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2026年高三数学上学期专题突破练:集合与常用逻辑用语
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 湖南期中)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={﹣3,﹣1,1,3},则A∩B=( )
A.{﹣1} B.{0} C.{0,1} D.{﹣1,1}
2.(2025春 云南月考)已知集合M={x|x≥2},N={x|x>a},若M N,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,2) B.(﹣∞,2] C.(2,+∞) D.[2,+∞)
3.(2025 五华区模拟)已知集合A,B满足:A={x∈N*|x2﹣2≤0},A∪B=A,则满足条件的集合B的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.(2025 东西湖区校级模拟)图中的阴影部分表示的集合为( )
A.A∩B∩C B.A∩B∩( UC) C.A∩( UB)∩C D.( UA)∩B∩C
5.(2025 新宁县校级模拟)已知集合M满足{1,2} M {1,2,3,4,5,6},则所有满足条件的集合M的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
6.(2025春 立山区校级期中)f′(x)为f(x)的一阶导数,且f(x)在R上可导,则“f(x)是奇函数”是“f′(x)是偶函数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
7.(2025春 辽宁月考)命题p:﹣5≤x≤3,q:x≤a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是( )
A.(﹣5,+∞) B.[﹣5,+∞) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
8.(2025 和平区校级模拟)已知x∈R,若,q:|1﹣x|≤x,则p是q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
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 衡南县期末)若集合A={1,n},B={n2,2},且A∩B≠ ,则n的值可以是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
(多选)10.(2025 武汉模拟)已知n∈N*,记|A|为集合A中元素的个数,min(A)为集合A中的最小元素.若非空数集A {1,2,…,n},且满足|A|≤min(A),则称集合A为“n阶完美集”.记an为全部n阶完美集的个数,下列说法中正确的是( )
A.a4=7
B.将n阶完美集A的元素全部加1,得到的新集合,是n+1阶完美集
C.若A为(n+2)阶完美集,|A|>1且n+2∈A,满足条件的集合A的个数为an+1﹣n
D.若A为(n+2)阶完美集,|A|>1且n+2 A,满足条件的集合A的个数为an+1﹣n﹣1
(多选)11.(2025春 船营区校级期末)下列命题正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若不等式ax2+bx+3>0的解集为{x|﹣1<x<3},则a+b=1
C.设a∈R,则“a<1”是“”的充要条件
D.已知函数,若f(a)=﹣2,则f(﹣a)=4
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 永宁县校级期中)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若A∪B=A,则实数a的取值范围为 .
13.(2025春 临泉县校级月考)若f(n)=()n+()n+1(n∈N*),则集合{x|x=f(n)}中共有 个元素.
14.(2025春 南关区校级期末)设p:|x| 1,,则p是q的 条件.(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”或“既不充分也不必要”)
四.解答题(共5小题)
15.(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.
16.(2025春 龙岗区校级期末)设全集U=R,集合,集合B={x|x2﹣2ax+a2﹣1<0},其中a∈R.
(1)当a=4时,求A∩B;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
17.(2025 盐城模拟)对于有限集合A,B,定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},用|A|表示集合A的元素个数.
(1)若A={﹣1,1},B={0,1,2},求|A*B|;
(2)求证:|A*B|≤|A||B|;
(3)设A B M={a1,a2,a3,…,an},且|A|=2,记Sn|A*B|,求Sn.
18.(2025 河北模拟)若集合M,N满足: x∈M,﹣x∈N,且 x∈N,﹣x∈M,则称M,N互为对偶集.已知函数,定义At={x|f(x)>t},Bt={x|f(x)<t}.
(1)b=0,时,证明: p<q,Af(p) Af(q);
(2)证明:存在s∈R,使得无论t取何值,At与Bs﹣t均互为对偶集;
(3)若(0,+∞),求b的取值范围.
19.(2025春 天津校级月考)已知集合,B={x|x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,x∈R}.
(1)当a=0时,求A∩B;
(2)若x∈A成立的一个充分不必要的条件是x∈B,求实数a的取值范围.
2026年高三数学上学期专题突破练:集合与常用逻辑用语
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 D A B B D A D B
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 ABD ABD BD
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 湖南期中)已知集合A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={﹣3,﹣1,1,3},则A∩B=( )
A.{﹣1} B.{0} C.{0,1} D.{﹣1,1}
【解答】解:因为A={﹣2,﹣1,0,1,2},B={﹣3,﹣1,1,3},
根据集合交集运算可得,A∩B={﹣1,1}.
故选:D.
2.(2025春 云南月考)已知集合M={x|x≥2},N={x|x>a},若M N,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,2) B.(﹣∞,2] C.(2,+∞) D.[2,+∞)
【解答】解:∵集合M={x|x≥2},N={x|x>a},M N,
∴a<2,
∴实数a的取值范围是(﹣∞,2).
故选:A.
3.(2025 五华区模拟)已知集合A,B满足:A={x∈N*|x2﹣2≤0},A∪B=A,则满足条件的集合B的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【解答】解:A={x∈N*|x2﹣2≤0}={1},
A∪B=A,则满足条件的集合B为 ,{1},共2个.
故选:B.
4.(2025 东西湖区校级模拟)图中的阴影部分表示的集合为( )
A.A∩B∩C B.A∩B∩( UC) C.A∩( UB)∩C D.( UA)∩B∩C
【解答】解:由已知中阴影部分所表示的集合元素满足“是B的元素,也是A的元素,不是C的元素”,
故阴影部分所表示的集合是A∩B∩( UC).
故选:B.
5.(2025 新宁县校级模拟)已知集合M满足{1,2} M {1,2,3,4,5,6},则所有满足条件的集合M的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【解答】解:由已知可得,1和2一定是集合M的元素,所以只需要考虑剩余元素3,4,5,6的情况即可.
又集合{3,4,5,6}的子集个数为24=16,所以所有满足条件的集合M的个数是16.
故选:D.
6.(2025春 立山区校级期中)f′(x)为f(x)的一阶导数,且f(x)在R上可导,则“f(x)是奇函数”是“f′(x)是偶函数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【解答】解:当f(x)为奇函数时,则f(x)与f′(x)的定义域都为R,且f(﹣x)=﹣f(x),
两边同时求导,即(f(﹣x))′=(﹣f(x))′,
得﹣f′(﹣x)=﹣f′(x),即f′(﹣x)=f′(x),所以f′(x)为偶函数,即充分性成立;
反之,当f′(x)为偶函数时,取f(x)=x3+1,
则f′(x)=x2,显然满足条件,但f(x)显然不是奇函数,即必要性不成立.
故选:A.
7.(2025春 辽宁月考)命题p:﹣5≤x≤3,q:x≤a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是( )
A.(﹣5,+∞) B.[﹣5,+∞) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
【解答】解:命题p:﹣5≤x≤3,q:x≤a,若p是q的充分不必要条件,
可知集合{x|﹣5≤x≤3}是集合{x|x≤a}的真子集,
所以a≥3.
故选:D.
8.(2025 和平区校级模拟)已知x∈R,若,q:|1﹣x|≤x,则p是q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
【解答】解:由得,
由|1﹣x|≤x得,
所以若成立,则成立,
但成立,但不一定成立,
则p是q的充分不必要条件.
故选:B.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.(2025春 衡南县期末)若集合A={1,n},B={n2,2},且A∩B≠ ,则n的值可以是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【解答】解:因为A={1,n},B={n2,2},且A∩B≠ ,
则n=2或n=n2或n2=1,
由元素的互异性,可得n≠1,
所以n的值可以是﹣1,0,2.
故选:ABD.
(多选)10.(2025 武汉模拟)已知n∈N*,记|A|为集合A中元素的个数,min(A)为集合A中的最小元素.若非空数集A {1,2,…,n},且满足|A|≤min(A),则称集合A为“n阶完美集”.记an为全部n阶完美集的个数,下列说法中正确的是( )
A.a4=7
B.将n阶完美集A的元素全部加1,得到的新集合,是n+1阶完美集
C.若A为(n+2)阶完美集,|A|>1且n+2∈A,满足条件的集合A的个数为an+1﹣n
D.若A为(n+2)阶完美集,|A|>1且n+2 A,满足条件的集合A的个数为an+1﹣n﹣1
【解答】解:由题意n∈N*,记|A|为集合A中元素的个数,min(A)为集合A中的最小元素.若非空数集A {1,2,…,n},且满足|A|≤min(A),则称集合A为“n阶完美集”.
可得当非空数集A是{1,2,3,4},子集中含1个元素的子集时,|A|=1,
根据“n阶完美集”的定义,{1,2,3,4}中大于等于1的数有1、2、3、4共4个,
所以此时A可以是{1}、{2}、{3}、[4},
当非空数集A是{1,2,3,4},子集中含2个元素的子集时,|A|=2,{1,2,3,4}中大于等于2的数有2、3、4共3个,
所以此时A可以是{2,3}、{2,4}、{3,4},
当非空数集A是|1,2,3,4},子集中含3个元素的子集时,|A|=3,
{1,2,3,4}中大于等于3的数有3、4共2个,不满足“n阶完美集”的定义,
所以{1,2,3,4}中3个元素的子集不满足.
同理,{1,2,3,4}中含4个元素的子集也不满足.
综上,4阶完美集有{1}、{2}、{3}、{4}、{2,3}、{2,4}、{3,4},所以a4=7,故A正确;
若将“n阶完美集”A中元素全部加1,A中元素个数不变,但min(A)加1变大,
均不违背“n+1阶完美集”的定义,所以得到的新集合是一个“n+1阶完美集”,故B正确;
对于满足“n+2阶完美集”的所有A,n+2属于所有A或不属于所有A,均可视为同一情形,
即退化为“n+1阶完美集”的情况,总个数为an+1,又因为|A|>1,
所以满足条件的集合A要排除掉“n+1阶完美集”中只含有1个元素的情形(排除n+1个单元素集合),
因此满足条件的集合,A的个数均为an+1﹣(n+1)=an+1﹣n﹣1,故C错误,D正确.
故选:ABD.
(多选)11.(2025春 船营区校级期末)下列命题正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若不等式ax2+bx+3>0的解集为{x|﹣1<x<3},则a+b=1
C.设a∈R,则“a<1”是“”的充要条件
D.已知函数,若f(a)=﹣2,则f(﹣a)=4
【解答】解:对于A,取a=﹣1,b=﹣2,c=﹣3,d=﹣4,则ac=3<8=bd,故A错误;
对于B,由题可得:a<0,ax2+bx+3=0的根为﹣1或3,由韦达定理,,.
则a=﹣1,b=2,从而a+b=1,故B正确;
对于C,取a=﹣1<1,则,则“a<1”不是“”的充要条件,故C错误;
对于D,易得f(x)定义域为R,
注意到,
则f(a)+f(﹣a)=2,又f(a)=﹣2,则f(﹣a)=4,故D正确.
故选:BD.
三.填空题(共3小题)
12.(2025春 永宁县校级期中)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若A∪B=A,则实数a的取值范围为 [2,+∞) .
【解答】解:由题意集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},
根据A∪B=A,可得B A,
即a≥2,故实数a的取值范围为[2,+∞).
故答案为:[2,+∞).
13.(2025春 临泉县校级月考)若f(n)=()n+()n+1(n∈N*),则集合{x|x=f(n)}中共有 2 个元素.
【解答】解:根据分母实数化可得:i,i,
将上述化简的结果代入f(n)可得f(n)=in+(﹣i)n+1,
根据i的周期性可以求出x=﹣1+i或1﹣i,
所以共有2个元素.
故答案为:2.
14.(2025春 南关区校级期末)设p:|x| 1,,则p是q的 必要不充分 条件.(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”或“既不充分也不必要”)
【解答】解:因为,p:|x|≥1 x≤﹣1或x≥1,
所以由q可以推出p,由p不能推出q,
故p是q的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分.
四.解答题(共5小题)
15.(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).
16.(2025春 龙岗区校级期末)设全集U=R,集合,集合B={x|x2﹣2ax+a2﹣1<0},其中a∈R.
(1)当a=4时,求A∩B;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)全集U=R,
集合{x|(x﹣4)(x+1)<0}={x|﹣1<x<4}=(﹣1,4),
集合B={x|x2﹣2ax+a2﹣1<0},其中a∈R,
当a=4时,x2﹣2ax+a2﹣1=x2﹣8x+15=(x﹣3)(x﹣5)<0,
解得3<x<5,∴B=(3,5),
∴A∩B=(3,4);
(2)由(1)知A=(﹣1,4),
由x2﹣2ax+a2﹣1=[x﹣(a﹣1)][x﹣(a+1)]<0,
得a﹣1<x<a+1,
∴B=(a﹣1,a+1),
∵“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,∴B为A的真子集.
∴或,解得0≤a≤3,
即实数a的取值范围为[0,3].
17.(2025 盐城模拟)对于有限集合A,B,定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},用|A|表示集合A的元素个数.
(1)若A={﹣1,1},B={0,1,2},求|A*B|;
(2)求证:|A*B|≤|A||B|;
(3)设A B M={a1,a2,a3,…,an},且|A|=2,记Sn|A*B|,求Sn.
【解答】(1)解:因为A∩B={1},A∪B={﹣1,0,1,2},
所以A*B={(1,﹣1),(1,0),(1,1),(1,2)},
于是|A*B|=4.
(2)证明:因为|A*B|=|A∪B||A∩B|,|A∪B|+|A∩B|=|A|+|B|,
所以|A||B|﹣|A*B|=|A||B|﹣|A∪B|(|A|+|B|﹣|A∪B|)
=|A∪B|2﹣|A∪B||A|﹣|A∪B||B|+|A||B|
=(|A∪B|﹣|A|)(|A∪B|﹣|B|)≥0,
综上,|A||B|≥|A*B|.
(3)解:当|A∩B|=2,|A∪B|=2时,,
所以|A∩B|=2,|A∪B|=k时,,
所以,
又因为,
,
所以,
所以.
当n=2时结论也成立.
18.(2025 河北模拟)若集合M,N满足: x∈M,﹣x∈N,且 x∈N,﹣x∈M,则称M,N互为对偶集.已知函数,定义At={x|f(x)>t},Bt={x|f(x)<t}.
(1)b=0,时,证明: p<q,Af(p) Af(q);
(2)证明:存在s∈R,使得无论t取何值,At与Bs﹣t均互为对偶集;
(3)若(0,+∞),求b的取值范围.
【解答】(1)证明:由题意知,f(x)(x+1),
则f′(x)0,因此f(x)在R上单调递减,
Af(p)={x|f(x)>f(p)}={x|x<p},Af(q)={x|f(x)>f(q)}={x|x<q},又p<q,所以Af(p) Af(q).
(2)证明:观察发现,f(x)+f(﹣x)a(x+1)+bx3a(﹣x+1)﹣bx3=2a+1,
取s=2a+1,现证At与B2a+1﹣t互为对偶集,
x∈At,f(x)>t,则2a+1﹣f(﹣x)>t,即f(﹣x)<2a+1﹣t,由定义知,﹣x∈B2a+1﹣t,
同理可知, x∈B2a+1﹣t,﹣x∈At,
所以当s=2a+1时,Ai与Bs﹣t互为对偶集.
(3)解:构造函数,则,即g(x)>0的充分必要条件为x∈(0,+∞),
若g(0)<0,又g(1)>0,由于g(x)的图象在[0,1]上连续不断,
故 x0∈(0,1),使得g(x0)=0,则与矛盾,
因此g(0)=0,代入解得a=0.
若b<0,则,不符合题意,舍去.
若b≥0,此时在R上恒成立,
此时f(x)在(0,+∞)上单调递增,则g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又g(0)=0,所以g(x)>0在(0,+∞)上恒成立,符合题意.
综上,b的取值范围是[0,+∞).
19.(2025春 天津校级月考)已知集合,B={x|x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,x∈R}.
(1)当a=0时,求A∩B;
(2)若x∈A成立的一个充分不必要的条件是x∈B,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)由可得,
化简得,解得﹣3≤x<1,则A={x|﹣3≤x<1},
B={x|x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0}={x|a≤x≤a+1},
当a=0时,B={x|0≤x≤1},A∩B={x|0≤x<1}.
(2)若x∈A成立的一个充分不必要条件是x∈B,
等价于B A但A B,即B A,
结合数轴可知,得﹣3≤a<0,
故a的范围为{a|﹣3≤a<0}.
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