内容正文:
新海高级中学2026—2027学年度第一学期
高一数学(第1次月考)
(时间:120分钟)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知命题,则的否定是( )
A. B.
C. D.
3. 已知,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,则满足条件⫋的集合M的个数为
A. 3 B. 6 C. 7 D. 8
5. 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
6. 已知,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
7. 若关于的不等式在区间上有解,则实数的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 高斯,著名的数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数为高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,如.若关于的不等式的解集为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
9. 已知正数满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
10. 已知关于的不等式的解集为,则( )
A.
B. 不等式的解集为
C.
D. 不等式的解集为或
11. 用表示非空集合中元素的个数,定义,已知集合,则下面正确结论正确的是( ).
A. ;
B. ;
C. “”是“”的必要不充分条件;
D. 若,则
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知集合的所有非空子集的所有元素之和为10,则______.
13. 设为实数,已知二次函数有两个零点,且都在区间内,则的取值范围是______.
14. 若关于的不等式的解集是,且中有且仅有1个整数,则实数的取值范围是__________.
四、填空题(本题共5小题,共77分)
15. (1)计算:;
(2);
(3)若,求的值.
16. 已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
17. 如图圆和矩形的周长均为.
(1)当矩形为正方形时,比较两个图形的面积,并由此解释人们通常把自来水管的横截面制成圆形,而不是正方形的原因.
(2)当时,设,把沿向折叠,折过去后交于点,求面积的最大值.
18. 已知函数.
(1)若的解集为,求,的值;
(2)若,求不等式的解集;
(3)在(1)的条件下,若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知集合具有性质:对任意,与至少有一个属于,则称为“封闭集”.
(1)若集合,,判断,是否是“封闭集”?并说明理由;
(2)若集合是“封闭集”,且,求集合;
(3)设集合是“封闭集”,证明:.
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新海高级中学2026—2027学年度第一学期
高一数学(第1次月考)
(时间:120分钟)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将集合进行一元二次不等式化简然后与集合取交集即可.
【详解】,,则,
故选:D.
2. 已知命题,则的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据存在量词命题的否定为全称量词命题可求得.
【详解】根据存在量词命题的否定为全称量词命题可知:
命题的否定.
故选:B.
3. 已知,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】
【分析】先求解分式不等式,再利用充要条件的判断方法即得.
【详解】由,
因是的真子集,故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4. 已知集合,则满足条件⫋的集合M的个数为
A. 3 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知集合M是集合B的非空子集;集合B中有3个元素,因此非空子集有个
5. 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
6. 已知,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用不等式的性质判断,不一定成立的不等式可举反例说明.
【详解】由题意可知,.当时,,,则排除A,B;
因为,,
所以,
所以.
因为,
所以,
所以,则C一定成立;
因为,,
所以,
所以.
因为,
所以,
所以,则排除D.
故选:C.
7. 若关于的不等式在区间上有解,则实数的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,转化为不等式在区间上有解,利用基本不等式,求得最小值,得出的取值范围,即可得到答案.
【详解】由题意知,不等式在区间上有解,
即不等式在区间上有解,
,
当且仅当,即时等号成立,所以最小值为,
所以,解得,所以实数的最小值为.
8. 高斯,著名的数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数为高斯函数,其中表示不超过实数的最大整数,如.若关于的不等式的解集为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】不等式可化为,分三类情况讨论解集,由不等式的解集为,求的取值范围.
【详解】不等式,即,
方程,可得或,
当时,不等式为,解得,所以,不合题意;
当时,,由,解得,
由不等式的解集为,所以有,解得;
当时,,由,解得,
由不等式的解集为,所以有,解得.
综上,的取值范围为.
故选:D
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
9. 已知正数满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
【答案】AB
【解析】
【分析】利用已知条件、基本不等式可判断A,B,C选项,D选项举反例可得答案.
【详解】对于A,,,
,即,
当且仅当,即时等号成立,故A正确;
对于B,由不等式,可得,
即,当且仅当,即时等号成立,故B正确;
对于C,由,
当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,由,可取,
则,故D错误.
故选:AB.
10. 已知关于的不等式的解集为,则( )
A.
B. 不等式的解集为
C.
D. 不等式的解集为或
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题知,且方程的解为,根据韦达定理得,由此根据不等式的性质逐项求解即可.
【详解】因为不等式的解集为,
所以,且方程的解为,故A正确;
则,即,
因为,所以,即,
则不等式的解集为,故B正确;
,,故C错误;
,即,
解得或,故D正确.
故选:ABD.
11. 用表示非空集合中元素的个数,定义,已知集合,则下面正确结论正确的是( ).
A. ;
B. ;
C. “”是“”的必要不充分条件;
D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】根据集合新定义结合一元二次方程逐个分析即可.
【详解】对于A,当时,,此时,故A正确;
对于B,当时,,此时,故B错误;
对于C,当时,,所以,,所以,所以;
当时,因为,所以或,
若,满足,解得;
若,因为方程的两个根都不是方程的根,所以需满足,解得,
所以“”是“”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,因为,要得,所以或,由C可知:或,
所以,所以,故D正确;
故选:AD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知集合的所有非空子集的所有元素之和为10,则______.
【答案】5
【解析】
【分析】写出集合的所有非空子集,然后根据题意列出等式,化简即可求解.
【详解】集合的非空子集有,
依题意,
所以
故答案为:5.
13. 设为实数,已知二次函数有两个零点,且都在区间内,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次函数两个零点均小于0的性质,结合判别式、韦达定理列不等式组,求解后取交集即可得到m的取值范围.
【详解】因为二次函数有两个零点,且都在区间内,
所以有,解得或,
综上所述,的取值范围是.
14. 若关于的不等式的解集是,且中有且仅有1个整数,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】分和进行讨论,对时还需分和进行分类讨论,注意单独验证的情况.
【详解】当时,由,得到,解得,
又只有个元素,所以不合题意,
当时,由,得到或,
又因为,则,
若,则的解集为或,显然不合题意,
若,要使只有个元素,
当时,此时解集为,不合题意舍去,
当时,则或,
解得或,
故答案为:.
四、填空题(本题共5小题,共77分)
15. (1)计算:;
(2);
(3)若,求的值.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】(1)运用指数运算律进行求解;
(2)运用对数运算律进行求解;
(3)运用完全平方公式及指数运算律求解.
【详解】(1)
;
(2)
;
(3)因为,,所以,所以.
当时,化简得,解得,即,
所以符合题意;
当时,化简得,解得,即,
所以符合题意;
所以原式的值为.
16. 已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)把代入集合,再计算出集合,求出后再计算即可得出答案;
(2)由“”是“”的必要条件得到,根据集合的包含关系计算即可得出答案;
(3)由的关系分类讨论即可得出答案.
【小问1详解】
把代入集合得,
因为,所以,即,
所以,
所以.
【小问2详解】
因为“”是“”的必要条件,
所以,又,且,
则有不等式组,解得,
所以实数的取值范围为.
【小问3详解】
因为,,且,
所以有或,解得或,
因为,所以或,
综上所述实数的取值范围为.
17. 如图圆和矩形的周长均为.
(1)当矩形为正方形时,比较两个图形的面积,并由此解释人们通常把自来水管的横截面制成圆形,而不是正方形的原因.
(2)当时,设,把沿向折叠,折过去后交于点,求面积的最大值.
【答案】(1)圆面积大于正方形的面积;原因为:
由题意可得圆半径为,面积为;
正方形边长为,面积为,
所以,故.
因此,相同材料制成的自来水管,横截面周长相同的条件下为圆形时面积大,因而出水快.
(2)
【解析】
【分析】(1)分别计算圆的面积和正方形的面积,作差比较即可.
(2)设,则,利用已知条件求出,可求得三角形面积,然后利用基本不等式即可求解面积的最大值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设,则,
设,则,
由已知可得,
因为,所以,
所以,
.
由得,
解得,.
所以的面积为
,
当且仅当,即时得面积的最大值为.
18. 已知函数.
(1)若的解集为,求,的值;
(2)若,求不等式的解集;
(3)在(1)的条件下,若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;当时,解集为或;
当时,解集为;当时,解集为;
当时,解集为.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据不等式解集得到方程的两根为1,2,代入后得到方程组,求出答案;
(2)变形为,分,,,和五种情况,得到不等式的解集;
(3)只需,换元后,由基本不等式求出函数最小值,进而得到,求出答案.
【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1,2,
所以解得
【小问2详解】
因为,所以.
①当时,不等式为,解集为;
②当时,不等式可化为,解集为或;
③当时,,不等式可化为,解集为;
④当时,,不等式可化为,解集为;
⑤当时,,不等式可化为,解集为,
综上,当时,解集为;当时,解集为或;
当时,解集为;当时,解集为;
当时,解集为.
【小问3详解】
由(1)知不等式对任意恒成立,
即对任意恒成立,
只需.
因为,且,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,,故实数的取值范围为.
19. 已知集合具有性质:对任意,与至少有一个属于,则称为“封闭集”.
(1)若集合,,判断,是否是“封闭集”?并说明理由;
(2)若集合是“封闭集”,且,求集合;
(3)设集合是“封闭集”,证明:.
【答案】(1)
集合是“封闭集”,理由如下:
集合中,因为,,所以集合不是“封闭集”.
集合中,
因为,,,,,,
所以集合是“封闭集”;
(2)
(3)
因为是“封闭集”,
所以,则,所以,
又因为,所以,
又因为,所以,则,
由集合元素的互异性可知
所以,,,,,
所以,
即
命题得证.
【解析】
【分析】(1)根据“封闭集”的定义分析判断;
(2)根据“封闭集”的定义结合可求出,从而可求出集合;
(3)根据是“封闭集”,结合“封闭集”的定义及集合中元素的互异性,求出,,,,,,相加可得递推式,进而可证得结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,且是“封闭集”,由于,
所以,则,所以,
又因为,所以,
则,,,
由集合的元素互异性可知,,而,所以,
故集合;
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:此题考查集合中元素特征的应用,考查集合的新定义,解题的关键是对新定义的正确理解,利用新定义解决问题,考查计算能力和推理能力,属于难题.
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