数学必修1同步测试:第一章 集合1.2含答案
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高中数学必修1全册同步练习题目录1.1.1集合的含义与表示同步练习1.1.2集合间的基本关系同步练习1.1.3集合的基本运算同步练习1.2.1函数的概念同步练习1.3.1单调性与最大(小)值同步练习1.3.2奇偶性同步练习2.0基本初等函数同步练习2.1.1指数与指数幂的运算同步练习2.1.2指数函数及其性质同步练习2.2.1对数与对数的运算同步练习2.3幂函数同步练习3.1.1方程的根与函数的零点同步练习3.1.2用二分法求方程的近似解同步练习3.2.1几类不同增长的函数模型同步练习3.2.2函数模型的应用实例同步练习1.1.1集合的含义与表示 同步练习一、选择题1、给出下列表述:1)联合国常任理事国2的实数的全体;3)方程210x x +-= 的实数根4)全国著名的高等院校。
以上能构成集合的是( )A 、1)3)B 、1)2)C 、1)3)4)D 、1)2)3)4)2、集合{21,1,2x x --}中的x 不能取得值是( ) A 、2 B 、3 C 、4 D 、53、下列集合中表示同一集合的是( ) A 、{(3,2)},{(2,3)}M N == B 、{1,2},{(1,2)}M N ==C 、{(,)|1},{|1}M x y x y N y x y =+==+=D 、{3,2},{2,3}M N ==4、下列语句:(1)0与{0}表示同一个集合(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};(3)方程0)2()1(22=--x x 的所有解的集合可表示为{1,1,2};(4)集合}54{<<x x 是有限集,正确的是( )A 、只有(1)和(4)B 、只有(2)和(3)C 、只有(2)D 、以上语句都不对5、如果3x y ==+,集合{|,}M m m a a b Q ==+∈,则有( )A 、x M y M ∈∈且B 、x M y M ∉∈且C 、x M y M ∈∉且D 、x M y M ∉∉且 6、集合A={xZk k x ∈=,2} B={Zk k x x ∈+=,12} C={Zk k x x ∈+=,14}又,,B b A a ∈∈则有( )A 、(a+b )∈ AB 、(a+b) ∈BC 、(a+b) ∈ CD 、 (a+b) ∈ A 、B 、C 任一个 7、下列各式中,正确的是( ) A 、-2{2}x x ∈≤ B 、{12<>x x x 且}C 、{Z k k x x ∈±=,14}},12{Z k k x x ∈+=≠ D 、{Zk k x x ∈+=,13}={Zk k x x ∈-=,23}二、填空题8、由小于10的所有质数组成的集合是 。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.满足{}{}232006x x x M x N x -+=⊆⊆∈<<的集合M 的个数为( )A .2B .4C .6D .8答案:D 解析:由题意可得:{}{}2|3201,2x x x -+==,{}{}|061,2,3,4,5x N x ∈<<=,由{}{}1,21,2,3,4,5M ⊆⊆,则满足条件的集合M 中必定有元素1,2,可能含有3,4,5, 即可求解. 详解:因为{}{}2|3201,2x x x -+==,{}{}|061,2,3,4,5x N x ∈<<=,又因为{}{}1,21,2,3,4,5M ⊆⊆,所以满足条件的集合M 有{}1,2,{}1,2,3,{}1,2,4,{}1,2,5,{}1,2,3,4,{}1,2,3,5 {}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共8个故选:D点睛:本题主要考查了集合的包含关系的应用,属于基础题.2.若{1,2}{0M ⊆⊆,1,2,3,4},则满足条件的集合M 的个数为( )A .7B .8C .31D .32答案:B解析:根据集合间的关系以及子集的概念和子集和数的计算,即可求解.详解:由题意,因为{1,2}{0,1,2,3,4}M ⊆⊆,所以集合M 中至少含有1,2两个元素,至多含有0,1,2,3,4这5个元素,因此集合M 的个数即为集合{0,3,4}的子集个数,即为328=个.故选:B .点睛:根据两个集合间的关系求参数时,一是将两个集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系;二是当题目中有条件B A ⊆时,不要忽视B φ=,导致丢解.3.若集合A=x|x=5k-1,k∈Z},B=x|x=5k+4,k∈Z},C=x|x=10k-1,k∈Z}.则A ,B ,C 的关系是( )A .A ⊆C ⊆BB .A=B ⊆C C .B ⊆A ⊆CD .C ⊆A=B答案:D 解析:对于集合A :()()()10125110421n k n x k n Z n k n ⎧-=⎪=-=∈⎨+=+⎪⎩,对于集合B :()511,1x k k Z =+-+∈,对于集合C :101,x k k Z =-∈,即可判断选项.详解:对于集合A :()()()10125110421n k n x k n Z n k n ⎧-=⎪=-=∈⎨+=+⎪⎩, 对于集合B :()511,1x k k Z =+-+∈,对于集合C :101,x k k Z =-∈,则C A B ⊆=.故选:D.点睛:本题主要考查了集合的包含关系.属于较易题.4.设A 为非空的数集,{}3,6,7A ⊆,且A 中至少含有一个奇数元素,则这样的集合A 共有A .6个B .5个C .4个D .3个答案:A解析:可采用列举法(分类的标准为A 中只含3不含7,A 中只含7不含3,A 中即含3又含7)逐一列出符合题意的集合A.详解:解:∵A 为非空集合,{}3,6,7A ⊆,且A 中至少含有一个奇数∴当A 中只含3不含7时A =3,6},3}当A 中只含7不含3时A =7,6},7}当A 中即含3又含7时A =3,6,7},3,7}故符合题意的集合A 共有6个故选A点睛:本题主要考查了子集的概念,属中档题,较易.解题的关键是理解子集的概念和A 中至少含有一个奇数分三种情况:只含3不含7,A 中只含7不含3,A 中即含3又含7.5.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是A .11B .12C .15D .16答案:A 解析:可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 详解:由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个,且2,4不能同时出现,同时出现共有4个,所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A.点睛:本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.6.已知集合|,44k M x x k Z ππ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,集合|,84k N x x k Z ππ⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭,则( ) A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .M N M ⋃=答案:B 解析:对两个集合中的元素x 所具有的性质P 分别化简,使其都是含有4π-的表达式. 详解: 由题意可知,(24)|,84k M x x k Z ππ+⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭2|,84n x x n Z ππ⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭ 2(21)|,8484k k N x x x k Z ππππ-⎧⎫==-=-∈⎨⎬⎩⎭或 所以M N ⊆,故选B.点睛:本题考查两个集合之间的基本关系,要求对集合中的元素所具有的性质能进行化简.7.{}{}2|60,|10A x x x B x mx =+-==+=,且A B A ⋃=,则m 的取值范围是A .11,32⎧⎫-⎨⎬⎩⎭B .110,,32⎧⎫--⎨⎬⎩⎭C .110,,32⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .11,32⎧⎫⎨⎬⎩⎭答案:C详解:由题意{}3,2,A A B A B A =-⋃=∴⊆ 当11,0,,3,,3B m B m m φφ==≠-=-=时当时由得由112,.2m m -==-得所以,m 的取值范围为110,,32⎧⎫⎨⎬⎩⎭8.已知集合{|21,},{|14}A x x k k Z B x x ==+∈=-<≤,则集合A B 的真子集的个数是( )A .3B .4C .7D .8答案:A解析:根据题意由A 的意义,再结合交集的定义可得集合A∩B,分析可得答案.详解:由题意知,A 为奇数集,又由集合{|14}B x x =-<≤,则A∩B=1,3},共2个元素,其子集有22=4个,所以真子集有3个;故选A .点睛:本题考查集合的子集与真子集,关键是正确理解集合A ,求出集合A∩B.9.已知集合{}20A mx =-=有两个非空真子集,则实数m 的取值范围为( ) A .{}4m m >B .{}04m m m <或>C .{}4m m ≥D .{}04m m m ≤≥或答案:A 解析:n 元集合非空真子集的个数为22n -,由题意可得集合A 为二元集合,即关于x 的方程有两不等实根,由0m >及0>运算即可.详解:由已知集合{}20A mx =-=有两个非空真子集即关于x 的方程有两个不等实数根,即0m ≠0m >,则240m =-,∴240m m ->又0m >,∴4m >,故选A .点睛:本题考查了集合的子集的概念,同时考查了分类讨论的思想.10.下列集合与3,4}是同一集合的是( )A .3},4}}B .(3,4)}C .(4,3)}D .4,3}答案:D解析:分别对A ,B ,C ,D 进行分析,从而得出答案.详解:对于A 中元素是集合,而不是实数,所以不是同一个集合;而B 、C 选项的集合是点集,不是数集,所以不是同一个集合;对于D :由集合的互异性得:4,3}与3,4}是同一个集合,故选:D .点睛:本题考查了集合的相等问题,注意看清集合中的元素,属于基础题.二、填空题1.下列四个结论:①∅⊆∅;②0∈∅;③{}0∅;④{}0=∅.其中正确结论的序号为______.答案:①③解析:根据集合元素与集合属于关系的定义,可判断②;根据空集的定义,可判断①③④. 详解:①空集是自身的子集,①正确;0不是空集中的元素,②错误;空集是任何非空集合的真子集,③正确;{}0是含一个元素0的集合,不是空集,④错误.故正确结论的序号为①③. 点睛:集合与集合之间的关系,元素与集合之间的关系是用不同的符号表示的,特别注意空集是不含有任何元素的集合,且规定∅⊆∅.2.已知集合{}0,1A =,{}1,0,3B a =-+且A B ⊆,则a =__________.答案:2-解析:∵A B ⊆,∴31a +=,2a =-,故2a =-,经检验满足题意,故答案为2-.3.若集合{}224A x N x =∈<,{}B a =,B A ⊆,则a 的最大值为________.答案:4解析:利用列举法表示集合A ,根据a A ∈可得答案.详解:因为自然数集中只有0,1,2,3,4x =满足224x <, 所以{}{}2240,1,2,3,4A x N x =∈<=,又因为{}B A a =⊆,所以{}0,1,2,3,4a ∈,a 的最大值为4.故答案为:44.已知集合2{2,3,1}B a a =-+,且{1,2}A a =+,A B ⊆,则实数a =___________答案:0解析:根据子集关系,建立关于字母的方程,解完后注意检验.详解:解:∵A B ⊆,集合2{2,3,1}B a a =-+,且{1,2}A a =+,∴1a B +∈且12a +≠,∴13a +=,或211a a a +=-+,解得:2a =,或0a =,经检验:0a =适合题意,故答案为:0点睛:本题考查子集的关系,注意元素互异性的检验,属于易错题.5.已知集合2|230Ax x x ,{}|0B x x a =-=,若B A ≠⊂,则实数a 的值为______.答案:-1或3解析:解方程,用列举法表示集合A ,B ,由B A ≠⊂,即得解. 详解:集合2|230{1,3}A x x x ,{}|0{}B x x a a =-==若B A ≠⊂,故a=-1或3 故答案为:-1或3点睛:本题考查了集合的包含关系,考查了学生概念理解,数学运算能力,属于基础题.三、解答题1.已知集合()15A =,,集合{|3243}B x a x a =-<<-,若B A ⊆,求实数a 的取值范围.答案:(,2]a ∈-∞解析:根据集合的包含关系,直接进行计算,可得结果.详解:当3243a a -≥-时,即1a ≤,集合B φ= ,满足B A ⊆;当3243a a -<-时,即1a >,由B A ⊆,得1321435a a a >⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩,解得12a <≤ 综上,(]2a ∈-∞,. 点睛:本题考查集合的包含关系求参数,审清题意,细心计算,属基础题.2.记关于x 的不等式01x a x -≤+的解集为P ,不等式|1|1x -≤的解集为Q . (1)若3a =,求P ;(2)若Q P ⊆,求a 的取值范围.答案:(1){}13P x x =-<≤;(2)[2,)+∞.解析:(1)结合分式不等式的求解求出P ,(2)结合绝对值不等式的求解求出Q ,然后结合集合之间的包含关系即可求解.详解:解:(1)当3a =时,原不等式可转化为(3)(1)010x x x -+⎧⎨+≠⎩,解得13x -<≤, {}13P x x ∴=-<≤.(2)由11x -≤可得02x ≤≤,即解集为{}02Q x x =≤≤,当1a =-时,P =∅,不满足题意;当1a >-时,{}1P x x a =-<≤,Q P ⊆,2a ∴≥;当1a <-时,{}1P x a x =≤<-,此时不满足题意,综上,a 的范围[2,)+∞.点睛:本题考查分式不等式和含绝对值不等式的求解,考查根据集合的包含关系求参数,属于基础题.3.设集合{}13A x x =-<<,{}B x x m => .(1)若1m =- ,求集合A 在B 中的补集;(2)若A B B ⋃= ,求实数m 的取值范围.答案:(1){}3x x ≥ ;(2)1m ≤-解析:(1)根据补集定义,可求得补集。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭, B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,答案:A解析:解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 详解:由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a=,解得:1a =-或13a =;综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 点睛:本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.满足{}{}1,21,2,3,4,5A ⊆⊆的集合A 的个数为( ) A .8 B .7C .4D .16答案:A解析:根据已知条件可知集合A 中必有1,2,集合A 还可以有元素3,4,5,写出集合A 的所有情况即可求解. 详解:因为集合A 满足{}{}1,21,2,3,4,5A ⊆⊆,所以集合A 中必有1,2,集合A 还可以有元素3,4,5,满足条件的集合A 有:{}1,2,{}1,2,3,{}1,2,4,{}1,2,5,{}1,2,3,4,{}1,2,3,5,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共有8个,故选:A.3.设集合A =x|x =2k +1,k ∈Z},若a =5,则有( ) A .a ∈A B .-a ∉A C .a}∈A D .a}∉A答案:A解析:由题意,集合A 为奇数集,易得a ∈A ,-a ∈A ,所以选项A 正确,选项B 不正确,而选项C 、D 两个集合之间的符号使用有误,所以选项C 、D 不正确. 详解:解:对选项A :当k =2时,x =5,所以a ∈A ,故选项A 正确; 对选项B :当k =-3时,x =-5,所以-a ∈A ,故选项B 不正确;对选项C 、D :因为集合a}与集合A 之间的符号使用有误,所以选项C 、D 不正确; 故选:A.4.下列集合与集合{}1,3A =相等的是( ) A .()1,3B .(){}1,3C .{}2430x x x -+=D .(){},1,3x y x y ==答案:C解析:本题可根据集合相等的相关性质解题. 详解:A 项不是集合,B 项与D 项中的集合是由点坐标组成,C 项:2430x x -+=,即()()310x x --=,解得3x =或1x =,集合{}2430x x x -+=即集合{}1,3,因为若两个集合相等,则这两个集合中的元素相同,所以与集合{}1,3A =相等的是集合{}2430x x x -+=,故选:C.5.若集合A =-1,2},B =x|x 2+ax +b =0},且A =B ,则有( ) A .a =1,b =-2 B .a =2,b =2 C .a =-1,b =-2 D .a =-1,b =2答案:C解析:解析 由A =B 知-1与2是方程x 2+ax +b =0的两根,则有()1212a b -+=-⎧⎨-⨯=⎩,解得12.a b =-⎧⎨=-⎩故选C.6.已知集合{}1M =,{}1,2,3N =,则 A .M <N B .M N ∈ C .M N ⊆ D .N M ⊆答案:C解析:根据元素关系确定集合关系. 详解:因为1,2,N M ∈所以M N ⊆,选C. 点睛:本题考查集合包含关系,考查基本分析判断能力,属基础题.7.设集合P {m |1m 0}=-<≤,2Q {m |mx 2mx 10}=+-<对任意x R ∈恒成立,则P 与Q 的关系是()A .P QB .Q PC .P Q =D .P Q φ⋂=答案:C解析:先分别求出集合P ,Q ,由此能求出P 与Q 的关系. 详解:集合P {m |1m 0}=-<≤,2Q {m |mx 2mx 10}=+-<对任意x R ∈恒成立,当m=0时,-1<0,满足题意, 当0m ≠时,结合二次函数的性质得到210440m m m m <⎧⇒-<<⎨∆=+<⎩Q {m |1m 0}∴=-<≤. P ∴与Q 的关系是P Q =.故选C . 点睛:本题考查集合的关系的判断,考查不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 8.若集合{}0A x x =<,且B A ⊆,则集合B 可能是 A .{}1x x >- B .RC .{}2,3--D .{}3,1,0,1--答案:C解析:通过集合{}0A x x =<,且B A ⊆,说明集合B 是集合A 的子集,对照选项即可求出结果. 详解:解:因为集合集合{}0A x x =<,且B A ⊆,所以集合B 是集合A 的子集, 当集合{}1B x x =>-时,1A ∉,不满足题意, 当集合B R =时,1A ∉,不满足题意, 当集合{}2,3B =--,满足题意,当集合{}3,1,0,1B -=-时,1A ∉,不满足题意, 故选:C . 点睛:本题考查集合的基本运算,集合的包含关系判断及应用,属于基础题.9.已知全集为实数集R ,集合{}22A x x =-<<,{}220B x x x =+≤ ,则()AB =R( )A .()0,2B .(]0,2C .[)0,2D .[]0,2答案:A解析:分别求出两个集合,再根据集合运算求解即可. 详解:因为()2220x x x x +=+≤,所以{}{}22020B x x x x x =+≤=-≤≤,所以{2R B x x =<-或}0x >, 又因为{}22A x x =-<<, 所以(){}()020,2R A B x x ⋂=<<= 故选:A. 点睛:本题考查集合的补集运算与交集运算,是基础题..10.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥ B .23m ≤≤ C .3m ≤ D .2m ≥答案:C解析:讨论,B B =∅≠∅两种情况,分别计算得到答案. 详解:当B =∅时:1212m m m +>-∴< 成立;当B ≠∅时:12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩解得:23m ≤≤.综上所述:3m ≤ 故选C 点睛:本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误. 二、填空题1.已知集合()(){}250A x x x =+->,{}1B x m x m =≤<+,且()R B C A ⊆,则实数m 的取值范围是_________.答案:[]2,4-解析:首先求得R C A ,然后利用集合之间的包含关系得到关于m 的不等式,求解不等式即可确定m 的取值范围. 详解:由题意可得:()(){}{}250|25R x x x x C A x =+-≤=-≤≤,据此结合题意可得:215m m ≥-⎧⎨+≤⎩,即24m m ≥-⎧⎨≤⎩,即实数m 的取值范围是[]2,4-. 点睛:本题主要考查集合的表示方法,由集合间的关系求解参数的取值范围等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.设m 为实数,若22250{()|30}{()|25}0x y x y x x y R x y x y mx y -+≥⎧⎪-≥∈⊆+≤⎨⎪+≥⎩,,、,,则m 的最大值是____. 答案:43解析:设()250{,|30,,}0x y M x y x x y R mx y -+≥⎧⎪=-≥∈⎨⎪+≥⎩,()22{,|25}N x y x y =+≤,将两个点集用平面区域表示,因为M N ⊆,故M 表示的平面区域在N的内部,根据这一条件得出m 的最大值. 详解:解:设()250{,|30,,}0x y M x y x x y R mx y -+≥⎧⎪=-≥∈⎨⎪+≥⎩,()22{,|25}N x y x y =+≤,显然点集N 表示以原点为圆心,5为半径的圆及圆的内部,点集M 是二元一次不等式组25030,,0x y x x y R mx y -+≥⎧⎪-≥∈⎨⎪+≥⎩表示的平面区域,如图所示,作图可知,边界250x y -+=交圆2225x y +=于点()()3,4,5,0A C -, 边界y mx =-恒过原点,要求m 的最大值,故直线y mx =-必须单调递减, 因为M N ⊆,所以当y mx =-过图中B 点时,m 取得最大, 联立方程组22325x x y =⎧⎨+=⎩,解得()3,4B -, 故4030m ---=-,即max 43m =. 点睛:本题表面上考查了集合的运算问题,实质是考查了二元一次不等组表示的平面区域和二元二次不等式对应平面区域的画法,还考查了动态分析问题的能力,属于中等偏难题. 3.若{|2132}A x a x a =+≤<-,2{|11100}B x x x =-+<,且A B ⊆,则实数a 的取值范围是_________.答案:(,4]-∞解析:先求出集合B 中不等式的解集,再由A B ⊆列不等式组求解即可. 详解:解:由已知{|110}B x x =<<,A B ⊆,当A =∅时,2132a a +≥-,解得3a ≤当A ≠∅时,21132102132a a a a +>⎧⎪-≤⎨⎪+<-⎩,解得34a <≤,综合得4a ≤. 故答案为:(,4]-∞点睛:本题考查集合的包含关系,考查分类讨论的思想,是基础题.4.已知集合{},,2A a b =,{}22,,2=B b a 且A B =,则a =_______________.答案:0或14解析:根据集合相等可得出关于实数a 、b 的方程组,利用集合元素满足互异性可求得实数a 的值. 详解:集合{},,2A a b =,{}22,,2=B b a 且A B =,分以下两种情况讨论:①当22a a b b =⎧⎨=⎩时,解得00a b =⎧⎨=⎩或01a b =⎧⎨=⎩. 当0a b 时,集合A 、B 中的元素均不满足互异性; 当0a =,1b =时,{}0,1,2A B ==,合乎题意;②当22a b b a ⎧=⎨=⎩时,解得00a b =⎧⎨=⎩或1412a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.当0a b 时,集合A 、B 中的元素均不满足互异性;当14a =,12b =时,11,,242A B ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,合乎题意.综上所述,0a =或14a =. 故答案为:0或14. 点睛:本题考查利用集合相等求参数值,考查分类讨论思想的应用,解题时要注意集合中的元素要满足互异性,考查计算能力,属于中等题.5.已知集合{}1,,A a b a =+,集合0,,b B b a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,且A B =,则a b -=_______.答案:2-解析:由题意可得,0,1a b b +==,从而可求出,a b 的值,进而可得答案 详解:解:因为集合{}1,,A a b a =+,集合0,,b B b a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,且A B =, 所以1,0B A ∈∈,且0a ≠,所以0,1a b b +==,得1,1a b =-=, 所以2a b -=-, 故答案为:2- 三、解答题 1.已知集合.(1)求;(2)若,求实数的取值范围.答案:(1),或;(2). 解析:(1)由补集的定义和集合,即可求出和;(2)由,可知集合是的子集,分两种情况:和,分别讨论即可.详解: (1)因为,所以,或 ;(2)因为,,所以,因为,所以时,,得;时,, 综上的取值范围是.故答案为:.点睛:本题考查了集合的并集和补集,考查了集合间的包含关系,考查了不等式的解法,属于基础题.2.集合2{|320}A x x x =-+<,11{|28}2x B x -=<<,()(){|20}C x x x m =+-<,其中m ∈R .(Ⅰ)求A B ⋂;(Ⅱ)若()A B C ⋃⊆,求实数m 的取值范围.答案:(1)()1,2A B ⋂=; (2)[) 4,m ∞∈+. 解析:试题分析:(1)简化集合得:()1,2A =;()0,4B =;所以()1,2A B ⋂=;(2)()0,4A B ⋃=,即()0,4?C ⊆,对m 分类讨论确定C 的集合,利用子集关系求实数m 的取值范围. 试题解析:(Ⅰ)()2{|320}1,2A x x x =-+<=;()11{|28}0,42x B x -=<<=;所以()1,2A B ⋂=; (Ⅱ)()0,4A B ⋃=,若m 2>-,则()2,C m =-,若()0,4A B C ⋃=⊆,则4m ≥; 若m 2=-,则C =∅,不满足()0,4A B C ⋃=⊆,舍; 若2m <-,则(),2C m =-,不满足()0,4A B C ⋃=⊆,舍; 综上[)4,m ∞∈+.3.已知集合{}{}2320,10A x x x B x mx =-+==-=,且A B B =,求实数m 的值.答案:m =0,1,12}解析:先求出集合A ,将条件A B B =,转化为B A ⊆,利用集合关系确定m 的取值即可. 详解:解:2{|320}{|2A x x x x x =-+===或{}1}1,2x ==,{|10}{|1}B x mx x mx =-===,AB B =,B A ∴⊆,若B =∅,即0m =,此时满足条件.若B ≠∅,即0m ≠.此时11|B x x m m ⎧⎫⎧⎫===⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 要使B A ⊆成立,则12m =或11m =,解得1m =或12m = 综上:0m =或12m =或1m =, 即m 的取值集合为10,1,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭.点睛:本题主要考查集合关系的应用,将条件A B B =,转化为B A ⊆是解决本题的关系,注意要对集合B 进行分类讨论. 4.记关于x 的不等式01x ax -≤+的解集为P ,不等式|1|1x -≤的解集为Q . (1)若3a =,求P ;(2)若Q P ⊆,求a 的取值范围.答案:(1){}13P x x =-<≤;(2)[2,)+∞. 解析:(1)结合分式不等式的求解求出P ,(2)结合绝对值不等式的求解求出Q ,然后结合集合之间的包含关系即可求解. 详解:解:(1)当3a =时,原不等式可转化为(3)(1)010x x x -+⎧⎨+≠⎩,解得13x -<≤,{}13P x x ∴=-<≤.(2)由11x -≤可得02x ≤≤,即解集为{}02Q x x =≤≤, 当1a =-时,P =∅,不满足题意;当1a >-时,{}1P x x a =-<≤,Q P ⊆,2a ∴≥; 当1a <-时,{}1P x a x =≤<-,此时不满足题意, 综上,a 的范围[2,)+∞. 点睛:本题考查分式不等式和含绝对值不等式的求解,考查根据集合的包含关系求参数,属于基础题.5.已知集合{|26}A x x =-≤≤,{|21}B x m x m =≤≤-,若B A ⊆,求实数m 的取值范围.答案:(﹣∞,72]解析:分B=∅和B≠∅两种情况分类讨论,即可求出实数m 的范围. 详解:(i )当B=∅时,由题意:m >2m ﹣1,解得:m<1,此时B⊆A成立;(ii)当B≠∅时,由题意:m≤2m﹣1,解得:m≥1,若使B⊆A成立,应有:m≥﹣2,且2m﹣1≤6,解得:﹣2≤m≤72,此时1≤m≤72,综上,实数m的范围为(﹣∞,72 ].点睛:在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.下列五个写法:{}{}01,2,3E ∈;{}0E ∅⊆;;{}{}0,1,21,2,0E ⊆;0E ∈∅;0Ę∅=∅,其中错误写法的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案:C解析:根据“∈”用于元素与集合;“”用于集合与集合间;判断出E ,Ę错,根据∅是不含任何元素的集合且是任意集合的子集判断出E ,E 的对错;据集合元素的三要素判断出E 对. 详解:解:对于E ,“∈”是用于元素与集合的关系,故E 错; 对于E ,∅是任意集合的子集,故E 对;对于E ,集合中的元素有确定性、互异性、无序性,两个集合是同一集合,故E 对; 对于E ,因为∅是不含任何元素的集合,故E 错; 对于Ę,因为“”用于集合与集合,故Ę错. 故错误的有E E Ę,共3个, 故选:C. 点睛:本题考查集合部分的一些特定符号、一些特殊的集合、集合中元素的三要素,属于基础题.2.已知集合(){}(){}22,1,,A x y x y B x y y x =+===,则A B 的子集个数为( )A .4B .3C .2D .1答案:A解析:解方程组221x y y x ⎧+=⎨=⎩,根据解的个数求出交集,再得出子集个数.详解:解:由221x y y x ⎧+=⎨=⎩得,x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴2=(2A B ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭,∴A B 的子集个数为224=, 故选:A . 点睛:本题主要考查集合的交集运算,考查有限集的子集个数,属于基础题. 3.下列关系中,正确的是( ) ①3R ∈;②*1N ⊆;③{}5Z -⊆;④0∈∅. A .①② B .①④ C .①③ D .②④答案:C解析:利用元素与集合、集合与集合的包含关系判断出命题①②③④的正误,可得出正确选项. 详解:3R ∈,命题①正确;*1N ∈,命题②错误;{}5Z -⊆,命题③正确;0∉∅,命题④错误.因此,正确的命题的序号为①③. 故选:C. 点睛:本题考查元素与集合、集合与集合关系的判断,考查推理能力,属于基础题. 4.已知集合,,则的子集个数为 A . B .C .D .答案:A 详解: 试题分析:,所以集合的子集个数为,故选A.考点:集合5.若集合{}1X x x =-,下列关系式中成立的为 A .{}0X ∈ B .0X ⊆C .{}0X ⊆D .X φ∈答案:C 详解:试题分析:""∈表示元素与集合间的关系,""⊆表示集合与集合间的关系.故C 正确. 考点:集合间的关系.6.若集合,,且,则的值为A .1B .1-C .1或1-D .1或1-或0答案:D详解:当0m =时,,B φ=满足A B A ⋃=,即0m =;当0m ≠时,1,B m ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭而A B A ⋃=,∴11111m m=-=-或,或;∴1,10m =-或;7.已知集合{}1,2,3,4U =,则集合U 的子集共有( ) A .15个 B .16个C .31个D .32个答案:B解析:由集合中元素个数,即可求出其子集数. 详解:解:集合U 中共有元素4个,因此其子集共有4216=个, 故选:B. 点睛:本题考查了集合子集的个数.一般地,若集合中的元素有n 个,则其子集共有2n 个. 8.集合(1,2)(3,4)}的子集个数为( ) A .3 B .4C .15D .16答案:B解析:直接枚举求解即可. 详解:易得()(){}1,2,3,4的子集有∅,(){}1,2,(){}3,4,()(){}1,2,3,4. 故选:B 点睛:本题主要考查了集合的子集个数,属于基础题.9.已知集合{}1,0,1A =-,则含有元素0的A 的子集的个数为( ) A .2 B .4C .6D .8答案:B解析:列举出符合条件的集合即可得出结论. 详解:根据题意,含有元素0的A 的子集为{}0、{}0,1、{}0,1-、{}1,0,1-,共4个. 故选:B. 点睛:本题考查集合子集个数的求解,属于基础题.10.已知集合{}21,A x y x y Z ==+∈,{}21,B y y x x Z ==+∈,则A 、B 的关系是( ) A .A B = B .A B C .B A D .A B =∅答案:C解析:由题意得出Z A ⊆,而集合B Z ,由此可得出A 、B 的包含关系.详解:由题意知,对任意的x ∈Z ,21y x Z =+∈,Z A ∴⊆.{}21,B y y x x Z ==+∈,∴集合B 是正奇数集,则BZ ,因此,B A .故选:C. 点睛:本题考查集合包含关系的判断,解题时要善于抓住代表元素,认清集合的特征,考查推理能力,属于中等题. 二、填空题1.已知集合{1,2,3,,}M n =⋅⋅⋅(1n >,*n ∈N ),则M 的所有非空子集的元素和为_______(只需写出数学表达式)答案:22()2n n n -+⋅解析:求得含1个元素的子集的元素和、求得含2个元素的子集的元素和、以此类推,求得含n 个元素的子集的元素和,然后相加,求得M 所有非空子集的元素和.详解:含1个元素的子集的元素和为()()11112n n n C C -+++⋅-, 含2个元素的子集的元素和为()()22112n n n C C -+++⋅-,……以此类推含1n -个元素的子集的元素和为()()11112n n n n n C C ---+++⋅-, 含n 个元素的子集的元素和为()12nn n C +++⋅.上述n 个式子相加得()()()1212111112n n n n nn n n n n C C CCCC----+⎡⎤+++++++⎣⎦()2122222n n n n n n --+=⋅=+⋅.故填:()222n n n -+⋅.点睛:本小题主要考查集合非空子集元素和的计算,考查等差数列前n 项和公式,考查二项式展开式的二项式系数和公式,属于中档题.2.已知集合{}21,3,A a =,{}1,2B a =+,若A B B =则实数a =________.答案:2解析:根据题意得到B A ⊆,讨论23a +=和22a a +=,解方程验证得到答案. 详解:A B B =,故B A ⊆,当23a +=,1a =,此时{}1,3,1A =,不满足互异性,舍去;当22a a +=,1a =-或2a =,1a =-时,{}1,3,1A =,不满足互异性,舍去;2a =时,{}1,3,4A =,{}1,4B =,满足条件.综上所述:2a =. 故答案为:2. 点睛:本题考查了根据集合的包含关系求参数,意在考查学生的计算能力和分类讨论能力.3.已知集合(){}21210,,A x a x x a R x R =-++=∈∈,若集合A 至多有两个子集,则a 的取值范围是__________.答案:2a ≥或1a =解析:分集合A 为φ或有且仅有一个元素两种情况进行求解,其中当集合A 有且仅有一个元素时,注意对方程()21210a x x -++=的二次项系数分10a -=和10a -≠两种情况进行分别求解即可.详解:由题意可得,集合A 为φ或有且仅有一个元素,当A φ=时,方程()21210a x x -++=无实数根,所以()21024110a a -≠⎧⎨∆=-⨯-⨯<⎩,解得2a >,当集合A 有且只有一个元素时,方程()21210a x x -++=有且只有一个实数根,当10a -=,即1a =时,方程有一根12x =-符合题意;当10a -≠,即1a ≠时,判别式()224110a ∆=-⨯-⨯=,解得2a =;综上可知a 的取值范围为:2a ≥或1a =. 故答案为:2a ≥或1a = 点睛:本题考查利用分类讨论思想求解方程根的个数问题;其中当一个方程的二次项系数含有参数,考虑其根的个数问题时,一定要注意对方程的二次项系数分为0和不为0两种情况进行讨论;属于中档题. 4.已知集合,{|1}B x ax ==.若B A ⊆,则实数a 的值为_____________.答案:0或1或-1 详解: 试题分析:当时,若B A ⊆,则当时,,若B A ⊆,则考点:子集.5.设集合{}1,2,3A =,{}4,5B =,{},,M x x a b a A b B ==+∈∈,集合M 的真子集的个数为_______.答案:15解析:由题意,a∈A,b∈B,计算a+b 的值,根据互异性可得集合M ,集合中有n 个元素,由(2n ﹣1)个真子集可得答案. 详解:由题意集合A =1,2,3},B =4,5},a∈A,b∈B,那么:a 、b 的组合有:(1、4),(1、5),(2、4),(2、5),(3、4),(3、5), ∵M=x|x =a+b}, ∴M=5,6,7,8},集合M 中有4个元素,有24﹣1=15个真子集. 故答案为:15. 点睛:本题考查了集合的运算及集合的子集个数,若一个集合中有n 个元素,则它有2n 个子集,有(2n ﹣1)个真子集,属于基础题. 三、解答题1.设集合{}1,2,A a =,{}21,B a a =-,若B A ⊆,求实数a 的值.答案:1-或0解析:依题意22a a -=或a ,再分类讨论得解. 详解:依题意22a a -=或a ,当22a a -=时,解得1a =-或2; 当2a a a -=时,解得0a =或2,当2a =时,集合A 与集合元素的互异性相矛盾,所以舍去.1a ∴=-或0.点睛:本题主要考查根据集合的关系求参数,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 2.(1)写出集合0,1,2}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集; (2)填写下表,并回答问题:由此猜想:含n 个元素的集合12{}n a a a ⋯,,,的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集的个数呢?答案:(1)答案见解析;(2)表格答案见解析,含n 个元素的集合12{}n a a a ⋯,,,的所有子集的个数是2n ,真子集的个数是2n -1,非空真子集的个数是2n -2解析:(1)利用子集的概念,按照集合中不含任何元素、含有一个元素、含有两个元素、含有三个元素这四种情况分别写出子集. (2)由特殊到一般,归纳得出结果. 详解:(1)不含任何元素的子集为⌀; 含有一个元素的子集为0},1},2};含有两个元素的子集为0,1},0,2},1,2}; 含有三个元素的子集为0,1,2}.故集合0,1,2}的所有子集为⌀,0},1},2},0,1},0,2},1,2},0,1,2}. 其中除去集合0,1,2},剩下的都是0,1,2}的真子集.(2)填表结果如下: 集合集合的子集子集的个数 ∅∅1 {}a {},a ∅2 {},a b{}{}{},,,,a b a b ∅4{},,a b c{}{}{}{}{}{}{},,,,,,,,,,,,a b c a b a c b c a b c ∅ 8由此猜想:含n 个元素的集合12{}n a a a ⋯,,,的所有子集的个数是2n , 真子集的个数是21n -, 非空真子集的个数是22n - 点睛:本题考查集合的子集的求解,以及子集个数的计算,属简单题. 3.已知集合,.(1)若Ü,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围.答案:(1);(2)不存在实数使.解析:(1) ①当时,由,得,满足题意; ②当时,根据子集关系列式可解得;(2)根据两个集合的子集关系列式无解,故不存在实数.详解: (1)①当时,由,得,满足题意;②当时,如图所示,且与不能同时取等号,解得.综上可得,的取值范围是:.(2)当时,如图所示,此时,,即,∴不存在,即不存在实数使.点睛:本题考查了根据集合间的子集或真子集关系,容易漏掉空集情况,属于中档题.4.设集合{}2|410A y y x x ==-+,{}2|13360,B x x x x N =-+<∈,若C A ⊆,C B ⊆,写出符合条件的所有集合C .答案:C =∅,{6},{7},{8},{6,7},{6,8},{7,8},{6,7,8}解析:求得二次函数的值域和二次不等式,再写出集合的子集即可. 详解:由题意知,{|6}A y y =≥,{|49,}{5,6,7,8}B x x x N =<<∈=. 若C A ⊆,C B ⊆,所以{6,7,8}C A B ⊆⋂=,所以C =∅,{6},{7},{8},{6,7},{6,8},{7,8},{6,7,8}. 点睛:本题考查集合子集的求解,属基础题.5.已知集合2{|10}A x x =-=,2{|20}B x x ax b =-+=,若A B A ⋃=,求实数a ,b 满足的条件.答案:2a b <或01a b =⎧⎨=-⎩或11a b =-⎧⎨=⎩或11a b =⎧⎨=⎩.解析:集合{}21{|1}1,0A x x ===--,由A B A ⋃=,得B A ⊆,从而集合B 有4中情况:①B =∅,②{}1,1B =-,③{1}B =-,④{1}B =.由此能求出实数a ,b 满足的条件. 详解:解:集合{}{}2|101,1A x x =-==-,A B A =,B A ∴⊆,∴集合B 有4中情况:①B =∅,②{}1,1B =-,③{1}B =-,④{1}B =. 以下对4中情况逐一解答:①B =∅,说明B 中的方程无解,即∆<0,经化简得2a b <;②{}1,1B =-,说明B 中的方程有两个不同的解分别是1,1-,故>0∆,即2a b >, 且满足120120a b a b -+=⎧⎨++=⎩,∴01a b =⎧⎨=-⎩;③{1}B =-,说明B 中的方程有两个相同的解,均为1-,故0∆=,即2a b =,且满足120a b ++=,∴11a b =-⎧⎨=⎩; ④{}1B =,说明B 中的方程有两个相同的解,均为1,故0∆=,即2a b =, 且满足120a b -+=,∴11a b =⎧⎨=⎩; 综上①②③④可得:2a b <或01a b =⎧⎨=-⎩或11a b =-⎧⎨=⎩或11a b =⎧⎨=⎩.点睛:本题考查两个实数满足的条件的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用.。
高中数学必修一同步练习1.1.1 集合的含义与表示课后作业· 练习案【基础过关】1.若集合中只含一个元素1,则下列格式正确的是A.1=B.0C.1D.12.集合的另一种表示形式是A.{0,1,2,3,4}B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5}D.{1,2,3,4,5} 3.下列说法正确的有①集合,用列举法表示为{1,0,l};②实数集可以表示为或;③方程组的解集为.A.3个B.2个C.1个D.0个4.直角坐标系中,坐标轴上点的集合可表示为A.B.C.D.5.若集合含有两个元素1,2,集合含有两个元素1,,且,相等,则____. 6.已知集合,,且,则为 . 7.设方程的根组成的集合为,若只含有一个元素,求的值. 8.用适当的方法表示下列集合:(1)所有被3整除的整数;(2)满足方程的所有x的值构成的集合B.【能力提升】集合,,,设,则与集合有什么关系?详细答案【基础过关】1.D【解析】元素与集合之间只存在“∈”与“∉”的关系,故1∈A正确.2.B【解析】由x-2<3得x<5,又,所以x=1,2,3,4,即集合的另一种表示形式是{1,2,3,4}.3.D【解析】对于①,由于x∈N,而-1∉N,故①错误;对于②,由于“{ }”本身就具有“全部”、“所有”的意思,而且实数集不能表示为{R},故②错误;对于③,方程组的解集是点集而非数集,故③错误.4.C【解析】坐标轴上的点分为x轴、y轴上的点,在x轴上的点纵坐标为0,在y轴上的点横坐标为0.5.【解析】由于P,Q相等,故,从而.6.(2,5)【解析】∵a∈A且a∈B,∴a是方程组的解,解方程组,得∴a为(2,5).7.A中只含有一个元素,即方程(a∈R)有且只有一个实根或两个相等的实根.(1)当a=0时,方程的根为;(2)当a≠0时,有△=4-4a=0,即a=1,此时方程的根为.∴a的值为0或1.【备注】误区警示:初学者易自然认为(a∈R)是一元二次方程,而漏掉对a 的讨论,导致漏解.举一反三:若把“若A只含有一个元素”改为“若A含有两个元素”,则结论又如何?由题意知,a≠0,且△=4-4a>0,解得a<1.所以a<1且a≠0.8.(1){x|x=3n,n∈Z};(2)B={x|x=|x|,x∈R}.【能力提升】∵a∈P,b∈M,c=a+b,设,,,,∴,又∴c∈M.1.1.2集合间的基本关系班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.设,,若,则的取值范围是A. B. C. D.2.设集合,,则A.M =NB.M⊆NC.M ND.N3.已知集合,,若,求实数的值.4.满足条件{1,2,3}M{1,2,3,4,5,6}的集合的个数是A.8B.7C.6D.55.设集合和,那么与的关系为 .6.含有三个实数的集合,既可表示成,又可表示成,则.7.设集合,,求A∩B.8.已知M={x | x2-2x-3=0},N={x | x2+ax+1=0,a∈R},且N M,求a的取值范围.【能力提升】已知,,是否存在实数,使得对于任意实数,都有?若存在,求出对应的的值;若不存在,说明理由.答案【基础过关】1.D【解析】∵,∴a≥22.D【解析】本题考查集合间的基本关系.,;而;即N.选D.3.由A=B,可得,解得x=1.4.C【解析】本题考查子集.由题意得M={1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,3,6},{1,2,3,4,5},{1,2,3,4,6},{1,2,3,6,5}共6个.选C. 5.M=P【解析】∵xy>0,∴x,y同号,又x+y<0,∴x<0,y<0,即集合M表示第三象限内的点.而集合P表示第三象限内的点,故M=P.6.-1【解析】本题考查相等集合.由题意得,所以,即;此时,所以,,且,解得.所以.7.,解得;所以.【解析】本题考查集合的基本运算.8.解:M={x | x 2-2x -3=0}={3,-1};∵N M,当N=∅时,N M 成立,N={x | x 2+ax+1=0},∴a 2-4<0, ∴-2<a <2;当N≠∅时,∵N M, ∴3∈N 或 -1∈N;当3∈N 时,32-3a+1=0即a= -310,N={3,31},不满足N M;当-1∈N 时,(-1)2-a+1=0即a=2,N={-1},满足N M;∴a 的取值范围是-2<a ≤2.【解析】本题考查集合间的基本关系. 【能力提升】不存在.要使对任意的实数b 都有,则1,2是A 中的元素,又∵A ={a -4,a +4},∴或这两个方程组均无解,故这样的实数a 不存在.1.1.3 集合的基本运算班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后作业【基础过关】1.若,,,,则满足上述条件的集合的个数为A.5B.6C.7D.82.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5}, B={1,3,6},那么集合{2,7,8}是A.A∪BB.A∩BC.(∁U A)∩(∁U B)D.(∁U A)∪(∁U B)3.若集合P={x∈N|-1<x<3},Q={x|x=2a,a∈P},则P∩Q=A.⌀B.{x|-2<x<6}C.{x|-1<x<3}D.{0,2}4.设全集U=R,集合M={x|x>1或x<-1},N={x|0<x<2},则N∩(∁U M)=A.{x|-2≤x<1}B.{x|0<x≤1}C.{x|-1≤x≤1}D.{x|x<1}5.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为.6.集合A={(x,y)|x+y=0},B={(x,y)|x-y=2},则A∩B= .7.设集合A={x|0<x-m<3},B={x|x≤0,或x≥3},分别求满足下列条件的实数m.(1)A∩B=⌀;(2)A∪B=B.8.已知集合A={x|2≤x<7},B={x|3<x<10},C={x|x<a}.(1)求A∪B,(∁R A)∩B;(2)若A∩C≠⌀,求a的取值范围.【能力提升】已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+a-1=0},C={x|x2-x+2m=0}.(1)若A∪B=A,求a的值;(2)若A∩C=C,求m的取值范围.详细答案【基础过关】1.D2.C【解析】借助Venn图易得{2,7,8}=∁U(A∪B),即为(∁U A)∩(∁U B).3.D【解析】由已知得P={0,1,2},Q={0,2,4},所以P∩Q={0,2}.4.B【解析】∁U M={x|-1≤x≤1},结合数轴可得N∩(∁U M)={x|0<x≤1}.5.12【解析】设两项运动都喜爱的人数为x,依据题意画出Venn图,得到方程15-x+x+10-x+8=30,解得x=3,∴喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12.6.{(1,-1)}【解析】A∩B={(x,y)|}={(1,-1)}.7.因为A={x|0<x-m<3},所以A={x|m<x<m+3}.(1)当A∩B=⌀时,需,故m=0.即满足A∩B=⌀时,m的值为0.(2)当A∪B=B时,A⊆B,需m≥3,或m+3≤0,得m≥3,或m≤-3.即满足A∪B=B时,m的取值范围为{m|m≥3,或m≤-3}.8.(1)因为A={x|2≤x<7},B={x|3<x<10},所以A∪B={x|2≤x<10}.因为A={x|2≤x<7},所以∁R A={x|x<2,或x≥7},则(∁R A)∩B={x|7≤x<10}.(2)因为A={x|2≤x<7},C={x|x<a},且A∩C≠⌀,所以a>2.【能力提升】A={1,2}.(1)因为A∪B=A,所以B⊆A,故集合B中至多有两个元素1,2.而方程x2-ax+a-1=0的两根分别为1,a-1,注意到集合中元素的互异性,有①当a-1=2,即a=3时,B={1,2},满足题意;②当a-1=1,即a=2时,B={1},满足题意.综上可知,a=2或a=3.(2)因为A∩C=C,所以C⊆A.①当C=⌀时,方程x2-x+2m=0无实数解,因此其根的判别式Δ=1-8m<0,即m>.②当C={1}(或C={2})时,方程x2-x+2m=0有两个相同的实数解x=1(或x=2),因此其根的判别式Δ=1-8m=0,解得m=,代入方程x2-x+2m=0,解得x=,显然m=不符合要求.③当C={1,2}时,方程x2-x+2m=0有两个不相等的实数解x1=1,x2=2,因此x1+x2=1+2≠1,x1x2=2=2m,显然不符合要求.综上,m>.1.2.1 函数的概念班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( )A.y=B.y=C.y=D.y=x2+12.下列式子中不能表示函数的是A. B. C. D.3.函数y=+的定义域是( )A.(-1,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(0,1)D.{-1,1}4.若满足,且,,则等于A. B. C. D.5.若为一确定区间,则的取值范围是 .6.函数的图象是曲线,其中点,,的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则的值等于 .7.求下列函数的定义域.(1);(2).8.已知.(1)求,的值;(2)求的值. 【能力提升】已知函数f(x)对任意实数a,b,都有f(ab)=f(a)+f(b)成立.(1)求f(0),f(1)的值;(2)若f(2)=p,f(3)=q(p,q为常数),求f(36)的值.答案【基础过关】1.B【解析】y=的值域为[0,+∞),y=的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),y=x2+1的值域为[1,+∞).故选B.2.A【解析】一个x对应的y值不唯一.3.D【解析】要使函数式有意义,需满足,解得x=±1,故选D.4.B【解析】f(72)=f(8×9)=f(8)+f(9)=3f(2)+2f(3)=3p+2q.5.【解析】由题意3a-1>a,则.【备注】误区警示:本题易忽略区间概念而得出,则的错误.6.2【解析】由图可知f(3)=1,∴f[f(3)]=f(1)=2.【备注】误区警示:本题在求解过程中会因不理解f[f(3)]的含义而出错.7.(1)由已知得∴函数的定义域为.(2)由已知得:∵|x+2|-1≠0,∴|x+2|≠1,得x≠-3,x≠-1.∴函数的定义域为(-∞,-3)∪(-3,-1)∪(―1,+∞).8.(1),.(2)∵,∴==1+1+1++1(共2012个1相加)=2012.【能力提升】(1)令a=b=0,得f(0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0;令a=1,b=0,得f(0)=f(1)+f(0),解得f(1)=0.(2)方法一令a=b=2,得f(4)=f(2)+f(2)=2p,令a=b=3,得f(9)=f(3)+f(3)=2q,令a=4,b=9,得f(36)=f(4)+f(9)=2p+2q.方法二因为36=22×32,所以f(36)=f(22×32)=f(22)+f(32)=f(2×2)+f(3×3)=f(2)+f(2)+f(3)+f(3)=2f(2)+2f(3)=2p+2q .【解析】题设只有一个函数方程,因此考虑特殊值0,1,通过解方程获解.1.2.2函数的表示法班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.已知是反比例函数,当时,,则的函数关系式为A. B. C. D.2.已知函数若,则的取值范围是A. B.C. D.3.已知函数f(x)=,则函数f(x)的图象是( )A. B. C. D.4.已知则A.2B.-2C.D.5.已知函数,且,则 .6.已知函数f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,若f(1)=-5,则f[f(5)]= .7.已知,为常数,且,,,方程有两个相等的实数根.求函数的解析式.8.如图,是边长为2的正三角形,记位于直线左侧的图形的面积为,试求函数的解析式.【能力提升】下图是一个电子元件在处理数据时的流程图:(1)试确定y与x的函数关系式;(2)求f(-3), f(1)的值;(3)若f(x)=16,求x的值.答案【基础过关】1.C【解析】根据题意可设(k≠0),∵当x=2时,y=1,∴,∴k=2.2.D【解析】若x∈[-1,1],则有f(x)=2∉[-1,1],∴f(2)=2;若x∉[-1,1],则f(x)=x∉[-1,1],∴f[f(x)]=x,此时若f[f(x)]=2,则有x=2.【备注】误区警示:本题易将x∉[-1,1]的情况漏掉而错选B.3.A【解析】当x=-1时,y=0,即图象过点(-1,0),D错;当x=0时,y=1,即图象过点(0,1),C错;当x=1时,y=2,即图象过点(1,2),B错.故选A.4.C【解析】∵,∴.【备注】无5.【解析】,∴,∴,解得.6.-【解析】由已知条件f(x+2)=可得f(x+4)==f(x),所以f(5)=f(1)=-5,所以f[f(5)]=f(-5)=f(-1)===-.7.∵,且方程f(x)=x有两个相等的实数根,∴,∴b=1,又∵f(2)=0,∴4a+2=0,∴,∴.8.OB所在的直线方程为.当t∈(0,1]时,由x=t,求得,所以;当t∈(1,2]时,;当t∈(2,+∞)时,,所以【能力提升】(1)由题意知y=.(2)f(-3)=(-3)2+2=11, f(1)=(1+2)2=9.(3)若x≥1,则(x+2)2=16,解得x=2或x=-6(舍去);若x<1,则x2+2=16,解得x=(舍去)或x=-.综上可得,x=2或x=-.1.3.1单调性与最大(小)值班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.若函数在区间上是增函数,在区间上也是增函数,则函数在区间上A.必是增函数B.必是减函数C.先增后减D.无法确定单调性2.下列函数在(0,1)上是增函数的是A. B. C. D.3.函数,在上是A.减函数B.增函数C.先减后增D.无单调性4.下面说法错误的是A.函数的单调区间一定是函数的定义域B.函数的多个单调增区间的并集不一定是其单调增区间C.具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称D.关于原点对称的图象一定是奇函数的图象5.已知函数在区间上为减函数,则的取值范围是_____________.6.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集是.7..已知函数,若.(l)求的值.(2)利用单调性定义证明函数在区间的单调性.8.首届世界低碳经济大会在南昌召开,大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本(元)与月处理量(吨)之间的函数关系可近似地表示为,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?【能力提升】函数f(x)的图象如图所示.(1)说出f(x)的单调区间,以及在每一个单调区间上它是增函数还是减函数;(2)依据图象说明函数的最值情况.答案【基础过关】1.D【解析】因为(a,b),(c,d)不是两个连续的区间,所以无法确定其单调性.2.B【解析】选项A中y=1-2x为减函数,C中y=5为常数函数,D中的定义域为[1,+∞).3.B【解析】解答本题可先画出函数图象,由图象分析.函数f(x)的图象如图所示,由图结合单调性的定义可知,此函数在R上是增函数.4.A【解析】单调区间是定义域的子集,不一定是定义域,当多个单调区间并起来时,由单调性定义知,不再是单调区间.具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称,是函数奇偶性判定的要求.奇函数的图象关于原点对称,反之,关于原点对称的图象一定是奇函数的图象.5.(-∞,1]6.(-2,0)∪(2,5]【解析】由图可知在区间(2,5]上f(x)<0,因为奇函数的图象关于原点对称,所以在(-2,0)上也有f(x)<0.7.(1)由2f(2)=f(3)+5,得,解得a=2.(2)由(1)知.任取x1,x2∈(1,+∞)且x1<x2,,因为1<x1<x2,所以x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0.所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以f(x)在(1,+∞)上是减函数.8.(1)由题意可知,二氧化碳的每吨平均处理成本为令,可以证明t(x)在(0,400)为减函数,在[400,+∞)上是增函数,故每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元.(2)设该单位每月获利为S,则.因为400≤x≤600,所以当x=400时,S有最大值-40 000.故该单位不获利,需要国家每月至少补贴40 000元,才能不亏损.【能力提升】(1)由题图可知:函数f(x)的单调增区间为[0,];单调减区间为(-∞,0)和(,+∞).(2)观察图象可知,函数没有最大值和最小值.1.3.2奇偶性班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.设在[-2,-1]上为减函数,最小值为3,且为偶函数,则在[1,2]上A.为减函数,最大值为3B.为减函数,最小值为-3C.为增函数,最大值为-3D.为增函数,最小值为32.已知函数是偶函数,其图象与轴有四个交点,则方程的所有实根之和是A.4B.2C.1D.03.函数是奇函数,图象上有一点为,则图象必过点A. B.C. D.4.设,其中为常数,若,则的值为A.-7B.7C.17D.-175.已知定义在上的奇函数,当时,,那么时,.6.若函数为区间[-1,1]上的奇函数,则;.7.作出函数的图象,并根据函数的图象找出函数的单调区间.8.已知函数是定义在R上的偶函数,且当时,该函数的值域为,求函数的解析式.【能力提升】已知函数f(x)=-x2+x,是否存在实数m,n(m<n),使得当x∈[m,n]时,函数的值域恰为[2m,2n]?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.答案【基础过关】1.D2.D3.C【解析】奇函数f(x)满足f(-x)=-f(x),故有f(-a)=-f(a).因为函数f(x)是奇函数,故点(a,f(a))关于原点的对称点(-a,-f(a))也在y=f(x)上,故选C.4.D【解析】∵,∴27a+3b=-12,∴f(3)=27a+3b-5=-17.5.-x2-|x|+16.0 07.当x-2≥0,即x≥2时,;当x-2<0,即x<2时,=.所以这是分段函数,每段函数图象可根据二次函数图象作出(如图),其中,[2,+∞)是函数的单调增区间;是函数的单调减区间.8.由f(x)为偶函数可知f(x)=f(-x),即,可得恒成立,所以a=c=0,故.当b=0时,由题意知不合题意;当b>0,x∈[1,2]时f(x)单调递增,又f(x)值域为[-2,1],所以当b<0时,同理可得所以或.【能力提升】假设存在实数m,n,使得当x∈[m,n]时,y∈[2m,2n],则在[m,n]上函数的最大值为2n.而f(x)=-x2+x=-(x-1)2+在x∈R上的最大值为,∴2n≤,∴n≤.而f(x)在(-∞,1)上是增函数,∴f(x)在[m,n]上是增函数,∴,即.结合m<n≤,解得m=-2,n=0.∴存在实数m=-2,n=0,使得当x∈[-2,0]时,f(x)的值域为[-4,0].2.1.1指数与指数幂的运算班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.化简的结果为A. B. C.- D.2.计算的结果是A. B. C. D.3.设,则有A. B.C. D.4.下列说法中正确的个数是( )(1)49的四次方根为7; (2)=a(a≥0);(3)()5=a5; (4)=(-3.A.1B.2C.3D.45.若10m=2,10n=4,则= . 6.已知x=(2 01-2 01),n∈N*,则(x+)n的值为. 7.化简下列各式:(1)(·)÷;(2)()·(-3)÷().8.求下列各式的值:(1)2; (2)(; (3)+(-π0.【能力提升】已知+=3,求下列各式的值:(1)x+x-1;(2).答案【基础过关】1.A【解析】要使式子有意义,需,故x<0,所以原式.2.A【解析】本题考查指数运算.注意先算中括号内的部分。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.下列符号表述正确的是( ) A .*0N ∈ B .1.732Q ∉ C .{}0∅∈ D .{}2x x ∅⊆≤答案:D解析:根据元素与集合、集合与集合的关系可判断各选项的正误. 详解:对于A 选项,0N *∉,A 选项错误;对于B 选项,1.732Q ∈,B 选项错误; 对于C 选项,{}0∅⊆,C 选项错误;对于D 选项,{}2x x ∅⊆≤,D 选项正确. 故选:D. 点睛:本题考查元素与集合、集合与集合关系的判断,属于基础题.2.已知集合{}2,1,0,1,2A =--,{}1,B y y x x A ==-∈,则下列关系正确的是( ) A .A B = B .A B ⊆ C .B A ⊆ D .A B =∅ 答案:C解析:求出B 后可判断,A B 的关系. 详解:由集合{}2,1,0,1,2A =--,{}1,B y y x x A ==-∈, 得{}1,0,1B =-.又因为集合{}2,1,0,1,2A =--,所以B A ⊆.故选C . 点睛:判断两个集合是否具有包含关系,只需根据子集的定义检验即可,此类问题为容易题. 3.下列关系中正确的个数为( )(1){}00∈;(2){}0∅⊆;(3){}(){}0,10,1⊆; (4)(){}(){},,a b b a =;(5){}{},,a b b a =. A .1B .2C .3D .4答案:C解析:利用元素与集合的关系符号表示、集合与集合之间的关系符号表示即可判断. 详解:对于(1),0是集合{}0中的元素,即{}00∈,故正确; 对于(2),空集是任何集合的子集,故{}0∅⊆,故正确;对于(3),集合{}0,1中的元素为0,1,集合(){}0,1中的元素为()0,1,故错误; 对于(4),集合(){},a b 中的元素为(),a b ,集合(){},b a 中的元素为(),b a ,故错误. 对于(5),{},a b 中的元素为,a b ,{},b a 中的元素为,a b ,故正确. 故选:C4.下列四个集合中,是空集的是( ) A .{|33}x x B .2{|0}x x ≤C .2{|10,}x x x x R -+=∈D .22{(,)|,,}x y y x x y R =-∈答案:C解析:利用空集的定义直接判断选项是否是空集,即可. 详解: 解:33x +=,0x ∴=,所以{|33}{0}x x +==,A不是空集.20x ,0x ∴=,所以2}{|0}{0x x ≤=,B 不是空集.210x x -+=,x ∈R ,()2141130∆=--⨯⨯=-<,2{|10,}x x x x R ∴-+=∈=∅;即C 是空集.22y x =-,x ,y R ∈,即220y x +=0x y =⎧∴⎨=⎩,所以{}22){(,)|,,(0,0}x y y x x y R ==-∈;D 不是空集. 故选:C .5.已知集合{}2320A x x x =-+=,{}06B x x =∈<<N ,则满足条件A C B ⊆的集合C 的个数为( ) A .7 B .8C .15D .16答案:A解析:先求出集A ,B ,再由件A C B ⊆,确定集合C 即可 详解:解:由题意得{}{}1,2,1,2,3,4,5A B ==, 因为A C B ⊆所以{}1,2 {}1,2,3,4,5C ⊆,所以集合C 的个数为集合{}3,4,5的非空子集的个数为3217-=, 故选:A.6.已知集合{}21,2,2A a =+,{}1,3B a =,若B A ⊆,则a =( )A .1或2B .2C .3D .1或2或23答案:D解析:利用子集的定义讨论即可. 详解:因为B A ⊆,集合{}21,2,2A a =+,{}1,3B a =,若32a =,则23a =,符合;若223+=a a ,则1a =或2,经检验均符合. 故选:D. 7.若1,2,3} A ⊆1,2,3,4,5},则集合A 的个数为 A .2 B .3C .4D .5答案:B 详解:集合1,2,3}是集合A 的真子集,同时集合A 又是集合1,2,3,4,5}的子集,所以集合A 只能取集合1,2,3,4},1,2,3,5}和1,2,3,4,5}. 考点:集合间的基本关系.8.已知集合{}1,2A =,()(){}|10,B x x x a a R =--=∈.若A B =,则a 的值为( ) A .2 B .1 C .-1 D .-2答案:A解析:首先化简集合B ,再根据两个集合相等,里面的元素相等即可求出a 的值. 详解:由题意得()(){}{}|10,1,B x x x a a R a =--=∈=,因为A B =,所以2a =. 故选:A 点睛:本题主要考查了集合的相等,属于基础题.9.设集合A={x|1<x<2},B={x|x<a }满足A ⊆B ,则实数a 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(-∞,1]C .(2,+∞)D .(-∞,2]答案:A解析:根据子集的定义、以及A 、B 两个集合的范围,建立实数a 的不等式,求解即可得到a 的取值范围. 详解:由于 集合A =x|1<x <2},B =x|x <a},且满足A ⊆B , ∴a≥2, 故选:A . 点睛:本题主要考查集合间的关系,子集的定义,属于基础题.10.已知P 2{|1,x x n n ==+∈}N ,Q 2{|41,y y m m m ==-+∈}N ,则P 与Q 关系是( ) A .P Q = B .P QC .P QD .以上都不对答案:D解析:根据2P ∈,但2Q ∉,以及2Q -∈但2P -∉可得. 详解:当1n =时,2x =,所以2P ∈,令2412m m -+=,即2410m m --=,解得2m =N ∉, 所以2Q ∉,当1m =时,1412y =-+=-Q ∈,所以2Q -∈,而2P -∉, 故选D . 点睛:本题考查了集合之间的基本关系,属于基础题. 二、填空题1.设集合{1,2,3,4,5,6},{4,5,6,7,8}A B ==,则满足S A ⊆且S B φ⋂≠的集合S 的个数是__________个答案:56解析:正难则反,S B φ⋂≠,从这个条件出发,可先求S B φ⋂=的个数,再用全部子集的个数减去S B φ⋂=的个数即可 详解:集合A 的子集有:{1},{2},{3},{4},{5},{6} ,{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,2,3,4,5,6},∅,共64个; 又,{4,5,6,7,8}S B B ⋂≠∅=,所以S 不能为:{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3},∅共8个,则满足S A ⊆且S B ⋂≠∅的集合S 的个数是64856-=. 点睛:集合中元素个数若为n 个,则子集个数为2n 个2.设集合P 满足{}{}1,20,1,2,3,4P ≠⊆⊂,满足条件的P 的个数为 ______________ .答案:7个解析:由{}1,2P ⊆可知P 中必含有1,2;由{}0,1,2,3,4P ≠⊂,可知0,3,4不全为P 中元素,以此可得P 集合,进而得到结果.详解:{}1,2P ⊆ P ∴中必含有元素1,2,又{}0,1,2,3,4P ≠⊂ {}1,2P ∴=,{}0,1,2,{}1,2,3,{}1,2,4,{}1,2,0,3,{}1,2,0,4,{}1,2,3,4 ∴满足条件的P 共有7个故答案为:7个 点睛:本题考查根据集合的包含关系确定集合个数的问题,关键是能够根据包含关系确定所求集合中所包含的元素情况.3.设集合{}1A =-,{}1B x ax ==,若B A ⊆,则a =___________.答案:0或1-解析:方程1ax =的根为1-或无实解. 详解:0a =时,1ax =无解,满足题意,0a ≠时,由1ax =得11x a==-,1a =-. 综上a 的值为0或1-. 故答案为:0或1-. 点睛:本题考查集合的包含关系,解题时要注意空集是任何集合的子集. 4.已知集合,集合,若,则实数=_________.答案:1解析:试题分析:由条件B A ⊆可知集合B 是集合A 的子集,所以有221m m =-或21m =-(舍),解得:1m =. 考点:集合间的关系.5.已知数列{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,数列{}n b 是公比为()1q q ≠的等比数列,记集合{},n n M n a b n N *==∈,则集合M 的子集最多有________个.答案:4解析:分类讨论1q ≠-和1q =-两种情况,推导出集合(){},n A n a n N *=∈与集合(){},n B n b n N*=∈中的点不可能有三个公共点,得出集合M 至多只有两个元素,再利用集合子集个数公式可得出所求结果. 详解:1q ≠,当1q ≠-时,集合(){},nB n b n N *=∈中的点不可能出现三点共线,而集合(){},nA n a n N *=∈所有的点都在同一条直线上,此时,集合M 至多只有两个元素;当1q =-时,假设集合(){},nA n a n N *=∈与集合(){},nB n b n N *=∈有三个公共点(),k k b 、(),ss b 、()(),,,,t t b k s t k s t N *<<∈,则k b 、s b 、t b 中至少有两个相等,则ka 、s a 、t a 中至少有两个相等,这与0d ≠矛盾,此时,集合M 至多只有两个元素. 因此,集合M 的子集个数最多是224=个. 故答案为4. 三、解答题1.已知集合{|12},{|||1}A x ax B x x =<<=<,是否存在实数a ,使得A B ⊆.若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.答案:存在;0a =或2a ≥或2a ≤-.解析:先确定集合B 中的元素,然后求集合A ,根据a 分类:0,0,0a a a =><分类解不等式求得集合A ,然后再由包含关系得关于a 的不等关系,从而得出结论. 详解:∵{}|11B x x =-<<,而集合A 与a 的取值范围有关. ①当0a =时,A =∅,显然A B ⊆. ②当0a >时,12A xx aa ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,∵A B ⊆,如图1所示,∴11,21,aa⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩∴2a ≥.③当0a <时,21A xx aa ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,∵A B ⊆,如图2所示,∴11,21,aa⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩∴2a -.综上可知,所求实数a 的取值范围为0a =或2a ≥或2a ≤-. 点睛:本题考查集合的包含关系,掌握子集的定义是解题关键.解不等式时要注意对未知数的系数分类讨论.2.已知集合A =x|1-a<x≤1+a},集合B =122xx ⎧⎫-<≤⎨⎬⎩⎭∣. (1)若A ⊆B ,求实数a 的取值范围; (2)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围;(3)是否存在实数a 使A ,B 相等?若存在,求出a ;若不存在,请说明理由.答案:(1)a≤1;(2)a≥32;(3)不存在,答案见解析. 解析:(1)根据集合的包含关系,即可列出不等式组,求解即可; (2)根据集合的包含关系,即可列出不等式组,求解即可; (3)根据(1)(2)所求,即可判断. 详解:(1)∵A ⊆B ,∴a≤0或112120a a a ⎧-≥-⎪⎪+≤⎨⎪>⎪⎩解得a≤1.(2)∵B ⊆A ,∴11212a a ⎧-≤-⎪⎨⎪+≥⎩解得a≥32. (3)不存在.理由:若A B =,需满足A ⊆B ,且B ⊆A ,即a≤1且a≥32,显然不存在这样的a.故不存在a使得A B.点睛:本题考查根据集合的包含关系,以及集合相等求参数范围,属综合基础题.3.已知二次函数满足条件,(为已知实数).(1)求函数的解析式;(2)设,,当时,求实数的取值范围.答案:(1);(2).解析:(1)先由题意,设二次函数,根据,得到,即可求出结果;(2)先化简集合,解方程,分别讨论,,三种情况,即可得出结果.详解:(1)因为二次函数满足条件,设二次函数,又,所以,因此,所以,所以;(2)因为,解方程得或,当时,满足;当时,,由得,解得,所以;当时,,由得,解得,所以, 综上,实数的取值范围是.点睛:本题主要考查求二次函数的解析式,以及由集合的包含关系求参数的问题,熟记待定系数法求函数解析,熟记集合间的基本关系即可,属于常考题型. 4.已知集合U =R ,集合()(){}230A x x x =--<,函数()22lg x a y a x-+=-的定义域为集合B .(1)若12a =,求集合()UA B ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.答案:(1)934xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭;(2)(][]1]1,2-∞-⋃,. 解析:(1)根据不等式求出集合A ,求出函数的定义域B ,即可求解补集和交集; (2)根据集合的包含关系比较端点的大小列不等式求解即可. 详解:(1)集合{}|23A x x =<<,因为12a =.所以函数()2924lglg12x x a y a xx --+==--,由94012x x->-,可得集合1924B x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.{1|2UB x x =≤或94x ⎫≥⎬⎭,故()934U A B x x ⎧⎫⋂=≤<⎨⎬⎩⎭. (2)因为A B ⊆,由{}23A x x =<<,而集合B 应满足()220x a a x-+>-,因为22172024a a a ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,故{}22B x a x a =<<+,依题意:2223a a ≤⎧⎨+≥⎩,即1a ≤-或12a ≤≤, 所以实数a 的取值范围是(][]1]1,2-∞-⋃,. 点睛:此题考查集合的基本运算,根据集合的包含关系求解参数的取值范围,在第二问需要考虑解集端点的大小关系.5.下列集合间是否有包含关系? (1){}1,2,3A =,{}1,2,3,4B =,{}2,3,4C = (2)N ,Z ,Q ,R(3){}13A x x =<≤,{}|14B x x =≤≤答案:(1)A B ⊆,C B ⊆,A 与C 无包含关系(2)N Z Q R ⊆⊆⊆(3)A B ⊆解析:(1)由题意可知,集合A 中的元素都属于集合B ,集合C 中的元素都属于集合B ,1C ∉,4A ∉,根据包含关系的定义,求解即可.(2)由题意可知,N 为自然数集,Z 为整数集,Q 为有理数集,R 为实数集,根据包含关系的定义,求解即可.(3)由题意可知,集合A 中的元素都属于集合B .根据包含关系的定义,求解即可. 详解:(1)因为集合A 中的元素都属于集合B ,集合C 中的元素都属于集合B ,1C ∉,4A ∉,所以A B ⊆,C B ⊆,A 与C 无包含关系.(2)因为N 为自然数集,Z 为整数集,Q 为有理数集,R 为实数集,所以N Z Q R ⊆⊆⊆. (3)因为A={}|13x x <≤,B={}|14x x ≤≤,所以集合A 中的元素都属于集合B ,则A B ⊆. 点睛:本题考查集合之间的关系,属于较易题.。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.若集合1|,3A x x n n Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,|,3n B x x n Z ⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭,则A ,B 的关系是( ) A .A B B .B A C .B A ⊆ D .A B =答案:A解析:弄清楚集合A ,B 的研究对象,由此得到集合A ,B 之间的包含关系. 详解: 由13133n x n +=+=,n Z ∈, 所以集合A 表示由31n +除以3的数组成的集合. 集合B 表示整数n 除以3的数组成的结合. 所以A B 故选:A 点睛:本题考查集合的基本运算,考查判断两个集合间的关系,属于中档题.2.已知集合{}2135A x a x a =+≤≤-,{}322B x x =≤≤,则能使()A A B ⊆成立的a 的取值集合为( ) A .[]6,9 B .(],9-∞C .(),9-∞D .()6,9答案:B解析:根据()A A B ⊆,得到A B ⊆,然后分A =∅和A ≠∅两种情况讨论求解. 详解:()A A B ⊆,A B ∴⊆,又{}2135A x a x a =+≤≤-, 当A =∅时,2135a a +>-,6a ∴<,当A ≠∅,21352133522a a a a +≤-⎧⎪∴+≥⎨⎪-≤⎩,69a ∴≤≤,a ∴的取值集合为{}9x x ≤,故选:B.3.已知集合M=x|x 2-3x+2=0},N=0,1,2},则下列关系正确的是( ) A .M=N B .M ∈N C .N ⊆MD .N ⊇M答案:D解析:化简集合M ,结合选项逐一排除可得答案. 详解:集合M=x|x 2-3x+2=0}{}1,2=,N=0,1,2},则N ⊇M 故选:D 点睛:本题考查集合间的关系,考查学生计算能力,属于基础题.4.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是 A .11 B .12 C .15 D .16答案:A解析:可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 详解:由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个, 且2,4不能同时出现,同时出现共有4个, 所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A. 点睛:本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.5.已知集合111|,|,(,)|A x y B y x C x y y x y x ⎧⎫⎧⎫⎧⎫======⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎩⎭,则下列结论正确的是( )A .AB = B .AC = C .B C =D .A B C ==答案:A解析:分别求得集合{}{}|0,|0A x x B y y ≠=≠及集合C 表示点集,即可求解. 详解:由题意,集合11{|}{|0},{|}{|0}A x y x x B y x y y x y ===≠===≠,集合1(,)|C x y y x ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭表示曲线1y x =的点作为元素构成的一个点集, 所以A B =. 故选:A.6.集合{1A x x =<-或}1x ≥,{}20B x ax =+≤,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .[]22-,B .[)2,2-C .()[),22,-∞-+∞D .[)()2,00,2-答案:B解析:分B =∅与B ≠∅两种情况讨论,分别求出参数的取值范围,最后取并集即可; 详解: 解:∵B A ⊆,∴①当B =∅时,即20ax +≤无解,此时0a =,满足题意. ②当B ≠∅时,即20ax +≤有解,当0a >时,可得2x a≤-,要使B A ⊆,则需要021a a>⎧⎪⎨-<-⎪⎩,解得02a <<.当0a <时,可得2x a ≥-,要使B A ⊆,则需要021a a<⎧⎪⎨-≥⎪⎩,解得20a -≤<,综上,实数a 的取值范围是[)2,2-. 故选:B.7.已知集合A ⊆0,1,2},且集合A 中至少含有一个偶数,则这样的集合A 的个数为 A .6 B .5C .4D .3答案:A 详解:试题分析:根据已知中集合A 满足A ⊆0,1,2},且集合A 中至少含有一个偶数,逐一列举出满足条件的集合A ,可得答案.解:∵集合A ⊆0,1,2},且集合A 中至少含有一个偶数, ∴满足条件的集合A 可以为:0},2},0,1},1,2},0,2},0,1,2},共6个, 故选A .考点:子集与真子集.8.集合x,y}的子集个数是A .1B .2C .3D .4答案:D解析:根据集合子集的定义,即可得到子集个数. 详解:集合{},x y 的子集有{}{}{},x y x y ,,,∅,共有4个 故选D 点睛:本题主要考查了集合的子集个数问题,当集合内有n 个元素时子集个数为2n 个 9.A .B .C .D .答案:A 详解: 略10.适合条件{}{}11,2,3,4,5A ≠⊆⊂的集合A 的个数是 A .15 B .16 C .31 D .32答案:A解析:{2,3,4,5}的所有真子集加入元素1即为集合A . 详解:由题意集合A 就是集合{2,3,4,5}的所有真子集加入元素1,因此其个数为42115-=. 故选A . 点睛:本题考查集合的包含关系,考查子集的个数.属于基础题. 二、填空题1.若集合{}2|320A x ax x =-+=的子集只有两个,则实数a =___________.答案:0或98解析:用描述法表示的集合元素个数问题,用到一元方程解的个数,用判别式与零的关系,当方程有一个解时,判别式等于零. 详解:因为集合{}2|320A x ax x =-+=的子集只有两个,所以A 中只含有一个元素.当0a =时,2{}3A =;当0a ≠时,若集合A 只有一个元素,由一元二次方程判别式980a ∆=-=得98a =. 综上,当0a =或98a =时,集合A 只有一个元素.故答案为0或98. 点睛:解题时容易漏掉0a ≠的情况,当方程,不等式,函数最高次项系数带有参数时,要根据情况进行讨论.2.集合{},,A a b c =的子集的个数是________个 答案:8. 详解:试题分析:根据集合子集个数的计算公式得:集合A 的子集个数为328=个. 故答案为8.考点:集合子集个数的计算公式.3.集合,,1b M a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,集合{}2,,0N a a b =+,且M=N ,则20192020a b +=_______答案:1-解析:由2{,,1}{,,0}b a a a b a =+,即可得出201b a a a b a ⎧=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,再根据集合元素的互异性即可得出1a =-,0b =,从而求出答案.详解:2{,,1}{,,0}ba a ab a=+,201b a a a b a ⎧=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,解得01b a =⎧⎨=⎩或01b a =⎧⎨=-⎩, 当1a =时,不满足集合元素的互异性,1a ∴=-,0b =,2019202020192020(1)01a b ∴+=-+=-.故答案为:1-.4.已知集合{}2,3A =,{}|60B x mx =-=,若B A ⊆,则实数m 的值为______.答案:0,2或3解析:按B =∅,B ≠∅分类。
1.2 集合间的基本关系一、单选题1.下列式子表示正确的是( )A .∅{}0⊆B .{}{}22,3∈C .∅{}1,2∈D .{}00,2,3⊆答案:A解析:根据空集的性质,集合与集合的关系,元素与集合的关系逐一判断可得答案. 详解:解:根据空集的性质,空集是任何集合的子集,{}0∅⊆,故A 正确;根据集合与集合关系的表示法,{}2{}2,3,故B 错误; ∅是任意非空集合的真子集,有∅{}1,2,但{}1,2∅∈表示方法不对,故C 错误;根据元素与集合关系的表示法,{}00,2,3∈,不是{}00,2,3⊆,故D 错误;故选:A.点睛:本题考查的知识点是集合的包含关系判断及其应用,元素与集合关系的判断,集合的表示法.2.已知集合{}{}201,1,0,23A a B a ==+,,,若A B =,则a 等于( ) A .-1或3B .0或1C .3D .-1答案:C 解析:由A B =则集合的元素完全相同,则223a a =+,求出a 的值,再检验可得答案. 详解:由A B =有223a a =+,则1a =-,3a =.当1a =-时,{}011A =,,与集合元素的互异性矛盾,所以舍去. 当3a =时, {}019=A B =,,满足条件. 故选:C.点睛:本题考查两集合相等,集合元素的特性,属于基础题.3.已知集合{}2*1,P x x n n N ==+∈,{}2*45,M x x m m m N ==-+∈,则集合P 与M 的关系是( )A .P M ⊂B .P MC .M P ⊆D .M P ⊂答案:A解析:把2*45,x m m m N =-+∈配方,求其值域,然后即可判断两集合关系.详解:解:因为{}{}2*222|1,11,21,31,P x x n n N ==+∈=+++,{}(){}{}22**222|45,|21,1,11,21,31,M x x m m m N x x m m N ==-+∈==-+∈=+++ 即集合M 比集合P 多一个元素1,因此P M ⊂.故选:A.点睛:考查求函数的值域以及判断集合的关系,基础题.4.已知集合2{|}A x x x ==,{1,,2}B m =,若A B ⊆,则实数m 的值为( )A .2B .0C .0或2D .1答案:B解析:先化简集合A ,再根据A B ⊆求解.详解:已知集合{}2{|}0,1A x x x ===,{1,,2}B m =, 因为A B ⊆,所以m=0,故选:B点睛:本题主要考查集合基本关系的应用,属于基础题.5.已知2{|1}A x x ==,集合{|1}B x mx ==,若B A ⊆,则m 的取值个数为( )A .0B .1C .2D .3答案:D解析:由题意知,集合{}11A =-,,由B A ⊆,注意到1mx =的解要分0m =和0m ≠两种情况就可以得出正确结果.详解:解:由题意知,集合{}11A =-,, 由于1mx =,∴当0m =时,B =∅,满足B A ⊆;当0m ≠时,1B m ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,由于B A ⊆,所以11m=或11m =-,1m ∴=或1m =-,0m ∴=或1或1-.即m 的取值个数为3,故选:D .6.已知a ,b 为实数,集合,,1bA a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,集合{}2,1,0B a =-,若A B =,则实数20212020a b +的值是( )A .2020-B .0C .1-D .1答案:C解析:根据集合相等得到方程组,求出,a b 的值,即可得解;详解: 解:因为集合,,1b A a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,集合{}2,1,0B a =-,且A B =, 所以2011b a a a ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎩,所以0b =,1a =-, 所以()2021202120202020101a b +=-=-+.故选:C. 7.已知集合A ={0,a},B ={x|−1<x <2},且A ⊆B ,则a 可以是A .−1B .0C .1D .2答案:C解析:因为A ⊆B ,所以得到−1<a <2且a ≠0,根据选项可以确定a 的值.详解:解:因为A ⊆B ,且集合A ={0,a},B ={x|−1<x <2},所以−1<a <2且a ≠0,根据选项情况,由此可以判定只能选择C.点睛:本题考查了集合间的关系、集合中元素的性质,解题时要注意集合元素的互异性这一隐含的条件.8.若集合3| 01x A x x -=≥+⎧⎫⎨⎬⎩⎭,{|10}B x ax =+≤,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,13⎛-⎤ ⎥⎝⎦C .(,1)[0,)-∞-+∞D .1[,0)(0,1)3-⋃答案:A 解析:先根据分式不等式求解出集合A ,然后对集合B 中参数a 与0的关系作分类讨论,根据子集关系确定出a 的范围.详解: 因为301x x -≥+,所以()()10310x x x +≠⎧⎨-+≥⎩,所以1x <-或3x ≥, 所以{|1A x x =<-或}3x ≥,当0a =时,10≤不成立,所以B =∅,所以B A ⊆满足,当0a >时,因为10ax +≤,所以1x a≤-,又因为B A ⊆,所以11-<-a ,所以01a <<,当0a <时,因为10ax +≤,所以1x a ≥-,又因为B A ⊆,所以13a -≥,所以103a -≤<, 综上可知:1,13a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:A.点睛:本题考查分式不等式的求解以及根据集合间的包含关系求解参数范围,难度一般.解分式不等式的方法:将分式不等式先转化为整式不等式,然后根据一元二次不等式的解法或者高次不等式的解法(数轴穿根法)求出解集.9.设集合{}lg 0A x x =<,1222x B x⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,则( ) A .A B =B .A B ⊆C .B A ⊆D .A B =∅答案:B解析:解对数不等式和指数不等式确定集合,A B ,再判断集合的关系.详解:由已知{|01}A x x =<<,{|11}B x x =-<<,所以A B ⊆.故选:B .点睛:本题考查集合的包含关系,确定集合中的元素是解题关键.10.已知集合M ={(x,y)|y =x},N ={(x,y)|{2x −y =1x +4y =5} ,则下列结论中正确的是( )A .M ⊆NB .N MC .M ND .M =N答案:B解析:求出集合N 中的元素,进而可得集合M 与N 的关系详解:N ={(x,y)|{2x −y =1x +4y =5}={(1,1)} ,而M ={(x,y)|y =x},集合N 中的元素在集合M 中,但M 中的元素不都在N 中,所以N M .故选B .点睛:本题考查了集合包含关系的判断及应用,属基础题.二、填空题1.若{}2|560A x x x =-+=,{|60}B x ax =-=,且B A ⊆,则实数a 的值为________.答案:0或2或3解析:先求得{}2,3A =,由于B A ⊆,所以先从空集考虑,当B =∅时,B A ⊆,此时0a =.B 为非空集合时,由于一元一次方程只有一个根,所以分成{}2B =和{}3B =两种情况讨论a 的取值. 详解:{}{}2|5602,3A x x x =-+==①当B =∅时,B A ⊆,此时0a =,②当{}2B =时,B A ⊆,此时260a ⨯-=,即3a =③当{}3B =时,B A ⊆,此时360a ⨯-=,即2a =综上:a 的值为0或2或3故答案为:0或2或3点睛:本题主要考查集合子集的概念,考查空集是任何集合的子集的概念.判断两集合的关系常用两种方法:一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常运用数轴、Venn 图帮助分析.2.若集合(){}210,x k x x k x R ++-=∈有且仅有两个子集,则实数k =________.答案:-1或12- 解析:根据集合(){}210,x k x x k x R ++-=∈有且仅有两个子集,由方程()210k x x k ++-=只有一个根求解.详解: 因为集合(){}210,x k x x k x R ++-=∈有且仅有两个子集,所以集合中仅有1个元素,即()210k x x k ++-=只有一个根,当10k +=,即 1k =-时, 1x =-成立,当10k +≠,即 1k ≠-时, ()1410k k ∆=++=,即 24410k k ++=,解得 12k =-,故答案为:-1或12-3.若集合A=1,2,3},B=1,3,4},则A∩B 的子集个数为____________.答案:4解析:试题分析:找出A 与B 的公共元素求出交集,找出交集的子集个数即可. 解:∵A=1,2,3},B=1,3,4},∴A∩B=1,3},则A∩B 的子集个数为22=4.故选C考点:交集及其运算.4.集合A ={2,0,1,6},B ={x|x +a >0,x ∈R },A ⊆B ,则实数a 的取值范围是______. 答案:a >0详解:B ={x|x +a >0,x ∈R }=(−a,+∞),∵A ⊆B ,∴−a <0,∴a >0.5.已知集合{2,1},{0,1,1A B x =-=+},且A B ⊆,则实数x 的值为__________.答案:-3解析:由A B ⊆,可得123x x +=-⇒=-,从而可得结果.详解:因为集合{2,1},{0,1,1A B x =-=+},且A B ⊆,所以123x x +=-⇒=-即实数x 的值为-3.故答案为-3.本题主要考查利用包含关系求参数,属于简单题.三、解答题1.设全集为实数集R ,{}14A x x =-≤<,{}52B x x =-<<,{}122C x a x a =-<<.(1)若C =∅,求实数a 的取值范围;(2)若C ≠∅,且C A B ⊆,求实数a 的取值范围.答案:(1)14a ≤;(2)114a <≤解析:(1)根据空集的概念与不等式的解集的概念求解;(2)求出A B ,再由子集概念列式求解.详解:解:(1)由122a a -≥得,14a ≤(2)由已知得{}12A B x x ⋂=-≤<,由(1)可知()C A B ⊆⋂则12122a a -≥-⎧⎨≤⎩ 解得1a ≤,由(1)可得C ≠∅时,14a >,从而得114a <≤点睛:本题考查空集的概念,集合的交集运算,以及集合的包含关系,属于基础题.2.(1)已知集合(){}222,133A a a a a =++++,,当1A ∈,求2020a 的值;(2)已知集合{}2202020190A x x x =-+<,{}B x x a =<,若A B ⊆,求实数a 的取值范围.答案:(1)1;(2)[)2019,+∞.解析:(1)分21a +=,()211a +=,2331a a ++=三种情况,分别求得a 的值,再代入验证集合中的元素是否满足互异性可得答案;(2)先求得集合A ,借助数轴可得a 的取值范围.详解:(1)若21a +=,则1a =-,{}1,0,1A =,不合题意;若()211a +=,则0a =或-2,当0a =时,{}2,1,3A =,当2a =-时,{}0,1,1A =,不合题意; 若2331a a ++=,则1a =-或-2,都不合题意;因此0a =,所以020201=.(2){}12019A x x =<<,A B ⊆,∴借助数轴可得2019a ≥,a ∴的取值范围为[)2019,+∞.点睛:易错点点睛:由已知集合间的关系,元素与集合间的关系求参数的值时,注意将求得的参数的值代入集合中验证:集合中的元素是否满足互异性.3.判断下列表达式是否正确:(1)2(,10]≠⊂-∞;(2)2(,10]∈-∞; (3){2}(,10]≠⊂-∞;(4)(,10]∅∈-∞; (5)(,10]∅⊆-∞;(6)(,10]∅-∞.答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√解析:由元素与集合的关系和集合与集合的关系作答.详解:(1)元素与集合之间是属于或不属于关系,2(,10]≠⊂-∞错; (2)2是集合(,10]-∞中元素,2(,10]∈-∞,正确;(3)由(2)知{2}(,10]≠⊂-∞,正确; (4)空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集,与集合(,10]-∞不能用“∈”的关系,(,10]∅∈-∞,错误;(5)由(4)分析,(,10]∅⊆-∞,正确;(6)由(4)分析,(,10]∅-∞,正确.点睛:本题考查元素与集合,集合与集合之间的关系,元素与集合之间是“属于”“不属于”的关系,集合与集合之间是“包含”“不包含”的关系,不能弄错.4.设{}2|40A x x x =+=,{}22|2(1)10B x x a x a =+++-=,且B ≠⊂A ,求实数a 的取值范围.答案:(,1]-∞-详解:{}2|40{4,0}A x x x =+==- 若B =∅,即224(1)4(1)0,1a a a ∆=+--<<-时,满足题意若B ≠∅,即{0},{4},{0,4}B =--时,{0}B =时22(1)0,101a a a -+=-=∴=-{4}B =-时22(1)8,116a a a -+=--=∴∈∅{0,4}B =-时22(1)4,10a a a -+=--=∴∈∅综上实数a 的取值范围为(,1]-∞-5.已知2{|440}A x x x =++=,22{|2(1)10}B x x a x a =+++-=,其中a R ∈.如果A B B =,求实数a 的取值范围.答案:(,1)-∞-解析:先解一元二次方程得集合A,再将条件A B B ⋂=化为集合包含关系,最后根据数轴确定实数a 的取值范围.详解:2440x x ++=,解得2x =-,∴{}2A =-.∵A B B ⋂=,∴B =∅或{}2-.∴()()2241410a a ∆=+--≤,解得1a ≤-. 但是:1a =-时,{}0B =,舍去.∴实数a 的取值范围是(),1-∞-.点睛:将两个集合之间的关系准确转化为参数所满足的条件时,应注意子集与真子集的区别,此类问题多与不等式(组)的解集相关.确定参数所满足的条件时,一定要把端点值代入进行验证,否则易产生增解或漏解.。
人B版高中数学必修1同步习题目录1.1 集合与集合的表示方法1.2-集合与集合的运算第1章《集合》测试2.1.1《函数》测试题(1)(新人教B必修1)2.1.2《函数表示法》测试题(2)(新人教B必修1)2.1.3《函数的单调性》测试题(新人教B必修1)2.1.4《函数的奇偶性》测试题(新人教B必修1)2.2.1《一次函数的性质与图象》测试题2.2.2《二次函数综合题》测试2.2.3《待定系数法》同步测试2.3《函数的应用(Ⅰ)》同步测试2.4.1《函数的零点》同步测试2.4.2《求函数零点近似解的一种计算方法?二分法》同步测试第2章《函数》测试3.1.1《实数指数幂及其运算》同步测试3.1.2《指数函数》同步测试3.2.1《对数及其运算》同步测试3.2.2《对数函数》同步测试3.3《幂函数》同步测试3.4《函数的应用》测试第3章《基本初等函数1》测试1.1 集合与集合的表示方法1.下面四个命题正确的是 ( )A.10以内的质数集合是0,3,5,7B.“个子较高的人”不能构成集合C.方程的解集是1,1D.1是集合N中最小的数2.下面的结论正确的是 ( )A.若,则B.若,则自然数C.的解集是-1,1D.所有的正偶数组成的集合是有限集3.已知集合S中的三个元素可构成ABC的三条边长,那么ABC一定不是 ( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形4.下面四个关系式中,正确的是A.∈0B.aaC.a∈a,bD.a∈a,b5.下列语句:(1)0与0表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为1,2,3或3,2,1;(3)方程(x-1)2x-220的所有解的集合可表示为1,1,2;(4)不等式的解集是有限集,正确的是 ()A.只有(1)和(4)B.只有(2)和(3)C.只有(2)D.以上语句都不对6.下列六个关系式①0 ②0 ③④ 0 ⑤0 ⑥其中正确的个数( )A.3B.4C.5D.67.若方程的解集中有且只有一个元素,则的取值集合是( )A.{1}B.{-1}C.{0,1}D.{-1,0,1}8.A面积为1的矩形,B{面积为1的正三角形},则( )A. A,B都是有限集B. A,B都是无限集C. A是有限集,B是无限集D. A是无限集,B是有限集9.若,则实数的值为( )A.-1B.0C.-1或0D.-1或0或-210.若方程和的解为元素的集合是M,则M中元素的个数( )A.1B.2C.3D.411.如果方程的解集是M, 方程的解集是N, 3∈M且3∈N,那么等于14B. 2 C. 11D. 712.方程组解集为 ( )A.0B.1C.1,0 D.(0,1)13.用数对的集合表示方程的一切正整数解为 .14.实数集中的元素应该满足的条件是 .15.已知数集 Aa+2,a+12,a2+3a+3, 且 1∈A, 求实数 a 的值1.1 集合与集合的表示方法1.1.1 集合的概念题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 B C D D C B D D C C A D13. ;1415.解: 若a+daq 解之得q1 a+2daq2当q1时,有aaqaq2与元素的互异性矛盾。
测试卷(一) 集合[测试范围 1.1集合的概念 1.2集合间的基本关系 1.3集合的基本运算](本卷满分150分,考试时间120分钟) 得分栏 一、单项选择题 二、多项选择题三、填空题 四、解答题 总得分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.a 是R 中的元素但不是Q 中的元素,则a 可以是( )A.3.14B.-5C.37D.72.用描述法表示函数y =3x -1图象上的所有点的是( )A.{x |y =3x -1}B.{y |y =3x -1}C.{(x ,y )|y =3x -1}D.{y =3x -1}3.已知集合M ={x |x 2-3x +2=0},N ={0,1,2},则集合M 与N 的关系是( )A.M =NB.N MC.M ND.N ⊆M4.集合M ={(x ,y )|y =2x +1},N ={y |y =x -1}.则M ∩N =( )A.{-2}B.{(-2,-3)}C.∅D.{-3}5.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}6.已知集合A ={x |2≤x <4},B ={x |3x -7≥8-2x },则A ∪B =( )A.{x |3≤x <4}B.{x |x ≥2}C.{x |2≤x <4}D.{x |2≤x ≤3}7.已知集合P ={x |x >0},Q ={x |-1<x <1},则(∁R P )∩Q =( )A.{x |x >-1}B.{x |0<x <1}C.{x |-1<x ≤0}D.{x |-1<x <1}8.已知a ,b 是非零的实数,代数式|a |a +|b |b +|ab |ab的值组成的集合是M ,则下列判断正确的是( ) A.0∈M B.-1∈M C.3∉M D.1∈M二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得3分,有选错的得0分.9.若集合A ={x |x ≥0},则满足B ⊆A 的集合可以是( )A.{x |x ≥2}B.{-1}C.{1,2,3}D.{x |x ≥-1}10.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =1的解集可表示为( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧(x ,y )⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =1 B.⎩⎪⎨⎪⎧(x ,y )⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1 C.(1,2) D.{(1,2)}11.已知集合A ={x |x 2=x },集合B 中有两个元素,且满足A ∪B ={0,1,2},则集合B 可以是( )A.{0,1}B.{0,2}C.{0,3}D.{1,2}12.设全集为U,则图中的阴影部分可以表示为()A.∁U(A∪B)B.(∁U A)∩(∁U B)C.∁U(A∩B)D.A∪(∁U B)第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若集合A={x|ax+1=0,x∈R},不含有任何元素,则实数a=________.14.集合A={0,2,a2},B={1,a},若A∩B={1},则a=________.15.满足{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是________.16.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},A∪(∁R B)=R,则实数a的取值范围是________.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)已知集合P=∅,Q={-4,-1,1},若集合M满足P M Q.求所有满足条件的集合M.18.(12分)已知集合A={1,2,m3},B={1,m},B⊆A,求m的值.19.(12分)若集合A={x|ax2+2x+1=0,x∈R}只有一个真子集,求a的值.20.(12分)已知集合A={x|x2-px-2=0},B={x|x2+qx+r=0},若A∪B={-2,1,5},A∩B={-2},求p+q+r的值.21.(12分)已知集合A={x|x2-4x+2m+6=0},B={x|x<0},U=R,若A∩B≠∅,求实数m的取值范围.22.(12分)已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若A∩B=B,求实数a的取值范围.参考答案第一章集合与常用逻辑用语测试卷(一)集合1.解析R是实数集,Q是有理数集,7是实数但不是有理数.答案 D2.解析A,B都是数为元素,C表示函数y=3x-1图象上的所有点,D的集合是以式子y=3x-1为元素.答案 C3.解析M={1,2},N={0,1,2},∴M N.答案 C4.解析集合M是点的集合,集合N是数的集合,两个集合没有公共元素,M∩N=∅.答案 C5.解析∵A={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={1,2}.答案 C6.解析∵B={x|x≥3}.∴A∪B={x|x≥2}.答案 B7.解析∵∁R P={x|x≤0},∴(∁R P)∩Q={x|-1<x≤0}.答案 C8.解析当a,b都为正数时,代数式的值为3.当a,b都为负数时,代数式的值为-1.当a,b一正一负时,代数式的值为-1.综上可知B正确.答案 B9.解析只要满足B中的元素都在A中即可.答案AC10.解析因为方程组的解集为有序实数对,应是点集.答案ABD11.解析∵A={0,1}且A∪B={0,1,2},∴集合B中一定包含2,且不包含除0,1外的其他元素.故选B、D.答案BD12.AB13.解析由题意A=∅,即方程ax+1=0无解,∴a=0.答案014.解析∵A∩B=1,∴a2=1,∴a=±1,由集合元素的互异性知:a≠1,故a=-1.15.解析 {1,3}∪A ={1,3,5},说明集合A 中至少要有元素5,元素个数可以是一个的{5},也可以是两个的{1,5},{3,5},还可以是三个的{1,3,5}.故集合A 的个数是4.答案 416.解析 因为集合A ={x |x <a }=(-∞,a ),B ={x |1<x <2}={1,2},∁R B =(-∞,1]∪[2,+∞),若要A ∪(∁R B )=R ,必有a ≥2,即a ∈[2,+∞).答案 [2,+∞)17.解析 由题意知集合M 为Q 的一个非空真子集,这样的集合有6个分别为{-4},{-1},{1},{-4,-1},{-4,1},{-1,1}.18.解析 由B ⊆A 得m ∈A ,所以m =m 3或m =2,所以m =2或m =-1或m =1或m =0,又由集合中元素的互异性知m ≠1.所以m =0或2或-1.19.解析 当A 只有一个真子集时,A 为单元素集,这时有两种情况:当a =0时,方程化为2x +1=0,解得x =-12;当a ≠0时,由Δ=4-4a =0, 解得a =1.综上所述,a =0或1.20.解析 因为A ∩B ={-2},所以-2∈A ,代入x 2-px -2=0.解得p =-1,所以A ={-2,1},由A ∪B ={-2,1,5},A ∩B ={-2},得B ={-2,5}.所以-2,5是方程x 2+qx +r =0的两个根,由根与系数的关系可得-q =-2+5,r =(-2)×5.所以q =-3,r =-10,所以p +q +r =-14.21.解析 先求A ∩B =∅的m 的取值范围.①当A =∅时,方程x 2-4x +2m +6=0无实根,所以Δ=(-4)2-4(2m +6)<0,解得m >-1.②当A ≠∅时,方程x 2-4x +2m +6=0的根为非负实根,设方程x 2-4x +2m +6=0的两根为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(-4)2-4(2m +6)≥0,x 1+x 2=4≥0,x 1x 2=2m +6≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-1,m ≥-3. 所以m 的取值范围为-3≤m ≤-1.22.解析 ①当B =∅时,只需2a >a +3,即a >3;②当B ≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,可得⎩⎪⎨⎪⎧a +3≥2a ,a +3<-1,或⎩⎪⎨⎪⎧a +3≥2a ,2a >4, 解得a <-4或2<a ≤3.综上可得,实数a 的取值范围为a <-4或a >2.。
第一章 1.1 1.1.2
一、选择题
1.(2014~2015学年度山西太原市高一上学期期中测试)已知集合A ={x |x (x -2)=0},那么( )
A .0∈A
B .2∉A
C .-2∈A
D .0∉A
[答案] A
[解析] ∵A ={x |x (x -2)=0}={0,2},∴0∈A,2∈A ,-2∉A ,故选A . 2.下列集合表示内容中,不同于另外三个的是( ) A .{x |x =1} B .{y |(y -1)2=0} C .{x |x -1=0} D .{x =1} [答案] D
[解析] A 、B 、C 三个选项表示的集合中含有一个元素1,而D 选项中集合的表示法是错误的.
3.集合{x ∈N |-1<x <11
2}的另一种表示方法是( )
A .{0,1,2,3,4}
B .{1,2,3,4}
C .{0,1,2,3,4,5}
D .{1,2,3,4,5} [答案] C
[解析] ∵x ∈N ,-1<x <11
2,
∴x =0,1,2,3,4,5,故选C .
4.集合A ={(x ,y )|x +y ≤1,x ∈N ,y ∈N }中元素的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 [答案] C
[解析] ∵A ={(x ,y )|x +y ≤1,x ∈N ,y ∈N }, ∴x =0,y =0,或x =0,y =1,或x =1,y =0, ∴A ={(0,0),(0,1),(1,0)}.
5.(2014~2015学年度西藏拉萨中学高一上学期月考)已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0,a ∈R },若A 中只有一个元素,则a 的值是( )
A .0
B .98
C .0或9
8
D .-98
[答案] C
[解析] 当a =0时,方程ax 2-3x +2=0只有一个实数根,满足题意;当a ≠0时,由题意得Δ=(-3)2-8a =0,∴a =9
8
,故选C .
6.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是( ) A .{x |-3<x <11,x ∈Q } B .{x |-3<x <11}
C .{x |-3<x <11,x =2k ,k ∈N }
D .{x |-3<x <11,x =2k ,k ∈Z } [答案] D
[解析] 选项A 表示的是所有大于-3且小于11的有理数;选项B 表示的是所有大于-3且小于11的实数;选项C 表示的集合中不含有-2这个偶数,故选D .
二、填空题
7.用列举法表示下列集合: (1)A ={x ∈N ||x |≤2}=________; (2)B ={x ∈Z ||x |≤2}=________;
(3)C ={(x ,y )|x 2+y 2=4,x ∈Z ,y ∈Z }=________. [答案] (1){0,1,2} (2){-2,-1,0,1,2} (3){(2,0),(-2,0),(0,2),(0,-2)} [解析] (1)∵|x |≤2,∴-2≤x ≤2, 又∵x ∈N ,∴x =0,1,2,故A ={0,1,2}. (2)∵|x |≤2,∴-2≤x ≤2, 又∵x ∈Z ,∴x =-2,-1,0,1,2, 故B ={-2,-1,0,1,2}. (3)∵x 2+y 2=4,x ∈Z ,y ∈Z ,
∴x =-2,y =0,x =2,y =0,x =0,y =2,x =0,y =-2, 故C ={(2,0),(-2,0),(0,2),(0,-2)}.
8.设A 、B 为两个实数集,定义集合A +B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },若A ={1,2,3},B ={2,3},则A +B 中元素的个数为________.
[答案] 4
[解析] 当x 1=1时,x 1+x 2=1+2=3或x 1+x 2=1+3=4; 当x 1=2时,x 1+x 2=2+2=4或x 1+x 2=2+3=5; 当x 1=3时,x 1+x 2=3+2=5或x 1+x 2=3+3=6.
所以,A+B={3,4,5,6},有4个元素.
三、解答题
9.用适当的方法表示下列集合:
(1)方程x(x2+2x+1)=0的解集;
(2)在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;
(3)不等式x-2>6的解的集合;
(4)大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.
[解析](1)∵方程x(x2+2x+1)=0的解为0和-1,∴解集为{0,-1}.
(2){x|x=2n+1,且x<1 000,n∈N}.
(3){x|x>8}.
(4){1,2,3,4,5,6}.
10.用适当方法表示下列集合:
(1)由所有非负奇数组成的集合;
(2)由所有小于10的奇数且又是质数的自然数组成的集合;
(3)平面直角坐标系中,不在x轴上的点的集合.
[解析](1){x|x=2n+1,n∈N}.
(2){3,5,7}.
(3){(x,y)|x∈R,y∈R且y≠0}.
一、选择题
1.集合{y|y=x,-1≤x≤1,x∈Z}用列举法表示是()
A.{-1,0,1} B.{0,1}
C.{-1,0} D.{-1,1}
[答案] A
[解析]集合中的元素是y,而y又是通过x来表示的,满足条件的x有-1,0,1,将所有相应的y值一一写到大括号中,便得到用列举法表示的集合.
2.集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},(A、B中x∈R,y∈R).关于元素与集合关系的判断都正确的是()
A.2∈A,且2∈B
B.(1,2)∈A,且(1,2)∈B
C.2∈A,且(3,10)∈B
D.(3,10)∈A,且2∈B
[答案] C
[解析] 集合A 中元素y 是实数,不是点,故选项B ,D 不对.集合B 的元素(x ,y )是点而不是实数,2∈B 不正确,所以选项A 错.选项C 经验证正确.
3.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 .3
B .6
C .8
D .10
[答案] D
[解析] x =5,y =1,2,3,4;x =4,y =1,2,3;x =3,y =1,2;x =2,y =1,共10个. 4.已知A ={1,2,3},B ={2,4},定义集合A 、B 间的运算A *B ={x |x ∈A ,且x ∉B },则集合A *B 等于( )
A .{1,2,3}
B .{2,3}
C .{1,3}
D .{2}
[答案] C
[解析] ∵A *B 为所有属于集合A 但不属于集合B 的元素组成的集合, ∴只要找到集合A 中的元素,然后从中除去属于集合B 的元素即可. ∵属于集合A 的元素是1,2,3,但2属于集合B ,故要去掉. ∴A *B ={1,3},故选C . 二、填空题
5.集合⎩
⎨⎧⎭
⎬⎫
14,25,12,47,58可用特征性质描述法表示为__________.
[答案] {x |x =
n
n +3
,n ∈N +,n ≤5} [解析] 将分母改写为连续自然数,考虑分子与分母间的关系.14、25、36、47、58,可得n
n +3,
n ∈N +,n ≤5.
6.若集合A ={x ∈Z |-2≤x ≤2},B ={y |y =x 2+2 000,x ∈A },则用列举法表示集合B =____________.
[答案] {2 000,2 001,2 004}
[解析] 由A ={x ∈Z |-2≤x ≤2}={-2,-1,0,1,2},所以x 2∈{0,1,4},x 2+2 000的值为2 000,2 001,2 004,所以B ={2 000,2 001,2 004}.
三、解答题
7.(1)用描述法表示图中阴影部分(不含边界)的点构成的集合;
(2)用图形表示不等式组⎩
⎪⎨⎪⎧
3x -2≥1
2x -1<5的解集.
[解析] (1){(x ,y )|0<x <2,0<y <1}.
(2)由⎩
⎪⎨⎪⎧ 3x -2≥12x -1<5,得⎩⎪⎨⎪⎧
x ≥1
x <3.
用图形可表示为:
8.已知集合A ={x ∈R |ax 2-3x +1=0,a ∈R },若A 中元素最多只有一个,求a 的取值范围.
[解析] 当a =0时,原方程为-3x +1=0,x =1
3,符合题意;
当a ≠0时,方程ax 2-3x +1=0为一元二次方程, 由题意得Δ=9-4a ≤0,∴a ≥9
4
.
即当a ≥9
4时,方程有两个相等的实数根或无实根,
综上所述,a 的取值范围为a =0或a ≥9
4
.。