子集、全集、补集_基础练习.doc
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子集全集补集·基础练习(一)选择题1{0}{012}{0}{01.在以下五个写法中:①∈,,②③,,≠∅⊂2}{120} 01{x|x {12}}⊆∅⊆,,④∈⑤∈,写法正确的个数有[ ]A .1个B .2个C .3个D .4个2A ={(x y)|yx=1}B ={(x y)|y =x}.集合,与,的关系是[ ]A A =B B A BC A BD A B ....≠≠⊂⊇⊃3{01}M {01234}.满足条件,,,,,的不同集合的个数≠⊂⊆M是[ ]A .8B .7C .6D .54I =R A ={x|x 32}a =123.全集,>,则-[ ]A a C AB aC AC {a}C AD {a}A I I I ....∈≠⊆/⊆⊂(二)填空题1.设I={0,1,2,3,4,5},A={0,1,3,5},B={0,1}从“∈、、、”中选择适当的符号填空.∉⊆⊇①0________A ②{0}________B ③C I A________C I B④⑤⑥1C B C A AB I I ∅2M ={x|x 1=0}N ={x|ax 1=0}N M a 2.设-,-,若,则的值为⊆________.3.已知A={x|x=(2n +1)π, n ∈Z},B={y|y=(4k ±1)π,k ∈Z},那么A 与B 的关系为________.4M ={(x y)|mx ny =4}{(21)(25)}M .设,+且,,-,,则⊆=m________,n=________.5A ={x|4x p 0}B ={x|x 1x 2}A B .设+<,<-或>,若使,则⊆P的取值范畴是________. (三)解答题1A ={13a}B ={1a a 1}A B 2.已知集合,,,,-+且,求⊇a 的值.2.已知集合A={x ∈R|x 2+3x +3=0},B={y ∈B|y 2-5y +6=0},A PB P ⊆⊂≠,求满足条件的集合.3.已知集合A={x|x=a 2+1,a ∈N},B={x|x=b 2-4b +5,b ∈N},求证:A=B .参考答案(一)选择题B(=)A B 1.①集合与集合之间应用,或而不是属于关系.②空集是任何非空集合的真子集.③两集合相等时也可以写成的形式.④中不含任何元素.⑤此集合的元素是集合而不是数字.故②⊆⊇⊆∅和③是正确的)210.注意与这两个式子是不同的,前者只有≠时才B(yx=y=x x有意义,故A 中少一个点(0,0),因此A B)3.C(M 中必须含有0、1,另外再在2、3、4中任取1个、2个或3个,如此集合M的个数为3+3+1=7个)注:此题也能够明白得为求{2,3,4}集合的非空子集个数为23-1=7个(二)填空题1 .①∈②③④⑤⑥⊆⊆∉⊆⊇2. ±1或0(忽略空集是学生常犯的错误,本题应考虑两方面:①N a =1N =a =0)≠时,±,②时∅∅3.A=B(此题应注意两点:①{2n +1|n ∈Z}与{4k ±1|k ∈Z}都表示奇数集 ②A 与B 的代表元素尽管字母不同但含义相同,因此A 与B 是两个相等集合)4((21)(25)mx ny =4.,由已知得:,和-,是方程+的两组4343解,将,和-,代入方程得:+-+解得.x =2y =1x =2y =52m n =42m 5n =4 m =43n =43⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪)(三)解答题1a =2a =1( B A a a 1=3a a 22.或-∵∴①当-+时,-⊆-2=0 ∴ a=2或a=-1 ②当a 2-a +1=a 时,a=1,代入A 中不满足A 中元素互异性,舍去 ∴ a=2或a=-1.)2{2}{3}(A =B ={23}B {2}{3} P {2}{3}).或或由已知,,,的真子集为:,,又∵是任何集合的子集,∴可以是,,∅∅∅∅∅ 3.(提示:任取x ∈B ,x=b 2-4b +5=(b -2)2+1,b ∈N。
子集、全集、补集习题课例1 判定以下关系是否正确判定以下关系是否正确(1){a}{a}Í (2){1,2,3}={3,2,1} (3){0}ÆÌ≠(4)0∈{0} (5){0}(6){0}ÆÆ∈= 例2 列举集合{1,2,3}的所有子集.的所有子集.例已知,,,,,则满足条件集合的个数为≠3 {a b}A {a b c d}A ÍÌ________.例4 设集合A ={x|x =5-4a +a 2,a ∈R},B ={y|y =4b 2+4b +2,b ∈R},则下列关系式中正确的列关系式中正确的[ ] A A B B A B C A BD A B.=...≠≠ÊÌÉM 与P 的关系是的关系是[] A .M =U PB .M =PC M PD M P..≠ÉÍ例7 已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},又知非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集;若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,求集合C .分析分析逆向操作:A 中元素减2得0,2,4,6,7,则C 中元素必在其中;B 中元素加2得3,4,5,7,10,则C 中元素必在其中;所以C 中元素只能是4或7.答C ={4}或{7}或{4,7}. 说明:逆向思维能力在解题中起重要作用.说明:逆向思维能力在解题中起重要作用.例8 设S ={1,2,3,4},且M ={x ∈S|x 2-5x +p =0},若S M ={1,4},则p=________.分析分析本题渗透了方程的根与系数关系理论,由于S M ={1,4},且,≠M S Ì∴M ={2,3}则由韦达定理可解.则由韦达定理可解.答p =2×3=6. 说明:集合问题常常与方程问题相结合.说明:集合问题常常与方程问题相结合.例9 已知集合S ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},S A ={a +3},求a 的值.值.S 这个集合是集合A 与集合S A的元素合在一起“补成”的,此外,对这类字母的集合问题,需要注意元素的互异性及分类讨论思想方法的应用.这类字母的集合问题,需要注意元素的互异性及分类讨论思想方法的应用. 解 由补集概念及集合中元素互异性知a 应满足应满足()1a 3 3 |a 1|a 2a 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222+=①+=+-②+-≠③+-≠④ìíïïîïï或+=+-①+=②+-≠③+-≠④(2)a 3a 2a 3 |a 1| 3 a 2a 3 2a 2a 3 3222ìíïïîïï 在(1)中,由①得a =0依次代入②③④检验,不合②,故舍去.依次代入②③④检验,不合②,故舍去.在(2)中,由①得a =-3,a =2,分别代入②③④检验,a =-3不合②,故舍去,a =2能满足②③④.故a =2符合题意.符合题意. 说明:分类要做到不重不漏.说明:分类要做到不重不漏.例年北京高考题集合==π+π,∈,=11 (1993)M {x|x k Z}N {k 24x|x k Z}=π+π,∈则k 42[] A .M =NB M NC M N..≠≠ÉÌD .M 与N 没有相同元素没有相同元素 分析分析分别令k =…,-1,0,1,2,3,…得 M {}N {}M N =…,-π,π,π,π,π,…,=…,π,π,π,π,π,…易见,.≠44345474423454Ì答 选C .说明:判断两个集合的包含或者相等关系要注意集合元素的无序性说明:判断两个集合的包含或者相等关系要注意集合元素的无序性。
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 .AB ⊆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 .4B .2C .1D .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 .2B .3C .4D .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 ND .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01b a a b +=⎧=⎪⎨⎪⎩,由于0a ≠,则方程组无解综上可知,1a =-,1b =,故2020202020202020(1)12ab +=-+=.故答案为2 12.已知集合{}{}012a 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.。
子集、全集、补集练习【同步达纲练习】基础知识强化:1.下列关系中,正确的是( )A.O ∈φB. φ∈{O }C. O ⊆φD. ⊆∅{O }2.满足A ⊆{1,2}的集合A 的个数是( )A.2B.3C.4D.63.已知集合A ={x |x =2k+1,k ∈Z },B ={x |x =4k ±1,k ∈Z },则集合A 与集合B 的关系是( ) A.A B B.B AC.A =BD.A ⊄B 且B ⊄A4.已知全集U 和集合M 、N ,且M ⊆N ,设A =C U M ,B =C U N ,则( )A.A ⊆MB.A ⊆NC.A ⊆BD.B ⊆A5.已知集合A ={x |ax 2+2x-a 2=0},且{1}⊆A ,则a 的值是 .6.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},集合B ={x |x ≥m },且A ⊆B ,则实数m 的取值范围是 .7.已知集合A ⊆U ,且A ={2,3,5},C U A ={1,7}则U = .素质优化:1.满足{1,2}⊆A {1,2,3,4,5}的集合A 的个数是( )A.3B.6C.7D.82.已知集合A 、B 、C 、D 满足A ⊆B ,B ⊆C ,C ⊆A ,B D ,则下列结论不正确的是( )A.A ⊆CB.A =BC.A DD.D ⊆A3.A ={(x,y)|x >0 且y >0},B ={(x,y)|xy >0},C ={(x,y)|x+y >0},那么A 、B 、C 之间的关系是( )A.A ⊂B ⊂CB.A ⊂C ⊂BC.A ⊂BD.A ⊂B ,A ⊂C4.已知M ={y |y =x 2-2x-1,x ∈R },P ={x |-2≤x ≤4},则集合M 与P 之间的关系是( )A.M=PB.P ∈MC.M PD.M P 且M P5.已知集合A ={x ∈N *|26+x ∈Z },集合B ={x |x =3k+1,k ∈Z },则 A 与B 的关系是 .6.已知集合A ={x ∈R |x 2+2ax+2a 2-4a+4=0},若φA ,则实数a 的取值是 .7.U ={(x,y)|y =3x-1},A ={(x,y)|12--x y =3},则C U A = . 8.设U ={-1,3,a 2+2a-3},A ={b,-1},若C U A ={5},求a 、b 的值.9.若A ={x |x =a 2+2a+4,a ∈R },B ={y |y =b 2-4b+3,b ∈R },试确定A 和B 的关系.创新深化:1.设S =Z ,A ={x ∈Z |x ≥1},B ={x ∈Z |x >1}则有( )A.C S A ⊆C S BB.C S A ⊇C S BC.C S A =C S BD.以上都不正确2.已知全集V ={x |-1<x <9=,A ={x |1<x <a =,若A ≠φ,则a 的取值范围是( )A.a <9B.a ≤9C.a ≤9D.1<a ≤93.集合A 、B 、C 都是R 的子集,若A =C R B ,B =C R C ,则A 与C 的关系是( ) A.A C B.C AC.A ⊄CD.A =C4.已知全集U ,集合A ={1,x }C U A ={0,x 2},则x 取值为( )A.{0,1}B.{-1}C.RD.{x |x ∈R 且x ≠1且x ≠0} 5.已知U =R ,A ={x |13-x >0},B ={x |142+-x x ≥0}, 则C U A = ,C U B = . 6.已知全集U ={x |x =n 21,n ∈N },A ={x |x =n 41,n ∈N },则C U A = . 7.已知全集U ={2,8,3-a 2},集合P ={2,a 2-a+2},且C U P ={-1},则实数a = .8.全集U ={不大于5的自然数},A ={0,1},B ={x |x ∈A 且x <1}C ={x |x-1∉ A , 且x ∈U }①求C U B ,C U C②若D ={x |x ∈A },说明A 、D 、B 的关系.9.已知集合A ={x,y,1},集合B ={x,x 2,xy },且A =B ,求实数x 、y 的值.参考答案【同步达纲练习】基础知识强化:1.D2.C3.C4.D5.2或-16.m ≤-27.{1,2,3,5,7}素质优化:1.C2.D3.D4.C5.A B6.{2}7.{(1,2)}8.⎩⎨⎧==-+⎩⎨⎧==-+3082353222b a a b a a 即 ∴a =-4;b =3;或a =2或b =3.9.A ={x |x =(a+1)2+3} A ={x |x ≥3}B ={y |y =(b-2)2-1} B ={y |y ≥-1}∴ B A创新深化:1.A2.D3.D4.D5.C U A ={x |x ≤1} C U B ={x |x >4}6.C U A ={x |x =1221+n n ∈N }7.a =-28.U ={0,1,2,3,4,5}A ={0,1},B ={0},C ={0,3,4,5} ①C U B ={1,2,3,4,5} C U C ={1,2} ②D ={0,1}故A =D B9.⎩⎨⎧=-==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==011111122y x x y x x xy y xy x y 或或解得或 又x ≠1 故⎩⎨⎧=-=01y x。
[学业水平训练]一、填空题1.已知全集U ={x |x ≥-3},集合A ={x |x >1},则集合A 的补集∁U A =________. 解析:∵U ={x |x ≥-3},A ={x |x >1},如图所示:∴∁U A ={x |-3≤x ≤1}.答案:{x |-3≤x ≤1}2.已知集合A ={-1,3,m },B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________.解析:∵B ⊆A ,∴4∈A ,∴m =4.答案:43.(2014·南通高一期中试题)全集U 是实数集,集合A ={x |2<x ≤5},则∁U A =________. 解析:由补集的定义∁U A ={x |x ≤2或x >5}.答案:{x |x ≤2或x >5}4.设全集U =R ,集合A ={x |x 2+x +1=0},则∁U A =________.解析:方程x 2+x +1=0,无实数根,故A =∅,∴∁U A =R .答案:R5.设集合A ={x |x >2},B ={x |x >a },若A ⊆B ,则a 的取值范围为________.解析:由子集定义,要使A ⊆B ,则a ≤2.答案:{a |a ≤2}6.已知全集U ,集合A ={1,3,5,7,9},∁U A ={2,4,6,8},∁U B ={1,4,6,8,9},则集合B =________.解析:借助Venn 图,如图所示,得U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9}.∵∁U B ={1,4,6,8,9},∴B ={2,3,5,7}.答案:{2,3,5,7}二、解答题7.写出满足条件∅M {0,1,2}的所有集合M .解:∵∅M {0,1,2},∴M 为{0,1,2}的非空真子集,M 中的元素个数为1或2.当M 中只有1个元素时,可以是{0},{1},{2};当M 中含有2个元素时,可以是{0,1},{0,2},{1,2}.∴所求集合M 为{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2}.8.已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>3,1-2x ≥-11,的解集为A ,非空集合B ={x |2<x ≤a }. (1)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围;(2)若A =B ,求实数a 的值.解:由题意知A ={x |2<x ≤6}.(1)∵B ⊆A 且B ≠∅,∴2<a ≤6.(2)∵A =B ,∴a =6.[高考水平训练]一、填空题1.已知集合A ={x |1<ax <2},B ={x |-1<x <1},则满足A ⊆B 的实数a 的取值范围为________.解析:①当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .②当a >0时,A ={x |1a <x <2a}. 又∵B ={x |-1<x <1},且A ⊆B ,∴⎩⎨⎧1a ≥-1,2a≤1.∴a ≥2. ③当a <0时,A ={x |2a <x <1a}. ∵A ⊆B ,∴⎩⎨⎧2a ≥-1,1a≤1.∴a ≤-2. 综上所述,a 的取值范围是{a |a =0,或a ≥2,或a ≤-2}.答案:{a |a =0,或a ≥2,或a ≤-2}2.已知A ={x |x <a },B ={x |1<x <2},若A ⊆∁R B ,则实数a 的取值范围为________. 解析:∁R B ={x |x ≤1或x ≥2}.若A ⊆∁R B ,(如图所示)则a ≤1.故实数a 的取值范围是{a |a ≤1}.答案:{a |a ≤1}二、解答题3.已知全集U ={x |x ∈N ,且x ≤5},A ={x |x 2-5x +a =0,x ∈U },求集合∁U A . 解:∵U ={0,1,2,3,4,5},在A 中,x ∈U ,故得x =0,1,2,3,4,5分别代入x 2-5x +a =0.得a =0或a =4或a =6,故有如下结果.当a =0时,A ={0,5},∁U A ={1,2,3,4};当a =4时,A ={1,4},∁U A ={0,2,3,5};当a =6时,A ={2,3},∁U A ={0,1,4,5};当a ≠0,4,6时,A =∅,∁U A =U .4.已知M ={x |x >0,x ∈R },N ={x |x >a ,x ∈R }.(1)若M ⊆N ,求a 的取值范围;(2)若M ⊇N ,求a 的取值范围;(3)若∁R M ∁R N ,求a 的取值范围.解:(1)由M ⊆N ,知a ≤0.(2)由M ⊇N ,知a ≥0.(3)∁R M ={x |x ≤0,x ∈R },∁R N ={x |x ≤a ,x ∈R },而∁R M∁R N , 即∁R M 是∁R N 的真子集,故a >0.。
第2练 子集、全集和补集(1)练习目标:理解子集、真子集的概念,弄清两个集合的包含关系.一、填空题1.若集合,则集合的子集个数为__________.【答案】8 【解析】记是集合中元素的个数,集合的子集个数为个.故填8. 2.集合U ,S ,T ,F 的关系如图所示,下列关系错误的有________.(填序号)①S U ;②F T ;③S T ;④S F ;⑤S F ;⑥F U .【答案】 ②④⑤【解析】 ①③⑥是正确的,②④⑤错误.3.以下五个式子中,错误的个数为 .①{1}∈{0,1,2};②{1,-3}={-3,1};③{0,1,2}⊆{1,0,2};④⌀⫋{0,1,2};⑤⌀={0}.【答案】2【解析】由于{1}是{0,1,2}的子集,所以①不正确;②③④均正确;因为⌀≠{0},所以⑤不成立.因此错误的式子有①⑤.4. 已知A ={x ∣x =2k +1,k ∈Z },B ={x ∣x =2k -1,k ∈Z },则下列关系中正确有____个.①A ⊆B ;②A ⊇B ;③A =B ;④A ≠B .【答案】3【解析】①②③都正确.5. 已知∅{x |x 2-x +a =0},则实数a 的取值范围是________.【答案】 a ≤14【解析】 ∵∅{x |x 2-x +a =0},∴{x |x 2-x +a =0}≠∅,∴x 2-x +a =0至少有一个根,则Δ=1-4a ≥0,∴a ≤14. 6.已知集合A ⊆{0,1,4},且集合A 中至少含有一个偶数,则这样的集合A 的个数为________.【答案】 6个【解析】 只含一个偶数的子集为{0},{0,1},{4},{4,1},含2个偶数的子集为{0,4},{0,1,4}.7.集合{1,2,3}的非空真子集的个数是______.【答案】6【解析】所以子集有23=8个,非空真子集为8-2=6个.8.设集合A={-1,1,3},B={2+a ,22+a },若B ⊆A ,则实数a 的值是______.【答案】-19.已知M ={y |y =x 2-2x -1,x ∈R },N ={x |-2≤x ≤4},则集合M 与N 之间的关系是________.【答案】 N ⊆M【解析】 y =(x -1)2-2≥-2,∴N ⊆M .10.设A ={x | 1<x <4}, B ={x | x -a <0},若A B ,则a 的取值范围是________. 【答案】 【解析】由题意, ∵,∴. 二、解答题11.设集合A ={x |a -2<x <a +2},B ={x |-2<x <3},(1)若A B ,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a 使B ⊆A?解: (1)A B ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a -2≥-2,a +2≤3⇒0≤a ≤1. (2)要使B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧a +2≥3,a -2≤-2⇒a ∈∅. ∴不存在a ∈R ,使B ⊆A .12.已知集合A ={x |x 2-5x +6=0},B ={x |x 2+ax +6=0},且B ⊆A ,求实数a 的取值范围. 解: A ={2,3},B ={x |x 2+ax +6=0},B 为方程x 2+ax +6=0的解集,所以分类讨论得: ①若B ≠∅,由B ⊆A ,∴B ={2}或B ={3}或B ={2,3},当B ={2}时,方程x 2+ax +6=0有两个相等实根,即x 1=x 2=2,x 1x 2=4≠6,∴不合题意.同理B ≠{3}.当B ={2,3}时,a =-5,符合题意.②若B =∅,则Δ=a 2-4×6<0,∴-26<a <2 6.综上所述,实数a 的取值范围为{a |a =-5或-26<a <26}.。
子集全集补集典型例题子集、全集、补集是集合论中的重要概念,理解和掌握它们对于解决集合相关的问题至关重要。
下面通过一些典型例题来深入探讨这些概念。
例 1:已知集合 A ={1, 2, 3, 4, 5},集合 B ={1, 2, 3},判断集合 B 是否为集合 A 的子集。
解:因为集合 B 中的所有元素 1、2、3 都在集合 A 中,所以集合 B 是集合 A 的子集。
这里要明确子集的定义,如果集合 B 的所有元素都是集合 A 的元素,那么集合 B 就是集合 A 的子集。
例 2:设全集 U ={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9},集合 A ={1, 2, 3, 4},求集合 A 的补集。
解:全集 U 中不属于集合 A 的元素为 5、6、7、8、9,所以集合 A 的补集为{5, 6, 7, 8, 9}。
补集的概念就是在给定的全集中,除去某个集合中的元素,剩下的元素所组成的集合。
例 3:集合 M ={x | x < 5},集合 N ={x | x > 2},全集 U= R,求集合 M 的补集和集合 N 的补集。
解:集合 M 的补集是{x |x ≥ 5},集合 N 的补集是{x |x ≤ 2}。
对于这种用不等式表示集合的情况,要注意理解实数轴上的范围来确定补集。
例 4:已知集合 A ={x |-2 < x < 3},集合 B ={x | 1 < x < 5},全集 U = R,求(∁UA)∩(∁UB)。
解:∁UA ={x |x ≤ -2 或x ≥ 3},∁UB ={x |x ≤ 1 或x ≥ 5}所以(∁UA)∩(∁UB)={x |x ≤ -2 或x ≥ 5}这道题需要先分别求出两个集合的补集,然后再求交集。
例 5:集合 P ={(x, y)| x + y = 2},集合 Q ={(x, y)|x y = 4},全集 U 为平面直角坐标系中所有点组成的集合,求∁UP 和∁UQ。
解:对于集合 P,解方程组{x + y = 2}可得 y = 2 x,所以集合 P 表示直线 y = 2 x 上的点。
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.。
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都是某个大公司的财产和职员,那么这个小公司叫做这个大公司的子公司.同样对于一个集合A中的所有元素都是集合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.A∩B=∅解析:直接判断集合间的关系.∵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∁U M=() A.{2,4,6} B.{1,3,5}C.{1,2,4} D.U解析:∁U M={2,4,6}.答案:A3.已知集合U=R,集合M={x |x2-4≤0},则∁U M=() A.{x|-2<x<2}B.{x|-2≤x≤2}C.{x|x<-2或x>2}D.{x|x≤-2或x≥2}解析:∵M={x|x2-4≤0}={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.答案:C4.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x||x-b|>2,x∈R},若A⊆B,则实数a、b必满足()A.|a+b|≤3 B.|a+b|≥3C.|a-b|≤3 D.|a-b|≥3解析:A={x|a-1<x<a+1},B={x|x<b-2或x>b+2},∵A⊆B,∴a+1≤b-2或a-1≥b+2,即a-b≤-3或a-b≥3,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;④∁U(∁U A)=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={x∈R|x2≤4},A={x∈R||x+1|≤1},则∁U A=________.解析:U={x|-2≤x≤2},A={x|-2≤x≤0},∴∁U A={x|0<x≤2}.答案:{x|0<x≤2}7.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B A,则实数a的取值范围是________.解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}8.已知集合A ={x |ax 2-5x +6=0},若A 中元素至少有一个,则a 的取值范围是________.解析:若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫65符合要求;若a ≠0,则Δ=25-24a ≥0⇒a ≤2524. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≤2524能力提升9.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆C ⊆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Q⊆P,那么a的值是()A.1 B.-1C.1或-1 D.0,1或-1解析:P={-1,1},Q⊆P,则有Q=∅或Q={-1}或Q={1}三种情况.答案:D11.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0}.若∁U A={1,2},则实数m=________.解析:∵∁U A={1,2},∴A={0,3},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+x2,x1∈A,x2∈B},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 ,b a ,1,也可表示为{a 2,a +b,0}.求a +a 2+a 3+…+a 2011+a 2019的值.解析: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 2019=0.15.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x =m +16,m ∈Z ,N =x ⎪⎪⎪x =n 2-13,n ∈Z ,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =p 2+16,p ∈Z ,试探求集合M 、N 、P 之间的关系.解析:m +16=16(6m +1),n 2-13=16(3n -2)=16[3(n -1)+1],P 2+16=16(3P +1),N =P .而6m +1=3×2m +1,∴M N =P .16.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数M 的取值范围.解析:①若B =∅,则应有m +1>2m -1,即m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5⇒2≤m ≤3.综上即得m 的取值范围是{m |m ≤3}.17.已知集合A ={x |x 2-2x -3=0},B ={x |ax -1=0},若B A ,求a 的值.解析:A ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3}, 若a =0,则B =∅,满足B A .若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a .由BA ,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 |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解析:因为A ={-4,0},所以分两类来解决问题: (1)当A =B 时,得B ={-4,0}.由此可得0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根,故⎩⎨⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0.解得a =1.(2)当B A 时,则又可以分为: ①若B ≠∅时,则B ={0}或B ={-4}, Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,得a =-1;数学试卷②若B=∅时,Δ<0,解得a<-1.综上所述,实数a的取值范围是a≤-1或a=1.。
第2课时子集、全集、补集作业1.集合A={0,1,2}的真子集个数是________2.设M满足{1,2,3}⊆M{1,2,3,4,5,6},则集合M的个数为_________3.设S={x∈N|0≤x≤4};A={x∈N|0<x<4},则∁S A=________4.设U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则a+b=________5.设x,y∈R,A={(x,y)|32yx--=1},B={(x,y)|y-3=x-2},则集合A与B的关系是__________6.已知集合A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=4k,k∈Z},则A与B的关系为________7.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是__________8.已知全集U={x|-1≤x≤1},A={x|0<x<a}.若∁U A≠U,则实数a的取值范围是__________9.已知M={y|y=x2-2x-1,x∈R},N={x|-2≤x≤4},则集合M与N之间的关系是________10.设全集S={x|x2-8x+15=0,x∈R},∁S A={x|ax-1=0},则由实数a组成的集合为________11.集合M={x|x∈Z且121Nx∈+},则M的非空真子集的个数是_________12.设全集U={2,4,3-x},M={2,x2-x+2},UC M={1},求x.13.已知M={x|x2-3x+2=0},N={x|x2-2x+a=0},若N⊆M,求实数a的取值范围.14.全集U=R,A={x|3≤x<10},B={x|2<x≤7},(1)求∁U A,∁U B;(2)若集合C={x|x>a},A⊆C,求a的取值范围.15.设集合A ={x |a -2<x <a +2},B ={x |-2<x <3},(1)若AB ,求实数a 的取值范围; (2)是否存在实数a 使B ⊆A?16.已知集合{}260P x x x =+-=,{}10Q x ax =-=满足:Q P ⊆,求a 的所有取值组成的集合.提高1.集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-(1)若B A ⊆,求实数m 的取值范围.(2)当x R ∈时,没有元素x 使x A ∈与x B ∈同时成立,求实数m 的取值范围.提高2.设集合A={x|x 2+4x=0,x ∈R},B={x|x 2+2(a+1)x+a 2-1=0,x ∈R},若B ⊆A , 求实数a 的取值范围.。
1.2 子集全集补集学习目标:1.理解集合之间包含的含义,能识别给定集合是否具有包含关系;2.理解全集与空集的含义.重点难点:能通过分析元素的特点判断集合间的关系.授课内容:一、知识要点1.子集、真子集(1)子集:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素,那么集合A 称为集合B 的子集.即:对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,则A ____B (或B ⊇A ).(2)真子集:若A ⊆B ,且A ≠B ,那么集合A 称为集合B 的真子集,记作A ___B (或B _____A ).(3)空集:空集是任意一个集合的______,是任何非空集合的____.即∅⊆A ,∅____B (B ≠∅).(4)若A 含有n 个元素,则A 的子集有 个,A 的非空子集有 个.(5)集合相等:若A ⊆B ,且B ⊆A ,则A =B .2.全集与补集:全集:包含了我们所要研究的各个集合的全部元素的集合称为全集,记作U .补集:若S 是一个集合,A ⊆S ,则,S C =}|{A x S x x ∉∈且称S 中子集A 的补集. 简单性质:(1)S C (S C )=A ;(2)S C S=Φ,ΦS C =S .二、典型例题子集、真子集1.(1)写出集合{a ,b }的所有子集及其真子集;(2)写出集合{a ,b ,c }的所有子集及其真子集.2.设M 满足{1,2,3}⊆M ≠⊂{1,2,3,4,5,6},则集合M 的个数为 . 3.设{|12}A x x =<<,{|}B x x a =<,若A 是B 的真子集,则a 的取值范围是 .4.若集合A ={1,3,x },B ={x 2,1},且B ⊆A ,则满足条件的实数x 的个数为 .5.设集合M ={(x,y )|x+y <0,xy >0}和N ={(x,y )|x <0,y <0},那么M 与N 的关系为______________.6.集合A ={x |x =a 2-4a +5,a ∈R },B ={y |y =4b 2+4b +3,b ∈R } 则集合A 与集合B 的关系是________.7.设x ,y ∈R ,B ={(x,y )|y -3=x -2},A ={(x,y )|32y x --=1},则集合A 与B 的关系是_______ ____. 8.已知集合{}{}|21,,|41,,A x x n n Z B x x n n Z ==+∈==±∈则,A B 的关系是 .9.设集合{}{}21,3,,1,,1,A a B a a a ==-+,A B =若则________=a .10.已知非空集合P 满足:(){}11,2,3,4;P ⊆()2,5a P a P ∈-∈若则,符合上述要求的集合P 有 个.11.已知A={2,4,x 2-5x+9},B={3,x 2+ax+a },C={x 2+(a+1)x-3,1}.求:(1)当A ={2,3,4}时,求x 的值;(2)使2∈B ,B A ,求x a ,的值;(3)使B=C 的x a ,的值.【拓展提高】12.已知集合{}{},121|,52|-≤≤+=≤≤-=m x m x B x x A 满足,A B ⊆求实数m 的取值范围.⊂ ≠全集、补集1.设集合{}{}R b b y y B R a a x x A ∈+-==∈+-==,3|,,4|22,则A ,B 间的关系为 .2.若U ={x|x 是三角形},P ={x|x 是直角三角形},则U C P = .3.已知全集+=R U ,集合{}|015,,A x x x R =<-≤∈则_______.U C A =4.已知全集}{非零整数=U ,集合}},42{U x x x A ∈>+=,则=A C U .5.设},61{},,5{N x x x B N x x x A ∈<<=∈≤=,则=B C A .6.设全集U={1,2,3,4,5},M ={1,4},则U C M 的所有子集的个数是 .7.已知全集},21{*N n x x U n ∈==,集合}*,21{2N n x x A n ∈==,则=A C U .8.已知A A y ax y x A Z a ∉-∈≤-=∈)4,1(,)1,2(}3),{(,且,则满足条件a 的值为 .9.设U =R ,}1{},31{+≤≤=≥≤=m x m x B x x x P 或,记所有满足P C B U ⊆的m 组成的集合为M ,求M C U .10.(1)设全集{}{},1|,1|,+>=≤==a x x B x x A R U 且U C A B ⊆,求a 的范围.(2)已知全集{}{}{}22,3,23,2,,5,U U a a A b C A =+-==求实数b a 和的值.【拓展提高】10.已知全集}5{的自然数不大于=U ,集合}1,0{=A ,}1{<∈=x A x x B 且,}1{U x A x x C ∈∉-=且.求B C U 、C C U三、巩固练习《子集、全集、补集》1一、填空题1.已知全集U,M、N是U的非空子集,若∁U M⊇N,则下列关系正确的是________.①M⊆∁U N ②M∁U N ③∁U M=∁U N ④M=N2.设全集U和集合A、B、P,满足A=∁U B,B=∁U P,则A________P(填“”、“”或“=”).3.设全集U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x>4或x<3},则a=________,b=________.4.给出下列命题:①∁U A={x|x/∈A};②∁U∅=U;③若S={三角形},A={钝角三角形},则∁S A={锐角三角形};④若U={1,2,3},A={2,3,4},则∁U A={1}.其中正确命题的序号是________.5.已知全集U={x|-2011≤x≤2011},A={x|0<x<a},若∁U A≠U,则实数a的取值范围是________.6.设U为全集,且M U,N U,N⊆M,则①∁U M⊇∁U N;②M⊆∁U N;③∁U M⊆∁U N;④M⊇∁U N.其中不正确的是________(填序号).7.设全集U={1,3,5,7,9},A={1,|a-5|,9},∁U A={5,7},则a的值为________.8.设全集U={2,4,1-a},A={2,a2-a+2}.若∁U A={-1},则a=______.9.设I={1,2,3,4,5,6,7},M={1,3,5,7},则∁I M=________.10.若全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},则由∁U A与∁U B的所有元素组成的集合为________.11.已知全集U={非负实数},集合A={x|0<x-1≤5},则∁U A=________.12.已知全集U={0,1,2},且∁U Q={2},则集合Q的真子集共有________个.二、解答题13.已知全集U,集合A={1,3,5,7,9},∁U A={2,4,6,8},∁U B={1,4,6,8,9},求集合B.14.设全集I={2,3,x2+2x-3},A={5},∁I A={2,y},求x,y的值15.已知全集U =R ,集合A ={x|0<ax +1≤5},集合B ={x|x ≤-12或x>2}. (1)若A ⊆∁U B ,求实数a 的取值范围;(2)集合A 、∁U B 能否相等?若能,求出a 的值;否则,请说明理由.《子集、全集、补集》2一、填空题1.已知M ={x|x≥22,x ∈R},a =π,给定下列关系:①a ∈M ;②{a}M ;③a M ;④{a}∈M ,其中正确的是________(填序号).2.已知集合A ⊆{2,3,7},且A 中至多有1个奇数,则这样的集合共有________个.3.设集合A ={2,x,y},B ={2x,y 2,2},且A =B ,则x +y 的值为________.4.已知非空集合P 满足:①P ⊆{1,2,3,4,5},②若a ∈P ,则6-a ∈P ,符合上述条件的集合P 的个数是________.5.集合M ={x|x =6-2n ,n ∈N +,x ∈N}的子集有________个.6.已知集合A ={x|ax 2+2x +a =0,a ∈R},若集合A 有且仅有2个子集,则实数a 的取值是________.7.已知集合A ={x|0<x<2,x ∈Z},B ={x|x 2+4x +4=0},C ={x|ax 2+bx +c =0},若A ⊆C ,B ⊆C ,则a ∶b ∶c 等于________.8.已知集合A ={-1,2},B ={x|x 2-2ax +b =0},若B≠∅,且B A ,则实数a ,b 的值分别是________.9.以下表示正确的有________(填序号).①{0}∈N ;②{0}⊆Z ;③∅⊆{1,2};④Q R .10.集合A ={x|0≤x<3且x ∈Z}的真子集的个数是________.11.设集合M ={x|-1≤x<2},N ={x|x -k≤0},若M ⊆N ,则k 的取值范围是________.12.已知集合A ={-1,3,m},B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________.二、解答题13.已知集合M ={x|x =m +16,m ∈Z},N ={x|x =n 2-13,n ∈Z},P ={x|x =p 2+16,p ∈Z}.试确定M ,N ,P 之间满足的关系.14.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.(1)若B⊆A,求实数m的取值范围;(2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数;(3)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.15.已知集合A={1,3,-x3},B={x+2,1},是否存在实数x,使得B是A的子集?若存在,求出集合A,B;若不存在,请说明理由.。
子集、全集、补集 · 基础练习
(一 )选择题
1.在以下五个写法中:① {0} ∈ {0 ,1, 2} ②
≠{0} ③ {0 ,1,
2}
{1, 2, 0} ④ 0∈ ⑤1∈{x|x
{1 ,2}} 写法正确的个数有
[
]
A .1 个
B . 2 个
C . 3 个
D .4 个
y
= 1} 与 B = {(x , y)|y = x} 的关系是
2.集合 A = {(x , y)|
x
[
]
A .
A =
B . A ≠ B B .
A B D . A ≠ B C
3.满足条件 {0 ,1} ≠ M
{0 , 1, 2, 3, 4} 的不同集合 M 的个数
是
[
]
A .8
B . 7
C . 6
D . 5
4.全集 I = R , A = {x|x > 3
2} , a =
1 则
2
3
[
]
A . a C I A
B .a
C I A .
A
D . {a} ∈ A
C {a} ≠ C I
(二 )填空题
1.设 I={0 , 1, 2, 3, 4, 5} ,A={0 , 1, 3,5} ,B={0 ,
1} 从“∈、
、 、 ”中选择适当的符号填空.
① 0________A ② {0}________B
③ C I A________C I B
④ 1
C I B ⑤
C I A ⑥A
B
2 .设 M = {x|x 2 - 1= 0} , N = {x|ax - 1= 0} ,若 N M ,则 的值为
a
________.
3.已知 A={x|x=(2n +1) π, n ∈Z} , B={y|y=(4k ± 1)π , k ∈Z} ,那么 A 与 B 的关系为 ________.
4.设 M = {(x ,y)|mx + ny = 4} 且{(2 ,1), ( - 2,5)} M ,则 m
________, n=________ .
5.设 A = {x|4x +p < 0} , B = {x|x <- 1或 x > 2} ,若使 A
B ,则 P
的取值范围是 ________. (三 )解答题
.已知集合 A = {1 , , , B = {1 , a 2 - + 且 A B ,求 1 3 a} a 1}
a 的值.
2.已知集合 A={x ∈ R|x 2+3x + 3=0} , B={y ∈B|y 2
- 5y + 6=0} ,
A
P ≠ B ,求满足条件的集合 P .
3.已知集合 A={x|x=a 2+ 1, a ∈N} , B={x|x=b 2
-4b + 5, b ∈ N} ,求证: A=B .
参考答案
(一 )选择题
1.B(①集合与集合之间应用 , 或=而不是属于关系.②空集是 )任何非空集合的真子集.③两集合相等时也可以写成 A B 的形式.④ 中
不含任何元素.⑤此集合的元素是集合而不是数字.故②
和③是正确的 )
2. B( 注意 y
x ≠ 0时
才
=1与 y=x 这两个式子是不同的,前者只有
x
有意义,故 A 中少一个点 (0, 0),因此 A B)
3. C(M 中必须含有 0、 1,另外再在 2、3、 4 中任取 1 个、 2 个或 3 个,
这样集合 M 的个数为 3+ 3+ 1=7 个 )
注:此题也可以理解为求 {2 , 3,4} 集合的非空子集个数为 23
- 1=7 个
(二 )填空题
1.①∈ ②
③ ④ ⑤ ⑥
2. ± 1 或 0(忽略空集是学生常犯的错误,本题应考虑两方面:①
N ≠ 时, a = ±1,② N = 时 a = 0)
3. A=B( 此题应注意两点:① {2n + 1|n ∈ Z} 与 {4k ± 1|k ∈ Z} 都表示奇数集 ② A 与 B 的代表元素虽然字母不同但含义相同,因此 A 与 B 是两个相等集合 )
4 4
4. ,
( 由已知得: (2 , 1) 和 ( - 2, 5) 是方程 mx + ny = 4的两组
3
3
+
解,将 x = 2 ,
和
- 2
, 代入方程得:
解得
5n = 4
2m
4
m =
n = 3
. )
4
3
(三 )解答题
. 或 a = - 1( ∵ B A ∴ ①当 a 2 - + 时, a 2 - a 1 a = 2 a 1= 3
- 2=0 ∴ a=2 或 a=- 1
②当 a 2
- a + 1=a 时,a=1,代入 A 中不满足 A
中元素互异性,舍去 ∴ a=2 或 a=- 1. )
2. 或 {2} 或 {3}
( 由已知 A = , B = {2 , 3} , B 的真子集为: , {2} , {3} 又∵
是
任何集合的子集,∴
P 可以是
, {2} , {3})
3. (提示:任取 x ∈B , x=b 2- 4b + 5=(b -2)2
+ 1, b ∈ N。