辽宁省沈阳市东北育才中学2024-2025学年高一上学期第一次月考(10月)数学试题
展开时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1.已知集合,则中元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
2.设集合,则集合的真子集的个数为( )
A.3 B.4 C.15 D.16
3.命题“,不等式”为假命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
4.设,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若则
D.若,则
5.若集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.对于实数,当且仅当时,规定,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
7.已知,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.方程至少有一个负实根的充要条件是( )
A. B.
C. D.或
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分,
9.设均为非空集合,且满足,则下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.下列四个命题中正确的是( )
A.由所确定的实数集合为
B.同时满足的整数解的集合为
C.集合可以化简为
D.中含有三个元素
11.已知关于的不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B.的最大值为
C.的最小值为8 D.的最小值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12.的解集是__________.
13.某班举行数学、物理、化学三科竞赛,每人至少参加一科,已知参加数学竞赛的有27人,参加物理竞赛的有25人,参加化学竞赛的有27人,其中同时只参加数学、物理两科的有10人,同时只参加物理、化学两科的有7人,同时只参加数学、化学两科的有11人,而参加数学、物理、化学三科的有4人,则全班共有__________人.
14.已知关于的不等式(其中)的解集为,若满足(其中为整数集),则使得集合中元素个数最少时的取值范围是__________.
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.(本小题13分)
已知集合为全体实数集,或.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
16.(本小题15分)
已知全集,集合,集合.
(1)若,求实数的取值集合;
(2)若集合,且集合满足条件__________(从下列三个条件中任选一个作答),求实数的取值集合.
条件①是的充分不必要条件:②是的必要不充分条件:③,使得.
17.(本小题15分)
设,且,令.
(1)证明:介于之间;
(2)求中哪个更接近于;
(3)你能设计一个比更接近于的吗?并说明理由.
18.(本小题17分)
对于二次函数,若,使得成立,则称为二次函数的不动点.
(1)求二次函数的不动点:
(2)若二次函数有两个不相等的不动点,且,求的最小值.
19.(本小题17分)
已知是非空数集,如果对任意,都有,则称是封闭集.
(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由:
(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由:
命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;
命题:若非空集合是封闭集,且,则也是封闭集:
(3)若非空集合是封闭集合,且为实数集,求证:不是封闭集.
东北育才高中2024-2025学年度上学期
高一年级数学科第一次月考答案
【解析】
1.解:在集合中,
观察集合的条件,当是正整数且时,有等4个元素,则中元素个数为4个.
故选C.
2.解:由题意可知,集合,集合中有4个元素,
则集合的真子集有个,
故选C.
3.解:命题“,不等式”为假命题,
则命题“,不等式”为真命题,
所以,解得,
所以使得命题“,不等式”为假命题,则实数的取值范围为1,
则命题“,不等式”为假命题的一个必要不充分条件是,
故选:A.
4.解:A:令,则,故错误;
B:令,则,故错误;
C:令,则,故错误;
D:因为,所以即,故正确;
故选D.
5.解:由题可知:.
当时,显然不成立即,则满足;
当时,,由可得:;
综上所述实数的取值范围为.
故选C.
6.解:由
,
根据的定义可知:不等式的解集是.
故选A.
7.解:因为,
则,
当且仅当时,即当,且,等号成立,
故的最小值为.
故选B.
8.当时,方程为有一个负实根,
反之,时,则
于是得;
当时,,
若,则,方程有两个不等实根,
,即与一正一负,
反之,方程有一正一负的两根时,
则这两根之积小于,
于是得,
若,由,
即知,方程有两个实根,
必有,此时与都是负数,
反之,方程两根都为负,
则,
解得,于是得,
综上,当时,方程至少有一个负实根,
反之,方程至少有一个负实根,必有.
所以方程至少有一个负实根的充要条件是.
故选:
9.解:因为,如下图所示,则,选项A正确:
,选项B正确:
,选项正确:
,选项D错误.
故选ABC.
10.解:分别取同正、同负和一正一负时,
可以得到的值分别为,故A正确;
由得,
所以符合条件的整数解的集合为,故B正确;
由,
可以得到符合条件的数对有,故C正确;
当时,;
当时,,
当时,;
当时,;
当时,;
当时,,
所以集合含有四个元素,故D错误,
故选ABC.
11.解:由题意,,且方程的两根为和,
所以,
所以,所以A正确;
因为,所以,可得,当且仅当时取等号,
所以的最大值为B正确;
,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为C错误;
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,所以D正确.
故选ABD.
12.解:由,
,
解得:或(舍去),
或,
即所求的解集为,
故答案为.
13.解:设参加数学、物理、化学三科竞赛的人分别组成集合,
各集合中元素的个数如图所示,
则全班人数为.
故答案为43.
14.解:分情况讨论:
当时,,解得;
当时,,
当且仅当时取等号,
解得或;
当时,,
当且仅当时取等号,
由,解得.
因为,集合中元素个数最少,所以不符合题意;
所以要使集合中元素个数最少,需要,解得.
故答案为:.
15.(本小题13分)
【答案】解:(1)当时,,所以或,
又或,所以或;
(2)由题可得,
①当时,则,即时,此时满足;
②当时,则,所以,
综上,实数的取值范围为.
16.(本小题15分)
【答案】解:(1)若,则,解得,
所以实数的取值集合为
(2)集合,
集合,则
此时,则集合,
当选择条件①时,是的充分不必要条件,有,
则,且不能同时取等,解得,
所以实数的取值集合为
当选择条件②时,是的必要不充分条件,有,
则,且不能同时取等,解得,
所以实数的取值集合为
当选择条件③时,,使得,有,
则,解得,
所以实数的取值集合为
17.(本小题15分)
【答案】解:(1)证明:
.
介于之间.
(2)
比更接近于.
(3)令,则比更接近于.
证明如下:由(2)知.
故比更接近于.
18.(本小题17分)
【答案】解:(1)由题意知:,
,解得,
所以,二次函数的不动点为和1.
(2)依题意,有两个不相等的正实数根,
即方程有两个不相等的正实数根,
所以,解得,
所以,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为6.
19.(本小题17分)
【答案】(1)解:对于集合,因为,
所以是封闭集;
对于集合,因为,
所以集合不是封闭集;
(2)解:对命题:令,则集合是封闭集,但不是封闭集,故错误;
对于命题:设,则有,又因为集合是封闭集,
所以,
同理可得,
所以,
所以是封闭集,故正确;
(3)证明:假设结论成立,设,
若,矛盾,所以,所以有,
设且,否则,
所以有,矛盾,故假设不成立,原结论成立,证毕.
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