第1章 集合 单元综合测评卷
一、单选题
1.已知集合中有10个元素,中有6个元素,全集有18个元素,.设集合中有个元素,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
3.下列各组集合表示同一集合的是( )
A. B.
C., D.
4.已知集合,或,则( )
A. B.
C. D.或
5.对与任意集合A,下列各式①,②,③,④,正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.已知全集,则( )
A. B. C. D.
7.已知集合,,则( )
A. B.或 C. D.
8.集合,,则集合等于( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二问:物几何 ”现有如下表示:已知,,,若,则下列选项中符合题意的整数为( )
A.8 B.128 C.37 D.23
10.由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数史称戴德金分割,并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机所谓戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足,,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称为戴德金分割试判断,对于任一戴德金分割,下列选项中,可能成立的是( )
A.M没有最大元素,N有一个最小元素
B.M没有最大元素,N也没有最小元素
C.M有一个最大元素,N有一个最小元素
D.M有一个最大元素,N没有最小元素
11.设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.集合的真子集个数为8
12.设集合,,,,则下列选项中,满足的实数的取值范围可以是( )
A. B.或 C. D.
三、填空题
13.设集合,,定义集合,已知,,则的子集为______.
14.若集合,且下列四个关系中有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组的个数是______.
①; ②; ③; ④.
15.设集合且,,则 ______.
16.已知集合,,则______.
四、解答题
17.已知或,,,,求实数a,b的值.
18.已知集合,,若,求实数m的值和.
19.已知集合,,且, .求p、q、r的值.
20.设集合,集合.
(1)求使的实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a,使成立?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
21.已知全集或,或,或,.求.
22.已知,,,记,用表示有限集合的元素个数.
(I)若,,,求;
(II)若,,则对于任意的,是否都存在,使得?说明理由;
参考答案
1.A
【分析】
分析可得至少有 个元素,至多有个元素,由,由补集的定义即可求解.
【解析】集合中有10个元素,中有6个元素,因为,
至少有 个元素,至多有个元素,
所以至多有个元素,至少有个 元素,
集合有个元素,则且为正整数.
即的取值范围是,
故选:.
2.C
【分析】
根据给定条件利用补集、并集的定义直接计算即得.
【解析】因为集合,,则,而,
所以.
故选:C
3.C
【分析】
根据集合的表示法一一判断即可;
【解析】解:对于A:集合表示含有点的集合,表示含有点的集合,显然不是同一集合,故A错误;
对于B:集合表示的是直线上的点组成的集合,集合为数集,故B错误;
对于C:集合、均表示含有两个元素组成的集合,故是同一集合,故C正确;
对于D:集合表示的是数集,集合为点集,故D错误;
故选:C
4.C
【分析】
利用交集运算规律求解即可.
【解析】解:集合,或,
.
故选:C.
5.C
【分析】
根据集合中元素与集合的关系,集合与集合的关系及交并运算可判断.
【解析】易知①,②,③,正确
④,不正确,应该是
故选:C.
6.A
【分析】
画出韦恩图即可解得.
【解析】如图:
由交、并、补的定义可知:.
故选:A.
7.D
【分析】
利用补集和交集的定义可求得结果.
【解析】由已知可得或,因此,.
故选:D.
8.A
【分析】
根据集合的交集运算可得结果
【解析】因为,,
所以.
故选:A
9.BD
【分析】
根据给定条件对各选项逐一分析计算即可判断作答.
【解析】对于A,因,则,选项A错误;
对于B,,即;又,即;而,即,因此,,选项B正确;
对于C,因,则,选项C错误;
对于D,,即;又,即;而,即,因此,,选项D正确.
故选:BD
10.ABD
【分析】
举特例根据定义分析判断,进而可得到结果.
【解析】令,,显然集合M中没有最大元素,集合N中有一个最小元素,即选项A可能;
令,,显然集合M中没有最大元素,集合N中也没有最小元素,即选项B可能;
假设答案C可能,即集合M、N中存在两个相邻的有理数,显然这是不可能的;
令,,显然集合M中有一个最大元素,集合N中没有最小元素,即选项D可能.
故选:ABD.
11.AC
【分析】
根据集合交集、补集、并集的定义,结合集合真子集个数公式逐一判断即可.
【解析】因为全集,集合,,
所以,,,
因此选项A、C正确,选项B不正确,
因为集合的元素共有3个,所以它的真子集个数为:,因此选项D不正确,
故选:AC
12.CD
【分析】
根据可得或,解不等式可以得到实数的取值范围,然后结合选项即可得出结果.
【解析】集合,,,,满足,或,解得或,实数的取值范围可以是或,结合选项可得CD符合.
故选:CD.
13.,
【分析】
由题可得,再利用子集的概念即得.
【解析】根据新定义可知,,故的子集为,.
故答案为:,.
14.6
【分析】
依次假设其中一项是正确的,再结合集合关系推理求解即可.
【解析】解:若①正确,则②③④不正确,可得不正确,即,与矛盾,故①不正确.
若②正确,则①③④不正确,由④不正确,得;由,,,得满足条件的有序数组为,,,或,,,.
若③正确,则①②④不正确,由④不正确,得;由②不正确,得,则满足条件的有序数组为,,,.
若④正确,则①②③不正确,由②不正确,得;由,,,得满足条件的有序数组为,,,或,,,或,,,.
综上所述,满足条件的有序数组的个数为6.
故答案为:6
15.
【分析】
依题得到然后计算即可.
【解析】满足
将③代入②,得,解得. ④
结合①③,得,.因此.
故答案为:
16.
【分析】
先得到集合,然后利用交集的概念进行运算即可.
【解析】由题可知:,
所以
所以
故答案为:
17.,
【分析】
由已知条件及并集和交集的概念,即得.
【解析】∵或,,
∵,
∴,.
又∵,
∴,
∴.
故,.
18.,.
【分析】
由题可得,可求得或,再结合条件及并集的运算即得.
【解析】∵,∴.
又,
∴,解得或.
当时,,,满足,∴.
当时,,,不满足,舍去.
综上可知,,.
19.,
【分析】
依题意可知,,然后代值计算可得结果.
【解析】由,得,,于是
化简得,故由,得.
再由,得,即知.
因此,,.
20.
(1)
(2)存在,
【分析】
(1)分a的取值情况求出集合B,再根据给定结果列式求解即得.
(2)分类讨论求出的实数a的取值集合,再求时a的范围即可.
(1)
因为,则,而,
解方程得:或,
当时,,则,
当时,,于是得,解得且,
综上得:,
所以实数的取值范围是.
(2)
当时,由(1)知,,,
若,则,由得:,若,则,由得:,
因此,当时,或,于是得当时,,
所以存在实数,使成立,实数的取值范围是.
21.或,或,,
或.
【分析】
求得集合或,或,或,结合集合的交集、并集和补集的运算,即可求解.
【解析】由题意,集合或,或,.
可得或或,.
又由全集或,可得
可得,
或.
22.(I)或或;(II)不一定存在,理由见解析.
【分析】
(I)由已知得,其中,,相差 ,由此可求得;
(II)当时,,,,,,,则相差不可能1,2,3,4,5,6,可得结论.
【解析】(I)若,则,其中,
否则,
又,,可能的情况为:,,,
所以,则相差2,
因为,,
所以或或;
(II)不一定存在,
当时,
,,,,,,
则相差不可能1,2,3,4,5,6,这与矛盾,
故不都存在.