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.
1. 已知全集,集合,,则
A. B.
C. D.
2. 命题,的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
4. 设,则“”是“”的
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
5. 已知关于的一元二次不等式的解集为或,则不等式的解集是( )
A. B. 或
C. D. 或
6. 已知集合,,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
7. 若方程有两个不相等的实数根,且仅有一个根在区间(2,3)内,则实数的取值范围是( )
A. (3,4) B. (2,3) C. (1,3) D. (1,2)
8. 已知命题:“,”,命题:“,”.若两个命题中全称量词命题是假命题,另一个命题是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列命题为假命题的是( )
A. “”是“”的必要不充分条件
B. 若,,则
C. 方程有两个负根的充要条件是
D. 已知集合,且,则m的取值构成的集合为
10. 设正实数满足,则( )
A. 有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最大值为 D. 有最小值为5
11. 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,如:,,高斯函数在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“高斯函数”进行计费,以下关于“高斯函数”的描述,正确的是( )
A. 不等式的解集为
B. 若,恒成立,则实数
C. 不等式的解集为
D. 若不等式的解集为,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集为或,则________.
13. 不等式成立的一个充分不必要条件是,则的取值范围为________.
14. 对于实数x,y,z,记为x,y,z中的最大者,例如:,,.设实数,,,且或,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. (1)若不等式对一切恒成立,求实数a的取值范围.
(2)若不等式对一切恒成立,求实数x的取值范围.
16. 计算下列各式的值.
(1);
(2);
(3)已知,,为正实数,,,求的值.
17. 已知集合,集合.
(1)若,求的取值范围;
(2)在中有且仅有两个整数,求的取值范围.
18. 回答下列问题:
(1)已知,且,求的最小值;
(2)已知,若,求的最大值.
19. 若集合,其中,,…,为非空集合,,则称集合为集合的一个划分.
(1)写出集合的所有不同的2划分;
(2)设为有理数集的一个2划分,且满足对任意,任意,都有,判断命题“中的元素存在最大值,中的元素存在最小值.”的真假,并说明理由.
(3)设集合,对于集合的任意一个3划分,证明:存在,存在,,使得.
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高一数学
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知全集,集合,,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题根据交集、补集的定义可得.容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】,则
故选:A
【点睛】易于理解集补集的概念、交集概念有误.
2. 命题,的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,利用全称量词命题与存在量词命题的关系,准确改写,即可求解.
【详解】因为存在量词命题的否定为全称量词命题,
可得命题,的否定是:,.
故选:A
3. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,即得,
则得,
所以不等式的解集为.
4. 设,则“”是“”的
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】求出的解集,根据两解集的包含关系确定.
【详解】等价于,故推不出;
由能推出.
故“”是“”的必要不充分条件.
故选B.
【点睛】充要条件的三种判断方法:
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断;
(2)集合法:根据由p,q成立的对象构成的集合之间的包含关系进行判断;
(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把要判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题.
5. 已知关于的一元二次不等式的解集为或,则不等式的解集是( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知一元二次不等式的解集,结合韦达定理得到与的关系,代入所求不等式化简后即可求解.
【详解】因为关于的一元二次不等式的解集为或,
所以,且是方程的两个实根.
由韦达定理得:,
整理得,,其中.
将代入不等式,
可得:,
因为,可得:,即:,
则,解得或,
即所求不等式的解集为或.
6. 已知集合,,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】至多一个解,当时,无解,故,
当时,,解得,
当时,,
故所有的取值构成的集合为.
7. 若方程有两个不相等的实数根,且仅有一个根在区间(2,3)内,则实数的取值范围是( )
A. (3,4) B. (2,3) C. (1,3) D. (1,2)
【答案】D
【解析】
【分析】根据二次函数图像列不等式,通过解一元二次不等式可解得结果.
【详解】因为方程有两个不相等的实数根,且仅有一个根在区间(2,3)内,所以①当时,,,;
②令,,方程另一解为,不适合;
③令,,方程另一解为,不适合.
综上的取值范围是,
故选:D.
【点睛】本题考查根据二次函数零点分布求参数,考查基本分析求解能力,属中档题.
8. 已知命题:“,”,命题:“,”.若两个命题中全称量词命题是假命题,另一个命题是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先确定全称量词命题为假、存在量词命题为真,分别求出两个命题对应的取值范围,取交集即可得到结果.
【详解】命题为存在量词命题,命题为全称量词命题,由题意得为假命题,为真命题,
① 当为假命题时,其否定“”为真命题,
即二次方程有两个不相等的实根,
故判别式,得,即,解得或;
② 当为真命题时,因为的取值范围是,的最大值是,
只需即可满足条件,故为真命题时,
取上述两个范围的交集,可得实数的取值范围是.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列命题为假命题的是( )
A. “”是“”的必要不充分条件
B. 若,,则
C. 方程有两个负根的充要条件是
D. 已知集合,且,则m的取值构成的集合为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用必要不充分条件定义判断A;求出集合判断B;利用充要条件的定义,举例说明判断C;利用集合的互异性确定判断D.
【详解】对于A,只能得到集合有公共元素,并不能得到,
反之,由,可能有,此时,
因此“”是“”的既不充分也不必要条件,A是假命题;
对于B,依题意,,,,B不是假命题;
对于C,其充要条件是且,解得,C是假命题;
对于D,由集合,得,因此m的取值构成的集合中不含元素1,D是假命题.
故选:ACD
10. 设正实数满足,则( )
A. 有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最大值为 D. 有最小值为5
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用已知条件,结合基本不等式,通过配凑变形、平方转化、消元后1的代换技巧逐一计算每个选项的最值,判断对错.
【详解】对于A:, 当且仅当时等号成立,
故的最大值为,A正确;
对于B:, 由A知的最大值为,
因此的最小值为, 当且仅当时等号成立,
即最小值为,故B正确;
对于C:设,平方得:
,
因为,因此,即,
但等号成立条件为,结合解得,
不满足是正实数,等号取不到,因此不存在最大值,故C错误;
对于D:将代入,可得,
因, 故,
当且仅当,即时等号成立,此时有最小值为,故D正确.
【点睛】本题考查基本不等式求最值,核心是掌握基本不等式及其推论,常用配凑变形、平方转化、1的代换技巧,使用时必须验证等号成立条件是否满足给定范围.
11. 高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,如:,,高斯函数在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“高斯函数”进行计费,以下关于“高斯函数”的描述,正确的是( )
A. 不等式的解集为
B. 若,恒成立,则实数
C. 不等式的解集为
D. 若不等式的解集为,则
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A选项,根据“高斯函数”的定义和性质,解不等式判断选项A;对于B选项,求出的取值,结合不等式恒成立求出的取值范围,判断选项B;对于C选项,解二次不等式结合高斯函数的定义和性质判断选项C;对于D选项,首先根据不等式的解集确定的可以取值,然后逐一代入不等式中求解参数的取值范围并判断选项.
【详解】对于A选项,满足不等式的整数为,,,
时,对应;时,对应;时,对应,
满足不等式的区间为,故A选项错误;
对于B选项,当时,的取值为,,,,
令,不等式对恒成立,
当时,代入得,解得:;
当时,代入得,解得:;
当时,代入得,解得:;
当时,代入得,解得:;
综上可得:,故B选项正确;
对于C选项,由,解得:,
是整数,故无满足条件的整数解,
解集为,故C选项错误;
对于D选项,不等式的解集为,则,
令,不等式化为,
当时,由,即,可得:,即,
当时,需满足,解得:,
当时,需满足,解得:,
综上可得:,故D选项正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集为或,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由分式不等式解集的形式,可得不等式的分子与分母对应的二次方程或一次方程的根,从而求得,,的值.
【详解】因为,即,由不等式的解集可得,
令,得,解得:或.
由不等式的解集可得与是方程的解,
所以,解得:.
13. 不等式成立的一个充分不必要条件是,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【详解】不等式的解集为,
因为不等式成立的一个充分不必要条件是,所以,解得,
当时为,此时是不等式成立的充要条件,
所以的取值范围为.
14. 对于实数x,y,z,记为x,y,z中的最大者,例如:,,.设实数,,,且或,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】结合给定条件进行分类讨论和等量代换.
【详解】设,则,三式相加得,
当时,,所以,结合,可得,
代入,得,所以;
当时,,结合,可得,即,
由,得,代入,得,解得.
验证,当时,取,,,满足,,,且,
则,,,即,
所以的最小值为.
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. (1)若不等式对一切恒成立,求实数a的取值范围.
(2)若不等式对一切恒成立,求实数x的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)对二次项系数分类讨论,结合判别式可得结果;
(2)变换主元,结合一次函数的性质可得结果.
【详解】(1)因为对一切恒成立
①当a=3时,恒成立,所以a=3符合题意
②当时,,则
综上,a的取值范围为.
(2)因为不等式对一切恒成立
所以对一切恒成立
令,则
,
所以
所以a的取值范围为.
16. 计算下列各式的值.
(1);
(2);
(3)已知,,为正实数,,,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
;
【小问2详解】
.
【小问3详解】
设,所以,,,
因为,则,即,
所以,则.
17. 已知集合,集合.
(1)若,求的取值范围;
(2)在中有且仅有两个整数,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解不等式求出,根据可得,分类讨论确定集合B,列出相应不等式,即可求解;
(2)根据(1)中对a的分类讨论,确定集合B,结合中有且仅有两个整数,列出相应不等式,即可求解.
【小问1详解】
由,所以.
由,
因为,所以,
当时,即时,不等式为,显然该不等式解集为空集,
即,显然成立;
当时,即时,,
要想,只需,而,所以;
当时,即时,,
要想,只需,而,所以,
综上所述:的取值范围为;
【小问2详解】
由(1)可知:当时,,此时不符合题意;
由(1)可知:当时,,, 该区间的中点为,
要想中有且仅有两个整数,这两个整数只能是,故只需,
由,显然,所以,
由(1)可知:时,此时,,
要想中有且仅有两个整数,这两个整数只能是,故只需,
由,而,即,
综上所述:的取值范围为.
18. 回答下列问题:
(1)已知,且,求的最小值;
(2)已知,若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为,且,
所以
,
等号成立时且,即,
故的最小值为
【小问2详解】
因为,所以,所以,
即,得或,
因为,所以,所以,所以,
所以,当且仅当,即时取等号,
所以的最大值为
19. 若集合,其中,,…,为非空集合,,则称集合为集合的一个划分.
(1)写出集合的所有不同的2划分;
(2)设为有理数集的一个2划分,且满足对任意,任意,都有,判断命题“中的元素存在最大值,中的元素存在最小值.”的真假,并说明理由.
(3)设集合,对于集合的任意一个3划分,证明:存在,存在,,使得.
【答案】(1),,
(2)该命题为假命题,理由如下:
假设命题为真,则不妨设中元素的最大值为,中元素的最小值为,由题可知:,所以,
因为为中元素的最大值,所以,
因为为中元素的最小值,所以,
因为,所以,
这与矛盾,所以假设不成立,即命题不可能成立;
(3)由于集合中有16个元素,所以,,中至少有一个集合至少包含6个元素,
不妨设中至少包含6个元素,
设,,,,,,且,
假设对任意,对任意,都有,
那么,,,,,
又因为,,,,,
所以,,,,,
则,中必有一个集合至少包含,,,,中的3个元素,
不妨设这3个元素为,
由假设可知:,,,
对任意,,存在,,
都有,
又因为,而,与假设矛盾,
所以假设不成立,即存在,存在,,使得.
【解析】
【分析】(1)根据题意,3 个元素拆成两非空子集,只能是 “1 个元素 + 2 个元素” 的组合,即可求解;
(2)采用反证法,假设不同集合分别有最大值和最小值,则可推导出有理数不符合题意,即可证明;
(3)利用反证法,假设任意集合内任意两数之差都不在这个集合内,以及元素与集合之间的关系即可证明;
【详解】(1)集合的所有不同的2划分为,,
(2)略
(3)略
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