内容正文:
2026-2027学年第一学期第一次月考试卷
高一数学
(考试时间:120分钟,分值:150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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由集合交集与并集计算法则计算即可.
【详解】由题意知,,所以,
故选:B
【点睛】本题主要考查集合交集与并集的运算,考查对集合的含义的理解,意在考查考生的运算求解能力,考查的核心素养是数学运算,属于基础题.
2. 已知实数,则与的大小关系为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用作差的方式,可将差配凑为,根据可知,从而得到结论.
【详解】
,又
即
本题正确选项:
【点睛】本题考查利用作差法比较两式的大小,关键是能够将差配凑成能够判断正负的式子的形式.
3. “对任意实数都有”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】
【分析】恒成立问题转化为最值问题求解,再根据推出关系判断必要不充分条件可得.
【详解】由题意,当时,恒成立,
设,,
则,当且仅当时等号成立,
所以,
故命题“对任意实数都有”.
又,且,
故“对任意实数都有”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4. 已知正数满足,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,巧用“1”化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】,
当且仅当,即时,取等号,
故选:B.
5. 在中国,周朝时期的商高提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例.在西方,最早提出并证明此定理的为公元前世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他们用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和.若一个直角三角形的斜边长等于则这个直角三角形周长的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设直角三角形的两条直角边边长分别为,则,根据基本不等式求出的最大值后,可得三角形周长的最大值.
【详解】设直角三角形的两条直角边边长分别为,则.
因为,
所以, 所以,
当且仅当时,等号成立.
故这个直角三角形周长的最大值为
故选:C
6. 不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:要使有意义,则,
解得
不等式两边同时平方得
解得或
所以,
所以不等式的解集是
7. 已知“”是“”的充分不必要条件,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据“”是“”的充分不必要条件,可知是解集的真子集,然后根据真子集关系求解出的取值范围.
【详解】因为,所以或,
所以解集为,
又因为“”是“”的充分不必要条件,
所以是的真子集,所以,
故选:C.
【点睛】结论点睛:一般可根据如下规则判断充分、必要条件:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)若是的充分不必要条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(3)若是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)若是的既不充分也不必要条件,则对应集合与对应集合互不包含.
8. 已知集合,集合,若对于中的任意两个不同的元素和,都有,则中元素个数的最大值是( ).
A. 676 B. 675 C. 672 D. 671
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可以得到M中的任意两个不同的元素x,y,若,都有,进而得到的最小值为3,进而求解即可.
【详解】对于中的任意两个不同的元素和,都有
不妨设,都有.
要想M所含元素个数最大,则要尽可能小,故需使得的最小值为3.
将1~2027这2027个元素按如下分组:
,,……,,,
故应在前组中按周期每组取一个元素,且第一组中不能取3,
第一组中取1时,可得或这样的集合,
第一组取2可得,
其中任意两元素差值都大于2,满足题意,
故M所含元素个数的最大值为.
故选:A
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A.
B.
C.
D. 为奇数
【答案】AC
【解析】
【分析】对A,由绝对值的意义可判断;对B,计算判别式,判断对应方程根的情况得解;对C,由题可得,得解;对D,由,是3个连续的整数,所以是偶数,得解.
【详解】对于A,因为,故A正确;
对于B,因为方程的判别式,方程无实数解,故B错误;
对于C,任意,则,所以,故C正确;
对于D,因为,当时,是3个连续的整数,
至少有一个是偶数,所以是偶数,故D错误.
故选:AC.
10. 设S为实数集的非空子集.若对任意,都有,则称S为封闭集.下列命题正确的是( )
A. 自然数集N为封闭集
B. 整数集Z为封闭集
C. 集合为封闭集
D. 若S为封闭集,且,则S一定为无限集
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据封闭集的定义,举反例判断A;根据封闭集定义可判断B,C;由封闭集定义可推出所有整数都属于S,判断D.
【详解】对于A,取,则,故自然数集N不是封闭集;
对于B,任意两个整数的和、差、积仍是整数,故整数集Z为封闭集;
对于C,设都是整数,
则,故,
同理,
,
故集合为封闭集,C正确;
对于D,若S为封闭集,且,则,
则,依此类推可得所有整数都属于S,
则S一定为无限集,D正确,
故选:BCD
11. 已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【详解】因为的解集为,
所以开口向下, 即,故A正确;
且与轴交点的横坐标为和,由韦达定理可得,
所以即且,故,
即,故B正确;
且,故C正确;
因为,
当且仅当即时等号成立,而,故等号不成立,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知正数满足,则的最小值为____________.
【答案】4
【解析】
【分析】用基本不等式来解决.
【详解】因为,所议,所以,当且仅当即时,等号成立,所以的最小值为4.
故答案为:4.
13. 已知A,B是非空集合,若,且满足,则称a,b是集合A,B的一对“基因元”.若集合,则A,B的“基因元”的对数是____________.
【答案】13
【解析】
【详解】,当a取2时,分别为1,1,4,6,共3对;当a取3时,分别为2,0,3,5,共3对;当a取5时,分别为4,2,1,3,共3对;当a取9时,分别为8,6,3,1,共4对..
14. 若不等式组的解集是,则a的取值范围是______
【答案】
【解析】
【分析】不等式组解集为R,就是不等式和对任意实数x恒成立。结合二次函数图象解决即可。
【详解】因为不等式组的解集是,
所以,不等式和对任意实数x恒成立。
由不等式 对任意实数x恒成立可得,即 ,解得;
由不等式对任意实数x 恒成立,即不等式 对任意实数x恒成立 ,所以或 ,解得或 ,所以故答案为:.
【点睛】本题考查一元二次不等式恒成立问题,难度一般。解决一元二次不等式恒成立问题,应结合二次函数的图象,注意三个二次之间的关系,尤其注意当二次项系数含字母时,应讨论二次项系数是否为0、二次项系数的正负。
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. 设全集,集合.
(1)当时,求.
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据补集、交集的知识求得正确答案.
(2)根据题意得到集合之间的关系,分类讨论,列出不等关系,求解即可.
【小问1详解】
当时,,
所以,.
【小问2详解】
因为是的充分条件,则,
当时,,
当时,,
综上所述,或.
16. 已知一元二次方程.
(1)若是方程的两个根,求b的值;
(2)求证:“是方程的一个根”的充要条件是“”.
【答案】(1)0 (2)先证明充分性:
当时,或,
所以是方程的一个根,
所以充分性成立;
再证明必要性:
当是方程的一个根时,
.
所以必要性成立.
所以“是方程的一个根”的充要条件是“”.
【解析】
【分析】(1)化简即得解;
(2)先证明充分性,再证明必要性得证.
【小问1详解】
由题得,所以;
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:证明是的充要条件,要先证明充分性,即;再证明必要性,即.
17. 某厂家举行大型的促销活动,经测算,当某产品促销费用为x(万元)时,销售量t(万件)满足(其中,).现假定产量与销售量相等,已知生产该产品t万件还需投入成本万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件.
(1)将该产品的利润y(万元)表示为促销费用x(万元)的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
【答案】(1);(2)投入1万元时,厂家的利润最大
【解析】
【分析】
(1)用定价乘以销售量,减去促销费和成本,化简后求得关于的函数表达式.
(2)化简(1)中求得的函数表达式,利用基本不等式,求得的最大值,以及此时对应的的值.
【详解】(1)由题意,得,
将代入化简,得.
(2),当且仅当,即
(满足)时,上式取等号.故促销费用投入1万元时,厂家的利润最大
【点睛】本小题主要考查利用基本不等式在实际生活中的应用,属于基础题.
18. 已知关于的不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)当时,求关于的不等式的解集;
(3)若对任意的实数,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
(3)
【解析】
【分析】(1)分析可知的两根为和2,且,代入运算求解;
(2)整理可得,再分、、三种情况讨论,分别求出不等式的解集;
(3)分析可得,换元令,结合二次函数最值分析求解.
【小问1详解】
因为关于的不等式的解集为,
所以关于的方程的两根为和2,且,
所以,解得:.
【小问2详解】
由(1)知可化为,
即,
又,则不等式可化为,
当,即时,解得,即的解集为;
当,即时,解得,即的解集为;
当,即时,解得,即的解集为;
综上可得:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【小问3详解】
若对任意的实数,恒成立,
由(1)可化为,
即,对任意恒成立,
令,则,可得对任意的恒成立,
令,,
因为,对称轴为,可知在内单调递增,
所以当时,,可得,
所以实数的取值范围为.
19. 对于含有有限个元素的非空数集,定义其“交替和”如下:把集合中的数按从小到大的顺序排列,然后从最大的数开始交替地减,加后继的数,例如的“交替和”是的“交替和”是5.
(1)求集合的所有非空子集的交替和的总和;
(2)已知集合,求集合所有非空子集的元素和的总和;
(3)已知集合,其中求集合所有非空子集的交替和的总和.
【答案】(1)12; (2)672;
(3).
【解析】
【分析】(1)先求出集合的所有非空子集,根据“交替和”的定义分别求和后可得所有的“交替和”的和;
(2)根据题意计算每个元素出现的次数求所有非空子集的元素和的总和;
(3)将集合的所有非空子集分类,并将含有3的多元素子集与不含有3的非空子集配对求出每对集合的“交替和”的和,再加上单元素集的“交替和”即可.
【小问1详解】
集合的非空子集有,
根据题意,集合的交替和分别为,
集合的交替和为,
集合的交替和为,
集合的交替和为,
集合的交替和为,
所以,集合的所有非空子集的交替和的总和为.
【小问2详解】
集合的所有非空子集中,考虑数字1在子集中出现的情况,
相当于从剩下的5个元素中选取若干个元素与1组成子集,那么1出现的次数为次.
同理,每个元素出现的次数为次,
所以,集合所有非空子集的元素和的总和为.
【小问3详解】
集合,其非空子集有个,
将这些非空子集分为3类:第一类,含元素3的单元素集,有1个,其“交替和”为3;
第二类,含元素3的多元素集合(至少两个元素),有个;
第三类,不含元素3的非空集合,有个,
将第二类中的集合与第三类中的集合(集合中的元素去掉元素3构成的新集合)配对,
则集合与集合的“交替和”的和始终为3,
如取,则,集合与集合的“交替和”的和为,
这样的配对共有组,因此集合的所有非空子集的“交替和”的总和为.
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2026-2027学年第一学期第一次月考试卷
高一数学
(考试时间:120分钟,分值:150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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知实数,则与的大小关系为
A. B.
C. D.
3. “对任意实数都有”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. 已知正数满足,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
5. 在中国,周朝时期的商高提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例.在西方,最早提出并证明此定理的为公元前世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他们用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和.若一个直角三角形的斜边长等于则这个直角三角形周长的最大值为( )
A. B.
C. D.
6. 不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7. 已知“”是“”的充分不必要条件,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知集合,集合,若对于中的任意两个不同的元素和,都有,则中元素个数的最大值是( ).
A. 676 B. 675 C. 672 D. 671
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A.
B.
C.
D. 为奇数
10. 设S为实数集的非空子集.若对任意,都有,则称S为封闭集.下列命题正确的是( )
A. 自然数集N为封闭集
B. 整数集Z为封闭集
C. 集合为封闭集
D. 若S为封闭集,且,则S一定为无限集
11. 已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知正数满足,则的最小值为____________.
13. 已知A,B是非空集合,若,且满足,则称a,b是集合A,B的一对“基因元”.若集合,则A,B的“基因元”的对数是____________.
14. 若不等式组的解集是,则a的取值范围是______
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. 设全集,集合.
(1)当时,求.
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
16. 已知一元二次方程.
(1)若是方程的两个根,求b的值;
(2)求证:“是方程的一个根”的充要条件是“”.
17. 某厂家举行大型的促销活动,经测算,当某产品促销费用为x(万元)时,销售量t(万件)满足(其中,).现假定产量与销售量相等,已知生产该产品t万件还需投入成本万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件.
(1)将该产品的利润y(万元)表示为促销费用x(万元)的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
18. 已知关于的不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)当时,求关于的不等式的解集;
(3)若对任意的实数,恒成立,求实数的取值范围.
19. 对于含有有限个元素的非空数集,定义其“交替和”如下:把集合中的数按从小到大的顺序排列,然后从最大的数开始交替地减,加后继的数,例如的“交替和”是的“交替和”是5.
(1)求集合的所有非空子集的交替和的总和;
(2)已知集合,求集合所有非空子集的元素和的总和;
(3)已知集合,其中求集合所有非空子集的交替和的总和.
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