1.1.1.1集合的含义双基达标(限时20分钟)1.下列几组对象可以构成集合的是().A.充分接近π的实数的全体B.善良的人C.某校高一所有聪明的同学D.某单位所有身高在1.7 m以上的人解析A、B、C中标准皆不明确,故选D.答案 D2.下面有四个语句:①集合N*中最小的数是0;②-a∉N,则a∈N;③a∈N,b∈N,则a+b的最小值是2;④x2+1=2x的解集中含有2个元素.其中正确语句的个数是().A.0 B.1 C.2 D.3解析N*是不含0的自然数,所以①错;取a=2,则-2∉N,2∉N,所以②错;对于③,当a=b=0时,a+b取得最小值是0,而不是2,所以③错;对于④,解集中只含有元素1,故④错.答案 A3.下列所给关系正确的个数是().①π∈R;②3∉Q;③0∈N*;④|-4|∉N*.A.1 B.2 C.3 D.4解析∵π是实数,3是无理数,∴①②正确,又∵N*表示正整数集,而0不是正整数,故③不正确;又|-4|是正整数,故④不正确,∴正确的共有2个.答案 B4.设集合M中的元素为平行四边形,p表示某个矩形,q表示某个梯形,则p________M,q________M.解析矩形是平行四边形,梯形不是平行四边形,故p∈M,q∉M.答案∈∉5.以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合中共有________个元素.解析方程x2-5x+6=0的解是2,3,方程x2-x-2=0的解为-1,2,故以两方程的解为元素的集合中共有3个元素.答案 36.设1,0,x三个元素构成集合A,若x2∈A,求实数x的值.解①若x2=0,则x=0,此时A中只有两个元素1,0,这与已知集合A中含有三个元素矛盾,故舍去.②若x2=1,则x=±1.当x=1时,集合A中的元素有重复,舍去;当x=-1时,集合A中的元素为1,0,-1,符合题意.③若x2=x,则x=0或x=1,不符合集合中元素的互异性,都舍去.综上可知:x=-1.综合提高(限时25分钟)7.已知x、y、z为非零实数,代数式x|x|+y|y|+z|z|+|xyz|xyz的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是().A.0∉M B.2∈M C.-4∉M D.4∈M解析分类讨论:x、y、z中三个为正,两个为正,一个为正,全为负,此时代数式的值分别为4,0,-4,∴4∈M.答案 D8.满足“a∈A且4-a∈A”,a∈N且4-a∈N的有且只有2个元素的集合A 的个数是().A.0 B.1 C.2 D.3解析 ∵a ∈N ,a ∈A 且4-a ∈A ,且A 中只含2个元素,∴集合A 中元素可能为0,4或1,3,共2个.答案 C9.已知集合A 中只含有1,a 2两个元素,则实数a 不能取的值为________. 解析 由a 2≠1,得a ≠±1.答案 ±110.集合A 中的元素y 满足y ∈N 且y =-x 2+1,若t ∈A ,则t 的值为________. 解析 ∵y =-x 2+1≤1,且y ∈N ,∴y 的值为0,1.答案 0或111.已知集合M 中含有三个元素2,a ,b ,集合N 中含有三个元素2a,2,b 2,且M =N ,求a ,b 的值.解 由题意得⎩⎨⎧ a =2a ,b =b 2或⎩⎨⎧ a =b 2,b =2a ,解得⎩⎨⎧ a =0,b =0或⎩⎨⎧ a =0,b =1或⎩⎨⎧ a =0,b =0或⎩⎪⎨⎪⎧ a =14,b =12.由集合元素的互异性,知⎩⎨⎧ a =0,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧ a =14,b =12.12.(创新拓展)设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性,知P +Q 中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.1.1.1.2集合的表示双基达标(限时20分钟)1.下列集合表示法正确的是().A.{1,2,2} B.{全体实数} C.{有理数} D.{祖国的大河}解析选项A不符合集合中元素的互异性;选项B中“{}”的意义就是全体的意思,两者重复;选项D不具备确定性,不能用集合的表示.答案 C2.集合M={(x,y)|xy>0,x∈R,y∈R}是指().A.第一象限内的点集B.第三象限内的点集C.第一、三象限内的点集D.第二、四象限内的点集解析因为xy>0,所以x与y同号.答案 C3.下列语句:①0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)2(x-2)2=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};④集合{x|4<x<5}可以用列举法表示.正确的是().A.只有①和④B.只有②和③C.只有②D.以上语句都不对答案 C4.集合A={a,b,(a,b)}含有________个元素.解析集合A中含有3个元素,分别是a,b,(a,b).答案 35.用列举法表示集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x ∈Z ,86-x ∈N =________. 解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N ,∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}.答案 {5,4,2,-2}6.用另一种方法表示下列集合.(1){绝对值不大于2的整数};(2){能被3整除,且小于10的正数};(3){x |x =|x |,x <5且x ∈Z };(4){(x ,y )|x +y =6,x ∈N *,y ∈N *};(5){-3,-1,1,3,5}.解 (1){-2,-1,0,1,2}.(2){3,6,9}.(3)∵x =|x |,∴x ≥0,又∵x ∈Z 且x <5,∴x =0或1或2或3或4.∴集合可以表示为{0,1,2,3,4}.(4){(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)}.(5){x |x =2k -1,-1≤k ≤3,k ∈Z }. 综合提高 (限时25分钟)7.直线y =2x +1与y 轴的交点所组成的集合为( ).A .{0,1}B .{(0,1)}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,0D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝⎛⎭⎪⎫-12,0 解析 把x =0代入y =2x +1,得y =1,∴交点为(0,1),选B.答案 B8.集合A ={y |y =x 2+1},集合B ={(x ,y )|y =x 2+1}(A 、B 中x ∈R ,y ∈R ).选项中元素与集合的关系都正确的是( ).A .2∈A ,且2∈BB.(1,2)∈A,且(1,2)∈BC.2∈A,且(3,10)∈BD.(3,10)∈A,且2∈B解析集合A中元素y是实数,不是点,故选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.答案 C9.已知集合{-1,0,1}与集合{0,a,b}相等,则a2 010+b2 011的值等于________.解析由题意,得a=-1,b=1或a=1,b=-1,即a2 010+b2 011=0或2.答案0或210.设-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2+ax+3=0}中所有元素之和为________.解析由题意知,-5是方程x2-ax-5=0的一个根,∴(-5)2+5a-5=0,解得a=-4.则方程x2+ax+3=0即为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3.∴{x|x2-4x+3=0}={1,3},所以元素之和为1+3=4.答案 411.用适当的方法表示下列对象构成的集合.(1)绝对值不大于3的整数;(2)平面直角坐标系中不在第一、三象限内的点;(3)方程2x+1+|y-2|=0的解.解(1)用列举法:{-3,-2,-1,0,1,2,3};或用描述法:{绝对值不大于3的整数},或写成{x||x|≤3,x∈Z}.(2)因为在第一、三象限内的点(x,y)的横坐标x、纵坐标y同正(第一象限)或同负(第三象限),即xy >0,所以不在第一、三象限内的点(x ,y )满足xy ≤0,因此该集合可用描述法表示为{(x ,y )|xy ≤0,x ,y ∈R }.(3)由算术平方根及绝对值的意义,若干个非负数的和为零,则这几个非负数均为零,则必有⎩⎨⎧ 2x +1=0,y -2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =-12,y =2.因此该方程的解的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )|(-12,2). 12.(创新拓展)已知集合M ={0,2,4},定义集合P ={x |x =ab ,a ∈M ,b ∈M },求集合P .解 ∵a ∈M ,b ∈M ,∴a =0,2,4,b =0,2,4.当a ,b 至少有一个为0时,x =ab =0;当a =2且b =2时,x =ab =4;当a =2且b =4时,x =ab =8;当a =4且b =2时,x =ab =8;当a =4且b =4时,x =ab =16.根据集合中元素的互异性,知P ={0,4,8,16}.1.1.2集合间的基本关系双基达标 (限时20分钟)1.下列说法:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若∅A ,则A ≠∅.其中正确的有( ).A .0个B .1个C .2个D .3个解析 ①空集是其自身的子集;②当集合为空集时说法错误;③空集不是空集的真子集;④空集是任何非空集合的真子集.因此,①②③错,④正确. 答案 B2.如果A={x|x>-1},那么正确的结论是().A.0⊆A B.{0}AC.{0}∈A D.∅∈A解析由于0>-1,所以{0}A.答案 B3.集合A={x|0≤x<3且x∈Z}的真子集的个数是().A.5 B.6 C.7 D.8解析∵A={x|0≤x<3且x∈Z}={0,1,2},∴集合A有3个元素,故集合A有23-1=7(个)真子集.答案 C4.下列关系中正确的是________.①∅∈{0};②∅{0};③{0,1}⊆{(0,1)};④{(a,b)}={(b,a)}.解析∵∅{0},∴①错误;空集是任何非空集合的真子集,②正确;{(0,1)}是含有一个元素的点集,③错误;{(a,b)}与{(b,a)}是两个不相等的点集,④错误.故正确的是②.答案②5.集合U、S、T、F的关系如图所示,下列关系错误的有________.①S U;②F T;③S T;④S F;⑤S F;⑥F U.解析根据子集、真子集的Venn图,可知S U,S T,F U正确,其余错误.答案②④⑤6.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集.解∵A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},∴A={(0,2),(1,1),(2,0)}.∴A的子集有:∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.综合提高(限时25分钟)7.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 3,k ∈Z ,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 6,k ∈Z ,则( ).A .AB B .B AC .A =BD .A 与B 关系不确定解析 对B 集合中,x =k 6,k ∈Z ,当k =2m 时,x =m 3,m ∈Z ;当k =2m -1时,x =m 3-16,m ∈Z ,故按子集的定义,必有AB .答案 A8.满足{a }⊆M {a ,b ,c ,d }的集合M 共有( ).A .6个B .7个C .8个D .15个解析 集合M 必含元素a ,且为{a ,b ,c ,d }的真子集,可按元素个数分类依次写出集合M :{a },{a ,b },{a ,c },{a ,d },{a ,b ,c },{a ,b ,d },{a ,c ,d }.答案 B9.设A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},若B A ,则a 的值为________. 解析 ∵B A ,∴a 2-a +1=3或a 2-a +1=a .若a 2-a +1=3,则a 2-a -2=0,解得a =2或a =-1,符合题意;若a 2-a +1=a ,则a =1.此时A ={1,3,1},不符合题意,舍去.综上可知a 的值为2或-1.答案 2或-110.已知集合P ={x |x 2=1},集合Q ={x |ax =1},若Q ⊆P ,那么a 的取值是________.解析 P ={-1,1},∵Q ⊆P若Q =∅,则a =0,此时满足Q ⊆P ,若Q ≠∅,则Q =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x =1a ,由题意知,1a =1或1a =-1,解得a =±1.综上可知,a 的取值是0,±1.答案 0,±111.已知M ={a -3,2a -1,a 2+1},N ={-2,4a -3,3a -1},若M =N ,求实数a 的值.解 因为M =N ,所以(a -3)+(2a -1)+(a 2+1)=-2+(4a -3)+(3a -1),即a 2-4a +3=0.解得a =1或a =3.当a =1时,M ={-2,1,2},N ={-2,1,2},满足M =N ;当a =3时,M ={0,5,10},N ={-2,9,8},不满足M =N ,舍去.故所求实数a 的值为1.12.(创新拓展)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围;(2)若x ∈Z ,求A 的非空真子集的个数;(3)当x ∈R 时,若没有元素使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使B ⊆A 成立,则⎩⎨⎧ m +1≥-2,2m -1≤5,解得-3≤m ≤3,则2≤m ≤3. 综上可得m ≤3时,有B ⊆A .(2)当x ∈Z 时,A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},所以A 的非空真子集的个数为28-2=254.(3)由于x ∈R ,且A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且没有元素使x ∈A 与x ∈B 同时成立,①若B =∅,则由m +1>2m -1,得m <2,满足条件;②若B ≠∅,则要满足条件⎩⎨⎧ m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎨⎧ m +1≤2m -1,2m -1<-2. 解得m >4.综上,m<2或m>4.1.1.3集合的基本运算(并集、交集)双基达标(限时20分钟)1.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>5},则M∪N等于().A.{x|x<-5或x>-3}B.{x|-5<x<5}C.{x|-3<x<5}D.{x|x<-3或x>5}解析结合数轴得:M∪N={x|x<-5或x>-3}.答案 A2.满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数是().A.1 B.2 C.3 D.4解析由已知得M={2,3}或{1,2,3},共2个.答案 B3.设集合M={m∈Z|-3<m<2},N={n∈Z|-1≤n≤3},则M∩N等于().A.{0,1} B.{-1,0,1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}解析M={-2,-1,0,1},N={-1,0,1,2,3},∴M∩N={-1,0,1}.答案 B4.若集合P={x|x2=1},集合M={x|x2-2x-3=0},则P∩M=________.解析P={x|x2=1}={-1,1},M={x|x2-2x-3=0}={-1,3},所以P∩M={-1}.答案{-1}5.设集合A={x|x>-1},B={x|-2<x<2},则A∪B=________.解析结合数轴得:A∪B={x|x>-2}.答案{x|x>-2}6.已知集合A={1,3,5},B={1,2,x2-1},若A∪B={1,2,3,5},求x及A∩B. 解∵B⊆(A∪B),∴x2-1∈(A∪B).∴x2-1=3或x2-1=5.解得x=±2或x=± 6.若x2-1=3,则A∩B={1,3}.若x2-1=5,则A∩B={1,5}.综合提高(限时25分钟)7.满足{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是().A.1 B.2 C.3 D.4解析由于{1,3}∪A={1,3,5},所以A⊆{1,3,5},且A中至少有一个元素为5,从而A中其余的元素可以是集合{1,3}的子集的元素,而{1,3}有4个子集,因此满足条件的A的个数是4,它们分别是{5},{1,5},{3,5},{1,3,5}.答案 D8.已知集合A={(x,y)|y=2x+1},B={x|y=x-1},则A∩B=().A.{-2} B.{(-2,-3)}C.∅D.{-3}解析由于A是点集,B是数集,∵A∩B=∅.答案 C9.满足{0,1}∪A={0,1,2}的所有集合A是________.解析∵{0,1}∪A={0,1,2},∴2∈A.∴A={2}或{0,2}或{1,2}或{0,1,2}.答案{2}或{0,2}或{1,2}或{0,1,2}10.集合A={0,2,a2},B={1,a},若A∩B={1},则a=________.解析∵A∩B={1},∴1∈A,∴a2=1,a=±1.又a≠1,∴a=-1.答案-111.若A∩B=A,A∪C=C,B={0,1,2},C={0,2,4},写出满足上述条件的所有集合A.解∵A∩B=A,A∪C=C,∴A⊆B,A⊆C.又B={0,1,2},C={0,2,4},故A⊆(B∩C)={0,2},所以满足条件的集合A有∅,{0},{2},{0,2}.12.(创新拓展)设U={1,2,3},M,N是U的子集,若M∩N={1,3},则称(M,N)为一个“理想配集”,求符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M,N)与(N,M)不同).解符合条件的理想配集有①M={1,3},N={1,3}.②M={1,3},N={1,2,3}.③M={1,2,3},N={1,3}.共3个.1.1.3集合的基本运算(补集及其综合应用)双基达标(限时20分钟)1.设全集U=R,A={x|0≤x≤6},则∁R A=().A.{0,1,2,3,4,5,6} B.{x|x<0或x>6}C.{x|0<x<6} D.{x|x≤0或x≥6}解析∁R A={x|x<0或x>6}.答案 B2.已知全集U={2,5,8},且∁U A={2},则集合A的真子集个数为().A.3 B.4 C.5 D.6解析由∁U A={2},则A={5,8}∴集合A的真子集为∅,{5},{8},共3个.答案 A3.若A为全体正实数的集合,B={-2,-1,1,2},则下列结论中正确的是().A.A∩B={-2,-1} B.(∁R A)∪B={-2,-1,1}C.A∪B={1,2} D.(∁R A)∩B={-2,-1}解析∵∁R A={x|x≤0},∴(∁R A)∩B={-2,-1}.答案 D4.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数m=________. 解析∵∁A B={5},∴A=B∪∁A B={3,4,5}.∴m=5.答案 55.设全集U=A∪B={x∈N*|0<x<10},若A∩(∁U B)={m|m=2n+1,n=0,1,2,3,4},则集合B=________.解析由题意,得U=A∪B={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A∩(∁U B)={1,3,5,7,9},∴B={2,4,6,8}.答案{2,4,6,8}6.在如图中,用阴影表示出集合(∁U A)∩(∁U B).解∵(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B),∴如图所示为所求.综合提高(限时25分钟)7.已知U为全集,集合M、N是U的子集,若M∩N=N,则().A.(∁U M)⊇(∁U N) B.M⊆(∁U N)C.(∁U M)⊆(∁U N) D.M⊇(∁U N)解析利用韦恩图,如图所示:可知(∁U M)⊆(∁U N).答案 C8.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},且A∪(∁R B)=R,则实数a的取值范围是().A.a≤2 B.a<1 C.a≥2 D.a>2解析∵B={x|1<x<2},∴∁R B={x|x≥2或x≤1}.如图,若要A∪(∁R B)=R,必有a≥2.答案 C9.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________. 解析∵∁U A={1,2},∴A={0,3},∴0,3是方程x2+mx=0的两根,∴m=-3.故填-3.答案-310.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B的包含关系是________.解析先求出∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1}={x|x<1}.∴∁U A∁U B.答案∁U A∁U B11.已知全集U=R,A={x|-4≤x≤2},B={x|-1<x≤3},P={x|x≤0或x≥5 2},(1)求A∩B;(2)求(∁U B)∪P;(3)求(A∩B)∩(∁U P).解借助数轴,如下图.。