2020-2021学年吉林省白城市洮南市第一中学高一第一次月考数学(文)试题(解析版)
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一、单选题
1.已知全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】本题根据交集、补集的定义可得.容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】
,则
故选:A
【点睛】
易于理解集补集的概念、交集概念有误.
2.设且,则是的( )
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
【答案】D
【解析】由题意看命题“ab>1”与“”能否互推,然后根据必要条件、充分条件和充要条件的定义进行判断.
【详解】
若“ab>1”当a=﹣2,b=﹣1时,不能得到“”,
若“”,例如当a=1,b=﹣1时,不能得到“ab>1“,
故“ab>1”是“”的既不充分也不必要条件,
故选D.
【点睛】
本小题主要考查了充分必要条件,考查了对不等关系的分析,属于基础题.
3.命题“,”的否定形式是
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】根据特称命题的否定是全称命题进行判断即可.
【详解】
解:命题“,”为特称命题,其否定为全称命题,
则否定是:,,
故选:.
【点睛】
本题主要考查含有量词的命题的否定,结合特称命题的否定是全称命题是解决本题的关键.
4.一元二次不等式的解集是,则的值是( )
A.10 B.-10 C.14 D.-14
【答案】D
【解析】由方程的两根为和,根据韦达定理求出可得结果.
【详解】
根据题意,一元二次不等式的解集是,
则,方程的两根为和,
则有,,
解可得,
则.
故选:D.
【点睛】
本题考查了由一元二次不等式的解集求参数,属于基础题.
5.若,则关于的不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】D
【解析】判断出,再利用一元二次不等式的解法即可求解.
【详解】
因为,所以,即.
所以,解得.
故选:D
【点睛】
本题考查了一元二次不等式的解法,考查了基本运算求解能力,属于简单题.
6.若集合A具有以下性质:
(Ⅰ)0∈A,1∈A;
(Ⅱ)若x∈A,y∈A,则x-y∈A,且x≠0时,∈A.
则称集合A是“好集”.下列命题正确的个数是( )
(1)集合B={-1,0,1}是“好集”;
(2)有理数集Q是“好集”;
(3)设集合A是“好集”,若x∈A,y∈A,则x+y∈A.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】逐一判断给定的3个集合,是否满足“好集”的定义,最后综合讨论结果,可得答案.
【详解】
(1)集合B不是“好集”,假设集合B是“好集”,因为当-1∈B,1∈B,-1-1=-2∉B,这与-2∈B矛盾.(2)有理数集Q是“好集”,因为0∈Q,1∈Q,对任意的x∈Q,y∈Q,有x-y∈Q,且x≠0时,∈Q,所以有理数集Q是“好集”.(3)因为集合A是“好集”,所以0∈A,若x∈A,y∈A,则0-y∈A,即-y∈A,所以x-(-y)∈A,即x+y∈A.
【点睛】
本题以新定义的形式考查了元素与集合关系的判断,同时考查了运算求解的能力.
7.对任意实数x,不等式恒成立,则a的取值范围是( ).
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【解析】时,利用二次函数的性质可求解,时直接验证即得.
【详解】
由已知得,即,解得.
又当时,原不等式可化为,显然恒成立.
故a的取值范围是.
故选:A.
【点睛】
本题考查一元二次不等式恒成立问题,解题时要注意对最高次项系数分类讨论,
8.小茗同学的妈妈是吉林省援鄂医疗队的队员,为了迎接凯旋归来的英雄母亲,小茗准备为妈妈献上一束鲜花.据市场调查,已知6枝玫瑰花与3枝康乃馨的价格之和大于24元,而4枝玫瑰花与5枝康乃馨的价格之和小于22元,则2枝玫瑰花的价格和3枝康乃馨的价格比较结果是( )
A.3枝康乃馨价格高 B.2枝玫瑰花价格高 C.价格相同 D.不确定
【答案】B
【解析】设1枝玫瑰和1枝康乃馨的价格分别元,由题意可得:,令,根据待定系数法求得,借助不等式性质即可证得.
【详解】
设1枝玫瑰和1枝康乃馨的价格分别元,由题意可得:,
令,
则,解得:
,
因此.
所以2枝玫瑰的价格高.
故选:B
【点睛】
本题考查不等关系与不等式性质,考查不等式比较大小的问题,属于中档题.
9.若两个正实数满足且存在这样的使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】利用基本不等式求得的最小值,然后解相应的不等式可得的范围.
【详解】
∵不等式x+ m2+3m有解,∴(x+)min<m2﹣3m,
∵x>0,y>0,且,
∴x+=(x+)()==4,
当且仅当,即x=2,y=8时取“=”,∴(x+)min=4,
故m2+3m>4,即(m-1)(m+4)>0,解得m<﹣4或m>1,
∴实数m的取值范围是(﹣∞,﹣4)∪(1,+∞).
故选:C.
【点睛】
本题考查不等式有解问题,考查用基本不等式求最小值,解题关键是用“1”的代换凑配出定值.
10.若关于的不等式对任意的,恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【解析】观察式子,根据,,故可采用基本不等式得到,再求解一元二次不等式即可
【详解】
因为,,所以(当且仅当时等号成立),所以由题意,得,解得,
故选C
【点睛】
本题考查双变量不等式的求法,一般处理思路为:先结合不等式的性质或基本不等式求解其中一个变量的最值,再分析另一变量对应不等式应满足的条件
二、多选题
11.设非空集合P,Q满足,且,则下列选项中错误的是( ).
A.,有 B.,使得
C.,使得 D.,有
【答案】CD
【解析】由两集合交集的结果推出Q是P的真子集,再根据真子集的概念进行判断.
【详解】
因为,且,所以Q是P的真子集,
所以,有,,使得,CD错误.
故选:CD
【点睛】
本题考查集合交集的概念、真子集的概念,属于基础题.
12.已知且,那么下列不等式中,恒成立的有( ).
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】利用基本不等式,逐个进行验证,即可得到结论.
【详解】
,(当且仅当时取得等号).所以选项A正确
由选项A有,设,则在上单调递减.
所以,所以选项B正确
(当且仅当时取得等号),
.所以选项C正确.
(当且仅当时等号成立),所以选项D不正确.
故A,B,C正确
故选:ABC
【点睛】
本题考查基本不等式的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题
三、填空题
13.集合,,若,则a的值是______.
【答案】
【解析】根据交集的定义可得,从而得到三个方程求出的值,再代入验证,即可得答案;
【详解】
∵,,若,
∴或或,解得或,
将代入得,,此时,不合题意;
将代入得,,此时,满足题意,
则.
故答案为:.
【点睛】
本题考查交集的定义,考查分类讨论思想,考查运算求解能力,求解时注意代入检验.
14.已知关于的不等式的解集是空集,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】试题分析:由题意知恒成立,当时,不等式化为,显然恒成立;当时,则,即,综上实数的取值范围是,故答案填.
【考点】1、二次不等式;2、极端不等式恒成立.
【思路点晴】本题是一个关于二次不等式以及极端不等式恒成立的综合性问题,属于中档题.解决本题的基本思路及切入点是:将不等式的解集是空集的问题,转化为不等式恒成立的问题,在此应特别注意二次项的系数是否为零的问题,因此需要对其进行讨论,再结合二次函数的图象以及判别式,即可求得实数的取值范围.
15.设,,若,则的最小值为__________.
【答案】16
【解析】把乘以得到,后用均值定理
【详解】
解:,且且
∴
当且仅当取等号,
又,即,时取等号,故所求最小值为16.
故答案为:16
【点睛】
考查均值定理的应用,基础题
16.下列命题中:
①若,则的最大值为;
②当时,;
③的最小值为; ④当且仅当均为正数时,恒成立.
其中是真命题的是__________.(填上所有真命题的序号)
【答案】①②
【解析】根据均值不等式依次判断每个选项的正误,得到答案.
【详解】
①若,则的最大值为
,正确
②当时,
,时等号成立,正确
③的最小值为,
取 错误
④当且仅当均为正数时,恒成立
均为负数时也成立.
故答案为① ②
【点睛】
本题考查了均值不等式,掌握一正二定三相等的具体含义是解题的关键.
四、解答题
17.已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【解析】(1)求出集合,即可得解;
(2)根据题意A是的真子集,且,根据集合的关系求解参数的取值范围.
【详解】
(1)∵当时,, 或,
∴或;
(2)∵或,∴,
由“”是“”的充分不必要条件,得A是的真子集,且,
又,∴.
【点睛】
此题考查集合的基本运算,根据充分不必要条件求参数的取值范围,关键在于根据集合的包含关系求参数的取值范围,属于基础题.
18.(1)已知,求的最小值,并求取到最小值时的值;
(2)已知均为正实数,且,求证:.
【答案】(1)当时,的最小值为7;(2)证明见解析.
【解析】(1)由已知变形,再根据基本不等式可得答案;
(2)由已知变形得运用基本不等式可得证.
【详解】
(1)已知,则:,
故:,当且仅当:,解得:,
所以当时,的最小值为7.
(2)证明:因为,,,且,所以
,当且仅当时取等号.得证.
【点睛】
本题考查基本不等式的应用,在运用时,注意基本不等式成立的条件,属于中档题.
19.已知不等式的解集是.
(1)求的值;
(2)解不等式.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】(1)由题意,利用根与系数的关系即可求得的值;
(2)将的值代入分类讨论即可.
【详解】
(1)由题意知,,且和是方程的两根,
,解得.
(2)由(1)知,原不等式变为,
若,即时,不等式的解为;
若,即时,不等式的解为;
若,即时,不等式的解为;
综上:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【点睛】
本题考查一元二次不等式的解法和根与系数的关系,考查分类讨论思想,属于基础题.
20.某自来水厂拟建一座平面图为矩形且面积为200m2的二级净水处理池(如图).池的深度一定,池的外围周壁建造单价为400元/m,中间的一条隔壁建造单价为100元/m,池底建造单价为60元/m2,池壁厚度忽略不计.问净水池的长为多少时,可使总造价最低?
【答案】15m
【解析】净水池的底面积一定,设长为x米,则宽可表示出来,从而得出总造价y=f(x),利用基本不等式求出最小值.
【详解】
设水池的长为x米,则宽为米.
总造价:y=400(2x+)+100+200×60
=800(x+)+12000≥800+12000=36000,
当且仅当x=,即x=15时,取得最小值36000.
所以当净水池的长为15m时,可使总造价最低.
【点睛】
本题考查将实际问题中的最值问题转化为数学中的函数最值,运用基本不等式求得最值是解题的关键,属于基础题.
21.已知关于的函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若对任意的恒成立,求实数的最大值
【答案】(1)或(2)
【解析】(1)将代入函数解析式,根据,解一元二次不等式即可得不等式解集.
(2)根据不等式对任意的恒成立,分离参数,转化为求的最小值,结合基本不等式即可得解.
【详解】
(1)当时,
∴原不等式为
对于方程
∴对于方程有两个不相等的实数根,
∴原不等式的解集为或
(2)要使对任意的恒成立
即对任意的恒成立
令
由基本不等式可得:
当且仅当即时,等号成立.
的最小值为
的最大值为
【点睛】
本题考查了一元二次不等式的解法,二次函数恒成立问题及基本不等式在求最值中的应用,属于基础题.
22.已知命题,命题.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得是的充要条件?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)不存在,理由见解析.
【解析】(1)由已知得,分为或两种情况来讨论,建立不等式(组),求解可得出实数的取值范围.
(2)由已知可得,根据集合相等建立不等式组可得结论.
【详解】
(1)集合,集合.
因为是的充分条件,所以,
∴集合可以分为或两种情况来讨论:
当时,满足题意,此时,解得:;
当时,要使成立,
需满足,
综上所得,实数的取值范围.
(2)假设存在实数,使得是的充要条件,那么,
则必有,解得,综合得无解.
故不存在实数,使得,
即不存在实数,使得是的充要条件.
【点睛】
本题考查充分必要条件,集合间的关系,根据集合间的关系求参数的范围,属于中档题.
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