内容正文:
高一上学期第一次月考数学试卷
命题人:梁泽承 做题人:赵杉
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 如图,已知全集,集合,则图中阴影部分表示的集合的子集个数为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】先求出图中阴影部分表示的集合,再利用集合的子集个数公式即可得解.
【详解】由题意得,故图中阴影部分表示的集合为,
所以图中阴影部分表示的集合的子集个数为个.
故选:D.
2. 命题“”的否定是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:全称命题的否定是存在性命题,所以,命题“”的否定是,选C.
考点:全称命题与存在性命题.
3. 已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,结合,得到不等式,即可求解.
【详解】由集合,且,可得,解得,
即实数的取值范围为.
故选:A.
4. 已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式化简集合,再利用补集、交集的定义求解作答.
【详解】解不等式,即,解得,即,
解不等式,得,即,或,
所以.
故选:B
5. 已知,下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】用不等式的基本性质得解.
【详解】对A选项,设,则,A错误;
对B选项,若,又,所以,故B正确;
对C选项,,但,C错误;
对D选项,,但,D错误.
故选:B.
6. 已知条件,条件,且是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式得到或,根据题意得到是的充分不必要条件,从而得到两不等式的包含关系,求出答案.
【详解】由条件,解得或;
因为是的充分不必要条件,所以是的充分不必要条件,
故是或的真子集,
则的取值范围是,
故选:B.
7. 已知,,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得,利用换元法可将原式变形再利用基本不等式即可求得结果.
【详解】由可得,且
因此,
令,则;
又;
当且仅当时,即时,等号成立;
此时的最小值为.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题关键在于将未知数个数减少,并合理变形利用基本不等式求解.
8. 已知实数a,b是方程的两个根,且,,则下列选项错误的是( )
A. 的最小值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为12
【答案】D
【解析】
【分析】利用韦达定理求出的范围,然后可得关系,然后结合基本不等式逐项判断即可.
【详解】对A,因为实数a,b是方程的两个根,
所以,所以或,
由根与系数的关系得,,,
又,,所以,且,综上得.
消去k,得,
由基本不等式得,即,
令,则,解得或(舍去),
当时,,解得,当且仅当时,ab的最小值为9,故A正确;
对B,因为,当且仅当时取等号,的最小值为18,故B正确;
对C,因为,所以,因为,,所以,
则,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为,故C正确;
对D,因为,所以,
,
当且仅当,即,时等号成立,此时的最小值为13,故D错误.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下面命题正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. “”是“二次方程有一正根一负根”的充要条件
C. “且”是“”的充要条件
D. 设,则“”是“”的必要不充分条件
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据不等式的性质判断ACD的真假;根据一元二次方程根的分布判断B的真假.
【详解】对A:由可得,所以成立,所以“”是“”的充分条件;
由可得或,所以“”是“”的不必要条件.
综上可得:“”是“”的充分不必要条件,故A正确;
对B:“二次方程有一正根一负根”等价于“”,故B正确;
对C:由“且”可得“”,但“”时,如,,此时“且”不成立,故C错误;
对D:因为:推不出,但,所以“”是“”的必要不充分条件,所以D正确.
故选:ABD
10. 若正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最小值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为 D. 有最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】A、C、D选项直接用基本不等式得出结论,B选项需用巧用“1”技巧进行化简即可使用基本不等式.
【详解】对于A:因为,则,当且仅当,即时取等号,故A错误,
对于B,,当且仅当,即时取等号,故B正确,
对于C:因为,则,当且仅当,即时取等号,故C正确,
对于D:因为,
当且仅当,即,时取等号,这与均为正实数矛盾,故D错误,
故选:BC
11. 已知二次函数的图象如图所示,则下列选项正确的是( )
A.
B.
C. (m为任意实数)
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题目中的函数图象和二次函数的性质,可以判断各个选项中的结论是否正确,从而可以解答本题.
【详解】因为抛物线开口向下,则,
又因为抛物线的对称轴为直线,则,可得,
且抛物线与y轴的交点在x轴上方,则,
对于选项A:可得,故A正确;
对于选项B:因为,则,
所以,故B正确;
对于选项C:抛物线的对称轴为直线,可知当时,y有最大值,
则(m为任意实数),
所有(m为任意实数),故C正确;
对于选项D:因为抛物线的对称轴为直线,且抛物线与x轴的一个交点在点和之间,
则抛物线与x轴的另一个交点在点和之间,
可知当时,,所以,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 实数满足,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用待定系数法可得,即可根据不等式的性质求解.
【详解】设,
则解得,所以
因为,所以 ,
可得,即的取值范围为.
故答案为:.
13. 若命题“对任意实数,且,不等式恒成立”为假命题,则的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用基本不等式求出的最小值,可得不等式恒成立时,的取值范围,再取其补集即可.
【详解】若不等式对任意实数,且恒成立,则
,
当且仅当且,即,时等号成立.
所以,故命题为假命题时,的取值范围为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查命题的真假,基本不等式的应用,属于中档题.
14. 设,若时,均有成立,则实数的取值集合为__________.
【答案】
【解析】
【分析】两项乘积大于等于零恒成立,则两项有相同交点且在同一区间同时取相同的正负值,求出其中一项的零点,代入另一个方程,解得值.
【详解】当时,,则,由于的图象开口向上,
则不恒成立,
当时,由可解得,
而方程有两个不相等的实数根且异号,
所以,必定是方程的一个正根,
则,则可解得,
故实数的取值集合为.
故答案为:.
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. 已知命题,命题.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若“为真命题”是“为真命题”的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2).
【解析】
【分析】(1)由题意可得方程有解,然后分和两种情况讨论即可;
(2)先由命题为真,求得,设命题为真时的取值集合为A,命题为真时的取值集合为B,再由题意可得B是A的真子集,从而可求出的取值范围.
【小问1详解】
当,显然不存在使方程1=0成立;
当时,一元二次方程的判别式,
所以,解得或.
【小问2详解】
若命题为真,则,
因为,所以,即,当且仅当时,等号成立.
设命题为真时的取值集合为A,命题为真时的取值集合为B,
因为命题为真是命题为真的必要不充分条件,所以B是A的真子集,
所以,故.
16. 设集合,.
在①,②这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上并解答.
(1)求,.
(2)若______,求的取值范围.
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1),或
(2)
选①:当时,,得;
当时,或,得.
故的取值范围为或.
选②:当时,,得;
当时,,得.
故的取值范围为.
【解析】
【分析】(1)先化简集合,再根据补集的定义可求;
(2)选①:根据交集的意义可求;选②:根据包含关系的意义可求.
【小问1详解】
由,得,由,得,
则
或
【小问2详解】
略
17. (1)已知一元二次不等式的解集为,求实数、的值及不等式的解集.
(2)已知,解不等式:.
【答案】(1),;
(2)当时,原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)利用一元二次不等式的解与相应一元二次方程根与系数的关系,结合韦达定理求得后再解相应的不等式即可;
(2)比较和,分、、三种情况解不等式即可.
【详解】(1)由的解集为,知的两根为,2,
所以,解得
所求不等式为,
变形为,
即,解得或,
所以不等式的解集为.
(2)原不等式为.
①若时,即时,原不等式的解集为;
②若时,即时,原不等式的解集为;
③若时,即时,原不等式的解集为.
综上可得,当时,原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为.
18. 某蛋糕店推出两款新品蛋糕,分别为薄脆百香果蛋糕和朱古力蜂果蛋糕,已知薄脆百香果蛋糕单价为x元,朱古力蜂果蛋糕单价为y元,现有两种购买方案:
方案一:薄脆百香果蛋糕购买数量为a个,朱古力蜂果蛋糕购买数量为b个,花费记为;
方案二:薄脆百香果蛋糕购买数量为b个,朱古力蜂果蛋糕购买数量为a个,花费记为.
(其中)
(1)试问哪种购买方案花费更少?请说明理由;
(2)若a,b,x,y同时满足关系,求这两种购买方案花费的差值S最小值(注:差值花费较大值-花费较小值).
【答案】(1)采用方案二;理由如下:
方案一的总费用为(元);
方案二的总费用为(元),
由,
因为,可得,所以,
即,所以,所以采用方案二,花费更少.
(2)24
【解析】
【分析】(1)列出两种方案的总费用的表达式,作差比较,即可求解;
(2)根据题意,得到,利用换元法和基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
采用方案二,花费更少,理由略;
【小问2详解】
由(1)可知,
令,则,
所以,当时,即时,等号成立,
又因为,可得,
所以,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以差的最小值为,当且仅当时,等号成立,
所以两种方案花费的差值最小为24元.
19. 已知函数,集合.
(1)若集合中有且仅有3个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题设可判断解集中的3个整数为,故可得关于的不等式组,从而可求其范围.
(2)根据包含关系可得关于的不等式组即为,从而可求其范围.
【小问1详解】
,
因为且中有且只有3个整数,
故这3个整数为,故即,
故或.
【小问2详解】
,
因为,所以,
因为,故任意,总有恒成立,
因为的对称轴为,
故,故,
故即,
故存在,使得成立,
而,故,
而,故.
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高一上学期第一次月考数学试卷
命题人:梁泽承 做题人:赵杉
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 如图,已知全集,集合,则图中阴影部分表示的集合的子集个数为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 8
2. 命题“”的否定是
A. B.
C. D.
3. 已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知,下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
6. 已知条件,条件,且是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知,,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知实数a,b是方程的两个根,且,,则下列选项错误的是( )
A. 的最小值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为12
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下面命题正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. “”是“二次方程有一正根一负根”的充要条件
C. “且”是“”的充要条件
D. 设,则“”是“”的必要不充分条件
10. 若正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最小值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为 D. 有最大值为
11. 已知二次函数的图象如图所示,则下列选项正确的是( )
A.
B.
C. (m为任意实数)
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 实数满足,则的取值范围是______.
13. 若命题“对任意实数,且,不等式恒成立”为假命题,则的取值范围为_______.
14. 设,若时,均有成立,则实数的取值集合为__________.
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. 已知命题,命题.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若“为真命题”是“为真命题”的必要不充分条件,求的取值范围.
16. 设集合,.
在①,②这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上并解答.
(1)求,.
(2)若______,求的取值范围.
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.
17. (1)已知一元二次不等式的解集为,求实数、的值及不等式的解集.
(2)已知,解不等式:.
18. 某蛋糕店推出两款新品蛋糕,分别为薄脆百香果蛋糕和朱古力蜂果蛋糕,已知薄脆百香果蛋糕单价为x元,朱古力蜂果蛋糕单价为y元,现有两种购买方案:
方案一:薄脆百香果蛋糕购买数量为a个,朱古力蜂果蛋糕购买数量为b个,花费记为;
方案二:薄脆百香果蛋糕购买数量为b个,朱古力蜂果蛋糕购买数量为a个,花费记为.
(其中)
(1)试问哪种购买方案花费更少?请说明理由;
(2)若a,b,x,y同时满足关系,求这两种购买方案花费的差值S最小值(注:差值花费较大值-花费较小值).
19. 已知函数,集合.
(1)若集合中有且仅有3个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数的取值范围.
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