内容正文:
江苏省昆山中学2026—2027学年第一学期高一模块测试一试卷
数学学科
命题人:温忱炜 审核人:沈俊杰
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. ,,,,下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
3. 设集合,则下列图象能表示从集合P到集合Q的函数关系的有( )
A. B. C. D.
4. 已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数解析式符合该图象特征的是( )
A. B.
C. D.
5. 若,,设关于x的不等式的解集为A,关于x的不等式的解集为B,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. 近年来金价波动剧烈.一家金店使用一架两臂不等长的天平称黄金,一位顾客到店里购买黄金,售货员先将的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客.顾客实际获得的黄金( )
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法判断
7. 已知x,y为正实数,则的最小值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
8. 设函数()的定义域为D,若所有点(s,)构成一个正方形区域,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知定义域为的函数可表示为
1
2
3
4
则下列结论正确的是( )
A. B. 的值域是
C. 的值域是 D. 若,则
10. 下列说法不正确的是( )
A. “”的充要条件是“”
B. 函数的最小值为2
C. 命题“,”的否定是“,”
D. 对任意的集合A,B,C,均有
11. 已知实数,,且,则( )
A. ab的最小值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为12
三、填空题
12. 设已知集合,,且,都有成立,则a的取值为______________.
13. 已知表示不超过x的最大整数,例如,.函数,,则的值域为______________.
14. 对于,1,2,…,定义集合,并且记,则使得集合中完全平方数的个数为奇数的最小正整数______________.
四、解答题
15. 已知集合.
(1)若,求和;
(2)若集合,是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
16. 已知函数,.
(1),用表示,中的较小者,记作,作出的图象,并写出的单调递增区间;
(2)设,,求的最小值.
17. 已知函数.
(1)若不等式的解集是,求不等式的解集;
(2)若,解不等式(结果用表示);
18. 已知函数,若,且当时,.
(1)求、的值,并写出的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)若对任意的都有恒成立,求实数的取值范围.
19. “勾股容方”问题是数学史中一个非常著名的问题.《九章算术》勾股章有云:“今有勾五步,股十二步,问勾中容方几何?”这个问题(图1)已知直角三角形两条直角边长,要求一个与直角三角形有公共直角的正方形的边长(即“勾股容方”).记,.
(1)若,正方形的边长不小于3,求b的取值范围;
(2)已知正方形的边长为3,且两条直角边均为整数,写出a,b的所有可能值;
(3)事实上,直角三角形还有另一个内接正方形(图2),该正方形的一边与直角三角形斜边部分重合,即“弦中容方”.那么“斜”能否压“正”呢?请求出正方形与正方形面积,并比较它们的大小.
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江苏省昆山中学2026—2027学年第一学期高一模块测试一试卷
数学学科
命题人:温忱炜 审核人:沈俊杰
一、单选题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】不等式,解得,则,
而集合,所以.
2. ,,,,下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】ACD举反例;B选项由不等式的可加性可判断.
【详解】对于A,若,则,选项不成立,故A错误;
对于B,由不等式的可加性可知,,故B正确;
对于C、D,若,则选项不成立,故C、D错误.
故选:B.
3. 设集合,则下列图象能表示从集合P到集合Q的函数关系的有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由函数的定义,要想表示从集合P到集合Q的函数,
则集合P中的任意一个元素,在集合Q中都有唯一的元素与之对应.
对于A,集合P中的元素未对应完,比如在集合Q中没有元素与之对应,
因此不能表示从集合P到集合Q的函数;
对于B,由于集合P中的任意一个元素,在集合Q中都有唯一的元素与之对应,
因此,能表示从集合P到集合Q的函数;
对于C,对于集合P中元素,比如,在集合Q中有2个元素与之对应,
因此不能表示从集合P到集合Q的函数;
对于D,对于集合P中元素,比如,在集合Q中有2个元素与之对应,
因此不能表示从集合P到集合Q的函数.
4. 已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数解析式符合该图象特征的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数图象的两条渐近线结合为正可得正确的选项.
【详解】对于,故其图象的渐近线为,,
而,结合图象可得,故A不符合;
对于,故其图象的渐近线为,,
而,结合图象可知D符合;
对于,因为,故其图象的渐近线为,,
结合图象可知B不符合;
对于,因为,故其图象的渐近线为,,
结合图象可知C不符合;
故选:D.
5. 若,,设关于x的不等式的解集为A,关于x的不等式的解集为B,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】
【分析】通过分别验证充分性、必要性是否成立,结合一元一次不等式解集的性质判断条件关系.
【详解】充分性证明: 已知,,
对不等式: 当时,解集;当时,解集
同理,不等式的解集为或;
若,则两个解集的边界点相等,即,整理得,充分性成立.
必要性证明: 若,取反例:令,,则不等式的解集;
令,,此时,
但不等式的解集,显然,故必要性不成立.
综上,“”是“”的充分不必要条件.
6. 近年来金价波动剧烈.一家金店使用一架两臂不等长的天平称黄金,一位顾客到店里购买黄金,售货员先将的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客.顾客实际获得的黄金( )
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】利用杠杆平衡条件求出两次称得的黄金质量,结合基本不等式判断总质量与的大小关系.
【详解】设天平左臂长为,右臂长为,由天平两臂不等长可知且,
第一次称量:左盘放砝码,右盘放质量为的黄金,根据杠杆平衡条件,得,解得,
第二次称量:右盘放砝码,左盘放质量为的黄金,根据杠杆平衡条件得,解得,
总黄金质量为,由基本不等式得,因,故,等号取不到,即,
因此,即顾客实际获得的黄金大于.
7. 已知x,y为正实数,则的最小值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】将原式变形,换元设,然后利用基本不等式可求得结果.
【详解】由题得,设,
则,
当且仅当,即时取等号.
所以的最小值为6.
故选:C.
8. 设函数()的定义域为D,若所有点(s,)构成一个正方形区域,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先设函数与x轴的两个交点的横坐标为: ,,,根据题意有,且,结合求根公式,列式可求的值.
【详解】设函数与x轴的两个交点的横坐标为: ,,,
且由题意可得,
所以函数的定义域为,且.
由题意可知,,,
所以函数的值域为,即,
因为所有的点(s,)构成一个正方形区,
所以,所以,所以,
整理可得,,因为,所以.
故选:B
二、多选题
9. 已知定义域为的函数可表示为
1
2
3
4
则下列结论正确的是( )
A. B. 的值域是
C. 的值域是 D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【详解】,A正确;
的值域是,B正确,C错误;
因为,所以,所以,所以,D正确.
10. 下列说法不正确的是( )
A. “”的充要条件是“”
B. 函数的最小值为2
C. 命题“,”的否定是“,”
D. 对任意的集合A,B,C,均有
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A,由,得,则,
所以“”是“” 的充分不必要条件,故A错误;
对于B,由,
当且仅当,即时等号成立,
则函数的最小值为2,故B正确;
对于C,命题“,”的否定是“,”, 故C错误;
对于D,设,则或,
当时,,,所以;
当时,,且,所以,,则.
反之,设,则,且,
若,则;
若,由,且,得,且,即,则.
综上所述,,故D正确.
11. 已知实数,,且,则( )
A. ab的最小值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为12
【答案】ABC
【解析】
【分析】由基本不等式可得A、B正确,由,可得,再由基本不等式化简计算,可判断C、D的真假.
【详解】因为,
由基本不等式得,即,
令,则,解得或(舍去),
当时,,解得,当时,ab的最小值为9,故A正确;
因为,当时取等号,的最小值为18,故B正确;
因为,所以,
所以,
当,即,时取等号,
所以的最小值为,故C正确;
因为,
所以,当,即,时等号成立,此时的最小值为13,故D错误.
故选:ABC
三、填空题
12. 设已知集合,,且,都有成立,则a的取值为______________.
【答案】
或
【解析】
【分析】由题设推出,分和两类解方程,再结合集合元素互异性检验舍去不合要求的解即可
【详解】由,都有,可得,
因为且,所以,仅需讨论元素的取值:
当时,整理得,解得或,
若,则,,满足且集合元素互异,符合题意;
若,则,,满足且集合元素互异,符合题意;
当时,整理得,解得,此时,不满足集合元素的互异性,故舍去该解.
综上,的取值为或.
13. 已知表示不超过x的最大整数,例如,.函数,,则的值域为______________.
【答案】
【解析】
【分析】先对函数中的分式分离常数,再分区间讨论分式的取值范围,结合取整函数的定义求解值域.
【详解】首先对分式分离常数: ,分两种情况讨论:
当时,,因此,变形得,故,
根据取整函数的定义,此时的取值为或;
当时,,因此,变形得,故,
根据取整函数的定义,此时的取值为;
综上,的所有可能取值为,故值域为.
14. 对于,1,2,…,定义集合,并且记,则使得集合中完全平方数的个数为奇数的最小正整数______________.
【答案】
【解析】
【分析】根据得出中的最小元素,分和两种情况依次验证集合中完全平方数的个数得出结果.
【详解】当时,,对于,1,2,…,集合中最小的元素,
中完全平方数的个数为奇数,则.
(1)当时,,,此时中有2个完全平方数;
当时,,,此时中有2个完全平方数;
当时,,,此时中有4个完全平方数;
当时,,,此时中有5个完全平方数;
(2)因为当,1,2,…时,一定为偶数.
当时,,,此时中有2个完全平方数;
当时,,,此时中有3个完全平方数;
综上所得,使集合中完全平方数的个数为奇数的最小正整数.
四、解答题
15. 已知集合.
(1)若,求和;
(2)若集合,是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,;
(2).
【解析】
【分析】(1)把代入,利用补集、并集的定义求解.
(2)利用充分不必要条件的定义,结合集合的包含关系列式求出范围.
【小问1详解】
当时,,而,
所以或,.
【小问2详解】
由集合,是的充分不必要条件,得非空集合是的真子集,
因此或,
解得或,则,
所以实数的取值范围是.
16. 已知函数,.
(1),用表示,中的较小者,记作,作出的图象,并写出的单调递增区间;
(2)设,,求的最小值.
【答案】(1)的图象为
的单调递增区间为:和.
(2)8
【解析】
【分析】(1)分析函数,中的较小者,分段画出函数的图象,进而利用函数图象求解单调递增区间;
(2)由(1)求得函数的解析式,使用基本不等式求解最小值.
【小问1详解】
,
当时,令,即,,则;
当时,令,即,解得或,
则
图象如下:
由图可知的单调递增区间为:和;
【小问2详解】
,,令,则,
,当时等号成立,
所以当时,取到最小值为8.
17. 已知函数.
(1)若不等式的解集是,求不等式的解集;
(2)若,解不等式(结果用表示);
【答案】(1)
(2)
当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为
【解析】
【分析】(1)先由已知一元二次不等式的解集确定对应方程的根,结合韦达定理求参数,再代入求解目标不等式.
(2)将代入后,根据判别式的符号分类讨论求解含参一元二次不等式.
【小问1详解】
由,的解集为可知:
和是方程的两个实根,
根据韦达定理可得:,解得,,
将代入不等式可得:,得,
化简为,因式分解得,解得.
【小问2详解】
当时,,由于,
所以不等式两边同除以,不等号方向改变,
得,则判别式,
因,故的符号由决定,
① 当,即,结合得时,
二次函数开口向上且与轴无交点,不等式恒成立,解集为,
② 当,即,结合得时,
不等式化为,解得,解集为,
③ 当,即,结合得时,
则根据方程求根公式可得:,
记,因为,且,
同时除以负数不等号反向,所以,又因为,
二次函数开口向下,的解集在两根外侧,即:
或,
综上所述:当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
18. 已知函数,若,且当时,.
(1)求、的值,并写出的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)若对任意的都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),,
(2)在上单调递减,
证明:、,,
,
由,得,,,
则,即,所以函数在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据给定函数解析式,结合两个条件求出、的值,进而求得的解析式.
(2)判断(1)中函数在上的单调性,再利用单调性定义推理得证.
(3)由给定不等式可得,再利用建立不等式并借助单调性化简,再分离参数,借助基本不等式求出最值即可求出范围.
【小问1详解】
函数,当时,由,得,则,
由,得,即,则,所以,,
函数的解析式为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(1)知,当时,,函数在上单调递减,
则函数在上单调递增,
当时,;当时,,
由任意的都有恒成立,得,,
则任意的都有,且恒成立,
因此对任意的恒成立,
而,,当且仅当时取等号,则,
所以实数的取值范围是.
19. “勾股容方”问题是数学史中一个非常著名的问题.《九章算术》勾股章有云:“今有勾五步,股十二步,问勾中容方几何?”这个问题(图1)已知直角三角形两条直角边长,要求一个与直角三角形有公共直角的正方形的边长(即“勾股容方”).记,.
(1)若,正方形的边长不小于3,求b的取值范围;
(2)已知正方形的边长为3,且两条直角边均为整数,写出a,b的所有可能值;
(3)事实上,直角三角形还有另一个内接正方形(图2),该正方形的一边与直角三角形斜边部分重合,即“弦中容方”.那么“斜”能否压“正”呢?请求出正方形与正方形面积,并比较它们的大小.
【答案】(1)
(2),,
(3)正方形的面积为,正方形的面积为,正方形的面积大于正方形的面积(即“斜”不能压“正”)
【解析】
【分析】(1)设正方形边长为,根据,对应边成比例列式,再利用,可求的取值范围.
(2)根据三角形相似,对应边成比例,得到的关系,再根据均为正整数,求出所有的解.
(3)分别求出正方形和正方形的边长,可表示它们的面积,利用作差法可比较两个正方形面积的大小.
【小问1详解】
设正方形边长为,因为,所以,
即.
由.
【小问2详解】
因为,且正方形的边长为3,
所以.
因为均为正整数,所以为正整数,
所以当即时,;
当即时,;
当即时,.
所以a,b的所有可能值为:,,.
【小问3详解】
对图1,设,因为,
所以.
所以正方形的面积为.
对图2,因为,且,
设,
由;
由.
由.
所以正方形的面积为.
因为
所以.
即正方形面积大于正方形的面积,所以“斜”不能压“正”.
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