内容正文:
高2029届10月质量检测
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分)
1. 命题“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 已知集合,,,则a的取值为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 不存在
3. 已知,下列不等式正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 已知关于x的方程有两个正根,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
5. 已知,则是成立的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 已知一元二次不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
7. 已知全集,集合,,,则阴影部分对应的集合是( )
A. B. C. D.
8. 已知,x,y同号且满足恒成立,则a的最小值是( )
A. 4 B. 2 C. 1 D.
二、多选题(本题共3小题,每题6分,共18分,每小题四个选项中,每题有两项或两项以上的正确答案,选对得6分,部分选对得部分分,不选或错选得0分)
9. 下列表述正确的( )
A. B.
C. D.
10. 已知正数a,b满足,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知关于x的方程,下列说法正确的是( )
A. ,此方程必有两个不同的实根
B. ,使得此方程只有一个实根
C. 若方程有两个不同的根,且满足,则或
D. 若时该方程有两个不同的根,则或且
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共计15分)
12. 不等式的解集是_____________.
13. 设集合,则A的真子集的个数为_____________.
14. 已知,关于x的不等式的解集中有且仅有3个连续整数,则这3个连续整数之和为____________,a的取值范围为_____________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分. 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 设集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求a的取值范围.
16. 求解下列两问:
(1)已知:,,求的取值范围;
(2)已知:,,比较M与N的大小.
17. 已知二次函数的图像与x轴的两个交点坐标分别为,,且该二次函数的最小值是.
(1)求二次函数的解析式;
(2)解关于x不等式.
18. 如图,某花园要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图是由两个相同的矩形和构成的面积为100的十字形地域. 计划在正方形上建一座花坛,造价为2200元/;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为220元/;再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为160元/. 设总造价为M(单位:元),长为x(单位:m).
(1)求M关于x的函数表达式;
(2)求当x为何值时,M最小?并求出这个最小值.
19. 已知集合,对于A的子集S若存在不大于的正整数,使得对于S中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,判断集合和是否具有性质P?并说明理由;
(2)若时,
①如果集合S具有性质P,那么集合是否一定具有性质P?并说明理由;
②如果集合S具有性质P,求集合S中元素个数的最大值.
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高2029届10月质量检测
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分)
1. 命题“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】命题“,”的否定为“,”.
2. 已知集合,,,则a的取值为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 不存在
【答案】A
【解析】
【详解】由,
可得或,
当时,不符合元素互异性,舍去,
当时,解得或(舍去)
时,,,符合,
故a的取值为0.
3. 已知,下列不等式正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【详解】选项A,若,,满足,但,错误.
选项B,若,,满足,但,错误.
选项C,若,则,错误.
选项D,因为,所以由可知,正确.
4. 已知关于x的方程有两个正根,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
【答案】B
【解析】
【详解】关于x的方程有两个正根,
可得:,解得:,
故a的取值范围是.
5. 已知,则是成立的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分条件和必要条件的定义分析判断即可.
【详解】当时,,所以,
当时,,
所以,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以是成立的充要条件,
故选:C
6. 已知一元二次不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】关于的不等式的解集为
则且关于的方程的根为,,
则,解之得,
故等价于,
等价于,等价于,
解得,
故的解集为.
7. 已知全集,集合,,,则阴影部分对应的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由韦恩图可知,图中阴影部分表示的集合为,
由题可得,,
故,或,
故.
8. 已知,x,y同号且满足恒成立,则a的最小值是( )
A. 4 B. 2 C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用基本不等式求出左边式子的最小值,令最小值大于等于 36,解不等式得到的范围,进而求出的最小值.
【详解】,
由, 同号,可知 ,,由基本不等式得
,当且仅当 时取等号,
故,
不等式 恒成立,只需,
即,
因为 ,故 ,因此 ,解得 ,即 ,
所以 的最小值为 .
二、多选题(本题共3小题,每题6分,共18分,每小题四个选项中,每题有两项或两项以上的正确答案,选对得6分,部分选对得部分分,不选或错选得0分)
9. 下列表述正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】因为是含元素0的集合,故A不正确,B正确,
不含任何元素,故C错误,
是任何集合的子集,故D正确.
10. 已知正数a,b满足,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意,结合基本不等式、的替换、举反例等方法逐一判断.
【详解】由题知,,且.
选项A:,当时等号成立,A正确.
选项B:,
,当时等号成立,B正确.
选项C:,
当即时等号成立,C正确.
选项D:当时,,D错误.
11. 已知关于x的方程,下列说法正确的是( )
A. ,此方程必有两个不同的实根
B. ,使得此方程只有一个实根
C. 若方程有两个不同的根,且满足,则或
D. 若时该方程有两个不同的根,则或且
【答案】BCD
【解析】
【分析】令即可判断AB选项;根据韦达定理可算出C选项;解方程,再根据题意列不等式即可求出D选项.
【详解】关于的方程,当时,方程为,有唯一根,故A错误,B正确;
当时,,
令方程的根为,根据韦达定理可知,
则,
若,则,解得或,故C正确;
方程,可知两个根分别为,
要让两个不同根都落在内, 只需且,
当时,得;
当时,得.
因此或且,故D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共计15分)
12. 不等式的解集是_____________.
【答案】
【解析】
【详解】由,,令,,
,,,不等式的解集为.
13. 设集合,则A的真子集的个数为_____________.
【答案】7
【解析】
【详解】,
故A的真子集的个数为
14. 已知,关于x的不等式的解集中有且仅有3个连续整数,则这3个连续整数之和为____________,a的取值范围为_____________.
【答案】 ①. 9 ②.
【解析】
【详解】由题意,,即,
设不等式的解集为,则,,
则,
因为不等式解集中有且仅有3个整数,所以,
即,解得,
所以的对称轴满足,
而,即离对称轴距离最近的整数只有3,
所以三个整数解为2,3,4,
所以,解得.
故答案为:9,.
四、解答题(本大题共5小题,共77分. 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 设集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求a的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)解一元二次不等式化简集合和,再由补集与交集的定义求解.
(2)由转化为,将集合的不等式因式分解,根据两根与的大小关系对分类讨论,结合子集定义列不等式组求解.
【小问1详解】
当时,,解得,故.
由,解得,故.
所以;或.
【小问2详解】
由,得.
,
当时,解集中的元素均非负数(或),而且,故,不合题意;
当时,,解得,即.
要使,需满足,解得.
综上所述,.
16. 求解下列两问:
(1)已知:,,求的取值范围;
(2)已知:,,比较M与N的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法,将目标式表示为已知不等式左侧整式的线性组合,再利用不等式的同向可加性求解;
(2)利用作差法,将进行配方,判断其与的大小关系,进而比较与的大小.
【小问1详解】
设.
由对应系数相等得,解得.
所以.
由,得;
由,得.
两式相加得,即.
【小问2详解】
,
即,故.
17. 已知二次函数的图像与x轴的两个交点坐标分别为,,且该二次函数的最小值是.
(1)求二次函数的解析式;
(2)解关于x不等式.
【答案】(1)
(2)当时,,当时,,当时,
【解析】
【小问1详解】
由题意得设,为其对称轴,
,,此时,,,
【小问2详解】
由(1)可知,即,
当时,,
当时,,
当时,.
18. 如图,某花园要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图是由两个相同的矩形和构成的面积为100的十字形地域. 计划在正方形上建一座花坛,造价为2200元/;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为220元/;再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为160元/. 设总造价为M(单位:元),长为x(单位:m).
(1)求M关于x的函数表达式;
(2)求当x为何值时,M最小?并求出这个最小值.
【答案】(1)M
(2)m,元.
【解析】
【小问1详解】
设,则
则
【小问2详解】
由(1)知
元,此时,m,
故当m时,M最小,最小值为元.
19. 已知集合,对于A的子集S若存在不大于的正整数,使得对于S中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,判断集合和是否具有性质P?并说明理由;
(2)若时,
①如果集合S具有性质P,那么集合是否一定具有性质P?并说明理由;
②如果集合S具有性质P,求集合S中元素个数的最大值.
【答案】(1)集合不具有性质,集合具有性质,理由如下:
当时,,
不具有性质,
因为对于集合中任意不大于的正整数,都可以找到该集合中两个元素,使得成立,
具有性质.
取,对于该集合中任意一对元素,,都有,
所以集合不具有性质,集合具有性质.
(2)①集合具有性质,理由如下:
若时,则,
如果集合S具有性质P,那么集合一定具有性质,
因为,任取,其中,
因为,则,从而,即,所以,
由集合S具有性质,知存在不大于的正整数,使得对于中的任意一对元素都有,
在集合中任取一对元素,,
其中,则由,
所以集合一定具有性质.
②,证明如下:
设集合有个元素,由①知:若集合S具有性质P,那么集合一定具有性质,
任给,,则和中必有一个不超过,
因此集合和集合中必有一个集合中至少存在一半的元素不超过,
不妨设中有个元素不超过,由集合S具有性质P,
知存在正整数,使得对于中的任意一对元素都有,
于是一定有,又,
即,则集合中至少有个元素不在集合中,
因此,所以,解得:,
当时,取,
对于集合中任意两个元素都有,即集合S具有性质P,而此时集合中有个元素,
因此集合S中元素个数的最大值是.
【解析】
【分析】(1)当时,,由题中所给新定义直接判断即可.
(2)若时,则,①根据,任取,其中,可得,利用性质的定义加以验证即可证明;②设集合有个元素,由①知: 任给,,则和中必有一个不超过,所以集合和集合中必有一个集合中至少存在一半的元素不超过,然后利用性质的定义进行分析可得,即解不等式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①略
②略
【点睛】关键点睛:本题解题的关键点是理解一个具有性质的含义,以及集合之间包含关系的判断,要求有较强的抽象思维能力,以及对数的分析.
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