精品解析:福建省晋江市养正中学2026-2027学年高一上学期第一次月考数学试卷
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内容正文:
养正中学2026—2027年高一上数学学科素养检测(一)
数学试卷
一、单选题
1. 如图,全集,,,则图中阴影部分所表示的集合为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】图中阴影部分表示,再根据交集和补集的定义计算即可得出答案.
【详解】根据已知条件有:图中阴影部分表示,
,所以,
所以图中阴影部分所表示的集合为:.
故选:B
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】特称命题的否定规则为:将存在量词改为全称量词,
保持量词对应的取值范围不变,同时否定原命题的结论,
原命题为“”的否定是“”,
则选项D正确.
3. 下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据同一函数的定义,结合定义域与对应法则,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不同,所以不是同一函数;
对于B中,函数的定义域为,
函数的定义域为或,
两个函数的定义域不同,所以不是同一函数;
对于C中,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不同,所以不是同一函数;
对于D中,函数的定义域为,
函数的定义域为,定义域和对应关系都相同,
以两个函数是同一函数.
故选:D.
4. 已知集合,则的真子集的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为集合,共3个元素,
所以集合的真子集个数为.
5. 设,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】A
【解析】
【分析】分别求出和的解,结合充分必要条件的定义,即可得出结论.
【详解】由,解得,
由,解得或,
“”成立,则“或”成立,
而“或”成立,“不一定成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查充分不必要条件的判定,属于基础题.
6. 已知方程的两根都大于,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三个二次的关系,数形结合列出不等式,求解即得.
【详解】设,依题意,该函数有2个零点(也可能有1个零点),且都大于1,
则有,解得.
7. 已知命题:,,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求成立时的取值范围,再根据必要不充分条件的定义判断选项.
【详解】由题意可得:,因为,
所以两边同时除以得:,
令,,由均值不等式可得:
,当时取最小值,
故成立时,,
在A选项中,与命题中的取值范围相同,是充要条件,
在B选项中,,
所以是命题的一个必要不充分条件,
在C选项中,与没有包含关系,
所以不是必要不充分条件,
在选项D中,与没有包含关系,
所以,不是必要不充分条件.
8. 当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当时,可得,符合题意;
当时,二次函数的对称轴为.
若,则抛物线开口向上,则,解得;
若,抛物线开口向下,则,解得;
综上所述:的取值范围是.
二、多选题
9. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,,则
D. 若,,则
【答案】CD
【解析】
【详解】对于A,若,当时,不满足,故A错误,
对于B,当,,,时,
满足若,,不满足,故B错误,
对于C,由题意得,故C正确,
对于D,因为,所以,
而,则由不等式性质得,故D正确.
10. 已知,为正实数,,则( )
A. 的最大值为4
B. 的最小值为
C. 的最小值为
D. 的最小值为16
【答案】ACD
【解析】
【详解】对于A选项,因为为正实数,,则,
当且仅当时取等号,故A选项正确;
对于B选项,,
当且仅当时取等号,所以的最大值为,故B选项错误;
对于C选项,因为,则,
故,
当且仅当时取等号,故C选项正确;
对于D选项,因为
,
因为,所以,所以的最小值为16,故D选项正确.
11. 已知集合是由个正整数组成的集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.下列说法正确的是( )
A. 不是“可分集合”
B. 是“可分集合”
C. 四个元素的集合可能是“可分集合”
D. 五个元素的集合不可能是“可分集合”
【答案】ABD
【解析】
【分析】去掉3,由“可分集合”的定义判断即可判断A,逐一去掉一个元素,列举即可可判断BD;不妨设,讨论当在集合,,,,中去掉元素、后,将剩余元素构成的集合,结合“可分集合”的定义进行分拆,得出等式,推出矛盾,即可判断D;
【详解】对于A,去掉3后,,2,不满足定义,,2,3,不是“可分集合”, A正确;
对于B,集合所有元素之和为49,
当去掉元素1时,剩下的元素之和为48,集合,5,7,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素3时,剩下的元素之和为46,集合,9,与,7,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素5时,剩下的元素之和为44,集合,3,7,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素7时,剩下的元素之和为42,集合,9,与,5,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素9时,剩下的元素之和为40,集合,3,5,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素11时,剩下的元素之和为38,集合,7,与,5,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素13时,剩下的元素之和为36,集合,3,5,与,的元素和相等,符合题意;
因此集合是“可分集合”, B正确;
对于C,不妨设,去掉,则,去掉,则,
于是,与矛盾,
因此,,,一定不是“可分集合”, C错误;
对于D,不妨设,
若去掉元素,将集合,,,分成两个交集为空集的子集,
且两个子集元素之和相等,则有,或者②,
若去掉元素,将集合,,,分成两个交集为空集的子集,
且两个子集元素之和相等,则有③,或者④,
由①③或②④得,矛盾;
由①④或②③得,矛盾,
因此集合,,,,不是“可分集合”, D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:对于以集合为背景的新定义问题的求解策略:
1、紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把心定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程中;
2、用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用的集合的性质的一些因素.
3、涉及有交叉集合的元素个数问题往往可采用维恩图法,基于课标要求的,对于集合问题,要熟练基本的概念,数学阅读技能、推理能力,以及数学抽象和逻辑推理能力.
三、填空题
12. 已知,则函数的最大值为______.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,
由二次根式性质得,故,
当且仅当时取等,此时解得,故最大值为.
13. 已知集合M={x|x2=1},N={x|ax=1},若N⊆M,则实数a的取值集合为_____ .
【答案】
【解析】
【分析】求出集合中的元素,然后分类讨论确定值.
【详解】由已知,又中至多一个元素,
若,则,
若,则,若,则,
故答案为:.
14. 已知当时,不等式恒成立,则实数a的取值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】考虑,和三种情况,得到前两种不合要求,分析出为方程的正实根,故,求出.
【详解】①,要想,即,
故,解得,不满足,舍去;
②,,,要想,
需满足在恒成立,
但的图象为抛物线,它的开口向上,故矛盾,舍去;
③,当时,,;
当时,,,
考虑的解,因为,故此方程必有两个不同的解,,
而,故此方程有且仅有一个正实根,
故为方程的正实根,故,故,
故答案为:.
四、解答题
15. 已知函数的定义域为集合,集合.
(1)求集合;
(2)设全集,求,.
【答案】(1),;
(2),.
【解析】
【分析】(1)由根式、分母有意义求解;
(2)先求补集再运算.
【小问1详解】
要使得有意义,则且,
得,所以;
由得,解得或,故.
【小问2详解】
由(1)知,.
则,所以;
,所以.
16. 已知集合或,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)并集为全集等价于填补的补区间,根据区间端点列不等式组,取交集得到参数范围;
(2)交集条件等价于是补集的子集,分空集、非空两类讨论,分别列不等式后取并集得参数范围.
【小问1详解】
集合或,,
若,则,解得,取交集得,
故实数的取值范围是;
【小问2详解】
由已知,等价于,
分两种情况讨论:
①当∅时,满足子集关系,此时,解得;
②当∅时,有,解得,
综上,,
故实数的取值范围是.
17. 北京冬奥会举世瞩目,树立了中国形象,同时也带动了中国冰雪运动器械的蓬勃发展,张家口某冰上运动器械生产企业生产某种产品的年固定成本为100万元,每生产千件,需另投入成本万元.当年产量低于30千件时,;当年产量不低于30千件时,.每千件产品的售价为30万元,且生产的产品能全部售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式.
(2)当年产量为多少千件时,该企业所获年利润最大?最大年利润是多少?
【答案】(1)
(2)当年产量为30千件时,该企业所获年利润最大为300万元
【解析】
【分析】(1)根据利润与成本之间的关系,分类计论进行求解即可;
(2)根据基本不等式,结合二次函数的性质进行求解即可.
【小问1详解】
当时,;
当时,.
所以
【小问2详解】
当时,函数的对称轴为,所以此时该函数是单调递增函数,因此有
,
当时,,
当且仅当时,等号成立.
因为,所以当年产量为30千件时,该企业所获年利润最大为300万元.
18. 已知函数.
(1)若不等式的解集为,求的值;
(2)若,求不等式的解集;
(3)若,对,,若存在实数使得成立,求的最小值.
【答案】(1);
(2)当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为.
(3).
【解析】
【分析】(1)由题意知,与是方程的两根,利用一元二次方程根与系数的关系可求出、的值;
(2)由,将所求不等式变形为,然后对进行分类讨论,并比较与的大小关系,即可得出不等式的解集;
(3)由一元二次不等式恒成立可得的范围,然后分离参数,把看成的函数,判断出最小值出现在取边界,转化为单变量函数取最值,即可得到结果.
【小问1详解】
由条件可得,且为的两根,
由根与系数关系得,解得.
【小问2详解】
当时,不等式即,即,
①时,不等式可化为,,解得或;
②时,不等式可化为,解得;
③时,原不等式可化为.
则当时,,解得;
当时,解得;
当时,,解得,
综上:当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【小问3详解】
当时,由,得,不符合题意,则,
由恒成立,得,解得,
由,得,
由,得,当时,;
当时,,且对递增,
则当时,,
令,则
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
19. 已知函数.
(1)若,,函数的最小值为0,求a的值;
(2)若,不等式有且仅有四个整数解,求实数的取值范围;
(3)当时,对,,若存在实数m使得成立,求m的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)代入已知条件,分类讨论的取值情况,利用判别式法即可得解;
(2)先分析得的两个实根满足,进而得到,从而利用二次函数的性质得到关于的不等式组,解之即可得解;
(3)根据题意分析得,,进而得到,再多次利用换元法,结合基本不等式即可得解.
【小问1详解】
当,时,,
由题意得,函数的值域,
(i)时,不符合题意;
(ii)时,,即;此时满足题意,
综上,.
【小问2详解】
因为,不等式转化为,
因为有四个整数解,
则必有两个不相等实数根,记为,且,
又因为当时,,
当时,,
的图象开口向上,对称轴为,所以,
故不等式的解集中的四个整数解为,所以,
所以,故.
【小问3详解】
因为当时,对,,
由题设,有,则,
又,,
故存在使成立,则,
所以,
令,则,,
令,则,且,
故,
当且仅当,即,,时,等号成立,
所以,即的最小值为.
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数学试卷
一、单选题
1. 如图,全集,,,则图中阴影部分所表示的集合为( ).
A. B. C. D.
2. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
3. 下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A. B.
C. D.
4. 已知集合,则的真子集的个数是( )
A. B. C. D.
5. 设,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
6. 已知方程的两根都大于,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知命题:,,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
8. 当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,,则
D. 若,,则
10. 已知,为正实数,,则( )
A. 的最大值为4
B. 的最小值为
C. 的最小值为
D. 的最小值为16
11. 已知集合是由个正整数组成的集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.下列说法正确的是( )
A. 不是“可分集合”
B. 是“可分集合”
C. 四个元素的集合可能是“可分集合”
D. 五个元素的集合不可能是“可分集合”
三、填空题
12. 已知,则函数的最大值为______.
13. 已知集合M={x|x2=1},N={x|ax=1},若N⊆M,则实数a的取值集合为_____ .
14. 已知当时,不等式恒成立,则实数a的取值为______.
四、解答题
15. 已知函数的定义域为集合,集合.
(1)求集合;
(2)设全集,求,.
16. 已知集合或,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 北京冬奥会举世瞩目,树立了中国形象,同时也带动了中国冰雪运动器械的蓬勃发展,张家口某冰上运动器械生产企业生产某种产品的年固定成本为100万元,每生产千件,需另投入成本万元.当年产量低于30千件时,;当年产量不低于30千件时,.每千件产品的售价为30万元,且生产的产品能全部售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式.
(2)当年产量为多少千件时,该企业所获年利润最大?最大年利润是多少?
18. 已知函数.
(1)若不等式的解集为,求的值;
(2)若,求不等式的解集;
(3)若,对,,若存在实数使得成立,求的最小值.
19. 已知函数.
(1)若,,函数的最小值为0,求a的值;
(2)若,不等式有且仅有四个整数解,求实数的取值范围;
(3)当时,对,,若存在实数m使得成立,求m的最小值.
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