摘要:
**基本信息**
安徽阜阳一中2025级9月数学月考卷,聚焦集合、不等式核心知识,融入《几何原本》几何代数法等文化素材,通过基础运算、逻辑推理及创新探究题,分层考查数学抽象、逻辑推理素养,适配高一新生阶段性检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|11/58|集合运算、充分必要条件、不等式性质|第5题以《几何原本》无字证明考查基本不等式,体现数学文化|
|填空题|3/15|集合补集、充分条件参数范围、数列不等式|第13题结合充分不必要条件考参数范围,强化逻辑推理|
|解答题|5/77|集合关系、不等式恒成立、创新集合性质|第19题探究集合"性质P",考查创新思维与数学表达|
内容正文:
安徽省阜阳第一中学2025级9月教学质量检测
数 学
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. 已知全集,集合,,则阴影部分表示的集合为( )
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. 集合,,的关系是( )
A. B. C. D.
5. 《几何原本》卷Ⅱ的几何代数法是后世西方数学家处理数学问题的重要依据.通过这一原理,很多代数的定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,,可以直接通过比较线段与线段的长度完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
6. 若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
7. 命题“,”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
8. 不等式的解为( )
A. B. C. D.
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. 下列四个命题中的假命题为( )
A.,
B.集合与集合是同一个集合
C.“为空集”是“A与B至少一个为空集”的充要条件
D.命题p:.命题q:.则p是q的充分不必要条件
10. 已知关于的不等式的解集为或,则( )
A.
B.
C.不等式的解集是
D.不等式与的解集相同
11. 若S是含有n个元素的数集,则称S为n数集S.n数集S中含有m()个元素的子集,称为S的m子集.若在n数集S的任何一个t()子集中,存在4个不同的数a,b,c,d,使得,则称该S的t子集为S的等和子集.下列结论正确的是( )
A.3数集A有6个非空真子集
B.4数集B有6个2子集
C.若集合,则C的等和子集有2个
D.若集合,则D的等和子集有24个
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设全集,集合,则实数 .
13. 已知命题,,如果命题p是命题q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是 .
14. 在数列中,,为的前项和,关于的方程有唯一解,若不等式,对任意的恒成立,则实数的取值范围为______
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. [13分]已知集合,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若且,求实数m的取值范围.
16. [15分]在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中.若问题中的实数存在,求的取值范围;若问题中的实数不存在,请说明理由.
已知集合,,是否存在实数,使得 ?
17. [15分]已知不等式.
(1)若,使不等式恒成立,求的取值范围;
(2)若,使不等式能成立,求的取值范围;
(3)是否存在实数,使不等式对恒成立.若存在,求出取值范围;若不存在,请说明理由.
18. [17分]已知a,b为正实数.
(1)证明:;
(2)若,求的最小值.
19. [17分]已知集合,对于的一个子集,若存在不大于的正整数,使得对中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,试判断集合和是否具有性质,并说明理由;
(2)当时,若集合具有性质,
①判断集合是否一定具有性质,并说明理由;
②求集合中元素个数的最大值.
安徽省阜阳第一中学2025级9月教学质量检测
数 学 参考答案
1.【答案】B
【解析】解:,由,即,解得,
所以,
所以,
所以图中阴影部分为;
故选:B
2.【答案】B
【解析】∵集合,
,
∴.
故选B.
3.【答案】A
【解析】将不等式可化为,解得;
等价,解得;
所以可得“”可以推出“”,即充分性成立;
而“”时也可能“”,推不出“”,因此必要性不成立;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
4.【答案】C
【解析】任取,则,,
所以,所以,
任取,则,,
所以,所以,
所以,
任取,则,,
所以,所以,
又,,
所以,
所以,
故选:C.
5.【答案】C
【解析】由题图可知,,.
在中,由勾股定理可得.,.故选.
6.【答案】C
【解析】因为,,
根据不等式的性质
则,,A、B错误;
,所以,C正确;
,所以,D错误.
故选C
7.【答案】D
【解析】若,,则,
令,,
因为,
所以在上单调递增,所以的最大值是,
故,则的一个必要不充分条件是,故D正确;
、、均为命题“,”为真命题的一个充分不必要条件,故A、B、C错误.
故选D.
8.【答案】B
【解析】解:等价于
∴,即:,解得:.
所以不等式的解为
故选:B.
9.【答案】BCD
【解析】A选项,当时,,故,,A为真命题;
B选项,集合与集合不是同一个集合,B为假命题;
C选项,不妨设,此时“为空集”,但不满足“A与B至少一个为空集”,故充分性不成立,C为假命题;
D选项,,解得或,不妨设,满足,但不能推出.则p不是q的充分条件,D为假命题.
故选BCD.
10.【答案】AB
【解析】因为关于的不等式的解集为或,
所以和为方程的两根,所以,解得,
故A正确,B正确;
不等式即,所以,即,
解得或,所以不等式的解集为,故C错误;
不等式等价于,解得或,故不等式的解集为或,故D错误.
故选AB.
11.【答案】ABD
【解析】3数集A有个非空真子集,A正确.
假设,
则B的2子集有,,,,,,共6个,B正确.
C的等和子集有,,,共3个,C错误.
因为,,,所以在D中,
只有,两组符合条件的等式.在D的4子集中,
D的等和子集有,,共2个;
在D的5子集中,D的等和子集有,,,,,,,共7个;
在D的6子集中,D的等和子集有,,,,,,,,,共9个;
在D的7子集中,D的等和子集有,,,,,共5个;
在D的8子集中,D的等和子集有,共1个.
综上,D的等和子集有个,D正确.
故选:ABD.
12.【答案】
【解析】由且,则,
当,则,不满足集合元素的互异性;
当,此时,满足题设;
综上,.
故答案为:
13.【答案】
【解析】解,即可得,或.
设,或,
则由命题p是命题q的充分不必要条件,
可知,所以有.
故答案为:.
14.【答案】
【解析】设函数,该函数的定义域为,
因为,
则函数为偶函数,因为方程有唯一解,则,
所以,且,故数列是以为公差和首项的等差数列,
故,,由题意可得.
若为奇数,则,因为,当且仅当时,等号成立,
所以,,可得;
若为偶数,则,令,则,,
当时,,,
且数列中的偶数项从开始单调递增,因为,此时.
综上所述,.
故答案为:.
15.【答案】(1);(2)
【解析】(1)
解:∵,∴,
当时,即时,
解得,此时满足题意,
当时,即时,
解得,
则,解得,即;
综上所述m的取值范围为;
(2)解:因为,
①时,,解得;
②时,,此时满足条件的m不存在;
③时,,解得,
综上得,m的取值范围为.
16.【答案】答案见解析
【解析】
方案一 选择条件①.
易知.
由,得
当时,,解得;
当时,或,解得.
综上,存在实数,使得,且的取值范围为
方案二 选择条件②.
易知
由,得,无解,
所以不存在实数,使得.
方案三 选择条件③.
由,可知.
当时,,解得;
当时,,解得.
综上,存在实数,使得,且的取值范围为.
17.【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【解析】(1)当时,不等式为,可得,不符合题意;
将不等式化为:,由于,不等式恒成立,
所以解得:,
所以的取值范围是.
(2)因为,使不等式能成立,
也即,使得成立,
令,则,
则,
当时取等号,所以
(3)可化为,
若不等式对恒成立,因为,
所以也即,无解.
故不存在.
18.【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】(1)
,
因为,所以,当且仅当时取等号,又,
所以,
即;
(2)法一:因为,,,
即,
所以,
所以
.
当且仅当,即时取等号,
即的最小值为;
法二:因为,,,
即,所以,
令,则,
,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
即的最小值为.
19.【答案】(1)不具有性质,具有性质,理由见解析;
(2)①具有性质,理由见解析 ;②
【解析】(1)当时,集合,,.
因为对任意不大于的正整数,都可以在中找到两个元素与,使得成立,所以不具有性质.
令,则中任意两个元素都有,所以具有性质.
(2)当时,.
①若集合具有性质,那么集合一定具有性质.
对中任意两个元素,存在,使得,,
则.
因为具有性质,所以存在不大于的正整数,使得,
所以集合具有性质.
②设集合有个元素,由①得,集合具有性质.
任取,则,与中必有一个不超过,
所以集合与集合中必有一个至少存在一半元素不超过,
不妨设中有个元素不超过,分别记为.
由集合具有性质,得存在正整数,使得对中任意两个元素
,都有,
所以都不是中的元素,
又,
所以都是中的元素,即集合中至少有个元素不在子集中,
所以,所以,解得.
令,,
则集合中的任意两个元素,都有,
所以集合具有性质,
因为集合中有个元素,
所以集合中元素个数的最大值为.
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