2023年高中数学第一章测试题(二)
考试时间:120分钟 满分:150分
命题人:
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,只有一项是符合题目要求的)
1.(本题5分)已知命题函数与x轴有两个交点;恒成立.若p和均为真命题,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(本题5分)若命题“,使成立”的否定是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(本题5分)“关于的不等式的解集为”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.或
4.(本题5分)某城市数、理、化竞赛时,高一某班有26名学生参加数学竞赛,25名学生参加物理竞赛,23名学生参加化学竞赛,其中参加数、理、化三科竞赛的有7名,只参加数、物两科的有6名,只参加物、化两科的有8名,只参加数、化两科的有5名.若该班学生共有51名,则没有参加任何竞赛的学生共有( )名
A.7 B.8 C.9 D.10
5.(本题5分)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
6.(本题5分)已知集合,则( )
A. B. C. D.
7.(本题5分)已知全集,集合或,或,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
8.(本题5分)设集合,且,则( )
A. B. C.2 D.4
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
9.(本题5分)若“,或”为真命题,“”为假命题,则集合M可以是( )
A. B. C. D.
10.(本题5分)图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C. D.
11.(本题5分)下列说法正确的是( )
A.“万事俱备,只欠东风”,则“东风”是“赤壁之战东吴打败曹操”的必要不充分条件
B.若是的必要不充分条件,是的充要条件,则是的充分不必要条件
C.方程有唯一解的充要条件是
D.表示不超过的最大整数,表示不小于的最小整数,则“”是“”的充要条件
12.(本题5分)下列命题中,真命题的是( )
A.若且则至少有一个大于 B.
C.的充要条件是 D.至少有一个实数,使得
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.(本题5分)若,则实数的一个取值为__________.
14.(本题5分)己知集合.
(1)若,则实数a的取值范围是__________.(1分)
(2)若,则实数a的取值范围是__________.(2分)
(3)若,则实数a的取值范围是__________.(2分)
15.(本题5分)已知.若,则实数m的取值范围为________.
16.(本题5分)非空集合关于运算满足:(1)对任意的,,都有;(2)存在,都有,则称关于运算为“融洽集”.现给出下列集合和运算:
①{非负整数},为整数的加法;
②{偶数},为整数的乘法;
③{平面向量},为平面向量的加法;
④{二次三项式},为多项式的加法.
其中关于运算为“融洽集”的是________.(写出所有“融洽集”的序号)
解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,说明过程或演算步骤)
17.(本题10分)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若命题P:“,”是真命题,求实数a的取值范围.
18.(本题12分)已知命题p:;q:,使
(1)若命题p是假命题,求实数的取值范围;
(2)若命题p是假命题,命题q是真命题,求实数的取值范围.
19.(本题12分)设.
(1)命题,使得成立.若为假命题,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
20.(本题12分)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4}.
(1)求图中阴影部分表示的集合C;
(2)若非空集合D={x|4-a<x<a},且D (A∪B),求实数a的取值范围.
21.(本题12分)设全集,集合,非空集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
22.(本题12分)若集合具有以下性质:①,;②若,,则,且时,.则称集合A是“好集”.
(1)分别判断集合,有理数集是不是“好集”,并说明理由;
(2)设集合是“好集”,求证:若,,则;
(3)对任意的一个“好集”,分别判断下面命题的真假,并说明理由.
命题:若,,则必有;
命题:若,,且,则必有.2023年高中数学第一章测试题(二)
参考答案
1.C
【分析】先求出命题或和或,再利用p和均为真命题即可求出结果.
【详解】因为与x轴有两个交点,所以,得到或,故或,
又恒成立,所以,整理得到,得到,
所以或,
又因为p和均为真命题,故或,得到或.
故选:C.
2.C
【分析】真命题转化为不等式恒成立求参数的取值范围求解即可.
【详解】若“,使成立”的否定是:
“,使”为真命题,
即;令,
由,得,所以,
所以,
故选:C.
3.C
【分析】求出满足题意的充要条件为,然后根据充分条件以及必要条件的定义,即可得出答案.
【详解】因为不等式的解集为,
所以应有,
解得.
选择的必要不充分条件的范围,应该大于包含的范围,显然只有C项满足.
故选:C.
4.D
【分析】画出图,由题意求出分别单独参加物理、数学和化学的人数,即可求出参赛人数,进而求出没有参加任何竞赛的学生.
【详解】画三个圆分别代表数学、物理、化学的人,
因为有26名学生参加数学竞赛,25名学生参加物理竞赛,23名学生参加化学竞赛,
参加数、理、化三科竞赛的有7名,只参加数、化两科的有5名,
只参加数、物两科的有6名,只参加物、化两科的有8名,
所以单独参加数学的有人,
单独参加物理的有人,单独参加化学的有,
故参赛人数共有人,
没有参加任何竞赛的学生共有人.
故选:D.
5.B
【分析】求出集合再求交集即可.
【详解】,,
则.
故选:B.
6.C
【分析】分别解集合,再用集合的交集运算即可得出答案
【详解】集合,解得,
,即,解得,故,
所以
故选:C
7.D
【分析】利用集合的交并补的定义,结合图即可求解.
【详解】因为或,或,
所以或或或,
或或或.
由题意可知阴影部分对于的集合为,
所以,
或.
故选:D.
8.B
【分析】解一元二次不等式、一元一次不等式求集合A、B,根据交集的结果求参数a即可.
【详解】由,可得,即,而,
∵,
∴,可得.
故选:B.
9.BD
【分析】根据所给真命题、假命题成立的条件,再求出它们的交集即可得集合M满足的条件.
【详解】命题“,”为假命题,则命题“,”为真命题,可得,
命题“,或”为真命题,则或,
所以或 或,显然,B,D选项中的区间为的子集.
故选:BD.
10.AD
【分析】在阴影部分区域内任取一个元素,分析与集合、、的关系,利用集合的运算关系,逐个分析各个选项,即可得出结论.
【详解】如图,在阴影部分区域内任取一个元素,则或,所以阴影部分所表示的集合为 ,再根据集合的运算可知,阴影部分所表示的集合也可表示为,
所以选项AD正确,选项CD不正确,
故选:AD.
11.AB
【分析】根据充分条件和必要条件的定义依次判断各选项即可.
【详解】对于A,“东风”是“赤壁之战东吴打败曹操”的必要条件,但不是充分条件,故A正确;
对于B,若是的必要不充分条件,则,;
若是充要条件,则,;
则有,,即是的充分不必要条件,故B正确;
对于C,当时,方程可化为,也满足唯一解的条件,故C错误;
对于D,依题意,得,,所以“”“”,即充分性成立;
反之不成立,如,,,不能推出“”,即必要性不成立,故D错误.
故选:AB.
12.ABD
【分析】假设,中没有一个大于得,与矛盾可判断A;可判断B;取时可判断C;取可判断D.
【详解】对于A,假设,中没有一个大于2,即,,则,与矛盾,故A正确;
对于B,由即,则,故在上恒成立,故B正确;
对于C,当时,,推不出,必要性不成立,故C错误;
对于D,当,此时,所以至少有一个实数,
使得,故D正确.
故选:ABD.
13.(答案不唯一)
【分析】根据题意,由交集的定义可知不等式的解集为的子集即可满足题意.
【详解】因为,
且当时,即时,,
当时,即时,才有可能使得,
当的两根刚好是时,即,此时的解集为刚好满足,
所以,所以实数的一个取值可以为.
故答案为:
14.
【分析】利用集合间的关系,即可得出答案.
【详解】(1)若,得,
所以实数a的取值范围是.
(2),即,所以,
所以实数a的取值范围是.
(3)若,即,所以,
则实数a的取值范围是.
故答案为:;;.
15.或.
【分析】根据,分和两种情况讨论求解.
【详解】已知集合,且,
或
当时,,解得,符合题意;
当时,且,
则或,解得,
综上:实数的取值范围为或.
故答案为:或.
16.①③
【分析】对新定义“融洽集”需要满足的两个条件进行验证,只有都满足时才是G关于运算为“融洽集”,依次判断即可.
【详解】对于①,{非负整数},为整数的加法;
当,都为非负整数时,,通过加法运算还是非负整数,满足条件(1),
且存在一整数有,满足条件(2),
所以①为“融洽集”;
对于② ,{偶数},为整数的乘法,
由于任意两个偶数的积仍是偶数,故满足条件(1),
但不存在偶数,使得一个偶数与的积仍是此偶数,故不满足条件(2),
故不满足“融洽集”的定义;
对于③,{平面向量},为平面向量的加法,
若,为平面向量,两平面向量相加仍然为平面向量,满足条件(1),
且存在零向量通过向量加法,满足条件(2),
所以③为“融洽集”;
对于④,{二次三项式},为多项式的加法,
由于两个二次三项式的和不一定是二次三项式,如与的和为 ,不满足条件(1),
故不满足“融洽集”的定义;
故答案为:①③
17.(1)
(2)或
【分析】(1)利用一元二次不等式的解法及集合的补集和交集的定义即可求解;
(2)根据(1)的结论及真命题的定义,结合子集的定义即可求解.
【详解】(1)当时,
,则 .
(2)由(1)知,,,
由命题P:“,”是真命题可知:
故或,解得:或
实数a的取值范围为或.
18.(1);(2).
【分析】(1)先求出p是真命题时的取值范围,进而求出p是假命题,实数的取值范围;
(2)求出q是真命题的取值范围,结合(1),即可求解.
【详解】(1)若命题p是真命题,即在上恒成立.
当时,,不能恒成立;
当时,只需即,.
若命题p是假命题,则.
即实数的范围为.
(2)若命题q为真命题,即,使,即在上的最大值大于等于0.
因为为开口向上的二次函数,对称轴为,故当2时取得最大值,即
属于当p假q真时,只需且,即.
即实数的范围为.
19.(1)(2)答案见解析
【分析】(1)分析可知,恒成立,即为恒成立,分、两种情况讨论,综合可得出实数的取值范围;
(2)将所求不等式变形为,对实数的取值进行分类讨论,利用二次不等式或一次不等式的解法解原不等式,综合可得出原不等式的解集.
【详解】(1)解:若为假命题,则,恒成立,即为恒成立,
当时,,不合题意;
当,则,即,解得或,
又因为,则.综上所述,实数的取值范围是.
(2)解:不等式等价于,
不等式可化为,
当时,则,解原不等式可得;
当时,则,原不等式即为,解得;
当时,则,解原不等式可得或;
当时,则,解原不等式可得或;
当时,原不等式即为,解得.
综上所述,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;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
20.(1){x|1≤x≤2}(2){a|2<a≤3}
【分析】(1)根据题意,分析可得C=A∩( UB),进而由补集的定义求出 UB,再由交集的定义可得A∩( UB),即可得出答案;(2)根据题意,先求出集合A∪B,结合集合子集的定义可得,解出的范围,即可得到答案.
【详解】(1)根据题意,分析可得:C=A∩( UB),
B={x|2<x<4},则 UB={x|x≤2或x≥4},而A={x|1≤x≤3},
则C=A∩( UB)={x|1≤x≤2};
(2)集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4}.则A∪B={x|1≤x<4},
若非空集合D={x|4-a<x<a},且D (A∪B),
则有,解可得2<a≤3,
即实数a的取值范围是{a|2<a≤3}.
【点睛】本题考查集合间包含关系的运用,涉及venn图表示集合的关系,(2)中注意D为非空集合.
21.(1) (2)
【分析】(1)化简集合,根据集合的运算法则求,
(2)由条件列不等式求的取值范围.
【详解】(1)由,解得,
∴ ,
当时, ,
∴
(2)“”是“”的充分条件
∴,又集合,∴,解得 ∴实数的取值范围为.
22.
(1)集合不是“好集”, 有理数集是“好集”,理由见解析
(2)证明见解析
(3)命题、均为真命题,理由见解析
【分析】(1)按照新定义,判断、是否符合条件即可;
(2)根据条件进行推导,先判断,进而可证;
(3)类似(2)根据“好集”的性质进行推导即可.
【详解】(1)(1)集合不是“好集”.
理由:假设集合是“好集”.
因为,,所以,这与矛盾,所以集合B不是“好集”.
有理数集是“好集”.
理由:
因为,,
对任意的,,有,且时,,
所以有理数集是“好集”.
(2)证明:因为集合是“好集”,
所以,
若,,则,即.
所以,即.
(3)命题、均为真命题,理由如下:
对任意一个“好集”,任取,,
若,中有0或1时,显然.
若,均不为0,1,由定义可知,,,
所以,即,所以.
由(2)可得,即.
同理可得.
若或,则.
若且,则.
所以,所以.
由(2)可得,所以.
综上可知,,即命题为真命题.
若,,且,则,所以,即命题q为真命题.