内容正文:
第1章 集合与充分必要条件单元检测
本卷共三大题,满分150分,考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共20小题,1-10小题每小题2分,11-20小题每小题3分,共50分)(在每小题列出的四个备选答案中,只有1个符合题目要求的,错涂、多涂或未涂均无分)
1.下列研究的对象能构成集合的是( )
A.我不喜欢的人 B.高大的山
C.好吃的西瓜 D.中国所有的级景区
2. 下列四组集合中表示同一集合的为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
3. 已知正数集合,则以,,,为边长构成的四边形可能是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形
4. 下列集合中有无数个元素的是( )
A. B. C. D.
5. 已知全集,集合,,如图所示,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.或
6. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
7. 设集合,集合满足,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8. “为三角形的一个内角”是“为第一、二象限角”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.既不充分又不必要条件
9. 关于的一元二次方程有两个不相等正根的充要条件是( )
A. B.
C. D.
10. 设非零向量,则“”是“或”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.即不充分也不必要条件
11. 已知,,,使成立的一个充分而不必要条件是( )
A. B.
C. D.
12. 已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.1或
13. 已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
14. 已知集合,,且,若,则( )
A. B. C. D.
15. 集合与集合之间的关系为( )
A. B. C. D.
16. 已知集合,若集合为单元素集,则的取值为( )
A.1 B.
C.或1 D.或或1
17. 已知或,,且是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
18. 若“”是“”的必要不充分条件,则实数( )
A.3 B.2 C.1 D.0
19. 方程与有一个公共实数根的充要条件是( ).
A. B. C. D.
20. 已知数列的前项和(为常数),则“”是“为等比数列”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
二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
21. 有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是
22. 集合A=用列举法表示为
23. 写出所有满足条件的集合 .
24. 下列“若,则”形式的命题中,是的充分条件的有 .
(1)若,则;
(2)若两个三角形的三边成比例,则这两个三角形相似;
(3)若,则;
(4)若,则,.
25. 条件甲:条件乙:则甲是乙的
26. “”是“圆与圆相切”的 条件.(填写“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分又不必要”之一)
27. 设、是非空集合,定义且.已知,,则 .
三、解答题(本大题共8小题,共72分)(解答应写出文字说明及解题步骤)
28. 设是小于9的正整数.求.
29. 设全集为,集合,或.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
30. 已知集合,非空集合.
(1)当时,求;
(2)若是的必要条件,求m的取值范围.
31. 已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围.
32. 设函数的定义域为,集合.
(1)求集合;
(2)若:,:,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
33. 已知集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
34. 已知集合,,定义两个集合P,Q的差运算:.
(1)当时,求与;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数a的取值范围.
35. 已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
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第1章 集合与充分必要条件单元检测
本卷共三大题,满分150分,考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共20小题,1-10小题每小题2分,11-20小题每小题3分,共50分)(在每小题列出的四个备选答案中,只有1个符合题目要求的,错涂、多涂或未涂均无分)
1.下列研究的对象能构成集合的是( )
A.我不喜欢的人 B.高大的山
C.好吃的西瓜 D.中国所有的级景区
【答案】D
【分析】由集合中元素的确定性判断即可.
【解析】由于我不喜欢的人,高大的山,好吃的西瓜,都不具有确定性,
故不能构成集合,只有中国所有的级景区能构成集合.
故选:D
2. 下列四组集合中表示同一集合的为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】B
【分析】根据集合元素的性质可判断.
【解析】对A,两个集合中元素对应的坐标不同,则A不正确;
对B,集合中的元素具有无序性,两个集合是同一集合,故B正确;
对C,两个集合研究的对象不同,一个是点集,一个是数集,则C不正确;
对D,是以为元素的集合,是空集,则D不正确.
故选:B.
3. 已知正数集合,则以,,,为边长构成的四边形可能是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形
【答案】D
【分析】根据元素互异性得到答案.
【解析】根据集合中元素互异性可知,构成的四边形边长不相等,
其中平行四边形,矩形和菱形对边均相等,不合要求,梯形的四边可能互不相等,故可能为梯形.
故选:D
4. 下列集合中有无数个元素的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出各个选项的元素个数即可得出答案.
【解析】对于A,因为,,则,,故A 错误;
对于B,因为,,则,
所以,故B错误;
对于C,,,所以,故C错误;
对于D,有无数个元素.故D正确.
故选:D.
5. 已知全集,集合,,如图所示,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】先根据并集运算求得,然后利用补集的概念求解阴影部分表示的集合即可.
【解析】因为,,所以,
所以图中阴影部分表示的集合或.
故选:D
6. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出交集及并集再分别判断各个选项即可.
【解析】,A、B错误;
,C正确;
不正确,D错误.
故选:C.
7. 设集合,集合满足,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】列出满足的集合全部情况即可.
【解析】因为集合,,则,
所以集合可能的情况有,,,,共有4个.
故选:D
8. “为三角形的一个内角”是“为第一、二象限角”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.既不充分又不必要条件
【答案】D
【分析】判断“为三角形的一个内角”和“为第一、二象限角”之间逻辑推理关系,即得答案.
【解析】为三角形的一个内角,当时,不是第一、二象限角,
故“为三角形的一个内角”推不出“为第一、二象限角”;
当为第一、二象限角时,不妨取,不是三角形的一个内角,
故“为第一、二象限角”推不出“为三角形的一个内角”;
故“为三角形的一个内角”是“为第一、二象限角”的既不充分又不必要条件,
故选:D
9. 关于的一元二次方程有两个不相等正根的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】有两个不相等正根的充要条件是:,解不等式组即可求出a的取值范围.
【解析】解:关于的一元二次方程有两个不相等正根的充要条件是:
,解得,
故选:B.
10. 设非零向量,则“”是“或”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.即不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】结合向量的运算,根据充分条件和必要条件的定义即可判断
【解析】因为
所以,
又不能推出或;
但若“或”,则一定有,
所以“”是“或”的必要不充分条件,
故选:B.
11. 已知,,,使成立的一个充分而不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据不等性质直接判断各选项.
【解析】A选项:若,可得,即是的充分条件,若,当时,,所以不是的必要条件,即是的充分不必要条件,A选项正确;
B选项:若,则,无法判断与的大小关系,即不是的充分条件,B选项错误;
C选项:当同号时,若,可得,所以不是的充分条件,C选项错误;
D选项:若,则,若,则,即是充要条件,D选项错误;
故选:A.
12. 已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.1或
【答案】A
【分析】根据求得,由此求得.
【解析】由于,
所以对于集合有或.
若,则,此时符合题意,.
若,则集合不满足互异性,不符合.
所以的值为.
故选:A
13. 已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求出值,然后代入检验即得.
【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.
14. 已知集合,,且,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得,结合得到不等式组,解得即可.
【解析】因为,所以,
又,,且,
所以,解得.
故选:D
15. 集合与集合之间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由条件可得集合分别表示的奇数倍与的整数倍,即可得到的关系.
【解析】对于集合,,,表示的奇数倍,
对于集合,,,表示的整数倍,
所以.
故选:A
16. 已知集合,若集合为单元素集,则的取值为( )
A.1 B.
C.或1 D.或或1
【答案】C
【分析】根据集合为单元素集,可得方程只有一个实根,对分类讨论即可求解.
【解析】若集合为单元素集,则方程只有一个实根.
当,可得,满足题意;
当时,,解得.
故的取值是0或1.
故选:C.
17. 已知或,,且是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,,依题意可得,即可求出参数的取值范围.
【解析】因为或,,
令,,
因为是的充分不必要条件,所以,
所以.
故选:D
18. 若“”是“”的必要不充分条件,则实数( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】解方程得或-3,再将“”是“”的必要不充分条件转化为且,然后根据集合间的包含关系求即可.
【解析】解的或-3,设集合,方程的解集为集合,则且,所以或,
当时,,所以;
当时,不成立;
故选:B.
19. 方程与有一个公共实数根的充要条件是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用判别式求得的取值范围,然后结合充要条件的知识求得的值.
【解析】方程有实根,故,
解得或.
方程有实根,故,
解得.
综上所述,,只有D选项符合.
若方程与有一个公共实数根,设公共实根为,
则,两式相减得,
由于,所以,
所以.
当时,两个方程分别为、,
方程的两个根为;
方程的两个根为;
即方程与有一个公共实数根.
综上所述,方程与有一个公共实数根的充要条件是.
故选:D
20. 已知数列的前项和(为常数),则“”是“为等比数列”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】先利用的表达式求出的通项为,然后分别证明充分性和必要性即可得到答案.
【解析】由于,故,且对有
,所以.
一方面,若,则适合,所以对任意正整数都有,从而.
故是等比数列,从而条件是充分的;
另一方面,若是等比数列,则,所以,从而条件是必要的.
故选:C.
二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
21. 有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是
【答案】③④
【分析】根据集合元素的无序性判断①;根据子集的定义判断②;根据集合及空集的定义判断③④⑤;利用元素与集合的关系判断⑥.
【解析】对①:因为集合元素具有无序性,显然①正确;
对②:因为集合,故正确,即②正确;
对③:空集是一个集合,而集合是以空集为元素的一个集合,因此不正确;
对④:是一个集合,仅有一个元素0,但是空集不含任何元素,于是,故④不正确;
对⑤:由④可知,非空,于是有,因此⑤正确;
对⑥:显然成立,因此⑥正确.
综上,本题不正确的有③④
22. 集合A=用列举法表示为
【答案】
【分析】根据自然数集与整数集的概念分析集合中的元素即可.
【解析】因为,,
所以或2或4或8,
即或4或2或,
即.
23. 写出所有满足条件的集合 .
【答案】
【分析】由题可得集合应为集合和集合的非空子集的并集,即可求出.
【解析】,
根据题意可得集合应为集合和集合的非空子集的并集,
因为的非空子集有,
所以满足条件的有.
故答案为:.
24. 下列“若,则”形式的命题中,是的充分条件的有 .
(1)若,则;
(2)若两个三角形的三边成比例,则这两个三角形相似;
(3)若,则;
(4)若,则,.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】根据充分条件的定义逐一判断即可.
【解析】(1)由,可以推出,所以命题(1)符合题意;
(2)由两个三角形的三边对应成比例,可以推出这两个三角形相似,所以命题(2)符合题意;
(3)由,可以推出,所以命题(3)符合题意;
(4)由,得或,所以不一定推出,所以命题(4)不符合题意.
故答案为:(1)(2)(3)
25. 条件甲:条件乙:则甲是乙的
【答案】必要非充分条件
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【解析】由,根据不等式的性质可得,
由,当,时,成立,
而不成立,
所以甲是乙的必要非充分条件.
26. “”是“圆与圆相切”的 条件.(填写“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分又不必要”之一)
【答案】充分不必要
【分析】利用两圆内切和外切的等价条件求出a的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断,即可得到本题答案.
【解析】由,得,则,
圆心,半径,
若两圆外切则,
得,得,得,
若两圆内切,则,
即,得,得,
即“”是“圆与圆相切”的充分不必要条件,
故答案为:充分不必要
27. 设、是非空集合,定义且.已知,,则 .
【答案】或
【分析】先求出,再求出,从而可求 。
【解析】∵、是非空集合,且,
而,,∴,,
故或.
故答案为:或.
三、解答题(本大题共8小题,共72分)(解答应写出文字说明及解题步骤)
28. .设是小于9的正整数.求.
【答案】,
【分析】根据题意先求集合A,再求,,进而可得.
【解析】由题意可知:,,
则,,
所以.
29. 设全集为,集合,或.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)从入手求出的范围,再从反面即可求解;
(2)从入手,得出,列不等式组求出的范围,再从反面即可求解条件下的解集.
【解析】(1)解:∵或.
若,则,
解得:,
∴当时,的取值范围为或.
(2)解:若,得,
∴或,得或,
∴当时,的取值范围为.
30. 已知集合,非空集合.
(1)当时,求;
(2)若是的必要条件,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据已知条件化简集合和,再求交集即可.
(2)根据已知可得是的子集,列不等式组进而求解.
【解析】(1)集合,即,
当时,集合,
.
(2)由是的必要条件,可得,
,即
,解得,
即的取值范围为.
31. 已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)把代入集合A,利用补集和交集的定义求;
(2)由题意,利用集合的包含关系求实数a的取值范围.
【解析】(1)当时,,或,
故.
(2)“”是“”的充分条件,则,
,解得,
实数a的取值范围为
32. 设函数的定义域为,集合.
(1)求集合;
(2)若:,:,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用真数和被开方数大于0列不等式求解;
(2)转化为是的真子集,讨论是否为空集,列不等式求解.
【解析】(1)要使得函数有意义,只需要,
解得,所以集合.
(2)因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,
当时,,解得;
当时,,解得,
综上可知,实数的取值范围是.
33. 已知集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【分析】(1)根据补集和并集概念计算出答案;
(2)分与两种情况,得到不等式,求出实数的取值范围.
【解析】(1)时,,或,
;
(2),当时,,解得,
当时,,解得,
故实数的取值范围是.
34. 已知集合,,定义两个集合P,Q的差运算:.
(1)当时,求与;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)用集合的新定义求解即可;
(2)由“”是“”的必要条件得到,再利用范围求出即可.
【解析】(1),
当时,,
所以,
.
(2)因为“”是“”的必要条件,
所以,
故,
解得,
即实数a的取值范围是.
35. 已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)4;(2)或.
【分析】
(1)化为和是的两个实根可解得结果;
(2)化为后,根据的子集分四类讨论可解得结果.
【解析】
,
(1)因为,所以,
所以和是的两个实根,
所以,即.
(2)因为,所以,所以或或或,
当时,无解,所以,即,
当时,有且只有一个实根,所以无解,
当时,有且只有一个实根,所以无解,
当时,有2个实根和,所以,即.
综上所述:实数的取值范围是或.
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