内容正文:
第1章
集合
第1讲 描述运动的基本概念
高考模拟练
第1讲 描述运动的基本概念
应用实践
1.[2025福建莆田第六中学期中]已知集合A={a2+8|a∈N},B={b2+29|b∈N},若A∩B=P,则P中的元素有
( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.至少3个
C
解析 由a2+8=b2+29,得21=a2-b2=(a-b)(a+b).
因为a,b∈N,所以a>b且a-b<a+b,
所以 或
解得 或
所以P=A∩B={33,129},所以P中的元素有2个.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江苏淮安调研]已知集合A={八,校,联,盟},若集合B1,B2,B3,…,Bk是集合A的k个不同子集,且B1∪B2
∪B3∪…∪Bk⫋A,则k的最大值是 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
D
解析 集合A的子集有⌀,{八},{校},{联},{盟},{八,校},{八,联},{八,盟},{校,联},{校,盟},{联,盟},{八,校,
联},{八,校,盟},{八,联,盟},{校,联,盟},{八,校,联,盟}.
因为B1∪B2∪B3∪…∪Bk⫋A,且k的值最大,所以三元素子集最多有一个,不妨取{校,联,盟},则剩余的集
合只能是{校,联,盟}的真子集,即⌀,{校},{联},{盟},{校,联},{校,盟},{联,盟},所以k的最大值为8.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[多选题][2025江苏苏州中学月考]对任意的A,B⊆R,记AB={x|x∈A∪B,x∉A∩B},并称AB为集
合A,B的对称差.例如:若A={1,2,3},B={2,3,4},则AB={1,4}.下列说法正确的是 ( )
A.若A,B⊆R且AB=B,则A=⌀
B.若A,B⊆R且AB=⌀,则A=B
C.若A,B⊆R且AB⊆A,则A⊆B
D.存在A,B⊆R,使得AB≠(∁UA)(∁UB)
AB
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对于A,因为A,B⊆R且AB=B,所以B={x|x∈A∪B,x∉A∩B},所以A⊆B,且B中元素不能出现在A
∩B中,所以A=⌀,故A正确.
对于B,因为A,B⊆R且AB=⌀,所以⌀={x|x∈A∪B,x∉A∩B},所以A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B
正确.
对于C,因为AB⊆A,所以{x|x∈A∪B,x∉A∩B}⊆A,所以B⊆A,故C错误.
对于D,易得(∁UA)(∁UB)={x|x∈(∁UA)∪(∁UB),x∉(∁UA)∩(∁UB)},又(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B),(∁
UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B),所以(∁UA)(∁UB)={x|x∈∁U(A∩B),x∉∁U(A∪B)}={x|x∈A∪B,x∉A∩B},而
AB={x|x∈A∪B,x∉A∩B},所以AB=(∁UA)(∁UB),故D错误.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026北京八一学校月考]已知集合M={2 025,π,-1,0,28},设M的所有非空子集Mi(i=1,2,…,31)中所有元
素的乘积为mi(i=1,2,…,31),则m1+m2+…+m31=_______.
-1
解析 ①含元素0的子集有24=16,这些子集中所有元素的乘积为0.
②不含元素0,含元素-1,且含有其他元素的子集有23-1=7个.
③不含元素0,不含元素-1,含有其他元素的子集有23-1=7个,而②③中除-1外元素是一一对应的,则所有
元素的乘积互为相反数,故mi的和为0.
④只含有元素-1的子集只有一个,此时mi=-1.
所以m1+m2+…+m31=-1.
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026湖北武汉第二中学检测]已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|qx2+px+1=0},且A∩B≠⌀,A∩(∁RB)=
{-2},其中p,q均为不等于零的实数,则p+q=_________.
-1或5
解析 设x0∈A,则x0≠0, +px0+q=0,
即q +p· +1=0,所以 ∈B.
由A∩B≠⌀知,存在x0∈A,使得 ∈B且x0= ,解得x0=±1.
由A∩(∁RB)={-2},得-2∈A,-2∉B,则A={1,-2}或A={-1,-2}.
若A={1,-2},则B= ,此时 解得 所以p+q=-1.
若A={-1,-2},则B= ,此时 解得 所以p+q=5.
综上,p+q=-1或5.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026江苏南京第二十九中学期中]已知集合M={x∈N|6≤x≤29},集合A,B,C满足:①每个集合中恰有8
个元素;②A∪B∪C=M.若集合P中元素的最大值与最小值之和称为P的幸运数,记作X(P),则X(A)+X(B)+
X(C)的最大值与最小值之和为_______.
210
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当集合A,B,C中元素的最小值分别是6,7,8,最大值分别为29,22,15时,X(A)+X(B)+X(C)最小,此时A
={6,23,24,25,26,27,28,29},B={7,16,17,18,19,20,21,22},C={8,9,10,11,12,13,14,15},所以X(A)=6+29=35,X
(B)=7+22=29,X(C)=8+15=23,所以X(A)+X(B)+X(C)的最小值为35+29+23=87.
当集合A,B,C中元素的最小值分别是6,13,20,最大值分别为29,28,27时,X(A)+X(B)+X(C)最大,此时A={6,
7,8,9,10,11,12,29},B={13,14,15,16,17,18,19,28},C={20,21,22,23,24,25,26,27},所以X(A)=6+29=35,X(B)=1
3+28=41,X(C)=20+27=47,所以X(A)+X(B)+X(C)的最大值为35+41+47=123.
所以X(A)+X(B)+X(C)的最大值与最小值之和为87+123=210.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025江苏兴化中学月考]已知集合A= x ,B={2,3},且A≠⌀,A∩B=A.
(1)若n=0,求实数m的值;
(2)若A=B,求实数m,n的值;
(3)若C={x|ax-3>0},且实数m的所有可能取值构成的集合为D,集合C∩D中恰有2个元素,求实数a的取值
范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)当n=0时,A= ,又A≠⌀,所以m≠0,所以A= .
因为A∩B=A,所以A⊆B,所以 =2或 =3,解得m=12或m=-12.
(2)因为A=B,B={2,3},所以A={2,3},所以2和3为方程nx2-mx+ -6=0的两个实数根,所以n≠0.
由根与系数的关系得 =5, =6,解得m= ,n= ,此时Δ=(-m)2-4n× = -4× × = >
0,所以m= ,n= .
(3)因为A∩B=A,所以A⊆B.
①当n=0时,若m=0,则A=⌀,与题意不符;若m≠0,则由(1)得m=12或m=-12.
②当n≠0时,若Δ=0,则(-m)2-4n· =0(*).
第1讲 描述运动的基本概念
当2∈A时,4n-2m+ -6=0,与(*)联立解得m=4,n=1,此时A={2},满足A⊆B.
当3∈A时,9n-3m+ -6=0,与(*)联立解得m=6,n=1,此时A={3},满足A⊆B.
若Δ>0,即(-m)2-4n >0,则A=B,由(2)得m= ,n= .
所以D= .
由题意知a≠0.
当a>0时,C= ,所以 ≤ <6,解得 <a≤ .
当a<0时,C= ,所以4< ≤ ,无解.
综上,实数a的取值范围为 .
第1讲 描述运动的基本概念
迁移创新
8.[2026浙江强基联盟联考]对于集合M,N,记MN={x|x∈M∪N且x∉M∩N},M-N={x|x∈M且x∉N},|M|
为集合M中元素的个数.
(1)若M={x|0≤x≤6},N={x||x-1|≤2},求MN,M-N;
(2)判断MN=(M-N)∪(N-M)是否成立,若成立,给出证明;若不成立,请举出反例;
(3)已知有限集A,B,C满足|AB|+|BC|=|AC|,试用含A,C的式子表示满足条件的集合B的个数.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)易得N={x|-2≤x-1≤2}={x|-1≤x≤3}.
又M={x|0≤x≤6},
所以M-N={x|3<x≤6},M∪N={x|-1≤x≤6},M∩N={x|0≤x≤3},
所以MN={x|-1≤x<0或3<x≤6}.
(2)MN=(M-N)∪(N-M)成立.
证明如下:
由题意得,M-N={x|x∈M且x∉N},N-M={x|x∈N且x∉M},
所以(M-N)∪(N-M)={x|x∈M∪N且x∉M∩N},
所以MN=(M-N)∪(N-M).
(3)如图,将A∪B∪C划分成Ni(i=1,2,3,…,7)个没有交集的集合,每一个集合中的元素个数为|Ni|=ni(i=1,2,
3,…,7).
第1讲 描述运动的基本概念
由图可知,|AB|=n1+n3+n5+n6,|BC|=n2+n5+n3+n7,|AC|=n1+n2+n6+n7.
因为|AB|+|BC|=|AC|,所以n1+n3+n5+n6+n2+n5+n3+n7=n1+n2+n6+n7,
化简得n3+n5=0,所以n3=n5=0,即N3=N5=⌀.
由N3=⌀可知(A∩C)⊆B,由N5=⌀可知B⊆(A∪C),所以(A∩C)⊆B⊆(A∪C).
不妨设集合B=(A∩C)∪D,其中集合D∩(A∩C)=⌀,D⊆(A∪C).
易知AC={x|x∈A∪C且x∉A∩C},所以⌀⊆D⊆AC,
所以满足条件的集合B的个数等于满足条件的集合D的个数,为2|AC|.
第1讲 描述运动的基本概念
素养评析 本题第(1)问主要考查数学抽象的核心素养,需根据题中定义进行相应求解;第(2)问除了考
查数学抽象的核心素养外,还考查了逻辑推理的核心素养,需先通过归纳推理初步猜想结论,再通过演
绎推理进行严格证明;第(3)问考查了数学抽象、数学建模的素养,将题中条件通过题中定义转化为关
于集合交集中元素个数的等量关系,体现了数学建模中“抽象问题具体化、符号化”的思想,进而通过
分析数量关系得到集合间的关系,从而对满足题意的集合B进行计数,这体现了抽象概括能力.
第1讲 描述运动的基本概念
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