重庆市巴蜀中学教育集团2024-2025学年高一上学期10月月考数学试卷(Word版附解析)
展开(命题人:先莹莹、唐莲骄,审题人:何方印)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试卷上作答无效.
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存.满分150分,考试用时120分钟.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式化简集合,再利用交集的定义求解即得.
【详解】依题意,,而,
所以.
故选:B
2. 命题的否定是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】由全称命题的否定为特称命题即可求解.
【详解】的否定是.
故选:D
3. 函数的定义域为( )
A. 或B. 或
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数有意义,列出不等式并求解即得.
【详解】函数有意义,则,解得或,
所以函数的定义域为或.
故选:B
4. 已知命题且,命题,则命题是命题的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】若且,则,即,因此,
若,则且,或且,即不能推出,
所以命题是命题的充分不必要条件.
故选:A
5. 若,满足,则( )
A. 0B. C. 1D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用并集的结果,结合元素的互异性求解即得.
【详解】由集合,得,且,则且,
由,得,又且,因此,
所以.
故选:C
6. 已知,则( )
A. B.
C. D. 的大小与的取值有关
【答案】A
【解析】
【分析】用作差法比较代数式大小即可.
详解】
当且仅当时取等号,但,则无法取到等号,
故,即.
故选:A.
7. 已知正数满足,则的最小值是( )
A. 8B. 7C. 6D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由正数满足,得
,当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值6.
故选:C
8. 为了更加深入地了解重庆,高一某班倡导学生利用周末时间去参观洪崖洞,南山一棵树,磁器口这三个地方.调查发现该班共有55名同学,其中31个同学去了洪崖洞,21个同学去了南山一棵树,30个同学去了磁器口,同时去了洪崖洞和南山一棵树的有10人,同时去了南山一棵树和磁器口的有7人,每个人至少去了一个地方,没有人同时去三个地方,则只去了一个地方的有( )人
A. 24B. 26C. 28D. 30
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用容斥原理列式计算即得.
【详解】设去了洪崖洞的同学组成集合,去了南山一棵树的同学组成集合,去了磁器口的同学组成集合,
依题意,,
而,由容斥原理得,
解得,所以只去了一个地方的有(人).
故选:C
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每个给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】根据,取特殊值即可排除错误选项,再根据不等式性质,利用作差法可得到正确选项.
【详解】对于A,取,满足,同时,故错误;
对于B:取,满足,此时,故错误;
对于C:由,可得,正确;
对于D:由,的得,由不等式的性质可得:,正确;
故选:CD
10. 命题“”为真命题的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】利用一元二次不等式恒成立求出的范围,再利用充分不必要条件的定义判断得解.
【详解】由,得当时,成立,则,
当时,,解得,因此,
显然,,而和都不能推出,AB是,CD不是.
故选:AB
11. 已知,满足,则下列式子正确的是( )
A. 最小值是9
B. 的最小值是6
C. 的最小值是
D. 的最小值是13
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A直接利用基本不等式得到关于的一元二次不等式,解出即可;对B,利用基本不等式构造出关于的一元二次不等式,解出即可;对CD,利用减少变量的方法,再结合基本不等式即可.
详解】对A,,,,
,当且仅当时等号成立.故A选项正确;
对B,,,
,当且仅当时等号成立故B选项正确;
对C,,
,
当且仅当,即时等号成立,
但是时,无解,,故C选项错误;
对D,,因为,
则,解得或,因为,则,则,
,
当且仅当,即时等号成立.故D选项正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知,它的非空真子集的个数为______.
【答案】30
【解析】
【分析】利用列举法表示集合,进而求出其非空真子集的个数.
【详解】依题意,,所以集合的非空真子集的个数为.
故答案为:30
13. 已知关于的方程有两个实根,满足,则实数______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用韦达定理列式计算即得.
【详解】方程中,,而是该方程的两个实根,
于是,由,得,
即,解得,所以实数.
故答案为:
14. 存在正数,使得不等式成立,则的最大值是______.
【答案】
【解析】
【分析】分离参数再构造出,最后利用基本不等式即可.
【详解】,
则,
当且仅当,即时等号成立.
的最大值为.
故答案为:.
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知集合.
(1)求集合.
(2)求.
【答案】(1),;
(2),.
【解析】
【分析】(1)解不等式化简求出集合.
(2)由(1)的结论,利用并集、补集、交集的定义求解即得.
【小问1详解】
解不等式,得,即,因此;
解不等式,得,所以.
【小问2详解】
由(1)知,,,则或,
所以,.
16. 为了促进黄花园校区与张家花园校区之间的便利往来,学校计划在明德楼旁修建电梯.根据公司的报价,购买并安装电梯的费用为25万元,每年在电力、安保等常规管理支出为3万元,使用年时,电梯保养的总维护费用为万元.
(1)设电梯的年平均使用费用为万元,求关于的表达式(注:年平均使用费用,单位:万元/年);
(2)考虑到电梯使用年限和经济效益,这部电梯使用多少年后,年平均使用费用最少?
【答案】(1)
(2)15年.
【解析】
【分析】(1)根据题意,即可求得年平均使用费用y关于x的表达式;
(2)由,结合基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
由题意,电梯安装费用是25万元,使用年时,管理支出为3x万元,电梯的保养修费用为万元,
所以关于的表达式为.
【小问2详解】
当且仅当,即时等号成立.
则这部电梯使用15年后,年平均使用费用最少.
17. 已知集合.
(1)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)解不等式化简集合,再利用充分不必要条件的定义列式求解.
(2)由(1)的信息,利用并集的结果,结合集合的包含关系列式求解.
【小问1详解】
由不等式,得或,
解,得,解,得,
因此或,由“”是“”的充分不必要条件,
得,则a+1<−1a2−a−2>10,即a<−2(a+3)(a−4)>0,解得,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
由(1)知或,由,得,
当时,,即,解得,满足,
则,
当时,或,
解,即a≥−2(a+1)(a−3)>0(a+2)(a−3)≤0,解得,
解,即a≥4(a+1)(a−3)>0(a+3)(a−4)≤0,解得,
则或,
所以实数的取值范围是或.
18. 已知关于的不等式.
(1)若,解上述不等式.
(2)若不等式的解集为或,求的值.
(3)当时,解上述不等式.
【答案】(1);
(2);
(3)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)把代入,转化为一元二次不等式求解.
(2)化不等式为一元二次不等式,再利用给定的解集,结合一元二次不等式与一元二次方程的关系求解.
(3)把代入,化不等式为一元二次不等式,再分类讨论解含参的不等式即可.
【小问1详解】
当时,不等式化为,解得,
所以不等式的解集为.
【小问2详解】
不等式化为,即,
依题意,,且是方程的二根,即,
所以.
【小问3详解】
当时,不等式化为,即,
当,即时,,解得;
当,即时,,
而,解得或;
当,即时,,而,
若,则不等式无解,
若,则,解得,
若,则,解得,
所以当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
19. 已知非空实数集满足:若,则;若,则.
(1)若,直接写出中一定包含的元素.
(2)若由三个元素组成,且所有元素之和为,求.
(3)若由2027个元素组成,求的元素个数的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3)674.
【解析】
【分析】(1)由数集的属性求出中一定包含的元素.
(2)令,求出中的3个元素,进出求出值,得数集.
(3)求出数集中元素组成形式,结合元素循环的最小正周期,再分类讨论求出的元素个数的最大值.
【小问1详解】
若,则,于是,,,
,,
所以数集中一定包含的元素为.
【小问2详解】
若,则,于是令,,,
,显然都无实数解,
因此是数集中的三个元素,由,
整理得,即,解得或或,
所以.
【小问3详解】
当时,,,,,
而无实数解,均无实数解,
因此数集是以形式,4个数为一组出现,组与组之间无公共元素,且,
数集是以形式,3个数为一组出现,组与组之间无公共元素,且,
于是数集的元素个数分别是以4和3为最小正周期循环,且当时,,
而4和3互素,因此数集中各组最多只能有1个公共元素,
设集合中共有个元素,满足是4的整数倍,其中有个元素在中,满足,
由同一周期内元素不相等,得这个元素在集合中归属于不同组内,
则集合中有个元素,同时在内还有个元素,并满足是3的整数倍,,
于是,显然,解得,
当时,不存在符合条件的整数,当时,,符合题意,的最大值为674;
设集合中共有个元素,满足是3的整数倍,其中有个元素在中,满足,
同理,集合中有个元素,同时在中还有个元素,满足是4的整数倍,,
于是,显然,解得,
当时,不存在符合条件的整数,当时,,符合题意,的最大值为504,
所以的元素个数的最大值为674.
【点睛】关键点点睛:解析第3问的关键是确定集合中元素的构成以及元素的个数表达式.
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