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1、2021-2022学年北京市通州区运河中学高一(上)诊断数学试卷(10月份)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.已知集合A=-1,0,1,B=x-则 A c 3 =A.0 B.-1,0 C.0,1 D.-1,0,12.若集合A=1,2,3,3=1,3,4 ,贝必的子集个数为A.2 B.3 C.4 D.163.设全集U=R,M=x|xV2 或 x2,N=x|l x 3 ,则图中阴影部分所表示 集合是A.x|2x 1B.x|-2x2C.x|lx2D.x|x 0 B.H xeZ ,x3 1 D.3X GQ,X2=25.已 知 非 零 实 数 满 足 则 下 列 不 等 式 一 定
2、 成 立 的 是A.3A.a+b 0 B.a2 b1c.lab96.若 x 0,则 XH-12 有()XA.最小值6B.最小值8C.最大值8D.最大值37.已知不等式/+以+/,0 的解集是卜|1 V X V 2,则 a+b=B.1C.-1D.38.已知0:/一彳 0,那么命题。的一个必要不充分条件是()八1 2A.0 x 1 B.-1 x 1 C.x D.2 31 c-x 229 .若 不 等 式/+丘+1 。的解集为空集,则的取值范围是()A.-2 k 2 B.k -2,或左 2 2C.-2 k 2 D.k -2,或女23 11 0 .设数集A/+=,且 M、N 都是集合 x|0 4 x
3、l的子集,如果把人一。叫做集合 x|a x b 的“长度”,那么集合MHN的“长度 的最小值是12 15A -B.-C.-1).3 3 1 2 1 2二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)1 1 .集 合P=X GZ|OXP cM=_ _ _ _ _ _ _ _ _,1 2 .命题“V x e R,x 2 _ x+3 0”的否定是1 3 .已知集合A =x l x 2 ,B =x|x a,若 A =则a的取值范围是.1 4,已知正实数a,6 满足a+2 人=4,则出?的最大值是.1 5.由无理数引发的数学危机一直延续到1 9 世纪直到1 87 2 年,德国数学家戴德金从连续性的要求
4、出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数“无理”的时代,也结束了持续2 0 0 0 多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集。划分为两个非空子集M 与N,且满足M u N =Q,M c N =0,A/中的每一个元素都小于N 中的每一个元素,则称(A/,N)为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是.加=小 0 是一个戴德金分割;M 没有最大元素,N有一个最小元素;A f 有一个最大元素,N有一个最小元素;“没有最大元素,N没有最小元素;三、解答题(本大题共6小题,共75分)1 6.已知集合4 =%|-1XK
5、3,8 =x|x 0;(2)+3 x_5 0 ;2(3)(5-x)(x+l)0.1 8.给出下列五组命题,将p是g的哪种条件写在题目后面横线上.(1)P:两个三角形相似,q:两个三角形全等(2)P;一个四边形是矩形,q:四边形的对角线相等.(3)P-.Ac B,q-ACB=A.(4)P:ab,q:ac be.(5)P:l x 2,q:x2,求x +-的最小值;x 2(2)若x0时,求l-x 3最大值.X2 0.已知集合M=x|-1 冗 0.(1)当。=1 时,求M c N ,M u N;(2)若是x eN的充分不必要条件,求实数。的取值范围.2 1 .已知集合P的元素个数为3(e N*)个且元
6、素为正整数,将集合P分成元素个数相同且两两没有公共元素的三个集合A民C,即2=4口3口。,Ac8=。,AcC =。,8门。=,其中4 =4,%”.,凡 ,3 =也 也,2 ,C =q,c2,.c,若集合 A,8,C中的元素满足G 。2 与,+“=,攵 =1,2,”,则称集合 户 为“完美集合”.若 集合尸=1,2,3 ,。=1,2,3,4,5,6 ,判断集合p和集合。是否 为“完美集合”?并说明理由;(2)已知集合尸=l,x,3,4,5,6 为“完美集合”,求正整数x的值.2021-2022学年北京市通州区运河中学高一(上)诊断数学试卷(10月份)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共5
7、0分)1.已知集合A=-1,0,1,8 =x|1KX2,N=x|l x 3 ,则图中阴影部分所表示的集合是A.x|2 x lB.x|2x2C.x|lx2D.x|x2【答案】C【详解】试题分析:由图形可阴影部分为(Q/M)n?/=x|-2 x 2 n x|l x 3 =x|l x 0B.HX GZ,%3 l D.m x e Q,f=2【答案】B【分析】令x =0可判断A,B;令x =l可判断C;解方程/=2可判断D,进而可得正确选项.【详解】对于A:当x =0时,V=o,炉 0不成立,所以选项A为假命题;对 于B:当x =0时,O e Z,满足V l不成立,故选项C为假命题;对 于D:由/=2可
8、得x =&是 无 理 数,故选项D为假命题;故选:B.5 .已 知 非 零 实 数 满 足a b,则下列不等式一定成立的是A.ci+b 0 B.a2 b C.一 lab【答案】D【详解】取a=-l,b =2,则a+b 0,/_L,C的说法错误.a b本题选择D选项.96.若 X 0,则 X H-F 2 有()XA.最小值6 B.最小值8C.最大值8 D.最大值3【答案】B【分析】利用基本不等式可得结论.【详解】因为x 0,由基本不等式可得X+2+2N 2/X-2+2=8,x V x9当且仅当x =3时,等号成立,所以,当x 0时,则x +2有最小值8.x故选:B.7 .已知不等式/+以+/,(
9、)的解集是 x-l x 2 ,则a+b =A.-3 B.1 C.-1 D.3【答案】A【分析】?+以+:=()的两个解为-1和2.【详解】a+人=3b=2【点睛】函数零点、一元二次等式的解、函数与x轴的交点之间的相互转换.8.已知p:V x 0,那么命题 的一个必要不充分条件是()八 ,1 2A.0 x 1 B.-1 x 1 C.一 x D.2 3【答案】B【详解】解:p:f x 0的充要条件为0 x l,则比该集合大的集合都是符合题意的,所以选择B9.若不等式/+丘+1 0的解集为空集,则人的取值范围是()A.-2k 2 B.k -2,或女 22C.-2 k 2 D.左2【答案】A【分析】根
10、据题意可得=公一4 V0,从而即可求出火的取值范围.【详解】不 等 式 履+1。的解集为空集,;.=/一4 W0,A-2 A:2.故选:A.3 11 0.设数集A/=x|/+=,且 M、N 都是集合 x|0 4 xl的子集,如果把人一a叫做集合 x|ax 4 b 的“长度”,那么集合MCN的“长度的最小值是1 2 1 5A.-B.-C.D.3 3 1 2 1 2【答案】C3 1【详解】试题分析:根据题意,M的长度为三,N的长度为-,当集合MCN的长度的最小4 33 1 1值时,M与N应分别在区间 0,1 的左右两端,故M C 1 N的 长 度 的 最 小 值 是-1 =立,故选C.考点:新定义
11、;集合运算二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.集 合P=x eZ 0 x 3,M x eZ|x2 91,则 PcM=.【答案】0,1,2【分析】由题意求出集合尸,求出集合“,然后求出;两个集合的交集即可.【详解】由题意可知,集合P=xeZ|0 x3=0,1,2 ,M=(x e Z|x2 0”的否定是【答案】Bx0 e/?,x02-x0+30否定是:3xoeR,xo2-xo+3()【点睛】全称命题的否定是特称命题,注意要将全称量词否定为存在量词,结论也要否定.13.已知集合4=司1%2,6=x|x a,若则。的取值范围是.【答案】2,+8)【分析】由A a 3列不等式求。的取
12、值范围,【详解】:集合 A=x l x 2,8=x|x 2.”的取值范围是 2,+8).故答案为:2,+8).14.已知正实数a,匕满足a+2人=4,则,力的最大值是.【答案】2【分析】由=匕,结合条件,运用基本不等式的变形:加 生 产),即可得到所求最大值【详解】由正实数。,力满足a+2人=4,-re ,1 ,“。+2 人 丫 1 _2 c可得 cib=a,2b K-.=x 2=2.2 2(2 J 2当且仅当a =2/?=2时,a Z?取得最大值2.故答案为:21 5.由无理数引发的数学危机一直延续到1 9世纪直到1 8 7 2年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义
13、无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数“无理”的时代,也结束了持续20 0 0多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集。划分为两个非空子集与N,且满足M u N =Q,M c N =0,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是.M=小 0 是一个戴德金分割;M没有最大元素,N有一个最小元素;M有一个最大元素,N有一个最小元素;M没有最大元素,N没有最小元素:【答案】【分析】根据题意举出实例依次判断选项即可得到答案.【详解】对选项,因为M=x|x 0 ,M j N =x x 0 Q
14、,故错误;对选项,设 知=6。卜 0 ,N=xe Q|xN 0 ,满足戴德金分割,则M中没有最大元素,N有一个最小元素0,故正确;对选项,若 有一个最大元素,N有一个最小元素,则不能同时满足MDN=。,M c N =0,故错误;对选项,设 知=16。卜 夜,、=%。卜 之 后 ,满足戴德金分割,此时M没有最大元素,N也没有最小元素,故正确.故答案为:.三、解答题(本大题共6 小题,共 75分)1 6.己知集合人=吊一1 1 4 3 ,8 =x|x 0或X N|求:(1)AM;(2)&A)U B.【答案】(1)R-l c x W O或|x 3卜(2)x|x|l.【分析】(1)直接利用交集的定义求
15、解即可;(2)先 求 出 然 后 由 并 集 的 定 义 求 解 即 可.【详解】(1)因为集合4 =%|-1 XK3 ,8 =x|x 0或X N|,则 4八8 =-1 1 0或1 3 ,所以(4)8 =乂 0:1 ,(2)x+3 x-5 0 ;2(3)(5-x)(x+1)20.【答案】一 8,|卜(2,+8);0;(3)-1,5 .【分析】由2f 7 x+6 0,得(2 x3)(%-2)0,求解即可;(2)由x2+3 x 5 0 ,得f 6 x+1 0 0,结合判别式/0,解得x 2,所以该不等式的解集为(YO,T)U(2,+=。);(2)由x2+3%5 0 ,得6 x+1 0 0,2.判别
16、式 =(-6)2 4 xl xl 0 =-4 0,二次函数y =f -6 x+1 0 图象开口 向上,该不等式的解集为0;(3)由(5-x)(x+l)2 0,得(x-5)(x+l)b,Q:ac he.(5)P:lx2,q:x2.【答案】(1)P是4的必要不充分条件;(2)是 7的充分不必要条件;(3),是q的充要条件;(4)是夕的既不充分也不必要条件;(5),是夕的充分不必要条件.【分析】根据已知条件、利用充分条件和必要条件的定义判断.【详解】(1)两个三角形相似不一定全等,全等则一定相似,故。是夕的必要不充分条件;(2)矩形的对角线相等,对角线相等的四边形不一定是矩形,故。是q的充分不必要条
17、件;(3)A B,则ApB=A,反之也成立,故P是4充要条件;(4)若当 c =0 时,ac=be,若 当 c 0 时,a b,故,是4的既不充分也不必要条件;(5)若l x 2,则x 2,求x+的最小值;x 2(2)若x 0时,求1 龙3的最大值.X4 1 6【答案】(1)x+一 的最小值为6;(2)1 一九一一的最大值为-7.x 2 x4 4【分析】(1)由%2,得 工一20,所以x+=x-2 +2,从而可运用基本%2 x-2不等式进行求解;(2)由x 0,得l-x 3=1竺 wi-2、x 更,从而可求出l x 3 最大值.x y x J V x x【详解】(1)由x 2,得x 20,所以
18、4 4 I 74 Ax+=x-2 +2 2 (x-2)+2 =6,x-2 x-2 V x-2 j4 4当且仅当X 2 =,即x=4时,等号成立,所以x+的最小值为6;x-2 x-2161616(2)由 x 0,得 1一九一g=1 一 x+|l-2 jx-=-7,当且仅当 x=,即 x=4xxI xX时等号成立,所以l-x-3的最大值为-7.X20.己知集合A/=x|-lx0.(1)当。=1 时,求M c N ,MDN;(2)若x e M是xeN的充分不必要条件,求实数。的取值范围.【答案】(1)M cN =xlx-;(2)al,所以有M cN =xlx 1.(2)若x e M是xeN的充分不必
19、要条件,则有M N,所以a W 1.21.已知集合户的元素个数为3(eN*)个且元素为正整数,将集合尸分成元素个数相同且两两没有公共元素的三个集合A B,C,即。=4口3。,ACB=%ACC=。,3 c C =0,其中 A=q,4,M”,B=bt,b2,.bn,C=q 若集合 A,3,C中的元素满足q G ,AryC(f,B o C ,设A中各元素的和为M,8中各元素的和为N,C中各元素的和为L,则有 M+N+L=1 +2+3+4+5 +6 =21且 M+N=L,21所以L =,它不是整数,矛盾,故。不 是“完美集合”.因 为P =l,x,3,4,5,6 为“完美集合”,由(1)可知xN7,根
20、据定义可知%为p中的最大元素,故c“=x,_.右一.-e“,x+1 +3 +4+5 +6 x+1 9 ,人 一上“1 9-x又。中各兀素的和为L =-=-,所以C的另一个兀素为-,2 2 2它是1,3,4,5,6中的某个数,因为A,B中各元素之和为x 二+1上9,它必是1,3,4,5,6中去掉某个元素后余下4个元素的和,2共有 5 种情形:1 3,1 4,1 5,1 6,1 8,对应的 x 的值 7,9,1 1,1 3,1 7.当 x =7时,C =6,7,A =1,3,3 =5,4,满足;当 =9时,C =5,9,A =1,3,B =4,6,满足;当x =l l时,C =41,A =1,5,3 =3,6,满足;当x =1 3或x =17时,。=3,1 3 或。=1,1 7,余下任何两个元素的和不超过1 1 ,故不满足定义要求,综上,x =7,9,l l.【点睛】这个题目考查了集合的新概念型问题,关键是读懂题意,找到完美集合的三个无公共元素的子集的诸元素之和的关系.