2014-2015年高一数学1.2子集、全集、补集练习题(附答案)
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子集、全集、补集练习1.已知集合M={(x,y)|x+y<0且xy>0},集合P={(x,y)|x<0且y<0},则集合M与P的关系是________.2.已知集合{2x,x2-x}有且只有4个子集,则实数x的取值范围是________.3.集合{x∈N|x=5-2n,n∈N}的真子集的个数是________.4.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则M与P的关系是________.5.已知全集U=Z,A={x|x=2k,k∈Z},则U A=________.6.设A,B为两个集合,下列四种说法:①A B对任意x∈A,有x B;②A B A和B无公共元素;③A B A B;④A B存在x∈A,使得x B.其中正确的是__________.7.设集合A={x|-2<x<2},B={x|x≥a},且A B,则实数a的取值范围是________.8.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1A,且k+1A,那么称k 是A的一个“孤立元”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合有________个.9.设全集U={2,4,-(a-3)2},A={2,a2-a+2},若U A={-1},试求实数a的值.10.已知非空集合P满足:①P{1,2,3,4,5},②若a∈P,则(6-a)∈P,符合上述条件的非空集合P有多少个?写出这些集合来.11.集合P={x|x2-3x+b=0,x∈R},Q={x|(x+1)(x2+3x-4)=0,x∈R}.(1)若b=4,存在集合M使得P M Q,求出这样的集合M.(2)P能否成为Q的一个子集?若能,求b的值或取值范围;若不能,请说明理由.参考答案1.答案:M =P2.答案:{x |x ≠0,且x ≠3,x ∈R }3.答案:74.答案:M P5.答案:{x |x =2k +1,k ∈Z }6.答案:④7.答案:{a |a ≤-2}8.答案:69.解:由条件得-(a -3)2=-1,解之,得a =2或4.当a =2时,a 2-a +2=4∈U ,成立;当a =4时,a 2-a +2=14U ,不合题意.综上所述,a =2.10.分析:若1∈P ,则6-1=5∈P ,故1,5这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若2∈P ,则6-2=4∈P ,故2,4这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若3∈P ,则6-3=3∈P ,故3这个元素属于P 或不属于P .解:符合条件的非空集合P 有:{1,5},{2,4},{3},{1,3,5},{2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.11.解:(1)当b =4时,方程x 2-3x +b =0的判别式Δ=(-3)2-4×1×4<0,故P =,且Q ={-4,-1,1},由已知M 应是一个非空集合,且是Q 的一个真子集,用列举法可得这样的集合M 共有6个,分别为{-4},{-1},{1},{-4,-1},{-4,1},{-1,1}.(2)①当P =时,P 显然是Q 的一个子集,此时Δ=9-4b <0,∴b >.94②当P ≠时,Q ={-4,-1,1},可以通过假设存在性成立,逐一验证来判断b 的取值.即,若当-1∈P 时,(-1)2-3×(-1)+b =0,b =-4,此时x 2-3x -4=0,得x 1=-1,x 2=4.∵4Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若-4∈P 时,(-4)2-3×(-4)+b =0,得b =-28,此时由x 2-3x -28=0,得x 1=-4,x 2=7,∵7Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若1∈P 时,12-3×1+b =0,b =2,此时由x 2-3x +2=0得x 1=1,x 2=2.∵2Q ,∴P 不是Q 的一个子集.综上,满足题意的b 的取值范围是.94b b ⎧⎫>⎨⎬⎭⎩。
例1 判定以下关系是否正确 (1){a}{a}⊆(2){1,2,3}={3,2,1}(3){0}∅⊂≠(4)0∈{0}(5){0}(6){0}∅∅∈=分析 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.解 根据子集、真子集以及集合相等的概念知①②③④是正确的,后两个都是错误的.说明:含元素0的集合非空.例2 列举集合{1,2,3}的所有子集.分析 子集中分别含1,2,3三个元素中的0个,1个,2个或者3个.解含有个元素的子集有:; 0∅含有1个元素的子集有{1},{2},{3};含有2个元素的子集有{1,2},{1,3},{2,3}; 含有3个元素的子集有{1,2,3}.共有子集8个.说明:对于集合,我们把和叫做它的平凡子集.A A ∅例已知,,,,,则满足条件集合的个数为≠3 {a b}A {a b c d}A ⊆⊂________.分析 A 中必含有元素a ,b ,又A 是{a ,b ,c ,d}真子集,所以满足条件的A 有:{a ,b},{a ,b ,c}{a ,b ,d}.答 共3个.说明:必须考虑A 中元素受到的所有约束.例设为全集,集合、,且,则≠4 U M N U N M ⊂⊆[ ]分析 作出4图形. 答 选C .说明:考虑集合之间的关系,用图形解决比较方便.点击思维例5 设集合A ={x|x =5-4a +a 2,a ∈R},B ={y|y =4b 2+4b +2,b ∈R},则下列关系式中正确的是[ ]A AB B A BC A BD A B .=...≠≠⊇⊂⊃分析 问题转化为求两个二次函数的值域问题,事实上x =5-4a +a 2=(2-a)2+1≥1,y =4b 2+4b +2=(2b +1)2+1≥1,所以它们的值域是相同的,因此A =B . 答 选A .说明:要注意集合中谁是元素.M 与P 的关系是[ ]A .M =U PB .M =PC M PD M P ..≠⊃⊆分析 可以有多种方法来思考,一是利用逐个验证(排除)的方法;二是利用补集的性质:M =U N =U (U P)=P ;三是利用画图的方法.答 选B .说明:一题多解可以锻炼发散思维. 例7 下列命题中正确的是[ ]A .U (U A)={A}B A B B A BC A {1{2}}{2}A.若∩=,则.若=,,,则≠⊆⊂ϕD A {123}B {x|x A}A B .若=,,,=,则∈⊆分析 D 选择项中A ∈B 似乎不合常规,而这恰恰是惟一正确的选择支.∵选择支中,中的元素,,即是集合的子集,而的子D B x A x A A ⊆ 集有,,,,,,,,,,,,,而∅{1}{2}{3}{12}{13}{23}{123}B是由这所有子集组成的集合,集合A 是其中的一个元素. ∴A ∈B . 答 选D .说明:选择题中的选项有时具有某种误导性,做题时应加以注意.例8 已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},又知非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集;若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,求集合C .分析 逆向操作:A 中元素减2得0,2,4,6,7,则C 中元素必在其中;B 中元素加2得3,4,5,7,10,则C 中元素必在其中;所以C 中元素只能是4或7.答 C ={4}或{7}或{4,7}.说明:逆向思维能力在解题中起重要作用.例9 设S ={1,2,3,4},且M ={x ∈S|x 2-5x +p =0},若S M ={1,4},则p =________.分析 本题渗透了方程的根与系数关系理论,由于S M ={1,4},且,≠M S ⊂ ∴M ={2,3}则由韦达定理可解. 答 p =2×3=6.说明:集合问题常常与方程问题相结合.例10 已知集合S ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},S A ={a +3},求a 的值.S 这个集合是集合A 与集合S A的元素合在一起“补成”的,此外,对这类字母的集合问题,需要注意元素的互异性及分类讨论思想方法的应用.解 由补集概念及集合中元素互异性知a 应满足()1a 3 3 |a 1|a 2a 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222+=①+=+-②+-≠③+-≠④⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪或+=+-①+=②+-≠③+-≠④(2)a 3a 2a 3 |a 1| 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 在(1)中,由①得a =0依次代入②③④检验,不合②,故舍去.在(2)中,由①得a =-3,a =2,分别代入②③④检验,a =-3不合②,故舍去,a =2能满足②③④.故a =2符合题意.说明:分类要做到不重不漏.例年北京高考题集合==π+π,∈,=11 (1993)M {x|x k Z}N {k 24x|x k Z}=π+π,∈则k 42[ ]A .M =NB M NC M N..≠≠⊃⊂D .M 与N 没有相同元素分析 分别令k =…,-1,0,1,2,3,…得M {}N {}M N =…,-π,π,π,π,π,…,=…,π,π,π,π,π,…易见,.≠44345474423454⊂答 选C .说明:判断两个集合的包含或者相等关系要注意集合元素的无序性。
1.2子集、全集、补集一、填空题1.已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},则A,B,C的关系是____________.2.已知集合A={x|x=19(2k+1),k∈Z},B={x|x=49k±19,k∈Z},则集合A,B之间的关系为____________.3.已知集合U、S、T、F的关系如图所示,则下列关系正确的是________.①S∈U;②F⊆T;③S⊆T;④S⊆F;⑤S∈F;⑥F⊆U.4.已知集合P={x|x2=1},Q={x|ax=1},若Q⊆P,则a的值是________.5.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M等于________.6.设B={1,2},A={x|x⊆B},则A与B的关系是________.7.若M⊆P,M⊆Q,P={0,1,2},Q={0,2,4},则满足上述条件的集合M的个数是________.8.已知{0,1}⊊A⊆{-1,0,1},则集合A的个数为________.9.若集合A={x|2≤x≤3},集合B={x|ax-2=0,a∈Z},且B⊆A,则实数a=________. 10.已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a},∁U A={3},则实数a=________.二、解答题11.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C有多少个?12.已知集合U={1,2,…,n},n∈N*.设集合A同时满足下列三个条件:①A⊆U;②若x∈A,则2x∉A;③若x∈∁U A,则2x∉∁U A.(1)当n=4时,求一个满足条件的集合A.(写出一个即可)(2)当n=7时,求满足条件的集合A的个数.13.已知集合A={1,3,-x3},B={x+2,1},是否存在实数x,使得B是A的子集?若存在,求出集合A,B;若不存在,请说明理由.三、探究与拓展14.已知集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},则M和P的关系为________.15.已知集合A={x|x2-4mx+2m+6=0},B={x|x<0},若A⊆B,求实数m的取值集合.答案精析1.C ⊊B ⊊A解析 依定义,所有的正方形都是矩形,所有矩形都是平行四边形,且A.B.C 互不相等.2.A =B解析 A ={x |x =2k +19,k ∈Z }={…,-59,-39,-19,19,39,59,…}, B ={x |x =4k ±19,k ∈Z }={…,-59,-39,-19,19,39,59,…},故A =B . 3.③⑥解析 元素与集合之间的关系才用∈,故①⑤错;子集的区域要被全部涵盖,故②④错. 4.0,-1,1解析 Q =∅时,a =0,当Q ≠∅时,a =1或-1.5.{x |x <-2或x >2}解析 ∵M ={x |-2≤x ≤2},∴∁U M ={x |x <-2或x >2}.6.B ∈A解析 ∵A ={x |x ⊆B },∴A ={∅,{1},{2},{1,2}},∴B ∈A .7.4解析 P ,Q 中的公共元素组成集合C ={0,2},M ⊆C ,这样的集合M 共有22=4个.8.1解析 由题意知集合A 中一定含有元素0,1,并且A 中至少含三个元素,又因为A ⊆{-1,0,1},所以A ={-1,0,1}.9.0或1解析 当B =∅时,a =0,满足B ⊆A ;当B ≠∅时,B ={2a}, 又B ⊆A ,∴2≤2a≤3, 即23≤a ≤1,又a ∈Z ,∴a =1.综上知a 的值为0或1.10.2解析 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2-2a +3=3, 则a =2.11.解 先用列举法表示集合A ,B .由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. 综上,满足题意的集合C 共有4个.12.解 (1)当n =4时,集合U ={1,2,3,4},由①A ⊆U ;②若x ∈A ,则2x ∉A ;③若x ∈∁U A ,则2x ∉∁U A 知,当1∈A 时,则2∉A ,即2∈∁U A ,则4∉∁U A ,即4∈A ,但元素3与集合A 的关系不确定,故A ={1,4}或A ={1,3,4};当2∈A 时,则4∉A,1∉A ,但元素3与集合A 的关系不确定,故A ={2}或A ={2,3}.(2)当n =7时,集合U ={1,2,3,4,5,6,7},由①A ⊆U ;②若x ∈A ,则2x ∉A ;③若x ∈∁U A ,则2x ∉∁U A 知,1,4必须同属于A ,此时2属于A 的补集,或1,4必须同属于A 的补集,此时2属于A ;3属于A 时,6属于A 的补集,3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5,7没有限制,故满足条件的集合A 共有24=16(个).13.解 因为B 是A 的子集,所以B 中元素必是A 中的元素,若x +2=3,则x =1,符合题意.若x +2=-x 3,则x 3+x +2=0,所以(x +1)(x 2-x +2)=0.因为x 2-x +2≠0,所以x +1=0,所以x =-1,此时x +2=1,集合B 中的元素不满足互异性.综上所述,存在实数x =1,使得B 是A 的子集,此时A ={1,3,-1},B ={1,3}.14.M =P解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧ x +y <0,xy >0,∴⎩⎨⎧x <0,y <0. ∴M =P .15.解 ∵A ⊆B ,∴当A =∅时,即方程x 2-4mx +2m +6=0无实根,故Δ=16m 2-8(m +3)<0,解得-1<m <32. 当A ≠∅时,方程x 2-4mx +2m +6=0的根为负, 则⎩⎨⎧ Δ≥0,x 1+x 2<0,x 1x 2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥32或m ≤-1,4m <0,2m +6>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥32或m ≤-1,m <0,m >-3⇒-3<m ≤-1.综上,实数m 的取值集合是{m |-3<m <32}.。
子集全集补集练习题及答案SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#例1 判定以下关系是否正确 (1){a}{a}⊆(2){1,2,3}={3,2,1}(3){0}∅⊂≠ (4)0∈{0}(5){0}(6){0}∅∅∈=分析 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.解 根据子集、真子集以及集合相等的概念知①②③④是正确的,后两个都是错误的.说明:含元素0的集合非空.例2 列举集合{1,2,3}的所有子集.分析 子集中分别含1,2,3三个元素中的0个,1个,2个或者3个.解含有个元素的子集有:; 0∅含有1个元素的子集有{1},{2},{3};含有2个元素的子集有{1,2},{1,3},{2,3}; 含有3个元素的子集有{1,2,3}.共有子集8个.说明:对于集合,我们把和叫做它的平凡子集.A A ∅例已知,,,,,则满足条件集合的个数为≠3 {a b}A {a b c d}A ⊆⊂________.分析 A 中必含有元素a ,b ,又A 是{a ,b ,c ,d}真子集,所以满足条件的A 有:{a ,b},{a ,b ,c}{a ,b ,d}.答 共3个.说明:必须考虑A 中元素受到的所有约束.例设为全集,集合、,且,则≠4 U M N U N M ⊂⊆ [ ]分析 作出4图形.答 选C .说明:考虑集合之间的关系,用图形解决比较方便.点击思维例5 设集合A={x|x=5-4a+a2,a∈R},B={y|y=4b2+4b+2,b∈R},则下列关系式中正确的是[ ]A AB B A BC A BD A B.=...≠≠⊇⊂⊃分析问题转化为求两个二次函数的值域问题,事实上x=5-4a+a2=(2-a)2+1≥1,y=4b2+4b+2=(2b+1)2+1≥1,所以它们的值域是相同的,因此A=B.答选A.说明:要注意集合中谁是元素.M与P的关系是[ ]A.M=UPB.M=PC M PD M P..≠⊃⊆分析可以有多种方法来思考,一是利用逐个验证(排除)的方法;二是利用补集的性质:M=UN=U(UP)=P;三是利用画图的方法.答选B.说明:一题多解可以锻炼发散思维.例7 下列命题中正确的是[ ]A.U(UA)={A}B A B B A BC A {1{2}}{2}A.若∩=,则.若=,,,则≠⊆⊂ϕD A {123}B {x|x A}A B .若=,,,=,则∈⊆分析 D 选择项中A ∈B 似乎不合常规,而这恰恰是惟一正确的选择支.∵选择支中,中的元素,,即是集合的子集,而的子D B x A x A A ⊆集有,,,,,,,,,,,,,而∅{1}{2}{3}{12}{13}{23}{123}B是由这所有子集组成的集合,集合A 是其中的一个元素.∴A ∈B . 答 选D .说明:选择题中的选项有时具有某种误导性,做题时应加以注意. 例8 已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},又知非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集;若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,求集合C .分析 逆向操作:A 中元素减2得0,2,4,6,7,则C 中元素必在其中;B 中元素加2得3,4,5,7,10,则C 中元素必在其中;所以C 中元素只能是4或7.答 C ={4}或{7}或{4,7}.说明:逆向思维能力在解题中起重要作用.例9 设S ={1,2,3,4},且M ={x ∈S|x 2-5x +p =0},若S M={1,4},则p =________.分析 本题渗透了方程的根与系数关系理论,由于S M ={1,4},且,≠M S ⊂ ∴M ={2,3}则由韦达定理可解. 答 p =2×3=6.说明:集合问题常常与方程问题相结合.例10 已知集合S ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},S A ={a +3},求a 的值.S 这个集合是集合A 与集合S A的元素合在一起“补成”的,此外,对这类字母的集合问题,需要注意元素的互异性及分类讨论思想方法的应用.解 由补集概念及集合中元素互异性知a 应满足()1a 3 3 |a 1|a 2a 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222+=①+=+-②+-≠③+-≠④⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪或+=+-①+=②+-≠③+-≠④(2)a 3a 2a 3 |a 1| 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪在(1)中,由①得a =0依次代入②③④检验,不合②,故舍去. 在(2)中,由①得a =-3,a =2,分别代入②③④检验,a =-3不合②,故舍去,a =2能满足②③④.故a =2符合题意.说明:分类要做到不重不漏.例年北京高考题集合==π+π,∈,=11 (1993)M {x|x k Z}N {k 24x|x k Z}=π+π,∈则k 42[ ]A .M =NB M NC M N..≠≠⊃⊂D .M 与N 没有相同元素分析 分别令k =…,-1,0,1,2,3,…得M {}N {}M N =…,-π,π,π,π,π,…,=…,π,π,π,π,π,…易见,.≠44345474423454⊂ 答 选C .说明:判断两个集合的包含或者相等关系要注意集合元素的无序性。
必修一1.2子集、全集、补集(2)课后练习班级:___________姓名:___________得分:___________一、选择题1.从集合{a,b,c,d,e}的所有子集中,任取一个,这个集合恰是集合{a,b,c}子集的概率是()A. 35B. 25C. 14D. 182.满足{a}⊆M ⊂≠{a,b,c,d}的集合M共有()A. 6个B. 7个C. 8个D. 15个3.已知a,b为实数,集合M={ba,1},N={a,0},若M=N,则a+b等于()A. −1B. 0C. 1D. ±14.已知集合M={1,2,3},N={2,3,4},则()A. M⊆NB. N⊆MC. M∩N={2,3}D. M∪N={1,4}5.设集合M={0,2,x},N={0,1},若N⊆M,则x的值为()A. 2B. 0C. 1D. 不能确定6.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则()A. P⊆QB. Q⊆PC.D.7.已知A⊆B,A⊆C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},则A可以是()A. {1,8}B. {2,3}C. {0}D. {9}二、填空题8.已知集合A={0,1},B={−1,0,a+1},若A⊆B,则实数a的值为.9.已知m,n∈R,若{m,nm,1}={m2,m+n,0},则m2014+n2014=____________;10.集合{0,1}的子集共有个.11.已知a是实数,若集合{x|ax=1}是任何集合的子集,则a的值是12.设集合A={四边形},B={平行四边形},C={矩形},D={正方形},则它们之间的关系是______ .13.集合A={x|ax−1=0}有且仅有一个子集,则实数a的值是.14.集合A={a2,2a−1},若sin90∘∈A,则实数a=___________三、解答题15.已知全集U=R,集合A={x|x2−4x≤0},B={x|m≤x≤m+2}.(1)若m=3,求∁U B和A∪B;(2)若B⊆A,求实数m的取值范围;16.设集合A={3,−4},B={x|x2−2ax+b=0}(1)若A⊆B,求a,b的值;(2)若B⊆A且B≠⌀,求a,b的值.17.已知集合M中含有三个元素2,a,b,集合N中含有三个元素2a,2,b2,且M=N,求a,b的值.18.设集合A={ 1,9,x},B={ 1,x2},且A∪B={ 1,9,x},求满足条件的实数x的集合.答案和解析1.C解:集合{a,b,c}的子集个数为23=8,集合{a,b,c,d,e}的子集个数为25=32,因此,所求概率为832=14,2.B解:根据题意{a}⊆M⫋{a,b,c,d},满足题意的集合M为{a}、{a,b}、{a,c}、{a,d}、{a,b,c}、{a,b,d}、{a,c,d},共7个.3.C解:∵M=N,∴a=1,ba=0,解得a=1,b=0.∴a+b=1.4.C解:∵M={1,2,3},N={2,3,4},两集合不存在包含关系,∴M∩N={2,3},M∪N={1,2,3,4},5.C解:因为N⊆M,所以1∈M,所以x=1经检验满足题意,x=1;6.B解:由题意,Q={x|x2<4}={x|−2<x<2},因为P={x|x<4},所以Q⊆P,7.A解:因为A⊆B,A⊆C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},所以集合A中只能有集合B,C的公共元素1,8中的一个或两个.8.0解:∵集合A={0,1},集合B={−1,0,a+1},且A⊆B,则1∈B,∴a+1=1.a=09.1,1}={m2,m+n,0},解:若{m,nm可得n=0,m=−1,故(−1)2014+02014=1.10.4解:根据题意,集合{0,1}的子集有{0},{1},{0,1},⌀,共4个.11.0解:空集是任何集合的子集,∴集合{x|ax=1}为空集∴a=012.D⊊C⊊B⊊A解:集合A={四边形},B={平行四边形},C={矩形},D={正方形},则Venn图表示它们之间的关系为:13.0解:∵集合A={x|ax−1=0}有且仅有一个子集,∴A=⌀,∴ax−1=0,即x=1无解,a∴a=0.14.−1解:∵sin90°=1∈A ,∴a 2=1或2a −1=1;解得a =1或a =−1当a =1时,a 2=2a −1=1,根据集合中元素的互异性,a =1不合题意;当a =−1时,a 2=1,2a −1=−3,符合题意.综上a =−1.15. 解:(1)当m =3时,B ={x|3≤x ≤5},由x 2−4x ≤0得,0≤x ≤4,所以A ={x|0≤x ≤4},;A⋃B ={x |0≤x ≤5};(2)因为A ⊇B ,则{m ≥0,m +2≤4, 解得0≤m ≤2.16. 解:(1)因为A ⊆B ,所以−4,3为方程x 2−2ax +b =0的两根,所以{−4+3=2a −4×3=b, 所以a =−12,b =−12;(2)因为B ⊆A 且B ≠⌀,所以当4a 2−4b =0时B 为单元素,当−4∈B,3∉B 时,16+8a +b =0,可得a =−4,b =16;当3∈B,−4∉B 时,9−6a +b =0,可得a =3,b =9;当4a 2−4b >0时B 为双元素集,可得3,−4为方程的根,由(1)可得a =−12,b =−12.17. 解:根据集合中元素的互异性,当M =N 时, 有{a =2a b =b 2或{a =b 2b =2a由{a =2a b =b 2解得{a =0b =1或{a =0b =0(舍去). 由{a =b 2b =2a 解得{a =14b =12或{a =0b =0(舍去) 故{a =0b =1或{a =14b =12.18. 解:因为A ∪B ={ 1,9,x},所以B ⊆{1,9,x},(1)x 2=9⇒x =±3符合条件,(2)x 2=x ⇒x =0符合条件,或x =1,此时B ={1,1},舍去. 因此满足条件的实数x 的集合为{−3,0,3}.。
[学业水平训练]一、填空题已知全集U ={x |x ≥-3},集合A ={x |x >1},则集合A 的补集∁U A =________.1.解析:∵U ={x |x ≥-3},A ={x |x >1},如图所示:∴∁U A ={x |-3≤x ≤1}.答案:{x |-3≤x ≤1}已知集合A ={-1,3,m },B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________.2.解析:∵B ⊆A ,∴4∈A ,∴m =4.答案:4(2014·南通高一期中试题)全集U 是实数集,集合A ={x |2<x ≤5},则3.∁U A =________.解析:由补集的定义∁U A ={x |x ≤2或x >5}.答案:{x |x ≤2或x >5}设全集U =R ,集合A ={x |x 2+x +1=0},则∁U A =________.4.解析:方程x 2+x +1=0,无实数根,故A =∅,∴∁U A =R .答案:R设集合A ={x |x >2},B ={x |x >a },若A ⊆B ,则a 的取值范围为________.5.解析:由子集定义,要使A ⊆B ,则a ≤2.答案:{a |a ≤2}已知全集U ,集合A ={1,3,5,7,9},∁U A ={2,4,6,8},6.∁U B ={1,4,6,8,9},则集合B =________.解析:借助Venn 图,如图所示,得U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9}.∵∁U B ={1,4,6,8,9},∴B ={2,3,5,7}.答案:{2,3,5,7}二、解答题写出满足条件∅M{0,1,2}的所有集合M .7.解:∵∅M {0,1,2},∴M 为{0,1,2}的非空真子集,M 中的元素个数为1或2.当M 中只有1个元素时,可以是{0},{1},{2};当M 中含有2个元素时,可以是{0,1},{0,2},{1,2}.∴所求集合M 为{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2}.已知不等式组的解集为A ,非空集合B ={x |2<x ≤a }.8.{2x -1>3,1-2x ≥-11,)(1)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围;(2)若A =B ,求实数a 的值.解:由题意知A ={x |2<x ≤6}.(1)∵B ⊆A 且B ≠∅,∴2<a ≤6.(2)∵A =B ,∴a =6.[高考水平训练]一、填空题已知集合A ={x |1<ax <2},B ={x |-1<x <1},则满足A ⊆B 的实数a 的取值范围为1.________.解析:①当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .②当a >0时,A ={x |<x <}.1a 2a 又∵B ={x |-1<x <1},且A ⊆B ,∴∴a ≥2.{1a≥-1,2a ≤ 1.)③当a <0时,A ={x |<x <}.2a 1a ∵A ⊆B ,∴∴a ≤-2.{2a≥-1,1a ≤ 1.)综上所述,a 的取值范围是{a |a =0,或a ≥2,或a ≤-2}.答案:{a |a =0,或a ≥2,或a ≤-2}2.已知A ={x |x <a },B ={x |1<x <2},若A ⊆∁R B ,则实数a 的取值范围为________.解析:∁R B ={x |x ≤1或x ≥2}.若A ⊆∁R B ,(如图所示)则a ≤1.故实数a 的取值范围是{a |a ≤1}.答案:{a |a ≤1}二、解答题已知全集U ={x |x ∈N ,且x ≤5},A ={x |x 2-5x +a =0,x ∈U },求集合∁U A .3.解:∵U ={0,1,2,3,4,5},在A 中,x ∈U ,故得x =0,1,2,3,4,5分别代入x 2-5x +a =0.得a =0或a =4或a =6,故有如下结果.当a =0时,A ={0,5},∁U A ={1,2,3,4};当a =4时,A ={1,4},∁U A ={0,2,3,5};当a =6时,A ={2,3},∁U A ={0,1,4,5};当a ≠0,4,6时,A =∅,∁U A =U .4.已知M={x|x>0,x∈R},N={x|x>a,x∈R}.(1)若M⊆N,求a的取值范围;(2)若M⊇N,求a的取值范围;(3)若∁R M∁R N,求a的取值范围.解:(1)由M⊆N,知a≤0.(2)由M⊇N,知a≥0.(3)∁R M={x|x≤0,x∈R},∁R N={x|x≤a,x∈R},而∁R M∁R N,即∁R M是∁R N的真子集,故a>0.。
2014-2015年高一数学1.2子集、全集、补集练习题(附答案)
数学•必修1(苏教版)
1.2 子集、全集、补集若一个小公司的财产和职员都是某个大公司的财产和职员,那么这个小公司叫做这个大公司的子公司.同样对于一个集合A中的所有元素都是集合B的元素,那么我们如何给A、B 之间建立一个确切的关系呢?基础巩固 1.已知集合A={x|-1<x <2},B={x|-1<x<1},则( )
A.A��B B.B��A
C.A=B D.A∩B=∅
解析:直接判断集合间的关系.∵A={x-1<x<2},B={x-1<x <1},∴B A. 答案:B
2.设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,5},则∁UM=( ) A.{2,4,6} B.{1,3,5}
C.{1,2,4} D.U
解析:∁UM={2,4,6}.答案:A
3.已知集合U=R,集合M={x |x2-4≤0},则∁UM=( ) A.{x|-2<x<2} B.{x|-2≤x≤2} C.{x|x<-2或x>2} D.{x|x≤-2或x≥2}
解析:∵M={x|x2-4≤0}={x|-2≤x≤2},∴∁UM={x|x<-2或x>2}.答案:C
4.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x||x-b|>2,x∈R},若A⊆B,则实数a、b必满足( ) A.|a+b|≤3 B.|a+b|≥3
C.|a-b|≤3 D.|a-b|≥3
解析:A={x|a-1<x<a+1},B={x|x<b-2或x>b+2},∵A⊆B,∴a +1≤b-2或a-1≥b+2,即a-b≤-3或a-b≥3,即|a-b|≥3. 答案:D
5.下列命题正确的序号为________.①空集无子集;②任何一个集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④∁U(∁UA)=A.
解析:空集∅只有它本身一个子集,它没有真子集,而一个集合的补集的补集是它本身.答案:④
6.若全集U={x∈R|x2≤4},A={x∈R||x+1|≤1},则∁UA=
________.
解析:U={x|-2≤x≤2},A={x|-2≤x≤0},∴∁UA=
{x|0<x≤2}.答案:{x|0<x≤2}
7.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B��A,则实数a的取值范围是________.
解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}
8.已知集合A={x|ax2-5x+6=0},若A中元素至少有一个,则a 的取值范围是________.解析:若a=0,则A=65符合要求;若a≠0,则Δ=25-24a≥0⇒a≤2524. 答案:aa≤2524
能力提升 9.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:∵A={1,2},B={1,2,3,4,},∴C中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,即22=4个.答案:D
10.已知集合P={x|x2=1},集合Q={x|ax=1},若Q⊆P,那么a 的值是( ) A.1 B.-1
C.1或-1 D.0,1或-1
解析:P={-1,1},Q⊆P,则有Q=∅或Q={-1}或Q={1}三种情况.答案:D
11.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0}.若∁UA={1,2},则实数m=________.
解析:∵∁UA={1,2},∴A={0,3},故m=-3. 答案:-3
12.已知:A={1,2,3},B={1,2},定义某种运算:A*B={x|x=x1
+x2,x1∈A,x2∈B},则A*B中最大的元素是________,集合A*B
的所有子集的个数为________.
解析:A*B={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16个.答案:5 16个
13.设A={1,3,a},B={1,a2-a+1},若B��A,则a的值为________.答案:-1或2
14.含有三个实数的集合可表示为a,ba,1,也可表示为{a2,a+b,0}.求a+a2+a3+…+a2011+a2012的值.
解析:由题可知a≠0,b=0,即{a,0,1}={a2,a,0},所以a2=1⇒a =±1,当a=1时,集合为{1,1,0},不合题意,应舍去;当a=
-1时,集合为{-1,0,1},符合题意.故a=-1,∴a+a2+a3+…+a2011+a2012=0.
15.已知集合M=xx=m+16,m∈Z,N=xx=n2-13,n∈Z,P=xx =p2+16,p∈Z,试探求集合M、N、P之间的关系.
解析:m+16=16(6m+1),n2-13=16(3n-2)=16[3(n-1)+1],
P2+16=16(3P+1),N=P.而6m+1=3×2m+1,∴M N=P.
16.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,求实数M的取值范围.
解析:①若B=∅,则应有m+1>2m-1,即m<2. ②若B≠∅,则m+1≤2m -1,m+1≥-2,2m-1≤5⇒2≤m≤3. 综上即得m的取值范围是
{m|m≤3}.
17.已知集合A={x|x2-2x-3=0},B={x|ax-1=0},若B��A,求a的值.
解析:A={x|x2-2x-3=0}={-1,3},若a=0,则B=∅,满足
B��A. 若a≠0,则B=1a.由B��A,可知1a=-1或1a=3,即a =-1或a=13. 综上可知:a的值为0,-1,13.
18.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0},若B⊆A,求实数a的取值范围.
解析:因为A={-4,0},所以分两类来解决问题: (1)当A=B时,得B={-4,0}.由此可得0和-4是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的两个根,故-+=-4,a2-1=0. 解得a=1. (2)当
B��A时,则又可以分为:①若B≠∅时,则B={0}或B={-4},Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=0,得a=-1;②若B=∅时,Δ<0,解得a<-1. 综上所述,实数a的取值范围是a≤-1或a=1.。