内容正文:
2024-2025年高一数学上学期第一次月考卷(测试范围:第1-3章)
一、选择题:本题共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.下列表述中正确的是
A. B. C. D.
2.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
3.下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
4.命题p:“”,命题q:“”,则p是q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
5.设,,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.无法确定
6.已知﹣1<a+b<3,且2<a﹣b<4,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.如图,已知矩形U表示全集,A、B是U的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B.
C. D.
8.已知关于的不等式的解集为,则的最大值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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.下列不等式的解集正确的是( )
A.的解集是 B.的解集是
C.的解集是 D.的解集是
10.设正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
11.设非空集合满足:当x∈S时,有x2∈S.给出如下命题,其中真命题是( )
A.若m=1,则 B.若,则≤n≤1
C.若,则 D.若n=1,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.用列举法表示集合:为 .
13.已知命题,为真命题,则实数的取值范围为 .
14.已知集合中有8个子集,则的一个值为 .
四、解答题:本题共5小题,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,集合
(1)当时,求.
(2)若,求实数m的取值范围.
16.设集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题,命题,若p是q成立的必要条件,求实数a的取值范围.
17.如图,某物业需要在一块矩形空地(记为矩形ABCD)上修建两个绿化带,矩形ABCD的面积为800m2,这两个绿化带是两个形状、大小完全相同的直角梯形,这两个梯形上下对齐,且中心对称放置,梯形与空地的顶部、底部和两边都留有宽度为5m的人行道,且这两个梯形之间也留有5m的人行道.设m.
(1)用x表示绿化带的面积;
(2)求绿化带面积的最大值.
18.已知,,.
(1)当时,求的最小值;
(2)当时,满足恒成立,求m的取值范围.
19.已知有限集,若,则称为“完全集”.
(1)判断集合是否为“完全集”,并说明理由;
(2)若为“完全集”,且,用列举法表示集合(不需要说明理由);
(3)若集合为“完全集”,且均大于0,证明:中至少有一个大于2.
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2024-2025年高一数学上学期第一次月考卷(测试范围:第1-3章)
一、选择题
1.下列表述中正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据的定义可排除;根据点集和数集的定义可排除;根据元素与集合关系排除,确认正确.
【解析】不包含任何元素,故,错误;
为点集,为数集,故,错误;
是集合中的一个元素,即,错误;
表示自然数集,故,正确.
故选
【点睛】本题考查集合的定义、元素与集合的关系、相等集合的概念等知识,属于基础题.
2.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据全称量词命题的否定为特称量词命题判断即可.
【解析】命题“,”为全称量词命题,
其否定为:,.
故选:A
3.下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式成立的条件依次判断各选项即可得答案.
【解析】解:对于A选项,当时,不等式显然不成立,故错误;
对于B选项,成立的条件为,故错误;
对于C选项,当时,不等式显然不成立,故错误;
对于D选项,由于,故,正确.
故选:D
4.命题p:“”,命题q:“”,则p是q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】B
【分析】根据充分性、必要性的定义,结合方程的根进行判断即可.
【解析】由,或,
因此p是q的必要不充分条件,
故选:B
5.设,,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】A
【分析】利用作差法分析判断.
【解析】因为,
所以.
故选:A.
6.已知﹣1<a+b<3,且2<a﹣b<4,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,列方程组可得,根据不等式的性质及题干条件,即得解
【解析】由题意,
故,解得
由﹣1<a+b<3,可得;
由2<a﹣b<4,可得;
故
故选:A
7.如图,已知矩形U表示全集,A、B是U的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在阴影部分区域内任取一个元素x ,分析元素x 与各集合的关系,即可得出合适的选项.
【解析】解:在阴影部分区域内任取一个元素x ,
则 且,即且 ,
所以,阴影部分可表示为.
故选:D.
8.已知关于的不等式的解集为,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】一元二次不等式解集转化为一元二次方程的解,根据韦达定理求出,,再用基本不等式求出最值
【解析】的解集为,则是方程的两个根,故,,故
因为,所以有基本不等式得:,当且仅当即时,等号成立,所以的最大值为
故选:D
二、多选题
9.下列不等式的解集正确的是( )
A.的解集是 B.的解集是
C.的解集是 D.的解集是
【答案】ABD
【分析】分别解出各个选项所对应的不等式,逐一对比每一选项即可.
【解析】对于A,,所以,故A选项正确;
对于B,,所以,故B选项正确;
对于C,,所以,故C选项错误;
对于D,,
而,
所以,所以,故D选项正确.
故选:ABD.
10.设正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】AC
【分析】A选项,由为正实数,列不等式求的范围;B选项,直接利用基本不等式求积的最大值;C选项,消元后利用二次函数的性质求最小值;D选项,利用1的代换结合基本不等式求最小值.
【解析】对于A,正实数,满足,
则有,解得,即,A选项正确;
对于B,,有,当且仅当,即时等号成立,
则的最大值为,B选项错误;
对于C,,
由,则时,的最小值为,C选项正确;
对于D,,
当且仅当,即时等号成立,
的最小值为,D选项错误.
故选:AC
11.设非空集合满足:当x∈S时,有x2∈S.给出如下命题,其中真命题是( )
A.若m=1,则 B.若,则≤n≤1
C.若,则 D.若n=1,则
【答案】BC
【分析】先由非空集合满足:当x∈S时,有x2∈S,判断出或,,对照四个选项分别列不等式组,解出不等式进行一一验证即可
【解析】∵非空集合满足:当x∈S时,有x2∈S.
∴当m∈S时,有m2∈S,即,解得:或;
同理:当n∈S时,有n2∈S,即,解得: .
对于A: m=1,必有m2=1∈S,故必有解得:,所以,故A错误;
对于B: ,必有m2=∈S,故必有,解得:,故B正确;
对于C: 若,有,解得:,故C正确;
对于D: 若n=1,有,解得:或,故D不正确.
故选:BC
【点睛】方法点睛:新定义题(创新题)解答的关键:对新定义的正确理解.
三、填空题
12.用列举法表示集合:为 .
【答案】
【分析】因为且 ,所以只能是0,1,2,3,4 ;只能是4,3,2,1,0.用列举法写出即可.
【解析】由题知:
=
故答案为:.
13.已知命题,为真命题,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意可知,需对二次项系数进行分类讨论,并结合判别式即可求出实数的取值范围
【解析】由题意得:当时,,不符题意;
当时,的对称轴为,
所以,只需,解得:,
当时,显然满足题意,
综上,的取值范围为,
故答案为:
14.已知集合中有8个子集,则的一个值为 .
【答案】4或9(写出一个即可)
【分析】由题意可知,集合中有三个元素,则有三个因数,即可求出的值.
【解析】集合中有8个子集,
由知,集合中有三个元素,则有三个因数,
因为,,
除1和它本身外,还有1个,所以的值可以为4,9.
故答案为:4或9(写出一个即可)
四、解答题
15.已知集合,集合
(1)当时,求.
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)先求出集合M,N,然后求,
(2)由,分析两集合的关系可得答案
【解析】(1)当时,,则
由,得,得,
所以,
所以,
(2)因为,,且,
所以,
所以实数m的取值范围为
16.设集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题,命题,若p是q成立的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)根据题意得,,进而得 ;
(2)根据题意得,再根据集合关系即可得实数的取值范围是
【解析】解:(1)由,解得,可得: .
当时,可得:,可化为: ,解得,∴.
∴.
(2)由,解得.
∴.
∵是成立的必要条件,∴,
由于,所以有:,解得: .
∴实数的取值范围是.
【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)是的充分不必要条件, 则对应集合是对应集合的真子集;
(3)是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)是的既不充分又不必要条件, 对的集合与对应集合互不包含.
17.如图,某物业需要在一块矩形空地(记为矩形ABCD)上修建两个绿化带,矩形ABCD的面积为800m2,这两个绿化带是两个形状、大小完全相同的直角梯形,这两个梯形上下对齐,且中心对称放置,梯形与空地的顶部、底部和两边都留有宽度为5m的人行道,且这两个梯形之间也留有5m的人行道.设m.
(1)用x表示绿化带的面积;
(2)求绿化带面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)两个形状、大小完全相同的直角梯形可合并成一个小矩形,再结合题干的数据可求绿化带面积;
(2)利用基本不等式求最大值即可.
【解析】(1)因为矩形ABCD的面积为,,所以,
两个形状、大小完全相同的直角梯形可合并成一个小矩形,
则,解得,
则绿化带面积为;
(2)由(1)知
,
当且仅当,即时等号成立,
所以绿化带面积的最大值为.
18.已知,,.
(1)当时,求的最小值;
(2)当时,满足恒成立,求m的取值范围.
【答案】(1)36
(2)
【分析】(1)利用基本不等式得到,再利用换元法与二次不等式的解法即可得解;
(2)利用代入法将不等式左式问题转化为,从而利用基本不等式“1”的妙用求得不等式左式的最小值,进而得到关于m的不等式,由此得解.
【解析】(1),,当时,,
当且仅当时等号成立,
令,得,解得:(舍去)或,
,解得,当且仅当时等号成立,
的最小值是36;
(2)当时,,可得.
由得,
又,,,
当且仅当,即时等号成立.
当时,求的最小值是10.
则有,解得,即m的取值范围为.
19.已知有限集,若,则称为“完全集”.
(1)判断集合是否为“完全集”,并说明理由;
(2)若为“完全集”,且,用列举法表示集合(不需要说明理由);
(3)若集合为“完全集”,且均大于0,证明:中至少有一个大于2.
【答案】(1)是“完全集”,理由见解析;
(2);
(3)证明见解析;
【分析】(1)由“完全集”的定义判断即可;
(2)设,得到,分类讨论求解即可.
(3)由“完全集”的定义,结合集合的运算,以及一元二次方程的性质进行求解即可;
【解析】(1)集合,由完全集的定义:
,,
所以集合为“完全集”.
(2)不妨设,由于,
所以,当时,即有,又为正整数,所以,
于是,则无解,即不存在满足条件的“完全集”;
当时,,故只能,求得,
于是“完全集”只有一个,为;
当时,由,
即有,而,
又,
因此,故矛盾,
所以当时不存在“完全集”,
综上:“完全集”为.
(3)证明:若是两个不同的正数,且是完全集,
设,根据根和系数的关系知,相当于的两个根,
由,解得或(舍),
所以,又因为都是正数,若都不大于2,,矛盾,
所以中至少有一个大于2.
【点睛】方法点睛:新定义有关的问题的求解策略:
①通过给出一个新的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;
②遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析,运算,验证,使得问题得以解决.
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