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专题03集合第三缉(解析版)-备战2022年高中数学联赛之历年真题分类汇编(2015-2021)

2021-10-10 来源:易榕旅网
备战2022年高中数学联赛之历年真题分类汇编(2015-2021)

专题03集合第三缉

1.【2020年吉林预赛】已知集合𝐴={𝑥∣𝑥2

‒2𝑥⩽0} ,𝐵={𝑥∣𝑥+1

𝑥‒2⩽0,𝑥∈𝑁} .则𝐴∩𝐵= (

)

A.[0,2]B.[0,2) C.{1} D.{0,1}

【答案】D

【解析】由题意,知𝐴=[0,2],𝐵={0,1}. 故𝐴∩𝐵={0,1} .

2.【2019年吉林预赛】集合A={2,0,1,3},集合B={x|-x∈A,2-x2∈A},则集合B中所有元素的和为((A)-4(B)-5

(C)-6

(D)-7

【答案】B

【解析】B={-2,-3},则集合B中所有元素的和为-5.

3.【2018年福建预赛】已知集合={x|1≤3x≤27},B={x|log2(x2-x)<1},则A∩B=( )

A.(1,2) B.(-1,3]

C.[0,2)

D.(-∞,-1)∪(0,2)

【答案】A【解析】

由1≤3x≤27,得0≤x≤3.因此,A=[0,3].由log2

(x2-x)<1,得

{𝑥2‒𝑥>0

𝑥2‒𝑥<2

,解得,-1所以A∩B= (1,2),选A.

4.【2018年北京预赛】已知集合𝐴={0.1,1,10},𝐵={𝑦|𝑦=lg𝑥,𝑥∈𝐴 },则𝐴∩𝐵=A.1.

B.{1}.

C.∅.

D.0.

【答案】B【解析】

由𝐴={0.1,1,10},易知𝐵={‒1,0,1},所以𝐴∩𝐵={1}.选B.

5.【2018年湖南预赛】设集合𝑃={1,2,3,4}𝑄={𝑥| |𝑥|≤2,𝑥∈𝑅},则𝑃∩𝑄等于A.{1,2} B.{3,4}

C.{1}

D.{‒2,‒1,0,1,2}

【答案】A【解析】

集合𝑃={1,2,3,4},𝑄={𝑥| |𝑥|≤2,𝑥∈𝑅} ={𝑥|‒2≤𝑥≤2},则𝑃∩𝑄={1,2}.

)

6.【2018年陕西预赛】已知集合𝑀=𝑥𝑥=sin)A.𝑀⊊𝑁 【答案】B【解析】

易由周期性知𝑀=𝑁=±1,±2.

B.𝑀=𝑁

C.𝑁⊊𝑀

{|(2𝑚‒3)𝜋

,𝑚6

∈𝑍,𝑁=𝑦𝑦=cos3,𝑛∈𝑍,则𝑀,𝑁的关系是(

}{|𝑛𝜋

}D.𝑀∩𝑁=∅

{1

}7.【2018年吉林预赛】集合𝐴={𝑥∈𝑍|log2𝑥≤2 }的真子集个数为( A.7【答案】C【解析】

B.8

C.15

D.16

log2𝑥≤2,所以0故答案为:C

8.【2018年天津预赛】如果集合𝐴={1,2,3,⋯,10},𝐵={1,2,3,4},C是A的子集,且𝐶∩𝐵≠∅,则这样的子集C有( )个.A.256【答案】C【解析】

6106

满足𝐶∩𝐵=∅的子集C有2个,所以满足𝐶∩𝐵≠∅的子集C有2‒2=960个.

B.959C.960D.961

故答案为:C

2

9.【2018年辽宁预赛】设𝐴=[‒2,4),𝐵={𝑥|𝑥‒𝑎𝑥‒4≤0},若𝐵⊆𝐴,则实数𝑎的取值范围为().

A.[‒3,0)【答案】D【解析】

B.[‒2,0)C.[0,2)D.[0,3)

22

因为𝑓(𝑥)=𝑥‒𝑎𝑥‒4开口向上,且{𝑥|𝑥‒𝑎𝑥‒4≤0}⊆[‒2,4),

𝑓(‒2)≥0,

故𝑓(4)>0.解得𝑎∈[0,3).

{ 故答案为:D

2

10.【2017年吉林预赛】设集合𝑀=𝑥∣‒2<𝑥<2,𝑁={𝑥∣𝑥≤𝑥},则𝑀∩𝑁=(

{11

})

(A)0,2

[)1

(B)‒2,1

(1

](C)‒1,2

[1

)(D)‒2,0

(1

]【答案】A

2

【解析】由𝑥≤𝑥得0≤𝑥≤1,即𝑁={𝑥∣0≤𝑥≤1},则𝑀∩𝑁=𝑥∣0≤𝑥<2

{1

}11.【2017年吉林预赛】设{(𝑠1,𝑠2,⋯,𝑠6)∣𝑠𝑖∈{0,1},𝑖∈𝑁+,𝑖≤6},对∀𝑥,𝑦∈𝑆,𝑥=(𝑥1,𝑥2,⋯,𝑥6),𝑦=

(𝑦1,𝑦2,⋯,𝑦6)定义:

222

(1)𝑥=𝑦当且仅当(𝑥1‒𝑦1)+(𝑥2‒𝑦2)+⋯+(𝑥6‒𝑦6)=0;

(2)𝑥⋅𝑦=𝑥1𝑦1+𝑥2𝑦2+⋯+𝑥6𝑦6.

若非空集合𝑇⊆𝑆,且满足∀𝑢,𝑣∈𝑇,𝑢≠𝑣,均有𝑢⋅𝑣≠0,则集合𝑇中元素个数的最大值为((A)62【答案】D

【解析】首先,∀𝑥∈𝑆,定义𝑥

‒1

)

(B)52(C)42(D)32

=(1‒𝑥1,1‒𝑥2,⋯,1‒𝑥6),

则∀𝑥∈𝑆,𝑥

‒1

∈𝑆且唯一,(𝑥‒1)‒1=𝑥,且𝑥≠𝑥‒1,同时𝑥⋅𝑥‒1=0.

‒1

故若𝑥∈𝑇,则必有𝑥∉𝑇,可知集合𝑇中元素个数至多32个.

其次,集合𝑇={(𝑥1,𝑥2,⋯,𝑥6)∈𝑆∣𝑥1=1}符合题意,此时元素个数为32个.综上,集合𝑇中元素个数的最大值为32.

12.【2017年陕西预赛】设集合𝐴=𝑛∣3∈𝑁+,𝐵={𝑦∣𝑦=𝑥+4+5‒𝑥2},则集合𝐴∩𝐵中元素的个数为(

)

(A)1

(B)2

(C)3

(D)4

{𝑛

}【答案】𝐵

【解析】提示:令𝑥=5sin𝜃‒2≤𝜃≤2,则𝑦=5sin𝜃+4+5cos𝜃=4+10sin𝜃𝜃+4.

(𝜋𝜋

)(𝜋

)因为‒4≤𝜃+4≤

𝜋𝜋

3𝜋

4,所以

22

≤sin𝜃+4≤1,则4‒5≤𝑦≤4+10.

(𝜋

)𝐴={3,6,9,⋯},所以𝐴∩𝐵={3,6},

则𝐴∩𝐵中有2个元素.13.【2017年黑龙江预赛】下列命题正确的有(①很小的实数可以构成集合;

22

②集合{𝑦∣𝑦=𝑥‒1}与集合{(𝑥,𝑦)∣𝑦=𝑥‒1}是同一个集合;

)

③1,2,4,‒2,0.5这些数组成的集合有5个元索;

④集合{(𝑥,𝑦)∣𝑥𝑦≤0,𝑥,𝑦∈𝑅}是指第二和第四象限内的点集.(A)0个【答案】𝐴

【解析】提示:①错的原因是元素不确定.②前者是数集,而后者是点集,种类不同.

③2=4,‒2=0.5,有重复的元素,应该是3个元素.④本集合还包括坐标轴.

14.【2017年湖南预赛】设集合𝑋={1,2,⋯,2017},集合𝑆={(𝑥,𝑦,𝑧)∣𝑥,𝑦,𝑧∈𝑋,且三条件𝑥<𝑦<𝑧,𝑦<𝑧<𝑥,𝑧<𝑥<𝑦恰有一个成立}.若(𝑥,𝑦,𝑧)∈𝑆且(𝑧,𝑤,𝑥)∈𝑆,则下列选项正确的是((A)(𝑦,𝑧,𝑤)∈𝑆且(𝑥,𝑦,𝑤)∉𝑆(𝐶)(𝑦,𝑧,𝑤)∉𝑆且(𝑥,𝑦,𝑤)∈𝑆【答案】𝐵

【解析】提示:由(𝑥,𝑦,𝑧)∈𝑆,知𝑥<𝑦<𝑧,𝑦<𝑧<𝑥,𝑧<𝑥<𝑦恰有一个成立.由(𝑧,𝑤,𝑥)∈𝑆,知𝑧<𝑤<𝑥,𝑤<𝑥<𝑧,𝑥<𝑧<𝑤恰有一个成立.不妨设𝑥<𝑦<𝑧,则可得𝑥<𝑦<𝑧<𝑤或𝑤<𝑥<𝑦<𝑧.

(B)(𝑦,𝑧,𝑤)∈𝑆且(𝑥,𝑦,𝑤)∈𝑆(D)(𝑦,𝑧,𝑤)∉𝑆且(𝑥,𝑦,𝑤)∉𝑆

)

3

6

36

||1

(B)1个(C)2个(D)3个

||1

无论哪种情形,均可得(𝑦,𝑧,𝑤)∈𝑆且(𝑥,𝑦,𝑤)∈𝑆,故选𝐵.

15.【2016年陕西预赛】已知集合𝑀={1,2,...,10} ,A为M的子集,且子集A中各元素的和为8.则满足条件的子集A共有( A.8

B.7

)个.C.6

D.5

【答案】C【解析】

注意到,元素和为8的子集A有

{8}、{1,7}、{2,6}、{3,5}、{1,2,5}、{1,3,4},共6个. 选C.

16.【2016年吉林预赛】设集合𝑀=𝑦𝑦=𝑥,𝑥∈[1,4],𝑁={𝑥|𝑦=log2(1‒𝑥) }.则𝑀∩∁𝑅𝑁=().A.{𝑥|1≤𝑥≤2 } 【答案】A【解析】

计算知𝑀=[1,2],𝑁=(‒∞,1).故𝑀∩∁𝑅𝑁={𝑥|1≤𝑥≤2 }.

17.【2016年吉林预赛】设集合𝑀=𝑦𝑦=𝑥,𝑥∈[1,4],𝑁={𝑥|𝑦=log2(1‒𝑥) }.则𝑀∩∁𝑅𝑁=().A.{𝑥|1≤𝑥≤2 } 【答案】A【解析】

计算知𝑀=[1,2],𝑁=(‒∞,1).故𝑀∩∁𝑅𝑁={𝑥|1≤𝑥≤2 }.18.【2016年浙江预赛】设集合𝑀=(𝑥,𝑦)A.0

B.1

C.2

D.3

B.{𝑥|1≤𝑥≤4 }

C.{𝑥|1≤𝑥≤2 }

D.∅

B.{𝑥|1≤𝑥≤4 }

C.{𝑥|1≤𝑥≤2 }

D.∅

{|1

2 }{|12 }{|1

‒𝑥1

=𝑦145,𝑥、𝑦∈𝑍+。则集合𝑀中的元素个数为(

})。

【答案】B【解析】注意到,

1

‒𝑥

1

1

=𝑦

1

1

⇔45

1

1

‒5𝑥

1

1

=15⇒5𝑥=225+5𝑦+15

5𝑦

1

111125𝑦

⇒5𝑦∈𝑄.类似地,5𝑥∈𝑄.设𝑥=5𝑎2,𝑦=5𝑏2(𝑎、

𝑏∈𝑍+).则‒𝑥=𝑦⇔‒=3⇔(𝑎,𝑏)=(2,6).又(𝑎,𝑏)与(𝑥,𝑦)一一对应,因此,集合𝑀中的元素个数为1.45𝑎𝑏

1

19.【2016年湖南预赛】设集合𝑆={𝐴0,𝐴1,𝐴2,𝐴3},在集合𝑆上定义运算“⊕”:𝐴𝑖⊕𝐴𝑗=𝐴𝑘,其中,𝑘为𝑖+𝑗被4除的余数,𝑖、𝑗∈{0,1,2,3}.则满足关系(𝑥⊕𝑥)⊕𝐴2=𝐴0的𝑥(𝑥∈𝑆)的个数为( A.1

B.2

C.3

D.4

【答案】C

【解析】

考点:整除的基本性质.

分析:本题为信息题,学生要读懂题意,运用所给信息式解决问题,对于本题来说,可用逐个验证法解:当x=A0时,(x⊕x)⊕A2=(A0⊕A0)⊕A2=A0⊕A2=A2≠A0当x=A1时,(x⊕x)⊕A2=(A1⊕A1)⊕A2=A2⊕A2=A4=A0当x=A2时,(x⊕x)⊕A2=(A2⊕A2)⊕A2=A0⊕A2=A2当x=A3时,(x⊕x)⊕A2=(A3⊕A3)⊕A2=A2⊕A2=A0=A0当x=A4时,(x⊕x)⊕A2=(A4⊕A4)⊕A2=A0⊕A2=A2≠A1当x=A5时,(x⊕x)⊕A2=(A5⊕A5)⊕A2=A2⊕A2=A0

则满足关系式(x⊕x)⊕A2=A0的x(x∈S)的个数为:3个.故选C.

20.【2015年浙江预赛】若集合𝐴={(𝑚,𝑛)|(𝑚+1)+(𝑚+2)+⋅⋅⋅+(𝑚+𝑛)=10𝐴中的元素个数为(

2015

,𝑚∈𝑍,𝑛∈𝑍+ },则集合

).

A.4030 C.2015 【答案】B【解析】

2

B.4032D.2016

2

由已知得𝑛(𝑛+2𝑚+1)=2

2016

×52015.

于是,𝑛、𝑛+2𝑚+1一奇一偶.

从而,𝑛、𝑛+2𝑚+1两者之一为偶数,有2交换顺序又得到2016种情形.因此,集合𝐴共有4032个元素.

21.【2015年天津预赛】设𝐴、𝐵、𝐶为三个集合.则“𝐵、𝐶均为𝐴的子集”是(𝐴∩𝐵)∪(𝐴∩𝐶)=𝐵∪𝐶成立的( )条件

A.充分不必要 【答案】C【解析】

若𝐵、𝐶均为𝐴的子集,则(𝐴∩𝐵)∪(𝐴∩𝐶)=𝐵∪𝐶.①

反之,若式①成立,则由𝐴∩𝐵、𝐴∩𝐶均为𝐴的子集,知𝐵∪𝐶为𝐴的子集,即𝐵、𝐶均为𝐴的子集.

B.必要不充分

C.充分必要

D.既不充分也不必要

2016

,2

2016

×5,22016×52,…,22016×52015共2016种情形,

22.【2015年辽宁预赛】设𝑎=∑𝑖=1[𝑖]([𝑥]表示不超过实数𝑥的最大整数),集合𝐴={𝑥|𝑥∈𝑍+,𝑥|𝑎}则集合A中元素的个数为( A.4

B.6

)

D.12

24

C.8

【答案】C【解析】注意到,

𝑎

=

𝑖=1

∑[𝑖] =([1]+[2]+[3])+ ([4]+[5]+...+[8])+ ([9]+[10]+

24

=1×3+2×5+3×7+4×9=70=2×5×7.

3

从而,集合𝐴的元素个数为{2,5,7}的子集个数,即2=8.

22

23.【2015年湖南预赛】设𝑀={𝑎|𝑎=𝑥‒𝑦,𝑥,𝑦∈𝑍 }.则对任意的整数𝑛,形如4𝑛、4𝑛+1、4𝑛+2、4𝑛+3

的数中,不是集合𝑀中的元素为( A.4𝑛 B.4𝑛+1 【答案】C【解析】

注意到,对任意的整数𝑛,4𝑛=(𝑛+1)2‒(𝑛‒1)2,4𝑛+1=(2𝑛+1)2‒(2𝑛)2,4𝑛+3=(2𝑛+2)2‒(2𝑛+1)2,

).D.4𝑛+3

C.4𝑛+2

且𝑛‒1、𝑛+1、2𝑛、2𝑛+1、2𝑛+2∈𝑍.于是,4𝑛、4𝑛+1、4𝑛+3∈𝑀.

22

若4𝑛+2为集合𝑀的元素,则存在𝑥、𝑦 ∈𝑍满足4𝑛+2=𝑥‒𝑦(𝑥,𝑦∈𝑍).22

但由于𝑥‒𝑦=(𝑥+𝑦)(𝑥‒𝑦),且𝑥+𝑦与𝑥‒𝑦;

奇偶性相同,故(𝑥+𝑦)(𝑥‒𝑦)为奇数或4的倍数,即4𝑛+2不为集合𝑀的元素.

24.【2015年黑龙江预赛】设集合𝐴={‒1,0,2},集合𝐵={‒𝑥|𝑥∈𝐴且2‒𝑥∉𝐴},则𝐵=( )A.{1} B.{‒2} 【答案】A

【解析】试题分析:根据集合B的定义可得,当𝑥=‒1时,2‒𝑥=3∉𝐴,所以‒𝑥=1∈𝐵;当𝑥=0时,

C.{‒1,‒2}

D.{‒1,0}

2‒𝑥=2∈𝐴,所以‒𝑥=0∉𝐵;当𝑥=2时,2‒𝑥=0∈𝐴,所以‒𝑥=‒2∉𝐵;所以𝐵={1}.

考点:集合的基本运算.

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