内容正文:
南师附中2025级高一年级十月份练习
数学
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则中元素的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】应用列举法写出集合,即可得元素个数.
【详解】由集合的描述知.
故选:D
2. 命题:“对任意的,”的否定是( )
A. 不存在, B. 存在,
C. 存在, D. 对任意,
【答案】C
【解析】
【分析】利用全称量词命题的否定是存在量词命题写出结果即可.
【详解】“对任意的”的否定是“存在”.
故选:C.
3. 使“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式求出的充要条件,利用充分必要条件概念判断.
【详解】,即,等价于,解得,
所以的充要条件为,
使“”成立的一个充分不必要条件是.
故选:B.
4. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用一元二次不等式和一元二次方程的对应关系求出参数,再解另一个不等式即可.
【详解】由题设知方程有两根2和3,故由韦达定理得则,
因此,解得.
故选:A.
5. 已知集合,若集合,满足:,则集合对的个数为( )
A. 16 B. 27 C. 36 D. 64
【答案】B
【解析】
【分析】按照集合的元素个数进行分类,再根据集合的子集个数结论判断集合的个数.
【详解】当时,的个数为;当为1元素集时,的个数为;
当为2元素集时,的个数为2;当为3元素集时,的个数为1,
故的个数为.
故选:B.
6. 已知全集,,是的子集,且,,则( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【分析】由题意确定,,再结合,即可求解.
【详解】因为,
所以,
又,
所以,
所以,
所以,又,
所以无论是否属于,
都有,
故选:C
7. 若命题“,使得成立”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,命题,为真命题,可得出,结合基本不等式可解得实数的取值范围.
【详解】由题意,,为真命题,
所以,又,当且仅当,即时,取等号,
所以.
故选:D.
8. 若关于的不等式恰有2个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,分类讨论求解含参数的不等式,进而列式求出的范围.
【详解】不等式,
当时,,解得,不合题意;
当时,,解得,不合题意;
当时,原不等式等价于,解得或,不合题意;
当时,原不等式等价于,解得,
由不等式恰有2个整数解,得,解得;
当时,解得,由不等式恰有2个整数解,得,
解得,所以实数的取值范围是.
故选:A
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. 下列说法正确的有( )
A. 命题“,”是假命题
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
D. 已知,是全集的子集,则“”是“”的充要条件
【答案】ACD
【解析】
【分析】举反例判断A,举反例否定充分性,求解方程判断必要性求解B,利用一元二次方程的性质建立不等式组判断C,利用集合的混合运算判断D即可.
【详解】对于A,当时,,
则命题“,”是假命题,故A正确,
对于B,对于充分性,当时,取,得到,则充分性不成立,
对于必要性,当时,解得且,则必要性成立,
可得“”是“”的必要不充分条件,故B错误,
对于C,若方程有一个正根和一个负根,且设两个根为,
则,解得,
可得充分性不成立,必要性成立,故C正确,
对于D,对于充分性,任取,则,
若,则,可得,即充分性成立,
对于必要性,设,可得或,
当时,因为,所以,
可得,即成立,
当时,可得,即成立,可得必要性成立,故D正确.
故选:ACD
10. 若,,且,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值 B. 有最大值2
C. 有最小值5 D. 有最小值
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意利用基本不等式逐项分析判断.
【详解】对于选项A:因为,
当且仅当时,等号成立,
所以有最大值,故A正确;
对于选项B:因为,
当且仅当时,等号成立,可得,
所以有最大值,故B错误;
对于选项C:,
当且仅当,即时,等号成立,
所以有最小值5,故C正确;
对于选项D:因为,
则,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以有最小值,故D错误.
故选:AC.
11. 容器中有,,共3种粒子,其中粒子9颗,粒子10颗,粒子12颗.若相同种类的两颗粒子发生碰撞,则变成一颗粒子;若不同种类的两颗粒子发生碰撞,则会变成一颗另外种类的粒子.例如,若一颗粒子和一颗粒子发生碰撞,则变成一颗粒子.如果经过若干次两两碰撞后,最终只剩下1颗粒子,那么最后一颗粒子( )
A. 可能是粒子 B. 可能是粒子
C. 一定不是粒子 D. 一定不是粒子
【答案】AC
【解析】
【分析】粒子先两两碰撞,粒子两两碰撞,粒子两两碰撞或、粒子碰撞再粒子两两碰撞,可判断AD;根据任意一次碰撞时,粒子与粒子的数目之和要么不变,要么减少2即可判断BC选项.
【详解】用表示,,粒子的数目分别为,,,那么初始状态可表示为,12颗粒子先两两碰撞,之后粒子数目变为,再由8颗粒子两两碰撞,之后粒子数目变为,再让粒子一直碰撞,直至数目变为,再来一次碰撞,最终数目为,即最终剩下的粒子为粒子,从而选项D错误;
当粒子数目变为时,如果粒子与粒子碰撞,则粒子数目变为,再让粒子一直碰撞,直至数目变为,再来一次碰撞,最终数目为,即最终剩下的粒子为粒子,从而选项A正确;
注意到任意一次碰撞时,粒子与粒子的数目之和要么不变,要么减少2,从而粒子与粒子的数目之和的奇偶性不变,初始时粒子与粒子的数目之和为,为奇数,最终剩下的粒子数目为1时,粒子与粒子的数目之和为1,为奇数,从而最终剩下的粒子不可能是粒子,从而选项B错误,选项C正确.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题4分,共12分.
12. 已知集合,.若,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出集合,再分和两种情况分别列出不等式,求解即可.
【详解】由解得,所以.
若,
当时,,解得;
当时,①,或②,
由①解得,②无解.
综上可知,的取值范围为.
故答案为:
13. 若“”的必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意,时,,得出的取值范围,分情况验证即可.
【详解】由题意时,,所以或,
由,得,所以,
当时, ,故,不满足不合题意;
当时,,故,所以,符合题意,
所以的取值范围是.
故答案为:
14. 设表示数集中最小的数,若,则的最大值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】令,则,,讨论、、依次对应、、,结合基本不等式求对应范围,即可得其最大值.
【详解】令,则,,
所以
,
当时,,且,
此时,
其中,
当且仅当,即时取等号,
此时;
当时,,且,
此时,
其中,
当且仅当,即时取等号,
此时(时取等号);
当时,,且,
此时,
其中,
当且仅当,即时取等号,
此时(时取等号);
综上,时,有的最大值为.
故答案为:
四、解答题:本题共3小题,共38分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)
(2)时,解集为;
时,解集为;
时,解集为;
时,解集为.
【解析】
【分析】(1)根据二次不等式恒成立的概念,对不等式进行化简,判断对应二次函数图形的开口方向和零点个数,列出不等式,求出结果即可.
(2)根据含参二次不等式的解法,先对不等式进行化简和因式分解,再对参数进行讨论,求出结果.
【小问1详解】
由题意得恒成立,即恒成立,
当时,,不满足题意;
时,则,
由,解得或,
又,则,
综上,实数的取值范围为.
【小问2详解】
由题意得,即,
所以,
①当时,,解集为;
②当时,方程的两个根为,.
不等式的解集为;
③当时,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
综上,时,解集为;
时,解集为;
时,解集为;
时,解集为.
16. 已知函数.
(1)若对于任意的,均有,证明:;
(2)当时,证明:对于任意的,成立的充分必要条件为.
【答案】(1)因为恒成立,所以,.
又,故.
(2)必要性:
对于任意的,.则,即.
又,得.从而,.
因此,.
充分性:
由,且,则对于任意的,有
.
又,故.
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 记集合的所有子集构成的集合为,即,如果的子集同时满足:①,;②对任意的,都有且,则称为的运算封闭系统.例如,为的一个运算封闭系统.
(1)写出集合的所有运算封闭系统;
(2)是否存在集合的运算封闭系统,满足中含有7个元素?说明理由;
(3)确定集合的运算封闭系统的个数.
【答案】(1)为,,,.
(2)
不存在.理由如下:
设为集合的一个运算封闭系统,且中有7个元素.因为共有8个子集,所以中只缺少的一个1元素子集或2元素子集.
如果缺少的是1元素子集,不妨设为,则,,
由题意,即,矛盾;
如果缺少的是2元素子集,不妨设为,则,,
由题意,即,矛盾.
(3)29
【解析】
【分析】(1)由新定义逐个列举即可;
(2)从缺少一个1元素子集或2元素子集.讨论即可;
(3)法一:通过中元素个数逐个列举即可,法二:通过中包含单个元素的集合的个数逐个列举即可.
【小问1详解】
,,,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
方法一:设为集合的一个运算封闭系统.
如果中只有两个元素,有一种情况:;
如果中有三个元素,有6种情况;
,,,,,
如果中有4个元素,有9种情况;
,,,
,,,
,,,
如果中有5个元素,有6种情况;
,,,
,,,
如果中有6个元素,有6种情况;
,,
,,
,
如果中有7个元素,由(2)知,有0种情况;
如果中有8个元素,有1种情况.
综上所述,集合的运算封闭系统的个数为.
方法二:考虑中包含单个元素的集合的个数.
如果中不包含单个元素的集合,则4种情况;
,,,,
如果中包含一个单个元素的集合,有15种情况;
,,,,,,
,,,
,,,
,,,
如果中包含二个单个元素的集合,有9种情况;
,,,,,
,,
,
如果中包含三个单个元素的集合,则1种情况.
综上所述,集合的运算封闭系统的个数为.
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数学
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则中元素的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 命题:“对任意的,”的否定是( )
A. 不存在, B. 存在,
C. 存在, D. 对任意,
3. 使“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. 或 B.
C. D.
4. 已知关于的一元二次不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 已知集合,若集合,满足:,则集合对的个数为( )
A. 16 B. 27 C. 36 D. 64
6. 已知全集,,是的子集,且,,则( )
A. B. C. D. 不能确定
7. 若命题“,使得成立”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若关于的不等式恰有2个整数解,则实数的取值范围是( )
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. 下列说法正确的有( )
A. 命题“,”是假命题
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
D. 已知,是全集的子集,则“”是“”的充要条件
10. 若,,且,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值 B. 有最大值2
C. 有最小值5 D. 有最小值
11. 容器中有,,共3种粒子,其中粒子9颗,粒子10颗,粒子12颗.若相同种类的两颗粒子发生碰撞,则变成一颗粒子;若不同种类的两颗粒子发生碰撞,则会变成一颗另外种类的粒子.例如,若一颗粒子和一颗粒子发生碰撞,则变成一颗粒子.如果经过若干次两两碰撞后,最终只剩下1颗粒子,那么最后一颗粒子( )
A. 可能是粒子 B. 可能是粒子
C. 一定不是粒子 D. 一定不是粒子
三、填空题:本题共3小题,每小题4分,共12分.
12. 已知集合,.若,则的取值范围为___________.
13. 若“”的必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是___________.
14. 设表示数集中最小的数,若,则的最大值为___________.
四、解答题:本题共3小题,共38分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)求关于的不等式的解集.
16. 已知函数.
(1)若对于任意的,均有,证明:;
(2)当时,证明:对于任意的,成立的充分必要条件为.
17. 记集合的所有子集构成的集合为,即,如果的子集同时满足:①,;②对任意的,都有且,则称为的运算封闭系统.例如,为的一个运算封闭系统.
(1)写出集合的所有运算封闭系统;
(2)是否存在集合的运算封闭系统,满足中含有7个元素?说明理由;
(3)确定集合的运算封闭系统的个数.
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