高考数学(第01期)小题精练系列专题01集合理(含解析)
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高考数学一轮总复习:第一章集合与简易逻辑第1课时集合1.下列各组集合中表示同一集合的是( )A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={2,3},N={3,2}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={2,3},N={(2,3)}答案 B2.若A={0,1,2,3},B={x|x=3a,a∈A},则A∩B=( ) A.{1,2} B.{0,1}C.{0,3} D.{3}答案 C解析B={x|x=3a,a∈A}={0,3,6,9},所以A∩B={0,3}.3.设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=( ) A.[0,1] B.(0,1]C.[0,1) D.(-∞,1]答案 A解析集合M={0,1},集合N={x|0<x≤1},M∪N={x|0≤x≤1},所以M∪N=[0,1].4.若A={x|x2-2x<0},B={x|1x≤1},则A∩B=( )A.(0,1) B.(0,2) C.(1,2) D.[1,2) 答案 D解析因为A={x|x2-2x<0}={x|0<x<2},B={x|1x≤1}={x|x≥1或x<0},所以A∩B={x|1≤x<2}.5.已知m∈A,n∈B,且集合A={x|x=2a,a∈Z},B={x|x=2b+1,b∈Z},C={x|x=4c+1,c∈Z},则有( )A.m+n∈A B.m+n∈BC.m+n∈C D.m+n不属于A,B,C中任意一个集合答案 B解析∵m∈A,∴设m=2a1,a1∈Z,又n∈B,∴设n=2b1+1,b1∈Z,∴m+n=2(a1+b1)+1,而a1+b1∈Z,∴m+n∈B,故选B.6.已知集合A={x∈N|πx<16},B={x|x2-5x+4<0},则A∩(∁R B)的真子集的个数为( )A.1 B.3C.4 D.7答案 B解析因为A={x∈N|πx<16}={0,1,2},B={x|x2-5x+4<0}={x|1<x<4},故∁R B={x|x≤1或x≥4},故A∩(∁R B)={0,1},故A∩(∁R B)的真子集的个数为22-1=3,故选B.7.设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B=( ) A.[0,2] B.(1,3)C.[1,3) D.(1,4)答案 C解析|x-1|<2⇔-2<x-1<2,故-1<x<3,即集合A=(-1,3).根据指数函数的性质,可得集合B=[1,4].所以A∩B=[1,3).8.已知实数集R,集合A={x|log2x<1},B={x∈Z|x2+4≤5x},则(∁R A)∩B =( )A.[2,4] B.{2,3,4}C.{1,2,3,4} D.[1,4]答案 B解析由log2x<1,解得0<x<2,故A=(0,2),故∁R A=(-∞,0]∪[2,+∞),由x2+4≤5x,即x2-5x+4≤0,解得1≤x≤4,又x∈Z,所以B={1,2,3,4}.故(∁R A)∩B={2,3,4}.故选B.9.若全集U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x-1≥0},则A∩(∁UB)=( )A.{x|1<x<2} B.{x|0<x≤1}C.{x|0<x<1} D.{x|1≤x<2}答案 C解析由题意知,A={x|0<x<2},B={x|x≥1},∁UB={x|x<1},所以A∩(∁UB)={x|0<x<1}.10.已知全集U为R,集合A={x|x2<16},B={x|y=log3(x-4)},则下列关系正确的是( )A.A∪B=R B.A∪(∁UB)=RC.(∁U A)∪B=R D.A∩(∁UB)=A答案 D解析因为A={x|-4<x<4},B={x|x>4},所以∁UB={x|x≤4},所以A∩(∁UB)=A,故选D.11.已知集合A={x|x>2},B={x|x<2m,m∈R}且A⊆∁R B,那么m的值可以是( )A.1 B.2C.3 D.4答案 A解析由B={x|x<2m,m∈R},得∁R B={x|x≥2m,m∈R}.因为A⊆∁R B,所以2m≤2,m≤1,故选A.12.已知集合A={x|1<x<k},集合B={y|y=2x-5,x∈A},若A∩B={x|1<x<2},则实数k的值为( )A.5 B.4.5C.2 D.3.5答案 D解析B=(-3,2k-5),由A∩B={x|1<x<2},知k=2或2k-5=2,因为k=2时,2k-5=-1,A∩B=∅,不合题意,所以k=3.5,故选D.13.已知函数f(x)的图像如图所示,设集合A={x|f(x)>0},B={x|x2<4},则A∩B=( )A.(-2,-1)∪(0,2) B.(-1,1)C .(-2,-1)∪(1,2)D .(-∞,3)答案 C解析 由题意可得A =(-∞,-1)∪(1,3),B =(-2,2),所以A∩B=(-2,-1)∪(1,2).14. 集合A ={0,|x|},B ={1,0,-1},若A ⊆B ,则A∩B=________,A ∪B =________,∁B A =________.答案 {0,1} {1,0,-1} {-1}解析 因为A ⊆B ,所以|x|∈B,又|x|≥0,结合集合中元素的互异性,知|x|=1,因此A ={0,1},则A∩B={0,1},A ∪B ={1,0,-1},∁B A ={-1}.15.设全集U =A∪B={x∈N *|lgx<1},若A∩(∁U B)={m|m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =________.答案 {2,4,6,8}解析 U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B)={1,3,5,7,9},∴B ={2,4,6,8}.16. 已知集合A ={x|log 2x<1},B ={x|0<x<c},(c>0).若A∪B=B ,则c 的取值范围是________.答案 [2,+∞)解析 A ={x|0<x<2},由数轴分析可得c≥2.17.已知集合P ={x|a +1≤x≤2a+1},Q ={x|x 2-3x≤10}. (1)若a =3,求(∁R P )∩Q;(2)若P∪Q=Q ,求实数a 的取值范围. 答案 (1){x|-2≤x<4} (2)(-∞,2]解析 (1)因为a =3,所以P ={x|4≤x≤7},∁R P ={x|x<4或x>7}.又Q ={x|x 2-3x -10≤0}={x|-2≤x≤5},所以(∁R P )∩Q={x|x<4或x>7}∩{x|-2≤x≤5}={x|-2≤x<4}.(2)由P∪Q=Q ,得P ⊆Q.当P≠∅时,有⎩⎨⎧a +1≥-2,2a +1≤5,2a +1≥a+1,解得0≤a≤2;当P =∅,即2a +1<a +1时,有P ⊆Q ,得a<0.综上,实数a 的取值范围是(-∞,2].18.已知集合A ={x|1<x<3},集合B ={x|2m<x<1-m}. (1)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围;(2)若A∩B=(1,2),求实数m 的取值范围; (3)若A∩B=∅,求实数m 的取值范围.答案 (1)(-∞,-2] (2)m =-1 (3)[0,+∞)解析(1)由A ⊆B ,得⎩⎨⎧1-m>2m ,2m ≤1,1-m≥3,得m≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (2)由已知,得⎩⎨⎧2m≤1,1-m =2⇒⎩⎨⎧m ≤12,m =-1,∴m =-1.(3)由A∩B=∅,得①若2m≥1-m ,即m≥13时,B =∅,符合题意;②若2m<1-m ,即m<13时,需⎩⎨⎧m<13,1-m≤1或⎩⎨⎧m<13,2m ≥3,得0≤m<13或∅,即0≤m<13.综上知m≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).第2课时 命题及其关系、充分条件与必要条件1. 命题“若x 2<1,则-1<x<1”的逆否命题是( ) A .若x 2≥1,则x≥1或x≤-1 B .若-1<x<1,则x 2<1 C .若x>1或x<-1,则x 2>1 D .若x≥1或x≤-1,则x 2≥1 答案 D解析原命题的逆否命题是把条件和结论都否定后,再交换位置,注意“-1<x<1”的否定是“x≥1或x≤-1”.2.命题“若m>-1,则m>-4”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4答案 B解析原命题为真命题,从而其逆否命题也为真命题;逆命题“若m>-4,则m>-1”为假命题,故否命题也为假命题,故选B.3.命题“若x2+y2=0,则x=y=0”的否命题是( )A.若x2+y2=0,则x,y中至少有一个不为0B.若x2+y2≠0,则x,y中至少有一个不为0C.若x2+y2≠0,则x,y都不为0D.若x2+y2=0,则x,y都不为0答案 B解析否命题既否定条件又否定结论.4.下列命题中为真命题的是( )A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B.命题“若x2≤1,则x≤1”的否命题C.命题“若x=1,则x2-x=0”的否命题D.命题“若a>b,则1a<1b”的逆否命题答案 A解析A中原命题的逆命题是“若x>|y|,则x>y”,由x>|y|≥y可知其是真命题;B中原命题的否命题是“若x2>1,则x>1”,是假命题,因为x2>1⇔x>1或x<-1;C中原命题的否命题是“若x≠1,则x2-x≠0”,是假命题;D中原命题的逆命题是“若1a≥1b,则a≤b”是假命题,举例:a=1,b=-1,故选A.5.若命题p的否命题是命题q的逆否命题,则命题p是命题q的( ) A.逆命题B.否命题C.逆否命题D.p与q是同一命题答案 A解析设p:若A,则B,则p的否命题为若綈A,则綈B,从而命题q为若B,则A,则命题p是命题q的逆命题,故选A.6.设有下面四个命题:p 1:若复数z满足1z∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=z2;p 4:若复数z∈R,则z-∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4答案 B解析对于p1,由1z∈R,即z-z·z-∈R得z-|z|2∈R,∴z-∈R,∴z∈R.故p1为真命题.对于p2,显然i2=-1,但i∉R.故p2为假命题.对于p3,若z1=1,z2=2,则z1z2=2,满足z1z2∈R,而它们的实部不相等,不是共轭复数.故p3为假命题.对于p4,z∈R,则z-∈R.故p4为真命题,故选B.7.祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处截面的面积恒相等,则体积相等.设A,B为两个同高的几何体,p:A,B的体积不相等,q:A,B在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p是q的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析p⇒q,而q p,∴选A.8.“α=π6+2kπ(k∈Z )”是“cos2α=12”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由α=π6+2kπ(k∈Z ),知2α=π3+4kπ(k∈Z ),则cos2α=cosπ3=12成立, 当cos2α=12时,2α=2kπ±π3,即α=kπ±π6(k∈Z ),故选A.9. “1x >1”是“e x -1<1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 ∵1x >1,∴x ∈(0,1).∵e x -1<1,∴x<1.∴“1x>1”是“e x -1<1”的充分不必要条件.10. 设a ,b ∈R ,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 C解析 构造函数f(x)=x|x|,则f(x)在定义域R 上为奇函数.因为f(x)=⎩⎨⎧x 2,x ≥0,-x 2,x <0,所以函数f(x)在R 上单调递增,所以a>b ⇔f(a)>f(b)⇔a|a|>b|b|.选C.11. “(m-1)(a -1)>0”是“log a m>0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 (m -1)(a -1)>0等价于⎩⎨⎧m>1,a>1或⎩⎨⎧m<1,a<1,而log a m>0等价于⎩⎨⎧m>1,a>1或⎩⎨⎧0<m<1,0<a<1,所以条件具有必要性,但不具有充分性,比如m =0,a =0时,不能得出log a m>0,故选B.12. 命题“对任意x∈[1,2),x 2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )A .a ≥4B .a>4C .a ≥1D .a>1答案 B解析 由题意知a≥x 2,对x∈[1,2)恒成立,当x∈[1,2)时,1≤x 2<4,则a≥4.从而a>4是命题为真的一个充分不必要条件.13.若不等式13<x<12的必要不充分条件是|x -m|<1,则实数m 的取值范围是( )A .[-43,12]B .[-12,43]C .(-∞,12)D .(43,+∞)答案 B解析 由|x -m|<1,解得m -1<x<m +1.因为不等式13<x<12的必要不充分条件是|x -m|<1,所以⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤13,12≤m +1,且等号不能同时取得,解得-12≤m ≤43,故选B.14. 若“x>1”是“不等式2x >a -x 成立”的必要而不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A .a>3B .a<3C .a>4D .a<4 答案 A解析 若2x >a -x ,即2x +x>a.设f(x)=2x +x ,则函数f(x)为增函数.由题意知“2x +x>a 成立,即f(x)>a 成立”能得到“x>1”,反之不成立.因为当x>1时,f(x)>3,∴a>3.15.(1)“x>y>0”是“1x <1y ”的________条件.(2)“tanθ≠1”是“θ≠π4”的________条件.答案 (1)充分不必要 (2)充分不必要 解析 (1)1x <1y ⇒xy ·(y -x)<0,即x>y>0或y<x<0或x<0<y. (2)题目即判断θ=π4是tanθ=1的什么条件,显然是充分不必要条件. 16. 下列不等式:①x<1;②0<x<1;③-1<x<0;④-1<x<1.其中可以作为“x 2<1”的一个充分条件的所有序号为________. 答案 ②③④17.设命题p :2x -1x -1<0,命题q :x 2-(2a +1)x +a(a +1)≤0,若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.答案 [0,12]解析 2x -1x -1<0⇒(2x -1)(x -1)<0⇒12<x<1,x 2-(2a +1)x +a(a +1)≤0⇒a ≤x ≤a +1, 由题意得(12,1)[a ,a +1],故⎩⎨⎧a ≤12,a +1≥1,解得0≤a≤12.第3课时 逻辑联结词与量词1.下列命题中的假命题是( )A.∀x∈R,e x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0 C.∃x∈R,lnx<1 D.∃x∈R,tanx=2答案 B解析因为当x=1时,(x-1)2=0,所以B为假命题,故选B.2.命题“∃x0∈∁RQ,x3∈Q”的否定是( )A.∃x0∉∁RQ,x3∈Q B.∃x∈∁RQ,x3∈QC.∀x∉∁R Q,x3∈Q D.∀x∈∁RQ,x3∉Q答案 D解析该特称命题的否定为“∀x∈∁RQ,x3∉Q”.3.命题“∀x∈R,f(x)·g(x)≠0”的否定是( )A.∀x∈R,f(x)=0且g(x)=0 B.∀x∈R,f(x)=0或g(x)=0C.∃x0∈R,f(x)=0且g(x)=0 D.∃x∈R,f(x)=0或g(x)=0答案 D解析根据全称命题与特称命题的互为否定的关系可得:命题“∀x∈R,f(x)g(x)≠0”的否定是“∃x0∈R,f(x)=0或g(x)=0”.故选D.4.若命题p:x∈A∩B,则綈p:( )A.x∈A且x∉B B.x∉A或x∉BC.x∉A且x∉B D.x∈A∪B答案 B5.下列命题的否定是真命题的是( )A.有些实数的绝对值是正数B.所有平行四边形都不是菱形C.任意两个等边三角形都是相似的D.3是方程x2-9=0的一个根答案 B6.已知命题p,q,“綈p为真”是“p∧q为假”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析因为綈p为真,所以p为假,那么p∧q为假,所以“綈p为真”是“p∧q为假”的充分条件;反过来,若“p∧q为假”,则“p真q假”或“p假q真”或“p假q假”,所以由“p∧q为假”不能推出綈p为真.综上可知,“綈p为真”是“p∧q为假”的充分不必要条件.7.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则( )A.綈p:∀x∈A,2x∉B B.綈p:∀x∉A,2x∉BC.綈p:∃x∉A,2x∈B D.綈p:∃x∈A,2x∉B答案 D解析因全称命题的否定是特称命题,故命题的否定为綈p:∃x∈A,2x∉B.故选D.8.已知集合A={y|y=x2+2},集合B={x|y=lg x-3},则下列命题中真命题的个数是( )①∃m∈A,m∉B;②∃m∈B,m∉A;③∀m∈A,m∈B;④∀m∈B,m∈A.A.4 B.3C.2 D.1答案 C解析因为A={y|y=x2+2},所以A={y|y≥2},因为B={x|y=lg x-3},所以B={x|x>3},所以B是A的真子集,所以①④为真,②③为假命题,所以真命题的个数为2,故选C.9.下列4个命题中,其中的真命题是( )p 1:∃x∈(0,+∞),(12)x<(13)xp2:∃x∈(0,1),log12x>log13xp 3:∀x∈(0,+∞),(12)x<log12xp 4:∀x∈(0,13),(12)x<log13xA.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4答案 D解析 p 1,p 2为存在性命题,所以只要找到符合条件的x 即可.p 1可作出y =(12)x ,y =(13)x 的图像,通过观察发现找不到符合条件的x ;p 2同样作图可得∀x ∈(0,1),log 12x>log 13x ,所以p 2正确;p 3通过作图可发现图像中有一部分(12)x <log 12x ,所以p 3错误;在p 4中,可得当x∈(0,13)时,(12)x <(12)0=1,log 13x>log 13(13)=1,所以(12)x<1<log 13x ,p 4正确.综上可得:p 2,p 4正确.10.已知命题p :∃x 0∈R ,mx 02+1≤0;命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0.若p∨q 为假命题,则实数m 的取值范围为( )A .{m|m ≥2}B .{m|m ≤-2}C .{m|m ≤-2或m≥2}D .{m|-2≤m≤2}答案 A解析 由p :∃x ∈R ,mx 2+1≤0,可得m<0;由q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0,可得Δ=m 2-4<0,解得-2<m<2.因为p∨q 为假命题,所以p 与q 都是假命题,若p 是假命题,则有m≥0;若q 是假命题,则有m≤-2或m≥2,故实数m 的取值范围为{m|m≥2}.故选A.11. 已知命题p :∃x ∈R ,lnx +x -2=0,命题q :∀x ∈R ,2x ≥x 2,则下列命题中为真命题的是( )A .p ∧qB .綈p∧qC .p ∧(綈q)D .綈p∧(綈q) 答案 C解析 分别判断p ,q 真假,令f(x)=lnx +x -2,可得f(1)f(2)<0.由零点存在性定理可知∃x ∈(1,2),使得f(x)=lnx +x -2=0,p 为真;通过作图可判断出当x∈(2,4)时,2x <x 2,故q 为假:结合选项可得:p∧(綈q)为真.12. 不等式组⎩⎨⎧x +y≥1,x -2y≤4的解集记为D ,有下面四个命题:p 1:∀(x ,y )∈D,x +2y≥-2; p 2:∃(x ,y)∈D,x +2y≥2; p 3:∀(x ,y )∈D,x +2y≤3;p 4:∃(x ,y )∈D,x +2y≤-1.其中的真命题是( )A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3答案 C解析画出可行域如图所示中阴影部分,由图可知,当目标函数z=x+2y经过可行域内的点A(2,-1)时,z取得最小值0,故x+2y≥0,因此p1,p2是真命题,选C.13.若命题p的否定是“对所有正数x,x>x+1”,则命题p是________.答案∃x0∈(0,+∞),x≤x+114.已知p:1x2-x-2>0,则綈p对应的x的集合为________.答案{x|-1≤x≤2}解析p:1x2-x-2>0⇔x>2或x<-1,∴綈p:-1≤x≤2.注:本题若利用綈p:1x2-x-2≤0求解会致误.15.已知命题“∀x∈R,sinx-a≥0”是真命题,则a的取值范围是________.答案(-∞,-1]解析由题意,对∀x∈R,a≤sinx成立.由于对∀x∈R,-1≤sinx≤1,所以a≤-1.16.若命题“∃x0∈R,x2+(a-1)x+1≤0”为假命题,则实数a的取值范围为________.答案(-1,3)解析由“∃x0∈R,x2+(a-1)x+1≤0”为假命题,得“∀x∈R,x2+(a-1)x+1>0”为真命题,所以Δ=(a-1)2-4<0,解得-1<a<3,所以a的取值范围为(-1,3).x-a≥0”,q:“存在x∈R,x2 17.已知p:“对任意的x∈[2,4],log2+2ax+2-a=0”.若p,q均为命题,而且“p且q”是真命题,求实数a的取值范围.答案a≤-2或a=1解析p:a≤1,q:4a2-4(2-a)≥0,即a≤-2或a≥1.因为p且q是真命题,所以a≤-2或a=1.。
第01讲集合(精讲+精练)目录第一部分:思维导图(总览全局)第二部分:知识点精准记忆第三部分:课前自我评估测试第四部分:典型例题剖析高频考点一:集合的基本概念高频考点二:集合的基本关系高频考点三:集合的运算高频考点四:venn图的应用高频考点五:集合新定义问题第五部分:高考真题感悟第六部分:集合(精练)1、元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系:属于 或 不属于,数学符号分别记为:∈和∉. (3)集合的表示方法:列举法、描述法、韦恩图(venn 图). (4)常见数集和数学符号 ①确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的;也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.给定集合{1,2,3,4,5}A =,可知1A ∈,在该集合中,6A ∉,不在该集合中; ②互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的;也就是说,集合中的元素是不重复出现的. 集合{,,}A a b c =应满足a b c ≠≠.③无序性:组成集合的元素间没有顺序之分。
集合{1,2,3,4,5}A =和{1,3,5,2,4}B =是同一个集合.④列举法把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.⑤描述法用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.2、集合间的基本关系(1)子集(subset ):一般地,对于两个集合A 、B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A 为集合B 的子集 ,记作A B ⊆(或B A ⊇),读作“A 包含于B ”(或“B 包含A ”).(2)真子集(proper subset ):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 的真子集,记作AB (或B A ⊃≠).读作“A 真包含于B ”或“B 真包含A ”.(3)相等:如果集合A 是集合B 的子集(A B ⊆,且集合B 是集合A 的子集(B A ⊆),此时,集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此,集合A 与集合B 相等,记作A B =.(4)空集的性质: 我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作∅;∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3、集合的基本运算(1)交集:一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的交集,记作A B ,即{|,}AB x x A x B =∈∈且.(2)并集:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,称为A 与B 的并集,记作A B ,即{|,}AB x x A x B =∈∈或.(3)补集:对于一个集合A ,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集,简称为集合A 的补集,记作U C A ,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.4、集合的运算性质(1)A A A =,A ∅=∅,A B B A =. (2)A A A =,A A ∅=,A B BA =.(3)()U AC A =∅,()U A C A U =,()U U C C A A =.5、高频考点结论(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -个,非空子集有21n -个,非空真子集有22n -个.(2)空集是任何集合A 的子集,是任何非空集合B 的真子集. (3)U U A B A B A A B B C B C A ⊆⇔=⇔=⇔⊆.(4)()()()U U U C AB C A C B =,()()()U U U C A B C A C B =.一、判断题1.(2022·江西·贵溪市实验中学高二期末)集合{},,,A a b c d =的子集共有8个 ( ) 【答案】错误集合{},,,A a b c d =的子集共有4216=个, 故答案为:错误2.(2021·江西·贵溪市实验中学高二阶段练习)集合{}1,2,3,4,5和{}5,4,3,2,1表示同一个集合( ) 【答案】√由集合相等的定义可知,集合{}1,2,3,4,5和{}5,4,3,2,1表示同一集合. 故答案为:√.3.(2021·江西·贵溪市实验中学高三阶段练习)满足条件{}{}11,2,3M ⋃=的集合M 的个数是2个.( ) 【答案】正确因{}{}11,2,3M ⋃=,则{2,3}M =或{1,2,3}M =,所以的集合M 的个数是2个. 故答案为:正确4.(2021·江西·贵溪市实验中学高三阶段练习)已知集合{}20M xx x =+=∣,则1M -∈.( ) 【答案】正确因为{}{}200,1M xx x =+==-∣ 所以1M -∈5.(2021·江西·贵溪市实验中学高二阶段练习)满足条件{}{}11,2,3M ⋃=的集合M 的个数是3 ( ) 【答案】错误因集合M 满足{}{}11,2,3M ⋃=,于是得{2,3}M =或{1,2,3}M =,即符合条件的集合M 有2个,所以原命题是错误的.故答案为:错误 二、单选题1.(2022·广东茂名·高一期末)已知集合{}21A x y x ==+,集合{}21B y y x ==+,则A B =( )A .0B .{}|1x x ≥C .{}|1x x ≤D .R【答案】B由题意,集合A R =,{}|1B y y =≥,∴{}|1x x A B =≥. 故选:B.2.(2021·广东·佛山一中高一阶段练习)已知集合{}22,531,=-+A a a ,,{}5,9,1,4=+-B a a ,若{}4A B ⋂=,则实数a 的取值的集合为( ) A .{}1,2,2- B .{}1,2 C .{}1,2- D .{}1【答案】D集合{}22,531,=-+A a a ,,{}5,9,1,4=+-B a a , 又{}4A B ⋂=∴314a +=或24a =,解得1a =或2a =或2a =-, 当1a =时,}{2,5,4,1A =-,}{6,9,0,4B =,{}4A B ⋂=,符合题意; 当2a =时,}{2,5,7,4A =-,}{7,9,1,4B =-,{}7,4⋂=A B ,不符合题意;当2a =-时,}{2,5,5,4A =--,}{3,9,3,4B =,不满足集合元素的互异性,不符合题意.1a,则实数a 的取值的集合为{}1.故选:D.3.(2022·河南平顶山·高三阶段练习(文))已知集合{}1A x x =>,{}260B x x x =--<,则()R A B ⋂=( )A .{}13x x <<B .{}12x x <<C .{}3x x ≥D .{}2x x ≥【答案】C二次不等式求出集合B ,进而求出B R,()RAB .【详解】由题意可得:{}23B x x =-<<,则{2R B x x =≤-或}3x ≥,故(){}R 3A B x x ⋂=≥. 故选:C4.(2022·湖南·沅陵县第一中学高二开学考试)如图所示,阴影部分表示的集合是( )A .(UB ⋂)A B .(U A ⋂)BC .() UA B ⋂D .(U A B )【答案】A由图可知阴影部分属于A ,不属于B , 故阴影部分为() UB A ⋂,故选:A.高频考点一:集合的基本概念1.(2020·重庆·一模(理))已知集合{}2|280,A x Z x x =∈+-<{}2|B x x A =∈,则B 中元素个数为A .4B .5C .6D .7【答案】A{}{}2|280|42{3,2,1,0,1}A x Z x x x Z x =∈+-<=∈-<<=---, {}2|{0,1,4,9}B x x A =∈=,B 中元素个数为4个.故选:A.本题考查集合的化简,注意集合元素的满足的条件,属于基础题.2.(2021·上海黄浦·一模)已知集合{}2,(R)A x x x =∈,若1A ∈,则x =___________.【答案】1-{}2,(R)A x x x =∈,1A ∈, 则1x =或21x =, 解得1x =或1x =-,当1x =时,集合A 中有两个相同元素,(舍去), 所以1x =-.故答案为:1- 3.(2012·全国·一模(理))集合中含有的元素个数为A .4B .6C .8D .12【答案】B共6 个.故选B4.(2017·河北·武邑宏达学校模拟预测(理))集合{}2*|70,A x x x x N =-<∈,则*6|,B y N y A y ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭中元素的个数为 A .1个 B .2个C .3个D .4个【答案】D,,所以集合中的元素个数为4个,故选D.考点:集合的表示5.(2020·湖南·邵东市第十中学模拟预测(理))已知集合{}1,0,1A =-,(),|,,xB x y x A y A y ⎧⎫=∈∈∈⎨⎬⎩⎭N ,则集合B 中所含元素的个数为( ) A .3 B .4 C .6 D .9【答案】B 因为x A ∈,yA ,xy∈N ,所以满足条件的有序实数对为()1,1--,()0,1-,()0,1,()1,1. 故选:B.【点睛】本题考查集合中元素个数的求法,属于基础题.6.(2021·全国·二模(理))定义集合运算:{},,A B z z xy x A y B *==∈∈,设{1,2}A =,{1,2,3}B =,则集合A B *的所有元素之和为( ) A .16 B .18C .14D .8【答案】A由题设知:{1,2,3,4,6}A B *=,∴所有元素之和1234616++++=.故选:A.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合,然后 再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的意义,再求解时注意把握集合元素的三特性中的“互异性”.高频考点二:集合的基本关系1.(2021·广东肇庆·模拟预测)已知集合{}3P x x =<,{}2Q x Z x =∈<,则( ) A .P Q ⊆ B .Q P ⊆C .P Q P =D .P Q Q ⋃=【答案】B由题意,{}{}21,0,1Q x Z x =∈<=-,{}3P x x =< 故Q P ⊆,A 错,B 对又{1,0,1}P Q Q =-=,{|3}P Q x x P ⋃=<=,故C ,D 错 故选:B2.(2020·山东·模拟预测)已知集合==2{1,},{}M x N x ,若N M ⊆,则x =__. 【答案】0若1x =,则21x =,不符合条件;若2x x =,则0x =或1x =(舍去),经验证0x =符合条件. 故答案为:0.3.(2020·江苏省如皋中学二模)设{,2}M m =,{2,2}N m m =+,且M N ,则实数m 的值是________. 【答案】0;因为{,2}M m =,{2,2}N m m =+,且M N ,所以+222m m m =⎧⎨=⎩,解得0m =,故答案为:0.【点睛】本题主要考查集合的基本运算,利用集合相等求解m 的值是解题关键,属于基础题. 4.(2021·辽宁·东北育才学校一模)所有满足{}{},,,a M a b c d ⊆的集合M 的个数为________;【答案】7 满足{}{},,,a M a b c d ⊆的集合M 有{}{}{}{}{}{}{},,,,,,,,,,,,,,,a a b a c a d a b c a b d a c d ,共7个.故答案为:75.(2022·全国·模拟预测)已知集合{}213M x x =+<,{}N x x a =<,若N M ⊆,则实数a 的取值范围为( ) A .[)1,+∞ B .[)2,+∞ C .(],1-∞ D .(),1-∞【答案】C∵集合{}{}2131M x x x x =+<=<,且N M ⊆,∴1a ≤. 故选:C .6.(2020·广西·模拟预测)已知集合{|15}A x x =<≤,{}|04B x x =<<,{}|121C x m x m =+<<-.(1)求A B ,()R A B ⋂:(2)若B C C =,求实数m 的取值范围.【答案】(1){|05}A B x x ⋃=<≤;(){14}R A B xx x ⋂=≤≥或∣;(2)52m ≤. (1){|05}A B x x ⋃=<≤;(){14}RA B x x x ⋂=≤≥或∣(2)因为B C C =,所以C B ⊆. 当B φ=时,121m m +≥-,即2m ≤; 当B φ≠时,12110214m m m m +<-⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,即522m <≤综上,52m ≤7.(2020·广西·模拟预测)已知集合{|121}A x a x a =+≤≤-,{|3B x x =≤或5}x >.(1)若4a =,求A B ; (2)若A B ⊆,求a 的取值范围.【答案】(1){|57}A B x x =<≤;(2){|2a a ≤或}4a >. (1)当4a =时,易得{|57}A x x =≤≤,{|3B x x =≤或5}x >,{|57}A B x x ∴=<≤.(2)若211a a -<+,即2a <时,A =∅,满足A B ⊆, 若211a a -≥+,即2a ≥时,要使A B ⊆,只需2132a a -≤⎧⎨≥⎩或152a a +>⎧⎨≥⎩,解得2a =或4a >,综上所述a 的取值范围为{|2a a ≤或}4a >.【点睛】本题考查根据集合的基本关系求参数,属于基础题. 重点考查结论:(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -个,非空子集有21n -个,非空真子集有22n -个. (2)U U A B AB A A B BC B C A ⊆⇔=⇔=⇔⊆.(3)若A B ⊆注意要讨论①A =∅②A ≠∅高频考点三:集合的运算1.(2022·甘肃陇南·模拟预测(理))已知集合{}|321A x x =->,{}260B x x x =--<,则A B =( )A .{}13x x <<B .{}12x x <<C .{}21x x -<<D .{}31x x -<<【答案】A{}{}{}|321|33|1A x x x x x x =->=>=>{}{}{}260(2)(3)023B x x x x x x x x =--<=+-<=-<<所以{}13A B x x ⋂=<<, 故选:A2.(2022·北京丰台·一模)已知集合{|12}A x x =-<≤,{|21}B x x =-<≤,则A B ⋃=( ) A .{|11}x x -<< B .{|11}x x -<≤ C .{|22}x x -<< D .{|22}x x -<≤【答案】D∵集合{|12}A x x =-<≤,{|21}B x x =-<≤, ∴{|22}A B x x ⋃=-<≤. 故选:D.3.(2022·河南·模拟预测(理))已知集合{}14A x x =≤≤,(){}214B x x =-≥,则()AB =R( )A .[]3,4B .[]1,4C .[)1,3D .[)3,+∞【答案】C解:由()214x -≥,即310x x ,解得3x ≥或1x ≤-,即(){}214{|3B x x x x =-≥=≥或1}x ≤-,所以()1,3R B =-,又{}14A x x =≤≤,所以()[)1,3R A B ⋂=; 故选:C4.(2022·全国·模拟预测(理))设全集U =R ,集合102x A xx ⎧⎫+=≤⎨⎬-⎩⎭,集合{}ln 1B x x =≤,则A B 是( ) A .(]0,2 B .()2,e C .()0,2 D .[)1,e -【答案】C102x x +≤-,解得:12x -≤<,故集合[)1,2A =-,ln 1x ≤,解得:(]0,e x ∈,集合(]0,e B =,则()0,2A B =, 故选:C .5.(2022·江西赣州·一模(理))设集合{}1,0,A n =-,{},,B x x a b a A b A ==⋅∈∈.若A B A =,则实数n的值为( ) A .1- B .0 C .1 D .2【答案】C依据集合元素互异性可知,0,1n n ≠≠-,排除选项AB ; 当1n =时,{}1,0,1A =-,{}{},,110B x x a b a A b A ==⋅∈∈=-,,, 满足A B A =.选项C 判断正确;当2n =时,{}1,0,2A =-,{}{},,2,014B x x a b a A b A ==⋅∈∈=-,,, {}0A B A ⋂=≠.选项D 判断错误.故选:C6.(2021·江西·模拟预测)2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,传扬中国共产党的伟大精神,为广大青年群体带来精神感召.现有《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三支短视频,某大学社团有50人,观看了《青春之歌》的有21人,观看了《建党伟业》的有23人,观看了《开国大典》的有26人.其中,只观看了《青春之歌》和《建党伟业》的有4人,只观看了《建党伟业》和《开国大典》的有7人,只观看了《青春之歌》和《开国大典》的有6人,三支短视频全观看了的有3人,则没有观看任何一支短视频的人数为________. 【答案】3把大学社团50人形成的集合记为全集U ,观看了《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三 支短视频的人形成的集合分别记为A ,B ,C ,依题意,作出韦恩图,如图,观察韦恩图:因观看了《青春之歌》的有21人,则只看了《青春之歌》的有214638---=(人), 因观看了《建党伟业》的有23人,则只看了《建党伟业》的有234739---=(人), 因观看了《开国大典》的有26人,则只看了《开国大典》的有2667310---=(人), 因此,至少看了一支短视频的有3467891047++++++=(人), 所以没有观看任何一支短视频的人数为50473-=. 故答案为:37.(2021·上海·模拟预测)已知集合{}2890,U x x x x Z =--≤∈,{}A y y y Z ==∈,则UA__________.【答案】{1,6,7,8,9}-由题意,289(9)(1)019x x x x x --=-+≤∴-≤≤,又x ∈Z{}1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9U -∴=又y =由于20(4)2525x ≤--+≤05∴≤,又y Z ∈{}0,1,2,3,4,5A ∴= 故{1,6,7,8,9}UA =-故答案为:{1,6,7,8,9}- 集合运算的常用方法①若集合中的元素是离散的,常用Venn 图求解;②若集合中的元素是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.高频考点四:venn 图的应用1.(2022·贵州贵阳·一模(理))若全集U 和集合A ,B 的关系如图所示,则图中阴影部分表示的集合为( )A .()U AB ⋂ B .()UB AC .()UA BD .()U A B【答案】A由图知:阴影部分属于A ,不属于B ,故为()U B A ⋂. 故选:A2.(2021·广东·模拟预测)已知全集U =R ,集合{}2,20A x yB xx x ⎧==--<⎨⎩∣∣,它们的关系如图(Venn 图)所示,则阴影部分表示的集合为( )A .{12}x x -≤<∣B .{12}xx -<<∣ C .{12}xx ≤<∣ D .{12}xx <<∣ 【答案】C解:由题意得:{10}{1}A x y xx x x ⎧==->=<⎨⎩∣∣∣ {}220{12}B x x x x x =--<=-<<∣∣{}()1,{12}UUA x x AB x x ∴=≥⋂=≤<∣∣故选:C3.(2021·黑龙江·哈九中三模(理))如图,U 是全集,,,M P S 是U 的子集,则阴影部分表示的集合是( )A .()MP S B .()MP S C .()UM P S ⋂⋂D .()UM P S ⋂⋃【答案】C解:由图知,阴影部分在集合M 中,在集合P 中,但不在集合S 中, 故阴影部分所表示的集合是()UM P S ⋂⋂.故选:C.4.(2021·江苏徐州·二模)某班45名学生参加“3·12”植树节活动,每位学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”、“合格”2个等级,结果如下表:若在两个项目中都“合格”的学生最多有10人,则在两个项目中都“优秀”的人数最多为( )A .5B .10C .15D .20【答案】C用集合A 表示除草优秀的学生,B 表示椿树优秀的学生,全班学生用全集U 表示,则UA 表示除草合格的学生,则UB 表示植树合格的学生,作出Venn 图,如图,设两个项目都优秀的人数为x ,两个项目都是合格的人数为y ,由图可得203045x x x y -++-+=,5x y =+,因为max 10y =,所以max 10515x =+=. 故选:C .【点睛】关键点点睛:本题考查集合的应用,解题关键是用集合,A B表示优秀学生,全体学生用全集表示,用Venn图表示集合的关系后,易知全部优秀的人数与全部合格的人数之间的关系,从而得出最大值.5.(2020·北京市第五中学模拟预测)高二一班共有学生50人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择三门课程进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少20人,这三门课程都不选的有10人,这三门课程都选的有10人,在这三门课程中选择任意两门课程的都至少有13人,物理、化学只选一科的学生都至少6人,那么选择物理和化学这两门课程的学生人数至多()A.16 B.17 C.18 D.19【答案】C把学生50人看出一个集合U,选择物理科的人数组成为集合A,选择化学科的人数组成集合B,选择生物颗的人数组成集合C,要使选择物理和化学这两门课程的学生人数最多,除这三门课程都不选的有10人,这三门课程都选的有10人,则其它个选择人数均为最少,即得到单选物理的最少6人,单选化学的最少6人,单选化学、生物的最少3人,单选物理、生物的最少3人,单选生物的最少4人,以上人数最少42人,可作出如下图所示的韦恩图,所以单选物理、化学的人数至多8人,+=人.所以至多选择选择物理和化学这两门课程的学生人数至多10818故选:C.【点睛】本题主要考查了集合的应用,其中解答中根据题意,画出集合运算的韦恩图是解答本题的关键,着重考查数形结合思想,以及分析问题和解答问题的能力.高频考点五:集合新定义问题1.定义集合{|A B x x A -=∈ 且}x B ∉.己知集合{}Z 26U x x =∈-<<,{}0,2,4,5A =,{}1,0,3B =-,则()UA B -中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B因为{}0,2,4,5A =,{}1,0,3B =-,所以{}2,4,5A B -=, 又因为{}1,0,1,2,3,4,5U =-,所以(){}U1,0,1,3A B -=-.故选:B.2.设A 、B 是非空集合,定义:{|A B x x A B ⨯=∈且}x A B ∉.已知{|A x y =,{|1}B x x =>,则A B ⨯等于( ) A .[0,1](2,)+∞ B .[0,1)(2,)⋃+∞ C .[0,1] D .[0,2]【答案】A集合A 中,220x x -≥,即()20x x -≤, 解得02x ≤≤,即{}[]|0202A x x =≤≤=,, 又{}|1B x x =>,所以)0,A B ⎡⋃=+∞⎣,](1,2A B ⋂=, 则[]0,1(2,)A B ⨯=⋃+∞. 故选:A .3.已知集合{}1,2,3M =,(){},,,N x y x M y M x y M =∈∈+∈,则集合N 中的元素个数为( ) A .2 B .3C .8D .9【答案】B解:由题意,满足条件的平面内以(),x y 为坐标的点集合()()(){}1,1,1,2,2,1N =,所以集合N 的元素个数为3. 故选:B.4.已知非空集合A 、B 满足以下两个条件:(1){}1,2,3,4,5A B =,A B =∅;(2)A 的元素个数不是A 中的元素,B 的元素个数不是B 中的元素.则有序集合对(),A B 的个数为( ) A .4 B .6C .8D .16【答案】C由题意可知,集合A 不能是空集,也不可能为{}1,2,3,4,5.若集合A 只有一个元素,则集合A 为{}4;若集合A 有两个元素,则集合A 为{}1,3、{}3,4、{}3,5; 若集合A 有三个元素,则集合A 为{}1,2,4、{}1,2,5、{}2,4,5; 若集合A 有四个元素,则集合A 为{}1,2,3,5. 综上所述,有序集合对(),A B 的个数为8. 故选:C.【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于对集合A 中的元素个数进行分类讨论,由此确定集合A ,由此得解.5.(多选)在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ],即{}[]5k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =.则下列结论正确的是( )A .2011[1]∈;B .[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;C .3[3]-∈;D .整数a ,b 属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.【答案】ABDA :2011除以5,所得余数为1,满足[]1的定义,故正确;B :整数集Z 就是由除以5所得余数为0,1,2,3,4的整数构成的,故正确;C :()3512-=⨯-+,故[]33-∉,故错误;D :设{}112212125,5,,,,0,1,2,3,4a n m b n m n n Z m m =+=+∈∈, 则()12125a b n n m m -=-+-;若整数a ,b 属于同一“类”,则120m m -=,所以[]0a b -∈; 反之,若[]0a b -∈,则120m m -=,即12m m =,,a b 属于同一“类”. 故整数a ,b 属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”,正确. 故选:ABD .1.(2021·山东·高考真题)假设集合{}1,2,3A =,{}1,3B =,那么A B 等于( ) A .{}1,2,3 B .{}1,3C .{}1,2D .{}2【答案】B{}1,2,3A =,{}1,3B =,{}1,3∴⋂=A B . 故选:B .2.(2021·湖南·高考真题)已知集合{}13,5A =,,{}1,2,3,4B =,且A B =( ) A .{}1,3 B .{}1,3,5C .{}1,2,3,4D .{}1,2,3,4,5【答案】A因为集合{}13,5A =,,{}1,2,3,4B = 所以{}1,3A B =, 故选:A.3.(2021·江苏·高考真题)已知集合{}1,3M =,{}1,3N a =-,若{}1,2,3M N =,则a 的值是( )A .-2B .-1C .0D .1【答案】B 因为{}1,2,3MN =,若110a a -=⇒=,经验证不满足题意;若121a a -=⇒=-,经验证满足题意. 所以1a =-. 故选:B.4.(2021·天津·高考真题)设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( ) A .{}0 B .{0,1,3,5} C .{0,1,2,4} D .{0,2,3,4}【答案】C{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,{}1A B ∴⋂=,{}()0,1,2,4A B C ⋂⋃=∴. 故选:C.5.(2021·全国·高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()UA B =( )A .{3}B .{1,6}C .{5,6}D .{1,3}【答案】B 由题设可得{}U1,5,6B =,故(){}U 1,6A B ⋂=,故选:B.6.(2021·浙江·高考真题)设集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,则A B =( ) A .{}1x x >- B .{}1x x ≥C .{}11x x -<<D .{}12x x ≤<【答案】D由交集的定义结合题意可得:{}|12A B x x =≤<. 故选:D.7.(2021·全国·高考真题(理))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 .Z【答案】C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.一、单选题1.(2021·北大附中云南实验学校高一阶段练习)下列各对象可以组成集合的是( ) A .与1非常接近的全体实数B .北大附中云南实验学校20202021-学年度第二学期全体高一学生C .高一年级视力比较好的同学D .高一年级很有才华的老师 【答案】B 【详解】对于ACD ,集合中的元素具有确定性,但ACD 中的元素不确定,故不能构成集合,ACD 错误; B 中的元素满足集合中元素的特点,可以构成集合,B 正确. 故选:B.2.(2022··模拟预测(理))已知集合A ={}250x x x -≤,B ={}21,x x k k Z =-∈,则A B 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5【答案】B由250x x -≤得:05x ≤≤,所以{}05A x x =≤≤,又{}21,B x x k k Z ==-∈,令0215k ≤-≤,解得:132k ≤≤,k Z ∈,当1k =时,1x =,当2k =时,3x =,当3k =时,5x =,故A B 中元素的个数为3. 故选:B3.(2022·贵州毕节·模拟预测(理))已知集合(){}10A x x x =-=,{}20,,B m m =,若A B B ⋃=,则m =( ) A .1- B .0C .1D .±1【答案】A∵集合(){}{}100,1A x x x =-==,{}20,,B m m =,A B B ⋃=,∴1m =或21m =,即1m =±,当1m =时,{}0,1,1B =不合题意,当1m =-时,{}0,1,1B =-成立, ∴1m =-. 故选:A.4.(2022·全国·模拟预测)已知集合{}1,2,3,4,5,6A =,6,1B xx A x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭N ,则集合B 的子集的个数是( ) A .3 B .4 C .8 D .16【答案】C依题意{}2,3,4B =,所以集合B 的子集的个数为328=, 故选:C.5.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)集合1,36n M x x n Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,1,63n N x x n Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,则MN =( ) A .M B .N C .∅ D .,6n x x n Z ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭【答案】B由已知2,6n M x x n Z ⎧⎫+==∈⎨⎬⎩⎭,21,6n N x x n Z ⎧⎫+==∈⎨⎬⎩⎭,又2n +表示整数,21n 表示奇数,故M N N =,故选:B6.(2022·广东·高二期末)集合{}2230A x x x =--=,{}10B x mx =+=,A B A ⋃=,则m 的取值范围是( ) A .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭B .{}1,3-C .10,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .10,1,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【答案】D根据题意,可得:{}3,1A =- A B A ⋃=,则有:B A ⊆当0m =时,B =∅,满足题意; 当0m ≠时,则有:1x m=- 则有:13m -=,11m-=-解得:13m =-或1m =综上,解得:0m =或13m =-或1m =故答案选:D7.(2022·湖南·长郡中学高二阶段练习)已知集合(){}2ln 4A x y x ==-,{B y x =,则A B =( )A .()2,3B .()(],22,3-∞-C .()0,3D .(]2,3【答案】B 由题意得,{}2|40{|2A x x x x =->=<-或2}x >,{}|3B y y =≤,故A B ⋂()(],22,3∞=--⋃, 故选:B8.(2022·河南·温县第一高级中学高三阶段练习(理))已知集合102x A xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,B ={-2,-1,0,1},则A ∩B =( ) A .{-2,-1,0,1} B .{-1,0,1}C .{-1,0}D .{-2,-1,0}【答案】B 因为102x x -≤+等价于(1)(2)020x x x -+≤⎧⎨+≠⎩等价于21x -<≤, 所以{|21}A x x =-<≤,又{}2,1,0,1B =--, 所以A B ={}1,0,1-. 故选:B 二、填空题9.(2022·四川·雅安中学高一阶段练习)集合{|13},{|25}A x x B x x =∈<≤=∈<<Z Z ,则A B 的子集的个数为___________. 【答案】8{}{}2,3,3,4A B ==,{2,3,4}A B ⋃=,有3个元素,所以子集个数为328=.故答案为:810.(2022·上海金山·高一期末)满足条件:{}a {},,,M a b c d ⊆的集合M 的个数为______.【答案】7由{}a {},,,M a b c d ⊆可知,M 中的元素个数多于{}a 中的元素个数,不多于{},,,a b c d 中的元素个数因此M 中的元素来自于b ,c,d 中,即在b ,c,d 中取1元素时,M 有3个;取2个元素时,有3个;取3个元素时,有1个, 故足条件:{}a {},,,M a b c d ⊆的集合M 的个数有7个,故答案为:7.11.(2022·全国·高三专题练习)已知集合{}2{123},280A x a x a B x x x =-<<+=--≤,若()R A B A ⋂=,求实数a 的取值范围是___________. 【答案】[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦()R A B A =⋂,R A B ∴⊆ {}2280B x x x =--≤,{2R B x x ∴=<-∣或4}x > 当A =∅时,123,4a a a -+-,满足R A B ⊆当A ≠∅时,要使得R A B ⊆,则4232a a >-⎧⎨+≤-⎩或414a a >-⎧⎨-⎩ 解得542a -<≤-或5a 综上,实数a 的取值范围是[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦ 故答案为:[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦12.(2022·全国·高三专题练习)设集合{}2280A x x x =-->,{B x x a =≤或}5x a ≥+,若()R A B ⋂=∅,则a 的取值范围是___________. 【答案】[]2,1--{}()(){}{22804202A x x x x x x x x =-->=-+>=<-或}4x >, 因为{B x x a =≤或}5x a ≥+,所以{}R 5B x a x a =<<+,若()R A B ⋂=∅,则254a a ≥-⎧⎨+≤⎩,解得21a -≤≤-. 所以a 的取值范围是[]2,1--,故答案为:[]2,1--.三、解答题13.(2022·山西·榆次一中高一开学考试)已知集合{}22150M x x x =--≤,{}N x m x m =-≤≤.(1)当1m =时,求M N ⋂以及()()R R M N ⋃;(2)若M N ,求实数m 的取值范围.【答案】(1)[1,1]=-M N ,()()()(),11,R R M N ∞∞⋃=--⋃+(2)[5,)+∞ (1){}{}(3)(5)035M x x x x x =+-≤=-≤≤,当1m =时,[1,1]N =-,∴[1,1]=-MN , (,3)(5,)=-∞-+∞R M ,(,1)(1,)=-∞-+∞R N ,∴()()(,1)(1,)=-∞-+∞R R M N .(2)由题可知M N , 所以35-≤-⎧⎨≥⎩m m , 解得5m ≥,所以实数m 的取值范围为[5,)+∞.14.(2022·江苏省天一中学高一期末)集合1121x A x x +⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,{}22240B x x ax a =-+-<. (1)若{}23,4,23C a a =+-,()0B C ∈,求实数a 的值;(2)从条件①②③这三个条件中选择一个作为已知条件,求实数a 的取值范围.条件:①A B A =;②()R A B ⋂=∅;③()R B A R ⋃=.(注:答题前先说明选择哪个条件,如果选择多于一条件分别解答,按第一个解答计分).【答案】(1)1(2)条件选择见解析,502a ≤≤(1)因为()0B C ∈,所以0C ∈,所以2230a a +-=,解得:1a =或3a =-.当3a =-时,{}51B x x =-<<-,不合题意;当1a =时,{}13B x x =-<<,满足题设.∴实数a 的值为1.(2)集合1112212x A x x x x +⎧⎫⎧⎫=>=<<⎨⎬⎨⎬-⎩⎭⎩⎭. 集合{}{}2224022B x x ax a x a x a =-+-<=-<<+. 若选择①A B A =,即22501222a A B a a +≥⎧⎪⊆⇒⇒≤≤⎨-≤⎪⎩若选择②()12502222R a A B a a ⎧-≤⎪⋂=∅⇔⇔≤≤⎨⎪+≥⎩, 若选择③()R B A R ⋃=,则22501222a a a +≥⎧⎪⇒≤≤⎨-≤⎪⎩15.(2022·江西·赣州市赣县第三中学高一开学考试)已知集合{}2430A x x x =++=,{}22230B x x ax a a =-+--=. (1)若1a =,求A B ;(2)若A B A ⋃=,求a 的取值集合.【答案】(1){}1A B ⋂=-(2){3a a ≤-或}2a =-.(1)当1a =时,{}{}22301,3B x x x =--==-. 因为{}{}24303,1A x x x =++==--, 所以{}1A B ⋂=-.(2)因为A B A ⋃=,所以B A ⊆.当()224434120a a a a ∆=---=+<时,解得3a <-,B =∅,符合题意; 当4120a ∆=+=,即3a =-时,{}3B =-,符合题意;当4120a ∆=+>,即3a >-时,{}3,1B A ==--,则()()2312,313,a a a ⎧-+-=⎪⎨-⨯-=--⎪⎩解得2a =-. 综上,a 的取值集合是{3a a ≤-或}2a =-.16.(2022·江苏·高一)已知集合A 为非空数集,定义:{},,S x x a b a b A ==+∈,{},,T x x a b a b A ==-∈.(1)若集合{}1,3A =,直接写出集合S 、T ;(2)若集合{}1234,,,A x x x x =,且T A =,写出一个满足条件的集合A ,并说明理由;(3)若集合{}02020,A x x x N ⊆≤≤∈,S T ⋂=∅,记A 为集合A 中元素的个数,求A 的最大值.【答案】(1){}2,4,6S =,{}0,2T =(2){}1234,,,A x x x x =,1234x x x x <<<,理由见解析(3)1347(1)根据题意,由{}1,3A =,则{}2,4,6S =,{}0,2T =;(2)由于集合{}1234,,,A x x x x =,1234x x x x <<<,且T A =,所以T 中也只包含四个元素,即{}2131410,,,T x x x x x x =---,剩下的324321x x x x x x -=-=-,所以1423x x x x +=+;(3)设{}12,,k A a a a =满足题意,其中12k a a a <<<,则11213223122k k k k k k a a a a a a a a a a a a a a -<+<+<<+<+<+<<+<, ∴21S k ≥-,1121311k a a a a a a a a -<-<-<<-,∴T k ≥, ∵S T ⋂=∅,31S T S T k ⋃=+≥-, S T 中最小的元素为0,最大的元素为2k a , ∴21k S T a ⋃≤+,∴()31214041*k k a k N -≤+≤∈, 1347k ≤,实际上当{}674,675,676,,2020A =时满足题意, 证明如下:设{},1,2,,2020A m m m =++,m N ∈,则{}2,21,22,,4040S m m m =++,{}0,1,2,,2020T m =-, 依题意有20202m m -<,即16733m >, 故m 的最小值为674,于是当674m =时,A 中元素最多, 即{}674,675,676,,2020A =时满足题意, 综上所述,集合A 中元素的个数的最大值是1347.。
2020高考数学冲刺精选新题好题真题精练第1讲集合的概念与运算[考纲解读] 1.了解集合的含义.体会元素与集合的关系,能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述具体问题.2.理解集合间的相等与包含关系,会求集合的子集,了解全集与空集的含义.(重点)3.在理解集合间的交、并、补的含义的基础上,会求两个集合的并集与交集,会求给定子集的补集.(重点、难点)4.能使用Venn图表达集合间的基本关系及基本运算.[考向预测]从近三年高考情况来看,本讲一直是高考中的热点.预测2020年高考会以考查集合交、并、补的运算为主,结合不等式的解法,求函数的定义域、值域等简单综合命题,试题难度不大,以选择题形式呈现.1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征:□01确定性、□02互异性、□03无序性.(2)元素与集合的关系有□04属于或□05不属于两种,用符号□06∈或□07∉表示.(3)□08列举法、□09描述法、□10图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*(或N+)Z Q R 2.集合间的基本关系3.集合的基本运算4.集合的运算性质(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔□01B⊆A.(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔□02A⊆B.(3)补集的性质:A∪(∁U A)=□03U;A∩(∁U A)=□04∅;∁U(∁U A)=□05A;∁U(A ∪B)=(∁U A)∩(∁U B);∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B).(4)若有限集A中有n个元素,则A的子集个数为□062个,非空子集个数为□072-1个,真子集有□082-1个,非空真子集的个数为□092-2个.1.概念辨析(1)若1∈{x ,x 2},则x =±1.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3){x |x ≥2}={t |t ≥2}.( )(4)对于任意两个集合A ,B ,总有(A ∩B )⊆A ,A ⊆(A ∪B ).( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√2.小题热身(1)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( ) A .{x |-2<x <-1} B .{x |-2<x <3} C .{x |-1<x <1} D .{x |1<x <3}答案 A解析 A ∩B ={x |-2<x <-1}.(2)设全集U ={x |x ∈N *,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{1,5}C .{2,5}D .{2,4} 答案 D解析 ∵U ={1,2,3,4,5},A ∪B ={1,3,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}. (3)已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =________. 答案 0或3解析 ∵A ={1,3,m },B ={1,m },B ⊆A , ∴m =3或m =m ,∴m =3或0或1,经检验m =0或3.(4)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫8x ,y ,B ={0,x 2},且A =B ,则集合A 的子集为________.答案 ∅,{0},{4},{0,4}解析 由题意得8x =x 2,y =0,解得x =2, 所以A ={0,4},其子集为∅,{0},{4},{0,4}.题型 一 集合的基本概念1.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a 等于( ) A.92 B.98 C .0 D .0或98 答案 D 解析 当a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,符合题意;当a ≠0时,Δ=(-3)2-4×a ×2=0,解得a =98,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43,符合题意.综上知a =0或98.2.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( )A .9B .8C .5D .4 答案 A解析 ∵x 2+y 2≤3,∴x 2≤3,∵x ∈Z ,∴x =-1,0,1,当x =-1时,y =-1,0,1;当x =0时,y =-1,0,1;当x =1时,y =-1,0,1,所以A 中元素共有9个,故选A.3.若集合A ={a -3,2a -1,a 2-4},且-3∈A ,则实数a =________. 答案 0或1解析 因为-3∈A ,所以a -3=-3或2a -1=-3或a 2-4=-3, 解得a =0或a =-1或a =1.当a =0时,A ={-3,-1,-4},符合题意;当a =-1时,2a -1=a 2-4=-3,不满足集合中元素的互异性,故舍去; 当a =1时,A ={-2,1,-3},符合题意. 综上知a =0或1.1.用描述法表示集合的两个关键点(1)搞清楚集合中的代表元素是什么.如举例说明1,3是数,举例说明2是有序数对(或平面内的点).(2)看这些元素满足什么限制条件.如举例说明1,关于x 的方程只有一个实根.举例说明2,x ,y 是整数且满足x 2+y 2≤3.2.两个易错点(1)忽视集合中元素的互异性.如举例说明3,求出a 值后应注意检验.(2)忽视分类讨论.如举例说明1,要分a =0与a ≠0两种情况讨论.1.设集合A ={0,1,2,3},B ={x |-x ∈A,1-x ∉A },则集合B 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案 A解析 若x ∈B ,则-x ∈A ,所以x 只可能取0,-1,-2,-3.逐一检验可知B ={-3},只有1个元素.2.已知集合A ={x |x =3k -1,k ∈Z },则下列表示正确的是( ) A .-1∉A B .-11∈A C .3k 2-1∈A D .-34∉A答案 C解析 令k =0得x =-1,故-1∈A ; 令-11=3k -1,解得k =-103∉Z ,故-11∉A ; 令-34=3k -1,解得k =-11∈Z ,故-34∈A ; 对于3k 2-1,因为k ∈Z 时,k 2∈Z , 所以3k 2-1∈A .所以C 项正确. 题型 二 集合间的基本关系1.已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,ba ,1={a 2,a +b,0},则a 2018+b 2018为( )A .1B .0C .-1D .±1 答案 A解析∵⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},∴a ≠0. ∴b =0,a 2=1,又∵a ≠1,∴a =-1,∴a 2018+b 2018=1. 2.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π4+π4,k ∈Z ,集合N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π8-π4,k ∈Z ,则( )A .M NB .NMC .M =ND .以上都不对答案 A解析 ∵k π4+π4=2(k +1)8π,k ∈Z , k π8-π4=k -28π,k ∈Z ,∴任取x ∈M ,有x ∈N ,且π8∈N ,但π8∉M , ∴M N .3.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.答案 (-∞,3]解析 因为B ⊆A ,所以①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3.条件探究1 举例说明3中的集合B 改为“B ={x |m ≤x ≤m +1}”,其余不变,该如何求解?解 B ={x |m ≤x ≤m +1}≠∅,为使B ⊆A ,m 须满足⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-2,m +1≤5,解得-2≤m ≤4.条件探究2 举例说明3中的集合A 改为“A ={x |x <-2或x >5}”,如何求解?解 因为B ⊆A ,所以①当B =∅时,即2m -1<m +1时,m <2,符合题意.②当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2,解得⎩⎨⎧m ≥2,m >4或⎩⎨⎧m ≥2,m <-12,即m >4.综上可知,实数m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).1.判断集合间关系的三种方法 列举法 根据题中限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元素的异同,从而找出集合之间的关系.如举例说明1结构法 从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上找差异进行判断.如举例说明 2数轴法在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定集合与集合之间的关系.如举例说明 32.根据集合间的关系求参数的策略 (1)注意对集合是否为空集进行分类讨论因为∅⊆A 对任意集合A 都成立.如举例说明3中2m -1<m +1时,B =∅,B ⊆A 也成立.(2)借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化.(3)注意检验区间端点值,如举例说明3,若将两个集合改为A ={x |-2<x ≤5},B ={x |m +1≤x <2m -1},若B ≠∅,为使B ⊆A ,m 须满足⎩⎪⎨⎪⎧2m -1>m +1,m +1>-2,2m -1≤5.1.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则( ) A .B ⊆A B .A =B C .A B D .B A答案 C解析 由题意得A ={1,2},B ={1,2,3,4},∴A B .2.已知集合A ={x |x 2-2x ≤0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥2B .a >2C .a <0D .a ≤0 答案 A解析 ∵A ={x |0≤x ≤2},B ={x |x ≤a },∴为使A ⊆B ,a 须满足a ≥2. 3.满足{0,1,2}A ⊆{0,1,2,3,4,5}的集合A 的个数为________.答案 7解析 集合A 除含元素0,1,2外,还至少含有3,4,5中的一个元素,所以集合A 的个数等于{3,4,5}的非空子集的个数,即为23-1=7.题型 三 集合的基本运算角度1 集合的并、交、补运算1.(2018·天津高考)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R |-1≤x <2},则(A ∪B )∩C =( )A .{-1,1}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{2,3,4}答案 C解析 因为集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},A ∪B ={-1,0,1,2,3,4},所以(A ∪B )∩C ={-1,0,1}.2.(2018·皖北协作区联考)已知集合A ={y |y =x 2-1},B ={x |y =lg (x -2x 2)},则∁R (A ∩B )=( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12 B .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ 答案 D解析 因为A ={y |y =x 2-1}=[0,+∞),B ={x |y =lg (x -2x 2)}=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,所以A ∩B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,所以∁R (A ∩B )=(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.角度2 知集合的运算结果求参数3.设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0},若(∁A)∩B=∅,则m=________.U答案1或2解析A={-2,-1},由(∁U A)∩B=∅,得B⊆A.x2+(m+1)x+m=0可化为(x+1)(x+m)=0,当m=1时,B={-1},符合题意;当m≠1时,B={-1,-m},为使B⊆A成立,须有-m=-2,即m=2.综上知m=1或2.1.求集合交集、并集或补集的步骤2.知集合的运算结果求参数问题的两个关键点(1)分析运算结果并进行恰当转换.如举例说明3中,由(∁U A)∩B=∅,知B⊆A.(2)化简集合为求参数创造有利条件.如举例说明3中,A={-2,-1}.当m=1时,B={-1};当m≠1时,B ={-1,-m}.1.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则阴影部分(如图)表示的集合是()A .[-1,1)B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪[-1,+∞)D .(-3,-1)答案 D解析 由题意可知,M =(-3,1),N =[-1,1],所以阴影部分表示的集合为M ∩(∁U N )=(-3,-1).2.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( )A .{x |-1<x <2}B .{x |-1≤x ≤2}C .{x |x <-1}∪{x |x >2}D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2} 答案 B解析 解不等式x 2-x -2>0得x <-1或x >2,所以A ={x |x <-1或x >2},所以∁R A ={x |-1≤x ≤2},故选B.3.(2019·辽宁五校模拟)已知集合P ={x |x 2-2x -8>0},Q ={x |x ≥a },P ∪Q =R ,则a 的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .(4,+∞)C .(-∞,-2]D .(-∞,4] 答案 C解析 集合P ={x |x 2-2x -8>0}={x |x <-2或x >4},Q ={x |x ≥a },若P ∪Q =R ,则a ≤-2,即a 的取值范围是(-∞,-2].题型 四 集合的新定义问题已知集合M ={(x ,y )|y =f (x )},若对于任意实数对(x 1,y 1)∈M ,都存在(x 2,y 2)∈M ,使得x 1x 2+y 1y 2=0成立,则称集合M 是“垂直对点集”.给出下列四个集合:①M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪ y =1x ; ②M ={(x ,y )|y =log 2x };③M={(x,y)|y=e x-2};④M={(x,y)|y=sin x+1}.其中是“垂直对点集”的序号是()A.①④B.②③C.③④D.②④答案 C解析记A(x1,y1),B(x2,y2),则由x1x2+y1y2=0得OA⊥OB.对于①,对任意A∈M,不存在B∈M,使得OA⊥OB.对于②,当A为(1,0)时,不存在B∈M满足题意.对于③④,对任意A∈M,过原点O可作直线OB⊥OA,它们都与函数y=e x-2及y=sin x+1的图象相交,即③④满足题意.与集合相关的新定义问题的解题思路(1)紧扣“新”定义:分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.(2)把握“新”性质:集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.(3)遵守“新”法则:准确把握新定义的运算法则,将其转化为集合的交集、并集与补集的运算.如果集合A满足:若x∈A,则-x∈A,那么就称集合A为“对称集合”.已知集合A={2x,0,x2+x},且A是对称集合,集合B是自然数集,则A∩B=________.答案{0,6}解析由题意可知-2x=x2+x,所以x=0或x=-3.而当x=0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x=-3时,A={-6,0,6},所以A∩B={0,6}.。
专题08 集合中的高考真题(满分120分 时间:60分钟) 班级 姓名 得分一、选择题:1.(2021·江苏高考真题)已知集合{}1,3M =,{}1,3N a =-,若{}1,2,3M N =,则a 的值是( )A .-2B .-1C .0D .12.(2021·天津高考真题)设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( ) A .{}0B .{0,1,3,5}C .{0,1,2,4}D .{0,2,3,4}3.(2021·全国高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()UA B =( )A .{3}B .{1,6}C .{5,6}D .{1,3}4.(2021·北京高考真题)已知集合{}|11A x x =-<<,{}|02B x x =≤≤,则A B =( ) A .()1,2-B .(1,2]-C .[0,1)D .[0,1]5.(2021·浙江高考真题)设集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,则A B =( ) A .{}1x x >-B .{}1x x ≥C .{}11x x -<<D .{}12x x ≤<6.(2021·全国(文))设集合{}{}1,3,5,7,9,27M N x x ==>,则M N =( )A .{}7,9B .{}5,7,9C .{}3,5,7,9D .{}1,3,5,7,97.(2021·全国高考真题(理))设集合{}104,53M x x N x x ⎧⎫=<<=≤≤⎨⎬⎩⎭,则MN =( )A .103x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭B .143x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C .{}45x x ≤<D .{}05x x <≤8.(2021·全国高考真题(理))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 .Z9.(2021·全国高考真题(文))已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}{}1,2,3,4M N ==,则()U M N ⋃=( ) A .{}5B .{}1,2C .{}3,4D .{}1,2,3,410.(2021·全国高考真题)设集合{}24A x x =-<<,{}2,3,4,5B =,则A B =( )A .{}2B .{}2,3C .{}3,4D .{}2,3,411.(2010·山东高考真题(理))已知全集U =R ,集合{}12M x x =-≤,则U M 等于( ) A .{}13x x -<< B .{}13x x -≤≤ C .{1x x <-或}3x > D .{1x x ≤-或}3x ≥二、填空题12.(2013·湖南高考真题(文))已知集合{}{}{}2,3,6,8,2,3,2,6,8U A B ===,则()U C A B ________13.(2020·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =_____.14.(2019·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,6}A =-,{|0,}B x x x =>∈R ,则A B =_____.15.(2008·福建高考真题(理))设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a 、b ∈R ,都有a +b 、a -b ,ab 、ab∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域.例如有理数集Q 是数域;数集{},F a a b Q =+∈也是数域.有下列命题:∈整数集是数域; ∈若有理数集Q M ⊆,则数集M 必为数域; ∈数域必为无限集; ∈存在无穷多个数域.其中正确的命题的序号是_________.(把你认为正确的命题的序号填填上) 16.(2014·福建高考真题(理))若集合且下列四个关系:∈;∈;∈;∈有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组的个数是_________.17.(2012·天津高考真题(文))集合{}|25A x R x =∈-≤中最小整数为 ______18.(2018·江苏高考真题)已知集合{}0,1,2,8A =,{}1,1,6,8B =-,那么A B ⋂=________. 19.(2017·上海高考真题)已知集合{}1,2,3,4A =,集合{}3,4,5B =,则A B =_______.20.(2017·江苏高考真题)已知集合{}1,2A =,{}2,3B a a =+,若A B={1}⋂则实数a 的值为________专题08 集合中的高考真题(满分120分 时间:60分钟) 班级 姓名 得分一、选择题:1.(2021·江苏高考真题)已知集合{}1,3M =,{}1,3N a =-,若{}1,2,3M N =,则a 的值是( )A .-2B .-1C .0D .1【答案】B 【分析】根据集合N 和并集,分别讨论a 的值,再验证即可. 【详解】 因为{}1,2,3MN =,若110a a -=⇒=,经验证不满足题意;若121a a -=⇒=-,经验证满足题意. 所以1a =-. 故选:B.2.(2021·天津高考真题)设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( ) A .{}0 B .{0,1,3,5} C .{0,1,2,4} D .{0,2,3,4}【答案】C 【分析】根据交集并集的定义即可求出. 【详解】{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,{}1A B ∴⋂=,{}()0,1,2,4A B C ⋂⋃=∴.故选:C.3.(2021·全国高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()UA B =( )A .{3}B .{1,6}C .{5,6}D .{1,3}【答案】B 【分析】根据交集、补集的定义可求()U A B ⋂. 【详解】由题设可得{}U1,5,6B =,故(){}U 1,6A B ⋂=,故选:B.4.(2021·北京高考真题)已知集合{}|11A x x =-<<,{}|02B x x =≤≤,则A B =( ) A .()1,2- B .(1,2]- C .[0,1) D .[0,1]【答案】B 【分析】结合题意利用并集的定义计算即可. 【详解】由题意可得:{}|12A B x x =-<≤,即(]1,2A B =-. 故选:B.5.(2021·浙江高考真题)设集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,则A B =( ) A .{}1x x >- B .{}1x x ≥ C .{}11x x -<< D .{}12x x ≤<【答案】D 【分析】由题意结合交集的定义可得结果. 【详解】由交集的定义结合题意可得:{}|12A B x x =≤<. 故选:D.6.(2021·全国(文))设集合{}{}1,3,5,7,9,27M N x x ==>,则M N =( )A .{}7,9B .{}5,7,9C .{}3,5,7,9D .{}1,3,5,7,9【答案】B 【分析】求出集合N 后可求M N ⋂. 【详解】7,2N ⎛⎫=+∞ ⎪⎝⎭,故{}5,7,9M N ⋂=,故选:B.7.(2021·全国高考真题(理))设集合{}104,53M x x N x x ⎧⎫=<<=≤≤⎨⎬⎩⎭,则MN =( )A .103x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭B .143x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C .{}45x x ≤<D .{}05x x <≤【答案】B 【分析】根据交集定义运算即可 【详解】因为1{|04},{|5}3M x x N x x =<<=≤≤,所以1|43M N x x ⎧⎫⋂=≤<⎨⎬⎩⎭, 故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算,属基础题,在高考中要求不高,掌握集合的交并补的基本概念即可求解. 8.(2021·全国高考真题(理))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 .Z【答案】C 【分析】分析可得T S ⊆,由此可得出结论. 【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.9.(2021·全国高考真题(文))已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}{}1,2,3,4M N ==,则()U M N ⋃=( ) A .{}5 B .{}1,2 C .{}3,4 D .{}1,2,3,4【答案】A 【分析】首先进行并集运算,然后进行补集运算即可. 【详解】由题意可得:{}1,2,3,4M N =,则(){}5UM N =.故选:A.10.(2021·全国高考真题)设集合{}24A x x =-<<,{}2,3,4,5B =,则A B =( ) A .{}2 B .{}2,3 C .{}3,4 D .{}2,3,4【答案】B 【分析】利用交集的定义可求A B . 【详解】由题设有{}2,3A B ⋂=, 故选:B .11.(2010·山东高考真题(理))已知全集U =R ,集合{}12M x x =-≤,则U M 等于( ) A .{}13x x -<< B .{}13x x -≤≤ C .{1x x <-或}3x > D .{1x x ≤-或}3x ≥【答案】C 【分析】解绝对值不等式求出集合M ,再利用集合的补运算即可求解. 【详解】因为集合{}{}1213M x x x x =-≤=-≤≤,全集U =R , 所以{U 1M x x =<-或}3x >, 故选:C.二、填空题12.(2013·湖南高考真题(文))已知集合{}{}{}2,3,6,8,2,3,2,6,8U A B ===,则()U C A B ________【答案】{}6,8; 【分析】直接根据集合的运算求解即可【详解】{}6,8U C A =,(){}6,8U C A B ⋂=.13.(2020·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B =_____. 【答案】{}0,2 【分析】根据集合的交集即可计算. 【详解】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B = ∵{}0,2A B = 故答案为:{}0,2. 【点睛】本题考查了交集及其运算,是基础题型.14.(2019·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,6}A =-,{|0,}B x x x =>∈R ,则A B =_____. 【答案】{1,6}. 【分析】由题意利用交集的定义求解交集即可. 【详解】由题知,{1,6}A B =. 【点睛】本题主要考查交集的运算,属于基础题.15.(2008·福建高考真题(理))设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a 、b ∈R ,都有a +b 、a -b ,ab 、ab∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域.例如有理数集Q 是数域;数集{},F a a b Q =+∈也是数域.有下列命题:∈整数集是数域; ∈若有理数集Q M ⊆,则数集M 必为数域; ∈数域必为无限集; ∈存在无穷多个数域.其中正确的命题的序号是_________.(把你认为正确的命题的序号填填上) 【答案】∵∵ 【解析】试题分析:利用已知条件中数域的定义判断各命题的真假,关键把握数域是对加减乘除四则运算封闭.解:要满足对四种运算的封闭,只有一个个来检验,如∵对除法如12∵Z 不满足,所以排除;对∵当有理数集Q 中多一个元素i 则会出现1+i∵该集合,所以它也不是一个数域;∵∵成立.故答案为∵∵. 考点:新定义题型点评:本题考查学生对新定义题型的理解和把握能力,理解数域的定义是解决该题的关键.考查学生的构造性思维.16.(2014·福建高考真题(理))若集合且下列四个关系:∈;∈;∈;∈有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组的个数是_________. 【答案】6 【详解】试题分析:由于题意是只有一个是正确的所以∵不成立,否则∵成立.即可得1a ≠.由1b ≠即2,3,4b =.可得2,1,4,3;3,1,4,2b c d a b c d a ========.两种情况.由2,4,3,1c d a b ====.所以有一种情况.由4d ≠即1,2,3d =.可得2,3,1,4;2,4,1,3,3,2,1,4d a b c d a b c d a b c ============.共三种情况.综上共6种.考点:1.集合的概念.2.递推的数学思想.3.分类的数学思想.17.(2012·天津高考真题(文))集合{}|25A x R x =∈-≤中最小整数为 ______ 【答案】3-. 【详解】|x -2|≤5,∵-5≤x -2≤5,即-3≤x≤7,∵满足条件的最小整数为-3.18.(2018·江苏高考真题)已知集合{}0,1,2,8A =,{}1,1,6,8B =-,那么A B ⋂=________. 【答案】{1,8}. 【详解】分析:根据交集定义{}A B x x A x B 且⋂=∈∈求结果. 详解:由题设和交集的定义可知:{}1,8A B =.点睛:本题考查交集及其运算,考查基础知识,难度较小.19.(2017·上海高考真题)已知集合{}1,2,3,4A =,集合{}3,4,5B =,则A B =_______. 【答案】{3,4}. 【分析】利用交集的概念及运算可得结果. 【详解】{}1234A =,,,,{}345B =,, {}34A B ∴⋂=,.【点睛】本题考查集合的运算,考查交集的概念与运算,属于基础题.20.(2017·江苏高考真题)已知集合{}1,2A =,{}2,3B a a =+,若A B={1}⋂则实数a 的值为________【答案】1 【详解】由题意1B ∈,显然233a +≥,所以1a =,此时234a +=,满足题意,故答案为1.点睛:(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致错误.(3)防范空集.在解决有关,A B A B ⋂=∅⊆等集合问题时,往往容易忽略空集的情况,一定要先考虑∅时是否成立,以防漏解.。
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展01柯西不等式(精讲+精练)
1.二维形式的柯西不等式
.),,,,,()())((22222等号成立时当且仅当bc ad R d c b a bd ac d c b a =∈+≥++2.二维形式的柯西不等式的变式
bd ac d c b a +≥+⋅+2222)1( .),,,,,(等号成立时当且仅当bc ad R d c b a =∈bd ac d c b a +≥+⋅+2222)2(
.),,,,,(等号成立时当且仅当bc ad R d c b a =∈.)
,0,,,(())()(3(2等号成立,时当且仅当bc ad d c b a bd ac d c b a =≥+≥++3.
二维形式的柯西不等式的向量形式
.),,,(等号成立时使或存在实数是零向量当且仅当βαβk k =≤注:有条件要用;没有条件,创造条件也要用。
比如,对2
2
2
c b a ++,并不是不等式的形状,但变成
()()
2222221113
1
c b a ++∙++∙就可以用柯西不等式了。
4.扩展:()()233221122322212
2322
21)(n n n n b a b a b a b a b b b b a a a a ++++≥++++++++ ,当且仅当n n b a b a b a :::2211=== 时,等号成立.
【题型训练1-刷真题】
二、题型精讲精练
一、知识点梳理。
押新高考卷1题集合考点3年考题考情分析集合2022年新高考Ⅰ卷第1题2022年新高考Ⅱ卷第1题2021年新高考Ⅰ卷第1题2021年新高考Ⅱ卷第2题2020年新高考Ⅰ卷第1题2020年新高考Ⅱ卷第1题高考对集合知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练掌握与集合有关的基础知识.纵观近几年的新高考试题,均考查集合间的交集、并集和补集的基本运算.可以预测2023年新高考命题方向将继续围绕集合间的基本关系展开命题.1.集合有n 个元素,子集有n 2个,真子集有12-n 个,非空真子集个数为22n -个.2.{}B x A x x B A ∈∈=且 ,{}B x A x x B A ∈∈=或 3.{}Ax U x x A C U ∉∈=且1.(2022·新高考Ⅰ卷高考真题)若集合{4},{31}M x x N x x =<=≥∣∣,则M N ⋂=()A .{}02x x ≤<B .123x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C .{}316x x ≤<D .1163x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭【答案】D【分析】根据交集、补集的定义可求()U A B ⋂ð.【详解】由题设可得{}U 1,5,6B =ð,故(){}U 1,6A B ⋂=ð,故选:B.5.(2020·新高考Ⅰ卷高考真题)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}【答案】C【分析】根据集合并集概念求解.【详解】[1,3](2,4)[1,4)A B ==U U 故选:C【点睛】本题考查集合并集,考查基本分析求解能力,属基础题.6.(2020·新高考Ⅱ卷高考真题)设集合A={2,3,5,7},B ={1,2,3,5,8},则A B ⋂=()A .{1,3,5,7}B .{2,3}C .{2,3,5}D .{1,2,3,5,7,8}【答案】C【分析】根据集合交集的运算可直接得到结果.【详解】因为A {2,3,5,7},B ={1,2,3,5,8},所以{}2,3,5A B = 故选:C【点睛】本题考查的是集合交集的运算,较简单.。
一元二次方程、不等式考试要求 1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式.2.结合二次函数图象,会判断一元二次方程的根的个数,以及解一元二次不等式.3.了解简单的分式、绝对值不等式的解法.知识梳理1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象方程ax 2+bx +c =0(a >0)的根有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等的实数根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0(a >0)的解集{x |x <x 1,或x >x 2}错误!Rax 2+bx +c <0(a >0)的解集{x |x 1<x <x 2}∅ ∅2.分式不等式与整式不等式 (1)f xg x>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0);(2)f xg x≥0(≤0)⇔f (x )g (x )≥0(≤0)且g (x )≠0.3.简单的绝对值不等式|x |>a (a >0)的解集为(-∞,-a )∪(a ,+∞),|x |<a (a >0)的解集为(-a ,a ). 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若方程ax 2+bx +c =0无实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( × ) (2)若不等式ax 2+bx +c >0的解集为(x 1,x 2),则a <0.( √ ) (3)若ax 2+bx +c >0恒成立,则a >0且Δ<0.( × )(4)不等式x -ax -b≥0等价于(x -a )(x -b )≥0.( × ) 教材改编题1.若集合A ={x |x 2-9x >0},B ={x |x 2-2x -3<0},则A ∪B 等于( ) A .R B .{x |x >-1} C .{x |x <3或x >9} D .{x |x <-1或x >3} 答案 C解析 A ={x |x >9或x <0},B ={x |-1<x <3}, ∴A ∪B ={x |x <3或x >9}.2.若关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,则a +b =________. 答案 -14解析 依题意知⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12+13,2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.3.一元二次不等式ax 2+ax -1<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-4,0)解析 依题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <0,a 2+4a <0,∴-4<a <0.题型一 一元二次不等式的解法 命题点1 不含参的不等式例1 (1)不等式-2x 2+x +3<0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1<x <32 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <-1或x >32 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-32或x >1答案 C解析 -2x 2+x +3<0可化为2x 2-x -3>0, 即(x +1)(2x -3)>0, ∴x <-1或x >32.(2)(多选)已知集合M ={}x ||x -1|≤2,x ∈R ,集合N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪5x +1≥1,x ∈R ,则( ) A .M ={}x |-1≤x ≤3 B .N ={}x |-1≤x ≤4 C .M ∪N ={}x |-1≤x ≤4 D .M ∩N ={}x |-1<x ≤3 答案 ACD解析 由题设可得M =[-1,3],N =(-1,4], 故A 正确,B 错误;M ∪N ={x |-1≤x ≤4},故C 正确;而M ∩N ={x |-1<x ≤3},故D 正确. 命题点2 含参的不等式例2 解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0(a >0). 解 原不等式变为(ax -1)(x -1)<0,因为a >0,所以⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.所以当a >1时,解得1a<x <1; 当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解得1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a<x <1.延伸探究 在本例中,把a >0改成a ∈R ,解不等式. 解 当a >0时,同例2,当a =0时, 原不等式等价于-x +1<0,即x >1, 当a <0时,1a<1,原不等式可化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x >1或x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a , 当a =1时,不等式的解集为∅,当a >1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a<x <1, 当a =0时,不等式的解集为{x |x >1},当a <0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a或x >1. 教师备选解关于x 的不等式x 2-ax +1≤0. 解 由题意知,Δ=a 2-4,①当a 2-4>0,即a >2或a <-2时,方程x 2-ax +1=0的两根为x =a ±a 2-42,∴原不等式的解为a -a 2-42≤x ≤a +a 2-42.②若Δ=a 2-4=0,则a =±2.当a =2时,原不等式可化为x 2-2x +1≤0, 即(x -1)2≤0,∴x =1;当a =-2时,原不等式可化为x 2+2x +1≤0, 即(x +1)2≤0,∴x =-1. ③当Δ=a 2-4<0,即-2<a <2时, 原不等式的解集为∅.综上,当a >2或a <-2时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a -a 2-42≤x ≤a +a 2-42; 当a =2时,原不等式的解集为{1}; 当a =-2时,原不等式的解集为{-1};当-2<a <2时,原不等式的解集为∅.思维升华 对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有 (1)根据二次项系数为正、负及零进行分类. (2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数. (3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.跟踪训练1 (1)(多选)已知关于x 的不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为{x |x ≤-3或x ≥4},则下列说法正确的是( ) A .a >0B .不等式bx +c >0的解集为{x |x <-4}C .不等式cx2-bx +a <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-14或x >13 D .a +b +c >0 答案 AC解析 关于x 的不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为(-∞,-3]∪[4,+∞), 所以二次函数y =ax 2+bx +c 的开口方向向上,即a >0,故A 正确; 对于B ,方程ax 2+bx +c =0的两根分别为-3,4,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧-ba=-3+4,ca =-3×4,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-a ,c =-12a .bx +c >0⇔-ax -12a >0,由于a >0,所以x <-12,所以不等式bx +c >0的解集为{}x |x <-12, 故B 不正确;对于C ,由B 的分析过程可知⎩⎪⎨⎪⎧b =-a ,c =-12a ,所以cx 2-bx +a <0⇔-12ax 2+ax +a <0⇔12x 2-x -1>0⇔x <-14或x >13,所以不等式cx 2-bx +a <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-14或x >13,故C 正确; 对于D ,a +b +c =a -a -12a =-12a <0,故D 不正确. (2)解关于x 的不等式(x -1)(ax -a +1)>0.解 ①当a =0时,原不等式可化为x -1>0,即x >1; 当a ≠0时,(x -1)(ax -a +1)=0的两根分别为1,1-1a.②当a >0时,1-1a<1,∴原不等式的解为x >1或x <1-1a.③当a <0时,1-1a>1,∴原不等式的解为1<x <1-1a.综上,当a =0时,原不等式的解集为{x |x >1};当a >0时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <1-1a ; 当a <0时,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1-1a . 题型二 一元二次不等式恒(能)成立问题 命题点1 在R 上恒成立问题例3 (2022·漳州模拟)对∀x ∈R ,不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .-2<a ≤2 B .-2≤a ≤2 C .a <-2或a ≥2 D .a ≤-2或a ≥2答案 A解析 不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,当a -2=0,即a =2时,-4<0恒成立,满足题意;当a -2≠0时,要使不等式恒成立,需⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ<0,即有⎩⎪⎨⎪⎧a <2,4a -22+16a -2<0,解得-2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(-2,2]. 命题点2 在给定区间上恒成立问题例4 已知函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<5-m 恒成立,则实数m 的取值范围为________. 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-∞,67 解析 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:方法一 令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上单调递增, 所以g (x )max =g (3),即7m -6<0, 所以m <67,所以0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上单调递减, 所以g (x )max =g (1),即m -6<0, 所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,67.方法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0在x ∈[1,3]上恒成立, 所以m <6x 2-x +1在x ∈[1,3]上恒成立.令y =6x 2-x +1,因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 所以m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,67.命题点3 给定参数范围的恒成立问题例5 (2022·宿迁模拟)若不等式x 2+px >4x +p -3,当0≤p ≤4时恒成立,则x 的取值范围是( ) A .[-1,3] B .(-∞,-1] C .[3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞) 答案 D解析 不等式x 2+px >4x +p -3 可化为(x -1)p +x 2-4x +3>0,由已知可得[(x -1)p +x 2-4x +3]min >0(0≤p ≤4), 令f (p )=(x -1)p +x 2-4x +3(0≤p ≤4),可得⎩⎪⎨⎪⎧f 0=x 2-4x +3>0,f4=4x -1+x 2-4x +3>0,∴x <-1或x >3.教师备选函数f (x )=x 2+ax +3.若当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 若当a ∈[4,6]时,f (x )≥0恒成立,则实数x 的取值范围是________________. 答案 [-7,2](-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞)解析 若x 2+ax +3-a ≥0在x ∈[-2,2]上恒成立, 令g (x )=x 2+ax +3-a ,则有①Δ≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-a2<-2,g -2=7-3a ≥0.或③⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-a 2>2,g 2=7+a ≥0,解①得-6≤a ≤2,解②得a ∈∅, 解③得-7≤a <-6.综上可得,满足条件的实数a 的取值范围是[-7,2]. 令h (a )=xa +x 2+3.当a ∈[4,6]时,h (a )≥0恒成立.只需⎩⎪⎨⎪⎧h 4≥0,h 6≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +3≥0,x 2+6x +3≥0,解得x ≤-3-6或x ≥-3+ 6.∴实数x 的取值范围是(-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞). 思维升华 恒成立问题求参数的范围的解题策略(1)弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,谁就是参数.(2)一元二次不等式在R 上恒成立,可用判别式Δ,一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.跟踪训练2 (1)已知关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围是( )A .{a |-1≤a ≤4}B .{a |-1<a <4}C .{a |a ≥4或a ≤-1}D .{a |-4≤a ≤1}答案 A解析 因为关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解, 即x 2-4x +a 2-3a ≤0在R 上有解,只需y =x 2-4x +a 2-3a 的图象与x 轴有公共点, 所以Δ=(-4)2-4×(a 2-3a )≥0, 即a 2-3a -4≤0,所以(a -4)(a +1)≤0, 解得-1≤a ≤4,所以实数a 的取值范围是{a |-1≤a ≤4}.(2)当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围是( ) A .(-∞,4] B .(-∞,-5) C .(-∞,-5] D .(-5,-4)答案 C解析 令f (x )=x 2+mx +4, ∴当x ∈(1,2)时,f (x )<0恒成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧f 1≤0,f2≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧1+m +4≤0,4+2m +4≤0,解得m ≤-5.课时精练1.不等式9-12x ≤-4x 2的解集为( ) A .RB .∅C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =32 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠32 答案 C解析 原不等式可化为4x 2-12x +9≤0,即(2x -3)2≤0, ∴2x -3=0,∴x =32,∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =32. 2.(2022·揭阳质检)已知p :|2x -3|<1,q :x (x -3)<0,则p 是q 的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .既不充分也不必要条件 D .必要不充分条件 答案 B解析 ∵p :|2x -3|<1,则-1<2x -3<1, 可得p :1<x <2,又∵q :x (x -3)<0,由x (x -3)<0,可得q :0<x <3, 可得p 是q 的充分不必要条件.3.(2022·南通模拟)不等式(m +1)x 2-mx +m -1<0的解集为∅,则m 的取值范围是( ) A .m <-1 B .m ≥233C .m ≤-233D .m ≥233或m ≤-233答案 B解析 ∵不等式(m +1)x 2-mx +m -1<0的解集为∅, ∴不等式(m +1)x 2-mx +m -1≥0恒成立.①当m +1=0,即m =-1时,不等式化为x -2≥0, 解得x ≥2,不是对任意x ∈R 恒成立,舍去; ②当m +1≠0,即m ≠-1时,对任意x ∈R , 要使(m +1)x 2-mx +m -1≥0,只需m +1>0且Δ=(-m )2-4(m +1)(m -1)≤0, 解得m ≥233.综上,实数m 的取值范围是m ≥233.4.(2022·合肥模拟)不等式x 2+ax +4≥0对一切x ∈[1,3]恒成立,则a 的最小值是( ) A .-5B .-133C .-4D .-3答案 C解析 ∵x ∈[1,3]时,x 2+ax +4≥0恒成立,则a ≥-⎝⎛⎭⎪⎫x +4x 恒成立,又x ∈[1,3]时,x +4x≥24=4,当且仅当x =2时取等号.∴-⎝⎛⎭⎪⎫x +4x ≤-4,∴a ≥-4.故a 的最小值为-4.5.(多选)满足关于x 的不等式(ax -b )(x -2)>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<x <2,则满足条件的一组有序实数对(a ,b )的值可以是( ) A .(-2,-1) B .(-3,-6) C .(2,4) D.⎝⎛⎭⎪⎫-3,-32答案 AD解析 不等式(ax -b )(x -2)>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<x <2, ∴方程(ax -b )(x -2)=0的实数根为12和2,且⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b a =12,即a =2b <0,故选AD.6.(多选)(2022·湖南长郡中学月考)已知不等式x 2+ax +b >0(a >0)的解集是{x |x ≠d },则下列四个结论中正确的是( ) A .a 2=4b B .a 2+1b≥4C .若不等式x 2+ax -b <0的解集为(x 1,x 2),则x 1x 2>0D .若不等式x 2+ax +b <c 的解集为(x 1,x 2),且|x 1-x 2|=4,则c =4 答案 ABD解析 由题意,知Δ=a 2-4b =0, 所以a 2=4b ,所以A 正确; 对于B ,a 2+1b =a 2+4a2≥2a 2·4a 2=4,当且仅当a 2=4a2,即a =2时等号成立,所以B 正确;对于C ,由根与系数的关系, 知x 1x 2=-b =-a 24<0,所以C 错误;对于D ,由根与系数的关系,知x 1+x 2=-a ,x 1x 2=b -c =a 24-c ,则|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 2=a 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫a 24-c =2c =4, 解得c =4,所以D 正确. 7.不等式3x -1>1的解集为________. 答案 (1,4) 解析 ∵3x -1>1, ∴3x -1-1>0,即4-x x -1>0, 即1<x <4.∴原不等式的解集为(1,4).8.一元二次方程kx 2-kx +1=0有一正一负根,则实数k 的取值范围是________. 答案 (-∞,0)解析 kx 2-kx +1=0有一正一负根,∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ=k 2-4k >0,1k<0,解得k <0.9.已知关于x 的不等式-x 2+ax +b >0.(1)若该不等式的解集为(-4,2),求a ,b 的值; (2)若b =a +1,求此不等式的解集.解 (1)根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧2-4=a ,2×-4=-b ,解得a =-2,b =8.(2)当b =a +1时,-x 2+ax +b >0⇔x 2-ax -(a +1)<0, 即[x -(a +1)](x +1)<0. 当a +1=-1,即a =-2时, 原不等式的解集为∅; 当a +1<-1,即a <-2时, 原不等式的解集为(a +1,-1);当a +1>-1,即a >-2时, 原不等式的解集为(-1,a +1).综上,当a <-2时,不等式的解集为(a +1,-1);当a =-2时,不等式的解集为∅; 当a >-2时,不等式的解集为(-1,a +1).10.若二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),满足f (x +2)-f (x )=16x 且f (0)=2. (1)求函数f (x )的解析式;(2)若存在x ∈[1,2],使不等式f (x )>2x +m 成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)由f (0)=2,得c =2, 所以f (x )=ax 2+bx +2(a ≠0),由f (x +2)-f (x )=[a (x +2)2+b (x +2)+2]-(ax 2+bx +2)=4ax +4a +2b , 又f (x +2)-f (x )=16x , 得4ax +4a +2b =16x ,所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =16,4a +2b =0,故a =4,b =-8,所以f (x )=4x 2-8x +2. (2)因为存在x ∈[1,2], 使不等式f (x )>2x +m 成立,即存在x ∈[1,2],使不等式m <4x 2-10x +2成立, 令g (x )=4x 2-10x +2,x ∈[1,2], 故g (x )max =g (2)=-2,所以m <-2, 即m 的取值范围为(-∞,-2).11.(多选)已知函数f (x )=4ax 2+4x -1,∀x ∈(-1,1),f (x )<0恒成立,则实数a 的取值可能是( )A .0B .-1C .-2D .-3 答案 CD解析 因为f (x )=4ax 2+4x -1, 所以f (0)=-1<0成立.当x ∈(-1,0)∪(0,1)时,由f (x )<0可得4ax 2<-4x +1,所以4a <⎝⎛⎭⎪⎫1x 2-4xmin ,当x ∈(-1,0)∪(0,1)时, 1x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),所以1x2-4x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -22-4≥-4,当且仅当x =12时,等号成立,所以4a <-4,解得a <-1.12.(2022·南京质检)函数y =lg(c +2x -x 2)的定义域是(m ,m +4),则实数c 的值为________. 答案 3解析 依题意得,一元二次不等式-x 2+2x +c >0,即x 2-2x -c <0的解集为(m ,m +4),所以m ,m +4是方程x 2-2x -c =0的两个根,所以⎩⎪⎨⎪⎧m +m +4=2,m m +4=-c ,解得m =-1,c =3.13.若不等式x 2-(a +1)x +a ≤0的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________. 答案 [-4,3]解析 原不等式为(x -a )(x -1)≤0,当a <1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a ≥-4即可,即-4≤a <1;当a =1时,不等式的解为x =1,此时符合要求;当a >1时,不等式的解集为[1,a ],此时只要a ≤3即可,即1<a ≤3,综上可得-4≤a ≤3. 14.若不等式x 2+ax -2>0在[1,5]上有解,则a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-235,+∞解析 对于方程x 2+ax -2=0, ∵Δ=a 2+8>0,∴方程x 2+ax -2=0有两个不相等的实数根, 又∵两根之积为负, ∴必有一正根一负根, 设f (x )=x 2+ax -2,于是不等式x 2+ax -2>0在[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0, 即5a +23>0, 解得a >-235.故a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.15.(2022·湖南多校联考)若关于x 的不等式x 2-(2a +1)x +2a <0恰有两个整数解,则a 的取值范围是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪32<a ≤2 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪-1<a ≤-12 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪-1<a ≤-12或32≤a <2D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪-1≤a <-12或32<a ≤2答案 D解析 令x 2-(2a +1)x +2a =0,解得x =1或x =2a . 当2a >1,即a >12时,不等式x 2-(2a +1)x +2a <0的解集为{x |1<x <2a }, 则3<2a ≤4, 解得32<a ≤2;当2a =1,即a =12时,不等式x 2-(2a +1)x +2a <0无解, 所以a =12不符合题意;当2a <1,即a <12时,不等式x 2-(2a +1)x +2a <0的解集为{x |2a <x <1},则-2≤2a <-1,解得-1≤a <-12.综上,a 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪-1≤a <-12或32<a ≤2. 16.已知f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5).(1)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧fx >0,f x +k <0的正整数解只有一个,求实数k 的取值范围;(2)若对于任意x ∈[-1,1],不等式t ·f (x )≤2恒成立,求t 的取值范围. 解 (1)因为不等式f (x )<0的解集是(0,5),所以0,5是一元二次方程2x 2+bx +c =0的两个实数根,可得⎩⎪⎨⎪⎧0+5=-b2,0×5=c2,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-10,c =0.所以f (x )=2x 2-10x .不等式组⎩⎪⎨⎪⎧f x >0,f x +k <0,即⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-10x >0,2x 2+2kx +k 2-10x +k <0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x <0或x >5,-k <x <5-k ,因为不等式组的正整数解只有一个, 可得该正整数解为6, 可得6<5-k ≤7, 解得-2≤k <-1,所以k 的取值范围是[-2,-1). (2)tf (x )≤2,即t (2x 2-10x )≤2, 即tx 2-5tx -1≤0, 当t =0时显然成立,当t >0时,有⎩⎪⎨⎪⎧t ·1-5t ·-1-1≤0,t ·1-5t ·1-1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧t +5t -1≤0,t -5t -1≤0,解得-14≤t ≤16,所以0<t ≤16;当t <0时,函数y =tx 2-5tx -1在[-1,1]上单调递增, 所以只要其最大值满足条件即可, 所以t -5t -1≤0, 解得t ≥-14,即-14≤t <0,综上,t 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,16.。
山东省高考数学提分专练:第1题集合(选择题)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、真题演练 (共6题;共30分)1. (5分) (2018高一下·毕节期末) 已知集合,,则集合()A .B .C .D .【考点】2. (5分)(2019·永州模拟) 若集合,则()A .B .C .D .【考点】3. (5分)若集合,集合,则等于()A . {0,1}B . {-1,0,1}D . {-1,0,1,2}【考点】4. (5分)若集合A={x|-2<x<-1},B={x|-3<x<2},则集合A∩B=()A . {x|-3<x<-1}B . { x|-2<x<-1}C . { x|-2<x<2}D . {x|-3<x<2}【考点】5. (5分) (2019高三上·上高月考) 若集合,,则等于()A .B .C .D .【考点】6. (5分) (2017高一上·沙坪坝期中) 设集合A={x|x2﹣4x+3≥0},B={x|2x﹣3≤0},则A∪B=()A . (﹣∞,1]∪[3,+∞)C .D .【考点】二、模拟实训 (共14题;共49分)7. (2分) (2020高一上·莆田期中) 设,,则()A .B .C .D .【考点】8. (2分) (2020高一上·河池期末) 已知集合 , ,则()A .B .C .D .【考点】9. (2分) (2020高三上·云南月考) 已知集合,则中元素的个数为()A . 4B . 9C . 8D . 6【考点】10. (2分)(2020·郑州模拟) 已知全集,集合,,则()A .B .C .D .【考点】11. (2分)若集合,则A . {-1,0,1,2}B . {0,1,2}C . {-1,0,1}D . {0,1}【考点】12. (2分)已知,若,则实数a的取值范围是()【考点】13. (5分) (2019高一上·安庆期中) 已知全集,集合,,那么阴影部分表示的集合为()A .B .C .D .【考点】14. (5分) (2018高一上·滁州月考) 已知集合,,,则()A .B .C .D .【考点】15. (5分) (2019高二下·蛟河期中) 集合,.若集合,则应满足()A . 或B .C . 或D .【考点】16. (5分) (2019高三上·汉中月考) 已知集合 A={x|x2-2x-3≥0} ,,则()A .B .C .D .【考点】17. (5分)(2019·衡水模拟) 已知全集,集合,或,那么集合等于A .B . 或C .D .【考点】18. (5分) (2019高二下·长春月考) 已知集合,,则()A .B .C .D .【考点】19. (2分) (2016高一上·襄阳期中) 已知集合A={x|x2﹣x﹣2≤0},B={x|ln(1﹣x)>0},则A∩B=()A . (﹣1,2)B . [﹣1,1)C . [﹣1,0)D . (﹣1,0)【考点】20. (5分)设是集合A到对应的集合B的映射,若A={1,2,4},则等于()A . {1}B . {2}C . {1,2}D . {1,4}【考点】参考答案一、真题演练 (共6题;共30分)答案:1-1、考点:解析:答案:2-1、考点:解析:答案:3-1、考点:解析:答案:4-1、考点:解析:答案:5-1、考点:解析:答案:6-1、考点:解析:二、模拟实训 (共14题;共49分)答案:7-1、考点:解析:考点:解析:答案:9-1、考点:解析:答案:10-1、考点:解析:答案:11-1、考点:解析:考点:解析:答案:13-1、考点:解析:答案:14-1、考点:解析:答案:15-1、考点:解析:答案:16-1、考点:解析:答案:17-1、考点:解析:答案:18-1、考点:解析:答案:19-1、考点:解析:答案:20-1、考点:解析:。
专题01 数轴与集合运算【热点聚焦与扩展】数形结合是解决高中数学问题的常用手段,其优点在于通过图形能够直观的观察到某些结果,与代数的精确性结合,能够快速解决一些较麻烦的问题.在集合的运算中,涉及到单变量的取值范围,数轴就是一个非常好用的工具,本专题以一些题目为例,来介绍如何使用数轴快速的进行集合的交集、并集及补集等运算.1、集合运算在数轴中的体现::A B 在数轴上表示为,A B 表示区域的公共部分. :AB 在数轴上表示为,A B 表示区域的总和.:U C A 在数轴上表示为U 中除去A 剩下的部分(要注意边界值能否取到).2、问题处理时的方法与技巧:(1)涉及到单变量的范围问题,均可考虑利用数轴来进行处理,尤其是对于含有参数的问题时,由于数轴左边小于右边,所以能够以此建立含参数的不等关系.(2)在同一数轴上作多个集合表示的区间时,可用不同颜色或不同高度来区分各个集合的区域. (3)涉及到多个集合交、并运算时,数轴也是得力的工具,从图上可清楚的看出公共部分和集合包含区域.交集即为公共部分,而并集为覆盖的所有区域.(4)在解决含参数问题时,作图可先从常系数的集合(或表达式)入手,然后根据条件放置参数即可. 3、作图时要注意的问题:(1)在数轴上作图时,若边界点不能取到,则用空心点表示;若边界点能够取到,则用实心点进行表示,这些细节要在数轴上体现出来,以便于观察.(2)处理含参数的问题时,要检验参数与边界点重合时是否符合题意.【经典例题】例1【2020年高考浙江卷】已知集合P ={|14}x x <<,{|23}Q x x =<< 则PQ = ( )A .{|12}x x <≤B .{|23}x x <<C .{|23}x x <≤D .{|14}x x << 【答案】B【解析】由已知易得{}23PQ x x =<<,故选B .【专家解读】本题的特点是注重基础,本题考查集合的交集运算,考查数学运算学科素养.解题关键是理解集合交集的含义,利用数轴进行求解.例2【2020届湖南高三二模】设集合{}35|A x x =<<,{}2|340B x x x =--<,则AB =( ).A .∅B .{}|25x x <<C .5{|}4x x <<-D .{|34}x x <<【答案】D【解析】因为{}{}2||14340B x x x x x =-<-<=-<所以{}{}{}|14||3534x x x x AB x x <=-<<<<<=.故选:D.【专家解读】本题考查集合的交集运算,是基础题,. 例3【2020届湖北高三三模已知集合103x A x x ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}2B x x =<,则A B =( ).A .{}21x x -<< B .{}32x x -<< C .{}21x x -<≤ D .{}21x x -≤≤【答案】C 【解析】因为(1)(3)01031303x x x x x x -+≤⎧-≤⇒⇒-<≤⎨+≠+⎩,所以{}31A x x =-<≤. 因为222x x <⇒-<<,所以{}22B x x =-<<.{}21A B x x ⋂=-<≤.故选:C【专家解读】本题主要考查集合的交集运算,同时考查了分式不等式和绝对值不等式的解法,属于简单题. 例4【2020年高考全国I 卷理数】设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =( ) A .–4 B .–2C .2D .4【答案】B【解析】求解二次不等式240x -≤可得:{}2|2A x x -=≤≤,求解一次不等式20x a +≤可得:|2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭.由于{}|21A B x x ⋂=-≤≤,故:12a -=,解得:2a =-.故选B .【专家解读】本题的特点是注重基础,本题考查了一元二次不等式的解法、含参数的一元一次不等式的解法,考查利用集合的交集运算求参数的值,考查数形结合思想,考查数学运算及直观想象等学科素养.解题关键是正确求解一元二次不等式,应用数形结合法求参数的值.例5.已知集合{}A x x a =<, {}2320B x x x =-+<,若A B B ⋂=,则实数a 的取值范围是( ) A. 1a < B. 1a ≤ C. 2a > D. 2a ≥ 【答案】D【解析】{}()23201,2B x x x =-+<=, ∵A B B ⋂=,∴B A ⊆ ∴2a ≥ 故选D.例6.已知集合{}{}|21,|A x x x B x a x b =><-=≤≤或,若(],2,4A B R A B ==,则b a=________ 【答案】4-【解析】1,4a b =-=,所以4ba=-. 例7. 已知集合{}{}0)12(,31122<+++-=≤++-=m m x m x x B x x x A ,若A B ≠∅,则实数m 的取值范围为 【答案】53(,)22- 【解析】113x x -++≤ 当1x >时,31132x x x -++≤⇒≤312x ∴<≤ 当11x -<≤时,11323x x -++≤⇒≤恒成立 当1x ≤-时,31132x x x ---≤⇒≥-312x ∴-<≤- 33,22A ⎡⎤∴=-⎢⎥⎣⎦22(21)0x m x m m -+++<()()()10x m x m ∴-+-< 1m x m ∴<<+ A B ≠∅312m ∴+>-且32m < 53,22m ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭.【精选精练】1.【2020年高考山东卷】设集合{|13}A x x =≤≤,{|24}B x x =<<,则=A B A .{|23}x x <≤ B .{|23}x x ≤≤C .{|14}x x ≤<D .{|14}x x <<【答案】B【解析】由已知易得{}=23AB x x =<<,故选B .【专家解读】本题的特点是注重基础,本题考查集合的并集运算,考查数学运算学科素养.解题关键是正确理解集合并集的含义.2.【2020·河南高三二模】设全集U =R ,集合{}(4)(1)0A x x x =-+≥,则UA( )A .(1,4]-B .[1,4)-C .(1,4)-D .[1,4]-【答案】C【解析】由一元二次不等式求解可得集合A,求其补集即可. 因为(4)(1)0x x -+≥, 所以1x ≤-或4x ≥, 即{|1A x x =≤-或4}x ≥, 所以(1,4)UA =-,故选:C【专家解读】本题主要考查了一元二次不等式的解法,集合的补集运算,属于容易题.3.【2020·福建高三五月联考】集合{}22,A x x R =-≤≤∈,集合{}23,B y y x x A ==-∈,则AB =( )A .{}32x x -≤≤ B .{}21x x -≤≤ C .{}22x x -≤≤ D .{}31x x -≤≤【答案】B【解析】因为{}22,A x x R =-≤≤∈,{}23,B y y x x A ==-∈,可得[]23,2,2y x x =-∈-,结合二次函数图象和交集定义,即可求得答案.{}22,A x x R =-≤≤∈,{}23,B y y x x A ==-∈可得[]23,2,2y x x =-∈-根据二次函数图象特征可得:31y -≤≤∴ []3,1B =- ∴ [][][]2,23,12,1A B --=-=故{}21A B x x ⋂=-≤≤ 故选:B.【专家解读】本题考查了集合交集运算,解题关键是掌握交集定义,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.4.【2019年高考全国Ⅱ理数】设集合A ={x |x 2–5x +6>0},B ={x |x –1<0},则A ∩B = A .(–∞,1) B .(–2,1)C .(–3,–1)D .(3,+∞)【答案】A【解析】由题意得,2{560|}{2|A x x x x x =-+><=或3}x >,{10}{1|}|B x x x x =-<=<,则{|1}(,1)A B x x =<=-∞.故选A .5.【2020届湖北黄冈二模】已知全集I R =,集合(){}2lg 1A xy x ==-∣,(){}2lg 1B yy x ==-∣,则图中阴影部分所表示的集合为( )A .RB .(,1)-∞C .(,1]-∞D .(1,0]-【答案】B【解析】化简集合A B 、,根据并集和补集与交集的定义可知图中阴影部分表示A B ,计算即可.(){}{}{}22lg 11101A x y x x x x x ==-=-=-><<∣∣∣,2011x <-≤,∴()2lg 10x -≤∴{}0B y y =≤∣,(),1A B ∴⋃=-∞.故选:B【专家解读】本题考查了集合的化简与运算问题,考查计算能力,是基础题. 6.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知集合2{1,0,1,2},{|1}A B x x =-=≤,则A B =A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,2【答案】A【解析】∵21,x ≤∴11x -≤≤,∴{}11B x x =-≤≤, 又{1,0,1,2}A =-,∴{}1,0,1A B =-.故选A .7.【2020届河北衡水中学二调】已知集合{}|12A x x =-<<,{}2|,B y y x x A ==∈,则()R C A B =( ) A .∅ B .[)1,4C .()2,4D .[)2,4【答案】D【解析】求出B 中y 的范围确定出B ,再求出A 的补集,运用集合的交集运算即可. 由题得,{}|04B y y =≤<,又(][),12,R C A =-∞-+∞,所以()[)2,4R C A B ⋂=.故选:D.【专家解读】此题考查了交集、补集及其运算,熟练掌握交集、补集的定义是解本题的关键,属于基础题. 8. 【2020届湖南衡阳联考】已知全集U =R ,集合{}2|3130A x x x =-<,{}|31xB y y ==+,则()UAB =( )A .131,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .(0,1]C .131,3⎛⎫⎪⎝⎭D .(0,1)【答案】B【解析】利用一元二次不等式的解法求出集合A ,利用指数函数的值域求出集合B ,根据集合补集的定义和集合的交运算求解即可.依题意得,集合1303A x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎭⎩,{}|31{|1}xB y y y y ==+=>,由集合补集的定义知,{|1}UB y y =≤,由集合的交运算可得,()(0,1]UA B ⋂=,故选:B【专家解读】本题考查一元二次不等式的解法、指数函数的值域、集合的交、补运算;考查运算求解能力;属于基础题.9.已知全集U R =,集合{|11}A x x =-<, 25{|1}1x B x x -=≥-,则U A C B ⋂=( ) A. {|12}x x << B. {|12}x x <≤ C. {|12}x x ≤< D. {|14}x x ≤< 【答案】C【解析】由题意得{|11}{|111}{|02}A x x x x x x =-<=-<-<=<<,25254{|1}{|1}{|0}{|14}111x x x B x x x x x x x x x ---=≥=≥=≥=<≥---或, ∴{|14}UB x x =≤<,∴(){|12}U A C B x x ⋂=≤<.选C .【专家解读】集合的三要素是:确定性、互异性和无序性.研究一个集合,我们首先要看清楚它的研究对象,是实数还是点的坐标还是其它的一些元素,这是很关键的一步.第二步常常是解一元二次不等式,我们首先用十字相乘法分解因式,求得不等式的解集.在解分式不等式的过程中,要注意分母不能为零.元素与集合之间是属于和不属于的关系,集合与集合间有包含关系. 在求交集时注意区间端点的取舍. 熟练画数轴来解交集、并集和补集的题目.10.已知全集U R =,设函数()lg 1y x =-的定义域为集合A ,函数y =的值域为集合B ,则()U A C B ⋂=( )A. []1,3B. [)1,3C. (]1,3 D. ()1,3 【答案】D【解析】由题意, 10x ->, 1x >,即()1A =+∞,由22109x x ++≥3 即)[3 B =+∞, 则()3U C B =-∞,()()13U A C B ⋂=,故选D11.设集合A ={x|2x >1},B ={y|y =√2x −1,x ∈A},则A ∩(C R B)等于( ) A. (0,2) B. (0,√3) C. [√3,2) D. (√3,2) 【答案】C【解析】由2x >1,即为2x −1>0,即2−x x>0,即为x(x −2)<0,解得0<x <2,∴A =(0,2),由0<2x −1<3,即B =(0,√3),∴C R B =(−∞,0]∪[√3,+∞) ∴A ∩(C R B)=[√3,2) .12.设常数a R ∈,集合()(){}|120A x x x =--≥, {}|B x x a =≥,若A B R ⋃=,则a 的取值范围为( )A. (),1-∞B. (],1-∞C. ()2,+∞D. [)2,+∞ 【答案】B【解析】由题得{|21}A x x x =≥≤或,因为A B R ⋃=,所以通过画数轴分析得到1a ≤,(注意一定要取等),故选B.【专家解读】:(1)含有参数的问题时,可考虑参数所起到的作用,在本题中参数决定区间的端点; (2)含有参数的问题作图时可先考虑做出常系数集合的图象,再按要求放置含参的集合; (3)注意考虑端点处是否可以重合.。
专题01 集合
1.设集合{|32}M x Z x =∈-<<,{|13}N x Z x =∈-≤≤,则M N 等于( )
A .{0,1}
B .{-1,0,1,2}
C .{0,1,2}
D .{-1,0,1}
【答案】D
【解析】
考点:1、集合的表示;2、集合的交集.
2.已知集合2{|430}A x x x =-+<,{|21,0}x B y y x ==-≥,则A B ⋂=( )
A .∅
B .[0,1)
(3,)+∞ C .A D .B 【答案】C
【解析】
试题分析:由题意得,集合A =}31{<<x x ,集合B =}0{≥y y ,那么B A ⋂=}31{<<x x =A ,故选C . 考点: 1.集合的交并集运算;2.一元二次不等式;3.指数函数的性质.
3.设全集}9,7,5,3,1{=U ,集合{}
{}7,5,9,5,1=-=A C a A U ,则实数a 的值是( )
A .2
B .8
C .2-或8
D .2或8
【答案】D
【解析】
试题分析:由题意得,由}7,5{=A C U ,则集合A =}9,3,1{,那么35=-a ,那么2=a 或8,故选D . 考点:集合的补集及其运算.
4.设全集{|1}U x N x =∈≥,集合2{|3}A x N x =∈≥,则A C U =( )
A .{1,2,3}
B .{1,2}
C .{1}
D .∅
【答案】C
【解析】
试题分析:因为2{|3}={|}A x N x x N x =∈∈≥≥2知,{}=1U C A ,故选C .
考点:集合的补集运算.
5.已知全集U R =,集合{}
{}22|1,|log ,2M x x N y y x x =<==>,则下列结论正确的是( ) A .M
N N = B .()U M C N =∅ C .M N U = D .()U M C N ⊆
【答案】D
【解析】
试题分析:()()1,1,1,,M N =-=+∞故选D.
考点:集合交并补.
6.已知全集U R =,集合{}2|ln 1,|sin tan ,0,4P x x Q y y x x x π⎧
⎫⎡⎤=≤==+∈⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭
,则P Q ⋃为( )
A .22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
B .22⎛⎤ ⎥ ⎝⎦
C .20,2⎛⎤ ⎥ ⎝⎦
D .(
【答案】B
【解析】
试题分析:集合()(P =⋃,集合0,12Q ⎡
⎤=+⎢⎥⎣⎦,故22P Q ⎛⎤⋃= ⎥ ⎝⎦. 考点:1.集合并集;2.三角函数值域.
7.已知集合4{|
0}1x A x R x -=∈≤+,2{|(2)(1)0}B x R x a x a =∈---<,若A B =∅,则实数a 的取
值范围是( )
A .(2,)+∞
B .[2,)+∞
C .{1}[2,)+∞
D .(1,)+∞
【答案】C
【解析】
221a a =+,即1a =;当B ≠∅时,则有24a ≥或211a +≤-,即2a ≥,综上,则实数a 的取值范围为{}[)12,+∞,故选C.
考点:1、集合的表示;2、集合的交集及其应用.
8.已知集合2{|16}A x x =<,{|}B x x m =<,若A B A =,则实数m 的取值范围是( )
A .[4,)-+∞
B .[4,)+∞
C .(,4]-∞-
D .(,4]-∞
【答案】B
【解析】
考点:1、集合的表示;2、集合的基本运算.
9.设集合{}0)2)(1(>-+=x x x A ,集合{}31≤≤=x x B ,则=B A ( )
A .]3,1(-
B .]1,1(-
C .)2,1(
D .)3,1(-
【答案】A
【解析】 试题分析:因为{}{}(1)(2)0|12A x x x x x =+->=-<<, {}
13B x x =<≤,所以,=B A {}13x x -<≤=(]1,3-,故选A.
考点:1、集合的表示方法;2、集合的并集.
10.设集合{}{}|02,|02M x x N y y =≤≤=≤≤,从M 到N 有四种对应如图所示:
其中能表示为M 到N 的函数关系的有( )
A .① ②
B .② ③
C .③ ④
D .① ④
【答案】B
【解析】
试题分析:①中定义域为]1,0[,不符合题意;④中对应关系为一对二,不符合题意;② ③正确,故选B. 考点:函数的定义.
11.设R U =,已知集合}1|{≥=x x A ,}|{a x x B >=,且R B A C U = )(,则实数a 的取值范围是( )
A .)1,(-∞
B .]1,(-∞
C .),1(+∞
D .),1[+∞
【答案】A
【解析】
试题分析:由}1|{≥=x x A 有{}1U C A x x =<,而R B A C U = )(,所以1a <,故选A.
考点:集合的基本运算.
12.已知集合{1,}A a =-,{3,}a B b =,若{1,0,1}A
B =-,则a =__________.
【答案】0
【解析】
考点:1、集合的并集;2、指数函数的性质.。