内容正文:
第一章 集合重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(2025·辽宁朝阳·模拟预测)已知集合,若,则由实数的所有可能的取值组成的集合为( )
A. B.
C. D.
2.(2023高一·江苏·课后作业)若,,则( ).
A. B.
C. D.
3.(2024·安徽·二模)已知集合,,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2024高一下·湖南·期中)设集合,,能正确表示图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一·全国·单元测试)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⫋C⫋B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2024高一上·湖南长沙·期末)已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2024高一上·浙江温州·阶段练习)已知非空集合是集合的子集,若同时满足两个条件:(1)若,则;(2)若,则;则称是集合的“互斥子集”,并规定与为不同的“互斥子集组”,则集合的不同“互斥子集组”的个数是( )
A. B. C. D.
8.(2025·湖北·高考真题)已知集合,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(23-24高一·全国·单元测试)已知集合且,则中的元素是( )
A.0 B.2 C.1 D.-2
10.(24-25高一上·全国·单元测试)若集合,,且,则m的值可能为( )
A. B.0 C. D.1
11.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)已知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集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.下列说法正确的是( )
A.不是“可分集合”
B.是“可分集合”
C.四个元素的集合可能是“可分集合”
D.五个元素的集合不可能是“可分集合”
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(23-24高一·全国·单元测试)设集合A={x|﹣5<x<5},集合B={x|﹣7<x<a},集合C={x|b<x<2},且A∩B=C则实数a+b= .
13.(2025高一上·浙江杭州·期中)设集合,,则 .
14.(2025高三·江苏·专题练习)已知集合,集合,若,则实数的取值范围为 .
4、 解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(24-25高一·江苏·课后作业)设m为实数,,.若,求m的值.
(1)求;
(2)若集合,满足,求实数的取值范围.
17.(2024高一上·河北石家庄·期末)已知全集,集合,.
(1)求;
(2)若集合,满足,,求实数的取值范围.
18.(2025高三·湖北荆州·阶段练习)设集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的范围.
19.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知集合中的元素均为正整数,且满足:①对于任意,若,都有;②对于任意,若,都有.
(1)已知集合,求;
(2)已知集合,求;
(3)若中有4个元素,证明:中恰有5个元素.
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第一章 集合重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(2025·辽宁朝阳·模拟预测)已知集合,若,则由实数的所有可能的取值组成的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分类讨论,当时满足题意,当,解出,由,解得或
【详解】当时,,满足题意.
当时,,
若,则或,即或
综上所述,的所有取值为
故选:D
2.(2023高一·江苏·课后作业)若,,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求得集合N,再根据补集的运算可得选项.
【详解】解:由得或,所以,又,
所以,
故选:C.
3.(2024·安徽·二模)已知集合,,,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由得出,再根据自己概念即可得解.
【详解】由已知,所以,又,所以,
故选:C.
4.(2024高一下·湖南·期中)设集合,,能正确表示图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得集合,结合题意及集合的运算,即可求解.
【详解】由题意,集合,
根据图中阴影部分表示集合中元素除去集合中的元素,即为.
故选:B.
5.(24-25高一·全国·单元测试)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⫋C⫋B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】分别求解集合A,B,根据集合的基本运算即可求.
【详解】解:集合A={x|x2﹣3x+2=0,x∈R}={1,2}
集合B={x|0<x<5,x∈N}={1,2,3,4},
由A⫋C⫋B,
可知集合C一定包含:1,2这两个元素,但有且仅有3或4中一个.
∴集合C的个数为2个
故选:B.
6.(2024高一上·湖南长沙·期末)已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求出集合,再根据元素与集合的关系求出参数的取值范围;
【详解】解:因为集合,所以,
又因为,则,即,
故选:.
【点睛】本题考查元素与集合的关系,属于基础题.
7.(2024高一上·浙江温州·阶段练习)已知非空集合是集合的子集,若同时满足两个条件:(1)若,则;(2)若,则;则称是集合的“互斥子集”,并规定与为不同的“互斥子集组”,则集合的不同“互斥子集组”的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】按所含元素的个数分为“1+1型”、“1+2型”、“1+3型”、“2+2型”,分别求出相应的“互斥子集组”数.
【详解】①若、中各含一个元素时,“互斥子集组”数:个
②若含一个、含两个元素时,“互斥子集组”数:个
③若含一个、含三个元素时,“互斥子集组”数:个
④若、中各含两个元素时,“互斥子集组”数:个.
综上共有“互斥子集组”数50个.
故选:D
【点睛】此题关键在于恰当分类,属于中档题.
8.(2025·湖北·高考真题)已知集合,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】求解一元二次方程,得
,易知.
因为,所以根据子集的定义,
集合必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,
原题即求集合的子集个数,即有个,故选D.
【点评】本题考查子集的概念,不等式,解一元二次方程.本题在求集合个数时,也可采用列举法.列出集合的所有可能情况,再数个数即可.来年要注意集合的交集运算,考查频度极高.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(23-24高一·全国·单元测试)已知集合且,则中的元素是( )
A.0 B.2 C.1 D.-2
【答案】AC
【分析】解不等式有或且,即可得
【详解】由集合且
解得:或且
故选:AC
【点睛】本题考查了补集,解一元二次不等式求解集,再运用补集运算确定补集的元素
10.(24-25高一上·全国·单元测试)若集合,,且,则m的值可能为( )
A. B.0 C. D.1
【答案】ABD
【分析】根据的取值,求出集合,再由得,由子集概念可得值.
【详解】集合,
当时,,当时,
因为,所以,所以或,即或或0.
故选:ABD.
【点睛】本题考查集合的包含关系,考查集合的并集与子集的关系,解题中一定掌握空集是任何集合的子集这个概念.
11.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)已知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集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“可分集合”.下列说法正确的是( )
A.不是“可分集合”
B.是“可分集合”
C.四个元素的集合可能是“可分集合”
D.五个元素的集合不可能是“可分集合”
【答案】ABD
【分析】去掉3,由“可分集合”的定义判断即可判断A,逐一去掉一个元素,列举即可可判断BD;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,即可判断D;
【详解】对于A,去掉3后,,2,不满足定义,,2,3,不是“可分集合”, A正确;
对于B,集合所有元素之和为49,
当去掉元素1时,剩下的元素之和为48,集合,5,7,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素3时,剩下的元素之和为46,集合,9,与,7,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素5时,剩下的元素之和为44,集合,3,7,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素7时,剩下的元素之和为42,集合,9,与,5,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素9时,剩下的元素之和为40,集合,3,5,与,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素11时,剩下的元素之和为38,集合,7,与,5,的元素和相等,符合题意;
当去掉元素13时,剩下的元素之和为36,集合,3,5,与,的元素和相等,符合题意;
因此集合是“可分集合”, B正确;
对于C,不妨设,去掉,则,去掉,则,
于是,与矛盾,
因此,,,一定不是“可分集合”, C错误;
对于D,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,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或②④得,矛盾;
由①④或②③得,矛盾,
因此集合,,,,不是“可分集合”, D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:对于以集合为背景的新定义问题的求解策略:
1、紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把心定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程中;
2、用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用的集合的性质的一些因素.
3、涉及有交叉集合的元素个数问题往往可采用维恩图法,基于课标要求的,对于集合问题,要熟练基本的概念,数学阅读技能、推理能力,以及数学抽象和逻辑推理能力.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(23-24高一·全国·单元测试)设集合A={x|﹣5<x<5},集合B={x|﹣7<x<a},集合C={x|b<x<2},且A∩B=C则实数a+b= .
【答案】-3
【分析】利用集合A={x|﹣5<x<5},集合B={x|﹣7<x<a},集合C={x|b<x<2},且A∩B=C,求出a,b,即可得出结论.
【详解】解:∵集合A={x|﹣5<x<5},集合B={x|﹣7<x<a},集合C={x|b<x<2},且A∩B=C,
所以A∩B={x|﹣5<x<a}
∴b=﹣5,a=2,
∴a+b=﹣3,
故答案为﹣3.
13.(2025高一上·浙江杭州·期中)设集合,,则 .
【答案】
【分析】根据集合的补集运算,得到,再由交集运算,得到答案.
【详解】因为集合,
所以,
因为集合,
所以
故答案为
【点睛】本题考查集合的运算,属于简单题.
14.(2025高三·江苏·专题练习)已知集合,集合,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】求得集合,根据,分和两种情况讨论,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,集合
当时,则,解得;
当时,若,如图所示:则满足 ,解得.
综上,的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了集合间的关系及其应用,其中解答中根据集合间的包含关系,合理分类讨论是解答的关键,同时忽视是解答本题的一个易错点,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
4、 解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(24-25高一·江苏·课后作业)设m为实数,,.若,求m的值.
【答案】.
【分析】根据,列出方程,解得即可得出答案.
【详解】解:因为,,,
所以,解得.
所以.
16.(23-24高一上·贵州毕节·期中)设全集,集合,.
(1)求;
(2)若集合,满足,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【分析】(1)先求得集合B,再利用集合的交集、补集运算求得答案;
(2)由得:,再根据集合间的包含关系可求得实数的取值范围.
【详解】(1)解不等式可得:,,
又集合, 故,又,
从而或;
(2)因为集合,又可得:,
故有,即所求实数的取值范围是.
【点睛】本题考查集合的交、补集运算,由集合的包含关系求参数的值,属于基础题.
17.(2024高一上·河北石家庄·期末)已知全集,集合,.
(1)求;
(2)若集合,满足,,求实数的取值范围.
【答案】(1)或.;(2).
【分析】(1)求出以及后可得.
(2)根据集合等式关系可得,故可得各集合中范围的端点的大小关系,从而可求实数的取值范围.
【详解】(1)由题,或,
或.
(2)由得,则,解得,
由得,则,解得,
∴实数的取值范围为.
【点睛】本题考查集合的交和补以及在包含的条件下参数的取值范围的求法,注意根据集合的等式关系判断出集合之间的包含关系,本题属于中档题.
18.(2025高三·湖北荆州·阶段练习)设集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的范围.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)∵∴A⊆B,又B中最多有两个元素,∴A=B,从而得到实数的值;(2)求出集合A、B的元素,利用B是A的子集,即可求出实数a的范围.
【详解】(1)∵∴A⊆B,又B中最多有两个元素,
∴A=B,
∴x=0,﹣4是方程x2+2(a+1)x+a2﹣1=0的两个根,
故a=1;
(2)∵A={x|x2+4x=0,x∈R}
∴A={0,﹣4},
∵B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0},且B⊆A.
故①B=∅时,△=4(a+1)2﹣4(a2﹣1)<0,即a<﹣1,满足B⊆A;
②B≠∅时,当a=﹣1,此时B={0},满足B⊆A;
当a>﹣1时,x=0,﹣4是方程x2+2(a+1)x+a2﹣1=0的两个根,
故a=1;
综上所述a=1或a≤﹣1;
【点睛】本题主要考查集合的基本运算,属于基础题.要正确判断两个集合间的关系,必须对集合的相关概念有深刻的理解,善于抓住代表元素,认清集合的特征.
19.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知集合中的元素均为正整数,且满足:①对于任意,若,都有;②对于任意,若,都有.
(1)已知集合,求;
(2)已知集合,求;
(3)若中有4个元素,证明:中恰有5个元素.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据①可得都是中的元素,进而证明中除外没有其他元素即可求解,
(2)根据条件①②,即可求解,
(3)根据题意可得,,是中的元素,进而根据和可得,进而,接下来假设中还有其他元素,且该元素为,利用与的关系得矛盾求解.
【详解】(1)由①可得都是中的元素.
下面证明中除外没有其他元素:
假设中还有其他元素,分两种情况:
第一种情况,中最小的元素为1,显然不是中的元素,不符合题意;
第二种情况,中最小的元素为2,设中除外的元素为,
因为是中的元素,所以为4或8,而4,8也是中的元素,
所以中除外没有其他元素.
综上,.
(2)由①可得,都是中的元素.
显然,由(2)可得,是中的元素,即是中的元素.
因为,所以,解得.
(3)证明:设.
由①可得,都是中的元素.
显然,由②可得,是中的元素,即是中的元素.
同理可得,是中的元素.
若,则,所以不可能是中的元素,不符合题意.
若,则,所以,即.
又因为,所以,即,
所以,此时.
假设中还有其他元素,且该元素为,
若,由(2)可得,而,与矛盾.
若,因为,所以,则,
即,所以中除外,没有其他元素.
所以,即中恰有5个元素.
【点睛】方法点睛:对于以集合为背景的新定义问题的求解策略:
1、紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把心定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程中;
2、用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用的集合的性质的一些因素.
3、涉及有交叉集合的元素个数问题往往可采用维恩图法,基于课标要求的,对于集合问题,要熟练基本的概念,数学阅读技能、推理能力,以及数学抽象和逻辑推理能力.
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