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第一章 集合与常用逻辑用语(A卷•基础提升练)-【单元测试】2022-2023学年高一数学分层训练AB卷(人教A版2019必修第一册)
展开第一章 集合与常用逻辑用语基础提升测试
本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用 28铅笔在答题卡上对应题目选项
的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不
能答在试卷上,
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目
指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案:不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一井交回。
一、选择题:本题共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.命题:“,都有”的否定是( )
A.,都有 B.,使得
C.,都有 D.,使得
【答案】B
【解析】
【分析】
根据全称命题的否定为特称命题,即得.
【详解】
命题:“,都有”的否定是“,使得”.
故选:B.
2.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由已知联立方程组,可得两个集合的交集.
【详解】
,,
则,
故选:B
3.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
直接根据交集的运算即可得到结果.
【详解】
因为,,
所以.
故选:A.
4.“不等式在R上恒成立”的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据不等式在R上恒成立,求得,再由,说明不等式在R上恒成立,即可得答案.
【详解】
∵不等式在R上恒成立,
∴ ,解得,
又∵,∴,则不等式在R上恒成立,
∴“”是“不等式在R上恒成立”的充要条件,
故选:A.
5.设集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用交集的定义和相等集合的定义即可直接得出结果.
【详解】
因为,
,
,
所以.
故选:B
6.已知集合,则的真子集共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.8个
【答案】B
【解析】
【分析】
根据交集运算得集合P,再根据集合P中的元素个数,确定其真子集个数即可.
【详解】
解:
,的真子集是共3个.
故选:B.
7.已知,,为非零实数,代数式的值所组成的集合是,则下列判断正确的是( )
A.4∈M B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
分别对,,的符号进行讨论,计算出集合的所有元素,再进行判断.
【详解】
根据题意,分4种情况讨论;
①、全部为负数时,则也为负数,则;
②、中有一个为负数时,则为负数,则;
③、中有两个为负数时,则为正数,则;
④、全部为正数时,则也正数,则;
则;分析选项可得符合.
故选:A.
8.是的( )
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
【答案】A
【解析】
【分析】
先化简不等式,再判断二者间的逻辑关系
【详解】
当时,,,,
则有成立,即成立;
当时,,
即成立,但此时不成立.
综上可知,是的充分不必要条件
故选:A
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.若集合,集合,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【解析】
【分析】
根据,且可判断A选项;利用集合的包含关系可判断B选项;利用集合的运算可判断CD选项.
【详解】
对于A选项,,且,A对;
对于B选项,,所以,,,B对;
对于C选项,,C对;
对于D选项,,D对.
故选:ABCD.
10.命题“∀1≤x≤3,-a≤0”是真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥9 B.a≥11 C.a≥10 D.a≤10
【答案】BC
【解析】
【分析】
由命题为真求出a的范围,然后由集合的包含关系可得.
【详解】
由得,因为命题为真,所以,记为,因为要求命题为真的充分不必要条件,所以所选答案中a的范围应为集合A的真子集.
故选:BC
11.非空集合关于运算满足:对于任意的、,都有,则称集合关于运算为“回归集”.下列集合关于运算为“回归集”的是( )
A.为,为自然数的减法
B.为,为有理数的乘法
C.为,为实数的加法
D.已知全集,集合,为,为实数的乘法
【答案】BC
【解析】
【分析】
对每个选项逐一判断,结合实数的运算以及特殊值法判断可得出合适的选项.
【详解】
对于A选项,若,为自然数的减法,则,A不满足条件;
对于B选项,若,对任意的、,则,B满足条件;
对于C选项,若,对任意的、,则,C满足条件;
对于D选项,已知全集,集合,,取,,
则,D不满足条件.
故选:BC.
12.已知全集为,,是的非空子集且,则下列关系一定正确的是( )
A.,且 B.,
C.,或 D.,且
【答案】AB
【解析】
【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.
【详解】
全集为,,是的非空子集且,则,,的关系用韦恩图表示如图,
观察图形知,,且,A正确;
因,必有,,B正确;
若,则,此时,,即且,C不正确;
因,则不存在满足且,D不正确.
故选:AB
三.填空题 本题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知集合,,,若,则___.
【答案】0
【解析】
【分析】
根据元素与集合间的关系,列方程求解即可.
【详解】
集合,,,或,,或,,.
故答案为:0.
14.某年级先后举办了数学、历史、音乐讲座,其中有75人听了数学讲座,68人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,17人同时听了数学、历史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,还有6人听了全部讲座,则听讲座人数为__________.
【答案】172
【解析】
【分析】
画出韦恩图求解即可.
【详解】
,
(人.
故答案为:172
15.命题“∈R,使-(m+3)x0+m≤0”是假命题,则实数m的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
由题意转化为,使是真命题,分和分别讨论即可得出答案.
【详解】
若,使是假命题,
则,使是真命题,
当转化,不合题意;
当,使即恒成立,即,
解得或(舍),所以,
故答案为:
16.已知表示不超过的最大整数.例如,,,若,,yϵA是的充分不必要条件,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
由题可得,然后利用充分不必要条件的定义及集合的包含关系即求.
【详解】
∵表示不超过的最大整数,
∴,,即,
又yϵA是的充分不必要条件,,
∴A⊆B,故,即的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,17题10分,剩下每题12分。共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.已知集合,
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)求出集合B,进而求解交集;(2)根据集合包含关系得到不等式组,求出的取值范围.
(1)当时,
又
;
(2)
,且,即,且
所以实数的取值范围为.
18.设命题:实数满足,命题:实数满足,其中.
(1)若,且为真,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)2<x<3
(2)1<a≤2
【解析】
【分析】
(1)由复合命题的真值表可得;
(2)由充分不必要条件与集合的包含关系可得.
(1)当a=1时,命题p:2<x≤3,命题q:1<x<3,
又p∧q为真,所以,故实数x的取值范围是2<x<3.
(2)命题p:2<x≤3,命题q:a<x<3a,要使p是q的充分不必要条件,则解得1<a≤2.
故实数a的取值范围是1<a≤2.
19.已知集合:;集合(m为常数).
(1)定义且,当时,求;
(2)设命题,命题,若p是q成立的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)求出集合A,B再由定义求A-B即可;
(2)由题意可解得,又由因为若p是q成立的必要不充分条件,得,求解即可.
(1)解:因为,若,即时,即,解得;若,则,无解,所以的解集为.
故.由可得 即,解得,
故,
则.
(2)由,即,
解得.
因为p是q成立的必要不充分条件,所以,所以或,
解得,
故m的取值范围为.
20.设集合, .
(1)若,试求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】
(1)利用一元二次方程的公式及集合的并集的定义即可求解.
(2)利用子集的定义及一二次方程的根的情况即可求解.
(1)由,解得或,
.
当时,得解得或
;
∴.
(2)由(1)知,,,
于是可分为以下几种情况.
当时,,此时方程有两根为,,则
,解得.
当时,又可分为两种情况.
当时,即或,
当时,此时方程有且只有一个根为,则
,解得,
当时,此时方程有且只有一个根为,则
,此时方程组无解,
当时,此时方程无实数根,则
,解得.
综上所述,实数a的取值为.
21.已知集合A的元素全为实数,且满足:若,则.
(1)若,求出A中其他所有元素;
(2)是不是集合A中的元素?请你设计一个实数,再求出A中的元素
【答案】(1)
(2)不是集合A中的元素;可以取a=,则A中的元素还有:,,
【解析】
【分析】
(1)根据定义直接计算即可得到A中其他所有元素;
(2)先假设,依定义判断即可;取,根据定义直接计算即可得到A中其他所有元素.
(1)由题意可知:,则,,,,
所以A中其他所有元素为;
(2)假设,则,而当时,不存在,假设不成立,
所以0不是A的元素,
取,则,,,,
所以当,A中的元素是:,,,;
22.对于正整数集合,如果去掉其中任意一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合为“和谐集”.
(1)判断集合与是否为“和谐集”(不必写过程);
(2)求证:若集合是“和谐集”,则集合中元素个数为奇数;
(3)若集合是“和谐集”,求集合中元素个数的最小值.
【答案】(1)不是“和谐集”,不是“和谐集”
(2)证明见解析
(3)7
【解析】
【分析】
(1)由“和谐集”的定义判断
(2)根据集合中元素总和与单个元素的奇偶性讨论后证明
(3)由(2)知为奇数,根据的取值讨论后求解
(1)对于,去掉2后,不满足题中条件,故不是“和谐集”,
对于,去掉3后,不满足题中条件,不是“和谐集”
(2)设中所有元素之和为,由题意得均为偶数,
故的奇偶性相同
①若为奇数,则为奇数,易得为奇数,
②若为偶数,此时取,可得仍满足题中条件,集合B也是“和谐集”,
若仍是偶数,则重复以上操作,最终可得各项均为奇数的“和谐集”,由①知为奇数
综上,集合中元素个数为奇数
(3)由(2)知集合中元素个数为奇数,显然时,集合不是“和谐集”,
当时,不妨设,若A为“和谐集”,
去掉后,得,去掉后,得,两式矛盾,故时,集合不是“和谐集”
当,设,
去掉1后,,
去掉3后,,
去掉5后,,
去掉7后,,
去掉9后,,
去掉11后,,
去掉13后,,
故是“和谐集”,元素个数的最小值为7