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专题 01 集合、逻辑用语与复数
1.(新课标全国Ⅰ卷)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化简集合 ,由交集的概念即可得解.
【详解】因为 ,且注意到 ,
从而 .
故选:A.
2.(新课标全国Ⅰ卷)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.
【详解】因为 ,所以 .
故选:C.
3.(新课标全国Ⅱ卷)已知 ,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.
【详解】若 ,则 .
故选:C.4.(新课标全国Ⅱ卷)已知命题p: , ;命题q: , ,则( )
A.p和q都是真命题 B. 和q都是真命题
C.p和 都是真命题 D. 和 都是真命题
【答案】B
【分析】对于两个命题而言,可分别取 、 ,再结合命题及其否定的真假性相反即可得解.
【详解】对于 而言,取 ,则有 ,故 是假命题, 是真命题,
对于 而言,取 ,则有 ,故 是真命题, 是假命题,
综上, 和 都是真命题.
故选:B.
5.(全国甲卷数学(文))集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合 的定义先算出具体含有的元素,然后根据交集的定义计算.
【详解】依题意得,对于集合 中的元素 ,满足 ,
则 可能的取值为 ,即 ,
于是 .
故选:A
6.(全国甲卷数学(文))设 ,则 ( )
A. B.1 C.-1 D.2
【答案】D
【分析】先根据共轭复数的定义写出 ,然后根据复数的乘法计算.
【详解】依题意得, ,故 .
故选:D
7.(全国甲卷数学(理))设 ,则 ( )A. B. C.10 D.
【答案】A
【分析】结合共轭复数与复数的基本运算直接求解.
【详解】由 ,则 .
故选:A
8.(全国甲卷数学(理))集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由集合 的定义求出 ,结合交集与补集运算即可求解.
【详解】因为 ,所以 ,
则 ,
故选:D
9.(新高考北京卷)已知集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】直接根据并集含义即可得到答案.
【详解】由题意得 ,
故选:A.
10.(新高考北京卷)已知 ,则 ( ).
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】直接根据复数乘法即可得到答案.
【详解】由题意得 ,故选:C.
11.(新高考天津卷)集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合交集的概念直接求解即可.
【详解】因为集合 , ,
所以 ,
故选:B
12.(新高考天津卷)设 ,则“ ”是“ ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件.
【详解】根据立方的性质和指数函数的性质, 和 都当且仅当 ,所以二者互为充要条件.
故选:C.
13.(新高考天津卷)已知 是虚数单位,复数 .
【答案】
【分析】借助复数的乘法运算法则计算即可得.
【详解】 .
故答案为: .
14.(新高考上海卷)设全集 ,集合 ,则 .
【答案】【分析】根据补集的定义可求 .
【详解】由题设有 ,
故答案为:
15.(新高考上海卷)已知虚数 ,其实部为1,且 ,则实数 为 .
【答案】2
【分析】设 ,直接根据复数的除法运算,再根据复数分类即可得到答案.
【详解】设 , 且 .
则 ,
, ,解得 ,
故答案为:2.
一、单选题
1.(2024·河北衡水·三模)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求得 ,可求 .
【详解】 ,
又 ,故 ,故选:B.
2.(2024·北京·三模)已知集合 ,若 ,则 可能是( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】解对数不等式化简集合A,进而求出 的取值集合即得.
【详解】由 ,得 ,则 , 或 ,
由 ,得 ,显然选项ABC不满足,D满足.
故选:D
3.(2024·河北承德·二模)已知集合 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数型函数的定义域和二次函数值域即可得到 ,再根据交集含义计算即可.
【详解】集合 中 ,所以 或 ,集合 中 ,
所以 ,
故选:A.
4.(2024·重庆·三模)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解一元二次不等式求解集合A,根据指数函数单调性求解值域得集合B,然后利用交集运算求解
即可.
【详解】 ,则 ,
所以 .
故选:D
5.(2024·湖南长沙·三模)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由对数函数单调性解不等式,化简 ,根据交集运算求解即可.
【详解】因为 ,
所以 .
故选:D.
6.(2024·福建福州·一模)已知集合 , ,则 ( )
A. 或 B. C. D. 或
【答案】B
【分析】根据分式不等式和一元二次不等式得解法解出集合 ,再按照集合的并集运算即可.
【详解】 ,则 ,且 ,解得 ,
则集合 ,
则
故选:B.
7.(2024·重庆·三模)已知集合 ,集合 ,若 ,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2【答案】B
【分析】利用子集的概念求解.
【详解】集合 ,集合 ,
若 ,又 ,所以 ,解得
故选:B
8.(2024·辽宁·三模)若全集 , , ,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合 中函数的值域,得到集合 ,判断两个集合的包含关系.
【详解】全集 , ,则 ,
,所以 .
故选:D
9.(2024·河南·二模)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解不等式后根据交集运算求解.
【详解】由
所以
故选:B.
10.(2024·山东聊城·三模)“ ,且 ”是“ ,且 ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据题意,利用不等式的基本性质,结合充分、必要条件的判定方法,即可求解.【详解】若 ,且 ,根据不等式的加法和乘法法则可得 ,且 ,即必要性成立;
当 ,满足 ,且 ,但是 ,故充分性不成立,
所以“ ,且 ”是“ ,且 ”的必要不充分条件.
故选:B
11.(2024·江苏南通·三模)已知 为复数,则“ ”是“ ”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
【答案】A
【分析】正向可得 ,则正向成立,反向利用待定系数法计算即可得 或 ,则必要性不成立.
【详解】若 ,则 ,则 ,故充分性成立;
若 ,设 ,则 , ,
则 , 或 与 不一定相等,则必要性不成立,
则“ ”是“ ”的充分非必要条件,
故选:A
12.(2024·辽宁大连·二模)设 ,则“ ”是“复数 为纯虚数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由复数 为纯虚数求得 的值,再根据充分必要条件关系判断.
【详解】因为复数 为纯虚数,所以 ,解得 ,
所以 是复数 为纯虚数的充要条件.
故选:A.
13.(2024·山东德州·三模)已知复数 满足: ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知可得 ,计算即可.【详解】由 ,可得 ,
所以 ,
故选:B.
14.(2024·重庆·三模)已知 ( 为虚数单位),则复数 的共轭复数为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用复数相等求出 ,再由共轭复数概念即可求解.
【详解】因为 ,
所以 ,故 ,
所以复数 的共轭复数为 ,
故选:A.
15.(2024·河南郑州·三模)复数 ( 且 ),若 为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出 ,根据 为纯虚数即可求解.
【详解】 ,
因为 为纯虚数,所以 ,
所以 .
故选:A.
16.(2024·四川遂宁·三模)若复数 (其中 ,i为虚数单位)为纯虚数,则复数 在复平面
内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B【分析】利用复数的除法求出 ,结合已知求出 值即可得解.
【详解】依题意, ,
由 为纯虚数,得 ,解得 ,复数 ,
所以复数 在复平面内对应的点 位于第二象限.
故选:B
17.(2024·云南·二模)已知 为虚数单位,复数z满足 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【分析】由模长公式结合题设条件得条件等式 ,结合模长公式将所求转换为求二次函数最值即可.
【详解】设 ,而 ,所以 ,即 ,
所以 ,等号成立当且仅当
,
综上所述, 的最小值为 .
故选:A.
二、多选题
18.(2024·河北衡水·三模)复数 ,其中 ,设 在复平面内的对应点为 ,
则下列说法正确的是( )
A.当 时, B.当 时,C.对任意 ,点 均在第一象限 D.存在 ,使得点 在第二象限
【答案】AC
【分析】当 时,代入计算可判断A、B;由 判断 的实部和虚部范围可判断C、D.
【详解】当 时, ,故 ,故 选项正确;
,B选项错误;
当 时, , ,
故对任意 ,点 均在第一象限,故C选项正确;
不存在 ,使得点 在第二象限,D选项错误.
故选:AC.
19.(2024·山东济宁·三模)已知复数 ,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C.“ ”是“ ”的必要不充分条件 D.“ ”是“ ”的充分不必要条件
【答案】AC
【分析】根据复数加法、乘法、乘方运算,结合复数的几何意义计算,依次判断选项即可.
【详解】A:设 ,则 ,
所以 ,
,则 ,故A正确;
B:设 ,则 ,
所以 ,
,则 ,故B错误;C:由选项A知, , ,
又 ,所以 ,不一定有 ,即推不出 ;
由 ,得 ,则 ,则 ,即 ,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件,故C正确;
D:设 ,则 ,
若 ,则 ,即 ,推不出 ;
若 ,则 ,
又 ,
同理可得 ,所以 , ;
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件,故D错误.
故选:AC
20.(2024·河南·二模)已知复数 , 是 的共轭复数,则下列说法正确的是( )
A. 的实部为
B.复数 在复平面中对应的点在第四象限
C.
D.
【答案】ABD
【分析】先化简得到 ,然后用实部和共轭实数的定义判断A和B选项;由于虚数不能比较大小,故C错误;直接计算即知D正确.
【详解】我们有 ,故 的实部为 ,A正确;
由 知 ,所以 在复平面中对应的点是 ,在第四象限,B正确;
都不是实数,它们不能比较大小,C错误;
,D正确.
故选:ABD.
21.(2024·贵州黔南·二模)已知非空集合 , , 均为 的真子集,且 .则( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】根据真子集关系,结合集合间的运算逐项分析求解.
【详解】因为 ,
对于选项A:可知 ,故A错误;
对于选项B:因为 ,所以 为 的真子集,故B错误;
对于选项C:可知 为 的真子集,故C正确;
对于选项D:因为 为 的真子集,且 ,
所以 ,故D正确;
故选:CD.
三、填空题
22.(2024·湖南衡阳·三模)已知集合 ,集合 ,若 ,则
.
【答案】0或1
【分析】先求出集合 ,再由 可求出 的值.【详解】由 ,得 ,解得 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
因为 ,且 ,
所以 或 ,
故答案为:0或1
23.(2024·上海·三模)已知集合 , ,则
【答案】
【分析】把集合中的元素代入不等式 检验可求得 .
【详解】当 时, ,所以 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, ,所以 ,
所以 .
故答案为: .
24.(2024·天津·三模)己知全集 ,集合 ,集合 ,则
, .
【答案】
【分析】根据题意,分别求得 和 ,结合集合运算法则,即可
求解.
【详解】由全集 ,
集合 ,集合 ,可得 ,则 , .
故答案为: ; .
25.(2024·安徽马鞍山·三模)已知复数 满足 ,若 在复平面内对应的点不在第一象限,
则 .
【答案】
【分析】设 ,结合复数的运算以及共轭复数求 ,并结合复数的几何意义取舍.
【详解】设 ,则 ,
因为 ,则 ,
解得 或 ,
又因为 在复平面内对应的点不在第一象限,可知 ,可知 ,
所以 .
故答案为: .
26.(2024·广东汕头·二模)写出一个满足 ,且 的复数 , .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】根据题意,设 ,结合复数的运算可得 或 ,即可得到结果.
【详解】设 , ,因为 ,
所以 , ,
由 ,解得 或 ,
则 (答案不唯一).
故答案为: (答案不唯一).