2022-2023学年上海市华东师范大学第一附属中学高一上学期10月月考数学试题一、填空题1.用列举法表示小于10的正偶数所构成的集合为A =______. 【答案】{}2,4,6,8【分析】直接根据列举法的概念即可得结果.【详解】小于10的正偶数所构成的集合为{}2,4,6,8A =, 故答案为:{}2,4,6,8.2.不等式|1|3x +≤的解集为_______. 【答案】{}42x x -≤≤【分析】将其化为二次不等式求解.【详解】()221319280x x x x +≤⇔+≤⇔+-≤,解得:{}42x x x ∈-≤≤. 故答案为:{}42x x -≤≤.3.“>4x ”是“2x >”的___________条件. 【答案】充分非必要【分析】根据充分非必要条件的定义可得答案,【详解】因为“>4x ”可以推出“2x >”,且“2x >”不能推出“>4x ”, 所以“>4x ”是“2x >”的充分非必要条件. 故答案为充分非必要【点睛】本体考查了充分非必要条件的定义,属于基础题. 4.2310x x --=的两根分别是1x 和2x ,则1211x x +=___________. 【答案】3-【分析】利用根与系数关系得12123,1x x x x +==-,即可求目标式的值. 【详解】因为方程2310x x --=的两根分别是12,x x , 所以12123,1x x x x +==-,则21121211331x x x x x x ++===--.故答案为:3- 5.不等式103x x -<-的解集是______. 【答案】()1,3【分析】将分式不等式转化成一元二次不等式,即可得到答案 【详解】由103x x -<-可得()()130x x --<,解得13x <<,即解集为()1,3. 故答案为:()1,36.已知x 、y 为正实数,且满足4312x y +=,则xy 的最大值为_____. 【答案】3【分析】用基本不等式求得最值,然后化简既可得最大值.【详解】由已知得1243x y =+≥,即12≥解得3xy ≤(当且仅当43x y =时取""=) 故答案为:37.设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合P +Q ={x |x =a +b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},则P +Q 中元素的个数是____. 【答案】8【分析】先确定a ,b 的取值,再求两者之和,由元素的互异性,和相等的算一个,可求出答案. 【详解】解:∵a ∈P ,b ∈Q ,∴a 可以为0,2,5三个数,b 可以为1,2,6三个数,∴x =0+1=1,x =0+2=2,x =0+6=6,x =2+1=3,x =2+2=4,x =2+6=8,x =5+1=6,x =5+2=7,x =5+6=11,∴P +Q ={x |x =a +b ,a ∈P ,b ∈Q }={1,2,3,4,6,7,8,11},有8个元素. 故答案为8.8.已知集合{}|A x y x Z ==∈,{}2|1,B y y x x A ==+∈,则A B =________.【答案】{1}【解析】化简集合,A B ,根据集合的交集运算可得结果. 【详解】由210x -≥得11x -≤≤, 所以{1,0,1}A =-,所以{1,2}B =, 所以{1}A B ⋂=. 故答案为:{1}.【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题.9.关于x 的不等式0ax b ->的解集为(2,)+∞,则关于x 的不等式0ax bax b+≤-的解集是______. 【答案】[)2,2-【分析】根据题意得到20b a =>,故原不等式等价于(2)(2)020x x x +-≤⎧⎨-≠⎩⇔22x -≤<.【详解】0ax b ->的解集是(2,)+∞,0,b a x a∴>>,得2ba =,解得20b a =>0ax b ax b +≤-⇔0b a x a b a x a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≤⎛⎫- ⎪⎝⎭⇔()()00b b x x a a b x a ⎧+-≤⎪⎪⎨⎪-≠⎪⎩⇔(2)(2)020x x x +-≤⎧⎨-≠⎩⇔22x -≤<.故答案为:[)2,2-. 10.已知命题1:1,:(1)(1)02p x q x x a ≤≤-+-≤,若p 是q 的充分条件,则实数a 的取值范围是______. 【答案】12a ≥【分析】分类讨论1a -与1的大小,解不等式(1)[(1)]0x x a ---≤,根据p 是q 的充分条件列式,解不等式组可得结果.【详解】由(1)(1)0x x a -+-≤,得(1)[(1)]0x x a ---≤, 当11a -<,即0a >时,得:q 11a x -≤≤, 因为p 是q 的充分条件,所以1{|1}{|11}2x x x a x ≤≤⊆-≤≤, 所以112a -≤,解得12a ≥;当11a -≥,即0a ≤时,:11q x a ≤≤-, 因为p 是q 的充分条件,所以1{|1}{|11}2x x x x a ≤≤⊆≤≤-, 所以11211a ⎧≤⎪⎨⎪-≥⎩,此不等式组无解.综上所述:12a ≥.故答案为:12a ≥11.若不等式组22202(52)50x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩的解集中所含整数解只有2-,则k 的取值范围是________.【答案】32k -≤<【分析】解220x x -->,得解集为(,1)(2,)-∞-⋃+∞;分类讨论k -与52-的大小关系,解不等式5()()02x x k ++<,再根据不等式组22202(52)50x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩的解集中所含整数解只有2-,列式可求出结果.【详解】由220x x -->,得(2)(1)0x x -+>,得1x <-或2x >,所以220x x -->的解集为(,1)(2,)-∞-⋃+∞,由22(52)50x k x k +++<,得5()()02x x k ++<,当52k -<-,即52k >时,得52k x -<<-,所以22(52)50x k x k +++<的解集为5(,)2k --,此解集中不含2-,不符合题意; 当52k -=-,即52k =时,5()()02x x k ++<化为25()02x -<,所以22(52)50x k x k +++<的解集为空集,不符合题意; 当52k ->-,即52k <时,得52x k -<<-,所以22(52)50x k x k +++<的解集为5(,)2k --,因为不等式组22202(52)50x x x k x k ⎧-->⎨+++<⎩的解集中所含整数解只有2-,所以23k -<-≤,得32k -≤<. 故答案为:32k -≤<12.设集合{}01324,,,,S a a a a a =,在S 上定义运算*为:*i j k a a a =,其中||k i j =-,,0,1,2,3,4i j =,那么满足条件()()21**,i j i j a a a a a a S =∈的有序数对(,)i j (其中当i j ≠时,(,),(,)i j j i 为两个不同的有序数对)共有_______个. 【答案】12【分析】结合集合新定义得12i j =--,去绝对值结合,i j 取值范围分类讨论即可求解.【详解】由()()21**,i j i j a a a a a a S =∈,*i j k a a a =,其中||k i j =-,,0,1,2,3,4i j =,可得12i j =--,即1i j -=或3,即1,1,3,3i j -=--,当1i j -=时,()()()()(,)1,0,2,1,3,2,4,3i j =; 当1i j -=-时,()()()()(,)0,1,1,2,2,3,3,4i j =; 当3i j -=时,()()(,)3,0,4,1i j =; 当3i j -=-时,()()(,)0,3,1,4i j =.故共有12个. 故答案为:12二、单选题13.如图,I 为全集,M 、P 、S 是I 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )A .()MP SB .()MP SC .()⋂⋂M P SD .()⋂⋃M P S【答案】C【分析】由Venn 图可得,集合表示,M P 的交集与S 的补集的交集,从而得到答案. 【详解】由Venn 图可得,集合表示,M P 的交集与S 的补集的交集,即()⋂⋂M P S . 故选:C14.如果0a b <<,那么下列不等式成立的是( ) A .11a b <B .2ab b <C .2ab a -<-D .11a b-<-【答案】D【分析】由于0a b <<,不妨令2a =-,1b,代入各个选项检验,只有D 正确,从而得出结论.【详解】解:由于0a b <<,不妨令2a =-,1b ,可得111,12a b =-=-,∴11a b>,故A 不正确. 可得2ab =,21b =,2ab b ∴>,故B 不正确.可得2ab -=-,24a -=-,2ab a ∴->-,故C 不正确. 故选:D .15.下列各代数式中,最小值为2的是( ) A .1x x+B .221x x +C 222x + D .142x x+- 【答案】B【分析】对选项逐个用基本不等式处理,但是要满足基本不等式成立的条件“一正二定三相等”.【详解】对于A 不能保证0x >,故A 错误;对于B 由基本不等式得2212x x +≥(当且仅当221x x =即1x =±时取""=),故B 正确;对于C 22=≥=无法取得最小值,故C 错误; 对于D 不能保证0x >,故D 错误. 故选:B16.已知集合{|2,}A x x k k ==∈Z ,{|21,}B x x k k ==+∈Z ,{|41,}C x x k k ==+∈Z ,又a A ∈,b B ∈,则必有( ) A .a b A +∈ B .a b B +∈C .a b C +∈D .以上都不对【答案】B【分析】利用列举法,写出集合A 、集合B 、集合C 的几个元素,即可判断出错误选项;对正确选项进行证明即可.【详解】集合{|2,}A x x k k ==∈Z ,则{2,0,2,4,6,8,10}A =⋅⋅⋅-⋅⋅⋅ 集合{|21,}B x x k k ==+∈Z 则{1,1,3,5,7,9,11}B =⋅⋅⋅-⋅⋅⋅ 集合{|41,}C x x k k ==+∈Z 则{3,1,5,9,13,17,21}C =⋅⋅⋅-⋅⋅⋅ 又a A ∈,b B ∈当2,1a b ==时, 21a b A +=+∉,所以A 错误; 当2,1a b ==时, 21a b C +=+∉,所以C 错误;因为集合{|2,}A x x k k ==∈Z ,集合{|21,}B x x k k ==+∈Z 又a A ∈,b B ∈则()121222121a b k k k k +=++=++ 所以a b +表示奇数,而集合B 表示奇数 所以a b B +∈ 故选:B【点睛】本题考查了元素与集合的关系,集合与集合关系的应用,属于基础题.三、解答题17.已知集合{}22|1,|352021x A x B x x x x -⎧⎫=≥=-++>⎨⎬-⎩⎭. (1)求A 、B ;(2)求A B ⋂、A .【答案】(1)1|12A x x ⎧⎫-≤<⎨⎩=⎬⎭;1|23B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭(2)11|32A B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭;|1{x A x =<-或1}2x ≥【分析】(1)解出分式不等式和二次不等式即可; (2)由(1)利用集合交集和补集运算即可. 【详解】(1)由2121x x -≥⇔-21021x x --≥-()()221021x x x ---⇔≥-()()121011002121210x x x x x x x ⎧+-≤--+⇔≥⇔≤⇔⎨---≠⎩11121122x x x ⎧-≤≤⎪⎪⇔⇔-≤<⎨⎪≠⎪⎩,所以集合1|12A x x ⎧⎫-≤<⎨⎩=⎬⎭; 由22135********x x x x x -++>⇔--<⇔-<<,所以集合1|23B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭.(2)由(1)1|12A x x ⎧⎫-≤<⎨⎩=⎬⎭,1|23B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭所以11|32A B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭;|1{x A x =<-或1}2x ≥.18.已知集合{}{}22430,90A x x x B x x ax =-+==-+=,且A B A ⋃=.(1)用反证法证明B A ≠; (2)若B φ≠,求实数a 的值. 【答案】(1)证明见解析;(2)6a =.【解析】(1)先求得集合{}1,3A =,假设B A =,利用反证法,即可得证.(2)由(1)和A B A ⋃=,得到B 是A 的真子集,进而得到B 可能为{}{}1,3,分类讨论,即可求解. 【详解】(1)由2430x x -+=,解得1x =或3x =,所以{}1,3A =,又由{}290B x x ax =-+=假设B A =,则必有13139a+=⎧⎨⨯=⎩,与39≠矛盾,所以假设错误,所以B A ≠可证.(2)由(1)知B A ≠,因为A B A ⋃=,可得集合B 是A 的真子集, 又由B φ≠,所以集合B 可能为{}1或{}3,当{}1B =时,则方程290x ax -+=有两个相等的实数根是1,则11119a+=⎧⎨⨯=⎩,无解;当{}3B =时,则方程290x ax -+=有两个相等的实数根是3,则33339a+=⎧⎨⨯=⎩,解得6a =,综上可得,实数6a =.19.命题α:关于x 的方程2320x x m +++=有两个相异负根.命题β:关于x 的不等式248120x mx m +++>对x ∈R 恒成立.(1)若命题α为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若这两个命题中,有且仅有一个是真命题,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)(]12,1,34⎡⎫--⋃⎪⎢⎣⎭【分析】(1)用二次函数的性质求命题α为真命题时实数m 的取值范围; (2)先确定命题β成立时实数m 的取值范围,再分类讨论求解得结果. 【详解】(1)命题α:关于x 的方程2320x x m +++=有两个相异负根. 则()220194204m m m m >-⎧+>⎧⎪⇒⎨⎨-+><⎩⎪⎩,解得:124m -<<. 若命题α为真命题,则实数m 的取值范围为12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)命题β:关于x 的不等式248120x mx m +++>对x ∈R 恒成立,()21648120m m ∆=-+<,解得:13m -<<.若这两个命题中,有且仅有一个是真命题, 若α真β假,12431m m m ⎧-<<⎪⎨⎪≥≤-⎩或,解得:21m -<≤-,若β真α假,13124m m m -<<⎧⎪⎨≥≤-⎪⎩或,解得:134m ≤<, 综上:实数m 的取值范围为:(]12,1,34⎡⎫--⋃⎪⎢⎣⎭.20.已知集合{}224|||||4,(0,1)(2,4),|21033A x x x B C x x mx ⎧⎫=-+-<==+-<⎨⎬⎩⎭.(1)求A B ⋃;(2)对于任意的实数a ,不等式24|2||2|33a a x x ++-≥-+-恒成立,求实数x 的取值范围; (3)若()C A B ⊆,求m 的取值范围. 【答案】(1)(1,4)-; (2)[1,3]x ∈-; (3)[7.75,1]-.【分析】(1)根据绝对值的性质,结合集合并集的定义进行求解即可. (2)根据绝对值的性质,结合(1)的结论进行求解即可; (3)根据子集的性质进行求解即可. 【详解】(1)当43x ≥时,由24244||||443333333x x x x x x -+-<⇒-+-<⇒<⇒≤<; 当2433x <<时,由242424||||44333333x x x x x -+-<⇒-+-<⇒<<;当23x ≥时,由24242||||441133333x x x x x x -+-<⇒-+-<⇒>-⇒-<≤, 所以(1,3)A =-, 因此(1,4)A B =-;(2)因为|2||2|224a a a a ++-≥++-=, 所以要想不等式24|2||2|33a a x x ++-≥-+-恒成立, 只需24433x x -+-≤成立,由(1)可知:[1,3]x ∈-; (3)设一元二次方程2210x mx +-=的判别式280m ∆=+>,所以C =,因为()C A B ⊆,所以47.7511m ≤-≤≤⎨⎪-≤⎪⎩, 所以m 的取值范围为[7.75,1]-.【点睛】关键点睛:利用绝对值的性质是解题的关键. 21.已知有限集{}123,,,n A a a a a =()*2,n n N ≥∈,如果A 中元素()11,2,3,a i n =满足121n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”.(1)判断集合⎪⎪⎩⎭是否为“复活集”,并说明理由; (2)若1a ,2a R ∈,且{}12,a a 是“复活集”,求12a a 的取值范围; (3)若*1a N ∈,求证:“复活集”A 有且只有一个,且3n =. 【答案】(1)是;理由见解析;(2)()(),04,-∞+∞;(3)见解析;【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理及反证法,进而可得答案. 【详解】(1)1=-,故集合⎪⎪⎩⎭是 “复活集”;(2)不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知1a ,2a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根, 由△0>,可得0t <,或4t >,120a a ∴<或124a a >; (3)不妨设A 中123n a a a a <<<⋯<,由1212n n n a a a a a a na ⋯=++⋯+<,得121n a a a n -⋯<,当2n =时, 即有12a <,11a ∴=,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集” A ,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{1,2,3}. 当4n 时,由121123(1)n a a a n -⋯⨯⨯⨯⋯⨯-,即有(1)!n n >-, 也就是说“复活集” A 存在的必要条件是(1)!n n >-,事实上,22(1)!(1)(2)32(2)22n n n n n n n ---=-+=--+>,矛盾,∴当4n时不存在复活集A,n=.所以,“复活集”A有且只有一个,且3【点睛】本题考查的知识点是元素与集合的关系,正确理解已知中的新定义“复活集”的含义是解答的关键,难度较大第 11 页共 11 页。