内容正文:
单元检测卷(一) 集合与常用逻辑用语
(考试时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题:本大题共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.(24-25高一上·河南新乡·阶段练习)命题“,使得”的否定形式为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】特称命题的否定及其真假判断
【分析】根据题意,利用全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解.
【详解】由全称命题与存在性命题的关系,可得:
命题“,使得”的否定形式为“,”.
故选:D.
2.(23-24高一下·湖南怀化·期末)若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】交集的概念及运算、解不含参数的一元二次不等式
【分析】解不等式求得,,可求.
【详解】解得,解得,
所以,
所以.
故选:B.
3.(24-25高一上·湖北·阶段练习)设,若,求实数a组成的集合的子集个数有( )
A.2 B.3 C.4 D.8
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数
【分析】先解方程得集合A,再根据得,根据包含关系求实数,根据子集的定义确定实数a的取值组成的集合的子集的个数.
【详解】
因为,所以,因此或或,
当时,,当时,,当时,,
实数a的取值组成的集合为,其子集有,,,,,,,,共8个,
故选:D.
4.(24-25高一上·湖南·期中)若命题“,使得”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】根据特称(存在性)命题的真假求参数、一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】命题“,使得”是假命题,它的否定为真,等价问题求解即可
【详解】命题“,使得”是假命题,
等价于“,都有恒成立”是真命题,
所以
即,
故选:D.
5.(24-25高一上·全国·专题练习)设集合,则B是A的真子集的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断命题的充分不必要条件、根据充分不必要条件求参数
【分析】解方程得A,再分析的根,得出B是A的子集时对应的,再由充分不必要条件的概念,真子集的概念得解.
【详解】,
若,则,BA,
若,则,BA,
若,则,BA,
∴BA的一个充分不必要条件是.
故选:B
6.(23-24高一上·北京海淀·阶段练习)已知命题:“”,命题:“”.若两个命题中全称量词命题是真命题,另一个命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】根据全称命题的真假求参数、根据特称(存在性)命题的真假求参数
【分析】分别根据已知命题的真假求出相应参数的取值范围,即可求得答案.
【详解】由题意知命题:“”为全称量词命题,是真命题,
故,可得;
结合题意知命题:“”为假命题,
则,即无实数解,
则,解得,
综合上述a需满足,
可知实数的取值范围是,
故选:A
7.(25-26高一上·广东湛江·开学考试)已知集合,,则满足条件且CB的集合的个数为( )
A.4 B.3 C.8 D.7
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、求集合的子集(真子集)
【分析】根据集合的包含关系确定集合的元素,再根据集合的元素个数分类判断可得.
【详解】由,再由,得,.
由CB,根据集合C中的元素个数分3类:
①集合C中有2个元素时,集合C只能是,共1个;
②集合C中有3个元素时,集合C可以是,,,共3个;
③集合C中有4个元素时,集合C可以是,,,共3个;
所以满足且CB的集合的个数为个.
故选:D.
8.(24-25高一上·广西钦州·阶段练习)当一个非空数集满足:如果,,则,,,且时,时,我们称就是一个数域以下关于数域的说法:是任何数域的元素若数域有非零元素,则集合是一个数域.有理数集是一个数域其中正确的选项是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断元素与集合的关系
【分析】根据数域的定义代入数值分析即可得解.
【详解】对于①,当且时,
所以是任何数域的元素,①正确;
对于②,当时,且时,由数域定义知,
所以1+1=2,1+2=3,...1+2018=2019,故选项②正确;
对于③,当时,,故选项③错误;
对于④,如果,,则则,,,且时,,所以有理数集是一个数域.
故选:A
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选型中,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,有选错得0分.
9.设,,若,则实数的值可以是( )
A.0 B. C. D.2
【答案】ABC
【难度】0.85
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数
【分析】先求出,再得到,分与,求出相应实数的值.
【详解】,
因为,所以,
当时,,满足要求,
当时,,解得,
当时,,解得,
综上:实数的值可以为或.
故选:ABC
10.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合为实数集的非空子集.若对任意,都有,,,则称为封闭集.以下结论正确的有( )
A.为封闭集
B.若为封闭集,则一定有
C.若为封闭集,则满足的任意集合也是封闭集
D.存在集合,不为封闭集
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】交并补混合运算、集合新定义
【分析】对于A,设,,根据运算可验证,,;对于B,易得时,;对于CD,可举特例说明;
【详解】对于A,设,,其中,,,,
则,,,;
,,,;
,
,,.综上,为封闭集,故A正确;
对于B,若为封闭集,则对任意,,,取,得,即,故B正确;
对于C,取封闭集,当时,满足条件,但,不是封闭集,故C错误.
对于D,取,,不为封闭集,故D正确;
故选:ABD.
11.(24-25·安徽合肥·模拟预测)群论,是代数学的分支学科,在抽象代数中.有重要地位,且群论的研究方法也对抽象代数的其他分支有重要影响,例如一般一元五次及以上的方程没有根式解就可以用群论知识证明.群的概念则是群论中最基本的概念之一,其定义如下:设G是一个非空集合,“.”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:
①对所有的a、,有;
②、b、,有;
③,使得,有,e称为单位元;
④,,使,称a与b互为逆元.
则称G关于“·”构成一个群.则下列说法正确的有( )
A.关于数的乘法构成群
B.自然数集N关于数的加法构成群
C.实数集R关于数的乘法构成群
D.关于数的加法构成群
【答案】AD
【难度】0.4
【知识点】集合新定义
【分析】根据“”运算的定义,结合集合中元素与集合的关系判断,对每个选项逐一判断即要可.
【详解】对于A选项,对所有的、,有,且满足①乘法结合律;
②,使得,有;
③,,有,故A正确;
对于B选项,①自然数满足加法结合律;
②,使得,有;
但是对于,,不存在,使,故B错误;
对于C选项,对所有的、,有,
①实数满足加法结合律; ②,使得,有;
但对于,,不存在,使,故C错误;
对于D选项,对所有的、,可设,,,,,,
则,
①满足加法结合律,即、、,有;
②,使得,有;
③,设,,,,使,故D正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知,,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】根据交集结果求集合或参数
【分析】两集合的交集为空集,则两个集合没有公共部分,可以得到两个集合的端点的关系,从而解得实数的取值范围.
【详解】当集合为时,,解得.
当集合不为,即时,有如下两种情况:
集合中的元素都比集合中元素小,,结合解得;
集合中的元素都比集合中元素大,,结合解得.
综上所述,的取值范围为或.
故答案为.
【点睛】本题考查利用集合的关系求参数的值,解题时也可借助数轴来分析.
13.(23-24高二下·福建福州·阶段练习)命题“,满足不等式”是假命题,则的取值范围为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】根据特称(存在性)命题的真假求参数、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】由含有量词的命题的否定,转化为不等式恒成立问题,即可求解.
【详解】命题“,满足不等式”是假命题,
所以,不等式恒成立,
设,,
则有,解得,
所以的取值范围为.
故答案为:.
14.(24-25高一上·湖北黄石·阶段练习)高一某班共有54人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择3门进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少25人,这三门学科均不选的有8人.这三门课程均选的8人,三门中任选两门课程的均至少有15人.三门中只选物理与只选化学均至少有6人,那么该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有 人.
【答案】9
【难度】0.85
【知识点】容斥原理的应用
【分析】根据题意,设学生54人看成集合,选择物理的人组成集合,选择化学的人组成集合,选择生物的人组成集合,选择物理与化学但未选生物的人组成集合,结合Venn图可知,要使区域的人数最多,其他区域人数最少即可,进而可求解.
【详解】把学生54人看成集合,选择物理的人组成集合,选择化学的人组成集合,选择生物的人组成集合,选择物理与化学但未选生物的人组成集合.
要使选择物理与化学但未选生物的学生人数最多,除这三门课程都不选的8人,则结合Venn图可知,其他区域人数均为最少,即得到只选物理与只选化学均至少6人,只选生物的最少25人,做出下图,得该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有9人.
故答案为:9.
四、解答题:本题共5小题,每小题77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(24-25高一上·陕西咸阳·阶段练习)已知全集,集合,集合为小于6的质数.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.94
【知识点】并集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】(1)分别求出集合A,B再求并集即可
(2)求出A的补集再与集合B求交集即可
【详解】(1)由得或
所以
又,所以
(2),所以
所以
16.(24-25高一上·陕西商洛·期中)已知集合.
(1)判断5,12,14是否属于,并说明理由;
(2)集合,证明:;
(3)写出集合中的所有偶数.
【答案】(1),,理由见解析
(2)证明见解析
(3),
【难度】0.65
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系
【分析】(1)根据定义可判断为中元素,利用反证法可判断不是中元素;
(2)由,即可证明;
(3)根据,同奇同偶及,可得中所有偶数的形式.
【详解】(1)∵,,∴
假设,则,
且,,
∴,或,均无整数解,∴
(2)∵集合,恒有
∴,∴
(3)集合,成立,
同奇或同偶时,,均为偶数,为4的倍数,
一奇一偶时,,均为奇数,为奇数.
因为,故,
所以,集合中的所有偶数为,.
17.(23-24高一上·云南玉溪·期中)已知集合,非空集合.
(1)若是的必要条件,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使是的充分条件,若存在,求出的取值范围,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据充分不必要条件求参数、根据必要不充分条件求参数
【分析】(1)由构造不等式即可求解;
(2)由构造不等式即可求解;
【详解】(1)非空集合.可得:,解得:
由是的必要条件,可得:,
所以,解得:,综上实数的取值范围;
(2)存在,由是的充分条件,则,
所以,解得:,所以实数的取值范围
18.(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)已知集合,集合,.
(1)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若命题“,都有”是真命题,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数、根据充分不必要条件求参数、根据全称命题的真假求参数
【分析】(1)根据已知条件得是的真子集,列不等式组即可求解;
(2)根据已知条件得是的子集,讨论和,列不等式组即可求解;
(3)讨论和,列不等式组即可求解.
【详解】(1)若“”是“”的充分不必要条件,则是的真子集,
所以,解得,
所以实数的取值范围为;
(2)若命题“,都有”是真命题,则是的子集,
当时,,得;
当时,,不等式组无解,
综上实数的取值范围为;
(3)若,
当时,,得;
当时,或,解得或无解,
综上,
所以实数的取值范围为.
19.(24-25·北京顺义·一模)已知实数集,定义.
(1)若,求;
(2)若,求集合A;
(3)若A中的元素个数为9,求的元素个数的最小值.
【答案】(1)
(2)或者.
(3)13
【难度】0.65
【知识点】集合元素互异性的应用、集合新定义
【分析】(1)根据集合的新定义直接求解即可;
(2)根据可得,然后分中4个非零元素,符号为一负三正或者一正三负进行讨论即可;
(3)分 中没有负数和中至少有一个负数两种情况进行讨论即可求解.
【详解】(1);
(2)首先,;
其次中有4个非零元素,符号为一负三正或者一正三负.
记,不妨设或者--
①当时,,
相乘可知,从而,
从而,所以;
②当时,与上面类似的方法可以得到
进而,从而
所以或者.
(3)估值+构造 需要分类讨论中非负元素个数.
先证明.考虑到将中的所有元素均变为原来的相反数时,
集合不变,故不妨设中正数个数不少于负数个数.接下来分类讨论:
情况一: 中没有负数.
不妨设,则
上式从小到大共有1+7+6=14个数,它们都是的元素,这表明
情况二: 中至少有一个负数.
设 是中的全部负元素,是中的全部非负元素.
不妨设
其中为正整数,.
于是有
以上是中的个非正数元素:另外,注意到
它们是中的5个正数.这表明
综上可知,总有-
另一方面,当时,中恰有13个元素. 综上所述,中元素个数的最小值为13.
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单元检测卷(一) 集合与常用逻辑用语
(考试时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题:本大题共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.(24-25高一上·河南新乡·阶段练习)命题“,使得”的否定形式为( )
A., B.,
C., D.,
2.(23-24高一下·湖南怀化·期末)若集合,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·湖北·阶段练习)设,若,求实数a组成的集合的子集个数有( )
A.2 B.3 C.4 D.8
4.(24-25高一上·湖南·期中)若命题“,使得”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·全国·专题练习)设集合,则B是A的真子集的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一上·北京海淀·阶段练习)已知命题:“”,命题:“”.若两个命题中全称量词命题是真命题,另一个命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·广东湛江·开学考试)已知集合,,则满足条件且CB的集合的个数为( )
A.4 B.3 C.8 D.7
8.(24-25高一上·广西钦州·阶段练习)当一个非空数集满足:如果,,则,,,且时,时,我们称就是一个数域以下关于数域的说法:是任何数域的元素若数域有非零元素,则集合是一个数域.有理数集是一个数域其中正确的选项是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选型中,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,有选错得0分.
9.设,,若,则实数的值可以是( )
A.0 B. C. D.2
10.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合为实数集的非空子集.若对任意,都有,,,则称为封闭集.以下结论正确的有( )
A.为封闭集 B.若为封闭集,则一定有
C.若为封闭集,则满足的任意集合也是封闭集
D.存在集合,不为封闭集
11.(24-25·安徽合肥·模拟预测)群论,是代数学的分支学科,在抽象代数中.有重要地位,且群论的研究方法也对抽象代数的其他分支有重要影响,例如一般一元五次及以上的方程没有根式解就可以用群论知识证明.群的概念则是群论中最基本的概念之一,其定义如下:设G是一个非空集合,“.”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:
①对所有的a、,有;
②、b、,有;
③,使得,有,e称为单位元;
④,,使,称a与b互为逆元.
则称G关于“·”构成一个群.则下列说法正确的有( )
A.关于数的乘法构成群
B.自然数集N关于数的加法构成群
C.实数集R关于数的乘法构成群
D.关于数的加法构成群
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知,,若,则实数的取值范围为 .
13.(23-24高二下·福建福州·阶段练习)命题“,满足不等式”是假命题,则的取值范围为 .
14.(24-25高一上·湖北黄石·阶段练习)高一某班共有54人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择3门进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少25人,这三门学科均不选的有8人.这三门课程均选的8人,三门中任选两门课程的均至少有15人.三门中只选物理与只选化学均至少有6人,那么该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有 人.
四、解答题:本题共5小题,每小题77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(24-25高一上·陕西咸阳·阶段练习)已知全集,集合,集合为小于6的质数.
(1)求;
(2)求.
16.(24-25高一上·陕西商洛·期中)已知集合.
(1)判断5,12,14是否属于,并说明理由;
(2)集合,证明:;
(3)写出集合中的所有偶数.
17.(23-24高一上·云南玉溪·期中)已知集合,非空集合.
(1)若是的必要条件,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使是的充分条件,若存在,求出的取值范围,若不存在,说明理由.
18.(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)已知集合,集合,.
(1)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若命题“,都有”是真命题,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
19.(24-25·北京顺义·一模)已知实数集,定义.
(1)若,求;
(2)若,求集合A;
(3)若A中的元素个数为9,求的元素个数的最小值.
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