2015届高考数学集合、常用逻辑用语专题汇编1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ文)已知集合A={1,2,3,4},B={x|x=n2,x∈A},则A∩B =()A.{1,4} B.{2,3}C.{9,16} D.{1,2}解析:选A.∵A={1,2,3,4},B={x|x=n2,x∈A},∴B={1,4,9,16},∴A∩B={1,4}.2.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ理)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则() A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B解析:选B.∵A={x|x>2或x<0},B={x|-5<x<5},∴A∩B={x|-5<x<0或2<x<5},A∪B=R.3.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ理)已知集合M={x|(x-1)2<4,x∈R},N={-1,0,1,2,3},则M∩N=()A.{0,1,2} B.{-1,0,1,2}C.{-1,0,2,3} D.{0,1,2,3}解析:选A.集合M={x|-1<x<3,x∈R},∴M∩N={0,1,2},故选A.4.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ文)已知集合M={x|-3<x<1},N={-3,-2,-1,0,1},则M∩N=()A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}C.{-2,-1,0} D.{-3,-2,-1}解析:选C.M∩N={-2,-1,0},故选C.5.(2013·高考大纲全国卷理)设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中元素的个数为()A.3 B.4C.5 D.6解析:选B.由题意可知,集合M={5,6,7,8},共4个元素.6.(2013·高考大纲全国卷文)设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A=()A.{1,2} B.{3,4,5}C.{1,2,3,4,5} D.∅解析:选B.∵U={1,2,3,4,5},A={1,2},∴∁U A={3,4,5}.7.(2013·高考山东卷理)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y |x∈A, y∈A}中元素的个数是()A.1 B.3C.5 D.9解析:选C.当x=0,y=0时,x-y=0;当x=0,y=1时,x-y=-1;当x=0,y=2时,x-y=-2;当x=1,y=0时,x-y=1;当x=1,y=1时,x-y=0;当x=1,y=2时,x-y=-1;当x=2,y=0时,x-y=2;当x=2,y=1时,x-y=1;当x=2,y=2时,x-y=0.根据集合中元素的互异性知,B中元素有0,-1,-2,1,2,共5个.8.(2013·高考山东卷文)已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩∁U B=()A.{3} B.{4}C.{3,4} D.∅解析:选A.∵U={1,2,3,4},∁U(A∪B)={4},∴A∪B={1,2,3}.又∵B={1,2},∴{3}⊆A⊆{1,2,3}.又∁U B={3,4},∴A∩∁U B={3}.9.(2013·高考浙江卷理)设集合S={x|x>-2},T={x|x2+3x-4≤0},则(∁R S)∪T=() A.(-2,1] B.(-∞,-4]C.(-∞,1] D.[1,+∞)解析:选C.因为S={x|x>-2},所以∁R S={x|x≤-2}.而T={x|-4≤x≤1},所以(∁R S)∪T={x|x≤-2}∪{x|-4≤x≤1}={x|x≤1}.10.(2013·高考浙江卷文)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则S∩T=() A.[-4,+∞) B.(-2,+∞)C.[-4,1] D.(-2,1]解析:选D.S∩T={x|x>-2}∩{x|-4≤x≤1}={x|-2<x≤1}.11.(2013·高考北京卷理)已知集合A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},则A∩B=() A.{0} B.{-1,0}C.{0,1} D.{-1,0,1}解析:选B.∵A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1}且1∉B,∴A∩B={-1,0}.12.(2013·高考天津卷理)已知集合A={x∈R||x|≤2},B={x∈R|x≤1},则A∩B=() A.(-∞,2] B.[1,2]C.[-2,2] D.[-2,1]解析:选D.由已知得A={x|-2≤x≤2},于是A∩B={x|-2≤x≤1}.13.(2013·高考福建卷文)若集合A={1,2,3},B={1,3,4},则A∩B的子集个数为() A.2 B.3C.4 D.16解析:选C.A∩B={1,3},其子集有∅,{1},{3},{1,3},共4个.14.(2013·高考辽宁卷文)已知集合A={0,1,2,3,4},B={x||x|<2},则A∩B=()A.{0} B.{0,1}C.{0,2} D.{0,1,2}解析:选B.B={x||x|<2}={x|-2<x<2},A∩B={0,1}.15.(2013·高考辽宁卷理)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=() A.(0,1) B.(0,2]C.(1,2) D.(1,2]解析:选D.因为A={x|0<log4x<1}={x|1<x<4},B={x|x≤2},所以A∩B={x|1<x<4}∩{x|x≤2}={x|1<x≤2}.16.(2013·高考湖南卷文)已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁U A)∩B=________.解析:∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁U A={6,8}.∴(∁U A)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.答案:{6,8}17.(2013·高考江西卷理)已知集合M={1,2,z i},i为虚数单位,N={3,4},M∩N={4},则复数z=()A.-2i B.2iC.-4i D.4i解析:选C.因为M={1,2,z i},N={3,4},由M∩N={4},得4∈M,所以z i=4,所以z=-4i.18.(2013·高考江西卷文)若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=() A.4 B.2C.0 D.0或4解析:选A.当a=0时,方程化为1=0,无解,集合A为空集,不符合题意;当a≠0时,由Δ=a2-4a=0,解得a=4.19.(2013·高考湖北卷理)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | ⎝⎛⎭⎫12x ≤1,B ={x |x 2-6x +8≤0},则A ∩∁R B =( )A .{x |x ≤0}B .{x |2≤x ≤4}C .{x |0≤x <2或x >4}D .{x |0<x ≤2或x ≥4}解析:选C.A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | ⎝⎛⎭⎫12x ≤1={x |x ≥0},B ={x |x 2-6x +8≤0}={x |2≤x ≤4},所以∁R B ={x |x <2或x >4},于是A ∩∁R B ={x |0≤x <2或x >4}.20.(2013·高考湖北卷文)已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={1,2},B ={2,3,4},则B ∩∁U A =( )A .{2}B .{3,4}C .{1,4,5}D .{2,3,4,5}解析:选B.∵U ={1,2,3,4,5},A ={1,2},∴∁U A ={3,4,5},∴B ∩∁U A ={2,3,4}∩{3,4,5}={3,4}21.(2013·高考四川卷文)设集合A ={1,2,3},集合B ={-2,2},则A ∩B =( )A .∅B .{2}C .{-2,2}D .{-2,1,2,3}解析:选B.A ∩B ={1,2,3}∩{-2,2}={2},故选B.22.(2013·高考四川卷理)设集合A ={x |x +2=0},集合B ={x |x 2-4=0},则A ∩B =( )A .{-2}B .{2}C .{-2,2}D .∅解析:选A.∵A ={x |x +2=0},∴A ={-2}.∵B ={x |x 2-4=0},∴B ={-2,2}.∴A ∩B ={-2}.故选A.23.(2013·高考重庆卷文)已知全集U ={1,2,3,4},集合A ={1,2},B ={2,3},则∁U (A ∪B )=( )A .{1,3,4}B .{3,4}C .{3}D .{4}解析:选D.∵A ={1,2},B ={2,3},∴A ∪B ={1,2,3},∴∁U (A ∪B )={4}.24.(2013·高考重庆卷理)已知全集U ={1,2,3,4},集合A ={1,2},B ={2,3},则∁U (A ∪B )=( )A .{1,3,4}B .{3,4}C .{3}D .{4}解析:选D.∵A ={1,2},B ={2,3},∴A ∪B ={1,2,3},∴∁U (A ∪B )={4}.25.(2013·高考广东卷)设集合M ={x |x 2+2x =0,x ∈R },N ={x |x 2-2x =0,x ∈R },则M ∪N =( )A .{0}B .{0,2}C .{-2,0}D .{-2,0,2}解析:选D.集合M ={0,-2},N ={0,2},故M ∪N ={-2,0,2},故选D.26.(2013·高考广东卷文)设集合S ={x |x 2+2x =0,x ∈R },T ={x |x 2-2x =0,x ∈R },则S ∩T =( )A .{0}B .{0,2}C .{-2,0}D .{-2,0,2}解析:选A.集合S ={0,-2},T ={0,2},故S ∩T ={0},故选A.27.(2013·高考安徽卷文)已知A ={x |x +1>0},B ={-2,-1,0,1},则(∁R A )∩B =( )A .{-2,-1}B .{-2}C .{-1,0,1}D .{0,1}解析:选A.因为集合A ={x |x >-1},所以(∁R A )={x |x ≤-1},则(∁R A )∩B ={x |x ≤-1}∩{-2,-1,0,1}={-2,-1}.28.(2013·高考新课标全国卷文Ⅰ)已知命题p :∀x ∈R,2x <3x ;命题q :∃x ∈R ,x 3=1-x 2,则下列命题中为真命题的是( )A .p ∧qB .綈p ∧qC .p ∧綈qD .綈p ∧綈q解析:选B.当x =0时,有2x =3x ,不满足2x <3x ,∴p :∀x ∈R,2x <3x 是假命题.如图,函数y =x 3与y =1-x 2有交点,即方程x 3=1-x 2有解,∴q :∃x ∈R ,x 3=1-x 2是真命题.∴p ∧q 为假命题,排除A.∵綈p 为真命题,∴綈p ∧q 是真命题.选B.29.(2013·高考山东卷理)给定两个命题p 、q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.若綈p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒綈p 但綈pq ,其逆否命题为p ⇒綈q 但綈q p ,∴p 是綈q 的充分不必要条件. 30.(2013·高考山东卷文)给定两个命题p 、q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.若綈p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒綈p 但綈p q ,其逆否命题为p ⇒綈q 但綈q p ,∴p 是綈q 的充分不必要条件.31.(2013·高考浙江卷理)已知函数f (x )=A co s (ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B.若f (x )是奇函数,则f (0)=0,所以co s φ=0,所以φ=π2+k π(k ∈Z ),故φ=π2不成立;若φ=π2,则f (x )=A co s (ωx +π2)=-As in(ωx ),f (x )是奇函数.所以f (x )是奇函数是φ=π2的必要不充分条件.32.(2013·高考浙江卷文)若α∈R ,则“α=0”是“s in α<co s α”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.若α=0,则s in α=0,co s α=1,所以s in α<co s α,即α=0⇒s in α<co s α;但当α=-π2时,有s in α=-1<0=co s α,此时α≠0.所以α=0是s in α<co s α的充分不必要条件.33.(2013·高考北京卷文)“φ=π”是“曲线y =s in(2x +φ)过坐标原点”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.当φ=π时,y =s in(2x +φ)=s in(2x +π)=-s in 2x ,此时曲线y =s in(2x +φ)必过原点,但曲线y =s in(2x +φ)过原点时,φ可以取其他值,如φ=0.因此“φ=π”是“曲线y =s in(2x +φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.34.(2013·高考天津卷文)设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .即不充分也不必要条件解析:选A.由不等式的性质知(a -b )·a 2<0成立,则a <b 成立;而当a =0,a <b 成立时,(a -b )·a 2<0不成立,所以(a -b )·a 2<0是a <b 的充分而不必要条件.35.(2013·高考天津卷理)已知下列三个命题:①若一个球的半径缩小到原来的12,则其体积缩小到原来的18; ②若两组数据的平均数相等,则它们的标准差也相等;③直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=12相切. 其中真命题的序号是( )A .①②③B .①②C .①③D .②③解析:选C.对于命题①,设球的半径为R ,则43π⎝⎛⎭⎫R 23=18·43πR 3,故体积缩小到原来的18,命题正确;对于命题②,若两组数据的平均数相同,则它们的标准差不一定相同,例如数据:1,3,5和3,3,3的平均数相同,但标准差不同,命题不正确;对于命题③,圆x 2+y 2=12的圆心(0,0)到直线x +y +1=0的距离d =12=22,等于圆的半径,所以直线与圆相切,命题正确. 36.(2013·高考福建卷文)设点 P (x ,y ),则“x =2且y =-1”是“点P 在直线l :x +y -1=0上”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.当x =2且y =-1时,满足方程x +y -1=0,即点P (2,-1)在直线l 上.点P ′(0,1)在直线l 上,但不满足x =2且y =-1,∴“x =2且y =-1”是“点P (x ,y )在直线l 上”的充分而不必要条件.37.(2013·高考福建卷理)已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.∵A ={1,a },B ={1,2,3},A ⊆B ,∴a ∈B 且a ≠1,∴a =2或3,∴“a =3”是“A ⊆B ”的充分而不必要条件.38.(2013·高考陕西卷文)设全集为R, 函数f (x )=1-x 的定义域为M, 则∁R M 为( )A .(-∞,1)B .(1,+∞)C .(-∞,1]D .[1,+∞)解析:选B.函数f (x )的定义域M =(-∞,1],则∁R M =(1,+∞).39.(2013·高考湖南卷)“1<x <2”是“x <2”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.设A ={x |1<x <2},B ={x |x <2},∴A B ,即当x 0∈A 时,有x 0∈B ,反之不一定成立.因此“1<x <2”是“x <2”成立的充分不必要条件.40.(2013·高考辽宁卷)下面是关于公差d>0的等差数列{a n }的四个命题:p 1:数列{a n }是递增数列;p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列{a n n}是递增数列;p 4:数列{a n +3n d}是递增数列. 其中的真命题为( )A .p 1,p 2B .p 3,p 4C .p 2,p 3D .p 1,p 4解析:选D.因为d>0,所以a n +1>a n ,所以p 1是真命题.因为n +1>n ,但是a n 的符号不知道,所以p 2是假命题.同理p 3是假命题.由a n +1+3(n +1)d -a n -3n d =4d>0,所以p 4是真命题.41.(2013·高考陕西卷理)设全集为R ,函数f (x )=1-x 2的定义域为M ,则∁R M 为( )A .[-1,1]B .(-1,1)C .(-∞,-1]∪[1,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选D.由1-x 2≥0,知-1≤x ≤1,∴M =[-1,1],∴∁R M =(-∞,-1)∪(1,+∞).42.(2013·高考湖北卷)在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )A .(綈p )∨(綈q )B .p ∨(綈q )C .(綈p )∧(綈q )D .p ∨q解析:选A.依题意得綈p :“甲没有降落在指定范围”,綈q :“乙没有降落在指定范围”,因此“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为(綈p )∨(綈q ).43.(2013·高考四川卷)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∉BB .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B 解析:选D.命题p 是全称命题:∀x ∈A,2x ∈B ,则綈p 是特称命题:∃x ∈A,2x ∉B .故选D. 44.(2013·高考重庆卷理)命题“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定为( )A .对任意x ∈R ,都有x 2<0B .不存在x ∈R ,使得x 2<0C .存在x 0∈R ,使得x 20≥0D .存在x 0∈R ,使得x 20<0 解析:选D.因为“∀x ∈M ,p (x )”的否定是“∃x ∈M ,綈p (x )”,故“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定是“存在x 0∈R ,使得x 20<0”.45.(2013·高考安徽卷)“(2x -1)x =0”是“x =0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B.当x =0时,显然(2x -1)x =0;当(2x -1)x =0时,x =0或x =12,所以“(2x -1)x =0”是“x =0”的必要不充分条件.46.(2013·高考陕西卷)设a ,b 为向量,则“|a·b |=|a||b|”是“a ∥b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.若|a ·b |=|a ||b |,若a ,b 中有零向量,显然a ∥b ;若a ,b 均不为零向量,则|a ·b |=|a ||b ||co s 〈a ,b 〉|=|a ||b |,∴|co s 〈a ,b 〉|=1,∴〈a ,b 〉=π或0,∴a ∥b ,即|a ·b |=|a ||b |⇒a ∥b .若a ∥b ,则〈a ,b 〉=0或π,∴|a ·b |=||a ||b |co s 〈a ,b 〉|=|a ||b |,其中,若a ,b 有零向量也成立,即a ∥b ⇒|a ·b |=|a ||b |.综上知,“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”的充分必要条件.47.(2013·高考江苏卷理)集合{-1,0,1}共有________个子集.解析:由于集合中有3个元素,故该集合有23=8(个)子集.答案:848.(2013.高考湖南卷)对于E ={a 1,a 2,...,a 100}的子集X ={a i 1,a i 2,...,a i k },定义X 的“特征数列”为x 1,x 2,...,x 100,其中x i 1=x i 2=...=x i k =1,其余项均为0.例如:子集{a 2,a 3}的“特征数列”为0,1,1,0,0, 0(1)子集{a 1,a 3,a 5}的“特征数列”的前3项和等于________.(2)若E 的子集P 的“特征数列”p 1,p 2,…,p 100满足p 1=1,p i +p i +1=1,1≤i ≤99;E 的子集Q 的“特征数列” q 1,q 2,…,q 100满足q 1=1,q j +q j +1+q j +2=1,1≤j ≤98,则P ∩Q 的元素个数为________.解析:(1)子集{a 1,a 3,a 5}的“特征数列”中共有3个1,其余均为0,该数列为1,0,1,0,1,0,0,…,0.故该数列前3项的和为2.(2)E 的子集P 的“特征数列”p 1,p 2,…,p 100中,由于p 1=1,p i +p i +1=1(1≤i ≤99),因此集合P 中必含有元素a 1.又当i =1时,p 1+p 2=1,且p 1=1,故p 2=0.同理可求得p 3=1,p 4=0,p 5=1,p 6=0,….故E 的子集P 的“特征数列”为1,0,1,0,1,0,1,0,…,1,0,即P ={a 1,a 3,a 5,a 7,…,a 99}.E 的子集Q 的“特征数列”q 1,q 2,…,q 100中,由于q 1=1,q j +q j +1+q j +2=1(1≤j ≤98),因此集合Q 中必含有元素a 1.又当j =1时,q 1+q 2+q 3=1,当j =2时,q 2+q 3+q 4=1,当j =3时,q 3+q 4+q 5=1,…,故q 1=1,q 2=q 3=0,q 4=1,q 5=q 6=0,q 7=1,….所以E 的子集Q 的“特征数列”为1,0,0,1,0,0,1,0,0,…,0,1,即Q ={a 1,a 4,a 7,a 10,…,a 100}.因为100=1+(n -1)×3,故n =34.所以集合Q 中有34个元素,其下标为奇数的有17个.因此P ∩Q ={a 1,a 7,a 13,a 19,…,a 97},共有17个元素.答案:(1)2 (2)1749.(2013·高考重庆卷)对正整数n ,记I n ={1,2,…,n },P n =⎩⎨⎧⎭⎬⎫m k m ∈I n ,k ∈I n . (1)求集合P 7中元素的个数;(2)若P n 的子集A 中任意两个元素之和不是整数的平方,则称A 为“稀疏集”,求n 的最大值,使P n 能分成两个不相交的稀疏集的并.解:(1)当k =4时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫m k m ∈I 7中有3个数与I 7中的3个数重复,因此P 7中元素的个数为7×7-3=46.(2)先证:当n ≥15时,P n 不能分成两个不相交的稀疏集的并.若不然,设A ,B 为不相交的稀疏集,使A ∪B =P n ⊇I n .不妨设I ∈A ,则因为1+3=22,故3∉A ,即3∈B .同理,6∈A,10∈B ,又推得15∈A ,但1+15=42,这与A 为稀疏集矛盾.再证P 14符合要求.当k =1时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫m k m ∈I 14=I 14可分成两个稀疏集之并,事实上,只要取A 1={1,2,4,6,9,11,13},B 1={3,5,7,8,10,12,14},则A 1,B 1为稀疏集,且A 1∪B 1=I 14.当k =4时,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫m k m ∈I 14中除整数外剩下的数组成集⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,32,52,…,132,可求解为下面两稀疏集的并:A 2=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,52,92,112,B 2=⎩⎨⎧⎭⎬⎫32,72,132. 当k =9时,集合⎩⎨⎧⎪⎪m k ⎭⎬⎫m ∈I 14中除正整数外剩下的数组成集⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,23,43,53,…,133,143,可分解为下面两稀疏集的并:A 3=⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,43,53,103,133, B 3=⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,73,83,113,143. 最后,集合C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫m k m ∈I 14,k ∈I 14,且k ≠1,4,9中的数的分母均为无理数,它与P 14中的任何其他数之和都不是整数,因此,令A =A 1∪A 2∪A 3∪C ,B =B 1∪B 2∪B 3,则A 和B 是不相交的稀疏集,且A ∪B =P 14.综上可知,所求n 的最大值为14.注:对P 14的分析方法不是唯一的.。