内容正文:
2025年秋学期高一10月联合调研
数学试卷
2025年10月
一、单项选择题(本大题共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“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称命题的否定为特称命题即得.
【详解】命题“,”的否定是“,”,
故选:C
2. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用一元二次不等式的解法化简集合,再利用集合的交集运算即可得到结论.
【详解】,
,,
故选:.
【点睛】本题主要考查集合的基本运算,考查了一元二次不等式的解法,比较基础.
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】将分式不等式化简,然后由充分条件,必要条件的定义即可判断.
【详解】由可得,即,解得或,
所以“”是“或”的既不充分也不必要条件.
故选:D
4. 若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用不等式的性质可判断AD的正误,利用作差法可判断BC的正误.
【详解】对于A,因为,故,故A错误;
对于B,,故B成立;
对于C,,故C错误;
对于D,因为,故,故,故D错误;
故选:B.
5. 若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分和两种情况,结合根的判别式得到不等式组,求出答案.
【详解】当时,,解得,解集不为R,不合要求,舍去;
当时,需满足,解得,
综上,实数的取值范围为.
故选:A
6. 集合,若集合有且仅有2个子集,则的取值是( )
A. 1 B. C. 1, D. ,0,1
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的子集个数,判断出集合A中有且只有一个元素,从而转化为方程有一个根的问题求解即可.
【详解】由集合有且仅有2个子集,
可得集合中有且只有一个元素,
所以方程有1个实数解,
当时,方程只有1个实数解,符合题意;
当时,由题意,解得,
所以实数的取值是,0,1.
故选:D
7. 已知不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定的解集求出,再代入解一元二次不等式即得.
【详解】依题意,是方程的二实根,且,
于是,且,解得,
不等式化为:,解得,
所以所求不等式的解集为.
故选:A
8. 已知集合,若,且同时满足:①若,则;②若,则.则集合A的个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】根据集合中元素性质判断出符合两个性质的所有元素,在求出其个数即可.
【详解】由题意可知,
结合两个性质可知若,则,若,则;
若,则,若,则;
因此可知1和3不能同时出现也不能同时不出现,2和6不能同时出现也不能同时不出现,而4和5没有限制,
所以符合题意的集合有,
共16个.
故选:C
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,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. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由不等式的性质对合选项一一进行判断可得答案.
【详解】解:A项,若,取,可得,故A不正确;
B项, 若,可得:,故,故B正确;
C项,若可得,由可得:,故C正确;
C项,举反例,虽然,但是,故D不正确;
故选:BC.
【点睛】本题主要考查利用不等式的性质比较大小,属于基础题型.
10. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则的最大值为2;
B. 若,则;
C. 不等式的解集是;
D. 当且仅当a,b均为正数时,恒成立.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据不等式的性质,逐项判断即可得到正确答案.
【详解】选项A:因为,所以,所以的最大值是2.所以选项A正确;
选项B :因为所以.因为,所以,所以.所以选项B错误;
选项C:因为,所以,即,即解得:.所以选项C正确;
选项D:当时,恒成立,当且仅当时,等号成立.所以同为负数时,也可使恒成立.所以选项D错误.
故选:AC.
11. 已知,关于的一元二次不等式的解集中有且仅有个整数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意列出不等式组求出的取值范围,然后对比选项即可得解.
【详解】二次函数的对称轴为直线,离最近的3个整数依次为,
所以,解得,对比选项可知满足题意.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,且,则实数的值为___________.
【答案】3
【解析】
【分析】由集合的元素,以及,分类讨论,结合集合元素互异性,即可得出实数的值.
【详解】由题可得,若,则,不满足集合元素的互异性,舍去;
若,解得或,其中不满足集合元素的互异性,舍去,
所以.
故答案为:3.
【点睛】本题考查集合元素的互异性,结合元素与集合关系以及通过对集合中元素构成的特点求参数值.
13. 设,,若,则的最小值为__________.
【答案】16
【解析】
【分析】
把乘以得到,后用均值定理
【详解】解:,且且
∴
当且仅当取等号,
又,即,时取等号,故所求最小值为16.
故答案为:16
【点睛】考查均值定理的应用,基础题
14. 已知正实数满足,若不等式恒成立,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】参数分离,构造齐次式,结合均值不等式可得结果.
【详解】因为,,
所以且,
所以由不等式恒成立得出:
即
恒成立,
所以等价于求解的最小值,
因为,
当且仅当
即时,等号成立,
所以的最小值为,,
所以的取值范围是:,
故答案为:.
四、解答题: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,.
(1)求证:;
(2)若,求ab的最小值.
【答案】(1)证明:
∵,
∴.
(2)1.
【解析】
【分析】(1)对不等式两边式子作差,分解因式,判断作差的结果的符号,可得证.
(2)根据,可得,从而得到,进而求得,注意等号成立的条件,得到结果.
【详解】(1)略;
(2)∵,,
∴,即,
∴,∴.
当且仅当时取等号,此时ab取最小值1.
【点睛】该题主要是考查不等式的证明和运用基本不等式求最值,在证明不等式时,可以运用综合法也可以运用分析法,一般的比较大小的最重要的方法就是作差法,然后结合综合法和分析法来一起证明,属于中档题.
16. 已知全集,集合,
(1)若,求
(2)若“”是“”充分不必要条件,求实数 a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】当时,可得,则或,然后求交集即可;
由充分不必要条件与集合的包含关系可得:若“”是“”的充分不必要条件,即,然后考虑和两种情况分别求解即可.
【小问1详解】
当时,,或,
因为,所以;
【小问2详解】
若“”是“”的充分不必要条件,即,
当时,,此时,满足,
当时,则,解得:,且和不能同时成立,
综上所述:实数a的取值范围为
17. 已知命题,;命题,
(1)若命题为真命题,求实数的取值范围;
(2)若命题与均为假命题,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意,可知命题为真命题,则且,即可求出的取值范围;
(2)根据题意,分别求出和,由命题与均为假命题,可知和都是真命题,由是真命题,得或,由是真命题,得或,化简计算后, 可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
解:因为命题,,
若命题为真命题,则且,
即,解得:,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
解:因为命题,;命题,,
则,,,,
若命题与均为假命题,则和都是真命题,
由是真命题,得或,解得:,
由是真命题,得或,解得:,
联立,得,
所以实数的取值范围为.
18. 在只剩一堵墙的破屋基础上要求修建新屋(修四面墙),旧墙长12米,新屋面积预定为112平方米.若保留一部分旧墙作为一面墙来修建新屋,这项工程的费用要求是:①新料砌墙的费用每米为a;②修理旧墙的费用相当于砌新墙的25%;③拆旧墙的一部分,利用旧料来砌同样长度的新墙,这费用相当于用新料砌墙的50%.试求在这种情况下旧墙保留多少米最为合算?
【答案】
【解析】
【分析】依题意可将旧墙保留m,由此计算出砌的新墙长度和利用旧料砌的新墙长度,再根据每部分的不同费用写出总费用的表达式,利用基本不等式求出最小值即可得出结果.
【详解】根据题意可设保留旧墙m,易知;
利用旧料来砌的新墙长度为m,
又新屋面积预定为112平方米,所以砌新墙的长度应为m;
因此总费用,
整理可得
利用基本不等式可得,当且仅当时,等号成立;
又满足题意,
所以旧墙保留米最为合算.
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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2025年10月
一、单项选择题(本大题共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“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
5. 若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 集合,若集合有且仅有2个子集,则的取值是( )
A. 1 B. C. 1, D. ,0,1
7. 已知不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
8. 已知集合,若,且同时满足:①若,则;②若,则.则集合A的个数为( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 20
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,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. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则的最大值为2;
B. 若,则;
C. 不等式的解集是;
D. 当且仅当a,b均为正数时,恒成立.
11. 已知,关于的一元二次不等式的解集中有且仅有个整数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,且,则实数的值为___________.
13. 设,,若,则的最小值为__________.
14. 已知正实数满足,若不等式恒成立,则实数的取值范围是___________.
四、解答题: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,.
(1)求证:;
(2)若,求ab的最小值.
16. 已知全集,集合,
(1)若,求
(2)若“”是“”充分不必要条件,求实数 a的取值范围.
17. 已知命题,;命题,
(1)若命题为真命题,求实数的取值范围;
(2)若命题与均为假命题,求实数的取值范围.
18. 在只剩一堵墙的破屋基础上要求修建新屋(修四面墙),旧墙长12米,新屋面积预定为112平方米.若保留一部分旧墙作为一面墙来修建新屋,这项工程的费用要求是:①新料砌墙的费用每米为a;②修理旧墙的费用相当于砌新墙的25%;③拆旧墙的一部分,利用旧料来砌同样长度的新墙,这费用相当于用新料砌墙的50%.试求在这种情况下旧墙保留多少米最为合算?
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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