高中数学集合典型例题带答案,高考数学集合经典题型专题训练及答案解析
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高中数学集合测试题(附答案和解析)一、单选题1.已知集合U =R ,{}2230A x x x =--<,则U A ( )A .{}13x x -<<B .{}13x x -≤≤C .{1x x ≤-或3}x ≥D .{1x x <-或3}x >2.已知集合(){}{}|20,|10M x x x N x x =-<=-<,则MN =( ) A .(),2-∞ B .(),1-∞ C .()0,1 D .()1,23.设全集U =R ,集合302x A x x ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,集合{}ln 1B x x =≥,则()U A B =( ) A .()e,3 B .[]e,3 C .[)2,e - D .()2,e - 4.设集合{}()(){}|32,|130A x x B x x x =-<<=+-≤,则A B =( ) A .{}|12x x -≤< B .{}|33x x -<≤ C .{}|32x x -<≤ D .{}|13x x -≤≤ 5.已知{}33U x x =-≤<,{}23A x x =-≤<,则图中阴影表示的集合是( )A .{}32x x -≤≤-B .][33,)-∞-⋃+∞(,C .{}0x x ≤D .{}32x x -≤<-6.集合{}220A x x x =--≤,{}10B x x =-<,则A B =( ) A .{}1x x ≥B .{}11x x -≤<C .{}1x x <-D .{}21x x -≤<7.已知集合{}|03A x x =<<,{}|14B x x =≤≤,则A B ⋃=( )A .{}|13≤<x xB .{}|04x x <≤C .{}|04x x <<D .{}3|1x x <<8.已知集合{}|21x A x =>,{}22B x y x x ==-∣,则A B =( ) A .()0,+∞ B .(]0,2 C .(]1,2 D .[)2,+∞9.已知集合{}28x A x =≤,{}16B x x =-≤≤,则A B ⋃=( ) A .(,6]-∞ B .[1,6]- C .[1,3]- D .(0,6]10.设全集{}*5U x N x =∈≤,集合{}1,2M =,{}2,3,4N =,则图中阴影部分表示的集合是( )A .{}2B .{}3,4C .{}2,3D .{}2,3,4 11.已知集合{}(5)0A x x x =-<,{}14B x x =-,则A B ⋃=( )A .[1,0)-B .[4,5)C .(0,4]D .[1,5)-12.设集合{}A x x a =>,{}2320B x x x =-+>,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是( ).A .(),1-∞B .(],1-∞C .()2,+∞D .[)2,+∞ 13.设全集2,1,0,1,2U,{}2,1,2A =--,{}2,1,0,1B =--,则()U A B =( ) A .{}2,1- B .{}0,1 C .{}1,0,1- D .{}2,1,0,1--14.设集合{}*21230,1A x N x x B x R x ⎧⎫=∈--≤=∈≥⎨⎬⎩⎭∣∣,则A B =( ) A .0,1 B .{}1 C .(]0,1 D .{}0,1 15.下面五个式子中:①{}a a ⊆;②{}a ∅⊆;③{a }∈{a ,b };④{}{}a a ⊆;⑤a ∈{b ,c ,a };正确的有( )A .②④⑤B .②③④⑤C .②④D .①⑤二、填空题16.集合()(){}2140,A x x x ax x R =-++=∈中所有元素之和为3,则实数=a ________. 17.若集合406x A x x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭,{}230B x x =+<,则()R A B ⋂=______. 18.已知集合(){}ln 2|A x y x ==-,{}2430|B x x x ≤=-+,则A B ⋃=____________19.若A ={}(,)21x y y x =-,B ={}2(,)x y y x =,则A B =____________ 20.已知函数2()43f x x x =-+,()52g x mx m =+-,若对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使12()()f x g x =成立,则实数m 的取值范围是 ________.21.若{}31,2a ∈,则实数=a ____________.22.已知集合{}N 4sin ,02A x x θθπ=∈<≤≤,若集合A 中至少有3个元素,则实数θ取值范围为________23.某班有学生45人,参加了数学小组的学生有31人,参加了英语小组的学生有26人.已知该班每个学生都至少参加了这两个小组中的一个小组,则该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有___________人.24.立德中学有35人参加“学党史知识竞赛”若答对第一题的有20人,答对第二题的有16人,两题都答对的有6人,则第一、二题都没答对的有___人.25.已知A ={x |2a <x ≤a +8},B ={x |x <-1或x >5},若A ∪B =R , 则a 的取值范围是________.三、解答题26.已知集合2111x A x x +⎧⎫=>-⎨⎬-⎩⎭,(){}222B x x m x m B =<-+,不为空集. (1)当1m =时,求()R A B ⋃;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,求实数m 的取值范围.27.已知函数()f x =A ,函数()g x 的定义域为集合B ,(1)当0a =时,求A B ;(2)设命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,p q 是的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.28.已知集合{}37A x x =≤<,{}210B x x =<<,{}C x x a =<.(1)求A B ,()A B R ;(2)若A C ⋂≠∅,求a 的取值范围.29.已知集合{}12,,,n A a a a =⋅⋅⋅(120n a a a ≤<<⋅⋅⋅<,*n ∈N ,3n ≥)具有性质P :对任意,i j (1i j m ≤≤≤),i j a a +与j i a a -至少一个属于A .(1)分别判断集合{}0,2,4M =,与{}1,2,3N =是否具有性质P ,并说明理由;(2){}123,,A a a a =具有性质P ,当24a =时,求集合A ;(3)①求证:0A ∈;②求证:1232n n n a a a a a +++⋅⋅⋅+=.30.已知集合{}{}222,|540A xa a B x x x x =-≤+=-+≤≥∣. (1)当3a =时,求A B ;(2)若0a >,且“x A ∈”是“R x B ∈”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题1.C【解析】【分析】根据补集的定义,结合一元二次不等式的解法进行求解即可.【详解】 因为集合{}2230{|13}A x x x x x =--<=-<<, 所以U A {1x x ≤-∣或3}x ≥. 故选:C.2.C 【解析】【分析】分别求出集合M 和集合N ,然后取交集即可.【详解】集合(){}{}|20|02M x x x x x =-<=<<,{}|1N x x =<,则MN ={}()|010,1x x <<=, 故选:C3.D【解析】【分析】求出集合A 、B ,利用交集和补集的定义可求得集合()U A B ∩.【详解】 因为{}30232x A x x x x ⎧⎫-=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,{}{}ln 1e B x x x x =≥=≥,所以,{}e U B x x =<,因此,()()2,e U A B =-.故选:D.4.A【解析】【分析】首先解一元二次不等式求出集合B ,再根据交集的定义计算可得;【详解】解:由()()130x x +-≤,解得13x -≤≤,所以()(){}{}|130|13B x x x x x =+-≤=-≤≤,又{}|32A x x =-<<,所以{}|12A B x x ⋂=-≤<.故选:A5.D【解析】【分析】根据韦恩图,写出相应集合即可【详解】由图可知,阴影表示的集合为集合A 相对于全集U 的补集,即阴影表示的集合是U A ,所以{}32U A x x =-≤<-;故选:D6.B【解析】【分析】解不等式可求得集合,A B ,由交集定义可得结果.【详解】{}{}22012A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}101B x x x x =-<=<, {}11A B x x ∴⋂=-≤<.故选:B.7.B【解析】【分析】 根据集合的并集运算即可.【详解】因为{}|03A x x =<<,{}|14B x x =≤≤,所以{}|04A B x x =<≤.故选:B.8.B【解析】【分析】先求出集合A ,B ,再根据交集定义即可求出.【详解】因为{}|0A x x =>,{}|02B x x =≤≤,所以(]0,2A B =.故选:B.9.A【解析】【分析】先解出集合A ,再计算A B 即可.【详解】{}{}283x A x x x =≤=≤,故A B ⋃=(,6]-∞. 故选:A.10.B【解析】【分析】由Venn 图中阴影部分可知对应集合为N()U M ,然后根据集合的基本运算求解即可. 【详解】解:由Venn 图中阴影部分可知对应集合为N ()U M全集*{|5}{1U x N x =∈≤=,2,3,4,5},集合{1M =,2},{2N =,3,4},U M ={}3,4,5,N ()U M ={}3,4.故选:B .11.D【解析】【分析】由一元二次不等式的解法求出集合A ,再根据并集的定义即可求解.【详解】解:因为集合{}{}(5)005A x x x x x =-<=<<,{}14B x x =-,所以{}{}[05141,5)A B x x x x ⋃=<<⋃-=-.故选:D.12.D【解析】【分析】先求出集合B ,再由A B ⊆求出实数a 的范围.【详解】{}{23202B x x x x x =-+>=>或}1x <. 因为集合{}A x x a =>,A B ⊆,所以2a ≥.故选:D13.B【解析】【分析】先求U A ,再求()U A B ⋂即可.【详解】 U A ={0,1},()U A B ={0,1}. 故选:B.14.B【解析】【分析】先求出结合,A B ,再根据集合的交集运算,即可求出结果.【详解】 因为{}{}{}*2*N 230N 131,2,3A x x x x x =∈--≤=∈-≤≤=∣, {}1101B x x x x ⎧⎫=∈≥=∈<≤⎨⎬⎩⎭R R 所以{}1A B =.故选:B.15.A【解析】【分析】根据元素与集合,集合与集合之间的关系逐个分析即可得出答案.【详解】①中,a 是集合{a }中的一个元素,{}a a ∈,所以①错误;空集是任一集合的子集,所以②正确;{}a 是{},a b 的子集,所以③错误;任何集合是其本身的子集,所以④正确;a 是{},,bc a 的元素,所以⑤正确.故选:A.二、填空题16.2-【解析】【分析】由()()2140x x ax -++=得1231x x x a ++=-,即可求解参数. 【详解】由()()2140x x ax -++=得10x -=或240x ax ++=所以11x =或23x x a +=-依题意得12313x x x a ++=-=,得2a =-故答案为:2-.17.342x x ⎧⎫-≤<⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】先求出集合A 和集合B 的补集,再求两集合的交集即可【详解】 依题意,{}40646x A x x x x ⎧⎫-=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,{}32302B x x x x ⎧⎫=+<=<-⎨⎬⎩⎭, 则R 32B x x ⎧⎫=≥-⎨⎬⎩⎭, 故()R 342A B x x ⎧⎫⋂=-≤<⎨⎬⎩⎭. 故答案为:342x x ⎧⎫-≤<⎨⎬⎩⎭18.[)1,+∞ 【解析】【分析】先求出集合A 、B ,再求A B .【详解】集合(){}()2|2ln ,A x y x =+∞==-,{}[]2|1,3430B x x x =≤=-+, 所以()[][)2,1,31,A B +∞⋃=∞⋃+=.故答案为:[)1,+∞19.{(1,1)}【解析】【分析】由集合中的条件组成方程组求解可得.【详解】 将21y x =-代入2yx ,得2210x x -+=,解得1x =,则211y =-=,所以{(1,1)}A B =.故答案为:{(1,1)} 20.(,3][6,)-∞-⋃+∞【分析】根据对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使得12()()f x g x =,可得两个函数值域的包含关系,进而根据关于m 的不等式组,解不等式组即可.【详解】因为()22()4321f x x x x =-+=--,所以函数()f x 的对称轴为2x =,对任意的[]11,4x ∈,记()[]1,3f x ∈-.记[]1,3A =-.由题意知,当0m =时不成立,当0m >时,()52g x mx m =+-在[]1,4上是增函数,所以[]()5,25g x m m ∈-+,记[]5,25B m m =-+由题意知,B A所以m m -≥-+≥⎧⎨⎩15253,解得6m ≥. 当0m <时,()52g x mx m =+-在[]1,4上是减函数,所以[]()25,5g x m m ∈+-,记[]25,5C m m =+-,由题意知,C A ⊇所以251{53m m +≤--≥,解得3m ≤-. 综上所述,实数m 的取值范围是(,3][6,)-∞-⋃+∞.故答案为: (,3][6,)-∞-⋃+∞【点睛】解决本题的关键是将问题转化为对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使得12()()f x g x =, 可得两个函数值域的包含关系,进而分别求两个函数的值域.21.5##32【解析】【分析】根据题中条件,由元素与集合之间的关系,得到23a =求解,即可得出结果.【详解】因为{}31,2a ∈,所以23a =,解得32a =. 故答案为:32. 22.5,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】分析可知元素0、1、2必属于集合A ,可得出1sin 2θ>,由[]0,2θπ∈可求得θ的取值范围. 【详解】要使集合A 中至少有3个元素,则元素0、1、2必属于集合A ,所以只需4sin 2θ>,即1sin 2θ>, 又[]0,2θπ∈,解得5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故答案为:5,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 23.12【解析】【分析】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,列方程求解即可.【详解】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,则31264512x =+-=. 故答案为:12.24.5【解析】【分析】集合元素计算,只对第一题,只对第二题,二题都答对和二题都不对,总数为35人.【详解】设第一、二题都没答对的有x 人,则()()206166635x -+-++= ,所以5x =故答案为:525.13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭ 【解析】【分析】由集合{|28}A x a x a =<+,{|1B x x =<-,或5}x >,A B R =,列出不等式组,能求出a 的取值范围.【详解】集合{|28}A x a x a =<+,{|1B x x =<-,或5}x >,A B R =,∴2185a a <-⎧⎨+⎩, 解得132a -<-.a ∴的取值范围为[3-,1)2-. 故答案为:[3-,1)2-. 三、解答题26.(1)12x x ⎧≤-⎨⎩或}1x ≥ (2)(]2,4-【解析】【分析】(1)分别求出集合,A B ,再根据并集和补集的定义即可得出答案;(2)根据“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,可得B A ⊆且B ≠∅,讨论m 的范围,从而可得出答案.(1)解:当1m =时,{}212112B x x x x x ⎧⎫=<+=-<<⎨⎬⎩⎭, {}211211x A x x x x +⎧⎫=>-=-<<⎨⎬-⎩⎭, 则112A B x x ⎧⎫⋃=-<<⎨⎬⎩⎭, 所以()12R A B x x ⎧⋃=≤-⎨⎩或}1x ≥; (2) 解:(){}()(){}222210B x x m x m x x m x =<-+=+-<, 因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,所以B A ⊆且B ≠∅,故2m ≠-, 当12m ->,即2m <-时,12m B x x ⎧⎫=<<-⎨⎬⎩⎭, 因为{}21A x x =-<<,所以A B =∅,不符合题意; 当12m -<,即2m >-时,12m B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭, 则有222m m >-⎧⎪⎨-≥-⎪⎩,解得24m -<≤, 综上(]2,4m ∈-.27.(1)1{|03A B x x ⋂=-<≤或1}x =;(2)1a ≥或43a ≤-. 【解析】【分析】(1)求解分式不等式和一元二次不等式,解得集合,A B ,再求交集即可; (2)根据p q 是的充分不必要条件可知A 是B 的真子集,列不等式求a 的取值范围即可.(1)要使得()f x 有意义,则1031x x -≥+,得(1)(31)0310x x x -+≥⎧⎨+≠⎩,解得:113x ≤-<, 所以1|13A x x ⎧⎫=-<≤⎨⎬⎩⎭;当0a =时,()g x =()g x 有意义,则20x x -≥,解得:1x ≥或0x ≤, 所以{|1B x x =≥或0}x ≤, 故1{|03A B x x ⋂=-<≤或1}x =. (2)以为22(21)0x a x a a -+++≥,即[]()(1)0x a x a --+≥,解得:1x a ≥+或x a ≤, 所以{|1B x x a =≥+或}x a ≤,由题意可知A 是B 的真子集,所以1a ≥或113a +≤-(等号不同时成立), 得1a ≥或43a ≤-. 28.(1){}210A B x x ⋃=<<,R (){|23A B x x =<<或710}x ≤<;(2)()3,+∞.【解析】【分析】 (1)直接利用集合并集、交集和补集的定义求解;(2)分析A C ⋂≠∅即得解.(1)解:因为A ={x |3≤x <7},B ={x |2<x <10}, 所以{}210A B x x ⋃=<<.因为A ={x |3≤x <7},所以R {|3A x x =<或 7}x ≥则R (){|23A B x x =<<或710}x ≤<. (2)解:因为A ={x |3≤x <7},C ={x |x a <},且A C ⋂≠∅,所以3a >.所以a 的取值范围为()3,+∞.29.(1)集合M 具有,集合N 不具有,理由见详解(2)A {0,4,8}=(3)证明见详解【解析】【分析】(1)利用性质P 的定义判断即可;(2)利用33a a A +∉,330a A a -=∈可得10a =,又23a a A +∉,32a a A -∈,分析可得322a a a -=,即得解;(3)① 由 n n a a A +∉,0n n a A a -=∈,可证明; ② 由110n n n n n a a a a a a -≤<<⋅⋅⋅<---,以及n n i a a A -+∉,n n i a a A --∈可得121321,,,...,n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a --=-=-=-=-,将等式左右两边相加可证明.(1)集合{}0,2,4M =具有性质P ,集合{}1,2,3N =不具有性质P 理由如下:对集合{}0,2,4M =,由于202,422,404,000,220,440M -=-=-=-=-=-=∈ 所以集合M 具有性质P ;对集合{}1,2,3N =,由于224N +=∉,故集合N 不具有性质P .(2)由于33333A a a a a a +>∴+∉,故330a A a -=∈10a ∴= 又23323,a a a A a a +>∴+∉,故32a a A -∈又3230<a a a -<,故322a a a -=322=8a a =∴因此集合A {0,4,8}=(3)①由于n n n n n A a a a a a +>∴+∉,故0n n a A a -=∈10a ∴= 0A ∴∈,故得证②由于120n a a a ≤<<⋅⋅⋅<故110n n n n n a a a a a a -≤<<⋅⋅⋅<---又(1,2,...,1)n n i n n n i a a a i n a a A --+>=-∴+∉n n i a a A -∴-∈121321,,,...,n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a --∴=-=-=-=- 将各个式子左右两边相加可得:1232n n n a a a a a +++⋅⋅⋅+= 故得证30.(1){|11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤(2)01a <<【解析】【分析】(1)求出集合,A B ,进而可得A B ; (2)根据包含关系列不等式求解即可.(1)∵当3a =时,{}{|15,|1A x x B x x =-≤≤=≤戓}4x ≥, ∴{|11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤;(2)∵{|1B x x =≤或}4x ≥,∴{}|14R B x x =<<, 由“x A ∈”是“R x B ∈的充分不必要条件得A 是B R 的真子集且A ≠∅又{}()|220x A x a a a =-≤+>≤,∴2124a a ->⎧⎨+<⎩∴01a <<.。
高中数学集合测试题(含答案和解析)一、单选题1.已知集合{}1,0,2,2A =-,{}22B x x =≤,则A B =( )A .{}1,0,2-B .{}1,0-C .{}0,2D .{}0,2,22.设集合{}2260A x Z x x =∈+-≤,{}02B x x =<<,则()R A B ⋂=( )A .[]2,0-B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .{}2,1,0--D .{}2,1--3.已知{}33U x x =-≤<,{}23A x x =-≤<,则图中阴影表示的集合是( )A .{}32x x -≤≤-B .][33,)-∞-⋃+∞(, C .{}0x x ≤D .{}32x x -≤<-4.已知全集{}{}1,2,3,,2,3U A U B =⊆=,若A B ⋂≠∅,且A B ⊆/则集合A 有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个5.设集合(){}2log 1A x y x ==-,{}1,0,3B =-,则A B =( ) A .{}0 B .{}1,1- C .{}1,0-D .1,0,1,26.设全集U =R ,已知集合2|4A x x x >={},|4B x y x ==-{},则()UA B ⋂=( )A .[0,4]B .(,4]-∞C .(,0)-∞D .[0,)+∞7.已知集合{}{}2230,1A x x x B x x =--<=≤,则R()A B ⋂=( )A .(,1][1,)∞∞--⋃+B .(,1](1,)-∞-⋃+∞C .(]1,1-D .[1,1)-8.已知集合{|1}A x y x ==+,集合{|1}B x x =<,则A B =( )A .[)1,1-B .(1,1)-C .(,1)-∞D .(0,1)9.设{}{}21,230A x x B x x x =>=--<,则()R A B ⋂=( )A .{}1x x >-B .{}11x x -<≤C .{}11x x -<<D .{}13x x <<10.设集合P ,Q 均为全集U 的非空子集,且U ()P Q P =∩,则U ()P Q =∩( ) A .PB .QC .∅D .U 11.已知集合,P Q 均为R 的子集,且()R Q P R ⋃=,则( ) A .P Q R ⋂=B .P Q ⊆C .Q P ⊆D .P Q R =12.已知集合2{60}A xx x =--<|,{|231}B x x =+>,则A B ⋃=( )A .(1,3)-B .(2,)-+∞C .(2,1)--D .(,2)-∞-13.已知集合{2,1,0,1,2}A =--,{}220B x x x =--<,则A B =( )A .{2,1,0,1}--B .{1,0,1,2}-C .{0,1}D .{1,0}-14.从集合{1,2,3}U =的非空子集中随机选择两个不同的集合A ,B ,则{1}A B ⋂=的概率为( ) A .421B .542C .17D .55615.已知集合1|2,[,4]2xA xB a a ⎧⎫=>=+⎨⎬⎩⎭,若(]1,2A B =-,则=a ( )A .2B .1-C .2-D .5-二、填空题16.设{1,2}{1,2,3,4}A =,则满足条件的集合A 共有________个.17.已知{}3A x a x a =≤≤+,{}15b x x =-<<,A B =∅,则实数a 的取值范围是______18.若对任意的x A ∈,有1A x ∈,则称A 是“伙伴关系集合”,则集合11,01,22M ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭-,,的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为________. 19.设函数()1ln 12mx f x x+=-是定义在区间(),n n -上的奇函数(0m >,0n >),则实数n 取值范围为______.20.立德中学有35人参加“学党史知识竞赛”若答对第一题的有20人,答对第二题的有16人,两题都答对的有6人,则第一、二题都没答对的有___人.21.设集合{}1,2,3,,2021M =⋅⋅⋅,对M 的任一非空子集A ,令()A σ为集合A 中元素的最大值与最小值之和,则所有这样的()A σ的算术平均值为______.22.若集合{}{}230,0,1,2,3A xx x B =-==∣,则满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数是___________.23.已知集合{}1,0,1A =-,{}220B x x x =-=,则A B ⋃=______.24.设集合{}2,3,4U =,对其子集引进“势”的概念;①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大.最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,以此类推.若将全部的子集按“势”从小到大顺序排列,则排在第6位的子集是_________. 25.用符号“∈”或“∉”填空: (1)34______N ;(2)4-______Z ; (3)13______Q ;(4)2π-______R .三、解答题26.函数()()sin 22sin cos 1a x f x a x x +=+-.(1)若1a =,,02x π⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,求函数()f x 的值域;(2)当,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π,且()f x 有意义时,①若(){}0y y f x ∈=,求正数a 的取值范围; ②当12a <<时,求()f x 的最小值N .27.已知集合A ={x |24x >},B ={x ||x -a |<2},其中a >0且a ≠1. (1)当a =2时,求A ∪B 及A ∩B ;(2)若集合C ={x |log ax <0}且C ⊆B ,求a 的取值范围.28.关于x 的不等式()()2220R ax a x a +--≥∈的解集为][(),12,-∞-⋃+∞.(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式()()2320x c a x c c a -++-<解集是集合A ,不等式()()210x x -+>的解集是集合B ,若A B ⊆,求实数c 的取值范围.29.设全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤. (1)求A B ,A B ; (2)求()R B A .30.设集合{}()(){}2|20,|30,0A x x x B x x a x a a =--<=--<>,语句:p x A ∈,语句:q x B ∈.(1)当1a =时,求集合A 与集合B 的交集;(2)若p 是q 的必要不充分条件,求正实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】解一元二次不等式化简集合B ,再利用交集的定义计算作答. 【详解】解不等式22x ≤得:x ≤{|B x x =≤,因{}2A =-,所以{A B ⋂=-. 故选:A 2.C 【解析】 【分析】求解集合A ,然后进行交集补集运算即可. 【详解】集合()(){}{}|23202,1,0,1A x Z x x =∈-+≤=--,{}02B x x =<<{R|0B x x =≤或}2x ≥,则()R A B ⋂={}2,1,0--故选:C 3.D 【解析】 【分析】根据韦恩图,写出相应集合即可 【详解】由图可知,阴影表示的集合为集合A 相对于全集U 的补集,即阴影表示的集合是UA ,所以{}32UA x x =-≤<-;故选:D4.C 【解析】 【分析】根据题意,列举出符合题意的集合. 【详解】因为全集{}{}1,2,3,,2,3U A U B =⊆=,若A B ⋂≠∅,且A B ⊆/, 所以{}1,2,3A =或{}1,2A =或{}1,3A =. 故选:C 5.C 【解析】 【分析】由对数函数定义域可求得集合A ,根据交集定义可得结果. 【详解】由10x ->得:1x <,即{}1A x x =<,{}1,0A B ∴=-. 故选:C. 6.D 【解析】 【分析】化简集合,A B ,先求出A B ,再求出其补集即可得解. 【详解】2|4A x x x >={}{|0x x =<或4}x >,|B x y ={{|4}x x =≤,所以{|0}A B x x =<, 所以()UA B ⋂={|0}x x ≥,即()UA B ⋂[0,)=+∞.故选:D7.B 【解析】 【分析】解一元二次不等式求集合A 、解绝对值不等式求集合B ,再应用集合的交补运算求R()A B .【详解】由题设,{|13},{|11}A x x B x x =-<<=-≤≤, 所以1{|1}A B x x =-<≤,则R(){|1A B x x ⋂=≤-或1}x >.故选:B 8.A 【解析】 【分析】求出集合A ,根据集合的交集运算即可求得答案. 【详解】由题意得:{|1}{|1}A x y x x x ==+=≥-, 故{|11}A B x x ⋂=-≤<, 故选:A 9.B 【解析】 【分析】首先解一元二次不等式求出集合B ,再根据补集、交集的定义计算可得; 【详解】解:由2230x x --<,即()()310x x -+<,解得13x ,所以{}{}2230|13B x x x x x =--<=-<<,又{}1A x x =>,所以{}R1A x x =≤,所以(){}R 11A B x x ⋂=-<≤;故选:B 10.B 【解析】 【分析】 依题意可得UP Q ⊆,即可得到UQ P ⊆,从而即可判断;【详解】解:因为U ()P Q P =∩,所以UP Q ⊆,所以UQ P ⊆,所以U ()P Q Q =∩;故选:B 11.C 【解析】 【分析】利用韦恩图,结合集合的交集、并集和补集的运算,即可求解. 【详解】如图所示,集合,P Q 均为R 的子集,且满足()R Q P R ⋃=, 所以Q P ⊆. 故选:C.12.B 【解析】 【分析】先计算出集合,A B ,再计算A B 即可. 【详解】因为{23}A xx =-<<∣,{1}B x x =>-∣,所以(2,)A B ⋃=-+∞. 故选:B. 13.C 【解析】 【分析】根据交集概念求解即可. 【详解】{}{}220=12B x x x x x =--<-<<,则{}0,1A B =. 故选:C 14.A 【解析】 【分析】写出集合{1,2,3}U =的非空子集,求出总选法,再根据{1}A B ⋂=,列举出集合,A B 的所有情况,再根据古典概型公式即可得解. 【详解】解:集合{1,2,3}U =的非空子集有{}{}{}{}{}{}{}1,2,3,1,2,1,3,2,3,1,2,3共7个,从7个中选两个不同的集合A ,B ,共有2742A =种选法,因为{1}A B ⋂=,当{}1A =时,则B 可为{}{}{}1,2,1,3,1,2,3共3种, 当{}1,2A =时,{}1,3B =共1种,同理当{}1B =时,则A 可为{}{}{}1,2,1,3,1,2,3共3种, 当{}1,2B =时,{}1,3A =共1种, 则符合{1}A B ⋂=的共有31318+++=种, 所以{1}A B ⋂=的概率为844221=. 故选:A. 15.C 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,由(]1,2A B =-,列出满足题意的关系式求解即可得答案. 【详解】解:因为{}{}11|2|22|1(1,)2x x A x x x x -⎧⎫=>=>=>-=-+∞⎨⎬⎩⎭,[,4]B a a =+,又(1,2]A B ⋂=-,所以421a a +=⎧⎨≤-⎩,即2a =-,故选:C.二、填空题16.4 【解析】 【分析】根据并集的定义,列举集合A . 【详解】由并集定义可知,集合A 中有元素3和4,所以满足条件的集合{}{}{}{}3,4,1,3,4,2,3,4,1,2,3,4A =共4个. 故答案为:4 17.4a ≤-或5a ≥ 【解析】 【分析】由3a a <+可得A ≠∅,根据题意可得到端点的大小关系,得到不等式,从而可得答案. 【详解】由题意 3a a <+,则A ≠∅要使得A B =∅,则31a +≤-或5a ≥ 解得4a ≤-或5a ≥ 故答案为:4a ≤-或5a ≥18.7【解析】 【分析】在集合M 的子集中列举出满足“伙伴关系集合”的集合,从而可得结果. 【详解】因为x A ∈,则1A x ∈,就称A 是伙伴关系集合,集合11,0,,1,22M ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,所以具有伙伴关系的集合有{}{}{}11111,1,,2,1,1,1,,2,1,,2,1,1,,22222⎧⎫⎧⎫⎧⎫⎧⎫----⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎩⎭⎩⎭共7个.故答案为:719.10,2⎛⎤⎥⎝⎦【解析】 【分析】由奇函数的定义和对数的运算性质,解方程可得m ,再由对数的真数大于0解不等式,然后利用集合的包含关系即可求解. 【详解】解:因为函数1()ln12mx f x x+=-是定义在区间(,)n n -上的奇函数(0,0)m n >>,所以()()f x f x -=-,即1112ln ln ln 12121mx mx xx x mx-+-=-=+-+, 所以112121mx xx mx--=++,即222114m x x -=-, 所以24m =,解得2m =±,又0m >, 所以2m =,此时,21()ln 12x f x x+=-, 由21012x x +>-,解得1122x -<<, 所以()11,22,n n ⎛-⎫⊆- ⎪⎝⎭,又0n >, 所以实数n 取值范围为10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.故答案为:10,2⎛⎤⎥⎝⎦.20.5 【解析】 【分析】集合元素计算,只对第一题,只对第二题,二题都答对和二题都不对,总数为35人. 【详解】设第一、二题都没答对的有x 人, 则()()206166635x -+-++= ,所以5x = 故答案为:5 21.2022 【解析】 【分析】先分别求出集合M 的所有非空子集中最小的元素与最大的元素之和,从而得出答案. 【详解】集合{}1,2,3,,2021M =⋅⋅⋅的非空子集共有202121-个其中以1为最小元素的非空子集共有20202个,以2为最小元素的非空子集共有20192个, …………以2021为最小元素的非空子集共有021=个,所以集合M 的所有非空子集中最小的元素之和为202020190122220212⨯+⨯++⨯ ①其中以2021为最大元素的非空子集共有20202个,以20202为最大元素的非空子集共有20192个,…………以1为最大元素的非空子集共有021=个,所以集合M 的所有非空子集中最大的元素之和为202020190202122020212⨯+⨯++⨯ ②由① + ②可得:()()()202020190202112202022120212+⨯++⨯+++⨯202020190202222022220222=⨯+⨯++⨯()()2021202020192021122022222202220222112-=⨯+++=⨯=--所以所有这样的()A σ的算术平均值为:()20212021202221202221-=-故答案为:2022 22.4 【解析】 【分析】求出集合A ,由A M B ⊆⊆即可求出集合M 的个数. 【详解】因为集合{}{}2300,3A xx x =-==∣,{}0,1,2,3B =, 因为A M B ⊆⊆,故M 有元素0,3,且可能有元素1或2, 所以{}0,3M =或{}0,1,3M =或{}0,2,3M =或{}0,1,2,3M = 故满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数为4, 故答案为:4.23.{1,0,1,2}-【解析】 【分析】根据给定条件求出集合B ,再利用并集的定义直接计算作答. 【详解】解方程220x x -=得:0x =或2x =,则{}0,2B =,而{}1,0,1A =-, 所以{1,0,1,2}A B =-. 故答案为:{1,0,1,2}-24.{}2,4【解析】 【分析】根据题意依次按“势”从小到大顺序排列,得到答案. 【详解】根据题意,将全部的子集按“势”从小到大顺序排列为:∅,{}2,{}3,{}4,{}2,3,{}2,4,{}3,4,{}2,3,4.故排在第6的子集为{}2,4. 故答案为:{}2,4 25. ∉, ∈, ∈ ∈ 【解析】 【分析】(1)利用元素与集合的关系判断. (2)利用元素与集合的关系判断. (3)利用元素与集合的关系判断. (4)利用元素与集合的关系判断.【详解】 解:34∉N ; 4-∈Z ; 13∈Q ; 2π-∈R .故答案为:∉,∈,∈,∈三、解答题26.(1)(,2-∞-(2)①2a ≥;②)21N a=【解析】 【分析】(1)当1a =时,求得()sin 22sin cos 1x f x x x +=+-,令[)sin cos 1,1t x x =+∈-,令[)12,0m t =-∈-,()()22h m f x m m==++,利用双勾函数的单调性可得出函数()h m 在[)2,0-上的值域,即可得解;(2)①分析可知210a a --≤≤,可得出2a ≥,分1a =、1a ≠两种情况讨论,化简函数()221at ap t at +-=-的函数解析式或求出函数()f x 的最小值,综合可得出正实数a 的取值范围;②令[]11,1n at a a =-∈---,则1n t a +=,可得出()()21122a a p t n n a n ϕ⎡⎤+-=++=⎢⎥⎣⎦,分析可得出101a a --<<-<法可求得N . (1)解:当1a =时,()sin 22sin cos 1x f x x x +=+-,因为,02x π⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,则,444x πππ⎡⎫+∈-⎪⎢⎣⎭,令[)sin cos 1,14t x x x π⎛⎫=+=+∈- ⎪⎝⎭,则212sin cos 1sin 2t x x x =+=+,可得2sin 21x t =-, 设()()211t g t f x t +==-,其中11t -≤<,令1m t =-,则()22111221m t m t m m+++==++-,令()22h m m m=++,其中20m -≤<,下面证明函数()h m在2,⎡-⎣上单调递增,在()上单调递减,任取1m 、[)22,0m ∈-且12m m <,则()()1212122222h m h m m m m m ⎛⎫⎛⎫-=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()12121212121222m m m m m m m m m m m m ---=--=,当122m m -≤<<122m m >,此时()()12h m h m <,当120m m <<,则1202m m <<,此时()()12h m h m >, 所以,函数()h m在2,⎡-⎣上单调递增,在()上单调递减,则()(max 2h m h ==-因此,函数()f x 在,02π⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上的值域为(,2-∞-. (2)解:因为,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦π,则,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,令[]sin cos 1,14t x x x π⎛⎫=+=+∈- ⎪⎝⎭,设()()222211a a t at a a f x p t at at -⎛⎫+ ⎪+-⎝⎭===--, ①若(){}0y y f x ∈=,必有210aa--≤≤,因为0a >,则2a ≥,当1a =时,即当1a =()110p t t t a =+==,可得1t =,合乎题意;当1a≠2a ≥且1a ≠()min 0p t =,合乎题意. 综上所述,2a ≥;②令[]11,1n at a a =-∈---,则1n t a+=, 则()()22121122n a a a a a a p t n n n a n ϕ⎡⎤+-⎛⎫+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==++=⎢⎥⎣⎦, 令()()20qs x x q x=++>,下面证明函数()s x在(上单调递减,在)+∞上为增函数,任取1x、(2x ∈且12x x <,则120x x -<,120x x q <<, 所以,()()()()()()121212121212121212220q x x x x x x q q qs x s x x x x x x x x x x x ---⎛⎫⎛⎫-=++-++=--=> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,()()12s x s x >,故函数()s x在(上单调递减, 同理可证函数()s x在)+∞上为增函数,在(,-∞上为增函数,在()上为减函数,因为12a <<,则()()2212121,2a a a +-=--+∈,且()()22121220a a a a a +---=->10a >->, 又()22212120a a a a +----=-<,1a ∴--<,101a a ∴--<<-由双勾函数的单调性可知,函数()n ϕ在1,a ⎡--⎣上为增函数,在()上为减函数,在(]0,1a -上为减函数,当[)1,0x a ∈--时,()((max 120n aϕϕ==-<, ()2101a a ϕ-=>-,()((22111a a a ϕϕ⎡⎤---=+⎢⎥⎣⎦- (())())()21142214210111a a a a a a a a a a +------=≥=>---,由双勾函数性质可得()()min 21f x a ϕ=-=,综上所述())min 21f x N a==.【点睛】关键点点睛:在求解本题第二问第2小问中,要通过不断地换元,将问题转化为双勾函数的最值,结合比较法可得出结果.27.(1)A ∪B ={x |x >0},A ∩B ={x |2<x <4}; (2){a |1<a ≤2}, 【解析】 【分析】(1)化简集合A ,B ,利用并集及交集的概念运算即得; (2)分a >1,0<a <1讨论,利用条件列出不等式即得. (1)∵A ={x |2x >4}={x |x >2},B ={x ||x -a |<2}={x |a -2<x <a +2}, ∴当a =2时,B ={x |0<x <4},所以A ∪B ={x | x >0},A ∩B ={x |2<x <4}; (2)当a >1时,C ={x |log ax <0}={x |0<x <1},因为C ⊆B ,所以2021a a -≤⎧⎨+≥⎩,解得-1≤ a ≤2,因为a >1,此时1<a ≤2,当0<a <1时,C ={x |log ax <0}={x |x >1},此时不满足C ⊆B , 综上,a 的取值范围为{a |1<a ≤2}. 28.(1)1;(2)72c --≤≤ 【解析】 【分析】(1)由给定条件可得-1,2是方程()2220ax a x +--=的根,且0a >,再借助韦达定理计算作答.(2)求出集合B ,按集合A 是空集和不是空集分类求解作答. (1)依题意,方程()2220ax a x +--=的解为-1,2,且0a >,于是得2122aa a -⎧=⎪⎪⎨-⎪=-⎪⎩,解得:1a =,所以1a =. (2)由(1)知,()(){}231210A x x c x c c =-++-<,而()1,2B =-,又A B ⊆,当A =∅时,()()2231811410c c c c c ∆=+--=++≤,解得77c --≤-+ 当A ≠∅时,2Δ1410311221(31)2(1)042(31)2(1)0c c c c c c c c c ⎧=++>⎪+⎪-<<⎪⎨⎪+++-≥⎪-++-≥⎪⎩,解得72c -+<≤综上得:72c --≤所以实数c的取值范围是72c --≤ 29.(1){23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R = (2)(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x > 【解析】 【分析】(1)根据集合的交集和并集的定义即可求解; (2)先根据补集的定义求出B R,然后再由交集的定义即可求解.(1)解:因为{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R =;(2)解:因为全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{2R B x x =≤-或}9x >, 所以(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x >. 30.(1){|12}x x <<; (2)20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【解析】 【分析】(1)解一元二次不等式求集合A 、B ,应用集合的交运算求交集即可.(2)根据必要不充分关系有B A ≠⊂,即可求a 的范围. (1)由题设,{|12}A x x =-<<,当1a =时{|13}B x x =<<, 所以{|12}A B x x =<<; (2)由题设,{|3}B x a x a =<<,且{|12}A x x =-<<, 若p 是q 的必要不充分条件,则B A ≠⊂,又a 为正实数,即320a a ≤⎧⎨>⎩,解得203a <≤,故a 的取值范围为20,3⎛⎤⎥⎝⎦.。
高中数学集合测试题(附答案和解析)一、单选题1.已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}3,4,5A =,{}2,3,4B =,则()U AB =( )A .{}1,3,5B .{}1,2,5C .{}1,5D .{}2,5 2.设集合{}22M x Z x =∈-<,则集合M 的真子集个数为( )A .16B .15C .8D .7 3.如图,已知集合{A =1-,0,1,2},{|128}x B x N +=∈<≤,则图中的阴影部分表示的集合为( )A .{1,2}B .{1-,0,3}C .{1-,3}D .{0,1,2} 4.已知集合{}1,2,3A =,{}20B x x =-<,则A B =( )A .{}1B .{}1,2C .{}0,1,2D .{}1,2,3 5.设集合{}|3,A x x x R =<∈,{}1,2,3B =,则A B =( )A .{}1B .{}1,2,3C .{}1,2D .{}1,0,1-6.已知集合{}20A x x =-≤≤,{}21B x x =>,则A B ⋃=( ) A .[)2,1--B .[]()2,01,-⋃+∞C .(](),01,-∞⋃+∞D .[)2,1-7.已知集合{}21A x x =<,{}e 2x B x =<,则A B =( ) A .()1,1- B .()1,ln 2- C .()0,ln 2 D .()ln 2,1 8.已知集合(){}30A x x x =-<,{}0,1,2,3B =,则A B ( )A .{}0,1,2,3B .{}0,1,2C .{}1,2,3D .{}1,2 9.已知集合11A x x x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭,{}log 4x y x =-,则A B =( ) A .{}41xx -<<∣ B .{}14x x -<< C .{}14x x << D .{}1x x ≥-10.已知集合{}21A x x =-<<,{}03B x x =≤≤,则A B ⋃=( )A .{}01x x ≤<B .{}23x x -<≤C .{}13x x <≤D .{}01x x <<11.已知集合1144A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,12B x a x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .[)0,∞+D .[)1,+∞12.已知集合{}22280,03x A x x x B x x -⎧⎫=--≤=≤⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋃=( ) A .{}42x x -≤≤B .{42x x -≤≤且3}x ≠-C .{}34x x -≤≤ D .{34}x x -<≤ 13.已知全集{}0,1,2,3,4,5U A B ==,(){}1,2,4U AB =,B =( ) A .{}0B .{}3,5C .{}0,3,5D .{}1,2,4 14.已知集合{|13}A x x =-<<,1,{}1,2B =-,则A B =( ) A .{}1,2B .{}1,1,2-C .{}0,1,2D .{}1,0,1,2,3- 15.下面给出的四类对象中,构成集合的是( ) A .某班视力较好的同学B .长寿的人C .π的近似值D .倒数等于它本身的数二、填空题16.已知(){}22,1,01M x y x y y =+=<≤,(){},,N x y y x b b R ==+∈,如果M N ≠∅,那么b 的取值范围是______.17.集合*83A x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭,用列举法可以表示为A =_________. 18.已知集合(){}(){},24,,5A x y x y B x y x y =-==+=∣∣,则A B 中元素个数为__________.19.某班有学生45人,参加了数学小组的学生有31人,参加了英语小组的学生有26人.已知该班每个学生都至少参加了这两个小组中的一个小组,则该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有___________人.20.若集合{}2210A x x x =-+=,{}210B x x =-=,则A ______B .(用符号“⊂”“=”或“⊃”连接)21.若集合{}3cos23,x A x x x R π==∈,{}21,B y y y R ==∈,则A B ⋂=_______. 22.设α:()124R m x m m +≤≤+∈;β:13x ≤≤.若β是α的充分条件,则实数m 的取值范围为______.23.某学校开设校本课程,高一(2110)班确定了数学类、英语类、历史类三个类别校本课程供班上的40名学生选择参加,且40名学生全部参与选择.其中只选数学类的有8人,只选英语类的有8人,只选历史类的有8人,既选数学类又选英语类的有7人,既选数学类又选历史类的有11人,既选英语类又选历史类的有8人,则三类课程都选择参加的有___________人.24.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}0,1,2,3A =,{}2,3,4B =,则A B ⋃=______.25.判断下列命题的真假:(1)集合{}1,2,3是集合{}1,2,3的真子集;( )(2){}1是集合{}1,2,3的元素;( )(3)2是集合{}1,2,3的子集;( )(4)满足{}{}00,1,2,3A 的集合A 的个数是322-个.( )三、解答题26.已知{}28200P x x x =--≤,非空集合{}11S x m x m =-≤≤+.若x P ∈是x S ∈的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.27.已知集合{}26A x x =-≤≤,{}11,0B x m x m m =-≤≤+>.(1)若A B A ⋃=,求实数m 的取值范围;(2)若x A ∈是x B ∈的充分条件,求m 的取值范围.28.已知函数2()327mx n h x x +=+为奇函数,||1)3x m k x ﹣()=( ,其中R m n ∈、 . (1)若函数h (x )的图象过点A (1,1),求实数m 和n 的值;(2)若m =3,试判断函数11()+()()f x h x k x =在[3x ∈+∞,)上的单调性并证明; (3)设函数()()(),39,3h x x g x k x x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,若对每一个不小于3的实数1x ,都恰有一个小于3的实数2x ,使得12g x g x ()=() 成立,求实数m 的取值范围.29.已知集合{}3A x a x a =≤≤+,{1B x x =<-或5}x >.(1)若A B =∅,求a 的取值范围;(2)若A B A =,求a 的取值范围.30.已知U =R ,{}2=160A x x -<,{}2=3180B x x x -++>,求A B ,A B .【参考答案】一、单选题1.B【解析】【分析】根据给定条件,利用交集、补集的定义直接计算作答.【详解】集合{}3,4,5A =,{}2,3,4B =,则{3,4}A B =,而全集{}1,2,3,4,5U =,所以(){1,2,5}U A B ⋂=. 故选:B2.D【解析】【分析】求出集合M 中的元素,再由子集的定义求解.【详解】由题意{|04}{1,2,3}M x Z x =∈<<=,因此其真子集个数为3217-=.故选:D .3.B【解析】【分析】由题知{}1,2,3B =,进而得{}1,2A B =,再求阴影部分表示的集合即可.【详解】解:解不等式128x <≤得03x <≤,所以{}1,2,3B =,因为{A =1-,0,1,2},所以{}1,2A B =所以,图中的阴影部分表示的集合为{}1,0,3-.故选:B4.A【解析】【分析】根据集合交集的概念及运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}{}202B x x x x =-<=<,又由{}1,2,3A =,根据集合交集的概念及运算,可得{}1A B ⋂=.故选:A.5.C【解析】【分析】求出集合A 的解集,取交集运算即可.【详解】因为{}|33A x x =-<<,{}1,2,3B =,所以{}1,2A B =.故选:C.6.C【解析】【分析】解不等式求得集合B ,由此求得A B .【详解】()()21,110x x x >+->,解得1x <-或1x >,所以()(),11,B =-∞-⋃+∞,所以(](),01,A B ⋃=-∞⋃+∞.故选:C7.B【解析】【分析】由已知,分别求解出集合A 、集合B 的范围,然后直接求解交集即可.【详解】 由已知,集合{}21A x x =<,即集合{}11A x x =-<<, 集合{}2x B x e =<,即集合{}ln 2B x x =<, 因为11ln ln 21ln e e-=<<=,所以A B ={}1ln 2x x -<<.故选:B.8.D【解析】【分析】先化简集合A ,继而求出A B .【详解】解:(){}{}30=03A x x x x x =-<<<,{}0,1,2,3B =,则A B ={}1,2.故选:D.9.B【解析】【分析】先求出集合A ,B ,再求两集合的交集即可【详解】 解:由11x x -<+得2101x x x ++>+, 因为210x x ++>恒成立,所以1x >-,即{}1A x x =>-.由函数2log y =4x <,即{}4B x x =<. 所以{}14A B x x ⋂=-<<.故选:B10.B【解析】【分析】根据集合的并集计算即可.【详解】{}21A x x =-<<,{}03B x x =≤≤{}|23A B x x ∴=-<≤,故选:B11.C【解析】【分析】解不等式求得集合A ,对a 进行分类讨论,根据B 是A 的子集列不等式,从而求得a 的取值范围. 【详解】1111111,,0,0,4444422x x x A ⎛⎫-<-<-<<<= ⎪⎝⎭,当12a ≥时,B =∅,满足B A ⊆. 当12a <时,由于B A ⊆,所以102a ≤<. 综上所述,a 的取值范围是[)0,∞+.故选:C12.D【解析】【分析】分别解一元二次不等式以及分式不等式得集合A ,B ,再进行并集运算即可.【详解】 因为{}{}228024A x x x x x =--≤=-≤≤,{}20323x B x x x x -⎧⎫=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭, 所以{}34A B x x ⋃=-<≤,故选:D.13.C【解析】【分析】根据条件可得1,2,4∈U B ,则1,2,4B ∉,结合条件即可得答案. 【详解】因为(){}1,2,4U A B =,所以1,2,4∈U B ,则1,2,4B ∉,又{}0,1,2,3,4,5U A B ==,所以0,3,5B ∈,即{}0,3,5B =.故选:C14.A【解析】【分析】根据交集运算求A B【详解】{|13}A x x =-<<,1,{}1,2B =-,{1,2}A B ∴=,故选:A15.D【解析】【分析】根据集合的定义分析判断即可.【详解】对于A ,视力较好不是一个明确的定义,故不能构成集合;对于B ,长寿也不是一个明确的定义,故不能构成集合;对于C ,π 的近似值没有明确近似到小数点后面几位,不是明确的定义,故不能构成集合;对于D ,倒数等于自身的数很明确,只有1和-1,故可以构成集合;故选:D.二、填空题16.(1,2⎤-⎦【解析】【分析】数形结合,进行求解.【详解】M 是以原点为圆心,1为半径的圆位于x 轴上方部分上的点,N 为直线y x b =+上的点,如图,当直线过点()1,0时,此时11b =-,当直线与半圆相切时,此时圆心到直线距离111bd ==+,解得:22b =±,因为直线与y 轴交点在y 轴正半轴,故22b =,由图可知:b 的取值范围是(1,2⎤-⎦.故答案为:(2-17.{1,2}##{2,1}【解析】【分析】根据集合元素属性特征进行求解即可.【详解】因为83N x *∈-,所以31,2,4,8-=x ,可得2,1,1,5=--x ,因为x N ∈,所以1,2x =,集合{1,2}A =.故答案为:{1,2}18.1【分析】利用交集的定义直接求解.【详解】∵集合(){},24A x y x y =-=∣,(){},5B x y x y =+=∣, ∴()(){}24,3,25x y A B x y x y ⎧⎫-=⎧⎪⎪⋂==⎨⎨⎬+=⎩⎪⎪⎩⎭, ∴A B 中元素个数为1.故答案为:1.19.12【解析】【分析】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,列方程求解即可.【详解】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,则31264512x =+-=. 故答案为:12.20.⊂【解析】【分析】先化简集合A 、B ,再去判断集合A 、B 间的关系即可解决.【详解】{}{}22101A x x x =-+==,{}{}2101,1B x x =-==-,则A B ⊂ 故答案为:⊂21.{}1【解析】【分析】易知{}1,1B =-,分别验证1,1-和集合A 的关系即可得结果.【详解】 因为{}{}21,1,1B y y y R ==∈=-,13cos 23π=,()13cos 23π--≠,即1A ∈,1A -∉, 所以{}1A B ⋂=,故答案为:{}1.22.102m -≤≤【解析】【分析】根据给定条件可得β所对集合包含于α所对集合,再利用集合的包含关系列式作答.令α所对集合为:{|124(R)}x m x m m +≤≤+∈,β所对集合为:{|13}x x ≤≤, 因β是α的充分条件,则必有{|13}{|124(R)}x x x m x m m ≤≤⊆+≤≤+∈,于是得11243m m +≤⎧⎨+≥⎩,解得102m -≤≤, 所以实数m 的取值范围为102m -≤≤. 故答案为:102m -≤≤ 23.5【解析】【分析】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解方程可求得结果【详解】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解得5x =.故答案为:524.{}0,1,4【解析】【分析】根据集合的运算法则计算.【详解】 由已知{4}A =,{0,1}B =,所以{0,1,4}A B =.故答案为:{0,1,4}.25. 假 假 假 真【解析】【分析】(1)利用真子集的定义即可判断.(2)由集合与集合的关系即可判断真假.(3)由元素与集合的关系即可判断真假.(4)由真子集的定义即可找到满足条件集合A 的个数.【详解】(1)因为{}1,2,3的真子集有{}{}{}{}{}{},1,2,3,1,2,1,3,2,3∅,所以{}1,2,3不是{}1,2,3真子集,命题为假命题.(2){}1是集合,因此不是{}1,2,3的元素,命题为假命题.(3)因为2是元素,因此不是{}1,2,3的子集,命题为假命题.(4)若{}0A ,所以集合A 中至少含有两个元素且其中一个必须为0,又因为{}0,1,2,3A ,所以集合A 可以从1,2,3中再选取一个元素、或者两个元素,所以满足条件的集合A 把∅和{}0,1,2,3去掉,所以满足条件集合A 的个数为322-个,命题为真命题. 故答案为:假;假;假;真三、解答题26.[]0,3.【解析】【分析】先解出集合P ,由x P ∈是x S ∈的必要不充分条件得出S P ,又S 为非空集合,解不等式求出m 的取值范围即可.【详解】由28200x x --≤,得210x -≤≤,∴{}210P x x =-≤≤.∵S 为非空集合,∴11m m -≤+,解得0m ≥. 又∵x P ∈是x S ∈的必要不充分条件,则S P , ∴12,110,m m -≥-⎧⎨+≤⎩且不能同时取等,解得3m ≤. 综上,m 的取值范围是[]0,3.27.(1)(0,3](2)[5,)+∞【解析】【分析】(1)根据A B A ⋃=,由B A 求解;(2)根据x A ∈是x B ∈的充分条件,由A B 求解.(1) 解:因为{}26A x x =-≤≤,{}11,0B x m x m m =-≤≤+>,且 A B A ⋃=,所以B A ,则01216m m m >⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩, 解得03m <≤,所以实数m 的取值范围是(0,3];(2)因为x A ∈是x B ∈的充分条件,所以A B ,则01216m m m >⎧⎪-≤-⎨⎪+≥⎩, 解得5m ≥,所以m 的取值范围是 [5,)+∞.28.(1)30,0m n ==(2)单调递增,证明见解析(3)(0,6)【解析】【分析】(1)运用奇函数的定义可得0n =,再由()h x 图象经过点(1,1),解方程可得m ; (2)39()3x f x x x-=++在[3,)∞+递增.运用单调性的定义,结合因式分解和指数函数的单调性,即可得证;(3)求得当3x 时,2()()273273mx m g x h x x x x ===++;当3x <时,||1()9()9()3x m g x k x -==⋅;分别讨论0m ,03m <<,3m ,运用基本不等式和函数的单调性,求得m 的范围.(1) 函数2()327mx n h x x +=+为奇函数, 可得()()h x h x -=-,即22327327mx n mx n x x -++=-++,则0n =, 由()h x 的图象过(1,1)A ,可得h (1)1=,即130m n +=, 解得30m =,故30,0m n ==;(2)3m =,可得39()3x f x x x -=++,[3,)x ∈+∞,()f x 在[3,)+∞ 上递增.证明:设123x x <,则123312121299()()33x x f x f x x x x x ---=++--- 12331221129()33x x x x x x x x ---=-⋅+-, 由123x x <,可得210x x ->,129x x >,1233330x x ---<,则12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,可得()f x 在[3,)∞+递增;(3)当3x 时,2()()273273mx m g x h x x x x===++;当3x <时,||1()9()9()3x m g x k x -==⋅.①0m 时,13x ∀时,1111()()0273m g x h x x x ==+;23x ∀<时,2||221()9()9)30(x m g x k x -==>⋅不满足条件,舍去;②当03m <<时,13x ∀≥时,1111()()(0273mg x h x x x ==∈+,]18m , 23x ∀<时,2||0x m -≥,2||221()9()9()(03x m g x k x -==⋅∈,9], 由题意可得(0,](018m ⊆,9],可得918m ,即162m ; 综上可得03m <<; ③当3m 时,13x ∀≥时,1111()()(0273mg x h x x x ==∈+,]18m , 23x ∀<时,2||30x m m ->-,2||221()9()9()(03x m g x k x -==⋅∈,319())3m -⋅, 由题意可得(0,](018m ⊆,319())3m -⋅, 可得5318m m -<,可令5()318x x H x -=-,则()H x 在R 上递减,(6)0H =, 故由5318m m -<,可得6m <,即36m <, 综上可得06m <<,所以m 的取值范围是(0,6).【点睛】本题考查函数的奇偶性和单调性的定义和运用,考查分类讨论思想方法和化简整理的运算能力,属于难题.29.(1)[]1,2-(2)()(),45,-∞-+∞【解析】【分析】(1)根据交集的定义,列出关于a 的不等式组即可求解;(2)由题意,A B ⊆,根据集合的包含关系列出关于a 的不等式组即可求解;(1) 解:∵{}3,{1A x a x a B x x =≤≤+=<-或5}x >,且A B =∅, ∴135a a ≥-⎧⎨+≤⎩,解得12a -≤≤, ∴a 的取值范围为[]1,2-;(2) 解:∵{}3,{1A x a x a B x x =≤≤+=<-或5}x >,且A B A =,∴A B ⊆,∴31a +<-或5a >,即4a或5a >, ∴a 的取值范围是()(),45,-∞-+∞.30.{}=34A B x x ⋂-<<,{}=46A B x x ⋃-<<【解析】【分析】先化简集合A 、B ,再去求A B 、A B 即可解决.【详解】{}{}2=16044A x x x x -<=-<< {}{}2=318036B x x x x x -++>=-<< 则{}{}{}=443634A B x x x x x x ⋂-<<⋂-<<=-<< {}{}{}=443646A B x x x x x x ⋃-<<⋃-<<=-<<。
高三数学集合的运算试题答案及解析1.满足,且的集合的个数是 .【答案】8【解析】由M∩{1,2,3}={1,2}可知1∈M,2∈M,3ÏM,其余4,5,6可能属于M也可能不属于M,各有2种情况,共23=8种可能,即M的个数为8.【考点】集合的运算2.设全集______.【答案】【解析】,所以答案应填:【考点】集合的运算.3.已知集合,,若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】,,,则,.【考点】集合的运算.4.(2011•山东)设集合 M={x|(x+3)(x﹣2)<0},N={x|1≤x≤3},则M∩N=()A.[1,2)B.[1,2]C.(2,3]D.[2,3]【答案】A【解析】∵M={x|(x+3)(x﹣2)<0}=(﹣3,2)N={x|1≤x≤3}=[1,3],∴M∩N=[1,2)故选A5.已知集合, ,则集合 ( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意,,所以.【考点】集合的运算.6.已知集合,则下列结论正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】,所以。
,,选D.7. 已知集合,,则 .【答案】【解析】依题意可得集合,集合.所以. 【考点】1.集合描述法表示.2.三角函数的值域.8. 已知集合,,若,则实数的取值范围是 . 【答案】 【解析】∵且,∴,∴.【考点】集合的概念.9. 设全集是实数集R ,,,则( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】∵,∴,故选A .【考点】集合的补集与交集运算.10. 设全集I =R ,已知集合M =,N ={x|x 2+x -6=0}.(1)求(∁I M)∩N ;(2)记集合A =(∁I M)∩N ,已知集合B ={x|a -1≤x≤5-a ,a ∈R},若B ∪A =A ,求实数a 的取值范围.【答案】(1){2}(2){a|a≥3}【解析】(1)∵M ={x|(x +3)2≤0}={-3},N ={x|x 2+x -6=0}={-3,2}, ∴∁I M ={x|x ∈R 且x≠-3},∴(∁I M)∩N ={2}.(2)A =(∁I M)∩N ={2},∵A ∪B =A ,∴B A ,∴B =或B ={2}, 当B =时,a -1>5-a ,∴a>3;当B ={2}时,解得a =3.综上所述,所求a 的取值范围为{a|a≥3}.11. 已知集合A ={m +2,2m 2+m},若3∈A ,则m =________. 【答案】-【解析】因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3,此时集合A 中有重复元素3,所以m =1不合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-或m =1(舍去),此时当m =-时,m +2=≠3满足题意.所以m =-.12. 设集合A ={x|x 2<4},B =.(1)求集合A∩B ;(2)若不等式2x 2+ax +b <0的解集为B ,求a ,b 的值. 【答案】(1) A∩B ={x|-2<x <1} (2) a =4,b =-6 【解析】A ={x|x 2<4}={x|-2<x <2}, B ==={x|-3<x <1},(1)A∩B ={x|-2<x <1};(2)因为2x 2+ax +b <0的解集为 B ={x|-3<x <1},所以-3和1为2x 2+ax +b =0的两根.故所以a=4,b=-6.13.若集合,,则 .【答案】【解析】因为,,所以.【考点】1.不等式的解法;2.集合的交集.14.已知集合,则集合等于( )A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,所以,或,所以集合.【考点】集合间的基本运算15.已知集合,下列结论成立的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】,,故选D.【考点】集合的运算.16.已知全集,集合,,那么()A.B.C.D.【答案】D【解析】,,,,故选D.【考点】1.集合的基本运算;2.一元二次不等式的解法17. 1.设集合,则等于()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵,∴.【考点】1、一元二次不等式的解法;2、交集运算.18.已知全集,设集合,集合,则为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,,,所以,故选C.【考点】1.对数函数的定义域;2.三角函数的值域;3.集合的补集与交集运算19.已知全集,集合,则为()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据全集,集合,则,又,所以,故选C.【考点】集合的基本运算.20.集合,,若,则的值为()A.0B.1C.2D.4【答案】D【解析】由,,可得.【考点】本小题主要考查集合的基本运算.21.若集合则中元素个数为()A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】D【解析】由A得,所以,得,由B得,即y=1、2、4,得,故.【考点】集合的运算、不等式解法.22.已知集合,,,,,则A.P=M B.Q=S C.S=T D.Q=M【答案】D【解析】因为,,,,所以.选D.【考点】集合的运算点评:本题考查集合的运算,解题的关键是能准确识别各集合的元素,属基础题.23.设集合,集合B为函数的定义域,则A.B.C.[1,2)D.(1,2]【答案】D【解析】根据题意,对于集合,利用指数函数的单调性得到。
专题一集合与常用逻辑用语1.1集合考点一集合及其关系1.(2013山东理,2,5分)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.1B.3C.5D.9答案C因为x∈A,y∈A,所以=0,=0或=0,=1或=0,=2或=1,=0或=1,=1或=1,=2或=2,=0或=2,=1或=2,=2,所以B={0,-1,-2,1,2},所以集合B中有5个元素,故选C.2.(2013江西文,2,5分)若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=()A.4B.2C.0D.0或4答案A若a=0,则A=Ø⌀,不符合要求;若a≠0,则Δ=a2-4a=0,得a=4,故选A.3.(2012课标理,1,5分)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为()A.3B.6C.8D.10答案D解法一:由x-y∈A及A={1,2,3,4,5}得x>y,当y=1时,x可取2,3,4,5,有4个;当y=2时,x可取3,4,5,有3个;当y=3时,x可取4,5,有2个;当y=4时,x可取5,有1个.故共有1+2+3+4=10(个),选D.解法二:因为A中元素均为正整数,所以从A中任取两个元素作为x,y,满足x>y的(x,y)即为集合B中的元素,故共有C52=10个,选D.4.(2011福建理,1,5分)i是虚数单位,若集合S={-1,0,1},则()A.i∈SB.i2∈SC.i3∈SD.2i∈S答案B i2=-1,-1∈S,故选B.5.(2015重庆理,1,5分)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=BB.A∩B=Ø⌀C.A⫋BD.B⫋A答案D∵A={1,2,3},B={2,3},∴A≠B,A∩B={2,3}≠Ø;又1∈A且1∉B,∴A不是B的子集,故选D.6.(2013课标Ⅰ理,1,5分)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则()A.A∩B=ØB.A∪B=RC.B⊆AD.A⊆B答案B化简A={x|x>2或x<0},而B={x|-5<x<5},所以A∩B={x|-5<x<0或2<x<5},A项错误;A∪B=R,B项正确;A与B没有包含关系,C项与D项均错误.故选B.7.(2012课标文,1,5分)已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则()A.A⫋BB.B⫋AC.A=BD.A∩B=Ø答案B A={x|-1<x<2},B={x|-1<x<1},则B⫋A,故选B.8.(2012大纲全国文,1,5分)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},D={x|x 是菱形},则()A.A⊆BB.C⊆BC.D⊆CD.A⊆D答案B由已知x是正方形,则x必是矩形,所以C⊆B,故选B.9.(2012湖北文,1,5分)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 的个数为()A.1B.2C.3D.4答案D A={1,2},B={1,2,3,4},所以满足条件的集合C的个数为24-2=22=4,即C={1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.故选D.评析本题考查集合之间的关系.10.(2016四川,1,5分)设集合A={x|-2≤x≤2},Z为整数集,则集合A∩Z中元素的个数是()A.3B.4C.5D.6答案C A中包含的整数元素有-2,-1,0,1,2,共5个,所以A∩Z中的元素个数为5.11.(2012天津文,9,5分)集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为.答案-3解析由|x-2|≤5,得-5≤x-2≤5,即-3≤x≤7,所以集合A中的最小整数为-3.12.(2013江苏,4,5分)集合{-1,0,1}共有个子集.答案8解析集合{-1,0,1}的子集有Ø,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1},{-1,0,1},共8个.评析本题考查子集的概念,忽视Ø是学生出错的主要原因.考点二集合的基本运算1.(2021北京,1,4分)已知集合A={x|-1<x<1},B={x|0≤x≤2},则A∪B=()A.{x|0≤x<1}B.{x|-1<x≤2}C.{x|1<x≤2}D.{x|0<x<1}答案B因为集合A={x|-1<x<1},B={x|0≤x≤2},所以用数轴表示两集合中元素如图,可知A∪B={x|-1<x≤2},故选B.2.(2021浙江,1,4分)设集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},则A∩B=()A.{x|x>-1}B.{x|x≥1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1≤x<2}答案D利用数轴可得A∩B={x|1≤x<2}.3.(2022浙江,1,4分)设集合A={1,2},B={2,4,6},则A∪B=()A.{2}B.{1,2}C.{2,4,6}D.{1,2,4,6}答案D由题意得A∪B={1,2,4,6}.故选D.4.(2022全国乙文,1,5分)集合M={2,4,6,8,10},N={x|-1<x<6},则M∩N=()A.{2,4}B.{2,4,6}C.{2,4,6,8}D.{2,4,6,8,10}答案A由题意知M∩N={2,4},故选A.5.(2022全国甲文,1,5分)设集合A={-2,-1,0,1,2},B=U0≤<A∩B=()A.{0,1,2}B.{-2,-1,0}C.{0,1}D.{1,2}答案A集合A中的元素只有0,1,2属于集合B,所以A∩B={0,1,2}.故选A.6.(2022全国乙理,1,5分)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁U M={1,3},则()A.2∈MB.3∈MC.4∉MD.5∉M答案A由题意知M={2,4,5},故选A.7.(2022新高考Ⅱ,1,5分)已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B=()A.{-1,2}B.{1,2}C.{1,4}D.{-1,4}答案B由|x-1|≤1得0≤x≤2,则B={x|0≤x≤2},∴A∩B={1,2},故选B.8.(2022北京,1,4分)已知全集U={x|-3<x<3},集合A={x|-2<x≤1},则∁U A=()A.(-2,1]B.(-3,-2)∪[1,3)C.[-2,1)D.(-3,-2]∪(1,3)答案D在数轴上作出全集U及集合A,如图所示,可知∁U A=(-3,-2]∪(1,3).故选D.易错警示:集合A中含有元素1,不含元素-2,故∁U A中含有元素-2,不含元素1,注意区间的开闭.9.(2022天津,1,5分)设全集U={-2,-1,0,1,2},集合A={0,1,2},B={-1,2},则A∩(∁U B)=()A.{0,1}B.{0,1,2}C.{-1,1,2}D.{0,-1,1,2}答案A∵U={-2,-1,0,1,2},B={-1,2},∴∁U B={-2,0,1},又A={0,1,2},∴A∩(∁U B)={0,1}.故选A.10.(2022新高考Ⅰ,1,5分)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N=()A.{x|0≤x<2}B.U13≤<2C.{x|3≤x<16}D.U13≤<16答案D由题意知M={x|0≤x<16},N=U≥M∩N=U13≤<16,故选D.11.(2022全国甲理,3,5分)设全集U={-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,2},B={x|x2-4x+3=0},则∁U(A∪B)=() A.{1,3} B.{0,3} C.{-2,1} D.{-2,0}答案D因为B={x|x2-4x+3=0}={1,3},所以A∪B={-1,1,2,3},所以∁U(A∪B)={-2,0},故选D. 12.(2021全国甲理,1,5分)设集合M={x|0<x<4},N=U13≤≤5,则M∩N=()A.U0<≤B.U13≤<4C.{x|4≤x<5}D.{x|0<x≤5}答案B<<4,≤5,得13≤x<4,故选B.13.(2021全国甲文,1,5分)设集合M={1,3,5,7,9},N={x|2x>7},则M∩N=()A.{7,9}B.{5,7,9}C.{3,5,7,9}D.{1,3,5,7,9}答案B解题指导:对可化简的集合,先化成最简形式;注意仔细审题,利用“∩”的含义,进行基本运算.解析N={x|2x>7}=U M∩N={5,7,9},故选B.易错警示:区分“∩”与“∪”.14.(2021新高考Ⅰ,1,5分)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}答案B在数轴上表示出集合A,如图,由图知A∩B={2,3}.15.(2021全国乙理,2,5分)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=()A.ØB.SC.TD.Z答案C解题指导:首先结合集合S、T的元素特征得到T⫋S,然后依据集合的交集运算得出结果.解析依题知T⫋S,则S∩T=T,故选C.16.(2021全国乙文,1,5分)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M∪N)=()A.{5}B.{1,2}C.{3,4}D.{1,2,3,4}答案A解题指导:先求M∪N,再求∁U(M∪N),即可得出结果.解析由题意得M∪N={1,2,3,4},则∁U(M∪N)={5},故选A.易错警示学生易因混淆交集和并集的运算而出错.17.(2020新高考Ⅰ,1,5分)设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B=()A.{x|2<x≤3}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|1<x<4}答案C已知A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},在数轴上表示出两个集合,由图易知A∪B={x|1≤x<4}.故选C.18.(2020新高考Ⅰ,5,5分)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是() A.62% B.56% C.46% D.42%答案C用Venn图表示学生参加体育锻炼的情况,A+B表示喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例,B+C表示喜欢足球的学生数占该校学生总数的比例,A+B+C表示喜欢足球或游泳的学生数占该校学生总数的比例,即A+B=82%,B+C=60%,A+B+C=96%,B表示既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例,故B=82%+60%-96%=46%.故选C.19.(2020北京,1,4分)已知集合A={-1,0,1,2},B={x|0<x<3},则A∩B=()A.{-1,0,1}B.{0,1}C.{-1,1,2}D.{1,2}答案D集合A与集合B的公共元素为1,2,由交集的定义知A∩B={1,2},故选D.20.(2019课标Ⅱ理,1,5分)设集合A={x|x2-5x+6>0},B={x|x-1<0},则A∩B=()A.(-∞,1)B.(-2,1)C.(-3,-1)D.(3,+∞)答案A本题考查了集合的运算;以集合的交集为载体,考查运算求解能力,旨在考查数学运算的素养要求.由题意得A={x|x<2或x>3},B={x|x<1},∴A∩B={x|x<1}.21.(2019课标Ⅱ文,1,5分)已知集合A={x|x>-1},B={x|x<2},则A∩B=()A.(-1,+∞)B.(-∞,2)C.(-1,2)D.Ø答案C本题主要考查集合的交集运算;考查数学运算的核心素养.∵A={x|x>-1},B={x|x<2},∴A∩B={x|-1<x<2},即A∩B=(-1,2).故选C.22.(2019课标Ⅲ理,1,5分)已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2≤1},则A∩B=()A.{-1,0,1}B.{0,1}C.{-1,1}D.{0,1,2}答案A本题考查集合的运算,通过集合的不同表示方法考查学生对知识的掌握程度,考查了数学运算的核心素养.由题意可知B={x|-1≤x≤1},又∵A={-1,0,1,2},∴A∩B={-1,0,1},故选A.23.(2019北京文,1,5分)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|x>1},则A∪B=()A.(-1,1)B.(1,2)C.(-1,+∞)D.(1,+∞)答案C本题主要考查集合的并集运算,考查学生运算求解的能力,考查的核心素养是数学运算.∵A={x|-1<x<2},B={x|x>1},∴A∪B={x|x>-1},故选C.A)∩B=()24.(2019浙江,1,4分)已知全集U={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1},则(∁UA.{-1}B.{0,1}C.{-1,2,3}D.{-1,0,1,3}答案A本题考查补集、交集的运算;旨在考查学生的运算求解的能力;以列举法表示集合为背景体现数学运算的核心素养.∵∁U A={-1,3},∴(∁U A)∩B={-1},故选A.25.(2018课标Ⅰ文,1,5分)已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=()A.{0,2}B.{1,2}C.{0}D.{-2,-1,0,1,2}答案A本题主要考查集合的基本运算.∵A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},∴A∩B={0,2},故选A.26.(2018课标Ⅱ文,2,5分)已知集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{3}B.{5}C.{3,5}D.{1,2,3,4,5,7}答案C本题主要考查集合的运算.由题意得A∩B={3,5},故选C.27.(2018课标Ⅲ理,1,5分)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2}答案C本题考查集合的运算.∵A={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={1,2},故选C.28.(2018北京理,1,5分)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1}B.{-1,0,1}C.{-2,0,1,2}D.{-1,0,1,2}答案A本题主要考查集合的运算.化简A={x|-2<x<2},∴A∩B={0,1},故选A.29.(2018天津文,1,5分)设集合A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},C={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=()A.{-1,1}B.{0,1}C.{-1,0,1}D.{2,3,4}答案C本题主要考查集合的运算.由题意得A∪B={1,2,3,4,-1,0},∴(A∪B)∩C={1,2,3,4,-1,0}∩{x∈R|-1≤x<2}={-1,0,1}.故选C.A=()30.(2018浙江,1,4分)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁UA.Ø⌀B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}答案C本题考查集合的运算.∵U={1,2,3,4,5},A={1,3},∴∁U A={2,4,5}.31.(2017课标Ⅱ理,2,5分)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,-3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}答案C本题主要考查集合的运算.∵A∩B={1},∴1∈B,∴1-4+m=0,∴m=3.由x2-4x+3=0,解得x=1或x=3.∴B={1,3}.经检验符合题意.故选C.32.(2017课标Ⅰ文,1,5分)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则()A.A∩B=<B.A∩B=ØC.A∪B=<D.A∪B=R答案A本题考查集合的运算.由3-2x>0得x<32,则B=<所以A∩B=<故选A.33.(2017课标Ⅱ文,1,5分)设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=()A.{1,2,3,4}B.{1,2,3}C.{2,3,4}D.{1,3,4}答案A本题考查集合的并集.A∪B={1,2,3}∪{2,3,4}={1,2,3,4}.故选A.34.(2017课标Ⅲ文,1,5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.4答案B因为集合A和集合B有共同元素2,4,所以A∩B={2,4},所以A∩B中元素的个数为2.35.(2017天津理,1,5分)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=()A.{2}B.{1,2,4}C.{1,2,4,6}D.{x∈R|-1≤x≤5}答案B本题主要考查集合的表示和集合的运算.因为A={1,2,6},B={2,4},所以A∪B={1,2,4,6},又C={x∈R|-1≤x≤5},所以(A∪B)∩C={1,2,4}.故选B.36.(2017北京理,1,5分)若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=()A.{x|-2<x<-1}B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1}D.{x|1<x<3}答案A本题考查集合的交集运算,考查运算求解能力.由集合的交集运算可得A∩B={x|-2<x<-1},故选A.37.(2017北京文,1,5分)已知全集U=R,集合A={x|x<-2或x>2},则∁A=()UA.(-2,2)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.[-2,2]D.(-∞,-2]∪[2,+∞)答案C本题考查集合的补集运算.根据补集的定义可知,∁U A={x|-2≤x≤2}=[-2,2].故选C.38.(2016课标Ⅰ理,1,5分)设集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2x-3>0},则A∩B=()A.−3,−B.C.1,3答案D因为A={x|x2-4x+3<0}={x|1<x<3},B=>所以A∩B={x|1<x<3}∩>=< x<3.故选D.思路分析通过不等式的求解分别得出集合A和集合B,然后根据交集的定义求得A∩B的结果,从而得出正确选项.方法总结集合的运算问题通常是先化简后运算,可借助数轴或韦恩图解决.39.(2016课标Ⅱ理,2,5分)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=()A.{1}B.{1,2}C.{0,1,2,3}D.{-1,0,1,2,3}答案C由(x+1)(x-2)<0⇒-1<x<2,又x∈Z,∴B={0,1},∴A∪B={0,1,2,3}.故选C.40.(2016课标Ⅲ理,1,5分)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=()A.[2,3]B.(-∞,2]∪[3,+∞)C.[3,+∞)D.(0,2]∪[3,+∞)答案D S={x|(x-2)(x-3)≥0}={x|x≤2或x≥3},在数轴上表示出集合S,T,如图所示:由图可知S∩T=(0,2]∪[3,+∞),故选D.评析本题主要考查了集合的运算,数轴是解决集合运算问题的“利器”.41.(2016课标Ⅰ文,1,5分)设集合A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},则A∩B=()A.{1,3}B.{3,5}C.{5,7}D.{1,7}答案B∵A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},∴A∩B={3,5},故选B.42.(2016课标Ⅱ文,1,5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=()A.{-2,-1,0,1,2,3}B.{-2,-1,0,1,2}C.{1,2,3}D.{1,2}答案D由已知得B={x|-3<x<3},∵A={1,2,3},∴A∩B={1,2},故选D.B=()43.(2016课标Ⅲ文,1,5分)设集合A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},则∁AA.{4,8}B.{0,2,6}C.{0,2,6,10}D.{0,2,4,6,8,10}答案C由补集定义知∁A B={0,2,6,10},故选C.44.(2016天津理,1,5分)已知集合A={1,2,3,4},B={y|y=3x-2,x∈A},则A∩B=()A.{1}B.{4}C.{1,3}D.{1,4}答案D由题易知B={1,4,7,10},所以A∩B={1,4},故选D.45.(2016山东理,2,5分)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=()A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)答案C∵A=(0,+∞),B=(-1,1),∴A∪B=(-1,+∞).故选C.Q)=()46.(2016浙江,1,5分)已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁RA.[2,3]B.(-2,3]C.[1,2)D.(-∞,-2]∪[1,+∞)答案B∵Q=(-∞,-2]∪[2,+∞),∴∁R Q=(-2,2),∴P∪(∁R Q)=(-2,3],故选B.47.(2015课标Ⅱ,1,5分)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B=()A.{-1,0}B.{0,1}C.{-1,0,1}D.{0,1,2}答案A因为B={x|(x-1)(x+2)<0}={x|-2<x<1},A={-2,-1,0,1,2},故A∩B={-1,0}.选A.48.(2015课标Ⅰ文,1,5分)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5B.4C.3D.2答案D由已知得A={2,5,8,11,14,17,…},又B={6,8,10,12,14},所以A∩B={8,14}.故选D.49.(2015课标Ⅱ文,1,5分)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=()A.(-1,3)B.(-1,0)C.(0,2)D.(2,3)答案A因为A=(-1,2),B=(0,3),所以A∪B=(-1,3),故选A.50.(2015陕西文,1,5分)设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N=()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1)D.(-∞,1]答案A由题意知M={0,1},N={x|0<x≤1},所以M∪N=[0,1].故选A.51.(2014课标Ⅰ理,1,5分)已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=()A.[-2,-1]B.[-1,2)C.[-1,1]D.[1,2)答案A由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合A={x|x≤-1或x≥3},又集合B={x|-2≤x<2},所以A∩B={x|-2≤x≤-1},故选A.52.(2014课标Ⅱ理,1,5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2}答案D由已知得N={x|1≤x≤2},∵M={0,1,2},∴M∩N={1,2},故选D.53.(2014课标Ⅱ文,1,5分)已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x-2=0},则A∩B=()A.⌀B.{2}C.{0}D.{-2}答案B∵集合A={-2,0,2},B={x|x2-x-2=0}={2,-1},∴A∩B={2},故选B.54.(2013课标Ⅱ理,1,5分)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}答案A化简得M={x|-1<x<3},所以M∩N={0,1,2},故选A.55.(2013课标Ⅰ文,1,5分)已知集合A={1,2,3,4},B={x|x=n2,n∈A},则A∩B=()A.{1,4}B.{2,3}C.{9,16}D.{1,2}答案A∵B={x|x=n2,n∈A}={1,4,9,16},∴A∩B={1,4},故选A.56.(2013课标Ⅱ文,1,5分)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}答案C由题意得M∩N={-2,-1,0}.选C.57.(2013上海理,15,5分)设常数a∈R,集合A={x|(x-1)(x-a)≥0},B={x|x≥a-1},若A∪B=R,则a的取值范围为()A.(-∞,2)B.(-∞,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)答案B当a=1时,集合A=R,满足A∪B=R.当a>1时,A=(-∞,1]∪[a,+∞),由A∪B=R,得a-1≤1,所以1<a≤2;当a<1时,A=(-∞,a]∪[1,+∞),由A∪B=R,得a-1≤a,所以a<1.综上所述,a≤2.58.(2012大纲全国理,2,5分)已知集合A={1,3,},B={1,m},A∪B=A,则m=()A.0或3B.0或3C.1或3D.1或3答案B由A∪B=A得B⊆A,则m∈A,所以有m=或m=3,所以m=3或m=1或m=0,又由集合中元素的互异性知m≠1,故选B.59.(2011课标文,1,5分)已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有()A.2个B.4个C.6个D.8个答案B由题意得P=M∩N={1,3},∴P的子集为⌀,{1},{3},{1,3},共4个,故选B.M=⌀,则M∪N=() 60.(2011辽宁理,2,5分)已知M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,若N∩∁IA.MB.NC.ID.⌀答案A∵N∩∁I M=⌀,∴N⊆M.又M≠N,∴N⫋M,∴M∪N=M.故选A.61.(2020江苏,1,5分)已知集合A={-1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=.答案{0,2}解析∵A={-1,0,1,2},B={0,2,3},∴A∩B={0,2}.62.(2018江苏,1,5分)已知集合A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8},那么A∩B=.答案{1,8}解析本题考查集合的运算.∵A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8},∴A∩B={1,8}.。
高中数学集合测试题(含答案和解析)一、单选题1.定义集合,A B 的一种运算:2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==-∈∈,若{}1,0A =-,{}1,2B =,则A B ⊗中的元素个数为( )A .1B .2C .3D .42.设集合104x A x x ⎧⎫+=≤⎨⎬-⎩⎭,{}1e ,R x B y y x ==-∈,R 为实数集,则()R A B ⋃=( )A .{1x x <-或}1x ≥B .{1x x ≤-或}1x >C .{}4x x ≥D .{}4x x > 3.已知集合{1A x x =≤-或}2x >,则R A =( ). A .{}12x x -≤<B .{}12x x -<≤C .{}12x x -<<D .{1A x x =<-或}2x ≥4.设全集{2,1,0,1,2}U =--,集合{}{}1,0,1sin ,cos0M N π=-=,,则{1}-=( ) A .M N ⋂B .()U M NC .()U N M ⋂D .()()U U M N5.设S 是整数集Z 的非空子集,如果任意的,a b S ∈,有ab S ∈,则称S 关于数的乘法是封闭的.若T 、V 是Z 的两个没有公共元素的非空子集,T V ⋃=Z .若任意的,,a b c T ∈,有abc T ∈,同时,任意的,,x y z V ∈,有xyz V ∈,则下列结论恒成立的是( ) A .T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的B .T 、V 中至多有一个关于乘法是封闭的C .T 、V 中有且只有一个关于乘法是封闭的D .T 、V 中每一个关于乘法都是封闭的6.非空集合{|03}A x N x =∈<<,2{|10,}B y N y my m R =∈-+<∈,A B A B =,则实数m 的取值范围为( )A .510,23⎛⎤ ⎥⎝⎦B .170,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .102,3⎛⎤ ⎥⎝⎦D .517,24⎛⎤ ⎥⎝⎦7.已知集合{1,1},{0,1}A B =-=,设集合{,,}C z z x y x A y B ==+∈∈∣,则下列结论中正确的是( )A .A C ⋂=∅B .AC A ⋃= C .B C B =D .A B C =8.已知集合{}{}1,(2)0A x x B x x x =<=-<,则A B ⋃=( )A .(0,1)B .(1,2)C .(,2)-∞D .(0,)+∞9.已知集合{}220A x x x =->,{}0,1B =,则()R A B ⋂=( ) A .[]0,1 B .{}0,1 C .[]0,2 D .{}0,1,210.已知集合{|4}A x x =<,{0,1,2,3,4}B =,则A B =( )A .{0,1,2}B .{1,2,3}C .{2,3}D .{0,1,2,3}11.已知集合{}2,3,4A =,{}28120B x Z x x =∈-+<,则A B 中元素的个数是( ) A .4 B .5 C .6 D .712.已知集合{}220M x x x =∈-≤Z ,{}N x x a =≥,若M N ⋂有且只有2个元素,则a 的取值范围是( )A .(]0,1B .[]0,1C .(]0,2D .(,1]-∞13.设全集U =R .集合{A x y ==∣,则U A ( ) A .()(),12,-∞-+∞ B .[]1,2-C .(][),12,-∞-⋃+∞D .()1,2- 14.若集合{}{}22,3,|560,A B x x x ==-+=则A B =( )A .{2,3}B .∅C .2D .2,315.已知集合1|2,[,4]2x A x B a a ⎧⎫=>=+⎨⎬⎩⎭,若(]1,2A B =-,则=a ( ) A .2 B .1- C .2- D .5-二、填空题16.某班有39名同学参加数学、物理、化学课外研究小组,每名同学至多参加两个小组.已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参见数学和化学小组有多少人__________.17.若A ={}(,)21x y y x =-,B ={}2(,)x y y x =,则A B =____________ 18.设全集{}0,1,2U =,集合{}0,1A =,在U A ______19.已知A ,B 为非空集,I 为全集,且A B ≠,用适当的符号填空:(1)A B ______A B ; (2)A ______()I A A ⋃;(3)A B ______A ; (4)∅______A B ;(5)A A ⋂______A A ⋃; (6)A ∅______A ;(7)A ∅____()I A A ⋂____∅; (8)A B ____A ____A B .20.已知集合(){}(){},24,,5A x y x y B x y x y =-==+=∣∣,则A B 中元素个数为__________.21.立德中学有35人参加“学党史知识竞赛”若答对第一题的有20人,答对第二题的有16人,两题都答对的有6人,则第一、二题都没答对的有___人.22.设集合21|,|32A x m x m B x n x n ⎧⎫⎧⎫=≤≤+=-≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,且,A B 都是集合{}|01x x ≤≤的子集,如果把b a -叫作集合{}|≤≤x a x b 的“长度”,那么集合A B 的“长度”的最小值是___________.23.若集合{}|23A x x =-<<,{}|2B x x =>,则A B =______.24.若实数2a =,集合{}|13B x x =-<<,则a 与B 的关系是______.25.若集合{}|21A x x =-<≤,{}|13B x x =<≤,{}|2C x x =>,则()A B C =______.三、解答题26.对于任意的*n N ∈,记集合{1,2,3,,}n E n =,,n n n P x x a E b E ⎧⎫==∈∈⎨⎬⎩⎭,若集合A 满足下列条件:①n A P ⊆;②12,x x A ∀∈,且12x x ≠,不存在*N k ∈,使212x x k +=,则称A 具有性质Ω.如当2n =时,2{1,2}E =,2P ⎧=⎨⎩,112,x x P ∀∈,且12x x ≠,不存在*N k ∈,使212x x k +=,所以2P 具有性质Ω.(1)写出集合3P ,4P 中的元素个数,并判断3P 是否具有性质Ω.(2)证明:不存在A 、B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =⋃.(3)若存在A 、B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =⋃,求n 的最大值.27.已知:20,:40p x q ax ->->其中R a ∈.(1)若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围;(2)若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.28.记函数()()2lg 4f x x x =-的定义域为集合M ,函数()()213x g x x =<<的值域为N .求:(1)M ,N ;(2)M N ⋂,M N ⋃.29.已知集合{}22A x a x a =-≤≤+,{|1B x x =≤或4}x ≥,U =R .(1)当3a =时,求A B ,()U A B ⋃;(2)若A B =∅,求实数a 的取值范围.30.已知集合{}2,12x A y y x ==-≤≤,集合{}1ln 2B x x =<≤,集合{}22320,0C x x ax a a =-+≤>. (1)求A B ;(2)若C A ⊆,求实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题1.C【解析】【分析】根据集合的新定义确定集合中的元素.【详解】因为2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==-∈∈,{}1,0A =-,{}1,2B =,所以{0,1,2}A B ⊗=--,故集合A B ⊗中的元素个数为3,故选:C.2.C【解析】【分析】先求出集合A ,B ,再求两集合的并集,然后再求其补集【详解】 由104x x +≤-,得(1)(4)040x x x +-≤⎧⎨-≠⎩,解得14x -≤<, 所以{}14A x x =-≤<,因为当R x ∈时,e 0x >,所以1e 1x -<,所以{}1B y y =<, 所以{}4A B x x ⋃=<,所以(){}R 4A B x x ⋃=≥,故选:C3.B【解析】【分析】利用补集的概念求解R A . 【详解】 因为{1A x x =≤-或}2x >,所以R A ={}12x x -<≤,故选:B4.B【解析】【分析】化简集合N ,然后由集合的运算可得.【详解】 {}sin ,cos0}0,1 {N π==,{}2,1,2,U N ∴=--{}()1U MN ∴=- 故选:B.5.A【解析】【分析】本题从正面解比较困难,可运用排除法进行作答.考虑把整数集Z 拆分成两个互不相交的非空子集T 、V 的并集,如T 为奇数集,V 为偶数集,或T 为负整数集,V 为非负整数集进行分析排除即可.【详解】若T 为奇数集,V 为偶数集,满足题意,此时T 与V 关于乘法都是封闭的,排除B 、C ; 若T 为负整数集,V 为非负整数集,也满足题意,此时只有V 关于乘法是封闭的,排除D ;从而可得T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的,A 正确.故选:A .6.A【解析】【分析】由题知{}1,2A B ==,进而构造函数()21f x x mx =-+,再根据零点存在性定理得()()()302010f f f ⎧≥⎪<⎨⎪<⎩,解不等式即可得答案. 【详解】解:由题知{}0{|}13,2A x N x =∈<=<,因为A B A B =,所以A B =,所以{}2{|10,}1,2B y N y my m R =∈-+<∈=,故令函数()21f x x mx =-+,所以,如图,结合二次函数的图像性质与零点的存在性定理得:()()()302010f f f ⎧≥⎪<⎨⎪<⎩,即103052020m m m -≥⎧⎪-<⎨⎪-<⎩,解得51023m <≤, 所以,实数m 的取值范围为510,23⎛⎤ ⎥⎝⎦. 故选:A7.C【解析】【分析】由题意得{1,0,1,2}C =-,再由交集和并集运算求解即可.【详解】由题意可知,{1,0,1,2}C =-,{1,1}A C ⋂=-,{}1,0,1,2A C C ⋃=-=,{0,1},{1,0,1}B C B A B C ⋂==⋃=-≠.故选:C8.C【解析】【分析】求出集合B ,由并集的定义即可求出答案.【详解】因为{}{}(2)002B x x x x x =-<=<<,则}{2A B x x ⋃=<.故选:C.9.B【解析】【分析】化简集合A ,求出R A 后,再根据交集的概念运算可得解. 【详解】{}220A x x x =->{|0x x =<或2}x >,R {|02}A x x =≤≤,所以()R {0,1}A B =.故选:B10.D【解析】【分析】根据集合交集运算方法计算即可.【详解】因为{|4}A x x =<,{0,1,2,3,4}B =,∴A B ={0,1,2,3}.故选:D.11.A【解析】【分析】求出集合B ,再根据并集的定义即可求出答案.【详解】{}()(){}{}{}28120260263,4,5B x Z x x x Z x x x Z x =∈-+<=∈--<=∈<<=, 所以{}2,3,4,5A B ⋃=.所以A B 中元素的个数是4.故选:A.12.A【解析】【分析】求出集合M ,根据M N ⋂有且只有2个元素即可求出a 的范围.【详解】{}(){}{}220|200,1,2M x x x x x x =∈-≤=∈-≤=Z Z , ∵M N ⋂有且只有2个元素,∴0<a ≤1.故选:A.13.D【解析】【分析】根据二次根式的性质,结合一元二次不等式的解法、补集的定义进行求解即可.【详解】因为{[2,)(,1]A x y ===+∞-∞-∣,所以U A ()1,2-,故选:D14.A【解析】【分析】依据交集定义去求A B 即可.【详解】{}{}2|560=2,3B x x x =-+=则{}{}{}2,32,32,3A B ⋂=⋂=,故选:A .15.C【解析】【分析】求出集合A 的解集,由(]1,2A B =-,列出满足题意的关系式求解即可得答案.【详解】 解:因为{}{}11|2|22|1(1,)2x x A x x x x -⎧⎫=>=>=>-=-+∞⎨⎬⎩⎭,[,4]B a a =+, 又(1,2]A B ⋂=-,所以421a a +=⎧⎨≤-⎩,即2a =-, 故选:C.二、填空题16.5【解析】【分析】设参加数学、物理、化学小组的同学组成的集合分别为A ,B 、C ,根据容斥原理可求出结果.【详解】设参加数学、物理、化学小组的同学组成的集合分别为A ,B 、C ,同时参加数学和化学小组的人数为x ,因为每名同学至多参加两个小组,所以同时参加三个小组的同学的人数为0,如图所示:由图可知:20654939x x x -+++++-=,解得5x =,所以同时参加数学和化学小组有5人.故答案为:5.17.{(1,1)}【解析】【分析】由集合中的条件组成方程组求解可得.【详解】将21y x =-代入2y x ,得2210x x -+=,解得1x =,则211y =-=,所以{(1,1)}A B =.故答案为:{(1,1)} 18.{2}【解析】【分析】利用集合的补运算求U A 即可. 【详解】由{}0,1,2U =,{}0,1A =,则{2}U A =.故答案为:{2}.19. ⊆ ⊆ ⊆ ⊆ = = = = ⊆ ⊆【解析】【分析】根据集合的交集,并集,补集的性质及子集、集合相等的概念求解.【详解】由交集,并集,补集的运算及性质,结合子集、集合相等求解,直接写出答案即可. 故答案为:⊆,⊆,⊆,⊆,=,=,=,=,⊆,⊆ 20.1【解析】【分析】利用交集的定义直接求解.【详解】∵集合(){},24A x y x y =-=∣,(){},5B x y x y =+=∣, ∴()(){}24,3,25x y A B x y x y ⎧⎫-=⎧⎪⎪⋂==⎨⎨⎬+=⎩⎪⎪⎩⎭, ∴A B 中元素个数为1.故答案为:1.21.5【解析】【分析】集合元素计算,只对第一题,只对第二题,二题都答对和二题都不对,总数为35人.【详解】设第一、二题都没答对的有x 人,则()()206166635x -+-++= ,所以5x =故答案为:522.16【解析】【分析】根据“长度”定义确定集合,A B 的“长度”,由A B “长度”最小时,两集合位于集合[]0,1左右两端即可确定结果.【详解】由题可知,A 的长度为23 ,B 的长度为12, ,A B 都是集合{|01}x x ≤≤的子集, 当A B 的长度的最小值时,m 与n 应分别在区间[]0,1的左右两端,即0,1m n ==,则|0,213|12A x x B x x ⎧⎫⎧⎫=≤≤=≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 故此时1223A B x x ⎧⎫⋂=≤≤⎨⎬⎩⎭的长度的最小值是:211326-=. 故答案为:16 23.{}|23x x <<##()2,3【解析】【分析】由交集运算可直接求解.【详解】因为{}|23A x x =-<<,{}|2B x x =>,则{}|23A B x x =<<.故答案为:{}|23x x <<24.a B ∈【解析】【分析】根据元素与集合关系即可判断.【详解】因为2a =,满足123-<<,所以a B ∈.故答案为:a B ∈.25.{}|23x x <≤【解析】【分析】先求得A B ,然后求得()A B C .【详解】{}23A B x x =|-<≤,()A B C ={}|23x x <≤.故答案为:{}|23x x <≤三、解答题26.(1)3P ,4P 中的元素个数分别为9,14,3P 不具有性质Ω.(2)证明见解析(3)14【解析】【分析】(1)由已知条件能求出集合3P ,4P 中的元素个数,并判断出3P 不具有性质Ω. (2)假设存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.其中15{1E =,2,3,⋯,15},从而1A B ∈,由此推导出与A 具有性质Ω矛盾.从而假设不成立,即不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.(3)当15n 时,不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =.14n =,根据1b =、4b =、9b =分类讨论,能求出n 的最大值为14.(1)解: 对于任意的*n N ∈,记集合{1n E =,2,3,⋯,}n ,,n n n P x x a E b E ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭.当3n =时{}31,2,3E =,3P ⎧=⎨⎩; 当4n =时{}41,2,3,4E =,413,22P ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,∴集合3P ,4P 中的元素个数分别为9,14,集合A 满足下列条件:①n A P ⊆;②1x ∀,2x A ∈,且12x x ≠,不存在*k N ∈,使212x x k +=,则称A 具有性质Ω,因为31P ∈,33P ∈,2132+=,*2∈N ,不符合题意,3P ∴不具有性质Ω.(2)证明:假设存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.其中15{1E =,2,3,⋯,15}.因为151E ∈,所以1A B ∈,不妨设1A ∈.因为2132+=,所以3A ∉,3B ∈.同理6A ∈,10B ∈,15A ∈.因为21154+=,这与A 具有性质Ω矛盾.所以假设不成立,即不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.(3)解:因为当15n 时,15n E P ⊆,由(2)知,不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =.若14n =,当1b =时,1414x x a E E ⎧⎫∈=⎨⎬⎩⎭, 取1{1A =,2,4,6,9,11,13},1{3B =,5,7,8,10,12,14},则1A ,1B 具有性质Ω,且11A B =∅,使1411E A B =.当4b =时,集合14x x a E ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭中除整数外,其余的数组成集合为13513{,,,,}2222⋯, 令215911{,,,}2222A =,23713{,,}222B =, 则2A ,2B 具有性质Ω,且22A B =∅,使2213513{,,,,}2222A B ⋯=. 当9b =时,集14x x a E ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭中除整数外,其余的数组成集合12457810111314{,,,,,,,,,}3333333333, 令31451013{,,,,}33333A =,32781114{,,,,}33333B =. 则3A ,3B 具有性质Ω,且33A B =∅,使3312457810111314{,,,,,,,,,}3333333333A B =. 集合1414,,1,4,9C x x a E b E b ⎧⎫==∈∈≠⎨⎬⎩⎭中的数均为无理数, 它与14P 中的任何其他数之和都不是整数,因此,令123A A A A C =,123B B B B =,则A B =∅,且14P A B =. 综上,所求n 的最大值为14.27.(1)(2,)+∞(2)[0,2)【分析】(1)由题意可得A ⫋B ,所以0,42,a a>⎧⎪⎨<⎪⎩从而可求出实数a 的取值范围, (2)由题意可得B ⫋A ,然后分a =0,a >0和a <0三种情况求解即可(1)设命题p :A ={x |x -2>0},即p :A ={x |x >2},命题q :B ={x |ax -4>0},因为p 是q 的充分不必要条件,所以A ⫋B ,. 即0,42,a a>⎧⎪⎨<⎪⎩解得a >2 所以实数a 的取值范围为(2,)+∞(2)由(1)得p :A ={x |x >2},q :B ={x |ax -4>0},因为p 是q 的必要不充分条件,所以B ⫋A ,①当a =0时,B =∅,满足题意;②当a >0时,由B ⫋A ,得4a .>2,即0<a <2;.③当a <0时,显然不满足题意.综合①②③得,实数a 的取值范围为[0,2)28.(1)()0,4M =,()2,8N =(2)(2,4)M N ⋂=,(0,8)M N ⋃=【解析】【分析】(1)根据函数的解析式结合对数函数的性质,可求得集合 M ,利用指数函数的单调性,可求得集合N ;(2)根据集合的交集以及并集运算,可求得答案.(1)由函数()()2lg 4f x x x =-可得240x x -> , 即04x << ,故(0,4)M =,由函数()()213x g x x =<< 可得28y << ,即(2,8)N =;(2)由(1)可知:(0,4)(2,8)(2,4)M N ==,(0,4)(2,8)(0,8)M N ==.29.(1){11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤,(){}15U A B x x ⋃=-≤≤(2)(),1-∞【分析】(1)将3a =代入集合A 中确定出A ,求出A 与B 的交集,求出B 的补集,求出A 与B 补集的并集即可;(2)由A 与B 以及两集合的交集为空集,对a 进行分类讨论,把分类结果求并集,即可求出结果.(1)将3a =代入集合A 中的不等式得:{}15A x x =-≤≤, ∵{|1B x x =≤或4}x ≥, ∴{11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤,{}14U B x x =<<, 则(){}15U A B x x ⋃=-≤≤;(2)∵{}22A x a x a =-≤≤+,{|1B x x =≤或4}x ≥,当0a <时,A =∅;此时满足A B =∅,当0a =时,{}2A =,此时也满足A B =∅,当0a >时,A ≠∅,若A B =∅,则2124a a ->⎧⎨+<⎩,解得:01a <<; 综上所述,实数a 的取值范围为(),1-∞ 30.(1)(],4e(2)1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)先化简集合A ,B ,再利用交集运算求解;(2)根据0a >,化简集合[],2C a a =,再根据C A ⊆求解.(1)解:∵12x -≤≤,∴1242x ≤≤, ∴集合1,42A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. ∵1ln 2x <≤,∴2e x e <≤,∴集合(2,B e e ⎤=⎦. ∴(],4A B e ⋂=.(2)∵0a >,∴{}()(){}[]2232020,2C x x ax a x x a x a a a =-+≤=--≤=. ∵C A ⊆, ∴01224a a a >⎧⎪⎪≥⎨⎪≤⎪⎩,解得122a ≤≤. ∴实数a 的取值范围是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.。
高中数学集合测试题(附答案和解析)一、单选题1.设集合{|04}A x x =<<,{2,3,4,5,6}B =,则A B =( ) A .{2}B .{2,3}C .{3,4}D .{2,3,4}2.已知集合{}2A =-,{}22B x x =≤,则A B =( )A .{-B .{}1,0-C .{D .{}3.已知集合{}35A x x =-≤<,{B x y ==,则()R A B ⋂=( ) A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .1,52⎛⎫- ⎪⎝⎭C .[)3,2--D .()2,5-4.已知集合{1,2,3},{2,3},{1,4}A B C ===,下列结论正确的是( ) A .B A ∈ B .{1}A C = C .{1}A C = D .A B 的真子集个数有4个5.()Z M 表示集合M 中整数元素的个数,设{}24A x x =-<<,{}723B x x =-<<,则()Z A B =( )A .5B .4C .3D .26.已知集合{3,1,2}A =-,{}2|60B x N x x =∈--≤,则A B ⋃=( )A .{}1,2B .{}3,0,1,2-C .{}3,1,2,3-D .{}3,0,1,2,3-7.设集合{}10M x x =-<,{}12,N y y x x M ==-∈,则M N =( )A .∅B .(,1)-∞-C .(,1)-∞D .(1,1)- 8.已知集合2{60}A xx x =--<|,{|231}B x x =+>,则A B ⋃=( ) A .(1,3)-B .(2,)-+∞C .(2,1)--D .(,2)-∞-9.已知集合(){}0.2log 20A x x =->,{}24B x x =≤,则A B ⋃=( )A .[]22-,B .(]2,1-C .[)2,3-D .∅10.设(){}2log 1A x y x ==+,{}24B x x =≥,则()RAB =( )A .()1,2-B .[)1,2-C .()2,+∞D .()1,-+∞11.集合NA x x ⎧⎫=∈⎨⎬⎭⎩31,()}{N log B x x =∈+≤211,S A ⊆,S B ⋂≠∅,则集合S 的个数为( ) A .0 B .2C .4D .812.设集合{|12}A x x =-<<,{|2}B x a x a =-<<,若{|10}A B x x =-<<,则A B ⋃=( ) A .(2,1)-B .(2,2)-C .(1,2)-D .(0,2)13.设集合{}2Z20A x x x =∈--≤∣,{0,1,2,3}B =,则A B =( ) A .{0,1}B .{0,1,2}C .{1,0,1,2,3}-D .{2,1,0,1,2,3}--14.已知集合1|2,[,4]2xA xB a a ⎧⎫=>=+⎨⎬⎩⎭,若(]1,2A B =-,则=a ( )A .2B .1-C .2-D .5-15.设集合{}260A x x x =--≤,{}20B x x a =+≤,且{}21A B x x ⋂=-≤≤,则=a ( ) A .4-B .2-C .2D .4二、填空题16.如图,用集合符号表述下列点、直线与平面之间的关系.(1)点C 与平面β:___________; (2)点A 与平面α:___________; (3)直线AB 与平面α:___________; (4)直线CD 与平面α:___________.17.已知集合{}|04A x x =<≤,集合{}|B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是_____.18.已知函数()()()2sin 0,0g x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,将函数()g x 的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()f x 的图象,若集合()3512A x y f x f π⎧⎫⎪⎪⎛⎫==-⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,集合{}0,1,2B =,则A B =______.19.已知{}3A x a x a =≤≤+,{}15b x x =-<<,A B =∅,则实数a 的取值范围是______20.用适当的符号填空:(1){}0______()2,3-; (2){},,a c b ______{},,a b c ;(3)R______(],3-∞-; (4){}1,2,4______{}8x x 是的约数. 21.已知{}12A x x =-<≤,{}20B x x =-≤<,A B =________________.22.已知集合{}4194,A x x n n *==-+∈N ,{}6206,B y y n n *==-+∈N ,将A B 中的所有元素按从大到小的顺序排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前n 项和的最大值为___________.23.若a ∈R ,集合A ={1,a ,a +2},B ={1,3,5},且A =B ,则a =___________. 24.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}0,1,2,3A =,{}2,3,4B =,则A B ⋃=______. 25.以下各组对象不能组成集合的是______(用题号填空). ①中国古代四大发明 ②地球上的小河流 ③方程210x -=的实数解 ④周长为10cm 的三角形 ⑤接近于0的数三、解答题26.已知集合11{|}A x a x a =-≤≤+,5|03x B x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭. (1)若3a =-,求A B ;(2)在①A B =∅,②()R B A R ⋃=,③A B B ⋃=,这三个条件中任选一个作为已知条件,求实数a 的取值范围.27.记函数()()2lg 4f x x x =-的定义域为集合M ,函数()()213xg x x =<<的值域为N .求: (1)M ,N ; (2)M N ⋂,M N ⋃.28.已知集合{}|3217A x x =-<-<,集合}{23B x a x a =≤≤+.(1)若命题p :x A ∈,命题q :x B ∈,若p 是q 的必要条件,求实数a 的取值范围; (2)若A B =∅,求实数a 的取值范围.29.已知全集{1,2,3,4,5,6,7,8},{1,2,3},{2,3,4,5,6}U A B ===. (1)求A B ; (2)求()U A B ⋃.30.记E 为平面上所有点组成的集合并且A E ∈,B E ∈,说明下列集合的几何意义: (1){}5P E PA ∈<; (2){}P E PA PB ∈=.【参考答案】一、单选题 1.B 【解析】 【分析】根据交集的概念可得答案. 【详解】A B ={2,3}.故选:B 2.A 【解析】 【分析】解一元二次不等式化简集合B ,再利用交集的定义计算作答. 【详解】解不等式22x ≤得:x ≤{|B x x =≤,因{}2A =-,所以{A B ⋂=-. 故选:A 3.A 【解析】先求出集合B ,得出其补集,再由交集运算得出答案. 【详解】由420x +≥,得21x ≥-,即集合1,2B ⎡⎫=-+∞⎪⎢⎣⎭,所以R 1,2B ∞⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.所以()R 13,2AB ⎡⎫=--⎪⎢⎣⎭. 故选:A 4.C 【解析】 【分析】根据集合的运算逐一判断即可 【详解】对于A ,B A ⊂,故A 错误 对于B ,{}1,2,3,4A C =,故B 错误 对于C ,{}1A C =,故C 正确对于D ,{}2,3A B ⋂=,则A B 的真子集有∅,{}2,{}3共3个,故D 错误. 故选:C. 5.C 【解析】 【分析】首先求出集合B ,再根据交集的定义求出A B ,即可得解; 【详解】解:因为{}7372322B x x x x ⎧⎫=-<<=-<<⎨⎬⎩⎭,{}24A x x =-<<,所以3|22A B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,则()1A B -∈,()0A B ∈,()1A B ∈,所以()3Z A B =; 故选:C 6.D 【解析】 【分析】先求出集合B 的元素,进行并集运算即可. 【详解】因为{}()(){}2|60|320B x N x x x N x x =∈--≤=∈-+≤{}{}|230,1,2,3x N x =∈-≤≤=,所以{}3,0,1,2,3A B ⋃=-. 故选:D. 7.D 【解析】解一元一次不等式求集合M ,求一次函数值域求集合N ,再应用集合的交运算求M N ⋂. 【详解】由题设,{|1}M x x =<,{|1}N y y =>-, 所以(1,1)M N =-.故选:D 8.B 【解析】 【分析】先计算出集合,A B ,再计算A B 即可. 【详解】因为{23}A xx =-<<∣,{1}B x x =>-∣,所以(2,)A B ⋃=-+∞. 故选:B. 9.C 【解析】 【分析】解对数不等式确定集合A ,解二次不等式确定集合B ,然后由并集定义计算. 【详解】由题意{|021}{|23}A x x x x =<-<=<<,{|22}B x x =-≤≤, 所以{|23}[2,3)A B x x =-≤<=-. 故选:C . 10.A 【解析】 【分析】根据函数定义域的求解,以及简单二次不等式的求解,解得集合,A B ,再根据集合的补运算和交运算,即可求得结果. 【详解】因为(){}2log 1A x y x ==+{}{}|101x x x x =+>=-,{}24B x x =≥{|2x x =≤-或2}x ≥,故B R{|22}x x =-<<,则()RAB ={}()|121,2x x -<<=-.故选:A. 11.C 【解析】 【分析】根据分式不等式和对数不等式求出集合A 和B ,利用交集的定义 和集合的包含关系即可求解. 【详解】由x31,得03x <≤, 所以}{N ,,A x x ⎧⎫=∈=⎨⎬⎭⎩31123. 由()log x +≤211,得11x -<≤. 所以()}{}{N log ,B x x =∈+≤=21101.由S A ⊆,S B ⋂≠∅,知S 中必含有元素1,可以有元素2,3.所以S 只有{}1,{}12,,{}13,,{}123,,,即集合S 的个数共4个. 故选:C. 12.B 【解析】 【分析】由{}10A B x x ⋂=-<<,求出0a =,{}20B x x =-<<,由此能求出A B . 【详解】集合{}12A x x =-<<,{}2B x a x a =-<<,{}10A B x x ⋂=-<<,0a ∴=,{}20B x x ∴=-<<,满足题意则(2,2)=-A B . 故选:B . 13.B 【解析】 【分析】解一元二次不等式,得到集合A ,根据集合的交集运算,求得答案. 【详解】解不等式220x x --≤得:12x -≤≤ ,故{}2Z20{1,0,1,2}A x x x =∈--≤=-∣, 故{0,1,2}A B ⋂=, 故选:B 14.C 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,由(]1,2A B =-,列出满足题意的关系式求解即可得答案. 【详解】解:因为{}{}11|2|22|1(1,)2x x A x x x x -⎧⎫=>=>=>-=-+∞⎨⎬⎩⎭,[,4]B a a =+,又(1,2]A B ⋂=-,所以421a a +=⎧⎨≤-⎩,即2a =-,故选:C. 15.B 【解析】 【分析】先求出集合,A B ,再根据交集的结果求出a 即可. 【详解】由已知可得{}23A x x =-≤≤,2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭又∵{}21A B x x ⋂=-≤≤,∴12a-=, ∴2a =-. 故选:B .二、填空题16. C β∉ A α AB B α⋂= CD α⊂ 【解析】 【分析】根据元素与集合,集合与集合之间的关系,由图可写出答案 【详解】(1)C 为元素,平面β为集合,所以,由图可得C β∉.(2)A 为元素,平面α为集合,所以,由图可得A α.(3)直线AB 为集合,平面α为集合,所以,由图可得AB B α⋂=. (4)直线CD 为集合,平面α为集合,所以,CD α⊂.故答案为:①C β∉;②A α;③AB B α⋂=;④CD α⊂;17.4a >【解析】 【分析】结合数轴图与集合包含关系,观察即可得到参数的范围. 【详解】在数轴上表示出集合A ,B ,由于A B ⊆,如图所示,则4a >.18.{}0【解析】 【分析】根据图像求出g (x )的解析式,再求出f (x )解析式,求出A 集合,根据集合交集运算法则计算即可. 【详解】由图可知()g x 周期52=1212T πππ⎛⎫=⨯+⎪⎝⎭,∴22T πω==.由212πg ⎛⎫-= ⎪⎝⎭得22122k ππϕπ⎛⎫⨯-+=+ ⎪⎝⎭,∴223k πϕπ=+,k ∈Z , ∵0ϕπ<<,∴k 取0,23ϕπ=, ∴()22sin 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ∴()22sin 22sin 2633f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∴35352sin 22sin 611212363f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=-+=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ∴()35150sin 22221232636f x f x k x k πππππππ⎛⎫⎛⎫-≥⇔+≥⇔+≤+≤+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,k ∈Z , ∴,124A x k x k k ππππ⎧⎫=-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ,∴{}0A B ⋂=.故答案为:{}0﹒ 19.4a ≤-或5a ≥ 【解析】 【分析】由3a a <+可得A ≠∅,根据题意可得到端点的大小关系,得到不等式,从而可得答案. 【详解】由题意 3a a <+,则A ≠∅要使得A B =∅,则31a +≤-或5a ≥ 解得4a ≤-或5a ≥ 故答案为:4a ≤-或5a ≥ 20. ⊆ = ⊇ ⊆ 【解析】 【分析】根据集合子集的定义及集合相等的概念求解. 【详解】由集合的子集、集合的相等可知(1)⊆,(2)=,(3)⊇,(4)⊆ 故答案为:⊆,=,⊇,⊆21.{}10x x -<<【解析】 【分析】由交集运算求解即可.【详解】A B ={}{}{}122010x x x x x x -<≤⋂-≤<=-<<故答案为:{}10x x -<<22.1472【解析】 【分析】由题意设4194n b n =-+,6206m c m =-+,根据n m b c =可得326m n -=,从而312194n n a b n ==-+,即可得出答案.【详解】设4194n b n =-+,由41940n b n =-+>,得48n ≤ 6206m c m =-+,由62060m c m =-+>,得34m ≤A B 中的元素满足n m b c =,即41946206n m -+=-+,可得326m n -=所以223m n =+,由,*m n N ∈,所以3,*n k k N =∈ 所以312194n n a b n ==-+,要使得数列{}n a 的前n 项和的最大值,即求出数列{}n a 中所以满足0n a ≥的项的和即可. 即121940n a n =-+≥,得16n ≤,则116182,2a a == 所以数列{}n a 的前n 项和的最大值为121618221614722a a a ++++=⨯= 故答案为:1472 23.3 【解析】 【分析】根据集合相等的概念得到方程组,解之即可求出结果. 【详解】 ∵A B =,∴325a a =⎧⎨+=⎩,解得3a =, 或523a a =⎧⎨+=⎩,无解 所以3a =. 故答案为:3.24.{}0,1,4【解析】 【分析】根据集合的运算法则计算. 【详解】由已知{4}A =,{0,1}B =,所以{0,1,4}A B =.故答案为:{0,1,4}.25.②⑤【解析】【分析】利用集合元素的基本特征判断.【详解】①中国古代四大发明是造纸术,指南针,火药和印刷术,是确定的,能构成集合; ②地球上的小河流,不确定,不能构成集合;③方程210x -=的实数解是1或-1,是确定的,能构成集合;④周长为10cm 的三角形,是确定的,能构成集合;⑤接近于0的数,不确定,不能构成集合.故答案为:②⑤三、解答题26.(1){|45}A B x x ⋃=-≤≤(2)答案见解析【解析】【分析】(1)分别求出集合A 和集合B ,求并集即可;(2)选①,根据集合A 和集合B 的位置在数轴上确定端点的关系,列出不等式组即可求解,选②,先求出R A ,再根据条件在数轴确定端点位置关系列出不等式组即可求解, 选③,得到A B ⊆,根据数轴端点位置关系列出不等式组即可求解.(1)因为3a =-,所以{|42}A x x =-≤≤-,又因为{|35}B x x =-<≤,所以{|45}A B x x ⋃=-≤≤.(2)若选①A B =∅:则满足15a ->或13a +≤-,所以a 的取值范围为{|4a a ≤-或6}a >.若选②()R B A R ⋃=:所以{|1R A x x a =<-或1}x a >+, 则满足1315a a ->-⎧⎨+≤⎩,所以a 的取值范围为{|24}a a -<≤. 若选③A B B ⋃=: 由题意得A B ⊆,则满足1315a a ->-⎧⎨+≤⎩所以a 的取值范围为{|24}a a -<≤27.(1)()0,4M =,()2,8N =(2)(2,4)M N ⋂=,(0,8)M N ⋃=【解析】【分析】(1)根据函数的解析式结合对数函数的性质,可求得集合 M ,利用指数函数的单调性,可求得集合N ;(2)根据集合的交集以及并集运算,可求得答案.(1)由函数()()2lg 4f x x x =-可得240x x -> , 即04x << ,故(0,4)M =,由函数()()213x g x x =<< 可得28y << ,即(2,8)N =;(2)由(1)可知:(0,4)(2,8)(2,4)M N ==,(0,4)(2,8)(0,8)M N ==.28.(1){|3a a >或11}2a -<< (2){2a ≥或4}a ≤-【解析】【分析】(1)先根据一元二次不等式的解法求出集合A ,再根据必要条件与集合间的包含关系的等价联系,即可解出;(2)根据题意可知A B =∅,共有3种情况,分别求解即可.(1){3217}{14}A x x x x =-<-<=-<<∣∣,{}23B x a x a =≤≤+,由题知,q p ⇒,即B A ⊆,当B ≠∅时,341121223a a a a a +<⎧⎪∴⇒-<<>-⎨⎪≤+⎩, 当B =∅时,233a a a >+⇒>所以实数a 的取值范围为{|3a a >或11}2a -<<. (2)若A B =∅.当B =∅时,233a a a >+⇒>; 当B ≠∅时,242323a a a a ≥⎧⇒≤≤⎨≤+⎩或31423a a a a +≤-⎧⇒≤-⎨≤+⎩. 实数a 的取值范围为{|2a a ≥或4}a ≤-.29.(1){2,3}(2){1,2,3,7,8}【解析】【分析】(1)根据交集计算可得.(2)根据补集与并集的计算可得.(1)由己知{1,2,3},{2,3,4,5,6}A B ==,所以{2,3}A B =(2)∵{1,2,3,4,5,6,7,8},{1,2,3},{2,3,4,5,6}U A B ===, 所以{1,7,8}U B =,所以(){1,2,3,7,8}U A B =.30.(1)以A 为圆心,5为半径的圆内部分(2)线段AB 的垂直平分线【解析】【分析】(1)由圆的定义可得;(2)由线段垂直平分线的定义可得.(1)表示到A 点距离小于5的点组成的集合,即以A 为圆心,5为半径的圆内部分;(2)P 到,A B 距离相等,即线段AB 的垂直平分线.。
高中数学集合测试题(含答案和解析)一、单选题1.已知集合{}2log 4A x x =<,{}22B x x =-<<,则()R A B ⋂=( ) A .(]2,0- B .[)0,2 C .()0,2D .[)2,0-2.已知集合{}22A x x =-≥,集合{2,3,4,5}B =,那么集合A B =( ) A .[2,5] B .(3,5] C .{4,5}D .{2,3,4,5}3.已知集合{}03A x x =<<,2|43B x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,则A B =( )A .233x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭B .2|43x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭C .{}04x x <≤D .{}03x x <<4.已知集合{}24A x x =≤,集合{}*1B x x N x A =∈-∈且,则B =( )A .{}0,1B .{}0,1,2C .{}1,2,3D .{}1,2,3,45.已知集合{}14,Z A x x x =-<<∈,{}110B x x =<<,则集合A B 中元素的个数为( ) A .2B .3C .4D .5 6.已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2,3A =,{}3,4B =,则集合{}4=( ) A .()UA BB .()()U UA BC .()U A B ⋂D .()U A B7.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}03B x x =≤≤,则A B =( ) A .{}1 B .{}2 C .{}1,2D .{}0,1,28.设集合{}A x y x ==,(){}2,B x y y x ==,则AB =( )A .{}0B .(){}1,1C .{}0,1D .∅9.设集合{}A x x a =>,()(){}120B x x x =-->,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是( ). A .(),1-∞ B .(],1-∞ C .()2,+∞D .[)2,+∞10.已知全集{}1,2,3,4,5U =,{}2,3,4A =,{}3,5B =,则()UA B =( ) A .{}1B .{}3C .{}2,4D .{}1,2,4,511.已知集合{}1,0,1,2M =-,{}21xN x =>,则()R M N ⋂=( )A .{}1-B .{}0x x ≤C .{}10x x -<≤D .{}1,0-12.设集合{}220A x x x =-≤,{}1,2,3B =,{}2,3,4C =,则()A B C =( )A .{}2B .{}2,3C .{}1,2,3,4D .{}0,1,2,3,413.已知集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()R A B =( ) A .(]4,5B .[]4,5C .()[),23,-∞⋃+∞D .(][),23,-∞⋃+∞14.已知集合{|2}x A y y ==,集合{}3B x x =≥,则RA B =( )A .(),3-∞B .()0,3C .[]1,3D .[)1,315.若集合{}{}22,3,|560,A B x x x ==-+=则A B =( )A .{2,3}B .∅C .2D .2,3二、填空题16.设集合{1,2,}A a =,{2,3}B =.若B A ⊆,则=a _______.17.设集合{}{}23,650A x x B x x x =≤=-+≤,则A B =________.18.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________.19.已知集合{}2|210A x ax x =+-=,若集合A 中只有一个元素,则实数a 的取值的集合是______20.下列命题中正确的有________(写出全部正确的序号).①{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6};②{菱形}⊆{矩形};③{x |x 2=0}⊆{0}; ④{(0,1)}⊆{0,1};⑤{1}∈{0,1,2};⑥{}|2x x ≥ {}|1x x >.21.设全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6},则ST =__.22.已知集合{}4194,A x x n n *==-+∈N ,{}6206,B y y n n *==-+∈N ,将A B 中的所有元素按从大到小的顺序排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前n 项和的最大值为___________.23.若非空且互不相等的集合M ,N ,P 满足:M N M ⋂=,⋃=N P P ,则M P =________.24.已知集合{}2280P x x x =-->,{}Q x x a =≥,若P Q Q ⋂=,则实数a 的取值范围是___________.25.已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0},则A ∩B 等于________.三、解答题26.(1)已知全集{}|510,Z U x x x =-≤≤∈,集合M ={|07,Z x x x ≤≤∈},N ={|24,Z x x x -<∈≤},求()U N M (分别用描述法和列举法表示结果);(2)已知全集{}0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10U A B =⋃=,若集合{}2,4,6,8UA B =,求集合B ;(3)已知集合2{|210,R,R}P x ax ax a x =++=∈∈,当集合P 只有一个元素时,求实数a 的值,并求出这个元素.27.设集合{}2230A x x x =--<,集合{}22B x a x a =-<<+.(1)若2a =,求()RA B ⋃;(2)设命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,若p 是q 成立的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.28.已知函数()f x =A ,{|}B x x a =<. (1)求集合A ;(2)若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求a 的取值范围.29.设M 为100个连续正整数的集合,已知其中2的倍数有50个,3的倍数有33个,6的倍数有16个,如何利用这些数据求出M 中不能被3整除的奇数的个数?30.用描述法写出下面这些区间的含义:[]2,7-;[),a b ;()123,+∞;(],9-∞-.【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】求解对数不等式得到集合A ,进而结合补集和交集的概念即可求出结果. 【详解】因为{}016A x x =<<,所以(){}R 20A B x x ⋂=-<≤, 故选:A. 2.C 【解析】 【分析】解出不等式22x -≥,然后根据集合的交集运算可得答案. 【详解】因为{}{}224A x x x x =-≥=≥,{2,3,4,5}B =, 所以{4,5}A B =, 故选:C 3.A 【解析】 【分析】在数轴上分别作出集合A ,集合B ,再由交集的概念取相交部分. 【详解】因为{}03A x x =<<,2|43B x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,所以2|33A B x x ⎧⎫=≤<⎨⎬⎩⎭.故答案为:A. 4.C 【解析】 【分析】化简集合A ,根据集合B 中元素的性质求出集合B. 【详解】{}24[2,2]A x x =≤=-,{}*1B x x N x A =∈-∈且,{1,2,3}B ∴=, 故选:C 5.A 【解析】 【分析】利用集合交运算求A B ,即可确定元素个数. 【详解】由题设,{0,1,2,3}A =,又{|110}B x x =<<, 所以{2,3}A B =,共有2个元素. 故选:A 6.C 【解析】 【分析】利用交集,并集和补集运算法则进行计算,选出正确答案. 【详解】{}1,2,3,4A B =,(){}5UA B ⋃=,A 错误;()(){}{}{}4,51,2,51,2,4,5UUA B ==,B 错误;(){}{}{}4,53,44U A B ⋂==,C 正确; (){}{}{}1,2,51,2,31,2UA B ==,D 错误.故选:C 7.D 【解析】 【分析】依题意需要找到集合A 和集合B 中的公共元素, 即是集合A 中在03x ≤≤范围内的元素. 【详解】由题意知,对于集合B :03x ≤≤, ∴在集合A 中只有0、1、2满足条件,{}012A B ∴=,,故选:D . 8.D 【解析】 【分析】通过集合中点集与数集的概念,再运用集合的交集运算即可得解. 【详解】由题设可得A 为数集,B 为点集,故A B ⋂=∅. 故选:D 9.D 【解析】 【分析】求解一元二次不等式解得集合B ,根据集合的包含关系,列出a 的不等关系,即可求得结果. 【详解】()(){}120{2B x x x x x =-->=或1}x <,因为A B ⊆,故可得2a ≥,即实数a 的取值范围是[)2,+∞. 故选:D. 10.D 【解析】 【分析】利用交集和补集的定义可求得结果. 【详解】由已知可得{}3A B ⋂=,所以,(){}1,2,4,5UA B ⋂=.故选:D. 11.D 【解析】 【分析】 先求出RN ,再结合交集定义即可求解.【详解】 由{}{}R210x N x x x =≤=≤,得()R M N ⋂={}1,0-故选:D 12.C 【解析】 【分析】先求出集合A ,再按照交集并集的运算计算()A B C 即可. 【详解】{}{}22002A x x x x x =-≤=≤≤,{}(){}1,2,1,2,3,4A B A B C ==.故选:C. 13.B 【解析】 【分析】先求出集合A 的补集,再由交集运算可得答案. 【详解】集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()()[),24,R A =-∞⋃+∞ 所以()[]4,5R A B ⋂=, 故选:B. 14.D 【解析】 【分析】根据指数函数的性质,求得集合{|1}A x x =≥,再结合集合的运算法则,即可求解. 【详解】由题意,可得集合{|2}{|1}xA y y y y ===≥,即集合{|1}A x x =≥,又由集合{}3B x x =≥,可得{}R 3B x x =<, 所以{}R 13[1,3)A B x x ⋂=≤<=. 故选:D. 15.A 【解析】 【分析】依据交集定义去求A B 即可. 【详解】{}{}2|560=2,3B x x x =-+=则{}{}{}2,32,32,3A B ⋂=⋂=, 故选:A .二、填空题 16.3【解析】 【分析】由题意可知集合B 是集合A 的子集,进而求出答案. 【详解】由B A ⊆知集合B 是集合A 的子集, 所以33A a ∈⇒=, 故答案为:3.17.[1,3]【解析】 【分析】根据交集的定义求解即可. 【详解】解不等式2650x x -+≤ ,得()()150x x --≤ ,解得15x ≤≤ , 即[]1,5B = ,[]1,3A B ∴= ; 故答案为:[]1,3 .18.[)3,+∞【解析】 【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解. 【详解】因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意. 故答案为:[)3,+∞.19.{}0,1-【解析】 【分析】分0a =和0a ≠两种情况保证方程2210ax x 只有一个解或重根,求出a 的值即可. 【详解】当0a =时,2210ax x 只有一个解12x =, 则集合2{|210}A x ax x =+-=有且只有一个元素,符合题意; 当0a ≠时,若集合A 中只有一个元素, 则一元二次方程2210ax x 有二重根, 即440a ∆=+=,即 1.a =-综上,0a =或1-,故实数a 的取值的集合为{}0,1.- 故答案为:{}0,1.- 20.①③⑥ 【解析】 【分析】根据集合间的基本关系中的子集、真子集的定义及元素与集合的关系即可求解. 【详解】对于①,2,4,6}{2,3,4,5,6∈,则{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6},故①正确; 对于②,菱形不属于矩形,则{菱形} {矩形},故②不正确; 对于③,由20x =,解得0x =,则{x |x 2=0}⊆{0},故③正确; 对于④,()}{0,10,1∉,则{(0,1)}⊆{0,1},故④不正确;对于⑤,集合与集合不能用属于与不属于关系表示,所以{1}∈{0,1,2}不正确; 对于⑥,{}|2x x ≥ {}|1x x >,故⑥正确. 故答案为:①③⑥.21.{}2,4,7,8【解析】 【分析】由已知得可以求得S 和T ,再由交集运算即可解决. 【详解】∵全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6}, ∴{}=2,4,6,7,8S ,{}=1,2,4,5,7,8T , ∴{}2,4,7,8S T =. 故答案为:{}2,4,7,8.22.1472【解析】由题意设4194n b n =-+,6206m c m =-+,根据n m b c =可得326m n -=,从而312194n n a b n ==-+,即可得出答案.【详解】设4194n b n =-+,由41940n b n =-+>,得48n ≤ 6206m c m =-+,由62060m c m =-+>,得34m ≤A B 中的元素满足n m b c =,即41946206n m -+=-+,可得326m n -=所以223m n =+,由,*m n N ∈,所以3,*n k k N =∈ 所以312194n n a b n ==-+,要使得数列{}n a 的前n 项和的最大值,即求出数列{}n a 中所以满足0n a ≥的项的和即可. 即121940n a n =-+≥,得16n ≤,则116182,2a a == 所以数列{}n a 的前n 项和的最大值为121618221614722a a a ++++=⨯= 故答案为:147223.P【解析】 【分析】推导出M N ⊆,N P ⊆,由此能求出M P P =.【详解】解:非空且互不相等的集合M ,N ,P 满足:M N M ⋂=,⋃=N P P ,M N ∴⊆,N P ⊆,MP P ∴=.故答案为:P .24.()4,+∞【解析】 【分析】求出集合P ,根据P Q Q ⋂=,得Q P ⊆,列出不等式即可得解. 【详解】解:{}{22804P x x x x x =-->=>或}2x <-,因为P Q Q ⋂=,所以Q P ⊆, 所以4a >. 故答案为:()4,+∞. 25.{x |2<x <3} 【解析】 【分析】解二次不等式可得集合B ,再求交集即可.∵A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}={x |1<x <3}, ∴A ∩B ={x |2<x <3}. 故答案为:{x |2<x <3}三、解答题26.(1){}|47,Z x x x ≤≤∈,{}4,5,6,7;(2){}0,1,3,5,7,9,10;(3)1a =,元素为1-. 【解析】 【分析】(1)根据补集和交集的定义直接计算作答. (2)利用补集的定义直接计算作答. (3)利用元素与集合的关系推理计算作答. 【详解】(1)由{}|510,Z U x x x =-≤≤∈,N ={|24,Z x x x -<∈≤}, 得:{|52U N x x =-≤<-或410,Z}x x ≤≤∈,而{|07,Z}M x x x =≤≤∈, 所以{}()|47,Z U N M x x x =≤≤∈{}4,5,6,7=. (2)由{}0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10U A B =⋃=,{}2,4,6,8UA B =,得{2,4,6,8}UB =,所以{}()0,1,3,5,7,9,10U U B B ==. (3)当0a =时,P =∅,不符合题意,当0a ≠时,因集合P 只有一个元素,则方程2210ax ax ++=有等根,2440a a ∆=-=, 此时1a =,集合P 中的元素为1-, 所以1a =,这个元素是1-. 27.(1){1x x ≤-或}4x ≥ (2)01a <≤ 【解析】 【分析】(1)当2a =时,求出集合A 、B ,利用并集和补集的定义可求得集合()RA B ⋃;(2)根据已知条件可得出B A 且B ≠∅,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. (1) 解:{}{}223013A x x x x x =--<=-<<,当2a =时,{}04B x x =<<,故{}14A B x x ⋃=-<<, 因此,(){R1A B x x ⋃=≤-或}4x ≥.(2)解:因为p 是q 成立的必要不充分条件,则B A 且B ≠∅,所以,212223a a a a -≥-⎧⎪-<+⎨⎪+≤⎩,解得01a <≤, 当1a =时,{}13B x x =<< A ,合乎题意.因此,01a <≤.28.(1)A ={x |-2<x ≤3};(2)3a >.【解析】【分析】(1)由算术平方根的被开方数大于等于0,分式的分母不等于0可求得集合A ; (2)由已知得A ⊆B ,由此可得a 的取值范围.(1)解:函数()f x =3020x x -≥⎧⎨+>⎩, 解得23x -<≤,即A ={x |-2<x ≤3}.(2)解:因为A ={x |-2<x ≤3},B ={x |x <a },且“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,所以A ⊆B , 所以3a >.29.33【解析】【分析】分析集合之间的关系,由()()()()card A B card A card B card A B ⋃=+-⋂可得.【详解】记{|2,,}A x x n x M n N ==∈∈,{|3,,}B x x n x M n N ==∈∈,则{|21,,}M A x x n x M n N ==-∈∈,{|3,,}M B x x n x M n N =≠∈∈, {|A B x x ⋂=是能被3整除的偶数,}x M ∈, ()(){|M M A B x x =是不能被3整除的奇数,}x M ∈由题知()50,()33,()16card A card B card A B ===, 因为()()()M M MA B A B =,()()()()50331667card A B card A card B card A B =+-=+-=所以M 中不能被3整除的奇数有100-67=33个.30.{}27x x -≤≤;{}x a x b ≤<;{}123x x >;{}9x x ≤-.【解析】【分析】将区间转化为集合,用描述法写出答案.【详解】[]2,7-用描述法表示为:{}27x x -≤≤;[),a b 用描述法表示为:{}x a x b ≤<;()123,+∞用描述法表示为:{}123x x >;(],9-∞-用描述法表示为:{}9x x ≤-.。
历年高三数学高考考点之集合必会题型及答案体验高考1.(2015·重庆)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=BB.A∩B=∅C.A BD.B A答案 D解析由于2∈A,2∈B,3∈A,3∈B,1∈A,1∉B,故A,B,C均错,D是正确的,选D.2.(2015·福建)若集合A={i,i2,i3,i4}(i是虚数单位),B={1,-1},则A∩B等于()A.{-1}B.{1}C.{1,-1}D.∅答案 C解析集合A={i,-1,1,-i},B={1,-1},A∩B={1,-1},故选C.3.(2016·山东)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B等于()A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)答案 C解析A={y|y>0},B={x|-1<x<1},则A∪B=(-1,+∞),故选C.4.(2015·四川)设集合A={x|(x+1)(x-2)<0},集合B={x|1<x<3},则A∪B等于()A.{x|-1<x<3}B.{x|-1<x<1}C.{x|1<x<2}D.{x|2<x<3}答案 A解析∵A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},∴A∪B={x|-1<x<3}.5.(2016·北京)已知集合A={x||x|<2},B={-1,0,1,2,3},则A∩B等于()A.{0,1}B.{0,1,2}C.{-1,0,1}D.{-1,0,1,2}答案 C解析由A={x|-2<x<2},得A∩B={-1,0,1}.高考必会题型题型一单独命题独立考查常用的运算性质及重要结论:(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A;(2)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A;(3)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U;(4)A∩B=A⇔A⊆B⇔A∪B=B.例1(1)(2015·广东)若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x-4)(x-1)=0},则M∩N等于()A.∅B.{-1,-4}C.{0}D.{1,4}(2)已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.答案(1)A(2)4解析(1)因为M={x|(x+4)(x+1)=0}={-4,-1},N={x|(x-4)(x-1)=0}={1,4},所以M∩N=∅,故选A.(2)由log2x≤2,得0<x≤4,即A={x|0<x≤4},而B=(-∞,a),由A⊆B,如图所示,则a>4,即c=4.点评(1)弄清集合中所含元素的性质是集合运算的关键,这主要看代表元素,即“|”前面的表述.(2)当集合之间的关系不易确定时,可借助Venn图或列举实例.变式训练1(1)(2015·浙江)已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁R P)∩Q等于()A.[0,1)B.(0,2]C.(1,2)D.[1,2]答案 C解析∵P={x|x≥2或x≤0},∁R P ={x |0<x <2},∴(∁R P )∩Q ={x |1<x <2},故选C.(2)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0≤ax +1≤3},若A ∪B =B ,求实数a 的取值范围.解 ∵A ={x |x 2-3x +2=0}={1,2},又∵B ={x |0≤ax +1≤3}={x |-1≤ax ≤2},∵A ∪B =B ,∴A ⊆B .①当a =0时,B =R ,满足题意.②当a >0时,B ={x |-1a ≤x ≤2a}, ∵A ⊆B ,∴2a≥2,解得0<a ≤1. ③当a <0时,B ={x |2a ≤x ≤-1a}, ∵A ⊆B ,∴-1a ≥2,解得-12≤a <0. 综上,实数a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-12,1. 题型二 集合与其他知识的综合考查集合常与不等式、向量、数列、解析几何等知识综合考查.集合运算的常用方法:(1)若已知集合是不等式的解集,用数轴求解;(2)若已知集合是点集,用数形结合法求解;(3)若已知集合是抽象集合,用Venn 图求解.例2 在平面直角坐标系xOy 中,已知向量a ,b ,|a |=|b |=1,a ·b =0,点Q 满足OQ →=2(a+b ).曲线C ={P |OP →=a cos θ+b sin θ,0≤θ<2π},区域Ω={P |0<r ≤|PQ →|≤R ,r <R }.若C ∩Ω为两段分离的曲线,则( )A.1<r <R <3B.1<r <3≤RC.r ≤1<R <3D.1<r <3<R答案 A解析 ∵|a |=|b |=1,a ·b =0,又∵OQ →=2(a +b ),∴|OQ →|2=2(a +b )2=2(a 2+b 2+2a ·b )=4,∴点Q 在以原点为圆心,半径为2的圆上.又OP →=a cos θ+b sin θ,∴|OP →|2=a 2cos 2θ+b 2sin 2θ=cos 2θ+sin 2θ=1.∴曲线C 为单位圆.又∵Ω={P |0<r ≤|PQ →|≤R ,r <R },要使C ∩Ω为两段分离的曲线,如图,可知1<r <R <3,其中图中两段分离的曲线是指AB 与CD .故选A.点评 以集合为载体的问题,一定要弄清集合中的元素是什么,范围如何.对于点集,一般利用数形结合,画出图形,更便于直观形象地展示集合之间的关系,使复杂问题简单化. 变式训练2 函数f (x )=x 2+2x ,集合A ={(x ,y )|f (x )+f (y )≤2},B ={(x ,y )|f (x )≤f (y )},则由A ∩B 的元素构成的图形的面积是________.答案 2π解析 集合A ={(x ,y )|x 2+2x +y 2+2y ≤2},可得(x +1)2+(y +1)2≤4,集合B ={(x ,y )|x 2+2x ≤y 2+2y },可得(x -y )·(x +y +2)≤0.在平面直角坐标系上画出A ,B 表示的图形可知A ∩B 的元素构成的图形的面积为2π.题型三 与集合有关的创新题与集合有关的创新题目,主要以新定义的形式呈现,考查对集合含义的深层次理解,在新定义下求集合中的元素、确定元素个数、确定两集合的关系等.例3 设S 为复数集C 的非空子集,若对任意x ,y ∈S ,都有x +y ,x -y ,xy ∈S ,则称S 为封闭集.下列命题:①集合S ={a +b i|a ,b 为整数,i 为虚数单位}为封闭集;②若S 为封闭集,则一定有0∈S ;③封闭集一定是无限集;④若S 为封闭集,则满足S ⊆T ⊆C 的任意集合T 也是封闭集.其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①②解析①正确,当a,b为整数时,对任意x,y∈S,x+y,x-y,xy的实部与虚部均为整数;②正确,当x=y时,0∈S;③错误,当S={0}时,是封闭集,但不是无限集;④错,设S ={0}⊆T,T={0,1},显然T不是封闭集,因此,真命题为①②.点评解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.变式训练3在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k|n∈Z,k=0,1,2,3,4}.给出如下四个结论:①2 016∈[1];②-3∈[3];③Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④“整数a,b属于同一类”的充要条件是“a-b∈[0]”.其中,正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4答案 C解析对于①:2 016=5×403+1,∴2 016∈[1],故①正确;对于②:-3=5×(-1)+2,∴-3∈[2],故②不正确;对于③:∵整数集Z被5除,所得余数共分为五类.∴Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故③正确;对于④:若整数a,b属于同一类,则a=5n1+k,b=5n2+k,∴a-b=5n1+k-(5n2+k)=5(n1-n2)=5n,∴a-b∈[0],若a-b=[0],则a-b=5n,即a=b+5n,故a与b被5除的余数为同一个数,∴a与b属于同一类,∴“整数a,b属于同一类”的充要条件是“a-b∈[0]”,故④正确,∴正确结论的个数是3.高考题型精练1.(2015·天津)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩(∁U B)等于()A.{2,5}B.{3,6}C.{2,5,6}D.{2,3,5,6,8}答案 A解析由题意知,∁U B={2,5,8},则A∩(∁U B)={2,5},选A.2.(2015·陕西)设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N等于()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1)D.(-∞,1]答案 A解析由题意得M={0,1},N=(0,1],故M∪N=[0,1],故选A.3.(2016·四川)集合A={x|-2≤x≤2},Z为整数集,则A∩Z中元素的个数是()A.3B.4C.5D.6答案 C解析由题意,A∩Z={-2,-1,0,1,2},故其中的元素个数为5,选C.4.设全集U=R,A={x|x2-2x≤0},B={y|y=cos x,x∈R},则图中阴影部分表示的区间是()A.[0,1]B.[-1,2]C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.(-∞,-1]∪[2,+∞)答案 C解析因为A={x|0≤x≤2}=[0,2],B={y|-1≤y≤1}=[-1,1],所以A∪B=[-1,2],所以∁R (A ∪B )=(-∞,-1)∪(2,+∞).5.已知集合A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |x 2-2x <0},则A ∪(∁R B )等于( )A.[-1,0]B.[1,2]C.[0,1]D.(-∞,1]∪[2,+∞)答案 D解析 ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |x 2-2x <0}={x |0<x <2},∴∁R B =(-∞,0]∪[2,+∞),∴A ∪(∁R B )=(-∞,1]∪[2,+∞).6.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M ={-1,0,12,2,3}的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A.1B.3C.7D.31答案 B解析 具有伙伴关系的元素组是-1,12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},{12,2},{-1,12,2}. 7.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x 2-y ,若关于x 的不等式(x -a )⊗(x +1-a )>0的解集是集合{x |-2≤x ≤2}的子集,则实数a 的取值范围是( )A.-2≤a ≤2B.-1≤a ≤1C.-2≤a ≤1D.1≤a ≤2 答案 C解析 因为(x -a )⊗(x +1-a )>0,所以x -a 1+a -x>0, 即a <x <a +1,则a ≥-2且a +1≤2,即-2≤a ≤1.8.已知集合A ={x |x 2-2 017x +2 016<0},B ={x |log 2x <m },若A ⊆B ,则整数m 的最小值是( )A.0B.1C.11D.12答案 C解析 由x 2-2 017x +2 016<0,解得1<x <2 016,故A ={x |1<x <2 016}.由log 2x <m ,解得0<x <2m ,故B ={x |0<x <2m }.由A ⊆B ,可得2m ≥2 016,因为210=1 024,211=2 048,所以整数m 的最小值为11.9.已知数集A ={a 1,a 2,…,a n }(1≤a 1<a 2<…<a n ,n ≥2)具有性质P :对任意的i ,j (1≤i ≤j ≤n ),a i a j 与a j a i两数中至少有一个属于A ,则称集合A 为“权集”,则( ) A.{1,3,4}为“权集”B.{1,2,3,6}为“权集”C.“权集”中元素可以有0D.“权集”中一定有元素1答案 B解析 由于3×4与43均不属于数集{1,3,4},故A 不正确;由于1×2,1×3,1×6,2×3,62,63,11,22,33,66都属于数集{1,2,3,6},故B 正确;由“权集”的定义可知a j a i 需有意义,故不能有0,同时不一定有1,故C ,D 错误.10.已知a ,b 均为实数,设集合A ={x |a ≤x ≤a +45},B ={x |b -13≤x ≤b },且A ,B 都是集合{x |0≤x ≤1}的子集.如果把n -m 叫做集合{x |m ≤x ≤n }的“长度”,那么集合A ∩B 的“长度”的最小值是________.答案 215解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥0,a +45≤1,∴0≤a ≤15, ∵⎩⎪⎨⎪⎧b -13≥0,b ≤1,∴13≤b ≤1,利用数轴分类讨论可得集合A ∩B 的“长度”的最小值为13-15=215. 11.设集合S n ={1,2,3,…,n },若X ⊆S n ,把X 的所有元素的乘积称为X 的容量(若X 中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X 的容量为奇(偶)数,则称X 为S n 的奇(偶)子集,则S 4的所有奇子集的容量之和为________.答案 7解析 ∵S 4={1,2,3,4},∴X =∅,{1},{2},{3},{4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.其中是奇子集的为X ={1},{3},{1,3},其容量分别为1,3,3,∴S 4的所有奇子集的容量之和为7.12.已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }.(1)当m =-1时,求A ∪B ;(2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围;(3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.解 (1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2},则A ∪B ={x |-2<x <3}.(2)由A ⊆B 知⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m >2m ,2m ≤1,1-m ≥3,解得m ≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2].(3)由A ∩B =∅,得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <13,1-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧ m <13,2m ≥3,得0≤m <13或∅,即0≤m <13.综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).。
《集合》常考题型题型一、集合元素的意义+互异性例1。
1。
设集合{}{}2|22,|,12,A x x B y y x x A B =-≤==--≤≤=则 {0}例1。
2.已知A ={2,4,a 3-2a 2-a +7},B ={1,a +3,a 2-2a +2,a 3+a 2+3a +7},且A ∩B ={2,5},则A ∪B =____________________________解:∵A∩B={2,5},∴5∈A 。
∴a 3-2a 2-a +7=5解得a =±1或a =2。
①若a =-1,则B ={1,2,5,4},则A∩B={2,4,5},与已知矛盾,舍去.②若a =1,则B ={1,4,1,12}不成立,舍去.③若a =2,则B ={1,5,2,25}符合题意.则A ∪B ={1,2,4,5,25}.题型二、空集的特殊性例2。
1.已知集合{}{}25,121A x x B x m x m =-<≤=-+≤≤-,且B A ,则实数m 的取值范围为_____________例2。
2.已知集合{}R x x ax x A ∈=++=,012,{}0≥=x x B ,且φ=B A , 求实数a 的取值范围。
解:①当0a =时,{|10,}{1}A x x x R =+=∈=-,此时{|0}A x x ≥=Φ;②当0a ≠时,{|0}A x x ≥=Φ,A ∴=Φ或关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数.(1)当A =Φ时,关于x 的方程210ax x ++=无实数根,140a ∆=-<,所以14a >。
(2)当关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数时,12121401010a x x a x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=-<⎨⎪⎪⋅=>⎪⎩140a a ⎧≤⎪⇒⇒⎨⎪>⎩104a <≤. 综上所述,实数a 的取值范围为{0}a a ≥。
高中数学集合测试题(含答案和解析)一、单选题1.已知集合{}{}22,1,0,2,3,4,|340A B x x x =--=--<,则A B =( )A .{}1,0,2,3,4-B .{}0,2,3,4C .{}0,2,3D .{}2,32.已知集合{}0,1,2,3,4A =,集合{}R 326xB x =∈<,则A B =( )A .{}0,1,2B .{}0,1,2,3C .{}0,1,2,3,4D .{}1,2,33.设集合{}1A x x =>,{}2B x x =≤,则A B =( ) A .∅B .{}12x x <≤C .{}12x x x ≤>或D .R4.若集合{}220A x x x =--<,{}21B x x =<,则A B =( )A .AB .BC .()1,0-D .()0,25.设集合{}0,1S =,{}0,3T =,则S T ⋃=( ) A .{}0 B .{}1,3 C .{}0,1,3D .{}0,1,0,36.已知R 为实数集,集合{}{}2340,ln(1)A x x x B x y x =--≤==-,则R A B ⋃=( )A .{}14x x <≤B .{}11x x -≤≤C .{}1x x ≥-D .{}4x x ≤7.已知集合{}{}234014P x x x Q x N x =--<=∈≤≤,,则=P Q ( )A .{1,2,3,4}B .{1,2,3}C .{1,2}D .{2,3,4}8.设全集U =R ,已知集合2|4A x x x >={},|B x y =={,则()UA B ⋂=( )A .[0,4]B .(,4]-∞C .(,0)-∞D .[0,)+∞9.设集合1|05x A x x -⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,{}|13B x x =-≤≤,则()A B =R ( ) A .{}|35x x ≤< B .{}|15x x ≤< C .{}|15x x -≤<D .{}|13x x ≤≤10.已知集合{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,则A B =( ) A .(]0,1B .[)1,2C .()0,1D .()0,211.已知集合50{|}A x x =<<-,{}41B x x =-≤≤,则A B ⋃=( ) A .AB .BC .(5,1]-D .[4,0)-12.已知集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤,则A B =( ) A .{}23x x ≤≤B .{}34x x <≤C .{}12x x <≤D .{|1x x <或}2x ≥13.若集合{}{}22,3,|560,A B x x x ==-+=则A B =( )A .{2,3}B .∅C .2D .2,314.设集合{}123A =,,,{}2|0B x R x x =∈-=,则A B ⋃=( ) A .{}1B .{}01,C .{}123,,D .{}0123,,,15.已知集合1|2,[,4]2xA xB a a ⎧⎫=>=+⎨⎬⎩⎭,若(]1,2A B =-,则=a ( )A .2B .1-C .2-D .5-二、填空题16.网络流行词“新四大发明’’是指移动支付、高铁、网购与共享单车.某中学为了解本校学生中“新四大发明”的普及情况,随机调查了100名学生,其中使用过移动支付或共享单车的学生共90名,使用过移动支付的学生共有80名,使用过共享单车的学生且使用过移动支付的学生共有60名,则该校使用共享单车的学生人数与该校学生总数比值的估计值为___________.17.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________. 18.集合A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个,则实数a =______. 19.已知集合{}2,1,2A =-,{}1,B a a =+,且B A ⊆,则实数a 的值是___________.20.设全集{}0,1,2U =,集合{}0,1A =,在UA______21.方程组13x y x y -=⎧⎨+=⎩的解集..为_____. 22.已知集合A 与B 的关系如下图,则图中所示的阴影部分用集合表示为________.(要求用集合A 与B 的符号关系表示)23.已知集合(){}2,2A x y y xx ==-,()(){},21B x y y x ==+,则AB =___________.24.(1)已知集合{}2230A x x x =--=,{}20B x ax =-=,且B A ⊆,则实数a 的值为______.(2)若不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为______.25.当x A ∈时,若有1x A -∉且1x A +∉,则称x 是集合A 的一个“孤元”,由A 的所有孤元组成的集合称为A 的“孤星集”,若集合{}1,2,3M =的孤星集是M ',集合{}1,3,4P =的孤星集是P ',则M P ''⋂=______.三、解答题26.已知集合A ={x |24x >},B ={x ||x -a |<2},其中a >0且a ≠1. (1)当a =2时,求A ∪B 及A ∩B ;(2)若集合C ={x |log ax <0}且C ⊆B ,求a 的取值范围.27.已知全集U R =,集合{|A x =213x -<,123}3x x -≤-,{|13}B x x =-≤≤.(1)求A ,A B ⋃,UB(2)如图①,阴影部分表示集合M ,求M . (3)如图②,阴影部分表示集合N ,求N .28.已知函数()()4log 526f x x x =--()g x x α=(α为常数),且()g x 的图象经过点(8,22P .(1)求()f x 的定义域和()g x 的解析式;(2)记()f x 的定义域为集合A ,()g x 的值域为集合B ,求()A B ⋂R .29.集合{}{}3621A x x B x m x m =<≤=≤≤+,. (1)若2m =,求,A B A B ;(2)若x B ∈是x A ∈的必要条件,求实数m 的取值范围.30.设集合{}4U x x =≤,{}12A x x =-≤≤,{}13B x x =≤≤.求:(1)A B ; (2)()U A B ; (3)()()U U A B ⋂.【参考答案】一、单选题 1.C 【解析】 【分析】先求出集合B ,再求两集合的交集即可 【详解】由2340x x --<,得(1)(4)0x x +-<,解得14x -<<, 所以{}14B x x =-<<, 因为{}2,1,0,2,3,4A =--, 所以A B ={}0,2,3, 故选:C 2.A 【解析】 【分析】根据指数函数的单调性,结合集合交集的定义进行求解即可. 【详解】由333262log 26log 273xx <⇒<<<=,因此A B ={}0,1,2, 故选:A 3.B 【解析】 【分析】根据交集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}1A x x =>,{}2B x x =≤,所以{}12A B x x ⋂=<≤; 故选:B 4.B 【解析】 【分析】由题知{}12A x x =-<<,{}11B x x =-<<,再求交集即可. 【详解】解:解不等式220x x --<得12x -<<,故{}12A x x =-<<, 解不等式21x <得11x -<<,故{}11B x x =-<<, 所以A B ={}11x x B -<<=. 故选:B 5.C 【解析】 【分析】 由并集的概念运算 【详解】 S T ⋃={}0,1,3故选:C 6.D 【解析】 【分析】首先解一元二次不等式求出集合A ,再根据对数型函数的定义域求出集合B ,最后根据补集、并集的定义计算可得; 【详解】解:由2340x x --≤,即410x x ,解得14x -≤≤,即{}{}234014A x x x x x =--≤=-≤≤,又(){}{}ln 11B x y x x x ==-=,所以{}|1RB x x =≤,所以{}4R A B x x ⋃=≤;故选:D 7.B 【解析】 【分析】解不等式得到14{|}P x x =-<<,根据题意得到{1,2,3,4}Q =,再由集合交集的概念得到结果. 【详解】由集合{}234|0P x x x =--<,解不等式得到:14{|}P x x =-<<,又因为{1,2,3,4}Q =,根据集合交集的概念得到:{}1,2,3P Q ⋂=.8.D 【解析】 【分析】化简集合,A B ,先求出A B ,再求出其补集即可得解. 【详解】2|4A x x x >={}{|0x x =<或4}x >,|B x y ={{|4}x x =≤,所以{|0}A B x x =<, 所以()UA B ⋂={|0}x x ≥,即()UA B ⋂[0,)=+∞.故选:D9.D 【解析】 【分析】求解分式不等式的解集,再由补集的定义求解出A R,再由交集的定义去求解得答案.【详解】1015x x x ->⇒<-或5x >,所以{}15A x x =≤≤R , 所以得(){}13A B x x ⋂=≤≤R . 故选:D 10.A 【解析】 【分析】根据集合的交集概念即可计算. 【详解】∵{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,∴A B =(]0,1. 故选:A ﹒ 11.C 【解析】 【分析】根据集合并集的概念及运算,正确运算,即可求解. 【详解】由题意,集合50{|}A x x =<<-,{}41B x x =-≤≤,根据集合并集的概念及运算,可得{|51}(5,1]A B x x =-<≤=-. 故选:C. 12.A 【解析】 【分析】由交集运算直接求出两集合的交集即可.由集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤ 则{}|23A B x x =≤≤ 故选:A 13.A 【解析】 【分析】依据交集定义去求A B 即可. 【详解】{}{}2|560=2,3B x x x =-+=则{}{}{}2,32,32,3A B ⋂=⋂=, 故选:A . 14.D 【解析】 【分析】先求出集合B ,再由并集运算得出答案. 【详解】由{}2|0B x R x x =∈-=可得{}0,1B =则{}0,1,2,3A B ⋃= 故选:D 15.C 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,由(]1,2A B =-,列出满足题意的关系式求解即可得答案. 【详解】解:因为{}{}11|2|22|1(1,)2x x A x x x x -⎧⎫=>=>=>-=-+∞⎨⎬⎩⎭,[,4]B a a =+,又(1,2]A B ⋂=-,所以421a a +=⎧⎨≤-⎩,即2a =-,故选:C.二、填空题16.710##0.7 【解析】 【分析】利用韦恩图,根据题中的信息得出样本中使用共享单车和移动支付的学生人数,将人数除以100可得出所求结果. 【详解】根据题意,将使用过移动支付、共享单车的人数用如图所示的韦恩图表示,所以该校使用共享单车的学生人数与该校学生总数比值的估计值为6010710010+=. 故答案为:710. 17.[)3,+∞【解析】 【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解. 【详解】因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意. 故答案为:[)3,+∞.18.22±【解析】 【分析】根据题意可得集合A 中仅有一个元素,则方程220x ax -+=只有一个解,从而有0∆=,即可得出答案. 【详解】解:因为A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个, 所以集合A 中仅有一个元素, 所以方程220x ax -+=只有一个解, 所以280a ∆=-=,解得22a =± 故答案为:22± 19.1 【解析】 【分析】由子集定义分类讨论即可. 【详解】因为B A ⊆,所以a A ∈1a A ∈, 当2a =-1a 无意义,不满足题意;当1a =12=,满足题意; 当2a =11=,不满足题意. 综上,实数a 的值1. 故答案为:120.{2}【解析】 【分析】利用集合的补运算求UA 即可.【详解】由{}0,1,2U =,{}0,1A =,则{2}UA =.故答案为:{2}.21.{(2,1)}【解析】 【分析】利用加减消元法求得方程组的解集. 【详解】依题意13x y x y -=⎧⎨+=⎩,两式相加得24,21x x y ==⇒=, 所以方程组的解集为{(2,1)}. 故答案为:{(2,1)}22.()A BAB ⋃【解析】 【分析】由集合的交并补运算求解即可. 【详解】设全集为A B ,则阴影部分表示集合A 与B 交集的补集,即()A BAB ⋃故答案为:()A BAB ⋃23.()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭【解析】 【分析】解方程组直接求解即可 【详解】由()2221y x x y x ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩得121x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩或26x y =⎧⎨=⎩,∴()1,1,2,62A B ⎧⎫⎛⎫⋂=-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭.故答案为:()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭24. 2a =-或23a =或0 30k -<≤ 【解析】 【分析】(1)分情况讨论,0,a B ==∅满足题意;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =-或23a=,解出即可;(2)分情况讨论,当0k =时,满足题意;当0k ≠时,只需要满足23Δ808k k k <⎧⎪⎨⎛⎫=-⨯-< ⎪⎪⎝⎭⎩解不等式组即可. 【详解】已知集合{}{}22301,3A x x x =--==-,{}20B x ax =-=当0,a B ==∅,满足B A ⊆; 当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =-或23a= 解得2a =-或23a =; 不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立,当0k =时,满足题意;当0k ≠时,只需要满足203Δ808k k k <⎧⎪⎨⎛⎫=-⨯-< ⎪⎪⎝⎭⎩解得30k -<< 综上结果为:30k -<≤. 故答案为:2a =-或23a =或0;30k -<≤ 25.∅【解析】 【分析】根据集合的新定义求解出集合M '和P ',再求解交集可得出答案. 【详解】根据“孤星集”的定义,1,112,2A A ∈+=∈ 所以1不是集合M '的元素同理2,3也都不是集合M '的元素M ∴'=∅,同理可得 {}1P '=所以M P '⋂'=∅.故答案为:∅.三、解答题26.(1)A ∪B ={x |x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2){a |1<a ≤2},【解析】【分析】(1)化简集合A ,B ,利用并集及交集的概念运算即得;(2)分a >1,0<a <1讨论,利用条件列出不等式即得.(1)∵A ={x |2x >4}={x |x >2},B ={x ||x -a |<2}={x |a -2<x <a +2},∴当a =2时,B ={x |0<x <4},所以A ∪B ={x | x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2)当a >1时,C ={x |log ax <0}={x |0<x <1},因为C ⊆B ,所以2021a a -≤⎧⎨+≥⎩,解得-1≤ a ≤2, 因为a >1,此时1<a ≤2,当0<a <1时,C ={x |log ax <0}={x |x >1},此时不满足C ⊆B ,综上,a 的取值范围为{a |1<a ≤2}.27.(1)3{|2}2A x x =≤<,{|13}AB x x ⋃=-≤≤,U B {|1x x =<-或3}x >; (2)3{|12M x x =-≤<或23}x ≤≤; (3){|1M x x =<-或3}x >.【解析】【分析】(1)求解不等式组解得集合A ,再根据集合的并运算和补运算即可求得结果; (2)根据阴影部分可知M =()B A B ⋂,根据已知集合求解即可; (3)根据阴影部分可知M =()U A B ,根据已知集合求解即可. (1){|A x =213x -<,1323}{|2}32x x x x -≤-=≤<, {|13}A B x x ⋃=-≤≤,U B {|1x x =<-或3}x >.(2)因为3{|2}2A B x x ⋂=≤< 根据题意可得M =()B A B ⋂3{|12x x =-≤<或23}x ≤≤. (3) 因为{|13}A B x x ⋃=-≤≤,根据题意可得M =()U A B {|1x x =<-或3}x >. 28.(1)()3,5;()12g x x =;(2)][)0,35,∞⎡⋃+⎣.【解析】【分析】(1)根据f (x )解析式即可求其定义域,根据()g x x α=过P 求出α即可求出g (x )解析式; (2)根据幂函数的性质求g (x )值域即B ,根据集合的补集和交集的运算方法求解即可.(1)5052603x x x x ⎧-><⎧⇒⎨⎨->>⎩⎩, ∴f (x )定义域为()3,5;∵()g x x α=过(P ,则()3132218222g x x ααα==⇒=⇒=; (2)()3,5A =,[)0,B ∞=+,][(),35,A ∞∞=-⋃+R ,()][)0,35,A B ∞⎡⋂=⋃+⎣R .29.(1){}35A B x x ⋂=<≤,{|26}x x AB ≤≤=; (2)5,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)将m 的值代入集合B ,然后根据交集与并集的定义即可求解;(2)由题意,可得A B ⊆,根据集合的包含关系列不等式组求解即可得答案.(1)解:当2m =时,{|25}B x x =≤≤,又{}36A x x =<≤, 所以{}35A B x x ⋂=<≤,{|26}x x AB ≤≤=;(2)解:因为x B ∈是x A ∈的必要条件,所以A B ⊆,即(3,6][,21]m m ⊆+,所以有3216m m ≤⎧⎨+≥⎩,解得532≤≤m , 所以实数m 的取值范围为5,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 30.(1){|12}A B x x =≤≤;(2)(){|1U B x A x ⋃=<-或14}x ≤≤;(3)()(){|1U U x B x A ⋂=<-或34}x <≤.【解析】【分析】(1)由集合的交集运算可求得答案; (2)先算出U A ,再求()U A B ⋃; (3)先求U B ,再求()()U U A B ⋂. (1)解:∵{|12}A x x =-≤≤,{|13}B x x =≤≤, ∴{|12}A B x x =≤≤;(2)解:{|4}U x x =≤,{}12A x x =-≤≤,所以{|1U A x x =<-或24}x <≤. 又∵{|13}B x x =≤≤,∴(){|1U B x A x ⋃=<-或14}x ≤≤.(3)∵{|4}U x x =≤,{|13}B x x =≤≤,∴{|1U B x x =<或34}x <≤, ∴()(){|1U U x B x A ⋂=<-或34}x <≤.。
高中数学高考专题复习《集合》含试题与详细解答1.已知∈b a ,R ,则“b a =”是“ab b a =+2”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2.已知命题b a p >若:,则b a 11<,那么“p ⌝”是( ) A 、若b a >,则b a 11≥ B 、若b a >,则不一定有ba 11< C 、若b a ≤,则b a 11< D 、若b a ≤,则ba 11≥ 3.如果22{|0,},{|0,}A x x x x R B x x x x R =-=∈=+=∈,那么AB =( ) A. 0 B. ∅ C. {0} D. {1,0,1}-4.对于集合N M ,,定义:M x x N M ∈=-|{且}N x ∉,)()(M N N M N M --=⊕ ,设A =),3|{2R x x x y y ∈-=,{})(log 2x y x B -==,则B A ⊕=( )A .0]B .0)C ..5.非零向量,a b 使得||||||a b a b -=+成立的一个充分非必要条件是A . //a b B. a b = C. ||||a b a b = D. 20a b += 6.已知集合{}0=A y y A B B =∣≥,,则集合B 可能是( )(A ){}=0y y x ∣≥ (B ){}1=2x y y x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭R ∣, (C ){}=ln 0y y x x ∣,> (D )R7.命题“任意多面体的面至少有一个是三角形或四边形或五边形”的结论的否定形式是 ( )A.任意多面体没有一个是三角形或四边形或五边形的面B.任意多面体没有一个是三角形的面C.任意多面体没有一个是四边形的面D.任意多面体没有一个是五边形的面8.已知集合2{|1}M x x ==,{|1,}N a ax x M ==∈,则下列关于集合M 、N 之间关系的判断中,正确的是A .N M Ø B.M N =∅ C. M N = D. M N =∅9.已知集合A={x ︱x>-2}且AB A = ,则集合B 可以是( )A. {x ︱x 2>4 }B. {x ︱y =C. {y ︱22,y x x R =-∈ }D.(-1,0,1,2,3)10.下列选项中,p 是q 的必要不充分条件的是( )A.p:a c +>b+d , q:a >b 且c >dB.p:a >1,b>1, q:()(01)x f x a b a a =->≠,且的图象不过第二象限C.p: x=1, q:2x x =D.p:a >1, q: ()log (01)a f x x a a =>≠,且在(0,)+∞上为增函数11.已知集合{}1|2==x x P ,集合{}1|==ax x Q ,若P Q ⊆,那么a 的值是( )A .1B .-1C .1或-1D .0,1或-112.若集合{}0A x x =≥,且A B B =,则集合B 可能是( )A .{}1,2B .{}1x x ≤C .{}1,0,1-D .R13.定义}|{B x A x x B A ∉∈=-且,已知}4,3,1{},3,2{==B A 。
集合测试题请认真审题,仔细作答,发挥出自己的真实水平!一、单项选择题 : 1.设集合{}()(){}5,730S x x T x x x =<=+-<,那么S T ⋂=〔〕A .{75}xx -<<-∣ B .{35}xx <<∣ C .{53}xx -<<∣D .{|75}x x -<<【答案】 C 【解析】考点:其他不等式的解法;交集及其运算.分析:由绝对值的意义解出集合S ,再解出集合T ,求交集即可. 解答:由{|55}S x x =-<<,{|73}T x x =-<<故{|53}S T x x =-<<,应选C 2.集合{}}{Z n n x x N x x M ∈+==<-=,12,042,那么集合N M ⋂等于〔〕A .{-1,1}B .{-1,0,1}C .{0,1}D .{-1,0}【答案】A3.假设集合{}{}260,10P x x x T x mx =+-==+=,且T P ⊆,那么实数m 的可取值组成的集合是〔〕A .11,32⎧⎫-⎨⎬⎩⎭B .13⎧⎫⎨⎬⎩⎭C .11,,032⎧⎫-⎨⎬⎩⎭ D .12⎧⎫-⎨⎬⎩⎭C4.假设{1,2}⊆A ⊆{1,2,3,4,5}那么满足条件的集合A 的个数是〔〕 A .6 B .7 C .8 D .9 【答案】 C5.设P={x|x ≤8},. A .a ⊆P B .a ∉P C .{a}∈P D .{a}⊂P 【答案】 D 6.集合{}(){}1,2,3,4,5,,,,A B x y x A y A x y A ==∈∈-∈,那么B 中所含元素的个数为〔〕A .3B .6C . 8D .10【答案】D【解析】考点:元素与集合关系的判断. 专题:计算题.分析:由题意,根据集合B 中的元素属性对x ,y 进行赋值得出B 中所有元素,即可得出B 中所含有的元素个数,得出正确选项 解答:解:由题意,x=5时,y=1,2,3,4, x=4时,y=1,2,3, x=3时,y=1,2,综上知,B中的元素个数为10个应选D点评:此题考查元素与集合的关系的判断,解题的关键是理解题意,领会集合B中元素的属性,用分类列举的方法得出集合B中的元素的个数7.集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},那么〔〕A.A B B.B A C.A=B D.A∩B=【答案】B【解析】考点:集合的包含关系判断及应用.专题:计算题.分析:先求出集合A,然后根据集合之间的关系可判断解答:解:由题意可得,A={x|-1<x<2} ∵B={x|-1<x<1}在集合B中的元素都属于集合A,但是在集合A中的元素不一定在集合B中,例如x=3/2∴B⊊A应选B点评:此题主要考查了集合之间关系的判断,属于根底试题8.不等式﹣x2﹣5x+6≤0的解集为〔〕A.{x|x≥6或x≤﹣1} B.{x|﹣1≤x≤6}C.{x|﹣6≤x≤1}D.{x|x≤﹣6或x≥1}D【解析】考点:一元二次不等式的解法。
高考数学集合专题卷(附答案) 高考数学集合专题卷(附答案)一、单选题(共10题;共20分)1.已知集合A={x|x=2k+1,k∈N},B={x|x=3k,k∈N},则集合的子集个数为()A。
3.B。
4.C。
7.D。
8改写:集合A由所有奇数组成,集合B由所有3的倍数组成,则集合的子集个数为()答案:D2.已知集合A={x|x=2k,k∈N},B={x|x=3k,k∈N},则B中元素个数为()A。
2.B。
3.C。
4.D。
7改写:集合A由所有偶数组成,集合B由所有3的倍数组成,则B中元素个数为()答案:B3.已知集合A={x|x=2k,k∈N},B={x|x=3k,k∈N},C={x|x=5k,k∈N},则A∩B∩C的元素的个数为()改写:集合A由所有偶数组成,集合B由所有3的倍数组成,集合C由所有5的倍数组成,则A、B、C的交集中元素的个数为()答案:04.已知集合A={x|x=2k,k∈N},B={x|x=3k,k∈N},C={x|x=5k,k∈N},求A∪B∪C的元素的个数。
A。
4.B。
5.C。
6.D。
7改写:集合A由所有偶数组成,集合B由所有3的倍数组成,集合C由所有5的倍数组成,则A、B、C的并集中元素的个数为()答案:75.已知集合A={x|x1},C={x|x=2},求A-B-C的元素的个数。
A。
0.B。
1.C。
2.D。
3改写:集合A由所有小于3的数组成,集合B由所有大于1的数组成,集合C只包含2,则A-B-C中元素的个数为()答案:16.已知集合A={x|x2},C={x|x=1或x=3},求A∩B∩C。
A。
∅。
B。
{1}。
C。
{3}。
D。
{1,3}改写:集合A由所有小于1的数组成,集合B由所有大于2的数组成,集合C只包含1和3,则A、B、C的交集为()答案:∅7.已知集合A={x|x4},C={x|x=2或x=4},求A∪B∪C。
A。
(-∞,2)∪(4,+∞)。
B。
(-∞,2)∪(2,4)∪(4,+∞)。
【经典例题】【例1】(2009年广东卷文)已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是 ( )【答案】B【解析】 由{}2|0N x x x =+=,得{1,0}N =-,则N M ⊂,选B.【例2】(2011广东)已知集合{(,)|,A x y x y =为实数,且}221,x y +={(,)|,B x y x y =为实数,且},AB y x =则的元素个数为 ( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 【答案】C【解析】A 为圆心在原点的单位圆,B 为过原点的直线,故有2个交点,故选C.【例3】(2010天津理)设集合A={}{}|||1,,|||2,.x x a x R B x x b x R -<∈=->∈若A ⊆B ,则实数a,b 必满足( ) A 、||3a b +≤ B 、||3a b +≥ C 、||3a b -≤ D 、||3a b -≥【答案】D【解析】A={x|a-1<x<a+1},B={x|x<b-2或x>b+2},因为A ⊆B,所以a+1≤b-2或a-1≥b+2,即a-b ≤-3或a-b ≥3,即|a-b|≥3【例4】(2009广东卷理)已知全集U R =,集合{212}M x x =-≤-≤和{21,1,2,}N x x k k ==-=的关系的韦恩(Venn )图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有 ( )A. 3个B. 2个C. 1个D. 无穷多个 【答案】 B【解析】 由{212}M x x =-≤-≤得31≤≤-x ,则{}3,1=⋂N M ,有2个,选B. 【例5】(2010天津文)设集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值范围是 ( ) A 、{}a |0a 6≤≤ B 、{}|2,a a ≤≥或a 4C 、{}|0,6a a ≤≥或aD 、{}|24a a ≤≤ 【答案】 C【解析】由|x-a|<1得-1<x-a<1,即a-1<x<a+1.如图由图可知a+1≦1或a-1≧5,所以a ≦0或a ≧6.【例6】(2012大纲全国)已知集合{}{}1,3,,1,,A m B m A B A ==⋃=,则m = ( )A 、0或3B 、0或3C 、1或3D 、1或3 【答案】B 【解析】A B A ⋃= B A ∴⊂,{}{}1,3,,1,A m B m ==m A ∴∈,故m m =或3m =,解得0m =或3m =或1m =,又根据集合元素的互异性1m ≠,所以0m =或3m =。
高中数学 集合专项训练含答案一、单选题1.设全集{}1,2,3,4U =,{}1,3A =,{}4B =,则()U A B =( ) A .{}2,4B .{}4C .∅D .{}1,3,42.已知集合{1A x x =≤-或}2x >,则 RA =( ).A .{}12x x -≤<B .{}12x x -<≤C .{}12x x -<<D .{1A x x =<-或}2x ≥3.已知集合{}1,2,4,6A =,{}2,3,4,5B =,则A B 中元素的个数为( ) A .1B .2C .3D .44.设实数集为R ,集合{}1,0,1,2A =-,{}230B x x x =-≥,则()R A B ⋂=( )A .{}1,0-B .{}1,2C .{}1,0,1-D .{}0,1,25.设集合{}13A x x =-<<,集合{}32B x x =-≤≤,则A B =( ) A .{0,1,2} B .{1,2} C .{}33x x -≤<D .{}12x x -<≤6.设集合{}()(){}|32,|130A x x B x x x =-<<=+-≤,则A B =( ) A .{}|12x x -≤<B .{}|33x x -<≤C .{}|32x x -<≤D .{}|13x x -≤≤7.设全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =,则()UA B =( ) A .{}4,5B .{}2,3C .{}1D .{}38.已知集合{}28xA x =≤,{}16B x x =-≤≤,则A B ⋃=( )A .(,6]-∞B .[1,6]-C .[1,3]-D .(0,6]9.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加径赛,有8人参加田赛,有14人参加球类比赛,同时参加参加径赛和田赛有3人,同时参加径赛和球类比赛有3人,没有人同时参加三项比赛.只参加球类比赛的人数为( ) A .6B .7C .8D .910.已知集合{}14A x x =-≤≤,{}260B x N x x =∈--≤ ,则A B =( )A .[]1,3-B .[]2,4-C .{}1,2,3D .{}0,1,2,311.已知集合{}2,3,4A =,{}28120B x Z x x =∈-+<,则A B 中元素的个数是( )A .4B .5C .6D .712.设集合A 实数 ,{}B =纯虚数,{}C =复数,若全集SC ,则下列结论正确的是( ) A .A B C = B .A B = C .()S A B ⋂=∅D .SSABC13.设集合{}220A x x x =-≤,{}1,2,3B =,{}2,3,4C =,则()A B C =( )A .{}2B .{}2,3C .{}1,2,3,4D .{}0,1,2,3,414.已知集合{}{}|14,|04U x x A x x =-<≤=≤≤,则UA =( )A .[-1,0)B .[-1,0]C .(-1,0)D .(-1,0]15.设集合{}2430A x x x =-+≥,{}3log 1B x N x =∈≤,则集合A B =( )A .(0,1][3,)⋃+∞B .(0,1]C .{1,2}D .{1,3}二、填空题16.已知A ={x ∈R|2a ≤x ≤a +3},B ={x ∈R|x <-1或x >4},若A B ⊆,则实数a 的取值范围是________.17.设集合{}{}240,,20A xx x A x x a =-≤∈=+≤R ∣∣,且[]2,1A B =-,则=a ___________.18.已知条件:212p k x -≤≤,:53q x -≤≤,p 是q 的充分条件,则实数k 的取值范围是_______.19.立德中学有35人参加“学党史知识竞赛”若答对第一题的有20人,答对第二题的有16人,两题都答对的有6人,则第一、二题都没答对的有___人.20.若集合{}{}230,0,1,2,3A xx x B =-==∣,则满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数是___________.21.已知集合{0,1,2,3,4,5}A =,集合{1,3,5,7,9}B =,则Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为________.22.已知集合{}2280P x x x =-->,{}Q x x a =≥,若P Q Q ⋂=,则实数a 的取值范围是___________.23.已知函数()214f x x -A 为函数()f x 的定义域,集合B 为函数()f x 的值域,若定义{,A B x x A -=∈且}x B ∉,()()⊕=--A B A B B A ,则A B ⊕=___________.24.设集合{}|2A x x =>,{}|B x x a =≤,若A B =R ,则实数a 的取值范围是______. 25.设集合{}2,3,4U =,对其子集引进“势”的概念;①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大.最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,以此类推.若将全部的子集按“势”从小到大顺序排列,则排在第6位的子集是_________.三、解答题26.已知集合2{|23}A x a x a =≤≤+,{|14}B x x =-≤≤,全集U =R . (1)当1a =时,求U ()A B ;(2)当A =∅时,求实数a 的取值范围;(3)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,求实数a 的取值范围.27.已知函数()f x =A ,函数()g x 的定义域为集合B ,(1)当0a =时,求A B ;(2)设命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,p q 是的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.28.已知集合{}2560A xx x =--≤∣,集合{}26510B x x x =-+>∣,集合09x m C x x m -⎧⎫=≤⎨⎬--⎩⎭∣.(1)求A B ;(2)若A C C =,求实数m 的值取范围.29.已知集合702x A xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}123B x m x m =-≤≤-. (1)当6m =时,求集合A B ;(2)若{}58C x x =<≤,“()x A C ∈⋂”是“x B ∈”的充分条件,求实数m 的取值范围.30.用描述法写出下面这些区间的含义:[]2,7-;[),a b ;()123,+∞;(],9-∞-.【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】根据补集的概念求出UA ,再根据并集运算即可求出结果.【详解】 由题意可知{}2,4UA =,又{}4B =,所以(){}2,4U A B =.故选:A. 2.B 【解析】 【分析】利用补集的概念求解 RA .【详解】因为{1A x x =≤-或}2x >,所以 RA ={}12x x -<≤,故选:B 3.B 【解析】 【分析】根据交集的定义,即可求解. 【详解】因为集合{}1,2,4,6A =,{}2,3,4,5B =,所以{}2,4A B =,故A B 中元素的个数为2. 故选:B 4.B 【解析】 【分析】解出B 集合,得到B 的补集的范围,再与A 取交集. 【详解】解得{|30}B x x x =≥≤或,()R 03B =(,),()R {12}A B ⋂=,故选:B. 5.D 【解析】 【分析】对两个集合直接求交集即可. 【详解】集合{}13A x x =-<<,集合{}32B x x =-≤≤, 则A B ={}12x x -<≤, 故选:D 6.A 【解析】 【分析】首先解一元二次不等式求出集合B ,再根据交集的定义计算可得; 【详解】解:由()()130x x +-≤,解得13x -≤≤, 所以()(){}{}|130|13B x x x x x =+-≤=-≤≤, 又{}|32A x x =-<<,所以{}|12A B x x ⋂=-≤<. 故选:A 7.C 【解析】 【分析】直接按照补集和交集的概念运算即可. 【详解】 由题意知:{}1,4,5UB =,则(){}1UAB =.故选:C. 8.A 【解析】 【分析】先解出集合A ,再计算A B 即可. 【详解】{}{}283x A x x x =≤=≤,故A B ⋃=(,6]-∞.故选:A. 9.C 【解析】 【分析】 由容斥原理求解 【详解】设同时参加球类比赛和田赛的人数为x ,由于没有人同时参加三项比赛 故281581433x =++---,得3x = 故只参加球类比赛的人数为14338--= 故选:C【解析】 【分析】由题知{}0,1,2,3B =,再根据集合交集运算求解即可. 【详解】解:解不等式260x x --≤得23x -≤≤,所以{}{}2600,1,2,3B x N x x =∈--≤=,因为{}14A x x =-≤≤ 所以A B ={}0,1,2,3 故选:D 11.A 【解析】 【分析】求出集合B ,再根据并集的定义即可求出答案. 【详解】{}()(){}{}{}28120260263,4,5B x Z x x x Z x x x Z x =∈-+<=∈--<=∈<<=,所以{}2,3,4,5A B ⋃=.所以A B 中元素的个数是4. 故选:A. 12.D 【解析】 【分析】根据集合A ,B ,C 的关系求解即可. 【详解】集合A ,B ,C 的关系如下图,由图可知只有SSABC 正确.故选:D. 13.C 【解析】 【分析】先求出集合A ,再按照交集并集的运算计算()A B C 即可. 【详解】{}{}22002A x x x x x =-≤=≤≤,{}(){}1,2,1,2,3,4A B A B C ==.故选:C.【解析】 【分析】根据已知集合,应用集合的补运算求UA 即可.【详解】因为{}{}|14,|04U x x A x x =-<≤=≤≤, 所以{|10.} UA x x =-<<故选:C 15.D 【解析】 【分析】分别求出集合A 、B ,即可求出A B . 【详解】集合{}{24303A x x x x x =-+≥=≥或}1x ≤,{}{}3log 11,2,3B x N x =∈≤=,所以A B ={1,3}. 故选:D二、填空题16.a <-4或a >2 【解析】 【分析】按集合A 为空集和不是空集两种情况去讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】①当a >3即2a >a +3时,A =∅,满足A B ⊆;. ②当a ≤3即2a ≤a +3时,若A B ⊆,则有233124a a a a ≤+⎧⎨+-⎩或,解得a <-4或2<a ≤3综上,实数a 的取值范围是a <-4或a >2. 故答案为:a <-4或a >2 17.-2 【解析】 【分析】由二次不等式和一次不等式的解法,求出集合A ,B ,再由交集的定义,可得a 的方程,解方程可得a . 【详解】集合2{|40}{|22}A x x x x =-=-,{|20}{|}2B x x a x x a =+=-,由{|21}A B x x ⋂=-,可得12a-=,则2a =-. 故答案为:-2.18.[2,)-+∞【解析】 【分析】设{}212A x k x =-≤≤,{}53B x x =-≤≤,则A B ⊆,再对A 分两种情况讨论得解. 【详解】记{}212A x k x =-≤≤,{}53B x x =-≤≤, 因为p 是q 的充分条件,所以A B ⊆. 当A =∅时,212k ->,即32k >,符合题意; 当A ≠∅时,32k ≤,由A B ⊆可得215k -≥-,所以2k ≥-,即322k -≤≤. 综上所述,实数的k 的取值范围是[2,)-+∞. 故答案为:[2,)-+∞. 19.5 【解析】 【分析】集合元素计算,只对第一题,只对第二题,二题都答对和二题都不对,总数为35人. 【详解】设第一、二题都没答对的有x 人, 则()()206166635x -+-++= ,所以5x = 故答案为:5 20.4 【解析】 【分析】求出集合A ,由A M B ⊆⊆即可求出集合M 的个数. 【详解】因为集合{}{}2300,3A xx x =-==∣,{}0,1,2,3B =, 因为A M B ⊆⊆,故M 有元素0,3,且可能有元素1或2, 所以{}0,3M =或{}0,1,3M =或{}0,2,3M =或{}0,1,2,3M = 故满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数为4, 故答案为:4. 21.3 【解析】 【分析】由集合定义,及交集补集定义即可求得.由Venn 图及集合的运算可知,阴影部分表示的集合为()AAB .又{0,1,2,3,4,5}A =,{1,3,5,7,9}B =,{1,3,5}A B ∴⋂=,(){}0,2,4AA B ∴⋂=即Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为3 故答案为:3.22.()4,+∞【解析】 【分析】求出集合P ,根据P Q Q ⋂=,得Q P ⊆,列出不等式即可得解. 【详解】解:{}{22804P x x x x x =-->=>或}2x <-,因为P Q Q ⋂=,所以Q P ⊆, 所以4a >. 故答案为:()4,+∞. 23.11,0,122⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦【解析】 【分析】根据()f x =. 【详解】要使函数()f x =2140-≥x ,解得1122x -≤≤,所以11,22A ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦,函数()f x =[]0,1B =,{,A B x x A -=∈且}x B ∉102x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭,{,B A x x B -=∈且}x A ∉112x x ⎧⎫=<≤⎨⎬⎩⎭.()()⊕=--A B A B B A 102x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭112x x ⎧⎫⋃<≤=⎨⎬⎩⎭11,0,122⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 故答案为:11,0,122⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦.24.[)2,+∞【解析】 【分析】根据并集求解参数的范围即可. 【详解】根据题意,{|2}R A x x =≤R A B ⋃=R A B ∴⊆故答案为[)2,+∞.25.{}2,4【解析】 【分析】根据题意依次按“势”从小到大顺序排列,得到答案. 【详解】根据题意,将全部的子集按“势”从小到大顺序排列为:∅,{}2,{}3,{}4,{}2,3,{}2,4,{}3,4,{}2,3,4.故排在第6的子集为{}2,4. 故答案为:{}2,4三、解答题26.(1)[)1,1-; (2)()(),13,∞∞--⋃+; (3)()1,3,2∞∞⎛⎤-⋃+ ⎥⎝⎦.【解析】 【分析】(1)根据集合的补运算和交运算,求解即可;(2)根据题意,求解关于a 的一元二次不等式,即可求得范围; (3)根据集合之间的关系,列出不等关系,求解即可. (1)当1a =时,{|15}A x x =≤≤,{|14}B x x =-≤≤, 故U ()A B {|1x x =<或{}5}|14{|11}x x x x x >⋂-≤≤=-≤<. 即U ()A B [)1,1=-.(2)若A =∅,则223a a >+,即()()310a a -+>,解得1a <-或3a >, 故实数a 的取值范围为:()(),13,∞∞--⋃+. (3)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,则A B ⊆, ①A =∅时,1a <-或3a >满足题意;②A ≠∅,则13234a a -≤≤⎧⎨+≤⎩,得1-12a ≤≤综上所述,实数a 的取值范围为()1,3,2∞∞⎛⎤-⋃+ ⎥⎝⎦.27.(1)1{|03A B x x ⋂=-<≤或1}x =; (2)1a ≥或43a ≤-. 【解析】【分析】(1)求解分式不等式和一元二次不等式,解得集合,A B ,再求交集即可; (2)根据p q 是的充分不必要条件可知A 是B 的真子集,列不等式求a 的取值范围即可.(1)要使得()f x 有意义,则1031x x -≥+,得(1)(31)0310x x x -+≥⎧⎨+≠⎩,解得:113x ≤-<, 所以1|13A x x ⎧⎫=-<≤⎨⎬⎩⎭;当0a =时,()g x =()g x 有意义,则20x x -≥,解得:1x ≥或0x ≤, 所以{|1B x x =≥或0}x ≤, 故1{|03A B x x ⋂=-<≤或1}x =. (2)以为22(21)0x a x a a -+++≥,即[]()(1)0x a x a --+≥,解得:1x a ≥+或x a ≤, 所以{|1B x x a =≥+或}x a ≤,由题意可知A 是B 的真子集,所以1a ≥或113a +≤-(等号不同时成立), 得1a ≥或43a ≤-. 28.(1)1|13x x ⎧-≤<⎨⎩或162x ⎫<≤⎬⎭; (2)(]3,1--.【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求出集合A 、B ,即可求出A B ;(2)由A C C =,可知A C ⊆,得到不等式组,即得.(1)∵{}2560A xx x =--≤∣,{}26510B x x x =-+>∣, {|16}A x x ∴=-≤≤,1|3B x x ⎧=<⎨⎩或12x ⎫>⎬⎭, ∴1|13A B x x ⎧⋂=-≤<⎨⎩或162x ⎫<≤⎬⎭; (2)∵{|16}A x x =-≤≤,0{|9}9x m C x x m x m x m -⎧⎫=≤=≤<+⎨⎬--⎩⎭∣,由A C C =,得A C ⊆,961m m +>⎧∴⎨≤-⎩,解得31m -<≤-, ∴实数m 的值取范围为(]3,1--.29.(1){|29}x x -<≤(2)56m ≤≤【解析】【分析】(1)先化简集合A ,由6m =解得集合B ,然后利用并集运算求解. (2)根据“()x A C ∈⋂”是“x B ∈”的充分条件,转化为A B ⊆求解.(1) 由702x x -≤+得:27x -<≤,即27{|}A x x =-<≤, 当6m =时,{|59}B x x =≤≤,所以{|29}A B x x ⋃=-<≤.(2) 因为{}58C x x =<≤,所以{}57A C x x ⋂=<≤,由“A C ”是“x B ∈”的充分条件,则()A C B ⋂⊆,则2312237556156m m m m m m m m -≥-≥⎧⎧⎪⎪-≥⇒≥⇒≤≤⎨⎨⎪⎪-≤≤⎩⎩, 实数m 的取值范围是56m ≤≤.30.{}27x x -≤≤;{}x a x b ≤<;{}123x x >;{}9x x ≤-.【解析】【分析】将区间转化为集合,用描述法写出答案.【详解】[]2,7-用描述法表示为:{}27x x -≤≤;[),a b 用描述法表示为:{}x a x b ≤<;()123,+∞用描述法表示为:{}123x x >;(],9-∞-用描述法表示为:{}9x x ≤-.。
高中数学 集合专项训练含答案一、单选题1.已知集合{}13A x N x =∈≤≤,{}2650B x x x =-+<,则A B =( )A .∅B .{}1,2,3C .(]1,3D .{}2,3 2.已知集合{|23}M x x =-≤≤,{|ln 1}N x x =≥,则RMN ( )A .[]2,0-B .[)2,e -C .[]2,e -D .[e,3]3.已知全集U =R ,集合{}1,2,3,4,5A =,{}04B x x =<<,则图中阴影部分表示的集合为( )A .{}1,2,3,4B .{}1,2,3C .{}4,5D .{}54.已知集合{}24A x x =≤,集合{}*1B x x N x A =∈-∈且,则B =( )A .{}0,1B .{}0,1,2C .{}1,2,3D .{}1,2,3,45.设集合{}2,1,0,1,2,3A =--,()(){}|25B x y x x ==--,则AB =( )A .{}2B .{}0,1C .{}2,3D .{}2,1,0,1,2--6.已知集合A 是集合B 的真子集,下列关于非空集合A 、B 的四个命题: ①若任取x A ∈,则x B ∈是必然事件.②若任取x A ∉,则x B ∈是不可能事件. ③若任取x B ∈,则x A ∈是随机事件.④若任取x B ∉,则x A ∉是必然事件. 其中正确的命题有( ). A .0个;B .1个;C .2个;D .3个.7.已知集合{}220A x x x =->,{}0,1B =,则()R A B ⋂=( )A .[]0,1B .{}0,1C .[]0,2D .{}0,1,28.设集合1|05x A x x -⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,{}|13B x x =-≤≤,则()A B =R ( ) A .{}|35x x ≤< B .{}|15x x ≤< C .{}|15x x -≤<D .{}|13x x ≤≤9.已知集合{}27120A x x x =-+≤,{}20B x x m =+>,若A B ⊆,则m 的取值范围为( ) A .()6,-+∞B .[)6,-+∞C .(),6-∞-D .(],6∞--10.设全集{}{}{}10,2,3,5,0,3,5,9U n N n A B =∈≤==,则()U A B =( )A .{2,6}B .{0,9}C .{1,9}D .∅11.全集U Z =,集合{}{22,},1,0,1,2A xx x N B =-<<∈=-∣,则()U A B =( ) A .{}1,2-B .{}1,0-C .{}0,1D .{}212.已知集合{}21A x x =-<<,{}03B x x =≤≤,则A B ⋃=( ) A .{}01x x ≤<B .{}23x x -<≤C .{}13x x <≤D .{}01x x <<13.已知集合()(){}160M x x x =--<,{}1,2,3,5N =,则M N =( )A .{}1,2,3,5B .{}3,5C .{}2,3,5D .{}1,3,514.已知全集{}0,1,2,3,4,5U A B ==,(){}1,2,4UA B =,B =( )A .{}0B .{}3,5C .{}0,3,5D .{}1,2,415.已知集合{}ln ,1A y y x x ==>,1,12xB y y x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫==>⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则A B =( )A .102y y ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B .{}01y y <<C .112y y ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .∅二、填空题16.如图,四个棱长为1的正方体排成一个正四棱柱,AB 是一条侧棱,()1,2,,8i P i =是上底面上其余的八个点,()1,2,,8i i x AB AP i =⋅=则用集合列举法表示i x 组成的集合______.17.已知集合{}{}35,10A x Zx B y y =∈-<<=+>∣∣,则A B 的元素个数为___________. 18.已知集合(){}(){},24,,5A x y x y B x y x y =-==+=∣∣,则A B 中元素个数为__________. 19.已知a ∈R ,不等式1ax≥的解集为P ,且-1∈P ,则a 的取值范围是____________. 20.已知集合(){}2,M x y y x ==∣,(){},0N x y y ==,则M N =______.21.若非空且互不相等的集合M ,N ,P 满足:M N M ⋂=,⋃=N P P ,则M P =________.22.集合{}31A x x =-<,{}3782B x x x =-≥-,则A B =___________. 23.已知集合{}1,2,4,8A =,集合B ={x x 是6的正因数},则A B ⋃=__________. 24.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}0,1,2,3A =,{}2,3,4B =,则A B ⋃=______.25.已知集合21A x x ⎧⎫=≥⎨⎬⎩⎭,{}1B x x a =->,若A B =∅,则实数a 的取值范围是______.三、解答题26.已知{}1,{|A x x a B x y =->==(1)若a =2,求A B(2)已知全集U =R ,若()()U U A B ⊆,求实数a 的取值范围27.已知集合{}24120A x x x =--<,集合{}239B x m x m =-<<-.现有三个条件:条件①A B B =;条件②R ()B A ⊆;条件③A B B ⋃=.请从上述三个条件中任选一个,补充在下面横线上,并求解下列问题: (1)若4m =,求R ()B A ⋂; (2)若______,求m 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个选择的解答计分.28.已知条件{}22:4410p A xx ax a =-+-≤∣,条件{}2:20q B x x x =--≤∣.U =R . (1)若1a =,求()UA B ⋂.(2)若q 是p 的必要不充分条件,求a 的取值范围.29.已知函数2()327mx n h x x +=+为奇函数,||1)3x m k x ﹣()=( ,其中R m n ∈、 . (1)若函数h (x )的图象过点A (1,1),求实数m 和n 的值; (2)若m =3,试判断函数11()+()()f x h x k x =在[3x ∈+∞,)上的单调性并证明; (3)设函数()()(),39,3h x x g x k x x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,若对每一个不小于3的实数1x ,都恰有一个小于3的实数2x ,使得12g x g x ()=() 成立,求实数m 的取值范围.30.已知集合A ,B 均为全集{}1,2,3,4U =的子集,且(){}4UA B =,{}1,2B =,求()U A B ∩.【参考答案】一、单选题 1.D 【解析】 【分析】本题考查集合的交集,易错点在于集合A 元素是自然数,集合B 的元素是实数. 【详解】∵{}{}131,2,3A x N x =∈≤≤=,{}{}265015B x x x x x =-+<=<<,∴{}2,3A B ⋂=.故选:D . 2.B 【解析】 【分析】由对数函数的单调性解不等式求集合N ,再应用集合的交补运算求RM N .【详解】由题设{|e}N x x =≥,则{|e}N x x =<R,所以{|2e}M N x x =-≤<R.故选:B 3.C 【解析】 【分析】根据韦恩图中阴影部分所表示的含义,由集合的补集和交集定义可得. 【详解】集合{}1,2,3,4,5A =,{}04B x x =<<,图中阴影部分表示UAB ,又{|4,UB x x =≥或0}x ≤,所以{}4,5UAB =.故选:C 4.C 【解析】 【分析】化简集合A ,根据集合B 中元素的性质求出集合B. 【详解】{}24[2,2]A x x =≤=-,{}*1B x x N x A =∈-∈且,{1,2,3}B ∴=,故选:C 5.C 【解析】 【分析】根据偶次根式有意义及一元二次不等式的解法,再结合集合的交集的定义即可求解. 【详解】由y =()()250x x --≥,解得25x ≤≤,所以{}|25B x x =≤≤,A B ={}{}{}2,1,0,1,2,3|252,3x x --≤≤=,故选:C. 6.D 【解析】 【分析】由随机事件、不可能事件、必然事件的定义逐一判断即可得出答案. 【详解】因集合A 是集合B 的真子集,故A 中的任意一个元素都是B 中的元素,而B 中至少有一个元素不在A 中,因此①正确,②错误,③正确,④正确. 故选:D . 7.B 【解析】 【分析】 化简集合A ,求出RA 后,再根据交集的概念运算可得解.【详解】{}220A x x x =->{|0x x =<或2}x >,R{|02}A x x =≤≤,所以()R {0,1}A B =. 故选:B 8.D【分析】求解分式不等式的解集,再由补集的定义求解出A R,再由交集的定义去求解得答案.【详解】1015x x x ->⇒<-或5x >,所以{}15A x x =≤≤R , 所以得(){}13A B x x ⋂=≤≤R . 故选:D 9.A 【解析】 【分析】先解出集合,A B ,再结合A B ⊆得到关于m 的不等式,求解即可. 【详解】因为{}34,,2m A xx B x A B ⎧⎫==>-⊆⎨⎬⎩⎭∣,所以32m -<,解得6m >-. 故选:A. 10.B 【解析】 【分析】根据集合的交运算和补运算求解即可. 【详解】因为{}{}100,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10U n N n =∈≤=,{2,3,5}A , 则{0,1,4,6,7,8,9,10},{0,3,5,9}UA B ==,故(){0,9}U A B =.故选:B .11.A 【解析】 【分析】先求的A ,再求UA ,最后求解()UA B 即可.【详解】因为{22,}A xx x N =-<<∈∣{}0,1=,U Z =, 故UA {|x x Z =∈且0,1}x x ≠≠,则()U AB ={}1,2-.故选:A. 12.B 【解析】 【分析】根据集合的并集计算即可.{}21A x x =-<<,{}03B x x =≤≤{}|23A B x x ∴=-<≤, 故选:B 13.C 【解析】 【分析】求出集合M ,利用交集的定义可求得结果. 【详解】()(){}{}16016M x x x x x =--<=<<,因此,{}2,3,5MN =.故选:C. 14.C 【解析】 【分析】根据条件可得1,2,4∈UB ,则1,2,4B ∉,结合条件即可得答案.【详解】 因为(){}1,2,4UAB =,所以1,2,4∈UB ,则1,2,4B ∉,又{}0,1,2,3,4,5U A B ==,所以0,3,5B ∈,即{}0,3,5B =. 故选:C 15.A 【解析】 【分析】根据题意求出,A B 后运算 【详解】由题意,A B 为对应函数的值域,(0,)A =+∞,1(0,)2B =故1(0,)2A B =故选:A二、填空题 16.{}1【解析】 【分析】由空间向量的加法得:i i AP AB BP =+,根据向量的垂直和数量积得221AB AB ==,0i AB BP ⋅=计算即可.【详解】由题意得,()2i i i i x AB AP AB AB BP AB AB BP =⋅=⋅+=+⋅又AB ⊥平面286BP P P ,i AB BP ∴⊥,则0i AB BP ⋅=,所以221i i x AB AB BP AB =+⋅==, 则()1,2,,81i i x AB AP i =⋅==,故答案为:{}1 17.5 【解析】 【分析】直接求出集合A 、B ,再求出A B ,即可得到答案. 【详解】因为集合{}{}352,1,0,1,2,3,4A x Z x =∈-<<=--∣,集合{}{}101B y y y y =+>=>-∣∣, 所以{}0,1,2,3,4A B =, 所以A B 的元素个数为5. 故答案为:5.18.1【解析】 【分析】利用交集的定义直接求解. 【详解】∵集合(){},24A x y x y =-=∣,(){},5B x y x y =+=∣, ∴()(){}24,3,25x y A B x y x y ⎧⎫-=⎧⎪⎪⋂==⎨⎨⎬+=⎩⎪⎪⎩⎭,∴A B 中元素个数为1. 故答案为:1.19.(]1-∞-【解析】 【分析】把1x =-代入不等式即可求解. 【详解】 因为1P -∈,故11a≥-,解得:1a ≤-,所以a 的取值范围是(]1-∞-. 故答案为:(]1-∞-20.(){}0,0【解析】 【分析】根据题意,得到两集合均为点集,联立20y x y ⎧=⎨=⎩求解,即可得出结果.【详解】因为集合(){}2,M x y y x ==∣表示直线2y x 上所有点的坐标,集合(){},0N x y y ==,表示直线0y =上所有点的坐标,联立20y x y ⎧=⎨=⎩,解得00x y =⎧⎨=⎩则(){}0,0MN =.故答案为:(){}0,0.21.P【解析】 【分析】推导出M N ⊆,N P ⊆,由此能求出M P P =.【详解】解:非空且互不相等的集合M ,N ,P 满足:M N M ⋂=,⋃=N P P ,M N ∴⊆,N P ⊆,MP P ∴=.故答案为:P .22.{}34x x ≤<【解析】 【分析】求出{}24A x x =<<与{}3B x x =≥,进而求出A B . 【详解】31x -<,解得:24x <<,故{}24A x x =<<,3782x x -≥-解得:3x ≥,故{}3B x x =≥,所以A B ={}34x x ≤<故答案为:{}34x x ≤<23.{1,2,3,4,6,8}【解析】 【分析】先化简集合B ,再求两集合的并集. 【详解】因为B ={x x 是6的正因数}{1,2,3,6}=, 所以{1,2,3,4,6,8}A B =. 故答案为:{1,2,3,4,6,8}.24.{}0,1,4【解析】 【分析】根据集合的运算法则计算. 【详解】由已知{4}A =,{0,1}B =,所以{0,1,4}A B =. 故答案为:{0,1,4}. 25.[)1,+∞. 【解析】 【分析】先解出集合A ,B ,再根据A B =∅即可求得a 的范围. 【详解】 对集合A ,222211000x x x x x x--≥⇒-≥⇒≥⇒≤,则(0,2]A =,又()1,B a =++∞,而A B =∅,所以121a a +≥⇒≥.故答案为:[1,)+∞.三、解答题26.(1)(3,4][1,1)-; (2)(5,)(,2)+∞-∞-. 【解析】 【分析】(1)根据解绝对值不等式的方法,结合二次根式的性质、集合交集的定义进行求解即可; (2)根据解绝对值不等式的方法、集合补集的定义,结合子集的性质进行求解即可. (1)当a =2时,因为(3,)(,1)A =+∞-∞,[1,4]B =-, 所以(3,4][1,1)A B =-; (2)(1,)(,1)A a a =++∞-∞-,[1,4]B =-因为()()U U A B ⊆,所以B A ⊆,因此有11a +<-或14a ->, 解得2a <-或5a >,因此实数a 的取值范围为(5,)(,2)+∞-∞-. 27.(1){|67}x x ≤<; (2)选择条件,答案见解析. 【解析】 【分析】(1)解一元二次不等式化简集合A ,再求出其补集,再利用交集的定义计算作答. (2)选择条件①,③,利用交集、并集的结果转化为集合的包含关系,再讨论求解作答;选择条件②,利用集合的包含关系,讨论求解作答. (1)集合()(){}{}26026A x x x x x =+-<=-<<,R {|2A x x =≤-或6}x ≥,当4m =时,{}17B x x =<<,则()R {|67}A B x x ⋂=≤<.(2)选择条件①:A B B =,则B A ⊆,若B =∅,则239m m -≥-,解得23m -≤≤,若B ≠∅,则22393296m m m m ⎧-<-⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,解得3m <≤综上得:2m -≤≤所以m的取值范围是2m -≤≤选择条件②:R ()B A ⊆,由(1)知,R {|2A x x =≤-或6}x ≥,若B =∅,则239m m -≥-,解得 23m -≤≤,若B ≠∅,则223992m m m ⎧-<-⎨-≤-⎩或23936m m m ⎧-<-⎨-≥⎩,解得2m ≤<-或9m ≥,综上得:3m ≤或9m ≥,所以m的取值范围是3m ≤或9m ≥.选择条件③:A B B ⋃=,则A B ⊆,于是得:22393296m m m m ⎧-<-⎪-≤-⎨⎪-≥⎩,解得m ≤ 所以m的取值范围是m ≤28.(1)(){12}U A B x x x ⋂=<>∣或 (2)10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)首先求出集合,A B ,代入1a =,得出A ,进而利用集合的交集、补集的定义即可求解.(2)由(1)知,得出集合,A B ,再根据q 是p 的必要不充分条件转化为集合A 是集合B的真子集,即A B ≠⊂即可求解. (1)由224410x ax a -+-≤,得2121a x a -≤≤+,所以{}2121A xa x a =-≤≤+∣, 由220x x --≤,得12x -≤≤,所以{12}B xx =-≤≤∣ 当1a =时,{13}A xx =≤≤∣.所以{12}A B x x ⋂=≤≤∣ 所以(){12}UA B x x x ⋂=<>∣或; (2)由(1)知,{}2121A xa x a =-≤≤+∣,{12}B x x =-≤≤∣, q 是p 的必要不充分条件,A B ≠∴⊂, 所以212211a a +≤⎧⎨-≥-⎩,解得102a ≤≤ 所以实数a 的取值范围为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 29.(1)30,0m n ==(2)单调递增,证明见解析(3)(0,6)【解析】【分析】(1)运用奇函数的定义可得0n =,再由()h x 图象经过点(1,1),解方程可得m ; (2)39()3x f x x x-=++在[3,)∞+递增.运用单调性的定义,结合因式分解和指数函数的单调性,即可得证;(3)求得当3x 时,2()()273273mx m g x h x x x x ===++;当3x <时,||1()9()9()3x m g x k x -==⋅;分别讨论0m ,03m <<,3m ,运用基本不等式和函数的单调性,求得m 的范围.(1) 函数2()327mx n h x x +=+为奇函数, 可得()()h x h x -=-,即22327327mx n mx n x x -++=-++,则0n =, 由()h x 的图象过(1,1)A ,可得h (1)1=,即130m n +=, 解得30m =,故30,0m n ==;(2)3m =,可得39()3x f x x x -=++,[3,)x ∈+∞,()f x 在[3,)+∞ 上递增.证明:设123x x <,则123312121299()()33x x f x f x x x x x ---=++--- 12331221129()33x x x x x x x x ---=-⋅+-, 由123x x <,可得210x x ->,129x x >,1233330x x ---<,则12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,可得()f x 在[3,)∞+递增;(3)当3x 时,2()()273273mx m g x h x x x x ===++;当3x <时,||1()9()9()3x m g x k x -==⋅.①0m 时,13x ∀时,1111()()0273m g x h x x x ==+;23x ∀<时,2||221()9()9)30(x m g x k x -==>⋅不满足条件,舍去; ②当03m <<时,13x ∀≥时,1111()()(0273mg x h x x x ==∈+,]18m , 23x ∀<时,2||0x m -≥,2||221()9()9()(03x m g x k x -==⋅∈,9], 由题意可得(0,](018m ⊆,9],可得918m ,即162m ; 综上可得03m <<; ③当3m 时,13x ∀≥时,1111()()(0273mg x h x x x ==∈+,]18m , 23x ∀<时,2||30x m m ->-,2||221()9()9()(03x m g x k x -==⋅∈,319())3m -⋅, 由题意可得(0,](018m ⊆,319())3m -⋅, 可得5318m m -<,可令5()318x x H x -=-,则()H x 在R 上递减,(6)0H =, 故由5318m m -<,可得6m <,即36m <, 综上可得06m <<,所以m 的取值范围是(0,6).【点睛】本题考查函数的奇偶性和单调性的定义和运用,考查分类讨论思想方法和化简整理的运算能力,属于难题.30.(){3}U A B ⋂=【解析】【分析】求出集合B 的补集,然后由(){}4U A B =可知3A ∈,进而由交集的定义得出结果. 【详解】解:∵全集{}1,2,3,4U =,{}1,2B =,∴{3,4}U B =∵(){}4U A B =,∴3A ∈∴(){3}U A B ⋂=.。