摘要:
**基本信息**
聚焦集合与常用逻辑用语、一元二次函数与不等式的跨章整合,以分类讨论、基本不等式等方法为核心,构建“概念-原理-应用”的逻辑链条,培养数学思维与问题解决能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|集合与常用逻辑用语|8题(如单选1、7,解答15)|子集个数计算、集合包含关系分类讨论、命题的否定与真假判断|“集合概念-关系运算-逻辑用语应用”递进,体现数学抽象与推理意识|
|一元二次函数与不等式|10题(如单选3、8,解答16)|基本不等式求最值(“1”的代换)、不等式恒成立转化、解集与系数关系|“函数性质-方程求解-不等式证明与应用”关联,强化数学建模与运算能力|
内容正文:
人教A版必修一第一册第一章、第二章阶段综合能力提升卷
(考试时间:120分钟 满分:150分)
姓名: 班级: 得分:
【注意事项】
①.测试范围:第一章 集合与常用逻辑用语+第二章 一元二次函数、方程和不等式
②.试卷难度:培优提升(侧重基础知识延伸、常规题型综合考查)
③.考试时长:120分钟 满分:150分
④.题型结构:适配普通高中综合能力考查,单选8题+多选3题+填空3题+解答题5题,
⑤.难度配比:基础40%、中档40%、难题20%。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.设集合, ,则满足,则集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.已知命题p:,命题q:,若为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.6
4.已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.关于的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6.已知,则函数的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.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
8.若不等式对任意恒成立,则实数的最大值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
二、多项选择题;(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分。)
9.下列命题为真命题的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
10.已知集合,,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则或
C.不可能为单元素集合
D.若,则
11.下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.设命题P:“”,则命题P的否定为 。
13.已知集合,,则的真子集个数为________。
14.已知正数满足,则的最小值为________。
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答过程应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知集合,
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围。
16.(14分)已知正数满足。
(1)求的最小值;
(2)求的最小值。
17.(15分)已知命题p:方程有两个不等负根;命题q:方程无实根。
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若两个命题中有且只有一个命题为真命题,求实数的取值范围。
18.(17分)设函数
(1)当不等式的解集为,求的值;
(2)若
①,求的最小值;
②若在上恒成立,求实数的取值范围。
19.(18分)已知非空集合M满足以下两个条件:①,②若,则
(1)若M中只有1个元素,求M;
(2)证明:
(3)试问“M中有偶数元素”是“M中有奇数元素”的什么条件,说明你的理由。
参考答案与详细解析
一、单项选择题
1.设集合, ,则满足,则集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】集合A:
所以集合
集合
因为 ,且
M必须含有1,2;不能只等于;也不能等于
可供选择的额外元素:3,4
符合条件的集合M:或
所以集合M的个数为2个
答案:A
2.已知命题p:,命题q:,若为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解析】命题 p:,p为真命题,即一元二次不等式恒成立,判别式
则
命题 q:,q为真命题:存在使得不等式成立,
即
故
若为真命题,代表命题p为真并且命题q为真,取两个范围的交集,
即
答案:A
3.已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.6
【解析】已知
所以
当且仅当时,即取等。
答案:A
4.已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】集合,,
若,分两种情况进行讨论
①B为空集时,即 ,成立
②B不是空集时,
综合①②得:的取值范围是
答案:A
5.关于的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【解析】不等式的解集为
则抛物线开口向上,即
故方程的两根
由韦达定理得
把 代入新不等式 ,因为 ,两边同除以,不等号方向不变,化简得
解不等式得
所以解集为
答案:B
6.已知,则函数的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】已知,则
所以函数
答案:B
7.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
【解析】充分性:若,两边同除以正数:
充分成立。
必要性:反过来,,举反例:即 满足但不满足。所以必要性不成立。
结论:充分不必要条件
答案:A
8.若不等式对任意恒成立,则实数的最大值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【解析】不等式变形为
因为,两边除以得
题目要求对任意恒成立,即
因为由基本不等式得当且仅当即取等号。
所以实数的最大值为2
答案:B
二、多项选择题
9.下列命题为真命题的是( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【解析】A选项:对任意实数,真命题
B选项:任何整数的平方都大于等于0,不存在,假命题
C选项:当时, ,不满足 ,假命题
D选项:,不等式两边都是正数,平方后不等号方向不变,,真命题
答案:AD
10.已知集合,,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则或
C.不可能为单元素集合
D.若,则
【解析】先化简集合
集合
A选项:若,则 正确
B选项:若,B在A左边:;B在A右边:
即或 正确
C选项:不可能为单元素集合,B是区间长度为1的开区间,,可以相交得到一段区间,不可能只有一个点 正确
D选项:若, 正确
答案:ABCD
11.下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【解析】A选项:因为,基本不等式: 成立
B选项:当时,, 不成立 ❌
C选项:基本不等式,,算术平均数≥几何平均数
D选项:,恒成立
答案:ACD
三、填空题
12.设命题P:“”,则命题P的否定为 。
【解析】命题p:
全称命题的否定是特称命题,改为,结论否定。
即::
13.已知集合,,则的真子集个数为________。
【解析】集合,所以,元素个数n=2
真子集个数公式为,即
(真子集:)
14.已知正数满足,则的最小值为________。
【解析】因为由基本不等式:
即
令,则
所以
因为,得,
当时取等。
所以最小值为9
四、解答题
15.(13分)已知集合,
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围。
【解析】(1)已知集合,
若,分情况讨论
①当B是空集时:,此时满足。
②当B不是空集时;且
则综合解得
综合①②得实数的取值范围为
(2)若,同样分情况讨论
③当B是空集时:,此时满足
④当B不是空集时;且则解得或
因为得,所以 舍去
所以非空时只有
综合③④得实数的取值范围为或
16.(14分)已知正数满足。
(1)求的最小值;
(2)求的最小值。
【解析】(1)因为,由基本不等式 :
两边平方得
等号成立条件,结合得
所以的最小值为8
(2)因为,且
所以
等号成立条件;结合解得
所以最小值为9
17.(15分)已知命题p:方程有两个不等负根;命题q:方程无实根。
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若两个命题中有且只有一个命题为真命题,求实数的取值范围。
【解析】已知命题p:方程有两个不等负根;命题q:方程无实根。
先分别求出p为真、q为真时实数m的取值范围
①命题p为真时:方程有两个不等负实数根,
则解得
②命题q为真时,方程无实根
则
(1)若p为真命题,由上面计算,实数的取值范围为
(2)两个命题中有且只有一个命题为真命题(一真一假)
两种情况:
① p真q假:则得实数的取值范围为
② p假q真:则得实数的取值范围为
综合①②得:实数的取值范围为或
18.(17分)设函数
(1)当不等式的解集为,求的值;
(2)若
①,求的最小值;
②若在上恒成立,求实数的取值范围。
【解析】(1)设函数,当不等式的解集为,
则,方程的两根。
由韦达定理得解得
(2)①由(1)得若代入
得=3
因为,且=3,即
则
等号成立条件:。联立=3,解得
所以的最小值为3。
② 若即对任意恒成立。
已知代入
即
二次函数恒大于0,满足:
即
解方程,其根为
所以不等式的解集为
结合前提条件,所以实数的取值范围为
19.(18分)已知非空集合M满足以下两个条件:①,②若,则
(1)若M中只有1个元素,求M;
(2)证明:
(3)试问“M中有偶数元素”是“M中有奇数元素”的什么条件,说明你的理由。
【解析】(1)非空集合M满足以下两个条件:①,②若,则,若M中只有1个元素,
设这个唯一元素为m。因为,根据条件②,得 。
M只有一个元素,所以:解得
验证:,则,则,满足条件。
所以
(2)反证法:假设
由条件②:,
那么。
但是无理数,也是无理数;
而条件①:,集合M里面全部都是有理数。
而 ,矛盾。
假设不成立,故。
(3)设偶数,由条件②得。
m是偶数,2m是偶数,2m+1是奇数。
所以有偶数元素一定存在奇数元素,充分性成立。
举反例:取因为-1是奇数,集合M里面只有-1,没有偶数。
所以有奇数元素,不一定有偶数元素,必要性不成立。
结论:充分不必要条件。
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