内容正文:
专题01 集合与简易逻辑(6大题型)
6大高频考点概览
考点01 集合的关系及运算
考点02 集合关系、运算中的求参数问题
考点03 集合新定义问题
考点04 充分条件与必要条件的判断
考点05 由充分条件与必要条件求参数
考点06 全称量词与存在量词
集合的关系及运算
地 城
考点01
1.(20-21高一上·山西长治·阶段练习)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果且,那么称k是集合A的一个“好元素”.给定集合S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
【答案】C
【分析】根据“好元素”的定义用列举法列举出满足条件的所有集合,即可得到答案.
【详解】根据“好元素”定义,可知由S中的3个元素构成的集合中,不含“好元素”,则这3个元素一定是相连的3个数,
所以不含“好元素”的集合共有,,,,,,共个.
故选:.
2.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合A满足 则满足条件的集合A的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】A
【分析】利用集合间的基本关系计算即可.
【详解】由题意可知若A中有三个元素,则,仅此1种情况;
若A中有四个元素,则在包含三数的前提下,还可包含1或2024或2026,有3种情况;
若A中有五个元素,则在包含三数的前提下,可包含或或,有3种情况;
综上所述满足条件的集合A的个数是7个.
故选:A
3.(25-26高一上·全国·单元测试)集合的非空子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】B
【分析】由题可得为4的倍数且满足,据此可得答案.
【详解】由题可得,因为,所以为4的倍数且满足,故,此时对应的,满足题意,故,非空子集为,共7个.
故选:B
4.(20-21高一上·山西运城·阶段练习)设函数,集合,设,则等于( )
A.6 B.8 C.2 D.4
【答案】D
【分析】把所给的方程整理,得到三个一元二次方程,要使所给的方程出现正整数解集,可以列举出的值有三个,把其中两个相减找出差的最大值即可.
【详解】方程,
则,或,或,
因为正整数解集为,结合韦达定理可知任意方程的两个根的和均为6,
所以当时,或,
当时,或,
当时,,
符合正整数解集,
因为,所以,
所以,
故选:D.
5.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据子集个数确定是空集,然后由方程无实数解得参数范围,确定正确选项.
【详解】由集合A有且仅有1个子集可知,A是,
当时,,不符合题意;
当时,由可得.
故选:C.
6.(24-25高一上·山西大同·月考)已知集合或,,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【答案】B
【分析】分、、三种情况讨论,求出集合,在时,直接验证即可;在、这两种情况下,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式,综合可得出实数的取值范围.
【详解】因为集合或,,且,分以下几种情况讨论:
(1)当时,,合乎题意;
(2)当时,,则,
因为时,解得;
(3)当时,,则,
因为,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:B.
7.(22-23高一·全国·课堂例题)已知集合满足 ,则满足条件的集合的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】根据集合间的基本关系,利用集合中的元素个数即可求得满足条件的集合的个数.
【详解】由题意知中必有元素1,2,且至少含有3,4,5中的一个,
所以集合的个数等价于集合的非空子集的个数,即,
故选:C.
8.(24-25高一上·山西吕梁·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用集合的交运算求集合.
【详解】由 .
故选:B
9.(24-25高一上·山西·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的基本运算可得结果.
【详解】∵,∴,
∵,∴.
故选:D.
10.(23-24高一上·山西晋中·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据集合间的关系,以及交并补运算的定义,结合选项即可逐一求解.
【详解】集合
,,故选项A错误;
显然且,故选项B错误;
,故选项C正确;
,选项D错误.
故选:C
11.(22-23高一上·山西大同·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据补集、交集的定义计算可得.
【详解】因为,
所以,则 .
故选:C
12.(23-24高一上·山西朔州·期末)设全集,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用集合补集运算即可.
【详解】,,
.
故选:A.
13.(2023·全国乙卷·高考真题)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得的值,然后计算即可.
【详解】由题意可得,则.
故选:A.
14.(22-23高一上·山西阳泉·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用交集定义即可求得.
【详解】
故选:C
15.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合后可求.
【详解】,故,
故选:D
16.(21-22高一上·山西朔州·期末)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由集合的补集与交集的定义即可求解.
【详解】解:因为集合,,,
所以,
所以,
故选:A.
17.(25-26高一上·山西晋中·月考)我们把含有有限个元素的集合A叫做有限集,用表示有限集合A中元素的个数.例如,,则.容斥原理告诉我们,如果被计数的事物有A,B,C三类,那么,某校初一四班学生46人,寒假全都参加体育训练,其中足球队25人,排球队22人,游泳队24人,足球排球都参加的有12人,足球游泳都参加的有9人,排球游泳都参加的有8人,问:三项都参加的人数为 .
【答案】4
【分析】根据题意设参加各类活动的学生的集合,找出各类运动的人数,然后代入定义中求解即可.
【详解】设集合{参加足球队的学生},集合{参加排球队的学生},
集合{参加游泳队的学生},
则,,,,
,,,
设三项都参加的有人,即,
由,
则,解得,即三项都参加的有4人.
故答案为:4.
18.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知集合,则用列举法可表示为 .
【答案】/
【分析】根据补集的定义即可求解.
【详解】由可得,
故答案为:
19.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合,,若,则a的值为 .
【答案】
【分析】根据集合的元素与集合的关系分类讨论可得.
【详解】由,得,所以
①当,得,此时,,,不符合题意,舍去;
②当时,则.
当时,,,N中元素出现重复,所以舍去;
当时,,,,符合题意.
故答案为:
20.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)若集合,,则 .
【答案】
【分析】根据集合的补集、交集的概念求解.
【详解】因为:,所以或.
又
所以或.
故答案为:或.
地 城
考点02
集合关系、运算中的求参数问题
21.(25-26高一上·全国·课前预习)设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题干可知,再利用集合和集合的范围即可确定的取值范围.
【详解】,,又,
则,解得,故的取值范围是.
故选:.
22.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合,,且,则的值可以为( )
A. B. C.0 D.
【答案】ACD
【分析】根据已知条件,判断集合间的包含关系,进而根据集合中的元素情况进行分类讨论,求出参数范围.
【详解】由,可得,
由,得;
当时,,符合条件;
当时,,解得;
当时,,解得;
故选:ACD.
23.(25-26高一上·山西朔州·月考)已知集合,且,则实数的可能取值为( )
A.0 B.2 C.−2 D.4
【答案】ABC
【分析】根据集合间的包含关系,结合元素的互异性,分类讨论即可求解.
【详解】因为,则必须是集合中的元素,
因为,由集合中元素的互异性,则 ,
则时,解得或;
当,则,满足;
当,则,满足;
时,解得或;
当,则,满足;
当,则,不满足集合中元素的互异性,舍去;
综上,实数的可能取值为2,,0.
故选:ABC.
24.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)已知集合,,,由实数a组成集合C,则下列选项中正确的是( )
A.集合C的所有非空真子集个数是2 B.集合C的所有非空真子集个数是6
C.集合C的所有子集个数是4 D.集合C的所有子集个数是8
【答案】BD
【分析】计算得,根据题意得到,考虑和这两种情况,分别计算再结合子集及非空真子集即可.
【详解】由题意,,
因为,
所以,
当时,,合题意,
当时,,,
因为,
所以或,所以或,
故.
集合C的子集个数为,D选项正确,C选项错误,
集合C的非空真子集个数为,B选项正确,A选项错误.
故选:BD.
25.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,使得,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
【答案】AC
【分析】当时,求得,可判定A正确;当时,求得,可判定B错误;根据二次函数的图象与性质,结合和,可判定C正确,D错误.
【详解】由题意知,集合,可得.
对于A,若,则,所以,所以A正确;
对于B,若,则,即,
此时,所以B错误;
对于C,由,可得,
若,,使得,即
当时,,即,此时不满足,舍去;
当时,,即,
此时满足,符合题意;
当时,,即,
此时不满足,不符合题意,舍去,
综上可得,实数的取值范围为,所以C正确;
对于D,由,可得,
当时,可得,此时满足,符合题意;
当时,可得,此时不满足,不符合题意,舍去;
当时,可得,要使得,则,
解得,所以,
综上可得,实数的取值范围为,所以D错误.
故选:AC.
26.(23-24高一上·山西临汾·阶段练习)已知集合M有2个元素,集合有4个元素,则集合N的子集个数可能是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】ABC
【分析】根据题意可知集合N中最多有4个元素,最少有2个元素,即可求解.
【详解】由题意可知,集合N中最多有4个元素,最少有2个元素,
则集合N的子集个数可能是4,8,16.
故选:ABC.
27.(23-24高一上·山西运城·阶段练习)已知集合,,若,则的取值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AC
【分析】根据并集的概念及运算即可得到结果.
【详解】∵集合,,
∴,或.
故选:AC.
28.(25-26高一上·山西太原·月考)已知,则
【答案】或
【分析】根据给定条件,利用元素与集合的关系,结合集合元素的互异性求解.
【详解】当时,,,与集合元素的互异性矛盾;
当时,,,此时集合为,符合题意;
当时,显然,则,,,此时集合为,符合题意,
所以或.
故答案为:或.
29.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】根据3是集合的元素进行分类讨论,注意验证集合的元素是否互异可得.
【详解】由,所以
①当时,得,解得或,
但时,,集合里的元素出现重复,故舍去,所以.
②当时,得,解得或,
但时,,集合里的元素出现重复,故舍去,所以.
综上可知,实数的取值集合为,
故答案为:
30.(20-21高一·全国·课后作业)若集合与满足,则实数 .
【答案】或或
【分析】根据集合间的运算结果分情况讨论的值.
【详解】由可得,
当时,,若,集合A不成立;若,,成立;
当时,,若,;
若,,均成立;
当时,或,若,成立;
若,集合A不成立;
故答案为:或或.
31.(19-20高一上·山西运城·月考)已知集合,,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求出集合 再由,运算可得解.
【详解】解:集合,,若,则,
即的取值范围是.
故答案为.
【点睛】本题考查了集合间的运算,属中档题.
32.(20-21高一上·山西朔州·阶段练习)已知集合,,若,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由已知可求得,集合与集合有公共元素,即可求出实数a的取值范围.
【详解】由集合,可得,
,可得集合与集合有公共元素,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了集合间的基本关系,属于基础题.
33.(24-25高一上·山西晋城·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求a的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)根据并集、交集的运算可得结果;
(2)根据,分别讨论和的情况得到结果.
【详解】(1)当时,,又,
所以,.
(2)因为,
当时,,解得,满足;
当时,,解得,
综上所述:的取值范围是或.
34.(21-22高一上·山西朔州·期末)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交集的定义可求.
(2)根据可求实数m的取值范围.
【详解】(1)时,故.
(2)因为,故,
若即时,,符合;
若,则,解得,
综上,.
集合新定义问题
地 城
考点03
35.(20-21高一上·山西朔州·期末)对于非空数集,其所有元素的算术平均数记为,即.若非空数集满足下列两个条件:①;②.则称为的一个“保均值子集”.据此,集合的“保均值子集”有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】D
【分析】根据集合和“保均值子集”的定义把集合的“保均值子集”列举出来,即可得到个数.
【详解】解:非空数集,2,3,4,中,所有元素的算术平均数,
集合的“保均值子集”有:,,,,,,1,,,2,,,5,2,,,2,3,4,共7个;
故选:.
36.(25-26高一上·山西大同·期中)用表示非空集合中的元素的个数,定义.已知,且,若的所有可能取值构成集合,则 .
【答案】1
【分析】解方程得到,由定义知道的值,再分类讨论得出结果.
【详解】解得或,即,
∵,∴或,
当时,方程,只有实数根,
所以且,得;
当时,方程,
时,方程有个不等的实数根,分别为和,
0不是方程的实数根,
若是方程的实数根,则,
若,则方程整理为,
方程的实数根,分别为,,此时,不满足条件,
若,则方程整理为,
方程的实数根,分别为,,此时,不满足条件,
若不是方程的实数根,
所以方程有个相等的实数根,即,得,
由上可知不符合题意,
综上:符合题意,.
故答案为:1
37.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合为非空数集,定义集合,,记为集合中元素的个数.
(1)若集合,求、和;
(2)若集合,,且,求和的值;
(3)若集合,且,求的最大值.
【答案】(1);
(2),
(3)1350
【分析】(1)直接根据新定义一一计算即可;
(2)由题意利用集合与中的元素间的关系即可;
(3)由题意建立集合间的关系,并列出不等式求集合元素个数的范围,即可求出最大值.
【详解】(1)解方程可得,由定义可知;
(2)因为,,,
所以中最大的元素为,则,
即,
中余下的元素对应,
又,所以,
则
(3)设满足题意,其中,
∵,
∴,
∵,∴,
∵,∴,
而中最小的元素为0,最大的元素为,
∴,
∴,
∴,
实际当时满足题意,证明如下:
设,
则,,
由题意得,
即,故的最小值为675.
即时,满足题意,
综上所述,集合中元素的个数为个.
38.(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
【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.
39.(24-25高一上·山西·期中)由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足,,中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.则下列结论正确的是( )
A.若,,则是一个戴德金分割
B.若,,则是一个戴德金分割
C.若中有最大元素,中没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
D.若中没有最大元素,中没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
【答案】BCD
【分析】根据戴德金分割的定义,结合选项,分别举例,判断正误.
【详解】对于A,因为,故A错误;
对于B,,,中的每一个元素都小于中的每一个元素,故B正确;
对于C,设,,此时有最大元素1,没有最小元素,满足是一个戴德金分割,故C正确;
对于D,如B选项,此时没有最大元素,没有最小元素,满足是一个戴德金分割,故D正确.
故选:BCD.
40.(24-25高一上·山西朔州·阶段练习)若X是一个集合,是一个以X的某些子集为元素的集合,且满足:①X属于,空集属于;②中任意多个元素的并集属于;③中任意多个元素的交集属于τ.
则称是集合X上的一个拓扑.已知集合X={,,},对于下面给出的四个集合:
①={,{},{},{,,}};
②={,{},{},{,},{,,}};
③={,{},{,},{,}};
④={,{,},{,},{},{,,}}.
其中是集合X上的一个拓扑的集合的所有序号是 .
【答案】②④.
【分析】根据新定义进行验证即可得.
【详解】①τ={∅,{a},{c},{a,b,c}},因为{a}∪{c}={a,c}∉τ,故①不是集合X上的一个拓扑;
②满足集合X上的一个拓扑的集合τ的定义;
③因为{a,b}∪{a,c}={a,b,c}∉τ,故③不是集合X上的一个拓扑;
④满足集合X上的一个拓扑的集合τ的定义.
故答案为:②④.
41.(22-23高一上·山西运城·期中)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集M与N,且满足,,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.满足戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M没有最大元素,N没有最小元素
D.M有一个最大元素,N有一个最小元素
【答案】ABC
【分析】根据戴德金分割的定义可判断A;举例判断B;结合A中例子可判断C; 假设M有一个最大元素m,N有一个最小元素n,根据戴德金分割定义判断D.
【详解】对于A,满足戴德金分割的定义,A正确;
对于B,取,符合戴德金分割,
M没有最大元素,N有一个最小元素,B正确;
对于C,取满足戴德金分割的定义,
M没有最大元素,N没有最小元素,C正确;
对于D,假设M有一个最大元素m,N有一个最小元素n,根据戴德金分割定义,
必有,则无法满足,D错误,
故选: .
42.(20-21高一上·山西·阶段练习)设全集,U的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如表示的是从左往右数第2个字符为1,第5个字符为1,其余均为0的6位字符串010010,并规定空集表示的字符串为000000.
(1)若,则表示的6位字符串为 ;
(2)若,集合表示的字符串为011011,则满足条件的集合B的个数为 .
【答案】 010011 4
【分析】(1)先求出,然后根据字符串的定义求解即可,
(2)由已知可求得,而,从而可求出集合B
【详解】(1)因为,,所以,所以表示的6位字符串为010011.
(2)因为集合表示的字符串为011011,所以,又,所以集合B可能为,,,,即满足条件的集合B的个数为4.
故答案为:(1)010011,(2)4
43.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)已知,.
(1)求和;
(2)若记符号且,在图中把表示“集合”的部分用阴影涂黑,并求出.
【答案】(1),;
(2)图见解析,
【分析】(1)利用数轴以及集合的交集、并集、补集运算法则即可求出结果;
(2)根据的定义即可标出阴影,并根据其意义求得.
【详解】(1)由得,即;
或,;
所以,;
(2)根据定义可知,集合如图中的阴影部分所示.
由于且,又,,
所以.
地 城
考点04
充分条件与必要条件的判断
44.(25-26高一上·山西朔州·月考)“”是“”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】A
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义判断得出结论.
【详解】显然,而当时,或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
45.(25-26高一上·山西临汾·月考)设,则“”时“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】先化简得出等价条件,再结合充分必要条件定义判断即可求解.
【详解】设,则“”等价于或;
“”等价于;
或不可以推出;可以推出于或;
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:C.
46.(25-26高一上·山西大同·月考)已知:,那么的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据充分不必要条件的定义,分析即可得答案.
【详解】要求命题的一个充分不必要条件,
只需要的真子集即可,
分析选项,只有C符合题意.
故选:C
47.(25-26高一上·全国·课后作业)集合,若“”是“”的充分不必要条件,则不能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】由题意判断是的真子集,可得m的取值范围,结合选项可得答案.
【详解】由“”是“”的充分不必要条件,则是的真子集,
可得,结合选项可知不能是2,
故选:A
48.(24-25高一上·山西大同·月考)设、,“且”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】利用充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】当且时,,则“且”“”,
另一方面,当时,可取,,
则“且”“”,
因此,“且”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
49.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)已知p:“三角形是锐角三角形”,q:“三角形的内角中有锐角”,则p是q的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由锐角三角形的定义说明充分性成立,再由直角三角形或钝角三角形中也有锐角说明必要性不成立;
【详解】若三角形是锐角三角形,则其内角都是锐角;
但当三角形的内角中有锐角时,该三角形不一定是锐角三角形,
也可能是直角三角形或钝角三角形.
故是的充分不必要条件.
故选:B.
50.(2024高一·全国·专题练习)若非空集合A,B,C满足,且B不是A的子集,则( )
A.“”是“”的充分不必要条件 B.“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”的充要条件 D.“”是“”的既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】分析题干所提供非空集合A,B,C条件,对三者关系进行判断.
【详解】解:由题意知,,且B中一定含有不属于A的元素,所以,
“”是“”的必要不充分条件,
故选:B.
51.(23-24高一上·山西大同·月考)若集合,,则“”是“”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】A
【分析】根据集合关系考查充分性及必要性即可求解.
【详解】若,则,,
则“”是“”的充分条件;
若,则,
则时,不一定成立,
则“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
52.(25-26高一上·山西朔州·月考)下列命题中,是真命题的是( )
A.是的充分条件
B.能被2整除的整数是偶数
C.空集是任何集合的子集
D.若,则
【答案】ABC
【分析】结合方程的解充分条件的概念判断A;利用偶数的概念判断B;由空集的性质判断C;举反例判断D.
【详解】对于A,“”可以推出“”,
而“”不能推出(如),
所以“”是“”的充分不必要条件, A正确;
对于B,根据偶数的定义知:能被2整除的整数是偶数,B正确;
对于C,由空集的性质知,空集是任何集合的子集,C正确;
对于D,若满足,但是不满足,故由推不出,D错误.
故选:ABC
53.(25-26高一上·全国·单元测试)在整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,给出如下四个结论,正确的是( )
A.
B.
C.
D.“整数属于同一‘类’”的充要条件是“”
【答案】ACD
【分析】对于A求2026除以5的余数即可判断,对于B由即可判断,对于C整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,即可判断,对于D若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,则,当时,得,即进而求解.
【详解】对于A:因为,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,故B错误;
对于C:因为整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,所以,故C正确;
对于D:若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,其差能被5整除,故;
当时,,所以,所以,
即整数属于同一“类”,故D正确.
故选:ACD.
54.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)指出下列哪些命题中是的充分条件( )
A.在中,,
B.已知,,,
C.已知,,
D.已知,,
【答案】ABD
【分析】根据充分条件的概念逐项判断即可.
【详解】在中,由大角对大边知,,所以是的充分条件,故A正确;
由,故是的充分条件,故B正确;
由,所以不是的充分条件,故C错误.
,故是的充分条件,故D正确.
故选:ABD
55.(25-26高一上·山西·月考)若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】得到是的真子集,求出.
【详解】因为“”是“”的必要不充分条件,所以是的真子集,
所以.
故答案为:
56.(25-26高一上·山西太原·月考)设,集合,则是的 条件.(填充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件)
【答案】充要条件
【分析】利用集合相等的定义得到关于的方程组,推得充分性成立;再简单证得必要性也成立即可得解.
【详解】因为,
当时,则有,或,
若,显然解得;
若,两式相减,得到,进而推出,
所以或
把代入方程组,得,因为,方程无解;
把代入方程组,得,因为,方程无解,
所以方程组无解;
综上,时,有,即充分性成立;
当时,显然,即必要性成立;
所以“”是“”的充分必要条件.
故答案为:充要条件
57.(23-24高一上·山西晋中·阶段练习)“”是“”成立的 条件(填:“必要不充分”,“充分不必要”,“充要”,“既不充分也不必要”).
【答案】充分不必要
【分析】根据绝对值的意义,求得不等式的解为,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】由不等式,可得,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要.
地 城
考点05
由充分条件与必要条件求参数
58.(23-24高一上·全国·课后作业)已知p:或,q:或 .若p是q的必要条件,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】由p是q的必要条件,有,列不等式组求实数a的取值范围.
【详解】∵p是q的必要条件,∴,则有,解得.
则实数a的取值范围为
故答案为:
59.(25-26高一上·山西大同·月考)已知全集,集合,.
(1)若,求和;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1);或
(2)
【分析】(1)当时,写出集合,再根据集合运算计算即可;
(2)由题意知,集合是集合的真子集,分和两种情况讨论,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式,求解即可.
【详解】(1)当时,集合,
因为,
所以,或,或;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,则集合是集合的真子集,
当时,,此不等式无解;
当时,,解得;
综上所述:若“”是“”的必要不充分条件,实数的取值范围为.
60.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)在A充分不必要条件,B必要不充分条件,C充要条件这三个条件中选择一个补充下面的问题,若问题中的存在,求的取值范围;若问题中的不存在,说明理由.
已知集合,,是否存在实数,使得是的________?
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】答案见解析
【分析】根据充分与必要条件的性质,确定是否为空集,再根据集合区间的取值范围求解即可.
【详解】选A:若是的充分不必要条件,则是的真子集,
故且等号不同时成立,即,无解,
故不存在实数,使得是的充分不必要条件.
选B:若是的必要不充分条件,则是的真子集,
当时,,解得,满足题意;
当时,,此时且等号不同时成立,
解得,故,综上有,
故若是的必要不充分条件,则.
选C:若是的充要条件,则,故,无解,
故不存在实数,使得是的充要条件.
61.(25-26高一上·山西晋中·期中)已知集合.
(1)若,求和;
(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)根据集合的交集,补集运算即可求解;
(2)将充分不必要条件转化为真子集关系,即可列不等式组求解.
【详解】(1)当时,,
或,
所以,
或,
(2)由“”是“”的充分不必要条件,
可得:是的真子集,
因为,即不是空集,
所以,且等号不同时成立,
解得,
所以实数的取值范围.
62.(25-26高一上·山西太原·月考)已知集合,且.
(1)若“命题,”是真命题,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意转化为,列出不等式组即可得解;
(2)由题意转化为是的真子集,列出不等式组得解.
【详解】(1)因为,所以
命题是真命题,可知,
因为,,
或,
或
故的取值范围是.
(2)若是的充分不必要条件,得是的真子集,,
则,解得,此时是的真子集,
故的取值范围是.
地 城
考点06
全称量词与存在量词
63.(24-25高一上·山西大同·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据全称量词命题的否定为存在量词命题可得答案.
【详解】根据全称量词命题的否定为存在量词命题可知:
命题“,”的否定是,.
故选:C
64.(24-25高一上·山西朔州·期末)命题p:,,则是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】利用全称量词命题的否定直接判断即可.
【详解】命题p:,是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
所以是:,.
故选:C
65.(24-25高一上·山西吕梁·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据特称命题的否定是将存在改任意并否定原结论,即可得答案.
【详解】由特称命题的否定为全称命题,故原命题的否定为.
故选:A
66.(24-25高一上·山西·期末)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用含有一个量词的否定方法求解即可;
【详解】含量词的命题的否定是换量词,否定结论,故其否定为.
故选:D.
67.(24-25高一上·山西·期末)命题“”的否定是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】含有一个量词的命题的否定,需要“改量词,否结论”.
【详解】因为全称量词命题的否定为存在量词命题,
所以命题“”的否定是“”.
故选:A.
68.(23-24高一上·山西吕梁·期末)命题“,”的否定为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据命题的否定即可求解.
【详解】命题“,”的否定为:命题“,”.
故选:A.
69.(22-23高一下·山西大同·期末)命题“对任意,都有”的否定为( )
A.对任意,都有 B.存在,使得
C.存在,使得 D.不存在,使得
【答案】B
【分析】改量词,否结论可得答案.
【详解】命题“对任意,都有”的否定为:存在,使得.
故选:B
70.(21-22高一上·山西吕梁·期末)命题“,是4的倍数”的否定为( )
A.,是4的倍数 B.,不是4的倍数
C.,不是4的倍数 D.,不是4的倍数
【答案】B
【分析】根据特称量词命题的否定是全称量词命题即可求解.
【详解】因为特称量词命题的否定是全称量词命题,
所以命题“,是4的倍数”的否定为“,不是4的倍数”.
故选:B
71.(24-25高一上·山西晋城·期末)下列命题中是真命题的是( )
A., B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.若n为整数,则是偶数 D.若,则
【答案】AC
【分析】举例判断A,根据菱形定义判断B,根据整数性质判断C,因式分解判断D.
【详解】对于A,当时,,所以,为真命题.
对于B,对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,为假命题.
对于C,,相邻两个整数必有一个奇数,一个偶数,乘积为偶数,为真命题.
对于D,若,则,所以或,假命题.
故选:AC
72.(21-22高一上·山西运城·期末)命题“,”的否定是 .
【答案】,/
【分析】根据全称量词命题的否定即可得出结果.
【详解】由题意知,
命题“”的否定为:
.
故答案为:.
73.(23-24高一上·山西长治·期末)已知命题.
(1)写出命题的否定;
(2)判断命题的真假,并说明理由.
【答案】(1)
(2)假命题,理由见解析
【分析】(1)根据全称量词命题的否定的知识写出命题的否定.
(2)根据二次函数的知识进行判断.
【详解】(1)由命题,
可得命题的否定为;
(2)命题为假命题,理由如下:
因为,当时,,
故命题为假命题.
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专题01 集合与简易逻辑(6大题型)
6大高频考点概览
考点01 集合的关系及运算
考点02 集合关系、运算中的求参数问题
考点03 集合新定义问题
考点04 充分条件与必要条件的判断
考点05 由充分条件与必要条件求参数
考点06 全称量词与存在量词
集合的关系及运算
地 城
考点01
1.(20-21高一上·山西长治·阶段练习)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果且,那么称k是集合A的一个“好元素”.给定集合S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
2.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合A满足 则满足条件的集合A的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
3.(25-26高一上·全国·单元测试)集合的非空子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
4.(20-21高一上·山西运城·阶段练习)设函数,集合,设,则等于( )
A.6 B.8 C.2 D.4
5.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
6.(24-25高一上·山西大同·月考)已知集合或,,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
7.(22-23高一·全国·课堂例题)已知集合满足 ,则满足条件的集合的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.(24-25高一上·山西吕梁·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·山西·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高一上·山西晋中·期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
11.(22-23高一上·山西大同·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
12.(23-24高一上·山西朔州·期末)设全集,则等于( )
A. B. C. D.
13.(2023·全国乙卷·高考真题)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
14.(22-23高一上·山西阳泉·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
15.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)若集合,则( )
A. B. C. D.
16.(21-22高一上·山西朔州·期末)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
17.(25-26高一上·山西晋中·月考)我们把含有有限个元素的集合A叫做有限集,用表示有限集合A中元素的个数.例如,,则.容斥原理告诉我们,如果被计数的事物有A,B,C三类,那么,某校初一四班学生46人,寒假全都参加体育训练,其中足球队25人,排球队22人,游泳队24人,足球排球都参加的有12人,足球游泳都参加的有9人,排球游泳都参加的有8人,问:三项都参加的人数为 .
18.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知集合,则用列举法可表示为 .
19.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合,,若,则a的值为 .
20.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)若集合,,则 .
21.(25-26高一上·全国·课前预习)设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
22.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合,,且,则的值可以为( )
A. B. C.0 D.
23.(25-26高一上·山西朔州·月考)已知集合,且,则实数的可能取值为( )
A.0 B.2 C.−2 D.4
24.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)已知集合,,,由实数a组成集合C,则下列选项中正确的是( )
A.集合C的所有非空真子集个数是2 B.集合C的所有非空真子集个数是6
C.集合C的所有子集个数是4 D.集合C的所有子集个数是8
25.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,使得,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
26.(23-24高一上·山西临汾·阶段练习)已知集合M有2个元素,集合有4个元素,则集合N的子集个数可能是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
27.(23-24高一上·山西运城·阶段练习)已知集合,,若,则的取值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.(25-26高一上·山西太原·月考)已知,则
29.(25-26高一上·山西临汾·月考)已知,则实数的取值集合为 .
30.(20-21高一·全国·课后作业)若集合与满足,则实数 .
31.(19-20高一上·山西运城·月考)已知集合,,,则的取值范围是 .
32.(20-21高一上·山西朔州·阶段练习)已知集合,,若,则实数a的取值范围是 .
33.(24-25高一上·山西晋城·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求a的取值范围.
34.(21-22高一上·山西朔州·期末)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
集合新定义问题
地 城
考点03
35.(20-21高一上·山西朔州·期末)对于非空数集,其所有元素的算术平均数记为,即.若非空数集满足下列两个条件:①;②.则称为的一个“保均值子集”.据此,集合的“保均值子集”有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
36.(25-26高一上·山西大同·期中)用表示非空集合中的元素的个数,定义.已知,且,若的所有可能取值构成集合,则 .
37.(25-26高一上·山西大同·月考)已知集合为非空数集,定义集合,,记为集合中元素的个数.
(1)若集合,求、和;
(2)若集合,,且,求和的值;
(3)若集合,且,求的最大值.
8.(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
39.(24-25高一上·山西·期中)由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足,,中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.则下列结论正确的是( )
A.若,,则是一个戴德金分割
B.若,,则是一个戴德金分割
C.若中有最大元素,中没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
D.若中没有最大元素,中没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
40.(24-25高一上·山西朔州·阶段练习)若X是一个集合,是一个以X的某些子集为元素的集合,且满足:①X属于,空集属于;②中任意多个元素的并集属于;③中任意多个元素的交集属于τ.
则称是集合X上的一个拓扑.已知集合X={,,},对于下面给出的四个集合:
①={,{},{},{,,}};
②={,{},{},{,},{,,}};
③={,{},{,},{,}};
④={,{,},{,},{},{,,}}.
其中是集合X上的一个拓扑的集合的所有序号是 .
41.(22-23高一上·山西运城·期中)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集M与N,且满足,,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.满足戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M没有最大元素,N没有最小元素
D.M有一个最大元素,N有一个最小元素
42.(20-21高一上·山西·阶段练习)设全集,U的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如表示的是从左往右数第2个字符为1,第5个字符为1,其余均为0的6位字符串010010,并规定空集表示的字符串为000000.
(1)若,则表示的6位字符串为 ;
(2)若,集合表示的字符串为011011,则满足条件的集合B的个数为 .
43.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)已知,.
(1)求和;
(2)若记符号且,在图中把表示“集合”的部分用阴影涂黑,并求出.
44.(25-26高一上·山西朔州·月考)“”是“”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
45.(25-26高一上·山西临汾·月考)设,则“”时“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
46.(25-26高一上·山西大同·月考)已知:,那么的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
47.(25-26高一上·全国·课后作业)集合,若“”是“”的充分不必要条件,则不能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
48.(24-25高一上·山西大同·月考)设、,“且”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
49.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)已知p:“三角形是锐角三角形”,q:“三角形的内角中有锐角”,则p是q的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
50.(2024高一·全国·专题练习)若非空集合A,B,C满足,且B不是A的子集,则( )
A.“”是“”的充分不必要条件 B.“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”的充要条件 D.“”是“”的既不充分也不必要条件
51.(23-24高一上·山西大同·月考)若集合,,则“”是“”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
52.(25-26高一上·山西朔州·月考)下列命题中,是真命题的是( )
A.是的充分条件
B.能被2整除的整数是偶数
C.空集是任何集合的子集
D.若,则
53.(25-26高一上·全国·单元测试)在整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,给出如下四个结论,正确的是( )
A.
B.
C.
D.“整数属于同一‘类’”的充要条件是“”
54.(24-25高一上·山西大同·阶段练习)指出下列哪些命题中是的充分条件( )
A.在中,,
B.已知,,,
C.已知,,
D.已知,,
55.(25-26高一上·山西·月考)若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
56.(25-26高一上·山西太原·月考)设,集合,则是的 条件.(填充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件)
57.(23-24高一上·山西晋中·阶段练习)“”是“”成立的 条件(填:“必要不充分”,“充分不必要”,“充要”,“既不充分也不必要”).
58.(23-24高一上·全国·课后作业)已知p:或,q:或 .若p是q的必要条件,则实数a的取值范围为 .
59.(25-26高一上·山西大同·月考)已知全集,集合,.
(1)若,求和;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求的取值范围.
60.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)在A充分不必要条件,B必要不充分条件,C充要条件这三个条件中选择一个补充下面的问题,若问题中的存在,求的取值范围;若问题中的不存在,说明理由.
已知集合,,是否存在实数,使得是的________?
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
61.(25-26高一上·山西晋中·期中)已知集合.
(1)若,求和;
(2)若“”是”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
62.(25-26高一上·山西太原·月考)已知集合,且.
(1)若“命题,”是真命题,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
63.(24-25高一上·山西大同·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
64.(24-25高一上·山西朔州·期末)命题p:,,则是( )
A., B.,
C., D.,
65.(24-25高一上·山西吕梁·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
66.(24-25高一上·山西·期末)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
67.(24-25高一上·山西·期末)命题“”的否定是( )
A.
B.
C.
D.
68.(23-24高一上·山西吕梁·期末)命题“,”的否定为( )
A., B.,
C., D.,
69.(22-23高一下·山西大同·期末)命题“对任意,都有”的否定为( )
A.对任意,都有 B.存在,使得
C.存在,使得 D.不存在,使得
70.(21-22高一上·山西吕梁·期末)命题“,是4的倍数”的否定为( )
A.,是4的倍数 B.,不是4的倍数
C.,不是4的倍数 D.,不是4的倍数
71.(24-25高一上·山西晋城·期末)下列命题中是真命题的是( )
A., B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.若n为整数,则是偶数 D.若,则
72.(21-22高一上·山西运城·期末)命题“,”的否定是 .
73.(23-24高一上·山西长治·期末)已知命题.
(1)写出命题的否定;
(2)判断命题的真假,并说明理由.
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