内容正文:
河北省2025级高一年级阶段性联合测评
数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 命题“,有”的否定是( )
A. ,有 B. ,有
C. ,有 D. ,有
2. 若全集,集合,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
3. 若集合,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 某中学为丰富社团活动,对初一学生进行了关于是否愿意加入动漫社、志愿者社、篮球社的意向调查,要求每位学生至少选择一个社团.统计结果如下:有52人愿意加入动漫社,40人愿意加入志愿者社,35人愿意加入篮球社;同时愿意加入动漫社和志愿者社的有20人,同时愿意加入动漫社和篮球社的有14人,同时愿意加入志愿者社和篮球社的有11人;三个社团都愿意加入的有5人.则参与此次意向调查的初一学生总人数为( )
A. 87 B. 90 C. 93 D. 96
6. 已知条件或,则使得条件p成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B. 或 C. 或 D.
7. 已知集合,则满足条件的集合C的个数为( )
A. 3 B. 5 C. 7 D. 15
8. 若集合,集合,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知集合为有理数集,则下列式子表示正确的是( )
A. B. C. D.
10. 下列命题中,是真命题的为( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
11. 对任意,记,并称为集合的对称差.下列命题中,是真命题的为( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若且,则
D. 若且,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 比较大小:________.(填“>”或“<”)
13. 已知集合,若集合中只含有一个元素,则实数m的取值范围为________.
14. 若命题“任意”为假命题,则实数a的取值范围是________.
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. 设,且.
(1)求a的值及集合B;
(2)设全集,求;
(3)设全集,若非空集合,求所有集合P的元素之和的总和.
16. 已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 已知.
(1)求x的取值范围;
(2)求的取值范围;
(3)求的取值范围.
18. 已知集合,集合.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,求实数m的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
19. 设集合P是正整数集的非空子集,对任意,定义运算,若所有这样的运算结果构成的集合记为,则称为集合P的“差倍集”.
(1)当时,写出集合P的差倍集;
(2)设集合,若其差倍集中恰好有两个元素,求所有满足条件的k;
(3)若P是由4个正整数构成的集合,求其差倍集中元素个数的最小值.
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河北省2025级高一年级阶段性联合测评
数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 命题“,有”的否定是( )
A. ,有 B. ,有
C. ,有 D. ,有
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定求解即可.
【详解】根据全称量词命题的否定可知,
命题“,有”的否定是,有.
故选:C.
2. 若全集,集合,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由图示分析阴影部分与集合A,B的关系,再根据集合的运算可得结果.
【详解】由图可知,阴影部分包含于集合,与集合的交集为空集,
所以阴影部分表示的集合是集合与集合的交集.
因为全集,集合,所以或.
因为集合,所以.
故选:D.
3. 若集合,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合的互异性对进行分类讨论即可.
【详解】当时,,违反集合互异性;
当时,此时,符合题意,
故实数a的取值范围为.
故选:B.
4. 设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】整理得,,,进而比较大小即可.
【详解】由,
,
,
而,
则,即.
故选:D.
5. 某中学为丰富社团活动,对初一学生进行了关于是否愿意加入动漫社、志愿者社、篮球社的意向调查,要求每位学生至少选择一个社团.统计结果如下:有52人愿意加入动漫社,40人愿意加入志愿者社,35人愿意加入篮球社;同时愿意加入动漫社和志愿者社的有20人,同时愿意加入动漫社和篮球社的有14人,同时愿意加入志愿者社和篮球社的有11人;三个社团都愿意加入的有5人.则参与此次意向调查的初一学生总人数为( )
A. 87 B. 90 C. 93 D. 96
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,用韦恩图表示集合,可求解.
【详解】根据题意,设参加动漫社的同学组成集合,
参加志愿者社的同学组成集合,参加篮球社的同学组成集合,
用韦恩图表示集合,可得下图:
所以此次意向调查的总人数为:人.
故选:A
6. 已知条件或,则使得条件p成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B. 或 C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分不必要的定义判断即可.
【详解】使得条件p成立的一个充分不必要条件应为或的真子集,
只有或满足要求.
故选:.
7. 已知集合,则满足条件的集合C的个数为( )
A. 3 B. 5 C. 7 D. 15
【答案】D
【解析】
【分析】确定集合B中的元素,从而判断出C中可能的元素,结合子集的个数计算公式,即可求得答案.
【详解】由题意知,
由于,则C中元素必有,且C中元素多于2个,
其余可能有的元素可从中选取,
故C的个数等于集合的非空子集的个数,为个,
故选:D
8. 若集合,集合,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合相等的概念以及集合中元素的互异性求解即可.
【详解】因为,根据题意得,故,
所以,
则当,解得,
当,时,,符合题意,
当时,此时,不满足集合互异性,故舍去.
所以.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知集合为有理数集,则下列式子表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合集合的求解结果和有理数集的性质,对每个选项逐一分析元素与集合、集合与集合的关系,得出答案.
【详解】,由,解得或,
所以.
因为,不在集合中,所以,选项A正确;
是一个集合,所以,选项B错误;
集合中的元素和都是有理数,所以,选项C正确;
集合中的元素都在集合中,所以,选项D正确.
故选:ACD.
10. 下列命题中,是真命题的为( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对A,由特例可判断;对B,由平方差公式结合可判断;对C,讨论符号,由不等式性质可判断;对D,由绝对值的定义可判断.
【详解】对于A:若,则,但,A错误;
对于B:,因为,所以,
所以,得,且,B正确;
对于C:若,则由可知,所以;
若,则,由不等式性质可得;
若,则,且由可知,所以.
综上可知,C正确;
对于D:因为,所以,所以,
又,所以,D错误.
故选:BC.
11. 对任意,记,并称为集合的对称差.下列命题中,是真命题的为( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若且,则
D. 若且,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据定义可得,对于A,B,结合集合运算法则求,,再求即可判断,对于C,由可得,,由此可得,,由此证明,即可判断,对于D,由可得,,结合集合关系推出即可判断.
【详解】根据定义,
对于A,因为,,
所以,,
所以,A正确,
对于B,因为,,
所以,,
所以,B错误,
对于C,若,则,,
, ,
∴,C正确;
对于D,若,则,,
由可得,由可得,
所以,D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 比较大小:________.(填“>”或“<”)
【答案】>
【解析】
【分析】通过作差法,将两式相减后分析其符号即可.
【详解】
令函数,其图象为开口向上的抛物线,
故对所有实数成立.
因此,
所以
故答案为:>.
13. 已知集合,若集合中只含有一个元素,则实数m的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据两个集合的交集只含有1个元素,可求的取值范围.
【详解】因为,且集合中只含有一个元素,
所以.
故答案为:
14. 若命题“任意”为假命题,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】先求全称量词命题的否定,然后利用分离常数法,结合二次函数的性质求得 的取值范围.
【详解】由于“任意”为假命题,
所以“”为真命题,
所以 ,
在区间 上,当 或4 时, 取得最大值为 ,所以 .
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. 设,且.
(1)求a的值及集合B;
(2)设全集,求;
(3)设全集,若非空集合,求所有集合P的元素之和的总和.
【答案】(1) ,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据得出2是集合B的元素,是方程的解,代入解得a,再解B即可,注意验证;
(2)根据A与B求出两集合的并集与交集,找出交集的补集,即为所求;
(3)求出,列举出 的所有情况,再求和即可.
【小问1详解】
因为,所以,
把 代入方程,解得 ,
当 时,方程 的解为 或,
此时集合,符合 ,
所以,.
【小问2详解】
因为, ,
所以.
【小问3详解】
因为,,
所以,
因为非空集合,
所以可能为 ,
所以所有集合P的元素之和的总和为 .
16. 已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由,可得,根据并集的运算即可求解;
(2)由,得,对集合分是否为空集进行讨论,结合子集关系即可求解.
【小问1详解】
因为集合,所以,
又,集合,所以,解得,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
当,则,解得,
当,则,解得,
综上所述,实数的取值范围是,即.
17. 已知.
(1)求x的取值范围;
(2)求的取值范围;
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)(2)根据不等式的性质即可求得答案;
(3)设,解方程组可求得的值,再结合不等式性质,即可求得答案.
【小问1详解】
由于,
将两不等式相加可得;
【小问2详解】
由,得,
结合,可得,
即;
【小问3详解】
设,
则,解得,
故,
由于,故,
故,
即.
,
18. 已知集合,集合.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,求实数m的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由元素在集合中得不等式组,解不等式即可求参数的范围;
(2)当时,先求出和两种情况下取值,再求其补集可得;
(3)先由题意得到是的真子集,再分和两种情况,当时利用集合的包含关系解不等式组可得.
【小问1详解】
因为,
所以,解得,
所以实数m的取值范围.
【小问2详解】
若时,
当时,即,可得;
当时,需满足或,
解得(舍)或,即,
所以时可取其补集为.
【小问3详解】
若是的充分不必要条件,所以到是的真子集,
当时,由(2)可得;
当时,,即,
又(等号不同时取),解得,
又,所以.
综上,实数m的取值范围为.
19. 设集合P是正整数集的非空子集,对任意,定义运算,若所有这样的运算结果构成的集合记为,则称为集合P的“差倍集”.
(1)当时,写出集合P的差倍集;
(2)设集合,若其差倍集中恰好有两个元素,求所有满足条件的k;
(3)若P是由4个正整数构成的集合,求其差倍集中元素个数的最小值.
【答案】(1)
(2)2或10 (3)4
【解析】
【分析】(1)根据差倍集的定义,列举所有满足条件的数对并计算结果,再利用集合中元素的互异性去重;
(2)根据与1,4的大小关系分类讨论,计算所有可能的,通过“差倍集元素个数为2”建立方程,结合集合中元素的互异性筛选;
(3)通过构造特殊集合使结果尽量重复,结合差倍集的定义证明最少元素个数.
【小问1详解】
根据差倍集的定义,,
当,时,;
当,时,;
当,时,.
由集合中元素的互异性,可得.
【小问2详解】
已知,由集合中元素的互异性可知,且.
当时,的可能取值为2或3.
当时,,,,,此时,满足差倍集中恰好有两个元素,故.
当时,,,,,则,不满足差倍集中恰好有两个元素,故.
当时,根据,,可得,,.
由于且,所以且,且.
因为差倍集中恰好有两个元素,所以分以下情况讨论:
若,此方程无解;
若,解得,此时,满足差倍集中恰好有两个元素,故.
综上,若其差倍集中恰好有两个元素,则的值为2或10.
【小问3详解】
设,,.
根据,,则,,,,,.
不妨设 ,则,,,,,,由集合中元素的互异性,可得,元素个数为4.
下证元素个数不少于4:
将,,,,,这6个值分别记为:
,,,,,.
从而有:
,即,
,即.
因此,即,,已经是严格递增的三个数,它们已经占用了3个不同的值,如果差倍集中只有3个元素,那么,,必须在中取值,且不能引入新的数.
先看:
若,则,即;
若,则,即,与假设矛盾,故不可能成立;
若,则,即,与假设,矛盾,故不可能成立.
因此的取值只能等于,此时.
再看:
若,则,即,与假设矛盾,故不可能成立;
若,则,即;
若,则,即,而在成立时,,由和可知,此时,与假设矛盾,故不可能成立.
因此的取值只能等于,此时,即.
再看,将代入,可得.
若,则,即,与假设矛盾,故不可能成立;
若,则,即,与假设矛盾,故不可能成立;
若,则,即,而在时,,与矛盾,故.
所以无论如何,都不能在中取值,即一定是不同于,,的第四个数.
因此差倍集中元素个数的最小值为4.
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