内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语 章末总结及测试
考点一 元素的互异性
1.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
2.(23-24高一上·广东广州·期末)已知集合只有一个元素,则实数的值为( )
A.1或0 B.0 C.1 D.1或2
3.(23-24高一上·全国·期末)已知,,若集合,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
4.(23-24高一上·江苏盐城·阶段练习)(多选)已知集合,若,则的取值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
考点二 集合的关系
1.(2022高一·全国·专题练习)若集合,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.,
2.(2024·四川成都·三模)已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京海淀·二模)已知集合.若,则的最大值为( )
A.2 B.0 C. D.-2
4.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合满足,则满足条件的集合的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.(22-23高三上·河北衡水·阶段练习)(多选)已知集合,若集合满足且,则下列说法正确的是( )
A. B.C.集合的个数为6 D.集合的个数为5
6.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
考点三 集合间的关系
1.(安徽省滁州市2023-2024学年2024年高一下学期期末教学质量监测数学试题)设集合,,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·全国·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
3.(2024·广东梅州·一模)已知集合,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24 山西吕梁·期末)(多选)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
5.(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若且,求实数的值.
6.(23-24高一上·陕西咸阳·阶段练习)设全集为,集合.
(1)求及;
(2)若集合,且,求实数的取值范围.
考点四 充分条件与必要条件
1.(23-24广东梅州·期末)若,,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充分必要
2.(23-24高一上·陕西西安·开学考试)已知集合,,则“”是“”的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
3.(23-24高一上·广东韶关·阶段练习)(多选)设,是的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B.0 C.3 D.
4.(2024·重庆·三模)(多选)命题“存在,使得”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
考点五 全称量词与存在量词
1.(23-24高一下·天津河西·期末)命题,,则为( )
A., B.,
C., D.,
2.(23-24高一下·山东泰安·期末)已知集合,,若命题“”为假命题,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知命题:“,”为真命题.
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
一、单选题
1.(23-24高一上·广东惠州·阶段练习)命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.不存在实数x,使x≤1 B.对任意实数x,都有x≤1
C.存在实数x,使x≤1 D.对任意实数x,都有x>1
2.(23-24 浙江嘉兴·期中)已知,,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为
A. B. C.或 D.或
3.(2024·陕西榆林 )设集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·广东惠州·阶段练习)若集合,集合,且,则( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一·全国·单元测试)设集合,.若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·上海松江 )已知,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(22-23高一上·山东泰安·阶段练习)已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值是( )
A.1 B.﹣1 C.0,1 D.﹣1,0,1
8.(2024高一上·江苏·专题练习)已知集合,集合,且,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知集合,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2024·贵州黔南·二模)已知非空集合,,均为的真子集,且.则( )
A. B. C. D.
11.(23-24高一·山西吕梁·期末)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
三、填空题
12.(2024·安徽 )已知集合,若的所有元素之和为12,则实数 .
13.(23-24高二下·重庆·阶段练习)若不等式成立的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围为 .
14.(23-24 ·浙江宁波·期末)已知集合.若的真子集个数是3,则实数的取值范围是 .
四、解答题
15.(23-24高一·江西南昌·期中)设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
16.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)设集合,集合.
(1)若“,”为假命题,求实数m的取值范围;
(2)若中有只有三个整数,求实数m的取值范围.
17.(23-24高一·北京朝阳·期中)设为全集,集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
18.(23-24高一上·甘肃武威·阶段练习)已知或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
19.(23-24高二下·广东梅州·期末)设集合,且P中至少有两个元素,若集合Q满足以下三个条件:
①,且Q中至少有两个元素;
②对于任意,当,都有;
③对于任意,若,则;
则称集合Q为集合P的“耦合集”.
(1)若集合,求集合P1的“耦合集”;
(2)集合,且,若集合存在“耦合集”.
(i)求证:对于任意,有;
(ii)求集合的“耦合集”的元素个数.
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第一章 集合与常用逻辑用语 章末总结及测试
考点一 元素的互异性
1.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
【答案】D
【解析】因,,故有:或,
由解得:或,由解得:,
又因时,,与集合元素互异性矛盾,故舍去,而时,符合题意.
故选:D.
2.(23-24高一上·广东广州·期末)已知集合只有一个元素,则实数的值为( )
A.1或0 B.0 C.1 D.1或2
【答案】A
【解析】若集合只有一个元素,则方程只有一个解,
当时,方程可化为,满足题意,
当时,方程只有一个解,则,解得,
所以或.
故选:.
3.(23-24高一上·全国·期末)已知,,若集合,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为,
所以,解得或
当时,不满足集合元素的互异性,
故,,.
故选:B.
4.(23-24高一上·江苏盐城·阶段练习)(多选)已知集合,若,则的取值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】CD
【解析】由于,则或,解得或或,
当时,,满足条件;
当时,,满足条件;
当时,,不满足互异性,舍去.
所以的取值为1或3.
故选:CD.
考点二 集合的关系
1.(2022高一·全国·专题练习)若集合,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.,
【答案】C
【解析】,∴方程无解,即,
解得:,则实数的范围为,
故选:C.
2.(2024·四川成都·三模)已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
即,故选项D正确,选项A、B、C错误.故选:D.
3.(2024·北京海淀·二模)已知集合.若,则的最大值为( )
A.2 B.0 C. D.-2
【答案】C
【解析】由于,所以,故的最大值为,故选:C
4.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合满足,则满足条件的集合的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】由题意知中必有元素1,2,且至少含有3,4,5中的一个,
所以集合的个数等价于集合的非空子集的个数,即,
故选:C.
5.(22-23高三上·河北衡水·阶段练习)(多选)已知集合,若集合满足且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.集合的个数为6 D.集合的个数为5
【答案】BC
【解析】,当时,方程的解为或;
当时,方程的解为,
得,A选项错误,B选项正确;
由且,则,共6个.
C选项正确,D选项错误.
故选:BC
6.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【解析】(1)①若,满足,则,解得.
②若,满足,则解得.
由①②可得,符合题意的实数m的取值范围为.
(2)若,数轴表示如下:
依题意有即
此时m的取值范围是.
(3)假设存在满足题意的实数m.若,
则必有且,此时无解,即不存在使得的实数m.
考点三 集合间的关系
1.(安徽省滁州市2023-2024学年2024年高一下学期期末教学质量监测数学试题)设集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得,,则.故选:D
2.(24-25高二下·全国·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当时,,
当时,,
所以,
所以.
故选:A
3.(2024·广东梅州·一模)已知集合,,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】或,,,
故,则的取值范围为.
故选:D
4.(23-24 山西吕梁·期末)(多选)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
【答案】ABC
【解析】由题意得,
根据,,,,,
则;
作出Venn图:
则,A正确;
集合A中有3个元素,故A的不同子集的个数为,B正确;
由于,C正确;
因为,且,故,D错误,
故选:ABC.
5.(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若且,求实数的值.
【答案】(1)5
(2)
【解析】(1)由题可得,由,得.
从而2,3是方程的两个根,即,解得.
(2)因为,.
因为,又,所以,
即,,解得或.
当时,,则,不符合题意;
当时,,则且,故符合题意,
综上,实数的值为.
6.(23-24高一上·陕西咸阳·阶段练习)设全集为,集合.
(1)求及;
(2)若集合,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【解析】(1),
或,,
故或,
(2),
,
当集合时,,解得:;
当集合时,,解得:.
综上,实数的取值范围为.
考点四 充分条件与必要条件
1.(23-24广东梅州·期末)若,,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充分必要
【答案】C
【解析】由,得不出,
所以“”是“”的不充分条件,
又,得不出,
所以“”是“”的不必要条件,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:C.
2.(23-24高一上·陕西西安·开学考试)已知集合,,则“”是“”的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】若,则,又,,所以,
所以由推得出,故充分性成立;
由推不出,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
3.(23-24高一上·广东韶关·阶段练习)(多选)设,是的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B.0 C.3 D.
【答案】ABD
【解析】因为的两个根为3和5,所以,
是的充分不必要条件,所以是的真子集,
所以或或,
当时,满足即可,
当时,满足,所以,
当,满足,所以,
所以的值可以是0,,.
故选:ABD.
4.(2024·重庆·三模)(多选)命题“存在,使得”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】由题意,存在,使得,即,
当时,即时,的最小值为,故;
所以命题“存在,使得”为真命题的充分不必要条件是的真子集,
结合选项可得,C和D项符合条件.
故选:CD
考点五 全称量词与存在量词
1.(23-24高一下·天津河西·期末)命题,,则为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【解析】命题,,则为,.
故选:C.
2.(23-24高一下·山东泰安·期末)已知集合,,若命题“”为假命题,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】命题“”为假命题,则命题的否定“”是真命题,
因为,,
所以,又因为,所以,
故选:C.
3.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知命题:“,”为真命题.
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由命题:“,”为真命题,即不等式在上恒成立,
可得,解得,所以实数的取值集合为.
(2)解:由“”是“”的充分条件,可得,
因为,,
当时,可得,解得,此时满足;
当时,则满足,解得,
综上可得,实数的取值范围为.
一、单选题
1.(23-24高一上·广东惠州·阶段练习)命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.不存在实数x,使x≤1 B.对任意实数x,都有x≤1
C.存在实数x,使x≤1 D.对任意实数x,都有x>1
【答案】B
【解析】特称命题的否定是全称命题,
命题“存在实数x,使x>1”的否定是:对任意实数,.故选:B.
2.(23-24 浙江嘉兴·期中)已知,,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【解析】∵,是的必要不充分条件,
所以由能推出,而由推不出,,,
故选B.
3.(2024·陕西榆林 )设集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为集合,而且,
且,解得.
故选:C.
4.(23-24高一上·广东惠州·阶段练习)若集合,集合,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,根据题意,故,
所以,
则,即,
当时,与集合的互异性矛盾,故舍去;
当,时,,符合题意,
所以.
故选:B.
5.(23-24高一·全国·单元测试)设集合,.若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,又,所以如图可得
或,解得或,即的取值范围是.
故选:C
6.(2024·上海松江 )已知,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ∵,,∴∴.故选:D.
7.(22-23高一上·山东泰安·阶段练习)已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值是( )
A.1 B.﹣1 C.0,1 D.﹣1,0,1
【答案】D
【解析】由题意可得,集合A为单元素集,
(1)当a=0时,A={x|2x=0}={0},此时集合A的两个子集是{0},,
(2)当a≠0时 则△=4﹣4a2=0解得a=±1,
当a=﹣1时,集合A的两个子集是{1},,
当a=1,此时集合A的两个子集是{﹣1},.
综上所述,a的取值为﹣1,0,1.
故选:D.
8.(2024高一上·江苏·专题练习)已知集合,集合,且,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知集合,
对于方程,解得,.
因为,则.
①当时,即时,成立;
②当时,即当时,因为,则,解得.
综上所述,的取值集合为.
故选:A.
二、多选题
9.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知集合,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】因为,
又,所以,且,故A正确,B错误;
,,故C错误,D正确.
故选:AD.
10.(2024·贵州黔南·二模)已知非空集合,,均为的真子集,且.则( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】因为,
对于选项A:可知,故A错误;
对于选项B:因为,所以为的真子集,故B错误;
对于选项C:可知为的真子集,故C正确;
对于选项D:因为为的真子集,且,
所以,故D正确;
故选:CD.
11.(23-24高一·山西吕梁·期末)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
【答案】ABC
【解析】由题意得,
根据,,,,,
则;
作出Venn图:
则,A正确;
集合A中有3个元素,故A的不同子集的个数为,B正确;
由于,C正确;
因为,且,故,D错误,
故选:ABC.
三、填空题
12.(2024·安徽 )已知集合,若的所有元素之和为12,则实数 .
【答案】
【解析】由题意可知:且,
当,则;当,则;当,则;
若,则,此时的所有元素之和为6,不符合题意,舍去;
若,则,此时的所有元素之和为4,不符合题意,舍去;
若且,则,故,解得或(舍去);
综上所述:.
故答案为:.
13.(23-24高二下·重庆·阶段练习)若不等式成立的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】由,
因为不等式成立的一个充分不必要条件是,
所以有,等号不同时成立,,
当时,是不等式成立的充要条件,不符合题意,
所以,实数的取值范围为.
故答案为:.
14.(23-24 ·浙江宁波·期末)已知集合.若的真子集个数是3,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】的真子集个数是3, 共有个元素,所以,.
若,则有,;
若,则有,无解.
综上所述:实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15.(23-24高一·江西南昌·期中)设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】(1)因为,所以,
又,所以或,
所以,.
(2)由(1)知或,又中只有一个整数,
由图知,,且,+
解得,所以实数m的取值范围是.
16.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)设集合,集合.
(1)若“,”为假命题,求实数m的取值范围;
(2)若中有只有三个整数,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】(1)由题意,知,则
①,即,得;
②,则,此时有或,解得,此时m无解;
综上:m的取值范围为.
(2)因,故中有只有三个整数时,可能为,0,1或0,1,2,
当时,,解得,即;
当时,,解得,无解;
综上:m的取值范围为.
17.(23-24高一·北京朝阳·期中)设为全集,集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】(1)(1)由题意可得,
当时,,
所以,
因为,
所以
(2)由(1)知,,
若,即,解得,此时满足;
若,要使,则,解得,
综上,若,所求实数的取值范围为
18.(23-24高一上·甘肃武威·阶段练习)已知或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解析】(1)因为p:,所以p:,即,
因为p是q的充分条件,所以或,
解得或,即实数的取值范围是或;
(2)依题意,:,由(1)知p:,
又p是的必要不充分条件,所以,
解得,即实数m的取值范围是.
19.(23-24高二下·广东梅州·期末)设集合,且P中至少有两个元素,若集合Q满足以下三个条件:
①,且Q中至少有两个元素;
②对于任意,当,都有;
③对于任意,若,则;
则称集合Q为集合P的“耦合集”.
(1)若集合,求集合P1的“耦合集”;
(2)集合,且,若集合存在“耦合集”.
(i)求证:对于任意,有;
(ii)求集合的“耦合集”的元素个数.
【答案】(1)或或
(2)(i)证明见详解;(ii)5
【解析】(1)由已知条件②得:的可能元素为:6,8,10;
检验可知均满足条件③,所以,
检验可知:或也符合题意,
所以或或.
(2)(ⅰ)因为,,
由已知条件②得的可能元素为:,
由条件③可知,且,
可得,
同理可得,
所以对于任意,有;
(ⅱ)因为,由(ⅰ)可知:,
则,即,
同理可得:,则,
又因为的可能元素为:,
即,
假设还存在其他元素,
因为,可知,
由集合性质可知:或,
则或,
即或,假设不成立,
所以不存在其他元素,所以共5个元素.
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