1 集合与常用逻辑用语--高三数学三轮冲刺(答案版)

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1 集合与常用逻辑用语--高三数学三轮冲刺(答案版)

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一、集合与常用逻辑用语
题型一 集合间的基本关系及应用
1.判断两集合的关系常有两种方法:一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系;
2.已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系;
【例1】(1)(2023·新课标Ⅱ卷T2)设集合,,若,则( ).
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【解析】因为,则有:若,解得,此时,,不符合题意;
【易错提醒】注意集合中元素的互异性
若,解得,此时,,符合题意;综上所述:,故选B.
(2)已知集合,,其中为实常数.若,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】当时,集合满足;
【易错提醒】当题目中有条件B A时,不要忽略B= 的情况.
当时,要使得,则需满足,即满足此种情况的的取值范围为;
综上,当时,实数的取值范围为.
题型二 集合运算问题的解决策略
1.集合运算问题的常用解法:①若集合中的元素是离散的,则常用Venn图求解;②若集合中的元素是连续的实数,则用数轴求解,此时要注意端点值的取舍.
2.已知集合的运算结果求参数值(或范围):根据集合运算的结果,利用集合运算的定义和数轴建立关于参数的方程(不等式)求解,注意对空集的讨论.
【例3】(1)(2025·天津卷·T1)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,则,
集合,故,故选:D.
(2)已知集合,则的真子集个数为( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【答案】C
【解析】集合是坐标平面内,以原点为圆心,2为半径的圆上的点的集合,集合是坐标平面内,函数图象上的点的集合,
【易错提醒】集合A,B是点集,其中的元素是曲线上的点
在同一坐标系内作出圆及函数的部分图象,
【点拨】做出图象,两图像交点个数就是的元素个数

观察图象知,圆及函数的图象有3个公共点,
所以有3个元素,共有个真子集.,故选C
(3)设集合A={x|x≤a},B={x|x≥2},( RB)∪A=A,则a的取值范围为(  )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.[2,+∞) D.(-∞,2]
【答案】C
【思路导引】求→转化为→结合集合间的包含关系求解.
【解析】 由集合B={x|x≥2},可得 RB={x|x<2},集合A={x|x≤a},
要使得A∪( RB)=A,可得( RB) A,
【易错点拨】把集合的运算转化为两个集合的关系,此时要注意端点值的取舍.
则满足a≥2.故选C.
(特殊值法) 取特值,当a=2时,集合A={x|x≤2},因为集合B={x|x≥2},则可得 RB={x|x<2},所以( RB)∪A=A,满足题意,故排除A、B.当a=0时,集合A={x|x≤0}, RB={x|x<2},所以( RB)∪A={x|x<2},不满足题意,故排除D.故选C.
题型三 充分条件与必要条件的判断及应用
(1)充分、必要条件的判断方法:①定义法:根据p q,q p是否成立进行判断;②集合法:根据p,q成立与对应的集合间的关系进行判断.
(2)根据充分、必要条件求解参数取值范围需抓住“两”关键:①把充分、必要条件转化为集合之间的关系;②根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.
【例3】(1)(2025天津卷T2)设,则“”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
【解析】由,则“”是“”的充分条件;
又当时,,可知,
故“”不是“”的必要条件,
综上可知,“”是“”的充分不必要条件,故选:A.
(2)(2025·重庆三模)命题“存在x>0,使得mx2+2x-1>0”为真命题的一个充分不必要条件是(  )
A.m>-2 B.m>-1
C.m>0 D.m>1
【答案】CD 
【思路导引】分离参数→→利用二次函数求的最小值→确定的取值范围→结合充分不必要条件的定义确定选项.
【解析】存在x>0,使得mx2+2x-1>0,即m>=( )2-2×=( -1)2-1,
【点拨】巧用分离参数,将问题转化为求二次函数的最值问题.
当-1=0时,即x=1时,的最小值为-1,故m>-1.所以命题“存在x>0,使得mx2+2x-1>0”为真命题的充分不必要条件是{m|m>-1}的真子集,结合选项可得,C和D项符合条件.故选C、D.
(3)(2025·河北秦皇岛·一模)已知,集合,若是的必要不充分条件,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【思维探究】
看到什么 想到什么
集合A,B 解一元二次不等式
是的必要不充分条件 转化为是的真子集
【答案】B
【解析】,

因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,
可得,等号不同时成立,结合,解得,
所以的取值范围为,故选B
【解后反思】注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号取决于端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
【通关训练】
1.(2025·全国Ⅱ卷)设全集,集合,则中元素个数为( )
A.0 B.3 C.5 D.8
【答案】C
【解析】因为,所以, 中的元素个数为.故选C.
2.(2024·北京卷)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意得.故选C.
3.(2024·全国甲卷)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
则, 故选D
4.(2024·天津卷T2)已知,则“”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】C
【解析】根据立方的性质和指数函数的性质,和都当且仅当,所以二者互为充要条件.
故选:C.
5.(2025·枣庄期末)已知命题p: x∈R,|x+1|>1;命题q: x∈N,∈N,则(  )
A.p和q都是真命题 B. p和q都是真命题
C.p和 q都是真命题 D. p和 q都是真命题
【答案】B
【解析】当x=-1时,|x+1|=0<1,故命题p为假命题,命题 p为真命题;当x=0时,=1∈N,故命题q为真命题,命题 q为假命题;故 p和q都是真命题.故选B.
6.(2025·北京卷T7)已知函数的定义域为D,则“的值域为”是“对任意,存在,使得”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】若函数的值域为,则对任意,一定存在,使得,
取,则,充分性成立;
取,,则对任意,一定存在,使得,
取,则,但此时函数的值域为,必要性不成立;
所以“的值域为”是“对任意,存在,使得”的充分不必要条件.
故选:A.
7.已知命题“存在x∈{x|0<x<3},使得等式2x-m=0成立”是假命题,则实数m的取值范围是(  )
A.{m|m≤0或m≥6} B.{m|m<0或m>6}
C.{m|m<0或m≥6} D.{m|m≤0或m>6}
【答案】A
【解析】法一 命题“存在x∈{x|0<x<3},使得等式2x-m=0成立”是假命题,即 (0,3),所以≤0或≥3,解得m≤0或m≥6,即实数m的取值范围是{m|m≤0或m≥6}.故选A.
法二 当m=0时,满足题意,故排除B、C;当m=6时,也满
【小妙招】观察选项,发现0和6是解题突破口,可以排除错误选项
足题意,故排除D.故选A.
8.(2023·全国甲卷·高考真题)设甲:,乙:,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
【解析】当时,例如但,
即推不出;
当时,,
即能推出.
综上可知,甲是乙的必要不充分条件,故选B
9.(2025·云南玉溪·模拟)如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若集合,集合,则集合( )
A.
B.
C.或
D.或
【答案】D
【解析】集合,集合,则,
由韦恩图得或.
故选:D
10.(2025·重庆九龙坡二模)已知集合,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】由可得
得,
故,A错误,
,B正确,
,C正确,
,D正确,
故选:BCD
11.(多选)(2025·南昌模拟)下列说法正确的是(  )
A.命题: x∈(-1,1],x2+2x-3<0的否定是: x∈(-1,1],x2+2x-3≥0
B.α=+2kπ,k∈Z是sin α=的充要条件
C.a>1是<1的充分不必要条件
D.a∈[-2,2]是命题: x∈R,x2-ax+1>0恒成立的充分不必要条件
【答案】AC
【解析】对A, x∈(-1,1],x2+2x-3<0的否定是: x∈(-1,1],x2+2x-3≥0,A正确;对B,sin α= α=+2kπ或α=+2kπ,k∈Z,故α=+2kπ,k∈Z是sin α=的充分不必要条件,故B错误;对C,<1 a<0或a>1,所以a>1是<1的充分不必要条件,故C正确;对D, x∈R,x2-ax+1>0恒成立的充要条件为a2-4<0 -2<a<2,所以a∈[-2,2]是命题: x∈R,x2-ax+1>0恒成立的必要不充分条件.故选A、C.
12.设全集U=R,集合A={x|-1<x≤4},B={x|x<2},则A∩( UB)=    .
【答案】[2,4] 
【解析】因为B={x|x<2},所以 UB={x|x≥2},所以A∩( UB)=[2,4].
13.已知函数f(x)=,集合A为函数f(x)的定义域,集合B为函数f(x)的值域,若定义A-B={x|x∈A,且x B},A B=(A-B)∪(B-A),则A B=    .
【答案】[-,0)∪( ,1] 
【解析】要使函数f(x)=有意义,则1-4x2≥0,解得-≤x≤,所以A={x|-≤x≤}.函数f(x)=的值域B={x|0≤x≤1},A-B={x|x∈A,且x B}={x},B-A={x|x∈B,且x A}={x}.A B=(A-B)∪(B-A)={x≤x<0}∪{x<x≤1}=[-,0)∪( ,1].
14.函数,,若,使成立,求的取值范围
【解】由以及可得;
再由以及可得;
若,使成立可得,
即,解得;又,因此的取值范围是.
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