内容正文:
博雅学校2025-2026学年度第一学期9月月考试题
高一数学
考试用时:120分钟 卷面总分:150分
一、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. 下列元素与集合之间的关系表达正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据常用数集的范围逐项判断即可.
【详解】,,,
故选:C
2. 下列各组对象中能形成集合的是( )
A. 高一数学课本中不太难的复习题
B. 高二年级瘦一点的学生家长
C. 高三年级开设的所有课程
D. 高一(12)班个子比较高的学生
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素是否满足确定性进行判断.
【详解】要想能形成集合,要满足确定性,
四个选项中,只有高三年级开设的所有课程具有确定性,故C正确,其他错误.
故选:C
3. 设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据并集定义计算可得.
【详解】因为,
所以.
故选:D
4. 一元二次方程有实数根,,是的( )条件.
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充分必要 D. 既不充分也不必要
【答案】C
【解析】
【分析】求出一元二次方程有实数根的充分必要条件即可判断.
【详解】一元二次方程有实数根的充分必要条件为,
所以是的充分必要条件.
故选:C.
5. 关于命题“,”,下列判断正确的是( )
A. 该命题是全称量词命题,且是真命题 B. 该命题是存在量词命题,且是真命题
C. 该命题是全称量词命题,且是假命题 D. 该命题是存在量词命题,且是假命题
【答案】B
【解析】
【分析】根据存在量词命题的定义及取可判断.
【详解】该命题存在量词命题,当时,,所以该命题为真命题.
故选:B
6. 设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】利用作差法判断即可.
【详解】因为,
所以,
所以.
故选:B
7. 求的最大值( )
A. 5 B. 6 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】法一:根据二次函数的性质计算可得,法二:利用基本不等式计算可得.
【详解】法一:因为,
所以当时取得最大值.
法二:因为,当且仅当,即时取等号,
所以的最大值为.
故选:A
8. 两人共同参加一个游戏,游戏规则如下:其中一人在集合(,且)中任取2个元素并求和,剩下2个元素给另一个人并求和,和大者为胜.则先取者取下列哪2个元素能够保证先取者必胜( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】利用作差法逐项判断.
【详解】若先取者取和,
则,
根据,且,不能确定大小关系,A错误;
若先取者取和,
则,
根据,且,不能确定大小关系,B错误;
若先取者取和,
则
,
根据,且,所以上式大于0,C正确,D错误.
故选:C
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,部分选对得部分,有选错得0分.
9. 若是的必要不充分条件,则实数a的值可以为( )
A. 2 B. C. D. 0
【答案】BCD
【解析】
【分析】依题意,是的真子集,则可以是,或,解之即得.
【详解】由可解得:或,
依题意,是的真子集,则可以是,或.
当时,易得;
当,可得;
当,可得.
故选:BCD.
10. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,且,,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用作差法可判断A选项,利用不等式的性质可判断CD选项,利用特殊值法可判断B选项.
【详解】对于A选项,因为,则、不能同时为零,
所以,,
若,则且,此时,,矛盾,
故,故,A对;
对于B选项,因为,且,,不妨取,,此时,B错;
对于C选项,因为,由不等式的基本性质可得,,则,C对;
对于D选项,因为,则,可得,
由不等式的性质可得,即,D对.
故选:ACD.
三、填空题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.
11. 命题“,”的否定是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据全称命题的否定得出即可.
【详解】根据全称命题的否定是特称命题可得.
故答案为:.
12. 函数的最小值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据基本不等式直接求函数的最小值.
【详解】∵,∴,当且仅当,即时取等号,故函数 的最小值为2.
故答案为:2
13. “学科阅读课程”是清镇市博雅实验学校提升学生综合素养必开的课程之一,也深受学生们的喜爱.在对“学生阅读”与“物理阅读”这两项理科阅读问卷调查了解到如下数据:96%的学生喜欢这两项活动中的至少一项,78%的学生喜欢“数学阅读”活动,87%的学生喜欢“物理阅读”活动,则我校既喜欢“数学阅读”又喜欢“物理阅读”活动的学生数占我校学生总数的比例是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用容斥原理列式计算即得.
【详解】喜欢“数学阅读”活动的学生组成集合,喜欢“物理阅读”活动的学生组成集合,全校学生总数为,
依题意,,
由,
得,
所以既喜欢“数学阅读”又喜欢“物理阅读”活动的学生数占校学生总数的比例是.
故答案为:
14. 判断“”是__________命题(填写“真”或“假”).
【答案】真
【解析】
【分析】根据绝对值的非负性判断即可.
【详解】因为,所以,
所以为真命题.
故答案为:真
15. 已知集合,,则集合B中元素的个数为______.
【答案】6
【解析】
【分析】由已知,根据条件给的集合A,按照集合B给的定义列举即可完成求解.
【详解】因为,,,所以时,;时,或,时,或3或4.,所以集合B中元素的个数为6.
故答案为:6.
四、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出必要得文字说明、证明过程或演算步骤.
16. 设是小于9的正整数,,,求:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据交集的定义计算可得;
(2)(3)根据补集的定义计算可得.
【小问1详解】
因为,,
所以
【小问2详解】
因为是小于9的正整数,
又,所以;
【小问3详解】
因为,,
所以.
17. 用不等式或不等式组表示下面的不等关系:
(1)某高速公路规定通过车辆的车货总高度h(单位:m)从地面算起不能超过4m;
(2)a与b的和是非负实数;
(3)如图,在一个面积小于的矩形地基的中心位置上建造一个仓库,仓库的四周建成绿地,仓库的长L(单位m)大于宽W(单位:m)的4倍.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
由题意转化为不等关系即可
【详解】(1);
(2);
(3)由题,则矩形地基的长为,宽为,则
【点睛】本题考查不等关系在实际中的应用,属于基础题
18. 已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={x|x2-3x+2=0},B={x|1≤x≤5,x∈Z},C={x|2<x<9,x∈Z}.求
(1)A∪(B∩C);(2)(∁UB)∪(∁UC).
【答案】(1)A∪(B∩C)={1,2,3,4,5}.(2)(∁UB)∪(∁UC)={1,2,6,7,8}.
【解析】
【详解】试题分析:(1)先求集合A,B,C;再求B∩C,最后求A∪(B∩C)(2)先求∁UB,∁UC;再求(∁UB)∪(∁UC).
试题解析:解:(1)依题意有:A={1,2},B={1,2,3,4,5},C={3,4,5,6,7,8},∴B∩C={3,4,5},故有A∪(B∩C)={1,2}∪{3,4,5}={1,2,3,4,5}.
(2)由∁UB={6,7,8},∁UC={1,2};
故有(∁UB)∪(∁UC)={6,7,8}∪{1,2}={1,2,6,7,8}.
19. (1)用篱笆围一个面积为的矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长度是多少?
(2)用一段长为的篱笆围成一个矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,菜园的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1)当这个矩形菜园是边长为的正方形时,最短篱笆的长度为;(2)当这个矩形菜园是边长为的正方形时,最大面积是.
【解析】
【分析】
设矩形菜园的相邻两条边的长分别为、,篱笆的长度为.
(1)由题意得出,利用基本不等式可求出矩形周长的最小值,由等号成立的条件可得出矩形的边长,从而可得出结论;
(2)由题意得出,利用基本不等式可求出矩形面积的最大值,由等号成立的条件可得出矩形的边长,从而可得出结论.
【详解】设矩形菜园的相邻两条边的长分别为、,篱笆的长度为.
(1)由已知得,由,可得,所以,
当且仅当时,上式等号成立.
因此,当这个矩形菜园是边长为的正方形时,所用篱笆最短,最短篱笆的长度为;
(2)由已知得,则,矩形菜园的面积为.
由,可得,
当且仅当时,上式等号成立.
因此,当这个矩形菜园是边长为的正方形时,菜园的面积最大,最大面积是.
【点睛】本题考查基本不等式的应用,在运用基本不等式求最值时,充分利用“积定和最小,和定积最大”的思想求解,同时也要注意等号成立的条件,考查计算能力,属于基础题.
20. 集合中的元素个数与容斥原理
集合中元素的个数:(card是英文cardinal基数的缩写)
在研究集合时,经常遇到有关集合中元素个数问题.我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.例如,,则.
看一个问题,某超市进了两次货,第一次进货是圆珠笔、钢笔、橡皮、笔记本、方便面、汽水共6种,第二次进的货是圆珠笔、铅笔、火腿肠、方便面共4种,两次一共进了几种货?
回答两次一共进了种,显然是不对的,让我们试着从集合的角度考虑这个问题
用集合表示第一次进货的品种,用集合表示第二次进货的品种,就有:
圆珠笔,钢笔,橡皮,笔记本,方便面,汽水,
圆珠笔,铅笔,火腿肠,方便面
这里.求两次一共进了几种货,这个问题指的是求.这个例子中,两次进的货里有相同的品种,相同的品种数实际就是,之间有什么关系呢?
可以算出一般地,对任意两个有限集合,有
再来看一个问题.学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛?
用集合表示田径运动会参赛的学生,用集合表示球类运动会参赛的学生,就有是田径运动会参赛的学生是球类运动会参赛的学生
那么是两次运动会都参赛的学生是所有参赛的学生,
.
所以,在两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.我们也可以用Venn图来求解.
在上图中相应于的区域里先填上,再在中不包括的区域里填上
,在中不包括的区域里填上最后把这三个数加起来得17,这就是.这种图解法对于解比较复杂的问题(例如涉及三个以上集合的并、交的问题)更能显示出它的优越性.对于有限集合,你能发现之间的关系吗?通过一个具体的例子,算一算.
有限集合中元素的个数,我们可以一一数出来.而对于元素个数无限的集合,如
我们无法数出集合中元素的个数,但可以比较这两个集合中元素个数的多少.你能设计一种比较这两个集合中元素个数多少的方法吗?
在计数时,要保证无一重复,无一遗漏,这种计数的方法称为容斥原理.
1.两个集合的容斥原理
用表示有限集合中元素的个数,例如:,则.一般地,对于任意两个有限集合,有.
如图所示:
2.三个集合的容斥原理
一般地,对于任意三个有限集合,有根据阅读材料作答下列问题:
(1)某小学对小学生的课外活动进行了调查.调查结果显示:参加舞蹈课外活动的有63人,参加唱歌课外活动的有89人,参加体育课外活动的有47人,三种课外活动都参加的有24人,只选择两种课外活动参加的有46人,不参加其中任何一种课外活动的有15人.问接受调查的小学生共有__________人.
(2)已知非空集合同时满足以下四个条件:
①;②;
③;④.
注:其中分别表示中元素的个数.
①如果集合中只有一个元素,那么__________;
②如果集合中有3个元素,则有序集合对的个数是__________.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)作出韦恩图,将参加舞蹈、唱歌、体育课外活动的小学生分别用集合、、表示,不妨设总人数为,只选择舞蹈和唱歌的人数为,只选择舞蹈和体育的人数为,只选择唱歌和体育的人数为,利用容斥原理可求得的值,即为所求.
(2)①依题意可得集合中有4个元素,则,即可得解;②分析可得,即可列出集合,从而得解.
【小问1详解】
如图所示,用Venn图表示题设中的集合关系,
不妨将参加舞蹈、唱歌、体育课外活动的小学生分别用集合、、表示,
则,,,.
不妨设总人数为,选择舞蹈和唱歌的人数为,选择舞蹈和体育的人数为,选择唱歌和体育的人数为,
则,,,.
由三个集合的容斥关系公式得,
解得,故接受调查的小学生共有人.
【小问2详解】
①如果集合中只有一个元素,则集合中有个元素,
由,可得,即;
②如果集合中有个元素,则集合中有个元素,
所以,,
即,
所以,
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
综上有序集合对的个数是个.
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博雅学校2025-2026学年度第一学期9月月考试题
高一数学
考试用时:120分钟 卷面总分:150分
一、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. 下列元素与集合之间的关系表达正确的是( )
A. B. C. D.
2. 下列各组对象中能形成集合的是( )
A. 高一数学课本中不太难的复习题
B. 高二年级瘦一点的学生家长
C. 高三年级开设的所有课程
D. 高一(12)班个子比较高的学生
3. 设,则( )
A. B. C. D.
4. 一元二次方程有实数根,,是的( )条件.
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充分必要 D. 既不充分也不必要
5. 关于命题“,”,下列判断正确的是( )
A. 该命题是全称量词命题,且是真命题 B. 该命题是存在量词命题,且是真命题
C. 该命题是全称量词命题,且是假命题 D. 该命题是存在量词命题,且是假命题
6. 设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D. 无法确定
7. 求的最大值( )
A. 5 B. 6 C. 3 D. 4
8. 两人共同参加一个游戏,游戏规则如下:其中一人在集合(,且)中任取2个元素并求和,剩下2个元素给另一个人并求和,和大者为胜.则先取者取下列哪2个元素能够保证先取者必胜( )
A , B. , C. , D. ,
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,部分选对得部分,有选错得0分.
9. 若是必要不充分条件,则实数a的值可以为( )
A. 2 B. C. D. 0
10. 下列命题为真命题的是( )
A 若,则 B. 若,且,,则
C. 若,则 D. 若,则
三、填空题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.
11. 命题“,”的否定是______.
12. 函数的最小值为__________.
13. “学科阅读课程”是清镇市博雅实验学校提升学生综合素养必开的课程之一,也深受学生们的喜爱.在对“学生阅读”与“物理阅读”这两项理科阅读问卷调查了解到如下数据:96%的学生喜欢这两项活动中的至少一项,78%的学生喜欢“数学阅读”活动,87%的学生喜欢“物理阅读”活动,则我校既喜欢“数学阅读”又喜欢“物理阅读”活动的学生数占我校学生总数的比例是________.
14. 判断“”是__________命题(填写“真”或“假”).
15. 已知集合,,则集合B中元素的个数为______.
四、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出必要得文字说明、证明过程或演算步骤.
16. 设是小于9正整数,,,求:
(1);
(2);
(3).
17. 用不等式或不等式组表示下面的不等关系:
(1)某高速公路规定通过车辆的车货总高度h(单位:m)从地面算起不能超过4m;
(2)a与b的和是非负实数;
(3)如图,在一个面积小于的矩形地基的中心位置上建造一个仓库,仓库的四周建成绿地,仓库的长L(单位m)大于宽W(单位:m)的4倍.
18. 已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={x|x2-3x+2=0},B={x|1≤x≤5,x∈Z},C={x|2<x<9,x∈Z}.求
(1)A∪(B∩C);(2)(∁UB)∪(∁UC).
19. (1)用篱笆围一个面积为的矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长度是多少?
(2)用一段长为的篱笆围成一个矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,菜园的面积最大?最大面积是多少?
20. 集合中的元素个数与容斥原理
集合中元素的个数:(card是英文cardinal基数的缩写)
在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题.我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.例如,,则.
看一个问题,某超市进了两次货,第一次进的货是圆珠笔、钢笔、橡皮、笔记本、方便面、汽水共6种,第二次进的货是圆珠笔、铅笔、火腿肠、方便面共4种,两次一共进了几种货?
回答两次一共进了种,显然是不对的,让我们试着从集合的角度考虑这个问题
用集合表示第一次进货的品种,用集合表示第二次进货的品种,就有:
圆珠笔,钢笔,橡皮,笔记本,方便面,汽水,
圆珠笔,铅笔,火腿肠,方便面
这里.求两次一共进了几种货,这个问题指的是求.这个例子中,两次进的货里有相同的品种,相同的品种数实际就是,之间有什么关系呢?
可以算出一般地,对任意两个有限集合,有
再来看一个问题.学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛?
用集合表示田径运动会参赛的学生,用集合表示球类运动会参赛的学生,就有是田径运动会参赛的学生是球类运动会参赛的学生
那么是两次运动会都参赛的学生是所有参赛的学生,
所以,在两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.我们也可以用Venn图来求解.
在上图中相应于的区域里先填上,再在中不包括的区域里填上
,在中不包括的区域里填上最后把这三个数加起来得17,这就是.这种图解法对于解比较复杂的问题(例如涉及三个以上集合的并、交的问题)更能显示出它的优越性.对于有限集合,你能发现之间的关系吗?通过一个具体的例子,算一算.
有限集合中元素的个数,我们可以一一数出来.而对于元素个数无限的集合,如
我们无法数出集合中元素的个数,但可以比较这两个集合中元素个数的多少.你能设计一种比较这两个集合中元素个数多少的方法吗?
在计数时,要保证无一重复,无一遗漏,这种计数的方法称为容斥原理.
1.两个集合的容斥原理
用表示有限集合中元素的个数,例如:,则.一般地,对于任意两个有限集合,有.
如图所示:
2.三个集合的容斥原理
一般地,对于任意三个有限集合,有根据阅读材料作答下列问题:
(1)某小学对小学生的课外活动进行了调查.调查结果显示:参加舞蹈课外活动的有63人,参加唱歌课外活动的有89人,参加体育课外活动的有47人,三种课外活动都参加的有24人,只选择两种课外活动参加的有46人,不参加其中任何一种课外活动的有15人.问接受调查的小学生共有__________人.
(2)已知非空集合同时满足以下四个条件:
①;②;
③;④.
注:其中分别表示中元素的个数.
①如果集合中只有一个元素,那么__________;
②如果集合中有3个元素,则有序集合对的个数是__________.
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