内容正文:
专题1.6 章节复习
知识点1:集合 2
知识点2:常用逻辑用语 3
考向1:集合的含义与表示 4
角度1:集合的概念 4
角度2:元素与集合的关系 5
角度3:集合中元素的特性 6
角度4:集合的表示方法 7
考向2:集合间的关系 8
角度1:子集和真子集 8
角度2:包含关系 9
角度3:相等关系 11
考向3:集合的基本运算 12
角度1:交并补的混合运算 12
角度2:Venn图 13
角度3:集合的应用 14
角度4:集合的新定义 16
考向4:命题及其关系 18
角度1:四种命题 18
角度2:四种命题间的相互关系 19
考向5:充分条件与必要条件 20
角度1:充分不必要条件 20
角度2:必要不充分条件 20
角度3:必要条件 21
考向6:简单的逻辑联结词 21
考向7:全称量词和存在量词 23
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关键词
1. 通过实例,了解集合的含义、体会元素与几何的“属于”关系;
2. 能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用
(1)集合元素
(2)数集
知识点1:集合
1. 集合的有关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
(2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉.
(4)五个特定的集合及其关系图:N*或N+表示正整数集,N表示非负整数集(或自然数集),Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.
2. 集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素,都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且xA,就称集合A是集合B的真子集,记作AB.
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3. 集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为CUA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x ∉A}
【常用结论】
(1)若有限集中有个元素,则的子集有个,真子集有个,非空子集有个,非空真子集有个.
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3).
(4),.
知识点2:常用逻辑用语
1. 充分条件、必要条件、充要条件
(1)定义
如果命题“若,则”为真(记作),则是的充分条件;同时是的必要条件.
(2)从逻辑推理关系上看
①若且,则是的充分不必要条件;
②若且,则是的必要不充分条件;
③若且,则是的的充要条件(也说和等价);
④若且,则不是的充分条件,也不是的必要条件.
对充分和必要条件的理解和判断,要搞清楚其定义的实质:,则是的充分条件,同时是的必要条件.所谓“充分”是指只要成立,就成立;所谓“必要”是指要使得成立,必须要成立(即如果不成立,则肯定不成立).
2. 全称量词与存在量词
(1)全称量词与全称量词命题.短语“所有的”、“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“”表示.含有全称量词的命题叫做全称量词命题.全称量词命题“对中的任意一个,有成立”可用符号简记为“”,读作“对任意属于,有成立”.
(2)存在量词与存在量词命题.短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“”表示.含有存在量词的命题叫做存在量词命题.存在量词命题“存在中的一个,使成立”可用符号简记为“”,读作“存在中元素,使成立”(存在量词命题也叫存在性命题).
3. 含有一个量词的命题的否定
(1)全称量词命题的否定为,.
(2)存在量词命题的否定为.
注:全称、存在量词命题的否定是高考常见考点之一.
【常用结论】
1.从集合与集合之间的关系上看:设.
(1)若,则是的充分条件(),是的必要条件;若AB,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,即且;
注:关于数集间的充分必要条件满足:“小大”.
(2)若,则是的必要条件,是的充分条件;
(3)若,则与互为充要条件.
2. 常见的一些词语和它的否定词如下表
原词语
等于
大于
小于
是
都是
任意
(所有)
至多
有一个
至多
有一个
否定词语
不等于
小于等于
大于等于
不是
不都是
某个
至少有
两个
一个都
没有
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每一个元素x证明其成立,要判断全称量词命题为假命题,只要能举出集合M中的一个x0,使得其不成立即可,这就是通常所说的举一个反例.
(2)要判断一个存在量词命题为真命题,只要在限定集合M中能找到一个x0使之成立即可,否则这个存在量词命题就是假命题.
考向1:集合的含义与表示
角度1:集合的概念
1.(2024高一上·全国·专题练习)下列说法中正确的是( )
A.1与表示同一个集合
B.由1,2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解的集合可表示为
D.集合可以用列举法表示
2.(2024高一上·全国·专题练习)有下列三个说法:
①若,则;
②集合有两个元素;
③集合时有限集.
其中正确说法的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(22-23高一上·西藏林芝·期中)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
4.(多选)(23-24高一上·重庆·期末)下列命题中,为真命题的是( )
A. B.,使同时被3和4整除
C. D.
5.(多选)(23-24高一上·陕西汉中·期中)下列说法中不正确的是( )
A.0与表示同一个集合;
B.集合与是两个相同的集合;
C.方程的所有解组成的集合可表示为;
D.集合可以用列举法表示.
6.(多选)(23-24高一上·江苏常州·阶段练习)下列各组中表示不同集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
角度2:元素与集合的关系
7.(2024高一上·全国·专题练习)若,则a的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
8.(2024·贵州贵阳·模拟预测)若集合,其中且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2024·全国·模拟预测)已知集合,则下列表示正确的是( ).
A. B.
C. D.
10.(23-24高一上·湖南常德·期末)集合,又则( )
A. B.
C. D.任一个
11.(23-24高一上·广西·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
12.(23-24高一上·吉林延边·期末)已知集合,下列式子错误的是( )
A. B. C. D.
角度3:集合中元素的特性
13.(23-24高一上·浙江金华·期末)已知集合,,若,则实数可以为( )
A.1 B.3 C.4 D.7
14.(23-24高二上·山东威海·期末)已知集合,则的元素个数为( )
A. B. C. D.
15.(23-24高一上·陕西西安·期末)已知集合,则集合的元素个数是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
16.(2024·全国·模拟预测)已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
17.(22-23高一上·上海黄浦·期中)已知,则实数 .
18.(2024高一上·全国·专题练习)若集合中的三个元素分别为,则元素应满足的条件是 .
角度4:集合的表示方法
19.(23-24高一下·湖南·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
20.(23-24高一上·河南·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
21.(23-24高一上·山东济南·期末)方程组解的集合是( )
A. B. C. D.
22.(23-24高一上·四川雅安·期末)集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
23.(23-24高一下·浙江·期中)设集合.定义:和集合,积集合,分别用表示集合中元素的个数.
(1)若,求集合;
(2)若,求的所有可能的值组成的集合;
(3)若,求证:.
24.(23-24高一上·云南大理·期末)已知集合.
(1)当时,求集合;
(2)若集合只有2个子集,求实数的值.
考向2:集合间的关系
角度1:子集和真子集
25.(23-24高一下·广东广州·期中)若集合,,则的子集的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
26.(23-24高一上·浙江宁波·期末)若集合,,则的子集个数是( )
A. B. C. D.
27.(23-24高一上·贵州毕节·期末)已知集合,,则的真子集的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.3
28.(23-24高一上·广东广州·期末)设集合,则的子集个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.(23-24高一上·山东青岛·期末)已知集合,.
(1)写出的所有子集;
(2)若关于的不等式的解集为,,,求的值.
30.(23-24高一上·江苏徐州·期末)已知集合,.
(1)求的真子集;
(2)若______,求实数的取值集合.
从以下两个条件中任选一个补充在横线上,并进行解答.
①“”是“”的充分条件;②.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
角度2:包含关系
31.(23-24高一上·甘肃陇南·期末)下列结论错误的是( )
A.集合的真子集有8个
B.设是两个集合,则
C.与角的终边相同的角有无数个
D.若,则
32.(23-24高一下·上海·期中)已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
33.(23-24高一下·山东淄博·期中)已知,,若,求a的取值集合.
34.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,其中是关于的方程的两个不同的实数根.
(1)若,求出实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
35.(23-24高一上·北京东城·期末)已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若将题干中的集合改为,是否有可能使命题:“,都有”为真命题,请说明理由.
36.(23-24高一上·广西贺州·期末)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的范围.
角度3:相等关系
37.(23-24高一下·江苏连云港·期末)设为实数,,若,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
38.(23-24高一下·山东淄博·期中)已知集合,,( )
A. B.
C. D.
39.(23-24高一上·全国·期末)已知,,若集合,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
40.(23-24高三上·山西吕梁·阶段练习)已知集合,,且,则( )
A.0 B.3 C. D.3或0
41.(23-24高一上·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
42.(21-22高一上·广东佛山·期末)已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
考向3:集合的基本运算
角度1:交并补的混合运算
43.(2024·天津滨海新·三模)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
44.(23-24高二下·广东梅州·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
45.(四川省达州市2023-2024学年高二下学期7月期末监测数学试题)已知集合,则( )
A. B. C. D.
46.(23-24高二下·湖南·期末)设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
47.(23-24高二下·重庆·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
48.(多选)(23-24高二下·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.
角度2:Venn图
49.(23-24高一下·江苏南京·期末)已知集合,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
50.(23-24高一下·浙江杭州·期中)已知全集,集合,,下列能正确表示图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
51.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期末)设全集,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
52.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期中)已知全集,集合,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
53.(23-24高一上·重庆·期末)已知全集,能表示集合,,关系的图是( )
A. B.
C. D.
54.(多选)(23-24高一上·江西·期末)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
角度3:集合的应用
55.(23-24高一下·江西赣州·期中)已知集合( )
A.或 B.或
C. D.
56.(23-24高一下·四川达州·期中)设全集,集合,,则=( )
A. B. C. D.
57.(23-24高一上·山东聊城·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用补集和交集的概念求出答案.
【详解】,故.
故选:C
58.(23-24高一上·山西·期末)已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的必要条件,求实数的取值范围.
59.(23-24高一上·浙江·期末)已知集合,集合
(1)当时,求;
(2)若,求实数a的值.
60.(23-24高一上·广东揭阳·阶段练习)设集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
角度4:集合的新定义
61.(23-24高一上·上海青浦·期末)已知非空集合且,设,,则对于的关系,下列问题正确的是( )
A. B. C. D.的关系无法确定
62.(23-24高一下·上海·期末)设是给定的正整数.对于数列,,…,,令集合.
(1)对于数列,,,直接写出集合;(用列举法表示)
(2)设常数.若,,…,是以为首项,为公差的等差数列,求证:集合的元素个数为;
(3)若,,…,是等比数列,且,公比.求集合的元素个数,并求集合中所有元素之和.
63.(23-24高一下·安徽宿州·期中)定义1:对于一个数集,定义一种运算,对任意都有,则称集合关于运算是封闭的(例如:自然数集对于加法运算是封闭的).
定义2:对于一个数集,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的零元,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的单位元(例如:0和1分别为自然数集中的零元和单位元).
定义3:对于一个数集,如果满足下列关系:
①有零元和单位元;
②关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的;
③对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律,则称这个数集是一个数域.
(1)指出常用数集中,那些数集可以构成数域(不需要证明);
(2)已知集合,证明:集合关于乘法运算是封闭的;
(3)已知集合,证明:集合是一个数域.
64.(23-24高一下·北京·期中)设为正整数,若满足:①;②对于,均有.则称具有性质.对于和,定义集合.
(1)设,若具有性质,写出一个及相应的;
(2)设和具有性质,那么是否可能为,若可能,写出一组和,若不可能,说明理由.
65.(23-24高一上·北京延庆·期末)已知集合A为非空数集.定义:
(1)若集合,直接写出集合S,T;
(2)若集合且.求证:;
(3)若集合记为集合A中元素的个数,求的最大值.
66.(23-24高一上·河南开封·期末)对于集合,定义且.例如:,则有.已知集合,,其中.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
考向4:命题及其关系
角度1:四种命题
67.(多选)(23-24高一上·广西南宁·期中)下列命题正确的是( )
A.命题“若,则”的逆否命题为“若,则”
B.命题“”的否定是“”
C.若“且”为真命题,则、均为真命题
D.“”是“”的充分不必要条件
68.(多选)(23-24高一上·重庆渝中·阶段练习)下列说法不正确的是( )
A.若命题p为假命题,则命题p的逆命题一定为假命题
B.命题p:“若,则”为真命题
C.“”的一个必要不充分条件是“或”
D.命题“小明的语文、数学月考成绩均超过了100分”的否定是“小明的语文、数学月考成绩都没有高于100分”
69.(多选)(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)下列命题正确的是( )
A.命题“若,则”的逆否命题为“若,则”
B.命题“,”的否定是“,”
C.若“且”为真命题,则,均为真命题
D.“”是“”的充分不必要条件
70.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的范围.
角度2:四种命题间的相互关系
71.(2024·陕西·模拟预测)已知:向量与的夹角为锐角.若是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
72.(2008高一·全国·竞赛)已知,若“且”为假命题,则( ).
A.或 B. C. D.
73.(2007高一·全国·竞赛)设命题p:关于x的方程的解为正解;命题q:函数是减函数.若p或q为真,p且q为假,则实数m的取值范围是 .
74.(23-24高一上·浙江宁波·阶段练习)已知p:关于x的方程()无实数根.
(1)若p是假命题,求实数m的取值范围;
(2)已知条件q:,,若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
考向5:充分条件与必要条件
角度1:充分不必要条件
75.(23-24高一下·四川德阳·期末)若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
76.(2023高一下·吉林·学业考试)“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
77.(23-24高一下·河南·期末)已知甲、乙、丙三人的年龄均为正整数,且甲的年龄大于乙的年龄,则“乙的年龄大于丙的年龄”是“甲与丙的年龄之差不小于2”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
78.(23-24高一上·安徽安庆·阶段练习)对于,用表示不大于的最大整数,例如:,,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.既不充分也不必要条件
角度2:必要不充分条件
79.(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)“四边形是平行四边形”是“四边形是菱形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
80.(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)如果对于任意实数,表示不超过的最大整数.例如,.那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
81.(23-24高一上·湖南益阳·期末)已知,,则p是q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
82.(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.
角度3:必要条件
83.(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)已知,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.既不充分也不必要条件
84.(23-24高一上·江苏无锡·期末)若,,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.既不充分也不必要条件
85.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数a,b,设甲:;乙:,则甲是乙的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
86.(23-24高一上·上海·期中)已知,则“成立”是“成立”的 条件.
考向6:简单的逻辑联结词
87.(23-24高一上·四川泸州·期末)下列命题的否定是真命题的是( )
A.每个正方形都是平行四边形
B.是无理数,是无理数
C.,
D.,关于x的方程有实数根
88.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知命题:任意,命题:存在,若“且”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
89.(23-24高一下·河南·开学考试)已知:实数满足:实数满足.
(1)若,且和至少有一个为真命题,求实数的取值范围;
(2)若,且是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
90.(20-21高一上·湖北十堰·期中)设命题p:实数x满足,命题q:实数x满足.
(1)若,且p与q均是真命题,求实数x的取值范围;
(2)若p是q成立的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
考向7:全称量词和存在量词
91.(23-24高一上·河南商丘·期末)已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
92.(18-19高一上·重庆·期中)命题“,使”的否定是( )
A.,使 B.,使
C.,使 D.,使
93.(23-24高一上·广东汕尾·期末)已知命题p:,,则( )
A.:, B.:,
C.:, D.:,
94.(19-20高三上·江西抚州·阶段练习)若命题“”为假命题,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
95.(22-23高二下·山东泰安·期末)若“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是 .
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专题1.6 章节复习
知识点1:集合 2
知识点2:常用逻辑用语 3
考向1:集合的含义与表示 4
角度1:集合的概念 4
角度2:元素与集合的关系 7
角度3:集合中元素的特性 9
角度4:集合的表示方法 11
考向2:集合间的关系 15
角度1:子集和真子集 15
角度2:包含关系 17
角度3:相等关系 20
考向3:集合的基本运算 23
角度1:交并补的混合运算 23
角度2:Venn图 25
角度3:集合的应用 27
角度4:集合的新定义 30
考向4:命题及其关系 36
角度1:四种命题 36
角度2:四种命题间的相互关系 38
考向5:充分条件与必要条件 40
角度1:充分不必要条件 40
角度2:必要不充分条件 41
角度3:必要条件 43
考向6:简单的逻辑联结词 45
考向7:全称量词和存在量词 47
学习目标导航
关键词
1. 通过实例,了解集合的含义、体会元素与几何的“属于”关系;
2. 能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用
(1)集合元素
(2)数集
知识点1:集合
1. 集合的有关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
(2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉.
(4)五个特定的集合及其关系图:N*或N+表示正整数集,N表示非负整数集(或自然数集),Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.
2. 集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素,都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且xA,就称集合A是集合B的真子集,记作AB.
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3. 集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为CUA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x ∉A}
【常用结论】
(1)若有限集中有个元素,则的子集有个,真子集有个,非空子集有个,非空真子集有个.
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3).
(4),.
知识点2:常用逻辑用语
1. 充分条件、必要条件、充要条件
(1)定义
如果命题“若,则”为真(记作),则是的充分条件;同时是的必要条件.
(2)从逻辑推理关系上看
①若且,则是的充分不必要条件;
②若且,则是的必要不充分条件;
③若且,则是的的充要条件(也说和等价);
④若且,则不是的充分条件,也不是的必要条件.
对充分和必要条件的理解和判断,要搞清楚其定义的实质:,则是的充分条件,同时是的必要条件.所谓“充分”是指只要成立,就成立;所谓“必要”是指要使得成立,必须要成立(即如果不成立,则肯定不成立).
2. 全称量词与存在量词
(1)全称量词与全称量词命题.短语“所有的”、“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“”表示.含有全称量词的命题叫做全称量词命题.全称量词命题“对中的任意一个,有成立”可用符号简记为“”,读作“对任意属于,有成立”.
(2)存在量词与存在量词命题.短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“”表示.含有存在量词的命题叫做存在量词命题.存在量词命题“存在中的一个,使成立”可用符号简记为“”,读作“存在中元素,使成立”(存在量词命题也叫存在性命题).
3. 含有一个量词的命题的否定
(1)全称量词命题的否定为,.
(2)存在量词命题的否定为.
注:全称、存在量词命题的否定是高考常见考点之一.
【常用结论】
1.从集合与集合之间的关系上看:设.
(1)若,则是的充分条件(),是的必要条件;若AB,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,即且;
注:关于数集间的充分必要条件满足:“小大”.
(2)若,则是的必要条件,是的充分条件;
(3)若,则与互为充要条件.
2. 常见的一些词语和它的否定词如下表
原词语
等于
大于
小于
是
都是
任意
(所有)
至多
有一个
至多
有一个
否定词语
不等于
小于等于
大于等于
不是
不都是
某个
至少有
两个
一个都
没有
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每一个元素x证明其成立,要判断全称量词命题为假命题,只要能举出集合M中的一个x0,使得其不成立即可,这就是通常所说的举一个反例.
(2)要判断一个存在量词命题为真命题,只要在限定集合M中能找到一个x0使之成立即可,否则这个存在量词命题就是假命题.
考向1:集合的含义与表示
角度1:集合的概念
1.(2024高一上·全国·专题练习)下列说法中正确的是( )
A.1与表示同一个集合
B.由1,2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解的集合可表示为
D.集合可以用列举法表示
【答案】B
【分析】根据集合的相关概念以及表示方法,对每个选项进行逐一分析,即可判断选择.
【详解】对于A,1不能表示一个集合,故错误;
对于B,因为集合中的元素具有无序性,故正确;
对于C,因为集合的元素具有互异性,而中有相同的元素,故错误;
对于D,因为集合中有无数个元素,无法用列举法表示,故错误.
故选:B.
2.(2024高一上·全国·专题练习)有下列三个说法:
①若,则;
②集合有两个元素;
③集合时有限集.
其中正确说法的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】①特殊值判断;②由方程根判断;③列举出集合中元素,结合有限集定义判断.
【详解】①当时不成立,不正确;
②有两个相等的实数根,因此集合只有一个元素,不正确;
③集合是有限集,正确.
故选:B
3.(22-23高一上·西藏林芝·期中)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】C
【分析】根据常用数集的表示符合与各自的范围判断各命题,即可得出答案.
【详解】为无理数,有理数与无理数统称为实数,所以,所以①正确;
为无理数,不属于整数,所以,所以②错误;
0不是正整数,所以,所以③正确;
是正整数,属于自然数,所以,所以④错误;
是无理数,所以,所以⑤正确;
是正数,所以,所以⑥错误;
综上,共由3个正确命题,
故选:C.
4.(多选)(23-24高一上·重庆·期末)下列命题中,为真命题的是( )
A. B.,使同时被3和4整除
C. D.
【答案】BD
【分析】可通过举例逐项判断.
【详解】当时,,故A错,
当时,同时被3和4整除,B对,
当时,,故C错,
当时,,故D对;
故选:BD.
5.(多选)(23-24高一上·陕西汉中·期中)下列说法中不正确的是( )
A.0与表示同一个集合;
B.集合与是两个相同的集合;
C.方程的所有解组成的集合可表示为;
D.集合可以用列举法表示.
【答案】ACD
【分析】根据集合与元素的关系及集合的表示一一判断即可得结论.
【详解】0是元素不是集合,表示以0为元素的一个集合,故A错误;
集合与的构成元素完全相同,所以是两个相同的集合,故B正确;
方程的所有解组成的集合可表示为,集合中的元素是不同的,故C错误;
集合表示大于小于的全体实数,有无数个且无法一一列举出来,故不可以用列举法表示,故D错误.
故选:ACD.
6.(多选)(23-24高一上·江苏常州·阶段练习)下列各组中表示不同集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】ABD
【分析】根据集合相等的概念依次分析各选项即可得答案.
【详解】选项A中,是数集,是点集,二者不是同一集合,故;
选项B中,与表示不同的点,故;
选项C中,,,故;
选项D中,是二次函数的所有组成的集合,而集合是二次函数图象上所有点组成的集合,故.
故选:ABD.
角度2:元素与集合的关系
7.(2024高一上·全国·专题练习)若,则a的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据题意,将代入原不等式,可得,解之即可求解.
【详解】由题意知,当时,可变为,符合题意;
当时,由,得,
即,解得或且;
综上,实数a的取值范围为.
故选:D
8.(2024·贵州贵阳·模拟预测)若集合,其中且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助元素与集合的关系计算即可得.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
9.(2024·全国·模拟预测)已知集合,则下列表示正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令分别为选项中不同值,求出的值进行判定.
【详解】当时,,所以,故A正确;
当时,,所以,故B错误;
当或时,,所以,故C错误;
当时,,所以,故D错误.
故选:A
10.(23-24高一上·湖南常德·期末)集合,又则( )
A. B.
C. D.任一个
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系求得正确答案.
【详解】集合的元素是所有的偶数、集合的元素是所有的奇数,
奇数+偶数=奇数,所以,,
如,但.所以B选项正确.
故选:B
11.(23-24高一上·广西·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先化简集合,再集合与元素、集合与集合间的基本关系以及集合交集运算性质依次判断即可.
【详解】,
根据元素与集合的关系可得,故A正确;
元素与集合间只有属于与不属于,故B错误;
集合与集合间不能是属于关系,故C错误;
,故D错误.
故选:A.
12.(23-24高一上·吉林延边·期末)已知集合,下列式子错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合A,再利用元素与集合之间的关系依次判断各选项即可得解.
【详解】,
,故ABD正确;
而与是两个集合,不能用“”表示它们之间的关系,故C错误.
故选:C
角度3:集合中元素的特性
13.(23-24高一上·浙江金华·期末)已知集合,,若,则实数可以为( )
A.1 B.3 C.4 D.7
【答案】D
【分析】由集合的交集运算及集合元素的互异性讨论可得解.
【详解】由,知,C不可能;
由,知且,否则中有元素1或者3,矛盾,即AB不可能;
当时,,符合题意,因此实数可以为7.
故选:D
14.(23-24高二上·山东威海·期末)已知集合,则的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的四则运算求出复数z,得出复数的周期性,即可判断集合中的元素个数.
【详解】当时,,当时,,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
,可知以上四种情况循环,故集合,的元素个数为3.
故选:C
15.(23-24高一上·陕西西安·期末)已知集合,则集合的元素个数是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
【答案】B
【分析】利用并集定义即得.
【详解】由集合可得:,显然集合中的元素个数为6.
故选:B.
16.(2024·全国·模拟预测)已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
【答案】A
【分析】根据互异性可知且,求出集合A,然后根据包含关系求解即可.
【详解】对于集合,由元素的互异性知且,则.
由得.
若,则,满足;
若,则,矛盾,舍去.
故选:A
17.(22-23高一上·上海黄浦·期中)已知,则实数 .
【答案】
【分析】讨论、,结合集合的性质求参数a即可.
【详解】由题设,当时,则,此时,不符合互异性;
当时,由上不符合,而时,此时集合为.
综上,.
故答案为:
18.(2024高一上·全国·专题练习)若集合中的三个元素分别为,则元素应满足的条件是 .
【答案】且且
【分析】根据元素的互异性,列出不等式组,求解即可.
【详解】解:由元素的互异性,可知,
解得:且且.
故答案为:且且
角度4:集合的表示方法
19.(23-24高一下·湖南·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用集合的并集运算即可.
【详解】集合,
所以.
故选:D.
20.(23-24高一上·河南·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意求解,再求解其,判断选项.
【详解】
所以.
故选:C
21.(23-24高一上·山东济南·期末)方程组解的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解出方程组的解,解集的元素只有一个点.
【详解】解:由解得
方程组解的集合只有一个元素
所求解的集合为
故选:D
22.(23-24高一上·四川雅安·期末)集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解出不等式后,由即可得.
【详解】由可得,又,故该集合为.
故选:D.
23.(23-24高一下·浙江·期中)设集合.定义:和集合,积集合,分别用表示集合中元素的个数.
(1)若,求集合;
(2)若,求的所有可能的值组成的集合;
(3)若,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据新定义直接求解B,C;
(2)令,由和集合得到数的大小关系,再讨论大小关系分类求解;
(3)记集合为,且,由和集合得到数的大小关系,求出B有两种可能,当得,由及数的大小关系分别讨论和,讨论五种情况即可求解.
【详解】(1)(1)由,则,
.
(2)当,不妨记集合为,
且令,
则必有,
和中剩下的满足,
并且,下列有四种可能:
一是,则;
二是与与与三对数有两对相等,
另一对不相等,则;
三是与与与三对数有一对相等,
其它两对不相等,则;
四是与与与三对数全不相等,则;
综上述,的所有可能的值组成的集合为.
(3)当,不妨记集合为,且,
则必有,
和中剩下的元素为,满足,
所以有两种可能,当,;当,;
ⅰ)当,不妨记这6个元素为,且让,
则必有,所以;
ⅱ)当,,
不妨记,,,,,
则,则必有,
积中剩下的满足,则,
下面先证明.
假设,由,则,
即,所以,
令,由,则,
所以,则,与事实不符,所以.
下面再证明.
由上述分析知:要使,积中剩下的满足,
必有两对积与七对中的两对相等,有如下五种情况:
一是,则可推得,令其比值为,则,
于是,由,
则,则,显然无解,故此情况不能;
二是,则可推得,令,
显然,由,则,
所以,而显然,故此情况不可能;
三是,则可推得,令其比值为,则,由,
又,则,这与矛盾,故此情况不可能;
四是,可推得,令其比值为,则,
于是,,,,
于是由,则,
所以,代入得,推得,所以,
所以,有,所以,这与是有理数相矛盾,所以此情况不能;
五是,可推得,令其比值为,则,于是,
由,则,则,
显然无解,故此情况不可能.所以.
综上,所以.
【点睛】关键点点睛:本题考查集合新定义,关键是对集合元素数的大小关系进行讨论,推出矛盾证明第三问.
24.(23-24高一上·云南大理·期末)已知集合.
(1)当时,求集合;
(2)若集合只有2个子集,求实数的值.
【答案】(1)
(2)0或
【分析】(1)代入求解出方程的解,则可知;
(2)根据进行分类讨论:当时,根据(1)的结果分析即可,当时,考虑的情况,由此可求结果.
【详解】(1)当时,由解得,
所以.
(2)因为集合只有个子集,所以集合中只有个元素,
当时,,显然满足;
当时,若中只有个元素,只需满足方程仅有个解,
所以,解得,解方程可得,此时,满足条件;
综上所述,的取值为0或
考向2:集合间的关系
角度1:子集和真子集
25.(23-24高一下·广东广州·期中)若集合,,则的子集的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】首先解一元二次不等式求出集合,再根据指数不等式求出集合,即可求出,从而判断其子集个数.
【详解】由,即,解得,
所以,
由,即,解得,
所以,
所以,则的子集有个.
故选:C
26.(23-24高一上·浙江宁波·期末)若集合,,则的子集个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出集合,进而可求出集合,确定集合的元素个数,利用子集个数公式可求得结果.
【详解】因为,,则,
所以,的元素个数为,的子集个数是,
故选:C.
27.(23-24高一上·贵州毕节·期末)已知集合,,则的真子集的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.3
【答案】B
【分析】解不等式确定集合,由集合的运算法则求得,再由子集定义判断.
【详解】,
,,
∴,它是真子集有7个.
故选:B.
28.(23-24高一上·广东广州·期末)设集合,则的子集个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】求出,利用子集的个数公式求解即可.
【详解】令,解得或,故,则的子集个数是个.
故选:D
29.(23-24高一上·山东青岛·期末)已知集合,.
(1)写出的所有子集;
(2)若关于的不等式的解集为,,,求的值.
【答案】(1),,,
(2)
【分析】(1)先求出,再写出子集;
(2)由题意先得出,再由一元二次不等式解集与一元二次方程根的关系求值.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以.
所以的所有子集为:,,,.
(2)因为,,所以.
由题意得1和3是方程的两根,,,
所以.
30.(23-24高一上·江苏徐州·期末)已知集合,.
(1)求的真子集;
(2)若______,求实数的取值集合.
从以下两个条件中任选一个补充在横线上,并进行解答.
①“”是“”的充分条件;②.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先求出集合,再根据真子集的定义即可得解;
(2)选①,由“”是“”的充分条件,可得,再分两种情况讨论即可.
选②,由,可得,再分两种情况讨论即可.
【详解】(1),
所以集合的真子集有;
(2)选①,因为“”是“”的充分条件,
所以,
当时,,符合题意,
当时,,
因为,所以或,所以或,
综上所述,实数的取值集合为.
选②,因为,所以,
当时,,符合题意,
当时,,
因为,所以或,所以或,
综上所述,实数的取值集合为.
角度2:包含关系
31.(23-24高一上·甘肃陇南·期末)下列结论错误的是( )
A.集合的真子集有8个
B.设是两个集合,则
C.与角的终边相同的角有无数个
D.若,则
【答案】ABD
【分析】根据真子集的定义判断A;根据集合间的基本关系判断B;根据终边相同角的定义判断C;满足得,判断D.
【详解】对于A,集合的真子集有(个),所以A选项错误;
对于B,对于集合,若,所以B选项错误;
对于C,与角的终边相同的角用集合可以表示为,
这样的角有无数个,所以C选项正确;
对于D,若,则,所以不一定等于,故D选项错误.
故选:ABD.
32.(23-24高一下·上海·期中)已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用建立不等关系,求解即可.
【详解】因为,所以,解得.
故答案为:
33.(23-24高一下·山东淄博·期中)已知,,若,求a的取值集合.
【答案】或.
【分析】解方程求得集合,由题意可得,分和两种情况,分别求出实数的取值范围,再取并集即得所求.
【详解】,
若,则有,
当时,,解得.
当,若B中仅有一个元素,则,
,解得或,
当时,,不满足条件;当时,,满足条件.
当中有两个元素时,,解得或.
当时,,无解.
当时,,解得:.
当时,,无解.
综上可得,实数的取值集合为或.
34.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,其中是关于的方程的两个不同的实数根.
(1)若,求出实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据得到,结合方程的两根得到方程,求出;
(2),故,结合方程的两根得到不等式,求出.
【详解】(1)因为,故,
又的两根分别为,
故,
故;
(2)因为,故,
又的两根分别为,
故,解得,
故实数的取值范围是.
35.(23-24高一上·北京东城·期末)已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若将题干中的集合改为,是否有可能使命题:“,都有”为真命题,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不可能,理由见解析
【分析】(1)先得到,再根据包含关系列不等式求解;
(2)直接根据列不等式求解;
(3)先得到,再根据包含关系列不等式求解.
【详解】(1)若,则,
又,
所以,
解得;
(2)因为,
所以或或,
解得或或,
所以;
(3)若,,
对,都有,则,
所以,该不等式无解,
故命题:“,都有”为真命题不可能.
36.(23-24高一上·广西贺州·期末)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解一元二次不等式求出集合B,由集合的并集运算可得结果;
(2)根据条件对集合A分类讨论,分别求出实数的范围.
【详解】(1)由时,集合,
,
所以,
(2)当,即时,集合,符合,
当时,由,有, 解得 ,
综上可知,若,则的范围是.
角度3:相等关系
37.(23-24高一下·江苏连云港·期末)设为实数,,若,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据集合相等得到,解得即可.
【详解】因为,若,
所以,解得.
故选:A
38.(23-24高一下·山东淄博·期中)已知集合,,( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先分析集合M、N,得到,从而得解.
【详解】,
,
因为表示奇数,列举为,
同样表示奇数,所以.
故选:A
39.(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
【分析】根据题意,由集合相等列出方程,即可求得,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,
所以,解得或
当时,不满足集合元素的互异性,
故,,.
故选:B.
40.(23-24高三上·山西吕梁·阶段练习)已知集合,,且,则( )
A.0 B.3 C. D.3或0
【答案】A
【分析】根据集合相等列方程,解方程,然后根据元素的互异性进行取舍.
【详解】由得,解得或,
当时,,不满足元素的互异性,舍去;
当时,成立.
故选:A.
41.(23-24高一上·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
【答案】
【分析】根据集合关系,可得,从而可求解.
【详解】由题意得,
则,解得.
故答案为:.
42.(21-22高一上·广东佛山·期末)已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出集合,再根据列方程求解即可;
(2)根据分,讨论求解.
【详解】(1)由已知得
,
解得;
(2)
当时,,得
当时,或,解得或,
综合得或.
考向3:集合的基本运算
角度1:交并补的混合运算
43.(2024·天津滨海新·三模)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合补集和交集的运算法则即可计算求解.
【详解】,
∴,
又,
∴.
故选:B.
44.(23-24高二下·广东梅州·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据补集结合一元二次不等式求,再根据交集运算求解.
【详解】因为,则,
所以.
故选:B.
45.(四川省达州市2023-2024学年高二下学期7月期末监测数学试题)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求得,进而可判断ABCD.
【详解】因为,
所以或,故A错误;所以,故B错误;
所以,故C正确;所以不是Z的子集,故D错误.
故选:C.
46.(23-24高二下·湖南·期末)设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据并集和补集的定义直接计算即可.
【详解】由题意得,所以, .
故选:A
47.(23-24高二下·重庆·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出集合,再根据补集和交集的含义即可得到答案.
【详解】,,
则.
故选:C.
48.(多选)(23-24高二下·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
【分析】根据已知条件作出Venn图,结合元素与集合的关系以及集合之间的关系,一一判断各选项,即得答案.
【详解】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.
角度2:Venn图
49.(23-24高一下·江苏南京·期末)已知集合,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】图中阴影部分所表示的集合为,求出集合,再根据交集和补集的定义即可得解.
【详解】,
图中阴影部分所表示的集合为,
,所以,
即图中阴影部分所表示的集合为.
故选:A.
50.(23-24高一下·浙江杭州·期中)已知全集,集合,,下列能正确表示图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定阴影部分表示的集合为,再根据补集与交集定义求解.
【详解】全集,集合,,
图中阴影部分的集合是.
故选:D.
51.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期末)设全集,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合的交集及补集运算可得结果.
【详解】因为,
所以,图中阴影部分表示的集合为,
故选:B.
52.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期中)已知全集,集合,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的韦恩图,结合补集、交集的定义求解即得.
【详解】由,得或,而,
依题意,阴影部分表示的集合.
故选:B
53.(23-24高一上·重庆·期末)已知全集,能表示集合,,关系的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解集合A中的不等式,判断集合A,B的关系.
【详解】,
因为,所以BA,B正确.
故选:B.
54.(多选)(23-24高一上·江西·期末)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用集合的交集、并集以及补集的定义,结合韦恩图分析各选项即可求得结果.
【详解】根据图示可知阴影部分表示的元素是属于集合,而不属于集合,
即在阴影部分区域内任取一个元素,则满足,且,即且;
因此阴影部分可表示为,即A正确;
且,因此阴影部分可表示为,C正确;
易知阴影部分表示的集合是和的真子集,即B错误,D错误.
故选:AC.
角度3:集合的应用
55.(23-24高一下·江西赣州·期中)已知集合( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【分析】化简集合,结合集合运算法则求即可.
【详解】解不等式,可得或,
所以或,
又,
则或.
故选:B.
56.(23-24高一下·四川达州·期中)设全集,集合,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出,根据集合的交集的运算,即可求得答案.
【详解】由题意知集合,,
故,
故=,
故选:A
57.(23-24高一上·山东聊城·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用补集和交集的概念求出答案.
【详解】,故.
故选:C
58.(23-24高一上·山西·期末)已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)解分式不等式可求得,再由集合基本运算可求得结果;
(2)易知,对集合是否为空集进行分类讨论即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)解不等式可得,则,
若,则,
所以.
(2)若是的必要条件,则.
当,即时,,符合题意;
当,即时,,要满足,
可得,
解得,
综上实数的取值范围为或
59.(23-24高一上·浙江·期末)已知集合,集合
(1)当时,求;
(2)若,求实数a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】当时,可得或,先求,再求其补集即可;
(2)由可知,然后结合集合的包含关系即可求解.
【详解】(1)依题意解得:,当时,或,
此时或,
;
(2)由可知.
因为,;
当,即时,,符合题意,
当,即时,或,
则或,此时不存在;
当,即时,或,
则或,此时不存在,
所以.
60.(23-24高一上·广东揭阳·阶段练习)设集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分别解两个一元二次不等式,得到集合,再根据补集定义和交集的求法即可求得;
(2)由的含义,表示出不等式组,解之即得.
【详解】(1)由可得,,即,
又由可得,,即.
因,则.
于是,或或;
(2)由(1)得,,,因,故得:
,解得,
所以实数m的取值范围为.
角度4:集合的新定义
61.(23-24高一上·上海青浦·期末)已知非空集合且,设,,则对于的关系,下列问题正确的是( )
A. B. C. D.的关系无法确定
【答案】C
【分析】由集合与元素、集合与集合之间的关系从两个方面推理论证即可求解.
【详解】,有,从而有,进一步,即,所以,
,有,从而有,进一步有,即,所以,
综上所述,有.
故选:C.
62.(23-24高一下·上海·期末)设是给定的正整数.对于数列,,…,,令集合.
(1)对于数列,,,直接写出集合;(用列举法表示)
(2)设常数.若,,…,是以为首项,为公差的等差数列,求证:集合的元素个数为;
(3)若,,…,是等比数列,且,公比.求集合的元素个数,并求集合中所有元素之和.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3),.
【分析】(1)由新定义和集合的列举法,可得所求集合;
(2)运用等差数列为递增数列,以及性质,即可得到所求个数;
(3)由等比数列的通项公式和性质,结合新定义计算可得所求结论.
【详解】(1)因为数列,,,则.
(2)因为构成以为首项,()为公差的等差数列,
所以有(),以及().
此时,集合中的元素有以下大小关系:
.
因此,集合中含有个元素.
(3)依题意可得,设,
设集合,.
①先证中的元素个数为,即从集合中任取两个元素,它们的和互不相同.
不妨设,于是.
显然,即.
假设,可得,
即.
因为,,所以,又,
于是,等式不成立.
因此,.
同理可证.
②再证.
不妨设,于是.
显然,.
假设,可得,
即,
因为,所以,又,于是,
等式不成立.
因此,.
由①②,得,且.
此时,集合中的元素个数为.
集合中所有元素的和为.
63.(23-24高一下·安徽宿州·期中)定义1:对于一个数集,定义一种运算,对任意都有,则称集合关于运算是封闭的(例如:自然数集对于加法运算是封闭的).
定义2:对于一个数集,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的零元,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的单位元(例如:0和1分别为自然数集中的零元和单位元).
定义3:对于一个数集,如果满足下列关系:
①有零元和单位元;
②关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的;
③对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律,则称这个数集是一个数域.
(1)指出常用数集中,那些数集可以构成数域(不需要证明);
(2)已知集合,证明:集合关于乘法运算是封闭的;
(3)已知集合,证明:集合是一个数域.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)利用数域的定义直接判断即可.
(2)利用关于乘法运算封闭的定义推理即得.
(3)利用数域的定义,逐一验证各个条件被满足即可.
【详解】(1)由于,而,因此不是数域;
由于,而,因此不是数域;
中,都有零元:0和单位元:1;
关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的;
对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律,
所以可以是数域.
(2)设(都为整数),显然,且,
则
显然,因此,
所以集合A关于乘法运算是封闭的.
(3)①显然,当时,;当时,,
显然对任意,都有,所以集合中有零元0和单位元1;
②设,则,
因为都为有理数,则也都为有理数,
因此;
又由(2)同理可得,都为有理数时,也都为有理数,
于是;
当时,令,
显然都是有理数,则,于是,
因此集合A关于加、减、乘、除运算都是封闭的;
③显然任意,都有,由中加法、乘法运算都满足交换律、结合律,还满足乘法对加法的分配律,
因此集合A中加法、乘法运算都满足交换律、结合律,还满足乘法对加法的分配律,
所以集合A是一个数域.
64.(23-24高一下·北京·期中)设为正整数,若满足:①;②对于,均有.则称具有性质.对于和,定义集合.
(1)设,若具有性质,写出一个及相应的;
(2)设和具有性质,那么是否可能为,若可能,写出一组和,若不可能,说明理由.
【答案】(1)答案见详解
(2)答案见详解
【分析】(1)根据性质的定义可得答案;
(2)利用反证法以及性质的定义推出相互矛盾的结论可得解.
【详解】(1),;
,;
,;
,;
,;
,.
(2)假设存在和均具有性质,且,
则,
因为与同奇同偶,所以与同奇同偶,
又因为为奇数,为偶数,
这与与同奇同偶矛盾,所以假设不成立.
综上所述:不存在具有性质的和,满足.
65.(23-24高一上·北京延庆·期末)已知集合A为非空数集.定义:
(1)若集合,直接写出集合S,T;
(2)若集合且.求证:;
(3)若集合记为集合A中元素的个数,求的最大值.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)1350.
【分析】(1)根据新定义直接求出;
(2)首先根据定义得出,然后由,得出结论,再验证也是中元素即得;
(3)设满足题意,其中利用最大的和最小的构造也中至少含有的元素,以及中至多含有的元素,得,然后由利用,得,再由中最小的元素0与最大的元素得到,然后构造一个集合,由得出的范围,求得中元素个数可以为1350,从而得出结论.
【详解】(1)由已知,则,;
(2)由于集合且,
所以T中也只包含四个元素,因为
即且,即,
又,
所以,从而,
此时满足题意,所以;
(3)设满足题意,其中,
2,
,
∵,∴,
又中最小的元素为0,最大的元素为,
则
设,,
则,
因为,可得,即,
故m的最小值为675,于是当时,A中元素最多,
即时满足题意,
综上所述,集合A中元素的个数的最大值是1350.
【点睛】方法点睛:本题考查集合的新定义,解题关键是对新定义的理解,第(3)小题较难,解题方法首先是对集合中元素进行排序,即设满足题意,其中,利用集合中的最大元素和最小元素确定的最小值,的最小值,确定的范围,然后构造出一个集合,使得能取得范围内的最大值.
66.(23-24高一上·河南开封·期末)对于集合,定义且.例如:,则有.已知集合,,其中.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据新定义集合求得.
(2)由列不等式来求得的取值范围,进而求得时的取值范围.
【详解】(1)若,则,
而,所以.
(2)由,由于,
所以解得,所以,
若,则,所以,解得,
所以时,的取值范围是.
考向4:命题及其关系
角度1:四种命题
67.(多选)(23-24高一上·广西南宁·期中)下列命题正确的是( )
A.命题“若,则”的逆否命题为“若,则”
B.命题“”的否定是“”
C.若“且”为真命题,则、均为真命题
D.“”是“”的充分不必要条件
【答案】ACD
【分析】根据逆否命题的定义判断A,根据全称量词命题的否定为特称量词命题判断B,根据且命题的真假判断C,根据充分条件、必要条件的定义判断D.
【详解】对于A:命题“若,则”的逆否命题为“若,则”,故A正确;
对于B:命题“”的否定是“”,故B错误;
对于C:若“且”为真命题,则、均为真命题,故C正确;
对于D:由,即,解得或,
所以由能推出,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D正确;
故选:ACD
68.(多选)(23-24高一上·重庆渝中·阶段练习)下列说法不正确的是( )
A.若命题p为假命题,则命题p的逆命题一定为假命题
B.命题p:“若,则”为真命题
C.“”的一个必要不充分条件是“或”
D.命题“小明的语文、数学月考成绩均超过了100分”的否定是“小明的语文、数学月考成绩都没有高于100分”
【答案】ACD
【分析】根据命题的逆命题、否命题、充要条件的相关概念即可判断.
【详解】对A:设命题p为“若m,则n”,p的逆命题为“若n,则m”.当n是m的充分不必要条件时,命题p为假命题,p的逆命题为真命题,所以A错误;
对B:若命题不正确,则,当时,与矛盾,所以B正确;
对C:“”的充要条件是“或”,所以C错误;
对D:否定是“小明的语文、数学月考成绩不都高于100分”,所以D错误.
故选:ACD.
69.(多选)(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)下列命题正确的是( )
A.命题“若,则”的逆否命题为“若,则”
B.命题“,”的否定是“,”
C.若“且”为真命题,则,均为真命题
D.“”是“”的充分不必要条件
【答案】ACD
【分析】由逆否命题、特称命题的否定的定义写出原命题的逆否命题、否定判断A、B;由且命题的真假判断简单命题真假判断C;解一元二次不等式,根据充分、必要性定义判断D.
【详解】A:由逆否命题是否定条件和结论并调换位置,原命题的逆否命题为若,则,对;
B:全称命题的否定为特称命题,原命题的否定为,,错;
C:由“且”为真命题,易知:,均为真命题,对;
D:或,故“”是“”的充分不必要条件,对.
故选:ACD
70.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据必要不充分条件的定义,先求出的范围,在确定即可;
(2)由题意可转化为是的充分不必要条件,再根据充分不必要条件的定义求解即可.
【详解】(1)由题意可得,不是空集,
因为是的必要不充分条件,所以,解得,
即实数的范围.
(2)因为是的必要不充分条件,,
所以是的充分不必要条件,故,解得,
所以实数的范围为.
角度2:四种命题间的相互关系
71.(2024·陕西·模拟预测)已知:向量与的夹角为锐角.若是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用向量夹角为锐角得到关于的不等式组,进而求得的取值范围,再结合为假命题取的取值范围的补集即可得解.
【详解】当向量向量与的夹角为锐角时,
有且与方向不相同,即,解得且,
因为是假命题,所以实数的取值范围是.
故选:C.
72.(2008高一·全国·竞赛)已知,若“且”为假命题,则( ).
A.或 B. C. D.
【答案】B
【分析】分别求出命题,为假命题时a的范围,根据“且”为假命题求其并集可得结果.
【详解】为假,即,则;
为假,即,则,
且为假,即取两解集的并集,所以,
故选:B.
73.(2007高一·全国·竞赛)设命题p:关于x的方程的解为正解;命题q:函数是减函数.若p或q为真,p且q为假,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】
分别解出当命题、命题为真时,对应的的取值范围,再由命题与一真一假,即可得出答案.
【详解】
命题:且,
为真,即且,解得:,且;
命题为真时,,解得:.
又若p或q为真,p且q为假,即p与q为一真一假,
①当真,假时,,无解;
②当假,真时,,解得.
所以.
故答案为:.
74.(23-24高一上·浙江宁波·阶段练习)已知p:关于x的方程()无实数根.
(1)若p是假命题,求实数m的取值范围;
(2)已知条件q:,,若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据命题为假命题,结合一元二次方程的判别式,解不等式,即得答案;
(2)求出命题p相应的m的范围,由题意可得,分类讨论是否为空集,解不等式,即得答案.
【详解】(1)由题意知p是假命题,则可得关于x的方程()有实数根,
即,即,
解得或;
则实数m的取值范围为.
(2)p:关于x的方程()无实数根,
则,即,
解得,
设命题p相应的集合为,命题q相应的集合为,
若p是q的必要不充分条件,则有,
当为空集时,,符合题意;
当不为空集时,需满足,等号不能同时成立,
解得,验证时符合题意,
综上可得实数a的取值范围为.
考向5:充分条件与必要条件
角度1:充分不必要条件
75.(23-24高一下·四川德阳·期末)若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用充分不必要条件的判断方法,借助于数轴理解即得的取值范围.
【详解】因是的充分不必要条件,可得,但,
故得,即的取值范围是.
故选:B.
76.(2023高一下·吉林·学业考试)“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据题意结合充分、必要条件分析判断即可.
【详解】因为可以推出,即充分性成立;
但不能推出,例如,即必要性不成立;
综上所述:“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
77.(23-24高一下·河南·期末)已知甲、乙、丙三人的年龄均为正整数,且甲的年龄大于乙的年龄,则“乙的年龄大于丙的年龄”是“甲与丙的年龄之差不小于2”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由甲、乙、丙三人的年龄均为正整数,甲的年龄大于乙的年龄,易判断“乙的年龄大于丙的年龄”是“甲与丙的年龄之差不小于”的充分不必要条件.
【详解】若乙的年龄大于丙的年龄,则乙与丙的年龄之差不小于1.因为甲的年龄大于乙的年龄,
所以甲与乙的年龄之差不小于1,所以甲与丙的年龄之差不小于2,反之不成立.
故“乙的年龄大于丙的年龄”是“甲与丙的年龄之差不小于”的充分不必要条件.
故选:C.
78.(23-24高一上·安徽安庆·阶段练习)对于,用表示不大于的最大整数,例如:,,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.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据取整函数的定义,对两个条件进行正反推理,即可求解.
【详解】当时,如,,不能得到,
由,则,又,所以一定能得到,
所以“”是“”成立的充分不必要条件.
故选:.
角度2:必要不充分条件
79.(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)“四边形是平行四边形”是“四边形是菱形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据必要不充分条件的定义即可求解.
【详解】四边形是平行四边形不能推出四边形是菱形,但是四边形是菱形能推出四边形是平行四边形,所以“四边形是平行四边形”是“四边形是菱形”的必要不充分条件.
故选:B.
80.(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)如果对于任意实数,表示不超过的最大整数.例如,.那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据所给定义以及充分条件与必要条件的定义推导即可.
【详解】如果,比如,则有,
根据定义,,
即“”不是“”的充分条件,
如果,则有,
,所以“”是“”的必要条件;
故“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B.
81.(23-24高一上·湖南益阳·期末)已知,,则p是q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】B
【分析】根据充分必要条件的规定,分别判断充分性和必要性是否满足即得.
【详解】因,故由得不出,即p不是q的充分条件;
而由可得,故必有成立,即p是q的必要条件,
故p是q的必要不充分条件.
故选:B.
82.(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)
【分析】(1)先求出范围,依题意是的充分条件,由集合之间的包含关系,列出不等式求解即可;
(2)先写出的范围,由p是的必要不充分条件,则表示的集合是所表示集合的真子集,列出不等式求解即可.
【详解】(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.
角度3:必要条件
83.(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)已知,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.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】利用作差法,得出的等价条件,再分析充分性和必要性,即可得出结论.
【详解】由于,则成立,等价于成立,
充分性:若,且,则,则,
所以成立,满足充分性;
必要性:若,则成立,
其中,且,
则可得成立,即成立,满足必要性;
故选:C.
84.(23-24高一上·江苏无锡·期末)若,,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.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据指数函数的性质化简“”,得到的结论与“”加以比较,可得到答案.
【详解】根据指数函数是上的增函数,
可知等价于,即,
因为“”是“”的充要条件,
所以“”是“”的充要条件.
故选:C.
85.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数a,b,设甲:;乙:,则甲是乙的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】
根据不等式的性质以及作差法结合充分、必要条件分析判断.
【详解】
因为,,
若,则,可得,
则,所以成立,即甲是乙的充分条件;
若,可知,则,即,
可得,即,即甲是乙的必要条件.
综上可知:甲是乙的充要条件.
故选:C.
86.(23-24高一上·上海·期中)已知,则“成立”是“成立”的 条件.
【答案】充要
【分析】先证充分性,由求出的取值范围,再根据的取值范围化简即可,再证必要性,根据绝对值的性质可知.
【详解】充分性:若,则,
,
必要性:若,又,
,
由绝对值的性质:若,则,
,
所以“成立”是“成立”的充要条件.
故答案为:充要
考向6:简单的逻辑联结词
87.(23-24高一上·四川泸州·期末)下列命题的否定是真命题的是( )
A.每个正方形都是平行四边形
B.是无理数,是无理数
C.,
D.,关于x的方程有实数根
【答案】B
【分析】利用相关知识,逐一分析各命题的真假性,从而得到其否定的真假性,由此得解.
【详解】对于A,显然每个正方形都是平行四边形,故该命题是真命题,
所以该命题的否定是假命题,故A错误;
对于B,当时,满足是无理数,但是有理数,故该命题是假命题,
所以该命题的否定是真命题,故B正确;
对于C,当时,满足,此时,故该命题是真命题,
所以该命题的否定是假命题,故C错误;
对于D,对于方程,有恒成立,故该命题是真命题,
所以该命题的否定是假命题,故D错误;
故选:B.
88.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知命题:任意,命题:存在,若“且”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先分别求两个命题为真命题时的取值范围,取其补集即可得答案.
【详解】
命题为真时恒成立,,即,,
命题为真时,即 ,解得:或.
命题“且”是真命题时,取交集部分,可得或,
所以命题“且”是假命题时,可得且,
故选: D.
89.(23-24高一下·河南·开学考试)已知:实数满足:实数满足.
(1)若,且和至少有一个为真命题,求实数的取值范围;
(2)若,且是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意解一元二次不等式得命题,结合命题真假确定取值范围;
(2)利用充分条件、必要条件的定义解不等式即可.
【详解】(1):实数满足,解得.
当时,,解得,
和至少有一个为真命题,,
实数的取值范围为.
(2)由,解得,
即
是的充分不必要条件,
(等号不同时取),
,
又,
故实数的取值范围为
90.(20-21高一上·湖北十堰·期中)设命题p:实数x满足,命题q:实数x满足.
(1)若,且p与q均是真命题,求实数x的取值范围;
(2)若p是q成立的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,化简命题p,命题q,再根据为真命题,则p真且q真求解;
(2)化简两个命题,,根据p是q的必要不充分条件,由求解.
【详解】(1)解:当时,若命题p为真命题,
则不等式为,解得;
若命题q为真命题,则由,解得.
∵为真命题,则p真且q真,
∴实数x的取值范围是.
(2)由,解得,
又,
∴.
设,,
∵p是q的必要不充分条件,
∴,
∴,解得.
∴实数a的取值范围是.
考向7:全称量词和存在量词
91.(23-24高一上·河南商丘·期末)已知命题,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由量词命题的否定判断即可.
【详解】特称命题的否定是全称命题,
是:,
故选:B.
92.(18-19高一上·重庆·期中)命题“,使”的否定是( )
A.,使 B.,使
C.,使 D.,使
【答案】C
【分析】存在量词的否定为全称量词命题.
【详解】命题“,使”的否定是:
,使.
故选:C
93.(23-24高一上·广东汕尾·期末)已知命题p:,,则( )
A.:, B.:,
C.:, D.:,
【答案】D
【分析】全称量词命题的否定是存在量词命题.
【详解】由命题p:,”,
则:,.
故选:D.
94.(19-20高三上·江西抚州·阶段练习)若命题“”为假命题,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意结合命题和它的否定的真假性关系,以及一元二次不等式恒成立问题的充要条件即可求解.
【详解】由题意命题“”为真命题,
所以当且仅当,
解得,即m的取值范围是.
故选:C.
95.(22-23高二下·山东泰安·期末)若“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据特称命题的定义和一元二次不等式的恒成立问题求解.
【详解】因为“,使得”是假命题,
所以“,使得”是真命题,
所以,解得,
故答案为: .
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