1.2 子集、全集、补集(练习)(解析版)
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第2课时补集及综合应用知识点补集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,全集通常用U表示.2.补集状元随笔全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A ⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.[基础自测]1.设全集U=R,集合P={x|-2≤x〈3},则∁U P等于( )A.{x|x〈-2或x≥3}B.{x|x<-2或x〉3}C.{x|x≤-2或x>3} D.{x|x≤-2且x≥3}解析:由P={x|-2≤x〈3}得∁U P={x|x〈-2或x≥3}.答案:A2.设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=( )A.{1,2,5,6} B.{1}C.{2}D.{1,2,3,4}解析:∵∁U B={1,5,6},∴A∩(∁U B)={1,2}∩{1,5,6}={1}.答案:B3.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁(A∪B)等于( )UA.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0〈x<1}解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0〈x<1}.故选D。
答案:D4.已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁A)∩B=________.U解析:先计算∁U A,再计算(∁U A)∩B.∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁U A={6,8}.∴(∁U A)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.答案:{6,8}题型一补集的运算[教材P18例5]例1 已知A=(-1,+∞),B=(-∞,2],求∁R A,∁R B.【解析】在数轴上表示出A和B,如图所示.由图可知∁R A=(-∞,-1],∁R B=(2,+∞).教材反思求补集的原则和方法(1)一个基本原则.求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.(2)两种求解方法:①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.跟踪训练1 (1)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=( )A.∅B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}(2)设全集为R,集合A={x|0〈x〈2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A。
1.2子集、全集、补集中等生刷基础题组一子集的概念1.(2020江苏扬州大学附属中学高一期中)已知集合A={x|x≥-1},则下列正确的是()A.0⊆AB.{0}∈AC.⌀∈AD.{0}⊆A2.(2019陕西汉中勉县高一期中)若集合A={x|x为正方形},B={x|x为矩形},C= {x|x为平行四边形},D={x|x为梯形},则下列关系中不正确的是()A.A⊆BB.B⊆CC.C⊆DD.A⊆C3.(2020江苏泰兴中学高一月考)已知集合A={0,2,3},B={x|x=ab,a,b∈A},则B 的子集的个数是()A.10B.12C.14D.164.(2020江苏南京六合高一期中)已知集合A={x|x2-4x+3=0,x∈R},B={x|-1<x<5,x ∈N},则满足A⊆C⊆B的集合C的个数是.题组二真子集的概念5.(2020江苏泰兴黄桥中学高一月考)已知集合C={(x,y)|y=x},集合},则下列正确的是()D={(x,x)|{2x-x=1x+4x=5A.C=DB.C⊆DC.C⫋DD.D⫋C6.(2020江苏常熟中学高一月考)若集合M={x∈N|x≤2},则M的真子集有()A.3个B.4个C.7个D.8个7.能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是()题组三 全集与补集的概念8.(2020江苏常州前黄高级中学高一月考)已知全集U ={1,2,3,4,5,6},集合A ={2,3,4,5,6},则∁U A = ( )A.⌀B.{1,3}C.{4,5,6}D.{1}9.(2020江苏南京江宁高级中学高一月考)已知全集U =R,集合A ={x |x <-2或x >2},则∁U A =( )A.{x |-2<x <2}B.{x |x <-2或x >2}C.{x |-2≤x ≤2}D.{x |x <-2或x ≥2}10.(2020江苏南京江浦高级中学高一月考)设全集A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0},若1∉∁A B ,则B 等于( )A.{1,-3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}11.不等式组{3x -1≥0,4x -8<0的解集为A ,U =R,试求A 及∁U A ,并把它们分别表示在数轴上.题组四 集合关系中的参数问题12.(2020江苏南京师范大学附属中学高一月考)已知集合A ={x |x =x 2},B ={1,m ,2},若A ⊆B ,则实数m 的值为( )A.2B.0C.0或2D.113.(2020江苏南京田家炳高级中学高一月考)设集合A={3,m,m-1},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数m的值为()A.4B.5C.6D.5或614.(2020江苏无锡锡山高级中学高一月考)已知集合A={x|-1≤x≤3},B={y|y=x2,x∈A},C={y|y=2x+a,x∈A},若C⊆B,则实数a的取值范围为.15.已知集合A={x|x2-4=0},集合B={x|ax-2=0},若B⊆A,求实数a的取值集合.尖子生练素养题组一子集、全集、补集1.(多选)(2020江苏无锡怀仁中学高一月考,)已知A⊆B,A⊆C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},则A可以是()A.{1,8}B.{2,3}C.{1}D.{2}2.(2020江苏南京外国语学校高一月考,)集合A={x|4-|2x-1|∈N*},则A的非空真子集的个数是()A.62B.126C.254D.5103.()集合M={x|x=5k-2,k∈Z},P={x|x=5n+3,n∈Z},S={x|x=10m+3,m∈Z}之间的关系是 ()A.S⫋P⫋MB.S=P⫋MC.S⫋P=MD.P=M⫋S4.(多选)(2020江苏南京师范大学苏州实验学校高一开学考试,)下列说法中不正确的是()A.集合{x|x<1,x∈N}为无限集B.方程(x-1)2(x-2)=0的解构成的集合的所有子集共四个C.{(x,y)|x+y=1}={y|x-y=-1}D.{y|y=2n,n∈Z}⊆{x|x=4k,k∈Z}5.(2020湖南长沙长郡中学高一上期中,)若规定集合M={a1,a2,…,a n}(n∈N*)的子集N={x x1,x x2,…,x xx}(m∈N*)为M的第k个子集,其中k=2x1-1+2x2-1+⋯+2x x-1,例如P={a1,a3}是M的第5个子集,则M的第25个子集是.题组二集合关系中的参数问题6.(2019江苏扬州宝应中学高一期中,)设集合A={-1,1},集合B={x|x2-2ax+1=0},若B≠⌀,B⊆A,则a= ()A.-1B.0C.1D.±17.(多选)(2020江苏宜兴中学高一月考,)已知集合A={-5,2},B={x|mx=1},若B⊆A,则实数m的值可以为()A.-15B.12C.−12D.08.(多选)(2020福建龙岩武平第一中学高一月考,)已知集合A={x|1<x<2},B={x|2a-3<x<a-2},下列说法正确的是()A.不存在实数a使得A=BB.当a=4时,A⊆BC.当0≤a≤4时,B⊆AD.存在实数a使得B⊆A9.(2020江苏扬州江都大桥高级中学高一月考,)已知全集U=R,集合A={x|x>2或x<1},B={x|x-a≤0},若∁U B⊆A,则实数a的取值范围是.10.(2020江苏徐州第三中学高一月考,)设集合U={-2,1,2,3},A={x|2x2-2},若∁U A=B,则b=.5x+2=0},B={3x,xx11.(2019江苏常州高一月考,)设集合A={x|x2-x-2=0},B={x|ax2+x+2=0},若B⊆A,求实数a的取值范围.12.(2020广西玉林高级中学高一期中,)设集合A={x|x2-1=0},集合B={x|x2-ax+b=0,x∈R},且B≠⌀.(1)若B⊆A,求实数a,b的值;(2)若A⊆C,且集合C={-1,2m+1,m2},求实数m的值.答案全解全析1.2子集、全集、补集中等生刷基础1.D对于选项A,0∈A,故A错误;对于选项B、D,{0}⊆A,故B错误,D正确;对于选项C,空集是任何集合的子集,即⌀⊆A,故C错误.故选D.警示元素与集合之间是“属于”或“不属于”的关系,用符号“∈”或“∉”来表示;集合与集合之间是“包含”或“不包含”的关系,用符号“⊆”或“⊈”来表示.2.C正方形一定是矩形,所以选项A中关系正确;矩形一定是平行四边形,所以选项B中关系正确;梯形不是平行四边形,平行四边形也不是梯形,所以选项C中关系不正确;正方形一定是平行四边形,所以选项D中关系正确.故选C.3.D易知B={x|x=ab,a,b∈A}={0,4,6,9}.因此B的子集的个数是24=16.故选D.4.答案8解析 由x 2-4x +3=(x -3)(x -1)=0,解得x =1或x =3,所以A ={1,3}.易得B ={0,1,2,3,4}.由于A ⊆C ⊆B ,所以C 中元素必有1,3,还可有0,2,4,所以满足条件的集合C 的个数是8.5.D 因为D ={(x ,x )|{2x -x =1x +4x =5}={(1,1)},C ={(x ,y )|y =x },所以D ⫋C.故选D.6.C 根据题意,集合M ={x ∈N|x ≤2}={0,1,2},则其真子集的个数为23-1=7.故选C.规律总结 含有n 个元素的集合有2n 个子集,(2n -1)个真子集,(2n -1)个非空子集,(2n -2)个非空真子集.7.B 由x 2-x =0得x =1或x =0,故N ={0,1},易得N ⫋M ,其对应的Venn 图如选项B 所示.8.D 因为全集U ={1,2,3,4,5,6},集合A ={2,3,4,5,6},所以∁U A ={1}.故选D. 9.C 已知全集U =R,集合A ={x |x <-2或x >2},所以∁U A ={x |-2≤x ≤2}.故选C. 10.C 因为1∉∁A B ,所以1∈B ,所以1-4+m =0,即m =3,所以B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}. 故选C.11.解析 由{3x -1≥0,4x -8<0,得{x ≥13,x <2,故A ={x |13≤x <2},所以∁U A ={x |x <13或x ≥2}.集合A 及∁U A 在数轴上表示如下:12.B 集合A ={x |x =x 2}={0,1}.因为A ⊆B ,所以m =0.故选B. 13.B 由∁A B ={5},B ={3,4},得4,5∈A , 又A ={3,m ,m -1},m -1<m ,所以m =5.故选B.14.答案 {a |2≤a ≤3}解析 因为A ={x |-1≤x ≤3},所以B ={y |y =x 2,x ∈A }={y |0≤y ≤9},C ={y |y =2x +a ,x ∈A }={y |-2+a ≤y ≤6+a }.又C ⊆B ,C ≠⌀,所以{-2+x ≥0,6+x ≤9,解得2≤a ≤3.所以实数a 的取值范围为{a |2≤a ≤3}.15.解析 解方程x 2-4=0,得x =±2,则集合A ={-2,2}. ①当a =0时,B =⌀⊆A ,符合题意;②当a ≠0时,B ={x |ax -2=0}={2x },∵B ⊆A ,∴2x =−2或2x =2,解得a =-1或a =1.综上,实数a 的取值集合为{0,-1,1}.警示 由于空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以在遇到“A ⊆B ”或“A ⫋B ”时,一定要注意分A =⌀和A ≠⌀两种情况讨论,不能忽略A =⌀的情形.尖子生练素养1.AC ∵A ⊆B ,A ⊆C ,B ={2,0,1,8},C ={1,9,3,8},∴A ⊆{1,8}. 结合选项可知A,C 均满足题意.2.B ∵A ={x |4-|2x -1|∈N *},∴x =2或x =32或x =1或x =12或x =0或x =−12或x =-1,∴A ={2,32,1,12,0,-12,-1},∴A 的非空真子集的个数是27-2=126.故选B.3.C ∵M ={x |x =5k -2,k ∈Z},P ={x |x =5n +3,n ∈Z},S ={x |x =10m +3,m ∈Z},∴M ={…,-7,-2,3,8,13,18,…},P ={…,-7,-2,3,8,13,18,…},S ={…,-7,3,13,23,…},∴S ⫋P =M.故选C .4.ACD 集合{x |x <1,x ∈N}={0},不是无限集,故A 中说法不正确;方程(x -1)2(x -2)=0的解构成的集合为{1,2},所有子集为⌀,{1},{2},{1,2},共四个,故B 中说法正确;因为{(x ,y )|x +y =1}是点集,{y |x -y =-1}是数集,所以它们不相等,故C 中说法不正确;因为{y |y =2n ,n ∈Z}={…,-8,-6,-4,-2,0,2,4,6,8,…},{x |x =4k ,k ∈Z}={…,-8,-4,0,4,8,…},所以{y |y =2n ,n ∈Z}⊇{x |x =4k ,k ∈Z},故D 中说法不正确. 故选ACD. 5.答案 {a 1,a 4,a 5}解析 因为N ={x x 1,x x 2,…,x x x }(m ∈N *)为M 的第k 个子集,且k =2x 1-1+2x 2-1+⋯+2x x -1,25=20+23+24=21-1+24-1+25-1, 所以M 的第25个子集是{a 1,a 4,a 5}.6.D 当B ={-1}时,方程x 2-2ax +1=0有两个相等的实数根-1,得a =-1; 当B ={1}时,方程x 2-2ax +1=0有两个相等的实数根1,得a =1; 当B ={-1,1}时,{2+2x =0,2-2x =0,无解.综上,a =±1.7.ABD 当m =0时,B =⌀,满足题意;当m ≠0时,由B ⊆A ,得2∈B 或-5∈B ,则2m =1或-5m =1,解得m =12或x =−15.综上,m 的值为0或12或−15.故选ABD.8.AD 选项A 中,由集合相等的概念可得{2x -3=1,x -2=2,此方程组无解,故不存在实数a 使得集合A =B ,故A 正确.选项B 中,当a =4时,B =⌀,不满足A ⊆B ,故B 错误.选项C 、D 中,当2a -3≥a -2,即a ≥1时,B =⌀,满足B ⊆A ;当a <1时,要使B ⊆A ,需满足{2x -3≥1,x -2≤2,解得2≤a ≤4,不满足a <1,故实数a 不存在.故当a ≥1时,B ⊆A ,故C 错误,D 正确. 故选AD .9.答案 {a |a ≥2}解析 ∵B ={x |x -a ≤0}={x |x ≤a }, ∴∁U B ={x |x >a }.∵集合A ={x |x >2或x <1},∁U B ⊆A , ∴a ≥2.∴实数a 的取值范围是{a |a ≥2}. 10.答案 -2解析 因为U ={-2,12,2,3},A ={x |2x 2-5x +2=0}={12,2},∁U A =B ,所以B ={-2,3},所以3a =3,xx=-2,所以a =1,b =-2.11.解析 由x 2-x -2=0得(x +1)(x -2)=0,解得x =-1或x =2,故A ={-1,2}. ∵B ⊆A ,∴B =⌀或{-1}或{2}或{-1,2}. ①当B =⌀时,a ≠0且Δ=1-8a <0,解得a >18;②当B ={-1}时,a ≠0,且{x =1-8x =0,x -1+2=0,即{x =18,x =-1,无解; ③当B ={2}时,a ≠0,且{x =1-8x =0,x ×22+2+2=0,即{x =18,x =-1,无解; ④当B ={-1,2}时,a ≠0, 且{ x =1-8x >0,-1+2=-1x ,-1×2=2x,解得a =-1.综上,实数a 的取值范围是a =-1或a >18.12.解析 (1)A ={x |x 2-1=0}={-1,1}. 分以下三种情况讨论:①当B ={-1}时,由根与系数的关系得{x =-1+(-1)=-2,x =(-1)2=1;②当B ={1}时,由根与系数的关系得{x =1+1=2,x =12=1;11 ③当B ={-1,1}时,由根与系数的关系得{x =1+(-1)=0,x =1×(-1)=-1.综上,a =-2,b =1或a =2,b =1或a =0,b =-1.(2)∵A ⊆C ,且A ={-1,1},C ={-1,2m +1,m 2},∴2m +1=1或m 2=1,解得m =0或m =±1. 当m =0时,C ={-1,1,0},满足集合中元素的互异性,符合题意;当m =-1时,2m +1=-1,不满足集合中元素的互异性,舍去;当m =1时,C ={-1,3,1},满足集合中元素的互异性,符合题意.综上所述,m =0或m =1.。
高中数学子集、全集、补集练习题(附解析)数学必修1(苏教版)1.2 子集、全集、补集若一个小公司的财产和职员差不多上某个大公司的财产和职员,那么那个小公司叫做那个大公司的子公司.同样关于一个集合A中的所有元素差不多上集合B的元素,那么我们如何给A、B之间建立一个确切的关系呢?基础巩固1.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|-1<x<1},则()A.A?B B.B?AC.A=B D.AB=解析:直截了当判定集合间的关系.∵A={x-1<x<2},B={x-1<x<1},B A.答案:B2.设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,5},则UM=()A.{2,4,6} B.{1,3,5}C.{1,2,4} D.U解析:UM={2,4,6}.答案:A3.已知集合U=R,集合M={x |x2-40},则UM=()A.{x|-22}B.{x|-22}C.{x|x-2或x2}D.{x|x-2或x2}解析:∵M={x|x2-40}={x|-22},UM={x|x-2或x2}.答案:C4.设集合A={x||x-a|1,xR},B={x||x-b|2,xR},若AB,则实数a、b必满足()A.|a+b| B.|a+b|3C.|a-b| D.|a-b|3解析:A={x|a-1a+1},B={x|xb-2或xb+2},∵AB,a+1b-2或a-1b+2,即a-b-3或a-b3,即|a-b|3.答案:D5.下列命题正确的序号为________.①空集无子集;②任何一个集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④U(UA)=A.解析:空集只有它本身一个子集,它没有真子集,而一个集合的补集的补集是它本身.答案:④6.若全集U={xR|x24},A={xR||x+1|1},则UA=________.解析:U={x|-22},A={x|-20},UA={x|02}.答案:{x|02}7.集合A={x|-35},B={x|a+14a+1},若B?A,则实数a的取值范畴是________.解析:分B=和B两种情形.答案:{a|a1}8.已知集合A={x|ax2-5x+6=0},若A中元素至少有一个,则a 的取值范畴是________.解析:若a=0,则A=65符合要求;若a0,则=25-24aa2524.答案:aa2524能力提升9.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|05,xN},则满足条件AC B的集合C的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个解析:∵A={1,2},B={1,2,3,4,},C中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,即22=4个.答案:D10.已知集合P={x|x2=1},集合Q={x|ax=1},若QP,那么a的值是()A.1 B.-1C.1或-1 D.0,1或-1解析:P={-1,1},QP,则有Q=或Q={-1}或Q={1}三种情形.答案:D11.设U={0,1,2,3},A={xU|x2+mx=0}.若UA={1,2},则实数m =________.解析:∵UA={1,2},A={0,3},故m=-3.答案:-312.已知:A={1,2,3},B={1,2},定义某种运算:A*B={x|x=x1+x 2,x1A,x2B},则A*B中最大的元素是________,集合A*B的所有子集的个数为________.解析:A*B={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16个.答案:516个13.设A={1,3,a},B={1,a2-a+1},若B?A,则a的值为_____ ___.答案:-1或214.含有三个实数的集合可表示为a,ba,1,也可表示为{a2,a+b,0}.求a+a2+a3+…+a2021+a2021的值.解析:由题可知a0,b=0,即{a,0,1}={a2,a,0},因此a2=1a=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+a2+a3+…+a2021+a2021=0.15.已知集合M=xx=m+16,mZ,N=xx=n2-13,nZ,P=xx=p2+16,pZ,试探求集合M、N、P之间的关系.解析:m+16=16(6m+1),n2-13=16(3n-2)=16[3(n-1)+1],P2+16=16(3P+1),N=P.而6m+1=32m+1,M N=P.16.已知集合A={x|-25},B={x|m+12m-1},若BA,求实数M 的取值范畴.解析:①若B=,则应有m+12m-1,即m2.②若B,则m+12m-1,m+1-2,2m-123.综上即得m的取值范畴是{m|m3}.17.已知集合A={x|x2-2x-3=0},B={x|ax-1=0},若B?A,求a 的值.解析:A={x|x2-2x-3=0}={-1,3},若a=0,则B=,满足B?A.若a0,则B=1a.由B?A,可知1a=-1或1a=3,即a=-1或a=13.综上可知:a的值为0,-1,13.18.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0},若B A,求实数a的取值范畴.解析:因为A={-4,0},因此分两类来解决问题:(1)当A=B时,得B={-4,0}.由此可得0和-4是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的两个根,故-2a+1=-4,a2-1=0.解得a=1.(2)当B?A时,则又能够分为:①若B时,则B={0}或B={-4},要练说,得练听。
子集、全集、补集基础训练1.下列六个关系式中正确的个数为( )①{}{}b a b a ,,⊆ ②{}{}a b b a ,,= ③φ{0} ④0∈{0} ⑤φ∈{0} ⑥φ={0},A .6个B .5个C .4个D .3个2.已知M ={}R x x x y y ∈--=,122,P ={}42≤≤-x x ,则集合M 与P 的关系是( )A .M =PB .P ∈MC .M PD .P M3.若集合A ={1,3,x },B ={2x ,1}且B ⊆A ,则满足条件的实数x 的个数是( )A .1B .2C .3D .4 4.设全集I (I ≠φ),M =I K ,K =I P ,则集合M 与P 的关系是( )A .M =I PB .M PC .P MD .M =P5.已知集合M =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z x m x x ,61,N =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-=Z x n x x ,312,P =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z p p x x ,612,则M 、N 、P 满足关系是( )A .M =N PB .M N =PC .M NP D .N P =M6.已知集合P ={1,2,3,4},Q ={}P x x y y ∈+=,1,那么集合M ={3,4,5}与Q 的关系是( )A .M QB .M ⊄QC .Q ⊆MD .Q =M7.若集合A 满足{b a ,}⊆A{e d c b a ,,,.,}时,集合A 的可能形式用列举法表示为 .8.设全集I ={2,3,5},A ={2,5-a },I A ={5},则a 的值是 . 三、解答题9.设集合A ={y x ,},B ={2,x 2},且A =B ,求实数y x ,的值.10.已知集合A ={}41<≤x x ,B ={}a x x <,若A B ,求实数a 的取值集合.11.已知集合P ={}062=-+x x x ,S ={}01=+ax x ,若S ⊆P ,求实数a 的取值集合.12.集合A ={}+∈+=N n n a a ,12,B ={}+∈+-=N k k k a a ,542,试判断集合A 、B 之间的关系.13.已知R b a ∈,,集合A ={2,4,952+-x x },B ={3,a ax x ++2},C ={1,3)1(2-++x a x }, (1)求使A ={2,3,4)时的x 值; (2)求使2∈B ,B A 时的a ,x 值; (2)求使B =C 时的a ,x 值.综合训练1.已知M ={}x y y x =),(,N ={}0,),(≥=y x y y x ,那么( )A .N MB .N ⊆MC .M =ND .M N 2.集合A ={}R x x x x ∈=--,0122的所有子集的个数为( )A .4B .3C .2D .1 3.已知集合A ={}0332=++∈x x R x ,B ={}0652=+-∈x x R x ,A ⊆P D ,求满足条件的集合P .4.已知集合I ={}23,4,2a -;P ={}2,22+-a a,I P ≠{一1},求由a 的值构成的集合.5.设S ={x x 是四边相等或有三个内角是直角的四边形},A ={x x 是正方形},P ={x x 是三个内角是直角的四边形},求SP 及PA .6.已知A ={0,1},且B ={A x x ⊆},求B .7.已知全集U ={2,3,322-+a a },A ={b ,2},UA ={5},求实数a 和b 的值.8.已知集合A ={}R x a x ax x ∈=++,,0122至多只有一个真子集,求实数a 的取值范围.9.已知全集U ={6,4),1)(2(,1---a a a }. (1)若U(UB )={0,1},求实数a 的值; (2)若U (U A )={3,4},求实数a 的值.10.集合S ={e d c b a ,,,,},包含{b a , }的S 的子集共有( )A .2个B .3个C .5个D .8个 11.设集合M =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k x x ,412,N =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k x x ,214,则( ) A .M =N B .M N C .N M D .M ∩N =φ12.已知集合A ={}52≤≤-x x ,B ={}121-≤≤+m x m x 满足B ⊆A ,求实数m 的取值范围.13.设q px x x f ++=2)(,A ={})(x f x x =,B ={})]([x f f x x =.(1)求证:A ⊆B ;(2)如果A ={一1,3},求B .是否存在?若存在,求出x ;若不存在,请说明理由.2.求集合M ={1,2,3}的所有非空子集中各元素之和,若M ={1,2,3,4}呢?你能按此方法大胆尝试探索,发现一般规律,得出一个具有一般规律的结论吗?3.设A ,B 是两个非空集合,定义A 与B 的差集为A -B ={}B x A x x ∉∈且. (1)试举出两个数集A ,B ,求它们的差集; '(2)差集A -B 与B -A 是否一定相等,试说明你的理由.4.已知集合M ={}12=x x 与集合N ={}1=ax x ,若N M ,则实数a 的所有可能的取值的个数是( )A .0B .1C .2D .35.在一次国际学术会议上,k 个科学家共使用P 种不同的语言,如果任何两个科学家都至少使用一种共同的语言,但没有任何两个科学家使用的语言完全相同,求证:12-≤p k .是否存在?若存在,求出x ;若不存在,请说明理由.2.定义满足如果a ∈A,b ∈A ,那么a ±b ∈A ,且a b ∈A ,且ba∈A 的集合A 为“闭集”, N,Z,Q,R 是否为闭集?3.已知集合A=⎭⎬⎫⎩⎨⎧++++11,1122x x x x ,B=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-++-121,12122x x x x ,若A=B ,求实数x .4.已知三条抛物线3442+-+=a x x y ,122+--=a x x y ,222+++=a x x y 中至少有一条与x 轴相交,求实数a 的取值范围.5.设关于x 的不等式2)1(2)1(22-≤+-a a x 和0)13(2)1(32≤+++-a x a x )(R a ∈的解集依次为A 、B ,求使B A ⊆的实数a 的取值范围.6.如图,过点F (0,1)的直线y =kx +b 与抛物线214y x =交于M (x 1,y 1)和N (x 2,y 2)两点(其中x 1<0,x 2<0). (1)求b 的值. (2)求x 1•x 2的值(3)分别过M 、N 作直线l :y =-1的垂线,垂足分别是M 1、N 1,判断△M 1FN 1的形状,并证明你的结论.(4)对于过点F 的任意直线MN ,是否存在一条定直线m ,使m 与以MN 为直径的圆相切.如果有,请法度出这条直线m 的解析式;如果没有,请说明理由.。
子集、全集、补集练习1.已知集合M={(x,y)|x+y<0且xy>0},集合P={(x,y)|x<0且y<0},则集合M与P的关系是________.2.已知集合{2x,x2-x}有且只有4个子集,则实数x的取值范围是________.3.集合{x∈N|x=5-2n,n∈N}的真子集的个数是________.4.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则M与P的关系是________.5.已知全集U=Z,A={x|x=2k,k∈Z},则U A=________.6.设A,B为两个集合,下列四种说法:①A B对任意x∈A,有x B;②A B A和B无公共元素;③A B A B;④A B存在x∈A,使得x B.其中正确的是__________.7.设集合A={x|-2<x<2},B={x|x≥a},且A B,则实数a的取值范围是________.8.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1A,且k+1A,那么称k 是A的一个“孤立元”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合有________个.9.设全集U={2,4,-(a-3)2},A={2,a2-a+2},若U A={-1},试求实数a的值.10.已知非空集合P满足:①P{1,2,3,4,5},②若a∈P,则(6-a)∈P,符合上述条件的非空集合P有多少个?写出这些集合来.11.集合P={x|x2-3x+b=0,x∈R},Q={x|(x+1)(x2+3x-4)=0,x∈R}.(1)若b=4,存在集合M使得P M Q,求出这样的集合M.(2)P能否成为Q的一个子集?若能,求b的值或取值范围;若不能,请说明理由.参考答案1.答案:M =P2.答案:{x |x ≠0,且x ≠3,x ∈R }3.答案:74.答案:M P5.答案:{x |x =2k +1,k ∈Z }6.答案:④7.答案:{a |a ≤-2}8.答案:69.解:由条件得-(a -3)2=-1,解之,得a =2或4.当a =2时,a 2-a +2=4∈U ,成立;当a =4时,a 2-a +2=14U ,不合题意.综上所述,a =2.10.分析:若1∈P ,则6-1=5∈P ,故1,5这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若2∈P ,则6-2=4∈P ,故2,4这两个元素必须同时属于P 或同时不属于P ;若3∈P ,则6-3=3∈P ,故3这个元素属于P 或不属于P .解:符合条件的非空集合P 有:{1,5},{2,4},{3},{1,3,5},{2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.11.解:(1)当b =4时,方程x 2-3x +b =0的判别式Δ=(-3)2-4×1×4<0,故P =,且Q ={-4,-1,1},由已知M 应是一个非空集合,且是Q 的一个真子集,用列举法可得这样的集合M 共有6个,分别为{-4},{-1},{1},{-4,-1},{-4,1},{-1,1}.(2)①当P =时,P 显然是Q 的一个子集,此时Δ=9-4b <0,∴b >.94②当P ≠时,Q ={-4,-1,1},可以通过假设存在性成立,逐一验证来判断b 的取值.即,若当-1∈P 时,(-1)2-3×(-1)+b =0,b =-4,此时x 2-3x -4=0,得x 1=-1,x 2=4.∵4Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若-4∈P 时,(-4)2-3×(-4)+b =0,得b =-28,此时由x 2-3x -28=0,得x 1=-4,x 2=7,∵7Q ,∴P 不是Q 的一个子集.若1∈P 时,12-3×1+b =0,b =2,此时由x 2-3x +2=0得x 1=1,x 2=2.∵2Q ,∴P 不是Q 的一个子集.综上,满足题意的b 的取值范围是.94b b ⎧⎫>⎨⎬⎭⎩。
1.2 子集、全集、补集
【基础练习】
1. 已知集合{|A x x =是平行四边形},{|B x x =是矩形},{|C x x =是正方形},{|D x x =是菱形},
则( )
A .A
B ⊆
B .
C B ⊆ C .
D C ⊆ D .A D ⊆ 【答案】B
【解析】因为菱形是平行四边形的特殊情形,所以D A ⊆,矩形与正方形是平行四边形的特殊情形,所以B A ⊆ C A ⊆,正方形是矩形,所以C B ⊆.
故选B .
2.集合2{|440}x x x -+=的子集个数为( )
A .4
B .2
C .1
D .0
【答案】B
【解析】由题意,求得{}2{|440}2x x x -+==,即可求解集合子集的个数,得到答案. 3.满足{}{}1123A ⊆⊆,
,的集合A 的个数是( ) A .2
B .3
C .4
D .8 【答案】C
【解析】由条件{}1A ⊆⊆{1,2,3},根据集合的子集的概念与运算,即可求解.
4.设集合{}12M x x =-≤<,{}0N x x k =-≤,若M N ,则k 的取值范围是( ) A .k 2≤ B .k ≥-1 C .1k >- D .2k ≥
【答案】D
【解析】由M N ⊆,则说明集合M 是集合N 的子集,即集合M 中任意元素都是集合N 中的元素,即2k ≥即可.
5(多选题)已知集合(){},0,0,,M x y x y xy x y =
+<>∈R ,(){},0,0,,N x y x y x y =<<∈R ,那么( ) A .M N ⊆
B .M N ⊇
C .M N
D .M N
【答案】ABC
【解析】若0x <,0y <,则0x y +<,0xy >,故N M ⊆.
若0x y +<,0xy >,则x 与y 同号且为负,即0x <,0y <,故M N ⊆,所以M N ,
故选ABC.
6.已知集合{}0,1,2A =,则集合A 的真子集共有 个.
【答案】7
【解析】集合含有3个元素,则子集个数为328=,真子集有7个 7.集合{|24},{|2}A x x B x x a =<<=<<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是________.
【答案】[)4,+∞
【解析】因为{|24},{|2}A x x B x x a =<<=<<,若A B ⊆,所以4a ≥,
故a 的取值范围是[)4,+∞.
8.若集合{2,3}A =,{1,2,3,4}B =,则满足A M B 的集合M 的个数是________.
【答案】2 【解析】集合{2,3}A =,{1,2,3,4}B =,且A M B ,
∴{1,2,3}M =或{2,3,4}M =,
∴满足条件的集合M 的个数是2.
9.已知{0,1,2,3},{0,2,4,5},,A B C A C B ==⊆⊆,写出符合条件的所有集合C .
【答案】,{0},{2},{0,2}∅
10.已知集合{}34A x x =-≤≤,{}
211B x m x m =-<<+,且B A ⊆,求实数m 的取值范围.
【答案】{|1}m m ≥-
【解析】∵B A ⊆,
∵当B =∅时,211m m -≥+,即2m ≥, 当B ≠∅时,213142m m m -≥-⎧⎪+≤⎨⎪<⎩
,解得12m -≤<,
综上所述,m 的取值范围是{|1}m m ≥-.
【能力提升】
11.设a ,b ∈R ,若集合{1,,}0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭
,则20202020a b +=_______.
【答案】2 【解析】由{1,,}0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭
易知0a ≠,1a ≠ 由两个集合相等定义可知
若10b a b =⎧⎨+=⎩
,得1a =-,经验证,符合题意; 若0
1b a a b +=⎧=⎪⎨⎪⎩,由于0a ≠,则方程组无解
综上可知,1a =-,1b =,故2020202020202020(1)12a
b +=-+=.
故答案为2 12.已知集合{}{}01
2a b c =,,,,,且下列三个关系:∵2a ≠;∵2b =;∵0c ≠有且只有一个正确,则10010a b c ++等于__________.
【答案】201
【解析】
已知集合{a ,b ,c }={1,2,3},且下列三个关系:∵a ≠3;∵b =3;∵c ≠1有且只有一个正确, 若∵正确,则c =1,a =2,b =2不成立,若∵正确,则b =3,c =1,a =3不成立,
若∵正确,则a =3,b =1,c =2,即有100a +10b +c =312.
故答案为312.。