内容正文:
江苏省睢宁高级中学高一年级10月调研
数学试题
本卷考试时间:120分钟 总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求解集合A中的一元二次方程得到集合A的元素,再根据并集的定义计算即可.
【详解】由,因式分解得,解得或,因此.
因为,所以.
2.已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为命题,所以命题为.
3.命题:“”是命题:“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】由,则,解得;
由,则,解得,
则是的充分不必要条件.
4. 以下不等式正确的是( )
A. 如果,,那么
B. 如果,那么
C. 如果,那么
D. 如果,那么
【答案】C
【解析】
【分析】举反例排除选项A,B,D,结合不等式性质判断C.
【详解】对于选项A,取,,,,
满足,,但,A错误;
对于选项B,取,,,,
满足,但,B错误;
对于选项C,因为,所以,C正确;
对于选项D,取,,
满足,但,D错误;
5. 若,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】将用和表示,然后根据不等式的性质求解范围即可.
【解答过程】因为,又,,
所以,,所以,即的取值范围是.
故选:A.
6.一家金店使用一架两臂不等长的天平称黄金,一位顾客到店内购买黄金,店员先将的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中,使天平平衡:再将的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中,使得天平平衡:最后将两次称得的黄金交给顾客.则顾客实际购得的黄金质量( )
A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定
【答案】A
【分析】利用平衡条件得出的表达式,再结合基本不等式求出答案即可.
【详解】设顾客实际购得的黄金为,天平左臂长为,
右臂长为,且,
设第一次称量时放在右盘的黄金质量为克,第二次称量放在左盘的黄金质量为克,
可得,解得,
而,当且仅当时等号成立,
由于,可得,故A正确.
故选:A
7.关于的不等式解集中恰有2个整数,则实数取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】B
【分析】分类讨论,,与三种情况下原不等式的解集,结合题意可得该整数,列不等式即可得到的取值范围.
【详解】由可得,
当时,无解,不满足题意;
当时,原不等式解得,由于解集中恰有2个整数,所以该整数解为和0,因此可得,即;
当时,原不等式解得,由于解集中恰有2个整数,所以该整数解为2和3,因此可得,即;
综上所述:或,
所以实数的取值范围为或.
故选:B.
8.已知集合,且若下列三个关系:①;②;③中有且只有一个正确,则的值为( )
A. 16 B. 17 C. 19 D. 20
【答案】B
【解析】
【分析】分三类分别假设三个关系中仅有一个成立,结合集合元素的互异性与排列性质验证,最后代入计算目标式值.
【详解】已知,即为1,2,3的无重复排列,且三个关系有且只有一个正确,分类讨论如下:
若仅①正确,即,②③均错误: 由②错误得,由③错误得,此时仅能取2、3,
结合,无符合条件的取值,排除该情况;
若仅②正确,即,①③均错误: 由①错误得,此时,与集合元素互异性矛盾,排除该情况;
若仅③正确,即,①②均错误: 由①错误得,由②错误得,剩余未分配元素为1、2,
结合得,,符合条件.
代入计算得.
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上.全部选对得6分,部分选对得部分分,不选或有选错的得0分.
9. 设,,下列选项正确的是( )
A. 集合的子集个数为4
B. 若,则
C. 存在实数使得为假命题
D. 若,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】先求解集合,再结合集合子集性质、交集运算、集合包含关系对各选项逐一分析.
【详解】对于A:,有2个元素,子集个数为,A正确;
对于B:若,则且.由得,解得,
此时,因,故,,,满足条件,B正确;
对于C:由得,即都属于,则,即,无解,
即不存在实数,使得成立,因此存在使得为假命题,C正确;
对于D:若,分情况讨论:
①时,满足;
②时,需,解得;
③时,需,解得;
综上可得,D错误.
10. 已知关于的方程,则下列结论中错误的是( )
A. 当时,方程的两个实数根之和为
B. 方程有两个正根的充要条件是
C. 方程无实数根的一个充分不必要条件是
D. 方程有一个正根一个负根的充要条件是
【答案】AD
【解析】
【分析】选项A,代入a值,先算判别式判断有无实根,再看能否使用韦达定理描述实数根之和; 选项B,两正根需同时满足判别式非负、两根和大于 0、两根积大于 0,联立不等式求解参数范围;选项C,先求出无实根对应的a范围,再通过区间包含关系判断充分不必要条件; 选项D,一正一负根只需两根之积小于0,对比选项给出的参数范围判断正误.
【详解】方程,判别式,
若,则,
当时,,无实根,故A错误;
由题意得,
解得或,
又,
故,故B正确;
方程无实根,故,解得,
区间是的真子集,
故满足一定能推出方程无实根,满足充分性;
但方程无实根,不一定满足,必要性不成立,故C正确;
方程一个正根一个负根的充要条件满足且,
但,故当时显然不成立,故D错误.
11.若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为 D. 有最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】已知等式约束条件,逐个选项利用基本不等式,求解最值并验证等号成立的条件.
【详解】A选项:因为,,所以,则,解得,
当且仅当,即,时取等号,有最大值为,故选项A错误;
B选项:因为,,所以,,
则,
当且仅当,即,时取等号,有最小值为,故选项B正确;
C选项:由,得,
即,得,
当且仅当,即,时取等号,有最小值为,故选项C正确;
D选项:因为,,所以,,
则,当且仅当,即,时取等号,有最大值为,故选项D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12.设集合,,则“”的一个充要条件是_________.
【答案】
【解析】
【分析】由求出值,再由的取值检验是否满足即得.
【详解】由得,则,解得,
时,,此时,不符合题意,
时,,,符合题意,
所以.
反之,由可得,
所以充要条件是.
13.若关于的不等式的解集为,则的最小值为_______
【答案】8
【解析】
【分析】根据一元二次不等式解集与对应方程根的关系,结合韦达定理将所求代数式转化为关于的表达式,再利用基本不等式求最小值.
【详解】∵ 关于的不等式的解集为,
∴ 二次项系数,且、是方程的两个实根,
由韦达定理得:,即,(),
所以,令,由得,则,
代入上式得: ,根据基本不等式,对任意,
有,当且仅当即时等号成立,
因此,当即时等号成立,故最小值为.
14.高斯,著名的数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数为高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,如.若关于的不等式的解集为,则的取值范围是_______
【答案】
【分析】不等式可化为,分三类情况讨论解集,由不等式的解集为,求的取值范围.
【详解】不等式,即,
方程,可得或,
当时,不等式为,解得,所以,不合题意;
当时,,由,解得,
由不等式的解集为,所以有,解得;
当时,,由,解得,
由不等式的解集为,所以有,解得.
综上,的取值范围为.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数,使得“”是“”成立的必要不充分条件,求正实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由写出集合,根据补集的运算求出,求出集合,根据交集运算求出.
(2)由“”是“”成立的必要不充分条件得到集合是集合的真子集,根据真子集的定义列出的不等式(组),计算求解.
【小问1详解】
当时,集合,则或,
又由不等式解得,所以,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,集合,当时,,
因为“”是“”成立的必要不充分条件,即集合是集合的真子集,
则且等号不能同时成立,解得,
所以正实数m的取值范围是.
16.如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且,对角线过点,已知米,米.
(1)若矩形的面积大于平方米,求的长的取值范围;
(2)求矩形花坛的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)192平方米
【分析】(1)设的长为米,则可得矩形的面积为,即有,解出即可得;
(2)利用矩形的面积公式列出解析式,再借助基本不等式计算即可得.
【详解】(1)由可知,
设的长为米,则米,
因为,所以,
所以矩形的面积为,
由,得,解得或,
又,所以,
故的长的取值范围是.
(2)由题意得矩形花坛的面积为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当的长为米时,矩形花坛的面积最小,最小值为平方米.
17.(15分)已知为实数,集合.若命题,;命题q:若,恒成立.
(1)若命题是真命题,求实数取值范围.
(2)若命题是真命题,求实数取值范围.
(3)若命题和命题有且只有一个是真命题,求实数取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)构造二次函数,求区间最大值大于0得到p为真的m范围;
(2)分离参数用基本不等式求最小值,解绝对值不等式得到q为真的m范围;
(3)分p真q假、p假q真两类取交集,合并得到仅有一个真命题时m的范围.
【小问1详解】
设函数,开口向上,对称轴为,
在区间上,得最大值在端点处取得,,
命题为真等价于,即,
解得或,即.
【小问2详解】
不等式对恒成立,
时,恒成立,满足条件;
时,不等式变形为恒成立,
,当且仅当时取等号,故在上的最小值为4,
故,则,解得,
故实数取值范围.
【小问3详解】
为真时,或;为假时,;
为真时,;为假时,或;
当为真,为假时,解得或;
当为真,为假时,解得;
综上可得,.
18. 已知关于x不等式.
(1)若时,求不等式的解集;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3),恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,解出即可.
(2)当时,不等式变为一次不等式,当时,对分解因式,讨论根的大小即可得答案.
(3)由题意可得,,利用换元法结合函数单调性可得答案.
【小问1详解】
当时,则,
即,因式分解可得:,
所以,则不等式的解集为.
【小问2详解】
当时,则为,即,
当时,则,
因式分解可得:,
当时,有,则此时不等式解集为,
当时,等价于,
若,即时,不等式解集为,
若,即时,不等式解集为,
若,即时,不等式解集为空集,
综上所述,当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
【小问3详解】
因为,
所以,
因为,
则,则题目等价于,,
令,因为,所以,
则,
由基本不等式,当且仅当时取等号,
因此的最大值为,即,
所以实数a的取值范围为.
19.已知n元有限集,若,则称集合A为“n元和谐集”.
(1)若集合是“二元和谐集”,求m的值;
(2)若正数集是“二元和谐集”,试证明:元素,中至少有一个大于2;
(3)是否存在集合中元素均为正整数的“三元和谐集”?如果有,有几个?请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明如下:
集合是“二元和谐集”,设,
则,可以看成一元二次方程的两正根,
则,解得(舍)或,
即,所以中至少有一个大于2.
(3)存在,1个,理由如下:
设正整数集为“三元和谐集”,则,
不妨设,则,解得,
因为,,故只有,满足要求,
所以,得,
综上,满足要求,其他均不合要求,
存在1个集合中元素均为正整数的“三元和谐集”,即.
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省睢中高一年级10月调研
数学试题
本卷考试时间:120分钟 总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
3.命题:“”是命题:“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
4. 以下不等式正确的是( )
A. 如果,,那么 B. 如果,那么
C. 如果,那么 D. 如果,那么
5. 若,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.一家金店使用一架两臂不等长的天平称黄金,一位顾客到店内购买黄金,店员先将的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中,使天平平衡:再将的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中,使得天平平衡:最后将两次称得的黄金交给顾客.则顾客实际购得的黄金质量( )
A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定
7.关于的不等式解集中恰有2个整数,则实数取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
8.已知集合,且若下列三个关系:①;②;③中有且只有一个正确,则的值为( )
A. 16 B. 17 C. 19 D. 20
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上.全部选对得6分,部分选对得部分分,不选或有选错的得0分.
9. 设,,下列选项正确的是( )
A. 集合的子集个数为4
B. 若,则
C. 存在实数使得为假命题
D. 若,则
10. 已知关于的方程,则下列结论中错误的是( )
A. 当时,方程的两个实数根之和为
B. 方程有两个正根的充要条件是
C. 方程无实数根的一个充分不必要条件是
D. 方程有一个正根一个负根的充要条件是
11.若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为 D. 有最大值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12.设集合,,则“”的一个充要条件是_________.
13.若关于的不等式的解集为,则的最小值为_______
14.高斯,著名的数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数为高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,如.若关于的不等式的解集为,则的取值范围是_______
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数,使得“”是“”成立的必要不充分条件,求正实数的取值范围.
16.如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且,对角线过点,已知米,米.
(1)若矩形的面积大于平方米,求的长的取值范围;
(2)求矩形花坛的面积的最小值.
17.(15分)已知为实数,集合.若命题,;命题q:若,恒成立.
(1)若命题是真命题,求实数取值范围.
(2)若命题是真命题,求实数取值范围.
(3)若命题和命题有且只有一个是真命题,求实数取值范围.
18. 已知关于x不等式.
(1)若时,求不等式的解集;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3),恒成立,求实数a的取值范围.
19.已知n元有限集,若,则称集合A为“n元和谐集”.
(1)若集合是“二元和谐集”,求m的值;
(2)若正数集是“二元和谐集”,试证明:元素,中至少有一个大于2;
(3)是否存在集合中元素均为正整数的“三元和谐集”?如果有,有几个?请说明理由.
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