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文檔簡介
2023-2024學(xué)年山東省棗莊市高一上冊期末數(shù)學(xué)模擬試題
一、單選題
1.已知集合4=卜,2-140戶€2},B={-2,-l,O,l,2},則AcB子集的個數(shù)為().
A.2B.4C.6D.8
【正確答案】D
【分析】先求出8,再利用集合的子集個數(shù)為2"個,"為集合中元素的個數(shù),可得結(jié)論.
【詳解】解:集合B={—2,—1,0,1,2},A={x|x2-l<0,xeZ}={-l,0,l},
則集合AcB中含有3個元素,
故集合AcB的子集個數(shù)為23=8.
故選:D.
2.已知xe(0,兀),則“cosx=-是"sinx=^^”的()
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
【正確答案】A
【分析】正向推導(dǎo)可得則sinx=3,而反向推導(dǎo)cosx=土!,根據(jù)充分不必要
12丿22
條件的判定即可得到答案.
【詳解】X€(0,;T),若COSX=-g,則乃),
22
...sinx=呼,則前者可以推出后者,
xe(0,i),若sinx=且,則cosx=±1,則后者無法推出前者,
22
故前者是后者的充分不必要條件,
故選:A.
3.函數(shù)/(x)=g-log2X的零點(diǎn)所在區(qū)間是()
A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)
【正確答案】D
【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和零點(diǎn)的存在性定理,即可求得函數(shù)/(X)的零點(diǎn)所在的區(qū)間.
【詳解】由題意,函數(shù)/(X)=,-IOg2X,可函數(shù)/(X)為定義域上的單調(diào)遞減函數(shù),
又由/(3)=2-log23>0,/(4)=w_bg24<0,即/(3>/(4)<0,
根據(jù)零點(diǎn)的存在性定理,可得函數(shù)“X)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是(3,4).
故選:D.
4.毛主席的詩句“坐地日行八萬里”描寫的是赤道上的人即使坐在地上不動,也會因?yàn)榈厍?/p>
自轉(zhuǎn)而每天行八萬里路程.已知我國四個南極科考站之一的昆侖站距離地球南極點(diǎn)約
1050km,把南極附近的地球表面看作平面,則地球每自轉(zhuǎn)[rad,昆侖站運(yùn)動的路程約為
()
A.2200kmB.1650km
C.1100kmD.550km
【正確答案】c
【分析】利用弧長公式求解.
【詳解】因?yàn)槔稣揪嚯x地球南極點(diǎn)約1050km,地球每自轉(zhuǎn)《rad,
TT
所以由弧長公式得:/=1050X§B1100,
故選:C
5.已知命題“*eR,使(加-2)戸+("?-2口+140”是假命題,則實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍為()
A.m>6B.2<m<6C.2<m<6D.m<2
【正確答案】c
【分析】由特稱命題的否定轉(zhuǎn)化為恒成立問題后列式求解,
【詳解】由題意可知WxeR,(根-2)/+(a-2)*+1>0恒成立.
①當(dāng)〃z-2=0時,1>0恒成立;
m-2>0
②當(dāng)廣2工。時,儲.2)2_a_2)<0,解得2<〃,<6.
綜上:2<m<6.
故選:C
6.負(fù)實(shí)數(shù)x,y滿足x+y=-2,則x-丄的最小值為()
y
A.1B.0C.-1D.-4
【正確答案】B
【分析】根據(jù)己知條件消參,再應(yīng)用基本不等式求解即可
【詳解】根據(jù)題意有x=-y—2,故x-q=-y-;-2=(-y)+:-2?2j(??己2=0,
當(dāng)且僅當(dāng)y=T,x=-l時取等號.
故選:B
7.設(shè)。力eR,ab^O,函數(shù)f(x)=??+法,若“⑻―〃x)20恒成立,則()
A.a>0,b>0B.a>0,h<0
C.〃<0,Z?>0D.<2<0,b<0
【正確答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)的解析式進(jìn)行分類討論,當(dāng)xvO時,結(jié)合二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可求
解.
【詳解】因?yàn)?(|X|)-/(%)=6/|x|3+b\x\-ax?,-bx=a(|x|3-x3)+b(\x\-x),
當(dāng)xNO時,/(|尤|)一/(幻=。(%3—丁)+優(yōu)工一不)=0之0恒成立,
當(dāng)xv0時,/(|x|)-/(x)=-20r3-2bx=-2x(ax2+b)>0恒成立,
則依2+hzo恒成立,因?yàn)榫凸?,
a>。
則有故。>0,匕>0,
A=-4ah<0
故選.A
8.已知定義在R上的函數(shù)/(x)的圖像連續(xù)不斷,若存在常數(shù)XwR,使得
/(》+團(tuán)+/1/。)=0對于任意的實(shí)數(shù)》恒成立,則稱〃x)是“回旋函數(shù)”.若函數(shù)〃X)是“回
旋函數(shù)”,且4=2,則〃力在[0,2022]上()
A.至多有2022個零點(diǎn)B.至多有1011個零點(diǎn)
C.至少有2022個零點(diǎn)D.至少有1011個零點(diǎn)
【正確答案】D
【分析】根據(jù)已知可得:〃2)+2〃0)=0,當(dāng)"0)K0時利用零點(diǎn)存在定理,可以判定區(qū)間
(0,2)內(nèi)至少有一個零點(diǎn),進(jìn)而判定(2,4),(4,6).........(2020,2022)上均至少有一個零點(diǎn),
得到“X)在[0,2022]上至少有1011個零點(diǎn).可以構(gòu)造“回旋函數(shù)”,使之恰好有1011個零
點(diǎn);當(dāng)〃0)=0時,可以得到/(0)=42)=…=42022)=0,此時f(x)在[0,2022]上至少
有1012個零點(diǎn).從而排除BC,判定D正確;舉特例函數(shù)〃x)=0,或者構(gòu)造函數(shù)
/、fx(x-l),0<x<2
fX=-刈7、'可以排除A.
[-27(%-2),2K<x<2K+2(A:eZ)
【詳解】因?yàn)?(x+2)+2/(x)=0對任意的實(shí)數(shù)x恒成立,令x=(),得〃2)+2〃0)=0.
若/(0)=0,則“2)與"0)異號,即〃2>〃0)<0,由零點(diǎn)存在定理得/(x)在(0,2)上至
少存在一個零點(diǎn).由于/伏+2)+2/仏)=0,得到/(2Z)HO(ZGZ),進(jìn)而
〃氏+2)〃厶)=-[〃切2<0,所以“X)在區(qū)間(2,4),(4,6),(2020,2022)內(nèi)均至少
有一個零點(diǎn),所以/(x)在[0,2022]上至少有1011個零點(diǎn).
/、fl-x,0<x<2,/、/、亠、
構(gòu)造函數(shù)〃X)=4滿足〃x+2)+2/(x)=0對任意的實(shí)數(shù)
X恒成立,是“回旋函數(shù)”,在[0,2022]上恰好有1011個零點(diǎn).
若〃0)=0,則/(0)=/(2)=/(4)=/(6)=--=/(2022)=0,此時〃力在[0,2022]上至少
有1012個零點(diǎn).
綜上所述,“X)在[0,2022]上至少有1011個零點(diǎn),且可能有1011個零點(diǎn),故C錯誤,D
正確;
可能零點(diǎn)各數(shù)個數(shù)至少1012,大于1011,故B錯誤;
對于A,[解法一]取函數(shù),(x)=0,滿足/(x+ZHZ/GbO,但在[0,2022]上處處是零
點(diǎn),故A錯誤.
[解法二]構(gòu)造函數(shù)行)=2":2)2A<x<2八2KZ)'滿足仆+2)+2〃力=°對任
意的實(shí)數(shù)X恒成立,是“回旋函數(shù)”,在[0,2022]上恰好有2023個零點(diǎn),故A錯誤.
故選:D.
二、多選題
9.若a>b,c<0,則下列不等式成立的是()
A.ac2>be2B.a+c<b+c
^ab
C.a>b+cD.—>—
cc
【正確答案】AC
【分析】根據(jù)不等式的性質(zhì)和作差法逐項(xiàng)分析判斷.
【詳解】對A:<c<0,則c?〉。,
/?ac2>be2,A正確;
對B:?:a>b,故a+c>〃+c,B錯誤;
對C:*/c<0,故a>a+c>〃+c,BPa>b+c,C正確;
ri.一maba-b
對D:做差可得:----=----
ccc
Va>h,c<0,貝Ija-6〉O,
A—<0,即3<纟,D錯誤;
ccc
故選:AC.
7
10.已知(-兀,0),sin,+cos,=,,則下列結(jié)論正確的是()
A.^G|IB.cos^=-
I2丿17
823
C.tan^=——D.sin夕一cos,=——-
1517
【正確答案】BD
724023
【分析】由sin6+cos6=丄,平方可得2sin6cos,=-------,進(jìn)而可得sin。一cos6=一一
求解可得sin,,cos。,逐項(xiàng)分析判斷,注意三角函數(shù)值的符號判斷.
7、,49
【詳解】對A:因?yàn)閟in0+cos6=py,貝Ij(sine+cos6)~=l+2sin9cose=^^,
240
所以2sin6cos6=-------,
289
又因?yàn)橄Α?一兀,0),則sin6<0,cos6>(),
所以,e(go),故A錯誤;
、2529
對D:可彳導(dǎo)(sin6-cos=l-2sin0cos6=^^,且sin。一cos?v0,
23
所以sin6-cos6=-----,故D正確;
17
7
sinO+cos。=—
17Q15
對B:聯(lián)立,可得而。=-掲,cos^=—,故B正確;
sin0-cos0=--17
17
sinQ
對C:可得tand=華。:=-2,故C錯誤.
cos015
故選:BD.
II.下列函數(shù)中,是偶函數(shù)且在區(qū)間(1,m)上單調(diào)遞增的有()
A.y=3w+lB.y=ln(x+l)+ln(x-l)
,1
C.y=x'+2D.y=x+—
x
【正確答案】ACD
【分析】分析四個函數(shù)的定義域,奇偶性和單調(diào)性即可得岀結(jié)果.
【詳解】解:由題知,關(guān)于選項(xiàng)A:
),=3.+1,定義域?yàn)閰^(qū),
/(-x)=3H+l=3w+l=/(%),
故函數(shù)為偶函數(shù),
當(dāng)x>1吐"X)=3"+1=3,+1單調(diào)遞增,
故選項(xiàng)A正確;
關(guān)于選項(xiàng)B:
要使函數(shù)、=111(》+1)+111(*-1)有意義,
x+\>0
則有
x-1>0
解得X>1,
定義域X?1,4W)不關(guān)于(0,0)對稱.
故不為偶函數(shù),
故選項(xiàng)B錯誤;
關(guān)于選項(xiàng)C:
y=x2+2,對稱軸x=0,
函數(shù)在(0,+8)上單調(diào)遞增,且為偶函數(shù),
故選項(xiàng)C正確;
關(guān)于選項(xiàng)D:
y=X+:的定義域?yàn)閧x|x*0},關(guān)于原點(diǎn)對稱,
且/(-X)=|-X-g1=1X+[1=/(X),故為偶函數(shù),
根據(jù)對勾函數(shù)可知在區(qū)間(l,y)上單調(diào)遞增,
故選項(xiàng)D正確.
故選:ACD
|2J-l|,x<2
12.設(shè)定義域?yàn)镽的函數(shù)/")=1,若關(guān)于X的方程[〃X)7+/(x)+c=0有五個不
----,x>2
/—1
同的解,且從小到大分別為內(nèi),馬,工3,Z,毛,則()
A.—4<b<-2B.&+%=3
C.2』+2與+七>4D.%|+工2<。
【正確答案】BCD
【分析】畫出/(X)圖象,對“X)換元,根據(jù)[〃力丁+硝司+,=0根的個數(shù),判斷換元后方程
產(chǎn)+"+C=0的根的個數(shù)及根的范圍,求出A。需要滿足的條件,及百,》2,》3,匕,馬的大小范圍,
進(jìn)而判斷選項(xiàng)正誤即可.
'|2r-l|,x<2
【詳解】解:由題知〃x)=,
—,x>2
.x—\
則方程[/(X)丁+Z/(x)+c=O,
等價于產(chǎn)+加+c=0,
因?yàn)榉匠蹋邸α?硝司+0=0恰有5個不同的實(shí)數(shù)解4,々,%3,%,%,
所以等價于方程產(chǎn)+9+c=0有兩個實(shí)數(shù)解厶,%
由圖可知o<4vl/2=l,
止匕時X<0<工2<玉=1<%=2</,
c>0
則l+h+c=0,
1b?
.22
c>0
解得
故選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;
因?yàn)閨2』一1|=|2&一1|,所以1-2%=2*-1,
則2*,+2過=2,而2〈天,
所以2*+20號>4,故選項(xiàng)C正確;
因?yàn)?頃+2-=2,
由基本不等式可得2=2,1+Y->2,2*=2,2*'+4,
所以28*&<1,則再+々<。,
故選項(xiàng)D正確.
故選:BCD
思路點(diǎn)睛:此題考查函數(shù)圖象與方程的綜合應(yīng)用,屬于難題,關(guān)于該類題目的思路有:
(1)根據(jù)分段函數(shù),分析函數(shù)性質(zhì),畫出圖象;
(2)對函數(shù)進(jìn)行換元;
(3)根據(jù)方程根的個數(shù),分析函數(shù)值的取值范圍及二次方程根的個數(shù);
(4)利用二次函數(shù)根的分布問題進(jìn)行解決.
三、填空題
13.若二次函數(shù)〃x)=a(x+l)(x-2)的圖像經(jīng)過點(diǎn)(0,-8),則函數(shù)在上的最小
值為.
【正確答案】-9
【分析】直接將點(diǎn)(0,-8)代入求得解析式,再將函數(shù)配湊即可求出最值.
【詳解】由題知,/(O)=a(O+l)(O-2)=-8,解得a=4
貝ijf(無)=4(x+l)(x-2)=4(x-g)2—9,
所以當(dāng)x=g時,“X)有最小值=
故答案為「9
21
14.若2叫=3"=0且一+—=1,則實(shí)數(shù)%的值為.
mn
【正確答案】12
【分析】根據(jù)指數(shù)式與對數(shù)式互化公式,結(jié)合對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【詳解】由題設(shè),m=log,k,n=log3k,
2121
所以一+-=1----r+-------=logA4+logt3=log*12=1,則%=12.
mnlog2klog3k
故12.
15.設(shè)函數(shù)/(x)的定義域?yàn)镽,7(x)為偶函數(shù),〃x+l)為奇函數(shù),當(dāng)x?l,2]時,
7
fM=a-2^+b'若"0)+/⑴=1,則/
【正確答案】V2-l##-l+V2
【分析】結(jié)合奇、偶函數(shù)的性質(zhì),得/(x)是周期為4的周期函數(shù),根據(jù)題意,得/(1)=(),
/(2)=-1,列方程組求出。和6,即可得解.
【詳解】?.?/(》+1)是奇函數(shù),;./(一X+1)=—/(》+1),
又〃x)是偶函數(shù),JJIlJ/(-x+l)=/(-(x-l))=/(x-l),
/./(x+l)=-/(x-l),則f(x+2)=-/(x),
貝iJ/(x+4)=—/(x+2)=/(x),即f(x)是周期為4的周期函數(shù),
由/(—x+l)=_/(x+l),當(dāng)x=0時,得=則/(1)=0,
V/(O)+/(l)=l,.-./(())=1,則〃2)=寸(0)=-1,
f(l)=6a+b=QB
貝!I<3,得〃=----,h=\9
f(2)=2ia+b=2-j2a+b=-\2
則/(x)=-^.2*W+l,xe[l,2],
=>/2-l.
故0-1.
16.已知函數(shù)/axg-V+l,對V〃ze[l,4],不等式〃4-胸)+/(加+3⑼<2恒成立,
則實(shí)數(shù)。的取值范圍_______.
【正確答案】(-8,7)
7r27
【分析】令尸。)=/。)-1=0一-x2=x2(-^--l),判斷其奇偶性和單調(diào)性,然后利用其
3+11+3
4
性質(zhì),將不等式/(4-加4)+/(加+3"。<2恒成立,。<m+一+3恒成立求解.
m
7r27
【詳解】解:令尸
3+11+3
則尸(_*)=廠:二3?=*號二1)=一尸(x),尸(x)是奇函數(shù),
1+33+1
22
設(shè)04須<*2,則0Vx:<x;,243*'+1<3{+1,1>>3,~+j)
OW1---------<1----------
38+13與+19
2八2
j)<XoO-y^r),從而尸(X)>尸小),
所以F(x)在。y)上是單調(diào)遞減,
又尸(%)是奇函數(shù),所以它在(-8,0]上也是單調(diào)遞減,
所以F(x)在(F,+8)上是減函數(shù),
不等式/(4-ma)+f{nr+3m)<2可化為/(4-ma)-\+f(m2+3m)-1<0,
即F(4-ma)+F(m2+3/w)<0,F(m2+3m)<-F(4-ma)=F(ma-4),
4
所以加2+3〃z>ma-4,a<m-\-----F3,
m
4
令g(tn)=m+_+3,inG[1,41,
m
設(shè)2W町<払<4,
44(班一根2)(叫"與-4)
g(機(jī)?)一g(m2)=帆1+-----m2-------=—!——-———------,
mym2m}m2
町-m,<0,
當(dāng)14町<機(jī)2<2時,〃屮%—4<0,g(旳)-g(加)2>0,g(叫)>g。%),
所以g(㈤在卩,2)單調(diào)遞減,
當(dāng)2<叫〈機(jī)時,mxm2-4>0,8(町)-8(,%)<0,g(/Mj<g("?2),
所以g(m)在(2,4]單調(diào)遞增,
因?yàn)間(2)=7,g(機(jī))在[2,4]上的最小值為7,
所以a<7.
故(-8,7).
四、解答題
17.求值:
(1)27'+2logj3-lg|-2lg2
⑵如型-cos業(yè)-2tan13K
36
【正確答案】(1)11
(2)2
【分析】(1)根據(jù)指數(shù)運(yùn)算公式和對數(shù)運(yùn)算公式求解即可;
(2)根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡求值即可.
【詳解】(1)27^+2l0Sl3-lgj-21g2
=(3,p+2臉3_0g5_lg2)_21g2
=32+3-lg5+lg2-21g2
=12-(lg5+lg2)
=12-1
=11;
717T_71
=sin——cos—4-2tan—
364
=------------FZ
22
=2.
18.已知函數(shù)f(x)=j2-log2(x+l)的定義域?yàn)?,g(x)=3'+l(xeA)的值域?yàn)锳
⑴求A和B;
(2)若[a,a+l][Ac3,求”的最大值.
【正確答案】⑴定義域A為(T3],值域B為《,28
(2)2
【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合對數(shù)函數(shù)性質(zhì)求4根據(jù)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性求8;(2)先求AcB,
再根據(jù)子集關(guān)系列式求解.
【詳解】(1)由題意可得:,27°g/x+l)2°,...ovx+i",解得—I<x43,
X4-l>0
所以函數(shù)/(X)的定義域?yàn)?-1,3],
???函數(shù)g(x)=3、+l(xw(-l,3D在R上是增函數(shù),且g(_1)=3T+l=;g⑶=3、1=28,
函數(shù)8(対=3,+1卜?-1,3])的值域?yàn)楣?28,
故定義域A為(-冋,值域B為弓,28.
(2)由(1)可知AB=(g,3,
tz+1<3
若[a,a+l]uAcB,則{4,解得?<a?2,
L1a>-3
3
所以〃的值為2時;此時滿足[2,3仁(23,
故。最大值為2.
19.已知基函數(shù)/(》)=(川-"-5*1的圖像關(guān)于y軸對稱.
(1)求機(jī)的值;
⑵若函數(shù)g(x)=/(x)-4/而,求g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【正確答案】⑴加=3
(2)(-2,0),(2,”)
【分析】(1)由題知加_;?_5=1,進(jìn)而解方程并根據(jù)圖像關(guān)于y軸對稱求解即可;
(2)由(1)知g(x)=d-4|x|,進(jìn)而分x20,x<0兩種情況討論求解即可;
【詳解】(1)解油題意知4-〃1-5=1,解得〃?=-2,或機(jī)=3.
又因?yàn)?(x)的圖像關(guān)于y軸對稱,所以Ax)為偶函數(shù),從而帆=3.
所以,/(x)=x2.
(2)解:由(1)知,g(x)=/(x)-477?=/-4^=X2-4|X|.
當(dāng)xNO時,g(x)=f-4|x|=x2-4x,對稱軸為x=2,
所以g(x)在(0,2)上單調(diào)遞減,在(2,+8)上單調(diào)遞增.
當(dāng)x<0時,g(x)=x2-4|A:|=x2+4x,對稱軸為x=-2,
所以g(x)在(P,-2)上單調(diào)遞減,在(-2,0)上單調(diào)遞增.
所以,g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-2,0),(2,”).
mi
20.(1)是否存在實(shí)數(shù)機(jī),使sinx='一,cosx=——,且x是第二象限角?若存在,
2-mm-2
請求出實(shí)數(shù)加;若不存在,請說明理由.
(2)若tanx=1,求---T—I---------12的值,
21+sinx1+cosx
325
【正確答案】(1)存在,,”={(2)—
418
【分析】(D根據(jù)第二象限角的三角函數(shù)值的正負(fù),列不等式解決.
(2)根據(jù)sin?a+cos2a=1化簡求解.
【詳解】(1)假設(shè)存在實(shí)數(shù)加,使sinx=』一,cosx=」一,
2-mm-2
因?yàn)閤是第二象限角,
777i
所以sinx=------->0,cosx=--------<0,解得0<相<2,
2-mm-2
Xsin2x4-cos2x=l,BPf—]+f---]=1,解得
(2-m丿[m-2)4
符合0<〃?<2,故存在實(shí)數(shù)w滿足題意;
4
(2)因?yàn)閠anx=丄,
2
工11
而1-----+\---------------2-'
1+sinx1+cosx
sin2x+cos2%sin2x+cos2xtan2x+1tan2x+1
=----------------------------------=-------------1------------
2sin2x+cos2xsin2x+2cos2x2tan2x+1lan2x+2
1.1.
4+l4+15525
=---+—=—+-=——
2xL|丄+26918-
44
21.2021年新冠肺炎疫情仍在世界好多國家肆虐,并且出現(xiàn)了傳染性更強(qiáng)的“德爾塔”、“拉
姆達(dá)”、“奧密克戎”變異毒株,盡管我國抗疫取得了很大的成績,疫情也得到了很好的遏制,
但由于整個國際環(huán)境的影響,時而也會出現(xiàn)一些散發(fā)病例,故而抗疫形勢依然艱巨,日常防
護(hù)依然不能有絲毫放松.某科研機(jī)構(gòu)對某變異毒株在一特定環(huán)境下進(jìn)行觀測,每隔單位時間
7進(jìn)行一次記錄,用x表示經(jīng)過單位時間的個數(shù),用y表示此變異毒株的數(shù)量,單位為萬個,
得到如下觀測數(shù)據(jù):
x(T)123456L
y(萬個)L10L50L250L
若該變異毒株的數(shù)量y(單位:萬個)與經(jīng)過x(xeN")個單位時間7的關(guān)系有兩個函數(shù)模
型了=p/+4與丫=ka*(k>0,?>1)可供選擇.
(1)判斷哪個函數(shù)模型更合適,并求出該模型的解析式;
(2)求至少經(jīng)過多少個單位時間該病毒的數(shù)量不少于1億個.(參考數(shù)據(jù):
~2.236,76?2.449,1g2?0.301,Ig6?0.778)
【正確答案】⑴選擇函數(shù)y=(&更合適,解析式為>=2-(右)、
(2)11個單位
【分析】(1)將x=2,y=10和x=4,y=50分別代入兩種模型求解解析式,再根據(jù)x=6時
的值估計(jì)即可;
(2)根據(jù)題意2(括『210000,進(jìn)而結(jié)合對數(shù)運(yùn)算求解即可.
【詳解】(1)若選丫=夕/+。(。>0),將X=2,y=10和x=4,y=50代入得
10
p=一
⑹4〃+二g=二150"解得
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