内容正文:
青岛二中2026-2027学年第一学期10月份阶段练习—高一数学试题
时间:90分钟 满分:120分
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. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 已知集合,,且,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
3. 已知a,,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
4. 已知集合,且A中至少有一个奇数,则这样的集合A的个数为( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 14
5. 如果关于的方程没有实数根,那么,关于的方程的实数根的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 1或2
6. 近来牛肉价格起伏较大,假设第一周、第二周的牛肉价格分别为a元/斤、b元/斤,学校甲食堂和乙食堂购买牛肉的方式不同,甲食堂每周购买6000元钱的牛肉,乙食堂每周购买80斤牛肉,甲食堂、乙食堂两次平均单价为分别记为,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. ,的大小无法确定
7. 已知命题:“,”,命题:“,”.若两个命题中全称量词命题是假命题,另一个命题是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知的面积为4,内切圆半径为1,若的三边长分别为,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 设全集为,,为的子集,下列结论中正确的是( )
A. 若集合,,则
B. 空集是的真子集
C. 若集合,则
D.
10. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则式子有最小值
B. 若,则
C. 若,,,则
D. 若、、为三条边长,则
11. 高斯(1777-1855)被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的美誉.函数称为取整函数,也称高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,例如,.下列命题正确的是( )
A. 不等式的解集为
B. 不等式的解集为
C. 方程恰有两个不同实数解
D. 若不等式的解集为,则
三、填空题:本题共3个小题;每小题5分,共15分.
12. 已知全集为U,,且,,,则集合________.
13. 关于x的不等式恰有2个整数解,则实数a的取值范围是___________.
14. 已知集合.其两个子集,,对任意的,,存在,使得,则的最大值为______.
四、解答题:本题共4小题,共47分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
(3)若集合,求的值.
16. 已知不等式.
(1)若当时不等式成立,求实数的取值范围;
(2)解这个关于的不等式.
17. 如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一底宽为2米的无盖长方体沉淀箱.设箱体的长度为米,高度为米.现有制箱材料60平方米.
(1)问当,各为多少米时,该沉淀箱的体积最大,并求体积的最大值.
(2)求的最小值.
18. 对在平面直角坐标系第一象限内的任意两点,作如下定义.若,那么称点是点的“下位点”.
(1)点是点的“下位点”吗?请简单说明理由.
(2)设正整数满足条件:对集合内的每个,总存在正整数,使得点是点的“下位点”,且点是点的“下位点”,求正整数的最小值;
(3)若,,点满足是的下位点,是的下位点,试比较与的大小.
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青岛二中2026-2027学年第一学期10月份阶段练习—高一数学试题
时间:90分钟 满分:120分
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. 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“,”.
2. 已知集合,,且,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由集合B中元素都属于A求解,注意进行检验特别是元素的互异性.
【详解】若,则,此时,不合题意,
若,则或,时,不合题意,时,满足题意.
所以,从而的取值集合为.
3. 已知a,,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】B
【解析】
【详解】分析充分性:
若成立,
举反例验证:取,,此时,,
但,,显然不成立,即不成立,
因此充分性不成立.
分析必要性:
若成立,
由绝对值的性质:,
因为,所以,即a为正数,
当时,,
又因为,结合,可得,
即,
因为,
所以,
因此必要性成立.
综上,“”是“”的必要不充分条件.
4. 已知集合,且A中至少有一个奇数,则这样的集合A的个数为( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 14
【答案】B
【解析】
【分析】根据奇数的个数,将符合要求的集合一一列举出来,即得答案.
【详解】A中有一个奇数时,有共8个,
A中有两个奇数时,有共4个,
因此A中至少有一个奇数,则这样的集合A的个数为12,
故选:B
5. 如果关于的方程没有实数根,那么,关于的方程的实数根的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 1或2
【答案】D
【解析】
【分析】先由第一个方程无实根求出参数的范围(注意讨论的情况),再将该范围代入第二个方程,分和两种情况讨论,分别判断方程是一元一次还是一元二次,并计算判别式确定实数根的个数.
【详解】对方程,分情况讨论:
①若,方程化为,有实数根,与“没有实数根”矛盾,故;
②若,方程为一元二次方程,没有实数根,则判别式:
化简得:,解得
此时考虑方程,
因为,所以可能为零(当时),也可能不为零,
当时,方程化为:,有且仅有 个实数根;
当且时,方程为一元二次方程,
判别式:
因为,所以,故,方程有两个不相等的实数根;
综上,方程的实数根个数为1或2.
6. 近来牛肉价格起伏较大,假设第一周、第二周的牛肉价格分别为a元/斤、b元/斤,学校甲食堂和乙食堂购买牛肉的方式不同,甲食堂每周购买6000元钱的牛肉,乙食堂每周购买80斤牛肉,甲食堂、乙食堂两次平均单价为分别记为,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D. ,的大小无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】分别计算出,的表达式,结合基本不等式即可求得答案.
【详解】由题意得,,故,
,
故,
故选:C
7. 已知命题:“,”,命题:“,”.若两个命题中全称量词命题是假命题,另一个命题是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先确定全称量词命题为假、存在量词命题为真,分别求出两个命题对应的取值范围,取交集即可得到结果.
【详解】命题为存在量词命题,命题为全称量词命题,由题意得为假命题,为真命题,
① 当为假命题时,其否定“”为真命题,
即二次方程有两个不相等的实根,
故判别式,得,即,解得或;
② 当为真命题时,因为的取值范围是,的最大值是,
只需即可满足条件,故为真命题时,
取上述两个范围的交集,可得实数的取值范围是.
8. 已知的面积为4,内切圆半径为1,若的三边长分别为,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用三角形面积公式(其中为三角形内切圆半径),找出,然后利用基本不等式中的常数代换求解即可.
【详解】,即,
当且仅当即时取得等号.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 设全集为,,为的子集,下列结论中正确的是( )
A. 若集合,,则
B. 空集是的真子集
C. 若集合,则
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据集合运算的定义和性质逐一分析每个选项.
【详解】选项A中,根据交集的定义可得,A正确,
选项B中,空集是任何非空集合的真子集,
但如果本身就是空集,空集没有真子集,该结论不成立,B错误,
选项C中,若,即的所有元素都属于,
那么不在中的元素一定也不在中,因此相对于的补集是相对于的补集的子集,C正确,
选项D中,这是德摩根定律的标准形式:全集中不属于也不属于的元素,
等价于全集中不属于"与的并集"的元素,等式恒成立,D正确.
10. 下列命题为真命题的是( )
A. 若,则式子有最小值
B. 若,则
C. 若,,,则
D. 若、、为三条边长,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用基本不等式可判断A的最值正误;通过作差法判断B的不等式是否成立;用基本不等式推论验证C的不等关系;借助三角形三边关系、不等式的基本性质以及作差法证明D的不等式.
【详解】选项A中,当时,,对变形得:,
由基本不等式可得:,
因此,该式有最大值,无最小值,A是假命题,
选项B中,,
因为,所以,,所以,
所以,B是真命题,
选项C中,若,,,
所以,即,
当且仅当时,即当时,等号成立,C是真命题;
D选项中,根据三角形三边关系,
所以,
所以,
因为,所以,
由不等式的基本性质可得,同理可得,
所以,D是真命题.
11. 高斯(1777-1855)被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的美誉.函数称为取整函数,也称高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,例如,.下列命题正确的是( )
A. 不等式的解集为
B. 不等式的解集为
C. 方程恰有两个不同实数解
D. 若不等式的解集为,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,将换成,根据求根公式求出解,判断区间内是否存在整数即可得出答案;对于B,根据取整函数的性质即可得出答案;对于C,根据取整函数的性质可以得出肯定是整数,根据求根公式即可得出答案;对于D,将换成,根据,求出的值,代入即可得出答案.
【详解】对于A,令,则为整数,
原式等价于无解,
令,
因为,所以,,
则,因为区间内没有整数,所以无解,
即不等式的解集为;
对于B,因为,根据取整函数的性质,
若,则,与不符,故,同理可得,
所以不等式的解集为;
对于C,因为为整数,所以也是整数,则为整数,
所以原式等价于求的解的个数,
解得,所以方程仅有一个实数解;
对于D,令,原式转化为
因为,所以,
当时有,解得,
取,此时有,解得,
所以若不等式的解集为,则,
综上所述选ABD.
三、填空题:本题共3个小题;每小题5分,共15分.
12. 已知全集为U,,且,,,则集合________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可知,然后再作出Venn图,根据Venn图即可直观的求出集合.
【详解】将已知条件中的集合,
,,在Venn图中表示出来,如图所示.
由Venn图可以直观地得出.
故答案:.
【点睛】本题主要考出来Venn图在集合运算中的应用,属于基础题.
13. 关于x的不等式恰有2个整数解,则实数a的取值范围是___________.
【答案】或.
【解析】
【分析】对二次不等式作差,利用平方差因式分解,分析集合的端点范围,结合不等式恰有两个整数解求另一端点的范围,从而得到实数的取值范围.
【详解】由恰有两个整数解,即恰有两个整数解,
所以,解得或,
①当时,不等式的解集为,
因为,所以两个整数解为,则,
即,解得;
②当时,不等式的解集为,
因为,所以两个整数解为,则,
即,解得,
综上所述,实数的取值范围为或
故答案为:或.
14. 已知集合.其两个子集,,对任意的,,存在,使得,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】通过任意性判断出子集内元素同余,设出余数后,并通过中元素求出最大值.
【详解】因为,所以.
因为对任意的,,,,适用,
所以,且,
两式相减可知,同理,,
因此中所有元素模同余,设余数为.
同理可知,中所有元素模同余,设余数为.
因此可转变为.
因为,所以中模余数为的各有个,
余数为的各有个.
综上,要使最大,应该选择和都落在到之间,
在可行的对中,唯一满足且的是,
且时,,而,所以,此时,
所以,即为最大值.
四、解答题:本题共4小题,共47分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
(3)若集合,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当时,.
【小问2详解】
由,则,即,
此时,
因为,所以,解得,
则实数的取值范围为.
【小问3详解】
由,可知,且,即,
此时,则且,所以,
则.
16. 已知不等式.
(1)若当时不等式成立,求实数的取值范围;
(2)解这个关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为
【解析】
【分析】(1)把代入,再解不等式求得的取值范围.
(2)对进行分类讨论,由此求得不等式的解集.
【小问1详解】
依题意,当时,,
整理得,
解得或,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
当时,不等式化为,原不等式的解集为;
当时,原不等式可化为.
当时,原不等式同解于,
解得或,原不等式的解集为或;
当时,原不等式同解于,
解得,原不等式的解集为;
所以当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为.
17. 如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一底宽为2米的无盖长方体沉淀箱.设箱体的长度为米,高度为米.现有制箱材料60平方米.
(1)问当,各为多少米时,该沉淀箱的体积最大,并求体积的最大值.
(2)求的最小值.
【答案】(1)当,各为6米,3米时,该沉淀箱的体积最大,最大为36立方米.
(2)
【解析】
【分析】(1)建立,的关系式,使用基本不等式求解;
(2)通过,的关系式消元,使用基本不等式求解.
【小问1详解】
由题意,,即,,,
所以,即,
解得,当且仅当,即,时等号成立,
因为,所以.
即当,各为6米,3米时,该沉淀箱的体积最大,最大为36立方米.
【小问2详解】
由得
所以
当且仅当即时,等号成立.
所以的最小值是
法二:由得,
,当且仅当
即时,等号成立.
所以的最小值是
18. 对在平面直角坐标系第一象限内的任意两点,作如下定义.若,那么称点是点的“下位点”.
(1)点是点的“下位点”吗?请简单说明理由.
(2)设正整数满足条件:对集合内的每个,总存在正整数,使得点是点的“下位点”,且点是点的“下位点”,求正整数的最小值;
(3)若,,点满足是的下位点,是的下位点,试比较与的大小.
【答案】(1),点是点的“下位点”.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据下位点的定义判断即可.
(2)根据题意,列出关于的不等式组,消去,求解出,然后根据的范围求解出的范围,最后求出正整数的最小值.
(3)根据题意,得到,利用,然后令,利用导数求解出的最大值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意可得,
是正整数,,
.
,因为该式对集合内的每个都成立.
,
正整数的最小值为.
【小问3详解】
是的下位点,,
又是的下位点,,即,.
记.
令,其中.
.
令,,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
,,
,即.
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