5年(2021-2025)高考1年模擬數(shù)學真題分類匯編專題01 集合與常用邏輯用語 (上海專用)解析版_第1頁
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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題01集合與常用邏輯用語考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1集合(5年5考)2025年補集的概念及運算、集合新定義2024年補集的概念及運算2023年根據(jù)元素與集合的關系求參數(shù)2022年交集的概念及運算2021年判斷兩個集合的包含關系、交并補混合運算1.集合的交、并、補運算及元素與集合的關系是歷年必考內(nèi)容,常以填空題或選擇題形式出現(xiàn),難度較低但需注意細節(jié)。2.充要條件的判定常與函數(shù)、數(shù)列、不等式等知識結合,考查邏輯推理能力。3.近年來,上海卷在集合與邏輯部分嘗試設置新定義問題,要求考生理解并應用陌生概念。考點2常用邏輯用語(5年3考)2024年判斷命題的充分不必要條件2022年判斷命題的真假、寫出原命題的逆命題及真假判斷2021年判斷命題的充分不必要條件考點01元素與集合的關系1.(2025·上?!じ呖颊骖})已知全集,集合,則.【答案】/【知識點】補集的概念及運算、區(qū)間的定義與表示〖祥解〗根據(jù)補集的含義即可得到答案.【詳析】根據(jù)補集的含義知.故答案為:.2.(2024·上?!じ呖颊骖})設全集,集合,則.【答案】【知識點】補集的概念及運算〖祥解〗根據(jù)補集的定義可求.【詳析】由題設有,故答案為:3.(2023·上?!じ呖颊骖})已知,,若且,則(

)A. B. C. D.【答案】A【知識點】根據(jù)元素與集合的關系求參數(shù)〖祥解〗根據(jù)給定條件,直接求出集合中的元素作答.【詳析】因為,由,得或,又,且,即有且,因此,所以.故選:A4.(2022·上?!じ呖颊骖})若集合,則(

)A. B. C. D.【答案】B【知識點】交集的概念及運算〖祥解〗由于是整數(shù)集,結合交集的概念即可求出結果.【詳析】因為,所以,故選:B.5.(2021·上海·高考真題)已知集合A={x|x2﹣x﹣2≥0},B={x|x﹣1},則(

)A.A?B B. C.A∩B= D.A∪B=R【答案】D【知識點】判斷兩個集合的包含關系、交并補混合運算、解不含參數(shù)的一元二次不等式〖祥解〗先求解集合中不等式,計算,依次判斷即可【詳析】由題意,或由和不存在包含關系,故選:D6.(2025·上?!じ呖颊骖})已知函數(shù)的定義域為.對于正實數(shù)a,定義集合.(1)若,判斷是否是中的元素,請說明理由;(2)若,求a的取值范圍;(3)若是偶函數(shù),當時,,且對任意,均有.寫出,解析式,并證明:對任意實數(shù)c,函數(shù)在上至多有9個零點.【答案】(1)不是;(2);(3)證明見解析.【知識點】由奇偶性求函數(shù)解析式、函數(shù)奇偶性的應用、求函數(shù)零點或方程根的個數(shù)、集合新定義〖祥解〗(1)直接代入計算和即可;(2)法一:轉(zhuǎn)化為在實數(shù)使得,分析得,再計算得,最后根據(jù)的范圍即可得到答案;法二:畫出函數(shù)圖象,轉(zhuǎn)化為直線與該函數(shù)有兩個交點,將用表示,最后利用二次函數(shù)函數(shù)性質(zhì)即可得到答案;(3)利用函數(shù)奇偶性和集合新定義即可求出時解析式,再分析出,最后對的范圍進行分類討論即可.【詳析】(1)(1),,則不是中的元素.(2)法一:因為,則存在實數(shù)使得,且,當時,,其在上嚴格單調(diào)遞增,當時,,其在上也嚴格單調(diào)遞增,則,則,令,解得,則,則.法二:作出該函數(shù)圖象,則由題意知直線與該函數(shù)有兩個交點,由圖知,假設交點分別為,,聯(lián)立方程組得(3)(3)對任意,因為其是偶函數(shù),則,而,所以,所以,因為,則,所以,所以,所以當時,,,則,,則,而,,則,則,所以當時,,而為偶函數(shù),畫出函數(shù)圖象如下:其中,但其對應的值均未知.首先說明,若,則,易知此時,則,所以,而時,,所以,與矛盾,所以,即,令,則,當時,即使讓,此時最多7個零點,當時,若,此時有5個零點,故此時最多5個零點;當時,若,此時有5個零點,故此時最多5個零點;當時,若,此時有3個零點,若,則,易知此時,則,所以,而時,,所以,與矛盾,所以,則最多在之間取得6個零點,以及在處成為零點,故不超過9個零點.綜上,零點不超過9個.考點02常用邏輯用語7.(2024·上?!じ呖颊骖})定義一個集合,集合中的元素是空間內(nèi)的點集,任取,存在不全為0的實數(shù),使得.已知,則的充分條件是(

)A. B.C. D.【答案】C【知識點】判斷命題的充分不必要條件、空間向量的坐標運算〖祥解〗首先分析出三個向量共面,顯然當時,三個向量構成空間的一個基底,則即可分析出正確答案.【詳析】由題意知這三個向量共面,即這三個向量不能構成空間的一個基底,對A,由空間直角坐標系易知三個向量共面,則當無法推出,故A錯誤;對B,由空間直角坐標系易知三個向量共面,則當無法推出,故B錯誤;對C,由空間直角坐標系易知三個向量不共面,可構成空間的一個基底,則由能推出,對D,由空間直角坐標系易知三個向量共面,則當無法推出,故D錯誤.故選:C.8.(2021·上?!じ呖颊骖})已知函數(shù)的定義域為,下列是無最大值的充分條件是(

)A.為偶函數(shù)且關于直線對稱 B.為偶函數(shù)且關于點對稱C.為奇函數(shù)且關于直線對稱 D.為奇函數(shù)且關于點對稱【答案】D【知識點】判斷命題的充分不必要條件、函數(shù)對稱性的應用〖祥解〗根據(jù)對稱性可判斷函數(shù)的周期,故可判斷ABC的正誤,根據(jù)對稱性可得,據(jù)此可判斷D的正誤.【詳析】對于A,因為為偶函數(shù),故,而的圖像關于直線對稱,故,故,故為周期函數(shù)且周期為2,而在必有最大值,故必有最大值,故A錯誤.對于B,而的圖像關于點對稱,故,故,故,故故為周期函數(shù)且周期為4,而在必有最大值,故必有最大值,故B錯誤.對于C,因為為奇函數(shù),故,而的圖像關于直線對稱,故,故,所以故為周期函數(shù)且周期為4,而在必有最大值,故必有最大值,故C錯誤.對于D,因為為奇函數(shù),故,而的圖像關于點對稱,故,故,設,則,故無最大值,故選:D9.(2022·上海·高考真題)數(shù)列對任意,且,均存在正整數(shù),滿足.(1)求可能值;(2)命題p:若成等差數(shù)列,則,證明p為真,同時寫出p逆命題q,并判斷命題q是真是假,說明理由:(3)若成立,求數(shù)列的通項公式.【答案】(1)7或9;(2)答案見解析;(3).【知識點】判斷命題的真假、寫出原命題的逆命題及真假判斷、根據(jù)數(shù)列遞推公式寫出數(shù)列的項、數(shù)學歸納法證明數(shù)列問題〖祥解〗(1)利用遞推公式可得,進而可求出;(2)由題意可得,則,從而命題為真命題,給出反例即可得出命題為假命題;(3)由題意可得,,然后利用數(shù)學歸納法證明數(shù)列單調(diào)遞增,最后分類討論即可確定數(shù)列的通項公式.【詳析】(1)因為,所以或,所以可能值為7或9;(2)因為成等差數(shù)列,所以,,所以,逆命題:若,則為等差數(shù)列是假命題,舉例:故命題為假命題,(3)因為,所以,所以,因此,以下用數(shù)學歸納法證明數(shù)列單調(diào)遞增,即證明恒成立:當時,明顯成立;假設當時命題成立,即,則,即,即命題得證;回到原題,分類討論求數(shù)列的通項公式:1.若,則矛盾;2.若,則,所以,所以,此時,所以,3.若,則,所以,所以,所以(由(2)知對任意成立),所以,與事實上矛盾,綜上.【『點石成金』】1.數(shù)學歸納法是一種重要的數(shù)學思想方法,主要用于解決與正整數(shù)有關的數(shù)學問題.證明時步驟(1)和(2)缺一不可,步驟(1)是步驟(2)的基礎,步驟(2)是遞推的依據(jù).2.在用數(shù)學歸納法證明時,第(1)步驗算n=n0的n0不一定為1,而是根據(jù)題目要求選擇合適的起始值.第(2)步,證明n=k+1時命題也成立的過程,一定要用到歸納假設,否則就不是數(shù)學歸納法.一、單選題1.(2025·上海浦東新·二模)已知集合,集合,全集為,則(

)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗由絕對值不等式確定結合,再由集合得交集、補集運算即可求解.【詳析】,可得可得:,所以,故選:D2.(2025·上海楊浦·模擬預測)設實數(shù),則不等式的等號成立的一個充分不必要條件為(

).A. B. C. D.【答案】A〖祥解〗先計算出等號成立的充要條件,根據(jù)充要條件寫出充分不必要條件.【詳析】當?shù)忍柍闪r,可知,兩邊同時平方得,化簡得,可得時等號成立,則一個充分不必要條件可以是.故選:A.3.(2025·上?!と#┰O為實數(shù),直線,直線,則“”是“平行”的(

)條件A.充分不必要 B.必要不充分C.充分必要 D.既不充分又不必要【答案】A〖祥解〗利用兩者之間推出的關系可得條件關系.【詳析】若,則直線,直線,此時平行,若平行,則即,當時,平行,當時,直線,直線,此時也平行,故平行時推不出,故“”是“平行”的充分不必要條件,故選:A.4.(2025·上海楊浦·模擬預測)已知是一個公差不為的等差數(shù)列,其前項和為.若存在正整數(shù)(其中)使得,則稱具有性質(zhì),稱有序數(shù)對是的一組“數(shù)對”,記由的全體“數(shù)對”所組成的集合為.關于命題①“若具有性質(zhì)且,則”與命題②存在具有性質(zhì)的及互不相同的正整數(shù)(其中且,使得且,下列說法正確的是(

).A.①是真命題,②是真命題 B.①是真命題,②是假命題C.①是假命題,②是真命題 D.①是假命題,②是假命題【答案】A〖祥解〗根據(jù)等差數(shù)列的前項和公式,依據(jù)題目所給定義,判斷命題真假.【詳析】解析:,,帶入,得,解得,,當,得,化簡得,又若,則,,所以或(舍去),若,則,,所以(舍去)或(舍去),若,則,,所以(舍去)或(舍去),若,則,因為,,所以,故無整數(shù)解,所以①是真命題;設,,所以②是真命題;故選:A.5.(2025·上海黃浦·三模)已知數(shù)列各項為正,滿足,m、n是正整數(shù),是等比數(shù)列,則P是Q的(

)A.充分必要條件 B.充分非必要條件C.必要非充分條件 D.既非充分也非必要條件.【答案】B〖祥解〗設,令得,充分性成立,舉出反例得到必要性不成立,得到結論.【詳析】設,中,令得,即,所以是等比數(shù)列,充分性成立;但必要性不成立,理由如下:不妨設的首項為1,公比為2,取得,但,不滿足,從而必要性不成立,綜上,P是Q的充分非必要條件.故選:B6.(2025·上海·三模)已知集合是由平面向量組成的集合,若對任意,均有,則稱集合是“凸”的,則下列集合中不是“凸”的是(

)A. B.C. D.【答案】B〖祥解〗作出各個選項表示的平面區(qū)域,根據(jù)給定集合E是“凸”的意義判斷作答.【詳析】設,,,則C為線段AB上一點,因此一個集合E是“凸”的就是E表示的平面區(qū)域上任意兩點的連線上的點仍在該區(qū)域內(nèi),四個選項所表示的平面區(qū)域如圖中陰影所示:

A

B

C

D觀察選項A,B,C,D所對圖形知,B對應集合不是“凸”的,ACD對應集合是“凸”的.故選:B7.(2025·上?!と#┮阎€,為曲線上任一點,命題:曲線與直線恰有四個公共點;命題:曲線與直線相切;下列說法正確的是(

)A.命題和命題都為真 B.命題為真,命題為假C.命題為假,命題為真 D.命題和命題都為真.【答案】C〖祥解〗命題,構造,利用導數(shù)討論其在上的零點個數(shù)為3后可判斷其正誤,命題,利用導數(shù)可判斷其正誤.【詳析】命題:由消元法可得,所以,當或時,或,故此時無解,下面考慮上方程的解的個數(shù),設,所以,設且,則,則,所以,又因為,所以的解為,,而,故當或時,,當時,,故在,上為減函數(shù),在上為增函數(shù),而,且,,而,故,故,,故在有3個不同的實數(shù)根,故命題錯誤;命題:由,可得,故,對兩邊求關于的導數(shù),又隨的變化而變化,則,故當時,有,當,,而直線的斜率為2,故曲線與直線相切,命題正確.故選:C.二、填空題8.(2025·上海金山·三模)已知集合,,則.【答案】〖祥解〗直接利用集合并集的運算求解即可.【詳析】因為集合,,所以,故答案為:9.(2025·上海徐匯·二模)已知全集,,則.【答案】〖祥解〗先求解絕對值不等式解得集合,再根據(jù)補運算求解即可.【詳析】,又,故.故答案為:.10.(2025·上海楊浦·模擬預測)已知集合,集合,則.【答案】〖祥解〗根據(jù)集合交集的運算方法求交集【詳析】如圖所示,根據(jù)交集概率可知.故答案為:.11.(2025·上海黃浦·三模)已知全集,集合,則.【答案】〖祥解〗化簡集合,結合交集的概念即可求解.【詳析】因為全集,集合,所以.故答案為:.12.(2025·上海靜安·模擬預測)已知集合,則.【答案】〖祥解〗分別求解集合與集合,再根據(jù)并集的定義求出.【詳析】,,所以.故答案為:13.(2025·上海黃浦·三模)已知集合,,則【答案】〖祥解〗由分式不等式和交集的運算可得.【詳析】由可得,,由可得,所以.故答案為:.14.(2025·上海普陀·二模)設為正整數(shù),集合,若集合滿足,且對中任意的兩個元素,皆有成立,記滿足條件的集合的個數(shù)為,則.【答案】19〖祥解〗利用分類思想,列舉思想即可得到答案.【詳析】當時,若為二元集:如,共有15種,若為三元集:如共有4種,所以總共有:種;故答案為:19.15.(2025·上海普陀·二模)設,函數(shù)的表達式為,則對任意的實數(shù),皆有成立的一個充分條件是.【答案】〖祥解〗由題意分析出區(qū)間至少包含一個完整的周期,才能保證能取到時的所有函數(shù)值,再利用周期的公式求出的取值范圍,結合充分條件的定義即可得到結果.【詳析】因為函數(shù),要使,則周期,即,因為,所以一個充分條件是,故答案為:16.(2025·上海崇明·二模)已知集合M中的任一個元素都是整數(shù),當存在整數(shù)且時,稱M為“間斷整數(shù)集”.集合的所有子集中,是“間斷整數(shù)集”的個數(shù)為.【答案】968〖祥解〗根據(jù)子集中元素的個數(shù)分類,每一類都利用組合數(shù)計數(shù),再剔除不滿足定義的子集,最后根據(jù)分類加法計數(shù)原理求值即可.【詳析】由題意,滿足“間斷整數(shù)集”定義的子集至少有2個元素,至多有9個元素,按子集中元素的個數(shù)分類,①當元素個數(shù)為2時,不滿足定義的子集有:,共9個;此時滿足定義的子集有個,②當元素個數(shù)為3時,不滿足定義的子集有:,共8個;此時滿足定義的子集有個,③當元素個數(shù)為4時,不滿足定義的子集有:,共7個;此時滿足定義的子集有個,④當元素個數(shù)為5時,不滿足定義的子集有:,共6個;此時滿足定義的子集有個,⑤當元素個數(shù)為6時,不滿足定義的子集有:,共5個;此時滿足定義的子集有個,⑥當元素個數(shù)為7時,不滿足定義的子集有:,共4個;此時滿足定義的子集有個,⑦當元素個數(shù)為8時,不滿足定義的子集有:,共3個;此時滿足定義的子集有個,⑧當元素個數(shù)為9時,不滿足定義的子集有:,共2個;此時滿足定義的子集有個,綜上所述,滿足題意的子集共有個.故答案為:968.三、解答題17.(2025·上?!つM預測)已知函數(shù)的定義域是.對于,定義集合.(1),求;(2)對于集合,若對任意都有,則稱是對稱集.若是對稱集,證明:“函數(shù)是偶函數(shù)”的充要條件是“對任意,是對稱集”;(3)若,.求的取值范圍,使得對于任意,都有.【答案】(1)(2)證明見詳析(3)〖祥解〗(1)根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可求解;(2)根據(jù)偶函數(shù)的定義和對稱集的定義即可證明必要性和充分性;(3)根據(jù)定義判斷出函數(shù)單調(diào)不減,得到導函數(shù)大于等于0恒成立即可求解.【詳析】(1)由定義得,.(2)證明:必要性:因為函數(shù)是偶函數(shù),所以對任意,,對任意,若,即,則,所以,所以對任意,是對稱集.充分性:若對任意,是對稱集,因為對任意,,所以,即①,又,所以,即②.由①②得,對任意,,所以函數(shù)是偶函數(shù).綜上,“函數(shù)是偶函數(shù)”的充要條件是“對任意,是對稱集”,得證.(3)因為對于任意,都有,所以若,則,即若,則,所以,所以在上單調(diào)不減,所以對任意,恒成立.當時,顯然成立,;當時,恒成立,令,,所以在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,所以;當時,恒成立,此時因為在上單調(diào)遞減,當時,,時,,所以;綜上,.【『點石成金』】關鍵點『點石成金』:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)不減等價于導函數(shù)在區(qū)間上大于等于0恒成立.18.(2025·上海·三模)設函數(shù)的定義域為,給定閉區(qū)間,若存在,使得對于任意,①均有,則記;②均有,則記.(1)設,求;(2)設.若對于任意,均有,求的取值范圍;(3)已知對于任意與均存在,證明:"為上的嚴格增函數(shù)或嚴格減函數(shù)"的充要條件為"對于任意兩個不同的與中至少一個成立".【答案】(1);(2)(3)證明見解析〖祥解〗(1)通過導數(shù)求函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性即可;(2)通過導數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性及極值,以及是在處的切線,再分類討論和即可;(3)根據(jù)充要條件證明步驟,必要性、充分性分開證明即可.【詳析】(1)因為,求導得,所以在上為單調(diào)遞增函數(shù),因此;(2)因為,所以,而,因為,表示過點,斜率為的直線,故是在處的切線,而存在極值點,又因為,所以,當或時,,當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減,當時,此時與在上均為單調(diào)遞增函數(shù),因此當時,恒成立,即,當時,則有,顯然成立,當時,則有,因為,所以;當時,此時此時,不符題意舍去;綜上,實數(shù)的取值范圍為;(3)證明:先證明必要性():若為上的單調(diào)遞增函數(shù),則任取,由題意可得,因為,所以或或或,因為為上的單調(diào)遞增函數(shù),所以或或或,所以,所以或成立.同時對為上的單調(diào)遞減函數(shù),同理可證.下面證明充分性():當與其中一式成立時,不可能為常值函數(shù),先任取,總有或假設存在,使得,記,則,因為存在,則或,不妨設,則,否則當,此時,矛盾;進而可得,則,,因此①.最后證明為上的單調(diào)遞減函數(shù),任取,且,需考慮如下情況:情況一:若,同上述可得,,所以.情況二:若,則,否則,,由此矛盾,因為,同情況一可得矛盾,所以.情況三:若,則,否則,記,否則,記,則,,同理若,所以,由①可得:.情況四:若,同上述可得,.綜上,恒成立.(當為上的單調(diào)遞增函數(shù)時,同理可證)19.(2025·上海浦東新·二模)定義域為的可導函數(shù)滿足,在曲線上存在三個不同的點,使得直線與曲線在點處的切線平行(或重合).若成等差數(shù)

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