集合间的关系与运算练习及答案
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第1课 集合的概念及运算◇考纲解读理解集合、子集、补集、交集、交集的概念.了解空集和全集的意义.了解属于、包含、相等关系的意义.掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合.◇知识梳理1.集合的基本概念:(1)一般地,我们把研究对象统称为_________,把一些元素组成的总体叫做________.(2)集合中的元素具有的三个特性是:____________、____________、___________.(3)集合有三种表示方法: 、 、 .还可以用区间来表示集合.(4)集合中元素与集合的关系分为______与______两种,分别用_____和_______来表示.(5)表示实数集的符号是_____;表示正实数集的符号是______;表示有理数集的符号是____; 表示整数集的符号是_____;表示自然数集的符号是_____;表示正整数集的符号是_____.2.集合间的关系:(1)若集合A 中的任何一个元素都是集合B 的元素,则称集合A 是集合B 的__ _,记作_ _.(2)对于两个集合A,B,若___________且___________,则称集合A=B.(3)如果集合A B ⊆,但存在元素x B ∈且x A ∉,我们称集合A 是集合B 的__________,记作___________.(4)___________________叫空集,记作______,并规定:空集是任何集合的_______.3.集合的基本运算:(1)A B =_______________________.(2)A B =_______________________.(3)若已知全集U,集合A U ⊆,则U C A =________________.4.有限集的元素个数若有限集A 有n 个元素,则A 的子集有_____个,真子集有_____,非空子集有_____个, 非空真子集有_____ 个.◇基础训练1. (2008韶关一模)设{}{}(,)46,(,)38A x y y x B x y y x ==-+==-,则AB =( ) {}{}{}{}.(2,1).(2,2).(3,1).(4,2).A BCD ----2. (2007韶关二模)设全集{},,,,,,,7654321=U ,{}16A x x x N *=≤≤∈,,则U C A=( )A .φB .{}7C .{}654321,,,,, D .{}7654321,,,,,, 3.(2007广州一模)如图1所示,U 是全集,A B 、是U 的子集,则阴影部分所表示的集合是( ) A. A B B. )A C (B UC. A BD. )B C (A U4.(2008深圳一模)设全集{0,1,2,3,4}U =,集合{0,1,2}A =,集合{2,3}B =,则()U A B =( )A .∅B .{1,2,3,4}C .{0,1,2,3,4}D .{2,3,4}◇典型例题例1. (2007佛山一模) 设全集为 R ,A =}01|{<xx ,则=A C R ( ). A .}01|{>x x B .{x | x >0} C .{x | x 0≥} D . }01|{≥xx变式:集合{|10}A x ax =-=,{}2|320B x x x =-+=,且A B B =,求实数a 的值.例2.已知{}{}22240,2(1)10A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中a R ∈, 如果A ∩B=B ,求实数a 的取值范围。
集合间的基本关系选择题1.集合}{Zx x x A ∈<≤=且30的真子集的个数为 ( )A.5B.6C.7D.8 2.已知集合}{{x B x x A =<<-=,21}10<<x ,则 ( )A.B A >B. B A ⊆C. AB D. BA3.已知}13,2,1{2--=a a M ,}3,1{=N ,若a M N M 则且,3⊄∈的取值为 ( ) A.1 B.4 C.-1或-3 D.-4或14.已知集合⎭⎬⎫∈⎩⎨⎧==Z k kx x A ,3,=B ⎭⎬⎫∈⎩⎨⎧=Z k kx x ,6,则( )A. A BB. B AC.B A =D. A 与B 关系不确定 5.满足Ma ⊆}{的集合},,,{d cb a M共有 ( )A.6个B.7个C.8个D.15个 6.已知集{}}{a x x B x x A <=<<=,21,满足AB ,则 ( ) A.2≥a B. 1≤a C.1≥a D. 2≤a一、填空题1.集合A 中有m 个元素,若在A 中增加一个元素,则它的子集增加的个数为____2. 设}1,1{},,3,1{2+-==a a B a A 若B BA ,则a 的取值为____________. 3.已知集合{}12==x x P ,集合{x Q = }1=ax ,若P Q ⊆,a 为正负1 4设{}===∈B x y y x A R y x ,),(,, 4.已知集合⎭⎬⎫∈⎩⎨⎧==Z k kx x A ,3,=B ⎭⎬⎫∈⎩⎨⎧=Z k kx x ,6,则( )⎭⎬⎫=⎩⎨⎧1),(x yy x ,则B A 间的关系为B 包含____ 5.已知集合}{{xB x x x A =>-<=,51或}4+<≤a x a ,若BA ,则实数a 的取值范围是____________ A二、 解答题 1.设集合}{{ax x x B x x A -==-=2,01}02=-,若B A ⊆,求a 的值.2.若集合{}==-+=N x x x M ,062}{0))(2(=--a x x x ,且N M ⊆,求实数a 的值.集合的基本运算一 选择题: 1. 设{}0,1,2,3,4,5,{1,3,6,9},{3,7,8}A B C ===,则()A B C 等于( ).A. {0,1,2,6}B. {3,7,8,}C. {1,3,7,8}D. {1,3,6,7,8}2. 设全集U =R ,集合2{|1}A x x =≠,则U C A =( )A. 1B. -1,1C. {1}D. {1,1}-3. 已知集合M ={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x -y=4},那么集合M ∩N 为( )A.x =3,y =-1B.(3,-1)C.{3,-1}D.{(3,-1)}4. 已知A ={y |y =x 2-4x +3,x ∈R },B ={y |y =x-1,x ∈R },则A ∩B =( )A .{y |y=-1或0}B .{x |x=0或1}C .{(0,-1),(1,0)}D .{y |y ≥-1} 5. 已知集合M={x|x-a =0},N={x |a x-1=0},若M ∩N=M ,则实数a =( )A .1B .-1C .1或-1D .1或-1或0 二 填空题:6. 设A ={等腰三角形},B ={直角三角形},则A ∩B = ;7. 设{|}A x x a =>,{|03}B x x =<<,若A B =∅,求实数a 的取值范围是 ;8. 若集合A,B 满足A ∪B=A ∩B 则集合A,B 的关系是______________;9. 设U=R ,A={b x a x ≤≤|},C U A={x |x>4或x<3},则a =________,b =_________. 10. 定义A —B ={x |x ∈A ,且x ∉B },若M ={1,2,3,4,5},N ={2,4,8},则N —M = ;三 解答题:11.已知关于x 的方程3x 2+px -7=0的解集为A ,方程3x 2-7x +q =0的解集为B ,若A∩B ={-31},求A ∪B .12. 已知A={x|x 2-px+15=0},B={x|x 2-ax-b=0},且A ∪B={2,3,5},A ∩B={3},求p,a,b 的值。
集合间的基本关系练习题(1)1. 如图,已知全集U=Z,集合A={−2, −1, 0, 1, 2},B={1, 2, 3, 4},则图中阴影部分所表示的集合是()A.{3, 4}B.{−2, −1, 0}C.{1, 2}D.{2, 3, 4}2. 已知集合A={−1, 0, 1},则含有元素0的A的子集的个数为()A.2B.4C.6D.83. 设集合A={−1, 1, 2},集合B={x|x∈A 且2−x∉A},则B=()A.{−1}B.{2}C.{−1, 2}D.{1, 2}4. 已知A={−2, 2011, x2−1},B={0, 2011, x2+3x},且A=B,则x的值为()A.1或−1B.0C.−2D.−15. 定义:设A,B是非空的数集,a∈A,b∈B,若a是b的函数且b也是a的函数,则称a与b是“和谐关系”.如等式b=a2,a∈[0, +∞)中a与b是“和谐关系”,则下列等中a与b是“和谐关系”的是()A.b=sin aa ,a∈(0,π2) B.b=a3+52a2+2a+1,a∈(−2,−23)C.(a−2)2+b2=1,a∈[1, 2]D.|a|+|b|=1,a∈[−1, 1]6. 已知集合:①{0};②{⌀};③{x|3m<x<m};④{x|a+2<x<a};⑤{x|x2+ 2x+5=0, x∈R}.其中,一定表示空集的是________(填序号).7. 当a满足________时,集合A={x|3x−a<0, x∈N+}表示集合{1}.8. 已知集合M={1, 2, 3, ..., n}(n>1, 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)=a+2},B={(x,y)|(a2−4)x+(a−2)y=7},若A∩9. 已知集合A={(x,y)|y−2x−1B=⌀,则实数a=________.10. 集合A={1, 2}共有________子集.11. 已知集合A={1,2,3,4}.(1)若M⊆A,且M中至少有一个偶数,则这样的集合M有多少个?(2)若B={x|ax−3=0},且B⊆A,求实数a的取值集合.12. 已知集合A={x|2m−10<x<m−1},B={x|2<x<6}.(1)若m=4,求A∩B;(2)若A⊆B,求m的取值范围.参考答案与试题解析集合间的基本关系练习题(1)一、选择题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)1.【答案】A【考点】Venn图表达集合的关系及运算【解析】由阴影部分可知对应的集合为B∩∁U A,即可得到结论.【解答】解:阴影部分可知对应的集合为B∩(∁U A),∵全集U=Z,集合A={−2, −1, 0, 1, 2},B={1, 2, 3, 4},∴B∩(∁U A)={3, 4},故选A.2.【答案】B【考点】元素与集合关系的判断【解析】由集合子集的定义找出集合A的所有子集可得答案,【解答】已知集合A={−1, 0, 3},则由集合的子集定义可得A集合的所有子集为:⌀,{−1},{1},8},1},1},4,1},则含有元素0的A的子集为{6},{−1,{0,{−2,0,个数为4个,3.【答案】C【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】本题的关键是认清集合B的研究对象,利用列举法写出集合B的元素即可.【解答】解:∵集合A={−1, 1, 2},集合B={x|x∈A 且2−x∉A},−1∈A,且2−(−1)=3∉A,故1∈B;1∈A,但2−1=1∈A,不满足题意;2∈A,且2−2=0∉A,故2∈B;故B={−1, 2}.故选C.4.【答案】D【考点】集合的相等【解析】直接应用集合相等则集合中的元素完全相同来解决问题.【解答】解:∵A=B,即A和B中的元素完全相同,∴有{x2−1=0x2+3x=−2,解得:x=−1.故选D.5.【答案】A【考点】元素与集合关系的判断【解析】只要判断所给出的函数单调即可.【解答】解:A.∵a∈(0,π2),则a>sin a,∴b′=a cos a−sin aa2=cos a(a−sin a)a2>0,因此函数b在a∈(0,π2)上单调递增,正确;B.∵a∈(−2,−23),b′=3a2+5a+2=(3a+2)(a+1),∴a∈(−2, −1)时单调递增;a∈(−1, −23)时单调递减,因此不符合题意;C.∵(a−2)2+b2=1,a∈[1, 2],∴b=±√1−(a−2)2,b不是a的函数,舍去;D.∵|a|+|b|=1,a∈[−1, 1],∴b=±(1−|a|),b不是a的函数,舍去.故选:A.二、填空题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)6.【答案】④⑤【考点】空集的定义、性质及运算【解析】利用单元素集、空集的定义直接求解.【解答】①{0}是单元素集;②{⌀}是单元素集;③当m<0时,{x|8m<x<m}不是空集;④{x|a+2<x<a}是空集;⑤{x|x2+7x+5=0, x∈R}是空集.∴一定表示空集的是④⑤.7.【答案】【考点】集合的含义与表示【解析】先解不等式3x−a<0,得,根据已知条件需限制a为:1<≤2,解不等式即得a满足的条件.【解答】解3x−a<0得.根据已知条件知:x=1,∴1<.解得3<a≤6.8.【答案】(n2+n)⋅2n−2【考点】子集与真子集【解析】由题意可知,集合中的元素出现的次数都是相等的,从而确定每个元素出现的次数,从而利用等差数列求和公式求和.【解答】若M={1, 2, 3, ...n},则集合M的所有非空子集中,集合M中的任何一个元素出现的次数都是相等的;考查1出现的次数,可看成集合{2, 3, 4, ...n}的子集个数,故共有2n−1个1,故M的所有非空子集的元素和为2n−1(1+2+3+4+...+n)=(n2+n)⋅2n−29.【答案】【考点】集合关系中的参数取值问题【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答10.【答案】4【考点】子集与真子集【解析】对于有限集合,我们有以下结论:若一个集合中有n个元素,则它有2n个子集.【解答】解:集合A有2个元素,故有22=4个子集.故答案为:4.三、 解答题 (本题共计 2 小题 ,每题 5 分 ,共计10分 )11.【答案】解:(1)由M ⊆A ,且M 中至少有一个偶数,得满足条件的集合M 为:{2},{1,2},{2,3},{1,2,3},{4},{1,4},{3,4},{1,3,4},{2,4},{1,2,4},{2,3,4},{1,2,3,4},共12个.(2)因为B ⊆A ,所以集合B 有两种可能:B =⌀,B ≠⌀.当B =⌀时,显然a =0,当B ≠⌀时,则a ≠0,得x =3a ,则有3a =1或3a =2或3a =3或3a =4, 解得a =3或a =32或a =1或a =34.综上,实数a 的取值集合是{0,34,1,32,3}.【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)由M ⊆A ,且M 中至少有一个偶数,得满足条件的集合M 为:{2},{1,2},{2,3},{1,2,3},{4},{1,4},{3,4},{1,3,4},{2,4},{1,2,4},{2,3,4},{1,2,3,4},共12个.12.【答案】解:(1)当m =4时,A ={x|2×4−10<x <4−1}={x|−2<x <3},B ={x|2<x <6},则A ∩B ={x|2<x <3}.(2)∵ A ⊆B ,当A ≠⌀时,{2m −10<m −12m −10≥2m −1≤6;解得,6≤m ≤7;当A =⌀时,由2m −10≥m −1得,m ≥9;故m 的取值范围为{m|m ≥9或6≤m ≤7}.【考点】交集及其运算集合的包含关系判断及应用【解析】(1)当m =3时,化简A ={x 2−3x −10≤0}=[−2, 5],B =(2, 7);从而求交集.(2)讨论当B ≠⌀时,{m −1<2m +1m −1≥−22m +1≤5;当B =⌀时,m −1≥2m +1,从而解得.【解答】解:(1)当m =4时,A ={x|2×4−10<x <4−1}={x|−2<x <3},B ={x|2<x <6},则A ∩B ={x|2<x <3}.(2)∵ A ⊆B ,当A ≠⌀时,{2m −10<m −12m −10≥2m −1≤6;解得,6≤m ≤7;当A =⌀时,由2m −10≥m −1得,m ≥9;故m 的取值范围为{m|m ≥9或6≤m ≤7}.。
高二数学集合的运算试题答案及解析1.设集合,,则下列关系中正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】已知,,显然,故选B.【考点】集合的关系.2.集合,,若,则的值为A.0B.1C.2D.4【答案】D【解析】由可知a与a2中一个为4,一个为16,因此a=4,答案选D.【考点】集合的运算与性质3.现有含三个元素的集合,既可以表示为,也可表示为{a2,a+b,0},则a2 013+b2 013=________.A.-1B.0C.1D.2【答案】A【解析】因为=,所以【考点】集合相等的概念.x<1},Q={x||x-4.设P和Q是两个集合,定义集合P-Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|log22|<1},那么P-Q=()A.{x|0<x<1}B.{x|0<x≤1}C.{x|1≤x<2}D.{x|2≤x<3}【答案】B【解析】因为,所以【考点】新定义下的集合的运算.5.设全集I=R,已知集合M={x|(x+3)2≤0},N={x|x2+x-6=0}.(1)求(∁M)∩N;IM)∩N,已知集合B={x|a-1≤x≤5-a,a∈R},若B∪A=A,求实数a的(2)记集合A=(∁I取值范围.【答案】(1){2};(2){a|a≥3}【解析】(1)已知两集合若求交、并、补应注意端点值以及结合数轴完成;(2)已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解恒成立问题一般需转化为最值,利用单调性证明在闭区间的单调性.(3)一元二次不等式在上恒成立,看开口方向和判别式.(4)含参数的一元二次不等式在某区间内恒成立的问题通常有两种处理方法:一是利用二次函数在区间上的最值来处理;二是分离参数,再去求函数的最值来处理,一般后者比较简单,对于恒成立的问题,常用到以下两个结论:(1),(2).试题解析:(1)∵M={x|≤0}={-3}, N={x|x2+x-6=0}={-3,2},∴={x|x≠-3},∴()∩N={2}.(2)A=()∩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}.【考点】(1)集合间的基本关系;(2)利用最值证明恒成立问题.6.若规定E=的子集为E的第k个子集,其中k=,则(1)是E的第个子集;(2)E的第211个子集是.【答案】(1)5;(2).【解析】(1)由题意新定义知,中,,,故第一空应填5;(2)因为,所以E的第211个子集包含,此时211-128=83;又因为,,所以E的第211个子集包含,此时83-64=19;又因为,,所以E的第211个子集包含,此时19-16=3;又因为,,所以E的第211个子集包含,此时3-2=1;因为,所以E的第211个子集包含;故E的第211个子集是.故第二空应填.【考点】子集与真子集;新定义.7.已知全集,集合,则A.B.C.D.【答案】D【解析】.【考点】集合的并集、补集运算.8.已知集合,集合,则( ).A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,,所以.【考点】集合的运算.9.设全集.(1)解关于x的不等式;(2)记A为(1)中不等式的解集,集合,若恰有3个元素,求的取值范围.【答案】(1)当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为;(2).【解析】解题思路:(1)讨论的范围,分情况求的解集即可;(2)先化简集合,再利用题意得出的限制条件,进而求的范围.规律总结:解绝对值不等式的题型主要有:,;主要思路从去掉绝对值符号入手,往往讨论变量的范围去掉绝对值符号,变成分段函数求解问题.试题解析:(1)∵∴ⅰ当即时,原不等式的解集为Rⅱ当即时,或∴或此时原不等式的解集为.(2)∵恰有3个元素,∴,∵∴∴∵恰有3个元素∴或或解得:所以的取值范围为.【考点】1.绝对值不等式;2.集合间的运算.10.设则( ).A.B.C.D.【答案】B【解析】,;;故选B.【考点】集合间的运算.11.已知集合,则=A.B.C.D.【答案】C【解析】化简集合得,,所以;故选C.【考点】集合的运算.12.已知集合,,则().A.B.C.D.【答案】C.【解析】如图,可知集合A与集合B的公共元素为和,故选C.【考点】集合间的交集运算.13.若集合, , ()A.B.C.D.【答案】A【解析】求出指数函数的值域及函数的定义域,分别确定出集合和,找出两集合解集中的公共部分即可得到两集合的交集.【考点】交集及其运算;指数函数的定义、解析式、定义域和值域.14.对于集合 (),定义集合,记集合中的元素个数为.(1)若集合,则;(2)若是公差大于零的等差数列,则 (用含的代数式表示).【答案】(1);(2)【解析】因为对于集合,定义集合,记集合中的元素个数为,即集合中的元素是集合中任意两个元素的和的集合,所以(1)当时,,;(2)由题意,集合中最小项为,最大项为,对任意的,如果,则可取,若,可取,显然由于,有,即,所以.【考点】1.集合的含义.2.等差数列的通项公式.15.设集合,,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】.故【考点】集合的运算16.设集合A={4,5,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U = A B,则集合的真子集共有()A.3个B.6个C.7个D.8个【答案】C【解析】.【考点】集合的运算.17.已知集合A={x|1<ax<2},集合B={x||x|<1}.当A B时,求a的取值范围.【答案】a≤-2或a=0或a≥2.【解析】根据B={x||x|<1},求得B={x|-1<x<1},由A⊆B,及A={x|1<ax<2},解含参数的不等式1<ax<2,对a进行讨论,并求出此时满足题干的a应满足的条件,解不等式即可求得实数a的范围..试题解析:由已知,B={x|-1<x<1}.(ⅰ)当a=0时,A=,显然A⊆B.(ⅱ)当a>0时,A={x|<x<},要使A B,必须,所以a≥2.(ⅲ)当a<0时,A={x|<x<},要使A B,必须,即a≤-2.综上可知,a≤-2或a=0或a≥2.【考点】集合关系中的参数取值问题.18.设集合,那么点P(2,3)的充要条件是______________________.【答案】m<-1,n<5【解析】,∴把点P坐标代入相应的不等式得:m<-1,n<5.【考点】(1)集合的运算;(2)线性规划.19.命题:实数满足,其中,命题:实数满足或,且是的必要不充分条件,求的取值范围.【答案】-≤a<0或a≤-4.【解析】先对集合进行化简,由是p的必要不充分条件,可知推不出p,所以可得不等式或,解不等式组即可.试题解析:解:设A={x|x2-4ax+3a2<0(a<0)}={x|3a<x<a}, 2分B={x|x2-x-6≤0或x2+2x-8<0}={x|x2-x-6<0}∪{x|x2+2x-8>0}={x|-2≤x≤3}∪{x|x<-4或x>2}={x|x<-4或x≥-2}. 4分因为是p的必要不充分条件,所以推不出p,由得 6分或 10分即-≤a<0或a≤-4. 12分【考点】本题考查充要条件,集合之间的关系和运算.20.设命题:实数满足,其中;命题:实数满足.(1)若,且为真,求实数的取值范围;(2)若是成立的必要不充分条件,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】先根据题意化简给出的两个命题:,,(1)当时,确定,再由为真,可知均为真,故所求实数的取值范围就是命题所表示的集合的交集;(2)由条件可知,是的充分不必要条件,故命题所表示的集合是命题所表示的集合的真子集,然后借用数轴求解即可.试题解析:(1)由得 1分又,所以 2分当时,,即为真命题时,实数的取值范围是 4分由得所以为真时实数的取值范围是. 6分若为真,则,所以实数的取值范围是 8分(2)设, 10分是的充分不必要条件,则 12分所以,所以实数的取值范围是 14分.【考点】1.逻辑联结词;2.集合的运算;3.充分必要条件.21.设集合,如果满足:对任意,都存在,使得,那么称为集合的一个聚点,则在下列集合中:(1);(2);(3);(4),以为聚点的集合有(写出所有你认为正确的结论的序号).【答案】(2)(3)【解析】(1)对于某个a<1,比如a=0.5,此时对任意的x∈Z+∪Z-,都有|x-0|=0或者|x-0|≥1,也就是说不可能0<|x-0|<0.5,从而0不是Z+∪Z-的聚点;(2)集合{x|x∈R,x≠0},对任意的a,都存在x=(实际上任意比a小得数都可以),使得0<|x|=<a,∴0是集合{x|x∈R,x≠0}的聚点;(3)集合中的元素是极限为0的数列,对于任意的a>0,存在n>,使0<|x|=<a,∴0是集合的聚点.(4)集合中的元素是极限为1的数列,除了第一项0之外,其余的都至少比0大,∴在a<的时候,不存在满足得0<|x|<a的x,∴0不是集合的聚点.故答案为(2)(3).【考点】新定义问题,集合元素的性质,数列的性质。
1.2 集合间的基本关系1.若集合M 满足{}1M ≠∅,{}*3|1M x x ⊆∈N ,则符合条件的集合M 的个数为( ) A .2B .3C .4D .52.设集合6|2B x Z N ⎧⎫=∈∈⎨⎬+⎩⎭x ,则集合B 的子集个数为( ). A .3B .4C .8D .16 3.满足条件{1,2,3}M{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是( )A .8B .7C .6D .5 4.集合{|3,}n M x x n ==∈N ,集合{|3,}x x n N n =∈=N ,则集合M 与集合N 的关系为( ) A .M N ⊆ B .N M ⊆ C .MND .MN 且NM5.已知集合{}|11A x x =-≤≤,{}|0B x x a =-≤,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .(],1-∞B .[)1,-+∞C .(],1-∞-D .[)1,+∞6.设集合{}1012U =-,,,,2{|1}A y y x x U ==+∈,则集合A 的真子集个数为A .2B .3C .7D .8 7.集合A=﹣1,5,1},A 的子集中,含有元素5的子集共有A .2个B .4个C .6个D .8个8.已知集合{}1,2A =,集合{}0,2B =,设集合{},,C z z xy x A y B ==∈∈,则下列结论中正确的是 A .A C φ⋂= B .A C C = C .B C B =D .AB C =9.集合{}2,1,2,3A =-的真子集个数为( ) A .16B .15C .14D .1310.已知集合{}12A x x =≤≤,{}2,B y y x a x A ==+∈,若A B ⊆,则实数a 的取值范围为( ) A .[]1,2B .[]2,1--C .[]22-,D .[]1,1-11.已知集合{}{}2|4,|1.A x x B x ax ====若B A ⊆,则实数a 的值是( )A .12B .2C .11,22-D .110,,22-12.已知函数1()lg1xf x x+=-的定义域为A , 函数()lg(1)lg(1)g x x x =+--的定义域为B ,则下述关于A B 、的关系中,不正确的为A .AB ⊇ B .A B B ⋃=C .A B B =D .B A13.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .7个B .5个C .3个D .8个14.下列集合中表示同一集合的是 A .(){}2,3M =,(){}3,2N =B .2,3M,{}3,2N =C .(){},1M x y y x ==+,{}1N y y x ==+D .{}1M y y x ==+,{}21N y y x ==+15.已知集合{}1,2,{|20}A B x ax ==-=,若B A ⊆,则a 的值不可能是( ) A .0B .1C .2D .316.给出下列关系式:①23Q ⊆;②{}210x x x ∅∈++=;③(){}(){}21,4,23x y y x x -⊆=--;④{}[)22,x x <=+∞,其中正确关系式的个数是( ) A .0 B .1C .2D .317.下列符号表述正确的是( )A .*0N ∈B .1.732Q ∉C .{}0∅∈D .{}2x x ∅⊆≤18.已知集合{2,4}A ,则集合A 的子集个数是( ) A .2B .3C .4D .819.设集合{}2|1P x x ==,则集合P 的非空真子集的个数是( )A .2B .3C .7D .820.已知集合A =a ,b ,c },下列可以作为集合A 的子集的是A .aB .a ,c}C .a ,e}D .a ,b ,c ,d }参考答案1.C2.D3.C4.D5.D6.C7.B详解:试题分析:由集合A中的元素有﹣1,5,1共3个,含有元素5的子集,可能含有﹣1,1,代入公式得结论.解:由集合A中的元素有﹣1,5,1共3个,含有元素5的子集,可能含有﹣1,1,代入公式得:22=4,故选B.考点:子集与真子集.8.C9.B10.B11.D12.D13.A14.B15.D16.B17.D18.C19.A20.B详解:由集合的子集的定义可知:集合A=a,b,c}的子集为:∅,a},b},c},a,b},a,c},b,c},a,b,c},对应选项,则可以作为集合A的子集的是a,c}.故选B.点睛:集合A={}12n a a a ,,,的子集个数为2n ,非空真子集个数为22n -.【参考解析】1.解析:依题可知M 致少有元素1,结合子集定义即可求解. 详解:由题意可知,{}1M =或{1,2}或{1,3}或{1,2,3}. 故选:C2.解析:首先用列举法,分别取出满足题目时x 值,从而得出集合B 的元素,从而得出集B 的子集. 详解: 当666603,12,41,1620212421x x x x =⇒==⇒==⇒==-⇒=+++- 所以集合{}3,2,1,6B =,所以集合B 的子集个数为4216=. 故选D 点睛:本题主要考查就集合中子集的求法:若集合B 中有n 个元素,则集合B 的子集有2n 个,属于基础题.3.解析:根据题意,分析可得集合M 中必须有1,2,3这三个元素,且至少含有4、5、6中的一个但不能同时包含3个元素,即M 的个数应为集合{4,5,6}的非空真子集的个数,由集合的子集与元素数目的关系,分析可得答案. 详解:解:根据题意,满足题意条件的集合M 中必须有1,2,3这三个元素, 且至少含有4、5、6中的一个但不能同时包含3个元素, 则M 的个数应为集合{4,5,6}的非空真子集的个数, 集合{4,5,6}有3个元素,有3226-=个非空真子集; 故选:C . 点睛:本题考查集合间的基本关系,以及非空真子集的个数的运算.4.解析:分析集合M 和N 中元素的性质,进行比较即可得出答案. 详解:由{|3,}n M x x n ==∈N ,可得集合M 中的元素为:1,3,9,27,,3,n ;由{|3,}x x n N n =∈=N ,可得集合N 中的元素为:0,3,6,9,12,,3,n ,比较得1M ∈,但1N ∉,0N ∈,但0M ∉,3M ∈,3N ∈.∴MN 且NM .故选:D. 点睛:本题考查了两个集合关系的判断,准确分析集合中元素的特点并进行比较是解题的关键,属于一般难度的题.5.解析:根据集合的包含关系,即可求得参数a 的取值范围. 详解:集合{}|11A x x =-≤≤,{}|0B x x a =-≤,即{}|B x x a =≤ 因为A B ⊆, 则1a ≥ 即[)1,a ∈+∞ 故选:D 点睛:本题考查了集合的包含关系,求参数的取值范围,属于基础题.6.解析:先求出集合A ,进而求出其真子集的个数. 详解:因为集合{}1012U =-,,,,∴集合{|}A y y x U =∈=1, ∴真子集个数为23﹣1=7个, 故选C . 点睛:本题考查了真子集的概念及性质,考查集合的表示方法:列举法,是一道基础题. 7.8.解析:先求集合C ,再根据集合与集合的关系判断即可. 详解:由题设,{0,2,4}C =,则B C ⊆,故B C B = 选C . 点睛:本题考查的知识点是集合的包含关系判断及应用,属于基础题.9.解析:根据集合真子集的计算公式,直接得出结果. 详解:集合{}2,1,2,3A =-的真子集个数为42115-=. 故选:B. 点睛:本题主要考查求集合的真子集个数,属于基础题型.10.解析:根据题意,求得集合B ,结合A B ⊆,列出不等式组,即可求解. 详解:由题意,集合[]1,2A =,可得{}[]2,2,4B y y x a x A a a ==+∈=++, 因为A B ⊆,所以2142a a +≤⎧⎨+≥⎩,解得[]2,1a ∈--.故选:B.11.解析:计算{}2,2A =-,考虑{}2B =,{}2B =-,B =∅三种情况,计算得到答案. 详解:{}{}2|42,2A x x ===-,B A ⊆,当{}2B =时,21a =,12a =;当{}2B =-时,21a -=,12a =-;当B =∅时,0a =. 即0a =或12a =或12a =-. 故选:D. 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,忽略掉空集是容易发生的错误.12.解析:分别求出两函数的定义域,再判断集合关系. 详解: 因为1()lg1xf x x +=-,所以101x x +>-即()()110x x +-> ,解得11x -<< 故{}11A x x =-<<因为()lg(1)lg(1)g x x x =+--,所以1010x x +>⎧⎨->⎩,解得11x -<<故{}11B x x =-<< 所以A B = 故选D. 点睛:本题考查函数的定义域与集合之间的关系,属于简单题.13.解析:根据集合的补集判断集合的个数,进而求得集合的真子集个数. 详解:由题可知,集合A 有三个元素.所以A 的真子集个数为:32-1=7个.选A 点睛:集合中子集的个数为2n ,真子集的个数为2n -1,非空真子集的个数为2n -214.解析:因为有序数对()2,3与()3,2不相同,所以A 错误;由于集合中的元素具有无序性,所以集合M 与集合N 是同一集合,故B 正确;因为集合M 表示的是当1,y x x R =+∈时,所得的有序实数对(),x y 所构成的集合,而集合N 是当1,y x x R =+∈时所得的y 值所构成的集合,所以C 错误;因为M R =,[)1,N =+∞,所以D 错误, 详解:对于A 选项:有序数对()2,3与()3,2不相同,所以集合M 与集合N 不是同一集合,故A 错误; 对于C 选项:由于{}(,)1,M x y y x x R ==+∈,所以集合M 表示的是当1,y x x R =+∈时,所得的有序实数对(),x y 所构成的集合,而由{}1,N y y x x R ==+∈得集合N 是当1,y x x R =+∈时所得的y 值所构成的集合, 所以集合M 与集合N 不是同一集合,故C 错误;对于D 选项,{}1M y y x R ==+=,{}{}[)21,11,N y y x x R y y ==+∈=≥=+∞,所以集合M 与集合N 不是同一集合,故D 错误;对于B 选项:由于集合中的元素具有无序性,所以集合M 与集合N 是同一集合,故B 正确; 故选B. 点睛:本题考查集合所表示的元素的意义,在判断时需分清集合中表示的是点集还是数集,理解元素的具体含义是什么,属于基础题.15.解析:由B A ⊆,分0a =和0a ≠两种情况讨论,结合集合间的关系,即可求解. 详解:由题意,集合{}1,2,{|20}A B x ax ==-=, 因为B A ⊆,当0a =时,集合B 为空集,此时满足B A ⊆;当0a ≠时,集合2{|20}{}B x ax a =-==,可得21a或22a=,解得1a =或2a =, 综上可得,实数a 的值为{}0,1,2,所以则a 的值不可能是3. 故选:D. 点睛:本题主要考查了根据集合的包含关系求解参数问题,其中解答中熟记集合间的包含关系,合理分类讨论求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.16.解析:对于①,23Q ∈;对于②,{}210x x x ∅⊆++=;对于③,点(1,4)-在抛物线223y x x =--上,对于④,{}[)22,x x <⊆+∞.详解:对于①,元素与集合不是包含关系,故①不正确;对于②,{}210x x x ∅∉++==∅,故②不正确;对于③,点(1,4)-在抛物线223y x x =--上,故(){}(){}21,4,23x y y xx -⊆=--正确;对于④,{}[)22,x x <⊆+∞,故④不正确. 故选:B. 点睛:本题考查了元素与集合的关系,考查了集合与集合的关系,考查了空集,属于基础题.17.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.18.解析:根据子集的定义依次列出集合的子集即可得出答案. 详解:集合{}2,4A =的子集分别是:φ,{}2,{}4,{}2,4,共有4个子集. 故选:C. 点睛:本题考查集合子集的概念,属于基础题.19.解析:解出集合P ,再写出集合P 的非空真子集即可. 详解:集合{}2|1P x x ==,即{}1,1P =-,集合P 的非空真子集有{}{}1,1-, 共2个. 故选:A . 点睛:本题考查的是集合子集,真子集,是基础题. 20.。
≠ 1. 已知 A = {a + 2,(a +1)2,a 2 + 3a + 3} ,1∈ A ,则a 的所有可能取值构成的集合为() A .{ -1,0}B .{ - 2,-1,0}集合间基本关系及运算(习题)C .{0}D .{ - 2,0}2. 已知集合M = {2,a + 2,a 2 - 4} ,N = {a + 3,a 2 + 2,a 2 - 4a + 6},且M N = {2},则实数 a 的值是 .3. 已知集合 A ={2,3},B ={x |mx -6=0},若 B ⊆A ,则实数 m 的值是 .4. 集合 A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},若 A ∩B ≠∅ ,A ∩C =∅ ,则实数 a 的值是 .5. 设集合 A = {x | x -1 ≥ 2},B ={x | x < a },且满足 A ⊂ B ,若实 x - 2数 a 的取值范围是{a | a > c } ,则 c = .6. 已知集合 A ={x ∈ R || x + 2 |< 3} ,集合B ={x ∈ R | (x - m )(x - 2) < 0},且 A ∩B ={x ∈ R | -1 < x < n }, 则 m =,n = .7. 集合M = {x | x = kπ+π,k ∈Z} ,N ={x | x =kπ+π,k ∈Z},2 4 4 2则()A.M=N B.M ⊇NC.M ⊆N D.M N=∅8. 集合P ={x | x = 2k ,k∈Z},M = {x | x = 2k +1,k ∈Z},S ={x | x = 4k +1,k ∈Z},a∈P,b∈M,设c=a+b,则有()A.c∈P B.c∈MC.c∈S D.以上都不对9. 已知集合A ={x | x =k +1,k ∈Z},4B = {y | y =k-1,k ∈Z},则A B.2 410. 设集合U={(x,y) | y=3x-1},A={(x,y) | y - 2=3},则x -1U A= .11. 已知集合A = {x | a(x -1) +4 + 2 3= 2 3} ,若集合A 有且仅x +1有两个子集,求实数 a 的值以及 A 的两个子集.12. 已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b 都有A ⊆B?若存在,求出相应的a 值;若不存在,请说明理由.(2)若A ⊆B 成立,求出相应的实数对(a,b).13. 已知集合A = {(x ,y) | x2 -y 2 -y = 4} ,B = {(x ,y) | x 2 -xy - 2 y 2 = 0} ,C ={(x ,y) | x - 2 y = 0},D ={(x ,y) | x +y = 0}.(1)判断B,C,D 之间的关系;(2)求A B .14. 若A={x|x=2n+1,n∈Z},B={y|y=4k±1,k∈Z},求证:A=B.15. 已知集合P = {x | x =m 2 -n 2 ,m∈Z ,n∈Z} ,A ={x | x = 4k - 2 ,k ∈Z},求证:A P =∅., , 【参考答案】1. C2. -1 或 23. 0,2,34. -25. 36. -1,17. C8. B9. ⊂≠10. {(1,2)}11. a =0 时,子集为{2 3},∅ ; 3a =1 时,子集为{ 3},∅ ; 3 a =3 时,子集为{ } ,∅ ; 312. (1)不存在;(2)(-3,-7),(-2,-6),(5,9),(6,10)13. (1)B=C ∪D(2){(-2,-1),(4,- 4) (8 4)} 3 314. 略15. 略。
集合的基本关系及运算【学习目标】1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别一些给定集合的子集.在具体情境中,了解空集和全集的含义.2.理解两个集合的交集和并集的含义,会求两个简单集合的交集与并集.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集. 【要点梳理】要点一、集合之间的关系1.集合与集合之间的“包含”关系集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;子集:如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset).记作:A B(B A)⊆⊇或,当集合A 不包含于集合B 时,记作A B ,用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:A B(B A)⊆⊇或要点诠释: (1)“A 是B 的子集”的含义是:A 的任何一个元素都是B 的元素,即由任意的x A ∈,能推出x B ∈. (2)当A 不是B 的子集时,我们记作“A ⊆B (或B ⊇A )”,读作:“A 不包含于B ”(或“B 不包含A ”).真子集:若集合A B ⊆,存在元素x ∈B 且x A ∉,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset).记作:A B(或B A)规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 2.集合与集合之间的“相等”关系A B B A ⊆⊆且,则A 与B 中的元素是一样的,因此A=B要点诠释:任何一个集合是它本身的子集,记作A A ⊆.要点二、集合的运算 1.并集一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作:A ∪B 读作:“A 并B ”,即:A ∪B={x|x ∈A ,或x ∈B}Venn 图表示:要点诠释:(1)“x ∈A ,或x ∈B ”包含三种情况:“,x A x B ∈∉但”;“,x B x A ∈∉但”;“,x A x B ∈∈且”.(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).2.交集一般地,由属于集合A 且属于集合B 的元素所组成的集合,叫做集合A 与B 的交集;记作:A ∩B ,读作:“A 交B ”,即A ∩B={x|x ∈A ,且x ∈B};交集的Venn 图表示:要点诠释:(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A 与B 没有公共元素时,不能说A 与B 没有交集,而是A B =∅.(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A ∩B 中的任意元素都是A 与B 的公共元素”,同时“A 与B 的公共元素都属于A ∩B ”.(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有公共元素组成的集合. 3.补集全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.补集:对于全集U 的一个子集A ,由全集U 中所有不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集(complementary set),简称为集合A 的补集,记作:U U A A={x|x U x A}∈∉;即且;痧补集的Venn 图表示:要点诠释:(1)理解补集概念时,应注意补集U A ð是对给定的集合A 和()U A U ⊆相对而言的一个概念,一个确定的集合A ,对于不同的集合U ,补集不同.(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则Z 为全集;而当问题扩展到实数集时,则R 为全集,这时Z 就不是全集.(3)U A ð表示U 为全集时A 的补集,如果全集换成其他集合(如R )时,则记号中“U ”也必须换成相应的集合(即R A ð).4.集合基本运算的一些结论A B A A B B A A=A A =A B=B A ⋂⊆⋂⊆⋂⋂∅∅⋂⋂,,,,A AB B A B A A=A A =A A B=B A ⊆⋃⊆⋃⋃⋃∅⋃⋃,,,,U U (A)A=U (A)A=⋃⋂∅,痧 若A ∩B=A ,则A B ⊆,反之也成立 若A ∪B=B ,则A B ⊆,反之也成立若x ∈(A ∩B),则x ∈A 且x ∈B 若x ∈(A ∪B),则x ∈A ,或x ∈B求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn 图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法. 【典型例题】类型一、集合间的关系例1. 集合{}|2,A a a k k N ==∈,集合21|1(1)(1),8n B b b n n N ⎧⎫⎡⎤==--⋅-∈⎨⎬⎣⎦⎩⎭,那么,A B 间的关系是( ).A.A B B.B A C. A =B D.以上都不对 【答案】B【解析】先用列举法表示集合A 、B ,再判断它们之间的关系.由题意可知,集合A 是非负偶数集,即{}0,2,4,6,8,A =⋅⋅⋅.集合B 中的元素211(1)(1)8n b n ⎡⎤=--⋅-⎣⎦0()1(1)(1)()4n n n n ⎧⎪=⎨+-⎪⎩为非负偶数时,为正奇数时.而1(1)(1)4n n +-(n 为正奇数时)表示0或正偶数,但不是表示所有的正偶数,即1,3,5,7,n =⋅⋅⋅.由1(1)(1)4n n +-依次得0,2,6,12,⋅⋅⋅,即{}0261220B =⋅⋅⋅,,,,,. 综上知,B A ,应选B .【总结升华】判断两个集合间的关系的关键在于:弄清两个集合的元素的构成,也就是弄清楚集合是由哪些元素组成的.这就需要把较为抽象的集合具体化(如用列举法来表示集合)、形象化(用Venn 图,或数形集合表示).举一反三:【变式1】若集合{}{}|21,,|41,A x x k k z B x x l l z ==-∈==±∈,则( ). A.A B B.B A C. A =B D.A B Z =【答案】C例2. 写出集合{a ,b ,c}的所有不同的子集.【解析】不含任何元素子集为∅,只含1个元素的子集为{a},{b},{c},含有2个元素的子集有{a ,b},{a ,c},{b ,c},含有3个元素的子集为{a ,b ,c},即含有3个元素的集合共有23=8个不同的子集.如果集合增加第4个元素d ,则以上8个子集仍是新集合的子集,再将第4个元素d 放入这8个子集中,会得到新的8个子集,即含有4个元素的集合共有24=16个不同子集,由此可推测,含有n 个元素的集合共有2n个不同的子集.【总结升华】要写出一个集合的所有子集,我们可以按子集的元素个数的多少来分别写出.当元素个数相同时,应依次将每个元素考虑完后,再写剩下的子集.如本例中要写出2个元素的子集时,先从a 起,a 与每个元素搭配有{a ,b},{a ,c},然后不看a ,再看b 可与哪些元素搭配即可.同时还要注意两个特殊的子集:∅和它本身.举一反三:【变式1】已知{},a b A ⊆{},,,,a b c d e ,则这样的集合A 有 个.【答案】7个【变式2】同时满足:①{}1,2,3,4,5M ⊆;②a M ∈,则6a M -∈的非空集合M 有( ) A. 16个 B. 15个 C. 7个 D. 6个 【答案】C【解析】3a =时,63a -=;1a =时,65a -=;2a =时,64a -=;4a =时,62a -=;5a =时,61a -=;∴非空集合M 可能是:{}{}{}{}{}{}3,1,5,2,4,1,3,5,2,3,4,1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个.故选C.例3.集合A={x|y=x 2+1},B={y|y=x 2+1},C={(x,y)|y=x 2+1},D={y=x 2+1}是否表示同一集合? 【答案】以上四个集合都不相同【解析】集合A={x|y=x 2+1}的代表元素为x ,故集合A 表示的是函数y=x 2+1中自变量x 的取值范围,即函数的定义域A=(,)-∞+∞;集合B={y|y=x 2+1}的代表元素为y ,故集合B 表示的是函数y=x 2+1中函数值y 的取值范围,即函数的值域B=[1,)+∞;集合C={(x,y)|y=x 2+1}的代表元素为点(x ,y ),故集合C 表示的是抛物线y=x 2+1上的所有点组成的集合;集合D={y=x 2+1}是用列举法表示的集合,该集合中只有一个元素:方程y=x 2+1.【总结升华】认清集合的属性,是突破此类题的关键.首先应当弄清楚集合的表示方法,是列举法还是描述法;其次对于用描述法表示的集合一定要认准代表元素,准确理解对代表元素的限制条件.举一反三:【变式1】 设集合{(,)|34}M x y y x ==+,{(,)|32}N x y y x ==--,则M N =( )A. {1,1}-B. {1,1}x y =-=C.(1,1)-D. {(1,1)}- 【答案】D【解析】排除法:集合M 、N 都是点集,因此MN 只能是点集,而选项A 表示二元数集合,选项B表示二元等式集合,选项C 表示区间(1,1)-(无穷数集合)或单独的一个点的坐标(不是集合),因此可以判断选D .【变式2】 设集合{|21,}M x y x x Z ==+∈,{|21,}N y y x x Z ==+∈,则M 与N 的关系是( ) A. N M Ü B. M N Ü C. N M = D. N M =∅【答案】A【解析】集合M 表示函数21,y x x Z =+∈的定义域,有{}M =整数;集合N 表示函数21,y x x Z =+∈的值域,有{}N =奇数,故选A.【高清课堂:集合的概念、表示及关系 377430 例2】【变式3】 设M={x|x=a 2+1,a ∈N +},N={x|x=b 2-4b+5,b ∈N +},则M 与N 满足( ) A. M=N B. M N C. N M D. M ∩N=∅【答案】B【解析】 当a ∈N +时,元素x=a 2+1,表示正整数的平方加1对应的整数,而当b ∈N +时,元素x=b 2-4b+5=(b-2)2+1,其中b-2可以是0,所以集合N 中元素是自然数的平方加1对应的整数,即M 中元素都在N 中,但N 中至少有一个元素x=1不在M 中,即M N ,故选B.【高清课堂:集合的概念、表示及关系 377430 例3】 例4.已知},,,0{},,,{y x N y x xy x M =-=若M =N ,则+++2()(x y x )()1001002y x y +++ = .A .-200B .200C .-100D .0【思路点拨】解答本题应从集合元素的三大特征入手,本题应侧重考虑集合中元素的互异性. 【答案】D【解析】由M=N ,知M ,N 所含元素相同.由O ∈{0,|x|,y}可知O ∈若x=0,则xy=0,即x 与xy 是相同元素,破坏了M 中元素互异性,所以x ≠0.若x ·y=0,则x=0或y=0,其中x=0以上讨论不成立,所以y=0,即N 中元素0,y 是相同元素,破坏了N 中元素的互异性,故xy ≠00,则x=y ,M ,N 可写为M={x ,x 2,0},N={0,|x|,x}由M=N 可知必有x 2=|x|,即|x|2=|x| ∴|x|=0或|x|=1若|x|=0即x=0,以上讨论知不成立 若|x|=1即x=±1当x=1时,M 中元素|x|与x 相同,破坏了M 中元素互异性,故 x ≠1 当x=-1时,M={-1,1,0},N={0,1,-1}符合题意,综上可知,x=y=-1∴+++2()(x y x )()1001002y x y +++ =-2+2-2+2+…+2=0【总结升华】解答本题易忽视集合的元素具有的“互异性”这一特征,而找不到题目的突破口.因此,集合元素的特征是分析解决某些集合问题的切入点.举一反三:【变式1】设a ,b ∈R ,集合b{1,a+b,a}={0,,b}a,则b-a=( ) 【答案】2【解析】由元素的三要素及两集合相等的特征:b1{0,,b},0{1,a+b,a}a 0a b=0a∈∈≠∴+,又,∴当b=1时,a=-1,b{0,b}={0,-1,1}a∴,当b=1a时,∴b=a 且a+b=0,∴a=b=0(舍) ∴综上:a=-1,b=1,∴b-a=2. 类型二、集合的运算例 5. 设集合{}{}|3,,|31,A x x k k Z B y y k k Z ==∈==+∈,{}|32,C z z k k Z ==+∈,{}|61,D w w k k Z ==+∈,求,,,A B A C B C B D .【答案】AB AC B C ===∅,BD D =【解析】先将集合A 、B 、C 、D 转化为文字语言叙述,以便弄清楚它们的构成,再求其交集即可.集合{}|3,A x x k k Z ==∈表示3的倍数所组成的集合;集合{}|31,B x x k k Z ==+∈表示除以3余1的整数所组成的集合; 集合{}|32,C x x k k Z ==+∈表示除以3余2的整数所组成的集合; 集合{}|61,D x x k k Z ==+∈表示除以6余1的整数所组成的集合;A B A C B C ∴===∅,B D D =.【总结升华】求两个集合的交集或并集,关键在于弄清两个集合由哪些元素所构成的,因而有时需要对集合进行转化,或具体化、形象化.如本例中转化为用自然语言来描述这些集合,有利于弄清集合的元素的构成.类似地,若一个集合元素的特征由不等式给出时,利用数轴就能使问题直观形象起来.举一反三:【变式1】已知集合M={y|y=x 2-4x+3,x ∈R },N={y|y=-x 2-2x+8,x ∈R },则M ∩N 等于( ) A. ∅ B. R C. {-1,9} D. [-1,9] 【答案】D【解析】集合M 、N 均表示构成相关函数的因变量取值范围,故可知:M={y|y ≥-1},N={y|y ≤9},所以M ∩N={y|-1≤y ≤9},选D.例6. 设集合M={3,a},N={x|x 2-2x<0,x ∈Z},M ∩N={1},则M ∪N 为( ) A. {1,3,a} B. {1,2,3,a} C. {1,2,3} D. {1,3} 【思路点拨】先把集合N 化简,然后再利用集合中元素的互异性解题. 【答案】D【解析】由N={x|x 2-2x<0,x ∈Z}可得:N={x|0<x<2,x ∈Z}={1},又由M ∩N={1},可知1∈M ,即a=1,故选D.举一反三:【变式1】(1)已知:M={x|x ≥2},P={x|x 2-x-2=0},求M ∪P 和M ∩P ;(2)已知:A={y|y=3x 2}, B={y|y=-x 2+4}, 求:A ∩B ,A ∪B ;(3)已知集合A={-3, a 2 ,1+a}, B={a-3, a 2+1, 2a-1}, 其中a ∈R ,若A ∩B={-3},求A ∪B. 【答案】(1){x|x ≥2或x=-1},{2};(2){y|0≤y ≤4},R ;(3){-4,-3,0,1,2}. 【解析】(1)P={2,-1},M ∪P={x|x ≥2或x=-1},M ∩P={2}.(2)∵A={y|y ≥0}, B={y|y ≤4}, A ∩B={y|0≤y ≤4}, A ∪B=R . (3)∵A ∩B={-3},-3∈B ,则有:①a-3=-3⇒a=0, A={-3,0,1}, B={-3,1,-1}⇒A ∩B={-3,1},与已知不符,∴a ≠0;②2a-1=-3⇒a=-1, ∴ A={-3,1,0}, B={-4,2,-3}, 符合题设条件,∴A ∪B={-4,-3,0,1,2}.【总结升华】此例题既练习集合的运算,又考察了集合元素的互异性.其中(1)易错点为求并集时,是否意识到要补上孤立点-1;而(2)中结合了二次函数的值域问题;(3)中根据集合元素的互异性,需要进行分类讨论,当求出a 的一个值时,又要检验是否符合题设条件.【高清课堂:集合的运算 377474 例5】【变式2】设集合A={2,a 2-2a ,6},B={2,2a 2,3a-6},若A ∩B={2,3},求A ∪B. 【答案】{2,3,6,18}【解析】由A ∩B={2,3},知元素2,3是A ,B 两个集合中所有的公共元素,所以3∈{2,a 2-2a ,6},则必有a 2-2a=3,解方程a 2-2a-3=0得a=3或a=-1当a=3时,A={2,3,6},B={2,18,3}∴A ∪B={2,3,6}∪{2,18,3}={2,3,6,18} 当a=-1时,A={2,3,6},B={2,2,-9}这既不满足条件A ∩B={2,3},也不满足B 中元素具有互异性,故a=-1不合题意,应舍去. 综上A ∪B={2,3,6,18}例7.已知全集{}{}21,2,3,4,5,|40U A x x px ==++=,求C u A.【思路点拨】C u A 隐含了A U ⊆,对于A U ⊆,注意不要忘记A =∅的情形.【答案】 当44p -<<时,C u A={}1,2,3,4,5;当4p =-时,C u A={}1,3,4,5;当5p =-时,C u A={}2,3,5. 【解析】当A =∅时,方程240x px ++=无实数解. 此时2160,44p p ∆=-<-<<.C u A=U当A ≠∅时,二次方程240x px ++=的两个根12,x x ,必须属于U . 因为124x x =,所以只可能有下述情形:当122x x ==时,4p =-,此时{}2,A = C u A={}1,3,4,5; 当121,4x x ==时,5p =-,此时{}1,4,A = C u A={}2,3,5. 综上所述,当44p -<<时,C u A={}1,2,3,4,5;当4p =-时,C u A={}1,3,4,5; 当5p =-时,C u A={}2,3,5.【总结升华】求集合A 的补集,只需在全集中剔除集合A 的元素后组成一个集合即可.由于本题中集合A 的元素不确定,因此必须分类讨论才行.举一反三:【变式1】 设全集U={x ∈N +|x ≤8},若A ∩(C u B)={1,8},(C u A)∩B={2,6},(C u A)∩(C u B)={4,7},求集合A ,B.【答案】{1,3,5,8},{2,3,5,6}. 【解析】全集U={1,2,3,4,5,6,7,8}由A ∩(C u B)={1,8}知,在A 中且不在B 中的元素有1,8;由(C u A)∩B={2,6},知不在A 中且在B 中的元素有2,6;由(C u A)∩(C u B)={4,7},知不在A 中且不在B 中的元素有4,7,则元素3,5必在A ∩B 中.由集合的图示可得A={1,3,5,8},B={2,3,5,6}. 类型三、集合运算综合应用例8.已知全集A={x|-2≤x ≤4}, B={x|x>a}. (1)若A ∩B ≠∅,求实数 a 的取值范围; (2)若A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围;(3)若A ∩B ≠∅且A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围. 【思路点拨】(1)画数轴;(2)注意是否包含端点. 【答案】(1)a<4;(2)a ≥-2;(3)-2≤a<4. 【解析】(1)∵A={x|-2≤x ≤4}, B={x|x>a},又A ∩B ≠∅,如图,a<4; (2)画数轴同理可得:a ≥-2;(3)画数轴同理可得:如图,-2≤a<4. 【总结升华】此问题从题面上看是集合的运算,但其本质是一个定区间,和一个动区间的问题.思路是,使动区间沿定区间滑动,数形结合解决问题.举一反三:【变式1】已知集合P={x ︱x 2≤1},M={a }.若P ∪M=P,则a 的取值范围是( ) A .(-∞, -1] B .[1, +∞) C .[-1,1] D .(-∞,-1] ∪[1,+∞) 【答案】C【解析】P ={x ︱11x -≤≤}又 P M P =, ∴M P ⊆,∴ 11a -≤≤ 故选C .例9. 设集合{}{}222|40,|2(1)10,A x x x B x x a x a a R =+==+++-=∈.(1)若A B B =,求a 的值; (2)若A B B =,求a 的值. 【思路点拨】明确A B B =、A B B =的含义,根据问题的需要,将其转化为等价的关系式B A ⊆和A B ⊆,是解决本题的关键.同时,在包含关系式B A ⊆中,不要漏掉B =∅的情况.【答案】(1)1a =或1a ≤-;(1)2. 【解析】首先化简集合A ,得{}4,0A =-.(1)由AB B =,则有B A ⊆,可知集合B 为∅,或为{}0、{}4-,或为{}0,4-.①若B =∅时,224(1)4(1)0a a ∆=+--<,解得1a <-. ②若0B ∈,代入得21011a a a -=⇒==-或.当1a =时,{}{}2|400,4,B x x x A =+==-=符合题意; 当1a =-时,{}{}2|00,B x x A ===⊆也符合题意. ③若4B -∈,代入得2870a a -+=,解得7a =或1a =. 当1a =时,已讨论,符合题意;当7a =时,{}{}2|1648012,4B x x x =++==--,不符合题意. 由①②③,得1a =或1a ≤-. (2),AB B A B =∴⊆.又{}4,0A =-,而B 至多只有两个根,因此应有A B =,由(1)知1a =. 【总结升华】两个等价转化:,A B B A B A B B B A =⇔⊆=⇔⊆非常重要,注意应用.另外,在解决有条件A B ⊆的集合问题时,不要忽视A ≠∅的情况.举一反三:【变式1】已知集合{}{}222,|120A B x x ax a =-=++-=,若A B B =,求实数a 的取值范围.【答案】4,a ≥或4a <- 【解析】A B B =,B A ∴⊆.①当B =∅时,此时方程22120x ax a ++-=无解,由0∆<,解得4,a >或4a <-. ②当B ≠∅时,此时方程22120x ax a ++-=有且仅有一个实数解-2,0∴∆=,且22(2)2120a a --+-=,解得4a =.综上,实数a 的取值范围是4,a ≥或4a <-.【变式2】设全集U R =,集合{}{}|12,|40A x x B x x p =-≤≤=+<,若B C u A ,求实数p 的取值范围.【答案】4p ≥【解析】 C u A={}|1,2x x x <->或,|4p B x x ⎧⎫=<-⎨⎬⎩⎭.B C u A ,∴14p-≤-,即4p ≥.∴实数p 的取值范围是4p ≥. 【巩固练习】1.1. 设A={(x, y)| |x+1|+(y-2)2=0},B={-1, 2},则必有( ) A 、B A Ü B 、A B Ü C 、A=B D 、A ∩B=∅ 2. 集合M={y| y=x 2-1, x ∈R}, N={x| y=23x -},则M ∩N 等于( )A 、{(-2, 1), (2, 1)}B 、{|0x x ≤≤C 、{|1x x -≤≤D 、∅3.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 ( )4.已知集合,A B 满足AB A =,那么下列各式中一定成立的是( )A . AB B . B AC . AB B = D . A B A =5.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .1或-1或06.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则( )A .N M =B .MN C .N M D .M N =∅7.设{}{}34|,|,<>=≤≤==x x x A C b x a x A R U U 或,则___________,__________==b a .8.某班有学生55人,其中体育爱好者43人,音乐爱好者34人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人.9.若{}{}21,4,,1,A x B x==且AB B =,则x = .10.若{}|1,I x x x Z =≥-∈,则N C I = . 11.设全集{}(,),U x y x y R =∈,集合2(,)12y M x y x ⎧+⎫==⎨⎬-⎩⎭,{}(,)4N x y y x =≠-,那么()()U U C M C N 等于________________.12.设集合{}1,2,3,4,5,6M =,12,,,k S S S ⋅⋅⋅都是M 的含两个元素的子集,且满足:对任意的{},i i i S a b =,{},j j j S a b =({},,1,2,3,,i j i j k ≠∈⋅⋅⋅),都有min ,min ,j j i i i i j j a b a b b a b a ⎧⎫⎧⎫⎪⎪≠⎨⎬⎨⎬⎪⎪⎩⎭⎩⎭({}min ,x y 表示两个数,x y 中的较小者)则k 的最大值是 .13.设222{|40},{|2(1)10}A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中x R ∈,如果A B B =,求实数a 的取值范围.14.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}2|(1)0B x x m x m =+++=;若()U C A B =∅,求m 的值.15.设1234,,,a a a a N +∈,集合{}{}222212341234,,,,,,,A a a a a B a a a a ==.满足以下两个条件: (1){}1414,,10;AB a a a a =+=(2)集合AB 中的所有元素的和为124,其中1234a a a a <<<.求1234,,,a a a a 的值.【答案与解析】1.【答案】D【解析】.学生易错选C 。
关于集合的练习题及答案解析1.若集合M={a,b,c}中元素是△ABC的三边长,则△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2.定义集合运算:A*B={ z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B 的所有元素之和为 A.0 B. C. D.63.已知集合A={2,3,4},B={2,4,6,8},C={| x∈A,y∈B,且logxy∈N+},则C中元素的个数是A.9B.8C. D.44.满足{-1,0} M?{-1,0,1,2,3}的集合M的个数是A.4个 B.个 C.7个D.8个5.已知集合A={-1,1},B{x|ax+1=0},若B?A,则实数a的所有可能取值的集合为A.{-1} B.{1} C.{-1,1}D.{-1,0,1}6.已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={1,2,5},?UB ={4,5,6},则集合A∩B=A.{1,2} B.{5} C.{1,2,3} D.{3,4,6}7.设全集U={1,3,5,6,8},A={1,6},B={5,6,8},则∩B=A.{6}B.{5,8}C.{6,8} D.{3,5,6,8}2-x8.若A={x∈Z|2≤1},则A∩的元素个数为A.0 B.1 C.2D.319.设U=R, M={x|x2-x≤0},函数f的定义域为N,则M∩ x-1A.[0,1)B. C.[0,1] D.{1}10.设U=R,集合A={y|y=x-1,x≥1},B={x∈Z|x2-4≤0},则下列结论正确的是A.A∩B={-2,-1} B.∪B=C.A∪B=[0,+∞)D.∩B={-2,-1}11.非空集合G关于运算?满足:①对于任意a、b∈G,都有a?b∈G;②存在e∈G,使得对一切a∈G,都有a?e=e?a=a,则称G关于运算?为融洽集,现有下列集合运算: G={非负整数},?为整数的加法;G={偶数},?为整数的乘法;G={平面向量},?为平面向量的加法;G={二次三项式},?为多项式的加法;其中G关于运算?的融洽集有________.12.设集合A={1,2,a},B={1,a2-a},若A?B,则实数a的值为________.13.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.214.已知集合A={ x|x-5x+6=0},B={ x|mx+1=0},且A∪B=A,求实数m的值组成的集合.x-a15.记关于x的不等式若a=3,求P;若Q?P,求正数a的取值范围.116.已知由实数组成的集合A满足:若x∈AA. 1-x 设A中含有3个元素,且2∈A,求A;A能否是仅含一个元素的单元素集,试说明理由.1.解析:根据集合中元素的互异性知a≠b≠c,故选D.2.解析:依题意得A*B={ z|z=xy,x∈A,y∈B}={0,2,4},因此集合A*B 的所有元素之和为6,故选D. 3.解析:C={| x∈A,y∈B,且logxy∈N+}={,,,},故选D.4.解析:依题意知集合M除含有元素-1,0之外,必须还含有1,2,3中的一个,或多个.因3而问题转化为求含有3个元素的集合所含的非空子集的个数问题,故有2-1=7个.故选C.5.D.A7.解析:由于U={1,3,5,6,8},A={1,6} ∴?UA={3,5,8},∴∩B={5,8}.答案:B12-x8.解析:A={x∈Z|2≤1}={x|x>2或0 ∴ A∩={0,1},其中的元素个数为2,选C.9.C10.D11.12.解析:∵A?B,∴a2-a=2或a2-a=a.若a2-a=2,得a=2或a=-1,根据集合A中元素的互异性,知:a≠2,∴a=-1.若a2-a=a,得a=0或a=2,经检验知,只有a=0符合要求.综上所述,a=-1或a=0.答案:-1或013.解析:∵3∈B,∴a+2=3,∴a=1.答案:1214.解析:∵A={ x|x-5x+6=0}={2,3},A∪B =A,∴B?A.①m=0时,B=?,B?A;1②m≠0时,由mx+1=0,得x. m111∵B?A,∴-A,∴-2=3, mmm11?11?得m=-或-.所以符合题意的m的集合为?0,-23.3??x-315.解析:由Q={x||x-1|≤1 }={x|0≤x≤}.由a>0,得P={x|-12,即a的取值范围是.116.解析:∵2∈A,∴A,即-1∈A, 1-2 1?11?∴∈AA,∴A=?2,-1,2.??1-?-1?1假设A中仅含一个元素,不妨设为a, 则a∈A,有A,又A中只有一个元素, 1-a1∴a,即a2-a+1=0,但此方程Δ ∴不存在这样的实数a.故A不可能是单元素集合.集合练习题一.选择题1.满足条件{1,2,3}??M??{1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是A、8B、C、6D、52.若集合A??x|x2,则下列结论中正确的是 A、A=0B、0?A C、A?? D、??A 3.下列五个写法中①?00,1,2?,②0,③?0,1,21,2,0?,④0??,⑤0??,错误的写法个数是A、1个B、2个C、3个D、4个4.方程组?xy11的解集是?x?y?A ?x?0,y?1? B?0,1?C ?? D?|x?0或y?1?.设A、B是全集U的两个子集,且A?B,则下列式子成立的是 A)CUA?CUB CUA?CUB=U A?CUB=?CUA?B=?6.已知全集Ma|6?5?a?N且a?Z?,则M= A、{2,3} B、{1,2,3,4}C、{1,2,3,6} D、{-1,2,3,4}7.集合M?{xx22xa0,xR},且M ,则实数a的范围是 A、a??1B、a?1C、a??1D、a?18. 设集合P、S满足P?S=P,则必有; P?S;;S=P。
集合的关系与运算一、单选题(共17题;共34分)1.(2020·新课标Ⅲ·文)已知集合,,则A∩B中元素的个数为()A. 2B. 3C. 4D. 52.(2020·新课标Ⅲ·理)已知集合,,则中元素的个数为()A. 2B. 3C. 4D. 63.(2020·新课标Ⅱ·文)已知集合A={x||x|<3,x∈Z},B={x||x|>1,x∈Z},则A∩B=()A. B. {–3,–2,2,3) C. {–2,0,2} D. {–2,2}4.(2020·新课标Ⅰ·文)已知集合则()A. B. C. D.5.(2020·新课标Ⅰ·理)设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=()A. –4B. –2C. 2D. 46.(2020·北京)已知集合,,则().A. B. C. D.7.(2020高二下·湖州期末)已知集合,,则().A. B. C. D.8.(2020高一下·海南期末)已知集合,,则()A. B. C. D.9.(2020·新高考Ⅰ)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}10.(2020·新课标Ⅱ·理)已知集合U={−2,−1,0,1,2,3},A={−1,0,1},B={1,2},则()A. {−2,3}B. {−2,2,3}C. {−2,−1,0,3}D. {−2,−1,0,2,3}11.(2020·天津)设全集,集合,则()A. B. C. D.12.(2020高一下·宣城期末)已知全集,集合,集合,则=()A. B. C. D.13.(2020高二下·北京期末)设全集,集合,,则集合()A. B. C. D.14.(2020高二下·天津期末)已知全集,集合,,则()A. B. C. D.15.(2020高二下·台州期末)已知集合,,则()A. B. C. D.16.(2020高二下·慈溪期末)设全集,集合,则()A. B. C. D.17.(2020高二下·长春期末)已知集合,,则集合()A. B. C. D.二、填空题(共3题;共4分)18.(2020高二下·丽水期末)已知集合,,则________,________.19.(2020高二下·上海期末)已知集合,集合或,求________.20.(2020·扬州模拟)已知集合,,则,则实数a的值是________.三、解答题(共10题;共90分)21.(2020高二下·七台河期末)集合,.(1)若,求实数a的取值范围;(2)若,求实数a的取值范围.22.(2020高二下·天津期末)已知集合,,.求a的值及集合。
集合间的基本关系1.(2020年福建高一期中)现有四个判断:2⊆{1,2};∅∈{0};{ 5 }⊆Q ;∅{0}.其中正确的个数是( )A .2B .1C .4D .3 【答案】B 【解析】元素与集合之间不能用包含关系,故2⊆{1,2}错误;∅与{0}是集合之间的关系,不能用“∈”,故∅∈{0}错误;因为 5 ∉Q ,所以{5}⊆Q 错误;空集是任何非空集合的真子集,故∅{0}正确.故选B .2.已知集合A ={x |a -1≤x ≤a +2},B ={x |3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )A .{a |3<a ≤4}B .{a |3≤a ≤4}C .{a |3<a <4}D .∅【答案】B 【解析】因为A ⊇B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -1≤3,a +2≥5.所以3≤a ≤4. 3.(2021年北京期末)下列正确表示集合M ={x |x 2-x =0}和N ={-1,0,1}关系的Venn 图是( )A BC D 【答案】D 【解析】由x 2-x =0,解得x =0或1,所以M N .故选D .4.(2020年铜仁高一期中)设集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪ 62+x ∈N ,则集合B 的子集个数为( ) A .3B .4C .8D .16【答案】D 【解析】根据题意,集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪ 62+x ∈N ={-1,0,1,4},有4个元素,其子集有24=16个.故选D .5.(2021年昆明期中)下列各式中,正确的个数是( )①{0}∈{0,2,4};②{0,2,4}⊆{4,2,0};③∅⊆{0,2,4};④∅={0};⑤{0,2}={(0,2)};⑥0={0}.A.1 B.2C.3 D.4【答案】B【解析】对于①,是集合与集合的关系,应为{0}{0,2,4};对于②,实际为同一集合,任何一个集合是它本身的子集;对于③,空集是任何集合的子集;对于④,{0}是含有单元素0的集合,空集不含任何元素,并且空集是任何非空集合的真子集,所以∅{0};对于⑤,{0,2}是含有两个元素0与2的集合,而{(0,2)}是以有序数组(0,2)为元素的单元素集合,所以{0,2}与{(0,2)}不相等;对于⑥,0与{0}是“属于与否”的关系,所以0∈{0}.故②③正确.6.用符号“∈”或“⊆”填空:若A={2,4,6},则4______A,{2,6}______A.【答案】∈⊆【解析】因为集合A中有4这个元素,所以4∈A,因为2∈A,6∈A,所以{2,6}⊆A.故答案为∈,⊆.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________.【答案】6【解析】集合{0,1,2}的子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},{0,1,2},其中含有偶数的集合有6个.8.已知集合A={x|x<3},集合B={x|x<m},且A⊆B,则实数m满足的条件是________.【答案】m≥3【解析】将数集A在数轴上表示出来,如图所示,要满足A⊆B,表示数m的点必须在表示3的点处或在其右边,故m≥3.9.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,求a的值.解:因为B⊆A,所以a2-a+1=3或a2-a+1=a.当a2-a+1=3时,解得a=-1或a=2.经检验,满足题意.当a2-a+1=a时,解得a=1,此时集合A中的元素1重复,故a=1不合题意.综上所述,a=-1或a=2.B级——能力提升练10.(多选)图中反映的是“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,则()A.A为小说B.B为文学作品C .C 为散文D .D 为叙事散文【答案】AB 【解析】由Venn 图可得A B ,C D B ,A 与D 之间无包含关系,A 与C 之间无包含关系.由“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得A 为小说,B 为文学作品,C 为叙事散文,D 为散文.11.已知集合A ={x |x =3k ,k ∈Z },B ={x |x =6k ,k ∈Z },则A 与B 之间的关系是( )A .A ⊆BB .A =BC .A BD .A B【答案】D 【解析】对于x =3k (k ∈Z ),当k =2m (m ∈Z )时,x =6m (m ∈Z );当k =2m -1(m ∈Z )时,x =6m -3(m ∈Z ).由此可知A B .12.(2020年太原高一期中)设集合A ={a ,b },B ={0,a 2,-b 2},若A ⊆B ,则a -b =( )A .-2B .2C .-2或2D .0【答案】C 【解析】因为集合A ={a ,b },B ={0,a 2,-b 2},且A ⊆B ,易知a ≠0且b ≠0.当 ⎩⎪⎨⎪⎧ a =a 2,b =-b 2时,因为a ≠0且b ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-1,此时集合A ={1,-1},集合B ={0,1,-1},符合题意,所以a -b =2;当⎩⎪⎨⎪⎧ a =-b 2,b =a 2时,因为a ≠0且b ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,此时集合A ={1,-1},集合B ={0,1,-1},符合题意,所以a -b =-2.综上所求,a -b =2或-2.故选C .13.(2020年宁波高一期中)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N |y =12x +3∈Z ,则列举法表示集合A =________,集合A 的真子集有________个.【答案】{0,1,3,9} 15 【解析】因为集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈N ⎪⎪ y =12x +3∈Z ,所以列举法表示集合A ={0,1,3,9},集合A 的真子集有24-1=15个.故答案为{0,1,3,9},15.14.(2020年安康高一期中)定义集合运算:A ⊗B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B },设A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊗B 的真子集的个数为________.【答案】7 【解析】因为A ⊗B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B },A ={0,1},B ={2,3},所以集合A ⊗B ={2,3,4},所以集合A ⊗B 的真子集的个数为23-1=7.15.已知集合A ={x |1≤x ≤2},B ={x |1≤x ≤a ,a ≥1}.(1)若A B ,求a 的取值范围;(2)若B ⊆A ,求a 的取值范围.解:(1)若A B ,由图可知a >2.故a 的取值范围为{a |a >2}.(2)若B ⊆A ,由图可知1≤a ≤2.故a 的取值范围为{a |1≤a ≤2}.C 级——探究创新练16.已知集合P ={x |x 2-3x +b =0},Q ={x |(x +1)(x 2+3x -4)=0}.(1)若b =4,是否存在集合M 使得PM ⊆Q ?若存在,求出所有符合题意的集合M ,若不存在,请说明理由;(2)P 能否成为Q 的一个子集?若能,求出b 的值或取值范围,若不能,请说明理由. 解:(1)因为集合Q ={x |(x +1)(x 2+3x -4)=0}={x |(x +1)(x +4)(x -1)=0}={-1,1,-4}, 当b =4时,集合P =∅,再由 P M ⊆Q 可得,M 是Q 的非空子集,共有 23-1=7 个,分别为{-1},{1},{-4},{-1,1},{-1,4},{1,4},{-1,1,-4}.(2)因为P ⊆Q ,对于方程x 2-3x +b =0,当P =∅,Δ=9-4b <0时,有b >94. 当P ≠∅,Δ=9-4b ≥0时,方程x 2-3x +b =0有实数根,且实数根是-1,1,-4中的数, 若-1是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =-4,此时P ={-1,4},不满足P ⊆Q ,故舍去;若1是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =2,此时P ={1,2},不满足P ⊆Q ,故舍去; 若-4是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =-28,此时P ={-4,7},不满足P ⊆Q ,故舍去.综上可得,实数b 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫b ⎪⎪b >94.。
潮阳实验学校高一年级第2周周练2011.9.11一.选择题(每小题4分,共32分)1. 已知集合}24|{<x x M =,29=a ,则下列表示正确的是( D )A .M a ∉B .M a ∈}{C .M a ⊆D .M a ≠⊂}{ 2. 已知集合}{直线=P ,}{圆=Q ,则Q P ⋂中元素的个数为( B )A .0,1,2其中之一B .0C .无穷多个D .无法确定 3. 下列各组函数中表示同一函数的是(C )A .1)(-=x x f 与12)(2+-=x x x g B .11)(2--=x x x f 与1)(+=x x gC .2)(x x f =与||)(x x g -= D .1)(=x f 与0)(x x g =4. 如果U 是全集,S P M ,,是U 的三个子集,则阴影部分所表示的集合为( C )A.S P M ⋂⋂)(;B.S P M ⋃⋂)(;C.)()(S C P M U ⋂⋂;D.)()(S C P M U ⋃⋂5. 已知集合22{31},{31}P x x m m T x x n n ==++==-+,有下列判断:①5{}4P T y y ⋂=≥-; ②5{}4P T y y ⋃=≥- ; ③ P T ⋂=∅ ; ④P T =,其中正确的有( C )A .1个 B. 2个 C .3个 D .4个 6. 已知CB A ,,是三个集合,若C B B A ⋂=⋃,则一定有( A )A .C A ⊆B .AC ⊆ C .A C ≠D .φ=A7. 不等式02>++c bx ax 的解集是}21|{<<-x x ,那么不等式ax c x b x a 2)1(}1(2>+-++的解集是( A )A .}30|{<<x xB .}30|{><x x x 或C .}12|{<<-x xD .}12|{>-<x x x 或8. 设B A ,是两个非空的集合,定义集合},|{*B x A x x B A ∉∈=且,依据上述规定,集合)=(B A A **( A ) A .B A ⋂ B .B A ⋃ C .A D .B二.填空题(每小题4分,共24分)9. 已知集合},,1|),{(2R y x x y y x M ∈-==,},1|),{(R y x y x N ∈==,则N M ⋂=____________。
10. 函数651)1(1)(20+---++=x x x x x f 的定义域是____________(用区间表示)。
11. 从集合}5,4,3,2,1{=A 中任取两个不同的元素相加,得到的和组成一个新的集合B ,则集合B 的真子集有______个(用数字作答)。
12. 已知{15},{4}A x x x B x a x a =<->=≤<+或,若A ⊃≠B,则实数a 的取值范围是 。
13. 已知集合}2,,{d m d m m A ++=,},,{2mq mq m B =,其中0≠m ,且B A =,则 =q __________ 。
14. 设I 为全集,非空集合Q P ,满足I Q P ≠≠⊂⊂,写出一个含Q P ,的集合运算表达式,使运算结果为空集,则这个运算表达式可以是____________(只要写出一个你认为正确的一个即可)。
三.解答题15.(本小题满分10分)设B A ,都是不超过9的正整数组成的全集U 的子集, }9,1{)()(=⋂B C A C U U ,}8,6,4{)(=⋂B A C U ,求集合B A ,。
16. (本小题满分10分)已知集合}02|{2≤-+=x x x A ,}412|{≤+<=x x B ,}0|{2>++=c bx x x C ,并且满足φ=⋂⋃C B A )(,R C B A =⋃⋃)(,求c b ,的值。
17. (本小题满分12分)已知集合}0)3)((|{>--=a x a x x A (0>a ),}086|{2<+-=x x x B , 1)若A ⊃≠B ,求实数a 的取值范围;2)若φ=⋂B A ,求实数a 的取值范围;3)若}43|{<<=⋂x x B A ,求实数a 的取值范围。
18. (本小题满分12分)已知二次函数)(x f 的二次项系数为a ,且不等式x x f 2)(->的解集为(1,3) 1)若方程06)(=+a x f 有两个相等的根,求)(x f 的解析式;2)若)(x f 的最大值为正数,求实数a 的取值范围。
潮阳实验学校高一年级第2周周练答案一.选择题1. 解:因29=a 32<,所以M a ∈,M a ≠⊂}{,故选 D 。
2. 解:集P 中的元素是直线,集Q 中的元素是圆,所以φ=⋂Q P ,故选 B 。
3. 解:对于选项A ,|1|12)(2-=+-=x x x x g ,对应关系不同;选项B 两个函数的定义域不同,11)(2--=x x x f 的定义域是}1|{≠x x ,1)(+=x x g 的定义域为R ;选项D两个函数的定义域不同,1)(=x f 的定义域是R ,0)(x x g =的定义域为}0|{≠x x ,故选C 。
4. 解:观察韦恩图易知选C 。
5. 解:因为}45|{}13|{2-≥=++==x x m m x x P ,}45|{}13|{2-≥=+-==x x n n x x Q ,所以Q P =,易知①②④正确。
故选C 。
6. 解:若φ=A ,显然有C A ⊆;若φ≠A ,对任意的A x ∈,有B A x ⋃∈,因为C B B A ⋂=⋃,所以C x ∈,故选A 。
7. 解:02>++c bx ax 的解集是}21|{<<-x x ,知0<a ,由韦达定理可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=a c ab 21,得⎩⎨⎧-=-=a c a b 2,不等式 ax a x a x a 22)1(}1(2>---+化简得 0)3(2>-x x a ,因为0<a ,032<-x x 的解集是}30|{<<x x ,故选A 。
8. 解:由定义可得},|{*B x A x x B A ∉∈=且,画出韦恩图可知选A 。
二.填空题(每小题4分,共24分)9. )}0,1{(; 10. ),3()3,2()2,1()1,1[+∞⋃⋃⋃-; 11. 12712. 5-≤a 或5>a 13. 21-14. Q C P I ⋂ 9.解:当1=x ,0112=-=y ,所以N M ⋂=)}0,1{(10.解:由题意可得⎪⎩⎪⎨⎧≠+-≠-≥+06501012x x x x 解得⎪⎩⎪⎨⎧≠≠≠-≥3,211x x x x 且,区间表示为:),3()3,2()2,1()1,1[+∞⋃⋃⋃-11.解:集合}9,8,7,6,5,4,3{=B 的元素个数有7个,则真子集有=-12712712.解:因为A ⊃≠B ,则14-≤+a 或5>a ,所以实数a 的取值范围是5-≤a 或5>a 。
13. 解:由⎩⎨⎧=+=+22mqd m mqd m)2()1( ,)2(2)1(-⨯得0)21(2=+-q q m ,因为0≠m 得 1=q ,当1=q ,与集合中元素的互异性矛盾,不合题意舍去由⎩⎨⎧=+=+mq d m mq d m 22 )2()1( ,)2(2)1(-⨯得0)21(2=-+q q m ,因为0≠m 得 1=q 或21-=q ,当1=q ,与集合中元素的互异性矛盾,不合题意 当21-=q ,符合题意,所以21-=q 。
14. Q C P I ⋂(答案不唯一) 解:画出韦恩图,易得出结论Q C P I ⋂ (答案不唯一) 三.解答题15. 解:因为}9,1{)()(=⋂B C A C U U ,所以}8,7,6,5,4,3,2{=⋃B A因为 }2{=⋂B A ,}8,6,4{)(=⋂B A C U , 所以 }8,6,4,2{=B ,}7,5,3,2{=A16. 解:由题意可得}12|{≤≤-=x x A ,}31|{≤<=x x BAB 237548 6-213}32|{≤≤-=⋃x x B A因为φ=⋂⋃C B A )(,R C B A =⋃⋃)(则}32|{>-<=x x x C 或由韦达定理可得 ⎩⎨⎧=⨯--=+-c b3)2(32,得6,1-=-=c b所以 6,1-=-=c b17. 解:因为0>a ,不等式 0)3)((>--a x a x 的解集是}3|{a x a x x ><或不等式 0862<+-x x 的解集是}42|{<<x x 所以}3|{a x a x x A ><=或,}42|{<<=x x B 1)因为A ⊃≠B,则有下列两种情形(1) (2) 由(1)得4≥a 由(2)得32≤a 因为0>a ,所以实数a 的取值范围4320≥≤<a a 或 2)因为φ=⋂B A ,则⎩⎨⎧≤≤aa 342所以实数a 的取值范围是234≤≤a 3)因为}43|{<<=⋂x x B A ,则1=a18. 解:由题意x x f 2)(->的解集为(1,3),则0<a)3)(1(2)(--=+x x a x x f4 2aa 3aa 3aa 3所以a x a ax x f 3)24()(2++-=1)方程=+a x f 6)(09)24(2=++-a x a ax 有两个相等的根 036)24(22=-+a a 解得 51-=a 或1=a 因为0<a ,所以51-=a 所以535651)(2---=x x x f2)a x a ax x f 3)24()(2++-=因为0<a ,a x a ax x f 3)24()(2++-=的最大值是aa a 4)24(1222+-04)24(1222>+-a a a ,0144322>---aa a a因为0<a ,所以0142>++a a解得32--<a 或a <+-32 所以实数a 的取值范围32--<a 或032<<+-a。