内容正文:
第一章 集合与逻辑全章高频重点题型突破
基础拿分:高频题型归纳
题型1 集合的三要素与表示法
题型2 集合间的基本关系
题型3 集合的基本运算
题型4 充分条件与必要条件
题型5 全称量词与存在量词
核心提升:重难题型归纳
题型 含参集合的分类讨论
题型专练:高频重难特训
◆题型1 集合的三要素与表示法
1.集合且的元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数 B.中国著名的数学家
C.高一年级视力比较好的同学 D.某学校2026~2027学年度第一学期全体高一学生
5.已知,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.
6.已知集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(多选)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
8.已知集合只有一个元素,则a的值为_______________.
9.已知集合.
(1)求满足的条件;
(2)若,求的值.
10.用列举法表示下列集合:
(1)小于的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)大于1且小于的所有偶数组成的集合;
(4)由1~15以内的所有质数组成的集合.
11.用描述法表示下列集合:
(1);
(2)36的所有整因数组成的集合;
(3)二次函数的函数值组成的集合;
(4)反比例函数的自变量组成的集合;
(5)不等式的解集;
(6)被9除余2的所有整数组成的集合.
◆题型2 集合间的基本关系
12.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
13.满足条件Ü的集合M的个数为( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.7个
14.集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
15.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
16.已知集合,,则中元素的个数为( )
A.0 B.3 C.6 D.9
17.设、是实数,集合,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
18.已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
19.已知非空集合,且⫋,则___________
20.已知, ,若,,求实数a组成的集合C的真子集.
21.已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
◆题型3 集合的基本运算
22.设集合,,则( )
A. B. C. D.
23.已知集合,,则如图所示的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
24.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
25.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
26.设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
27.已知全集,且,则集合( )
A. B.
C. D.
28.已知全集,集合,若,则( )
A.6 B.8 C.9 D.10
29.设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
30.已知集合 均为 的子集,且 ,则( )
A. B.
C. D.
31.设集合,其中为实数.令集合,若恰有一个元素,则的元素之和为________.
◆题型4 充分条件与必要条件
32.“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
33.条件,条件,若是的充分不必要条件,则的取值范围( )
A. B. C. D.
34.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
35.若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
36.设甲:且,乙:且,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
37.设集合、是全集的两个子集,则是的( )
A.充分但非必要条件 B.必要但非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
38.设集合,集合,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
39.已知p是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的充要条件,那么p是q的____________条件.
40.已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
◆题型5 全称量词与存在量词
41.命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
42.命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
43.已知命题,;命题,,则( )
A.和都是真命题
B.和都是真命题
C.和都是真命题
D.和都是真命题
44.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C.,≥ D.,≥
45.若命题,则是( )
A.且 B.或 C.且 D.
46.命题“,使”的否定是( )
A.,使
B.,使
C.,使
D.,使
47.已知集合,集合,若命题“,使得”为真命题,命题“,都有”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
48.下列命题是全称量词命题且是真命题的是( )
A.存在实数,使
B.所有的素数都是奇数
C.平面内存在一条直线与两条相交直线都平行
D.每个四边形的内角和都是360°
49.已知命题p:,,则( )
A.:,,且为真命题
B.:,,且为真命题
C.:,,且为假命题
D.:,,且为假命题
50.甲、乙、丙三人中,一人是律师,一人是医生,一人是记者.已知丙的年龄比医生大;甲的年龄和记者不同;记者的年龄比乙小.根据以上情况,下列判断正确的是( )
A.甲是律师,乙是医生,丙是记者 B.甲是医生,乙是记者,丙是律师
C.甲是医生,乙是律师,丙是记者 D.甲是记者,乙是医生,丙是律师
51.(多选)已知集合M,N的关系如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.
B.“”是真命题
C.“,使得”是真命题
D.
52.命题“,”的否定是__________.
53.已知命题“,使得”为真命题,则实数的取值范围为____.
54.已知集合,集合,其中.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数m的取值范围;
(3)设命题p:,使得.若命题p为真命题,求实数m的取值范围.
◆题型 含参集合的分类讨论
1.已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
2.已知集合,
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
3.已知集合,集合.
(1)若集合B为单元素集合,求实数a的值;
(2)若AB=A,求实数a的取值范围.
4.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,求实数的取值范围.
一、选择题
1.已知集合,下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知命题,则命题为( )
A. B. C. D.
3.已知集合,,则的元素个数为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
4.设集合,(偶数集),,(奇数集),,若,则( )
A. B. C. D.均不属于
5.已知,则实数的值为( )
A.0 B.1 C. D.2
6.若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.设集合,,若集合且,则满足条件的集合的个数是( )
A. B.8 C.16 D.
8.已知集合,,若,则实数m的取值集合是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.已知,且集合与集合表示同一个集合,则实数__________.
三、解答题
10.设集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若 ,求实数a的取值范围
11.已知集合,集合
(1)若,求实数m的取值范围.
(2)若,,p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
12.已知命题 : , 为假命题.
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“ ”是“ ”的必要条件,求实数的取值集合.
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第一章 集合与逻辑全章高频重点题型突破
◆题型1 集合的三要素与表示法
1.【答案】A
【解析】因为且,所以有5个元素.
2.【答案】B
【解析】因为,所以.对于A:不成立,A错误;对于B:成立,B正确;对于C:成立,C错误;对于D:成立,D错误.
3.【答案】C
【解析】不是整数;0属于自然数;是有理数;是实数,综上只有C正确.
4.【答案】D
【解析】对于A,“非常接近”不具有确定性,根据元素的确定性可知A错误.对于B,“著名”不具有确定性,根据元素的确定性可知B错误.对于C,“视力比较好”不具有确定性,根据元素的确定性可知C错误.对于D,根据元素的确定性可知D正确,
5.【答案】C
【解析】根据题意,两集合相等则元素完全相同,故,整理得,解得或,当时,,集合为,元素各不相同,符合题意;当时,,集合同样为,元素各不相同,符合题意;因此实数的值为或.
6.【答案】A
【解析】因为且,则得(I)或(II),由(I)解得,由(II)解得,故实数的取值范围是.
7.【答案】CD
【解析】10以内的质数有2,3,5,7,所以A正确;集合中的元素具有无序性的性质,所以B正确;集合中元素具有互异性的性质,正确解集为,所以C选项错误;是元素,是集合,概念不同,所以D选项错误.
8.【答案】0或1
【解析】集合只有一个元素,即在实数范围内只有一个解,分两种情况讨论:当时,方程为,解得,集合只有1个元素,符合题意,当时,只有一个解等价于判别式,解得,符合题意,综上,的值为或.
9.解:(1)由题意有: ,即 ,解得,
所以a满足的条件为;
(2)由,所以或 ,
当时, ,又因为 ,不满足元素的互异性,
当 时,即 ,且,解得,
所以若,的值是.
10.解:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,
.
(2)设方程的所有实数根组成的集合为B,解方程得或,
.
(3)由题意,设大于1且小于13的所有偶数组成的集合为,
.
(4)由题意,设由1~15以内的所有质数组成的集合为,
.
11.解:(1)根据题意可知,;
(2)根据题意可知,36的所有整因数组成的集合为;
(3)二次函数的函数值为y,
∴二次函数的函数值y组成的集合为;
(4)反比例函数的自变量为x,
∴反比例函数的自变量组成的集合为;
(5)由,得,∴不等式的解集为;
(6)由题意被9除余2的所有整数组成的集合可用描述法表示为.
◆题型2 集合间的基本关系
12.【答案】C
【解析】因为,所以.
13.【答案】D
【解析】由题意得,集合中的元素可能为2,3,4个当集合中含有两个元素时,可为;当集合中含有三个元素时,可为;当集合中含有四个元素时,可为;综上所述满足条件的集合的个数为7个.
14.【答案】C
【解析】由题意得:,解得,又,所以,所以,所以,所以集合的真子集的个数为.
15.【答案】C
【解析】由集合,,根据集合补集的定义与运算,可得或.
16.【答案】C
【解析】由题知,所以,有6个元素.
17.【答案】C
【解析】因为、是实数,集合,,且,因为且,若,则,解得,此时,集合中的元素不满足互异性,不符合题意;若,即,解得或,因为,故应舍去,所以,则,
于是有,可得,符合题意.综上所述,,,故.
18.【答案】
【解析】由题意,因集合或 ,,则或,即或,即实数的取值范围是
19.【答案】8
【解析】由题意得,中只有1个元素,则,解得,当时,,此时,则,当时,,此时,则,则.
20.解:因为,所以,解得或,
当时,则,,此时满足,
当时,则,,此时满足,
从而实数a组成的集合为,C的真子集为,,.
21.解:(1)当时,得,解得或,
所以.
(2)因为,所以,解得,
所以.
因为,所以,解得,
所以b的取值范围是.
◆题型3 集合的基本运算
22.【答案】D
【解析】因为,所以,所以.
23.【答案】C
【解析】由题知阴影部分表示的集合为.
24.【答案】A
【解析】因为集合,所以.
25.【答案】D
【解析】因为,故.又因为,所以.
26.【答案】B
【解析】由集合,可得,又由集合,可得.
27.【答案】C
【解析】全集,而,则,因此,所以集合.
28.【答案】B
【解析】因为 ,且 ,所以从全集 中去掉元素 后,得到
又 ,因此解得
29.【答案】D
【解析】由全集,集合,得,而,所以.
30.【答案】C
【解析】根据补集定义,是实数集中所有不属于的元素构成的集合,
已知,说明不存在元素同时满足且,即对任意,都有,因此,
选项A:推导得,并非,故A错误;选项B:因为,故,仅当时等于,不是恒成立,故B错误;选项C:当时,恒成立,故C正确;选项D:举反例:取,,满足,但,故D错误.
31.【答案】5或10
【解析】由集合,得,,当时,或,则或;
当时,或,则或,当时,,,有两个元素,不合题意;当时,,,有一个元素,符合题意,则,元素之和为;当时,,,有一个元素,符合题意,则,元素之和为,所以元素之和为5或10.
◆题型4 充分条件与必要条件
32.【答案】B
【解析】因为集合是集合的真子集,所以是的必要不充分条件,A错误;因为集合是集合的真子集,所以是的充分不必要条件,B正确;因为集合与集合之间不存在包含关系,所以是的既不充分也不必要条件,C错误;因为集合是集合的真子集,所以是的必要不充分条件,D错误.
33.【答案】A
【解析】由,当,,此时不等式无解,当,此时,所以,解得,即,已知,且是的充分不必要条件,所以集合是集合的真子集,所以.
34.【答案】A
【解析】不等式可化为,即.若成立,一定满足,因此充分性成立;若满足,不一定满足,因此,必要性不成立.故“”是“”的充分不必要条件.
35.【答案】A
【解析】由“”是“”的必要不充分条件,得集合是集合的真子集,则,解得,所以实数的取值范围是.
36.【答案】A
【解析】根据充分条件,必要条件的定义,若”且”则”且”是真命题,充分性成立.
反之是假命题,比如当,时满足且,但推不出且.
37.【答案】D
【解析】若,可得,但集合不一定等于全集,所以充分性不成立;例如:设全集,集合,此时满足,但集合不是集合的子集,所以必要性不成立,综上可得,是的既非充分也非必要条件.
38.【答案】B
【解析】因为,若,则,所以,解得,当时,,此时,所以是的充要条件,故“”的一个必要不充分条件是.
39.【答案】充分不必要
【解析】由已知得,.但由于r推不出p,所以q推不出p,故p是q的充分不必要条件.
40.解:(1)把代入集合,得 ,,
或.
(2)设,,若是的必要不充分条件,则真包含B,
那么,解得 ,
所以的取值范围为.
◆题型5 全称量词与存在量词
41.【答案】A
【解析】若,,则,即,故原命题为真命题的一个充分不必要条件是.
42.【答案】D
【解析】解不等式可得,通过否定命题的定义可知,的否定为.
43.【答案】C
【解析】因为,所以是假命题,是真命题;若,则;若,则,故是真命题.
44.【答案】B
【解析】根据全称量词命题否定的定义,命题“,”的否定是:“,”.
45.【答案】B
【解析】命题,则是或.
46.【答案】B
【解析】命题“,使”的否定是“”.
47.【答案】A
【解析】因为集合,集合,命题“,使得”为真命题,所以,又命题“,都有”为假命题,可知集合不是集合的子集,当时,,解得,此时,不满足,当时,,解得,因为,所以或,由,解得;由,解得,因此得到,又因为集合不是集合的子集,所以或,解得或,结合,可得.
48.【答案】D
【解析】选项A:含存在量词“存在”,为存在量词命题,不符合要求;且对任意实数,均有,故,该命题为假命题,排除;选项B:含全称量词“所有的”,为全称量词命题;但素数2是偶数,不是奇数,存在反例,故该命题为假命题,排除;选项C:含存在量词“存在”,为存在量词命题,不符合要求;且平面内平行于同一直线的两条直线互相平行,不可能与两条相交直线同时平行,该命题为假命题,排除;选项D:含全称量词“每个”,为全称量词命题;任意四边形均可分割为个不重叠的三角形,结合三角形内角和为,可得四边形内角和为,该命题为真命题,符合要求
49.【答案】D
【解析】全称命题的否定为特称命题,故命题的否定为.对二次函数,配方得,对任意,,因此恒成立,即命题为真命题.根据命题与否定的真假性相反,为假命题.综上,,且为假命题.
50.【答案】C
【解析】由甲的年龄和记者不同,记者的年龄比乙小,得到丙是记者,从而排除B和D;由丙的年龄比医生大,且记者的年龄比乙小,得到乙不是医生,从而乙是律师,甲是医生,可以确定A错误,C正确.
51.【答案】ACD
【解析】选项A:由图可知,集合 与集合 有重叠部分,即公共元素,所以 ,故选项A正确; 选项B: 表示集合 在全集 中的补集,即图中 圆圈外部的区域.由图可知,集合 中有一部分元素在 的外部(即 独有的部分),这部分元素属于 但也属于 ,因此“”意味着 中没有元素在 外,即 ,这与图形不符,故选项B错误;选项C:命题“,使得”等价于 .由图可知两集合有交集,故存在这样的元素,选项C正确;
选项D:根据集合运算的德·摩根定律, 恒成立,表示既不在 中也不在 中的元素集合等于不在 与 并集中的元素集合,故选项D正确.
52.【答案】,
【解析】命题“,”的否定是“,”.
53.【答案】
【解析】因为命题“,使得”为真命题,所以,解得或,即实数的取值范围为.
54.解:(1)解不等式,得.
当时,,故.
因此.
(2)“”是“”的必要不充分条件.
由题意得:,列不等式组:,解得,
所以实数m的取值范围为.
(3)由,解得或,
命题p为真或,
即或得:或.
◆题型 含参集合的分类讨论
1.解:(1)因为,{或},,
所以,解得,即的取值范围为.
(2)当时,满足,此时,解得.
当时,或,
解得或,
综上,或,即的取值范围为.
2.解:(1)当时,,或,则.
(2),,
则,解得,所以实数的取值范围为.
3.解:(1)仅有一个元素,
,
(2),,
当时,,符合题意;
当有一个元素时,,符合题意;
当时,无解.
∴综上,.
4.解:(1)若是的充分不必要条件,所以是A的真子集,
当时,由,可得;
当时,,即,
又(等号不同时取),解得,又,.
综上,实数m的取值范围为.
(2)若时,当时,即,可得;
当时,需满足或,解得(舍)或,
即,时, .
一、选择题
1.【答案】A
【解析】由题意得,,故A选项正确,BCD错误.
2.【答案】A
【解析】:,.
3.【答案】A
【解析】,,则,
则的元素个数为16.
4.【答案】B
【解析】由题意可知:为偶数为奇数,偶数+奇数=奇数,故属于奇数集,即.
5.【答案】C
【解析】因为元素,所以有或两种情况,当时,集合中元素,不满足集合元素的互异性;当时,即,当时,不符合题意;当时,集合为,满足,符合条件.
6.【答案】D
【解析】因为命题“,使得”是假命题,所以其命题的否定“,使得”是真命题:当时,不等式即,符合题意;当时,命题为真等价于,解得,综上所述,.
7.【答案】B
【解析】因为且,故集合中的元素必然包含3,根据可知,集合中的元素可能包含,故满足条件的集合等价于的子集,则集合的个数是个.
8.【答案】A
【解析】解方程,因式分解得,解得或,故.当时,方程无解,即,空集是任意非空集合的真子集,满足.当时,,由可知:若,解得;若,解得.综上,实数的取值集合为.
9.【答案】1
【解析】显然,①若,则解得,此时,不满足集合中元素的互异性;②若,则,则,,时即可满足集合中元素的互异性,满足题意;
③若,则,则或可解得或.经检验这两种情况均不满足集合中元素的互异性.综上可知,.
10.解:(1)集合,,
由题意,
①若,则,则;
②若或,则
解得:,将代入方程得:得:,
即符合要求;
③若,则,即
即的两根分别为、0,
则有且,则.
综上所述,实数的取值范围是或.
(2),,
则,即 ,
即0和是方程的两根,
,,
解得:或(舍去),
故.
11.解:(1)①若,此时,即,此时,满足题意;
②若,此时,即,若,则满足或,
又因为,得.
综上,实数m的取值范围为.
(2)p是q的充分不必要条件,是的真子集,
则,且等号不能同时成立,解得.
12.解:(1)命题 : , 为假命题,
当 时,方程为 ,解得,此时命题 为真命题,不符合题意;
当 时, , 为假命题等价于一元二次方程 无实根,
所以 ,解得 .
故实数的取值集合.
(2)由 ,得 ,即.
因为“ ”是“ ”的必要条件,所以 .
当 时, ,解得 ;
当 时,,解得 .
综上所述,实数的取值集合为或.
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第一章 集合与逻辑全章高频重点题型突破
基础拿分:高频题型归纳
题型1 集合的三要素与表示法
题型2 集合间的基本关系
题型3 集合的基本运算
题型4 充分条件与必要条件
题型5 全称量词与存在量词
核心提升:重难题型归纳
题型 含参集合的分类讨论
题型专练:高频重难特训
◆题型1 集合的三要素与表示法
1.集合且的元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【解析】因为且,所以有5个元素.
2.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以.对于A:不成立,A错误;对于B:成立,B正确;对于C:成立,C错误;对于D:成立,D错误.
3.下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不是整数;0属于自然数;是有理数;是实数,综上只有C正确.
4.下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数 B.中国著名的数学家
C.高一年级视力比较好的同学 D.某学校2026~2027学年度第一学期全体高一学生
【答案】D
【解析】对于A,“非常接近”不具有确定性,根据元素的确定性可知A错误.对于B,“著名”不具有确定性,根据元素的确定性可知B错误.对于C,“视力比较好”不具有确定性,根据元素的确定性可知C错误.对于D,根据元素的确定性可知D正确,
5.已知,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【解析】根据题意,两集合相等则元素完全相同,故,整理得,解得或,当时,,集合为,元素各不相同,符合题意;当时,,集合同样为,元素各不相同,符合题意;因此实数的值为或.
6.已知集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为且,则得(I)或(II),由(I)解得,由(II)解得,故实数的取值范围是.
7.(多选)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
【答案】CD
【解析】10以内的质数有2,3,5,7,所以A正确;集合中的元素具有无序性的性质,所以B正确;集合中元素具有互异性的性质,正确解集为,所以C选项错误;是元素,是集合,概念不同,所以D选项错误.
8.已知集合只有一个元素,则a的值为_______________.
【答案】0或1
【解析】集合只有一个元素,即在实数范围内只有一个解,分两种情况讨论:当时,方程为,解得,集合只有1个元素,符合题意,当时,只有一个解等价于判别式,解得,符合题意,综上,的值为或.
9.已知集合.
(1)求满足的条件;
(2)若,求的值.
9.解:(1)由题意有: ,即 ,解得,
所以a满足的条件为;
(2)由,所以或 ,
当时, ,又因为 ,不满足元素的互异性,
当 时,即 ,且,解得,
所以若,的值是.
10.用列举法表示下列集合:
(1)小于的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)大于1且小于的所有偶数组成的集合;
(4)由1~15以内的所有质数组成的集合.
10.解:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,
.
(2)设方程的所有实数根组成的集合为B,解方程得或,
.
(3)由题意,设大于1且小于13的所有偶数组成的集合为,
.
(4)由题意,设由1~15以内的所有质数组成的集合为,
.
11.用描述法表示下列集合:
(1);
(2)36的所有整因数组成的集合;
(3)二次函数的函数值组成的集合;
(4)反比例函数的自变量组成的集合;
(5)不等式的解集;
(6)被9除余2的所有整数组成的集合.
11.解:(1)根据题意可知,;
(2)根据题意可知,36的所有整因数组成的集合为;
(3)二次函数的函数值为y,
∴二次函数的函数值y组成的集合为;
(4)反比例函数的自变量为x,
∴反比例函数的自变量组成的集合为;
(5)由,得,∴不等式的解集为;
(6)由题意被9除余2的所有整数组成的集合可用描述法表示为.
◆题型2 集合间的基本关系
12.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.
13.满足条件Ü的集合M的个数为( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.7个
【答案】D
【解析】由题意得,集合中的元素可能为2,3,4个当集合中含有两个元素时,可为;当集合中含有三个元素时,可为;当集合中含有四个元素时,可为;综上所述满足条件的集合的个数为7个.
14.集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【解析】由题意得:,解得,又,所以,所以,所以,所以集合的真子集的个数为.
15.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由集合,,根据集合补集的定义与运算,可得或.
16.已知集合,,则中元素的个数为( )
A.0 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【解析】由题知,所以,有6个元素.
17.设、是实数,集合,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为、是实数,集合,,且,因为且,若,则,解得,此时,集合中的元素不满足互异性,不符合题意;若,即,解得或,因为,故应舍去,所以,则,
于是有,可得,符合题意.综上所述,,,故.
18.已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】由题意,因集合或 ,,则或,即或,即实数的取值范围是
19.已知非空集合,且⫋,则___________
【答案】8
【解析】由题意得,中只有1个元素,则,解得,当时,,此时,则,当时,,此时,则,则.
20.已知, ,若,,求实数a组成的集合C的真子集.
20.解:因为,所以,解得或,
当时,则,,此时满足,
当时,则,,此时满足,
从而实数a组成的集合为,C的真子集为,,.
21.已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
21.解:(1)当时,得,解得或,
所以.
(2)因为,所以,解得,
所以.
因为,所以,解得,
所以b的取值范围是.
◆题型3 集合的基本运算
22.设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,所以.
23.已知集合,,则如图所示的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题知阴影部分表示的集合为.
24.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为集合,所以.
25.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,故.又因为,所以.
26.设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由集合,可得,又由集合,可得.
27.已知全集,且,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】全集,而,则,因此,所以集合.
28.已知全集,集合,若,则( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【解析】因为 ,且 ,所以从全集 中去掉元素 后,得到
又 ,因此解得
29.设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由全集,集合,得,而,所以.
30.已知集合 均为 的子集,且 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据补集定义,是实数集中所有不属于的元素构成的集合,
已知,说明不存在元素同时满足且,即对任意,都有,因此,
选项A:推导得,并非,故A错误;选项B:因为,故,仅当时等于,不是恒成立,故B错误;选项C:当时,恒成立,故C正确;选项D:举反例:取,,满足,但,故D错误.
31.设集合,其中为实数.令集合,若恰有一个元素,则的元素之和为________.
【答案】5或10
【解析】由集合,得,,当时,或,则或;
当时,或,则或,当时,,,有两个元素,不合题意;当时,,,有一个元素,符合题意,则,元素之和为;当时,,,有一个元素,符合题意,则,元素之和为,所以元素之和为5或10.
◆题型4 充分条件与必要条件
32.“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为集合是集合的真子集,所以是的必要不充分条件,A错误;因为集合是集合的真子集,所以是的充分不必要条件,B正确;因为集合与集合之间不存在包含关系,所以是的既不充分也不必要条件,C错误;因为集合是集合的真子集,所以是的必要不充分条件,D错误.
33.条件,条件,若是的充分不必要条件,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,当,,此时不等式无解,当,此时,所以,解得,即,已知,且是的充分不必要条件,所以集合是集合的真子集,所以.
34.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】不等式可化为,即.若成立,一定满足,因此充分性成立;若满足,不一定满足,因此,必要性不成立.故“”是“”的充分不必要条件.
35.若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由“”是“”的必要不充分条件,得集合是集合的真子集,则,解得,所以实数的取值范围是.
36.设甲:且,乙:且,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】根据充分条件,必要条件的定义,若”且”则”且”是真命题,充分性成立.
反之是假命题,比如当,时满足且,但推不出且.
37.设集合、是全集的两个子集,则是的( )
A.充分但非必要条件 B.必要但非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】D
【解析】若,可得,但集合不一定等于全集,所以充分性不成立;例如:设全集,集合,此时满足,但集合不是集合的子集,所以必要性不成立,综上可得,是的既非充分也非必要条件.
38.设集合,集合,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,若,则,所以,解得,当时,,此时,所以是的充要条件,故“”的一个必要不充分条件是.
39.已知p是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的充要条件,那么p是q的____________条件.
【答案】充分不必要
【解析】由已知得,.但由于r推不出p,所以q推不出p,故p是q的充分不必要条件.
40.已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
40.解:(1)把代入集合,得 ,,
或.
(2)设,,若是的必要不充分条件,则真包含B,
那么,解得 ,
所以的取值范围为.
◆题型5 全称量词与存在量词
41.命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若,,则,即,故原命题为真命题的一个充分不必要条件是.
42.命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解不等式可得,通过否定命题的定义可知,的否定为.
43.已知命题,;命题,,则( )
A.和都是真命题
B.和都是真命题
C.和都是真命题
D.和都是真命题
【答案】C
【解析】因为,所以是假命题,是真命题;若,则;若,则,故是真命题.
44.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C.,≥ D.,≥
【答案】B
【解析】根据全称量词命题否定的定义,命题“,”的否定是:“,”.
45.若命题,则是( )
A.且 B.或 C.且 D.
【答案】B
【解析】命题,则是或.
46.命题“,使”的否定是( )
A.,使
B.,使
C.,使
D.,使
【答案】B
【解析】命题“,使”的否定是“”.
47.已知集合,集合,若命题“,使得”为真命题,命题“,都有”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为集合,集合,命题“,使得”为真命题,所以,又命题“,都有”为假命题,可知集合不是集合的子集,当时,,解得,此时,不满足,当时,,解得,因为,所以或,由,解得;由,解得,因此得到,又因为集合不是集合的子集,所以或,解得或,结合,可得.
48.下列命题是全称量词命题且是真命题的是( )
A.存在实数,使
B.所有的素数都是奇数
C.平面内存在一条直线与两条相交直线都平行
D.每个四边形的内角和都是360°
【答案】D
【解析】选项A:含存在量词“存在”,为存在量词命题,不符合要求;且对任意实数,均有,故,该命题为假命题,排除;选项B:含全称量词“所有的”,为全称量词命题;但素数2是偶数,不是奇数,存在反例,故该命题为假命题,排除;选项C:含存在量词“存在”,为存在量词命题,不符合要求;且平面内平行于同一直线的两条直线互相平行,不可能与两条相交直线同时平行,该命题为假命题,排除;选项D:含全称量词“每个”,为全称量词命题;任意四边形均可分割为个不重叠的三角形,结合三角形内角和为,可得四边形内角和为,该命题为真命题,符合要求
49.已知命题p:,,则( )
A.:,,且为真命题
B.:,,且为真命题
C.:,,且为假命题
D.:,,且为假命题
【答案】D
【解析】全称命题的否定为特称命题,故命题的否定为.对二次函数,配方得,对任意,,因此恒成立,即命题为真命题.根据命题与否定的真假性相反,为假命题.综上,,且为假命题.
50.甲、乙、丙三人中,一人是律师,一人是医生,一人是记者.已知丙的年龄比医生大;甲的年龄和记者不同;记者的年龄比乙小.根据以上情况,下列判断正确的是( )
A.甲是律师,乙是医生,丙是记者 B.甲是医生,乙是记者,丙是律师
C.甲是医生,乙是律师,丙是记者 D.甲是记者,乙是医生,丙是律师
【答案】C
【解析】由甲的年龄和记者不同,记者的年龄比乙小,得到丙是记者,从而排除B和D;由丙的年龄比医生大,且记者的年龄比乙小,得到乙不是医生,从而乙是律师,甲是医生,可以确定A错误,C正确.
51.(多选)已知集合M,N的关系如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.
B.“”是真命题
C.“,使得”是真命题
D.
【答案】ACD
【解析】选项A:由图可知,集合 与集合 有重叠部分,即公共元素,所以 ,故选项A正确; 选项B: 表示集合 在全集 中的补集,即图中 圆圈外部的区域.由图可知,集合 中有一部分元素在 的外部(即 独有的部分),这部分元素属于 但也属于 ,因此“”意味着 中没有元素在 外,即 ,这与图形不符,故选项B错误;选项C:命题“,使得”等价于 .由图可知两集合有交集,故存在这样的元素,选项C正确;
选项D:根据集合运算的德·摩根定律, 恒成立,表示既不在 中也不在 中的元素集合等于不在 与 并集中的元素集合,故选项D正确.
52.命题“,”的否定是__________.
【答案】,
【解析】命题“,”的否定是“,”.
53.已知命题“,使得”为真命题,则实数的取值范围为____.
【答案】
【解析】因为命题“,使得”为真命题,所以,解得或,即实数的取值范围为.
54.已知集合,集合,其中.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数m的取值范围;
(3)设命题p:,使得.若命题p为真命题,求实数m的取值范围.
54.解:(1)解不等式,得.
当时,,故.
因此.
(2)“”是“”的必要不充分条件.
由题意得:,列不等式组:,解得,
所以实数m的取值范围为.
(3)由,解得或,
命题p为真或,
即或得:或.
◆题型 含参集合的分类讨论
1.已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
1.解:(1)因为,{或},,
所以,解得,即的取值范围为.
(2)当时,满足,此时,解得.
当时,或,
解得或,
综上,或,即的取值范围为.
2.已知集合,
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
2.解:(1)当时,,或,则.
(2),,
则,解得,所以实数的取值范围为.
3.已知集合,集合.
(1)若集合B为单元素集合,求实数a的值;
(2)若AB=A,求实数a的取值范围.
3.解:(1)仅有一个元素,
,
(2),,
当时,,符合题意;
当有一个元素时,,符合题意;
当时,无解.
∴综上,.
4.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,求实数的取值范围.
4.解:(1)若是的充分不必要条件,所以是A的真子集,
当时,由,可得;
当时,,即,
又(等号不同时取),解得,又,.
综上,实数m的取值范围为.
(2)若时,当时,即,可得;
当时,需满足或,解得(舍)或,
即,时, .
一、选择题
1.已知集合,下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,,故A选项正确,BCD错误.
2.已知命题,则命题为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】:,.
3.已知集合,,则的元素个数为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
【答案】A
【解析】,,则,
则的元素个数为16.
4.设集合,(偶数集),,(奇数集),,若,则( )
A. B. C. D.均不属于
【答案】B
【解析】由题意可知:为偶数为奇数,偶数+奇数=奇数,故属于奇数集,即.
5.已知,则实数的值为( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】因为元素,所以有或两种情况,当时,集合中元素,不满足集合元素的互异性;当时,即,当时,不符合题意;当时,集合为,满足,符合条件.
6.若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为命题“,使得”是假命题,所以其命题的否定“,使得”是真命题:当时,不等式即,符合题意;当时,命题为真等价于,解得,综上所述,.
7.设集合,,若集合且,则满足条件的集合的个数是( )
A. B.8 C.16 D.
【答案】B
【解析】因为且,故集合中的元素必然包含3,根据可知,集合中的元素可能包含,故满足条件的集合等价于的子集,则集合的个数是个.
8.已知集合,,若,则实数m的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解方程,因式分解得,解得或,故.当时,方程无解,即,空集是任意非空集合的真子集,满足.当时,,由可知:若,解得;若,解得.综上,实数的取值集合为.
二、填空题
9.已知,且集合与集合表示同一个集合,则实数__________.
【答案】1
【解析】显然,①若,则解得,此时,不满足集合中元素的互异性;②若,则,则,,时即可满足集合中元素的互异性,满足题意;
③若,则,则或可解得或.经检验这两种情况均不满足集合中元素的互异性.综上可知,.
三、解答题
10.设集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若 ,求实数a的取值范围
10.解:(1)集合,,
由题意,
①若,则,则;
②若或,则
解得:,将代入方程得:得:,
即符合要求;
③若,则,即
即的两根分别为、0,
则有且,则.
综上所述,实数的取值范围是或.
(2),,
则,即 ,
即0和是方程的两根,
,,
解得:或(舍去),
故.
11.已知集合,集合
(1)若,求实数m的取值范围.
(2)若,,p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
11.解:(1)①若,此时,即,此时,满足题意;
②若,此时,即,若,则满足或,
又因为,得.
综上,实数m的取值范围为.
(2)p是q的充分不必要条件,是的真子集,
则,且等号不能同时成立,解得.
12.已知命题 : , 为假命题.
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“ ”是“ ”的必要条件,求实数的取值集合.
12.解:(1)命题 : , 为假命题,
当 时,方程为 ,解得,此时命题 为真命题,不符合题意;
当 时, , 为假命题等价于一元二次方程 无实根,
所以 ,解得 .
故实数的取值集合.
(2)由 ,得 ,即.
因为“ ”是“ ”的必要条件,所以 .
当 时, ,解得 ;
当 时,,解得 .
综上所述,实数的取值集合为或.
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