格物学 第一章 集合与常用逻辑用语1.4 集合的拓展与综合

集合的新定义问题-1.4 集合的拓展与综合知识点考前进阶自测题答案-宁夏回族自治区等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-07-28
集合的新定义问题-1.4 集合的拓展与综合知识点考前进阶自测题答案-宁夏回族自治区等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['集合的新定义问题', '集合的(真)子集个数问题']

正确率60.0%对于非空数集$${{A}{=}}$$$$\{a_{1}, ~ a_{2}, ~ a_{3}, ~ \dots, ~ a_{n} \}$$$$( n \in{\bf N^{*}} ),$$其所有元素的算术平均数记为$$E ( A ),$$即$$E ( A )=\frac{a_{1}+a_{2}+a_{3}+\ldots+a_{n}} {n}$$.若非空数集$${{B}}$$同时满足条件$${{(}{1}{)}}$$$${{B}{⊆}{A}}$$​$$. \, \, ( 2 ) E ( B )=E ( A ),$$则称$${{B}}$$为$${{A}}$$的一个“保均值子集”.据此可得,集合$${{A}{=}}$$$$\{3, ~ 4, ~ 5, ~ 6, ~ 7 \}$$的“保均值子集”共有(

C

A.$${{5}}$$个

B.$${{6}}$$个

C.$${{7}}$$个

D.$${{8}}$$个

2、['集合相等', '集合的新定义问题', '由集合的关系确定参数']

正确率80.0%子集符号“⊆”与不等式符号“$${{⩽}}$$”看起来相似,设$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$是三个集合,类比“$${{⩽}}$$”的性质,得到下面关于“⊆”相应的“性质”,其中正确的个数是$${{(}{)}}$$
①$${{A}{⊆}{A}}$$;②若$${{A}{⊆}{B}}$$,$${{B}{⊆}{C}}$$,则$${{A}{⊆}{C}}$$;③若$${{A}{⊆}{B}}$$,$${{B}{⊆}{A}}$$,则$${{A}{=}{B}{.}}$$

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

3、['集合的新定义问题', '集合的混合运算']

正确率60.0%对于非空集合$${{P}{,}{Q}{,}}$$定义集合间的一种运算★:$${{P}}$$★$${{Q}{=}}$$$$\{x | x \in P \cup Q$$且$$x \notin P \cap Q \}$$.若$$P=\{x |-1 \leqslant x-1 \leqslant1 \}$$,$$Q=\{x | y=\sqrt{x-1} \}$$,则$${{P}}$$★$${{Q}{=}}$$(

C

A.$$\{x | 1 \leqslant x \leqslant2 \}$$

B.$$\{x | 0 \leqslant x \leqslant1$$或$${{x}{⩾}{2}{\}}}$$

C.$$\{x | 0 \leqslant x < 1$$或$${{x}{>}{2}{\}}}$$

D.$$\{x | 0 \leqslant x \leqslant1$$或$${{x}{>}{2}{\}}}$$

4、['交集', '并集', '集合的新定义问题', '元素与集合的关系']

正确率60.0%已知非空集合$${{A}{,}{B}}$$满足以下两个条件:
$$( \mathrm{i} ) A \cup B=$$$$\{1, 2, 3, 4, 5 \}$$$$, \, \, A \cap B=\varnothing$$;
$${{(}{{i}{i}}{)}{A}}$$的元素个数不是$${{A}}$$中的元素$${,{B}}$$的元素个数不是$${{B}}$$中的元素.
则有序集合对$$( A, B )$$的个数为(

B

A.$${{7}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{9}}$$

D.$${{1}{0}}$$

5、['一元二次方程根与系数的关系', '集合的新定义问题', '一元二次方程的解集']

正确率40.0%定义区间$$[ a, b ], \, \, \, ( a, b ], \, \, \, ( a, b ), \, \, \, [ a, b )$$的长度均为$${{b}{−}{a}}$$.若不等式$$\frac1 {x-1}+\frac2 {x-2} \geqslant m ( m \neq0 )$$的解集是互不相交区间的并集,设该不等式的解集中所有区间的长度之和为$${{l}{,}}$$则(

B

A.当$${{m}{>}{0}}$$时$$, ~ l=\frac{\sqrt{m^{2}+2 m+9}} {m}$$

B.当$${{m}{>}{0}}$$时$$, \, \, l=\frac{3} {m}$$

C.当$${{m}{<}{0}}$$时$$. \ l=-\frac{\sqrt{m^{2}+2 m+9}} {m}$$

D.当$${{m}{<}{0}}$$时$$. \, \, l=-\frac{3} {m}$$

6、['集合的新定义问题', '集合的(真)子集个数问题', '等差数列的基本量']

正确率19.999999999999996%以区间$$( 0, m )$$内的整数$${{(}{m}{>}{1}}$$,且$${{m}{∈}{N}{)}}$$为分子,以$${{m}}$$为分母的分数组成集合$${{A}_{1}}$$,其所有元素之和为$${{a}_{1}}$$;以区间$$( 0, m^{2} )$$内的整数$${{(}{m}{>}{1}}$$,且$${{m}{∈}{N}{)}}$$为分子,以$${{m}^{2}}$$为分母组成不属于$${{A}_{1}}$$的分数集合$${{A}_{2}}$$,其所有元素之和为$${{a}_{2}{…}{…}}$$以此类推,以区间$$( 0, m^{n} )$$内的整数$${{(}{m}{>}{1}}$$,且$${{m}{∈}{N}{)}}$$为分子,以$${{m}^{n}}$$为分母组成不属于集合$$A_{1} \dots A_{2} \dots, ~ A_{n-1}$$的分数集合$${{A}_{n}}$$,其所有元素之和为$${{a}_{n}}$$,则$$a_{1}+a_{2}+a_{3}+\ldots+a_{n}=$$(

B

A.$$\frac{m^{n}+1} {2}$$

B.$$\frac{m^{n}-1} {2}$$

C.$$\frac{m^{n}} {2}$$

D.$$\frac{n} {2}$$

7、['众数、中位数和平均数', '集合的新定义问题', '子集']

正确率60.0%非空数集$$A=\left\{a_{1}, a_{2}, a_{3}, \ldots, a_{n} \right\} ( n \in N^{*} )$$中,所有元素的算术平均数记为$${{E}{{(}{A}{)}}}$$,即$$E \left( A \right)=\frac{a_{1}+a_{2}+a_{3}+\ldots+a_{n}} {n}$$.若非空数集$${{B}}$$满足下列两个条件:$$\odot\ B \subseteq A, \ \oplus\ E \left( B \right)=E \left( A \right)$$,则称$${{B}}$$为$${{A}}$$的一个$${{“}}$$保均值子集$${{”}}$$.据此,集合$$\{1, 2, 3, 4, 5 \}$$的$${{“}}$$保均值子集$${{”}}$$有(

C

A.$${{5}}$$个

B.$${{6}}$$个

C.$${{7}}$$个

D.$${{8}}$$个

8、['集合的新定义问题', '一元二次方程的解集', '元素与集合的关系', '函数零点个数的判定']

正确率40.0%设$$a, b, c$$为实数,$$f ( x )=( x+a ) ( x^{2}+b x+c ), \ g ( x )=( a x+1 ) ( c x^{2}+b x+1 )$$.记集合$$S=\{x | f ( x )=0, x \in R \}, \, \, \, T=\{x | g ( x )=0, x \in R \}$$.若$$| S |, ~ | T |$$分别为集合$${{S}{,}{T}}$$的元素个数,则下列结论不可能的是(

C

A.$$| S |=1$$且$$| T |=0$$

B.$$| S |=1$$且$$| T |=1$$

C.$$| S |=2$$且$$| T |=3$$

D.$$| S |=2$$且$$| T |=2$$

9、['集合的新定义问题']

正确率40.0%设$${{P}{,}{Q}}$$是两个非空集合,定义集合间的一种运算$${\mathrm{` `}} \otimes{\mathrm{''}} \colon{P} \otimes{Q}=\{x | x \in{P} \cup{Q} \}$$且$$x \notin P \cap Q \}$$.如果$$P=\{x | 0 \leqslant x \le2 \}, \, \, \, Q=\{x | x > 1 \}$$,则$$P \otimes Q=\langle$$

B

A.$$[ 0, \ 1 ) \cup\ ( \mathbf{2}, \mathbf{+}$$

B.$$[ 0, ~ 1 ] \cup~ ( \mathrm{\bf~ 2}, ~+\infty)$$

C.$$[ 1, \ 2 ]$$

D.$$( \mathrm{\bf~ 2, ~}+\infty)$$

10、['集合的新定义问题', '元素与集合的关系']

正确率60.0%设$${{P}{,}{Q}}$$是两个非空集合,定义$$P \times Q=\{( a, b ) | a \in P, \, \, \, b \in Q \}$$,若$$P=\{3, 4, 5 \}, \, \, \, Q=\{4, 5, 6, 7 \}$$,则$${{P}{×}{Q}}$$中元素的个数是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{1}{2}}$$

1. 首先计算集合$$A=\{3,4,5,6,7\}$$的平均值:$$E(A)=\frac{3+4+5+6+7}{5}=5$$。保均值子集$$B$$需要满足$$E(B)=5$$且$$B \subseteq A$$。符合条件的子集包括:

  • 单元素子集:$$\{5\}$$
  • 三元素子集:$$\{3,5,7\}$$、$$\{4,5,6\}$$
  • 五元素子集:$$A$$本身

总共有$$7$$个保均值子集,故选$$C$$。

2. 分析三个性质:

  • ①自反性:$$A \subseteq A$$成立。
  • ②传递性:若$$A \subseteq B$$且$$B \subseteq C$$,则$$A \subseteq C$$成立。
  • ③反对称性:若$$A \subseteq B$$且$$B \subseteq A$$,则$$A=B$$成立。

三个性质均正确,故选$$D$$。

3. 首先化简集合$$P$$和$$Q$$:

  • $$P=\{x \mid 0 \leq x \leq 2\}$$
  • $$Q=\{x \mid x \geq 1\}$$

计算$$P \cup Q = [0, +\infty)$$,$$P \cap Q = [1, 2]$$。根据定义,$$P★Q$$为$$[0,1) \cup (2, +\infty)$$,故选$$A$$。

4. 根据条件分析可能的$$(A,B)$$组合:

  • 若$$|A|=1$$,则$$1 \notin A$$,$$B$$必须包含$$1$$且$$|B|=4$$,但$$4 \in B$$不满足条件。
  • 若$$|A|=2$$,则$$2 \notin A$$,$$B$$必须包含$$2$$且$$|B|=3$$,但$$3 \in B$$不满足条件。
  • 若$$|A|=3$$,则$$3 \notin A$$,$$B$$必须包含$$3$$且$$|B|=2$$,但$$2 \in B$$不满足条件。
  • 若$$|A|=4$$,则$$4 \notin A$$,$$B$$必须包含$$4$$且$$|B|=1$$,但$$1 \in B$$满足条件。

经枚举共有$$7$$种组合,故选$$A$$。

5. 解不等式$$\frac{1}{x-1}+\frac{2}{x-2} \geq m$$:

  • 当$$m>0$$时,解集为$$(1,2)$$,长度为$$1$$。
  • 当$$m<0$$时,解集为$$(-\infty,1) \cup (2,+\infty)$$,长度为无穷大,但选项仅考虑有限区间。

经计算,当$$m>0$$时$$l=\frac{3}{m}$$,故选$$B$$。

6. 分析集合$$A_n$$的生成规律:

  • $$A_1$$的和为$$\frac{m(m-1)}{2m}=\frac{m-1}{2}$$
  • $$A_2$$的和为$$\frac{m^2(m^2-1)}{2m^2}-\frac{m-1}{2}=\frac{m^2-1}{2}-\frac{m-1}{2}$$
  • 递推得$$a_1+a_2+\dots+a_n=\frac{m^n-1}{2}$$

故选$$B$$。

7. 类似第1题,计算$$E(A)=3$$,符合条件的子集包括:

  • 单元素子集:$$\{3\}$$
  • 三元素子集:$$\{1,3,5\}$$、$$\{2,3,4\}$$
  • 五元素子集:$$A$$本身

共$$7$$个保均值子集,故选$$C$$。

8. 分析$$f(x)$$和$$g(x)$$的根:

  • 若$$f(x)$$有1个实根($$x=-a$$),则$$g(x)$$可能无实根($$a=0$$时$$g(x)=1$$),故$$A$$可能。
  • 若$$f(x)$$有2个实根,$$g(x)$$可能有3个实根(如$$a=1,b=0,c=0$$时),故$$C$$可能。

$$D$$不可能,因为$$f(x)$$和$$g(x)$$的根数无法同时为2,故选$$D$$。

9. 根据定义计算$$P \otimes Q$$:

  • $$P \cup Q = [0,+\infty)$$
  • $$P \cap Q = (1,2]$$

故$$P \otimes Q = [0,1] \cup (2,+\infty)$$,故选$$B$$。

10. 计算笛卡尔积$$P \times Q$$的元素个数:

  • $$P$$有3个元素,$$Q$$有4个元素。

总数为$$3 \times 4 = 12$$,故选$$D$$。

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