集合与常用逻辑用语——2023届高考数学专题卷(Word版含解析)

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集合与常用逻辑用语——2023届高考数学专题卷(Word版含解析)

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集合与常用逻辑用语
考点01:集合及其相关运算(1-5,13,17,18);
考点02:命题及其关系、充分条件与必要条件(6-9,14,15,19,20);
考点03:简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词(10-12,16,21,22)
考试时间:120分钟 满分:150分
说明:请将选择题正确答案填写在答题卡上,主观题写在答题纸上
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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.若集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知集合,若集合B中有3个元素,则集合A中元素的个数为( ).
A. 1 B. 2 C. 3 D.不确定
3.已知集合,则( )
A. B. C. D.
4.已知集合,则( )
A. B. C. D.
5.设全集,则图中阴影部分对应的集合为( )
A. B. C. D.
6.下列命题中真命题有( )
①p:,
②q:“,”是“”的充分不必要条件
③r:,
④s:若,则
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.已知实数,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
8.不等式成立的一个充分不必要条件是( ).
A. B. C. D.
9.已知命题,;命题,,则下列命题中为真命题的是( )
A. B. C. D.
10.已知命题对任意的,,则( )
A.对任意的, B.存在,
C.存在, D.不存在,
11.若命题,则命题p的否定是( ).
A. B.
C. D.
12.命题“”的否定是( ).
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分。)
13.设集合,且,则实数k的取值范围是______.
14.设p:,q:,若q是p的必要不充分条件,则实数a的取值范围是__________.
15.已知或,(a为实数).若的一个充分不必要条件是,则实数a的取值范围是______________.
16.已知关于x的不等式在上恒成立,则实数a的取值范围是__________.
三、解答题(本题共6小题,共70分。)
17. (10分)设集合,,.
(1)求;
(2)若,求实数t的取值范围.
18. (12分)已知集合,.
(1)分别求,;
(2)已知集合,若,求实数a的取值范围.
19. (12分)已知,使为假命题.
(1)求实数m的取值集合B;
(2)设为非空集合,若是的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
20. (12分)已知集合,集合.若命题,命题,且p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
21. (12分)已知,不等式恒成立;,使不等式成立.若p是真命题,q是假命题,求a的取值范围.
22. (12分)已知函数.
(1)讨论函数的单调性与极值;
(2)若对任意,恒成立,求实数a的取值范围.
答案
1.答案:D
解析:联立解得或故.
2.答案:C
解析:,则集合B中必有元素1,2,当时,,当时,,故集合A中元素的个数为3.故选C.
3.答案:A
解析:由已知得,对于集合B,有解得且,所以,所以.故选A.
4.答案:C
解析:因为,
任取,则,其中,即,所以,则,故选C.
5.答案:D
解析:由题图可知,图中阴影部分表示的集合为.
,.
,故选D.
6.答案:C
解析:①:恒成立,故①是真命题;
②:若,时,有;
反之不一定,比如取,,有成立,但不满足,,所以“,”是“”的充分不必要条件,故②是真命题;
③:,故③是假命题;
④:若,则,当且仅当时等号成立,所以有,故④是真命题.
故选:C.
7.答案:B
解析:由基本不等式知,则,故,故成立;若,取,则,故不成立,故“”是“”的充分不必要条件.故选B.
8.答案:C
解析:因为不等式的解集为(0,2),又,所以是不等式成立的一个充分不必要条件.故选C.
9.答案:A
解析:本题考查常用逻辑用语的应用.由当时,,知p是真命题;由当时,,得,知q也是真命题,所以,是假命题,所以是假命题,是假命题,是真命题,是真命题,是假命题.
10.答案:B
解析:因为特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题,所以存在,,故选B.
11.答案:A
解析:命题的否定是.
12.答案:C
解析:因为全称量词命题的否定为存在量词命题,所以原命题的否定为.
13.答案:
解析:由知,集合B为A的非空子集或空集,即或,解得或,故.
14.答案:
解析:由得,所以,即;
由得,即;
因为q是p的必要而不充分条件,
所以是的真子集;
因此,解得.
故答案为:.
15.答案:
解析:由题意得,,.
因为的一个充分不必要条件是,
所以,所以.
故答案为.
16.答案:
解析:因为,所以,
因此由,可得,
构造函数,当,,单调递增,当时,,单调递减,因此有,
即,当且仅当时取等号,
所以有,当且仅当存在,使得即可,设,,,即,因此当时,必存在一个零点,因此成立,故,即实数a的取值范围是.
故答案为:
17.答案(1),
.


.
(2),,
①若C是空集,则,解得,符合题意;
②若C为非空集合,则
解得.
综上所述,实数t的取值范围为.
18.答案: (1)因为,即,
所以,所以,
因为,即,所以,
所以,所以.
因为,所以.
(2)由(1)知,因为,
所以当C为空集时,;当C为非空集合时,.
综上所述,实数a的取值范围为.
19.答案:(1)p为假命题等价于关于x的方程无实数根.
当时,,解得,有实数根,不符合题意;
当时,由题意得,得,
.
(2)为非空集合,
,解得.
若是的充分不必要条件,
则,,即,.
故a的取值范围为.
20.答案:由题意得.
由集合A得,.(*)
①当时,
由(*)得,
因为,所以或
解得.
②当时,
由(*)式得,
因为,所以解得.
综上,实数a的取值范围是或.
21.答案:当时,,
若,不等式恒成立,
则,解得或,
故命题p为真命题时,或.
若q为真命题,则,使不等式成立,
,或,
故命题q为假命题时,.
综上可知,当p为真命题,q为假命题时,a的取值范围为.
22.答案:(1),
.
①当时,恒成立,
在R上单调递增,无极大值也无极小值;
②当,时,,
时,,
在上单调递减,在单调递增.
函数有极小值为,无极大值.
(2)若对任意,恒成立,
则恒成立,
即.
设,
则,
令,
解得,
当时,,
当时,,
在上为减函数,在上为增函数,


当时满足对任意,恒成立,
实数a的取值范围为.

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