资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台【考前最后一练】集合-2025年高考数学专题突破一.选择题(共8小题)1.(2025 重庆校级模拟)已知集合A={a,0,1},B={x∈R|x2≤1},则“a=﹣1”是“A B”的( )A.充要条件B.既不充分也不必要条件C.充分不必要条件D.必要不充分条件2.(2025 天津一模)已知集合U={﹣2,0,1,2,3},M={﹣2,2},N={x|﹣1≤x≤2,x∈N},则( UM)∩N=( )A.{﹣1,0,1} B.{﹣1,0,3} C.{0,1} D.{0,1,2}3.(2025 邢台二模)已知集合A={﹣2,2,﹣2i3},B={x∈C|x2+4=0}(其中i为虚数单位,C为复数集),则A∩B=( )A.{﹣2i} B.{﹣2} C.{2i} D.{﹣2,2}4.(2025 重庆模拟)下列集合之间关系正确的是( )A.{x|x2=1}={x|x3=x}B.{x∈R|x2+1=0} {x∈R|x2﹣1=0}C.{1,2} {(x,y)|x+y=3}D.{(x,y)|x+y=3} {(x,y)|}5.(2025 江岸区校级模拟)设集合A={y|y=x2+3,x∈R},B={x∈N*|x2﹣2x﹣8≤0},则A∩B=( )A.[3,4] B.{3,4} C.[3,+∞) D.[﹣2,4]6.(2025 中山区校级模拟)已知集合A={x||x|>1},B={x|x2﹣2x<0},则A∪B=( )A.(﹣∞,0)∪(2,+∞) B.(1,2)C.(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞) D.(﹣1,1)7.(2025 和平区三模)设全集U=Z,集合A={x|x=3k,k∈Z},B={x|x=3k﹣1,k∈Z}, U(A∪B)=( )A. B.{x|x=3k+1,k∈Z}C.{x|x=3k+2,k∈Z} D.{x|x=3k+3,k∈Z}8.(2025 武功县校级模拟)已知{a,b} {﹣1,0,1,2,3,4},(a,b)∈{(x,y)|x2+y2≤4},则(a,b)可能的取值的个数为( )A.5个 B.6个 C.7个 D.8个二.多选题(共3小题)(多选)9.(2025 新乡三模)已知非空数集M具有如下性质:①若x,y∈M,则;②若x,y∈M,则x+y∈M.下列说法中正确的有( )A.﹣1∈M B.2025∈MC.若x,y∈M,则xy∈M D.若x,y∈M,则x﹣y∈M(多选)10.(2025 河南模拟)已知全集U={x||x|<4,x∈Z},集合M={﹣1,2,a2},N={﹣1,1,2,a},P={﹣3,﹣1,2,3},若M N,则( )A.a的取值有3个B.M∩P={﹣1,2}C.P∪N={﹣3,﹣1,0,1,2,3}D.( UM)∩( UP)所有子集的个数为4(多选)11.(2025 郑州模拟)群论,是代数学的分支学科,群的定义如下:设G是一个非空集合,“ ”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:①对任意的a,b∈G,有a b∈G;②对任意的a,b,c∈G,有(a b) c=a (b c);③存在e∈G,使得对任意的a∈G,有e a=a e=a,e称为单位元;④对任意的a∈G,存在b∈G,使a b=b a=e,称a与b互为逆元.则称G关于“ ”新构成一个群.则下列说法正确的有( )A.G={﹣1,1,﹣i,i}(i为虚数单位)关于数的乘法构成群B.有理数集Q关于数的加法构成群C.关于数的除法构成群D.正实数集R+关于数的乘法构成群三.填空题(共3小题)12.(2025 河北模拟)已知集合M={x|x<﹣1或x>2},N={x|ax2﹣bx﹣2 0},若M= RN,则a﹣b= .13.(2025 凉山州模拟)已知集合A,B {1,2,3,4,5,6},则满足A B的有序集组(A,B)的个数为 .(用数字作答)14.(2025 芜湖二模)已知有限集合A={a1,a2,a3, ,an},定义集合中的元素的个数为集合A的“容量”,记为|A|.若集合A={x∈N*|1≤x≤n},且|A|=4047,则正整数n的值是 .四.解答题(共5小题)15.(2025春 东城区校级期中)已知集合A={x∈R|x(2x﹣1)<0},B={x∈R|ax﹣1>0}.(1)当a=3时,求 RA及A∪B;(2)若B RA,求实数a的取值范围.16.(2025春 广东期中)已知集合A={x|1﹣a≤x≤1+a},B={x|x2﹣x﹣6≥0}.(1)当a=2时,求A∪( RB);(2)若a>0,且“x∈A”是“x∈ RB”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.17.(2024秋 苏州期末)已知全集U=R,集合A={x|2x2﹣x﹣1<0},B={x|﹣2a﹣1<x<a,a∈R}.(1)若a=0,求 UA及A∪B;(2)若A∩B=B,求a的取值范围.18.(2025春 崂山区校级期中)已知S是全体复数集C的一个非空子集,如果 x,y∈S,总有x+y,x﹣y,x y∈S,则称S是数环.设F是数环,如果①F内含有一个非零复数;② x,y∈F且y≠0,有,则称F是数域.由定义知有理数集Q是数域.(1)求元素个数最小的数环;(2)记,证明:是数域;(3)若F1,F2是数域,判断F1∪F2是否是数域,请说明理由.19.(2025春 浙江期中)设集合U={a1,a2, ,an}为实数集,其中a1<a2< <an,对U的非空子集A,若满足:①若ai∈A,则an+1﹣i∈A,i=1,2, ,n;②A中所有元素之和的算术平均数与U中所有元素之和的算术平均数相等,则称A为U的“平衡子集”.(1)若U1={1,2,3},U2={1,2,3,4},直接写出U1,U2的所有“平衡子集”;(2)若U={1,2,3, ,2n}(n∈N*),(ⅰ)求U的所有“平衡子集”的个数;(ⅱ)用f(m)表示U的元素个数为m的“平衡子集”的个数,1≤m≤2n,m∈N*,用g(n)表示U的元素个数为n的子集个数,求[f(1)]2+[f(2)]2+ +[f(2n)]2﹣g(n)的值,并说明理由.【考前最后一练】集合-2025年高考数学专题突破参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 C C C B B C B D二.多选题(共3小题)题号 9 10 11答案 BC BCD ABD一.选择题(共8小题)1.(2025 重庆校级模拟)已知集合A={a,0,1},B={x∈R|x2≤1},则“a=﹣1”是“A B”的( )A.充要条件B.既不充分也不必要条件C.充分不必要条件D.必要不充分条件【解答】解:B={x∈R|﹣1≤x≤1},∴a=﹣1时,A B;而A B时,得不出a=﹣1,比如a,仍满足A B,∴“a=﹣1“是“A B“的充分不必要条件.故选:C.2.(2025 天津一模)已知集合U={﹣2,0,1,2,3},M={﹣2,2},N={x|﹣1≤x≤2,x∈N},则( UM)∩N=( )A.{﹣1,0,1} B.{﹣1,0,3} C.{0,1} D.{0,1,2}【解答】解:集合U={﹣2,0,1,2,3},M={﹣2,2},N={x|﹣1≤x≤2,x∈N}={0,1,2},则( UM)∩N={0,1,3}∩{0,1,2}={0,1}.故选:C.3.(2025 邢台二模)已知集合A={﹣2,2,﹣2i3},B={x∈C|x2+4=0}(其中i为虚数单位,C为复数集),则A∩B=( )A.{﹣2i} B.{﹣2} C.{2i} D.{﹣2,2}【解答】解:∵集合A={﹣2,2,﹣2i3}={﹣2,2,2i},B={x∈C|x2+4=0}={﹣2i,2i},∴A∩B={2i}.故选:C.4.(2025 重庆模拟)下列集合之间关系正确的是( )A.{x|x2=1}={x|x3=x}B.{x∈R|x2+1=0} {x∈R|x2﹣1=0}C.{1,2} {(x,y)|x+y=3}D.{(x,y)|x+y=3} {(x,y)|}【解答】解:{x|x2=1}={﹣1,1},{x|x3=x}={0,﹣1,1},A错误;{x∈R|x2+1=0}= ,B正确;{1,2}是数集,{(x,y)|x+y=3}是点集,这两个集合没有关系,C错误;{(x,y)|x+y=3}表示直线x+y=3上的点形成的集合,有无数个元素;{(x,y)|}表示直线x+y=3和直线2x﹣y=1交点形成的集合,只有一个元素,D错误.故选:B.5.(2025 江岸区校级模拟)设集合A={y|y=x2+3,x∈R},B={x∈N*|x2﹣2x﹣8≤0},则A∩B=( )A.[3,4] B.{3,4} C.[3,+∞) D.[﹣2,4]【解答】解:因为B={x∈N*|x2﹣2x﹣8≤0}={x∈N*|﹣2≤x≤4}={1,2,3,4},A={y|y=x2+3,x∈R}={y|y≥3}=[3,+∞),所以A∩B={3,4}.故选:B.6.(2025 中山区校级模拟)已知集合A={x||x|>1},B={x|x2﹣2x<0},则A∪B=( )A.(﹣∞,0)∪(2,+∞) B.(1,2)C.(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞) D.(﹣1,1)【解答】解:集合A={x||x|>1}={x|x>1或x<﹣1},B={x|x2﹣2x<0}={x|0<x<2},则A∪B=(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞).故选:C.7.(2025 和平区三模)设全集U=Z,集合A={x|x=3k,k∈Z},B={x|x=3k﹣1,k∈Z}, U(A∪B)=( )A. B.{x|x=3k+1,k∈Z}C.{x|x=3k+2,k∈Z} D.{x|x=3k+3,k∈Z}【解答】解:A∪B={x|x=3k,或x=3k﹣1,k∈Z};∵A U,B U;∴ U(A∪B)={x|x=3k﹣2=3(k﹣1)+1,k∈Z}.故选:B.8.(2025 武功县校级模拟)已知{a,b} {﹣1,0,1,2,3,4},(a,b)∈{(x,y)|x2+y2≤4},则(a,b)可能的取值的个数为( )A.5个 B.6个 C.7个 D.8个【解答】解:a=﹣1时,则b∈{0,1},所以(a,b)为(﹣1,0)或(﹣1,1),当a=0时,则b∈{﹣1,1,2},所以(a,b)为(0,﹣1)或(0,1)或(0,2),当a=1时,则b∈{﹣1,0},所以(a,b)为(1,﹣1)或(1,0),当a=2,则b=0,所以(a,b)为(2,0),综上所述,(a,b)可能的取值的个数为8个.故选:D.二.多选题(共3小题)(多选)9.(2025 新乡三模)已知非空数集M具有如下性质:①若x,y∈M,则;②若x,y∈M,则x+y∈M.下列说法中正确的有( )A.﹣1∈M B.2025∈MC.若x,y∈M,则xy∈M D.若x,y∈M,则x﹣y∈M【解答】解:A.若﹣1∈M,则,则1+(﹣1)=0∈M,显然0 M,A错误;B.M是非空集合,若x∈M,,1+1=2∈M,1+2=3∈M,所以2025∈M,B正确;C.因为1∈M,y∈M,所以,所以,C正确;D.若x=1,y=2,则x﹣y=﹣1 M,D错误.故选:BC.(多选)10.(2025 河南模拟)已知全集U={x||x|<4,x∈Z},集合M={﹣1,2,a2},N={﹣1,1,2,a},P={﹣3,﹣1,2,3},若M N,则( )A.a的取值有3个B.M∩P={﹣1,2}C.P∪N={﹣3,﹣1,0,1,2,3}D.( UM)∩( UP)所有子集的个数为4【解答】解:对于A,若M N,则a2=1或a2=a,解得a=0,1或﹣1,当a=1或﹣1时,不满足元素的互异性,舍去,所以a=0,故A错误;对于B,由A可知,集合M={﹣1,2,0},N={﹣1,1,2,0},又因为P={﹣3,﹣1,2,3},所以M∩P={﹣1,2},故B正确;对于C,由A可知,集合M={﹣1,2,0},N={﹣1,1,2,0},又因为P={﹣3,﹣1,2,3},所以P∪N={﹣3,﹣1,0,1,2,3},故C正确;对于D,由A可知,集合M={﹣1,2,0},N={﹣1,1,2,0},又全集U={x||x|<4,x∈Z}={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},因为P={﹣3,﹣1,2,3},所以 UM={﹣3,﹣2,1,3},) UP={﹣2,0,1},所以( UM)∩( UP)={﹣2,1},所以( UM)∩( UP)所有子集的个数为22=4,故D正确.故选:BCD.(多选)11.(2025 郑州模拟)群论,是代数学的分支学科,群的定义如下:设G是一个非空集合,“ ”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:①对任意的a,b∈G,有a b∈G;②对任意的a,b,c∈G,有(a b) c=a (b c);③存在e∈G,使得对任意的a∈G,有e a=a e=a,e称为单位元;④对任意的a∈G,存在b∈G,使a b=b a=e,称a与b互为逆元.则称G关于“ ”新构成一个群.则下列说法正确的有( )A.G={﹣1,1,﹣i,i}(i为虚数单位)关于数的乘法构成群B.有理数集Q关于数的加法构成群C.关于数的除法构成群D.正实数集R+关于数的乘法构成群【解答】解:对A:∵G={﹣1,1,﹣i,i},又任意两个元素的乘积结果都属于集合G,∵数的乘法满足结合律,对于复数也不例外,存在e=1∈G,对于 a∈G,当a=﹣1时,1×(﹣1)=(﹣1)×1=﹣1.当a=i时,1×i=i×1=i;当a=﹣i时,1×(﹣i)=(﹣i)×1=﹣i.集合G也满足逆元,关于数的乘法能够构成群,故A正确.对B:∵对于任意两个有理数,它们的和仍为有理数;有理数的加法也满足结合律.存在e=0∈Q,对于 a∈Q,有0+a=a+0=a.对于任意的a∈Q,存在b=﹣a∈Q,使得a+(﹣a)=(﹣a)+a=0.∴有理数集Q关于数的加法构成群,故B正确.对C:取,无意义,不满足对任意的,有,∴不满足封闭性,故C错误.对D:∵任意两个正实数的乘积仍然是正实数;实数的乘法满足结合律.∴对于任意的a∈R+,存在,使得.满足a b=b a=e.故D正确.故选:ABD.三.填空题(共3小题)12.(2025 河北模拟)已知集合M={x|x<﹣1或x>2},N={x|ax2﹣bx﹣2 0},若M= RN,则a﹣b= 0 .【解答】解:因为M= RN,所以 RM=N,因为M={x|x<﹣1或x>2},所以 RM={x|﹣1≤x≤2},所以﹣1和2是方程ax2﹣bx﹣2=0的两根,所以,解得,所以a﹣b=0.故答案为:0.13.(2025 凉山州模拟)已知集合A,B {1,2,3,4,5,6},则满足A B的有序集组(A,B)的个数为 729 .(用数字作答)【解答】解:①当A空集时,B可以是空集,单元素集,2个元素的集合,…,6个元素的集合,共有...26=64个,②当A为单元素集合时,B中必有A中的元素,可以是单元素集,2个元素的集合,…,5个元素的集合,共有25=192个,③当A为2个元素集合时,同理可得,符合条件的集合B有 24=240个,④当A为3个元素集合时,同理可得,符合条件的集合B有 23=160个,⑤当A为4个元素集合时,同理可得,符合条件的集合B有 22=60个,⑥当A为5个元素集合时,符合条件的集合B有 2=12个,⑦当A为6个元素集合时,符合条件的集合B=A,有1个;综上,符合条件的集合B共有64+192+240+160+60+12+1=729个.故答案为:729.14.(2025 芜湖二模)已知有限集合A={a1,a2,a3, ,an},定义集合中的元素的个数为集合A的“容量”,记为|A|.若集合A={x∈N*|1≤x≤n},且|A|=4047,则正整数n的值是 2025 .【解答】解:因为A={x∈N*|1≤x≤n},所以B={3,4, ,2n﹣1},故|A|=2n﹣1﹣2=2n﹣3=4047,解得n=2025.故答案为:2025.四.解答题(共5小题)15.(2025春 东城区校级期中)已知集合A={x∈R|x(2x﹣1)<0},B={x∈R|ax﹣1>0}.(1)当a=3时,求 RA及A∪B;(2)若B RA,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)由x(2x﹣1)<0得,即所以 ,当a=3时,由3x﹣1>0得,即.所以A∪B={x|x>0};(2)因为,若a>0,则,由B RA得: 0<a≤2;若a=0,则B= ,B RA成立;若a<0,则,由B RA得: a<0.综上,实数a的取值范围是:(﹣∞,2].16.(2025春 广东期中)已知集合A={x|1﹣a≤x≤1+a},B={x|x2﹣x﹣6≥0}.(1)当a=2时,求A∪( RB);(2)若a>0,且“x∈A”是“x∈ RB”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)当a=2时,A={x|﹣1≤x≤3},B={x|x2﹣x﹣6≥0}={x|x≤﹣2或x≥3},则 RB={x|﹣2<x<3},故A∪( RB)={x|﹣2<x≤3};(2)a>0,且“x∈A”是“x∈ RB”的充分不必要条件,故A RB,故,解得0<a<2,即实数a的取值范围(0,2).17.(2024秋 苏州期末)已知全集U=R,集合A={x|2x2﹣x﹣1<0},B={x|﹣2a﹣1<x<a,a∈R}.(1)若a=0,求 UA及A∪B;(2)若A∩B=B,求a的取值范围.【解答】解:(1),且全集U=R,那么补集.由于a=0,因此B={x|﹣1<x<0},因此A∪B={x|﹣1<x<1}.(2)由于A∩B=B,那么B A.当﹣2a﹣1<a,即时,B≠ ,则,可得;当﹣2a﹣1≥a,即时,B= ,合乎题意.综上所述,实数a的取值范围是.18.(2025春 崂山区校级期中)已知S是全体复数集C的一个非空子集,如果 x,y∈S,总有x+y,x﹣y,x y∈S,则称S是数环.设F是数环,如果①F内含有一个非零复数;② x,y∈F且y≠0,有,则称F是数域.由定义知有理数集Q是数域.(1)求元素个数最小的数环;(2)记,证明:是数域;(3)若F1,F2是数域,判断F1∪F2是否是数域,请说明理由.【解答】解:(1)因为为数环,可知不是空集,即中至少有一个元素,a∈C,若a=0,则0+0=0﹣0=0×0=0∈S,可知{0}为数环;若a≠0,则a﹣a=0,可知中不止一个元素,不是元素个数最少的数环;综上所述:元素个数最少的数环为;(2)证明:设,,a,b,c,d∈Q,可知,则有:,,,因为a,b,c,d∈Q,则a+c,b+d,a﹣c,b﹣d,ac+2bd,ad+bc∈Q,可知x+y,x﹣y,xy∈Q(),所以是数环;若c2+d2≠0,可知y≠0,满足,①若y≠0,则,因为a,b,c,d∈Q,则,,可知,满足,②;综上所述:是数域,(3)不一定是数域,理由如下:①若F1=Q,F2=R,显然F1,F2均为数域,且F1∪F2=R是数域;②设,,a,b,c,d∈Q,可知,则有:,,,因为a,b,c,d∈Q,则a+c,b+d,a﹣c,b﹣d,ac+3bd,ad+bc∈Q,可知x+y,x﹣y,,所以是数环;若c2+d2≠0,可知y≠0,满足①;若y≠0,则,因为a,b,c,d∈Q,则,可知,满足②;综上所述:是数域.例如:,,例如,,但,所以F1∪F2不是数域;综上所述:F1∪F2不一定是数域.19.(2025春 浙江期中)设集合U={a1,a2, ,an}为实数集,其中a1<a2< <an,对U的非空子集A,若满足:①若ai∈A,则an+1﹣i∈A,i=1,2, ,n;②A中所有元素之和的算术平均数与U中所有元素之和的算术平均数相等,则称A为U的“平衡子集”.(1)若U1={1,2,3},U2={1,2,3,4},直接写出U1,U2的所有“平衡子集”;(2)若U={1,2,3, ,2n}(n∈N*),(ⅰ)求U的所有“平衡子集”的个数;(ⅱ)用f(m)表示U的元素个数为m的“平衡子集”的个数,1≤m≤2n,m∈N*,用g(n)表示U的元素个数为n的子集个数,求[f(1)]2+[f(2)]2+ +[f(2n)]2﹣g(n)的值,并说明理由.【解答】解:若满足:①若ai∈A,则an+1﹣i∈A,i=1,2, ,n;②A中所有元素之和的算术平均数与U中所有元素之和的算术平均数相等,则称A为U的“平衡子集”,(1)由题可得U1的平衡子集为:{1,2,3},{1,3},{2};由题可得U2的平衡子集为:{1,4},{2,3},{1,2,3,4};(2)(ⅰ)由题可得,U中所有元素之和的算术平均数为:,又注意到1+2n=2+2n﹣1=3+2n﹣2= =n+n+1,而这样的相加为1+2n的组合,U中有n组,注意到这些组合的算术平均数及这些组合相加的算术平均数均为,又U的所有“平衡子集”都由这些组合所组成.则U的所有“平衡子集”的个数为:,(ⅱ)由(ⅰ)可得U的所有元素的算术平均数为,则“平衡子集”的元素个数应为偶数,则.又注意到f(m)表示从(ⅰ)中涉及的相加为1+2n的n个组合中,选择个的个数,则,则.又由题可得,则[f(1)]2+[f(2)]2+ +[f(2n)]2﹣g(n).因,则,一方面从2n个元素中选n个元素,有种方法.另一方面,可将2n个元素分为2组,每组n个元素,则从2n个元素中选n个元素,可先从第一组取k个,再从第二组取n﹣k个,其中0≤k≤n,k∈N,则有种方法.两种方法是等价的,则.又,则[f(1)]2+[f(2)]2+ +[f(2n)]2﹣g(n).21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览