高一数学集合的基本运算复习2
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高一数学复习考点知识与题型专题讲解1.3集合的基本运算【考点梳理】考点一:并集考点二:交集考点三:全集与补集1.全集(1)定义:如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.(2)记法:全集通常记作U.2.补集对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的自然语言集合称为集合A相对于全集U的补集,记作∁U A符号语言∁U A={x|x∈U,且x∉A}图形语言【题型归纳】【题型归纳】题型一:根据交集求集合或者参数问题1.集合{2,2,4,6}A =-,{}2120B x x x =+-<,则A B =( )A .}{2,2,4-B .{2}-C .{2,4}D .{2,2}-2.已知集合{}1A x x =≤,{}0B x x a =-≤,且A B ⋂≠∅,那么实数a 的取值范围是( ). A .1a ≤-B .1a ≤C .1a ≥-D .1a ≥ 3.已知集合302x A x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,{}|32,B x x x =-≤≤∈Z ,则A B 中元素的个数为( ) A .4B .5C .6D .无数个题型二:根据并集求集合或者参数问题4.集合{}0,2,A a =,{}21,B a =,若{}0,1,2,4,16A B ⋃=,则a 的值为( )A .1B .2C .3D .45.若集合{}2135A x a x a =+≤≤-,{}516B x x =≤≤,则能使A B B ⋃=成立的所有a 组成的集合为( )A .{}27a a ≤≤B .{}67a a ≤≤C .{}7a a ≤D .∅6.已知集合{}27A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,则使A B A ⋃=的实数m 的取值范围可是( )A .{}36m m -≤≤B .{}4m m ≤C .{}24m m <<D .{}6m m <题型三:根据补集运算求集合或者参数问题7.已知全集{}22,4,U a =,集合{}4,3A a =+,{}1U A =ð,则a 的所有可能值形成的集合为( )A .{}1-B .{}1C .{}1,1-D .∅ 8.设集合,集合,若,则的取值范围是A .B .C .D .9.已知全集{}1,3,5,7,9U =,集合{}5,7A =,,则a 的值为A .3B .3-C .±3D .9±题型四:集合的交并补集合或参数问题10.若全集{}12345678U =,,,,,,,,集合{}2356A =,,,,集合{}13467B =,,,,,则集合()U A C B ⋂等于( )A .{}23568,,,,B .{}25,C .{}36,D .{}256,, 11.设集合U =R ,{}13A x x =<<,{}2B x x =<,则图中阴影部分表示的集合( )A .{}1x x ≥B .{}3x x ≤C .{}12x x <≤D .{}23x x ≤<12.集合()11,13M x y y x x ⎧⎫==-⎨⎬--⎩⎭,()(){}2,2,N x y y a x a R ==-∈,若M N ⋂=∅,则实数a的取值范围是( )A .[)0,2B .[)0,4C .[)0,8D .()0,16【双基达标】一、单选题13.已知集合,A B 满足A B A =,那么下列各式中一定成立的是( ) A .A B B .B A C .A B B ⋃=D .A B A ⋃=14.设M ,N 是非空集合,且M N U ⊆⊆(U 为全集),则下列集合表示空集的是( ) A .()UMN ðB .()UM N ðIC .()()U UM N 痧D .M N ⋂15.已知集合2{|43}A y y x x x R ==-+∈,,2{|22}B y y x x x R ==--+∈,则A B ⋂等于( )A .ΦB .RC .{}13-,D .[]13,-16.已知集合{}2340A x x x =+-=,集合(){}2120B x x a x a =++--=,且A B A ⋃=,则实数a 的取值集合为( )A .{}3,2-B .{}3,0,2-C .{}3a a ≥-D .{}32a a a <-=或17.已知集合{3A x x =<或}7x ≥,{}B x x a =<,若()U A B ≠∅ð,则a 的取值范围为( ) A .3a >B .3a ≥C .7a ≥D .7a >18.设数集3|4M x m x m ⎧⎫=≤≤+⎨⎬⎩⎭,1|3N x n x n ⎧⎫=-≤≤⎨⎬⎩⎭,且M ,N 都是集合{|01}x x ≤≤的子集.如果把b a -叫做{|}x a x b ≤≤的长度,那么集合M N ⋂的长度的最小值是( ) A .13B .1C .112D .3419.已知集合()13A =,,集合{|21}.B x m x m =<<-若A B =∅,则实数m 的取值范围是( )A .3123m <…B .0m …C .32m …D .3123m << 20.已知集合{}|0A x x a =-=,{}|10B x ax =-=,且A B B =,则实数a 等于( ) A .1B .1-或1C .1或0D .1或1-或021.某地对农户抽样调查,结果如下:电冰箱拥有率为45%,电视机拥有率为55%,洗衣机拥有率为65%,拥有上述三种电器的任意两种的占35%,三种电器齐全的为25%,那么一种电器也没有的农户所占比例是( ) A .20%B .10%C .15%D .12%22.如图,I 是全集,M 、P 、S 是I 的3个子集,则阴影部分所表示的集合是( )A .(M ∩P )∩SB .(M ∩P )∪SC .(M ∩P )∩(∁I S )D .(M ∩P )∪(∁I S )【高分突破】一:单选题23.设全集{|}2U x x ∈≤Z =,{|10,}A x x x U =+≤∈,{}2,0,2B =-,则()U A B =ð( ) A .{}1B .{}0,2C .{2,0,1,2}-D .(1,2]{2}-⋃-24.已知集合{}21,M x x k k Z ==+∈,集合{}43,N y y k k Z ==+∈,则M N ⋃=( ) A .{}62,x x k k Z =+∈B .{}42,x x k k Z =+∈ C .{}21,x x k k Z =+∈D .∅25.设集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,则()R A B ⋂=ð( ) A .{}1x x >-B .{}1x x ≥C .{}11x x -<<D .{}12x x ≤<26.集合{}22A x x =-<<,{}13B x x =-≤<,那么A B =( ) A .{}23x x -<<B .{}12x x -≤<C .{}21x x -<<D .{}23x x << 27.已知集合{}|5S x N x =∈≤,{}22|T x R xa =∈=,且{}1S T ⋂=,则S T ⋃=( ) A .{1,2}B .{0,1,2}C .{-1,0,1,2}D .{-1,0,1,2,3} 28.已知集合{}21,S s s n n ==+∈Z ,{}41,T t t n n ==+∈Z ,则S T ?( )A .∅B .SC .TD .Z29.设()x x P f x x x Q ∈⎧=⎨-∈⎩,,,其中P Q ,为实数集R 的两个非空子集,定义:()(){}f P y y f x x P ==∈,,()(){}f Q y y f x x Q ==∈,.给出以下四个判断:①若,P Q φ⋂=则()()f P f Q φ⋂=;②若,P Q φ⋂=则()()f P f Q φ⋂≠; ③若,P Q R ⋃=则()()f P f Q R ⋃=;④若,P Q R ⋃≠()()f P f Q R ⋃≠. 其中正确的判断个数为( ) A .0个B .1个C .2个D .3个二、多选题30.设集合{|11A x a x a =-<<+,}x R ∈,{|15B x x =<<,}x R ∈,则下列选项中,满足A B =∅的实数a 的取值范围可以是( )A .{|06}a a 剟B .{|2a a …或4}a …C .{|0}a a …D .{|8}a a … 31.已知全集U 的两个非空真子集A ,B 满足()U A B B =ð,则下列关系一定正确的是( )A .AB =∅B .A B B =C .A B U ⋃=D .()U B A A =ð32.给定数集M ,若对于任意a ,b M ∈,有a b M +?,且a b M -∈,则称集合M 为闭集合,则下列说法中不正确的是( ) A .集合{}4,2,0,2,4M =--为闭集合 B .正整数集是闭集合C .集合{|3,}M n n k k Z ==∈为闭集合D .若集合12,A A 为闭集合,则12A A ⋃为闭集合 33.图中阴影部分用集合符号可以表示为( )A .()ABC ⋂⋃ B .()A B CC .()U A B C ⋂⋂ðD .()()A B A C ⋂⋃⋂34.设集合{|11A x a x a =-<<+,}x R ∈,{|15B x x =<<,}x R ∈,则下列选项中,满足A B ⋂≠∅的实数a 的取值范围可以是( )A .{|06}a a 剟B .{|2a a …或4}a …C .{|0}a a …D .{|8}a a …35.(多选)已知集合{}{}|27,|121A x x B x m x m =-≤≤=+<<-,则使A B A ⋃=的实数m 的取值范围可以是( ) A .{}|34m m -≤≤B .{}|2m m > C .{}|24m m <<D .{}|4m m ≤36.已知U 为全集,则下列说法正确的是( )A .若AB =∅,则()()U U A B U =痧B .若A B =∅,则A =∅或B =∅C .若A B =∅,则()()U U A B U =痧D .若A B =∅,则A B ==∅三、填空题37.若集合{}0,1,2,3,4M =,{}1,3,5N =,P M N =⋂,则集合P 的子集个数为______. 38.某单位共有员工85人,其中68人会骑车,62人会驾车,既会骑车也会驾车的人有57人,则既不会骑车也不会驾车的人有___________人.39.已知集合{|01}A x x =<<,集合{|11}B x x =-<<,集合{}0C x x m =+>∣,若A B C ⋃⊆,则实数m 的取值范围是_____________.40.已知集合A ={(x ,y )|y =ax 2},B ={(x ,y )|y =x 2+2x +b },且(-1,2)∈A ∩B ,则a+b =________.41.已知方程x 2+mx +2=0与x 2+x +n =0的解集分别为A 和B ,且A ∩B ={1},则m +n =________.42.设2{|40}A x x x =+=,22{|2(1)10}B x x a x a =+++-=,其中x ∈R ,如果A B B =,则实数a 的取值范围__.四、解答题43.已知集合{}2|20A x x x =--=,{}2|230B x x ax a =++-=.(1)若0a =,求A B ;(2)若A B B =,求a 的取值集合. 44.若集合{|A x =240}xx ->,2{|3(1)(21)0}B x x mx m m =-++-<.(1)若A B B ≠I ,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈R 时,不存在元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围. 45.在①{}=1A B ⋂,②A B =,③BA 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的集合存在,求实数a 的值;若问题中的集合不存在,说明理由.问题:是否存在集合,A B ,满足集合{}2|320A x x x =-+=,集合{}22|6+60B x x ax a a =+-=,使得__________成立?(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.) 46.已知集合{}1A x x =<,集合{2B x x =<-或}3x >. (1)求A B ,()RAB ð;(2)若{}12C x m x m =-+<<,且C ≠∅,()RC A B ⊆ð,求实数m 的取值范围.47.回答下列问题:(1)已知{}{}25,12|,|1A x x B x m x m A B B =-≤≤=+≤≤-⋂=,求m 的取值范围;(2)设U =R ,集合{}(){}223|20,1|0A x x x B x x m x m =++==+++=,若()U A B φ⋂=ð,求m的值.48.已知全集U =R ,集合{}{}27205A x x B x x x =<<=--≤≤-, (1)求()(),U U A B A B ⋂⋃痧;(2)若集合{}()2,U C x a x a C B R =≤≤-⋃=ð,求实数a 的取值范围.【答案详解】1.D【详解】 由题得{}(4)(3)0(4,3)B x x x =+-<=-,所以A B ={2,2}-.故选:D2.C【详解】 解:由1x ≤,得11x -≤≤,所以{}11A x x =-≤≤,由0x a -≤,得x a ≤,所以{}B x x a =≤,因为A B ⋂≠∅,所以1a ≥-,故选:C3.A【详解】 由{}30232x A x x x -⎧⎫=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,{}|32,B x x x =-≤≤∈Z , 所以{}1,0,1,2A B ⋂=-,所以A B 中元素的个数为4.故选:A4.D【详解】因集合{}0,2,A a =,{}21,B a =,且{}0,1,2,4,16A B ⋃=, 于是得4a =,此时216a =,满足条件,即4a =,若16a =,此时2256a =,不满足条件,舍去,所以a 的值为4.故选:D5.C【分析】A B B A B ⋃=⇔⊆,考虑A =∅和A ≠∅两种情况,得到21353516215a a a a +≤-⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,解得答案. 【详解】A B B A B ⋃=⇔⊆当A =∅时,即2135a a +>-,6a <时成立;当A ≠∅时,满足21353516215a a a a +≤-⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,解得67a ≤≤; 综上所述:7a ≤.故选:C.6.B【详解】 由题意,集合{}27A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为A B A ⋃=,可得B A ⊆,当B φ=时,可得121m m +>-,解得2m <;当B φ≠时,可得12217121m m m m +≥-⎧⎪-≤⎨⎪+≤-⎩,解得24m ≤≤, 综上可得,实数m 的取值范围{}4m m ≤.故选:B.7.A【详解】由U A U ⊆ð,即{}1{}22,4,a ⊆,则21a =,解得1a =±, 若1a =,则34a +=,而{}4,3A a =+,不符合集合中元素的互异性,舍去;若1a =-,则{}2,4,1U =,{}4,2A =,{}1U A =ð,符合题意.所以a 的所有可能值形成的集合为{}1-.故选:A.8.B【详解】 试题分析:{}|24()2R R C A x x C A B a ∴=≤≤⋂≠∅∴> 9.C【详解】试题分析:由()23{39U a C A A U a a =⋃=∴∴=±=10.B【详解】若全集{}12345678U =,,,,,,,,集合{}2356A =,,,,集合{}13467B =,,,,,∴U B ð{}2,5,8=, 则集合()U A B ⋂=ð{}25,,11.D【详解】解:图中阴影部分表示的集合为()U A B ∩ð, ∵{}2B x x =<,∴{}2U B x x =≥ð{}13A x x =<<,∴(){}23U A B x x ⋂=≤<ð,故选:D.12.C 令1113x x ---2=(2)a x -即22(2)(1)(3)a x x x -=--- 若0a =,则上式无解,满足M N ⋂=∅,符合题意.若0a ≠,得22(2)(1)(3)x x x a-=---令222()(2)(1)(3)(2)(43)g x x x x x x x =---=--+则22()2(2)(43)(2)(24)g x x x x x x =---'++-()22(2)287x x x =--+ 令()0g x '=得123222,2,222x x x =-==+ 易得()g x 得最小值为()()1314g x g x ==-,无最大值. 要使22(2)(1)(3)x x x a -=---无解,必须214a -<-,即08a <<又0a =符合题意,所以实数a 的取值范围是[)0,8.故选:C.13.CA B A A B ⋂=⇔⊆选项A. 当A B =时,满足题意,但不满足A B ,故选项A 不正确.选项B. 由题意A B ⊆,故选项B 不正确.选项C. 由题意A B ⊆,则A B B ⋃=,选项C 正确.选项D. 由题意A B ⊆,则A B B ⋃=,故选项D 不正确.故选:C14.A【详解】集合M 是非空集合,对集合M 中任一元素x ,∵M N U ⊆⊆,∴x ∈N ,∴U x N ∉ð,又若U y N ∈ð,则y N ∉,∵M N ⊆,∴y M ∉,∴()U M N ⋂=∅ð.故选:A.15.D【详解】集合2{|43}A y y x x x R ==-+∈,,化简得{|1}A y y =≥-2{|22}B y y x x x R ==--+∈,,化简得{}|3B y y =≤[]13A B ∴⋂=-,,选项ABC 错误,选项D 正确.故选:D .16.A【详解】 由题意知集合{}{}2340=4,1A x x x =+-=-,对于方程()()2120x a x a ++-+=,解得12x a =--,21x =.因为A B A ⋃=,则B A ⊆.①当21a --=时,即3a =-时,B A ⊆成立;②当21a --≠时,即当3a ≠-时,因为B A ⊆,则24a --=-,解得2a =.综上所述,a 的取值集合为{}3,2-.故选:A.17.A【详解】 依题意得{}37U A x x =≤<ð,若()U A B ≠∅ð,则3a >,故选:A .18.C【详解】解:根据新定义可知集合M 的长度为34,集合N 的长度为13,当集合M N ⋂的长度最小时,M 与N 应分别在区间[]01,上的左右两端, 故M N ⋂的长度的最小值是31114312+-=. 故选:C .19.B【详解】解:由A B =∅,得: ①若21m m ?,即13m ≥时,B =∅,符合题意;②若21m m <-,即13m <时,因为A B =∅,则1311m m ⎧<⎪⎨⎪-≤⎩或1323m m ⎧<⎪⎨⎪≥⎩,解得103m ≤<, 综上所述:0m ≥,∴实数m 的取值范围为:0m ≥.故选:B .20.D【详解】由A B B =可得B A ⊆,且{}A a =,当0a =时,B =∅,满足A B B =符合题意,当0a ≠时,1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,若B A ⊆,则1a a =,解得:1a =或1a =-,综上所述:实数a 等于1或1-或0,故选:D.21.A【详解】解:设农户总共为100家,则有55家农户有电视机,45家农户有电冰箱,65家农户有洗衣机,有25家农户同时拥有这三种电器,另外75家只有其中两种或一种或没有电器.设只有电冰箱和电视机的农户有a 家,只有电冰箱和洗衣机的农户有b 家,只有洗衣机和电视机的农户有c 家,只有电视机、电冰箱、洗衣机的分别有d 、e 、f 家,没有任何电器的农户有x 家. 那么对于拥有电冰箱的农户可得出:2545a b e +++=①那么对于拥有电视机的农户可得出:2555a c d +++=②那么对于拥有洗衣机的农户可得出:2565b c f +++=③把上面三个式子相加可得:()290a b c d e f +++++=④对于拥有上述三种电器的任意两种的占35%,得到:35a b c ++=⑤把⑤代入④可得到20d e f ++=⑥因为农户共有100家,所以25100a b c d e f x +++++++=,把⑤和⑥代入上式得到20x =,即一种电器也没有的农户所占比例为20%,故选:A .22.C【详解】解:依题意,由图知,阴影部分对应的元素a 具有性质a ∈M ,a ∈P ,I a S ∈ð,所以阴影部分所表示的集合是()()I M P S ⋂⋂ð,故选:C.23.C【详解】 因为{}{|}2,1,0,21,2U x x =--∈≤Z =,{}{|10,}2,1A x x x U =+≤∈=--, 所以{}0,1,2U A =ð,所以(){}2,0,1,2U A B -=ð.故选:C.24.C【详解】 因为集合{}21,M x x k k ==+∈Z , 集合{}(){}43,2211,N y y k k y y k k ==+∈==++∈Z Z ,因为x ∈N 时,x M ∈成立, 所以{}21,M N x x k k ⋃==+∈Z .故选:C.25.C【详解】 由题意,集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,根据补集的运算,可得R {|1}A x x =<ð,所以(){}R 11A B x x ⋂=-<<ð. 故选:C.26.A【详解】 因为{}22A x x =-<<,{}13B x x =-≤<, 所以{}23A B x x ⋃=-<<,故选:A.27.C【详解】{}{}|50,1,2S x N x =∈≤=,而{}1S T ⋂=,所以1T ∈,则21a =,所以{}{}22|1,1T x R x a =∈==-,则{}1,0,1,2S T ⋃=-故选:C.28.C【详解】任取t T ∈,则()41221t n n =+=⋅+,其中n Z ∈,所以,t S ∈,故T S ⊆, 因此,S T T =.故选:C.29.A【详解】解:若{}1P =,{}1Q =-, 则(){}1f P =,(){}1f Q =, 则()()f P f Q φ⋂≠,故①错; 若{}1P =,{}0Q =,则(){}1f P =,(){}0f Q =, 则()()f P f Q φ⋂=,故②错; 若{P =非负实数},{Q =负实数}, 则()()f P f Q R ⋃≠,故③错,若{P =非负实数},{Q =正实数}, 则()()f P f Q R ⋃=,故④错,故选:A .30.CD【详解】 解:集合{|11A x a x a =-<<+,}x R ∈,{|15B x x =<<,}x R ∈,满足A B =∅, 15a ∴-…或11a +…,解得6a …或0a …. 对照四个选项,∴实数a 的取值范围可以是{|0}a a …或{|8}a a …. 故选:CD .31.CD【详解】令{}1,2,3,4U =,{}2,3,4A =,{}1,2B =,满足()U A B B =ð,但A B ⋂≠∅,A B B ≠I ,故A ,B 均不正确;由()U A B B =ð,知U A B ⊆ð,∴()()U U A A A B =⊆ð,∴A B U ⋃=,由U A B ⊆ð,知U B A ⊆ð,∴()U B A A =ð,故C ,D 均正确.故选:CD.32.ABD【详解】选项A :当集合{}4,2,0,2,4M =--时,2,4M ∈,而246M +=∉,所以集合M 不为闭集合,A 选项错误;选项B :设,a b 是任意的两个正整数,则a b M +?,当a b <时,-a b 是负数,不属于正整数集,所以正整数集不为闭集合,B 选项错误;选项C :当{}3,M n n k k Z ==∈时,设12123,3,,a k b k k k Z ==∈,则()()12123,3a b k k M a b k k M +=+∈-=-∈,所以集合M 是闭集合,C 选项正确; 选项D :设{}{}1232A n n k k Z A n n k k Z ==∈==∈,,,,由C 可知,集合12,A A 为闭集合,()122,3A A ∈⋃,而()()1223A A +∉⋃,故12A A ⋃不为闭集合,D 选项错误.故选:ABD .33.AD【详解】解:由图可知,阴影部分是集合B 与集合C 的并集,再由集合A 求交集,或是集A 与B 的交集并上集合A 与C 的交集,所以阴影部分用集合符号可以表示为()A B C ⋂⋃或()()A B A C ⋂⋃⋂,故选:AD34.CD【详解】集合{|11A x a x a =-<<+,}x R ∈,{|15B x x =<<,}x R ∈,满足A B ⋂≠∅,15a ∴-…或11a +…,解得6a …或0a …,∴实数a 的取值范围可以是{|0a a …或6}a …,结合选项可得CD 符合. 故选:CD.35.ACD【详解】,A B A B A ⋃=⊆∴,①若B 不为空集,则121m m +<-,解得2m >,{}{}|27,|121A x x B x m x m =-≤≤=+<<-12m ∴+≥-,且217m -≤,解得34m -≤≤,此时24m <≤;②若B 为空集,则121m m +≥-,解得2m ≤,符合题意,综上实数m 满足4m ≤即可,故选:ACD.36.ACD【详解】A ,因为()()()U U U C A CBC A B ⋃=⋂,A B =∅,所以()()()U U U C A C B C A B U ⋃=⋂=,A 说法正确;B ,若A B =∅,则集合,A B 不一定为空集,只需两个集合中无公共元素即可,B 说法错误,;C ,因为()()()U U U C A C B C A B =⋃,A B =∅,所以()()()U U U C A C B C A B U ⋂=⋃=,说法正确;D ,A B =∅,即集合,A B 中均无任何元素,可得A B ==∅,D 说法正确. 故选:ACD37.4【详解】解:∵集合{}0,1,2,3,4M =,{}1,3,5N =,P M N =⋂,∴{}1,3P =,∴集合P 的子集个数为:224=.故答案为:4.38.12【详解】设会骑车的人组合的集合为A ,会驾车的人组成的集合为B ,既会骑车也会驾车的人组成的集合为集合C ,易知A B C =,记card()A 表示集合A 中的元素个数,则有()()()()68625773card A B card A card B card A B =+-=+-=,所以既不会骑车也不会驾车的人为857312-=.故答案为:1239.[)1+∞,【详解】 解:集合{|01}A x x =<<,集合{|11}B x x =-<<,{|11}A B x x ∴⋃=-<<,集合{}{}0C x x m x x m =+>=>-∣∣, 又A B C ⋃⊆,1m ∴--…,解得1m ….∴实数m 的取值范围是[)1+∞,.故答案为:[)1+∞,. 40.5【详解】∵(-1,2)∈A ∩B ,∴()()()22212112a b⎧=-⎪⎨=-+-⨯+⎪⎩,,解得:a =2,b =3. ∴a +b =5.故答案为:541.-5【详解】∵A ∩B ={1},∴1既是方程x 2+mx +2=0的根,又是方程x 2+x +n =0的根.∴120110m n ++=⎧⎨++=⎩解得:32m n =-⎧⎨=-⎩经检验,当32m n =-⎧⎨=-⎩时,适合题意.∴m +n =-5. 故答案为:5-42.1a ≤-或1a =由A 中方程变形得:(4)0x x +=,解得:0x =或4x =-,即{4A =-,0},由22{|2(1)10}B x x a x a =+++-=,其中x ∈R ,且A B B =,分两种情况考虑:若B =∅时,224(1)4(1)880a a a ∆=+--=+<,即1a <-,满足题意;若B ≠∅时,224(1)4(1)880a a a ∆=+--=+≥,即1a ≥-,当1a =-时,{}{}222{|2(1)10}|00B x x a x a x x =+++-====,符合题意;当1a >-时,{}4,0B =-,所以2402(1)401a a -+=-+⎧⎨-⨯=-⎩,解得1a =,符合题意; 综上,a 的范围为1a ≤-或1a =.故答案为:1a ≤-或1a =43.(1){}3,1,3,2--;(2)[)26,.【详解】解:{}{}2|201,2A x x x =--==-,(1)当0a =时,{}{}2303,3B x x =-==-,{}3,1,3,2A B ∴=-- (2)A B B =B A ∴⊆,当B ≠∅时,{}1B ∴=-或{}2B =或{}1,2B =-当1B -∈时,130a +-=,解得:2a =,{}{}22101B x x x ∴=++==-,满足题意, 当2B ∈时,4430a +-=,解得:14a =-,2770,2424x B x x ⎧⎫⎧⎫∴=--==-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,不满足题意, 若{}1,2B =-,则121232a a -=-+=⎧⎨-=-⎩,无解, 所以,当B ≠∅时,2a =,当B =∅时,()()()224238+12260a a a a a a ∆=--=-=--<,解得26a <<,a ∴的取值集合为[)26,.44.(1)23m <<或-12m <<;(2)1522m ≤≤.解:由240x x ->,即()40x x ->,解得0x <或4x >,所以{|0A x x =<或4}x >;方程23(1)(21)0x mx m m -++-=的根是121+,21x m x m ==-. (1)若A B B ≠I ,则B 不是A 的子集,且B ≠∅.当121m m +<-即2m >时,{|121}B x m x m =+<<-,满足210142m m m ->⎧⎪+<⎨⎪>⎩,解得23m <<;当121m m +>-即2m <时,{|211}B x m x m =-<<+,满足214102m m m -<⎧⎪+>⎨⎪<⎩,解得12m -<<; 当2m =时,B =∅,不符合题意.综上,实数m 的取值范围是23m <<或12m -<<.(2)当x ∈R 时,不存在元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,所以A B =∅. 若2m =时,B =∅,符合条件;当121m m +<-即2m >时,{|121}B x m x m =+<<-,满足214102m m m -≤⎧⎪+≥⎨⎪>⎩,解得522m <≤; 当121m m +>-即2m <时,{|211}B x m x m =-<<+,满足210142m m m -≥⎧⎪+≤⎨⎪<⎩,解得122m ≤<. 综上,实数m 的取值范围是1522m ≤≤.45由条件可得{}1,2A =解:选编号①,要使得{}=1A B ⋂,则1,2B B ∈∉所以26+60a a a +-=且264+620a a a ⨯⨯+-≠解得2a =-选编号②,由{}1,2A B ==,即226+60x ax a a +-=的两根为1,2 由韦达定理可得261+2=6126a a a -⎧⎪⎪⎨-⎪⨯=⎪⎩解得3a =-选编号③由B A 则B =∅或{}1B =或{}2B =当B =∅时,即()223624020a a a a ∆=--<⇒-<<当{}1B =时,261+1=62116a a a a -⎧⎪⎪⇒=-⎨-⎪⨯=⎪⎩, 当{}2B =时,2262+2=46240226a a a a a a a-⎧⎪=-⎧⎪⇒⇒⎨⎨--=-⎩⎪⨯=⎪⎩无解, 综上可得20a -≤<46.【详解】(1)因为集合{}1A x x =<,集合{2B x x =<-或}3x >,所以{1A B x x ⋃=<或}3x >, {}23R B x x =-≤≤ð,故(){}21R A B x x ⋂=-≤<ð;(2)因为C ≠∅,()R C A B ⊆ð,所以121221m m m m -+<⎧⎪-+≥-⎨⎪≤⎩,解得112m -<≤, 故实数m 的取值范围为11,2⎛⎤- ⎥⎝⎦. 47.【详解】(1)∵A B B =,即B A ⊆,当B φ=时,121m m +>-,解得2m <;当B φ≠时,121m m +>-,解得2m <;∴12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,即23m ≤≤, 综上:m 的取值范围是3m ≤.(2)∵{}{}2320|1,2A x x x =++==--,又(){}2|10B x x m x m =+++=,若1m ≠时{1,}B m =--;若1m =时{1}B =-. 由()U A B φ⋂=ð,得B A ⊆,即1m -=-或2m -=-, ∴1m =或2.48.(1){}{}{}2720525A x x B x x x x x =<<=--≤≤-=-≤≤,, {2U A x x ∴=≤ð或}7x ≥,{2U B x x =<-ð或}5x >, (){}(){57,5U U A B x x A B x x ∴⋂=<<⋃=≤痧或}7x ≥. (2){2U B x x =<-ð或}5x >,()U C B R ⋃=ð,225a a ≤-⎧∴⎨-≥⎩,解得3a ≤-.。
高一数学复习考点知识与题型专题讲解1.2集合间的基本关系【考点梳理】考点一子集、真子集、集合相等定义符号表示图形表示子集如果集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集A⊆B(或B⊇A)真子集如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集A B(或B A)集合相等如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等A=B考点二空集1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅. 2.规定:空集是任何集合的子集.【题型归纳】题型一:子集、真子集的个数问题1.下列命题: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∅ÜA ,则A ≠∅.其中正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .3 2.已知集合20,x A x x N x -⎧⎫=≤∈⎨⎬⎩⎭,{}2,B x x x Z =≤∈,则满足条件A C B ⊆⊆的集合C 的个数为( ) A .1B .2C .4D .83.已知集合{}{}2|320,R ,|04,N A x x x x B x x x =-+=∈=<≤∈,则满足条件A C B ⊆⊆的集合C的个数为( ) A .1B .2C .3D .4题型二:根据集合包含关系求参数4.已知集合{}12M x a x a =-<<,(1,4)N =,且M N ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞B .(,0]-∞C .1(,]3-∞D .1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦5.已知集合{}{}|0=|12A x x a B x x =≤≤≤≤,,若B A ⊆,则实数a 的取值范围为( ) A .0a ≤B .01a ≤≤C .12a ≤≤D .2a ≥6.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-题型三:根据集合相等关系求参数7.设a ,R b ∈,集合 {}10b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,,,,,则 b a -=( ) A .1B .1-C .2D .2-8.已知集合0a A a b b ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,,,{}011B b =-,,,若A =B ,则a +2b =( ) A .-2B .2C .-1D .19.已知a R ∈,b R ∈,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20212021a b +的值为( )A .2-B .1-C .1D .2题型四:与空集有的集合问题10.已知全集{}19U x x =-<<,{}1A x x a =<< ,A 是U 的子集.若A ≠∅,则a 的取值范围是( ) A .9a < B .9a ≤ C .9a ≥ D .19a <≤11.有下列命题:①mx 2+2x -1=0是一元二次方程;②抛物线y =ax 2+2x -1与x 轴至少有一个交点;③互相包含的两个集合相等;④空集是任何集合的真子集.其中真命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个12.若集合{}2|210A x mx x =++≤≠∅,则实数m 的取值范围是( )A .1m £B .01m ≤≤C .01m <≤D .1m <【双基达标】一、单选题13.设A ={(x ,y )||x +1|+(y -2)2=0},B ={-1,2},则必有( ) A .B A ÜB .A B ÜC .A =B D .A ∩B =∅14.若集合1|(21),9A x x k k Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,41|,99B x x k k Z ⎧⎫==±∈⎨⎬⎩⎭,则集合,A B 之间的关系为( ) A .A B ÜB .B A ÜC .A B =D .A B ≠15.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 .316.下列所给的关系式正确的个数是( ) ①0N ⊆;②Q π∈;③{}{},,,a a b c d ⊆;④R ∅∈. A .1B .2C .3D .417.已知a ∈R ,b ∈R ,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20202021a b +的值为( )A .2-B .1C .1-D .218.若集合|24M x x k k Z ππ⎧⎫==⋅-∈⎨⎬⎩⎭,,|42N x x k k Z ππ⎧⎫==⋅+∈⎨⎬⎩⎭,,则( )A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .没有包含关系 19.已知111A x x ⎧⎫=<-⎨⎬-⎩⎭,{}240B x x x m =--≥,若A B ⊆且A B ≠,则实数m 的取值范围是( ) A .0m ≥ B .3m ≤- C .30m -≤≤D .3m ≤-或0m ≥20.下列各组集合中,表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)} B .M ={3,2},N ={2,3}C .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}D .M ={3,2},N ={(3,2)}21.集合M =}|1,2nx x n Z ⎧=+∈⎨⎩,N =}1|,2x x m m Z ⎧=+∈⎨⎩,则两集合M ,N 的关系为( )A .M ∩N =∅B .M =NC .M ⊆ND .N ⊆M22.已知集合{}2,3,1A =-,集合{}23,B m =.若B A ⊆,则实数m 的取值集合为( )A .{}1B .{}3C .{}1,1-D .{}3,3-【高分突破】一:单选题 23.集合6{|}6x N N x∈∈-的子集个数为( ) A .2B .4C .8D .1624.下列与集合{}1,2A =-相等的是( ) A .(){}1,2-B .()1,2-C .(){},1,2x y x y =-=D .{}220x x x --=25.定义集合A ★B ={,,}xx ab a A b B =∈∈∣,设{2,3},{1,2}A B ==,则集合A ★B 的非空真子集的个数为( ) A .12B .14C .15D .1626.已知集合1{|}6A x x k k Z ==+∈,,1{|}23m B x x m Z ==-∈,,1{|}26n C x x n Z ==+∈,,则集合A B C ,,的关系是( ) A .A CB 苘B .C AB 苘C .A C B =ÜD .A B C ==27.已知集合A ={x |x 2+px +q =x },B ={x |(x -1)2+p (x -1)+q =x +3},当A ={2}时,集合B =( ) A .{1}B .{1,2} C .{2,5}D .{1,5}28.已知集合13{|}A x x =-≤≤,301x B x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,则用韦恩图表示它们之间的关系正确的是( )A .B .C .D .29.设集合{|10}P m m =-<≤,2{|440}Q m R mx mx =∈+-< 对任意实数x 恒成立,则下列关系中成立的是( ) A .P 是Q 的真子集 B .Q 是P 的真子集 C .P Q = D .P 与Q 无关30.已知S 1,S 2,S 3为非空集合,且S 1,S 2,S 3⊆Z ,对于1,2,3的任意一个排列i ,j ,k ,若x ∈S i ,y ∈S j ,则x -y ∈S k ,则下列说法正确的是( ) A .三个集合互不相等B .三个集合中至少有两个相等 C .三个集合全都相等D .以上说法均不对二、多选题31.已知集合{}12A x x =<<,{}232B x a x a =-<<-,下列说法正确的是( ) A .不存在实数a 使得A B = B .当4a =时,A B ⊆ C .当04a ≤≤时,B A ⊆ D .存在实数a 使得B A ⊆32.若集合P ={x |x 2+x ﹣6=0},S ={x |ax ﹣1=0},且S ⊆P ,则实数a 的可能取值为( )A .0B .13-C .4D .12 33.下列说法正确的有( )A .设{,2}M m =,{2,2}N m m =+,且M N =,则实数0m =;B .若∅是{}2,x x a a R ≤∈的真子集,则实数0a ≥;C .集合{}{}2320,10,P x x x Q x mx =-+==-=若P Q ⊇,则实数11,2m ⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭;D .设集合}{2320A x ax x =-+=至多有一个元素,则{}908a a a ⎧⎫∈⋃≥⎨⎬⎩⎭;34.已知集合{}23180A x x x =∈--<R ,{}22270B x x ax a =∈++-<R ,则下列命题中正确的是( )A .若AB =,则3a =-B .若A B ⊆,则3a =-C .若B =∅,则6a ≤-或6a ≥D .若B A Ü时,则63a -<≤-或6a ≥ 35.下列四个命题中,假命题的是( ) A .{}0是空集 B .若a N ∈,则a N -∉C .集合{}2210x x x -+=中只有1个元素D .对所有实数a 、b ,方程0ax b +=恰有一个解36.已知集合{}220,A x ax x a a R =++=∈,若集合A 有且仅有两个子集,则a 的值是( )A .1B .1-C .0D .237.定义集合运算:{}()(),,A B zz x y x y x A y B ⊗==+⨯-∈∈∣,设{}2,3A =,{}1,2B =,则( ) A .当2x =,2y =时,1z =B .x 可取两个值,y 可取两个值,()()z x y x y =+⨯-有4个式子C .A B ⊗中有4个元素D .A B ⊗的真子集有7个三、填空题38.某单位共有员工85人,其中68人会骑车,62人会驾车,既会骑车也会驾车的人有57人,则既不会骑车也不会驾车的人有___________人.39.已知集合{34},{211}A xx B x m x m =-≤≤=-<<+∣∣,且B A ⊆,则实数m 的取值范围是___________.40.已知{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则方程()202120202202020-+-=a x a b x a 的解为____.41.已知集合{}1A x ax a R ==∈,,{}240B x x =-=,若A B ⊆,则所有a 的取值构成的集合为________. 42.已知集合212|,,{|1,}33n n A x x n Z B x x n Z +⎧⎫==∈==+∈⎨⎬⎩⎭,则集合A 、B 的关系为A ____(B 从“,,⊆⊇=”选择合适的符号填空).43.下列各组中的两个集合相等的有____________ (1)P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n +1),n ∈Z } (2)P ={x |x =2n -1,n ∈N +},Q ={x |x =2n +1,n ∈N +};(3)P ={x |x 2-x =0},Q ={x |x =1(1)2n+-,n ∈Z }.(4)P ={x |y =x +1},Q ={(x ,y )|y =x +1}四、解答题44.已知集合 {|05}A x x a =<-…,{|6}2a B x x =-<…. (1)若A B ⊆,求 a的取值范围;(2)若 B A ⊆,求 a 的取值范围; (3)集合A与 B能够相等?若能,求出 a 的值,若不能,请说明理由.45.含有三个实数的集合可表示为{a ,b a,1},也可表示为{a 2,a +b ,0}.求a +a 2+a 3+…+a 2011+a 2012的值.46.已知集合{|4}A x x a =-=,集合{}1,2,B b =(1)是否存在实数a ,使得对任意实数b 都有A B ⊆成立?若存在,求出对应的a 值;若不存在,说明理由.(2)若A B ⊆成立,写出所有实数对(),a b 构成的集合.47.已知集合1{|24}2x A x =<< ,{}B x x a =<,{}121C x m x m =-<<+. (1)若A B ⊆时,求实数a 的取值范围; (2)若C 是A 的子集,求实数m 的取值范围.48.设集合{}21,1,33A a a a =--+-,{}2210B x x x =-+=,(){}210C x x a x a =-++=.(1)讨论集合B 与C 的关系; (2)若0a <,且C A ⊆,求实数a 的值.【答案详解】1.B①错,空集是任何集合的子集,有∅⊆∅;②错,如∅只有一个子集;③错,空集不是空集的真子集;④正确,因为空集是任何非空集合的真子集. 故选:B . 2.D 解:2{|0,}{|02,}{1x A x x N x x x Nx-=≤∈=<≤∈=,2} {|2,}{|04,}{0B x x x Z x x x Z =≤∈=≤≤∈=,1,2,3,4},因为A C B ⊆⊆,所以C 中元素至少有1,2;至多为:0,1,2,3,4; 所以集合C 的个数即为集合{0,3,4}子集的个数:328=. 故选:D . 3.D【详解】求解一元二次方程,得{}()(){}2|320,|120,A x x x x x x x x =-+=∈=--=∈R R {}1,2=,易知{}{}|04,1,2,3,4B x x x =<≤∈=N .因为A C B ⊆⊆,所以根据子集的定义,集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{}3,4的子集个数,即有224=个.故选:D .4.C【详解】因M N ⊆,而N φ⊆,所以M φ=时,即21a a ≤-,则13a ≤,此时M φ≠时,M N ⊆,则1123110242a a a a a a a ⎧>⎪-<⎧⎪⎪-≥⇒≤⎨⎨⎪⎪≤≤⎩⎪⎩,无解, 综上得13a ≤,即实数a 的取值范围是1(,]3-∞.故选:C5.D【详解】因为集合{}{}|0=|12A x x a B x x =≤≤≤≤,,B A ⊆,所以2a ≥.故选:D6.B【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.7.C【详解】解:{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,注意到后面集合中有元素 0, 由于集合相等的意义得 0a b += 或 0a =.0b a≠,0a ∴≠, 0a b ∴+=,即 =-a b ,1b a=-, 1b ∴=,1a =-,2b a ∴-=.故选:C8.D【详解】由于A B =,所以 (1)11a b a b b+=⎧⎪⎨=-⎪⎩,结合集合A 元素的互异性可知此方程组无解.(2)11a b b a b+=-⎧⎪⎨=⎪⎩解得1213a b a b ==⇒+=. 故选:D9.B【详解】 因为{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 所以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,故1a =-,0b =,即()2021202120212021101a b +=-+=-.故选:B.10.D【详解】由题意知,集合A ≠∅,所以1a >,又因为A 是U 的子集,故需9a ≤,所以a 的取值范围是19a <≤.故选:D11.A【详解】①错,当m =0时,不是一元二次方程;②错,Δ=4+4a ,并不一定大于或等于0;③正确;④错,空集是任何非空集合的真子集.故选:A.12.A【详解】若集合{}2|210A x mx x =++≤=∅,则不等式2210mx x ++>恒成立,当0m =时,不等式2210mx x ++>可化为210x +>,则12x >-,不满足题意;当0m ≠时,为使不等式2210mx x ++>恒成立,只需0440m m >⎧⎨∆=-<⎩,解得1m >, 综上集合{}2|210A x mx x =++≤=∅时,1m >;又集合{}2|210A x mx x =++≤≠∅,所以1m £.故选:A.13.D【详解】由于集合A 是点集而B 是数集,所以是两类集合,所以交集为空集,故选:D.14.C【详解】解析:设任意1x A ∈,则111(21),9x k k Z =+∈,当12,k n n Z =∈时1141(41)999x n n =+=+,所以1x B ∈;当121,k n n Z =-∈时,1141(41)999x n n =-=-,所以1x B ∈. 所以A B ⊆又设任意2x B ∈,则2222414(41),999x k k k Z =±=±∈因为22412(2)1k k +=+,22412(21)1k k -=-+,且22k 表示所有的偶数,221k -表示所有的奇数.所以2241k k Z ±∈()与21()n n Z +∈都表示所有的奇数. 所以2x A ∈.所以B A ⊆故A B =.故选:C .15.D【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 .16.A【详解】解:①0N ⊆,0为集合N 的一个元素,0N ∈,故①错误,②Q π∈,因为π为无理数,Q π∉,故②错误,③{}{}a a b c d ⊆,,,,因为集合{}a 是集合{}a b c d ,,,的子集,故③正确,④R ∅∈,因为∅为R 的子集,故④错误.17.B【详解】 b a,0a ∴≠ {}2,,1,,0b a a a ba ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭0b a ∴=,即0b =, {}{}2,0,1,,0a a a ∴=∴当21a a a ⎧=⎨=⎩时,1a =-或1a =, 当1a =时,即得集合{}1,0,1,不符合元素的互异性,故舍去,当21a a a =⎧⎨=⎩时,1a =,即得集合{}1,0,1,不符合元素的互异性,故舍去, 综上,1a =-,0b =()2020202020212021101∴+=-+=a b ,故选:B18.B 【详解】 ()()|21,,|2,44M x x k k Z N x x k k Z ππ⎧⎫⎧⎫==⋅-∈==⋅+∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 21k -为奇数,2k +为整数,所以M N ⊆.故选:B19.B【详解】集合A 中,由111x <--得,当1x >时,11x <-+,0x <(舍);当1x <时,11x >-+,0x >,所以集合{}01A x x =<<;集合B 中,若1640m ∆=+≤,4m ≤-,则B R =,符合要求;若4m >-,根据二次函数对称轴为2x =,若A B ⊆,则140m --≥,3m ≤-,综上可得:3m ≤-20.B【详解】对于A :M ,N 都是点集,(2,3)与(3,2)是不同的点则M ,N 是不同的集合,故不符合; 对于B :M ,N 都是数集,都表示2,3两个数,是同一个集合,复合要求;对于C :M 是点集,表示直线1x y +=上所有的点,而N 是数集,表示函数1x y +=的值域,则M ,N 是不同的集合,故不符合;对于D :M 是数集,表示1,2两个数,N 是点集,则M ,N 是不同的集合,故不符合;故选:B .21.D由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ),当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ),∴N ⊆M ,故选:D.22.C【详解】因为B A ⊆,所以21m =或22m =-因为22m =-无解,所以22m =-不成立,由21m =得1m =±,所以实数m 的取值集合为{}1,1-.故选:C.23.D6{|}{0,3,4,5}6x N N x∈∈=-, ∴6{|}6x N N x∈∈-的子集的个数为4216=. 故选:D.24.D解:∵{}{}2201,2x x x --==-,∴与集合{}1,2A =-相等的是{}220x x x --=.故选:D25.B【详解】{2,3,4,6}A B =å,所以集合A B å的非空真子集的个数为42214-=, 故选:B .26.C【详解】 解:集合1{|}26n C x x n Z ==+∈,,∴当()2n a a Z =∈时,211266a x a =+=+, 当()21n a a Z =+∈时,2112263a x a +=+=+, 又集合1{|}6A x x k k Z ==+∈,,A C ∴Ü, 集合1{|}23m B x x m Z ==-∈,,集合1{|}26n C x n Z ==+∈,,1112326m m --=+, 可得C B =,综上可得A C B =.Ü 故选:C .27.D由A ={x |x 2+px +q =x }={2}知,x 2+px +q =x 即()210x p x q +-+=有且只有一个实数解2x =,∴22+2p +q =2,且Δ=(p -1)2-4q =0.计算得出p =-3,q =4.则(x -1)2+p (x -1)+q =x +3可化为(x -1)2-3(x -1)+4=x +3; 即(x -1)2-4(x -1)=0;则x -1=0或x -1=4,计算得出x =1或x =5.所以集合B ={1,5}.故选:D .28.C【详解】 解:因为集合301x B x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭, 所以{|13}B x x =-<≤,又集合13{|}A x x =-≤≤,所以B A Ü,根据韦恩图可得选项C 正确,故选:C.29.A【详解】由题意,由2{|440Q m R mx mx =∈+-<对任意的x 恒成立},对m 分类:①当0m =时,40-<恒成立,②当0m <时,则2(4)4(4)0m m ∆=-⨯⨯-<,解得0m <,综上可得0m ≤,即{|0}Q m R m =∈≤,所以P 是Q 的真子集.故选:A .30.B解:若x ∈S i ,y ∈S j ,则y -x ∈S k ,从而(y -x )-y =-x ∈S i ,所以S i 中有非负元素,由i ,j ,k 的任意性可知三个集合中都有非负元素,若三个集合都没有0,则取S 1∪S 2∪S 3中最小的正整数a (由于三个集合中都有非负整数,所以这样的a 存在),不妨设a ∈S 1,取S 2∪S 3中的最小正整数b ,并不妨设b ∈S 2,这时b >a (否则b 不可能大于a ,只能等于a ,所以b -a =0∈S 3,矛盾),但是,这样就导致了0<b -a <b ,且b -a ∈S 3,这时与b 为S 2∪S 3中的最小正整数矛盾,∴三个集合中必有一个集合含有0.∵三个集合中有一个集合含有0,不妨设0∈S 1,则对任意x ∈S 2,有x -0=x ∈S 3,∴S 2包含于S 3,对于任意y ∈S 3,有y -0=y ∈S 2,∴S 3包含于S 2,则S 2=S 3,综上所述,这三个集合中必有两个集合相等, 故选:B .31.AD【详解】选项A :若集合A B =,则有231,22,a a -=⎧⎨-=⎩,因为此方程组无解,所以不存在实数a 使得集合A B =,故选项A 正确. 选项B :当4a =时,{}52B x x =<<=∅,不满足A B ⊆,故选项B 错误. 若B A ⊆,则①当B =∅时,有232a a -≥-,1a ≥;②当B ≠∅时,有1,231,22a a a <⎧⎪->⎨⎪-<⎩此方程组无实数解; 所以若B A ⊆,则有1a ≥,故选项C 错误,选项D 正确.故选:AD .32.ABD解:P ={x |x 2+x ﹣6=0}={﹣3,2},①S =∅,a =0;②S ≠∅,S ={x |x 1a =},1a =-3,a 13=-, 1a =2,a 12=; 综上可知:实数a 的可能取值组成的集合为{12,0,13-}.故选:ABD .33.ABD【详解】对于A ,因为M N =,故222m m m =+⎧⎨=⎩(无解舍去)或222m m m =⎧⎨=+⎩,故0m =,故A 正确. 对于B ,因为∅是{}2,x x a a R ≤∈的真子集,故{}2,x x a a R ≤∈为非空集合,故0a ≥,故B 正确.对于C ,{}1,2P =,若0m =,则Q =∅,满足Q P ⊆;若0m ≠,则1Q m ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,又Q P ⊆,故11m =或12m=即1m =或12m =,综上,0m =或1m =或12m =,故C 错误.对于D ,因为A 至多有一个元素,故0a =或0980a a ≠⎧⎨∆=-≤⎩, 所以{}908a a a ⎧⎫∈⋃≥⎨⎬⎩⎭,故D 正确. 故选:ABD.34.ABC【详解】{}36A x x =∈-<<R ,若A B =,则3a =-,且22718a -=-,故A 正确.3a =-时,A B =,故D 不正确.若A B ⊆,则()()2233270a a -+⋅-+-≤且2266270a a ++-≤,解得3a =-,故B 正确.当B =∅时,()224270a a --≤,解得6a ≤-或6a ≥,故C 正确. 故选:ABC .35.ABD【详解】对于A 选项,{}0不是空集,A 错;对于B 选项,当0a =时,则a N ∈且N a -∈,B 错;对于C 选项,{}{}22101x x x -+==,C 对;对于D 选项,取0a =,0b ≠,则方程0ax b +=无实解,D 错.故选:ABD.36.ABC【详解】由于集合A 有且仅有两个子集,则集合A 为单元素集合,即方程220ax x a ++=只有一根. ①当0a =时,方程为20x =,解得0x =,合乎题意;②当0a ≠时,对于方程220ax x a ++=,2440a ∆=-=,解得1a =±.综上所述,0a =或1a =±.故选:ABC.37.BD【详解】{}{}22,,=1,0,2A B z z x y x A y B ⊗==-∈∈∣,故A B ⊗中有3个元素,其真子集的个数为3217-=,故C 错误,D 正确. 当2x =,2y =时,0z =,故A 错误.x 可取两个值,y 可取两个值,()()z x y x y =+⨯-共有4个算式,分别为:()()()()2121,3131+-+-,()()()()3232,2222+-+-, 故B 正确.故选:BD .38.12设会骑车的人组合的集合为A ,会驾车的人组成的集合为B ,既会骑车也会驾车的人组成的集合为集合C ,易知A B C =,记card()A 表示集合A 中的元素个数,则有()()()()68625773card A B card A card B card A B =+-=+-=,所以既不会骑车也不会驾车的人为857312-=.故答案为:1239.[)1,-+∞解:分两种情况考虑:①若B 不为空集,可得:211m m -<+,解得:2m <,{},|34B A A x x ⊆=-≤≤,213m ∴-≥-且14m +≤,解得:13m -≤≤,②若B 为空集,符合题意,可得:211m m -≥+,解得:2m ≥.综上,实数m 的取值范围是1m ≥-.故答案为:[)1,-+∞.40.{}1,2-【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭若0a =,则b a 无意义,故有0,0b b a=∴=,此时有a a b =+,21a ∴=.1a ∴=-或1a =(舍去,因为,,1b a a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中不满足集合的互异性) 1,0a b ∴=-=代入()202120202202020a x a b x a -+-=得220x x +-=,方程的解集为{}1,2-.故答案为:{}1,2-41.102⎧⎫±⎨⎬⎩⎭, 【详解】{}2,2B =-.当0a =时,A =∅,满足A B ⊆.当0a ≠时,1|A x x a ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭, 由于A B ⊆,所以1122a a =-⇒=-或1122a a =⇒=.综上所述,所有a 的取值构成的集合为102⎧⎫±⎨⎬⎩⎭,. 故答案为:102⎧⎫±⎨⎬⎩⎭, 42.=【详解】解:由集合A 得:1|(21),3A x x n n Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,由集合B 得:1|(23),3B x x n n Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,{|21x x n =+,}{|23n Z x x n ∈==+,}n Z ∈, A B ∴=,故答案为:=.43.(1)(3)(1)中集合P ,Q 都表示所有偶数组成的集合,有P =Q ;(2)中P 是由1,3,5,…所有正奇数组成的集合,Q 是由3,5,7,…所有大于1的正奇数组成的集合,1∉Q ,所以P ≠Q .(3)中P ={0,1},当n 为奇数时,x =1(1)2n +-=0,当n 为偶数时,x =1(1)2n +-=1,所以Q ={0,1},P =Q .(4)中集合,P Q 的研究对象不相同,所以P ≠Q . 故答案为:(1)(3).44.【详解】(1) 集合 {|05}{|5}A x x a x a x a =<-=<≤+…,{|6}2a B x x =-<…. A B ⊆,562a a a +⎧⎪∴⎨-⎪⎩……,解得 01a 剟,a ∴ 的取值范围是 []01,.(2)B A ⊆,当 B =∅ 时,62a-…,12a -…;当 B ≠∅ 即12a >-时,562a a a +⎧⎪⎨-⎪⎩……,解得 a ∈∅,a ∴ 的取值范围是 (]12∞--,.(3)A B = 时,562a a a+=⎧⎪⎨-=⎪⎩ 无解,∴ 集合 A 与 B 不能相等.45.0【详解】由题可知a ≠0,b =0,即{a ,0,1}={a 2,a ,0},所以a 2=1⇒a =±1, 当a =1时,集合为{1,1,0},不合题意,应舍去; 当a =-1时,集合为{-1,0,1},符合题意. 故a =-1,∴a +a 2+a 3+…+a 2011+a 2012=0.46【详解】解:(1)由题意,集合{|4}A x x a =-={}4,4a a =-+, 因为b 是任意实数,要使A B ⊆,必有4142a a -=⎧⎨+=⎩或4241a a -=⎧⎨+=⎩, 两个方程组都没有实数解,所以不存在满足条件的实数a . (2)由(1)知{}4,4A a a =-+,要使A B ⊆,则满足414a a b -=⎧⎨+=⎩或424a a b -=⎧⎨+=⎩或441a b a -=⎧⎨+=⎩或442a b a -=⎧⎨+=⎩, 解得59a b =⎧⎨=⎩或610a b =⎧⎨=⎩或37a b =-⎧⎨=-⎩或26a b =-⎧⎨=-⎩, 所以实数对(),a b 构成的集合为()()()(){}596103726----,,,,,,,. 47.(1)2a ≥;(2)2m ≤-或102m ≤≤.【详解】(1)依题意得12222x -<<,{}12A x x =-<<,因为A B ⊆,所以2a ≥; (2)因为C 是A 的子集,当C =∅时,有121m m -≥+,解得2m ≤-;当C ≠∅时,有12111212m m m m -<+⎧⎪-≤-⎨⎪+≤⎩,解得102m ≤≤; 综上所述得2m ≤-或102m ≤≤. 48.(1){}1,{|(1)()0}B C x x x a ==--=, 当1a =时,{}1B C ==;当1a ≠时,{}1,,C a B =是C 的真子集. (2)当0a <时,因为C A ⊆,所以{}1,a A ⊆. 当233a a a +-=时,解得1a =(舍去)或3a =-,此时{}1,3,2A =-,符合题意.当1a a --=时,解得12a =-,此时1171,,24A ⎧⎫=--⎨⎬⎩⎭符合题意. 综上,3a =-或12a =-.。
2023年初高中衔接素养提升专题讲义第八讲集合的基本运算(精讲)(原卷版)【知识点透析】一、交集1、文字语言:对于两个给定的集合A ,B ,由属于A 又属于B 的所有元素构成的集合,叫做A ,B 的交集,记作A ∩B ,读作“A 交B ”2、符号语言:A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B }3、图形语言:阴影部分为A ∩B4、性质:A ∩B =B ∩A ,A ∩A =A ,A ∩∅=∅∩A =∅,如果A ⊆B ,则A ∩B =A5、解题思路:单个数字交集找相同,不等式的交集画数轴,不同集合高度画不同。
二、并集1、文字语言:对于两个给定的集合A ,B ,由两个集合的所有的元素组成的集合,叫做A 与B 的并集,记作A ∪B ,读作“A 并B ”2、符号语言:A ∪B ={x |x ∈A 或x ∈B }3、符号语言:阴影部分为A ∪B4、性质:A ∪B =B ∪A ,A ∪A =A ,A ∪∅=∅∪A =A ,如果A ⊆B ,则A ∪B =B .5、解题思路:两个集合所有元素集中在一起,但是重复元素只写一次,要满足集合中的互异性三、补集1、全集:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.记法:全集通常记作U .2、补集(1)文字语言:如果给定集合A 是全集U 的一个子集,由U 中不属于A 的所有元素构成的集合,叫做A 在U 中的补集,记作A C U .(2)符号语言:}|{A x U x x A C U ∉∈=且(3)符号语言:(4)性质:A ∪∁U A =U ;A ∩∁U A =∅;∁U (∁U A )=A .【注意】并不是所有的全集都是用字母U 表示,也不是都是R,要看题目的。
四、利用交并补求参数范围的解题思路1、根据并集求参数范围:=⇒⊆ A B B A B ,若A 有参数,则需要讨论A 是否为空集;若B 有参数,则≠∅B 2、根据交集求参数范围:=⇒⊆ A B A A B若A 有参数,则需要讨论A 是否为空集;若B 有参数,则≠∅B 【知识点精讲】题型一并集、交集、补集的运算【例题1】(2022·浙江·杭十四中高一期中)设全集{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}{}1,3,5,2,3,4,5S T ==,则S T ⋃=()A .{}3,5B .{}2,4C .{}1,2,3,4,5D .{}1,2,3,4,5,6【例题2】(2021春•山西大同期中)设集合{|1}A x x =<,{|22}B x x =-<<,则(A B = )A .{|21}x x -<<B .{|2}x x <C .{|22}x x -<<D .{|1}x x <【例题3】.(2022·江苏·高二期末)已知集合{}1,2A =,{}21,2B a a =-+,若{}1A B ⋂=,则实数a 的值为()A .0B .1C .2D .3【例题4】.(2022·陕西·宝鸡市陈仓高级中学高三开学考试(理))已知集合{}21A x x =-<≤,{}0B x x a =<≤,若{|23}A B x x =-<≤ ,A B = ()A .{|20}x x -<<B .{|01}x x <≤C .{|13}x x <≤D .{|23}x x -<≤【例题5】.(2021·北京昌平区·高二期末)已知全集{0,1,2,3,4,5}U =,集合{0,1,2,3}A =,{3,4}B =,则()U A B = ð___________.【例题6】.(2022·四川南充高一课时检测)已知全集{}16A x x =≤≤,集合{}15B x x =<<,则A B =ð().A .{}5x x ≥B .{1x x ≤或}5x ≥C .{1x x =或}56x <≤D .{1x x =或}56x ≤≤【例题7】.41.(2021·陕西商洛市·镇安中学高一期中)已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-.(1)若4m =,求A B ;(2)若A B =∅ ,求实数m 的取值范围.【变式1】.(2022·河北邢台高二期末)若集合{}|24M x x =-<≤,{}|46N x x =≤≤,则A .M N ⊆B .{}4M N =C .M N ⊇D .{}26|M N x x =-<< 【变式2】.(2022·江苏常州高三开学考试)设集合{}11A x x =-<<,{}220B x x x =-≤,则A B ⋃=()A .(]1,2-B .()1,2-C .[)0,1D .(]0,1【变式3】(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))已知集合{}1,1,2M =-,{}2N x x x =∈=R ,则M N ⋃=()A .{}1B .{}1,0-C .{}1,0,1,2-D .{}1,0,2-【变式4】.(2022·浙江·三模)已知集合{}{}25,36P x x Q x x =≤<=≤<,则P Q = ()A .{}25x x ≤<B .{}26x x ≤<C .{}35x x ≤<D .{}36x x ≤<题型二并集、交集、补集综合运算及性质的应用【例题8】.(2022·河南洛阳高一课时检测)已知全集U ,集合{}1,3,5,7,9A =,{}2,4,6,8U C A =,{}1,4,6,8,9U C B =,则集合B =()A .{}1,5,7B .{}3,5,7,9C .{}2,3,5,7,9D .{}2,3,5,7【例题9】.(2022·重庆·西南大学附中模拟预测)已知集合{}|10A x ax =-=,{}*|14B x x =∈≤<N ,且A B B ⋃=,则实数a 的所有值构成的集合是()A .11,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .11,23⎧⎫⎨⎬⎩⎭C .111,,23⎧⎫⎬⎭D .110,1,,23⎧⎫⎨⎬⎩⎭【例题10】.(湖北省“宜荆荆恩”2022-2023学年高三上学期起点考试)已知集合(,1][2,)A =-∞⋃+∞,{|11}B x a x a =-<<+,若A B =R ,则实数a 的取值范围为()A .(1,2)B .[1,2)C .(1,2]D .[1,2]【例题11】.(2022·云南昆明一中高一检测)已知A ,B 都是非空集合,(){}&A B x x A B =∈⋃且()x A B ∉ .若{}02A x x =<<,{}0B x x =≥,则&A B =()A .{}0x x ≥B .{}02x x <<C .{0x x =或}2x <-D .{0x x =或}2x ≥【例题12】.(2021·江苏高一专题练习)已知集合{}42A x x =-<<,{}110B x m x m m =--<<->,.(1)若A B B ⋃=,求实数m 的取值范围;(2)若A B ⋂≠∅,求实数m 的取值范围.【变式1】(2022·辽宁沈阳高一课前预习)集合{}2320A x x x =-+=,{}2220B x x ax =-+=,若A B A ⋃=,求实数a 的取值范围.【变式2】.(2023·浙江高二开学考试)已知R a ∈,设集合{}22210A x x ax a =-+-<,{}2B x x =>,(1)当2a =时,求集合A .(2)若R A B ⊆ð,求实数a 的取值范围.【变式3】.(2022·四川乐山市高一单元测试)已知集合{}211A x a x a =-<<+,{}01B x x =≤≤.(1)在①1a =-,②0a =,③1a =这三个条件中任选一个作为已知条件,求A B ;(2)若R A B A ⋂=ð,求实数a 的取值范围.题型三Venn 图的应用【例题13】.(2021·贵州省思南中学高三月考(理))已知全集U =R ,集合{}23,A y y x x R ==+∈,{}24B x x =-<<,则图中阴影部分表示的集合为()A .[]2,3-B .()2,3-C .(]2,3-D .[)2,3-【例题14】.(2021·全国高三其他模拟)已知全集U x y ⎧⎫=∈=⎨⎩Z ,集合{}13M x x =∈-<Z ,{}4,2,0,1,5N =--,则下列Venn 图中阴影部分表示的集合为()A .{}0,1B .{}3,1,4-C .{}1,2,3-D .{}1,0,2,3-【例题15】.(2021·山东济南·高一期中)国庆期间,高一某班35名学生去电影院观看了《长津湖》、《我和我的父辈》这两部电影中的一部或两部.其中有23人观看了《长津湖》,有20人观看了《我和我的父辈》则同时观看了这两部电影的人数为()A .8B .10C .12D .15【变式】.(2021·广东·广州外国语学校高一检测)某公司共有50人,此次组织参加社会公益活动,其中参加A 项公益活动的有28人,参加B 项公益活动的有33人,且A ,B 两项公益活动都不参加的人数比都参加的人数的三分之一多1人,则只参加A 项不参加B 项的有()A .7人B .8人C .9人D .10人。
高一数学集合知识点全总结一、集合的概念集合是具有某种特定性质的事物的总体或类别。
集合中具体的元素称为集合的成员。
集合的表示方法有三种:列举法、描述法和集合的图示法。
1. 列举法:集合A = {a, b, c, d, e}2. 描述法:集合A = {x|x具有某种特定的性质}3. 图示法:通常用Venn图来表示,也可以用数轴、区间等形式表示。
二、集合的基本运算1. 并集设A和B是两个集合,A和B的并集,记作A∪B,是一个集合C,C中的元素是A和B 中所有元素的集合,即C={x | x∈A或x∈B}。
2. 交集设A和B是两个集合,A和B的交集,记作A∩B,是一个集合C,C中的元素是A和B 中共有元素的集合,即C={x | x∈A且x∈B}。
3. 差集设A和B是两个集合,A和B的差集,记作A-B,是一个集合C,C中的元素是属于A 但不属于B的所有元素的集合,即C={x | x∈A,x∉B}。
4. 补集A的补集,记作Ā,是一个集合C,C中的元素是不属于A的所有元素的集合,即C={x | x∈U,x∉A},其中U为全集。
5. 交叉并集设A和B是两个集合,A和B的交叉并集,记作A⊕B,是一个集合C,C中的元素是A 和B中所有元素的集合减去A和B的交集,即C={x | x∈A或x∈B,但x∉A∩B}。
6. 笛卡尔积对于两个集合A和B,在数学上,A和B的笛卡尔积,记作AxB,是一个集合C,C中的元素是由A和B中的每个元素按一定次序组成的。
写作C={(a,b)|a∈A,b∈B}以上的集合运算规则和公式需要通过具体的例题来进行练习和理解。
三、集合的关系1. 包含关系若集合A的每个元素都是集合B的元素,则A是B的子集,记作A⊆B或B⊇A。
特别地,空集是每个集合的子集。
2. 相等关系若集合A和B有相同的元素,则A等于B,记作A=B。
3. 差集和补集的关系若A⊆B,则A-B=BĀ。
四、集合论的重要定理1. 德摩根定理对于任意两个集合A和B,有以下两个等式成立:A∪B = AĀ∩BĀA∩B = AĀ∪BĀ2. 韦恩图定理对于任意三个集合A、B和C,有以下等式成立:A∪(B∩C) = (A∪B)∩(A∪C)A∩(B∪C) = (A∩B)∪(A∩C)3. 分配率对于任意三个集合A、B和C,有以下等式成立:A∪(B∩C) = (A∪B)∩(A∪C)A∩(B∪C) = (A∩B)∪(A∩C)以上定理是在集合论中非常重要的定理,需要通过具体的例题来进行理解和应用。
1.1.3 集合的基本运算(2)
教学目的:1、使学生进一步掌握并集、交集的运算。
2、使学生掌握补集、全集的概念,会求一个集合的补集。
教学重点:补集、全集的概念,求补集的运算。
教学难点:一个集合与另一个集合的补集的混合运算。
教学过程:
一、复习提问
1、A={x|x是小于9的正整数},B={1,2,3,4},C={4,5,6,7}
A∩B=____,A∩C=____,B∩C=____
A∩(B∪C)=____,A∪(B∩C)=____。
二、新课
1、引入
U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6}
相对于集合U来说,不属于集合A的元素有哪些?这些元素怎么表示?
2、全集与补集
{x∈Q|(x-2)(x2-3)=0}={2}
{x∈R|(x-2)(x2-3)=0}={2,3,-3}
对比两种结果,x在有理数范围和在实数范围内取值时,其结果是不一样的。
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(ubiverse set),通常记作U。
通常也把给定的集合作为全集。
对于一个集合A,由全集U中不属于集合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A的补集,记作A
即,A ={x|x ∈U ,且x ∉A}
用Venn 图表示如右图。
例8、设U ={x|x 是小于9的正整数},A ={1,2,3},B ={3,4,5,6},求A ,B
解:依题意,得:U ={1,2,3,4,5,6,7,8} A ={4,5,6,7,8}
B ={1,2,7,8}
例9、设全集U ={x|x 是三角形},A ={x|x 是锐角三角形},B ={x|x 是钝角三角 形},求A ∩B ,(A ∪B )。
解:根据三角形的分类,可知
A ∩
B =∅
A ∪
B ={x|x 是锐角三角形或钝角三角形}
(A ∪B )={x|x 是直角三角形}
3、练习:P12
4、5
4、作业:P13-14 8、11、12 B 组1
5、阅读与思考P14:集合中元素的个数
计数方法:card(A ∪B)=card(A)+card(B)-card(A ∩B)
补充练习:
(2008北京卷.理).已知全集U =R ,集合{}|23A x x =-≤≤,{}|14B x x x =<->或,那么集合()U
A B ð等于( ) A .{}|24x x -<≤ B .{}
|34x x x 或≤≥ C .{}|21x x -<-≤ D .{}
|13x x -≤≤ 答案:(D )。