专题1.2 集合与常用逻辑用语(举一反三专项训练)-【上好课】2026年高考数学二轮复习举一反三系列(全国通用)
2026-03-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 集合与常用逻辑用语 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 541 KB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-19 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55341199.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1.2 集合与常用逻辑用语(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 元素与集合的关系】 1
【题型2 集合中元素的个数问题】 2
【题型3 集合间的基本关系】 2
【题型4 集合的交、并、补运算及其求参问题】 2
【题型5 集合的新定义问题】 3
【题型6 充分条件与必要条件】 3
【题型7 全称量词与存在量词】 4
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
【题型1 元素与集合的关系】
1.(2025·河南·一模)已知集合,若且,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025·广东·模拟预测)若,则m可能取值的集合为( )
A. B. C. D.
3.(2025·广东河源·模拟预测)已知集合,,若且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2025·辽宁·模拟预测)已知集合,且,则( )
A. B. C. D.
【题型2 集合中元素的个数问题】
5.(2024·西藏拉萨·一模)集合中的元素个数为( )
A. B. C. D.
6.(2024·陕西宝鸡·一模)若集合中只有一个元素,则实数( )
A.1 B.0 C.2 D.0或1
7.(25-26高一上·四川成都·期中)由单词“happy”中的字母作为集合A中的元素,则集合A中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.(25-26高二上·湖南·期中)集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.6 D.18
【题型3 集合间的基本关系】
9.(2025·广东广州·模拟预测)已知集合,且,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
10.(2025·陕西西安·一模)已知,,若集合,则( )
A.0 B.1 C. D.1或-1
11.(2025·浙江杭州·模拟预测)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
12.(2025·江苏盐城·模拟预测)已知集合,,则满足条件的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型4 集合的交、并、补运算及其求参问题】
13.(2025·陕西西安·三模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
14.(2025·云南昆明·模拟预测)已知全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
15.(2025·四川成都·二模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
16.(2025·北京海淀·二模)已知集合.若,且,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【题型5 集合的新定义问题】
17.(25-26高一上·江西宜春·月考)设、是非空集合,定义且,若,,则等于( )
A.,或 B.,或
C. D.
18.(25-26高一上·辽宁·月考)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
19.(2024·湖南怀化·二模)给定整数,有个实数元素的集合,定义其相伴数集,如果,则称集合为一个元规范数集.(注:表示数集中的最小数).对于集合,则( )
A.是规范数集,不是规范数集 B.是规范数集,是规范数集
C.不是规范数集,是规范数集 D.不是规范数集,不是规范数集
20.(2024·浙江绍兴·模拟预测)对于集合A,B,定义A\B=且,则对于集合A={},B={}, 且,以下说法正确的是( )
A.若在横线上填入”∩”,则C的真子集有212﹣1 个.
B.若在横线上填入”∪”,则C中元素个数大于250.
C.若在横线上填入”\”,则C的非空真子集有2153﹣2个.
D.若在横线上填入”∪”,则C中元素个数为13.
【题型6 充分条件与必要条件】
21.(2025·山东·一模)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
22.(2025·江西·模拟预测)已知函数,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
23.(2025·河南·模拟预测)已知集合,则使得“且”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
24.(2025·重庆·模拟预测)若A是B的充分不必要条件,B是C的充要条件,C是D的必要不充分条件,则A是D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
【题型7 全称量词与存在量词】
25.(2025·云南昆明·模拟预测)已知命题,,则命题的否定是( )
A., B.,
C., D.,
26.(2025·陕西西安·模拟预测)已知命题;命题,则以下为真命题的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
27.(2025·辽宁·模拟预测)现有定义在上的函数,则命题“,,”的否定为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
28.(2025·云南·模拟预测)已知命题:“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
A组 基础跟踪练
一、单选题
1.(2025·辽宁沈阳·一模)集合,则集合( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川绵阳·模拟预测)若命题“,都有”,则命题的否定为( )
A.,都有 B.,都有
C.,使得 D.,使得
3.(2025·甘肃张掖·模拟预测)方程组的解集是( )
A.,或 B.
C. D.
4.(2025·广东江门·模拟预测)设,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
5.(2025·辽宁·三模)已知集合,则的子集个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
6.(2025·云南昭通·模拟预测)“”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
7.(2025·四川成都·三模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
8.(2025·云南·模拟预测)已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
9.(2025·江苏泰州·模拟预测)已知a,b为实数,“”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
10.(2025·湖南·模拟预测)设集合,则集合中所含整数的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
11.(2025·河北唐山·一模)已知命题;命题.则( )
A.和都是真命题
B.是假命题,是真命题
C.是真命题,是假命题
D.和都是假命题
12.(2025·辽宁·模拟预测)已知集合、、是全集的三个真子集,、、的关系如Venn图所示,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
B组 培优提升练
一、单选题
1.(2025·广西·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·湖北恩施·模拟预测)已知全集,,,则集合的真子集个数为( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南洛阳·模拟预测)已知命题:“是的充分不必要条件”;命题:“”.则下列正确的是( )
A.和都是假命题 B.和都是假命题
C.和都是假命题 D.和都是假命题
4.(2025·山东泰安·模拟预测)已知全集为,集合,,则( )
A. B.
C. D.
5.(2025·北京丰台·二模)已知关于的方程的两实根为,则“”是“关于的不等式的解集为”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
6.(24-25高一上·北京·月考)设表示非空集合中元素的个数,已知非空集合.定义,若,且,则实数的所有取值为( )
A.0 B.0, C.0, D.,0,
二、解答题
7.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
8.(2025·北京海淀·二模)记表示有穷集合的元素个数.已知是正整数,集合.若集合序列满足下列三个性质,则称是“平衡序列”:
①,其中;
②⫋,其中;
③对于中的任意两个不同元素,都存在唯一的,使得.
(1)设,判断下列两个集合序列是否是“平衡序列”?(结论不要求证明)
(2)已知且集合序列是“平衡序列”,对于,定义:证明:
(i)当时,;
(ii).
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专题1.2 集合与常用逻辑用语(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 元素与集合的关系】 1
【题型2 集合中元素的个数问题】 2
【题型3 集合间的基本关系】 4
【题型4 集合的交、并、补运算及其求参问题】 5
【题型5 集合的新定义问题】 6
【题型6 充分条件与必要条件】 8
【题型7 全称量词与存在量词】 9
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
【题型1 元素与集合的关系】
1.(2025·河南·一模)已知集合,若且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意列出不等式组即可求出结果.
【解答过程】由题可知且
解得.
故选:C.
2.(2025·广东·模拟预测)若,则m可能取值的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用元素与集合的关系列式计算并验证即得.
【解答过程】由,得,则,
由,得,此时,符合题意;
或,此时,符合题意;或,则,此时,符合题意,
所以m可能取值的集合为.
故选:B.
3.(2025·广东河源·模拟预测)已知集合,,若且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由元素与集合的关系列出不等式组,解之即得.
【解答过程】因为且,所以,解得.
故选:A.
4.(2025·辽宁·模拟预测)已知集合,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据描述法表示的集合元素特征,对选项逐一判断即可得出结论.
【解答过程】因为,所以,因为,所以
所以,故A错误,B正确;
所以,故C错误;
所以,故D错误;
故选:B.
【题型2 集合中元素的个数问题】
5.(2024·西藏拉萨·一模)集合中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】列举法表示集合,可得解.
【解答过程】,该集合中的元素有个,
故选:B.
6.(2024·陕西宝鸡·一模)若集合中只有一个元素,则实数( )
A.1 B.0 C.2 D.0或1
【答案】D
【解题思路】分类讨论,确定方程有一解时满足的条件求解.
【解答过程】当时,由可得,满足题意;
当时,由只有一个根需满足,
解得.
综上,实数的取值为0或1.
故选:D.
7.(25-26高一上·四川成都·期中)由单词“happy”中的字母作为集合A中的元素,则集合A中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解题思路】根据集合的互异性可得出答案.
【解答过程】根据集合的互异性,,
所以集合中的元素个数为.
故选:B.
8.(25-26高二上·湖南·期中)集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.6 D.18
【答案】B
【解题思路】根据题意先求出,进而求出即可.
【解答过程】由题意有:,又,所以,
所以或或,
所以,所以中的元素个数为3个,
故选:B.
【题型3 集合间的基本关系】
9.(2025·广东广州·模拟预测)已知集合,且,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解题思路】根据题意可对和分类讨论,再由集合元素的互异性即可求得结果.
【解答过程】由可知或;
当时,即,此时,不能满足题意;
当时,解得或(舍),
时,,满足题意,
故.
故选:D.
10.(2025·陕西西安·一模)已知,,若集合,则( )
A.0 B.1 C. D.1或-1
【答案】C
【解题思路】由两集合相等及分式的分母不为可求出,再利用集合相等和互异性求,代入计算即可.
【解答过程】因为,,所以,故,
此时集合为,根据集合相等,必有,解得或.
当时,不满足集合元素的互异性,
当时,集合为,符合条件.
所以.
故选:C.
11.(2025·浙江杭州·模拟预测)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】化简集合B,再利用集合之间的包含关系即可得到结果.
【解答过程】因为集合,
,故,
故选:B.
12.(2025·江苏盐城·模拟预测)已知集合,,则满足条件的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,列举出集合C的可能情况即可.
【解答过程】依题意,集合可以为:,
所以集合C的个数为4.
故选:D.
【题型4 集合的交、并、补运算及其求参问题】
13.(2025·陕西西安·三模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由交集运算即可求解.
【解答过程】因为,
故,
故选:D.
14.(2025·云南昆明·模拟预测)已知全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】解不等式求得,进而求得,根据集合的并集运算,即可求得答案.
【解答过程】依题意,,,故.
故选:A.
15.(2025·四川成都·二模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据并集的概念求解.
【解答过程】集合,则 .
故选:A.
16.(2025·北京海淀·二模)已知集合.若,且,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解题思路】根据交集的结果直接得出答案.
【解答过程】由题意知,,
因为,
所以.
故选:B.
【题型5 集合的新定义问题】
17.(25-26高一上·江西宜春·月考)设、是非空集合,定义且,若,,则等于( )
A.,或 B.,或
C. D.
【答案】A
【解题思路】解出集合,利用交集和并集的定义得出集合和,然后利用题中的定义可得出集合.
【解答过程】解不等式,即,解得,则集合.
所以,根据集合的定义可得或.
故选:A.
18.(25-26高一上·辽宁·月考)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【答案】B
【解题思路】先求出集合,再根据所给定义分情况讨论列出即可判断.
【解答过程】由,
而,
在集合中,和都可以取,即和都可以取,
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,.
综上所述,,共9个元素.
故选:B.
19.(2024·湖南怀化·二模)给定整数,有个实数元素的集合,定义其相伴数集,如果,则称集合为一个元规范数集.(注:表示数集中的最小数).对于集合,则( )
A.是规范数集,不是规范数集 B.是规范数集,是规范数集
C.不是规范数集,是规范数集 D.不是规范数集,不是规范数集
【答案】C
【解题思路】利用规范数集的定义,逐项判断即可得解.
【解答过程】集合中,,则,
即的相伴数集中的最小数不是1,因此不是规范数集;
集合,,
,
即的相伴数集中的最小数是1,因此是规范数集.
故选:C.
20.(2024·浙江绍兴·模拟预测)对于集合A,B,定义A\B=且,则对于集合A={},B={}, 且,以下说法正确的是( )
A.若在横线上填入”∩”,则C的真子集有212﹣1 个.
B.若在横线上填入”∪”,则C中元素个数大于250.
C.若在横线上填入”\”,则C的非空真子集有2153﹣2个.
D.若在横线上填入”∪”,则C中元素个数为13.
【答案】B
【解题思路】根据各个选项确定相应的集合,然后由集合与子集定义得结论.
【解答过程】,,集合无公共元素,
选项A中,集合为空集,没有真子集,A错;
选项B中,由得,由得,因此中元素个数为,B正确;
选项C中,中元素个数为166,非空真子集个数为,C错;
选项D中,,而,因此其中元素个数为331个,D错.
故选:B.
【题型6 充分条件与必要条件】
21.(2025·山东·一模)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解题思路】举反例可说明不充分性,根据绝对值和不等式的性质可说明必要性.
【解答过程】若,满足,但不能得到,故充分性不成立,
若,由于,故,故必要性成立,
故“”是“”的必要而不充分条件,
故选:C.
22.(2025·江西·模拟预测)已知函数,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
【解题思路】根据函数解析式,求解时的值,与解方程得的值,结合充分条件与必要条件进行判断即可.
【解答过程】若,则,反之,若,则或.
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
23.(2025·河南·模拟预测)已知集合,则使得“且”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】当且时求出的取值范围,然后根据充分不必要条件的定义可求出答案.
【解答过程】由题可知且,解得,
所以使得“且”成立的一个充分不必要条件是集合的一个真子集,
因为只有选项A中的是的真子集,
故选:A.
24.(2025·重庆·模拟预测)若A是B的充分不必要条件,B是C的充要条件,C是D的必要不充分条件,则A是D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】D
【解题思路】根据充分不必要条件,充要条件,必要不充分条件,既不充分也不必要条件定义判断即可.
【解答过程】若A是B的充分不必要条件,B是C的充要条件,C是D的必要不充分条件,
则,
则A是D的既不充分也不必要条件.
故选:D.
【题型7 全称量词与存在量词】
25.(2025·云南昆明·模拟预测)已知命题,,则命题的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解题思路】根据全称量词命题的否定是存在量词命题即可求解.
【解答过程】“,”的否定是“,”.
故选:B.
26.(2025·陕西西安·模拟预测)已知命题;命题,则以下为真命题的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】B
【解题思路】根据不等式的解法,可判定命题为假命题,再由方程的解,可判定命题为真命题,结合选项,即可求解.
【解答过程】由不等式,可得或,解得或,
所以命题为假命题,则为真命题,
又由,解得或或,所以命题为真命题,则为假命题,
故选:B.
27.(2025·辽宁·模拟预测)现有定义在上的函数,则命题“,,”的否定为( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【解题思路】根据存在量词命题的否定为全称量词命题判断即可.
【解答过程】命题“,,”为存在量词命题,
则其否定为:,,.
故选:D.
28.(2025·云南·模拟预测)已知命题:“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据原命题为假命题得出其否定为真命题,再将问题转化为不等式恒成立问题,最后利用基本不等式求解实数的取值范围.
【解答过程】已知命题“”为假命题,根据特称命题的否定为全称命题,
可知其否定“”为真命题.
由,,移项可得,
因为,两边同时除以,得到在上恒成立.
在中,因为,所以2x和都是正实数,则,
当且仅当,即时等号成立.
因为在上恒成立,所以要小于等于的最小值,
即,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
A组 基础跟踪练
一、单选题
1.(2025·辽宁沈阳·一模)集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先解绝对值不等式再结合自然数定义计算即可.
【解答过程】集合.
故选:B.
2.(2025·四川绵阳·模拟预测)若命题“,都有”,则命题的否定为( )
A.,都有 B.,都有
C.,使得 D.,使得
【答案】C
【解题思路】根据存全称词命题的否定是存在量词命题分析判断.
【解答过程】因为全称量词命题的否定是存在量词命题,
所以命题的否定为“,使得”.
故选:C.
3.(2025·甘肃张掖·模拟预测)方程组的解集是( )
A.,或 B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】解方程组,用集合表示即可判断.
【解答过程】由方程组,解得,所以该方程组的解集为,
而.
故选:D.
4.(2025·广东江门·模拟预测)设,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解题思路】根据已知集合及相等关系确定参数值,即可得.
【解答过程】由题设, ,则.
故选:D.
5.(2025·辽宁·三模)已知集合,则的子集个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解题思路】根据题意,联立方程组,求得集合中的元素个数,进而的集合的子集的个数,得到答案.
【解答过程】根据题意,联立方程组,可得,
所以,解得,即集合,
所以集合的子集个数为2个.
故选:C.
6.(2025·云南昭通·模拟预测)“”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】C
【解题思路】利用两集合相等可得充要条件.
【解答过程】解不等式得解集为,解不等式得解集也为,
所以“”是“”的充要条件,
故选:C.
7.(2025·四川成都·三模)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】借助交集定义计算即可得.
【解答过程】由,则.
故选:C.
8.(2025·云南·模拟预测)已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用集合并集和补集的定义求解即可.
【解答过程】由题可得:,所以.
故选:A.
9.(2025·江苏泰州·模拟预测)已知a,b为实数,“”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】B
【解题思路】利用充分,必要条件的定义判断即可得结论.
【解答过程】由,可得且,
则由“”可得“”,
但是不能由“”得到“”,因为b可能为0,
则“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
10.(2025·湖南·模拟预测)设集合,则集合中所含整数的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解题思路】根据集合的交集,即可求解.
【解答过程】,其中所含的整数有,,,,共个.
故选:C.
11.(2025·河北唐山·一模)已知命题;命题.则( )
A.和都是真命题
B.是假命题,是真命题
C.是真命题,是假命题
D.和都是假命题
【答案】B
【解题思路】对于判断全称命题为假只需要举反例;对于判断特称命题为真只需要举例说明.
【解答过程】对于命题,因为当时,,故命题是假命题;
对于命题,当时,,故命题是真命题.
故选:B.
12.(2025·辽宁·模拟预测)已知集合、、是全集的三个真子集,、、的关系如Venn图所示,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意,结合集合交集和并集的概念,即可求解.
【解答过程】如图所示,根据集合交集和并集的概念,可得阴影部分表示集合为,
即阴影部分表示集合为.
故选:B.
B组 培优提升练
一、单选题
1.(2025·广西·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先证明对任意,则,再证明,但,由此可得结论.
【解答过程】对任意,存在,使得,
由于,令,则,所以,故,
又(当时),但(由解得),所以是的真子集,
故选:C.
2.(2025·湖北恩施·模拟预测)已知全集,,,则集合的真子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】求解补集,再根据元素个数计算真子集个数.
【解答过程】,,,
则集合的真子集个数为7个.
故选:C.
3.(2025·河南洛阳·模拟预测)已知命题:“是的充分不必要条件”;命题:“”.则下列正确的是( )
A.和都是假命题 B.和都是假命题
C.和都是假命题 D.和都是假命题
【答案】D
【解题思路】先判断每个命题的正误,再判断命题的否定的正误即可.
【解答过程】令,解得或,
则可以推出,充分性成立,
推不出,必要性不成立,
得到是的充分不必要条件,
故是真命题,则是假命题,
令,得到,化简得,
解得或,则,
故是真命题,则是假命题,
即和都是假命题,故D正确.
故选:D.
4.(2025·山东泰安·模拟预测)已知全集为,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据交集的运算判断A,根据并集的运算举反例判断B,根据补集和交集的运算判断C,根据补集和并集的运算判断D.
【解答过程】对于A选项,因为,,所以,故A不正确;
对于B选项,因为,但,得,故B不正确;
对于C选项,由,,则或,
所以,故C正确;
对于D选项,由,得,
又,所以,故D不正确.
故选:C.
5.(2025·北京丰台·二模)已知关于的方程的两实根为,则“”是“关于的不等式的解集为”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】B
【解题思路】利用充分条件、必要条件的定义,结合二次方程的根的情况与二次函数图象、二次不等式的解集之间的联系,推导证明可得出结论.
【解答过程】充分性的判断:
若,则或,
当时,关于的方程有两个相等的实数根,则,
因为二次函数开口向上,所以关于的不等式的解集为;
当时,关于的方程有两个不相等的实数根,不妨设,
因为二次函数开口向上,所以关于的不等式的解集为.
所以,由“”不能推出“关于的不等式的解集为”,充分性不成立.
必要性的判断:
若关于的不等式的解集为,因为二次函数开口向上,所以,
又因为关于的方程有两个实数根,则,则,必要性成立.
综上,“”是“关于的不等式的解集为”的必要不充分条件.
故选:B.
6.(24-25高一上·北京·月考)设表示非空集合中元素的个数,已知非空集合.定义,若,且,则实数的所有取值为( )
A.0 B.0, C.0, D.,0,
【答案】D
【解题思路】由题意可得集合中的元素个数为1个或3个,分集合中的元素个数为1和集合中的元素个数为3两种情况,再结合一元次方程根的个数求解即可.
【解答过程】解:由可得或,
又因为,,
所以集合中的元素个数为1个或3个,
当集合中的元素个数为1时,则有两相等的实数根,且无解,
所以,解得;
当集合中的元素个数为3时,则有两不相等的实数根,且有两个相等且异于方程的根的解,
所以,解得或,
综上所述,或或.
故选:D.
二、解答题
7.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
【答案】(1),是“好的”
(2)证明见解析
(3)除、、外的正整数
【解题思路】(1)根据题中定义可求出集合,并由此作出判断;
(2)当时,取集合,;当时,取集合,,结合题中定义验证可得出结论;
(3)先证明出:若正整数是“好的”,则也是“好的”,再证:为奇数是“好的”,不是“好的”,同理易知,不是“好的”,由此可得出结论.
【解答过程】(1)当时,由题中定义可得,且,故是“好的”.
(2)时,取,,则的值为、、、,除以8的余数为4,7,5,0.
所以,此时,合乎题意;
时,取,,
的值分别为4,7,12,15,5,8,13,16,20,23,21,24,除以16的余数为4,7,12,15,5,8,13,0.
所以,则,满足条件.
故是“好的”,是“好的”.
(3)①首先证明:若正整数是“好的”,则也是“好的”.(*)
事实上,若正整数是“好的”,
设,,,此时集合、满足时条件.
时,考虑,,
则也满足条件,(*)得证.
②再证:为奇数是“好的”.(**)
事实上,取,,则满足条件,(**)得证.
由(*)(**)及(2)知除1,2,4外的正整数均为“好的”.
③再证:不是“好的”.
对集合,记为中元素个数,由条件,.
若,则,矛盾.
若或,则,则,矛盾.
于是不是“好的”.
同理易知,2不是“好的”.
所以,所求为除1,2,4外的正整数.
8.(2025·北京海淀·二模)记表示有穷集合的元素个数.已知是正整数,集合.若集合序列满足下列三个性质,则称是“平衡序列”:
①,其中;
②⫋,其中;
③对于中的任意两个不同元素,都存在唯一的,使得.
(1)设,判断下列两个集合序列是否是“平衡序列”?(结论不要求证明)
(2)已知且集合序列是“平衡序列”,对于,定义:证明:
(i)当时,;
(ii).
【答案】(1)是平衡的,不是平衡的;
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
【解题思路】(1)根据平衡的三个条件逐个分析即可判断,找到反例,即可判断;
(2)(i)考虑,根据性质③知若,则会得到矛盾点,即可证明;
(ii)设中最小的(之一)为,且,设,根据(i)的证明方法知当时,,则都不大于,最后相加即可证明.
【解答过程】(1)是平衡的,不是平衡的.
理由:,
,,满足,
显然⫋,且对于中的任意两个不同元素,,
都存在唯一的,使得.
故是平衡的,
,
并不是的子集,故不是平衡的.
(2)(i)当时,对于中的每个元素,考虑.
由③知存在唯一的,满足,则.
将每一个对应到,
若,就有,否则且与③矛盾.
所以.
(ii)对中所有元素的总个数算两次(重复出现的计多次),
一方面总个数就是,
另一方面,按照每个元素出现的次数计算,这个总个数也是,
所以.(*)
不妨设中最小的(之一)为,
且,由②③知.
再不妨设.
由(i)的证明方法可证:当时,,
由③知,
所以,
又因为,所以都不大于,
全部相加得,
由的最小性知,
结合(*)可得
,
所以.
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