(每日一练)高中数学必修一第一章集合与常用逻辑用语考点专题训练
单选题
1、下列各式中关系符号运用正确的是( ) A.1⊆{0,1,2}B.∅⊄{0,1,2} C.∅⊆{2,0,1}D.{1}∈{0,1,2} 答案:C
分析:根据元素和集合的关系,集合与集合的关系,空集的性质判断即可. 根据元素和集合的关系是属于和不属于,所以选项A错误; 根据集合与集合的关系是包含或不包含,所以选项D错误; 根据空集是任何集合的子集,所以选项B错误,故选项C正确. 故选:C.
5𝑛1𝑝1
2、已知集合𝑀={𝑥|𝑥=𝑚−6,𝑚∈Z },𝑁={𝑥|𝑥=2−3,𝑛∈Z },𝑃={𝑥|𝑥=2+6,𝑝∈Z },则集合𝑀,𝑁,𝑃的关系为
( )
A.𝑀=𝑁=𝑃B.𝑀⊆𝑁=𝑃 C.𝑀⊆𝑁⊈𝑃D.𝑀⊆𝑁,𝑁∩𝑃=∅ 答案:B
分析:对集合𝑀,𝑁,𝑃中的元素通项进行通分,注意3𝑛-2与3𝑝+1都是表示同一类数,6𝑚-5表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集,即可得到结果.
1
对于集合𝑀={𝑥|𝑥=𝑚-5,𝑚∈Z },𝑥=𝑚-56𝑚-56(𝑚-1)+1
66=6=6,
对于集合𝑁={𝑥|𝑥=𝑛1𝑛132-3
,𝑛∈Z },𝑥=𝑛-23(𝑛-1)+1
2-3
=6
=6
,
对于集合𝑃={𝑥|𝑥=𝑝1𝑝13𝑝+12
+6
,𝑝∈Z },𝑥=2
+6
=6
,
由于集合𝑀,𝑁,𝑃中元素的分母一样,只需要比较其分子即可,且𝑚,𝑛,𝑝∈Z,
注意到3(𝑛-1)+1与3𝑝+1表示的数都是3的倍数加1,6(𝑚-1)+1表示的数是6的倍数加1, 所以6(𝑚-1)+1表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集, 所以𝑀∈𝑁=𝑃. 故选:B.
3、已知集合𝐴={𝑥|−1<𝑥≤2},𝐵={−2,−1,0,2,4},则(∁R𝐴)∩𝐵=( ) A.∅B.{−1,2}C.{−2,4}D.{−2,−1,4} 答案:D
分析:利用补集定义求出∁𝑅𝐴,利用交集定义能求出(∁R𝐴)∩𝐵. 解:集合𝐴={𝑥|−1<𝑥≤2},𝐵={−2,−1,0,2,4}, 则∁R𝐴={𝑥|𝑥≤−1或𝑥>2}, ∴(∁R𝐴)∩𝐵={−2,−1,4}. 故选:D
4、设集合𝐴={−1,0,1,2},𝐵={1,2},𝐶={𝑥|𝑥=𝑎𝑏,𝑎∈𝐴,𝑏∈𝐵 },则集合𝐶中元素的个数为(A.5B.6C.7D.8 答案:B
分析:分别在集合𝐴,𝐵中取𝑎,𝑏,由此可求得𝑥所有可能的取值,进而得到结果.
2
) 当𝑎=−1,𝑏=1时,𝑎𝑏=−1;当𝑎=−1,𝑏=2时,𝑎𝑏=−2; 当𝑎=0,𝑏=1或2时,𝑎𝑏=0;当𝑎=1,𝑏=1时,𝑎𝑏=1;
当𝑎=1,𝑏=2或𝑎=2,𝑏=1时,𝑎𝑏=2;当𝑎=2,𝑏=2时,𝑎𝑏=4; ∴𝐶={−2,−1,0,1,2,4},故𝐶中元素的个数为6个. 故选:B.
5、已知集合𝐴={−1,0,1,2},𝐵={𝑥|𝑥2≤1},则𝐴∩𝐵=( ) A.{−1,0,1}B.{0,1}C.{−1,1}D.{0,1,2} 答案:A
分析:先计算集合B里的不等式,将B所代表的区间计算出来,再根据交集的定义计算即可. 不等式𝑥2≤1 ,即−1≤𝑥≤1 ,𝐵=[−1,1] ,
𝐴={−1,0,1,2},𝐵={𝑥|−1≤𝑥≤1 },所以𝐴∩𝐵={−1,0,1}; 故选:A.
6、设集合𝐴={2,𝑎2−𝑎+2,1−𝑎},若4∈𝐴,则𝑎的值为( ). A.−1,2B.−3C.−1,−3,2D.−3,2 答案:D
分析:由集合中元素确定性得到:𝑎=−1,𝑎=2或𝑎=−3,通过检验,排除掉𝑎=−1. 由集合中元素的确定性知𝑎2−𝑎+2=4或1−𝑎=4.
当𝑎2−𝑎+2=4时,𝑎=−1或𝑎=2;当1−𝑎=4时,𝑎=−3. 当𝑎=−1时,𝐴={2,4,2}不满足集合中元素的互异性,故𝑎=−1舍去; 当𝑎=2时,𝐴={2,4,−1}满足集合中元素的互异性,故𝑎=2满足要求; 当𝑎=−3时,𝐴={2,14,4}满足集合中元素的互异性,故𝑎=−3满足要求.
3
综上,𝑎=2或𝑎=−3. 故选:D.
7、已知集合𝑀={𝑥|𝑥=2𝑘+1,𝑘∈𝑍 },集合𝑁={𝑦|𝑦=4𝑘+3,𝑘∈𝑍 },则𝑀∪𝑁=( ) A.{𝑥|𝑥=6𝑘+2,𝑘∈𝑍 }B.{𝑥|𝑥=4𝑘+2,𝑘∈𝑍 } C.{𝑥|𝑥=2𝑘+1,𝑘∈𝑍 }D.∅ 答案:C
分析:通过对集合𝑁的化简即可判定出集合关系,得到结果. 因为集合𝑀={𝑥|𝑥=2𝑘+1,𝑘∈𝑍},
集合𝑁={𝑦|𝑦=4𝑘+3,𝑘∈𝑍}={𝑦|𝑦=2(2𝑘+1)+1,𝑘∈𝑍}, 因为𝑥∈𝑁时,𝑥∈𝑀成立, 所以𝑀∪𝑁={𝑥|𝑥=2𝑘+1,𝑘∈𝑍}. 故选:C.
8、已知p:√𝑥−1>2,q:𝑚−𝑥<0,若p是q的充分不必要条件,则m的取值范围是(A.𝑚<3B.𝑚>3C.𝑚<5D.𝑚>5 答案:C
分析:先求得命题p、q中x的范围,根据p是q的充分不必要条件,即可得答案. 命题p:因为√𝑥−1>2,所以𝑥−1>4,解得𝑥>5, 命题q:𝑥>𝑚,
因为p是q的充分不必要条件, 所以𝑚<5. 故选:C
4
) 9、已知集合𝑃={𝑥|𝑥=2𝑘−1,𝑘∈𝑁∗ }和集合𝑀={𝑥|𝑥=𝑎⊕𝑏,𝑎∈𝑃,𝑏∈𝑃},若𝑀⊆𝑃,则𝑀中的运算“⊕”是( )
A.加法B.除法C.乘法D.减法 答案:C
分析:用特殊值,根据四则运算检验.
若𝑎=3,𝑏=1,则𝑎+𝑏=4 ∉𝑃,𝑎−𝑏=2∉𝑃,=∉𝑃,因此排除ABD.
𝑎
3𝑏
1
故选:C.
10、等比数列{𝑎𝑛}的公比为q,前n项和为𝑆𝑛,设甲:𝑞>0,乙:{𝑆𝑛}是递增数列,则( ) A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件 C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件 答案:B
分析:当𝑞>0时,通过举反例说明甲不是乙的充分条件;当{𝑆𝑛}是递增数列时,必有𝑎𝑛>0成立即可说明𝑞>0成立,则甲是乙的必要条件,即可选出答案. 由题,当数列为−2,−4,−8,⋯时,满足𝑞>0, 但是{𝑆𝑛}不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.
若{𝑆𝑛}是递增数列,则必有𝑎𝑛>0成立,若𝑞>0不成立,则会出现一正一负的情况,是矛盾的,则𝑞>0成立,所以甲是乙的必要条件. 故选:B.
小提示:在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须要给予其证明过程.
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多选题
11、已知集合𝐴={𝑥|𝑥2−𝑥−6=0},𝐵={𝑥|𝑚𝑥−1=0}, 𝐴∩𝐵=𝐵,则实数𝑚取值为( ) A.B.−C.−D.0
3
2
3
1
1
1
答案:ABD
解析:先求集合A,由𝐴∩𝐵=𝐵得𝐵⊆𝐴,然后分𝐵=∅和𝐵≠∅两种情况求解即可 解:由𝑥2−𝑥−6=0,得𝑥=−2或𝑥=3, 所以𝐴={−2,3},
因为𝐴∩𝐵=𝐵,所以𝐵⊆𝐴,
当𝐵=∅时,方程𝑚𝑥−1=0无解,则𝑚=0,
1
当𝐵≠∅时,即𝑚≠0,方程𝑚𝑥−1=0的解为𝑥=𝑚, 因为𝐵⊆𝐴,所以=−2或=3,解得𝑚=−或𝑚=,
𝑚
𝑚
2
3
12
13
1
1
1
1
综上𝑚=0,或𝑚=−,或𝑚=,
故选:ABD
小提示:此题考查集合的交集的性质,考查由集合间的包含关系求参数的值,属于基础题 12、下列四个命题中正确的是( ) A.∅={0}
B.由实数x,-x,|𝑥|,√𝑥2,−√𝑥3所组成的集合最多含2个元素 C.集合{𝑥|𝑥 2−2𝑥+1=0}中只有一个元素
5
D.集合{𝑥∈𝑁|𝑥∈𝑁 }是有限集
3
答案:BCD
6
分析:根据集合的定义和性质逐项判断可得答案.
对于A,空集不含任何元素,集合{0}有一个元素0,所以∅={0}不正确;
对于B,由于√𝑥2=|𝑥|,−√𝑥3=−𝑥,且在x,-x,|𝑥|中,当𝑥>0时,|𝑥|=𝑥,当𝑥<0时,|𝑥|=−𝑥,当𝑥=0时,|𝑥|=𝑥=−𝑥=0,三者中至少有两个相等,所以由集合中元素的互异性可知,该集合中最多含2个元素,故B正确;
对于C,{𝑥|𝑥2−2𝑥+1 =0}={1},故该集合中只有一个元素,故C正确;
5
对于D,集合{𝑥∈𝑁|∈𝑁 }={1,5}是有限集,故D正确.
𝑥
3
故选:BCD.
13、下列说法正确的是( ) A.我校爱好足球的同学组成一个集合 B.{1,2,3}是不大于3的正整数组成的集合 C.集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同一集合
1
3
6
1
D.数1,0,5,2,2,4,√4组成的集合有7个元素 答案:BC
分析:根据集合的元素的特征逐一判断即可. 我校爱好足球的同学不能组成一个集合; {1,2,3}是不大于3的正整数组成的集合; 集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同一集合;
由于2=4,2=√4,所以数1,0,5,2,2,4,√4组成的集合有5个元素; 故选:BC
14、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},
7
36111361
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 E.存在A,B⊆R,使得𝐴⊕𝐵 ≠𝐵⊕𝐴 答案:ABD
解析:根据新定义判断.
根据定义𝐴⊕𝐵=[(∁𝑅𝐴)∩𝐵]∪[𝐴∩(∁𝑅𝐵)],
A.若𝐴⊕𝐵=𝐵,则∁𝑅𝐴∩𝐵=𝐵,𝐴∩∁𝑅𝐵=∅,∁𝑅𝐴∩𝐵=𝐵 ⇒𝐵⊆∁𝑅𝐴,𝐴∩∁𝑅𝐵=∅ ⇒𝐴⊆𝐵,∴𝐴=∅,A正确;
B.若𝐴⊕𝐵=∅,则∁𝑅𝐴∩𝐵=∅,𝐴∩∁𝑅𝐵=∅,𝐴∩𝐵=𝐴=𝐵,B正确; C. 若𝐴⊕𝐵⊆𝐴,则∁𝑅𝐴∩𝐵=∅,𝐴∩∁𝑅𝐵⊆𝐴,则𝐵⊆𝐴,C错; D.𝐴=𝐵时,𝐴⊕𝐵=∅,(∁𝑅𝐴)⊕(∁𝑅𝐵)=∅=𝐴⊕𝐵,D正确; E.由定义,𝐴⊕𝐵=[(∁𝑅𝐴)∩𝐵]∪[𝐴∩(∁𝑅𝐵)] =𝐵⊕𝐴,E错. 故选:ABD.
小提示:本题考查新定义,解题关键是新定义的理解,把新定义转化为集合的交并补运算. 15、(多选)下列命题的否定中,是全称量词命题且为真命题的是( ) A.∃𝑥∈R,𝑥2−𝑥+4<0B.所有的正方形都是矩形
C.∃𝑥∈R,𝑥2+2𝑥+2=0D.至少有一个实数x,使𝑥3+1=0 答案:AC
8
1
分析:AC.原命题的否定是全称量词命题,原命题的否定为真命题,所以该选项符合题意;B. 原命题为全称量词命题,其否定为存在量词命题. 所以该选项不符合题意;D. 原命题的否定不是真命题,所以该选项不符合题意.
1
1
12
A.原命题的否定为:∀𝑥∈𝑅,𝑥−𝑥+≥0,是全称量词命题;因为𝑥−𝑥+=(𝑥−)≥0,所以原命题的
442否定为真命题,所以该选项符合题意;
B. 原命题为全称量词命题,其否定为存在量词命题. 所以该选项不符合题意;
C. 原命题为存在量词命题,所以其否定为全称量词命题,对于方程𝑥2+2𝑥+2=0,Δ=22−8=−4<0,所以𝑥2+2𝑥+2>0,所以原命题为假命题,即其否定为真命题,所以该选项符合题意;.
D. 原命题的否定为:对于任意实数x,都有𝑥3+1≠0,如𝑥=−1时,𝑥3+1=0,所以原命题的否定不是真命题,所以该选项不符合题意. 故选:AC
16、已知关于x的方程𝑥2+(𝑚−3)𝑥+𝑚=0,下列结论正确的是( ) A.方程𝑥2+(𝑚−3)𝑥+𝑚=0有实数根的充要条件是𝑚∈{𝑚|𝑚<1或𝑚>9} B.方程𝑥2+(𝑚−3)𝑥+𝑚=0有一正一负根的充要条件是𝑚∈{𝑚∣0<𝑚≤1} C.方程𝑥2+(𝑚−3)𝑥+𝑚=0有两正实数根的充要条件是𝑚∈{𝑚∣0<𝑚≤1} D.方程𝑥2+(𝑚−3)𝑥+𝑚=0无实数根的必要条件是𝑚∈{𝑚|𝑚>1} 答案:CD
解析:根据充分条件和必要条件的定义对选项逐一判断即可.
在A中,二次方程有实数根,等价于判别式𝛥=(𝑚−3)2−4𝑚≥0,解得𝑚≤1或𝑚≥9,即二次方程有实数根的充要条件是𝑚∈{𝑚|𝑚≤1或𝑚≥9},故A错误;
2
在B中,二次方程有一正一负根,等价于{(𝑚−3)−4𝑚>0 ,解得𝑚<0,
𝑚<0
22
方程有一正一负根的充要条件是𝑚∈{𝑚|𝑚<0 },故B错误;
9
𝛥=(𝑚−3)2−4𝑚≥0
解得0<𝑚≤1,故方程有两正实数根的充要条在C中,方程有两正实数根,等价于{3−𝑚>0,
𝑚>0,件是𝑚∈{𝑚∣0<𝑚≤1},故C正确;
在D中,方程无实数根,等价于𝛥=(𝑚−3)2−4𝑚<0得1<𝑚<9,
而{𝑚|1<𝑚<9 }⊆{𝑚|𝑚>1 },故𝑚∈{𝑚|𝑚>1}是方程无实数根的必要条件,故D正确; 故选:CD.
小提示:名师点评关于充分条件和必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若𝑝是𝑞的充分条件,则𝑝可推出𝑞,即𝑝对应集合是𝑞对应集合的子集; (2)若𝑝是𝑞的必要条件,则𝑞可推出𝑝,即𝑞对应集合是𝑝对应集合的子集; (3)若𝑝是𝑞的充要条件,则𝑝,𝑞可互推,即𝑝对应集合与𝑞对应集合相等.
17、下列四个条件中可以作为方程𝑎𝑥2−𝑥+1=0有实根的充分不必要条件是( ) A.a=0B.𝑎≤4C.𝑎=−1D.𝑎≠0 答案:AC
分析:先化简方程𝑎𝑥2−𝑥+1=0有实根得到𝑎≤,再利用集合的关系判断得解.
41
1
当𝑎=0时,方程𝑎𝑥2−𝑥+1=0有实根𝑥=1;
当𝑎≠0时,方程𝑎𝑥2−𝑥+1=0有实根即𝛥=1−4𝑎≥0,∴𝑎≤4. 所以𝑎≤4且𝑎≠0. 综合得𝑎≤.
4
1
11
1
设选项对应的集合为𝐴, 集合𝐵=(−∞,4], 由题得集合𝐴是集合𝐵的真子集, 所以只能选AC.
10
所以答案是:AC
小提示:方法点睛:充分条件必要条件的判定,常用的方法有:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
18、已知集合𝐴={𝑥|𝑎𝑥=1},𝐵={0,1,2},若𝐴⊆𝐵,则实数𝑎可以为( ) A.2B.1
C.0D.以上选项都不对 答案:ABC
解析:由子集定义得𝐴=∅或𝐴={1}或𝐴={2},从而不存在,=1,=2,由此能求出实数𝑎.
𝑎
𝑎
𝑎
1
1
1
1
解:∵集合𝐴={𝑥|𝑎𝑥=1},𝐵={0,1,2},𝐴⊆𝐵, ∴𝐴=∅或𝐴={1}或𝐴={2}, ∴ 不存在,=1,=2,
𝑎
𝑎
𝑎
1
1
1
1
解得𝑎=1,或𝑎=1,或𝑎=2. 故选:ABC.
小提示:本题主要考查集合的包含关系,属于基础题.
19、已知全集为𝑈,𝐴,𝐵是𝑈的非空子集且𝐴⊆∁𝑈𝐵,则下列关系一定正确的是( ) A.∃𝑥∈𝑈,𝑥∉𝐴且𝑥∈𝐵B.∀𝑥∈𝐴,𝑥∉𝐵 C.∀𝑥∈𝑈,𝑥∈𝐴或𝑥∈𝐵D.∃𝑥∈𝑈,𝑥∈𝐴且𝑥∈𝐵 答案:AB
分析:根据给定条件画出韦恩图,再借助韦恩图逐一分析各选项判断作答.
全集为𝑈,𝐴,𝐵是𝑈的非空子集且𝐴⊆∁𝑈𝐵,则𝐴,𝐵,𝑈的关系用韦恩图表示如图,
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观察图形知,∃𝑥∈𝑈,𝑥∉𝐴且𝑥∈𝐵,A正确; 因𝐴∩𝐵=∅,必有∀𝑥∈𝐴,𝑥∉𝐵,B正确;
若𝐴∁𝑈𝐵,则(∁𝑈𝐴)∩(∁𝑈𝐵)≠∅,此时∃𝑥∈𝑈,𝑥∈[(∁𝑈𝐴)∩(∁𝑈𝐵)],即𝑥∉𝐴且𝑥∉𝐵,C不正确; 因𝐴∩𝐵=∅,则不存在𝑥∈𝑈满足𝑥∈𝐴且𝑥∈𝐵,D不正确. 故选:AB
20、下列各题中,p是q的充要条件的有( )
A.p:四边形是正方形;q:四边形的对角线互相垂直且平分 B.p:两个三角形相似;q:两个三角形三边成比例 C.p:xy>0;q:x>0,y>0
D.p:x=1是一元二次方程ax+bx+c=0的一个根;q:a+b+c=0(a≠0) 答案:BD
分析:根据充要条件的定义对各选项逐一进行分析讨论并判定作答.
对于A,四边形是正方形则四边形的对角线互相垂直且平分成立,但四边形的对角线互相垂直且平分四边形可能是菱形,即p不是q的充要条件,A不是;
对于B,两个三角形相似与两个三角形三边成比例能互相推出,即p是q的充要条件,B是; 对于C,xy>0不能推出x>0,y>0,可能x<0,y<0,即p不是q的充要条件,C不是; 对于D,x=1是一元二次方程ax+bx+c=0的一个根,可得a+b+c=0,
反之,当a+b+c=0时,把c=-a-b代入方程ax+bx+c=0得ax+bx-a-b=0,即(ax+a+b)(x-1)=0,显然x=1是方程的一个根,即p是q的充要条件,D是.
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2222故选:BD 填空题
21、用符号“∈”或“∉”填空:
(1)设集合B是小于√11的所有实数的集合,则2√3______B,1+√2______B;
(2)设集合D是由满足方程𝑦=𝑥2的有序实数对(𝑥,𝑦)组成的集合,则-1______D,(−1,1)______D. 答案: ∉ ∈ ∉ ∈
分析:(1)先判断2√3,1+√2与√11的大小关系,再根据元素与集合的关系求解, (2)集合D是点集,可知−1不在此集合中,再将(−1,1)代入函数解析式中验证即可. (1)∵2√3=√12>√11,∴2√3∉𝐵. ∵1+√2<3<√11,∴1+√2∈𝐵.
(2)∵集合D中的元素是有序实数对(𝑥,𝑦),而-1不是有序实数对,∴−1∉𝐷. ∵(−1)2=1,∴(−1,1)是满足方程𝑦=𝑥2的有序实数对, ∴(−1,1)∈𝐷.
所以答案是:∉,∈,∉,∈.
22、设集合𝐴={−1,1,3},𝐵={𝑎+2,𝑎2+4},𝐴∩𝐵={3}.则实数𝑎=_______. 答案:1
分析:由𝐴∩𝐵={3}可得3∈𝐴,3∈𝐵,从而得到𝑎+2=3,即可得到答案. 因为𝐴∩𝐵={3},所以3∈𝐴,3∈𝐵,
显然𝑎2+4≠3,所以𝑎+2=3,解得:𝑎=1. 所以答案是:1.
小提示:本题考查利用集合的基本运算求参数值,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于基础题.
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23、已知集合𝐴={𝑥|−2≤𝑥≤7},𝐵={𝑥|𝑚+1≤𝑥≤2𝑚−1},若𝐵⊆𝐴,则实数𝑚的取值范围是____________. 答案:(−∞,4]
分析:分情况讨论:当𝐵=∅或𝐵≠∅,根据集合的包含关系即可求解. 当𝐵=∅时,有𝑚+1≥2𝑚−1,则𝑚≤2; 当𝐵≠∅时,若𝐵⊆𝐴,如图,
𝑚+1≥−2,
则{2𝑚−1≤7, 解得2<𝑚≤4. 𝑚+1<2𝑚−1,综上,𝑚的取值范围为(−∞,4]. 所以答案是:(−∞,4]
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