内容正文:
数学(一)集合与常用逻辑用语
(建议用时120分钟,满分150分)
一、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已知第合A=135,9,B={☑号≤0,则ArB=
A.{3,5}
B.{3,7}
C.[3,5]
D.[3,7)
2.命题“三角形不都是中心对称图形”的否定是
A.所有的三角形都不是中心对称图形
B.所有的三角形都是中心对称图形
C.存在一个三角形不是中心对称图形
D.存在一个三角形是中心对称图形
3.已知集合A={xx2-2x-3≤0},B={x0<x≤2},则CAB=
A.{x-1≤x≤0或2≤x≤3
B.{x-1≤x≤0或2<x≤3》
C.{x-1≤x<0或2≤x≤3》
D.{x|-1≤x<0或2<x≤3》
4.图中的阴影部分表示的集合为
U
A.A∩B∩C
B.(CuA)∩B∩C
C.A∩(CB)∩C
D.A∩B∩(C)
5.已知集合A={(x,y)|y=x,一10≤x≤10,x∈Z,y∈Z},则集合A中元素的个数为
A.9
B.7
C.5
D.3
6.已知集合A=(1,3,a},B={1,a十2},若{1}至(A∩B),则实数a的值为
A.1
B.2
C.2或-1
D.1或-1
7.已知x,y∈R,则“x>y>0”成立的一个充分不必要条件是
A.x>y
B.Wx+1>√Jy+1
C.2r>2>1
D.In(x-3)>In(y-3)
数学(一)第1页(共4页)
8.置换是抽象代数的一种基本变换,对于有序数组M:{m1,2,m3},有序数组N:{n1,n2,n},定
义“间距置换”:n1=m1一m2,2=2一m3,n3=m3一m1.已知有序数组T:{x,y,之},经过
一次“间距置换”后得到新的有序数组S:{a,3,b}(a≤b),且S中所有数之和为2026,则a=
A.1004
B.1007
C.1010
D.1013
二、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.已知全集U={x|x<10,x∈N},A∩(CuB)={1,5},(CuA)∩(CB)=(3,7,9},A∩B=
{4},则
A.8氏B
B.{5}二A
C.7∈Cw(AUB)
D.A的所有真子集个数为8
10.下列说法正确的是
A.“存在一个素数是偶数”是真命题
B.“Hx>1,2x+1>5”的否定是“Hx>1,2x+1≤5”
C.a2+b+c2=ab+ac+bc的充要条件是a=b=c
D.“x≠0”是“xy≠0”的必要不充分条件
11.设集合M={x:∈N1≤i≤n,i∈N*,n≥3},若3x,y,z∈M,使得y2=xz(x,y,之两两不等),
则称M为2集,下列结论正确的是
A.若{1,9,x}是2集,则x=3或81
B.若集合A是2集,集合B是非空数集,则AUB是2集
C.若集合A是2集,集合B={y,∈N1≤j≤m,j∈N*,m≥2},则C={aba∈A,b∈B}为
2集
D.Hp∈N*,3q∈N*且q≥3,使得{p十1,2p十1,3p十1,…,qp+1}是2集
班级
姓名
分数
题号
2
6
9
10
11
答案
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.若命题“彐x∈[一1,2],x2+1<m”是假命题,则实数m的取值范围是
13.为响应“AI十教育”号召,某校开设了AI绘画、AI编程、A配音三个兴趣小组,某班共有30名
同学报名参与(每人至少参加一个小组),有15人参加AI绘画,14人参加AI编程,13人参加
AI配音,同时参加AI绘画和A】编程的有5人,同时参加AI绘画和AI配音的有4人,有2人
同时参加三个兴趣小组,则只参加AI配音的人数为
14.已知集合U={m∈N1≤m≤101},集合M二U,对任意x,y∈M,有x+y在M,则集合M中元
素个数的最大值是
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四、解答题(本大题共5小题,共77分。解答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={yy=2x-1},B={xy=ln(1-2)}.
(1)求A∩B;
(2)设集合C={xx2<a},若AUC=A,求a的取值范围.
16.(本小题满分15分)
设集合A={xx2+4x=0.
(1)若集合B={x(x-3)(x-m)=0,m∈R},求AUB,某同学给出的解法是:因为A=
{-4,0},B={3,m},所以AUB={一4,0,3,m}.以上解法是否正确?为什么?
(2)若集合C={xx2十2(a+1)x十a2-1=0},C∩(CRA)=☑,求实数a的取值范围.
17.(本小题满分15分)
已知集合M={m关于x的方程x2一mx十m2一12=0有两个不相等的实数根},N
={m2m2-km-5k+4≥0}.
(1)若k=4,求M∩N;
(2)若“m∈N”是“m∈M”的必要条件,求实数k的取值范围.
数学(一)第3页(共4页)
18.(本小题满分17分)
已知集合A={x1<x<3},集合B={x2m≤x≤1-m}.
(1)若B中只有一个元素,求m的值;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,求实数m的取值范围;
(3)若命题“3x∈A,x∈B”是真命题,求实数的取值范围.
19.(本小题满分17分)
由正整数构成的集合M,N中至少有两个元素,且M,N满足:
①对于任意a,b∈M,若a≠b,都有ab∈N;
②对于任意a,b∈N,若u<b,则名∈M.
(1)若集合M=(1,2,4},求集合N;
(2)若集合M={a,b,c},其中a<b<c,证明:b2=ac;
(3)若集合M中有四个元素,求集合MUN中元素的个数.
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》·数学·
数学(一)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I,抽象概括能力Ⅱ,推理论证能力Ⅲ.运算求解能力Ⅳ.空间想象能力V.数据处理能力
Ⅵ.应用意识和创新意识
2.学科素养:
①数学抽象
②逻辑推理③数学建模
④直观想象
⑤数学运算⑥数据分析
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
[
Ⅲ
V VI
①
②③④
⑤⑥
档次
系数
1
选择题
5
交集的概念及运算
易
0.90
存在量词命题的
选择题
5
易
0.88
否定
3
选择题
5
补集的概念及运算
/
易
0.85
交并补混合运算、利
4
选择题
5
易
0.80
用Venn图求集合
列举法求集合中元
5
选择题
5
√
易
0.75
素的个数
利用集合元素的互
6
选择题
5
中
0.65
异性求参数
判断命题的充分不
选择题
分
0.60
必要条件
8
选择题
5
集合新定义、求参数
中
0.40
判断元素与集合的
关系、两个集合的关
9
选择题
6
易
0.80
系、根据交并补混合
运算确定集合
判断命题的真假、充
10
选择题
6
中
0.65
要条件的证明
集合新定义、判断全
11
选择题
6
中
0.40
称命题的真假
根据命题的真假求
12
填空题
参数
易
0.82
13
填空题
5
容斥原理的应用
易
0.75
利用集合中元素的
14
填空题
5
性质求集合元素
中
0.35
个数
·%1
·数学·
参考答案及解析
交集的概念及运算、
15
解答题
13
根据集合的包含关
/
易
0.80
系求参数
并集的概念及运算、
16
解答题
15
根据集合的包含关
分
0.70
系求参数
根据集合的包含关
17
解答题
15
中
0.60
系、必要条件求参数
根据命题真假求参
18
解答题
17
数、充分必要条件
L
中
0.55
求参
与集合有关的创
19
解答题
17
难
0.28
新题
奎考答案及解析
一、选择题
件,故B错误;对于C,若2>2>1,则x>y>0;若x
1.A【解析】由题知,集合A={1,3,5,7,9},B
>y>0,则2>2>1,故“2>2">1”是“x>y>0”
{≤0=[3,7),所以AnB=3,5.故
成立的一个充要条件,故C错误;对于D,若
ln(x-3)>ln(y-3),则x-3>y-3>0,即x>y
选A.
>3,由“x>y>3”是“x>y>0”成立的一个充分不必
2.B【解析】命题“三角形不都是中心对称图形”为存
要条件,故“ln(x-3)>ln(y-3)”是“x>y>0”成立
在量词命题,即“存在一个三角形不是中心对称图
的一个充分不必要条件,故D正确.故选D.
形”,它的否定为:所有的三角形都是中心对称图形
8.C【解析】由“间距置换”定义,得a=|x-yl,3
故选B.
|y-x|,b=|z-x|.由a+3+b=2026,得a+b=
3.B【解析】由x2-2x-3≤0可得-1≤x≤3,所以
2023.因为a≤b且|y-x|=3≠0,故x>y>x或x
CaB={x|-1≤x≤0或2<x≤3}.故选B.
<y<之,若x>y>x,则a=x-y,3=y-,b=x-之,
4.D【解析】阴影部分集合为A与B的交集,再与集
于是a+3十b=2(x-x)=2026,得x-x=1013,即
合C的补集的交集,所以表示的集合为A∩B∩
b=1013,故a=2023-1013=1010.若x<y<x,同
(CeC).故选D.
理可得a=1010.综上所述,a的值为1010.故选C
5.C【解析】由x方=反,则A={(-8,一2),(-1,
二、选择题
-1),(0,0),(1,1),(8,2)},共5个元素.故选C.
9.BC【解析】因为U={xx<10,x∈N},所以U=
6.B【解析】因为{1}(A∩B),所以a十2=3或a
{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},因为A∩(CuB)=
十2=a,若a十2=3,则a=1,不满足集合中元素的
{1,5},所以1,5∈A,1,5B,因为(CA)∩
互异性,不合题意;若a十2=a,则a2-a-2=0,即
(CB)={3,7,9}=Cu(AUB),所以3,7,94A,
(a十1)(a-2)=0,解得a=-1或a=2,若a=-1,
不满足集合中元素的互异性,不合题意;若a=2,则
B,又A∩B={4},则4∈A,B,综上,画出韦恩图
如下:
A={1,3,4},B={1,4},符合题意.故实数a的值为
2.故选B.
7.D【解析】对于A,取x=-3,y=2,有|x>|y,
故由|x|>|y|不能得到x>y>0,故“|x|>|y”
0268
不是“x>y>0”成立的一个充分不必要条件,故A错
379
误:对于B,取x=2y=一号,有V>T,
对于A,8∈B,故A错误:对于B,{5}二A,故B正确
故由√x+I>√y+I不能得到x>y>0,故“√x+1
对于C,7∈C(AUB),故C正确;对于D,A的所有
>√y十I”不是“x>y>0”成立的一个充分不必要条
真子集个数为7,故D错误.故选BC.
·%2
·数学·
10.ACD【解析】素数2是偶数,故A正确:“x>1,
B的最大元素个数为51
2x十1>5”的否定为“3x>1,2x十1≤5”,故B错
四、解答题
误;因为a2+b2≥2ab,6+c2≥2bc,a+c2≥2ac,所
15.解:(1)集合A={y|y=2x-1}=(-1,十o∞),
以2a2+2b+2c2≥2ab+2ac+2bc,即a2+b2+c2≥
(2分)
ab十ac十bc,当且仅当a=b=c时等号成立,故C正
集合B满足1-2>0,即x<0,则B=(-∞,0),
确;假设x=1≠0,y=0,有xy=0,即充分性不成
(4分)
立;若xy≠0,则有x≠0且y≠0,即必要性成立,综
所以A∩B=(-1,0).
(5分)
上,“x≠0”是“xy≠0”的必要不充分条件,故D正
(2)由已知AUC=A,可得C二A,
(6分)
确.故选ACD
当a≤0时,C=0,此时满足C二A;
(8分)
11.ACD【解析】对于A,由2集的定义及已知得,1
当a>0时,解不等式可得C=(-√a,√a),(9分)
=9x,或92=x,或x2=9,解得x=3或x=81舍去
若C二A,则需满足-√a≥-1,即0<a≤1,(12分)
综上所述,a的取值范围为(-∞,1门.
(13分)
x=-3,x=
号),故A正确:对于B,若取B=
16.解:(1)不正确.
(1分)
因为A={-4,0},
(2分)
(分},则∈(AUB),2EN,显然AUB不符合
B={x(x-3)(x-m)=0,m∈R},
2集的定义,故B错误;对于C,由A是2集,所以存
所以当m=3时,B={3},
在x,y,之∈A(x,y,之两两不等),使得y2=x之,因为
所以AUB={-4,0,3},
(3分)
B中的元素个数不小于2,所以]∈B且≠0,使
当m=0时,B={0,3},
得x,y,z∈C,且x,y,z两两不等,由y
所以AUB=《-4,0,3},
(4分)
=xx,得(y)=(x)·(g),所以C为2集,故
当m=-4时,B={-4,3},
C正确;对于D,设D={p十1,2p十1,3p十1,…,qp
所以AUB=《-4,0,3},
(5分)
十1〉,取x=D十1∈D,y=(p十1)2=(p十2)p十1
当m≠0,且m≠3,且m≠-4时,B=《m,3},
∈D,x=(p十1)3=(p2十3p十3)p十1∈D,满足
所以AUB={-4,0,3,m}.
y2=x(x,y,之两两不等),存在q=p2十3p十3,D=
综上,当m=3,或m=0,或m=-4时,AUB
{p+1,2p+1,3p+1,,9p+1}是2集,故D正
={-4,0,3}:
确.故选ACD.
当m≠0,且m≠3,且m≠一4时,AUB=
三、填空题
{-4,0,3,m}.
(6分)
12.(-o,1]【解析】由题意知“Hx∈[一1,2],x2十
(2)因为C∩(CA)=⑦,
1≥m”是真命题,则m≤(x2十1)mm,又因为y=x
所以C二A,
十1≥1,当且仅当x=0时等号成立,所以m1,即
先考虑C是否为空集
(7分)
实数m的取值范围是(-oo,1门.
若C为空集,则△=4(a十1)2-4(a2-1)=8a十8
13.6【解析】如图所示,设同时参加编程和配音比赛
<0,解得a<-1:
(9分)
的有(x+2)人,可得8+2+2十3+(9-x)十x十
若C为单元素集合,则△=4(a十1)2-4(a2-1)=
(9一x)=30,解得x=3.易知只参加AI配音的有
8a十8=0,解得a=-1,
(10分)
6人.
将a=-1代入方程x2+2(a十1)x十a2-1=0,得
x2=0,解得x=0,
绘画
编程
所以C={0},符合要求;
(12分)
9-x
若C为双元素集合,则△=8a十8>0,即a>-1,
此时C=A={-4,0},
即16-8(+1)十2-1=0'解得a三1.
(14分)
9-x
综上所述,a的取值范围为{aa≤-1或a=1.
配音
(15分)
17.解:(1)因为关于x的方程x2-mx十m2-12=0有
14.51【解析】构造集合B={51,52,53,54,…,101},
两个不相等的实数根,
对于Hx,y∈B,x≥51,y≥51,则x十y≥102,则x+
所以△=m2一4(m2-12)=48-3m2>0,解得-4
y¢B,满足“对Hx,y∈B,有x十y¢B”.B中的元素
<m4,
个数为101-51+1=51.若B中存在小于51的元
所以M=(-4,4),
(2分)
素m(≤50),取n=101-m,则n≥51,且m十n
当k=4时,N={m2m2-4m-16≥0}={m2(m
101,若n∈B,则m十n=101∈B,与题设矛盾;若n
十2)(m-4)≥0}=(-0∞,-2]U[4,十∞),(4分)
¢B,则无法保证B的元素个数更大且满足条件,故
所以M∩N=(-4,-2].
(6分)
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·数学·
参考答案及解析
(2)由(1)知M=(-4,4),
假设存在不等于2,4,8的正整数c∈N,
因为“m∈N"”是“m∈M"的必要条件,
所以M二N,
(7分)
若c∈1,3,5,6,7),则总EM,矛盾;
即对任意的m∈(-4,4),不等式2m2-km-5k十4
若c∈{x∈N|x>8},则号任M,矛盾,
≥0恒成立,
又m十5>0,
故集合N={2,4,8}.
(4分)
2m2十4恒成立.
即对任意的m∈(-4,4),k≤m十5
(2)由题意可知abac,r∈N,会台,云∈M,
(9分)
又因为a<bc,
令fm)=告m长(-4,4).
所以b<c
aa
因为m十5∈(1,9),
所以后=b或行=C
(6分)
a
则f(m)=2m+4」
2[(m+5)-5]2+4
m+5
m+5
当后-b时,女=,
=2[(m+5)+277
+5
-20
所以b=a2,c=ab=a3,且a≠1,
所以?=ac成立;
(7分)
≥2×2V√(m+5)27
m+5
-20=12W3-20,
当后=(时,
(12分)
又因为c∈N“,
当且仅当m十5275即m=3B一5时取等易
所以a=1;
(13分)
又因为后≠1,
所以k≤12√3-20,
即实数k的取值范围是(-∞,12√5-20].(15分)
所以合=b,
18.解:(1)由题知,2m=1-m,
(2分)
所以c=b2,
解得m=子
(3分)
所以?=ac成立,
综上,b=ac.
(9分)
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,
(3)不妨设M={a1,a2,a,a},且a1<a2<a%<a1,
则A是B的真子集,
(5分)
则a1a2,a1ag,a1a,a2ag,a2a1,aa1∈N,
所以/2m≤1
1-m≥31
(7分)
所以,4,4,4,,4,∈M,
(11分)
aaaa a2 as araz
解得m≤-2,
其中a4>a4>>2
所以实数m的取值范围为(一∞,一2].
(9分)
alaz alalal
(3)“彐x∈A,x∈B”是真命题,
(a-al
则A∩B≠必,
(11分)
ar
所以B≠,即2m≤1-m,
[az=ai
所以m<子
al
(13分)
所以
,解得a=a
ai=al'
(14分)
a一a
2m3
al
a1≠1
所以
1-m1
(15分)
asal-an
ala2
m么3
所以M={a1,a,a,al},N={a,a,ai,ai,ai},
解得m<0,
符合题意,
(16分)
所以实数m的取值范围为(-∞,0).
(17分)
MUN={a1,a,a,a,ai,ai,ai},共7个元素,
19.解:(1)因为1,2,4∈M,则2,4,8∈N,
(2分)
综上,MUN中共7个元素.
(17分)
·4