内容正文:
2024-2025学年海南省海口市华侨中学高一(上)第一次段考数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合,,则( )
A. B. C. D.
2.命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3.若p:,则p的一个充分不必要条件为( )
A. B. C. D.
4.集合论是德国数学家康托尔于19世纪末创立的.在他的集合理论中,用表示有限集合A中元素的个数,如:,则若对于任意两个有限集合A,B,有我校举办秋季运动会,已知某班参加田赛的学生有14人,参加径赛的学生有15人,既参加田赛又径赛的学生有6人,那么该班参加运动会的学生人数为( )
A. 29人 B. 23人 C. 36人 D. 25人
5.已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.已知集合,,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
7.设集合,,,则( )
A. B. C. D.
8.命题p:,恒成立,命题q:,成立,若p是真命题,q是假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
9.若,,下列说法中错误的是( )
A. B.
C. 若,则 D.
10.已知关于x的一元二次不等式的解集为或,则( )
A.
B. 的解集是
C.
D. 的解集为
11.下列叙述中,正确的是( )
A. 若,,则的最小值为
B. 若,则的最小值为10
C. 若,,且,则
D. 若,,且,则的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.不等式的解集是______.
13.最早发现勾股定理的人应是我国西周时期的数学家商高,根据记载,商高曾和周公讨论过“勾三股四弦五”的勾股定理特例.已知一个直角三角形的斜边长等于,则这个直角三角形面积的最大值为______.这个直角三角形周长最大值为______.
14.已知集合,集合若中只有四个整数,则实数m的取值范围______.
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.本小题13分
已知集合,
求,;
求,
16.本小题15分
已知,求证:;
已知,求证:是的充要条件.
17.本小题15分
已知,
若,求实数a的取值范围;
若,求实数a的取值范围.
18.本小题17分
已知函数
若,求不等式的解集;
若,关于的x不等式有实数解,求实数m的取值范围.
19.本小题17分
某中学举行“美丽数学”徽章设计大赛,王同学设计的“几何花朵”进入了最后角逐,评委组要对它的制作成本进行预估,“几何花朵”设计灵感来自三个全等的矩形如图一的折叠拼凑,其中徽章的六个直角阴影部分如图二要用镀金工艺上色.造价是2元,徽章中间六边形部分造价是1元,已知一块矩形材料如图一所示,矩形ABCD周长为8cm,其中长边AD为xcm,将沿BD向折叠,BC折过去后交AD于点
用x表示图一中面积,并标出x的取值范围.
试求一个徽章的镀金部分面积的最大值,并求出此时该徽章的总造价.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:集合,,
则
故选:
根据已知条件,结合交集的定义,即可求解.
本题主要考查交集及其运算,属于基础题.
2.【答案】C
【解析】解:命题p:,是个全称命题.
它的否定是:,,
故选
直接依据全称命题的否定写出其否定.
本题考查命题的否定,解题的关键是掌握并理解命题否定的书写方法规则,全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题,书写时注意量词的变化.
3.【答案】B
【解析】解:若p:,则,
结合选项p的一个充分不必要条件为
故选:
根据充分不必要条件与集合间的关系可解.
本题考查充分不必要条件与集合间的关系,属于基础题.
4.【答案】B
【解析】解:设参加田赛的学生组成集合A,则,
设参加径赛的学生组成集合B,则,
由题意可知,,
所以,
所以该班参加运动会的学生人数为23人.
故选:
利用容斥原理求解.
本题主要考查了容斥原理,属于基础题.
5.【答案】B
【解析】解:因为,,且,
则,
当且仅当,即,时取等号.
故选:
由已知利用乘1法,结合基本不等式即可求解.
本题主要考查了基本不等式求解最值,属于基础题.
6.【答案】C
【解析】解:,,
阴影部分表示集合为
故选:
根据描述法表示集合,求出集合M、N,再求阴影部分表示的集合.
本题考查Venn图表示集合关系及运算,属于基础题.
7.【答案】D
【解析】解:集合,,
则,,故A、C均错误;
,,
则,,D正确;
,,,B错误.
故选:
根据已知条件,结合集合的运算,以及集合的包含关系,即可求解.
本题主要考查两个集合的包含关系,属于基础题.
8.【答案】A
【解析】解:因为p:,恒成立为真命题,
所以在时恒成立,
因为,当且仅当,即时取等号,
所以,即;
因为命题q:,成立为假命题,
所以,为真命题,
则,即,
若p是真命题,q是假命题,则
故选:
结合含有量词的命题的真假关系分别求出p真q假时的a的范围,即可求解.
本题主要考查了含有量词的命题真假关系的应用,属于中档题.
9.【答案】ACD
【解析】解:若,,则,A错误;
由不等式性质,,B正确;
若,则,
所以,
所以,C错误;
当,,,时,D显然错误.
故选:
结合不等式性质检验选项A,B,C,举出反例检验选项D即可判断.
本题主要考查了不等式性质的应用,属于基础题.
10.【答案】AD
【解析】解:由题知,,且,
即得,,故A正确;
由可得,
即,所以,故B错误;
对于C,,故C错误;
由可得,
所以,解得,故D正确.
故选:
利用一元二次不等式的解集和韦达定理,可得,且,然后代入选项,即可判断选项正误.
本题考查了一元二次不等式的求解和韦达定理的应用,属于中档题.
11.【答案】ABC
【解析】解:,,则,
当且仅当,即时取等号,A正确;
,则,当且仅当,即时取等号,B正确;
,,且,当且仅当,即,时取等号,
所以,C正确;
因为,,且,
所以,当且仅当,即时取等号,显然等号无法取得,D错误.
故选:
由已知结合基本不等式及相关结论检验各选项即可判断.
本题主要考查了基本不等式及相关结论在最值求解中的应用,属于中档题.
12.【答案】或
【解析】解:由可得,
解得,或
故答案为或
故答案为:或
把分式不等式转化为二次不等式即可求解.
本题主要考查了分式不等式的求解,属于基础题.
13.【答案】
【解析】解:设两直角边分别为a,b,
则,当且仅当时取等号,
所以,即面积的最大值为2;
因为三角形的周长为,当且仅当时取等号,
故周长的最大值为
由已知结合勾股定理及基本不等式即可分别求解.
本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础题.
14.【答案】
【解析】解:集合,集合;
若中的四个整数是,则,解得;
若中的四个整数是,则,解得;
若中的四个整数是,则,解得;
综上,实数m的取值范围是
故答案为:
化简集合A,根据中只有四个整数,讨论即可得出不等式组,从而求出m的取值范围.
本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是中档题.
15.【答案】解:集合,,
所以,;
由可得或,
或,
所以或
【解析】先求出集合B,再求出两个集合的并集,交集;
由可得两个集合的交集的补集,求出集合A的补集,再求出结果.
本题考查一元二次不等式的求法及两个集合的并集,交集,补集的求法,属于基础题.
16.【答案】证明:,
由于,则,,
则,即;
根据题意,若,则,必有,
反之,若,则有或,
解可得,
无解,
则有,
故是的充要条件.
【解析】利用作差法证明可得结论;
由集合相等的定义分析“”和“”的关系,即可得结论.
本题考查不等式的证明,涉及充分必要条件的证明,属于基础题.
17.【答案】解:由,可得,
又,,
则有,解得,
即实数a的取值范围是;
当,即时,,满足;
当,即时,由,
可得或,解得或,
综上,实数a的取值范围是
【解析】由,可得,再根据集合的包含关系求解;
由,分和进行分类讨论,即可求得结论.
本题考查集合的相互关系及集合的运算,属基础题.
18.【答案】解:不等式即为,可化为,
由,得;
若,则不等式为,解得;
若,则,解不等式得或;
若,则,解不等式得或;
综上,时,不等式的解集为;时,不等式的解集为或;时,不等式的解集为或;
不等式可化为;
时,不等式为,不成立;
时,不等式必有实数解;
时,应满足,解得或,即;
综上,实数m的取值范围是
【解析】不等式化为,讨论和,,从而求出不等式的解集;不等式化为,讨论,和,从而求出m的取值范围.
本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是中档题.
19.【答案】解:由题意可得出,
设,,
,,,
,
,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
所以,
所以的面积为;
设一个徽章的总造价用为y元,
则,
当,即,又因为,所以当时取到最大值,
故当AD为时,一个徽章的总造价最大费用为元.
【解析】根据已知条件,可推得,再在中,运用勾股定理得,解得,所以,再结合面积公式,即可求解;
根据已知条件,结合基本不等式的公式,即可求解.
本题主要考查函数的实际应用,掌握基本不等式公式是解本题的关键,属于中档题
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