
1.(5分)(2022?象山區(qū)校級一模)“m≥﹣1”是“m≥﹣2”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
【解題思路】利用充要條件的定義,可求得答案.
【解答過程】解:由m≥﹣1,可推出m≥﹣2成立,故m≥﹣1是m≥﹣2的充分條件,
由m≥﹣2不能夠推出m≥﹣1,故m≥﹣1是m≥﹣2的不必要條件,
綜上m≥﹣1是m≥﹣2的充分不必要條件,
故選:A.
2.(5分)(2022?聊城二模)已知集合A={0,1,2},B={ab|a∈A,b∈A},則集合B中元素個數(shù)為( )
A.2B.3C.4D.5
【解題思路】由集合B中元素滿足的條件,分類討論確定B中的元素,即可求解.
【解答過程】解:∵集合A={0,1,2},B={ab|a∈A,b∈A},
∴當a=0,b=0,1,2時,ab=0,
當a=1,b=0,1,2時,ab=0,1,2,
當a=2,b=0,1,2時,ab=0,2,4,
∴集合B={0,1,2,4},
∴集合B中元素個數(shù)為4.
故選:C.
3.(5分)(2022?南開區(qū)三模)設(shè)全集為U={1,2,3,4,5,6},?UA={2,3,5},B={2,5,6},則A∩(?UB)=( )
A.{1,4}B.{2,5}C.{6}D.{1,3,4,6}
【解題思路】根據(jù)已知條件,先求出A集合,再結(jié)合補集、交集的運算法則,即可求解.
【解答過程】解:∵U={1,2,3,4,5,6},?UA={2,3,5},
∴A={1,4,6},
∵U={1,2,3,4,5,6},B={2,5,6},
∴?UB={1,3,4},
∴A∩(?UB)={1,4}.
故選:A.
4.(5分)(2022?興慶區(qū)校級二模)若全集U=R,集合A={0,1,2,3,4,5},B={x|x<3},則圖中陰影部分表示的集合為( )
A.{3,4,5}B.{0,1,2}C.{0,1,2,3}D.{4,5}
【解題思路】由韋恩圖可知,陰影部分表示的集合為A∩(?UB),再利用集合的基本運算即可求解.
【解答過程】解:由韋恩圖可知,陰影部分表示的集合為A∩(?UB),
∵全集U=R,集合A={0,1,2,3,4,5},B={x|x<3},
∴?RB={x|≥3},
∴A∩(?RB)={3,4,5},
故選:A.
5.(5分)(2022春?湖北月考)已知集合B={2,3,4,5},C={﹣2,﹣1,4,5},非空集合A滿足A?B,A?C,則符合條件的集合A的個數(shù)為( )
A.3B.4C.7D.8
【解題思路】先求出B∩C,根據(jù)非空集合A滿足A?B,A?C,即可得出A.
【解答過程】解:由集合B={2,3,4,5},C={﹣2,﹣1,4,5},
B∩C={4,5},
∵非空集合A滿足A?B,A?C,
∴A={4},{5},{4,5}.
∴符合條件的集合A的個數(shù)為3.
故選:A.
6.(5分)(2021秋?太原期末)已知命題“?x0∈[﹣1,1],﹣x02+3x0+a>0”為真命題,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(?94,+∞)B.(4,+∞)C.(﹣2,4)D.(﹣2,+∞)
【解題思路】命題“?x0∈[﹣1,1],﹣x02+3x0+a>0”為真命題 等價于a>x2﹣3x在x∈[﹣1,1]上有解,構(gòu)造函數(shù)f(x)=x2﹣3x求最大值代入極即可.
【解答過程】解:命題“?x0∈[﹣1,1],﹣x02+3x0+a>0”為真命題 等價于a>x2﹣3x在x∈[﹣1,1]上有解,
令f(x)=x2﹣3x,x∈[﹣1,1],則等價于a>f(x)min=f(1)=﹣2,∴a>﹣2,
故選:D.
7.(5分)(2021秋?贛州期末)已知p:|x|≤1,q:x<a,若¬q是¬p的充分不必要條件,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(﹣∞,1)B.(﹣∞,1]C.(1,+∞)D.[1,+∞)
【解題思路】由p:|x|≤1解得x∈[﹣1,1],¬q是¬p的充分不必要條件?p是q的充分不必要條件,可知[﹣1,1]?(﹣∞,a),以此可解決此題.
【解答過程】解:由p:|x|≤1解得x∈[﹣1,1],
¬q是¬p的充分不必要條件?p是q的充分不必要條件,
可知[﹣1,1]?(﹣∞,a),∴a>1.
故選:C.
8.(5分)(2021秋?沙依巴克區(qū)校級期末)下列結(jié)論中正確的個數(shù)是( )
①命題“所有的四邊形都是矩形”是存在量詞命題;
②命題“?x∈R,x2+1<0”是全稱量詞命題;
③命題“?x∈R,x2+2x+1≤0”的否定為“?x∈R,x2+2x+1≤0”;
④命題“a>b是ac2>bc2的必要條件”是真命題.
A.0B.1C.2D.3
【解題思路】根據(jù)存在量詞命題、全稱量詞命題的概念,命題否定的求法,分析選項,即可得答案.
【解答過程】解:對于①:命題“所有的四邊形都是矩形”是全稱量詞命題,故①錯誤;
對于②:命題““?x∈R,x2+1<0”是全稱量詞命題;故②正確;
對于③:命題p:?x∈R,x2+2x+1≤0,則¬p:?x∈R,x2+2x+1>0,故③錯誤;
對于④:ac2>bc2,∴c2≠0,即c2>0,所以不等式兩邊同除以c2便得到a>b,
∴“a>b”是“ac2>bc2”的必要條件;④正確;
即正確的有2個,
故選:C.
二.多選題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
9.(5分)(2020秋?如皋市期末)已知集合A={x|﹣1<x<3},集合B={x|x<m+1},則A∩B=?的一個充分不必要條件是( )
A.m≤﹣2B.m<﹣2C.m<2D.﹣4<m<﹣3
【解題思路】根據(jù)充分不必要條件與集合包含關(guān)系之間的聯(lián)系即可求解.
【解答過程】解:設(shè)A∩B=?的一個充分不必要條件是p,p對應(yīng)的集合為C,
當A∩B=?時,m+1≤﹣1,解得m≤﹣2,所以C?(﹣∞,﹣2]
因此滿足條件的選項為B,D.
故選:BD.
10.(5分)(2021秋?遼源期末)下列存在量詞命題中,為真命題的是( )
A.?x∈Z,x2﹣2x﹣3=0
B.至少有一個x∈Z,使x能同時被2和3整除
C.?x∈R,|x|<0
D.有些自然數(shù)是偶數(shù)
【解題思路】選項A:解出方程的解即可判斷;選項B:舉特例如6即可判斷求解;選項C:根據(jù)絕對值的應(yīng)用即可判斷;選項D:舉特例如2,4,即可判斷.
【解答過程】解:選項A:因為方程x2﹣2x﹣3=0的兩根為3和﹣1,所以x∈Z,故A正確;
選項B:因為6能同時被2和3整除,且6∈Z,故B正確;
選項C:根據(jù)絕對值的意義可得|x|≥0恒成立,不存在x滿足|x|<0,故C錯誤;
選項D:2,4等既是自然數(shù)又是偶數(shù),故D正確;
故選:ABD.
11.(5分)設(shè)A、B、I均為非空集合,且滿足A?B?I,則下列各式中正確的是( )
A.(?IA)∪B=IB.(?IA)∪(?IB)=I
C.A∩(?IB)=?D.(?IA)∩(?IB)=?IB
【解題思路】先畫出韋恩圖,據(jù)圖判斷各答案的正確性,或者利用特殊元素法.
【解答過程】解一:∵A、B、I滿足A?B?I,先畫出文氏圖,
根據(jù)韋恩圖可判斷出A、C、D都是正確的,
解二:設(shè)非空集合A、B、I分別為A={1},
B={1,2},I={1,2,3}且滿足A?B?I.
根據(jù)設(shè)出的三個特殊的集合A、B、I可判斷出A、C、D都是正確的,
故選:ACD.
12.(5分)(2021秋?遼寧月考)已知集合A={x|﹣7<x<﹣3},B={x|a﹣5<x<1﹣2a},下列說法正確的是( )
A.不存在實數(shù)a使得A?B
B.當a=4時,B?A
C.當B?(?RA)時,a的取值范圍是a≥2
D.當2<a<3時,B?A
【解題思路】當a=﹣10時可判斷選項A錯誤;當a=4時,化簡B=?,故選項B正確;由B?(?RA)知A∩B=?,從而分三類討論解不等式即可;由2<a<3知B=?,故選項D正確.
【解答過程】解:當a=﹣10時,B={x|﹣15<x<21},
故A?B,故選項A錯誤;
當a=4時,B={x|﹣1<x<﹣7}=?,
故B?A,故選項B正確;
∵B?(?RA),∴A∩B=?,
∴a﹣5≥1﹣2a或﹣3≤a﹣5<1﹣2a或a﹣5<1﹣2a≤﹣7,
解得,a≥2,故選項C正確;
∵2<a<3,
∴a﹣5>1﹣2a,∴B=?,
B?A,故選項D正確;
故選:BCD.
三.填空題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
13.(5分)(2021秋?薌城區(qū)校級期末)命題“?x∈R,x≥1或x>2”的否定是 ?x∈R,x<1 .
【解題思路】根據(jù)含有量詞的命題的否定,即可得到命題的否定.
【解答過程】解:特稱命題的否定是全稱命題,
∴命題“?x∈R,x≥1或x>2”的等價條件為:“?x∈R,x≥1”,
∴命題的否定是:?x∈R,x<1.
故答案為:?x∈R,x<1.
14.(5分)(2021秋?溫州校級期中)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},C={x|x<a},則 (?RA)∩B= {2<x<3或7≤x<10} .若A?C,則a的取值范圍是 a≥7 .
【解題思路】由A及全集R求出A的補集,找出A補集與B的交集即可;根據(jù)A為C的子集,確定出a的范圍即可.
【解答過程】解:∵A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},C={x|x<a},
∴?RA={x|x<3或x≥7},
∴(?RA)∩B={2<x<3或7≤x<10},
∵A?C,
∴a的范圍是a≥7,
故答案為:{2<x<3或7≤x<10};a≥7.
15.(5分)(2021秋?西寧期末)已知集合A={y|y=x2?32x+1,x∈[34,2]},B={x|x+m2≥1}.若“x∈A”是“x∈B”的充分條件,則實數(shù)m的取值范圍為 (?∞,?34]∪[34,+∞) .
【解題思路】直接利用充分條件和必要條件,恒成立問題,不等式的解法的應(yīng)用求出參數(shù)m的值.
【解答過程】解:對于集合A={y|y=x2?32x+1,x∈[34,2]},
故y=(x?34)2+716,由于x∈[34,2],所以716≤y≤2.
由于“x∈A”是“x∈B”的充分條件,
所以m2≥(1﹣x)max恒成立;
即m2≥916,
整理得m的取值范圍為m∈(?∞,?34]∪[34,+∞).
故答案為:(?∞,?34]∪[34,+∞).
16.(5分)(2021?順義區(qū)二模)已知全集為U,P?U,定義集合P的特征函數(shù)為fP(x)=1,x∈P0,x∈CUP,對于A?U,B?U,給出下列四個結(jié)論:
①對?x∈U,有f?UA(x)+fA(x)=1;
②對?x∈U,若A?B,則fA(x)≤fB(x);
③對?x∈U,有fA∩B(x)=fA(x)?fB(x);
④對?x∈U,有fA∪B(x)=fA(x)+fB(x).
其中,正確結(jié)論的序號是 ①、②、③ .
【解題思路】利用特殊值法,先設(shè)出特殊的集合U,A,B,然后再驗證判斷四個命題的真假即可得出答案.
【解答過程】解:利用特殊值法進行求解.
設(shè)U={1,2,3},A={1},B={1,2}.那么:
對于①有fA(1)=1,fA(2)=0,fA(3)=0,f?UA(1)=0,f?UA(2)=1,f?UA(3)=1.可知①正確;
對于②有fA(1)=1=fB(1),fA(2)=0<fB(2)=1,fA(3)=fB(3)=0可知②正確;
對于③有fA(1)=1,fA(2)=0,fA(3)=0,fB(1)=1,fB(2)=1,fB(3)=0,fA∩B(1)=1,fA∩B(2)=0,fA∩B(3)=0.可知③正確;
對于④有fA(1)=1,fA(2)=0,fA(3)=0,fB(1)=1,fB(2)=1,fB(3)=0,fA∪B(1)=1,fA∪B(2)=1,fA∪B(3)=0可知.④不正確;
故答案為:①、②、③.
四.解答題(共6小題,滿分70分)
17.(10分)(2021秋?廣平縣校級期中)判斷下列命題的真假,并寫出這些命題的否定:
(1)?x∈N,x3>x2;
(2)所有可以被5整除的整數(shù),末位數(shù)字都是0;
(3)?x0∈R,x02﹣x0+1≤0;
(4)存在一個四邊形,它的對角線互相垂直.
【解題思路】(1)全稱命題,為假命題.(2)全稱命題,為假命題.(3)特稱命題,假命題.(4)特稱命題真命題.
【解答過程】解:(1)全稱命題,當x=0時,結(jié)論不成立,所以為假命題.命題的否定:?x∈N,x3≤x2
(2)全稱命題,所有可以被5整除的整數(shù),末位數(shù)字都是0或5;為假命題.命題的否定:存在可以被5整除的整數(shù),末位數(shù)字不都是0;
(3)特稱命題,x02﹣x0+1=(x0?12)2+34≥34,所以結(jié)論不成立,為假命題.命題的否定:?x∈R,x2﹣x+1>0.
(4)特稱命題,菱形的對角線互相垂直,真命題.命題的否定:任意的四邊形,它的對角線不互相垂直.
18.(12分)(2021秋?龍海市校級期中)已知p:A={x||2x+1|≤3 },q:B={x|1﹣m≤x≤1+m},若¬p是¬q的充分不必要條件,求實數(shù)m的取值范圍.
【解題思路】由p:|2x+1|≤3?﹣2≤x≤1,由¬p是¬q的充分不必要條件,可得q是p的充分不必要條件,分類討論即可得出.
【解答過程】解:由p:|2x+1|≤3?﹣2≤x≤1,由q可得:1﹣m≤x≤1+m,
因為¬p是¬q的充分不必要條件,
所q是p的充分不必要條件,
當m<0,此時1﹣m>1+m,m<0.
當m≥0時,1﹣m≤x≤1+m,且﹣2≤1﹣m,且1+m≤1,解得m=0.
∴m≤0.
19.(12分)設(shè)A={a+2b||a2﹣2b2|=1,a,b∈Z},現(xiàn)有以下三個條件:
甲:x∈A且y∈A
乙:xy∈A
丙:1x∈A
求證:甲分別是乙和丙的充分條件.
【解題思路】根據(jù)元素之間的關(guān)系,利用充分條件的定義進行推理即可.
【解答過程】解:設(shè)x=a+2b,y=c+2d,則|a2﹣2b2|=1,a,b∈Z,|c2﹣2d2|=1,c,d∈Z
則xy=(a+2b)(c+2d)=(ac+2bd)+2(bc+ad),
∵(ac+2bd)2﹣2(bc+ad)2=(a2﹣2b2)(c2﹣2d2),a,b,c,d∈Z,
∴|(ac+2bd)2﹣2(bc+ad)2|=|(a2﹣2b2)(c2﹣2d2)|=1,a,b,c,d∈Z,
即xy∈A,
1x=1a+2b=a?2ba2?2b2=aa2?2b2?2?(ba2?2b2),
∵|a2﹣2b2|=1,
∴若a2﹣2b2=1,則1x=a?2b∈A,
若a2﹣2b2=﹣1,則1x=?a+2b∈A,
∴甲分別是乙和丙的充分條件.
20.(12分)(2022?欽南區(qū)校級開學(xué))集合A={x|x=3n+1,n∈Z},B={x|x=3n+2,n∈Z},C={x|x=6n+3,n∈Z}
(1)若c∈C,是否存在a∈A,b∈B,使c=a+b成立?
(2)對于任意a∈A,b∈B,是否一定有(a+b)∈C?請證明你的結(jié)論.
【解題思路】根據(jù)已知條件知:若a∈A,b∈B,則一定存在n1,n2∈z,使得a=3n1+1,b=3n2+1,所以a+b=3(n1+n2)+3.而集合M的元素需滿足:x=6n+3=3?2n+3,顯然n1+n2不一定等于2n,所以不一定有a+b=c且c∈C.
【解答過程】解:(1)∵a∈A,b∈B;
∴分別存在n1,n2∈z使得:a=3n1+1,b=3n2+2;
∴a+b=3(n1+n2)+3;
而集合M中的條件是:x=6n+3=3?2n+3,
∴n1+n2=2n,存在a∈A,b∈B,使c=a+b成立;
(2)要使a+b∈C,則n1+n2=2n,這顯然不一定;
∴不一定有a+b=c且c∈C.
21.(12分)(2021秋?西城區(qū)校級期中)給定數(shù)集A.若對于任意a,b∈A,有a+b∈A,且a﹣b∈A,則稱集合A為閉集合.
(Ⅰ)判斷集合A={﹣4,﹣2,0,2,4},B={x|x=3k,k∈Z}是否為閉集合,并給出證明;
(Ⅱ)若集合A,B為閉集合,則A∪B是否一定為閉集合?請說明理由;
(Ⅲ)若集合A,B為閉集合,且A?R,B?R.證明:(A∪B)?R.
【解題思路】(Ⅰ)根據(jù)新定義進行判斷,顯然4+4=8?A,所以A不為閉集合和利用定義證明;
(Ⅱ)先依據(jù)新定義判斷出結(jié)論,再根據(jù)定義說明理由;
(Ⅲ)直接證明比較困難,因此運用反證法證明.
【解答過程】解:(I)因為4∈A,但是4+4=8?A,所以,A不為閉集合;
任取a,b∈B,設(shè)a=3m,b=3n,m,n∈Z,
則a+b=3m+3n=3(m+n)且m+n∈Z
所以a+b∈B,
同理,a﹣b∈B,故B為閉集合. (4分)
(II)結(jié)論:不一定.
令A(yù)={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=3k,k∈Z},
則由(I)可知,A,B為閉集合,但2,3∈A∪B,2+3=5?A∪B,
因此,A∪B不為閉集合. (6分)
(III)證明:(反證)若A∪B=R.則因為A?R,存在a∈R且a?A,故a∈B.
同理,因為B?R,存在b∈R且b?B,故b∈A.
因為a+b∈R=A∪B,所以,a+b∈A或a+b∈B.
若a+b∈A,則由A為閉集合,a=(a+b)﹣b∈A,與a?A矛盾.
若a+b∈B,則由B為閉集合,b=(a+b)﹣a∈B,與b?B矛盾.
綜上,存在c∈R,使得c?(A∪B). (10分)
22.(12分)(2021秋?臨沂期中)在①A∪B=B;②“x∈A”是“x∈B”的充分不必要條件;③A∩B=?這三個條件中任選一個,補充到本題第(2)問的橫線處,求解下列問題.
問題:已知集合A={x|a﹣1≤x≤2a+1},B={x|﹣1≤x≤3}.
(1)當a=2時,求A∪B;A∩(?RB);
(2)若______,求實數(shù)a的取值范圍.
【解題思路】(1)根據(jù)集合的基本運算即可求解.
(2)根據(jù)題意,建立條件關(guān)系即可求出實數(shù)a的取值范圍.
【解答過程】解:(1)當a=2時,集合A={x|1≤x≤5},B={x|﹣1≤x≤3},
∴?RB={x|x>3或x<﹣1},
所以A∪B={x|﹣1≤x≤5};A∩(?RB)={x|3<x≤5}.
(2)若選擇①,A∪B=B,則A?B,
當A=?時,a﹣1>2a+1解得a<﹣2,
當A≠?,又A?B,B={x|﹣1≤x≤3},
所以a?1≤2a+1a?1≥?12a+1≤3,解得0≤a≤1,
所以實數(shù)a的取值范圍是(﹣∞,﹣2)∪[0,1].
若選擇②,x∈A是x∈B的充分不必要條件,則A?B,
當A=?時,a﹣1>2a+1解得a<﹣2,
當A≠?,又A?B,B={x|﹣1≤x≤3},
則a?1≤2a+1a?1≥?12a+1<3或a?1≤2a+1a?1>?12a+1≤3,解得0≤a≤1,
所以實數(shù)a的取值范圍是(﹣∞,﹣2)∪[0,1].
若選擇③,A∩B=?,
當A=?時,a﹣1>2a+1解得a<﹣2,
當A≠?,又A∩B=?,
則a?1≤2a+1a?1>3或2a+1<?1,解得a>4,
所以實數(shù)a的取值范圍是(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞).
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