2023-2024学年高中数学人教A版必修一 1.1 集合的概念 同步练习

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名称 2023-2024学年高中数学人教A版必修一 1.1 集合的概念 同步练习
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文件大小 101.8KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 数学
更新时间 2023-08-05 13:31:59

文档简介

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2023-2024学年高中数学人教A版必修一 1.1 集合的概念 同步练习
一、选择题
1.(2023高一上·西安期末)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】因为,,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据集合的描述法及元素与集合的关系求解.
2.(2023高一上·钦州期末)当一个非空数集满足:如果,,则,,,且时,时,我们称就是一个数域.以下关于数域的说法:是任何数域的元素若数域有非零元素,则集合是一个数域.有理数集是一个数域.其中正确的选项是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于①,当且时,
所以是任何数域的元素,①正确;
对于②,当时,且时,由数域定义知,
所以1+1=2,1+2=3,...1+2018=2019,②正确;
对于③,当时,,③错误;
对于④,如果,,则则,,,且时,,所以有理数集是一个数域.
故答案为:A
【分析】利用已知条件结合数域的定义和元素与集合的关系,进而找出正确的选项。
3.(2023高一上·钦州期末)定义集合运算:.设,,则集合中的所有元素之和为(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】当时,;当时,;
当时,;当时,;
所以,所以中所有元素之和为0,
故答案为:A.
【分析】利用已知条件结合集合运算的定义,进而得出集合中的所有元素,再结合求和法得出 集合中的所有元素之和 。
4.(2022高一上·如皋期中)已知集合且,,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】,, 且.
故答案为:C
【分析】根据已知条件,结合集合M的定义,即可求出答案.
5.(2022高一上·陈仓期中)下列所给对象能构成集合的是(  )
A.2020年全国I卷数学试题的所有难题
B.比较接近2的全体正数
C.未来世界的高科技产品
D.所有整数
【答案】D
【知识点】集合的含义
【解析】【解答】选项的对象都具有不确定性,所以它们的对象不能构成集合;而选项的对象具有确定性,能构成集合。
故答案为:D
【分析】利用已知条件结合集合元素的确定性,进而找出构成集合的选项。
6.(2022高一上·呼和浩特期中)集合,用列举法可以表示为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解:因为,可得;
所以.
故答案为:C
【分析】利用已知条件,化简求解可得答案.
7.(2022高一上·杭州期中)下列表述正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于A,因为是整数集,所以,A符合题意;
对于B,因为是实数集,所以,B不符合题意;
对于C,因为是有理数集,所以,C不符合题意;
对于D,因为是自然数集,所以,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据元素与集合的关系,逐项判定,即可求解.
8.(2022高一上·泗洪期中)已知,则下列判断正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于A,令,得,则,A不符合题意,
对于B,令,得,则,B不符合题意,
对于C,令,得,则,C不符合题意,
对于D,令,得,则,D符合题意,
故答案为:D
【分析】根据已知条件,结合元素与几何关系逐项进行判断,可得答案.
二、多项选择题
9.(2022高一上·陈仓期中)方程组的解集以下表示正确的为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,B
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解方程组得,
所以此方程组的解集的表示正确的是A,B.
故答案为:AB.
【分析】利用已知条件结合解二元一次方程组的方法,再结合集合的表示方法,进而得出方程组的解集的正确表示。
10.(2022高一上·河南月考)下列结论正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】根据常见数集的表示可知,,,,。
故答案为:AD
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系,进而找出结论正确的选项。
11.(2022高一上·浙江月考)已知集合,则下列属于集合A的元素有(  )
A. B.2 C.4 D.6
【答案】B,C,D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】由题意得:
的取值为,解得满足要求的为2,4,5,6,7,9,10,11,12,14,20 。
故答案为:BCD
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系,进而得出属于集合A的元素。
12.(2022高一上·邢台月考)下列说法中,正确的是(  )
A.的近似值的全体构成一个集合
B.自然数集中最小的元素是0
C.在整数集中,若,则
D.一个集合中不可以有两个相同的元素
【答案】B,C,D
【知识点】元素与集合关系的判断;集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】因为“的近似值”不具有确定性,所以不能构成集合,A不符合题意:
因为自然数集中最小的元素是0,所以B符合题意;
若,则也是整数,即,C符合题意;
同一集合中的元素是互不相同的,D符合题意.
故答案为:BCD
【分析】 由集合的含义及元素与集合的关系逐项进行判断,即可得答案.
三、填空题
13.(2022高一上·清远期中)设集合,.若,则实数a的值为   .
【答案】0
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】由题可知:,且
所以,得或1
当时,,不符合集合中元素的互异性
所以
故答案为:0
【分析】根据,得到,然后结合集合中元素的互异性可得结果.
14.(2022高一上·武冈期中)用列举法表示   .
【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解:因为且,所以或或或,
解得或或或,
所以对应的分别为、、、,
即;
故答案为:
【分析】由且,可得a的可能取值分别为2,3,4,7,由此可得对应的的值,可得答案.
15.(2022高一上·北海期中)已知,则a的所有可能取值为   .
【答案】3或##-2或3
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】分类讨论
①当,,集合为,满足集合的元素具有互异性;
②,可解得;当时,与己有元素2重复,不满足互异性;
当时,集合为,满足集合的元素具有互异性.
综上,或.
故答案为: 3或-2.
【分析】根据元素与集合的关系分类讨论,结合集合中元素的性质可得答案.
16.(2022高一上·博罗期中)非空有限数集满足:若,,则必有,,.则满足条件且含有两个元素的数集   .(写出一个即可)
【答案】(或)
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】不妨设,根据题意有,ab, 所以,,中必有两个是相等的,
若,则,故,又或,所以(舍去)或或,此时,
若,则,此时,故,此时.若,则,此时,故,此时,
综上所述,或。
故答案为:(或)。
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系以及元素的互异性,进而得出满足条件且含有两个元素的数集S。
17.(2022高一上·广丰月考)设P,Q为两个非空实数集合,P中含有0,2两个元素,Q中含有1,6两个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中,,则中元素的个数是   .
【答案】4
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】依题意,,
所以共有个元素.
故答案为:4
【分析】根据新定义求出 中元素的个数 .
18.(2022高一上·河北期中)集合,用列举法表示是   .
【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】 。
故答案为: 。
【分析】利用已知条件结合一元一次不等式求解方法得出集合,再利用列举法表示集合。
19.(2022高一上·淮安期中)已知集合,且,则m的值为   
【答案】-1.1,3
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】当,满足题意;
当,满足题意.
故答案为:-1.1,3
【分析】分两种情况或,讨论即可得解.
20.(2022高一上·东阳月考)若,则,就称是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为   .
【答案】15
【知识点】集合的含义;集合的表示法
【解析】【解答】因为,;,;
,;,;
这样所求集合即由,,“和” ,“和”这“四大”元素所组成的集合的非空子集.
所以满足条件的集合的个数为,
故答案为:15.
【分析】根据伙伴关系集合的定义,得到由,,“和” ,“和”这四类元素所组成的集合的非空子集,进而得到答案.
21.(2022高一上·连州月考)已知集合M=,N=,定义集合A=,则A中元素的个数是   
【答案】8
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】由题意,集合M=,N=
故集合A=,有8个元素。
故答案为:8。
【分析】利用已知条件结合集合A的定义,再利用元素与集合的关系和元素的互异性,进而求出集合A,从而得出集合A的元素个数。
22.(2022高一上·河南月考)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有.若且,则用列举法表示的   .
【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】当时,;
当时,;
当,时,,
所以。
故答案为:。
【分析】 利用定义两种新运算“”与“” 结合分类讨论的方法,进而用列举法表示集合A。
四、解答题
23.(2023高一上·密云月考)已知集合,规定:集合中元素的个数为,且.若,则称集合是集合的衍生和集.
(1)当,时,分别写出集合,的衍生和集;
(2)当时,求集合的衍生和集的元素个数的最大值和最小值.
【答案】(1)解:由衍生和集的定义知:集合的衍生和集;集合的衍生和集.
(2)解:当时,设集合,且;

集合的衍生和集的元素个数的最小值为;
若集合中任意两个元素的和不相等,则衍生和集的元素个数取得最大值,最大值为;
最大值为,最小值为.
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合衍生和集的定义,进而分别写出集合,的衍生和集。
(2)利用已知条件结合衍生和集的定义,再结合数列的单调性,从而得出集合的衍生和集的元素个数的最大值和最小值。
24.(2022高一上·东阳月考)用描述法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整数组成的集合;
(2)不等式的解集;
(3)方程的所有实数解组成的集合;
(4)抛物线上所有点组成的集合;
(5)集合.
【答案】(1)解:所有被3整除的整数组成的集合,用描述法可表示为:
(2)解:不等式的解集,用描述法可表示为:.
(3)解:方程的所有实数解组成的集合,
用描述法可表示为:.
(4)解:抛物线上所有点组成的集合,
用描述法可表示为:.
(5)解:集合,用描述法可表示为:且.
【知识点】集合的表示法
【解析】【分析】(1)根据集合的表示方法,即可求解;
(2)由不等式,解得,进而求得不等式的解集;
(3)根据题意,利用集合的表示方法,即可求解;
(4)根据题意,利用集合的表示方法,即可求解;
(5)根据数字的特征,结合集合的标准方法,即可求解.
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2023-2024学年高中数学人教A版必修一 1.1 集合的概念 同步练习
一、选择题
1.(2023高一上·西安期末)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
2.(2023高一上·钦州期末)当一个非空数集满足:如果,,则,,,且时,时,我们称就是一个数域.以下关于数域的说法:是任何数域的元素若数域有非零元素,则集合是一个数域.有理数集是一个数域.其中正确的选项是(  )
A. B.
C. D.
3.(2023高一上·钦州期末)定义集合运算:.设,,则集合中的所有元素之和为(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(2022高一上·如皋期中)已知集合且,,,则(  )
A. B. C. D.
5.(2022高一上·陈仓期中)下列所给对象能构成集合的是(  )
A.2020年全国I卷数学试题的所有难题
B.比较接近2的全体正数
C.未来世界的高科技产品
D.所有整数
6.(2022高一上·呼和浩特期中)集合,用列举法可以表示为(  )
A.
B.
C.
D.
7.(2022高一上·杭州期中)下列表述正确的是(  )
A. B. C. D.
8.(2022高一上·泗洪期中)已知,则下列判断正确的是(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题
9.(2022高一上·陈仓期中)方程组的解集以下表示正确的为(  )
A. B.
C. D.
10.(2022高一上·河南月考)下列结论正确的是(  )
A. B. C. D.
11.(2022高一上·浙江月考)已知集合,则下列属于集合A的元素有(  )
A. B.2 C.4 D.6
12.(2022高一上·邢台月考)下列说法中,正确的是(  )
A.的近似值的全体构成一个集合
B.自然数集中最小的元素是0
C.在整数集中,若,则
D.一个集合中不可以有两个相同的元素
三、填空题
13.(2022高一上·清远期中)设集合,.若,则实数a的值为   .
14.(2022高一上·武冈期中)用列举法表示   .
15.(2022高一上·北海期中)已知,则a的所有可能取值为   .
16.(2022高一上·博罗期中)非空有限数集满足:若,,则必有,,.则满足条件且含有两个元素的数集   .(写出一个即可)
17.(2022高一上·广丰月考)设P,Q为两个非空实数集合,P中含有0,2两个元素,Q中含有1,6两个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中,,则中元素的个数是   .
18.(2022高一上·河北期中)集合,用列举法表示是   .
19.(2022高一上·淮安期中)已知集合,且,则m的值为   
20.(2022高一上·东阳月考)若,则,就称是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为   .
21.(2022高一上·连州月考)已知集合M=,N=,定义集合A=,则A中元素的个数是   
22.(2022高一上·河南月考)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有.若且,则用列举法表示的   .
四、解答题
23.(2023高一上·密云月考)已知集合,规定:集合中元素的个数为,且.若,则称集合是集合的衍生和集.
(1)当,时,分别写出集合,的衍生和集;
(2)当时,求集合的衍生和集的元素个数的最大值和最小值.
24.(2022高一上·东阳月考)用描述法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整数组成的集合;
(2)不等式的解集;
(3)方程的所有实数解组成的集合;
(4)抛物线上所有点组成的集合;
(5)集合.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】因为,,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据集合的描述法及元素与集合的关系求解.
2.【答案】A
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于①,当且时,
所以是任何数域的元素,①正确;
对于②,当时,且时,由数域定义知,
所以1+1=2,1+2=3,...1+2018=2019,②正确;
对于③,当时,,③错误;
对于④,如果,,则则,,,且时,,所以有理数集是一个数域.
故答案为:A
【分析】利用已知条件结合数域的定义和元素与集合的关系,进而找出正确的选项。
3.【答案】A
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】当时,;当时,;
当时,;当时,;
所以,所以中所有元素之和为0,
故答案为:A.
【分析】利用已知条件结合集合运算的定义,进而得出集合中的所有元素,再结合求和法得出 集合中的所有元素之和 。
4.【答案】C
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】,, 且.
故答案为:C
【分析】根据已知条件,结合集合M的定义,即可求出答案.
5.【答案】D
【知识点】集合的含义
【解析】【解答】选项的对象都具有不确定性,所以它们的对象不能构成集合;而选项的对象具有确定性,能构成集合。
故答案为:D
【分析】利用已知条件结合集合元素的确定性,进而找出构成集合的选项。
6.【答案】C
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解:因为,可得;
所以.
故答案为:C
【分析】利用已知条件,化简求解可得答案.
7.【答案】A
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于A,因为是整数集,所以,A符合题意;
对于B,因为是实数集,所以,B不符合题意;
对于C,因为是有理数集,所以,C不符合题意;
对于D,因为是自然数集,所以,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据元素与集合的关系,逐项判定,即可求解.
8.【答案】D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】对于A,令,得,则,A不符合题意,
对于B,令,得,则,B不符合题意,
对于C,令,得,则,C不符合题意,
对于D,令,得,则,D符合题意,
故答案为:D
【分析】根据已知条件,结合元素与几何关系逐项进行判断,可得答案.
9.【答案】A,B
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解方程组得,
所以此方程组的解集的表示正确的是A,B.
故答案为:AB.
【分析】利用已知条件结合解二元一次方程组的方法,再结合集合的表示方法,进而得出方程组的解集的正确表示。
10.【答案】A,D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】根据常见数集的表示可知,,,,。
故答案为:AD
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系,进而找出结论正确的选项。
11.【答案】B,C,D
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】由题意得:
的取值为,解得满足要求的为2,4,5,6,7,9,10,11,12,14,20 。
故答案为:BCD
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系,进而得出属于集合A的元素。
12.【答案】B,C,D
【知识点】元素与集合关系的判断;集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】因为“的近似值”不具有确定性,所以不能构成集合,A不符合题意:
因为自然数集中最小的元素是0,所以B符合题意;
若,则也是整数,即,C符合题意;
同一集合中的元素是互不相同的,D符合题意.
故答案为:BCD
【分析】 由集合的含义及元素与集合的关系逐项进行判断,即可得答案.
13.【答案】0
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】由题可知:,且
所以,得或1
当时,,不符合集合中元素的互异性
所以
故答案为:0
【分析】根据,得到,然后结合集合中元素的互异性可得结果.
14.【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】解:因为且,所以或或或,
解得或或或,
所以对应的分别为、、、,
即;
故答案为:
【分析】由且,可得a的可能取值分别为2,3,4,7,由此可得对应的的值,可得答案.
15.【答案】3或##-2或3
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】分类讨论
①当,,集合为,满足集合的元素具有互异性;
②,可解得;当时,与己有元素2重复,不满足互异性;
当时,集合为,满足集合的元素具有互异性.
综上,或.
故答案为: 3或-2.
【分析】根据元素与集合的关系分类讨论,结合集合中元素的性质可得答案.
16.【答案】(或)
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【解答】不妨设,根据题意有,ab, 所以,,中必有两个是相等的,
若,则,故,又或,所以(舍去)或或,此时,
若,则,此时,故,此时.若,则,此时,故,此时,
综上所述,或。
故答案为:(或)。
【分析】利用已知条件结合元素与集合的关系以及元素的互异性,进而得出满足条件且含有两个元素的数集S。
17.【答案】4
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性
【解析】【解答】依题意,,
所以共有个元素.
故答案为:4
【分析】根据新定义求出 中元素的个数 .
18.【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】 。
故答案为: 。
【分析】利用已知条件结合一元一次不等式求解方法得出集合,再利用列举法表示集合。
19.【答案】-1.1,3
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】当,满足题意;
当,满足题意.
故答案为:-1.1,3
【分析】分两种情况或,讨论即可得解.
20.【答案】15
【知识点】集合的含义;集合的表示法
【解析】【解答】因为,;,;
,;,;
这样所求集合即由,,“和” ,“和”这“四大”元素所组成的集合的非空子集.
所以满足条件的集合的个数为,
故答案为:15.
【分析】根据伙伴关系集合的定义,得到由,,“和” ,“和”这四类元素所组成的集合的非空子集,进而得到答案.
21.【答案】8
【知识点】元素与集合关系的判断
【解析】【解答】由题意,集合M=,N=
故集合A=,有8个元素。
故答案为:8。
【分析】利用已知条件结合集合A的定义,再利用元素与集合的关系和元素的互异性,进而求出集合A,从而得出集合A的元素个数。
22.【答案】
【知识点】集合的表示法
【解析】【解答】当时,;
当时,;
当,时,,
所以。
故答案为:。
【分析】 利用定义两种新运算“”与“” 结合分类讨论的方法,进而用列举法表示集合A。
23.【答案】(1)解:由衍生和集的定义知:集合的衍生和集;集合的衍生和集.
(2)解:当时,设集合,且;

集合的衍生和集的元素个数的最小值为;
若集合中任意两个元素的和不相等,则衍生和集的元素个数取得最大值,最大值为;
最大值为,最小值为.
【知识点】集合的含义;元素与集合关系的判断
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合衍生和集的定义,进而分别写出集合,的衍生和集。
(2)利用已知条件结合衍生和集的定义,再结合数列的单调性,从而得出集合的衍生和集的元素个数的最大值和最小值。
24.【答案】(1)解:所有被3整除的整数组成的集合,用描述法可表示为:
(2)解:不等式的解集,用描述法可表示为:.
(3)解:方程的所有实数解组成的集合,
用描述法可表示为:.
(4)解:抛物线上所有点组成的集合,
用描述法可表示为:.
(5)解:集合,用描述法可表示为:且.
【知识点】集合的表示法
【解析】【分析】(1)根据集合的表示方法,即可求解;
(2)由不等式,解得,进而求得不等式的解集;
(3)根据题意,利用集合的表示方法,即可求解;
(4)根据题意,利用集合的表示方法,即可求解;
(5)根据数字的特征,结合集合的标准方法,即可求解.
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