内容正文:
北京师大附中2026—2027学年(上)高一十月月考
数 学试卷
考生须知
1.本试卷有三道大题,共4页.考试时长60分钟,满分100分.
2.考生务必将答案填写在答题卡上,在试卷上作答无效.
3.考试结束后,考生应将答题卡交回.
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据交集的知识求得正确答案.
【详解】依题意,,
所以.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】根据全称量词的否定,“改量词,否结论”即可解决.
【详解】命题“,”的否定是“,”.
3. 若集合,则的真子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题集合可得集合,
集合的真子集个数为,故的真子集个数为.
4. 若关于的一元二次方程有一个根是0,则方程的另一个根是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用关于的一元二次方程有一个根是0,得到,即,再解一元二次方程,得到另一个根即可.
【详解】因为关于的一元二次方程有一个根是0,
所以令,则,解得.
所以原方程为,解得或.
所以方程的另一个根是2.
5. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若 ,则
【答案】D
【解析】
【分析】通过举反例排除A、B、C三个错误选项,再结合不等式的基本性质判断D选项正确.
【详解】对于A:若取,,满足,但,,,故A错误;
对于B:若取,,满足,但,故B错误;
对于C:若取,,满足,但,故C错误;
对于D:由可知,即,由不等式的性质可得,故D正确.
6. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】先求出两个不等式的解集,然后判断充分性和必要性即可.
【详解】解分式不等式得,
而的解集为,
设集合,集合,可得是的真子集.
如果,一定能推出,充分性成立;如果不一定推出,必要性不成立,
由此可知,“”是“”的充分而不必要条件.
7. 已知,均为正数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由基本不等式判断B,ACD可通过举反例说明.
【详解】已知,均为正数,且,
对于A,取,满足,但,故A错误;
对于B,根据基本不等式,有,当且仅当时取等号,
所以,即,当且仅当时取等号,故B正确;
对于C,取,满足,但,故C错误;
对于D,取,满足,但,故D错误.
8. 在潭柘寺智慧文旅体验活动中,已知青年游客人数多于中年游客人数,中年游客人数多于老年游客人数,老年游客人数的两倍多于青年游客人数,那么下列选项中一定成立的是( )
A. 青年游客人数与中年游客人数之和多于老年游客人数的三倍
B. 青年游客人数与老年游客人数之和多于中年游客人数的两倍
C. 中年游客人数与老年游客人数之和多于青年游客人数
D. 青年游客人数的两倍与老年游客人数之和多于中年游客人数的三倍
【答案】C
【解析】
【分析】设青年、中年、老年游客人数分别为正整数,将题干条件转化为不等式组:,,,代入特殊值验证,可以判断选项A、B、D;由可得,进而可得,可以判断C.
【详解】设青年、中年、老年游客人数分别为正整数
选项A:若,满足所有题干条件,此时,不满足“多于三倍”,故A错误;
对选项B:若,,不满足“多于两倍”,故B错误;
对选项C:由可得,又,因此,
即恒成立,故C正确;
对选项D:若,满足,此时,
不满足“多于三倍”,故D错误.
9. 有限集所含元素个数用表示,定义,已知,集合,,若,则的所有可能取值个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件求得,可得出或,然后对实数的取值进行分类讨论,确定方程的解的个数,由此可求得实数的所有可能取值.
【详解】由题意,得集合,故,
又,或,
由题意可知,为关于的方程的一根,
当时,则,则方程只有一个实根,可得,
此时方程无实数根,则满足条件,
当时,则方程有三个实根,必有,
此时,关于的方程的两根分别为,分以下两种情况讨论:
①若是方程的一根时,则,解得,
当时,则,合乎题意;
当时,则,合乎题意;
②当方程有两个相等的实根,则,解得,
当时,则,合乎题意;
当时,则,合乎题意;
综上,的可能的取值为.
10. 设是满足的非负实数,记为,,,,,这六个数中的最大值,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】选取四个合适的相邻和式相加,使总和等于加上一个非负项,由此得到的下界,再构造一组非负实数使得所有相邻和都相等,验证等号成立,从而确定最小值.
【详解】设六个连续两数和为
则,
所以
整理得:
因为 ,所以
代入得:
因为,所以,故:
构造等号成立的例子:
取
验证:总和为 ,满足条件;
六个和均为 :
此时 ,等号成立.
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知全集,集合,则__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据集合补集的概念,即可求解.
【详解】由已知,全集,集合,
所以或.
12. 已知,则的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】由,可得,再将同乘可得答案.
【详解】因为,所以,
所以,.
将不等式,同乘以,
则,即.
故答案为.
【点睛】本题考查了不等式的性质,考查了学生的推理能力,属于基础题.
13. 已知集合,.若,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,算出集合,再结合分类讨论和的情况即可.
【详解】已知集合,,
解不等式,得,所以,
已知集合,
当时,,即,解得,此时,符合题意;
当时,,即,解得或,
若,则(无解)或,得,此时.
因此实数的取值范围为.
14. 若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次不等式恒成立问题,分和两种情况讨论求解即可.
【详解】当时,不等式为,显然成立,符合题意;
当时,则,解得.
综上所述,k的取值范围是.
故答案为:.
15. 是非空数集,若对任意,,都有,,则称具有性质.给出以下命题:
①若具有性质,则可以是有限集;
②若,具有性质,则是具有性质的充要条件;
③若,具有性质,则具有性质;
④若具有性质,且,则不具有性质.
其中所有真命题的序号是________.
【答案】①②④
【解析】
【分析】①取验证即可;②充分性由交集元素同时属于两个集合并结合性质推出运算封闭,必要性由性质要求集合非空直接得到;③举反例,,取,,但;④用反证法,假设补集也具有性质,通过讨论是否属于分别推出矛盾.
【详解】对于①,取集合具有性质P,故A可以是有限集,故①正确;
对于②,充分性:取,则,,,,
又具有性质P,,,
,所以具有性质P.
必要性:因为,具有性质,且具有性质,
所以是非空数集,所以.所以②正确;
对于③,取,,
而,,但,故③错误;
对于④,若A具有性质P,且,假设也具有性质P,
设,在中任取一个,此时可证得,
否则若,由于也具有性质P,
则,与矛盾,故,
由于A具有性质P,也具有性质P,所以,
而,这与矛盾,
故当且A具有性质P时,则不具有性质P,
同理当时,也可以类似推出矛盾,故④正确.
三、解答题共3小题,共35分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数,.
(1)若,求关于的方程的解集;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若关于的方程有两个不相等的实数根、,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;
(3)
【解析】
【分析】(1)代入,将方程化为二次方程,通过因式分解求解;(2)因式分解不等式,根据二次函数开口方向,分讨论根的大小,确定解集;(3)联立方程整理为二次方程,利用韦达定理表示;结合判别式和确定的范围,进而求出的取值范围.
【小问1详解】
当时,方程化为,即,
解得或,解集为.
【小问2详解】
原不等式为,因式分解得,
方程的根为或,
当时,不等式的解为;
当时,不等式为,无实数解;
当时,不等式的解为;
综上所述,时,不等式的解集为;时,不等式的解集为;时,不等式的解集为.
【小问3详解】
联立方程,
整理得,设方程的两根为,由韦达定理得
,由于,所以,
又因为方程有两个不相等的实根,所以,
化简得,因为,所以,
,
当时,,
所以的取值范围为.
17. 学校决定在艺术中心利用一侧原有墙体,建造一间墙高为米,底面积为平方米,且背面靠墙的长方体形状的荣誉室.由于荣誉室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:荣誉室前面新建墙体的报价为每平方米元,左右两面新建墙体报价为每平方米元,屋顶和地面以及其他报价共计元.设荣誉室的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的整体报价最低?并求最低报价;
(2)现有乙工程队也要参与此荣誉室的建造竞标,其给出报价方案为:所有需要建造的面积(包括前面墙体、左右两侧墙体、屋顶和地面)统一按照每平方米元报价(其中为乙工程队的报价系数),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(乙工程队的整体报价比甲工程队的整体报价更低),试求实数的取值范围.
【答案】(1),甲工程队的最低报价元
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件计算出整体报价,利用基本不等式对整体报价的最小值进行求解,同时求得对应的的值.
(2)根据“乙工程队的整体报价比甲工程队的整体报价更低”列不等式,结合二次函数求得的取值范围.
【小问1详解】
依题意得:
.
,
当且仅当,即时等号成立.
故当左右两侧墙的长度为米时,甲工程队的报价最低为元.
【小问2详解】
对任意的恒成立.
从而对任意的恒成立,
令,
因为,所以,
令,则,,
函数在区间上是单调递减的,所以的最小值为,
∴
所以的取值范围为.
18. 已知集合,表示有限集的元素个数.对于,,若集合的一组子集,,,满足:
①;
②,;
③,;
则称集合组,,,具有性质.
(1)判断下列两个集合组是否具有性质,请直接写出你的结论.
集合组,,,;
集合组,,,.
(2)若集合组,,,具有性质.
(i)求证:.
(ii)求的最小值.
【答案】(1)集合组1具有性质,集合组2不具有性质.
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)直接验证两个集合组是否满足条件:计算每个子集的元素个数和是否为12,检查任意两个子集的交集中元素个数是否不超过2,任意三个子集的交集中元素个数是否不超过1;
(2)统计每个元素在子集中出现的次数,利用任意两个子集交不超过2以及任意三个子集交不超过1,得到关于次数的两个不等式,结合总次数为24,通过分析可知当子集个数小于或等于6时不等式无法成立,因此至少需要7个子集,再构造一组7个子集的例子验证条件全部满足.
【小问1详解】
因为,
,,
所以集合组1具有性质;
因为,所以集合组2不具有性质.
【小问2详解】
(i)若,,由抽屉原理,至少有一个集合中含有5个元素,
不妨设,由于,,,
故,.
因此,,矛盾.
故.
(ii)当时,设,,,中的元素个数分别为,,,,
则,,,的所有三元子集共有个.
(若存在则)
由 , 知,,,无相同的三元子集.
由共有个不同的三元子集,知.
若存在,,则 ,对任意 ,
由 得 ,于是,矛盾,故所有 .
若,,,均小于等于5,且其中至少有两个为5,
则对应的两个集合有四个相同元素,矛盾.
若,,,均小于等于5,且其中恰有一个为5,
则,,,中1个为5,4个为4,1个为3,,矛盾.
若,,,均小于等于4,则,,,均为4,,矛盾.
综上,又,故.
当时,令,,,,
,,即可.
综上.
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北京师大附中2026—2027学年(上)高一十月月考
数 学试卷
考生须知
1.本试卷有三道大题,共4页.考试时长60分钟,满分100分.
2.考生务必将答案填写在答题卡上,在试卷上作答无效.
3.考试结束后,考生应将答题卡交回.
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 若集合,则的真子集个数为( )
A. B. C. D.
4. 若关于的一元二次方程有一个根是0,则方程的另一个根是( )
A. B. C. D.
5. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若 ,则
6. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 已知,均为正数,且,则( )
A. B. C. D.
8. 在潭柘寺智慧文旅体验活动中,已知青年游客人数多于中年游客人数,中年游客人数多于老年游客人数,老年游客人数的两倍多于青年游客人数,那么下列选项中一定成立的是( )
A. 青年游客人数与中年游客人数之和多于老年游客人数的三倍
B. 青年游客人数与老年游客人数之和多于中年游客人数的两倍
C. 中年游客人数与老年游客人数之和多于青年游客人数
D. 青年游客人数的两倍与老年游客人数之和多于中年游客人数的三倍
9. 有限集所含元素个数用表示,定义,已知,集合,,若,则的所有可能取值个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
10. 设是满足的非负实数,记为,,,,,这六个数中的最大值,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知全集,集合,则__________.
12. 已知,则的取值范围为_______.
13. 已知集合,.若,则实数的取值范围为__________.
14. 若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为________.
15. 是非空数集,若对任意,,都有,,则称具有性质.给出以下命题:
①若具有性质,则可以是有限集;
②若,具有性质,则是具有性质的充要条件;
③若,具有性质,则具有性质;
④若具有性质,且,则不具有性质.
其中所有真命题的序号是________.
三、解答题共3小题,共35分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数,.
(1)若,求关于的方程的解集;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若关于的方程有两个不相等的实数根、,且,求的取值范围.
17. 学校决定在艺术中心利用一侧原有墙体,建造一间墙高为米,底面积为平方米,且背面靠墙的长方体形状的荣誉室.由于荣誉室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:荣誉室前面新建墙体的报价为每平方米元,左右两面新建墙体报价为每平方米元,屋顶和地面以及其他报价共计元.设荣誉室的左右两面墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的整体报价最低?并求最低报价;
(2)现有乙工程队也要参与此荣誉室的建造竞标,其给出报价方案为:所有需要建造的面积(包括前面墙体、左右两侧墙体、屋顶和地面)统一按照每平方米元报价(其中为乙工程队的报价系数),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(乙工程队的整体报价比甲工程队的整体报价更低),试求实数的取值范围.
18. 已知集合,表示有限集的元素个数.对于,,若集合的一组子集,,,满足:
①;
②,;
③,;
则称集合组,,,具有性质.
(1)判断下列两个集合组是否具有性质,请直接写出你的结论.
集合组,,,;
集合组,,,.
(2)若集合组,,,具有性质.
(i)求证:.
(ii)求的最小值.
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