内容正文:
高一数学
(120分钟 150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. 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
3. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则,
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
4. 某班参加数学竞赛的学生有15人,参加物理竞赛的学生有18人,既参加数学竞赛又参加物理竞赛的学生有8人,既没有参加数学竞赛又没有参加物理竞赛的学生有25人,则这个班的学生人数是( )
A. 45 B. 48 C. 50 D. 58
5. 若,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
6. 若对任意,,则称集合为“倒数关系”集合.下列集合不是“倒数关系”集合的是( )
A. B. C. D.
7. 若不等式成立的一个充分不必要条件是,则整数的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 二次函数的部分图象如图所示,为实数,则下列不等式成立的是( )
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. 下列关系正确的是( )
A. ∈R B. 2⊆Q C. D. N⊆Z
10. 已知p:x<1,q:x<m,要使q为p的充分条件,则m的值可以是( )
A. -1 B. 0 C. 1 D. 2
11. 小明的作业本被书包拉链划破了,一道数学题只剩下如下文字:已知二次函数的图象过点,▷◁▷◁,求证:这个二次函数的图象关于直线对称.“▷◁▷◁”为被拉链划破处,且内容无法识别,则根据现有信息,下列结论正确的是( )
A.
B. 直线被函数图象截得的线段的长度是4
C. 函数的最大值为
D. 不等式的解集为
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. 已知实数、同时满足和,则的最小值为__,最大值为____.
14. 已知集合,非空集合.若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是____.
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. 已知全集,集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 已知:为假命题,设的所有取值构成集合.
(1)求集合;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
17. 如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且,对角线过点,已知米,米.
(1)若矩形的面积大于平方米,求的长的取值范围;
(2)求矩形花坛的面积的最小值.
18. 已知二次函数满足以下条件:①图象过点;②时的函数值与时的函数值相等;③函数的最小值为.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)解不等式;
(3)当时,该二次函数的最小值为0,求实数的值.
19. 对于数集,定义点集,若对任意,都存在,使得,则称数集是“归零数集”,集合是集合的“归零点集”.
(1)判断集合是否是“归零数集”,若是,写出该数集的“归零点集”;(直接写出结果,无须证明)
(2)若,且是“归零数集”,求的值;
(3)若“归零数集”满足,,且,求的值.
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高一数学
(120分钟 150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
【解析】
【详解】,则.
2. 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
【答案】A
【解析】
【分析】利用绝对值不等式的解法求出的解,然后根据充分条件与必要条件的定义即可求解.
【详解】解:若,则或,所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
3. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则,
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】B
【解析】
【详解】当时,,故A项错误;
不等式两边同乘正数 2,不等号方向不变,若,则,故B项正确;
当时,,故C项错误;
当,时,,,,,故D项错误.
4. 某班参加数学竞赛的学生有15人,参加物理竞赛的学生有18人,既参加数学竞赛又参加物理竞赛的学生有8人,既没有参加数学竞赛又没有参加物理竞赛的学生有25人,则这个班的学生人数是( )
A. 45 B. 48 C. 50 D. 58
【答案】C
【解析】
【详解】由题意作如下所示的图:
由图可知,这个班的学生人数是25+(15-8)+(18-8)+8=50.
5. 若,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,且,所以,,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值是.
6. 若对任意,,则称集合为“倒数关系”集合.下列集合不是“倒数关系”集合的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对于选项,因为,,符合题意,所以集合是“倒数关系”集合;
对于选项,因为,但无意义,不符合题意,所以集合不是“倒数关系”集合;
对于选项,对任意,均有,符合题意,故集合是“倒数关系”集合;
对于选项,对任意,均有,符合题意,故集合是“倒数关系”集合.
7. 若不等式成立的一个充分不必要条件是,则整数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解,得,由题意可得,求解后再验证即可.
【详解】若,则不等式无解,不符合题意;
若,由,得,
因为不等式成立的一个充分不必要条件是,
所以,等号不同时成立,解得,
当时,由,得,
因为为的真子集,
则是不等式成立的充分不必要条件,符合题意,所以,
故整数的最小值为.
8. 二次函数的部分图象如图所示,为实数,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由图像及二次函数的性质可以得到的范围及之间的关系,再结合取特值的思想和不等式的性质逐一判断即可.
【详解】由题图可知,二次函数的图象开口向上,与轴的一个交点为,对称轴是直线,与轴的交点在原点下方,所以,,,即,,,则,项错误;
因为二次函数的图象与轴的一个交点为,且,
所以当时,,项错误;
当时,取得最小值,所以,
所以,项正确;
因为二次函数的图象开口向上,对称轴为直线,
所以时的函数值大于时的函数值,
即,即,
即,又,所以,项错误.
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. 下列关系正确的是( )
A. ∈R B. 2⊆Q C. D. N⊆Z
【答案】ACD
【解析】
【详解】是实数,所以∈R,A项正确;
元素和集合的关系不能用⊆表示,B项错误;
空集是任何集合的子集,C项正确;
自然数都是整数,所以自然数集是整数集的子集,D项正确.
10. 已知p:x<1,q:x<m,要使q为p的充分条件,则m的值可以是( )
A. -1 B. 0 C. 1 D. 2
【答案】ABC
【解析】
【详解】因为,,且为的充分条件,
则命题若,则为真,
所以{x|x<m}⊆{x|x<1},可得m≤1.
故选ABC.
11. 小明的作业本被书包拉链划破了,一道数学题只剩下如下文字:已知二次函数的图象过点,▷◁▷◁,求证:这个二次函数的图象关于直线对称.“▷◁▷◁”为被拉链划破处,且内容无法识别,则根据现有信息,下列结论正确的是( )
A.
B. 直线被函数图象截得的线段的长度是4
C. 函数的最大值为
D. 不等式的解集为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题意知二次函数的图象开口向下,且过点,
对称轴为直线,所以,,得,
所以,A错误;
因为二次函数图象的对称轴为直线,与直线的一个交点为,
由对称性可知,二次函数图象与直线的另一个交点为,
所以直线被二次函数的图象截得的线段的长度是4,B正确;
因为二次函数的图象开口向下,对称轴为直线,
所以当时,
函数取得最大值为,C正确;
若不等式的解集为,
则和0是方程的两个实根,即,,
结合,,可得,这与矛盾,D错误.
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】
【解析】
【详解】试题分析:特称命题的否定为全称命题,并将结论加以否定,因此命题的否定为:“,均有”
考点:全称命题与特称命题
13. 已知实数、同时满足和,则的最小值为__,最大值为____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】将用、表示,再利用不等式的基本性质求出的取值范围,即可得解.
【详解】设,
所以,解得,所以,
因为,所以,,
由不等式的基本性质可得,即,
故的最小值为,最大值为.
14. 已知集合,非空集合.若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是____.
【答案】或
【解析】
【分析】先求得或,由题意可得是的真子集,结合,列出不等式组求解即可.
【详解】不等式的解集为或,
所以或,
因为是的必要不充分条件,
所以是的真子集,
因为,
所以或,
解得或.
故实数的取值范围是或.
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. 已知全集,集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解出集合后,利用补集与交集定义计算即可得;
(2)由题意可得,计算即可得.
【小问1详解】
,或.
又时,,;
【小问2详解】
,,
,,
∴,解得,
实数的取值范围是.
16. 已知:为假命题,设的所有取值构成集合.
(1)求集合;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)特称命题为假,则其否定全称命题为真,转化为一元二次不等式在上恒成立,分与讨论,求参数范围得到集合;
(2)先由推出集合,再结合集合的范围,求出两个区间有公共部分对应的取值.
【小问1详解】
由题意知,的否定:为真命题,
即在上恒成立.
当时,不恒成立,不符合题意;
当时,则,解得.
综上所述,的取值范围是,所以.
【小问2详解】
因为,所以,则,解得.
集合,集合.
要使,只需集合的右端点,
解得,该结果满足.
故实数的取值范围是.
17. 如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且,对角线过点,已知米,米.
(1)若矩形的面积大于平方米,求的长的取值范围;
(2)求矩形花坛的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)192平方米
【解析】
【分析】(1)设的长为米,则可得矩形的面积为,即有,解出即可得;
(2)利用矩形的面积公式列出解析式,再借助基本不等式计算即可得.
【小问1详解】
由可知,
设的长为米,则米,
因为,所以,
所以矩形的面积为,
由,得,解得或,
又,所以,
故的长的取值范围是.
【小问2详解】
由题意得矩形花坛的面积为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当的长为米时,矩形花坛的面积最小,最小值为平方米.
18. 已知二次函数满足以下条件:①图象过点;②时的函数值与时的函数值相等;③函数的最小值为.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)解不等式;
(3)当时,该二次函数的最小值为0,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)由两点函数值相等,直接求出对称轴,结合最小值优先用顶点式求二次函数;
(2)解一元二次不等式,先移项整理,因式分解,结合开口方向写出解集;
(3)闭区间上二次函数求最值,核心是比较对称轴和区间的位置关系,分对称轴在区间内、区间左、区间右三类讨论.
【小问1详解】
由和函数值相等,得对称轴为,
因为二次函数的最小值为,
所以设二次函数的顶点式为,又图象过点,
所以,得,故,
故该二次函数的解析式;
【小问2详解】
不等式,即为,所以,
即,得,
故不等式的解集是;
【小问3详解】
对称轴为,开口向上,分三类讨论:
当,即,此时最小值在,,舍去,
当,即,函数在上单调递增,
所以二次函数在取得最小值,
故,得或,
不满足,舍去,得;
当,即,函数在单调递减,
所以二次函数在 取得最小值,
故,得或,
不满足,舍去,得.
综上, 或
19. 对于数集,定义点集,若对任意,都存在,使得,则称数集是“归零数集”,集合是集合的“归零点集”.
(1)判断集合是否是“归零数集”,若是,写出该数集的“归零点集”;(直接写出结果,无须证明)
(2)若,且是“归零数集”,求的值;
(3)若“归零数集”满足,,且,求的值.
【答案】(1)是“归零数集”,该数集的“归零点集”为.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)逐一验证所有点对,判断集合是否满足定义,并写出归零点集;
(2)根据归零数集定义,选取关键有序数对列方程求解参数,再检验;
(3)先证明归零数集必存在互为相反数的元素,得到;再利用反证法证明是集合最小正数,求得.
【小问1详解】
是“归零数集”,该数集的“归零点集”为.
逐一验证中任意一点,都能找到,满足:
①:取,;
②:取,;
③:取,不在集合内;取,;
④:取,;
⑤:取,;
⑥:取,;
⑦:取,;
⑧:取,;
⑨:取,;
【小问2详解】
若,且是“归零数集”,则对于有序数对,
能使得其满足条件的有序数对只能为,
则有,解得,经检验,符合题意.
故.
【小问3详解】
先证:若集合为“归零数集”,则集合中至少要有一对相反数.
设集合的“归零点集”为,则对于任意,且,有序数对,
故,使得,
所以,故集合中至少有一对相反数.
因为且是唯一负数,所以.
下面证明为集合中的最小正数:
反证法:若不是集合中的最小正数,则,又,
对于有序数对,则与之相匹配的有序数对设为或,
所以或,
因为,所以或,与题设条件相矛盾,故为最小正数.
综上所述,.
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