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梅河口市第五中学2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题
一、单选题
1.已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
2.命题 的否定是( )
A. B.
C. D.
3.“ 成立”是“ 成立”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.已知 ,则( )
A. B. C. D.
5.已知函数 的定义域和值域均为 ,则函数 的定义域和值域分别为( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
6.若 ,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
7.已知 ,且 ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.8.已知函数 在 上单调递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列各组函数是相等函数的是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
10.若“ ”为真命题,“ ”为假命题,则集合 可以是( )
A. B.
C. D.
11.当两个集合中一个集合为另一个集合的子集时,称这两个集合构成“全食”;当两个集合有公共元素,
但互不为对方子集时,称这两个集合成“偏食”.对于集合 , ,若
与B构成“全食”或“偏食”,则实数 的取值可以是( )
A.-2 B. C.0 D.1
三、填空题
12.已知不等式 的解集是 ,若不等式 的解集为 ,则
.13.已知 是定义在 上的函数,若函数 为偶函数,函数 为奇函数,则 .
14.函数 的定义域为 .
四、解答题
15.已知全集 ,不等式 的解集是 ,集合 .
(1)求实数 , 的值;
(2)求 .
16.已知集合 ,集合 为整数集,令 .
(1)求集合 ;
(2)若集合 , ,求实数 的值.
17.用配方法求出下列函数图象的对称轴及函数的最值:
(1)
(2)
18.解下列不等式:
(1)
(2)
19.对任意给定的不小于3的正整数n,n元集合(含有n个元素的集合) ,
均为正整数集的子集,若集合A和集合B满足① ,②
,③ ,则称集合A,B互为不交双等集.(1)分别判断集合 与 和集合 与 是否互为不交双等集,请说
明理由.
(2)若集合 与集合 互为不交双等集,求 的值.
(3)证明:对任意给定的正整数 ,存在两个n元正整数集M,N互为不交双等集.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B B C C A B BD AB
题号 11
答案 BCD
1.D
根据常见数集,结合交集运算,可得答案.
【详解】因为集合 是所有非正整数组成的集合,所以 .
故选:D.
2.A
利用全称量词命题的否定直接判断即可.
【详解】命题 是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
所以所求否定是 .
故选:A.
3.B
先求出两个不等式的解集,然后根据充分、必要条件的定义进行判断即可.
【详解】因为 ,所以 ,
解得 .
因为 ,所以解得 .
由此可以看出,“ 成立”推不出“ 成立”,
而“ 成立”能推出“ 成立”.
所以“ 成立”是“ 成立”的必要不充分条件.
故选:B
4.B
由不等式的性质分析B,举反例可得ACD错误.
【详解】 ,当 时,有 ,A选项错误;,有 ,所以 ,B选项正确;
当 ,满足 , , ,
有 ,C选项错误;
满足 , , ,有 ,D选项错误.
故选:B.
5.C
根据给定条件,利用抽象函数的定义域及值域求解判断即可.
【详解】函数 的定义域为 ,则在函数 中, ,解得 ,
因此函数 的定义域为 ;
由函数 的值域为 ,得函数 的值域为 ,即 ,
则 ,故函数 的值域为 .
故选:C
6.C
解法一:由 化简得到 即可判断;解法二:证明充分性可由 得到 ,代入
化简即可,证明必要性可由 去分母,再用完全平方公式即可;解法三:证明充分性可由
通分后用配凑法得到完全平方公式,再把 代入即可,证明必要性可由 通分后用配凑法
得到完全平方公式,再把 代入,解方程即可.
【详解】解法一:
因为 ,且 ,
所以 ,即 ,即 ,所以 .所以“ ”是“ ”的充要条件.
解法二:
充分性:因为 ,且 ,所以 ,
所以 ,
所以充分性成立;
必要性:因为 ,且 ,
所以 ,即 ,即 ,所以 .
所以必要性成立.
所以“ ”是“ ”的充要条件.
解法三:
充分性:因为 ,且 ,
所以 ,
所以充分性成立;
必要性:因为 ,且 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ,
所以必要性成立.
所以“ ”是“ ”的充要条件.
故选:C
7.A由基本不等式知识即可求解.
【详解】由题意 ,且 ,
则 ,所以 ,解得
则 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
又因为 ,
且根据对勾函数性质 在 上单调递减,
所以 ,故A正确.
故选:A.
8.B
根据二次函数以及幂函数的单调性,结合分界点处两函数的单调性与整体保持一致列不等式求解即可.
【详解】函数 在 上单调递增,
当 时, 单调递增,当 时, 也需要单调递增,
所以 ,解得 ,故B正确.
故选:B.
9.BD
根据函数的定义域、值域和对应关系,对选项中的函数逐一分析,由此得出正确选项.
【详解】A: 定义域为 , 定义域为 ,
即 和 定义域不同,不是相等函数,故A错误;
B: 定义域为 , 定义域为 ,即 和 定义域和对应关系都相等,是相等函数,故B正确;
C: 定义域为 或 , 定义域为 ,
即 和 定义域不同,不是相等函数,故C错误;
D: 定义域为 , 定义域为
,
即 和 定义域和对应关系都相等,是相等函数,故D正确;
故选:BD.
10.AB
根据题意,得到 且 ,进而求得 ,结合选项,即可求解.
【详解】由命题“ ”为假命题,可得 ,
又由命题“ ”为真命题,可得 ,
所以 ,结合选项,可得AB符合题意.
故选:AB.
11.BCD
考虑 时, , 时, ,依次将各个选项中的数据带入,计算集合 ,再判断 和
之间的关系得到答案.
【详解】当 时, ,
当 时, ,
对选项A:若 , ,此时 ,不满足;对选项B:若 , ,此时 ,满足;
对选项C:若 , ,此时 ,满足;
对选项D:若 , ,此时 ,满足;
故选:BCD.
12.7
根据三个二次之间的关系以及根与系数关系求 的值,进而可得 的值.
【详解】因为不等式 的解集是 ,
可知方程 有且仅有一个解 ,则 ,
又因为不等式 ,即 的解集为 ,
可知方程 的解为 ,
则 ,解得 ,
由 可得 ,则 ,所以 .
故答案为:7.
13.0
根据给定条件可得函数 是周期为 的函数,进而求出 ,再利用周期性求出目标
值.
【详解】由函数 为偶函数,得 ,即 ,
由函数 为奇函数,得 ,即 ,
则 ,即 ,因此 ,
即函数 的一个周期为4,由 ,得 ,则 ,由 ,令 得 ,则 ,
所以 .
故答案为:0
14.
根据定义域是使得式子有意义,即 ,解出即可求解.
【详解】由题意有 且 且 ,
所以 .
故答案为: .
15.(1) ,
(2) 或
(1)根据题意,结合三个二次式的关系,列出方程组,即可求解.
(2)求得 ,结合集合并集与补集的运算,即可求解.
【详解】(1)由不等式 的解集是 ,可得 ,解得 .
(2)由不等式 ,可得 ,解得 ,即 ,
因为 ,所以 或 ,
所以 或 .
16.(1)(2)
(1)求出集合 ,利用交集的定义可求得集合 ;
(2)利用并集的结果可求得实数 的值.
【详解】(1)解:因为 , ,
所以, ;
(2)解:因为 , 且 ,故 .
17.(1)对称轴为 , ,无最大值;(2)对称轴为 , ,无最小值;
对函数进行配方,即可得答案;
【详解】(1)
对称轴为 , ,无最大值;
(2) ,
对称轴为 , ,无最小值;
18.(1) ;(2)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 ,或 .
【详解】解:(1)因为 ,所以 ,即 ,所以 ,即原不等式的
解集为
(2) 的不等式: ,即 ,
此不等式所对应的一元二次方程 的两个根为 和1.
当 ,即 时,此时不等式即 ,它的解集为 ;
当 ,即 时,它的解集为 或 ;
当 ,即 时,它的解集为 或 .
综上可得: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 或 .
19.(1) , 不互为不交双等集,集合 , 互为不交双等集,理由见解析
(2) 或
(3)证明见解析
【详解】(1)因为 , ,所以集合 , 不满足条件②,
则集合 , 不互为不交双等集.
因为 , , , ,
且 ,所以集合 , 互为不交双等集.
(2)由不交双等集的定义可得 ,
解得 或 ,则 或 .
(3)引理1:设m元不交双等集对 和n元不交双等集对
,可由此构造 元不交双等集对.
引理1证明:必有 , , ,
, , ,
对于任意的正整数, 为 元不交双等集对,
显然存在足够大得正整数,使得 ,
满足 ,
所以 ,,
,
,则 互为 元不交双等集.
引理2:由引理1中得已知得两个不交双等集对可由此构造 元不交双等集对.
引理2证明:当 时由引理1中得构造方法可知存在 元不交双等集对,
再对此 元不交双等集对和 元不交双等集对重复使用引理1可构造 元不交双等集对.
再对此 元不交双等集对和 元子集对,
使用引理1,可构造 元不交双等子集对.
现在来证明对任意给定的正整数 ,存在两个n元正整数集M,N互为不交双等集.
证明:由(1)(2)可知 和 互为4元不交双等集,
为三元不交双等集对;
易证 和 互为4元不交双等集,
和 互为3元不交双等集,
进而得到 和 互为5元不交双等集.
当 时,由引理2可得结论正确;
当 时,由引理2可构造 元不交双等集对,
再和1个4元不交双等集利用引理2构造得到;
当 ,由引理2可构造 元不交双等集对,
再和1个5元不交双等集利用引理2构造得到.