内容正文:
模块一 基础知识(集合、常用逻辑用语、不等式、复数)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
第一部分(选择题 共58分)
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.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,集合,
所以.
故选:C
2.关于的不等式“”是“”成立的( )
A.充分不必要条件 B.充分必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】由,即,
即,解得,
所以“”是“”成立的必要不充分条件.
故选:C.
3.(2025·四川资阳·一模)下列命题中错误的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【详解】对于A:因为,所以,又,所以,故A正确;
对于B:因为,,所以,
所以,所以,故B正确;
对于C:因为,所以,所以,
所以,故C正确
对于D:当时,故D错误.
故选:D
4.若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,
,
所以,
所以,
所以,
故选:C
5.若“”是假命题,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】是假命题,那么它的否定是真命题,
当时,恒成立;
当时,对任意,恒成立,则开口向上且判别式,即,解得,
综上所述,的取值范围为.
故选:.
6.若两个正实数满足,且方程有解,则实数的取值范围是( )
A.. B.或
C. D.或
【答案】D
【详解】因为,,
则,
当且仅当(即)时等号成立,将其代入解得,
若方程有解,可得,解得或,
所以实数的取值范围是或.
故选:D
7.若关于的不等式的解集中恰好有3个整数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:原不等式等价于,
由题意,知,解得.
又原不等式的解集为,且,
则为原不等式的整数解,所以,解得所以实数的取值范围为.
方法二:对于不等式,
当时,,不成立,所以0不是不等式的整数解;
当时,.
令,则在上均单调递增,其简图如下:
当时,,所以;当,且取整数时,,所以;
所以不等式的整数解是,即不等式解集中恰有3个整数解是,所以,所以.
所以实数的取值范围为.
故选:D.
8.在上海中学东校科技节中,李明同学定义了可分比集合:若集合满足对任意,都有,则称是可分比集合.若集合均为可分比集合,且(为正整数),则的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【详解】取,,满足题意,此时;
若,若,
因为和,故,
因为,故,
此时考虑元素8:因为且,故;
因为且,故,
所以8无法划分,与矛盾,
当时,类似推导可得矛盾,例如:若,则,
进而,元素无法划分,矛盾;
故正整数n的最大值为7.
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.已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.若复数,满足,则
B.若,,则
C.若复数,,满足,则或
D.若复数满足,,则最大值为3
【答案】CD
【详解】对于B项,复数不能直接比较大小,故B错误;
对于A项,显然若,,则,
但,故A错误;
对于C,不妨设,
则有,两等式同时平方作差得,则,
所以,则或,故C正确;
对于D,设,
则,故D正确.
故选:CD
10.已知x是实数,则使得成立的一个充分不必要条件有( )
A.,或,或 B.,或
C.,或 D.,或
【答案】BD
【详解】,
,
,即,
上式等价于,解得,或,或,
即等价于,或,或.
对于A,,或,或是得充要条件,故A错误;
对于B,,或是 的充分不必要条件,故B正确;
对于C,,或是的必要不充分条件,故C错误;
对于D,,或是的充分不必要条件,故D正确.
故选:BD.
11.(2025·海南·一模)已知关于的不等式()的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为4
【答案】AC
【详解】由关于的不等式的解集为,
得,且是方程的二根,
则,解得,
对于A,,A正确;
对于B,,当且仅当时取等号,B错误;
对于C,,则,当且仅当时取等号,C正确;
对于D,,
当且仅当,即时取等号,而,因此上述等号不能取到,D错误.
故选:AC
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.命题“”的否定是 .
【答案】
【详解】全称量词命题的否定是存在量词命题,
所以命题“”的否定是“”.
故答案为:
13.(2025·湖南·一模)若“函数的图象与轴正半轴相交”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是
【答案】
【详解】当时,,
因为函数的图象与轴正半轴相交,
所以,即,
则是“”的必要不充分条件,
即是的真子集,
所以.
故答案为:.
14.已知全集,是质数,,,,求 .
【答案】
【详解】因为,是质数,
已知,这表示19和17属于,但不属于.
已知,这表示11和7属于,但不属于.
已知,根据德摩根定律,
即,所以,
这表示5和3既不属于也不属于.
由上述分析可知,19和17不属于,11和7属于,5和3不属于.
那么剩下的元素2、13需要进一步分析.
因为,,,
若,,则,则,矛盾;
若,,则,,则,,矛盾;
若,,则,,则,,符合题意;
综上可得,;
若,,则,则,矛盾;
若,,则,,则,,矛盾;
若,,则,,则,,符合题意;
综上可得,;
综上,.
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、证明过程或演算步棸。
15.(13分)已知全集,集合,集合是函数的定义域,且为非空集合.
(1)分别求,.
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【详解】(1)由得,
则,, 2分
所以,或, 4分
所以或. 6分
(2)若是的必要不充分条件,所以⫋, 8分
且为非空集合,
所以,所以解得,
所以的取值范围为. 13分
16.(15分)已知复数,.
(1)若,求;
(2)若,,复数在复平面内对应点位于实轴上,求的最小值.
【详解】(1)由题意得, 2分
, 4分
所以,则; 7分
(2)设复数,
因为复数在复平面内对应点位于实轴上,
所以,即,则 11分
所以,
当且仅当,即时,等号成立
所以的最小值是. 15分
17.(15分)已知.
(1)若命题为真命题,求的范围;
(2)解关于的不等式,
(3)若关于的不等式有且仅有2个整数解,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为命题为真命题,
即为真命题,
当时,恒成立; 2分
当时,则,解得;
综上可得实数的取值范围为. 4分
(2)关于的不等式,即,
即;
当时,解得;
当时,解得; 6分
当时,不等式,即,
当,即时,原不等式即为,解得;
当,即时,解得或;
当,即时,解得或;
综上可得:当时不等式的解集为; 9分
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 11分
(3)因为关于的不等式有且仅有2个整数解,
由(2)可得,且此时不等式的解集为;
此时不等式的整数解应为和,
则,解得,即实数的取值范围为. 13分
当时不等式的解集中含有无数个整数解,不符合题意;
综上可得实数的取值范围为. 15分
18.(17分)如图,已知矩形ABCD()的周长为26cm,点E是边CD上的一点且,把四边形ABCD沿AE折叠使得线段与线段CD交于点M(与端点不重合).
(1)证明:的周长为定值;
(2)求面积的最大值.
【详解】(1)过作于点,故四边形为矩形,故,
又,所以,
又,故,进而, 3分
所以,
故的周长为定值12,得证.
7分
(2)设,所以,又,
所以,化简得,
由于,当且仅当时取到等号,
故,当且仅当时取到等号, 11分
,即,解得或,
由于且,故,所以,
故,故,因此不符合题意,舍去,
故,当且仅当时取到等号, 14分
故,
的面积的最大值为. 17分
19.(17分)已知集合为非空数集,定义:,.
(1)若集合,写出集合,.
(2)若集合,,且,求证:.
(3)若集合,,记为集合中元素的个数,求的最大值.
【详解】(1)因为,,,,,,
所以由题中定义可得,. 4分
(2)证明:取,则且0为集合中的最小元素,
又,所以,且为中的最大元素.
因为,
所以且,
而,,均为中元素且非零,故,,
即,,
所以. 9分
(3)设,其中,,不妨设,
则,
所以. 11分
因为,所以.
又因为,所以,
因为中最小的元素为0,最大的元素为,,
所以,,
实际上当时满足题意. 14分
证明如下:
设,,
则,.
因为,所以,解得,
故的最小值为169,于是当时,中元素最多,
即时满足题意.
综上所述,集合中元素个数的最大值为338,即的最大值为338. 17分
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
第一部分(选择题 共58分)
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.已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.关于的不等式“”是“”成立的( )
A.充分不必要条件 B.充分必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2025·四川资阳·一模)下列命题中错误的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,则
D.若,则
4.若复数满足(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
5.若“”是假命题,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.若两个正实数满足,且方程有解,则实数的取值范围是( )
A.. B.或
C. D.或
7.若关于的不等式的解集中恰好有3个整数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.在上海中学东校科技节中,李明同学定义了可分比集合:若集合满足对任意,都有,则称是可分比集合.若集合均为可分比集合,且(为正整数),则的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
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.已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A.若复数,满足,则
B.若,,则
C.若复数,,满足,则或
D.若复数满足,,则最大值为3
10.已知x是实数,则使得成立的一个充分不必要条件有( )
A.,或,或 B.,或
C.,或 D.,或
11.(2025·海南·一模)已知关于的不等式()的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为4
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.命题“”的否定是 .
13.(2025·湖南·一模)若“函数的图象与轴正半轴相交”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是
14.已知全集,是质数,,,,求 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)已知全集,集合,集合是函数的定义域,且为非空集合.
(1)分别求,.
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
16.(15分)已知复数,.
(1)若,求;
(2)若,,复数在复平面内对应点位于实轴上,求的最小值.
17.(15分)已知.
(1)若命题为真命题,求的范围;
(2)解关于的不等式,
(3)若关于的不等式有且仅有2个整数解,求实数的取值范围.
18.(17分)如图,已知矩形ABCD()的周长为26cm,点E是边CD上的一点且,把四边形ABCD沿AE折叠使得线段与线段CD交于点M(与端点不重合).
(1)证明:的周长为定值;
(2)求面积的最大值.
19.(17分)已知集合为非空数集,定义:,.
(1)若集合,写出集合,.
(2)若集合,,且,求证:.
(3)若集合,,记为集合中元素的个数,求的最大值.
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