内容正文:
2024-2025高一上学期数学期中考考点复习指南(人教A版2019必修第一册)
大题突破1:集合及常用逻辑用语解答题
6考点复习指南
考点1 元素与集合
1.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合中的元素全为实数,且满足:若,则.
(1)若,求出中其他所有元素.
(2)0是不是集合中的元素?请你取一个实数,再求出中的元素.
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)设,已知集合,.
(1)当时,求实数的范围;
(2)设;,若是的必要不充分条件,求实数的范围.
3.(23-24高一上·福建莆田·阶段练习)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
4.(23-24高一上·湖北襄阳·期中)已知集合
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并求集合.
5.(23-24高一上·上海徐汇·期中)已知非空实数集,满足:任意,均有;任意,均有.
(1)直接写出中所有元素之积的所有可能值;
(2)若由四个元素组成,且所有元素之和为3,求;
(3)若非空,且由5个元素组成,求的元素个数的最小值.
6.(21-22高一上·上海普陀·阶段练习)已知集合.
(1)若中只有1个元素,求实数的取值范围;
(2)若关于的方程存在两个不相等实根且.求实数的值与集合.
7.(22-23高一上·浙江温州·期中)已知集合
(1)若集合A有且只有两个子集,求实数m的值.
(2)当时,若,且,求的值
考点2 集合间的关系
8.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)已知
(1)若,分别求的值.;
(2)若,用列举法表示集合.
9.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)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,求实数的取值范围.
10.(22-23高一上·辽宁朝阳·阶段练习)已知集合,或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
11.(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.
12.(23-24高一上·浙江·期中)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
13.(21-22高一上·全国·课后作业)已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
14.(19-20高一·上海·课后作业)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
15.(22-23高一上·广东东莞·期中)设集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求的取值范围.
考点3 集合的运算
16.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)已知集合.
(1)求
(2)求
17.(23-24高一上·四川乐山·期中)记全集,已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
18.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知全集,集合,.
(1)求和;
(2)求.
19.(23-24高一上·四川达州·期中)设集合,.求:
(1);
(2).
20.(23-24高一上·山东济宁·期中)已知全集,,.
(1)求集合M,N;
(2)求;
(3)求;
(4)求.
21.(23-24高一上·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
22.(23-24高一上·湖南永州·期中)已知集合,.
(1)求;
(2)定义且,求.
23.(23-24高一上·湖北·期中)已知全集,集合,.
(1)求;
(2)求.
考点4 集合新定义
24.(23-24高一上·上海·期中)集合是由个正整数组成的集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.
(1)判断集合、是否为“可分集合”(不用说明理由);
(2)求证:五个元素的集合一定不是“可分集合”;
(3)若集合是“可分集合”,证明是奇数.
25.(23-24高一上·江苏淮安·期中)对于集合A,B,我们把集合叫作集合A与B的差集,记为;可用图中的阴影部分来表示.
(1)若,,求集合和;
(2)集合,集合,若,求实数m的取值范围.
26.(23-24高一上·河南洛阳·期中)若集合A具有①,,②若,则,且时,这两条性质,则称集合A是“好集”.
(1)分别判断集合,有理数集Q是否是“好集”,并说明理由.
(2)设集合A是“好集”,求证:若,则.
(3)对任意的一个“好集”A,判断命题“若,,则”的真假,并说明理由.
27.(16-17高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,对于的一个子集,若存在不大于的正整数,使得对中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,试判断集合和是否具有性质?并说明理由;
(2)当时,若集合具有性质,
①判断集合是否一定具有性质?并说明理由;
②求集合中元素个数的最大值.
28.(22-23高一上·北京顺义·期末)已知是非空数集,如果对任意,都有,则称是封闭集.
(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由;
(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由;
命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;
命题:若非空集合是封闭集,且,则也是封闭集;
(3)若非空集合是封闭集合,且为全体实数集,求证:不是封闭集.
29.(22-23高一上·上海普陀·期中)对于给定的整数,若非空集合满足如下条件:①;②;③对任意、,若,则,则称集合为“减集”.
(1)分别判断集合是否为“减0集”或“减1集”,并说明理由;
(2)证明:不存在“减2集”;
(3)请写出所有的“减1集”.(无需说明理由)
30.(22-23高一上·上海松江·期中)若集合是整数集的子集,且满足对任意的,总存在,使得,或者,则称集合具有性质.
(1)若,,判断,中哪个集合具有性质;
(2)已知集合具有性质且,求元素个数最少的集合;
(3)已知集合,具有性质,判断和是否具有性质,并说明理由.
考点5 充分条件与必要条件
31.(24-25高一上·浙江宁波·阶段练习)已知全集,集合,且为非空集合.
(1)分别求;
(2)若是的充分不必要条件,求的取值范围.
32.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
33.(20-21高一上·山东济宁·期末)在①;②“”是“”的充分不必要条件;③,这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.
问题:已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
34.(9-10高三·江西宜春·阶段练习)已知非空集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分而不必要条件,求实数a的取值范围.
35.(23-24高一上·天津·期中)已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
36.(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知集合,集合.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
37.(20-21高一下·安徽淮南·开学考试)已知全集为R,集合,.
(1)求;
(2)若,且“”是“”的必要不充分条件,求a的取值范围.
38.(23-24高一上·四川遂宁·期中)已知集合,
从以下两个条件中任选一个,补充到第(2)问的横线处,求解下列问题.
①;②“”是“”的充分不必要条件;
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
39.(23-24高一上·江西景德镇·期中)已知,或.
(1)若p是q的充分不必要条件,求实数k的取值范围;
(2)若p是的必要不充分条件,求实数k的最大值.
考点6 全称量词与存在量词
40.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知命题“,使得”.
(1)写出命题p的否定形式;
(2)若命题是一个假命题,求实数a的取值范围.
41.(22-23高一上·福建福州·阶段练习)已知命题p:,;命题q:,
(1)若p是真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p与q有且只有一个为假命题,求实数a的取值范围.
42.(24-25高一上·河南·期中)已知命题.
(1)若命题均为真命题,求的取值范围;
(2)若和中恰有一个真命题,求的取值范围.
43.(22-23高一上·河南平顶山·阶段练习)已知集合,,且.
(1)若是真命题,求实数的取值范围;
(2)若是真命题,求实数的取值范围.
44.(22-23高一上·广东东莞·期中)命题:,使得;命题:,函数至少与轴有一个交点.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若,有且只有一个真命题,求实数的取值范围.
1.(23-24高一上·河南郑州·期中)已知集合,.
(1)求;
(2)求.
2.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知集合,.
(1)求及;
(2)求.
3.(10-11高一上·陕西宝鸡·期中)设集合,,求,, .
4.(22-23高一上·江苏扬州·阶段练习)已知命题,当命题为真命题时,实数的取值集合为.
(1)求集合;
(2)设非空集合,若是的必要条件,求实数的取值范围.
5.(24-25高一上·黑龙江鹤岗·期中)已知,或.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
6.(23-24高一上·广东揭阳·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求与;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
7.(23-24高一上·浙江·期中)已知,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
8.(23-24高一上·山东聊城·期中)已知集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
9.(23-24高一上·四川泸州·期中)设全集,集合,集合.
(1)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
10.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
11.(23-24高一上·江西南昌·期中)设集合 .
(1)若,试求;
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
12.(23-24高一上·浙江杭州·期中)若集合,集合.
(1)若,求;
(2)当时,求实数m的取值范围.
13.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合.
(1)求;
(2)求.
14.(21-22高一上·湖南株洲·期中)已知集合,集合.
(1)当时,求
(2)若,求的取值范围.
15.(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,或,全集.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数b的取值范围.
16.(23-24高一上·广东湛江·期中)已知集合,.
(1)在①,②,③三个条件中任选一个,作为下面问题的条件,并解答.
问题:当集合A,B满足________时,求的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
(2)若,求的取值范围.
17.(23-24高一上·云南曲靖·期中)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若命题为真命题,求实数的值.
18.(12-13高二·福建福州·阶段练习)求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
19.(20-21高一上·天津南开·期中)已知集合,集合,若,求实数的取值范围.
20.(15-16高一上·江苏宿迁·阶段练习)设,,且.
(1)求的值及集合,;
(2)设全集,求;
(3)写出的所有子集.
21.(23-24高一上·天津·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)求能使成立的的取值范围.
22.(24-25高一上·广西·期中)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
23.(23-24高一上·天津南开·期中)已知全集为,集合,,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
24.(23-24高一上·北京东城·期中)设全集为R,集合,.
(1)若a=3,求,;
(2)若,求a的集合.
25.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
26.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)设全集,集合,.
(1)若集合恰有一个元素,求实数的值;
(2)若,,求.
27.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)设全集,集合,集合
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
28.(23-24高一下·浙江·期中)设非空数集M,对于任意,如果满足:①属于M ②属于M.③属于M ④(分母不为零)也属于M.定义:满足条件①②③的数集M为数环(即数环对于加、减、乘运算封闭);满足④的数环M为数域(即数域对于加、减、乘、除运算封闭).
(1)判断自然数集N、整数集Z、有理数集Q、实数集R、复数集C是不是数环,假如该集合是数环,那么它是不是数域(无需说明理由);
(2)若M是一个数环,证明:;若S是一个数域,证明:;
(3)设,证明A是数域.
29.(24-25高一上·吉林松原·阶段练习)已知集合,若对任意的整数和中至少有一个是集合的元素,则称集合具有性质.
(1)判断集合是否具有性质,并说明理由.
(2)若集合具有性质,证明:,且.
(3)当时,若集合具有性质,且,求集合.
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2024-2025高一上学期数学期中考考点复习指南(人教A版2019必修第一册)
大题突破1:集合及常用逻辑用语解答题
6考点复习指南
考点1 元素与集合
1.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合中的元素全为实数,且满足:若,则.
(1)若,求出中其他所有元素.
(2)0是不是集合中的元素?请你取一个实数,再求出中的元素.
【答案】(1)中其他所有元素为,,2;
(2)0不是的元素,当,中的元素是:3,,,.
【分析】(1)根据定义直接计算即可得到中其他所有元素;
(2)先假设,依定义判断即可;取,根据定义直接计算即可得到中其他所有元素.
【详解】(1)由题意可知:,
则,,,,
所以中其他所有元素为,,2.
(2)假设,则,
而当时,不存在,假设不成立,
所以0不是的元素,
取,则,,,,
所以当,中的元素是:3,,,.
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段练习)设,已知集合,.
(1)当时,求实数的范围;
(2)设;,若是的必要不充分条件,求实数的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意知,5是集合B的元素,代入可得答案;
(2)由题可得是的真子集,分类讨论为空集和不为空集合两种情况,即可求得的取值范围.
【详解】(1)由题可得,则;
(2)由题可得是的真子集,
当,则;
当,,则(等号不同时成立),解得
综上,.
3.(23-24高一上·福建莆田·阶段练习)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
【答案】(1)
(2)时,元素为;时,元素为
(3)或
【分析】(1)由题意得方程无解,利用即可求解.
(2)由题意,对二次项系数分和讨论,时方程为一元一次方程,有且仅有一个根,满足题意,时,利用即可求解.
(3)由题意得,为空集,或有且仅有一个元素,由(1)(2)的结论即可求解.
【详解】(1)若是空集,
则方程无解,
此时,
即.
故的取值范围为.
(2)若中只有一个元素,
则方程有且仅有一个实根,
当时,方程为,解得,
方程有且仅有一个实根,满足题意;
当时,,
解得,
此时,
或,
当时,,即该元素为;
当时,,即该元素为.
(3)若中至多只有一个元素,
则为空集,或有且仅有一个元素,
由(1)(2)的结论可得的取值范围是或.
4.(23-24高一上·湖北襄阳·期中)已知集合
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并求集合.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据是空集,可知,解不等式组即可;
(2)根据中只有一个元素,分和两种情况进行讨论.
【详解】(1)因为是空集,所以,即解得,
所以的取值范围为.
(2)当时,集合,符合题意;
当时,即,解得,此时集合,
综上所述,的值为或,
当时,集合,当时,集合.
5.(23-24高一上·上海徐汇·期中)已知非空实数集,满足:任意,均有;任意,均有.
(1)直接写出中所有元素之积的所有可能值;
(2)若由四个元素组成,且所有元素之和为3,求;
(3)若非空,且由5个元素组成,求的元素个数的最小值.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)根据集合中的元素构成可得集合中的元素是以的形式,三个数为一组出现,从而可得结论;
(2)根据集合中的元素构成可得集合中的元素是以的形式,四个数为一组出现,从而可得结论;
(3)由(1)(2)可得集合的元素个数分别是以和为最小正周期循环,从而根据得元素个数,可确定的元素个数的最小值.
【详解】(1)已知非空实数集满足:任意,均有,且在实数范围内无解,所以,
所以,又
则集合中的元素是以的形式,三个数为一组出现,组和组不相交,且,
又,则S中所有元素之积的所有可能值为或;
(2)已知非空实数集满足:任意,均有,且
所以,且,又
则集合中的元素是以的形式,四个数为一组出现,组和组不相交,且,
若由四个元素组成,则,且所有元素之和为3
所以,整理得
解得或
当或或或时,
综上,;
(3)由(1)(2)集合的元素个数分别是以和为最小正周期循环,
且当时,同一周期内其余元素不相等,
因而和互素,所以和中的各组最多只能有一个公共元素,
因为有五个元素,若要使的元素个数最小,要使相同的元素尽量在同一个周期内,
若,此时从中选出5个元素属于,此时T包含20个元素,中包含,
若,此时从中选出5个元素属于,此时S包含15个元素,中包含,
所以的元素个数最小值为.
【点睛】关键点点睛:本题考查集合中元素的性质,综合性强.解题关键是确定集合中元素的构成以及元素个数关系,例如本题中集合中的元素是以的形式,三个数为一组出现,集合中的元素是以的形式,四个数为一组出现,组和组不相交.
6.(21-22高一上·上海普陀·阶段练习)已知集合.
(1)若中只有1个元素,求实数的取值范围;
(2)若关于的方程存在两个不相等实根且.求实数的值与集合.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)按方程是一次方程,二次方程讨论,即可求出实数的取值范围;
(2)由根与系数的关系知,且,从而得到方程,即可求得或,再代入求集合A即可.
【详解】(1)解:当时,,解得,符合题意,
当时,,解得,符合题意,
故实数的取值范围为;
(2)(2)∵关于的方程存在两个不相等实根,
∴,
且,
则,
即,
故或,
当时,,
当时,.
7.(22-23高一上·浙江温州·期中)已知集合
(1)若集合A有且只有两个子集,求实数m的值.
(2)当时,若,且,求的值
【答案】(1),-3或3
(2)
【分析】(1)根据集合A有且只有两个子集得到集合A中只有一个元素,然后分和两种情况求解即可;
(2)将代入得到,然后代入计算即可.
【详解】(1)因为集合A有且只有两个子集,所以集合A中只有一个元素,
①当时,符合要求;
②当时,则,即.
综上所述,-3或3.
(2)当时,集合
即
即
.
考点2 集合间的关系
8.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)已知
(1)若,分别求的值.;
(2)若,用列举法表示集合.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)求出方程,进而求出.
(2)利用集合的包含关系求出,进而求出集合.
【详解】(1)由,得或,
而,则是方程的二根,
所以.
(2)由(1)知,,由,得或或,
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则.
9.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)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,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)分析得出,结合已知条件可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围;
(2)分析得出,分和两种情况结合已知条件可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围;
(3)分和两种情况讨论,结合已知条件可得出关于实数的不等式(组),由此可求得实数的取值范围.
【详解】(1)集合,,
若,则, 有,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)集合,,
若,则,
当,即时,,符合题意;
当时,有,解得,
所以实数的取值范围为.
(3)集合,,若,
当,即时,,符合题意;
当时,有或,解得,
所以实数的取值范围.
10.(22-23高一上·辽宁朝阳·阶段练习)已知集合,或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用非空集合思想来得到参数的不等式求解即可;
(2)根据子集思想,讨论空集和非空集合两种情形,再进行端点值比较,得到不等式求解即可.
【详解】(1)由,则,
因为集合,所以,
解得:,故实数的取值范围是;
(2)由,则,
当为空集时满足题意,此时有,即;
当,且,或.则,
而且还满足或,解得:或,
由于,所以此时只有,
综上可得:实数的取值范围是.
11.(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.
12.(23-24高一上·浙江·期中)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)根据题意,由集合的运算,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,分与讨论,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1),又,
或,或.
(2)
当时,.
当时,.
综上所述,实数的取值范围为.
13.(21-22高一上·全国·课后作业)已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或.
【分析】(1)先求出集合,再利用条件,根据集合与集合间的包含关系,即可求出值;
(2)对集合进行分类讨论:和,再利用集合与集合间的包含关系,即可求出的范围;
【详解】(1)由方程,解得或
所以,又,,
所以,即方程的两根为或,
利用韦达定理得到:,即;
(2)由已知得,又,
所以时,则,即,解得或;
当时,
若B中仅有一个元素,则,即,解得,
当时,,满足条件;当时,,不满足条件;
若B中有两个元素,则,利用韦达定理得到,,解得,满足条件.
综上,实数a的取值范围是或或.
14.(19-20高一·上海·课后作业)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)不存在
【分析】(1)根据题意,分和两种情况讨论,列出不等式组,即可求解;
(2)根据题意,结合,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:①当时,即,解得,此时满足;
②当时,要使得,
则满足,解得,
综上可得,实数的取值范围是.
(2)解:由题意,要使得,则满足,此时不等式组无解,
所以实数不存在,即不存在实数使得.
15.(22-23高一上·广东东莞·期中)设集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)254
(2)
【分析】(1)由题得即可解决.(2)根据得,即可解决.
【详解】(1)由题知,,
当时,共8个元素,
的非空真子集的个数为个;
(2)由题知,
显然,
因为,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
考点3 集合的运算
16.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)已知集合.
(1)求
(2)求
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)由集合的交集、补集运算即可求解;
(2)先求得,再结合交集补集运算即可.
【详解】(1)因为
所以,
(2)因为
所以或
所以或
17.(23-24高一上·四川乐山·期中)记全集,已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2).
【分析】(1)集合的交集和补集的运算计算得出结果;(2)根据已知条件,求解参数范围
【详解】(1)由,得,
方法1:
可得或,
由题,有或,
所以或.
方法2:
则,
所以,或.
(2)依题意,或,
因为,所以
解得,故的取值范围为.
18.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知全集,集合,.
(1)求和;
(2)求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据集合的交集和并集运算求解;
(2)先求出集合在全集中的补集,再根据交集运算求解.
【详解】(1),,
,.
(2),或,
.
19.(23-24高一上·四川达州·期中)设集合,.求:
(1);
(2).
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)先求出,再由补集定义计算即可;
(2)分别求出的补集,再由并集定义计算即可.
【详解】(1)因为集合,,
所以,
所以或;
(2)因为集合,,
所以或,或,
所以或.
20.(23-24高一上·山东济宁·期中)已知全集,,.
(1)求集合M,N;
(2)求;
(3)求;
(4)求.
【答案】(1),;
(2);
(3);
(4).
【分析】(1)由集合中的描述,列举集合中的元素,解集合中的方程,列举集合中的元素;
(2)由交集的定义计算;
(3)由并集和补集的定义计算;
(4)由补集和并集的定义计算.
【详解】(1),;
(2);
(3)∵,全集,
∴;
(4)∵,,
∴.
21.(23-24高一上·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由交集的定义求解 ;
(2)由补集的定义求解 ;
(3)由补集和并集的定义求解.
【详解】(1),,,
则有 ;
(2);
(3),.
22.(23-24高一上·湖南永州·期中)已知集合,.
(1)求;
(2)定义且,求.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由并集的概念即可得解.
(2)由集合与元素的关系以及集合新定义即可得解.
【详解】(1)由题意集合,,所以.
(2)由题意若,则,所以或.
23.(23-24高一上·湖北·期中)已知全集,集合,.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)直接计算并集即可.
(2)确定或,再计算交集得到答案.
【详解】(1),,;.
(2),,或,
又,或.
考点4 集合新定义
24.(23-24高一上·上海·期中)集合是由个正整数组成的集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.
(1)判断集合、是否为“可分集合”(不用说明理由);
(2)求证:五个元素的集合一定不是“可分集合”;
(3)若集合是“可分集合”,证明是奇数.
【答案】(1)不是“可分集合”,为“可分集合”
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由“可分集合”的定义判断;
(2)不妨设,讨论当在集合中去掉元素、后,将剩余元素构成的集合,结合“可分集合”的定义进行分拆,得出等式,推出矛盾,即可证得结论成立;
(3)根据集合中元素总和与单个元素的奇偶性讨论后证明.
【详解】(1)解:对于,去掉后,不满足题中条件,故不是“可分集合”,
对于,集合所有元素之和为.
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意;
当去掉元素时,剩下的元素之和为,剩下元素可以组合、这两个集合,显然符合题意.
综上所述,集合是“可分集合”.
(2)证明:不妨设,
若去掉元素,将集合分成两个交集为空集的子集,
且两个子集元素之和相等,则有①,或者②,
若去掉元素,将集合分成两个交集为空集的子集,
且两个子集元素之和相等,则有③,或者④,
由①③得,矛盾,由①④得,矛盾,
由②③得矛盾,由②④得矛盾,
故当时,集合一定不是“可分集合”.
(3)设中所有元素之和为,由题意得均为偶数,
故的奇偶性相同,
①若为奇数,则为奇数,易得为奇数,
②若为偶数,此时取,可得仍满足题中条件,集合也是“可分集合”,
若仍是偶数,则重复以上操作,最终可得各项均为奇数的“可分集合”,由①知为奇数
综上,集合中元素个数为奇数.
【点睛】关键点点睛:考查新定义下的集合问题,对此类题型首先要多读几遍题,将新定义理解清楚,然后根据定义验证,证明即可,注意对问题思考的全面性.
25.(23-24高一上·江苏淮安·期中)对于集合A,B,我们把集合叫作集合A与B的差集,记为;可用图中的阴影部分来表示.
(1)若,,求集合和;
(2)集合,集合,若,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由函数的新定义求解即可;
(2)先求出集合,再由可得,即,解不等式即可得出答案.
【详解】(1)由,可知:,,
(2)由可得:,
由题意可知,
由可知;
所以,解得,
所以
26.(23-24高一上·河南洛阳·期中)若集合A具有①,,②若,则,且时,这两条性质,则称集合A是“好集”.
(1)分别判断集合,有理数集Q是否是“好集”,并说明理由.
(2)设集合A是“好集”,求证:若,则.
(3)对任意的一个“好集”A,判断命题“若,,则”的真假,并说明理由.
【答案】(1)有理数集Q是“好集”,集合B不是“好集”,理由见解析
(2)证明见解析
(3)命题“若,则”为真命题,理由见解析
【分析】利用“好集”的定义,结合元素与集合的关系解决即可.
【详解】(1)集合B不是“好集”,理由如下:
因为,,,
所以集合B不是“好集”.
有理数集Q是“好集”,理由如下:
因为,,对任意,,都有,且时,,
所以有理数集Q是“好集”.
(2)因为集合A是“好集”,所以.
若,则,即,
所以,即,命题得证.
(3)命题“若,则”为真命题,理由如下:
当x,y中有0或1时,显然有.
当x,y中不存在0,1时,由“好集”的定义得,,,
所以,所以.
所以由(2)可得,同理得,
当或时,显然有.
当或时,显然有,
所以,所以,
由(2)得,所以.
综上得时,.
27.(16-17高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,对于的一个子集,若存在不大于的正整数,使得对中的任意一对元素,都有,则称具有性质.
(1)当时,试判断集合和是否具有性质?并说明理由;
(2)当时,若集合具有性质,
①判断集合是否一定具有性质?并说明理由;
②求集合中元素个数的最大值.
【答案】(1)不具有性质,具有性质,理由见解析
(2)①具有性质,理由见解析 ;②
【分析】(1)当时,集合,,根据性质的定义可知其不具有性质;,令,利用性质的定义可验证;
(2)当时,则,
①根据,任取,其中,可得,利用性质的定义即可验证;
②设集合有个元素,由①得,任取一个元素,则与中必有一个不超过,从而得到集合与集合中必有一个至少存在一半元素不超过,然后利用性质的定义进行分析即可求出,即,解此不等式即可得出答案.
【详解】(1)当时,集合,
不具有性质,
因为对任意不大于的正整数,都可以找到该集合中的两个元素与,使得成立,
集合具有性质,
因为可取,对于该集合中任一元素,
都有;
(2)当时,则,
①若集合具有性质,那么集合一定具有性质,
首先因为,任取,其中,
因为,所以,
从而,即,所以,
由具有性质,可得存在不大于的正整数,
使得对中任意一对元素,都有,
对于上述正整数,从集合中任取一对元素,其中,则有,
所以集合具有性质;
②设集合有个元素,由①得,若集合具有性质,那么集合一定具有性质,
任取一个元素,则与中必有一个不超过,
所以集合与集合中必有一个至少存在一半元素不超过,
不妨设中有个元素不超过,分别记为,
由集合具有性质,得存在正整数,使得对中任意两个元素
,都有,所以都不是中的元素,
又,故都是中的元素,
即集合中至少有个元素不在子集中,
因此,所以,解得,
当时,取,
易得集合中的任意两个元素,都有,
即集合具有性质,此时集合中有个元素,
因此集合中元素个数的最大值为.
【点睛】本题考查集合之间包含关系的判断方法,以及元素与集合之间的关系等基础知识,是新定义问题,在解题时注意对新概念的理解与把握是解题的关键,此题对学生的抽象思维能力要求较高,特别是对数的分析.
28.(22-23高一上·北京顺义·期末)已知是非空数集,如果对任意,都有,则称是封闭集.
(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由;
(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由;
命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;
命题:若非空集合是封闭集,且,则也是封闭集;
(3)若非空集合是封闭集合,且为全体实数集,求证:不是封闭集.
【答案】(1)集合是封闭集,不是封闭集,理由见解析;
(2)命题为假命题,命题q为真命题,理由见解析;
(3)见解析.
【分析】(1)根据封闭集的定义判断即可;
(2) 对命题举反例说明即可;
对于命题:设,由是封闭集,可得,从而判断为正确;
(3)根据题意,令,只需证明不是封闭集即可,取中的即可证明.
【详解】(1)解:对于集合 因为,
所以是封闭集;
对于集合,因为,,
所以集合不是封闭集;
(2)解:对命题:令,
则集合是封闭集,但不是封闭集,故错误;
对于命题:设,则有,又因为集合是封闭集,
所以,
同理可得,
所以,
所以是封闭集,故正确;
(3)证明:假设结论成立,设,
若,矛盾,所以,所以有,
设且,否则,
所以有,矛盾,故假设不成立,原结论成立,证毕.
29.(22-23高一上·上海普陀·期中)对于给定的整数,若非空集合满足如下条件:①;②;③对任意、,若,则,则称集合为“减集”.
(1)分别判断集合是否为“减0集”或“减1集”,并说明理由;
(2)证明:不存在“减2集”;
(3)请写出所有的“减1集”.(无需说明理由)
【答案】(1)是 “减0集”,不是“减1集”
(2)证明见解析;
(3)答案见解析.
【分析】(1)根据“减集”定义结合,判断即可;
(2)假设存在“减2集”,若,令,可得中的最小元素为,进而当时,可以得到,,进而可得中至少有一个属于集合,再依次检验即可得矛盾,进而证明结论.
(3)假设,则集合中必然还有其他元素,当时,可以得到,,进而得到为奇数,再分中有最大元素和中无最大元素两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,对于结合,,由于,所以,集合是 “减0集”;
对于结合,,由于,所以,集合不是 “减1集”;
所以,集合是 “减0集”,不是“减1集”.
(2)证明:假设存在“减2集”,记为,则,,对任意、,若,则;
所以,令,则对任意,,都有,故,
所以,中的最小元素为,
所以,当时,由于,故,
所以,当时,由于,故,
以此类推,,,
所以,中至少有一个属于集合,
若,则,故;
若,则,故;
所以,与中至少有一个属于集合矛盾,
所以,不存在“减2集”
(3)解:存在“减1集”,
因为,故假设,则集合中除了元素以外,必然还有其他元素,
所以,当时,由于,故,
当时,由于,故,
以此类推,,,
若,,故;
若为偶数,则必存在使得,与矛盾,不成立;
所以,为奇数,
由于都成立,且,
所以,且,
①若中有最大元素,设为,则为奇数,
因为,故,
所以,,即
所以,或
②若中无最大元素,下面证明.
首先,必有,
若存在某个奇数,则只能有;
否则,若存在某个,使得,则必有,则与矛盾;
但是,这样一来,中最大元素,这与中无最大元素矛盾.
所以,,
综上,或或
【点睛】本题第二问解题的关键在于正确理解“减集”的概念,结合反证法,令,可得中的最小元素为,进而得当时,可以得到,,中至少有一个属于集合,再依次检验即可得矛盾,进而证明结论;第三问解题的关键在于利用反证法,当时,得到,,且为奇数,再分中有最大元素和中无最大元素讨论求解.
30.(22-23高一上·上海松江·期中)若集合是整数集的子集,且满足对任意的,总存在,使得,或者,则称集合具有性质.
(1)若,,判断,中哪个集合具有性质;
(2)已知集合具有性质且,求元素个数最少的集合;
(3)已知集合,具有性质,判断和是否具有性质,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)具有性质,不具有性质,理由见解析
【分析】对于(1)和(2),结合集合新定义即可求解;(3)结合新定义,利用进行举例,即可求解.
【详解】(1)结合集合新定义可知,不具有性质,
具有性质.
(2)结合集合新定义可知,
已知,因此要么存在或者;
进一步存在或者或者或者;
进一步计算可得或者或者或者或者或者或者或者.
因此可得取是使得时,元素个数最少的集合.
(3)具有性质,不具有性质.
因为对任意的,则或者,
不妨设,故总存在,使得,或者,因此具有性质.
构造,都具有性质,但是不具有性质.
故具有性质,不具有性质.
考点5 充分条件与必要条件
31.(24-25高一上·浙江宁波·阶段练习)已知全集,集合,且为非空集合.
(1)分别求;
(2)若是的充分不必要条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合后可得.
(2)根据条件关系可得集合的包含关系,从而可得参数的取值范围.
【详解】(1),
又,所以,
故;
(2)因为是的充分不必要条件,故是的真子集,
故,故.
32.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据集合交集的性质进行求解即可.
(2)根据集合并集的运算性质进行求解即可.
【详解】(1)由,所以或,故集合.
因为,所以,将代入中的方程,
得,解得或,
当时,,满足条件;
当时,,满足条件,
综上,实数的值为或.
(2)因为“”是“” 的必要条件,所以.
对于集合,.
当,即时,,此时;
当,即时,,此时;
当,即时,要想有,须有,
此时:,该方程组无解.
综上,实数的取值范围是.
33.(20-21高一上·山东济宁·期末)在①;②“”是“”的充分不必要条件;③,这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.
问题:已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
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)求出后利用并集的定义可求.
(2)若选择①②,则根据条件得到两个集合的包含关系,从而可求参数的取值范围;若选择③,则就是否为空集分类讨论后可求参数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合,,
所以.
(2)若选择①,则是的子集,
因为,所以,
又,所以解得,
所以实数的取值范围是.
若选择②“”是“”的充分不必要条件,则是真子集,
因为,所以,
又,所以(等号不同时成立),
解得,所以实数的取值范围是.
若选择③,,
因为,,
所以或,解得或.
34.(9-10高三·江西宜春·阶段练习)已知非空集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分而不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入集合求解,利用集合间的关系可求;
(2)利用充分不必要条件的定义,分类讨论集合可求实数的取值范围.
【详解】(1)已知集合,.
当时,,或
又,
;
(2)因为“”是“”充分不必要条件,所以是的真子集,
又,,
所以,
所以;
当时,是的真子集;
当时,也满足是的真子集,
综上所述:.
35.(23-24高一上·天津·期中)已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【分析】(1)根据集合的交并补即可得到答案;
(2)根据充分不必要条件得⫋,列出不等式组,解出即可.
【详解】(1)当时,集合,
又或,则,
或;.
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,
⫋,则
解得,
故的取值范围是.
36.(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知集合,集合.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用集合间的基本关系及必要不充分条件的定义计算即可;
(2)利用集合间的基本关系计算即可.
【详解】(1)∵是的必要不充分条件,
∴是A的真子集.
①当时,,
②当时,∴,解得.
∴实数的取值范围为.
(2)由,
则①当时,,
②当时,可得或,
解得或.
∴实数的取值范围为.
37.(20-21高一下·安徽淮南·开学考试)已知全集为R,集合,.
(1)求;
(2)若,且“”是“”的必要不充分条件,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交集的定义求解.
(2)利用必要不充分条件的定义列出不等式组即可求解.
【详解】(1)∵,又,
∴.
(2)∵是的必要不充分条件,
∴,
∴(等号不同时成立),解得,
∴a的取值范围为.
38.(23-24高一上·四川遂宁·期中)已知集合,
从以下两个条件中任选一个,补充到第(2)问的横线处,求解下列问题.
①;②“”是“”的充分不必要条件;
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)选①②,答案均为
【分析】(1)根据并集概念求出答案;
(2)若选①,根据并集结果得到,从而得到不等式组,求出实数的取值范围;
若选②,得到⫋,得到不等式,求出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合,
所以;
(2)若选择①,则,
因为恒成立,故,
又,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
若选择②,“”是“”的充分不必要条件,则⫋,
因为恒成立,故,
又,
所以或,解得,
所以实数的取值范围是.
39.(23-24高一上·江西景德镇·期中)已知,或.
(1)若p是q的充分不必要条件,求实数k的取值范围;
(2)若p是的必要不充分条件,求实数k的最大值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)先解不等式,再把充分不必要条件转化为真子集关系,列出不等式即可求解;
(2)先求的取值范围,再把必要不充分条件转化为真子集关系,列出不等式组即可求解.
【详解】(1):,故:,
又因为是的充分不必要条件,所以或,
解得或,
故实数的取值范围为或.
(2):,又是的必要不充分条件,
因为,所以对应的集合不是空集,
所以,解得,
故实数的最大值为.
考点6 全称量词与存在量词
40.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知命题“,使得”.
(1)写出命题p的否定形式;
(2)若命题是一个假命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1),使得
(2)
【分析】(1)根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解;
(2)根据题意,转化为即不等式在上恒成立,结合二次函数的性质,列出不等式,即可求解.
【详解】(1)由命题“,使得”,
可得命题的否定为:“,使得”,
(2)因为命题是一个假命题,
则命题“,使得”为真命题,
即不等式在上恒成立,
当时,不等式恒成立,满足题意;
当时,则满足,解得,
综上可得,实数a的取值范围为.
41.(22-23高一上·福建福州·阶段练习)已知命题p:,;命题q:,
(1)若p是真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p与q有且只有一个为假命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)参变量分离等价变形后,转化为恒成立问题,再转化为求最值问题,即可得解;
(2)分“p真q假”和“p假q真”两类进行讨论,根据题意,分别列出不等式组,即可得解.
【详解】(1)命题p:,为真,
则恒成立,等价于,
令,由基本不等式可得,,
当且仅当时,等号成立,即,所以
故实数a的取值范围为.
(2)命题q为真命题:,,
故,解得或
由于p与q有且只有一个为假命题,
①p真q假:,故;
②p假q真:,故;
故实数a的取值范围为.
42.(24-25高一上·河南·期中)已知命题.
(1)若命题均为真命题,求的取值范围;
(2)若和中恰有一个真命题,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据全称命题为真命题求出参数的取值范围即可;
(2)由题意可得有真假和假真两种情况,分别计算参数的取值范围,并取并集可得结果.
【详解】(1)当为真命题时,,解得,
当为真命题时,,
故的取值范围为.
(2)当为真命题,为假命题时,得,
当为假命题,为真命题时,得,
故的取值范围为或.
43.(22-23高一上·河南平顶山·阶段练习)已知集合,,且.
(1)若是真命题,求实数的取值范围;
(2)若是真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得,即可得到不等式组,解得即可;
(2)由求出的取值范围,依题意可得,求出时参数的取范围,即可得解.
【详解】(1)由于是真命题,所以.
而,所以,解得,故的取值范围为.
(2)因为,所以,解得.
由为真命题,得,
当时,或,解得.
因为,所以当时,;
所以当时,.故的取值范围为.
44.(22-23高一上·广东东莞·期中)命题:,使得;命题:,函数至少与轴有一个交点.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若,有且只有一个真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用判别式即可求出的范围;
(2)由(1)为假命题时,的范围,再分别求出为真命题和假命题时的范围,最后分类讨论即可得到答案.
【详解】(1)当为真命题时,
则,解得,
∴的取值范围为.
(2)由(1)得当为假命题时,则
若命题q为真命题,
当时,函数有一个零点,则p真,
当且,则p真,
∴命题q为真时,;
∴命题q为假命题时,则或,
∵p,q有且只有一个真命题,
∴p真q假,或p假q真,
当p真q假时,且或,解得:,
当p假q真时,,解得:,
综上可知,或,
故所求实数m的取值范围是.
1.(23-24高一上·河南郑州·期中)已知集合,.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)(2)解一元一次不等式求集合B,再由集合的交、并、补运算求集合.
【详解】(1)由,又,
所以.
(2)由(1)知:,或,
所以.
2.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知集合,.
(1)求及;
(2)求.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)利用交集并集的定义即可求解.
(2)利用补集的定义即可求解.
【详解】(1)因为,,
所以;
.
(2)因为,,
.
3.(10-11高一上·陕西宝鸡·期中)设集合,,求,, .
【答案】,,或
【分析】分别利用交集,并集,补集的运算进行求解即可.
【详解】由集合,,
则 ,或
因此可得或
又或,
因此或或或.
4.(22-23高一上·江苏扬州·阶段练习)已知命题,当命题为真命题时,实数的取值集合为.
(1)求集合;
(2)设非空集合,若是的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题意可得方程有解,根据求解即可;
(2)由题意可得,列出不等式组求解即可.
【详解】(1)解:由题意可得方程有解,
所以,解得,
所以;
(2)解:因为是的必要条件,
所以,又因为为非空集合,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
5.(24-25高一上·黑龙江鹤岗·期中)已知,或.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)分类讨论和两种情况,结合得到参数满足条件从而求解;
(2)将转化为,分类讨论和两种情况,得到参数满足条件.
【详解】(1)①若,满足,此时,解得:;
②若,则,此时需满足,
解得.
综上,的取值范围是或.
(2)若,则.
①若,满足,此时;
②若,则,此时需满足或,
解得或.
综上,的取值范围是或.
6.(23-24高一上·广东揭阳·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求与;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)当时,可得,结合集合的运算法则,准确运算,即可求解;
(2)根据给定条件,转化成集合的真包含关系,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)当时,可得,
因为集合,
则
又由或,
则或或.
(2)由“”是“”的充分不必要条件,可得,
因为,,
可得且等号不能同时取到,解得,
所以实数的取值范围为.
7.(23-24高一上·浙江·期中)已知,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据交集和并集的概念进行求解;
(2)由交集结果得到,分与,得到不等式,求出实数m的取值范围.
【详解】(1),
故,
;
(2),故,
当时,,解得,
当时,,
解得,
综上,,
所以实数m的取值范围为
8.(23-24高一上·山东聊城·期中)已知集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据补集的运算,求得或,再结合交集的运算,即可求解;
(2)根据集合交集的概念与运算,即可求解.
【详解】(1)解:由集合,可得或,
又由,所以
(2)解:由集合,,
因为,可得,所以实数的取值范围为.
9.(23-24高一上·四川泸州·期中)设全集,集合,集合.
(1)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意得,然后列出关于的不等式组可求得结果;
(2)分和两种情况求解即可.
【详解】(1)因为是的充分条件,所以,
因为,,
所以,解得
故实数a的取值范围为
(2)①当时,满足,所以,解的;
②当时,因为,,且,
所以,解得,
综上所述:实数a的取值范围
10.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由交集定义计算;
(2)由包含关系得不等式求解.
【详解】(1)因为,所以,所以;
(2),
若,则,所以的取值范围为.
11.(23-24高一上·江西南昌·期中)设集合 .
(1)若,试求;
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)将代入可得,再根据补集及交集运算即可求得结果;
(2)依题意可知,通过限定集合端点处的取值解不等式即可求得.
【详解】(1)根据题意由可得,
所以或,
因此或;
(2)由是的充分条件可得,
即,解得,
所以实数的取值范围是.
12.(23-24高一上·浙江杭州·期中)若集合,集合.
(1)若,求;
(2)当时,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合并集的定义进行求解即可;
(2)根据集合交集的性质进行求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
因此;
(2)因为,所以,
因此有,
所以实数m的取值范围为.
13.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用并集的概念计算即可;
(2)利用交集和补集的概念计算即可.
【详解】(1)已知集合,
所以.
(2)由已知得,又全集,
所以.
14.(21-22高一上·湖南株洲·期中)已知集合,集合.
(1)当时,求
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据集合的并运算即可求解,
(2)根据集合间的关系,分类讨论为空集和非空集两种情况即可求解.
【详解】(1)当时,,
所以.
(2)当时,,解得.
当时,或
解得,
综上,或.
所以的取值范围是或.
15.(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,或,全集.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数b的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,可得,解之即可;
(2)由,可得,列出不等式组,解之即可.
【详解】(1)因为,
所以,解得,
所以a的取值范围是;
(2),因为,所以,
所以,解得,
所以b的取值范围是.
16.(23-24高一上·广东湛江·期中)已知集合,.
(1)在①,②,③三个条件中任选一个,作为下面问题的条件,并解答.
问题:当集合A,B满足________时,求的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)选①②③,答案均为;
(2)
【分析】(1)选①,根据,得到,分和两种情况,得到不等式,求出不等式解集;选②,根据并集结果得到,分和两种情况,得到不等式,求出不等式解集;选③,根据交集结果得到,分和两种情况,得到不等式,求出不等式解集;
(2)根据得到和两种情况,得到不等式,求出答案.
【详解】(1)若选①,,则,
当时,,解得,
当时,
,解得,
故的取值范围是;
若选②,,则,
当时,,解得,
当时,
,解得,
故的取值范围是;
若选③,,则,
当时,,解得,
当时,
,解得,
故的取值范围是;
(2),
若,则,解得,
若,则或,
解得
综上,
17.(23-24高一上·云南曲靖·期中)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若命题为真命题,求实数的值.
【答案】(1)4
(2)0
【分析】(1)由得是方程的根,代入方程可求答案;
(2)根据两个方程有公共解可求实数的值.
【详解】(1)因为,所以,解得;
(2)因为命题为真命题,
所以方程组有公共解,解得,
当时,经检验知,符合题意.
18.(12-13高二·福建福州·阶段练习)求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
【答案】证明见解析
【分析】由题意得,代入方程,因式分解可得方程有一个根为1,可证充分性;把代入方程,可得,可证必要性.
【详解】证明:充分性:因为,所以,
代入方程,得,
即.
所以方程有一个根为1.
必要性:因为方程有一个根为1,
所以满足方程,
所以,即.
故关于的方程有一个根为1的充要条件是.
19.(20-21高一上·天津南开·期中)已知集合,集合,若,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】由,则,分和 时,①,②,进行分类讨论并验证即可;
【详解】由,
又,则,
当时,则方程无实根,
即,解得,
当时,①时,则是方程的一个实根,
即,解得,
此时 ,此时,故符合题意;
②时,则是方程的一个实根,
即,解得,
此时,此时,故符合题意;
综上.
20.(15-16高一上·江苏宿迁·阶段练习)设,,且.
(1)求的值及集合,;
(2)设全集,求;
(3)写出的所有子集.
【答案】(1);,
(2)
(3),,,,.
【分析】(1)由与的交集中元素为2,将代入中的方程求出的值,即可确定出与;
(2)根据与求出两集合的并集与交集,找出交集的补集,即为所求;
(3)找出所求集合的所有子集即可.
【详解】(1)根据题意得:,,
将代入中的方程得:,即,
则,;
(2)全集,,
;
(3)的所有子集为,,,.
21.(23-24高一上·天津·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)求能使成立的的取值范围.
【答案】(1),.
(2)或.
【分析】(1)利用交集、并集运算求解即可;
(2)由得,分类讨论列不等式组求解即可.
【详解】(1)当时,,又,
所以,.
(2)因为,所以,
又集合,,
当时,,即,这时.
当时,有,解得.
综上,实数a的取值范围为或.
22.(24-25高一上·广西·期中)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合交集、和补集的定义进行求解即可;
(2)根据集合并集的运算性质,结合子集的性质进行求解即可.
【详解】(1)当时,,所以.
所以.
(2)因为,所以.
所以,解得,
所以m的取值范围是.
23.(23-24高一上·天津南开·期中)已知全集为,集合,,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)当时,可确定集合,利用集合的运算求解;
(2)由条件先确定集合、的关系,再结合两集合的关系,分和两种情况讨论求解.
【详解】(1)当时,集合,或.
所以:,.
(2)∵,∴.
若,则,此时成立;
若,则.
综上:或.
所以的取值范围为:.
24.(23-24高一上·北京东城·期中)设全集为R,集合,.
(1)若a=3,求,;
(2)若,求a的集合.
【答案】(1),
(2).
【详解】(1)因为全集为R,,所以或.
当时,集合.
所以,或;
(2)若,则所以.
所以的集合为.
25.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解指数不等式,一元二次不等式化简集合,然后由交集定义计算;
(2)根据充分不必要条件的定义得不等式组求解;
【详解】(1)
因,则.
当时,,所以.
(2)因“”是“”成立的充分不必要条件,则A是B的真子集.
所以,经检验“=”满足.
所以实数m的取值范围是.
26.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)设全集,集合,.
(1)若集合恰有一个元素,求实数的值;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依据题意可得,计算即可.
(2)根据,分别计算出,然后得到集合,最后根据补集、交集进行运算即可.
【详解】(1)集合A恰有一个元素,,解得:;
(2),
;
又,
;
即,
27.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)设全集,集合,集合
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由交集、并集运算即可求解;
(2)由,列出不等式求解即可.
【详解】(1)当时,,
,
.
(2)因为,所以,
又 ,,
即 ,
解得,
故实数的取值范围为.
28.(23-24高一下·浙江·期中)设非空数集M,对于任意,如果满足:①属于M ②属于M.③属于M ④(分母不为零)也属于M.定义:满足条件①②③的数集M为数环(即数环对于加、减、乘运算封闭);满足④的数环M为数域(即数域对于加、减、乘、除运算封闭).
(1)判断自然数集N、整数集Z、有理数集Q、实数集R、复数集C是不是数环,假如该集合是数环,那么它是不是数域(无需说明理由);
(2)若M是一个数环,证明:;若S是一个数域,证明:;
(3)设,证明A是数域.
【答案】(1)自然数集不是数环;整数集是数环,不是数域;有理数集、实数集、复数集是数环也是数域;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据题意,由数环与数域的定义判断即可;
(2)根据题意,由数域的定义即可证明;
(3)根据题意,设,,,然后分别验证①②③④,即可证明.
【详解】(1)自然数集N不是数环,例如;
整数集Z是数环,不是数域,例如;
有理数集Q、实数集R、复数集C是数环也是数域.
(2)若,则,即;
若,,则,即
(3)设,则,,,
则,
因为,所以,,
所以,满足条件①.
,因为,
所以,,所以,满足条件②.
,因为,
所以,,所以,满足条件③.
,
因为,,所以,,
所以,满足条件④.
综上所述,A是数域.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查了集合新定义问题,难度较大,解答本题的关键在于理解数环与数域的定义,并且应用.
29.(24-25高一上·吉林松原·阶段练习)已知集合,若对任意的整数和中至少有一个是集合的元素,则称集合具有性质.
(1)判断集合是否具有性质,并说明理由.
(2)若集合具有性质,证明:,且.
(3)当时,若集合具有性质,且,求集合.
【答案】(1)集合具有性质,理由见解析
(2)证明见解析
(3).
【分析】(1)集合具有性质的定义判断即可.
(2)令,利用集合具有性质,进而可得是集合的元素,进而可得结论.
(3)由(2)可得,进而可得,利用定义计算可求得集合.
【详解】(1)因为都是集合的元素,
且时,也是集合A的元素,
所以集合具有性质.
(2)令
因为集合具有性质,所以和中至少有一个是集合的元素.
因为,所以,所以不是集合的元素,
所以是集合的元素,即0是集合的元素.
因为.
因为,所以,
所以,显然有,得证.
(3)由(2)可知,则,
即,
所以,所以.
因为,所以,且,
则或.
当时,,
故集合;
当时,,
故集合,此时,不符合题意.
综上,集合.
学科网(北京)股份有限公司
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