专题 01 集合与常用逻辑用语、复数
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热点聚焦·析考情
锁定热点,靶向攻克:聚焦高考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。
题型引领·讲方法
系统归纳,精讲精练:归纳对应高频热点题型的解题策略与实战方法技巧。
能力突破·限时练
实战淬炼,高效提分:精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。
近三年:1、集合与复数:作为近三年高考高频考点,命题形式以选择题为主,呈现“内容聚焦、频率稳
定、题型固定、难度适中”的特点。核心考查方向为:集合间的交集、并集、补集运算(常结合一元一次
不等式、一元二次不等式、分式不等式及指数、对数不等式为载体),但也要注意集合创新题型的出现;
复数的基本概念(如实部、虚部、共轭复数、模)及四则运算.
2、常用逻辑用语:近三年未出现单独命题,偶尔以“隐含条件”形式融入其他考点题目中.集合内容可
能以一元一次、一元二次不等式、分式不等式及指数、对数不等式的形式考查集合的交集、并集、补集运
算及参数求解,同时还需重点关注集合与充分必要条件相结合问题以及与函数、方程、不等式等其他章节
知识的跨界结合.
预测2026年:集合内容可能以一元一次、一元二次不等式、分式不等式及指数对数不等式的形式考查集
合的交集、并集、补集运算及参数求解,同时还需重点关注集合与充分必要条件相结合问题以及其他章节
知识与充分必要条件相结合.
热点题型:
题型01 集合之间的关系及运算 题型02 集合的子集问题
题型03 集合的新定义问题 题型04 简单逻辑用语及充要条件
题型05 代数形式下的复数运算
题型01 集合之间的关系及运算
解|题|策|略
分式不等式要注意分母不为0,对数不等式要注意真数大于0
【精选例题】
【例1】设集合 , ,则A∩(C B)=( )
RA. B. C. D.
【答案】C【详解】 , ,C B=(−∞,3),A∩(C B)={1,2}.故选:C
R R
【例2】已知集合 , ,则( )
A.
B.(C B)∩B=φ
C.
D.(C A)∪(C B)=C A
R R R R
【答案】B【详解】因为 , ,所以 是 的真子集,故
,
所以(C B)∩B=φ
,故A错误,
B正确;则(C A)∪(C B)=C (A∩B)=C B
,故D错
R R R R R
误;因为 ,所以 ,故C错误.故选:B.
【例3】已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】 ,即 ,所以 ,即 ,由 ,得 ,所以
,所以 .故选:C.
【例4】已知集合 ,则 ( )
A. B.
{x|−2≤x<1}
C. D.
【答案】D【详解】由题意 ,
或 ,所以 .故选:D.
【例5】已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】函数 在 上单调递增, 时, ,所以 ,
函数 在R上单调递减,当 时, ,所以 ,则 ,得
.故选:A
【例6】已知集合 ,集合 ,则 ( )A. B. C. D.
【答案】C【详解】由 ,得 ,于是 或 ,解得
,即 ,由 ,得 ,解得 ,
即 , ,所以 .故选:C
【变式训练】
1.已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】因为集合 ,所以 ,又
,所以 .故选:C
2.已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】因为 ,
,所以 .故选:B.
3.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】由 ,得 ,则 ;由 ,得 ,则 ,所以
.故选:B
4.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】由 可得 ,解得 或 ;由
.所以 .故选:D.
题型02 集合中的子集问题
解|题|策|略若集合A中有n个元素,则子集的个数为2n个,真子集的个数为2n −1个
【精选例题】
【例1】已知集合 , ,则 的子集的个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】D【详解】 ,由 ,解得 ,即 ,即
,共有4个元素,则其子集个数为 个.故选:D.
【例2】已知集合 , ,则 的子集个数为( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【答案】A【详解】将 代入 可得, ,解得 .又 ,所以 可取 .所以,
,共有3个元素.所以, 的子集有 , , , ,
, , , ,共 个.故选:A.
【例3】设集合 ,则集合 的真子集个数为( )
A.32 B.31 C.16 D.15
【答案】D【详解】由 得 ,解得 ,又 , ,由集合
中共有 个元素,故 的真子集个数为 .故选:D.
【例4】满足 的集合A的个数为( )
A.6 ⫋B.7 C.8 D.15
【答案】B【详解】因为集合 满足 ,则集合 中必有 ,集合 还可以有元素
,满足条件的集合有 ⫋ ,共7个.故选:B
【跟踪训练】
1.设集合 , ,则 的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
【答案】B【详解】依题意, , ,则 ,所以
的真子集的个数为 .故选:B
2.已知集合 ,则集合 的非空真子集的个数为( )
A.6 B.7 C.14 D.15
【答案】A【详解】由不等式 ,解得 ,所以集合 ,所以集
合 的非空真子集的个数为 .故选:A.3.满足 的集合 的个数是 .
【答案】 【详解】满足 的集合 有: 、 、 、 、
、 、 、 ,所以,满足条件的集合 的个数为 .故答案为: .
题型03 集合的新定义问题
【精选例题】
【例1】定义集合运算⊕,A, , , 表示集合A中元素
的个数,则以下说法不正确的是( )
A.若 , ,则
B.若 ,则 的值可能为4
C.
D.
【答案】D
【分析】根据集合B只有一个元素,分析集合A只有2个元素,设 ,可得 ,根据条件,分
析计算,可求得集合A,即可判断A的正误;设 ,根据条件,计算可得 的最大
值为8,当有部分元素重合时,举例分析,可得 ,即可判断B的正误;根据所给定义,分析可
得 , ,即可判断C的正误;举例
时,计算可得 , ,即可判断D的正误.
【详解】选项A:因为 ,只有一个元素,则集合A中只有2个元素,所以设 ,则
,因为 ,不妨设 ,则 ,所以
,
所以 ,解得 ,同理,若 ,则 ,所以 ,解得 ,综上 ,
故A正确;选项B:由题意,设 ,所以 中最多有4个元素,(c,d,e,f均不相
同时),
此时 ,当 与 没有共同元素时,
,当 与 有部分重
复元素时, ,例如 时, , ,
此时 ,则 ,所以 的值可能为4,故B正确;选项C:
,当A与B没有交集时取等号,因为a有 种取法,b有 种取法,所以,因为 ,
所以 ,故C正确;选项D:当 时, ,
,所以 ,则 , ,所以
,此时 ,故D错误.故选:D
【例2】设集合 ,那么集合 中满足条件“
”的元素个数为( )
A.15 B.35 C.40 D.45
【答案】D
【分析】设 中,有 个 , 个 ,则可得 ,再分 、 及 进行讨论即可
得.
【详解】设 中,有 个 , 个 ,则有 个 ,
则需 ,解得 ,
则当 时, , 共有 种情况;
则当 时, , 共有 种情况;
则当 时, , 共有 种情况;
故共有 种情况,
即集合 中满足条件“ ”的元素个数为 .
故选:D.
【例3】若数集 具有性质 :对任意的 , 与
中至少有一个属于 ,则称集合 为“权集”,则( )
A. 为“权集” B. 为“权集”
C.“权集”中元素可以有0 D.“权集”中一定有1
【答案】B
【分析】根据集合的新定义,验证选项A、B,集合“权集”中不能有0,判定C错误,举例验证,判定D
错误.
【详解】因为 与 均不属于数集 ,所以A错误;
因为 都属于数集 ,所以B正确;
由“权集”的定义可知不能有0,所以C错误;易知 是“权集”,所以“权集”中不一定有1,故D错误.
故选:B.
【例4】给定整数 ,有n个实数元素的集合S,定义其相伴数集 ,如果
,则称集合S为一个n元规范数集(注: 表示数集 中的最小数).对于集合
, ,则( )
A.M是规范数集,N不是规范数集 B.M是规范数集,N是规范数集
C.M不是规范数集,N是规范数集 D.M不是规范数集,N不是规范数集
【答案】C
【分析】利用规范数集的定义,逐项判断即可得解.
【详解】由题意知集合中任意两个不同数的差的绝对值的最小值若为1,则该集合是规范数集.
集合 ,当 时, ,
即 的相伴数集中最小元素小于1,故 不是规范数集;
集合 ,
因为 ,
即 的相伴数集中最小元素为1,所以 是规范数集;
综上: 不是规范数集, 是规范数集.
故选:C.
【例5】(多选题)对任意 , ,记 ,并称 为集合 , 的对
称差.例如:若 , ,则 .下列命题中,为真命题的是( )
A.若 , 且 ,则 B.若 , 且 ,则
C.若 , 且 ,则 D.对任意 , ,都有
【答案】BCD
【分析】根据集合新定义,结合集合的交集、并集、补集之间的元素关系逐项判断即可.
【详解】对于A,因为 ⊕ ,所以 , ,故 ,故A错误;
对于B, , 且 ⊕ ,则 , ,
即 与 是相同的,所以 ,故B正确;
对于C, , 且 ⊕ ,则 , ,
故 ,且 中元素不能出现在 中,故 ,故C正确;
对于D, ⊕ , ,其中 , ,
故 ⊕ , , ,
而 ⊕ , ,故 ⊕ ⊕ ,故D正确.
故选:BCD.
【例6】已知集合 .对于集合 的非空子集 ,如果存在两个元素 , ,
满足 ,则称集合 为集合 的“好集合”.
(1)试判断 , 是否为 的“好集合”,并说明理由;
(2) 为 的子集,且 中元素均为偶数,证明: 是 的“好集合”;
(3)若 的任意含有 个元素的子集都是 的“好集合”,求 的最小值.
【答案】(1) 不是“好集合”, 是“好集合”;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)根据好集合的定义判断即可;
(2)先就 、 分类讨论,后者再就 不同的取值分类讨论后可得 是 的“好集合”;
(3)先由特例得 ,再利用反证法证明任意 个元素的子集必定为 “好集合”,从而可得 的
最小值.
【详解】(1)由题设有 ,
对于 ,任意两个元素的差的绝对值的最大值为 ,
故 不存在两个元素 , ,满足 ,故 不是“好集合”.
对于 ,因为 ,而 ,
故 存在元素 ,满足 ,故 是“好集合”.
(2) , 中所有的偶数为 ,
对于 ,不妨设 ,
则 ,故 ,
若 ,则 为“好集合”.
若 ,则 ,
若 ,则 ,此时 ,
若 ,则 ;若 ,则 ,
若 ,则 或 ,
若 ,则 ,若 ,则 ;若 ,则 ,
若 ,则 ,
若 ,则 ,若 ,则 ,
若 ,则 ,
若 ,则 ;若 ,则 ,
综上, 是 的“好集合”.
(3)我们首先证明: ,
取 ,此时 中元素的差的绝对值的最大值为 ,
即此集合中没有相异元素差的绝对值大于 ,不合题设,故 ;
下证:当 时,任意 个元素的子集必定为 “好集合”.
假设存在一个 个元素的子集,它不是好集合,
设该集合为 ,且 ,
由平移对称性,不妨设 ,则 ,
因为 ,故存在 即 非空,
取 为集合 中的最小元素,
若 ,则 ,
故 中无元素 ,
此时 中元素最多为: ,这些元素共 个,
而 中元素个数恰为 ,故 ,
但 ,与假设矛盾,故
若 ,则 ,
故 中无元素 ,
此时 中元素最多为: ,这些元素共 个,
而 中元素个数恰为 ,矛盾,故 ,
同理可证 ,这与 非空矛盾,
故当 时,任意 个元素的子集必定为 “好集合”.
【例7】在一个圆周上依次写出 ( 为奇数)个正实数 ,相邻两个数的乘积构成集合
,且 .
(1)若 ,求集合 ;(2)当 时,
(i)求出满足条件的一个集合 ;
(ⅱ)求证:对于满足条件的任何集合 都是无理数.
【答案】(1)
(2)(i) ;(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)根据题中条件可设 且满足 ,解出 ,代入
求值即可;
(2)(i)令 ,记 ,则 ,继而求得 ,利用
,解出方程,进一步计算即可;
(ⅱ)记 !,满足条件的 ,有 ,
根据集合 中,素数7只出现3次,可得 ,利用反证法证明即可.
【详解】(1)由条件设 且满足 ,
解得 ,
代入 ,经计算, 均为 这三个数的排列,
所以 ;
(2))当 时,记 ,
(i)令 ,记 ,由 得
,要使得 ,则有 ,则
,满足条件,此时,
;
(ⅱ)记 !,对于满足条件的 ,有
,注意到在 中,素数7只出现3次,故 ,否则,若 ,则有 ,则
,
但 中有偶数个7(可能有0个7),而 中有奇数个7,矛盾,又假设存在 ,使得 ,
则 ,矛盾,所以 均为无理数.
【例8】对于正整数集合 ,定义:若任意去掉 个元素 后,剩余
的所有元素组成的集合都能划分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合
为“ -强可分集合”.
(1)判断集合 是否为“2-强可分集合”,并说明理由;
(2)求证:集合 一定不是“2-强可分集合”;
(3)若集合 是“1-强可分集合”.
①证明: 为奇数;
②求集合 中元素个数的最小值.
【答案】(1)不是“2-强可分集合”,理由见解析;(2)证明见解析;(3)①证明见解析;②7.
【分析】(1)根据强可分集合分析求解即可;
(2)根据强可分集合分析求解即可;
(3)根据强可分集合分析求解即可.
【详解】(1)因为 ,若去掉2和10,
则剩余元素之和为 ,故划分成的两个集合的元素之和应均为 ,
但是该集合的元素都是偶数,不管如何分割,元素之和不能为奇数,
所以 不是“2-强可分集合”
(2)不妨设 ,
若去掉的元素为 ,将集合 分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,
则有 ,或者 ;
若去掉的元素为 ,将集合 分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有
③,或者 ④.
由①、③,得 ,矛盾;由①、④,得 ,矛盾;
由②、③,得 ,矛盾;由②、④,得 ,矛盾.
因此当 时,集合 一定不是“2-强可分集合”
(3)①设集合 所有元素之和为 .由题可知, 均为偶数,
因此 均为奇数或偶数.
如果 为奇数,则 也均为奇数,由于 ,所以 为奇数.
如果 为偶数,则 均为偶数,此时设 ,则 也是“1-强可分集合”.重
复上述操作有限次,便可得各项均为奇数的“1-强可分集合”.此时各项之和也为奇数,则集合 中元素
个数 为奇数.
综上所述,集合 中元素个数为奇数.
②当 时,显然任意集合 不是“1-强可分集合”.
当 时,设 ,不妨设 ,
若去掉的元素为 ,将集合 分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有
①,或者 ②;
若去掉的元素为 ,将集合 分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有
③,或者 ④.
由①、③,得 ,矛盾;由①、④,得 ,矛盾;
由②、③,得 ,矛盾;由②、④,得 ,矛盾.
因此当 时,集合 一定不是“1-强可分集合”;.
当 时,集合 ,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为24,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为23,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为22,
当移除7时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为21,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为20,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为19,
当移除 时,剩余集合为 ,可划分为 与 ,这两个集合的和均为18,
则集合 是“ -强可分集合”.
所以集合A中元素个数 的最小值是7.
【变式训练】
1.整数集合 中,被4所除余数为 的所有整数组成一个“类”,记作 ,以下判断正确的是( )
A. B.C. D. , ,则
【答案】D
【分析】由新概念“类”的定义逐一检验即可求解
【详解】对于A:因为 ,所以 ,故A错误;对于B:因为 ,所以
,故B错误;对于C:因为 ,所以 ,故C错误;对于
D: , 则 , , , , ,
, ,
因为 , ,所以 ,所以 ,故D正确;故选:D
2.若集合 具有性质 :“对任意 ,
与 至少有一个属于 ”,则称集合 为 型集合.已知集合 为 型集合,且 ,
则 ( )
A.1025 B.3075 C.4050 D.4100
【答案】C
【分析】根据题意,得到 ,得到 ,再由 ,结合元素的互异性,即可求解.
【详解】由集合 为 型集合,则 ,因为对任意 , 与 至
少有一个属于 ,则 ,所以 ,又因为 ,则 ,根据集合
元素的互异性,可得 ,所以 .故选:C.
3.设集合 中元素均为正整数,且至少有两个元素,若 满足:①对于任意 ,若 ,
都有 ;②对于任意 ,若 ,则 .则关于下面两个命题,说法正确的是( )
命题 :若S有3个元素,则 有4个元素.
命题 :若 有4个元素,则 有7个元素.
A. 是真命题, 是真命题 B. 是真命题, 是假命题
C. 是假命题, 是真命题 D. 是假命题, 是假命题
【答案】C
【分析】分别给出具体的集合S和集合T,利用排除法排除假命题,然后证明命题的正确性即可.
【详解】若取 ,则 ,此时 ,包含5个元素,则命题 是假命
题;
若取 ,则 ,此时 ,包含7个元素,则命题
可能是真命题;下面来证明:设集合 ,且 , ,则,且 ,则 ,同理 , , , , ,若 ,
则 ,则 ,故 即 ,又 ,故 ,所以 ,
故 ,此时 ,故 ,矛盾,舍.若 ,则 ,故
即 ,
又 ,故 ,所以 ,故 ,此时
.
若 ,则 ,故存在 ,使得 ,故 ,故 ,故
,此时 即 中有7个元素.故选:C
4.(多选题)设集合 是实数集 的子集,如果实数 满足:对任意 ,都存在 ,使得
,称实数 为集合 的聚点,则在下列集合中,以1为聚点的集合有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据集合聚点的定义,逐一分析每个集合中元素的性质,并判断是否满足集合聚点的定义,从而
得到答案.
【详解】对于集合 ,对 ,不存在 ,使得 ,
所以1不是集合 的聚点,A选项不正确;
对于集合 ,对于任意实数 ,存在 ,都有 ,
从而1是集合 的聚点,B选项正确;
对于集合 , ,
对于任意实数 时,存在 ,使得 ,从而1是集合 的聚点,
C选项正确;集合 中,存在 ,因为 ,所以
∴1不是集合 的聚点,D选项不正确;
故选:BC.
5.(多选题)设集合 ,若 ,使得 ( 两两不等),
则称 为 集,下列结论正确的是( )
A.若 是 集,则 或
B.若集合 是 集,集合 是非空数集,则 是 集
C.若集合 是 集,集合 ,则 为 集
D. , 且 ,使得 是 集
【答案】ACD
【分析】根据 集的定义求出 ,即可判断A,举反例判断B,根据 集的定义判断C、D.
【详解】对于A:由 集的定义及已知得, ,或 ,或 ,
解得 或 (舍去 ),故A正确;
对于B:若取 ,则 , ,显然 不符合 集的定义,故B错误;
对于C:由 是 集,所以存在 ( 两两不等),使得 ,
因为 中的元素个数不小于 ,所以 且 ,使得 ,
且 两两不等,由 ,得 ,所以 为 集,故C正确;
对于D:设 ,
取 ,
满足 ( 两两不等),存在 ,
是 集,故D正确.
故选:ACD.
6.已知集合 ,非空集合 ,且满足: 对任意 ,均存在 ,使 . 记符
合要求的 的个数为 . 则对于正整数 , .
【答案】
【分析】根据条件,分析可得当 时,满足要求的元素个数,可得 的个数,根据组合数的性
质,即可求得答案.【详解】因为 ,所以P中元素是 中满足 且 的元素,
对于 ,则 ,
所以满足要求的元素有 ,共有 个元素,
所以 在不考虑 顺序的情况下,共有 对,
故 .
故答案为:
7.对于给定的非空数集 ,定义集合 ,
,当 时,称 具有孪生性质.
(1)若集合 ,求集合 , ;
(2)若集合 , ,且 ,求 的值并证明: ;
(3)若集合 ,且集合 具有孪生性质,记 为集合 中元素的个数,求 的最大
值.
【答案】(1) , ;(2) ,证明见解析;(3)1350
【分析】(1)根据题目所给新定义,写出集合即可;
(2)根据题目所给新定义,以及题干所给元素大小关系,求出元素差的大小关系,在根据条件列出方程,
求出结果即可;
(3)根据题目所给新定义,判断集合中元素满足的性质,分别讨论元素满足的条件,列出集合中元素个
数满足的不等式,求出结果即可.
【详解】(1)因为集合 ,所以由 , , ,可得 ;
, , ,可得 .
(2)由于集合 , ,
则 集合的元素在0, , , 中产生,
且 , ,
而 ,故 中最大元素 属于 ,而 为4个元素中的最大者,
故 ,即 ,
故 ,故 中的3个元素为0, , ,所以 只能与0或 或 重合,
而 ,故 即 .
(3)设 满足题意,设 ,
则 ,,又 , ,
, ,即 ,
,
中最小的元素为0,最大的元素为 , ,
,即 ,
.
实际上当 时满足题意,
证明如下:设 , ,
则 , ,
依题意有 ,即 ,故 的最小值为675,
于是当 时, 中元素最多,
即 时满足题意,
综上所述,集合C中元素的个数的最大值是1350.
8.设 为正整数,若集合 满足如下三个条件,则称 具有性质 :
① 都是元素个数为 的数集;
②对任意 ,集合 的元素个数均为1;
③ .
(1)若集合 具有性质 ,写出集合 ;
(2)若集合 具有性质 ,判断是否存在 使得
,并说明理由;
(3)若集合 具有性质 ,求 的最大值.
【答案】(1) ;(2)不存在,理由见解析;(3)13
【分析】(1)假设 ,根据条件②来进行排除,同理排除 ,最终得出 ;
(2)用反证法证明,根据三个条件寻找矛盾即可;
(3)结合(2)先证明 , 最多属于 中的4个集合,再列举出 时符合题意,反证 不符合
题意即可.
【详解】(1)由题意可得集合A中有3个不同的元素,
若 ,要使 与 满足条件②,则 均不属于 ,所以 ,
同理可判断 均不属于 ,则 符合题意,所以 .
(2)不存在,理由如下:
假设存在 使得 .
不妨设 ,设 ,
, , , .
由①②可知,a,b,c,d,e,f,g,h,l互不相同.
由③可知,存在集合 与 的交集不为 ,
且由②可知,集合 与 的交集中有且仅有一个元素,
不妨设集合 为 ,且 ,故 .
由②可知, 的元素个数均为 ,
且 均不为 或 ,
所以集合 或 , 或 , 或 .
由于b,d,e,f,g,h,l互不相同,集合 至少包含 个元素,与①矛盾.
所以不存在 使得 .
(3)设集合 具有性质 .
在 中存在一个集合,其中至少有两个元素分别属于其他集合,
否则,若 中的每一个集合中至多有一个元素属于其他集合,
则与②或③矛盾.
不妨设该集合为 ,设元素 分别属于其他集合,
除了集合 之外,设包含元素 的集合有 个,分别记为 ,
设集合 包含元素 .
当 时,若 ,则 ,与②矛盾,
所以 互不相同,且均不为 .
因为 的元素个数为 ,且已经包含一个元素 ,所以 .
所以除了集合 之外,包含元素 的集合至多有 个.
同理可得,除了集合 之外,包含元素 的集合至多有 个,
除了集合 之外,包含元素 的集合至多有 个,
除了集合 之外,包含元素 的集合至多有 个.
所以 .
当 时,集合 具有性质 ,其中:, , , ,
, , , ,
, , , ,
.
所以 的最大值为 .
9.已知 是 元数组集合, 是 的非空子集.
对于任意 元数组 ,定义 与 之间的距离为
,记 为子集 的致密度,其中 表示有限
集 中的最小数.
(1)当 时,直接写出 的一个三元子集 ,使得其致密度 ;
(2)当 时,设 是 的子集.且满足致密度 ,求集合 中元素个数的最大值,并说明理由:
(3)设 ,记 的致密度为 ,用 表示集合 中元素个数的最大值,证明:
【答案】(1) ;(2)8,理由见解析;(3)证明见解析
【分析】根据致密度的定义逐项分析即可求解(1),(2);根据组合数的性质可证得(3).
【详解】(1) .
当 时,满足题意.
(2) 中有 个元素, 与 间的距离为4.
要想满足 ,集合T中的任意两个4元数组中至少有两个数不同.
不妨选定 是 的子集中含数组 ,则集合 中的元素有如下几种情况:
含有与 有两个不同数的数组中的任意数组;
含有与 有三个不同数的数组中的任意数组;
含有与 有四个不同数的数组中的任意数组;
同时含有与 有两个不同数的数组和与 有四个不同数的数组.
因为 ,所以集合 中最多有 个元素,即
.
故集合 中元素个数的最大值为8.(3)因为 ,所以集合 中至少可以包含两个元素,故 ,
不等式右侧为 。
对于 , 恒成立,因此, ,原不等式得证
题型03 简单逻辑用语及充要条件
解|题|策|略
①若 ,但 ,则 是 的充分不必要条件, 是 的必要不充分条件;
②若 ,但 ,则 是 的必要不充分条件, 是 的充分不必要条件;
③若 ,且 ,即 ,则 、 互为充要条件;
④若 ,且 ,则 是 的既不充分也不必要条件.
⑤若问命题P成立的一个充分不必要条件为__________,要改为________是命题P成立的充分不必要条
件
【精选例题】
【例1】命题“ ,使得 ”的否定形式是( )
A. , 使得 B. , 使得
C. ,使得 D. ,使得
【答案】D【详解】命题“ ,使得 ”的否定形式为“ ,使得
”.
故选:D.
【例2】已知命题 :指数函数 是减函数,命题 ,则 是 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
【答案】B【详解】命题 :指数函数 是减函数,则 ,解得 ,即 :
,所以 可以推出 ,充分性成立; 推不出 ,必要性不成立;故 是 的充分不必要条件.故
选:B
【例3】已知命题“ ,使 ”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】由题意知,“ ,使 ”是真命题,当 ,即
时,不等式可化为 ,符合题意;当 ,即 时,则 且 ,解得
,综上,实数m的取值范围为 ,故选:C.【例4】“方程 有两个不等实数根”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】由方程 有两个不等实数根可得 ,解得 ,观察选项可得
“方程 有两个不等实数根”的一个充分不必要条件是 ,故选:C.
【例5】“ ”是直线 : 与直线 : 平行的( )
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【详解】由 : 与 : 平行,则 ,解得 或
,当 时, ,即 , ,满足 ;当 时,
,即 , ,两直线重合,不符合题意.所以“ ”是直线 :
与直线 : 平行的充要条件.故选:C.
【例6】《齐民要术》是中国杰出农学家贾思嗯(xié)所著的一部综合性农学著作,也是中国现存最早的
一部完整的农书,被誉为“中国古代农业百科全书”.书中有一句为“顺天时,量地利,则用力少而成功
多”.大意是说根据规律办事,就可以用较少的力收获更多的成功.则“顺天时,量地利”是“用力少而
成功多”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【详解】充分性:根据这句话的大意可知,如果顺应天时地利的万物规律,就能花费较少的力
取得更多成功,所以充分性成立;必要性:“用力少而成功多”的前提不一定是“顺天时,量地利”,比
如某种果实产量高,有可能是播种方式或灌溉频率等人为因素引起的,故“顺天时,量地利”是“用力少
而成功多”的充分不必要条件.故选:B
【例7】集合 ,若“ ”是“ ”的充分不必要
条件,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】 ,
,因为“ ”是“ ”的充分不必要条件,所以
是 的真子集,当 时, ,所以 ,即 ,当 时, ,
此时, 是 的真子集,符合题意;当 时, ,所以 ,即 ,综
上,所以实数 的取值范围 .故选:A
【例8】已知 , 均为非零向量,其夹角为 ,则“ ”是“ ”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件【答案】C【详解】∵ ,则 ,∴ , 同向,但当 时不满足 ,
因此充分性不成立.∵ ,∴ ,即 ,即
,从而 , 同向, ,由此可知必要性成立.故“ ”是“ ”的必
要不充分条件,故选:C.
【例9】若 , 是两个不同的平面,直线 ,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】A【详解】 , ,由面面垂直的判定定理可知, ,充分性成立, , ,
则 或 ,必要性不成立,则“ ”是“ ”的充分不必要条件.故选:A
【变式训练】
1.“函数 在 上单调递增”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】由题设,令 ,所以 在 上递减,在 上递
增,而 在定义域上递增,又 在 上单调递增,故
,所以题设条件的一个充分不必要条件是 .故选:A
2.下列条件中,为“关于x的不等式 对 恒成立”的充分不必要条件的有( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】若关于x的不等式 对 恒成立,当 时,不等式等价于 恒
成立,故 满足要求,当 时,原不等式恒成立当且仅当 ,解得 ,综
上所述,若关于x的不等式 对 恒成立,则当且仅当 ,而选项中只有
是 的充分不必要条件.故选:B.
3.“ ”是“ 满足对任意 都有 成立”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】A【详解】∵对任意 都有 成立,不妨令 ,则 ,∴,即 ,可知函数 单调递减,∵ 满足对任意
都有 成立,∴可得 ,解得 ,∵ 是 的真子集,∴“
”是“ 满足对任意 都有 成立”的充分不必要条
件.故选:A.
4.下列四个选项中,使 成立的充分不必要的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】对于A,当 时,显然 ,但 ;当 时,
显然 ,但 .综上所述,“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件,故A错误;
对于B,由函数 在 上单调递增,且 ,则 ;当 时, 无意义,
则 不成立,综上所述,“ ”是“ ”的充分不必要条件,故B正确;对于C,当
时,显然 ,但 ;当 时,显然 ,但 .综上所述,
“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件,故C错误;对于D,根据函数 在 上单调递增,
且 ,则 ;由 ,则 .综上所述,“ ”是“ ”的既充分又必要条件,故D
错误.故选:B.
5.已知a,b都是实数,那么“ ”是“ ”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【详解】由对数函数性质知 ,即充分性满足,但 时 ,而
不成立( 不存在),必要性不满足,故为充分不必要条件,故选:B.
6.已知直线 , 设甲: ;乙: ,则甲是乙的( )
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【详解】由直线 , ,当两条直线平行时,
解得 或 ,当 时, ,当
时, 所以甲是乙的必要不充分条件.故选:B
7.已知平面向量 ,则“ ”是“ 与 的夹角为钝角”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【详解】若 与 的夹角为钝角,则 且 与 不共线,可得 ,解得 且
,因为 是 的真子集,所以“ ”是“ 与 的夹角为钝角”的必要
不充分条件.故选:B.
8.“函数 的图象关于 对称”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】B【详解】当函数 的图象关于 对称时,有 , ,得 ,
,易知 , ,所以“函数 的图象关于 对称”
是“ , ”的必要不充分条件.故选:B.
9.在 中,“ ”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】A【详解】在 中, ,一方面,若 ,则 ,所以 ;另一方
面,若 ,取 ,则 ;所以“ ”是“ ”的充分不必要条件.故选:
A.
10.已知函数 ,若当 的定义域为 时实数 的取值范围为集合A,当 的
值域为 时实数 的取值范围为集合B,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】A选项, 的定义域为R,则 .当 时, ,解得
,故定义域不是R,不满足题意;当 时,由 .故要想 的定义域为
R,实数 的取值范围为 ,故 ,A错误;B选项, 的值域为R,则 能
取到所有正数.当 时, 能取到所有正数,满足要求,当 时,要想 能取到所有正
数,需 且 ,解得 ,综上, ,故 ,故В错误;CD选项,所
以 ,故C错误,D正确.故选:D题型04 代数形式下复数的基本运算
解|题|策|略
①复数包含实数和虚数,形如z=a+bi(a,b∈R),实部:a,虚部:b
当b=0时为实数,当b≠0时为虚数,虚数不能比较大小(注意不能说复数不能比较大小,因为复数包
含实数)
{a=0
②纯虚数:当 时,为纯虚数
b≠0
z |z |
1 1
③复数的模: |z|=|a+bi|= √a 2 +b 2,复数模的性质: |z ⋅z |=|z ||z | ,| z |= |z |
1 2 1 2 2 2
④共轭复数:若z=a+bi(a,b∈R),则
的共轭复数为
z=a−bi
z
⑤复平面:z=a+bi=(a,b),|z|=|a+bi|= √a 2 +b 2 表示点(a,b)到原点的距离
【精选例题】
1
z−2i=
【例1】已知复数z满足
1−i
,则复数z在复平面内的点到原点的距离为_______.
【答案】 【详解】由 ,得 ,故该复数在复平面内的点
的坐标为 ,其到原点的距离为 .
|z|=1 |(z+i)(z−i)|
【例2】若复数z满足 ,则 的最大值为_________
【答案】 【详解】设 ,则 ,
故 ,其中 . 当 时, .
【例3】若 是关于 的实系数方程 的一个复数根,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】若 是关于 的实系数方程 的一个复数根,则另一个复数根为
,由韦达定理可得得 ,解得 ,则 ,所以 ,故有
.故选:A.
【例4】(多选题)设 、 为复数,则下列命题正确的是( )A.若 ,则 B.若 ,则 或
C.若 ,则 D.若 ,则 在复平面对应的点在一条直线上
【答案】BD【详解】对于A,令 , ,则 ,此时 ,A错误;对于B,设
, ,则 ,所以, ,即 ,
则 ;若 ,则 成立,此时 ;若 , ,由 知 ;由
知: ,此时 ;同理可知:当 , 时, ;若 , ,由
得: ,则 ,此时 ;综上所述:若 ,则 或 ,B正确;对于 ,令
, ,则 ,此时 ,C错误;对于D,设 , ,
,则 , ,由 ,
可得 ,所以 ,又
、 不全为零,所以 表示一条直线,即 在复平面对
应的点在一条直线上,故D正确.故选:BD.
【例5】(多选题)已知复数 ,复数 所对应的向量分别为 ,其中O
为坐标原点,则( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】ABD【详解】对选项A: ,则 ,即 ,即 ,故A正确;对
选项B: ,则 ,即 , ,
,故B正确;对选项C: ,则 , ,当
时, ,故C错误;对选项D: ,则 且 ,解得
或 , ,故 ,故D正确;故选:ABD.
【例6】若 ,其中 是虚数单位,则 .
【答案】 【详解】由 ,则 ,所以 ,则
.故答案为:
【变式训练】1.已知复数 、 在复平面内对应的点分别为 、 , ( 为坐标原点),且
,则对任意 ,下列选项中为定值的是( )
A. B. C. 的周长 D. 的面积
【答案】A【详解】因为复数 、 在复平面内对应的点分别为 、 , ( 为坐标原点),则
,由 可得 ,对于方程 ,则
,解方程 可得 ,所以,
,所以, , 中,由于 不是定值,
则 的面积、 均不为定值,故选:A.
2.已知 是复数, 是其共轭复数,则下列命题中正确的是 ( )
A.
B.若 ,则 的最大值为
C.若 ,则复平面内 对应的点位于第一象限
D.若 是关于 的方程 的一个根,则
【答案】B【详解】对于A,设 ,则 , ,
A错误;对于B,由 知,在复平面内表示复数 的点在以原点为圆心的单位圆上, 可看作该单
位圆上的点到点 的距离,因为圆心到 的距离为 ,则该单位圆上的点到点 的距离最大值为
,B正确;对于C, ,则复平面内 对应的点位于第二象限,C错误;
对于D,依题意, ,整理得 ,而 ,因此
,解得 ,D错误.故选:B.
3.若复数z满足 ( 为虚数单位),则 的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D. +1
【答案】C【详解】设 ,则 .由已知 可得,
.设 , ,则 .所以,.当 ,即 时,该式有最大值 ,所以, ,所
以, .故选:C.
4.若 为虚数单位,复数 满足 ,则 的最大值为 .
【答案】 【详解】复数 满足 ,即 即复数 对
应的点 到点 的距离 满足 设 , 表示复数 对应的点
到点 的距离数形结合可知 的最大值
故答案为:
5.为求方程 的虚根,可把原式变形为 ,由此可得原方程的一个虚
根的实部为 .
【答案】 或 【详解】
,对比系数得 ,解得
,或 ,所以原方程的虚根为 ,故
原方程的一个虚根的实部为 ,或 .故答案为: 或 .
6.(多选题)已知复数 , ,则下列命题成立的有( )
A.若 ,则 B.
C.若 ,则 D.
【答案】BCD【详解】对于A,当 时, ,而 ,A错误;对于
B,令 ,则 ,于是 ,而
,即有 ,因此 成立,B正确;设复数 , ,对
于C,由 ,得 ,则 ,
,因此 ,C正确;对于D,
,则 ,
,因此 ,D正确.故选:BCD7.(多选题)设复数 ( 且 ),则下列结论正确的是( )
A. 可能是实数 B. 恒成立
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】BCD【详解】对于A:若 是实数,则 ,与已知矛盾,故A
错误;对于B:由A项知 ,所以 ,
,故B正确;对于C:若
,则 ,因为 ,所以 ,故C正确;对于D:
,则 ,因为 ,所以 ,所
以 ,故D正确.故选:BCD.
8.(多选题)已知复数 , , , 为坐标原点, , ,
对应的向量分别为 , , ,则以下结论正确的有( )
A. B.若 ,则
C.若 ,则 与 的夹角为 D.若 ,则 为正三角
形
【答案】ABD【详解】因为 , , ,所以 ,
则 ,对于A, ,故
, ,所以
,故A正确;对于B,若 ,则 ,故B正
确;对于C,设 与 的夹角为 ,若 ,则
,即 ,即 ,所以,所以 ,即 与 的夹角为 ,故C错误;对于D,若 ,则
,则 ,即 ,由C选项可知 与 的夹
角为 ,同理 与 的夹角为 , 与 的夹角为 ,又 ,所以
,故D正确.故选:ABD.
9.(多选题)设复数 , 满足 , ,则下列结论中正确的是( )
A. 的共轭复数为 B.
C.若 是方程 的根,则 D.
【答案】AD【详解】因为 ,所以 ,故A正确;因为 ,所以
,故B不正确;因为 是方程 的
根,且 ,所以 ,所以 ,所以 ,故C错误;因
为 ,所以 ,所以 ,所以 ,故D正确.故选:AD
10.已知方程 的两个虚根 、 满足 ,则m的值是 .
【答案】 【详解】由题意 有两个虚根 、 ,所以可设 , ,
,不妨设 则 得 由 ,得 ,即 ,由
,得 ,故答案为:
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(25-26高三上·山东济南第一中学·期中)已知集合 , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先通过解不等式得集合 和 ,再利用集合的交集运算即可求解
【详解】 或 ,∴ .
故选:A.
2.已知集合 ,若 ,则 ( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据题意得到 ,讨论 和 ,解方程并验证得到答案.
【详解】若 ,则 ,故 或 .
当 时, ,此时 ,集合A不满足元素的互异性,舍去;
当 时, 或 ,
时, ,集合A不满足元素的互异性,舍去;
时, ,满足条件.
综上所述: .
故选:C.
3.集合 , ,则 中元素个数为( )
A.0 B.3 C.5 D.8
【答案】C
【分析】本题先确定全集 和集合 的元素,再求补集并统计元素个数.
【详解】集合 .
解不等式 ,得 ,又 ,故 .
则 ,其元素个数为5.
故选:C.
4.(25-26高三上·河北沧州沧县中学·期中)已知集合 ,集合 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数与二次函数的性质,解得集合元素,利用交集运算,可得答案.
【详解】由 ,即 ,则 ;
由 ,虽然 ,但当 时 ,所以 .
所以 .故选:B.
5.(25-26高三上·上海行知中学·期中)已知 , 是两条不同的直线, 为平面 内的一条直线,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】D
【分析】根据线面关系及充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为 , 是两条不同的直线, 为平面 内的一条直线,
由 推不出 ,如 且 ,此时得不到 ,故充分性不成立;
由 也推不出 ,事实上当 时, 或 与 异面均有可能,故必要性不成立;
所以“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件。
故选:D
6.(25-26高三上·辽宁实验中学·期中)已知集合 ,若 ,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合 中不等式的解集,然后根据集合的包含关系求出结果即可.
【详解】集合 .
因为 ,所以 .
因为 , ,所以有 .
所以 的取值范围是 .
故选:C.
7.(25-26高一上·云南昭通镇雄县三校·月考)已知命题“ ”为假命题,则实数 的
取值范围为( )
A. B.
C. D. 或
【答案】A
【分析】根据存在量词命题为假命题,可得:方程 无实数根,进而利用判别式进行求解即
可.
【详解】命题“ ”为假命题,则方程 无实数根,当 时, ,符合题意,
当 时,即 ,解得: ;
综上: .
故选:A.
8.(25-26高三上·吉林长春德惠实验中学等校·)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】D
【分析】利用特殊值法结合充分条件、必要条件的定义判断即可得出结论.
【详解】取 , , ,
则 ,但 ,此时 ,
即“ ” “ ”;
取 , ,则 , ,
则 ,但 ,此时 ,
即“ ” “ ”.
因此,“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
9.(25-26高三上·新疆部分学校·)已知p: , ;q: , ,则
( )
A.p是真命题,q是真命题 B.p是真命题, 是真命题
C. 是真命题,q是真命题 D. 是真命题, 是真命题
【答案】C
【分析】举例说明命题p,q的真假,进而判断其否定的真假.
【详解】对于命题p:当 时, ,
可知p是假命题,即 是真命题;
对于命题q:当 时, ,
可知q是真命题,即 是假命题.
故选:C.
10.若复数 与 都是纯虚数,则 是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设复数 ,利用复数的乘方运算,结合纯虚数与共轭复数的概念求解即得.
【详解】因为复数 是纯虚数,所以设复数 ,
则 ,
因为 是纯虚数,所以 ,解得 ,
所以 , .
故选:B.
11.复数 的虚部为( )
A.1 B.i C.-1 D.
【答案】A
【分析】根据复数的运算化简,即可根据虚部的定义求解.
【详解】 ,
虚部为1,
故选:A
12.若复数 满足 ( 为虚数单位),则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数的除法运算及共轭复数概念,再由模长公式即可求解.
【详解】 ,
,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
故选:C
13.(25-26高三上·河北部分重点中学·)若复数 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.5
【答案】A【分析】利用复数的除法运算以及复数模的求法即可求解.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 .
故选:A.
二、多选题
14.设集合 ,若 ,使得 ( 两两不等),则称 为
集,下列结论正确的是( )
A.若 是 集,则 或
B.若集合 是 集,集合 是非空数集,则 是 集
C.若集合 是 集,集合 ,则 为 集
D. , 且 ,使得 是 集
【答案】ACD
【分析】根据 集的定义求出 ,即可判断A,举反例判断B,根据 集的定义判断C、D.
【详解】对于A:由 集的定义及已知得, ,或 ,或 ,
解得 或 (舍去 ),故A正确;
对于B:若取 ,则 , ,显然 不符合 集的定义,故B错误;
对于C:由 是 集,所以存在 ( 两两不等),使得 ,
因为 中的元素个数不小于 ,所以 且 ,使得 ,
且 两两不等,由 ,得 ,所以 为 集,故C正确;
对于D:设 ,
取 ,
满足 ( 两两不等),存在 ,
是 集,故D正确.故选:ACD.
15.(25-26高三上·江苏常州六校教研联合体·调研)已知 为虚数单位,以下选项不正确的是( )
A.若复数 满足 ,则 的虚部为
B. , , ,则
C. 是 的充分不必要条件
D.若复数 满足 ,则 的最大值为6
【答案】AC
【分析】选项A,通过解方程求出复数 ,再求其共轭复数,进而确定虚部;选项B,利用复数模的平方
与复数运算的关系( ),结合已知条件进行推导计算;选项C,通过设复数的代数形式,分别分析
充分性和必要性;选项D,利用复数模的几何意义,将复数问题转化为几何中的距离问题求解.
【详解】选项A,由已知 ,则 ,所以 ,则 的虚部为 ,所以A
不正确;
选项B,由已知得 , , ,
而 ,可得 ,
由 ,可得 ,则 ,
所以B正确;
选项C,充分性:若 ,设 , ,其中 , 则
,
所以 ,而 , ,即 , ,显然 不一定能推出 ,所以充分性
不成立;
必要性:若 ,则 ,所以必要性成立.因此 是 的必要不充分条件,所
以C不正确;
选项D,由 可看作复平面内以原点为圆心的单位圆,而 可看作点 到该圆上点的距离,
易得 的最大值为 ,所以D正确.
故选:AC.
16.(25-26高三上·河南商丘青桐鸣大联考·月考)已知集合 , , ,则下
列说法正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若集合N中仅含有2个整数元素,则D.若 ,则
【答案】ABD
【分析】对于A,利用交集的定义求解即可;对于B,利用并集的定义求解即可;对于C,求出集合 的元
素,即可得到 的范围;对于D,根据子集的定义,画出数轴,从而得到 的范围.
【详解】若 ,则 ,A正确;
若 ,则 ,B正确;
若集合N仅含有2个整数元素,即 , ,所以 ,C错误;
若 ,结合数轴可知, ,D正确.
故选:ABD.
17.(25-26高三上·海南定安县定安中学·月考)以下四个命题中,是真命题的是( )
A. ,
B.“ ”是“ ”的充分不必要条件
C.“ ”是“ ”的必要不充分条件
D.“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件
【答案】AD
【分析】对A,配方即可判断;对B,根据真子集关系即可判断;对C,根据正切函数性质即可判断;对
D,举例法即可判断.
【详解】对于选项A: ,故A选项为真命题;
对于选项B:因为 是 的真子集,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件,故B选项为假命题;
对于选项C:当 ,此时 ,则充分性成立,
若 ,则 ,则必要性不成立,
故“ ”是“ ”的充分不必要条件,故C错误;
对于选项D:若 ,满足 ,但此时 ,则充分性不成立;
若 ,满足 ,但此时 ,故必要性不成立,
则“ ”是“ ”的既不充分也不必要条件,故D为真命题.
故选:AD.18.若 , ,则称集合 为幸福集合.对集合 的所有非空子集,下列叙述正
确的是( )
A.幸福集合个数为8 B.含 的幸福集合个数为4
C.不含1的幸福集合个数为4 D.元素个数为3的幸福集合有2个
【答案】BD
【分析】求出集合 所有非空子集中“幸福关系”个数逐项判断可得答案.
【详解】具有“幸福关系”的元素组有:1; ,2; 三组.
含一组的幸福集合有 , , ,共3个;
含两组的幸福集合有 , , ,共3个;
含三组的幸福集合有 ,共1个,
所以 的非空子集中幸福集合的个数为 ,故A错误;
其中含 的幸福集合个数为4,不含1的幸福集合个数为3,故B正确,C错误;
元素个数为3的幸福集合有2个,故D正确.
故选:BD.
19.非空数集 ,同时满足如下两个性质:(1)若 ,则 ;(2)若 ,则 .称
A为一个“封闭集”,以下说法正确的是( )
A.若A为一个“封闭集”,则
B.若A为一个“封闭集”,且 ,则
C.若 都是“封闭集”,则 是“封闭集”的充要条件是 或
D.若 都是“封闭集”,则 是“封闭集”的充要条件是 或
【答案】ABD
【分析】对于AB,由“封闭集”的定义可得正确;对于C,举出反例;D选项,先证明充分性,再利用反
证法证明必要性成立,得到D正确.
【详解】对于A,因为A为一个“封闭集”,所以由定义可知若 ,则 ,那么 ,A正
确.
对于B,因为A为一个“封闭集”, ,所以 ,所以 ,B正确.
对于C,不妨取“封闭集” ,则 也是“封闭集”,显然 或 不成立,C错误.
对于D,充分性: 都是“封闭集”,
若 或 ,则 或 ,则 是“封闭集”.
必要性:若 是“封闭集”,令 ,
假设 或 不成立,则存在 ,同时 ,
因为 是“封闭集”,所以 ,
分两类情况讨论,
若 ,又当 时, ,所以 ,这与假设矛盾,
若 ,又当 时, ,所以 ,这与假设矛盾,
故假设不成立,原结论 是“封闭集”,则 或 成立,即必要性成立.D正确.
故选:ABD.
20.(25-26高三上·安徽华师联盟·期中)设 , 均为非零复数,下列命题中正确的有( )
A. B.
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】ABC
【分析】设 , ,根据共轭复数的概念、求模公式和运算法则,逐一分析各个选项,即可
得答案.
【详解】选项A:设 , ,a,b,c, ,
则 , , ,
所以 ,故A正确;
选项B: ,故B正确;
选项C:若 ,则 , ,故C正确;
选项D:若 ,取 , ,满足条件,但 ,故D错误.
故选:ABC.
21.(25-26高三上·宁夏灵武第一中学·期中)已知复数 在复平面内的对应点为 ,复数 在复平面
内的对应点为 ,且 ,则( )
A.B. 的共轭复数是
C. 是纯虚数
D.复数 在复平面内的对应点位于第一象限
【答案】AC
【分析】根据复数的加法计算判定A,应用共轭复数的定义判定B,应用纯虚数的定义判定C,应用复数
的乘法及几何意义判定D.
【详解】由条件知 ,A正确;
的共轭复数是 ,B错误;
是纯虚数,C正确;
在复平面内的对应点为 ,D错误.
故选:AC.
22.(25-26高三上·江苏常州高级中学·)已知复数 ,则( )
A. B.
C.z在复平面内对应的点位于第四象限 D.z是方程 的一个复数根
【答案】AC
【分析】对复数 进行化简可得 ,再逐一分析选项即可.
【详解】对于A, ,所以 , ,故A正确;
对于B, ,所以 ,故B错误;
对于C,复数 在复平面内对应的点为 ,位于第四象限,故C正确;
对于D,将 代入方程 左边,
即 ,也即 不是该方程的根,故D错误.
故选:AC.
三、填空题
23.已知集合 ,集合 、 、 满足:①每个集合都恰有4个元素;②
.集合 中元素的最大值与最小值之和称为集合 的特征数,记为 ,
则 的最大值与最小值的积为 .
【答案】
【分析】判断集合 中元素的最小值与最大值的可能情况,然后按照特征数定义求解即可.【详解】因为 、 、 满足:①每个集合都恰有4个元素;② ,
所以 、 、 一定各包含4个不同数值,
根据题意 、 、 的最小元素必有 ,最大元素必有 ,
要使 最小,则 、 、 中最小元素分别为 ,而除 外的另两个最大元素要尽量小,
如 的最小元素为 ,最大元素为 ,此时要使 、 中最大元素尽可能小,
则 , 必属于 ,此时还剩下的最大数为 ,
则 必为 、 中的最大元素,不妨令 ,要使 中最大元素尽可能小,
则 、 必属于 ,此时还剩下的最大数为 ,即 中最大元素为 ,
如 ,特征数为 ;
,特征数为 ; ,特征数为 ;
此时 最小,最小值为 ;
同理,当集合 中元素的最小值分别是1,4,7,最大值是12,11,10时,
特征数的和 最大,如: ,特征数为 ;
,特征数为 ; ,特征数为 ;
则 最大,最大值为 ,
故 的最大值与最小值的积为 .
故答案为: .
四、解答题
24.已知集合 具有性质 :对任意
与 至少一个属于 .
(1)分别判断集合 与 是否具有性质 ,并说明理由.
(2) 具有性质 ,当 时,求集合 .
(3)记 ,求 .
【答案】(1) 具有性质 , 不具有性质 ,理由见解析;(2) (3)
【分析】(1)根据定义,验证集合中的元素是否符合定义即可求解;
(2)根据 可判断 ,根据 得 ,而可得 ,即可求解;
(3)根据 以及 ,可得 ,
, , , ,即可利用累加法得 ,进而可求解.【详解】(1)对于集合 中,
由 ,
所以集合 具有性质 ;
对于集合 中,因为 , ,
所以集合 不具有性质 .
(2)因为 且集合 具备性质 ,
又由 ,所以 , ,所以 ,
又因为 ,所以 ,则 ,
根据集合元素的互异性知, ,
因为 ,所以 ,
所以集合 .
(3)因为集合 具有性质 :
由 ,则 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
当 时 ,且 中元素不超过 ,所以 ;
当 时 ”,
所以 ,
可得 ,
即 ,
所以 ,
当 时,可得 .
25.记集合 的元素个数为 .例如:若 ,则 .定义集合 的相关
数 如下: 且 ,使
(1)对集合 ,分别判断5、6是否相关数,并说明理由;
(2)若 为集合 的相关数,求证: ;
(3)求集合 (整数 )的相关数 的最小值(用 表示).
【答案】(1)5不是集合 的“相关数”,6是集合 的“相关数”,理由见解析;(2)证明见解析;(3)【分析】(1)由相关数的定义,可通过对任意4个元素之和的计算,分析说明即可;
(2)由相关数的定义可得当 时,通过构造集合 ,使其中最小的4个元素之和都大于 ,可
得 一定不是集合 的“相关数”;
(3)结合(2)中的结论 ,再将集合 中的元素通过两种划分,说明对任意 元子集 ,必存
在集合 ,可得 满足相关数的定义即可求解.
【详解】(1)当 时, .
①对于 的含有5个元素的子集 ,
因为 ,则任意4元子集的4个元素之和都大于 ,
所以5不是集合 的“相关数”.
② 的含有6个元素的子集只有 ,
因为 ,所以6是集合 的“相关数”.
(2)由题意, ,
若 ,设 为集合 的“相关数”,则 .
假设 ,则 必存在 元子集 ,
且满足 ,
由 ,
可知 中任意4个元素之和一定不小于 ,
即不存在集合 ,使 .
所以当 时, 一定不是集合 的“相关数”.
故假设错误,所以 .
若 为集合 的相关数,即 ,则 ;
(3)由(2)可知 .
先将集合 的元素可划分成如下 组:
,
每组中的两个元素之和均为 ,记 ,
则对 的任意一个含有 个元素的子集 ,
划分组中必存在三组集合,每组中的元素都属于集合 ,记为 .
再将集合 的元素除去 和 ,分成如下 组:,
每组中的元素之和都为 ,记 .
对于 的任意一个含有 个元素的子集 ,
划分组中必存在一组,该组元素都属于集合 ,此组记为 .
则 这一组与上述三组 中至少一组无相同元素,
不妨设 与 无相同元素,
故必存在集合 ,
此时集合中4个元素之和为 .
故集合 的“相关数” 的最小值为 .