内容正文:
高一数学
一、单选题(本大题共8个小题,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. 设集合,集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】可知.
2. 已知命题:,使;则命题为( )
A. ,有 B. ,有
C. ,有 D. ,有
【答案】C
【解析】
【详解】由命题否定的方法“改变量词,否定结论”,可得为,有.
3. 下列四个关系式:①;②;③;④.其中正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】,故①正确;,故②错误;,故③正确;,故④正确;
故正确的个数是3.
4. 已知 ,则代数式 的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 3 D. 无最小值
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
所以,
当且仅当 ,即 时取等号,
则代数式 的最小值为4.
5. 下列结论中不正确的是( )
A. “”是“”的必要不充分条件
B. 在中,“”是“为直角三角形”的充要条件
C. 若,则“”是“不全为”的充要条件
D. “为无理数”是“为无理数”的必要不充分条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用集合的包含关系可判断A选项的正误;利用特殊值法结合充分条件、必要条件的定义可判断D选项的正误;利用充分条件、必要条件的定义可判断B、C选项的正误.
【详解】对于A选项, ,
所以“”是“”的必要不充分条件,A选项正确;
对于B选项,充分性:若,则为直角,
所以为直角三角形,充分性成立;
必要性:若为直角三角形,
则“为直角”或“是直角”或“为直角”,
所以“”或“”或“”,
即必要性不成立.
因此“”是“为直角三角形”的充分不必要条件,B选项错误.
对于C选项,充分性:因为,若,则,
所以不成立,所以、不全为,充分性成立;
必要性:若、不全为,则,必要性成立.
因此“”是“、不全为”的充要条件,C选项正确;
对于D选项,
充分性:取,则为无理数,但为有理数,即充分性不成立;
必要性:若为无理数,则是无理数,必要性成立.
所以“为无理数”是“为无理数”的必要不充分条件,D选项正确;
故选:B.
6. 已知,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到,分,和,三种情况讨论,列出不等式,即可求解.
【详解】由集合,,
因为是的必要条件,则,
当时,此时集合为空集,满足;
当时,由不等式,可得,即,
要使得,则满足,即,解得;
当时,由不等式,可得,即,
要使得,则满足,即,解得,
综上可得,实数的取值范围为.
7. 已知不等式的解集是,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得和是关于的方程的两个实数根,
所以,解得,
所以,
由得,
当时,,
所以,则的取值范围是,故A正确.
8. 已知二次函数对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据一元二次不等式恒成立得出,可得出,结合基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为二次函数对任意恒成立,
所以,可得,
所以,
当且仅当时,即当或时,上述不等式中的两个等号同时成立,
故的最小值为.
故选:B.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,至少有两项符合题目要求,若全部选对得6分,部分选对得部分分,选错或不选得0分)
9. 若,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】因为,所以,则,故A,B正确;
因为,所以,故C错误;
若,则不成立,故D错误.
10. 下列命题中为真命题的是( )
A. 若关于的不等式的解集中恰有3个整数,则实数的取值可以是或
B. “”的充要条件是“"
C. 不等式的解集为
D. 若,且满足,则的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据不等式的解法,求得的取值范围为,可判定A正确;由交集、并集的概念,结合充分条件,必要条件的判定方法,可判定B正确;根据含参数的一元二次不等式的解法,可判定C错误;根据题意,结合基本不等式,可判定D正确.
【详解】对于A中,不等式,
当时,不等式的解集为,要使得不等式的解集中恰有3个整数,
则满足;
当时,不等式的解集为空集,显然不符合题意,舍去;
当时,不等式的解集为,要使得不等式的解集中恰有3个整数,
则满足,
综上可得,实数的取值范围为,所以A正确;
对于B中,由,可得,所以,即必要性成立;
反之:若,可得,所以,即充分性成立,
所以的充要条件是,所以B正确;
对于C中,由不等式,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为空集;
当时,不等式的解集为,所以C错误;
对于D中,因为,且,可得,
则
,
当且仅当时,即时,等号成立,所以D正确.
故选:ABD.
11. 已知二次函数(为常数)的对称轴为,其图像如图所示,则下列选项正确的有( )
A.
B. 当时,函数的最大值为
C. 关于的不等式的解为或
D. 若关于的函数与关于的函数有相同的最小值,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,由开口方向,与轴交点,及对称轴,求出的正负,得到A正确;B选项,当时,数形结合得到函数随着的增大而减小,从而求出最大值;C选项,结合,化简不等式,求出解集;D选项,配方得到两函数的最小值,从而得到,求出.
【详解】A选项,二次函数图象开口向上,故,
对称轴为,故,
图象与轴交点在轴正半轴,故,
所以,故,A正确;
B选项,因为,故,
因为,所以,
当时,随着的增大而减小,
所以时,取得最大值,最大值为,B错误;
C选项,因为,所以,
,
故不等式变形为,
因为,,解得:或,故C正确;
D选项,,当时,取得最小值,最小值为,
,当时,取得最小值,最小值为,
所以,即,所以,
即,故D正确.
故选:ACD
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 若,,,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,
因为,所以,
故的取值范围是
13. 已知集合,,则使的实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,
若为空集,则,得;
若不为空集,则,得,
综上,实数的取值范围是
14. 在研究集合时,我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.设集合,若,则实数的取值集合用列举法表示为___________.
【答案】
【解析】
【分析】求出集合,判断出的值,再根据根的个数讨论的取值即可.
【详解】因为,所以,
因为,所以或.
,
当时,或;
当时,且,
关于的方程有3个不同的实数根,
且是方程的解,且,
若是方程的解,则,
此时方程的解集只有2个元素,与矛盾;
若是方程的解,
则有,即,无解,
若关于的方程只有一个解且不为和,
则,解得.
当时,的解为1,此时,符合题意;
当时,的解为,此时,不符合题意.
综上,实数的取值集合用列举法表示为.
故答案为:
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 设全集,集合或,.
(1)求;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用补集和交集运算求解即可;
(2)根据集合关系列出不等式组,求出的取值范围即可.
【小问1详解】
因为集合或,所以,
又,所以.
【小问2详解】
集合,显然不为,
因为,,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
16. 如图,,是两条长度足够长的互相垂直的笔直小路,矩形的顶点,分别在,上,且该矩形区域内种满了荷花.为了让观赏者有更好的观赏体验,现计划经过点修一条小路,其中点在小路上,点在小路上,并在区域内种满荷花.已知,且小路要完全位于一个以为顶点的,边长为的正方形内部(包括边界).记的面积为.
(1)设,试用表示,并写出的取值范围.
(2)当的长度为多少时,取得最小值?最小值是多少?
【答案】(1);
(2)当时,S取得最小值,为2000.
【解析】
【分析】(1)利用三角形相似,根据相似比得,再由及其范围列不等式求范围;
(2)根据已知有,应用基本不等式求最小值,并确定取值条件,即可得.
【小问1详解】
依题意,
得,所以,即,得,
所以,
所以,解得;
综上
【小问2详解】
由,
所以,
由基本不等式可得,
当且仅当,即时,等号成立,
故时,取得最小值,为2000.
17. 已知集合,非空集合.
(1)若,求:的取值集合;
(2)若是的必要条件,求:的取值集合.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)首先求出集合的具体元素,根据判断集合中的元素特征,列方程求解的值,验证排除即可;
(2)根据已知条件得出集合之间的关系,从而可得到集合的所有可能情况,逐一验证即可.
【小问1详解】
化简得,解得或,所以,
因为,所以且,
所以,即,解得或,
当时,,即,化简得,解得或,即,不符合题意,舍去;
当时,,即,化简得,解得或,即,满足题意.
故的取值集合为.
【小问2详解】
若是的必要条件,则,
又,由(1)可知或或.
①由(1)可知当时,.
②当时,由,解得或,由(1)知不成立;
当时,方程,即的解为或,,此时,舍去.
③当时,由(1)可得或,此时不成立,舍去;
当时,由(1)可知,此时,舍去.
综上所述:的取值集合为.
18. 如图,已知点的坐标为,直线与轴、轴分别交于点和点,连接,顶点为的抛物线过、、三点.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)若一元二次函数在上的最大值为3,求实数的值;
(3)是第一象限内抛物线上一点,连接,,构成,当的面积达到最大值时,求出点的坐标及面积的最大值.
【答案】(1)抛物线的解析式,顶点.
(2)或.
(3)点,面积的最大值.
【解析】
【分析】(1)求出点、坐标,利用交点式写出解析式,再代入点,即可得解.
(2)根据对称轴与区间的位置关系,分类求解即可.
(3)过点向轴作垂线,交线段于点,设点,,把面积写成关于横坐标的二次函数,再求最值.
【小问1详解】
由已知直线,
令,代入,得,则.
令,代入,得,则.
抛物线过点,,设抛物线的解析式为,
代入,解得,
则抛物线的解析式为,顶点.
【小问2详解】
由(1)知,抛物线开口向下,对称轴为,顶点处函数值为.
若区间包含,函数的最大值,舍去.
区间在对称轴右侧,即,时,最大值在处,即,解得.
区间在对称轴左侧,即,时,最大值在处,即,解得.
【小问3详解】
过点向轴作垂线,交线段于点.
设点,,
则,则,
又,当时,有,此时.
19. 设为一个数集,集合.
(1)设,求集合;
(2)设,,证明:若,则;
(3)设,证明:若,则.
【答案】(1).
(2)情形一:当,,(,)时,此时,
因为为奇数,则;
情形二:当,,(,)时,此时,
因为为奇数,则;
情形三:当,,(,)时,此时,
因为为奇数,则;
情形四:当,,(,)时,
此时,
因为为奇数,则,
又,则集合中的元素满足,
综上所述,若则.
(3)令
,
此时,解得其中一组解为,,,,
于是,
因为,,则,,
于是,若,则.
【解析】
【分析】(1)由题可知:和的取值为1或3,将和取值的四种可能依次代入,从而求出集合;
(2)先将和的取值都分为奇数和偶数两种,将和取值的四种可能依次讨论,最后综上可证;
(3)先将分解为,再证明.
【小问1详解】
集合,,和的取值为1或3.
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
所以.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
略.
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高一数学
一、单选题(本大题共8个小题,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. 设集合,集合,则集合( )
A. B. C. D.
2. 已知命题:,使;则命题为( )
A. ,有 B. ,有
C. ,有 D. ,有
3. 下列四个关系式:①;②;③;④.其中正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知 ,则代数式 的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 3 D. 无最小值
5. 下列结论中不正确的是( )
A. “”是“”的必要不充分条件
B. 在中,“”是“为直角三角形”的充要条件
C. 若,则“”是“不全为”的充要条件
D. “为无理数”是“为无理数”的必要不充分条件
6. 已知,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知不等式的解集是,若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知二次函数对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,至少有两项符合题目要求,若全部选对得6分,部分选对得部分分,选错或不选得0分)
9. 若,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列命题中为真命题的是( )
A. 若关于的不等式的解集中恰有3个整数,则实数的取值可以是或
B. “”的充要条件是“"
C. 不等式的解集为
D. 若,且满足,则的最小值为
11. 已知二次函数(为常数)的对称轴为,其图像如图所示,则下列选项正确的有( )
A.
B. 当时,函数的最大值为
C. 关于的不等式的解为或
D. 若关于的函数与关于的函数有相同的最小值,则
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 若,,,则的取值范围是__________.
13. 已知集合,,则使的实数的取值范围是__________.
14. 在研究集合时,我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.设集合,若,则实数的取值集合用列举法表示为___________.
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 设全集,集合或,.
(1)求;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
16. 如图,,是两条长度足够长的互相垂直的笔直小路,矩形的顶点,分别在,上,且该矩形区域内种满了荷花.为了让观赏者有更好的观赏体验,现计划经过点修一条小路,其中点在小路上,点在小路上,并在区域内种满荷花.已知,且小路要完全位于一个以为顶点的,边长为的正方形内部(包括边界).记的面积为.
(1)设,试用表示,并写出的取值范围.
(2)当的长度为多少时,取得最小值?最小值是多少?
17. 已知集合,非空集合.
(1)若,求:的取值集合;
(2)若是的必要条件,求:的取值集合.
18. 如图,已知点的坐标为,直线与轴、轴分别交于点和点,连接,顶点为的抛物线过、、三点.
(1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;
(2)若一元二次函数在上的最大值为3,求实数的值;
(3)是第一象限内抛物线上一点,连接,,构成,当的面积达到最大值时,求出点的坐标及面积的最大值.
19. 设为一个数集,集合.
(1)设,求集合;
(2)设,,证明:若,则;
(3)设,证明:若,则.
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