内容正文:
高一数学
一、选择题: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. “,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D.
【答案】C
【解析】
【详解】命题“,”是存在量词命题,故其否定为“,”.
2. “”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】时,一定有,充分性成立;
时,解得或,不能得到,必要性不成立.
所以“”是“”的充分不必要条件.
3. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得,
所以.
4. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,,
所以,,
所以ACD错误,B正确.
5. 已知命题:若,则,:所有的素数都不能被2整除,下列结论正确的是( )
A. ,都是真命题 B. ,都是假命题
C. 是真命题,是假命题 D. 是假命题,是真命题
【答案】C
【解析】
【分析】根据命题的真假判断即可.
【详解】命题:因为,
所以要使,只能,
故命题正确.
命题:因为是素数且能被整除,故命题错误.
所以C项正确.
6. 已知全集和集合,,用集合语言表示图中的阴影部分,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由韦恩图知,阴影部分是全集中除外的区域,
所以阴影部分的集合表示 为.
7. 已知方程的两根为,,则( )
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】方程中,,由它的两根为,
得,所以.
8. 已知集合,,若命题“,”为假命题,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,将命题等价转化为命题“,” 为真命题,根据命题的真假得出关于的不等式恒成立,进而求解即可.
【详解】因为命题“,”为假命题,所以其否定“,”为真命题。
对任意,,故集合恒为非空集合,且的左端点满足,
即(当且仅当时取等号).
分两种情况讨论集合:①当时,,空集与任意集合的交集均为空集,满足题意;
②当时,,此时,要使对任意,,需满足,
即.故的取值范围为.
二、选择题: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. 下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于选项A:当时,,但,所以A错误;
对于选项B:任何有理数的绝对值仍为有理数,所以B正确;
对于选项C:实数的立方仍是实数,所以C正确;
对于选项D:对于任意,,所以恒成立,所以D正确.
10. 下列命题的否定中,是全称量词命题且为真命题的有( )
A. 所有的菱形都是平行四边形 B. ,
C. , D. 至少有一个实数,使得
【答案】BC
【解析】
【详解】对于选项A,是全称命题,则否定为存在量词命题,所以选项A错误;
对于选项B,命题的否定为:,,是全称量词命题,可知命题为真命题,所以选项B正确;
对于选项C,命题的否定为:,,是全称量词命题,可知命题为真命题,所以选项C正确;
对于选项D,命题的否定为:,,是全称量词命题,当时,所以命题为假命题,所以选项D错误.
11. 设是非空实数集,若对任意,,都有,,,则称为封闭集,下列结论正确的是( )
A. 整数集是封闭集
B. 集合是封闭集
C. 若是封闭集,则中一定含有元素0
D. 若集合,都是封闭集,则是封闭集
【答案】AC
【解析】
【详解】任意两个整数作加法、减法、乘法运算结果仍然为整数,故整数集是封闭集,
故A正确;
集合是由所有奇数构成的集合,
由于任意两个奇数的和为偶数,所以集合不是封闭集,故B错误;
若是封闭集,则取集合中任意一个元素使其与自身作减法即得,
故中一定含有元素0,故C正确;
取,,
由于集合,都是封闭集,但是对加法、减法、乘法均不封闭,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,,则____.
【答案】
【解析】
【分析】根据交集的性质进行求解即可.
【详解】因为,
所以.
13. 已知是关于的方程的解,则_____.
【答案】94
【解析】
【详解】因为是关于的方程的解,所以,即,
所以.
14. 现用一根铁丝恰好可围成一个长为,宽为,高为的长方体框架,其中且该长方体的体积为,表面积为,则铁丝的长度为______cm,______cm.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】由题意可得,即,
可知,即,代入得,
则铁丝长度为,
可得,因为,解得.
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. 已知集合,.
(1)求,;
(2)若集合,求.
【答案】(1)
,.
(2)
.
【解析】
【小问1详解】
已知,,
交集,
.
【小问2详解】
集合,
为自然数集,,依次代入计算:
,
,
,
,
,
所以,因为,
找同时满足且属于的元素,
.
16. 用符号语言表示下列含有量词的命题,判断这些命题的真假并简单说明理由.
(1)任意实数的绝对值都大于;
(2)有些实数的倒数等于它本身;
(3)任意两个无理数的差仍是无理数.
【答案】(1),,假命题
(2),,真命题
(3),,,假命题
【解析】
【小问1详解】
命题“任意实数的绝对值都大于”用符号语言表示为:,,
当时,,不合题意,所以命题为假命题.
【小问2详解】
命题“有些实数的倒数等于它本身”用符号语言表示为:,,
当时,满足,所以命题为真命题.
【小问3详解】
命题“任意两个无理数的差仍是无理数”用符号语言表示为:,,,
当时,是有理数,所以命题为假命题.
17. (1)求方程组的解集;
(2)求方程的解集.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】(1)利用消元法求解即可;
(2)令,换元后解一元二次方程即可得解.
【详解】(1)代入,整理可得,
解得或,
当时,;当时,,
所以方程组的解集为.
(2),
令,
则,解得或,
由可得,,方程无解;
由可得,解得或.
综上,方程的解集为.
18. 已知命题,.
(1)写出命题的否定.
(2)若,,试问是的什么条件?说明你的理由
(3)当为任意整数时,判断命题的真假,并说明你的理由.
【答案】(1),
(2)必要不充分条件,理由如下:
当时,,
因为,
令,
解得,此时,因此充分性不成立.
当时,,因此必要性成立.
综上所述,是的必要不充分条件;
(3)命题为真命题,理由如下:
对于任意整数b,取有理数,显然,
代入根号内计算,
,
此时,这个结果为有理数,
因此总能找到这样的有理数a使命题p成立,
因此命题为真命题.
【解析】
【小问1详解】
命题,的否定为:,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 已知非空数集,定义集合的“差值集”为.
(1)若集合,求,并求出的所有子集的个数.
(2)若集合,,且有且仅有5个元素,证明:.
(3)若集合,且集合有(且)个元素,记中元素的个数为,求的最值(用含的式子表示).
【答案】(1),128
(2)证明:对于集合,
枚举所有的差值:.共7个差值,
将它们从小到大排列,可知最小,最大,0在正中间,,夹在和0之间,夹在0和之间,
因为有且仅有5个元素,所以上述7个差值必有2个差值与另外5个差值中的2个相同,按照上面从小到大的排列规律,所以且,故.
(3),.
【解析】
【分析】(1)先列举集合中所有元素两两作差,再利用集合元素的互异性剔除重复差值,得到差值集,最后根据集合元素个数,利用子集个数公式求出结果;
(2)先写出三元集合所有两两差值,结合大小关系判断差值原本最多有7个;题目仅有5个元素,说明存在差值重复,通过分析相反数结构,唯一能产生重复的条件是相邻差值相等,由此推出三个元素成等差数列,证得结论;
(3)先有序排列集合整数元素,求最大值时,让所有差值尽可能互不重复,统计最多不同差值个数;求最小值时,利用等差数列差值种类最少的规律,统计最少不同差值个数,最终得到差值集元素个数的最值范围.
【小问1详解】
∵
∴,
∴该集合共有7个元素,子集个数为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设.
当集合中的元素从小到大排列后,从第二项开始,后一项与它的前一项之差为非0的定值时,
根据“差值集”的定义,此时不同的差值最少,
所有差值分别为,
此时中元素的个数最小,即.
当集合中的元素从小到大排列后,任意两个不同元素的差值均不相等时,不同差值的个数最多,
总共有组,其中的差值恒为0(只能算一个元素),
剩余个非零差值两两成对且互为相反数,它们无重复时元素最多,
∴.
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一、选择题: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. “,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D.
2. “”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知命题:若,则,:所有的素数都不能被2整除,下列结论正确的是( )
A. ,都是真命题 B. ,都是假命题
C. 是真命题,是假命题 D. 是假命题,是真命题
6. 已知全集和集合,,用集合语言表示图中的阴影部分,正确的是( )
A. B. C. D.
7. 已知方程的两根为,,则( )
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
8. 已知集合,,若命题“,”为假命题,则( )
A. B.
C. D.
二、选择题: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. 下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 下列命题的否定中,是全称量词命题且为真命题的有( )
A. 所有的菱形都是平行四边形 B. ,
C. , D. 至少有一个实数,使得
11. 设是非空实数集,若对任意,,都有,,,则称为封闭集,下列结论正确的是( )
A. 整数集是封闭集
B. 集合是封闭集
C. 若是封闭集,则中一定含有元素0
D. 若集合,都是封闭集,则是封闭集
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,,,则____.
13. 已知是关于的方程的解,则_____.
14. 现用一根铁丝恰好可围成一个长为,宽为,高为的长方体框架,其中且该长方体的体积为,表面积为,则铁丝的长度为______cm,______cm.
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. 已知集合,.
(1)求,;
(2)若集合,求.
16. 用符号语言表示下列含有量词的命题,判断这些命题的真假并简单说明理由.
(1)任意实数的绝对值都大于;
(2)有些实数的倒数等于它本身;
(3)任意两个无理数的差仍是无理数.
17. (1)求方程组的解集;
(2)求方程的解集.
18. 已知命题,.
(1)写出命题的否定.
(2)若,,试问是的什么条件?说明你的理由
(3)当为任意整数时,判断命题的真假,并说明你的理由.
19. 已知非空数集,定义集合的“差值集”为.
(1)若集合,求,并求出的所有子集的个数.
(2)若集合,,且有且仅有5个元素,证明:.
(3)若集合,且集合有(且)个元素,记中元素的个数为,求的最值(用含的式子表示).
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