内容正文:
乐平三中2026-2027学年度上学期10月考试高一数学试卷
满分:120分 考试时间:120(分钟)
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,答案填写在答题卡上.
1. 若集合,则的真子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】确定集合中元素的个数,再结合真子集的个数即可求解.
【详解】已知集合,则,共个元素,所以的真子集的个数为,故D正确.
2. 已知命题,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】根据全称命题的否定的定义判断.
【详解】全称命题的否定是特称命题,所以为:,.
3. 已知全集,集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据Venn图确定阴影部分为,然后再由集合的运算求解.
【详解】由已知得,
所以阴影部分为.
4. 已知南雅中学高一班有55名学生,在秋季运动会上,有17名学生参加了田赛项目,有22名学生参加了径赛项目,田赛和径赛都参加的有9名同学,则该班学生中田赛和径赛都没有参加的人数为( )
A. 25 B. 30 C. 24 D. 23
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意画出Venn图,再进行求解即可.
【详解】根据题意,画出Venn图如下:
所以该班学生中田赛和径赛都没有参加的人数为.
故选:A.
5. 已知a,b为实数,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】A
【解析】
【详解】因为等价于,即,
则或,
所以当时,成立,
当时,不一定成立,
如,满足,但不满足,
故“”是“”的充分不必要条件.
6. 不等式 的解集为( )
A. 且 B. 且
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】先判断一元二次式的正负,再根据高次不等式的求解方法(数轴穿根法)来确定原不等式的解集.
【详解】,
故原不等式等价于,
对于方程可得或或或,
根据数轴穿根法,可得不等式的解集为或,
故选:C.
7. “赵爽弦图”是我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,它体现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,是我国古代数学的骄傲.如图,“赵爽弦图”是由与全等的四个直角三角形(黑色)围成的一个正方形,中间的部分是一个小正方形,过正方形的顶点作正方形,且.若中间最小的正方形的面积为1,,则正方形的面积为( )
A. 25 B. 36 C. 49 D. 64
【答案】C
【解析】
【分析】设,根据勾股定理得,根据中间最小的正方形的面积为1得,从而求得,即可得解.
【详解】中,设,则由题意,
则中间小正方形的边长为,因为,
所以,所以,所以,
即正方形的面积为49.
8. 已知关于的一元二次不等式的解中有且仅有4个整数,则实数的取值集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由一元二次不等式及仅有 4 个整数解排除,确定得到解集区间,再分两类讨论区间内的 4 组连续整数,通过端点不等式求出范围.
【详解】因为不等式为关于的一元二次不等式,所以,
若,则不等式的解集为两段无穷区间,不满足解中有且仅有4个整数;
若,则不等式的解集为,
因为不等式的解中有且仅有4个整数,且则4个整数可能是或,
若4个整数是,则,解得,即;
若4个整数是,则,解得,即,
综上,实数的取值集合是.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,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. 下列命题中是真命题的有( )
A. ,
B. ,
C. “”是“”的充分不必要条件
D. “四边形为菱形”是“四边形为正方形”的充分不必要条件
【答案】AC
【解析】
【分析】对A配方即可判断;对B,求解方程即可判断;对C,解出一元二次不等式即可判断;对D,根据菱形和正方形关系即可判断.
【详解】对于A选项,因为,所以,此命题为真命题,A正确;
对于B选项,由,解得或,所以命题“”为假命题,B错误;
对于C选项,由,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件,C正确;
对于D选项,由“四边形为菱形”不能推出“四边形为正方形”,充分性不成立,
但由“四边形为正方形”可以推出“四边形为菱形”,必要性成立,D错误。
10. 下列命题中的真命题有( )
A. 当时,的最小值是3
B. 的最小值是2
C. 当时,的最大值是5
D. 对正实数x,y,若,则的最大值为3
【答案】AC
【解析】
【分析】对A:将目标式进行配凑,再利用基本不等式即可求解;
对B:令,构造对勾函数,利用对勾函数的单调性即可求得结果;
对C:直接利用基本不等式即可求得结果;
对D:取特殊值,即可判断正误.
【详解】对A:当时,,
当且仅当,即时取得等号,故A正确;
对B:,
令,则,令,
又在上单调递增,故,
故的最小值为,也即的最小值为,故B错误;
对C:,当且仅当,即时取得等号;
故当时,的最大值是,故C正确;
对D:因为,且,显然满足题意,
此时有,故D错误.
故选:AC.
11. 已知二次函数的图象如图所示,则下列结论中正确的有( )
A.
B. 关于的不等式的解集为
C. 当且仅当时,取最小值
D. 若关于的函数与关于的函数有相同的最小值,则的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】先根据二次函数图像特征,确定的正负与等量关系,作为全部选项的解题依据,再按顺序逐项判断:利用正负化简绝对值即可判断A;代入关系式化简一元二次不等式,结合开口方向求解集可判断B;利用基本不等式即可判断C;根据内层函数值域、结合二次函数对称轴与定义域位置关系,判断复合函数最值情况,可判断D.
【详解】由题知,对称轴,即,当时,,即,
选项A:,
结果为,A错误;
选项B:将 代入不等式:,
化简得:,解得两根 ,,
,抛物线开口向下,
解集为 ,B正确;
选项C:由 ,,得 ,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当且仅当时,取最小值,C正确;
选项D:,
,
函数 ,其自变量范围:,对称轴:,
若 ,即 ,
整理:,解得: 或 ,
,则当 时,两个函数最小值就已经相等;
可以取大于 的任意实数,不存在最大值,故D错误.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分,答案填写在答题卡上.
12. 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:
13. 《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示的图形,点在以为直径的半圆上,为圆心,点在半径上(不与点重合),且.设,则__________(用表示),由可以得出的关于的不等式为__________.
【答案】 ①. ②. (也可以写作)
【解析】
【分析】确定,根据线段间的关系计算,确定,根据得到不等式.
【详解】,,
,
由可得,即.
故答案为:;
14. 已知、为正实数,且满足,则的最大值是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
将变形为,利用基本不等式得,构造不等式,通过一元二次不等式的解法求解.
【详解】将变形为,
因为,
所以,
当且仅当时,等号成立,
设,则,
即,
所以的最大值是.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.
四、解答题:本大题共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. 设全集.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1);;;
(2);
【解析】
【分析】(1)根据集合的交并补运算定义计算即得;
(1)根据集合的补集定义计算即得.
【小问1详解】
由题意,;
;
;;
【小问2详解】
;.
16. 设全集,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)利用子集概念来确定参数满足的条件即可求解;
(2)利用分类讨论,子集有可能是空集和非空集,然后进行列不等式组求解即可.
【小问1详解】
因为,所以,
又,
所以,解得,所以的取值范围是.
【小问2详解】
因为,所以.
若,则,可得,满足;
若,要使,则,不等式组无解.
综上,的取值范围是.
17. 某工厂要建造一个无盖的长方体蓄水池,其容积为4800立方米,深为3米.如果池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,设池底长方形的长为米.
(1)用含的表达式表示池底长方形的宽以及建造这个蓄水池的总造价(单位:元);
(2)运用基本不等式求当为多少时,总造价最低?最低总造价是多少?
【答案】(1)
(2),最小值为297600
【解析】
【分析】(1)设底面长为x米,宽为米,由容积为立方米,列出水池的总造价关于的函数关系;
(2)借助均值不等式即得解.
【小问1详解】
设水池底面一边的长度为x米,则另一边的长度为米.
所以
即;
【小问2详解】
,
当且仅当,即时,等号成立,y有最小值297600.
18. 已知关于x的不等式的解集为.
(1)求实数a,b的值;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数x的取值范围;
(3)若,求关于x的不等式的解集.
【答案】(1),
(2)
(3)当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)由题意知,和3是方程的两根,且,再利用韦达定理即可得解;
(2)将看成主元,构造关于的函数,则,进而可得出答案;
(3)先因式分解,再讨论的范围,结合一元二次不等式的解法求解即可.
【小问1详解】
由题意知,和3是方程的两根,且,
所以解得;
【小问2详解】
因为,所以不等式对任意的恒成立,
可化为,即对任意的恒成立,
令,
则,即,解得,
所以实数的取值范围为;
【小问3详解】
因为,所以不等式可化为,
即.
当时,不等式可化为,解得;
当时,不等式可化为,
若,即时,则不等式的解集为;
若,即时,则不等式的解集为;
若,即时,则不等式的解集为.
综上,当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为.
19. 若集合,其中,,…,为非空集合,,则称集合为集合的一个划分.
(1)写出集合的所有不同的2划分;
(2)设为有理数集的一个2划分,且满足对任意,任意,都有,判断命题“中的元素存在最大值,中的元素存在最小值.”的真假,并说明理由.
(3)设集合,对于集合的任意一个3划分,证明:存在,存在,,使得.
【答案】(1),,
(2)该命题为假命题,理由如下:
假设命题为真,则不妨设中元素的最大值为,中元素的最小值为,由题可知:,所以,
因为为中元素的最大值,所以,
因为为中元素的最小值,所以,
因为,所以,
这与矛盾,所以假设不成立,即命题不可能成立;
(3)由于集合中有16个元素,所以,,中至少有一个集合至少包含6个元素,
不妨设中至少包含6个元素,
设,,,,,,且,
假设对任意,对任意,都有,
那么,,,,,
又因为,,,,,
所以,,,,,
则,中必有一个集合至少包含,,,,中的3个元素,
不妨设这3个元素为,
由假设可知:,,,
对任意,,存在,,
都有,
又因为,而,与假设矛盾,
所以假设不成立,即存在,存在,,使得.
【解析】
【分析】(1)根据题意,3 个元素拆成两非空子集,只能是 “1 个元素 + 2 个元素” 的组合,即可求解;
(2)采用反证法,假设不同集合分别有最大值和最小值,则可推导出有理数不符合题意,即可证明;
(3)利用反证法,假设任意集合内任意两数之差都不在这个集合内,以及元素与集合之间的关系即可证明;
【详解】(1)集合的所有不同的2划分为,,
(2)略
(3)略
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乐平三中2026-2027学年度上学期10月考试高一数学试卷
满分:120分 考试时间:120(分钟)
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,答案填写在答题卡上.
1. 若集合,则的真子集个数为( )
A. B. C. D.
2. 已知命题,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 已知全集,集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
4. 已知南雅中学高一班有55名学生,在秋季运动会上,有17名学生参加了田赛项目,有22名学生参加了径赛项目,田赛和径赛都参加的有9名同学,则该班学生中田赛和径赛都没有参加的人数为( )
A. 25 B. 30 C. 24 D. 23
5. 已知a,b为实数,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
6. 不等式 的解集为( )
A. 且 B. 且
C. 或 D. 或
7. “赵爽弦图”是我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,它体现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,是我国古代数学的骄傲.如图,“赵爽弦图”是由与全等的四个直角三角形(黑色)围成的一个正方形,中间的部分是一个小正方形,过正方形的顶点作正方形,且.若中间最小的正方形的面积为1,,则正方形的面积为( )
A. 25 B. 36 C. 49 D. 64
8. 已知关于的一元二次不等式的解中有且仅有4个整数,则实数的取值集合是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,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. 下列命题中是真命题的有( )
A. ,
B. ,
C. “”是“”的充分不必要条件
D. “四边形为菱形”是“四边形为正方形”的充分不必要条件
10. 下列命题中的真命题有( )
A. 当时,的最小值是3
B. 的最小值是2
C. 当时,的最大值是5
D. 对正实数x,y,若,则的最大值为3
11. 已知二次函数的图象如图所示,则下列结论中正确的有( )
A.
B. 关于的不等式的解集为
C. 当且仅当时,取最小值
D. 若关于的函数与关于的函数有相同的最小值,则的最大值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分,答案填写在答题卡上.
12. 不等式的解集为__________.
13. 《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示的图形,点在以为直径的半圆上,为圆心,点在半径上(不与点重合),且.设,则__________(用表示),由可以得出的关于的不等式为__________.
14. 已知、为正实数,且满足,则的最大值是_______.
四、解答题:本大题共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. 设全集.
(1)求;
(2)求.
16. 设全集,集合
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 某工厂要建造一个无盖的长方体蓄水池,其容积为4800立方米,深为3米.如果池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,设池底长方形的长为米.
(1)用含的表达式表示池底长方形的宽以及建造这个蓄水池的总造价(单位:元);
(2)运用基本不等式求当为多少时,总造价最低?最低总造价是多少?
18. 已知关于x的不等式的解集为.
(1)求实数a,b的值;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数x的取值范围;
(3)若,求关于x的不等式的解集.
19. 若集合,其中,,…,为非空集合,,则称集合为集合的一个划分.
(1)写出集合的所有不同的2划分;
(2)设为有理数集的一个2划分,且满足对任意,任意,都有,判断命题“中的元素存在最大值,中的元素存在最小值.”的真假,并说明理由.
(3)设集合,对于集合的任意一个3划分,证明:存在,存在,,使得.
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