章末检测(一)集合与常用逻辑用语-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教师用书word(人教B版)
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
本单元卷为高中数学“集合与常用逻辑用语”章末检测,通过基础巩固、能力提升、创新应用的梯度设计,全面考查集合运算、逻辑命题、充分必要条件等核心知识,适配单元复习,培养数学抽象与逻辑推理素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|8/40|集合交并补、命题否定(如第2题全称命题否定)|基础概念辨析,强调符号语言转换|
|多项选择|3/18|存在与全称命题、充分条件(如第10题方程实根条件)|选项分层,考查逻辑推理严谨性|
|填空|3/15|集合运算实际应用(如第12题竞赛人数)、创新定义(第14题集合分拆)|结合生活情境,渗透数学建模|
|解答|5/77|集合综合运算(第15题)、新定义证明(第19题A⊕1与B关系)|分层设问,突出抽象思维与综合应用|
内容正文:
章末检测(一) 集合与常用逻辑用语
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(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.若A={1,2,6},B={2,3,4,5,6},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:B 因为A={1,2,6},B={2,3,4,5,6},所以A∩B={2,6},所以集合A∩B中元素的个数为2.故选B.
2.命题“∀x∈R,x2-2x+12≤0”的否定为( )
A.∀x∉R,x2-2x+12≤0
B.∀x∈R,x2-2x+12>0
C.∃x0∈R,-2x0+12>0
D.∃x0∉R,-2x0+12>0
解析:C 原命题是全称量词命题,其否定是存在量词命题,注意到是否定结论而不是否定条件,所以原命题的否定是∃x0∈R,-2x0+12>0.故选C.
3.已知全集U=R,集合A={x|1<x≤3},B={x|x>2},则A∩(∁UB)等于( )
A.{x|1<x≤2} B.{x|2<x≤3}
C.{x|1≤x≤2} D.{x|1≤x≤3}
解析:A 由B={x|x>2},得∁UB={x|x≤2},因为A={x|1<x≤3},所以A∩(∁UB)={x|1<x≤2}.故选A.
4.“x2+|y|=0”是“xy=0”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
解析:A x2+|y|=0⇔x=y=0,xy=0⇔x=0或y=0,所以“x2+|y|=0”是“xy=0”的充分不必要条件.故选A.
5.已知集合A={x|x<a},B={x|x<2},且A∪(∁RB)=R,则a满足( )
A.{a|a≥2} B.{a|a>2}
C.{a|a<2} D.{a|a≤2}
解析:A ∁RB={x|x≥2},则由A∪(∁RB)=R,得a≥2,故选A.
6.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B中的所有元素之和为( )
A.0 B.2
C.3 D.6
解析:D 依题意,A*B={0,2,4},其所有元素之和为6,故选D.
7.已知集合U为全集,集合M∩N≠∅,M∪N≠U,则( )
A.M∪(∁UN)⊆M B.M∩(∁UN)=M
C.∁U(M∪N)⊇(∁UN) D.∁U(M∩N)⊇(∁UM)
解析:D 对于A,因为M∩N≠∅,则M,N均不为空集.因为M∪N≠U,所以,当N⊆M时,则M∪(∁UN)=U.又因为M为U的真子集,A错;对于B,若M⊆N,则M∩(∁UN)=∅,B错;
对于C,因为∁U(M∪N)=(∁UM)∩(∁UN),所以∁U(M∪N)⊆(∁UN),C错;对于D,因为∁U(M∩N)=(∁UM)∪(∁UN),所以∁U(M∩N)⊇(∁UM),D对.故选D.
8.命题“∀1≤x≤2,x2-a≤0”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A.a≥4 B.a≥3
C.a≤4 D.a≤3
解析:B 因为命题“∀1≤x≤2,x2-a≤0”是真命题,所以∀1≤x≤2,a≥x2恒成立,所以a≥4,结合选项,命题是真命题的一个必要不充分条件是a≥3,故选B.
二、多项选择题(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项中,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,有选错的得0分)
9.在下列命题中,真命题的是( )
A.∃x∈R,x2+x+3=0
B.∀x∈Q,x2+x+1是有理数
C.∃x,y∈Z,使3x-2y=10
D.∀x∈R,x2>|x|
解析:BC A中,x2+x+3=0有Δ=1-12=-11<0,所以方程无实数解,假命题.
B中,对于∀x∈Q,x2,x,1都是有理数,故它们的和也为有理数,真命题.
C中,当x=4,y=1时有3x-2y=10,真命题.
D中,当x=时,有x2<|x|,假命题.故选B、C.
10.一元二次方程ax2+4x+3=0(a≠0)有实根的充分不必要条件可以是( )
A.a<0 B.0<a<
C.a≤ D.a≤且a≠0
解析:AB 若方程ax2+4x+3=0(a≠0)有实根,
则解得a≤且a≠0,
则一元二次方程ax2+4x+3=0(a≠0)有实根的充要条件是a≤且a≠0.因此它有实根的充分不必要条件应为(-∞,0)∪的真子集,结合选项知A、B正确,C、D错误,故选A、B.
11.对任意A,B⊆R,记A⊕B={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},并称A⊕B为集合A,B的对称差.例如:若A={1,2,3},B={2,3,4},则A⊕B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A.若A,B⊆R且A⊕B=B,则A=∅
B.若A,B⊆R且A⊕B=∅,则A=B
C.若A,B⊆R且A⊕B⊆A,则A⊆B
D.存在A,B⊆R,使得A⊕B≠(∁RA)⊕(∁RB)
解析:AB 对于A,因为A⊕B=B,所以B={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},所以A⊆B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A=∅,即A正确;对于B,因为A⊕B=∅,所以∅={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},即A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,即B正确;对于C,因为A⊕B⊆A,所以{x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)}⊆A,所以B⊆A,即C错误;对于D,由于(∁RA)⊕(∁RB)={x|x∈(∁RA)∪(∁RB),x∉(∁RA)∩(∁RB)}={x|x∈∁R(A∩B),x∉∁R(A∪B)}={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},而A⊕B={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},故A⊕B=(∁RA)⊕(∁RB),即D错误.故选A、B.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.某班同学参加数学、物理竞赛,有15名同学参加了数学竞赛,11名同学参加了物理竞赛,其中两个竞赛都参加的有5名.这两个竞赛中,这个班共有 21 名学生参赛.
解析:因为15名同学参加了数学竞赛,11名同学参加了物理竞赛,两个竞赛都参加的有5名,所以只参加了数学竞赛的有10名同学,只参加了物理竞赛的有6名同学,则参加这两个竞赛的同学共有10+6+5=21名.
13.已知p:x<2m-1或x>-m,q:x<2或x≥4,若p是q的必要条件,则实数m的取值范围是 .
解析:设A={x|x<2m-1或x>-m},B={x|x<2或x≥4},若p是q的必要条件,则B⊆A:
(1)当2m-1>-m时,即m>时,A=R,B⊆A成立;
(2)当2m-1≤-m时,即m≤,若B⊆A,此时无解.综上:m>.
14.若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为集合A的同一种分拆,则集合A={a,b}有 9 种不同的分拆.
解析:集合A={a,b}的子集有∅,{a},{b},{a,b},对A1分四种情况分析:
(1)当A1=∅时,则A2={a,b},有1种分拆;
(2)当A1={a}时,则A2可为{b},{a,b},有2种分拆;
(3)当A1={b}时,则A2可为{a},{a,b},有2种分拆;
(4)当A1={a,b}时,则A2可为∅,{a},{b},{a,b},有4种分拆.故共有9种.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知集合A={x|-4<x<2},B={x|x<-5或x>1},C={x|m-1≤x≤m+1}.
(1)求A∩B,A∩(∁RB);
(2)若B∩C=∅,实数m的取值范围.
解:(1)∵A={x|-4<x<2},B={x|x<-5或x>1},
∴A∩B={x|1<x<2}.
又∁RB={x|-5≤x≤1},∴A∩(∁RB)={x|-4<x≤1}.
(2)B∩C=∅,且C≠∅,则需解得故实数m的取值范围为-4≤m≤0.
16.(本小题满分15分)求证:关于x的方程x2+mx+1=0有两个负实根的充要条件是m≥2.
证明:充分性:
∵m≥2,∴Δ=m2-4≥0,
方程x2+mx+1=0有实根,设x2+mx+1=0的两根为x1,x2,
由x1x2=1>0,∴x1,x2同号,
又x1+x2=-m≤-2,
∴x1,x2同为负根.
必要性:
∵x2+mx+1=0的两个实根x1,x2均为负,且x1x2=1,
∴m-2=-(x1+x2)-2=--2
=-=-≥0,
∴m≥2.命题得证.
17.(本小题满分15分)已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-3或x≥1}.
(1)求∁RA,(∁RB)∩A;
(2)若集合C={x|2m<x<m+1},且“∃x∈C,x∈A”为假命题,求实数m的取值范围.
解:(1)对于集合A={x|-2≤x≤3},根据补集定义,∁RA={x|x<-2或x>3}.
对于集合B={x|x<-3或x≥1},∁RB={x|-3≤x<1}.
那么(∁RB)∩A={x|-2≤x<1}.
(2)因为“∃x∈C,x∈A”为假命题,则其否定“∀x∈C,x∉A”为真命题,这意味着C中的元素都不在A中,即A∩C=∅.
当C=∅时,满足A∩C=∅,此时2m≥m+1,解得m≥1.
当C≠∅,即m<1时,要使A∩C=∅,则m+1≤-2或2m≥3.
由m+1≤-2,解得m≤-3.
由2m≥3,解得m≥,但m<1,所以2m≥3这种情况无解.
综上所得,实数m的取值范围是m≥1或m≤-3.
18.(本小题满分17分)设集合A={x|-1≤x≤2},非空集合B={x|2m<x<1}.
(1)若“x∈A”是“x∈B”成立的必要条件,求实数m的取值范围;
(2)若B∩(∁RA)的元素中只有一个整数,求实数m的取值范围.
解:(1)由“x∈A”是“x∈B”成立的必要条件,得B⊆A,
∵B≠∅,
∴2m<1,解得m<,∵A={x|-1≤x≤2},
∴2m≥-1,解得-≤m<,
综上所述,实数m的取值范围为.
(2)∵A={x|-1≤x≤2},∴∁RA={x|x<-1或x>2},B={x|2m<x<1},
若B∩(∁RA)中只有一个整数,则元素必然是-2,
∴-3≤2m<-2,则-≤m<-1,
综上所述,实数m的取值范围为.
19.(本小题满分17分)对于非空的有限整数集X,定义X2={x2|x∈X},X⊕n={x+n|x∈X},n∈Z.
(1)若集合A={-3,-2,0,2},求A2和A⊕2.
(2)已知A,B为非空的有限整数集,A⊕1⊆B且B2⊕(-1)⊆A.
①若A={-1,0},求集合B;
②证明:A⊆{-2,-1,0}.
解:(1)由题意可得A2={9,4,0},A⊕2={-1,0,2,4}.
(2)①设x∈B2,则x-1∈(B2⊕(-1)),
因为B2⊕(-1)⊆A,所以x-1∈A,所以(x-1)+1∈(A⊕1),
即x∈(A⊕1),因此B2⊆(A⊕1).
因为A={-1,0},所以A⊕1={0,1},所以B2⊆{0,1}⊆B,
由此可知B中至少有0和1两个元素,所以B2={0,1},
故B={0,1}或{-1,0,1}.
②证明:设x∈A,因为A⊕1⊆B,所以x+1∈B.
又因为B2⊕(-1)⊆A,所以(x+1)2-1∈A,即x2+2x∈A,
若0∈A,则02+2×0=0∈A,故A可以是{0};
若-1∈A,则(-1)2+2×(-1)=-1∈A,故A可以是{-1},{-1,0};
若-2∈A,则(-2)2+2×(-2)=0∈A,故A可以是{-2,0},{-2,-1,0};
若1∈A,则12+2×1=3∈A,32+2×3=15∈A,…,
像这样可以得到无限个A中的元素,不符合A是有限集;
若-3∈A,则(-3)2+2×(-3)=3∈A,32+2×3=15∈A,…,
同样不符合A是有限集;
同理可得,当x>1或x<-3(x∈Z)时,不符合A是有限集.
综上,A可以是{0},{-1},{-1,0},{-2,0},{-2,-1,0},
均满足A⊆{-2,-1,0}.
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