第一章 集合与常用逻辑用语(提高卷.含解析)2025-2026学年人教A版(2019)数学必修第一册

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名称 第一章 集合与常用逻辑用语(提高卷.含解析)2025-2026学年人教A版(2019)数学必修第一册
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资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-23 17:29:33

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第一章 集合与常用逻辑用语
一、选择题
1.已知集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},则A∩B=(  )
A.{1,2,3} B.{2,3} C.{4,5} D.{1,2,3,4}
2.若A={x|0<x},B={x|1≤x<2},则A∪B=(  )
A.{x|x≤0} B.{x|x≥2} C. D.{x|0<x<2}
3.命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为(  )
A.对任意x∈R,都有x2<0 B.不存在x∈R,使得x2<0
C.存在x∈R,使得x2≥0 D.存在x∈R,使得x2<0
4.在下列给出的四个命题中,为真命题的是(  )
A. a∈R, b∈Q,a2+b2=0 B. n∈Z, m∈Z,nm=m
C. n∈Z, m∈Z,n>m2 D. a∈R, b∈Q,a2+b2=1
5.五个关系式:①{a,b}={b,a};②{0}= ;③ ∈{0};④0∈{0};⑤ {0},其中正确的个数为(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.若集合A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,则满足条件的实数x的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(x﹣2)(x+2)>0的一个充分不必要条件是(  )
A.x≤0 B.x≥0 C.x≥3 D.x>2或x<﹣2
8.“ x∈[1,2],ax2+1≤0”为真命题的充要条件是(  )
A.a≤﹣1 B.a C.a≤﹣2 D.a≤0
9.对任意实数a、b、c,给出下列命题,其中真命题的是(  )
A.“a=b”是“ac=bc”的充要条件
B.“是无理数”是“a是无理数”的充要条件
C.“a>b”是“a2>b2”的充分条件
D.“a<5”是“a<3”的必要条件
二、多选题
10.已知集合A={x|﹣1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是(  )
A.A∩B= B.A∪B={x|﹣2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤﹣1或x>2} D.A∩ RB={x|2<x≤3}
三、填空题
11.已知集合A={(x,y)|y=x},B={(x,y)|y=x﹣1},则A∩B=    .
12.若A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6},则如图中阴影表示的集合为    .
13.命题“至少有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0”的否定是     .
14.若“x2<4”是“m﹣1≤x≤m+1”的必要不充分条件,则m的取值范围是    .
15.已知集合U={2,3,a2+2a﹣3},A={2,a+1}, UA={a+3},则实数a=    .
16.若集合A满足{1,3} A {,x∈N*,y∈N*},则这样的集合A有     个.
17.若平面点集M满足:任意点(x,y)∈M,存在正实数t,都有(tx,ty)∈M,则称该点集M是“t阶集”.现有四个命题:
①若M={(x,y)|y=2x},则称M是“2阶集”;
②若M={(x,y)|y=2x2},则称M是“2阶集”;
③若M={(x,y)|x2+y2+2x+4y=0},则称M是“2阶集”;
④若M={(x,y)|x2≤2y}是“t阶集”,则t的取值范围是0<t≤1.
其中正确的命题有     (填序号)
四、解答题
18.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)p:对于任意的x∈R,x2﹣x+1≥0;
(2)q:至少有一个实数x,使x2﹣4=0.
19.已知集合A={x|x≤﹣3或x≥2},B={x|1<x<5},C={x|m﹣1≤x≤2m}.
(Ⅰ)求A∩B,( RA)∪B;
(Ⅱ)若B∩C=C,求实数m的取值范围.
20.设集合A={x|x2+4x=0,x∈R},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,x∈R}.
(1)若A=B,求a的值.
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
21.已知命题p:“ ﹣1≤x≤1,不等式x2﹣x﹣m<0成立”是真命题.
(Ⅰ)求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若q:﹣4<m﹣a<4是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
22.已知集合A={x|x=m2﹣n2,m,n∈Z}.
(1)判断8,9,10是否属于集合A;
(2)已知集合B={x|x=2k+1,k∈Z},证明:“x∈A”的充分条件是“x∈B”;但“x∈B”不是“x∈A”的必要条件;
(3)写出所有满足集合A的偶数.
第一章 集合与常用逻辑用语
参考答案与试题解析
一、选择题
1.已知集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},则A∩B=(  )
A.{1,2,3} B.{2,3} C.{4,5} D.{1,2,3,4}
【答案】B
【分析】由交集的运算和题意直接求出A∩B.
【解答】解:因为集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},
所以A∩B={2,3},
故选:B.
【点评】本题考查交集及其运算,属于基础题.
2.若A={x|0<x},B={x|1≤x<2},则A∪B=(  )
A.{x|x≤0} B.{x|x≥2} C. D.{x|0<x<2}
【答案】D
【分析】把两集合的解集表示在数轴上,根据图形可求出两集合的并集.
【解答】解:由,B={x|1≤x<2},
两解集画在数轴上,如图:
所以A∪B={x|0<x<2}.
故选:D.
【点评】本题属于以数轴为工具,求集合的并集的基础题,也是高考常会考的题型.
3.命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为(  )
A.对任意x∈R,都有x2<0 B.不存在x∈R,使得x2<0
C.存在x∈R,使得x2≥0 D.存在x∈R,使得x2<0
【答案】D
【分析】直接利用全称命题的否定是特称命题,写出命题的否定命题即可.
【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为:存在x∈R,使得x2<0.
故选:D.
【点评】本题主要考查全称命题的否定,属于基础题.
4.在下列给出的四个命题中,为真命题的是(  )
A. a∈R, b∈Q,a2+b2=0 B. n∈Z, m∈Z,nm=m
C. n∈Z, m∈Z,n>m2 D. a∈R, b∈Q,a2+b2=1
【答案】B
【分析】根据含有量词的命题的定义进行判断即可.
【解答】解:A.若a=2,则a2+b2=0不成立,故A错误,
B.当m=0时,nm=m恒成立,故B正确,
C.当n=﹣1时,n>m2不成立,故C错误,
D.若a=2,则a2+b2=0不成立,故D错误,
故选:B.
【点评】本题主要考查命题的真假判断,根据特称命题和全称命题的定义和性质是解决本题的关键.
5.五个关系式:①{a,b}={b,a};②{0}= ;③ ∈{0};④0∈{0};⑤ {0},其中正确的个数为(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】本题利用元素与集合的关系进行判断,以及集合自身是自身的子集、空集是任何集合的子集进行判定即可.
【解答】解:根据集合无序性可知①正确;
根据空集的定义,及元素与集合只有属于与不属于关系可知②③不正确;
根据元素与集合之间可知④正确;
根据空集是任何集合的子集可知⑤正确.
∴其中正确的个数为3
故选:B.
【点评】本题主要考查了元素与集合关系的判断、空集的定义,以及集合子集的判定,属于基础题.
6.若集合A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,则满足条件的实数x的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】由A∪B=A说明B是A的子集,然后利用子集的概念分类讨论x的取值.
【解答】解:由A∪B=A,所以B A.
又A={0,1,2,x},B={1,x2},
所以x2=0,或x2=2,或x2=x.
x2=0时,集合A违背元素的互异性,所以x2≠0.
x2=2时,或.符合题意.
x2=x时,得x=0或x=1,集合A均违背元素互异性,所以x2≠x.
所以满足条件的实数x的个数有2个.
故选:B.
【点评】本题考查了并集及其运算,考查了子集的概念,考查了集合中元素的特性,解答的关键是要考虑集合中元素的互异性,是基本的概念题,也是易错题
7.(x﹣2)(x+2)>0的一个充分不必要条件是(  )
A.x≤0 B.x≥0 C.x≥3 D.x>2或x<﹣2
【答案】C
【分析】解不等式(x﹣2)(x+2)>0,利用集合的包含关系判断可得出结论.
【解答】解:解不等式(x﹣2)(x+2)>0可得x<﹣2或x>2,
因为{x|x≥3} {x|x<﹣2或x>2},
故只有C选项中的条件才是“(x﹣2)(x+2)>0”的充分不必要条件.
故选:C.
【点评】本题考查不等式相关知识,属于基础题.
8.“ x∈[1,2],ax2+1≤0”为真命题的充要条件是(  )
A.a≤﹣1 B.a C.a≤﹣2 D.a≤0
【答案】B
【分析】直接利用存在性问题建立不等式,进一步求出实数a的取值范围.
【解答】解:命题“ x∈[1,2],ax2+1≤0”为真命题,则a在[1,2]上能成立,
即a≤()max,
∵x∈[1,2],
∴()max,则a.
故选:B.
【点评】本题主要考查全称量词和全称命题,属于基础题.
9.对任意实数a、b、c,给出下列命题,其中真命题的是(  )
A.“a=b”是“ac=bc”的充要条件
B.“是无理数”是“a是无理数”的充要条件
C.“a>b”是“a2>b2”的充分条件
D.“a<5”是“a<3”的必要条件
【答案】D
【分析】利用充分与必要条件的定义,判定各选项中的充分性与必要性是否成立,从而选出正确答案.
【解答】解:A中,由a=b,得出ac=bc,充分性成立;
由ac=bc,不能得出a=b,∵c=0时,2×0=3×0,2≠3,∴必要性不成立;
∴命题A是假命题;
B中,a是无理数,不能得出a是无理数,如a=0时,即充分性不成立;
a是无理数,不能得出a是无理数,如a时,即必要性不成立;
∴命题B是假命题;
C中,a>b不能得出a2>b2,如a=0,b=﹣1时,∴充分条件不成立;
∴命题C是假命题;
D中,∵a<3时,得出a<5,
∴a<5是a<3的必要条件;
∴命题D是真命题;
故选:D.
【点评】本题通过命题的判定,考查了充分与必要条件的问题,解题的关键是判定充分性与必要性是否成立,是基础题.
二、多选题
10.已知集合A={x|﹣1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是(  )
A.A∩B= B.A∪B={x|﹣2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤﹣1或x>2} D.A∩ RB={x|2<x≤3}
【答案】BD
【分析】求解绝对值不等式化简集合B,再利用交、并、补集的运算性质逐一分析四个选项得答案.
【解答】解:∵A={x|﹣1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2},
∴A∩B={x|﹣1<x≤3}∩{x|﹣2≤x≤2}={x|﹣1<x≤2},故A不正确;
A∪B={x|﹣1<x≤3}∪{x|﹣2≤x≤2}={x|﹣2≤x≤3},故B正确;
∵ RB={x|x<﹣2或x>2},
∴A∪ RB={x|﹣1<x≤3}∪{x|x<﹣2或x>2}={x|x<﹣2或x>﹣1},故C不正确;
A∩ RB={x|﹣1<x≤3}∩{x|x<﹣2或x>2}={x|2<x≤3},故D正确.
∴正确的是B,D.
故选:BD.
【点评】本题考查了交、并、补集的混合运算,考查了绝对值不等式的解法,是基础题.
三、填空题
11.已知集合A={(x,y)|y=x},B={(x,y)|y=x﹣1},则A∩B= {(1,1),(﹣1,﹣1)}  .
【答案】{(1,1),(﹣1,﹣1)}.
【分析】解方程组,即可得A∩B.
【解答】解:联立,解得或,
故A∩B={(1,1),(﹣1,﹣1)}.
故答案为:{(1,1),(﹣1,﹣1)}.
【点评】本题主要考查集合的交集运算,考查运算求解能力,属于基础题.
12.若A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6},则如图中阴影表示的集合为 {3,4,5}  .
【答案】见试题解答内容
【分析】由图象可知阴影部分对应的集合为A∩B,然后根据集合的基本运算解答即可.
【解答】解:若A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6},
则由图象可知阴影部分对应的集合为A∩B,
即A∩B={1,2,3,4,5}∩{3,4,5,6}={3,4,5},
故答案为:{3,4,5}.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,利用图象先确定集合关系是解决本题的关键,比较基础.
13.命题“至少有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0”的否定是  没有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0  .
【答案】没有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0.
【分析】利用命题的否定形式写出结果即可.
【解答】解:命题“至少有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0”的否定是:没有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0.
故答案为:没有一个正实数x满足方程2x2+(a﹣1)x+2a+3=0.
【点评】本题考查命题的否定,是基础题.
14.若“x2<4”是“m﹣1≤x≤m+1”的必要不充分条件,则m的取值范围是 (﹣1,1)  .
【答案】见试题解答内容
【分析】先解出不等式,根据题中给的充要性,判断集合的包含关系,解出参数.
【解答】解:x2<4对应的集合为A=(﹣2,2),
m﹣1≤x≤m+1对应的集合为B=[m﹣1,m+1],
∵“x2<4”是“m﹣1≤x≤m+1”的必要不充分条件
∴B A,

解之得:﹣1<m<1,
故答案为:(﹣1,1).
【点评】本题考查充要性,以及集合的包含关系,属于基础题.
15.已知集合U={2,3,a2+2a﹣3},A={2,a+1}, UA={a+3},则实数a= 2  .
【答案】2.
【分析】首先根据集合补集的定义得到a+3∈U,然后分别讨论a+3=3或a+3=a2+2a﹣3即可得到参数a的值.
【解答】解:∵ UA={a+3},
∴a+3∈U,
∵2∈A,
∴2 UA,即a+3≠2,
当a+3=3时,得a=0,
分别代入集合U与集合A中得:U={2,3,﹣3},A={2,1},此时 UA={3,﹣3}不符合题意,舍去,
当a2+2a﹣3=a+3,得a=﹣3或a=2,
将a=﹣3别代入集合U与集合A中得:U={2,3,0},A={2,﹣2},不符合题意,舍去,
将a=2别代入集合U与集合A中得:U={2,3,5},A={2,3},符合题意,
综上所述:a=2.
故答案为:2.
【点评】本题主要考查补集及其运算,属于基础题.
16.若集合A满足{1,3} A {,x∈N*,y∈N*},则这样的集合A有  15  个.
【答案】15.
【分析】先用列举法表示{,x∈N*,y∈N*},然后结合集合子集个数与集合元素个数的规律可求.
【解答】解:{,x∈N*,y∈N*}={1,2,3,4,6,12},
又集合A满足{1,3} A {,x∈N*,y∈N*},
则A中一定有元素1,3,
所以集合A的个数相当于求{2,4,6,12}的真子集的个数,即有24﹣1=15.
故答案为:15.
【点评】本题主要考查了集合子集的个数的求解,属于基础题.
17.若平面点集M满足:任意点(x,y)∈M,存在正实数t,都有(tx,ty)∈M,则称该点集M是“t阶集”.现有四个命题:
①若M={(x,y)|y=2x},则称M是“2阶集”;
②若M={(x,y)|y=2x2},则称M是“2阶集”;
③若M={(x,y)|x2+y2+2x+4y=0},则称M是“2阶集”;
④若M={(x,y)|x2≤2y}是“t阶集”,则t的取值范围是0<t≤1.
其中正确的命题有  ①④  (填序号)
【答案】①④.
【分析】对于①,直接判断即可,对于②:取(2,4),代入验证即可,对于③:取(1,﹣1)验证即可,对于④:则直接根据“t阶聚合”点集进行求解.
【解答】解:对于①:M={(x,y)|y=2x},∴(2x,2y)∈M,∴①正确;
对于②:∵M={(x,y)|y=2x2},∴取(2,8)∈M,而点(4,16) M,∴②错误;
对于③:取(1,﹣1)为集合M上的一点,则(2,﹣2) M,∴③错误;
对于④:∵x2≤2y,根据题意,得t2x2≤2ty,
∵M={(x,y)|x2≤2y}是“t阶集”,
∴t2x2≤2t2y≤2ty,
∵t>0,
∴t∈(0,1].
∴④正确.
故答案为:①④.
【点评】本题重点考查了集合的元素特征,属于信息给予题,难度中等.准确理解给定的信息是解题的关键.
四、解答题
18.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)p:对于任意的x∈R,x2﹣x+1≥0;
(2)q:至少有一个实数x,使x2﹣4=0.
【答案】见试题解答内容
【分析】根据含有量词的命题的否定结论即可得到结论.
【解答】解:(1)根据全称命题的否定是特称命题可知命题的否定:存在x0∈R,x2﹣x+1<0,因为Δ=1﹣4=﹣3<0,所以x2﹣x+1>0恒成立,故为假命题.
(2)根据特称命题的否定是全称命题得到命题的否定:不存在实数x,使x2﹣4=0,解x2﹣4=0,可得x=±2,该命题为假命题.
【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.
19.已知集合A={x|x≤﹣3或x≥2},B={x|1<x<5},C={x|m﹣1≤x≤2m}.
(Ⅰ)求A∩B,( RA)∪B;
(Ⅱ)若B∩C=C,求实数m的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(I)根据定义,进行集合的交、并、补集运算,可得答案;
(II)分集合C= 和C≠ 两种情况讨论m满足的条件,再综合.
【解答】解:(Ⅰ)A∩B={x|2≤x<5},
RA={x|﹣3<x<2},∴( RA)∪B={x|﹣3<x<5}.
(Ⅱ)∵B∩C=C,∴C B,
①当C= 时,∴m﹣1>2m m<﹣1;
当C≠ 时,∴ 2<m,
综上m的取值范围是(﹣∞,﹣1)∪(2,).
【点评】本题考查了集合的交集,并集,补集运算,考查了集合包含关系的应用,体现了数形结合思想.
20.设集合A={x|x2+4x=0,x∈R},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,x∈R}.
(1)若A=B,求a的值.
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
【答案】(1)a=1;
(2){1}∪(﹣∞,﹣1].
【分析】(1)先求出集合A,将问题转化为﹣4和0为方程x2+2(a+1)x+a2﹣1=0的两个根,利用根与系数的关系,求解即可;
(2)分B= ,B={0},B={﹣4},B={﹣4,0},利用根与系数的关系,求解即可.
【解答】解:(1)因为集合A={x|x2+4x=0,x∈R}={﹣4,0},
又A=B,
则B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,x∈R}={﹣4,0},
所以﹣4和0为方程x2+2(a+1)x+a2﹣1=0的两个根,
则,解得a=1;
(2)因为A∩B=B,则B A,
①当B= 时,则Δ=4(a+1)2﹣4(a2﹣1)<0,解得a<﹣1;
②当B≠ 时,若B={0},则,解得a=﹣1,
若B={﹣4},则,a无解;
若B={﹣4,0},则,解得a=1.
综上所述,实数a的取值范围为{1}∪(﹣∞,﹣1].
【点评】本题考查了集合的表示,集合关系的理解与应用,集合相等的应用,根与系数关系的应用,集合子集定义的理解与应用,属于中档题.
21.已知命题p:“ ﹣1≤x≤1,不等式x2﹣x﹣m<0成立”是真命题.
(Ⅰ)求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若q:﹣4<m﹣a<4是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)分离出m,将不等式恒成立转化为函数的最值,求出(x2﹣x)max,求出m的范围.
(Ⅱ)设p对应集合A,q对应集合B,“q是p的充分不必要条件”即B A,求出a的范围
【解答】解:(I)由题意命题p:“ ﹣1≤x≤1,不等式x2﹣x﹣m<0成立”是真命题.
∴m>x2﹣x在﹣1≤x≤1恒成立,即m>(x2﹣x)max,x∈(﹣1,1);
因为,所以x2﹣x≤2,即m>2,所以实数m的取值范围是(2,+∞);
(II)由p得,设A={m|m>2},由q得,设B={m|a﹣4<m<a+4},因为q:﹣4<m﹣a<4是p的充分不必要条件;
所以q p,但p推不出q,∴B A;
所以a﹣4≥2,即a≥6,
所以实数a的取值范围是[6,+∞).
【点评】本题考查了不等式恒成立求参数的范围问题,常采用分离参数求最值;还考查了充分必要条件的转化,属于中档题.
22.已知集合A={x|x=m2﹣n2,m,n∈Z}.
(1)判断8,9,10是否属于集合A;
(2)已知集合B={x|x=2k+1,k∈Z},证明:“x∈A”的充分条件是“x∈B”;但“x∈B”不是“x∈A”的必要条件;
(3)写出所有满足集合A的偶数.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)将x=8,9,10分别代入关系式x=m2﹣n2,若满足关系式,则属于A,若不满足关系式,则不属于A,即可得答案,
(2)根据已知中集合A的定义,根据集合元素与集合关系的判断,我们推证奇数x∈A可得答案.
(3)m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)成立,当m,n同奇或同偶时,m﹣n,m+n均为偶数;当m,n一奇,一偶时,m﹣n,m+n均为奇数.由此能求出所有满足集合A的偶数.
【解答】解:(1)∵8=32﹣12,9=52﹣42,∴8∈A,9∈A,
假设10=m2﹣n2,m,n∈Z,则(|m|+|n|)(|m|﹣|n|)=10,且|m|+|n|>|m|﹣|n|>0,
∵10=1×10=2×5,
∴或,
显然均无整数解,
∴10 A,
∴8∈A,9∈A,10 A,
(2)∵集合B={x|x=2k+1,k∈Z},则恒有2k+1=(k+1)2﹣k2,
∴2k+1∈A,
∴即一切奇数都属于A,
又∵8∈A,
∴x∈A”的充分非必要条件是“x∈B”,
(3)集合A={x|x=m2﹣n2,m、n∈Z},m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)成立,
①当m,n同奇或同偶时,m﹣n,m+n均为偶数,∴(m﹣n)(m+n)为4的倍数,
②当m,n一奇,一偶时,m﹣n,m+n均为奇数,∴(m﹣n)(m+n)为奇数,
综上所有满足集合A的偶数为4k,k∈Z.
【点评】本小题主要考查元素与集合关系的判断、奇数等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
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