【文档说明】2023届高考数学一轮复习专题-集合-能力提升 含解析【高考】.docx,共(16)页,785.155 KB,由小赞的店铺上传
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1集合-能力提升学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共6小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项
)1.已知集合{1,2,3}M=,2{|40,}NxxxaaM=−+=,若MN,则a的值为()A.1B.2C.3D.1或22.如图所示,A,B是非空集合,定义集合#AB为阴影部分表示的集合.若x,yR,2{|2}Axy
xx==−,{|3,0}Byyxx==,则#AB为()A.{|02}xxB.{|12}xx„C.{|01xx剟或2}x…D.{|0xx=或2}x3.已知全集UR=,集合2{|560}Axxx=−−„时,3{|lg}3xBxyx−==+,则如图
所示的Venn图中阴影部分表示的集合为()A.(3,1]−−B.(1,3]−C.(1,3]D.[3,6]4.已知集合{1,2,3,4,5}P=,若A,B是P的两个非空子集,则所有满足A中的最大数小于B中的最小数的集合对(,)AB的个数为()A
.49B.48C.47D.4625.设集合S,T,*SN,*TN,S,T中至少有2个元素,且S,T满足:①对于任意的x,yS,若xy,则;xyT②对于任意的x,yT,若xy,则.ySx下列命题正确的是()A.若S有4个元素,则ST有7个元素B.若S有4个元素
,则ST有6个元素C.若S有3个元素,则ST有5个元素D.若S有3个元素,则ST有4个元素6.设a、b、c为实数,2()()()fxxaxbxc=+++,2()(1)(1)gxaxcxbx=+++,记集合{|()0,}SxfxxR=
=,{|()0,}TxgxxR==,若||S、||T分别为集合S、T的元素个数,则下列结论不可能是()A.||1S=且||0T=B.||1S=且||1T=C.||2S=且||2T=D.||2S=且||3T=二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。在每小题有多项符
合题目要求)7.设2{|9140}Axxx=−+=,{|10}Bxax=−=,若ABB=,则实数a的值可以为()A.2B.12C.17D.08.已知集合{Ax=R2|3180}xx−−,{Bx=R22|270}xaxa++−,则下列命题中正确的是()A.若AB=,则3a=−B.若AB
,则3a=−C.若B=,则6a−„或6a…D.若3a=,则{|36}ABxx=−9.设全集U是实数集R,则图中阴影部分的集合表示正确的是()A.UMNð3B.UNMðC.MNMðD.()NMNð10
.非空集合A,B满足\(A∪B=\{1,2,\)…,\(10\}\),且\(A∩B\)中元素个数不大于\(1.\)定义集合\(A±B=\{x±y|x\inA,y\inB\}\),\(A\B=\{x|x\inA,x\notinB\}
\),则\((\quad)\)A.集合A,B中元素个数之和为10或11B.集合AB−中元素个数最多为17C.集合AB+中元素个数最多为18D.集合\(A\B\)中元素个数最多为9三、填空题(本大题共3小题,共15.0分)11.已知集合{2,3
,4,6}A=−,集合2{3,,}Baa=,若BA,则实数a=__________;若{3,4}AB=,则实数a=__________.12.已知集合{|02}Axx=,集合{|11}Bxx=−,集
合{|10}.Cxmx=+若()ABC,则实数m的取值范围是__________.13.已知2()fxxaxb=++,集合{|()0}Axfx=„,集合{|[()]3}Bxffx=„,若AB=,则实数a的取值范围是__________四、解答题(本大题共1小题,共12.0分。解
答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)14.(本小题12.0分)设集合2{|320}Axxx=−+=,22{|2(1)(5)0}Bxxaxa=+++−=,(1)若{2}AB=,求实数a的值;(2)若ABA
=,求实数a的取值范围;(3)若UR=,()UABA=ð,求实数a的取值范围.4答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查集合的运算,属于基础题.根据交集的定义,讨论1a=,2a=,3a=即可.【解答】解:当1a=时,中元素均为无理数,MN=;当2a=时,中元素均为无理
数,MN=;当3a=时,,则{1,3}MN=,故a的值为3.故选.C2.【答案】D【解析】【分析】求出集合A,B,进而求出AB,AB,由韦恩图求出#()ABABAB=ð,由此能求出结果.本题考查集合的运算,涉及到交集、并集、补集的定义、韦恩图、不等式的性质等基础知识,
考查运算求解能力等核心素养,是基础题.【解答】解:A,B是非空集合,定义集合#AB为阴影部分表示的集合.x,yR,2{|2}{|02}Axyxxxx==−=剟,5{|3,0}{|0}Byyxxyy===,{|02}ABxx=„,{|0}ABxx
=…,则#(){|0ABABABxx===ð或2}.x故选:.D3.【答案】D【解析】【分析】本题考查Venn图表达集合的关系及运算,本题解题的关键是正确读出Venn图,再计算出两个集合之间的交集,属基
础题.根据所给的Venn图,先求B与A集合的交集,再求UABð即可得到答案.【解答】解:2560xx−−„,16x−剟,[1,6]A=−,3lg3xyx−=+,303xx−+,33x−,(3,3)B=−,所以图中阴影
部分表示为UABð[3,6];UAB=ð故答案选:.D4.【答案】A【解析】【分析】6本题考查集合的子集关系,属于较难题.根据题意,按集合A分4种情况讨论,分析集合B的个数,可得答案.【解答】解:根据题意,分4种情况讨论:当A中的最大数为1,即{1}A=时,{2}B=,{3},{4},{5},{
2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},{2,3,4,5},即42115−=个;当A中的最大数为2,即{2}A=,{1,2}时,{
3}B=,{4},{5},{3,4},{3,5},{4,5},{3,4,5},即32(21)14−=个;当A中的最大数为3,即{3}A=,{1,3},{2,3},{1,2,3}时,{4}B=,{5},{4,5},即4312=个;当A中的最大数为4,即{4}A=,{1,4}
,{2,4},{3,4},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}时,{5}B=,即8个;所以总共个数为151412849+++=个;故本题选.A5.【答案】A【解析】【分析】本题考查了元素与集合的关系,并集及其运算的相关知识,试
题难度较难.利用特殊集合排除选项,推出结果即可.【解答】解法一:对于B,令{2,4,8,16}S=,{8,16,32,64,128}T=,{2,4,8,16,32,64,128}ST=,有7个元素,B错误;对于C,令{1,2
,4}S=,{2,4,8}T=,{1,2,4,8}ST=,有4个元素,C错误;7对于D,令{2,4,8}S=,{8,16,32}T=,{2,4,8,16,32}ST=,有5个元素,D错误.故选.A解法二:设1234{,,,}Saaaa=,且1234aaaa
,若11a=,则2a,3a,4a,23aa,24aa,34aaT,则32aSa,又31321aaaa=,则322aaa=,即232.aa=同理,43aSa,且41431aaaa=,所以423aaa=或433aaa=,若423aaa=,则3
42aa=,从而23222{1,,,}Saaa=,234522222{,,,,}Taaaaa=,则54222aaSa=,矛盾,所以433aaa=,则442aa=,从而24222{1,,,}Saaa=,23456222222{,,,,,}Taaaaaa=,则65222aa
Sa=,矛盾,所以11a,则12aa,13aa,14aa,23aa,24aa,34aaT,则232131aaaSaaa=,又221aaa,则211aaa=,即221.aa=同理由133122aaaSaaa=
且332aaa,得322aaa=或312aaa=,即24321aaa==或33121.aaaa==若431aa=,则此时由1412aaSaa且344222aaaaaa=,可得432aaa=,即36421aaa==,所以2461111{,,,}Saaaa=,则3
567810111111{,,,,,}Taaaaaa=,此时有1051151aaSa=,矛盾,所以331aa=,则此时由1412aaSaa且344122aaaaaa=,8可得432aaa=或422aaa=,若432aaa=,则54
1aa=,所以2351111{,,,}Saaaa=,则345678111111{,,,,,}Taaaaaa=,此时有841141aaSa=,矛盾,所以422aaa=,即441aa=,所以2341111{,,,}Sa
aaa=,则3456711111{,,,,}Taaaaa=,此时2345671111111{,,,,,,}STaaaaaaa=,恰好7个元素,故选.A6.【答案】D【解析】【分析】本题考查一元二次方程根的分布,集合的新定义问题,集合中的元素
个数,属于较难题.根据题目给出的新定义,结合一元二次方程根的分布,逐项分析即可判断出各个选项.【解答】解:A项中,||1S=,即()0fx=有一根,此时0xa+=有解,且20xbxc++=无解,所以xa=−,且240bc−;||0T=,即10ax+,且210cxbx++
=无解,此时只需0a=,且240bc−,故A正确.B项中,||1S=,同A项;||1T=,则10ax+=有解,且210cxbx++=无解,只需0a,240bc−,故B正确.C项中,当240bc−=时,()0fx=有
两解,||2S=;若此时0a,()0gx=也有两根,||2T=,故C正确,D不正确.故选:.D7.【答案】BCD9【解析】【分析】本题考查了集合的运算,主要考查了集合交集与子集的求解,解题的关键是掌握交集
与子集的定义,属于基础题.先求出集合A,再由集合包含关系的定义求解即可.【解答】解:集合2{|9140}{2,7}Axxx=−+==,{|10}Bxax=−=,又ABB=,所以BA,当0a=时,B=,符合题意,当0a时,则1{
}Ba=,所以12a=或17a=,解得12a=或17a=,综上所述,0a=或12或1.7故选.BCD8.【答案】ABC【解析】【分析】本题考查了集合的运算和基本关系,属于基础题.由交集运算和集合的基本关系对选项逐个判断即可.【
解答】解:由已知可得{|36}Axx=−,若AB=,则3−和6是方程22270xaxa++−=的根,则3a=−,且22718a−=−,解得3a=−,10故A正确,若AB,则22(3)(3)270aa−+−+−„且2266270aa++−„,解得3a=−,故B正
确,当B=时,224(27)0aa−−„,解得6a−„或6a…,故C正确,当3a=时,2{|3180}{|63}Bxxxxx=+−=−,{|33}ABxx=−,故D错误;故选:.ABC9.【答案】BCD【解析】【分析】本题考
查集合的运算及Venn图表达集合的关系及运算.由Venn图结合集合运算,逐一判断求解即可.【解答】解:全集U是实数集R,则图中阴影部分的集合表示正确的是UNMð或MNMð或()NMNð,故BCD正确,
而UMNMð,所以A错误.故选.BCD10.【答案】ACD【解析】【分析】本题主要考查集合中元素的个数问题,交并集及其运算,属于较难题.根据题意,对各选项进行分析:对A,可分析()0cradAB=或1两种情况,得到集合A,B中元素个数之和,即可判断A;对B,可举出反例:{1,2,
3,4,5,6,7,8,9}A=,{1,10}B=,说11明B错误;对C,采用穷举法,可知{1,2,3,4,5,6,7,8,9}A=,{1,10}B=时,集合中元素个数最多为18个,即知C正确;对D,注意到A、B非空
,分()0cradAB=或1进行讨论,可计算得出集合AB中元素个数最多的值.【解答】解:由题意,对各选项进行分析:对A,因为非空集合A,B满足{1,2,AB=…,10},且AB中元素个数不大于1,即()10cradAB=,()1cradAB„,有
()0cradAB=或1,因为()()()()cradAcradBcradABcradAB+=+,所以当()0cradAB=时,()()10cradAcradB+=;所以当()1cradAB=时,()()11cradAcradB+=,所以A正确;对B,当{1,2,
3,4,5,6,7,8,9}A=,{1,10}B=,此时{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0,1,2,3,4,5,6,7,8}AB−=−−−−−−−−−,一共有18个数,所以B错误;对C,采用穷举法,易知当{1
,2,3,4,5,6,7,8,9}A=,{1,10}B=时,此时{2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19}AB+=,集合中元素个数最多,为18个,所
以C正确;对D,当()0cradAB=时,因为A、B非空,显然()1cradB…,()9cradA„,此时\(card(A\B)=\:card(A)-\:card(B)\leqslant8\),当()1crad
AB=时,因为()1cradB…,()10cradA„,所以\(card(A\B)=\:card(A)-\:card(B)\leqslant9\),不妨令()1cradB=,()10cradA=,例如:
\(A=\{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10\}\),\(B=\{1\}\),显然有\(card(A\B)=10-1=9\)成立,12所以D正确.故选:.ACD11.【答案】2−2或4【解析】【分析】本题考查集合的关系与运算,考查学生的计算能力.利用集合的关系与运算
,即可求出a的值.【解答】解:若BA,则aA且3a,2a=−或4a=或6a=,当2a=−时,{2,3,4}B=−,符合题意,当4a=时,{3,4,16}B=,不合题意,舍掉,当6a=时,{3,6,36}B=,不合题意,舍掉,综上所述,若BA,则2a=−;若{3,
4}AB=,则4B,4a=或24.a=当4a=时,{3,4,16}B=,符合题意,当24a=时,2a=,当2a=时,{2,3,4}B=,符合题意,当2a=−时,{2,3,4}B=−,不合题意,舍掉,13
综上所述,若{3,4}AB=,则4a=或2a=,故答案为2−;2或4.12.【答案】1[,1]2−【解析】【分析】先求出{|12}ABxx=−,由此利用ABC,分类讨论,能求出实数m的取值范围本题考查实
数的取值范围的求法,考查并集、子集等基础知识,考查运算求解能力.【解答】解:集合{|02}Axx=,集合{|11}Bxx=−,{|12}ABxx=−,ABC,当0m时,集合1{|10}
{|}Cxmxxxm=+=−,则11m−−„,解得01m„,当0m=时,CR,满足题意,当0m时,集合1{|10}{|}Cxmxxxm=+=−,则12m−…,解得102m−„,综上所述m的取值范围
为1[,1]2−,故答案为:1[,1].2−1413.【答案】[23,6]【解析】【分析】本题考查集合与不等式的解法,考查转化思想和运算能力,考查了集合的关系和运算,熟练掌握相等的定义和空集是解本题的关键,属于难题.由题意可得3b=,集合B可化为22(3)(3)0xaxxaxa+
++++„,运用判别式法,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:已知2()fxxaxb=++,集合{|()0}Axfx=„,集合{|[()]3}Bxffx=„,由A集合()0fx„,有:20xaxb++„,B集合:[()]3ffx„,可得:222()()3xaxbaxaxbb++++++„
,即:222()()30xaxbaxaxbb++++++−„,若AB=,即:20xaxb++„,与:222()()30xaxbaxaxbb++++++−„解集相同.可得:3b=时,才有与A集合相同的不等式,才有相同的解集,则B集合:22(3)(3)
0xaxxaxa+++++„,230xax++„且230xaxa+++…,所以有:2430a−…且24(3)0aa−+„,解得:,解得:236a剟,故答案为:[23,6].1514.【答案】解:由2320xx−+=得1x=或
2x=,故集合,2B,1A,将2x=代入B中的方程,得2430aa++=,1a=−或3;a=−当1a=−时,2{|40}{2,2}Bxx=−==−,满足条件;当3a=−时,2{|440}{2}Bxxx=−+==,满足条件;综上,a的值为1−或3.−(2)对于集合B,224(1)4
(5)8(3).aaa=+−−=+ABA=,BA,①当0,即3a−时,B=,满足条件;②当0=,即3a=−时,{2}B=,满足条件;③当0,即3a−时,{1,2}BA==才能满足条件,则由根与系数的关系得
2122(1)125aa+=−+=−即矛盾;综上,a的取值范围是3.a−„(3)()UABA=ð,UABð,AB=,①若B=,则03a−适合;②若B,当3a=−时,{2}B=,{2}AB=,不合题意;当3a−,此时需1B且2B,将
2代入B的方程得1a=−或3(a=−舍去);将1代入B的方程得222013aaa+−==−,1a−且3a−且13a−综上,a的取值范围是3a−或313a−−−或131a−−−或113a−−+或13.a−+16【解析】本题
考查了集合的包含关系判断及应用,交集、并集的运算,集合关系中的参数取值问题.(1)根据条件{2}AB=,得2B,建立方程即可求实数a的值;(2)ABA=,等价为BA,然后分别讨论B,建立条件关系即可求实数a的取值范围.(3)由()UABA=ð,得UABð,
即AB=,讨论B=与B,即可求实数a的取值范围.