内容正文:
高一第一次月考数学试卷
一、单选题(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,集合或,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. 或
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据集合的补集以及交集的定义即可求解.
【详解】由图可知,阴影部分的元素为属于但不属于的元素构成,
所以集合表示为.
故选:A.
2. 设,则下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】
利用特殊值排除判断ABC,由不等式的性质判断D即可.
【详解】当时,不成立,故A错误;
当时,不成立,故B错误;
当时,不成立,故C错误;
,由不等式性质知,故D正确.
故选:D
3. 下列命题为真命题的是( )
A. ,当时,
B. 集合与集合是相同的集合
C. 若,则
D. 所有的素数都是奇数
【答案】C
【解析】
【分析】通过举反例判断AD;根据集合的表示方法即可判断B;根据不等式的性质即可判断C.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于B,,,所以,故B错误;
对于C,若,则,故C正确;
对于D,2是素数,但2是偶数,故D错误;
故选:C.
4. 已知,则以下错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由不等式的性质结合特殊值排除法逐项分析即可.
【详解】因为,所以,
对于A,,,,
综上可得,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,当时,,故D错误;
故选:D.
5. 命题 使得 成立,若是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由是假命题,则命题的否定为真命题,写出命题的否定,利用分离参数的方法求解即可.
【详解】命题,使得成立,若是假命题,
则命题的否定为:,成立,为真命题.
所以在上恒成立,
由,当且仅当时取得等号,
所以 .
故选:A
6. 设正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,则,,代入所求式子,利用基本不等式中1的妙用求最小值.
【详解】∵正数满足,
∴,且,则,,
设,,则,,,,
∴
,
当且仅当,即时,等号成立,
则的最小值为.
故选:B.
7. 记不等式、解集分别为、,中有且只有两个正整数解,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出集合,由分析知,求出集合,进而得出中有且只有两个正整数解的等价条件,列不等式组即可求解.
【详解】由可得:或,所以或,
因为中有且只有两个正整数解,所以,
对于方程,判别式,
所以方程的两根分别为:,,
所以,
若中有且只有两个正整数解,
则即,可得,
所以,
当时,解得,此时,不符合题意,
综上所述:a的取值范围为,
故选:B.
8. 设集合是关于的不等式的解集,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,当时,关于的不等式恒成立,即 恒成立,即 恒成立,由此可得实数的取值范围.
【详解】由集合是关于的不等式的解集,且,
则当时,不等式恒成立,
即在上恒成立,
,即,,
在上恒成立,
,,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
二、多选题(本题共3小题,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. 已知,集合,则的值可以是( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】BCD
【解析】
【分析】由已知求得集合A,且得出,分m=0时,B=∅;m≠0时,B={}, 或=2,解之可得出选项.
【详解】因为
又,所以,
∴当m=0时,B=∅,成立;
当m≠0时,B={},
∵,∴或=2.解得m=1或m=,
综上,实数m的取值集合为{1,,0}.
故选:BCD.
【点睛】易错点点睛:本题考查实数的取值范围的求法,容易漏考虑的情况.
10. 已知关于x的不等式a≤x2-3x+4≤b,下列结论正确的是( )
A. 当a<b<1时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为∅
B. 当a=1,b=4时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为{x|0≤x≤4}
C. 当a=2时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集可以为{x|c≤x≤d}的形式
D. 不等式a≤x2-3x+4≤b的解集恰好为{x|a≤x≤b},那么b=
【答案】AB
【解析】
【分析】A.由x2-3x+4≤b得3x2-12x+16-4b≤0,根据b<1,利用判别式判断;B. 令a=1,b=4,利用一元二次不等式的解法判断;C.在同一平面直角坐标系中作出函数y=x2-3x+4=(x-2)2+1的图象及直线y=a和y=b判断;D.根据a≤x2-3x+4≤b的解集为{x|a≤x≤b},则a≤ymin,x=a,x=b时函数值都是b.然后分别由b2-3b+4=b,a2-3a+4=b求解判断.
【详解】由x2-3x+4≤b得3x2-12x+16-4b≤0,又b<1,所以Δ=48(b-1)<0.所以不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为∅,故A正确;
当a=1时,不等式a≤x2-3x+4为x2-4x+4≥0,解集为R,当b=4时,不等式x2-3x+4≤b为x2-4x≤0,解集为{x|0≤x≤4},故B正确;
在同一平面直角坐标系中作出函数y=x2-3x+4=(x-2)2+1的图象及直线y=a和y=b,如图所示.
由图知,当a=2时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为{x|xA≤x≤xC}∪{x|xD≤x≤xB}的形式,故C错误;
由a≤x2-3x+4≤b的解集为{x|a≤x≤b},知a≤ymin,即a≤1,因此当x=a,x=b时函数值都是b.由当x=b时函数值是b,得b2-3b+4=b,解得b=或b=4.当b=时,由a2-3a+4=b=,解得a=或a=,不满足a≤1,不符合题意,故D错误.
故选:AB
【点睛】本题主要考查一元二次不等式与二次函数,二次方程的关系及应用,属于中档题.
11. 已知正数满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为2
C. 的最小值为
D. 的最小值为6
【答案】CD
【解析】
【分析】由条件等式得且,再代入、中,利用二次函数性质求最值判断A、C,应用基本不等式求最值判断B,应用“1”的代换及基本不等式求最值判断D.
【详解】A:由,可得,则,
当且仅当时取等号,故的最大值为,错,
B:由,则,
当且仅当,即时取等号,故的最大值为,错,
C:由A知,且,
当且仅当时取等号,故的最小值为,对,
D:由,
当且仅当,即时取等号,故的最小值为6,对.
故选:CD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设,集合,则______
【答案】0
【解析】
【分析】根据可知,故.
【详解】由可知,
又,故.
故答案为:0
13. 不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】把分式不等式转化为一元二次不等式计算得到解集;
【详解】因为,
等价于,即,解得
所以不等式的解集为
故答案为:
14. 记为a,b两数的最大值,当正数x,变化时,的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用基本不等式求得,根据,可得,,由此可求得,即得解t的范围.
【详解】为正数,且,
,
当且仅当,即时取等号,
,
,,
,
当且仅当,即时取等号,
故答案为:
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. 已知全集,集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出,根据对是否为空集分情况讨论即可;
(2)求出,根据并集定义求解即可.
【小问1详解】
由,得,,故,
因为,所以,
①当时,,解得;
②当时,有,无解;
所以实数的取值范围为.
【小问2详解】
由题意,,
若,则,
所以实数的取值范围为;
16. 设集合,.
(1)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若命题“,”为真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据必要不充分条件得出集合间的包含关系,分集合为空集和非空集合两种情况讨论,即可求解;
(2)根据存在性命题为真命题得出集合交集非空,同样结合集合非空进行分析即可.
【小问1详解】
因为“”是“”的必要不充分条件,所以,
当时,则,解得,
当时,则或,解得,
综上所述,实数的取值范围为.
【小问2详解】
因为命题“,”为真命题,所以,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
17. 数字经济是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,通过信息通信技术的融合应用推动全要素数字化转型的新经济形态,在技术层面,包括大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G通信等新兴技术;在应用层面,包括“新零售”、“新制造”、工业互联网、元宇宙、无人驾驶等.现有一人工智能企业生产制造人形机器人,每月的成本t(单位:万元)由两部分构成:①固定成本:1000万元;②材料成本:万元,x为每月生产人形机器人的个数.
(1)该企业每月的产量为多少时,平均每个人形机器人的成本最低,最低为多少万元?
(2)若每个人形机器人的售价为万元,假设生产出来的每个人形机器人都能够售出,则该企业应如何制订生产计划,才能确保每月的利润不低于400万元?附:利润=售价×销量-成本.
【答案】(1)100个,30万元
(2)每月生产不小于70个人形机器人
【解析】
【分析】(1)根据题意,可得平均每个人形机器人的成本,再利用基本不等式求解即可;
(2)由题意可知月利润,解一元二次不等式可得结果.
【小问1详解】
设平均每个人形机器人的成本为万元,
根据题意有,
当且仅当,即时取等号.
所以该企业每月的产量为100个时,平均每个人形机器人的成本最低,最低为30万元.
【小问2详解】
设月利润为万元,
则有,
由题知,整理得,解得.
故该企业每月生产不小于70个人形机器人,才能确保每月的利润不低于400万元.
18. 已知函数.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围,
(2)设,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)
当时,不等式的解集为;
当时,不等式无解;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)根据一元二次不等式恒成立问题建立不等式组,解之即可求解;
(2)将原不等式转化为,根据含参的一元二次不等式的解法计算即可求解.
【小问1详解】
对于一切实数恒成立等价于对于一切实数恒成立.
①当时,不等式可化为,符合题意;
②当时,则,即,整理得.
解得,综上可得,
故对一切实数恒成立时,实数的取值范围是;
【小问2详解】
不等式,等价于不等式,
当时,不等式可化为,解得;
当时,不等式可化为
即
①当时,,不等式可化为,无解;
②当时,,不等式的解集为;
③当时,,不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;
当时,不等式无解;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19. 已知集合,对于A的子集S若存在不大于的正整数,使得对于S中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,判断集合和是否具有性质P?并说明理由;
(2)若时,
①如果集合S具有性质P,那么集合是否一定具有性质P?并说明理由;
②如果集合S具有性质P,求集合S中元素个数的最大值.
【答案】(1)集合不具有性质,集合具有性质,理由如下:
当时,,
不具有性质,
因为对于集合中任意不大于的正整数,都可以找到该集合中两个元素,使得成立,
具有性质.
取,对于该集合中任意一对元素,,都有,
所以集合不具有性质,集合具有性质.
(2)①集合具有性质,理由如下:
若时,则,
如果集合S具有性质P,那么集合一定具有性质,
因为,任取,其中,
因为,则,从而,即,所以,
由集合S具有性质,知存在不大于的正整数,使得对于中的任意一对元素都有,
在集合中任取一对元素,,
其中,则由,
所以集合一定具有性质.
②,证明如下:
设集合有个元素,由①知:若集合S具有性质P,那么集合一定具有性质,
任给,,则和中必有一个不超过,
因此集合和集合中必有一个集合中至少存在一半的元素不超过,
不妨设中有个元素不超过,由集合S具有性质P,
知存在正整数,使得对于中的任意一对元素都有,
于是一定有,又,
即,则集合中至少有个元素不在集合中,
因此,所以,解得:,
当时,取,
对于集合中任意两个元素都有,即集合S具有性质P,而此时集合中有个元素,
因此集合S中元素个数的最大值是.
【解析】
【分析】(1)当时,,由题中所给新定义直接判断即可.
(2)若时,则,①根据,任取,其中,可得,利用性质的定义加以验证即可证明;②设集合有个元素,由①知: 任给,,则和中必有一个不超过,所以集合和集合中必有一个集合中至少存在一半的元素不超过,然后利用性质的定义进行分析可得,即解不等式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①略
②略
【点睛】关键点睛:本题解题的关键点是理解一个具有性质的含义,以及集合之间包含关系的判断,要求有较强的抽象思维能力,以及对数的分析.
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高一第一次月考数学试卷
一、单选题(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,集合或,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. 或
C. D.
2. 设,则下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
3. 下列命题为真命题的是( )
A. ,当时,
B. 集合与集合是相同的集合
C. 若,则
D. 所有的素数都是奇数
4. 已知,则以下错误的是( )
A. B.
C. D.
5. 命题 使得 成立,若是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 设正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 记不等式、解集分别为、,中有且只有两个正整数解,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 设集合是关于的不等式的解集,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,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. 已知,集合,则的值可以是( )
A. B. C. 0 D. 1
10. 已知关于x的不等式a≤x2-3x+4≤b,下列结论正确的是( )
A. 当a<b<1时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为∅
B. 当a=1,b=4时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集为{x|0≤x≤4}
C. 当a=2时,不等式a≤x2-3x+4≤b的解集可以为{x|c≤x≤d}的形式
D. 不等式a≤x2-3x+4≤b的解集恰好为{x|a≤x≤b},那么b=
11. 已知正数满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为2
C. 的最小值为
D. 的最小值为6
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设,集合,则______
13. 不等式的解集为__________.
14. 记为a,b两数的最大值,当正数x,变化时,的最小值为__________.
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. 已知全集,集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 设集合,.
(1)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若命题“,”为真命题,求实数的取值范围.
17. 数字经济是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,通过信息通信技术的融合应用推动全要素数字化转型的新经济形态,在技术层面,包括大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G通信等新兴技术;在应用层面,包括“新零售”、“新制造”、工业互联网、元宇宙、无人驾驶等.现有一人工智能企业生产制造人形机器人,每月的成本t(单位:万元)由两部分构成:①固定成本:1000万元;②材料成本:万元,x为每月生产人形机器人的个数.
(1)该企业每月的产量为多少时,平均每个人形机器人的成本最低,最低为多少万元?
(2)若每个人形机器人的售价为万元,假设生产出来的每个人形机器人都能够售出,则该企业应如何制订生产计划,才能确保每月的利润不低于400万元?附:利润=售价×销量-成本.
18. 已知函数.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围,
(2)设,解关于的不等式.
19. 已知集合,对于A的子集S若存在不大于的正整数,使得对于S中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,判断集合和是否具有性质P?并说明理由;
(2)若时,
①如果集合S具有性质P,那么集合是否一定具有性质P?并说明理由;
②如果集合S具有性质P,求集合S中元素个数的最大值.
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