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上海市格致中学 2023 学年第一学期高一数学 10 月月考试卷
一、填空题:(本题共有 12个小题,每小题 4分,满分 48分)
A x|x2 x20,xR
B {x|1 x3} A B
1. 已知集合 ,集合 ,则 ________.
【答案】{2}
【解析】
【分析】先解方程x2 x20,确定集合A{1,2},再与集合B {x|1 x3},求交集,即可.
【详解】 方程x2 x20的两根为x 1 1,x 2 2 .
A{1,2}
又
B{x|1 x3}
AB{2}.
故答案为:{2}
【点睛】本题考查集合的运算中的交集,属于容易题.
2. 试用列举法表示集合:A x 3x111,xN ______;
【答案】
0,1,2,3,4
【解析】
【分析】根据一元一次不等式结合集合的描述法分析求解.
【详解】由题意可得:A x 3x111,xN x x4,xN 0,1,2,3,4 .
故答案为:
0,1,2,3,4
.
3. 已知集合A{x|1 x2},集合B {x|x a},若AB,则实数a的取值范围是________
【答案】a1
【解析】
【分析】由AB,画出数轴,表示出集合,即可求解
【详解】因为AB,则画出数轴,并表示出集合,如下:
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可得a1,
故答案为:a1
【点睛】本题考查已知交集结果求参数范围,属于基础题
4. 已知:3m7 x4m,:1 x3,若是的必要非充分条件,则实数m的取值范围是______;
3
【答案】
,2
4
【解析】
【分析】根据充分、必要条件分析可知:
x|1 x3
是
x|3m7 x4m
的真子集,结合包含关系
分析求解.
【详解】由题意可知:
x|1 x3
是
x|3m7 x4m
的真子集,
3m71 3
则 且等号不同时成立,解得 m2,
4m3 4
3
所以实数m的取值范围是 ,2 .
4
3
故答案为: ,2 .
4
a(x2)
5. 若关于x的不等式 2的解集是 ,32, ,则实数a的值是_______.
x3
1
【答案】
2
【解析】
【分析】将分式不等式移项,化为分式不等式标准型,再根据二次不等式的解集,求解参数范围.
a(x2) a2x2x6
【详解】不等式 2等价于 0,
x3 x3
也等价于
a2x2a6
x30
根据不等式的解集为
,32,
,
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容易知:a20,即a2;
且方程
2ax2a6
x30的两根为3和2
故可得
2a22a60,
1
解得a ,满足a2.
2
1
故a .
2
1
故答案为: .
2
【点睛】本题考查由二次不等式的解集求参数的范围,涉及分式不等式的求解,属综合基础题.
6. 集合A{x|2 x5},集合B{x|m1 x2m1},若BA,则m的取值范围为_______.
【答案】(,3)
【解析】
【分析】根据BA可分B和B两种情况分类讨论,最后求并集得出实数m的取值范围.
【详解】由BA可得:
当B 满足BA,则m12m1,所以m2.
,
m12m1
当B,则m应满足:m12 ,解得2m3,
2m15
综上得m3;
∴实数m的取值范围是
,3
.
故答案为:
,3
.
【点睛】本题主要考查子集的概念,描述法表示集合,注意不要漏了B的情况,属于中档题.
7. 不等式
1x1x0的解集是______;
【答案】 x 1 x1
【解析】
【分析】先将不等式化简为
x1x10,解不等式即可.
【详解】原不等式式可化为
x1x10,
解不等式得1 x1.
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所以不等式 1x1x0的解集是 x 1 x1
故答案为: x 1 x1
8. 已知x,yR,命题“若x y5,则x3或y2”是______命题(填“真”或“假”).
【答案】真
【解析】
【分析】互为逆否命题的两个命题等价,当原命题不易判断真假时,可以先判断其逆否命题的真假.
【详解】原命题和逆否命题互为等价命题,
命题的逆否命题“若x3且y2,则x y5”显然是真命题,
所以原命题也是真命题.
故答案为真
【点睛】本题考查四种命题的关系,以及判断命题的真假,属于基础题型,四种命题中,原命题和逆否命
题等价,否命题和逆命题互为逆否,也是等价命题,所以判断命题真假时,当命题不好判断时,可以转化
其逆否命题判断.
9. 若关于x的不等式 a2 1 x2 2a1x30对一切实数x都成立,则实数a的取值范围是______.
【答案】
,2
1,
【解析】
【分析】首先讨论当a2 10时,不等式是否恒成立然后讨论当a2 10时,若不等式恒成立需满足
a2 10
,综上求解a的范围.
4a12 12 a2 1 0
【详解】1.当a2 10时,a 1或a1
当a 1时,30恒成立,
3
当a1时,4x30,x 不恒成立,
4
2.当a2 10时,
a2 10
a1或a2.
4a12 12 a2 1 0
综上可得:a1或a2.
故答案为
,2
1,
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【点睛】本题考查不等式恒成立求参数的取值范围的问题,意在考查分类讨论的思想,属于基础题型.
ax1
10. 关于x的不等式组 的解集为空集,则实数a的取值范围是______;
ax0
【答案】1a0
【解析】
【分析】分类讨论求解不等式组,结合解集为空集列式求解即可.
ax1
【详解】当a0时,不等式ax 1无解,此时不等式组 的解集为空集,则a0;
ax0
1
ax1 x
当a0时,不等式组 化为 a ,显然此时不等式组解集不为空集,即a0不成立;
ax0
xa
1
ax1 x
当a<0时,不等式组 化为 a,要此不等式组无解,
ax0
xa
1 a0
当且仅当 a0,即 ,解得1 a 0,
a a2 1
所以实数a的取值范围是1a0.
故答案为:1a0
1 1 1
11. 若xA,则 A,就称A是伙伴关系集合,集合M 1,0, , ,1,2,3,4的所有非空子集中,
x 3 2
具有伙伴关系的集合个数为_________________.
【答案】15
【解析】
1
1
【分析】首先确定具有伙伴集合的元素有1,1,“3和 ” ,“2和 ”四种可能,它们组成的非空子集的
3 2
个数为即为所求.
1 1
【详解】因为1A, 1A;1A, 1A;
1 1
1 1
2 A, A;3A, A;
2 3
1
1
这样所求集合即由1,1,“3和 ” ,“2和 ”这“四大”元素所组成的集合的非空子集.
3 2
所以满足条件的集合的个数为24 115,
故答案为:15.
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C(A)C(B),C(A)C(B)
12. 用C(A)表示非空集合A中元素的个数:定义A*B ,若A{1,2},
C(B)C(A),C(B)C(A)
B x (x2 ax)(x2 ax2)0,xR ,且A*B1,设实数a的所有可能取值构成集合S,S
__________;
【答案】{0,2 2,2 2}
【解析】
【分析】根据新定义得出集合B中元素个数,再由方程根的个数分析求解.
【详解】由已知C(A)2,而A*B1,则C(B)1或3,
显然(x2 ax)(x2 ax2)0的一个解是x0,
若C(B)1,则a0,满足题意;
若C(B)3,则a0,方程已有两个根x0和xa,x2 ax20有两个相等的实根且不为0和
a,
a2 80,a 2 2,a2 2时,x2 ax20的解为x x 2.
3 4
a 2 2时,x2 ax20的解为x x 2 .均满足题意.
3 4
综上S {0,2 2,2 2}.
故答案为:{0,2 2,2 2}.
二、选择题:(本题共有 4个小题,每小题 4分,满分 16分)
13. 设集合A{y| y 2m,mZ},B{x|x3k,kZ},则AB是( )
A. {x|x2k,kZ} B. {x|x2m或3n,mZ,nZ}
C. {x|x6k,kZ} D. {x|x3k,kZ}
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集的定义直接判断即可.
【详解】因为AB是6的倍数,所以AB{x|x6k,kZ},
故选:C.
14. 如果ab,那么下列不等式中正确的是( )
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1 1 a b
A. B. a2 b2 C. a c b c D.
a b c2 1 c2 1
【答案】D
【解析】
【分析】对于ABC:取特值代入验证即可;对于D:根据不等式的性质分析判断.
1 1
【详解】对于选项A、B:例如a1,b1,满足ab,但 1 1,a2 b2,故A、B错误;
a b
对于选项C:若c=0,则a c b c 0,故C错误;
1 a b
对于选项D:因为ab,且 0,所以 ,故D正确;
c2 1 c2 1 c2 1
故选:D.
15. 已知集合M、P都是非空集合,若命题“M中的元素都是P中的元素”是假命题,则下列必定为真命题
的是( )
A. M P B. M中至多有一个元素不属于P
C. P中有不属于M的元素 D. M中有不属于P的元素
【答案】D
【解析】
【分析】命题“M中的元素都是P中的元素”是假命题,则命题的否定是真命题,即可得出结论.
【详解】因为命题“M中的元素都是P中的元素”是假命题,
则命题的否定“存在M中的元素,不是P中的元素”是真命题,
即M中有不属于P的元素.
故选D
【点睛】本题主要考查了命题与命题的否定,命题真假的判断,属于中档题.
16.
已知关于x的不等式axx xx 0的解集为A,关于x的不等式bxx xx 0的解集为
1 2 1 2
B,其中a、b都是非零常数,x
1
x
2
,则“ab0”是“A
BR”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分也非必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】对a、b的符号分情况讨论,得出A
BR的充要条件,即可判断出“ab0”是“A
BR”的充
要条件关系.
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【详解】因为a、b都是非零常数,且x x ,
1 2
若a0,b0,则A,x
1
x
2
, ,B,x
1
Ux
2
,
,
可知AB,可得A
BBR;
若a<0,b0,则Ax ,x ,Bx ,x ,
1 2 1 2
可知AB,可得A
BBR;
若a0,b0,则A,x
1
x
2
, ,Bx
1
,x
2
,此时A
BR;
若a<0,b0时,则Ax
1
,x
2
,B,x
1
Ux
2
, ,此时A
BR;
综上所述,“ab0”是“A
BR”的充要条件.
故选:C.
三、解答题:(本题共有 4大题,满分 36分.解题时要有必要的解题步骤)
17. 设集合A x x2 3x20 ,B x x2 m1xm0 .
(1)用列举法表示集合A;
(2)若BA,求实数m的值.
【答案】(1)A1,2
(2)m 1或m 2.
【解析】
【分析】(1)集合A为方程x2 3x20的实数解组成的集合,解方程即可用列举法表示集合A;
(2)使用子集的概念进行求解即可.
【小问1详解】
∵A x x2 3x20 ,
∴集合A为方程x2 3x20的实数解组成的集合,
由x2 3x20,解得x 1,x 2,
1 2
∴A x x2 3x20 1,2 ,
∴用列举法表示集合A为A1,2
.
【小问2详解】
∵B x x2 m1xm0 ,
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∴集合B为方程x2m1xm0的实数解组成的集合,
由x2m1xm0,m12 4mm12
0,
∴方程x2m1xm0有解,B,
①当m
1时,方程x2m1xm0
x2 2x10
方程有两个相等的实数根x x 1,
1 2
此时B1 ,满足BA;
②当m1时,方程x2m1xm0 x1xm0,
解得x 1,x m,
1 2
若要使BA,则需使m2,即m 2,
综上所述,若BA,则m 1或m 2.
ax1
18. (1)解关于x的不等式: a;
x1
(2)记(1)中不等式的解集为 A,若 A⊆R+,证明:2a3+4a≥5a2+1.
【答案】(1)见解析;(2)证明见解析
【解析】
ax1
【分析】(1) a化为:(a﹣1)(x﹣1)>0,对a分类讨论即可得出;(2)由于A⊆R+,因此取
x1
A(1,),则a1,作差可得2a34a(5a2 1)(2a1)(a2 1)0,即可证明.
ax1
【详解】(1) a化为:(a﹣1)(x﹣1)>0,
x1
当a>1时,不等式的解集为(1,+∞);
当a=1时,不等式的解集为∅;
当a<1时,不等式的解集为(,1).
(2)证明:∵A R,A(1,)或∅,即a1,
∴2a34a(5a2 1)(2a1)(a2 1)0.
∴2a34a5a2 1.
【点睛】本题考查了分式不等式的解法、“作差法”比较两式大小、不等式的性质,考查了分类讨论方
法、推理能力与计算能力,属于中档题.
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19. 已知 p p 4q q ,求证关于x的二次方程x2 p xq 0,x2 p xq 0中至少有一个
1 2 1 2 1 1 2 2
方程有实根.
【答案】证明见详解
【解析】
【分析】由于正面求证比较困难,考虑用反证法加以证明,即x2 p xq 0与x2 p xq 0都无实
1 1 2 2
根
【详解】证明:假设原命题不成立,
即x2 p xq 0与x2 p xq 0都无实根.
1 1 2 2
1
p
1
2 4q
1
0,
2
p
2
2 4q
2
0
两式相加得:
p2 p2 4q 4q 0,即 p2 p2 4q q
1 2 1 2 1 2 1 2
又 p
1
p
2
4q
1
q
2
,p
1
2 p
2
2 p
1
p
2
2
1 3
即:
p p
p2 0,此式显然不成立.
1 2 2 4 2
故假设不成立,原命题是正确的
【点睛】本题考查反证法在证明中的具体应用,反证法一般通过假设与结论矛盾来进行证明,后推出与题
设条件矛盾或与常见公理矛盾,进而来证明原命题为真
20. 设集合A x|xa2 b2,a、bN .
(1)将集合A中的元素进行从小到大的排列,求最小的六个元素组成的子集B;
(2)对任意的x ,x A,判定x x 和x x 是否是集合A中的元素?并证明你的结论.
1 2 1 2 1 2
【答案】(1)B{0,1,2,4,5,8};(2)存在x x A或存在x x A,x x 一定是集合A中的元素,
1 2 1 2 1 2
证明见解析.
【解析】
【分析】(1)从0依次令a、b为自然数,计算可得集合B;
(2)举例1,2A,但112A,123A.设x a2 b2,x c2 d2,a、b、c、dN,计算
1 2
x x (acbd)2 (bcad)2,可得结论.
1 2
【详解】解:(1)当a =b=0时,x0;
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当a1,b0,或a0,b1时,x1;
当a b1时,x2;
当ab2时,x4;
当a1,b2,或a2,b1时,x5;
当ab2时,x8;
所以最小的六个元素组成的子集B{0,1,2,4,5,8};
(2)存在x x A或存在x x A,x x 一定是集合A中的元素.
1 2 1 2 1 2
如:1,2A,但112A,123A.
x x 一定是集合A中的元素.
1 2
设x a2 b2,x c2 d2,a、b、c、dN,
1 2
则x x (a2 b2)(c2 d2)a2c2 b2c2 a2d2 b2d2 (acbd)2 (bcad)2,且
1 2
acbd、bcadN,
所以x x A.
1 2
第 11 页 共 11 页