高中数学 集合专项训练含答案一、单选题1.已知集合{2,3,1}A =-,集合2{3,}B m =.若B A ⊆,则实数m 的取值集合为( ) A .{1} B .{}3 C .{1,1}- D .{}3,3- 2.已知{}24,A y N y x x x Z =∈=-+∈,{}ln 1B x x =>,则()R A B =( ) A .{0,1,2}B .{1,2}C .{1,2,3,4}D .{0}3.记集合{}22M x x x =><-或,{}2|30N x x x =-≤,则M N =( )A .{|23}x x <≤B .或{}02}x x x ><-或C .{|02}x x ≤<D .{}|23x x -<≤4.已知集合{}1|32|22x A x x B x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=-<<=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,,则A B =( ) A .{}|22x x -<<B .{} |12x x -<<C .{}|32x x -<<-D .{} |31x x -<<-5.已知{}+|17A x N x =∈-≤≤,{}|31,B x x n n N ==+∈,则A B =( ) A .{}1,4 B .{}4,7 C .{}1,4,7 D .{}1,1,4,7- 6.设全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =,则()U AB =( ) A .{}4,5 B .{}2,3C .{}1D .{}3 7.已知集合{}14,Z A x x x =-<<∈,{}110B x x =<<,则集合A B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .58.设集合{}22M x Z x =∈-<,则集合M 的真子集个数为( )A .16B .15C .8D .7 9.如图,已知集合{A =1-,0,1,2},{|128}x B x N +=∈<≤,则图中的阴影部分表示的集合为( )A .{1,2}B .{1-,0,3}C .{1-,3}D .{0,1,2} 10.已知集合{|1}A x y x ==+,集合{|1}B x x =<,则A B =( ) A .[)1,1- B .(1,1)- C .(,1)-∞ D .(0,1)11.已知集合112A x x ⎧⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,{B y y ==,则A B =( ) A .∅ B .(]2,3 C .[]2,3D .(]2,4 12.设集合{}09A x x =∈≤≤N ,{}1,2,3,6,9,10B =-,则()A A B ⋂=( ). A .{}0,1,4,5,7,8B .{}1,4,5,7,8C .{}2,3,6,9D .∅13.已知集合{}21A x x =-≤,2024x B x x ⎧⎫+=≤⎨⎬-⎩⎭.则A B =( ) A .[6,2]- B .(,1][2,)-∞⋃+∞ C .[1,2] D .[1,2)14.已知集合(){}2{34},log 22A x Zx B x x =∈-≤<=+<∣∣,则A B 的元素个数为( )A .3B .4C .5D .615.已知集合{}82A xx =-<<∣,{}1B x x =≤-,则()R A B ⋂=( ) A .{}1x x <-B .{}12x x -<<C .{}8x x >-D .{}28x x <≤二、填空题16.已知集合{}112,,0,2x M x x x R P x x R x ⎧⎫-=-≤∈=≥∈⎨⎬+⎩⎭,则集合M P 中整数的个数为______个.17.已知{}21,,3A a =,{}22,1,1B a a =+-.若A B =,则=a ______. 18.已知集合{}2|210A x ax x =+-=,若集合A 中只有一个元素,则实数a 的取值的集合是______19.已知集合{}{}35,10A x Zx B y y =∈-<<=+>∣∣,则A B 的元素个数为___________. 20.已知集合{1,2,3}A =,则满足A B A ⋃=的非空集合B 有_________个.21.已知(1,2)A =-,(1,3)B =,则A B =________22.(1)已知集合{}2230A x x x =--=,{}20B x ax =-=,且B A ⊆,则实数a 的值为______.(2)若不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为______. 23.写出集合{1,1}-的所有子集______.24.若全集{}22,4,1U a a =-+,且{}1,2A a =+,7A =,则实数=a ______.25.若集合{}2A x x =<,101B x x ⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,则A B =______. 三、解答题26.设全集为R ,{|12}A x a x a =-<<,{|25}B x x =<≤.(1)若4a =,求A B ,R ()A B ;(2)请在①A B =∅,②A B B ⋃=,③A B B =三个条件中,任选其中一个作为条件,并求在该条件下实数a 的取值范围.(若多个选择,只对第一个选择给分.)27.已知集合{}2560A x x x =-+=,{}10B x mx =+=,且A B A ⋃=. (1)求集合A 的所有非空子集;(2)求实数m 的值组成的集合.28.已知集合{}13A x x =<≤,{}3e e B y y =≤≤,{}21C x m x m =<<-. (1)求A B .(2)若A C ⋂=∅,求m 的取值范围.29.已知全集{1,2,3,4,5,6,7,8},{1,2,3},{2,3,4,5,6}U A B ===.(1)求A B ;(2)求()U A B ⋃.30.已知集合A ={x |2a <x <a +1},B ={|1x -<x <5},求满足A ⊆B 的实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题1.C【解析】【分析】根据B 是A 的子集列方程,由此求得m 的取值集合.【详解】由于B A ⊆,所以211m m =⇒=±,所以实数m 的取值集合为{1,1}-.故选:C2.D【解析】【分析】先化简集合A ,B ,再利用集合的交集和补集运算求解.【详解】解:()22424y x x x =-+=--+,且N y, 则04y ≤≤,04x ≤≤,又Z x ∈,当=0x 时,=0y ,当1x =时,3y =,当2x =时,4y =,当3x =时,3y =,当4x =时,0y =,则{}=0,3,4A又 {}ln 1B x x =>{}=|e x x >,所以()R A B ={0},故选:D3.A【解析】【分析】先求出集合N ,再由交集的定义即可得出答案.【详解】 {}{}2|30|03N x x x x x =-≤=≤≤,所以MN ={|23}x x <≤.故选:A4.B【解析】【分析】 先由指数函数的性质求得集合B ,再根据集合的交集运算可求得答案.【详解】解:因为}{}1{|32,|()212x A x x B x x x ⎧⎫=-<<=<=-⎨⎬⎩⎭, 所以A B ={}|12x x -<<, 故选:B.5.C【解析】【分析】根据集合元素的形式可得关于n 的不等式,从而可求A B .【详解】令1317n -≤+≤,则223n -≤≤,而n N ∈,故0,1,2n =,故{}1,4,7A B =,故选:C.6.C【解析】【分析】直接按照补集和交集的概念运算即可.【详解】由题意知:{}1,4,5U B =,则(){}1U A B =.故选:C.7.A【解析】【分析】利用集合交运算求A B ,即可确定元素个数.【详解】由题设,{0,1,2,3}A =,又{|110}B x x =<<,所以{2,3}A B =,共有2个元素.故选:A8.D【解析】【分析】求出集合M 中的元素,再由子集的定义求解.【详解】由题意{|04}{1,2,3}M x Z x =∈<<=,因此其真子集个数为3217-=.故选:D .9.B【解析】【分析】由题知{}1,2,3B =,进而得{}1,2A B =,再求阴影部分表示的集合即可.【详解】解:解不等式128x <≤得03x <≤,所以{}1,2,3B =,因为{A =1-,0,1,2},所以{}1,2A B =所以,图中的阴影部分表示的集合为{}1,0,3-.故选:B10.A【解析】【分析】求出集合A ,根据集合的交集运算即可求得答案.【详解】由题意得:{|{|1}A x y x x ===≥-,故{|11}A B x x ⋂=-≤<,故选:A11.B【解析】【分析】首先解分式不等式求出集合A ,再求出集合B ,最后根据交集的定义计算可得;【详解】 解:由112x ≥-,即1102x -≥-,即1202x x -+≥-, 等价于()()23020x x x ⎧--≤⎨-≠⎩,解得23x <≤,即{}11232A x x x x ⎧⎫=≥=<≤⎨⎬-⎩⎭,因为20x ≥,所以21616x -≤,所以04≤,所以{{}04B y y y y ==≤≤,所以{}|23A B x x ⋂=<≤. 故选:B.12.A【解析】【分析】根据集合的运算直接可得.【详解】解:依题意{}0123456789A ,,,,,,,,,=,{}1,2,3,6,9,10B =-,所以{}2,3,6,9A B ⋂=,故(){}0,1,4,5,7,8A A B ⋂=.故选:A .13.D【解析】【分析】解不等式后求交集【详解】|2|1x -≤,解得13x ≤≤,故[1,3]A =,2024x x +≤-,解得22x -≤<,故[2,2)B =-, [1,2)A B ⋂=故选:D14.A【解析】【分析】根据对数函数的单调性解得集合B ,再求A B ⋂即可得到其元素个数.【详解】因为{34}A x Zx =∈-≤<∣{}3,2,1,0,1,2,3=---, ()2log 22x +<,即()22log 2log 4x +<,故024x <+<,解得22x -<<,即{|22}B x x =-<<,则{}1,0,1A B ⋂=-,其包含3个元素.故选:A.15.B【解析】【分析】根据补集的运算,求得{}R |1B x x =>-,结合交集的概念及运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}1B x x =≤-,可得{}R |1B x x =>-又由{}82A xx =-<<∣,所以(){}R 12A B x x ⋂=-<<. 故选:B.二、填空题16.3【解析】【分析】分别求解对应不等式,化简集合M 、P ,根据交集的定义写出M P ,即可得到答案. 【详解】{}{}{}12,21213M x x x R x x x x =-≤∈=-≤-≤=-≤≤, {}110,0,2122x x P x x R x x R x x x x ⎧⎫⎧⎫--=≥∈=≤∈=-<≤⎨⎬⎨⎬++⎩⎭⎩⎭, 则{}[]111,1M P x x ⋂=-≤≤=-,其中的整数有-1,0,1共3个,故答案为:317.2【解析】【分析】根据集合A 与集合B 相等列式即可求解【详解】因为A B =所以22213a a a ⎧=+⎨-=⎩解之得:2a = 故答案为:218.{}0,1-【解析】【分析】分0a =和0a ≠两种情况保证方程2210ax x 只有一个解或重根,求出a 的值即可.【详解】当0a =时,2210ax x 只有一个解12x =, 则集合2{|210}A x ax x =+-=有且只有一个元素,符合题意;当0a ≠时,若集合A 中只有一个元素,则一元二次方程2210ax x 有二重根,即440a ∆=+=,即 1.a =-综上,0a =或1-,故实数a 的取值的集合为{}0,1.-故答案为:{}0,1.-19.5【解析】【分析】直接求出集合A 、B ,再求出A B ,即可得到答案.【详解】因为集合{}{}352,1,0,1,2,3,4A x Zx =∈-<<=--∣,集合{}{}101B y y y y =+>=>-∣∣, 所以{}0,1,2,3,4A B =,所以A B 的元素个数为5.故答案为:5.20.7【解析】【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,所以求出集合B 的所有非空子集即可【详解】因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,因为{1,2,3}A =,所以非空集合{}1B =,{}2,{}3,{}1,2,{}1,3,{}2,3,{}1,2,3,所以非空集合B 有7个,故答案为:721.(1,2)##{}12,x x x R <<∈【解析】【分析】根据集合交集的定义可得解.【详解】由(1,2)A =-,(1,3)B =根据集合交集的定义,()1,2A B ⋂=.故答案为:(1,2)22. 2a =-或23a =或0 30k -<≤ 【解析】【分析】(1)分情况讨论,0,a B ==∅满足题意;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =-或23a=,解出即可;(2)分情况讨论,当0k =时,满足题意;当0k ≠时,只需要满足203Δ808k k k <⎧⎪⎨⎛⎫=-⨯-< ⎪⎪⎝⎭⎩解不等式组即可. 【详解】 已知集合{}{}22301,3A x x x =--==-,{}20B x ax =-= 当0,a B ==∅,满足B A ⊆;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭, 因为B A ⊆,故得到21a =-或23a = 解得2a =-或23a =; 不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立, 当0k =时,满足题意;当0k ≠时,只需要满足203Δ808k k k <⎧⎪⎨⎛⎫=-⨯-< ⎪⎪⎝⎭⎩解得30k -<<综上结果为:30k -<≤.故答案为:2a =-或23a =或0;30k -<≤ 23.∅,{}1-,{1},{1,1}-【解析】【分析】利用子集的定义写出所有子集即可.【详解】由子集的定义,得集合{1,1}-的所有子集有:∅,{}1-,{1},{1,1}-.故答案为:∅,{}1-,{1},{1,1}-.24.3【解析】【分析】根据题意21a a -+7=,结合7A =,即可求得a .【详解】因为{}22,4,1U a a =-+,且{}1,2A a =+,7A =,故可得217a a -+=,即()()320a a -+=,解得3a =或2a =-.当2a =-时,{}2,4,7U =,{}1,2A =-,不合题意,故舍去.当3a =时,满足题意.故答案为:3.25.{}12x x -<<## ()1,2-【解析】【分析】求解绝对值不等式解得集合A ,求解分式不等式求得集合B ,再求交集即可.【详解】 因为{}2A x x =<{|22}x x =-<<,101B x x ⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭{}1x x =-, 故可得A B ={|12}x x -<<. 故答案为:{}12x x -<<.三、解答题26.(1)A B {|35}x x =<≤;R ()A B {|35}x x x =≤或>; (2)答案见解析【解析】【分析】(1)由已知,把4a =代入集合A ,然后根据集合A 、集合B 可以直接求解A B ,然后利用A B 再去求解R ()A B ;(2)分别根据三个条件,找到集合A 、集合B 之间的关系,注意考虑空集的情况,可以列出关于参数a 的不等式,求解即可.(1)当4a =时,{|38}A x x =<<,而{|25}B x x =<≤,所以A B {|35}x x =<≤,R ()A B {|35}x x x =≤或>;(2)若选①,因为{|12}A x a x a =-<<,{|25}B x x =<≤.当A B =∅时,1.当A =∅时,12a a -≥,即1a ≤-,此时满足A B =∅;2.当A ≠∅时,满足A B =∅,即需满足1222a a a -⎧⎨≤⎩<或1215a a a -⎧⎨-⎩<> 解得11a -≤<或6a >综上所述:实数a 的取值范围为]()(16∞∞-⋃+,,. 若选②,因为{|12}A x a x a =-<<,{|25}B x x =<≤.当A B B ⋃=时,1. 当A =∅时,12a a -≥,即1a ≤-,此时满足A B B ⋃=;2. 当A ≠∅时,满足A B B ⋃=,即需满足121225a a a a -⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩<,解得A =∅, 综上所述,实数a 的取值范围为](1∞--,; 若选③,因为{|12}A x a x a =-<<,{|25}B x x =<≤.当A B B =时,需满足121225a a a a -⎧⎪-≤⎨⎪⎩<>,解得532a ≤<. 综上所述:实数a 的取值范围为]532⎛ ⎝,. 27.(1){}2,{}3,{}2,3 (2)110,,23⎧⎫--⎨⎬⎩⎭ 【解析】【分析】(1)直接求出集合A ,列举非空子集;(2)由A B A ⋃=得{}2,3B A ⊆=,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,求出m .(1){}{}25602,3A x x x =-+==,所以集合A 的所有非空子集组成的集合{}2,{}3,{}2,3.(2)由A B A ⋃=得{}2,3B A ⊆=,①若B =∅,则0m =,满足条件.②若B ≠∅,当2B ∈时,得12m =-; 当3B ∈时,得13m =-. 故所求的集合为110,,23⎧⎫--⎨⎬⎩⎭. 28.(1){}e 3A B x x ⋂=≤≤(2)[0,)+∞【解析】【分析】(1)根据交集的定义直解,(2)分C =∅和C ≠∅两种情况求解(1) 因为{}13A x x =<≤,{}3e e B y y =≤≤, 所以{}e 3A B x x ⋂=≤≤(2)当C =∅时,满足A C ⋂=∅,则21m m ,得13m ≥, 当C ≠∅时,因为A C ⋂=∅,所以2111m m m <-⎧⎨-≤⎩,或2123m m m <-⎧⎨≥⎩, 解得103m ≤<或m ∈∅, 所以103m ≤<, 综上,0m ≥,即m 的取值范围为[0,)+∞29.(1){2,3}(2){1,2,3,7,8}【解析】【分析】(1)根据交集计算可得.(2)根据补集与并集的计算可得.(1)由己知{1,2,3},{2,3,4,5,6}A B ==,所以{2,3}A B =(2)∵{1,2,3,4,5,6,7,8},{1,2,3},{2,3,4,5,6}U A B ===,所以{1,7,8}U B =,所以(){1,2,3,7,8}U A B =.30.1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ 【解析】【分析】根据集合之间的关系,列出相应的不等式组,解不等式组即可求解.【详解】由题意,集合{|21}{|15}A x a x a B x x =<<+=-<<,,因为A B ⊆,若=A ∅,则21a a ≥+,解得1a ≥,符合题意;若A ≠∅,则212115a a a a <+⎧⎪≥-⎨⎪+≤⎩,解得112a -≤<, 所求实数a 的取值范围为1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.。