内容正文:
重庆市江北中学校高2029届高一秋季学期10月月考数学试题
考试时长:120分钟
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. 集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意整理可得集合,结合常用数集分析判断即可.
【详解】由题意可得:集合.
故选:B.
2. 已知命题,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据存在量词命题的否定为全称命题即可求解.
【详解】为,.
故选:C.
3. 已知集合 ,则的真子集个数为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】先求出集合,再根据交集的定义及真子集的定义即可得解.
【详解】,
则,
所以的真子集个数为.
故选:A.
4. 若命题:“,使”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据“,”是真命题得到方程有解,然后根据根的判别式列方程求解即可.
【详解】因为“,”是真命题,所以,解得.
故选:C.
5. 设全集U为实数集,已知集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D. ,或,
【答案】D
【解析】
【分析】根据集合交集和补集的定义,结合一元二次不等式的解法进行求解即可.
【详解】,或,
,
又图中阴影部分所表示的集合是,
而,或,
即,或,
故选:D
6. 如果关于的不等式对一切实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题得关于的不等式对一切实数恒成立,再对分两种情况讨论得解.
【详解】由题得关于的不等式对一切实数恒成立,
当时,恒成立,所以时满足已知;
当时,由题得且,
解之得.
综上所述,.
故选:C
【点睛】本题主要考查不等式的恒成立问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
7. 已知,一元二次方程有一个正根,一个负根,则p是q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】根据一元二次方程根与系数的关系,结合充分性、必要性的定义进行判断即可.
【详解】因为一元二次方程有一个正根,一个负根,
所以,
因此由一定能推出,由不一定能推出,
所以p是q的充分不必要条件,
故选:A
8. 已知关于的不等式的解集中不含有整数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对实数的取值进行分类讨论,再由解集中不含有整数列出不等式可得结果.
【详解】不等式可分解为,
当时,不等式解集为,依题意可得,解得,
所以;
当,不等式为,此时解集为空集,符合题意;
当时,不等式解集为,依题意可得,解得,
所以;
综上可得,实数的取值范围为.
故选:D
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,部分选对的按比例得分,有选错的得0分.)
9. 设全集U={0,1,2,3,4},集合M={0,1,4},N={0,1,3},则( )
A. M∩N={0,1} B. ={4}
C. M∪N={0,1,3,4} D. ={4}
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据集合运算的定义判断.
【详解】由题意知M∩N={0,1},A正确;={2,4},B不正确;M∪N={0,1,3,4},C正确;)={0,1,4}∩{2,4}={4},D正确.
故选:ACD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 与表示同一函数
B. 已知函数的定义域为,则的定义域为
C. 的定义域为
D. 已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集为
【答案】BD
【解析】
【分析】A:利用同一函数的定义进行判断;B:利用复合函数定义域的求解方法,列不等式计算;C:结合根式、分式有意义的限制条件,求解函数定义域; D:利用一元二次不等式的解集与二次函数及对应方程根的关系,借助韦达定理得到系数关系,代入求解新的一元二次不等式.
【详解】选项A:同一函数要求定义域、对应法则均相同.的定义域为,的定义域为,二者定义域不同,不是同一函数,A错误;
选项B:的定义域为,则需满足,解不等式得,即的定义域为,B正确;
选项C:有意义需满足且,等价于且,解得定义域为,C错误;
选项D:因为不等式的解集为,所以二次函数开口向下,即,
且该不等式对应的一元二次方程的两个实根为,.
由韦达定理得,解得.
代入不等式,得.
因为,两边同时除以,得,解得,D正确.
11. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 的最小值为1
C. 若,则的最小值为8
D. 若恒成立,则的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A,利用基本不等式得,再解不等式即可;对B,根据基本不等式,易知等号不成立;对C,由代入式子中,再运用基本不等式处理即可;对D,由,即可得解.
【详解】对于A,,,当且仅当时取等号,
,解得,即,故A正确;
对于B,,
当且仅当,即时取等号,显然的值不存在,故B错误;
对于C,因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
对于D,,当且仅当时取等号,
所以,又恒成立,
所以,即的最小值为,故D正确.
故选:ACD.
二、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知集合,且,则_________.
【答案】-3
【解析】
【分析】由集合,,,且,得或,由此能求出结果.
【详解】解:集合,,,且,
或,
解得,或,
当时,,,,不合题意,
当时,,,,符合题意.
综上,.
故答案为:.
13. 已知,求的取值范围______________.
【答案】
【解析】
【分析】先将表示成关于与的表达式,再利用不等式的性质即可求得答案.
【详解】设,则,
解得,则,
因,
则,
故,
即的取值范围为.
故答案为:.
14. 已知均为正实数,若,则的最小值为_____.
【答案】25
【解析】
【分析】由代入消去,整理得,设,则得,利用基本不等式即可求得.
【详解】由可得,代入中,可得,
设,则,
于是,
因,当且仅当时,等号成立,
即时,取得最小值25.
故答案为:25.
【点睛】关键点点睛:解题的关键在于通过代入消元后,需要将所得的分式的分子进行换元处理,即可利用基本不等式求其最值.
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. 已知全集,集合,.
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1),或
(2)或,
【解析】
【分析】(1)根据一元二次不等式的解法,可得集合B,根据交集、并集运算的概念,即可得答案.
(2)先求得,,根据并集、交集运算的概念,即可得答案.
【小问1详解】
因为,解得或,
所以集合或,
所以,或
【小问2详解】
由(1)得,又或,
所以或,
16. 已知集合、集合().
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设命题:;命题:,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)分、讨论,根据交集的运算和空集的定义结合不等式即可求解;
(2)由必要不充分条件可知集合是集合的真子集,再分、讨论,即可得解.
【小问1详解】
由题意可知,又.
当时,,解得;
当时,,即时,
有或,解得或(舍去).
综上所述,实数的取值范围为;
【小问2详解】
命题是命题的必要不充分条件,集合是集合的真子集,
当时,,解得;
当时,若集合是集合的真子集,则有(②式与③式等号不能同时成立),
解得.
综上所述,实数的取值范围为.
17. 解答下列各题.
(1)若,求的最小值.
(2)若正数满足,
①求的最小值.
②求的最小值.
【答案】(1)7; (2)①36;②.
【解析】
【分析】(1)将变形为,后由基本不等式可得答案;
(2)①由基本不等式结合可得答案;②由可得,后由基本不等式可得答案.
【小问1详解】
由题.
当且仅当,即时取等号;
【小问2详解】
①由结合基本不等式可得:
,又为正数,
则,当且仅当,即时取等号;
②由可得,
则.
当且仅当,又,
即时取等号.
18. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是,
①求的值,
②是否存在实数,对任意时,有成立,若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)①;
②存在实数,对任意时,有成立,
由①知,,
由,则,
即对任意成立,
则,解得,
则的取值范围为.
(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;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)①由题意得为方程的根,且,进而结合韦达定理求解即可;
②转化题目为对任意成立,结合一次函数的性质求解即可;
(2)转化问题为解不等式,根据含参一元二次不等式的解法求解即可.
【小问1详解】
①由题意,为方程的根,且,
则,解得;
②略
【小问2详解】
由,则,
即,
当时,不等式为,解得,即不等式的解集为;
当时,不等式为,
令,得或,
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;
当时,,不等式的解集为.
综上所述,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;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19. 已知集合,若集合中存在三个元素,同时满足:①;②;③为偶数,则称集合具有性质.已知集合 ,对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,使得均属于,则称集合是集合的 “期待子集”.
(1)若集合,判断集合是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合 具有性质,证明: 集合是集合的“期待子集”;
(3)已知集合是集合的非空子集,证明: “集合是集合的‘期待子集’” 是 “集合具有性质”的充要条件.
【答案】(1)不具有性质
(2)由是偶数,得实数是奇数,
当时,由,得,即,
因为不是偶数,所以不合题意.
当时,由,得,即,或,
因为是偶数,不是偶数,所以不合题意.
所以集合,令,
解得,
显然,所以集合是集合的“期待子集”;
(3)先证充分性:当集合是集合的“期待子集”时,存在三个互不相同的,
使得均属于,不妨设,令,,,
则,即满足条件①,
因为,所以,即满足条件②,
因为,所以为偶数,即满足条件③,
所以当集合是集合的“期待子集”时,集合具有性质.
再证必要性:
当集合具有性质,则中存在,同时满足①;②;③为偶数,
令,,,则由条件①得,
由条件②得,由条件③得均为整数,
因为,
所以,且均为整数,所以,
因为,所以均属于,
所以当集合具有性质时,集合是集合的“期待子集”,
综上所述,对于的非空子集,集合是集合的“期待子集”的充要条件是集合 具有性质.
【解析】
【分析】(1)根据给定的定义条件,进行判断;
(2)由性质P确定集合B,再根据“期待子集”的定义,确定集合是集合的“期待子集”.
(3)分别证明充分性和必要性.
【小问1详解】
集合不具有性质,理由如下:
若取,为奇数,不满足条件③;
若取,或或,
均有,不满足条件②,
所以不具有性质;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:与集合的新定义有关的问题的求解策略:
(1)通过给出一个新的集合的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;
(2)遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析,运算,验证,使得问题得以解决.
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重庆市江北中学校高2029届高一秋季学期10月月考数学试题
考试时长:120分钟
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. 集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
2. 已知命题,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 已知集合 ,则的真子集个数为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 8
4. 若命题:“,使”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 设全集U为实数集,已知集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D. ,或,
6. 如果关于的不等式对一切实数恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知,一元二次方程有一个正根,一个负根,则p是q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
8. 已知关于的不等式的解集中不含有整数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
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,部分选对的按比例得分,有选错的得0分.)
9. 设全集U={0,1,2,3,4},集合M={0,1,4},N={0,1,3},则( )
A. M∩N={0,1} B. ={4}
C. M∪N={0,1,3,4} D. ={4}
10. 下列说法正确的是( )
A. 与表示同一函数
B. 已知函数的定义域为,则的定义域为
C. 的定义域为
D. 已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集为
11. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 的最小值为1
C. 若,则的最小值为8
D. 若恒成立,则的最小值为
二、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知集合,且,则_________.
13. 已知,求的取值范围______________.
14. 已知均为正实数,若,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. 已知全集,集合,.
(1)求,;
(2)求,.
16. 已知集合、集合().
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设命题:;命题:,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
17. 解答下列各题.
(1)若,求的最小值.
(2)若正数满足,
①求的最小值.
②求的最小值.
18. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是,
①求的值,
②是否存在实数,对任意时,有成立,若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
(2)求关于的不等式的解集.
19. 已知集合,若集合中存在三个元素,同时满足:①;②;③为偶数,则称集合具有性质.已知集合 ,对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,使得均属于,则称集合是集合的 “期待子集”.
(1)若集合,判断集合是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合 具有性质,证明: 集合是集合的“期待子集”;
(3)已知集合是集合的非空子集,证明: “集合是集合的‘期待子集’” 是 “集合具有性质”的充要条件.
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