四川省绵阳市绵阳中学2023-2024学年高一数学上学期9月月考试题(Word版附解析)
展开绵阳中学高2023级高一上期第一学月考试
数学试题
满分150分,时长120分钟
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1. 下列各式中,正确的是( )
①;②;③;④;⑤;⑥.
A. ①② B. ②⑤ C. ④⑥ D. ②③
【答案】D
【解析】
【分析】
理解元素与集合、集合与集合之间的关系即可判断各项的正误,进而得到正确选项.
详解】①集合之间没有属于、不属于关系,错误.
②是相等的,故成立,正确.
③空集时任何集合的子集,正确.
④不相等,错误.
⑤集合研究的元素不一样,没有相等或包含关系,错误.
⑥,元素与集合只有属于、不属于关系,错误.
故选:D
2. 满足条件的集合有( )种
A. 3 B. 5 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意知集合必包含,再根据列举出集合即可.
【详解】因为,
所以集合可以为,,共个.
故选:D.
3. 若,则的值是( )
A. 1或或2 B. 1或2 C. D. 1或
【答案】C
【解析】
【分析】根据得到或,然后解方程根据元素的互异性进行取舍即可.
【详解】因为,所以①或②,
由①得或,其中与元素互异性矛盾,舍去,
符合题意,此时,由②得,符合题意,此时,
故选:C.
4. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解不等式化简集合A,再利用交集、补集的定义求解作答.
【详解】解不等式,得,即,因此,
所以,.
故选:C.
5. 命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先找到命题成立的等价条件,再分析充分不必要条件.
【详解】等价于,
∴“”为真命题等价条件为,
∴命题“”是真命题的一个充分不必要条件,则a的取值范围是的真子集,
故选:A
6. 设a,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由,可得,A错;利用作差法判断B错;由,而,可得C错;利用基本不等式可得D正确.
【详解】,,故A错;
,,即,可得,,故B错;
,,而,则,故C错;
,,,等号取不到,故D正确;
故选:D
7. 若下列3个关于x的方程,,中最多有两个方程没有实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据3个关于x的方程都没有实数根求出a的取值范围,再求其补集即可.
【详解】假设3个关于x的方程都没有实数根,则即所以,
所以若这3个关于x的方程中最多有两个方程没有实数根,则实数a的取值范围是.
故选:A.
8. 已知,,且,若对任意的,恒成立,则实数m的值不可能为( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】先用基本不等式求出 的最小值,以确定 的范围,再解不等式即可求出m的范围.
【详解】由条件 ,得 , ,
,即 ,得 ,解得 或 ;
故选:B.
二、多选题(共4小题,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分,共20分)
9. 下列选项中正确的有( )
A. {质数}{奇数}
B. 集合与集合没有相同的子集
C. 空集是任何集合的子集
D. 若,则
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A,举例判断,对于B,根据子集的定义判断,对于C,根据空集的性质分析判断,对于D,根据子集的性质分析判断
【详解】对于A,因为2是质数,但2不是奇数,所以{质数}不是{奇数}的子集,所以A错误,
对于B,因为空集是任何集合的子集,所以集合与集合有相同的子集为空集,所以B错误,
对于C,因为空集是任何集合的子集,所以C正确,
对于D,因为,所以,所以D正确,
故选:CD
10. 下列命题中是真命题的有( )
A. “”是“”成立的充分不必要条件
B. “”是“”成立的充要条件
C. “是“”成立的既不充分也不必要条件
D. 命题“”的否定是“”
【答案】AC
【解析】
【分析】根据特殊值、不等式的性质以及全称命题的否定逐项判断即可.
【详解】对A,由不等式的性质知:,则,
当,,满足,
但不满足,
“”是“”成立的充分不必要条件,故A正确;
对B,由不等式的性质知:,则,
当时,满足,但不满足,
“”是“”成立的充分不必要条件,故B错误;
对C,当时,满足,但,
当时,满足,但,
“”是“”成立的既不充分又不必要条件;故C正确;
对D,根据全称命题否定得其否定为“”,故D错误.
故选:AC.
11. 若不等式的解集是,则下列选项正确的是( )
A. 且 B.
C. D. 不等式的解集是
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据一元二次不等式解集可判断出的正负以及的关系,由此可判断各选项的对错.
【详解】因为的解集为,解集属于两根之内的情况,所以,
又因为,所以;
A.,故正确;
B.因为,所以,故正确;
C.因为解集为,所以,故错误;
D.因为即为,即,解得,故正确;
故选:ABD.
12. 下列不等式正确的有( )
A. 若,则函数的最小值为2
B. 最小值等于4
C. 当
D. 函数最小值为
【答案】CD
【解析】
【分析】利用基本不等式的性质和对勾函数单调性依次判断选项即可.
【详解】对选项A,,令,则,,,
根据对勾函数的单调性知:在上单调递增,,故A错误;
对选项B,当时,根据对勾函数的单调性知:为减函数,所以,故B错误;
对选项C,因为,,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
对选项D,,
当且仅当,即时,等号成立,故D正确.
故选:CD.
三、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)
13. 某班共人,其中人喜欢篮球,人喜欢乒乓球,人对这两项运动都不喜欢,则喜欢篮球又喜欢乒乓球的人数为______.
【答案】
【解析】
【分析】设出喜欢篮球又喜欢乒乓球的人数,根据题意,列方程即可解出答案.
【详解】设喜欢篮球又喜欢乒乓球的人数为,则,解得.
故答案为:.
14. 已知集合有且仅有两个子集,则实数__________.
【答案】1或
【解析】
【分析】结合已知条件,求出的解的个数,然后对参数分类讨论,并结合一元二次方程的根的个数与判别式之间的关系求解即可.
【详解】若A恰有两个子集,所以关于x的方程恰有一个实数解,
①当时,,满足题意;
②当时,,所以,
综上所述,或.
故答案为:1或.
15. 已知实数,满足且,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】结合已知条件,利用不等式性质即可求解.
【详解】因,
所以 ①,
又由可得, ②,
由①②相加可得,,
故的取值范围是.
故答案为:
16. 已知关于的不等式的解集为且,则_________,的最小值为_________.
【答案】 ①. 2 ②. 4
【解析】
【分析】由题可得,从而得出的关系,然后利用基本不等式即得.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以,
所以,又,,
因为
当且仅当时取等号,
所以的最小值为
故答案为:2;.
四、解答题(共6小题,第17题10分,第18-22题每题12分,满分70分)
17. 已知集合(为实数).
(1)求;
(2)若,求的值;
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】(1)解一元二次不等式即可求解;
(2)由一元二次不等式的解可知方程的根,由根与系数的关系求解.
【小问1详解】
由题意,,
由解得或,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以是方程的两根,
则,解得.
18. 求解下列问题:已知,,,,.
(1)比较与的大小;
(2)比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用作差法即可比较;
(2)作差后配方再比较大小.
【小问1详解】
因为,所以.
【小问2详解】
因为
,,
,故.
19. 已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或,;(2).
【解析】
【分析】(1)先求出集合,再利用集合的交并补运算即可;
(2)利用,按,分类讨论,求出a的取值范围即可.
【详解】(1)当时,集合,
,
(2)由,得当时,即时,解得,符合题意;
当时,时, , 解得
综上可知:
【点睛】本题考查了集合交并补运算,集合的包含关系,分类讨论思想,属于基础题.
20. 已知,.
(1)若,,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出集合B,由题意可得出,即可得出关于实数的不等式组,即可解出答案;
(2)由参变分离法得出,对于任意恒成立,利用二次函数的基本性质求出在上的最大值,即可解出答案.
【小问1详解】
,且,
,
若,,且是的必要不充分条件,
则,
则且等号不同时成立,
解得:,
即实数的取值范围为:;
【小问2详解】
若,恒成立,
即,,
令,,
当时,取最大值为,
则,
即实数的取值范围为:.
21. 设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件利用一元二次不等式恒成立求解作答.
(2)分类讨论解一元二次不等式即可作答.
【小问1详解】
,恒成立等价于,,
当时,,对一切实数不恒成立,则,
此时必有,
即,解得,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
依题意, ,可化为,
当时,可得,
当时,可得,又,
解得,
当时,不等式可化为,
当时,,解得,
当时,,解得或,
当时,,解得或,
所以,当时,原不等式的解集为,
当时,原不等式的解集为,
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或.
22. 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,甲工程队报价最低?
(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)4米; (2).
【解析】
【分析】(1)由题意得出甲工程队报价元关于左右两侧墙的长度的函数,利用均值不等式求最小值即可;
(2)由题意得不等式恒成立,分离参数后,利用均值不等式求最小值即可得解.
【小问1详解】
因为屋子的左右两侧墙的长度均为米(),底面积为12平方米,
所以屋子的前面墙的长度均为米(),
设甲工程队报价为元,
所以(元),
因为,
当且仅当,即时等号成立,
所以当左右两面墙的长度为米时,甲工程队报价最低为元.
【小问2详解】
根据题意可知对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
所以对任意的恒成立,
因为,,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
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