内容正文:
2026—2027学年第一学期阶段考试
高一数学试卷
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本大题共8题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求.
1. 已知集合,,若,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为集合,,,
所以,即,解得.
2. 已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为命题,所以命题为.
3. 学校举办运动会时,高一某班共有30名同学参加,有15人参加游泳比赛,有9人参加田径比赛,有13人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有2人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.只参加球类一项比赛的有( )人.
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】设同时参加球类比赛和田径比赛的有人,利用文氏图辅助解答.
【详解】不妨设同时参加球类比赛和田径比赛的有人,
结合已知条件可知,只参加游泳比赛的有10人,只参加球类比赛的有人,
只参加田径比赛的有人,
故,解得,
从而只参加球类一项比赛的有8人.
故选:B
4. 以下不等式正确的是( )
A. 如果,,那么
B. 如果,那么
C. 如果,那么
D. 如果,那么
【答案】C
【解析】
【分析】举反例排除选项A,B,D,结合不等式性质判断C.
【详解】对于选项A,取,,,,
满足,,但,A错误;
对于选项B,取,,,,
满足,但,B错误;
对于选项C,因为,所以,C正确;
对于选项D,取,,
满足,但,D错误;
5. 已知,“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】求解出不等式的解集,结合充分条件、必要条件判断即可.
【详解】解不等式,化简可得,即,
所以或,
所以或;
解不等式,得或,
而集合或真包含于集合或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
6. 已知集合,设,且,则集合中的元素的和为( )
A. 或0 B. 或1 C. 0或2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由集合的运算得,即得,分析得出1和2一个是方程的解,另一个是方程的解,然后分类讨论求得值,确定中元素后可得结论.
【详解】因为,所以,所以,
或,
又,所以和不可能都是方程的解,
所以和中的一个是方程的解,另一个是方程的解.
若,即,则,,或,
所以,中所有元素和为,
若,即,则,,或,
所以,中所有元素和为,
所以只有选项A正确.
7. 某科技馆欲靠一面长墙规划一块面积为的矩形机器人表演区,为了保证观演效果,表演区的左、右两侧以及前方均需留出宽的观演区,则表演区与观演区所形成的矩形演区面积的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据矩形面积公式,结合基本不等式进行求解即可.
【详解】如图所示:设矩形为表演区,,则有,
由题意可知:,
所以,
设矩形的面积为,
所以,
由,
由基本不等式,得,
即,当且仅当时取等号,
所以当时,表演区与观演区所形成的矩形演区面积的最小值是.
8. “,”是假命题,则实数的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】先利用命题的否定将命题变为真命题,再分离参数后结合均值不等式求的最大值.
【详解】因为“,”是假命题,
所以“,”是真命题,
由,得,
令,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
即当时,取最小值为,
所以的最大值为.
二、多项选择题:本大题共3题,每小题6分,共计18分.在每小题列出的四个选项中,只有至少有两项最符合题目要求.
9. 设,,下列选项正确的是( )
A. 集合的子集个数为4
B. 若,则
C. 存在实数使得为假命题
D. 若,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】先求解集合,再结合集合子集性质、交集运算、集合包含关系对各选项逐一分析.
【详解】对于A:,有2个元素,子集个数为,A正确;
对于B:若,则且.由得,解得,
此时,因,故,,,满足条件,B正确;
对于C:由得,即都属于,则,即,无解,
即不存在实数,使得成立,因此存在使得为假命题,C正确;
对于D:若,分情况讨论:
①时,满足;
②时,需,解得;
③时,需,解得;
综上可得,D错误.
10. 已知关于的方程,则下列结论中错误的是( )
A. 当时,方程的两个实数根之和为
B. 方程有两个正根的充要条件是
C. 方程无实数根的一个充分不必要条件是
D. 方程有一个正根一个负根的充要条件是
【答案】AD
【解析】
【分析】选项A,代入a值,先算判别式判断有无实根,再看能否使用韦达定理描述实数根之和; 选项B,两正根需同时满足判别式非负、两根和大于 0、两根积大于 0,联立不等式求解参数范围;选项C,先求出无实根对应的a范围,再通过区间包含关系判断充分不必要条件; 选项D,一正一负根只需两根之积小于0,对比选项给出的参数范围判断正误.
【详解】方程,判别式,
若,则,
当时,,无实根,故A错误;
由题意得,
解得或,
又,
故,故B正确;
方程无实根,故,解得,
区间是的真子集,
故满足一定能推出方程无实根,满足充分性;
但方程无实根,不一定满足,必要性不成立,故C正确;
方程一个正根一个负根的充要条件满足且,
但,故当时显然不成立,故D错误.
11. 已知正实数,,满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】已知正实数满足,逐个分析选项:
选项A:,由基本不等式,
得,最小值为,A错误.
选项B:将代入得: ,
当时,等号成立,故B正确;
选项C:变形化简 ,由乘“1”法得:
, ,
所以,
等号成立当,即等号成立,故最大值为,C正确.
选项D:先化简前两项:,
由,得,
故原式,
两个等号均可同时取到(),故最小值为,D正确.
三、填空题:本大题共3题,每小题5分,共计15分.
12. 设集合,,则“”的一个充要条件是_________.
【答案】
【解析】
【分析】由求出值,再由的取值检验是否满足即得.
【详解】由得,则,解得,
时,,此时,不符合题意,
时,,,符合题意,
所以.
反之,由可得,
所以充要条件是.
13. 设为正实数,且,则的最大值为___,的最小值为____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】而为正实数,则,故的最大值为,
当且仅当时,取得最大值.
令,,
,
,
又,
,
当且仅当时,即时取得最小值,
的最小值为.
14. 若,为假命题,则实数的取值范围为_________.
【答案】
【解析】
【分析】写出命题的否定,可转化为不等式恒成立问题,分离参数可得,根据基本不等式可得参数范围.
【详解】,为假命题,
则,为真命题,
即,
又,恒成立,
所以,
设,
则,
又,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
所以,
故答案为:.
第Ⅱ卷
四、解答题:本大题共5题,共计77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据条件得到,再利用集合的运算即可求出结果;
(2)由(1)知或,根据条件,借助数轴,即可求出结果.
【小问1详解】
因为,所以,
又,所以或,
所以,.
【小问2详解】
由(1)知或,又中只有一个整数,
由图知,,且,
解得,所以实数的取值范围是.
16. (1)已知二次函数的两个不相等的零点都为正数,求实数的取值范围;
(2)已知命题,命题,若是的必要条件,求实数的取值范围;
(3)当时,求不等式的解集.
【答案】(1);(2);(3)当时,不等式的解集为或;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为或.
【解析】
【分析】(1)结合根与系数关系求解可得;
(2)直接将必要条件转化为两个集合的包含关系,再分类讨论可得;
(3)直接将不等式分解因式,再根据两根的大小分类讨论可得不等式的解集.
【详解】(1)设二次函数的两个不相等的零点为,且,
所以,解得.
所以实数的取值范围为.
(2)设,,
因为是的必要条件,所以,
①当时符合题意,此时,解得;
②当时,则且等号不能同时成立,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
(3)由不等式化为,,
即得.
因为,所以,
①当,即时,原不等式的解集为或;
②当时,原不等式化为,原不等式的解集为;
③当时,,原不等式的解集为或.
综上所述,当时,不等式的解集为或;
当时,不等式解的解集为;
当时,不等式的解集为或.
17. 已知为实数,集合.若命题,;命题q:若,恒成立.
(1)若命题是真命题,求实数取值范围.
(2)若命题是真命题,求实数取值范围.
(3)若命题和命题有且只有一个是真命题,求实数取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)构造二次函数,求区间最大值大于0得到p为真的m范围;
(2)分离参数用基本不等式求最小值,解绝对值不等式得到q为真的m范围;
(3)分p真q假、p假q真两类取交集,合并得到仅有一个真命题时m的范围.
【小问1详解】
设函数,开口向上,对称轴为,
在区间上,得最大值在端点处取得,,
命题为真等价于,即,
解得或,即.
【小问2详解】
不等式对恒成立,
时,恒成立,满足条件;
时,不等式变形为恒成立,
,当且仅当时取等号,故在上的最小值为4,
故,则,解得,
故实数取值范围.
【小问3详解】
为真时,或;为假时,;
为真时,;为假时,或;
当为真,为假时,解得或;
当为真,为假时,解得;
综上可得,.
18. 为发展空间互联网,抢占技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入,据了解,该企业研发部原有人,年人均投入万元,现把研发部人员分成技术人员和研发人员两类,其中技术人员有名(,且),调整后研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入为万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的人的年总投入,则调整后的技术人员至少有多少人?
(2)是否存在实数,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)人;
(2)存在,.
【解析】
【分析】(1)根据题意列出不等式并求解出解集,再根据的范围可求解出结果;
(2)分别根据条件①和条件②列出不等式,通过分离参数求解出不等式最值,由此可求解出的取值范围,则结果可知.
【小问1详解】
调整前的人的年总投入为万元,
调整后的研发人员的年总投入为万元,
由题意可知,,解得,
又因为,且,所以调整后的技术人员至少有人.
【小问2详解】
由①可知,所以,所以,
又因为,且,所以,所以;
由②可知,化简可得,
因为,当且仅当,即时(符合条件)取等号,
所以,所以,
由上可知,所以,
所以存在实数满足条件.
19. 关于实数大小关系的基本事实是解决等式或不等式问题的逻辑基础.两个正数的大小关系是完全确定的,但通过运算就会产生非常奇妙的变化基本不等式就是其中之一,通过运算(代数变形)可以解决很多关于基本不等式的问题.例如此题:已知为正实数,且,则的最小值为__________.
其解法如下:,当且仅当,即时,等号成立,因此的最小值为3.
根据上述材料解决以下问题.
(1)已知为正实数,且,求的取值范围;
(2)已知,且,则的最小值是多少?
(3)某同学在解决题目“已知为正实数,为非负实数,且,则的最小值是多少?”时,给出如下解法:令,则化为.
原式
当且仅当,即,即,时,等号成立.
利用上述解题思路和数学逻辑思维,解决如下问题:已知,则的最大值是多少?
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)将化为,再应用基本不等式即可证结论;
(2)将化为,再应用基本不等式求最小值;
(3)将化为,再应用换元法及基本不等式求最大值.
【小问1详解】
由题设,
当且仅当,等号成立.
故的取值范围为.
【小问2详解】
,
当且仅当,即,时,等号成立,
则的最小值是
【小问3详解】
,
令,原式,令,
原式,
当且仅当,即,时,等号成立.
所以的最大值为
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2026—2027学年第一学期阶段考试
高一数学试卷
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本大题共8题,每小题5分,共计40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求.
1. 已知集合,,若,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
2. 已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
3. 学校举办运动会时,高一某班共有30名同学参加,有15人参加游泳比赛,有9人参加田径比赛,有13人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有2人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.只参加球类一项比赛的有( )人.
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
4. 以下不等式正确的是( )
A. 如果,,那么
B. 如果,那么
C. 如果,那么
D. 如果,那么
5. 已知,“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
6. 已知集合,设,且,则集合中的元素的和为( )
A. 或0 B. 或1 C. 0或2 D.
7. 某科技馆欲靠一面长墙规划一块面积为的矩形机器人表演区,为了保证观演效果,表演区的左、右两侧以及前方均需留出宽的观演区,则表演区与观演区所形成的矩形演区面积的最小值是( )
A. B. C. D.
8. “,”是假命题,则实数的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
二、多项选择题:本大题共3题,每小题6分,共计18分.在每小题列出的四个选项中,只有至少有两项最符合题目要求.
9. 设,,下列选项正确的是( )
A. 集合的子集个数为4
B. 若,则
C. 存在实数使得为假命题
D. 若,则
10. 已知关于的方程,则下列结论中错误的是( )
A. 当时,方程的两个实数根之和为
B. 方程有两个正根的充要条件是
C. 方程无实数根的一个充分不必要条件是
D. 方程有一个正根一个负根的充要条件是
11. 已知正实数,,满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
三、填空题:本大题共3题,每小题5分,共计15分.
12. 设集合,,则“”的一个充要条件是_________.
13. 设为正实数,且,则的最大值为___,的最小值为____.
14. 若,为假命题,则实数的取值范围为_________.
第Ⅱ卷
四、解答题:本大题共5题,共计77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
16. (1)已知二次函数的两个不相等的零点都为正数,求实数的取值范围;
(2)已知命题,命题,若是的必要条件,求实数的取值范围;
(3)当时,求不等式的解集.
17. 已知为实数,集合.若命题,;命题q:若,恒成立.
(1)若命题是真命题,求实数取值范围.
(2)若命题是真命题,求实数取值范围.
(3)若命题和命题有且只有一个是真命题,求实数取值范围.
18. 为发展空间互联网,抢占技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入,据了解,该企业研发部原有人,年人均投入万元,现把研发部人员分成技术人员和研发人员两类,其中技术人员有名(,且),调整后研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入为万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的人的年总投入,则调整后的技术人员至少有多少人?
(2)是否存在实数,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 关于实数大小关系的基本事实是解决等式或不等式问题的逻辑基础.两个正数的大小关系是完全确定的,但通过运算就会产生非常奇妙的变化基本不等式就是其中之一,通过运算(代数变形)可以解决很多关于基本不等式的问题.例如此题:已知为正实数,且,则的最小值为__________.
其解法如下:,当且仅当,即时,等号成立,因此的最小值为3.
根据上述材料解决以下问题.
(1)已知为正实数,且,求的取值范围;
(2)已知,且,则的最小值是多少?
(3)某同学在解决题目“已知为正实数,为非负实数,且,则的最小值是多少?”时,给出如下解法:令,则化为.
原式
当且仅当,即,即,时,等号成立.
利用上述解题思路和数学逻辑思维,解决如下问题:已知,则的最大值是多少?
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