内容正文:
高一上学期数学
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. 命题“”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方法,改变量词,否定结论即可.
【详解】命题“”的否定是“”.
故选:.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为集合A和B都表示奇数集,所以.
3. 若,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,那么 D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】ACD可举出反例;B选项,利用不等式性质可得.
【详解】A选项,当且时,有,A错误;
B选项,因为,所以,所以,不等式两边同除以得,,B正确;
C选项,取,显然,C错误;
D选项,当时,,D错误,
故选:B.
4. 已知集合若,则a的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】通过和两类情况讨论即可.
【详解】由题得,因为,所以.
当时,,满足;
当时,,因为,所以或,解得1或,
综上的取值构成的集合为.
故选:D.
5. 已知关于的不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据一元二次不等式解集与一元二次方程根的关系,再结合韦达定理得到,,,从而代入目标不等式,化简即可求解.
【详解】由不等式的解集是,
则和是方程的两个根,且,
所以,解得,
所以将不等式化为,
整理得,解得,
所以不等式的解集为.
6. 在潭柘寺智慧文旅体验活动中,已知青年游客人数多于中年游客人数,中年游客人数多于老年游客人数,老年游客人数的两倍多于青年游客人数,那么下列选项中一定成立的是( )
A. 青年游客人数与中年游客人数之和多于老年游客人数的三倍
B. 青年游客人数与老年游客人数之和多于中年游客人数的两倍
C. 中年游客人数与老年游客人数之和多于青年游客人数
D. 青年游客人数的两倍与老年游客人数之和多于中年游客人数的三倍
【答案】C
【解析】
【分析】设青年、中年、老年游客人数分别为正整数,将题干条件转化为不等式组:,,,代入特殊值验证,可以判断选项A、B、D;由可得,进而可得,可以判断C.
【详解】设青年、中年、老年游客人数分别为正整数
选项A:若,满足所有题干条件,此时,不满足“多于三倍”,故A错误;
对选项B:若,,不满足“多于两倍”,故B错误;
对选项C:由可得,又,因此,
即恒成立,故C正确;
对选项D:若,满足,此时,
不满足“多于三倍”,故D错误.
7. 设命题:对任意,不等式恒成立;命题:存在,使得不等式成立.若,中至少有一个是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】先由二次函数的性质求出为真时,解二次不等式可得命题等价于,可求p,q都是真命题的范围,进而可得答案.
【详解】若p为真命题,即对任意,不等式恒成立,
等价于当时,,
当时,,
即,所以;
若q为真命题,即存在,不等式成立,
等价于当时,.
由于,,所以,解得.
若p,q都是真命题,则;
所以,若命题p,q中至少有一个是假命题,则或.
故选:D.
8. 已知,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】原等式变形为,再由基本不等式求解即可.
【详解】由得,得,
则,
等号成立时,,即,
故的最小值为.
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. 已知命题,命题,且命题是的必要不充分条件,则( ).
A. 是的充分不必要条件 B. 是的充分不必要条件
C. 命题可以是“” D. 命题可以是“”
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A项,由,得或,
因为,所以p是q的充分不必要条件,故A正确;
对于B项,因为r是q的必要不充分条件,所以,,
由于,从而,且,所以p是r的充分不必要条件,故B正确;
对于C项,因为,所以命题r不能是“”,故C错误;
对于D项,因为或,但或,
所以命题r可以是“”,故D正确.
10. 已知正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值为2
C. 的最小值为4 D. 的最小值为2
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A变形已知等式,推导的取值范围,选项B应用均值不等式求解,选项C利用的代换变形,应用均值定理求解,选项D将所求式子变形为,求最值.
【详解】正实数,满足,,
,,选项A正确;
,,,
当且仅当时,即时,等号成立,选项B正确;
,
当且仅当,即时,即等号成立,选项C错误;
,
,,,选项D正确.
11. 已知对任意的,不等式恒成立,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为8
D. 的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】由时,转化为恒成立,显然不成立;得到,然后令,再同一坐标系中作出其大致图象,得到逐项判断.
【详解】当时,对任意的,不等式恒成立等价于对任意的,
不等式恒成立,显然不成立;则,故B正确;
令,再同一坐标系中作出其大致图象,如图所示:
则,解得,故A错误;
,当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
,因为,所以取不到,故D错误;
故选:BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 满足条件的集合A的个数是__________.
【答案】7
【解析】
【分析】根据子集的概念写出符合条件的集合后可得.
【详解】因为集合,所以集合A可以是,,共7个.
故答案为:7.
13. 已知关于的不等式:的解集为,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据解集为,得出不等式恒成立,再分是否为0,分类讨论列式求解.
【详解】因为关于的不等式:的解集为,所以关于的不等式:恒成立,
当时,不等式为恒成立,符合题意;
当时,必须且只需,解得;
综上,.
故答案为:.
14. 已知,且,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】
先利用把化成,利用基本不等式可求的最小值,再根据不等式的性质把目标代数式放缩为与有关的代数式,再利用基本不等式可求题设中目标代数式的最小值.
【详解】因为,,
所以,
当且仅当时等号成立.
又因为,由不等式的性质可得
.
又因为,
当且仅当时等号成立.
所以的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查多元代数式的最值,处理这类问题的基本策略是降元处理,降元时要结合目标代数式的结构特点,找出能整体处理的部分,本题属于难题.
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)若,求及.
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)先分别求出集合与,再根据交并补的运算性质求出及即可;(2)由是的充分不必要条件,则,列出不等关系求出的取值范围即可.
【小问1详解】
由题可得,则或,
当时,,所以,;
【小问2详解】
若是的充分不必要条件,则,又,所以,则,即,
所以,当时,且等号不能同时取到,解得,所以,
当时,,不合题意,所以的取值范围为.
16. 实数满足.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围:
(3)求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用不等式的性质即可求解;
(2)利用待定系数法可得,进而利用不等式的性质求解;
(3)根据即可求解.
【小问1详解】
由可得,故,
由可得,故,
【小问2详解】
设,故且,
解得,
因此,
故,即,
【小问3详解】
由于,
所以,
由于,故,
进而,因此,
故
17. 某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为x米().
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元(),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求a的取值范围.
【答案】(1)米,元
(2)
【解析】
【分析】(1)先求得总报价的表达式,然后利用基本不等式求得最低报价.
(2)根据整体报价列不等式,然后分离参数,利用基本不等式求得的取值范围.
【小问1详解】
设甲工程队的总报价为y元,
则,
又,
当且仅当,即时等号成立.
即当左右两面墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为元.
【小问2详解】
由题意可得,对任意的恒成立,
即,
所以,
又,
当且仅当,即时等号成立.
所以,所以的取值范围为.
18. 已知不等式的解集为
(1)若,
①求的取值范围;
②不等式有且仅有10个整数解,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
【答案】(1)①;②
(2)
当时,不等式解集为或;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为.
【解析】
【分析】(1)①由题设有恒成立,且的解集为,结合韦达定理及不等式恒成立求参数范围;②根据①所得系数关系得,再由整数解个数确定右端点范围求范围;
(2)讨论参数范围,同(1)的分析过程及含参一元二次不等式的解法求对应解集.
【小问1详解】
①,原不等式的解集为,
所以,必有恒成立,且的解集为,
故方程的2个根为2,3,则,
所以恒成立,得恒成立,
所以,解得,
②,
故,则,
不等式有且仅有10个整数解,故,
所以的取值范围为;
【小问2详解】
当时,由(1),有,此时,
即,
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为.
当时,原不等式中恒成立,且的解集为,
则,故恒成立,
所以恒成立,即,解得,
此时,解集为或,
当时,,则无解.
当时,,则.
综上:
当时,不等式解集为或;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为.
19. 设集合、为正整数集的两个子集,、至少各有两个元素.对于给定的集合,若存在满足如下条件的集合:
①对于任意,若,都有;②对于任意,若,则.则称集合为集合的“集”.
(1)若集合,求的“集”;
(2)若三元集存在“集”,且中恰含有4个元素,求证:;
(3)若存在“集”,且,求的最大值.
【答案】(1);
(2)设集合,不妨设,
假设,即,则且,
由②知,注意到,故有,即,所以,
故,即,因为集合中有4个元素,故设,
由②可得:若,则,∴,矛盾;
若,,则或或,所以或或,与集合元素的互异性矛盾,
假设错误,故.
(3)4.
【解析】
【分析】(1)根据定义直接求解;
(2)利用反证法推矛盾即可证明;
(3)设,结合(2)的结论推出不成立,结合定义和得即可求解.
【小问1详解】
若,由题意可得,,,,即,此时,满足题意,
假设集合中还有第四个元素为,则由题意可知:若,即,则,∴不成立;
若,则,∴或9或27,矛盾.故集合中无四个元素,所以集合.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,,不妨设,
所以,,又,故,同理可得,
若,与(2)类似得,从而必有,
对任意的,有,即,所以,即.
若,即,,故,,,,
所以,即,从而必有,
对任意的,必有,即,所以,即.
综上,得,又时,有,符合题意,
所以的最大值为4
【点睛】关键点点睛:本题考查集合新定义,关键是充分利用定义并分类讨论和求解第三问,并充分利用反证法推理.
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高一上学期数学
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. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 若,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,那么 D. 若,则
4. 已知集合若,则a的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
5. 已知关于的不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6. 在潭柘寺智慧文旅体验活动中,已知青年游客人数多于中年游客人数,中年游客人数多于老年游客人数,老年游客人数的两倍多于青年游客人数,那么下列选项中一定成立的是( )
A. 青年游客人数与中年游客人数之和多于老年游客人数的三倍
B. 青年游客人数与老年游客人数之和多于中年游客人数的两倍
C. 中年游客人数与老年游客人数之和多于青年游客人数
D. 青年游客人数的两倍与老年游客人数之和多于中年游客人数的三倍
7. 设命题:对任意,不等式恒成立;命题:存在,使得不等式成立.若,中至少有一个是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D. 或
8. 已知,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D. 2
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. 已知命题,命题,且命题是的必要不充分条件,则( ).
A. 是的充分不必要条件 B. 是的充分不必要条件
C. 命题可以是“” D. 命题可以是“”
10. 已知正实数,满足,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值为2
C. 的最小值为4 D. 的最小值为2
11. 已知对任意的,不等式恒成立,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的最小值为8
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. 满足条件的集合A的个数是__________.
13. 已知关于的不等式:的解集为,则实数的取值范围是__________.
14. 已知,且,则的最小值为________.
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)若,求及.
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
16. 实数满足.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围:
(3)求的取值范围.
17. 某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为x米().
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元(),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求a的取值范围.
18. 已知不等式的解集为
(1)若,
①求的取值范围;
②不等式有且仅有10个整数解,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
19. 设集合、为正整数集的两个子集,、至少各有两个元素.对于给定的集合,若存在满足如下条件的集合:
①对于任意,若,都有;②对于任意,若,则.则称集合为集合的“集”.
(1)若集合,求的“集”;
(2)若三元集存在“集”,且中恰含有4个元素,求证:;
(3)若存在“集”,且,求的最大值.
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