内容正文:
高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,等式与不等式.
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. 下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据常用数集的定义,空集的性质,元素与集合、集合与集合的关系判断各项的正误.
【详解】由于,,,.
故选:B
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据存在量词命题的否定知识进行判断即可.
【详解】存在量词命题的否定是全称命题,
所以命题“”的否定是.
故选:A.
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先化简得出等价条件,再结合充分必要条件定义判断即可求解.
【详解】设,则“”等价于或;
“”等价于;
或不可以推出;可以推出于或;
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:C.
4. 方程组的解集可表示为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】联立方程组求解即可.
【详解】,
将代入,得,.
故选:A
5. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可设特殊值,进行代入计算,排除选项,再结合作差法证明大小即可.
【详解】因为,不妨设,,则,故A错误;
,,所以,故B错误;
,,所以,故C错误;
因为,所以,故D正确.
故选:D.
6. 学校统计某班45名学生参加合唱、编程、漫画3个社团的情况,每名学生最多只能参加2个社团.统计结果显示:有16名学生参加了合唱社团,有17名学生参加了编程社团,有18名学生参加了漫画社团,其中有10名学生同时参加了两个社团,则三个社团都不参加的学生人数是( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】设集合“参加了合唱社团的学生”,“参加了编程社团的学生”,“参加了漫画社团的学生”,结合容斥原理,列式计算,即可求解.
【详解】设集合“参加了合唱社团的学生”,“参加了编程社团的学生”,“参加了漫画社团的学生”,
根据题意,可得,,
参加社团的总人数为,
因为有10名学生同时参加了两个社团,且没有学生同时参加三个社团,
可得,
所以,
所以三个社团都不参加的学生人数为人.
故选:C
7. 已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用基本不等式的乘“1”法即可求解.
【详解】,
由得,
所以,当且仅当时,即时取到等号,
故,最小值为5,
故选:B
8. 已知实数满足,若,则实数的取值范围是( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】根据完全平方和公式得,由解得,由得,由化简求得或,即可得解.
【详解】由题易知,
因为,等号不成立),
所以,解得;
因为,所以,即,恒成立,
又,
解得或.
所以的取值范围是或.
故选: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.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据各命题的描述,结合数与不等式的概念判断各特称、全称命题的真假.
【详解】显然,使能成立,A是真命题;
由,得,这样的整数不存在,B是假命题;
取,,则,C是假命题;
由,D是真命题.
故选:AD
10. 已知正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为3 B. 的最小值为3
C. 的最大值为6 D. 的最小值为6
【答案】AC
【解析】
【分析】根据不等式的性质和重要不等式,对题干条件进行换元,求出代数式的范围即可.
【详解】因为,所以,当且仅当时,等号成立,A正确,B错误;
,所以,当且仅当时,等号成立,C正确,D错误.
故选:AC.
11. 已知集合,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,,使得,则实数的取值范围为
D. 若,则实数的取值范围为
【答案】AC
【解析】
【分析】当时,求得,可判定A正确;当时,求得,可判定B错误;根据二次函数的图象与性质,结合和,可判定C正确,D错误.
【详解】由题意知,集合,可得.
对于A,若,则,所以,所以A正确;
对于B,若,则,即,
此时,所以B错误;
对于C,由,可得,
若,,使得,即
当时,,即,此时不满足,舍去;
当时,,即,
此时满足,符合题意;
当时,,即,
此时不满足,不符合题意,舍去,
综上可得,实数的取值范围为,所以C正确;
对于D,由,可得,
当时,可得,此时满足,符合题意;
当时,可得,此时不满足,不符合题意,舍去;
当时,可得,要使得,则,
解得,所以,
综上可得,实数的取值范围为,所以D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】求的解集转化为求的解集,求解即可得到答案.
【详解】由可得,可得到的解集为或.
故答案为:或
13. 已知,则实数的取值集合为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据3是集合的元素进行分类讨论,注意验证集合的元素是否互异可得.
【详解】由,所以
①当时,得,解得或,
但时,,集合里的元素出现重复,故舍去,所以.
②当时,得,解得或,
但时,,集合里的元素出现重复,故舍去,所以.
综上可知,实数的取值集合为,
故答案为:
14. 如图所示,为了美化校园环境,学校计划修建一个总面积为900m2的矩形花圃(记为矩形),中间,,三个区域将种植三种不同的花卉,其中,区域为两个全等的直角梯形,区域为与,等高的等腰三角形,图中阴影部分将铺设小路,其中矩形四周的小路宽度为1m,与三角形的腰平行的两条小路在水平方向的宽度也为1m,则当___________m时,花卉的总种植面积最大.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,结合题意可得出关于的函数关系式,利用基本不等式可求得的最大值,利用等号成立的条件求出的值,即可得出结论.
【详解】设,则,
由于,为直角梯形,而为等腰三角形,
花卉的总种植面积,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时,花卉的总种植面积最大.
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. 已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),,或.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据交集、补集、并集的概念和运算进行求解即可.
(2)根据充分条件的定义进行求解即可.
【小问1详解】
若,则集合或,
所以,或.
【小问2详解】
因为是的充分条件,所以,
则即,
所以实数的取值范围是.
16. 已知命题:关于的方程有两个不相等的正实数根,命题.
(1)若是真命题,求实数的取值范围;
(2)若均为假命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据命题真假,以及一元二次方程判别式,列出不等式组,求出参数范围;
(2)根据命题真假,分别求出两个命题为假的参数范围,进而求出同时为假的参数范围即可.
【小问1详解】
若是真命题,则,解得,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
由题意可知命题为真命题等价于在上的最小值小于等于,
所以,解得,
所以若命题为假命题,则,
由(1)知,若是假命题,则或,
若均为假命题,则,
即实数的取值范围是.
17. 已知,,.
(1)求的最小值;
(2)若,证明:.
【答案】(1)4 (2)
,
由于,当且仅当取到等号,,
当且仅当取到等号,,当且仅当取到等号,
因此,
当且仅当取到等号,
【解析】
【分析】(1)(2)由基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由于,,,
故,
当且仅当,即取到等号,
【小问2详解】
略
18. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,且,求的取值范围;
(2)若,且,不等式恒成立,求的取值范围;
(3)若,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)
(3)
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)根据元素与集合的关系列出不等式,进而求得结果.
(2)根据对不等式进行化简,得到,然后利用基本不等式的性质求出的范围即可.
(3)根据对不等式进行化简,得到,然后按照三种情况分别讨论并求出不等式的解集即可.
【小问1详解】
由题意知,当时,,所以,即,
当时,,所以,所以,
所以,解得,
所以的取值范围是.
【小问2详解】
因为,所以,
则恒成立,整理得,
因为,所以.
因为,当且仅当时等号成立,所以,
所以,即实数的取值范围为.
【小问3详解】
因为,所以,所以等价于.
当时,不等式可化为,所以不等式的解集为;
当时,不等式可化为,
此时,所以不等式的解集为;
当时,不等式可化为,
①当时,,不等式的解集为;
②当时,,不等式的解集为;
③当时,,不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19. 定义:设非空数集,若,,则称是一个“乘法封闭集”;若,,则称为的一个“完美元素”.已知集合.
(1)证明:是一个“乘法封闭集”;
(2)若“乘法封闭集”恰有4个子集,求集合;
(3)若是集合的一个“完美元素”,求的值.
【答案】(1)
设,则,
所以,
因为,所以,所以,
所以是一个“乘法封闭集”.
(2),或.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据“乘法封闭集”的定义证明即可;
(2)根据“乘法封闭集”的定义进行讨论即可;
(3)根据“完美元素”的定义,得到m和n的关系,进行讨论排除即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
根据题意,中恰有2个元素,不妨设,
由“乘法封闭集”的定义可知,,
由,得或,即或,所以,或,
若令,则,所以,解得(舍去),此时;
若令,则,所以或,解得或(舍去),此时,或.
综上,,或.
【小问3详解】
因为是集合的一个“完美元素”,
所以,
所以,且不同时为0,
,
因为,所以,或.
假设,则,即为7的倍数,
设,若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数;
若,则,不是7的倍数,
假设不成立,所以,所以.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,等式与不等式.
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. 下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 方程组的解集可表示为( )
A.
B.
C.
D.
5. 若,则( )
A. B.
C. D.
6. 学校统计某班45名学生参加合唱、编程、漫画3个社团的情况,每名学生最多只能参加2个社团.统计结果显示:有16名学生参加了合唱社团,有17名学生参加了编程社团,有18名学生参加了漫画社团,其中有10名学生同时参加了两个社团,则三个社团都不参加的学生人数是( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
7. 已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
8. 已知实数满足,若,则实数的取值范围是( )
A. B. 或
C. D. 或
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.
B.
C.
D.
10. 已知正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为3 B. 的最小值为3
C. 的最大值为6 D. 的最小值为6
11. 已知集合,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,,使得,则实数的取值范围为
D. 若,则实数的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集为__________.
13. 已知,则实数的取值集合为___________.
14. 如图所示,为了美化校园环境,学校计划修建一个总面积为900m2的矩形花圃(记为矩形),中间,,三个区域将种植三种不同的花卉,其中,区域为两个全等的直角梯形,区域为与,等高的等腰三角形,图中阴影部分将铺设小路,其中矩形四周的小路宽度为1m,与三角形的腰平行的两条小路在水平方向的宽度也为1m,则当___________m时,花卉的总种植面积最大.
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. 已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
16. 已知命题:关于的方程有两个不相等的正实数根,命题.
(1)若是真命题,求实数的取值范围;
(2)若均为假命题,求实数的取值范围.
17. 已知,,.
(1)求的最小值;
(2)若,证明:.
18. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,且,求的取值范围;
(2)若,且,不等式恒成立,求的取值范围;
(3)若,解关于的不等式.
19. 定义:设非空数集,若,,则称是一个“乘法封闭集”;若,,则称为的一个“完美元素”.已知集合.
(1)证明:是一个“乘法封闭集”;
(2)若“乘法封闭集”恰有4个子集,求集合;
(3)若是集合的一个“完美元素”,求的值.
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