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第一章 集合与常用逻辑用语
章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题: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.已知全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用补集的含义可得答案.
【详解】因为,所以.
故选:B.
2.下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由元素、集合间的关系可解.
【详解】对于A,应为;对于B,应为;
对于 C,空集是任何集合的子集,故;
对于D,是点集,是数集,故说法错误.
故选:C.
3.集合的子集有( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【答案】D
【分析】根据集合中有个元素,其子集有个元素即可得解.
【详解】由题意得集合中有3个元素,则其子集有个.
故选:D.
4.命题为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出命题为真命题时a的值,再结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】若命题“”为真命题,
则,恒成立.
令,则函数在上单调递增,所以在当时,取得最大值4,
可得,
所以各选项中只有是的真子集,
即是“”为真命题的一个充分不必要条件.
故选:B
5.已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【详解】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或解得.
综上,,即m的取值范围是.
故选:C.
6.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】A
【分析】求出命题的否定,再结合全称量词命题为真求出a的范围.
【详解】由命题“”为假命题,得为真命题,
而,
当时,,满足题意;
当时,则要,
,因此;
所以实数a的取值范围为.
故选:A
7.关于的方程,有下列四个命题:甲:是该方程的根;乙:是该方程的根;丙:该方程两根之和为2;丁:该方程两根异号.如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【分析】分别讨论某个命题为假命题即可求解.
【详解】假设甲为假命题,则乙、丙、丁为真命题,
由乙“是该方程的根”和丙“该方程两根之和为2”可知,方程的另一根为,
此时两根为3和−1,两根异号,所以丁“该方程两根异号”为真,
方程的根为3和−1,不含1,所以甲“是该方程的根”为假,此情况符合题意;
假设乙为假命题,则甲、丙、丁为真命题,
由甲“是该方程的根”和丙“该方程两根之和为2”可知,方程的另一根为1,
此时两根为1和1,两根同号,与丁“该方程两根异号”为真矛盾,故此情况不成立;
假设丙为假命题,则甲、乙、丁为真命题,
由甲“是该方程的根”和乙“是该方程的根”可知,方程的两根为1和3,
此时两根同号,与丁“该方程两根异号”为真矛盾。故此情况不成立;
假设丁为假命题,则甲、乙、丙为真命题,
由甲“是该方程的根”和乙“是该方程的根”可知,方程的两根为1和3,
此时两根之和为,与丙“该方程两根之和为2”为真矛盾,故此情况不成立.
综上所述,只有甲是假命题.
故选:A
8.设,用表示不超过的最大整数,则称为“取整函数”,如:,.现有关于“取整函数”的两个命题:①集合是单元素集:②对于任意,成立,则以下说法正确的是 ( )
A.①②都是真命题 B.①是真命题②是假命题
C.①是假命题②是真命题 D.①②都是假命题
【答案】A
【分析】对于①,分类讨论、、、和五种情况分别求解即可判断;
对于②,分类讨论为整数和不为整数时原式是否成立,对于不为整数时,进一步分类讨论其小数部分即可.
【详解】对于①:
当时,,不符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,则,不符合题意;
当时,,则,不符合题意;
当时,;
则符合题意,不符合题意;
综上,是单元素集,故①正确.
对于②:
当为整数时,成立;
当不为整数时,设(为整数,),
当时,,,
此时,成立;
当时,,则,,
此时,成立;
当时,,,
此时,成立;
综上,对于任意,成立,故②正确.
故选:A
【点睛】方法点睛:针对一般的函数新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
二、选择题: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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(多选)已知集合,,且,则可以取( )
A. B.0 C. D.1
【答案】BD
【分析】分别讨论情况下的集合的元素,然后结合子集的定义求出的可能取值.
【详解】当时,集合,满足,B正确;
当时,集合,要使,则或.
当时,,此时,集合不满足集合中元素的互异性,舍去;
当时,,此时,集合,满足题意,D正确,
所以的值可以为0或1.
故选:BD.
10.关于的方程至少有一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】探求使不等式成立的充分不必要条件,即寻找在解集范围内且小于该范围的选项.
【详解】当时,方程为,此时方程的根为负根,
当时,方程,
当方程有两个负根时,则有,解得,
当方程有一个负根一个正根时,则有即,
综上所述,当关于的方程至少有一个负根时,有,
选项中,在的范围内,且比小的范围有A、B、C.
故选:ABC.
11.已知非空数集M具有如下性质:①若,则;②若,则.下列说法中正确的有( ).
A.. B..
C.若,则. D.若,则.
【答案】BC
【分析】用特殊值代入判断A,D,C,列举法根据性质性质①②,判断B.
【详解】对于,若,令,则,令,则,令,不存在,即,矛盾,所以,故错误,
对于,由于集合非空,取任意元素,根据性质①,得,再根据性质②,得,进而,故正确,
对于,因为,所以,因为,所以,故正确,
对于,若,则,故错误,
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若命题,则是 .
【答案】
【分析】根据全称命题的否定是特称命题,直接“改量词,否结论”即得答案.
【详解】因为命题是全称命题,
所以改量词,否结论得是:.
故答案为:.
13.已知集合满足,则不同的集合的个数为 .
【答案】4
【分析】根据集合的包含关系列举出集合,即可得解.
【详解】由题知中必然含有元素,1,可能含有元素,2,
所以可能为,共4个.
故答案为:4
14.某校高中部先后举行了数理化三科竞赛,参赛学生中至少参加一科竞赛的有:数学807人,物理738人,化学437人,至少参加其中两科的有:数学与物理593人,数学与化学371人,物理与化学267人,三科都参加的有213人,则该校参加竞赛的学生总数为 .
【答案】
【分析】根据题意,分列出作出如图所示的韦恩图,结合韦恩图,即可求解.
【详解】根据题意,作出如图所示的韦恩图,可得
只参加物理和数学的人数为人,
只参加数学和化学的人数为
只参加物理和化学的人数为人,
所以参加的总人数为人.
故答案为:人.
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知集合,,.
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1)
(2)
【分析】分别求出集合,,利用集合交、并、补的运算求解即可.
【详解】(1)由题意得,,,
,
所以,
.
(2)由题意得,,,
所以,
.
16.已知集合,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)根据交集的概念计算即可;
(2)根据集合的关系及补集运算,分类讨论计算即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以;
(2)由题意,,所以,
集合,所以或,
所以或,
所以或.
故实数m的取值范围为或.
17.设全集,集合,集合
(1)当时,求和;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)根据集合的基本运算可得结果.
(2)把条件转化为⫋,利用集合间的基本关系可求参数的取值范围.
【详解】(1)当时,,或,
∴,或.
(2)∵“”是“”的充分不必要条件,
∴⫋,
∴(等号不同时成立),解得,
∴实数a的取值范围为.
18.对于一个所有元素均为整数的非空集合A,和一个给定的正整数k,定义集合.
(1)若,直接写出集合和;
(2)若,其中,,直接写出使得集合中元素个数最少的一个k(用n表示);
(3)若,p和k都是正整数,集合,求出使得成立的所有p和k的值,并说明理由.
【答案】(1),.
(2)
(3),,理由见解析
【分析】(1)根据题意,集合,利用列举法,即可求得;
(2)由,得到,得到时,此时中的元素个数最少,分类讨论,即可求解;
(3)根据题意,分和两种情况分类讨论,结合题设条件,即可求解.
【详解】(1)由题意,集合,且,
当时,可得;
当时,可得.
(2)由题意,集合,
对于,其中,
当时,此时中的元素个数最少,
若时,中的元素个数最少;
(3)若时,可得,要使得且,
则,即.
若时,此时,显然中有很多自然数空缺,所以不成立.
综上可得: ,.
19.给定正整数,若集合,且满足 ,则称集合为集合的元“和合集”.
(1)判断集合 是否为实数集的元“和合集”,并说明理由.
(2)若集合为正实数集的元“和合集”,证明:,中至少有一个大于;
(3)若集合是自然数集的元“和合集”,求集合.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由“和合集”的定义判断即可;
(2)由“和合集”的定义,结合集合的运算,以及一元二次方程的性质进行求解即可;
(3)设,得到,分类讨论求解即可.
【详解】(1)由,
,
所以,
故集合是“和合集”.
(2)由题设,令,
则,是关于的方程的两个不同的正实数根,
所以或(舍),即,
又,,若,都不大于2,则,矛盾,
所以,至少有一个大于2.
(3)若,不妨令,即,
则,,矛盾,所以;
不妨令,则,
所以,
当,即,故,显然无解,不满足;
当,即,只能有,,,
故存在一个“和合集”;
当,,
即,
又,
且,
此时,显然有矛盾,
所以时不存在“和合集”;
综上,.
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第一章 集合与常用逻辑用语
章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题: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.已知全集,则( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3.集合的子集有( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
4.命题为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
5.已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.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.
7.关于的方程,有下列四个命题:甲:是该方程的根;乙:是该方程的根;丙:该方程两根之和为2;丁:该方程两根异号.如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.设,用表示不超过的最大整数,则称为“取整函数”,如:,.现有关于“取整函数”的两个命题:①集合是单元素集:②对于任意,成立,则以下说法正确的是 ( )
A.①②都是真命题 B.①是真命题②是假命题
C.①是假命题②是真命题 D.①②都是假命题
二、选择题: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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(多选)已知集合,,且,则可以取( )
A. B.0 C. D.1
10.关于的方程至少有一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
11.已知非空数集M具有如下性质:①若,则;②若,则.下列说法中正确的有( ).
A.. B..
C.若,则. D.若,则.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若命题,则是 .
13.已知集合满足,则不同的集合的个数为 .
14.某校高中部先后举行了数理化三科竞赛,参赛学生中至少参加一科竞赛的有:数学807人,物理738人,化学437人,至少参加其中两科的有:数学与物理593人,数学与化学371人,物理与化学267人,三科都参加的有213人,则该校参加竞赛的学生总数为 .
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知集合,,.
(1)求,;
(2)求,.
16.已知集合,集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
17.设全集,集合,集合
(1)当时,求和;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18.对于一个所有元素均为整数的非空集合A,和一个给定的正整数k,定义集合.
(1)若,直接写出集合和;
(2)若,其中,,直接写出使得集合中元素个数最少的一个k(用n表示);
(3)若,p和k都是正整数,集合,求出使得成立的所有p和k的值,并说明理由.
19.给定正整数,若集合,且满足 ,则称集合为集合的元“和合集”.
(1)判断集合 是否为实数集的元“和合集”,并说明理由.
(2)若集合为正实数集的元“和合集”,证明:,中至少有一个大于;
(3)若集合是自然数集的元“和合集”,求集合.
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