青海湟川中学2025-2026学年高一上学期第一次月考数学试卷
一、单选题
1.已知集合,且,则实数的值为( )
A. B.0 C.3 D.或3
2.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.已知,则的最大值为( )
A. B.3 C.1 D.
4.下列各组函数是同一个函数的是( )
① 与
② 与
③ 与
④ 与
A.①② B.③④ C.②④ D.①④
5.已知实数,满足,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.已知且,则的最小值为( )
A.4 B.8 C.2 D.4
7.下列命题为真命题的是( )
A.若,则
B.集合与集合是相同的集合
C.任意一个三角形,它的内角和大于或等于
D.所有的素数都是奇数
8.关于的方程有两根,其中一根小于2,另一根大于3,则实数的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
二、多选题
9.若,,下列对应关系或关系式是集合A到B的函数的有( )
A.,,f:;
B.,,f:;
C.,,f:
D.A与B的对应关系如图所示:
10.已知,则下列结论正确的是( )
A.若,且,则 B.若,则
C.若,且,则 D.若,且,则
11.已知关于的不等式的解集为或,则( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
三、填空题
12.不等式的解集是 .
13.下列命题中,真命题的编号是 .
①,;
②,x为方程的根;
③,;
④,,使.
14.已知,且,若恒成立,则实数t的取值范围是 .
四、解答题
15.已知集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
16.(1)已知,求的最大值.
(2)当时,求的最小值;
(3)已知都是正数,且,求证:.
17.(1)已知命题p:,,当命题p为假命题时,求实数k的取值范围;
(2)已知命题p:或,命题q:或,若p是q的充分非必要条件,求实数a的取值范围.
(3)已知,是实数,求证:成立的充要条件是.
18.已知函数.
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)当时,若关于的不等式恒成立,求实数取值范围;
(3),解关于的不等式.
19.实数集R上的函数,不妨称为“集合的标记函数”.对于两个集合A和,定义集合.当集合且集合时,
(1)求与的值;
(2)求集合(用列举法表示);
(3)用表示有限集合所包含元素的个数.已知集合是正整数集的有限子集,求的最小值,并说明理由.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C D B C C AD BC
题号 11
答案 BCD
1.C
由或求得并代入集合检验.
【详解】因为,所以分为以下两种情况讨论.
①或,当时,集合,满足题意;当时,集合,不满足集合的互异性,故舍去.
②,此时集合,不满足集合的互异性,故舍去.综上所述,.
故选:C.
2.A
解二次不等式和分式不等式,明确集合,再根据交集的概念进行计算.
【详解】由,即,解得,所以.
由,移项得,即,等价于,解得,所以.
则.
故选:A
3.D
由题设可得,进而根据基本不等式求解即可.
【详解】因为,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为.
故选:D
4.C
根据函数的“三要素”判断是否为同一个函数即可.
【详解】对于①,的定义域为且,
的定义域为,所以定义域不同,不是同一函数,故①不正确;
对于②,,所以函数的对应关系一样,
又函数的定义域都是,所以是同一函数,故②正确;
对于③,的定义域为,的定义域为,
所以定义域不同,不是同一函数,故③不正确;
对于④,,所以函数的对应关系一样,
又函数的定义域都是,
所以是同一函数,故④正确.
故选:.
5.D
根据不等式性质直接可得取值范围.
【详解】由已知,
又,,
则,,
所以,
即,
故选:D.
6.B
根据基本不等式求解即可.
【详解】因为且,
所以,所以,
当且仅当时,等号成立,
所以,
故选:B
7.C
举反例可说明选项A错误;化简两集合可得选项B错误;根据“或”命题真假的判断可知选项C正确;2是素数但不是奇数可得选项D错误.
【详解】A.当时,,选项A错误.
B.,,,选项B错误.
C.任意一个三角形,它的内角和等于,选项C正确.
D.是素数,但不是奇数,选项D错误.
故选:C.
8.C
根据已知条件结合一元二次函数及其方程的性质列出关于a的不等式组,即可求解.
【详解】设,
则由题意可知,即,解得,
故实数的取值范围是.
故选:C.
9.AD
根据函数的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,由于实数包含所有的整数,故A中的每个元素在B中都有唯一的元素与之对应,符合函数的定义,故A正确;
对于B,当在A中取非整数的元素时,在集合B中没有元素与之对应,不符合函数的定义,故B错误;
对于C,若取,则有,从而有2个和一个对应,不符合函数的定义,故C错误;
对于D,由图可知对于A中的所有元素,在集合B中都有唯一的元素与之对应,符合函数的定义,故D正确.
故选:AD.
10.BC
利用作差法可判断AD选项;利用不等式性质可判断BC选项.
【详解】对于A,若,且,则,即,不知道的符号,
则的符号无法确定,即不一定成立,A错;
对于B,若,则,且,所以,所以,B对;
对于C,若,且,则,所以,C对;
对于D,,若,且,则,,
所以,所以,D错.
故选:BC
11.BCD
根据一元二次不等式的解集求参数,再依次判断各项的正误.
【详解】A:因为关于的不等式的解集为或,
所以和3是方程的两个实根,且对应的二次函数图象开口向下,则,错;
B:由A得,,所以,,
因为,,所以,对;
C:不等式可化为,因为,所以,对;
D:不等式可化为,又,
所以,即,解得,对.
故选:BCD
12.
根据分式不等式的求解方法,等价转化为整式不等式,注意分母不为零,可得答案.
【详解】由不等式,则可得,解得.
故答案为:.
13.①④
逐项判断命题真假即可.
【详解】①正确:恒成立;
②错误:由,解得;
③错误:;
④正确:满足题意.
故答案为:①④.
14.
由题意得到,再结合基本不等式求得最小值,进而可求解;
【详解】恒成立,即,
,当且仅当时取等号,
所以,
即,
解得:,
所以实数t的取值范围是,
故答案为:
15.(1);
(2)或
(1)先化简集合,再利用集合的并集,补集,交集运算即可;
(2)分和两种情况进行讨论得解.
【详解】(1)当时,,
,
或,;
(2)若,则当时,,解得;
当时,,解得,
综上,实数的取值范围为或.
16.(1)8,(2)6,(3)证明见解析.
(1)利用“配凑法”,即可由不等式求解.
(2)将看作整体进行变形,再利用基本不等式的性质即可得解;
(3)利用“1”的代换,结合基本不等式,即可证明结论.
【详解】(1)由于,则,
,
当且仅当,即时取到等号,此时函数取得最大值为8.
(2),,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故当时,函数的最小值为6.
(3),且,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故.
17.(1);(2);(3)证明见解析.
(1)由题设为真命题,讨论、求参数范围;
(2)利用是的充分非必要条件得到集合间的关系,进而得到关于实数的不等式组,解不等式即可;
(3)根据充分、必要性定义,应用因式分解判断条件间的推出关系,即可证.
【详解】(1)由题设,命题的否定为真命题,命题的否定为,
当时,成立,
当时,可得,解得,
综上所述,;
(2)因为是的充分非必要条件,
所以或是或的真子集,
所以或或,解得,
即实数的取值范围是;
(3)先证充分性:
若,则成立,充分性成立;
再证必要性:
若,则,即,
所以,即,又,
所以,即成立,必要性成立;
综上:成立的充要条件是.
18.(1),;
(2)
(3)答案见解析
【详解】(1)由的解集为,可得3是方程的一个实数根,
因此,解得;
所以的另一实数根为1,可得;
即实数的值为,;
(2)由可得,即;
又因为,可得恒成立;
易知当时, ,
当且仅当,即时,等号成立,此时取得最小值, 所以;
(3)不等式即为;
整理可得;
当时,不等式为,易知其解集为;
当时,不等式可分解为,其方程对应的两根分别为;
若,不等式等价为,此时不等式解集为;
若,不等式解集为;
若,不等式解集为;
若,不等式解集为;
综上可知,当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
19.(1),;
(2)
(3)6,详见解析.
【详解】(1)由题给定义可得,,;
(2)由,可得,
,
则时,;时,;
或时,,
则时,x可能为,
则.
(3)由题意得,对于集合,
①若,则,
②若,则,
则若最小,必有属于集合C,
是否属于集合C不影响的值,
集合C不能含有之外的元素,
所以当集合C是集合的子集与集合的并集时,
取得最小值6.