高一数学集合练习题及答案
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高一数学集合练习题及答案-经典一、单选题1.已知集合{}2|280{|1]M x x x N y y =--<=≥-,,则M N ⋂=( )A .[-1,4)B .[-1,2)C .(-2,-1)D .∅2.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- 3.已知集合U =R ,则正确表示集合U ,1{}1M =-,,{}²|0N x x x =+=之间关系的维恩图是( )A .B .C .D .4.若集合{}4A y y x ==-,{}3log 2B x x =≤,则A B =( ) A .(]0,9 B .[)4,9 C .[]4,6 D .[]0,9 5.若集合302x A x x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭,{}0B x x =>,则A B ⋃=( ) A .{}02x x <<B .{}3x x >C .{}2x x >-D .{}3x x >-6.已知集合{}1,0,1A =-,(){}20B x x x =-≤,那么A B =( )A .{}1-B .{}0,1C .{}0,1,2D .{}01x x ≤≤ 7.设集合{}{}123235M N ==,,,,,,则M N ⋃=( ) A .{2,3} B .{1,2,3,5} C .{1,2,5} D .{1,5}8.已知集合{}22A x x x =<,集合{}1B x x =<,则A B =( ) A .(),2-∞ B .(),1-∞ C .()0,1 D .()0,29.已知集合{}1,0,1,2,|sin 02k A B k π⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,则A ∩B =( ) A .{-1,1} B .{1,2} C .{0,2} D .{0,1,2} 10.已知集合{}N 15A x x =∈≤≤,{}05B x x =<<,则A B =( )A .{}2,3,4B .{}1,2,3,4C .{}15x x ≤≤D .{}15x x ≤<11.已知集合{|A x y ==,集合{|1}B x x =<,则A B =( )A .[)1,1-B .(1,1)-C .(,1)-∞D .(0,1)12.已知集合{}2,3,4A =,{}28120B x Z x x =∈-+<,则A B 中元素的个数是( ) A .4 B .5 C .6 D .713.已知集合{}2320A x x x =-+>,{}1,B m =,若A B ⋂≠∅,则实数m 的取值范围是( )A .()1,2B .()(),12,-∞+∞C .[]1,2D .()2,+∞ 14.已知集合1|2,[,4]2x A x B a a ⎧⎫=>=+⎨⎬⎩⎭,若(]1,2A B =-,则=a ( ) A .2B .1-C .2-D .5- 15.已知集合{4,3,2,1,0,1,2,3,4}A =----,2{|9}B x x =<,则A B =( )A .{0,1,2,3,4}B .{3,2,1,0,1,2,3}---C .{2,1,0,1,2}--D .()3,3- 二、填空题16.集合()(){}2140,A x x x ax x R =-++=∈中所有元素之和为3,则实数=a ________. 17.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________. 18.记关于x 的不等式220x x a a -+-≤的解集为A ,集合{}12B x x =-≤<,若A B ,则实数a 的取值范围为___________.19.已知集合{}1,2,3,4,A =,{}1,4,7,10,B =,下有命题: ①{} 2,3,5,6,8,9,A B =;②若f 表示对二个数乘以3减去2的运算,则对应:f A B →表示一个函数;③A 、B 两个集合元素个数相等;④n A ∀∈,22n n ≥.其中真命题序号是______.20.设集合(),5P =-∞,[),Q m =+∞,若P Q =∅,则实数m 的取值范围是______.21.已知集合{}2320A xx x =-+=∣,{06,}B x x x N =<<∈∣,则满足条件A ⊂C B ⊆的集合C 的个数为_________个22.已知集合{}1,2,4,8A =,集合B ={x x 是6的正因数},则A B ⋃=__________. 23.若集合234|0A x x x ,{}|10B x ax =-=,且“x B ∈”是“x A ∈”的充分非必要条件,则实数a 组成的集合是______.24.已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0},则A ∩B 等于________.25.设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合{},,b P Q z z a a P b Q *==∈∈,若{}1,2P =,{}1,0,1Q =-,则集合P Q *中元素的个数为______个.三、解答题26.已知集合*N M ⊆,且M 中的元素个数n 大于等于5.若集合M 中存在四个不同的元素a ,b ,c ,d ,使得a b c d +=+,则称集合M 是“关联的”,并称集合{,,,}a b c d 是集合M 的“关联子集”;若集合M 不存在“关联子集”,则称集合M 是“独立的”.(1)分别判断集合{2,4,6,8,10}与{1,2,3,5,8}是“关联的”还是“独立的”?(2)写出(1)中“关联的”集合的所有的“关联子集”;(3)已知集合{}12345,,,,M a a a a a =是“关联的”,且任取集合{},i j a a M ⊆,总存在M 的“关联子集”A ,使得{},i j a a A ⊆.若12345a a a a a <<<<,求证:1a ,2a ,3a ,4a ,5a 是等差数列.27.已知集合{}3A x x =≤,{}31B x a x a =-<<+.(1)当4a =时,求()A B R ;(2)若A B A =,求实数a 的取值范围.28.如图所示阴影部分角的集合.29.已知集合{}4222x A x =<≤,{}122B x a x a =-<≤+(1)当0a =,求A B ;(2)若A B =∅,求a 的取值范围.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.A【解析】【分析】解一元二次不等式求集合M ,再根据集合的交运算求M N ⋂.【详解】由题设,{|24}M x x =-<<,而{|1}N y y ≥-,所以{|14}M N x x ⋂=-≤<.故选:A2.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:C3.A【解析】【分析】先求得集合N ,判断出,M N 的关系,由此确定正确选项.【详解】∵{}{}2|1,00N x x x =-=+=,1{}1M =-,, ∴{1}M N ⋂=-,故A 正确,BCD 错误.故选:A.4.A【解析】【分析】先解出集合A 、B,再求A B .【详解】因为{{}0A y y y y ===≥,{}{}3log 209B x x x x =≤=<≤,所以{}09A B x x ⋂=<≤.故选:A .5.C【解析】【分析】解分式不等式确定集合A ,再由并集的定义计算.【详解】 解:依题意,{}30232x A x x x x ⎧⎫-=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,则{}2A B x x ⋃=>-, 故选:C .6.B【解析】【分析】先化简集合B ,再求A B【详解】()20x x -≤02x ⇒≤≤,所以{}|02B x x =≤≤所以{}0,1A B =故选:B7.B【解析】【分析】依据并集的定义去求M N ⋃即可解决.【详解】{}{}{}1232351235M N ⋃=⋃=,,,,,,,故选:B8.C【解析】【分析】解一元二次不等式,求得集合A ,根据集合的交集运算,求得答案.【详解】{}22{|02}A x x x x x =<=<<, 故{|01}A B x x =<<,故选:C.9.C【解析】【分析】 先求{}2,B k k n n Z ==∈,再求交集即可.【详解】∵集合{}1,0,1,2A =-,{}sin 0?2,2k B k k k n n Z π⎧⎫====∈⎨⎬⎩⎭, 则{}0,2A B =.故选:C .10.B【解析】【分析】由集合的交运算求A B 即可.【详解】由题设,集合{}1,2,3,4,5A =,{}05B x x =<<,所以{}1,2,3,4A B ⋂=.故选:B11.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:A12.A【解析】【分析】求出集合B ,再根据并集的定义即可求出答案.【详解】{}()(){}{}{}28120260263,4,5B x Z x x x Z x x x Z x =∈-+<=∈--<=∈<<=, 所以{}2,3,4,5A B ⋃=.所以A B 中元素的个数是4.故选:A.13.B【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法求出集合A ,结合交集的概念和运算与空集的概念即可得出结果.【详解】由题可知,{}()(){}{}232012012A x x x x x x x x x =-+>=-->=或. 因为A B ⋂≠∅,所以m A ∈,即1m <或2m >,所以实数m 的取值范围是()(),12,-∞+∞.故选:B14.C【解析】【分析】求出集合A 的解集,由(]1,2A B =-,列出满足题意的关系式求解即可得答案.【详解】 解:因为{}{}11|2|22|1(1,)2x x A x x x x -⎧⎫=>=>=>-=-+∞⎨⎬⎩⎭,[,4]B a a =+, 又(1,2]A B ⋂=-,所以421a a +=⎧⎨≤-⎩,即2a =-, 故选:C.15.C【解析】【分析】求得集合{|33}B x x =-<<,结合集合交集的运算,即可求解.【详解】由题意,集合2{|9}{|33}B x x x x =<=-<<,又由集合{4,3,2,1,0,1,2,3,4}A =----,所以A B ={2,1,0,1,2}--.故选:C.二、填空题16.2-【解析】【分析】由()()2140x x ax -++=得1231x x x a ++=-,即可求解参数. 【详解】由()()2140x x ax -++=得10x -=或240x ax ++= 所以11x =或23x x a +=-依题意得12313x x x a ++=-=,得2a =-故答案为:2-.17.[)3,+∞【解析】【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解.【详解】 因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意.故答案为:[)3,+∞.18.()1,2-【解析】【分析】首先将不等式变形,再对a 与1a -分三种情况讨论,分别求出集合A ,根据集合的包含关系得到不等式组,即可求出参数a 的取值范围;【详解】解:原不等式220x x a a -+-≤可变形为()()10x a x a -+-≤,当1a a ,即12a =时,12A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,满足题意; 当1a a <-,即12a <时,{}1A x a x a =≤≤-,所以112a a ≥-⎧⎨-<⎩,解得1a >-,所以112a -<<; 当1a a ,即12a >时,{}1A x a x a =-≤≤,所以21112a a a ⎧⎪<⎪-≥-⎨⎪⎪>⎩,解得122a <<. 综上可得1a 2-<<,即()1,2a ∈-;故答案为:()1,2-19.①②③【解析】【分析】①由补集定义直接判断;②按照函数定义进行判断;③元素一一对应即可判断;④3n =时,不成立.【详解】因为{}{}**,32,A n n N B n n k k N =∈==-∈,故②正确,又{ 31A B n n k ==-或}*3,n k k N =∈,故①正确;A 、B 两个集合元素一一对应,元素个数相等,故③正确;当3n =时,3223<,故④错误. 故答案为:①②③.20.5m ≥【解析】【分析】由交集和空集的定义解之即可.【详解】(),5P =-∞,[),Q m =+∞由P Q =∅可知,5m ≥故答案为:5m ≥21.7【解析】【分析】化简集合A ,B ,根据条件A C B ⊂⊆确定集合C 的个数即可.【详解】因为{}2320{1,2}A x x x =-+==∣,{06,}{1,2,3,4,5}B x x x N =<<∈=∣,因为A C B ⊂⊆,所以1,2都是集合C 的元素,集合C 中的元素还可以有3,4,5,且至少有一个,所以集合C 为:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.故答案为:722.{1,2,3,4,6,8}【解析】【分析】先化简集合B ,再求两集合的并集. 【详解】因为B ={x x 是6的正因数}{1,2,3,6}=, 所以{1,2,3,4,6,8}A B =.故答案为:{1,2,3,4,6,8}.23.10,1,4⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】解出集合A ,根据题意,集合B 为集合A 的真子集,进而求得答案.【详解】由题意,{}1,4A =-,因为“x B ∈”是“x A ∈”的充分非必要条件,所以集合B 为集合A 的真子集,若a =0,则B =∅,满足题意;若0a ≠,则1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,所以111a a =-⇒=-或1144a a =⇒=. 故答案为:10,1,4⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 24.{x |2<x <3}【解析】【分析】解二次不等式可得集合B ,再求交集即可.【详解】∵A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}={x |1<x <3},∴A ∩B ={x |2<x <3}.故答案为:{x |2<x <3}25.3【解析】【分析】分别对a 、b 进行赋值,求出z 的所有可能取值即可求解.【详解】由题意,得当1a =时,1b z a ==;当2a =且1b =-时,12b z a ==; 当2a =且0b =时,1b z a ==;当2a =且1b =时,2b z a ==;所以P Q *含有的元素有:1、2、12,即P Q *中元素个数为3个.故答案为:3. 三、解答题26.(1){2,4,6,8,10}是“关联的”,{1,2,3,5,8}是“独立的”;(2){2,4,6,8},{2,4,8,10},{4,6,8,10};(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据给定定义直接判断作答.(2)由(1)及所给定义直接写出“关联子集”作答.(3)写出M 的所有4元素子集,再利用反证法确定“关联子集”,然后推理作答.(1)集合{2,4,6,8,10}中,因2846+=+,所以集合{2,4,6,8,10}是“关联的”,集合{1,2,3,5,8}中,不存在某两个数的和等于另外两个数的和,所以集合{1,2,3,5,8}是“独立的”.(2)由(1)知,有2846+=+,21048+=+,41068+=+,所以{2,4,6,8,10}的“关联子集”有:{2,4,6,8},{2,4,8,10},{4,6,8,10}.(3)集合M 的4元素子集有5个,分别记为:1234521345{,,,},{,,,}A a a a a A a a a a ==, 312454123551234{,,,},{,,,},{,,,}A a a a a A a a a a A a a a a ===,因此,集合M 至多有5个“关联子集”,若21345{,,,}A a a a a =是“关联子集”,则12345{,,,}A a a a a =不是“关联子集”,否则12a a =,矛盾,若21345{,,,}A a a a a =是“关联子集”,同理可得31245{,,,}A a a a a =,41235{,,,}A a a a a =不是“关联子集”,因此,集合M 没有同时含有元素25,a a 的“关联子集”,与已知矛盾,于是得21345{,,,}A a a a a =一定不是“关联子集”,同理41235{,,,}A a a a a =一定不是“关联子集”,即集合M 的“关联子集”至多为12345{,,,}A a a a a =,31245{,,,}A a a a a =,51234{,,,}A a a a a =, 若12345{,,,}A a a a a =不是“关联子集”,则集合M 一定不含有元素35,a a 的“关联子集”,与已知矛盾,若31245{,,,}A a a a a =不是“关联子集”,则集合M 一定不含有元素15,a a 的“关联子集”,与已知矛盾,若51234{,,,}A a a a a =不是“关联子集”,则集合M 一定不含有元素13,a a 的“关联子集”,与已知矛盾,因此,12345{,,,}A a a a a =,31245{,,,}A a a a a =,51234{,,,}A a a a a =都是“关联子集”, 即有25345432a a a a a a a a +=+⇔-=-,15245421a a a a a a a a +=+⇔-=-,14234321a a a a a a a a +=+⇔-=-,从而得54433221a a a a a a a a -=-=-=-,所以1a ,2a ,3a ,4a ,5a 是等差数列.【点睛】关键点睛:涉及集合新定义问题,关键是正确理解给出的定义,然后合理利用定义,结合相关的其它知识,分类讨论,进行推理判断解决.27.(1){}35x x <<(2)(6,)+∞【解析】【分析】(1)求出集合A ,进而求出A 的补集,根据集合的交集运算求得答案;(2)根据A B A =,可得A B ⊆,由此列出相应的不等式组,解得答案.(1){}{}333A x x x x =≤=-≤≤,则R {|3A x x =<-或3}x > , 当4a =时,{}15B x x =-<<,(){}R =35A B x x ∴⋂<< ;(2)若A B A =,则A B ⊆,3313a a -<-⎧∴⎨+>⎩, ∴实数a 的取值范围为6a >,即(6,)a ∈+∞ .28.{}45?18045?180,n n n Z αα-+≤≤+∈ 【解析】【分析】观察图形, 按图索骥即可.【详解】}{1|45?36045?360,S k k k Z αα︒︒︒︒=-+≤≤+∈,}{2|135?360225?360,S k k k Z αα︒︒︒︒=+≤≤+∈,{}12|452180452180S S S k k αα︒︒︒︒=+=-+≤≤+ ()(){}|45211804521180k k αα︒︒︒︒-++≤≤++()k ∈Z{}()|4518045180n n n Z αα︒︒︒︒=-+≤≤+∈ ,故答案为:{}()|4518045180n n n Z αα︒︒︒︒-+≤≤+∈.29.(1){12}A B xx ⋂=<≤∣ (2)1,[5,)2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦ 【解析】【分析】(1)首先求出集合,A B ,然后根据集合的交集运算可得答案; (2)分B =∅、B ≠∅两种情况讨论求解即可.(1)因为0a =,所以{12}B xx =-<≤∣ 因为{}4222{14}x A x x x =<≤=<≤∣, 所以{12}A B xx ⋂=<≤∣. (2)当B =∅,即122a a -≥+,3a ≤-时,符合题意当B ≠∅时可得12214a a a -<+⎧⎨-≥⎩或122221a a a -<+⎧⎨+≤⎩, 解得5a ≥或132a -<≤-. 综上,a 的取值范围为1,[5,)2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦. 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⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.。
高一数学集合练习题及答案一、单选题1.集合{}22A x x =-<≤,{}2,1,0,1B =--,则A B =( )A .{}1,1,2-B .{}2,1,0,1--C .{}1,0,1-D .{}2,1,0,1,2-- 2.已知集合(){}2{|14,},1,0,1M x x x R N =-<∈=-则M N =( )A .{}0,12,B .{}0,1C .{}1,0,2,3-D .{}0,123,, 3.集合,2k M x x k π⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭Z ,,2P x x k k ππ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z ,则M 、P 之间的关系为( )A .M P =B .M P ⊆C .P M ⊆D .M P ⋂=∅4.设集合{}1,0,2,3A =-,139x B x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则A B =( ) A .{}2,3B .{}0,2C .{}0,2,3D .{}1,0,2,3- 5.设{|1},{|12}P x x Q x x ==-<≤≤,那么P Q =( )A .{|11}x x -<<B .{|12}x x -≤<C .{|12}x x ≤<D .{|11}x x -≤≤ 6.已知集合{}0,1,2,3,4,5A =,{}1,3,6,9B =,{}3,7,8C =,则 ()A B C ⋂⋃=( ) A .{}3 B .{}3,7,8 C .{}1,3,7,8 D .{}1,3,6,7,87.已知集合{}21A x x =<,{}02B x x =<<,则A B =( ) A .1,2 B .0,1 C .()0,2 D .1,28.已知集合{3,1,2}A =-,{}2|60B x N x x =∈--≤,则A B ⋃=( ) A .{}1,2B .{}3,0,1,2-C .{}3,1,2,3-D .{}3,0,1,2,3-9.下列命题说法错误的是( ) A .()2()lg 23f x x x =-++在(1,1)-上单调递增B .“1x =”是“2430x x -+=”的充分不必要条件C .若集合{}2440A x kx x =++=恰有两个子集,则1k =D .对于命题:p 存在0R x ∈,使得20010x x ++<,则¬p :任意R x ∈,均有210x x ++≥ 10.已知集合{}20A x x =-≤≤,{}21B x x =>,则A B ⋃=( ) A .[)2,1--B .[]()2,01,-⋃+∞C .(](),01,-∞⋃+∞D .[)2,1-11.已知集合2{|30}A x x x =-≥,集合{1234}B =,,,,则A B =( )A .{01234},,,,B .{123},,C .[0,4]D .[1,3]12.设全集U =R ,集合(){}ln 1|M x y x ==-,2{|4}N x y x ==-,则下面Venn 图中阴影部分表示的集合是( )A .()1,2B .(]1,2C .(2,)+∞D .[2,)+∞ 13.已知集合{1,5,},{2,}A a B b ==,若{2,5}A B ⋂=,则a b +的值是( )A .10B .9C .7D .4 14.已知集合{}2,3,4,5A =,{}1,B a =,若{}5A B =,则=a ( )A .2B .3C .4D .515.设集合{}260A x x x =--≤,{}15B x x =≤<,则A B =( ) A .{}23x x -<<B .{}13x x ≤≤C .{}13x x ≤<D .{}23x x -≤≤二、填空题16.已知集合{}|04A x x =<≤,集合{}|B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是_____.17.已知集合[)[)2,6,1,4A B ==-,则A B ⋃=__________.18.全集U =R ,集合{}3A x x =≤-,则 U A =______.19.下列命题中正确的有________(写出全部正确的序号).①{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6};②{菱形}⊆{矩形};③{x |x 2=0}⊆{0};④{(0,1)}⊆{0,1};⑤{1}∈{0,1,2};⑥{}|2x x ≥ {}|1x x >.20.已知集合{}2,1,2A =-,{}1,B a a =+,且B A ⊆,则实数a 的值是___________. 21.用适当的符号填空:(1){}0______()2,3-; (2){},,a c b ______{},,a b c ;(3)R______(],3-∞-; (4){}1,2,4______{}8x x 是的约数. 22.已知集合A 与B 的关系如下图,则图中所示的阴影部分用集合表示为________.(要求用集合A 与B 的符号关系表示)23.已知集合{}1,3,5,6,8A =,{}2,3,4,6B =,则下图中阴影部分表示的集合为___________.24.若“x a >”是“39x >”的必要条件,则a 的取值范围是________.25.设{}|11A x x =-<<,{}|0B x x a =->若A B ⊆,则a 的取值范围是_____.三、解答题26.集合22,Z 33A x k x k k ππππ⎧⎫=-<<+∈⎨⎬⎩⎭,222,Z 3B x k x k k πππ⎧⎫=<<+∈⎨⎬⎩⎭,,Z 62C x k x k k ππππ⎧⎫=+<<+∈⎨⎬⎩⎭,[]10,10D =-,分别求A B ,A C ,A D .27.已知函数()()4log 526f x x x =-+-()g x x α=(α为常数),且()g x 的图象经过点(8,22P .(1)求()f x 的定义域和()g x 的解析式;(2)记()f x 的定义域为集合A ,()g x 的值域为集合B ,求()A B ⋂R .28.已知命题“{}11x x x ∃∈-≤≤,使等式220x x m --=成立”是真命题.(1)求实数m 的取值集合A ;(2)设关于x 的不等式()2242360x a x a a -+++<的解集为B ,若B A ,求实数a 的取值范围.29.设M 为100个连续正整数的集合,已知其中2的倍数有50个,3的倍数有33个,6的倍数有16个,如何利用这些数据求出M 中不能被3整除的奇数的个数?30.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,求集合A ,B ,C ,D 之间的关系.【参考答案】一、单选题1.C【解析】【分析】利用交集的定义,直接计算即可.【详解】根据题意,A B ={}1,0,1-.故选:C .2.B【解析】【分析】先化简集合M ,再利用集合的交集运算求解.【详解】解:因为已知集合(){}{}2|14,|13M x x x R x x =-<∈=-<<,{}1,0,1N =-,所以MN ={}0,1,故选:B3.C【解析】【分析】用列举法表示集合M 、P ,即可判断两集合的关系;解:因为335,,2,,,,0,,,,2,,222222k M x x k Z ππππππππππ⎧⎫⎧⎫==∈=----⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 5335,,,,,,,,2222222P x x k k Z ππππππππ⎧⎫⎧⎫==+∈=---⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 所以P M ⊆,故选:C4.C【解析】【分析】先解指数不等式得集合B ,然后由交集定义可得.【详解】由2139x x -=⎛⎪3⎫ ⎭<⎝,得12x >-,所以12B x x ⎧⎫=>-⎨⎬⎩⎭,所以{}0,2,3A B =. 故选:C .5.D【解析】【分析】 直接根据集合交集运算求解即可.【详解】解:因为{|1},{|12}P x x Q x x ==-<≤≤,所以{|11}Q x x P -≤≤=.故选:D6.C 【解析】【分析】先求A B ,再求()A B C ⋂⋃.【详解】{}1,3A B =,(){}1,3,7,8A B C ⋂⋃=. 故选:C7.B【解析】【分析】解一元二次不等号求集合A ,再由集合的交运算求A B .【详解】由题设,{|11}A x x =-<<,又{|02}B x x =<<所以{|01}A B x x =<<.故选:B8.D【分析】先求出集合B 的元素,进行并集运算即可.【详解】因为{}()(){}2|60|320B x N x x x N x x =∈--≤=∈-+≤ {}{}|230,1,2,3x N x =∈-≤≤=,所以{}3,0,1,2,3A B ⋃=-.故选:D.9.C【解析】【分析】A.利用复合函数的单调性判断;B.利用充分条件和必要条件的定义判断;C.由方程2440kx x ++=有一根判断;D.由命题p 的否定为全称量词命题判断.【详解】A.令223t x x =-++,由2230x x -++>,解得13x ,由二次函数的性质知:t 在(1,1)-上递增,在(1,3)上递减,又lg y t =在()0,∞+上递增,由复合函数的单调性知:()2lg(23)f x x x =-++在(1,1)-上递增,故正确;B. 当1x =时,2430x x -+=成立,故充分,当2430x x -+=成立时,解得1x =或3x =,故不必要,故正确;C.若集合{}2440A x kx x =++=中只有两个子集,则集合只有一个元素,即方程2440kx x ++=有一根,当0k =时,1x =-,当0k ≠时,16160k ∆=-=,解得1k =,所以0k =或1k =,故错误;D.因为命题:p .存在0R x ∈,使得20010x x ++<是存在量词命题,则其否定为全称量词命题,即:p ⌝任意R x ∈,均有210x x ++≥,故正确;故选:C.10.C【解析】【分析】解不等式求得集合B ,由此求得A B .【详解】()()21,110x x x >+->,解得1x <-或1x >,所以()(),11,B =-∞-⋃+∞,所以(](),01,A B ⋃=-∞⋃+∞.故选:C11.B【解析】【分析】先求得{|03}A x x =≤≤,再根据交集的运算可求解.【详解】由已知{|03}A x x =≤≤,所以{}1,2,3A B =.故选:B .12.A【解析】【分析】由对数函数性质,二次根式定义确定集合,M N ,然后确定Venn 图中阴影部分表示的集合并计算.【详解】由题意{|10}{|1}M x x x x =->=>,2{|4}{|2N x x x x =≥=≤-或2}x ≥,{|22}U N x x =-<<,Venn 图中阴影部分为(){|12}U MN x x =<<. 故选:A .13.C【解析】【分析】利用交集的运算求解.【详解】解:因为集合{1,5,},{2,}A a B b ==,且{2,5}A B ⋂=,所以a =2,b =5,所以a b +=7,故选:C14.D【解析】【分析】根据集合的交运算结果,即可求得参数值.【详解】因为{}5A B =,故可得{}51,a ∈,则5a =.故选:D.15.B【解析】【分析】先求出集合A 的解集,然后进行交集运算即可.【详解】 因为{}23A x x =-≤≤,{}15B x x =≤<,所以{}13A B x x ⋂=≤≤.故选:B.二、填空题16.4a >【分析】结合数轴图与集合包含关系,观察即可得到参数的范围.【详解】在数轴上表示出集合A ,B ,由于A B ⊆,如图所示,则4a >.17.[1-,6)【解析】【分析】直接利用并集运算得答案.【详解】[2A =,6),[1B =-,4),[2A B ∴=,6)[1-,4)[1=-,6).故答案为:[1-,6).18.{}3x x >-【解析】【分析】直接利用补集的定义求解【详解】因为全集U =R ,集合{}3A x x =≤-,所以 U A ={}3x x >-, 故答案为:{}3x x >-19.①③⑥【解析】【分析】根据集合间的基本关系中的子集、真子集的定义及元素与集合的关系即可求解.【详解】对于①,2,4,6}{2,3,4,5,6∈,则{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6},故①正确; 对于②,菱形不属于矩形,则{菱形} {矩形},故②不正确;对于③,由20x =,解得0x =,则{x |x 2=0}⊆{0},故③正确;对于④,()}{0,10,1∉,则{(0,1)}⊆{0,1},故④不正确;对于⑤,集合与集合不能用属于与不属于关系表示,所以{1}∈{0,1,2}不正确; 对于⑥,{}|2x x ≥ {}|1x x >,故⑥正确.故答案为:①③⑥.20.1【分析】由子集定义分类讨论即可.【详解】因为B A ⊆,所以a A ∈1A ∈,当2a =-1无意义,不满足题意;当1a =12=,满足题意;当2a =11=,不满足题意.综上,实数a 的值1.故答案为:121. ⊆ = ⊇ ⊆【解析】【分析】根据集合子集的定义及集合相等的概念求解.【详解】由集合的子集、集合的相等可知(1)⊆,(2)=,(3)⊇,(4)⊆ 故答案为:⊆,=,⊇,⊆22.()A B A B ⋃【解析】【分析】由集合的交并补运算求解即可.【详解】设全集为A B ,则阴影部分表示集合A 与B 交集的补集,即()A B A B ⋃ 故答案为:()A B A B ⋃23.{}1,5,8【解析】【分析】 分析可知,阴影部分所表示的集合为{x x A ∈且}x B ∉,即可得解.【详解】 由图可知,阴影部分所表示的集合为{x x A ∈且}{}1,5,8x B ∉=. 故答案为:{}1,5,8.24.2a ≤【解析】【分析】根据题意39x >解得:2x >,得出()()2,,a +∞⊆+∞,由此可得出实数a 的取值范围.【详解】根据题意39x >解得:2x >,由于“x a >”是“39x >”的必要条件,则()()2,,a +∞⊆+∞,2a ∴≤. 因此,实数a 的取值范围是:2a ≤.故答案为:2a ≤.25.(],1-∞-【解析】【分析】由数轴法可得到A B ⊆,则只要1a ≤-即可.【详解】根据题意作图:由图可知,A B ⊆,则只要1a ≤-即可,即a 的取值范围是(],1-∞-. 故答案为:(],1-∞-.三、解答题26.2,2,3k k k πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z ;2,2,63k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z ;7557,,,333333ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--⋃-⋃ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 【解析】【分析】根据任意角的弧度表示及交集的概念即可计算.【详解】22,22,22,2,3333A B k k k k k k k ππππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋂=-+⋂+=+∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭Z ; 2,2,2,2,336263A C k k k k k k k ππππππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋂=-+⋂++=++∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭Z ; 分别令k =-1,0,1,即可得:[]75572,210,10,,,33333333A D k k ππππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋂=-+⋂-=--⋃-⋃ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 27.(1)()3,5;()12g x x =;(2)][)0,35,∞⎡⋃+⎣.【解析】【分析】 (1)根据f (x )解析式即可求其定义域,根据()g x x α=过P 求出α即可求出g (x )解析式;(2)根据幂函数的性质求g (x )值域即B ,根据集合的补集和交集的运算方法求解即可.(1)5052603x x x x ⎧-><⎧⇒⎨⎨->>⎩⎩, ∴f (x )定义域为()3,5;∵()g x x α=过(P ,则()3132218222g x x ααα==⇒=⇒=; (2)()3,5A =,[)0,B ∞=+,][(),35,A ∞∞=-⋃+R ,()][)0,35,A B ∞⎡⋂=⋃+⎣R. 28.(1){}13A m m =-≤≤ (2)113a -≤≤ 【解析】【分析】(1)分析可得()211m x =--,求出当11x -≤≤时,()211x --的取值范围,即可得解; (2)对3a 与2a +的大小进行分类讨论,求出集合B ,根据B A 可得出关于实数a 的不等式(组),综合可求得实数a 的取值范围.(1)解:由220x x m --=可得()22211m x x x =-=--,当11x -≤≤时,则210x -≤-≤,所以,()[]2111,3m x =--∈-,故{}13A m m =-≤≤. (2)解:()()()2242360320x a x a a x a x a -+++<⇔---<.当32a a >+,即1a >时,{}23B x a x a =+<<,因为B A ,则21331a a a +≥-⎧⎪≤⎨⎪>⎩,此时a 不存在; 当32a a =+,即1a =时,B =∅,满足题设条件;当32a a <+,即1a <时,{}32B x a x a =<<+,因为B A ,则31131a a a ≥-⎧⎪+≤⎨⎪<⎩,解得113a -≤<.综上可得,实数a 的取值范围为113a -≤≤. 29.33【解析】【分析】分析集合之间的关系,由()()()()card A B card A card B card A B ⋃=+-⋂可得.【详解】记{|2,,}A x x n x M n N ==∈∈,{|3,,}B x x n x M n N ==∈∈,则{|21,,}M A x x n x M n N ==-∈∈,{|3,,}M B x x n x M n N =≠∈∈, {|A B x x ⋂=是能被3整除的偶数,}x M ∈, ()(){|M M A B x x =是不能被3整除的奇数,}x M ∈由题知()50,()33,()16card A card B card A B ===,因为()()()M M M A B A B =,()()()()50331667card A B card A card B card A B =+-=+-=所以M 中不能被3整除的奇数有100-67=33个.30.答案见解析【解析】【分析】直接利用四边形的关系,判断即可.【详解】解:因为矩形、正方形、菱形都是特殊的平行四边形,所以B A ,C A ,D A ; 又正方形是特殊的矩形、特殊的菱形,所以C B ,C D ;。
高一数学集合练习题及答案经典一、单选题1.已知集合{}2log 4A x x =<,{}22B x x =-<<,则()R A B ⋂=( ) A .(]2,0- B .[)0,2 C .()0,2D .[)2,0-2.设集合{}{lg 1},2A xx B x x =<=≤∣∣,则A B ⋃=( ) A .{02}xx <≤∣ B .{}2xx ≤∣ C .{10}x x <∣ D .R3.设全集{2,1,0,1,2}U =--,集合{}{}1,0,1sin ,cos0M N π=-=,,则{1}-=( ) A .M N ⋂ B .()UMNC .()U N M ⋂D .()()U U M N4.设集合{}1,0,1,2A =-,{}2230B x x x =+-<,则A B 的子集个数为( )A .2B .4C .8D .165.已知集合{}{(3)0},0,1,2,3A x x x B =-<=,则A B =( ) A .{1,2}B .{0,1,2}C .{1,2,3}D .{0,1,2,3}6.已知集合{}i ,N nM m m n ==∈,其中i 为虚数单位,则下列元素属于集合M 的是( ) A .()()1i 1i -+ B .1i1i-+ C .i 1i- D .()21i -7.已知集合{}1,2M =,{}2,3N =,那么M N ⋂等于( ) A .∅B .{}1,2,3C .{}2D .{}38.已知集合{}N 15A x x =∈≤≤,{}05B x x =<<,则A B =( ) A .{}2,3,4B .{}1,2,3,4C .{}15x x ≤≤D .{}15x x ≤<9.已知集合{}21A x x =≤,{}01B x x =<<,则A B =( )A .()1,1-B .[)1,1-C .[]1,1-D .()0,110.已知集合{3,1,2}A =-,{}2|60B x N x x =∈--≤,则A B ⋃=( )A .{}1,2B .{}3,0,1,2-C .{}3,1,2,3-D .{}3,0,1,2,3-11.设集合{}02A x x =≤≤,B={1,2,3},C={2,3,4},则()A B C =( ) A .{2}B .{2,3}C .{1,2,3,4}D .{0,1,2,3,4}12.集合{}220M x x x =-<,{}lg 0N x x =>,则MN =( )A .()0,2B .()1,+∞C .()1,2D .()0,∞+13.已知集合*1|2cos ,,|24232x n A x x n B x π⎧⎫⎧⎫==∈=≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭N ,则A B =( ) A .{}1,1- B .{}0,1,2 C .{}1,1,2-D .1,0,1,214.已知集合{}1,2,3,4,5U =,{}1,2A =,{}2,3,4B =,则集合()UA B =( )A .{}1B .{}2C .{}1,2,5D .{}1,2,3,415.()Z M 表示集合M 中整数元素的个数,设{}1|8A x x =-<<,{}|527B x x =-<<,则()Z A B =( )A .5B .4C .3D .2二、填空题16.设()1,2,3i a i =均为实数,若集合{}123,,a a a 的所有非空真子集的元素之和为12,则123a a a ++=__________17.设集合{1,2,}A a =,{2,3}B =.若B A ⊆,则=a _______.18.集合A =[1,6],B ={x |y =x a -},若A ⊆B ,则实数a 的范围是________________. 19.设全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6},则ST =__.20.已知集合(){}2,2A x y y xx ==-,()(){},21B x y y x ==+,则A B =___________.21.已知T 是方程()22040xpx q p q ++=->的解集,1379147{{1}}0A B ==,,,,,,,且T A T B T ⋂=∅⋂=,,则p q +=_____.22.若不等式x a <的一个充分条件为20x -<<,则实数a 的取值范围是___________.23.若集合{}2210A x x x =-+=,{}210B x x =-=,则A ______B .(用符号“⊂”“=”或“⊃”连接)24.设集合1,2x A y y x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫==∈⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭R ,集合12,0B y y x x ⎧⎫⎪⎪==≥⎨⎬⎪⎪⎩⎭,则A B =________.25.如图所示,U 为全集,A U ⊆,B U ⊆,用A 、B 表示图中的阴影部分的集合是______.三、解答题26.定义:Leistra 序列是一个由1a ,2a ,…,1n a -,()*,2n a n n ∈≥N 组成的有限项序列,有如下性质:①每项1a ,2a ,…,1n a -,n a 都是正偶数;②每项2a ,3a ,…,1n a -,n a 通过将序列中的前一项除以一个10-50(包含10和50)之间的整数得到(对于一个特定序列,使用的除数不一定都相同);③10-50(包含10和50)之间没有整数m 使得na m是一个偶数(其中n a 为数列的最后一项).(1)试判断序列1000、100、4和序列1000、200、4是否为Leistra 序列?并说明理由; (2)是否存在以首项1216a =,末项2n a =的Leistra 序列?如果有,请写出所有的Leistra 序列;如果没有,请说明理由;(3)首项为350123a =⋅的Leistra 序列有多少个?并说明理由.27.已知全集U R =,集合{|A x =213x -<,123}3x x -≤-,{|13}B x x =-≤≤.(1)求A ,A B ⋃,UB(2)如图①,阴影部分表示集合M ,求M . (3)如图②,阴影部分表示集合N ,求N .28.集合{}30?180120?180,Z A k k k αα︒︒=︒+<<+︒∈,集合{}45?360135?360,Z B k k k ββ=-+<<+∈.(1)求A B ; (2)若全集为U ,求U()A B ⋂.29.已知全集为R ,集合{}26A x x =<≤,集合{}310B x x =≤<,{}2340D x x x =--≤.(1)求A B ; (2)求()B D ⋂R30.设函数()()21,R f x ax a x =-∈的不动点(满足()f x x =)、稳定点(满足()()f f x x =)的集合分别为A 、B .若A B =≠∅,求实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】求解对数不等式得到集合A ,进而结合补集和交集的概念即可求出结果. 【详解】因为{}016A x x =<<,所以(){}R 20A B x x ⋂=-<≤, 故选:A. 2.C 【解析】 【分析】先化简集合A ,再求A B 【详解】lg 1lg lg10010x x x <⇔<⇔<<,即{}010|A x x =<<,所以{}|10A B x x =< 故选:C 3.B 【解析】 【分析】化简集合N ,然后由集合的运算可得. 【详解】{}sin ,cos0}0,1 {N π==,{}2,1,2,U N ∴=-- {}()1U MN ∴=-故选:B.4.B 【解析】 【分析】求出集合B ,可求得集合A B ,确定集合A B 的元素个数,利用集合子集个数公式可求得结果. 【详解】因为{}{}223031B x x x x x =+-<=-<<,所以,{}1,0A B ⋂=-,则集合A B 的元素个数为2,因此,A B 的子集个数为224=. 故选:B. 5.A 【解析】 【分析】解不等式得A ,由交集的概念运算 【详解】由(3)0x x -<得03x <<,即(0,3)A =,故{1,2}A B =. 故选:A 6.B 【解析】 【分析】计算出集合M ,在利用复数的四则运算化简各选项中的复数,即可得出合适的选项. 【详解】当N k ∈时,4i 1k =,41i i k +=,422i i 1k +==-,433i i i k +==-,则{}i,1,i,1M =--, ()()1i 1i 112M -+=+=∉,()()()21i1i 2i i 1i 1i 1i 2M ---===-∈++-,()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22M +==-+∉--+,()2i 1i 2M =-∉-, 故选:B. 7.C 【解析】 【分析】由交集的定义直接求解即可 【详解】因为{}1,2M =,{}2,3N = 所以{}2MN =,8.B 【解析】 【分析】由集合的交运算求A B 即可. 【详解】由题设,集合{}1,2,3,4,5A =,{}05B x x =<<, 所以{}1,2,3,4A B ⋂=. 故选:B 9.D 【解析】 【分析】根据一元二次不等式解法求出集合A ,再根据交集的定义即可求解. 【详解】解:因为集合{}{}2111A x x x x =≤=-≤≤,{}01B x x =<<,所以()0,1A B =, 故选:D. 10.D 【解析】 【分析】先求出集合B 的元素,进行并集运算即可. 【详解】因为{}()(){}2|60|320B x N x x x N x x =∈--≤=∈-+≤{}{}|230,1,2,3x N x =∈-≤≤=,所以{}3,0,1,2,3A B ⋃=-. 故选:D. 11.C 【解析】 【分析】根据集合交、并的定义,直接求出()A B C . 【详解】因为集合{}02A x x =≤≤,B={1,2,3},所以{}1,2A B =, 所以()A B C ={1,2,3,4}. 故选:C 12.C 【解析】 【分析】根据解一元二次不等式的方法、对数函数的单调性,结合集合交集的定义进行求解即可.因为()0,2M =,()1,N =+∞, 所以()1,2M N ⋂=, 故选:C 13.C 【解析】 【分析】首先根据余弦函数的性质求出集合A ,再根据指数函数的性质求出集合B ,最后根据交集的定义计算可得; 【详解】 解:因为2cos3y x π=的最小正周期263T ππ==且1cos32π=, 21cos cos cos 3332ππππ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭,3cos 13π=-, 41cos cos cos 3332ππππ⎛⎫=+=-=- ⎪⎝⎭,51cos cos 2cos 3332ππππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭, 6cos13π=,71cos cos 2cos 3332ππππ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭,,所以{}*|2cos ,1,1,2,23n A x x n π⎧⎫==∈=--⎨⎬⎩⎭N ,由122x ≤≤512222x -≤≤,所以512x -≤≤,所以15|2|122xB x x x ⎧⎧⎫=≤≤=-≤≤⎨⎨⎬⎩⎩⎭,所以{}1,1,2A B =-; 故选:C 14.A 【解析】 【分析】 求出UB ,计算求解即可.【详解】根据题意得,{}1,5U B =,所以(){}1UA B =.故选:A. 15.B 【解析】 【分析】先求得A B ,再根据()Z M 的定义求解. 【详解】解:因为{}1|8A x x =-<<,{}57|527|22⎧⎫=-<<=-<<⎨⎬⎩⎭B x x x x , 所以7|12⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭A B x x ,所以()4=Z A B , 故选:B二、填空题 16.4【解析】 【分析】列举出集合{}123,,a a a 的所有非空真子集,根据题意可求得123a a a ++的值. 【详解】集合{}123,,a a a 的所有非空真子集为:{}1a 、{}2a 、{}3a 、{}12,a a 、{}13,a a 、{}23,a a , 由题意可得()123312a a a ++=,解得1234a a a ++=. 故答案为:4.17.3【解析】 【分析】由题意可知集合B 是集合A 的子集,进而求出答案. 【详解】由B A ⊆知集合B 是集合A 的子集, 所以33A a ∈⇒=, 故答案为:3.18.(,1]-∞【解析】 【分析】先求出集合B ,再由A ⊆B ,可求出实数a 的范围 【详解】由0x a -≥,得x a ≥, 所以[,)B a =+∞, 因为A =[1,6],且A ⊆B , 所以1a ≤,所以实数a 的范围是(,1]-∞, 故答案为:(,1]-∞19.{}2,4,7,8【解析】 【分析】由已知得可以求得S 和T ,再由交集运算即可解决. 【详解】∵全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6}, ∴{}=2,4,6,7,8S ,{}=1,2,4,5,7,8T , ∴{}2,4,7,8S T =. 故答案为:{}2,4,7,8.20.()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭【解析】 【分析】解方程组直接求解即可 【详解】由()2221y x x y x ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩得121x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩或26x y =⎧⎨=⎩,∴()1,1,2,62A B ⎧⎫⎛⎫⋂=-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭.故答案为:()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭21.26【解析】 【分析】由题知{}4,10T =,再结合韦达定理求解即可. 【详解】解:因为240p q ->,所以方程()22040x px q p q ++=->的解集有两个不相等的实数根,因为1379147{{1}}0A B ==,,,,,,,且T A T B T ⋂=∅⋂=,, 所以{}4,10T =所以由韦达定理得14p =-,40q = 所以26p q += 故答案为:2622.2a ≥【解析】 【分析】根据含绝对值不等式的解法,求解不等式的解集,结合充分条件,列出关系式,即可求解. 【详解】 由不等式||x a <,当0a ≤时,不等式||x a <的解集为空集,显然不成立; 当0a >时,不等式||x a <,可得a x a -<<,要使得不等式||x a <的一个充分条件为20x -<<,则满足{|20}{|}x x x a x a -<<⊆-<<, 所以2a -≥-,即2a ≥ ∴实数a 的取值范围是2a ≥. 故答案为:2a ≥.23.⊂【解析】 【分析】先化简集合A 、B ,再去判断集合A 、B 间的关系即可解决. 【详解】{}{}22101A x x x =-+==,{}{}2101,1B x x =-==-,则A B ⊂故答案为:⊂ 24.{}0y y >##()0,∞+ 【解析】 【分析】根据指数函数与幂函数的性质,先求出集合A 、B ,然后根据交集的定义即可求解. 【详解】解:因为集合{}1,02x A y y x y y ⎧⎫⎪⎪⎛⎫==∈=>⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭R ,{}12,00B y y x x y y ⎧⎫⎪⎪==≥=≥⎨⎬⎪⎪⎩⎭,所以{}{}{}000A B y y y y y y ⋂=>⋂≥=>, 故答案为:{}0y y >. 25.A B ⋂##B A ⋂ 【解析】 【分析】根据集合的运算法则求解. 【详解】阴影部分是集合A 与集合B 的补集的公共部分,因此表示为:A B ⋂. 故答案为:A B ⋂.三、解答题26.(1)序列1000、100、4是Leistra 序列,序列1000、200、4不是Leistra 序列,理由见解析 (2)不存在,理由见解析 (3)187个,理由见解析 【解析】 【分析】(1)看两个序列是否满足题干中的三个条件,得到1000、100、4是Leistra 序列,1000、200、4不是Leistra 序列;(2)将216拆解为3323⨯,得到{}218,12,6a ∈,故不能得到末项2n a =,从而证明出不存在;(3)首先得到{}2,6,18,4,12,8n a ∈,根据末项和除数进行分类讨论,求出不同情况下的Leistra 序列个数,相加即为答案.(1)序列1000、100、4每项都是正偶数,而除数依次为10,25,且10-50(包含10和50)之间没有整数m 使得n a m 是一个偶数(其中n a 为数列的最后一项),故序列1000、100、4是Leistra 序列;1000、200、4不是Leistra 序列,因为10005200=不在10-50(包含10和50)之间; (2)因为33121623a ==⨯,则216在10-50(包含10和50)之间的正约数有12,18,24,36, 若1216a =,则{}218,12,6a ∈(9不是偶数,舍去),而此时不存在10-50(包含10和50)之间的正数能再进一步计算使得末项2n a =,所以不存在这样的Leistra 序列.(3)因为350123a =⋅,则在10-50(包含10和50)之间的正约数有27,18,12,36,且每一项()231,k a k n k N αβ*=⋅≤≤∈,其中1,2,3,50αβ=≤且N β∈,再结合10-50(包含10和50)之间没有整数m 使得n a m是一个偶数(其中n a 为数列的最后一项),则末项20n a <,所以{}2,6,18,4,12,8n a ∈,下面根据末项和除数分别进行研究:①当382n a ==时,则5013na a =,所以每个除数只含有因子3,即全是27,当50不能被3整除,所以无法由27相乘得到,即不存在这种情况;②当242n a ==时,则50123na a =⋅,所以除数中因子2仅出现1次,只能是21823=⨯,剩下除数全是27,又因为剩下除数乘积为()16483163327==,即有17个除数(18出现一次,27出现16次),一共有17种;③当21232n a ==⨯,则49123na a =⋅,所以除数中因子2仅出现了1次,只能是21823=⨯,剩下除数全是27,但因为剩下除数乘积为473,其中47不能被3整除,所以无法由27相乘得到,即不存在这样的情景;④当2n a =时,则250123na a =⋅,所以除数中因子2出现了2次,即18出现2次或12出现1次或36出现1次,剩下的除数全是27,而对应的剩下除数乘积依次为4549483,3,3,其中()16483163327==,其余两种情况(46和49)都不能被3整除,所以有17个除数(36出现1次,27出现16次),共有17种;⑤当632n a ==⨯时,则249123na a =⋅,所以除数中因子2出现2次,即18出现2次或12出现1次,或36出现1次,剩下除数全是27,而对应的剩下除数乘积依次为4548473,3,3,其中()15453153327==,()16483163327==,而47不能被3整除,所以第一种情况有17个除数(18出现2次,27出现15次),一共有217C 136=种,第二种情况有17个除数(12出现1次,27出现16次),一共有17种;⑥当21823n a ==⨯时,248123na a =⋅,所以除数中因子2出现了2次,即18出现了2次或12出现一次或36出现一次,剩下除数全是27,而对应 的剩下除数乘积依次为4447463,3,3三个数都不能被3整除,故无法由27相乘得到,即不存在这种情形;综上:一共有17+17+136+17=187个Leistra 序列.【点睛】对于定义新数列的问题,要能正确阅读理解题干信息,抓住关键信息,转化为我们熟悉的问题解决.27.(1)3{|2}2A x x =≤<,{|13}AB x x ⋃=-≤≤,U B {|1x x =<-或3}x >; (2)3{|12M x x =-≤<或23}x ≤≤; (3){|1M x x =<-或3}x >.【解析】【分析】(1)求解不等式组解得集合A ,再根据集合的并运算和补运算即可求得结果; (2)根据阴影部分可知M =()B A B ⋂,根据已知集合求解即可; (3)根据阴影部分可知M =()U A B ,根据已知集合求解即可. (1){|A x =213x -<,1323}{|2}32x x x x -≤-=≤<, {|13}A B x x ⋃=-≤≤,U B {|1x x =<-或3}x >.(2) 因为3{|2}2A B x x ⋂=≤< 根据题意可得M =()B A B ⋂3{|12x x =-≤<或23}x ≤≤. (3) 因为{|13}A B x x ⋃=-≤≤,根据题意可得M =()U A B {|1x x =<-或3}x >.28.(1){}30?360120?360,Z A B k k k αα⋂=+<<+∈ (2)U ()A B ⋂ {}210?360300?360,Z k k k αα=+<<+∈【解析】【分析】(1)先变形集合A ,再求交集;(2)先求补集,再求交集.(1) 解:因为{}30?180120?180,Z A k k k αα︒︒=+<<︒+︒∈ {}30?360120?360210?360300?360,Z k k k k k ααα︒︒︒=︒+︒<<︒+︒+<<+︒∈或所以 {}30?360120?360,Z A B k k k αα︒︒︒⋂=+︒<<+∈; (2)解:由(1),知U B {}135?360315?360,Z k k k γγ︒︒=+≤≤︒+︒∈ 故U ()A B ⋂{}210?360300?360,Z k k k αα=+<<+∈ 29.(1){}210x x <<; (2){}410x x <<.【解析】【分析】(1)根据并集的计算方法计算即可;(2)求出集合D ,并求出其补集,再根据交集的运算方法运算即可.(1){}210A B x x ⋃=<<;(2){}14D x x =-≤≤,∴{1D x x =<-R 或}4x >,∴(){}410D B x x ⋂=<<R .30.13,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【解析】【分析】根据函数的不动点、稳定点的定义结合题意分别求出集合A 、B , 再结合结合A B =≠∅即可求解.【详解】由题意可知,()21f x ax x =-=, {}210A x ax x -=-=,由()()f f x x =,得()()342222221110a x a x x a ax x a xax a --+-=--+-+=, (){}2211B x a ax x =--={}3422210x a x a x x a =--+-=. ()(){}222110x ax x a x ax a =--+-+=. 当0a =时,()1f x =-.则集合{}1A B ==-,满足题设要求.当0a ≠时,当A B =≠∅时,方程210ax x --=有解, 对方程2210a x ax a +-+=根的情况进行分类讨论 若方程2210a x ax a +-+=有两个不相等的实数根,则 22 1+40-4(1-) >0 0 a a a a a ≥⎧⎪⎨⎪≠⎩,解得34a >, 此时两个方程没有公共解,集合B 中有四个元素,不合题意,舍去. 若方程2210a x ax a +-+=有两个相等的实数根,则 22 1+40-4(1-) =0 0 a a a a a ≥⎧⎪⎨⎪≠⎩,解得34a = 此时方程210ax x --=的两根分别为2,23-, 方程2210a x ax a +-+=的根为1223x x ==-. 验证得2,23A B ⎧⎫==-⎨⎬⎭⎩ 若方程2210a x ax a +-+=无实数根,此时A B =,则 22 1+40-4(1-) <0 0 a a a a a ≥⎧⎪⎨⎪≠⎩,解得1344a -≤<且0a ≠ 综上所述,实数a 的取值范围为13,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.。
高一数学集合练习题含答案一、单选题1.已知{}{||2},0A x Z xB x x N x =∈<=∈>∣∣∣,则A B =( ) A .{1} B .{0,1}C .{0,1,2}D .∅2.已知集合{}24A x N x =∈≤,{}1,B a =,B A ⊆,则实数a 的取值集合为( ) A .{}0,1,2 B .{}1,2 C .{}0,2 D .{}23.已知集合(){}ln 2M x y x ==-,{}e x N y y ==,则M N =( )A .()0,∞+B .()2,+∞C .()0,2D .[)2,+∞ 4.设集合{}1,0,2,3A =-,139x B x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则A B =( ) A .{}2,3 B .{}0,2 C .{}0,2,3 D .{}1,0,2,3- 5.已知集合{}15A x N x ∈≤≤,{}05B x x =<<,则A B ⋃=( )A .{}2,3,4B .{}1,2,3,4C .{}15x x ≤≤D .{}05x x <≤6.已知集合{}{}2230,1A x x x B x x =--<=≤,则R ()A B ⋂=( )A .(,1][1,)∞∞--⋃+B .(,1](1,)-∞-⋃+∞C .(]1,1-D .[1,1)-7.设集合{}|3,A x x x R =<∈,{}1,2,3B =,则A B =( )A .{}1B .{}1,2,3C .{}1,2D .{}1,0,1- 8.已知全集{0,1,2,3,4,5}U =,集合{1,2,3}A =,{2,3,4}B =,则()U A B =( ) A .{1} B .{4} C .{0,5} D .{0,1,4,5}9.已知集合{}220A x x x =-≤,{}0,1B =,则A B =( ) A .[]0,1 B .{}0,1 C .[]0,2 D .{}0,1,210.已知集合{}{}22540,7100A x x x B x x x =-+<=-+<,则A B ⋃=( ) A .()1,2 B .()1,5 C .()2,4 D .()4,5 11.设集合{}1,2,3M =,{|21,}.N y y x x M ==-∈下列表示正确是( ) A .{}1,2N ⊆, B .{}2M ⊇ C .M N ⋃ {}1,2,3,5 D .{}1,3M N ⋂= 12.集合M ={x |x =i n +1,n ∈N}(i 为虚数单位)的真子集的个数是( )A .1B .15C .3D .1613.已知集合{}2,3,4,5A =,{}1,B a =,若{}5A B =,则=a ( )A .2B .3C .4D .514.已知集合1144A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,12B x a x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .[)0,∞+D .[)1,+∞15.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x x =-≤<,则A B ⋃=( ) A .{}12x x -≤< B .{}12x x -≤≤ C .{}22x x -<< D .{}23x x -≤≤二、填空题16.集合A =[1,6],B ={x |y ,若A ⊆B ,则实数a 的范围是________________.17.将集合{220s t A t s =-≤<且,}s t Z ∈中所有的元素从小到大排列得到的数列记为{}n a ,则50a =___________(填数值).18.若对任意的x A ∈,有1A x ∈,则称A 是“伙伴关系集合”,则集合11,01,22M ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭-,,的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为________.19.已知集合{}{}0,1,2,1P Q xx ==∣,则P Q 的非空真子集的个数为__________. 20.已知(],0A =-∞,[),B a =+∞,且A B R =,则实数a 的取值范围为______.21.已知函数()f x 满足()()2f x f x =-,当1≥x 时,()22f x x =-,若不等式()22f x a ->-的解集是集合{}13x x <<的子集,则a 的取值范围是______.22.若集合{}3cos23,x A x x x R π==∈,{}21,B y y y R ==∈,则A B ⋂=_______. 23.已知集合{}2320A xx x =-+=∣,{06,}B x x x N =<<∈∣,则满足条件A ⊂C B ⊆的集合C 的个数为_________个24.若a ∈R ,集合A ={1,a ,a +2},B ={1,3,5},且A =B ,则a =___________.25.已知集合{}{}2560,A x x x B x x x =--<==-,则A B =__________. 三、解答题26.已知集合A ={x |24x >},B ={x ||x -a |<2},其中a >0且a ≠1.(1)当a =2时,求A ∪B 及A ∩B ;(2)若集合C ={x |log ax <0}且C ⊆B ,求a 的取值范围.27.已知{|S x x =是小于9的正整数},{}4,5,6,7A =,{}3,5,7,8B =,求(1)A B(2)A B(3)()S C A B28.设全集U =R ,集合{}14A x x =-<≤,{}2log 1B x x =>(1)求()U A B ;(2)若集合{}123C x a x a =-<<+,满足B C B ⋃=,求实数a 的取值范围.29.已知集合{}|33A x a x a =-≤≤+,{}2|40B x x x =-≥. (1)当2a =时,求A B ,A B ;(2)若0a >,且“x A ∈”是“R x B ∈”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.30.已知集合{|211},{|01}A x a x a B x x =-<<+=≤≤.(1)在①1a =-,②0a =,③1a =这三个条件中选择一个条件,求A B ;(2)若R ()A B A ⋂=,求实数a 的取值范围.【参考答案】一、单选题1.A【解析】【分析】首先列举表示集合A ,再求A B .【详解】由条件可知{}1,0,1A =-,{}0B x x N x =∈>,所以{}1A B ⋂=.故选:A2.C【解析】【分析】化简集合A ,根据B A ⊆求实数a 的可能取值,由此可得结果.【详解】 因为集合{}24A x N x =∈≤化简可得{0,1,2}A = 又{}1,B a =,B A ⊆,所以0a =或2a =,故实数a 的取值集合为{0,2},故选:C.3.B【解析】【分析】首先根据指数函数、对数函数的性质求出集合N 、M ,再根据交集的定义计算可得;【详解】解:因为(){}{}ln 22M x y x x x ==-=>,{}{}e 0x N y y y y ===>, 所以{}|2M N x x ⋂=>;故选:B4.C【解析】【分析】先解指数不等式得集合B ,然后由交集定义可得.【详解】 由2139x x -=⎛⎪3⎫ ⎭<⎝,得12x >-,所以12B x x ⎧⎫=>-⎨⎬⎩⎭,所以{}0,2,3A B =. 故选:C .5.D【解析】【分析】理解集合的含义,由并集的概念运算【详解】{}15A x N x ∈≤≤,{}05B x x =<<,则A B ⋃={}05x x <≤故选:D6.B【解析】【分析】解一元二次不等式求集合A 、解绝对值不等式求集合B ,再应用集合的交补运算求R ()A B .【详解】由题设,{|13},{|11}A x x B x x =-<<=-≤≤,所以1{|1}A B x x =-<≤,则R (){|1A B x x ⋂=≤-或1}x >. 故选:B7.C【解析】【分析】求出集合A 的解集,取交集运算即可.【详解】因为{}|33A x x =-<<,{}1,2,3B =,所以{}1,2A B =.故选:C.8.B【解析】【分析】由补集、交集的概念运算【详解】{0,4,5}U A =,则(){4}U A B ⋂=.故选:B9.B【解析】【分析】先求出集合A ,再根据交集运算求出A B 即可.【详解】 由题意知:{}02A x x =≤≤,又{}0,1B =,故A B ={}0,1.故选:B.10.B【解析】【分析】先求出集合,A B ,再求A B 即可.【详解】{}{}14,25A x x B x x =<<=<<,故A B ⋃=()1,5.故选:B.11.D【解析】【分析】根据题意求得集合N ,结合集合的交运算和并运算,以及集合之间的包含关系,即可判断和选择.【详解】因为{}1,2,3M =,{}{}|21,1,3,5N y y x x M ==-∈=,则{}{}1,3,1,2,3,5M N M N ⋂=⋃=, 对A :因为{}1,2不是N 的子集,故A 错误;对B :因为{}1,2,3不是{}2的子集,故B 错误;对C :{}1,2,3,5M N ⋃=是{}1,2,3,5的非真子集,故C 错误;对D :{}1,3M N ⋂=.故D 正确.故选:D .12.B【解析】【分析】先根据虚数单位i 的性质确定集合M 的元素个数,再由n 元集合的真子集个数为21n -可得.【详解】当n ∈N 时,x =i n +1的值只有i ,-i ,1,-1,故M 中有4个元素,所以M 共有24-1=15个真子集.故选:B13.D【解析】【分析】根据集合的交运算结果,即可求得参数值.【详解】因为{}5A B =,故可得{}51,a ∈,则5a =.故选:D.14.C【解析】【分析】解不等式求得集合A ,对a 进行分类讨论,根据B 是A 的子集列不等式,从而求得a 的取值范围.【详解】1111111,,0,0,4444422x x x A ⎛⎫-<-<-<<<= ⎪⎝⎭, 当12a ≥时,B =∅,满足B A ⊆. 当12a <时,由于B A ⊆,所以102a ≤<. 综上所述,a 的取值范围是[)0,∞+.故选:C15.D【解析】【分析】先解一元二次不等式求出集合A ,再按集合的并集运算即可.【详解】 由题意得{}13A x x =-≤≤,因为{}22B x x =-≤<,所以{}23A B x x ⋃=-≤≤. 故选:D.二、填空题16.(,1]-∞【解析】【分析】先求出集合B ,再由A ⊆B ,可求出实数a 的范围【详解】由0x a -≥,得x a ≥,所以[,)B a =+∞,因为A =[1,6],且A ⊆B ,所以1a ≤,所以实数a 的范围是(,1]-∞,故答案为:(,1]-∞17.992【解析】【分析】列举数列的前几项,观察特征,可得出50a .【详解】由题意得10212032313012345622,22,22,22,22,22,,a a a a a a =-=-=-=-=-=-观察规律可得22s t -中,以2s 为被减数的项共有s 个,因为123945++++=,所以50a 是1022t -中的第5项,所以1055022992a =-=.故答案为:992.18.7【解析】【分析】在集合M 的子集中列举出满足“伙伴关系集合”的集合,从而可得结果.【详解】因为x A ∈,则1A x ∈,就称A 是伙伴关系集合,集合11,0,,1,22M ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,所以具有伙伴关系的集合有{}{}{}11111,1,,2,1,1,1,,2,1,,2,1,1,,22222⎧⎫⎧⎫⎧⎫⎧⎫----⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎩⎭⎩⎭共7个. 故答案为:719.2【解析】【分析】先求P Q 后再计算即可.【详解】{}1,2,P Q P Q ⋂=∴⋂的非空真子集的个数为2222-=.故答案为:220.0a ≤【解析】【分析】根据并集的运算结果列出不等式,即可得解.【详解】解:因为A B R =,所以0a ≤.故答案为:0a ≤.21.24a ≤≤【解析】【分析】先由已知条件判断出函数()f x 的单调性,再把不等式()22f x a ->-转化为整式不等式,再利用子集的要求即可求得a 的取值范围.【详解】由()()2f x f x =-可知,()f x 关于1x =对称,又()22f =-,当1≥x 时,()22f x x =-单调递减,故不等式()22f x a ->-等价于211x a --<,即122a a x <<+, 因为不等式解集是集合{}13x x <<的子集, 所以12132a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,解得24a ≤≤. 故答案为:24a ≤≤22.{}1【解析】【分析】易知{}1,1B =-,分别验证1,1-和集合A 的关系即可得结果.【详解】 因为{}{}21,1,1B y y y R ==∈=-,13cos 23π=,()13cos 23π--≠,即1A ∈,1A -∉,所以{}1A B ⋂=,故答案为:{}1.23.7【解析】【分析】化简集合A ,B ,根据条件A C B ⊂⊆确定集合C 的个数即可.【详解】因为{}2320{1,2}A x x x =-+==∣,{06,}{1,2,3,4,5}B x x x N =<<∈=∣,因为A C B ⊂⊆,所以1,2都是集合C 的元素,集合C 中的元素还可以有3,4,5,且至少有一个,所以集合C 为:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.故答案为:724.3【解析】【分析】根据集合相等的概念得到方程组,解之即可求出结果.【详解】∵A B =,∴325a a =⎧⎨+=⎩,解得3a =,或523a a =⎧⎨+=⎩,无解所以3a =.故答案为:3.25.{}|10x x -<≤【解析】【分析】求出集合A ,B ,依据交集的定义求出A B .【详解】 集合{}2560{|16}A x x x x x =--<=-<<,{}{}|0B x x x x x ==-=≤,{}|10A B x x ∴=-<≤.故答案为:{}|10x x -<≤.三、解答题26.(1)A ∪B ={x |x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2){a |1<a ≤2},【解析】【分析】(1)化简集合A ,B ,利用并集及交集的概念运算即得; (2)分a >1,0<a <1讨论,利用条件列出不等式即得.(1)∵A ={x |2x >4}={x |x >2},B ={x ||x -a |<2}={x |a -2<x <a +2}, ∴当a =2时,B ={x |0<x <4},所以A ∪B ={x | x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2)当a >1时,C ={x |log ax <0}={x |0<x <1},因为C ⊆B ,所以2021a a -≤⎧⎨+≥⎩,解得-1≤ a ≤2, 因为a >1,此时1<a ≤2,当0<a <1时,C ={x |log ax <0}={x |x >1},此时不满足C ⊆B , 综上,a 的取值范围为{a |1<a ≤2}.27.(1){}5,7A B =(2){}3,4,5,6,7,8A B =(3)(){}1,2,3,5,7,8S C A B =【解析】【分析】(1)根据交集概念求解即可.(2)根据并集概念求解即可.(3)根据补集和并集概念求解即可.(1){}4,5,6,7A =,{}3,5,7,8B =,{}5,7A B =.(2){}4,5,6,7A =,{}3,5,7,8B =,{}3,4,5,6,7,8A B =.(3){}1,2,3,4,5,6,7,8S =,{}1,2,3,8S C A =,{}3,5,7,8B =, (){}1,2,3,5,7,8S C A B =.28.(1)(4,)(,2]+∞-∞;(2)[3,)(,4]+∞-∞-.【解析】【分析】(1)利用对数函数的单调性化简集合B ,根据集合交集和补集的定义进行求解即可; (2)根据集合并集的运算性质进行求解即可.(1) 因为{}{}2log 12B x x x x =>=>,所以(2,4]A B ⋂=,因此()(4,)(,2]U A B =+∞-∞;(2)因为B C B ⋃=,所以C B ⊆,当123a a -≥+时,即4a ≤-时,C =∅,符合C B ⊆; 当123a a -<+时,即4a >-时,要想C B ⊆,只需:123a a -≥⇒≥,因为4a >-,所以3a ≥, 综上所述:实数a 的取值范围为:[3,)(,4]+∞-∞-. 29.(1){|45}A B x x ⋂=,{|0A B x x ⋃=或1}x ;(2)(0,1).【解析】【分析】(1)当2a =时,求出集合A ,B ,由此能求出A B ,A B ; (2)推导出0a >,R A B 是的真子集,求出{|04}R B x x =<<,A ≠∅,列出不等式组,能求出实数a 的取值范围.(1)2{|40}{|0B x x x x x =-=或4}x , 当2a =时,{|15}A x x =,{|45}A B x x ∴⋂=,{|0A B x x ⋃=或1}x ;(2)若0a >,且“x A ∈”是“R x B ∈”的充分不必要条件, 0a ∴>,R A B 是的真子集,{|04}R B x x =<<,A ≠∅,∴3034a a ->⎧⎨+<⎩,解得01a <<. ∴实数a 的取值范围是(0,1).30.(1)答案见解析(2)11a a ≤-≥或【解析】【分析】(1)分别对a 赋值,利用集合的并集进行求解; (2)先根据题意得到R A B ⊆,再利用集合间的包含关系进行求解,要注意A =∅的情形.(1)解:若选择①:当1a =-时,(3,0)A =-, 因为[0,1]B =,所以(]3,1A B ⋃=-. 若选择②:当0a =时,(1,1)A =-, 因为[0,1]B =,所以(1,1]A B ⋃=-. 若选择③:当1a =时,(1,2)A =, 因为[0,1]B =,所以[)0,2A B ⋃=.(2)解:因为[0,1]B =,所以R (,0)(1,)B =-∞+∞.因为R ()A B A ⋂=,所以R A B ⊆, 当A =∅时,2112a a a -≥+≥,即;当A ≠∅时,2210211a a a a <<⎧⎧⎨⎨+≤-≥⎩⎩或, 即112a a ≤-≤<或;综上,11a a ≤-≥或.。
高一数学集合练习题及答案高一数学集合练题及答案1.设全集 $U=\{1,2,3,4\}$,$A=\{1,3\}$,$B=\{4\}$,则$(U-A) \cap B=$ ()A。
$\{2,4\}$ B。
$\{4\}$ C。
$\varnothing$ D。
$\{1,3,4\}$2.已知集合 $A=\{x|y=x-1\}$,$B=\{x|x<2\}$,则 $A \cap B=$ ()A。
$\varnothing$ B。
$\{1\}$ C。
$[1,2)$ D。
$(1,2)$3.已知集合 $M=\{(x,y)|y=x^2-x,x\in R\}$,$N=\{y|x^2-x,y\in R\}$,则 $M \cap N=$ ()___{(0,0),(2,2)\}$ C。
$(0,2]$ D。
$[-1,+\infty)$4.已知全集 $U=\{1,2,3,4,5\}$,集合 $A=\{1,2\}$,$B=\{2,3\}$,则 $(A \cup B)=$ ()A。
$\{4,5\}$ B。
$\{1,2\}$ C。
$\{2,3\}$ D。
$\{1,2,3,4\}$5.设 $U=R$,$A=\{x|2x1\}$,则 $B \cap (U-A)=$ ()A。
$\{x|x1\}$ C。
$\{x|0<x<1\}$ D。
$\{x|0\leq x\leq 1\}$6.已知集合 $A=\{-1,0,1\}$,$B=\{x|x(x-2)\leq 0\}$,则 $A \cap B=$ ()A。
$\{-1\}$ B。
$\{0,1\}$ C。
$\{0,1,2\}$ D。
$\{x|-1\leqx\leq 1\}$7.已知集合 $A=\{x|1\leq x\leq 5,x\in N\}$,$B=\{x|x<5,x\in N\}$,则 $A \cup B=$ ()A。
$\{2,3,4\}$ B。
$\{1,2,3,4,5\}$ C。
高一数学集合练习题及答案(5篇)高一数学练习题及答案篇1一、填空题.(每题有且只有一个正确答案,5分×10=50分)1、已知全集U = {1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 }, A= {3 ,4 ,5 }, B= {1 ,3 ,6 },那么集合 { 2 ,7 ,8}是 ( )2 . 假如集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是 ( )A.0B.0 或1C.1D.不能确定3. 设集合A={x|1A.{a|a ≥2}B.{a|a≤1}C.{a|a≥1}.D.{a|a≤2}.5. 满意{1,2,3} M {1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是 ( )A.8B.7C.6D.56. 集合A={a2,a+1,1},B={2a1,| a2 |, 3a2+4},A∩B={1},则a的值是( )A.1B.0 或1C.2D.07. 已知全集I=N,集合A={x|x=2n,n∈N},B={x|x=4n,n∈N},则 ( )A.I=A∪BB.I=( )∪BC.I=A∪( )D.I=( )∪( )8. 设集合M= ,则 ( )A.M =NB. M NC.M ND. N9 . 集合A={x|x=2n+1,n∈Z},B={y|y=4k±1,k∈Z},则A 与B的关系为 ( )A.A BB.A BC.A=BD.A≠B10.设U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},( UA)∩B={4},( UA)∩( UB)={1,5},则以下结论正确的选项是( )A.3 A且3 BB.3 B且3∈AC.3 A且3∈BD.3∈A且3∈B二.填空题(5分×5=25分)11 .某班有同学55人,其中音乐爱好者34人,体育爱好者43人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则班级中即爱好体育又爱好音乐的有人.12. 设集合U={(x,y)|y=3x1},A={(x,y)| =3},则 A= .13. 集合M={y∣y= x2 +1,x∈ R},N={y∣ y=5 x2,x∈ R},则M∪N=_ __.14. 集合M={a| ∈N,且a∈Z},用列举法表示集合M=_15、已知集合A={1,1},B={x|mx=1},且A∪B=A,则m的值为三.解答题.10+10+10=3016. 设集合A={x, x2,y21},B={0,|x|,,y}且A=B,求x, y的值17.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a21=0} ,A∩B=B,求实数a的值.18. 集合A={x|x2ax+a219=0},B={x|x25x+6=0},C={x|x2+2x8=0}.?(1)若A∩B=A∪B,求a的值;(2)若A∩B,A∩C= ,求a的值.19.(本小题总分10分)已知集合A={x|x23x+2=0},B={x|x2ax+3a5=0}.若A∩B=B,求实数a的取值范围.20、已知A={x|x2+3x+2 ≥0}, B={x|mx24x+m10 ,m∈R}, 若A∩B=φ, 且A∪B=A, 求m的取值范围.21、已知集合,B={x|2参考答案C B AD C D C D C B26 {(1,2)} R {4,3,2,1} 1或1或016、x=1 y=117、解:A={0,4} 又(1)若B= ,则,(2)若B={0},把x=0代入方程得a= 当a=1时,B=(3)若B={4}时,把x=4代入得a=1或a=7.当a=1时,B={0,4}≠{4},∴a≠1.当a=7时,B={4,12}≠{4},∴a≠7.(4)若B={0,4},则a=1 ,当a=1时,B={0,4},∴a=1综上所述:a18、.解:由已知,得B={2,3},C={2,4}.(1)∵A∩B=A∪B,∴A=B于是2,3是一元二次方程x2ax+a219=0的两个根,由韦达定理知:解之得a=5.(2)由A∩B ∩ ,又A∩C= ,得3∈A,2 A,4 A,由3∈A,得323a+a219=0,解得a=5或a=2?当a=5时,A={x|x25x+6=0}={2,3},与2 A冲突;当a=2时,A={x|x2+2x15=0}={3,5},符合题意.∴a=2.19、解:A={x|x23x+2=0}={1,2},由x2ax+3a5=0,知Δ=a24(3a5)=a212a+20=(a2)(a10).(1)当2(2)当a≤2或a≥10时,Δ≥0,则B≠ .若x=1,则1a+3a5=0,得a=2,此时B={x|x22x+1=0}={1} A;若x=2,则42a+3a5=0,得a=1,此时B={2,1} A.综上所述,当2≤a10时,均有A∩B=B.20、解:由已知A={x|x2+3x+2 }得得.(1)∵A非空,∴B= ;(2)∵A={x|x }∴ 另一方面,,于是上面(2)不成立,否则,与题设冲突.由上面分析知,B= .由已知B= 结合B= ,得对一切x 恒成立,于是,有的取值范围是21、∵A={x|(x1)(x+2)≤0}={x|2≤x≤1},B={x|1∵ ,(A∪B)∪C=R,∴全集U=R。
高一数学必修一集合练习试题及答案高一数学必修一集合练习试题及答案一、选择题1.下列各组对象能构成集合的有()①美丽的小鸟;②不超过10的非负整数;③立方接近零的正数;④高一年级视力比较好的同学A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】①③中“美丽”“接近零”的范畴太广,标准不明确,因此不能构成集合;②中不超过10的非负整数有:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10共十一个数,是确定的,故能够构成集合;④中“比较好”,没有明确的界限,不满足元素的确定性,故不能构成集合.【答案】A2.小于2的自然数集用列举法可以表示为()A.{0,1,2}B.{1}C.{0,1}D.{1,2}【解析】小于2的自然数为0,1,应选C.【答案】C3.下列各组集合,表示相等集合的是()①M={(3,2)},N={(2,3)};②M={3,2},N={2,3};③M={(1,2)},N={1,2}.A.①B.②C.③D.以上都不对【解析】①中M中表示点(3,2),N中表示点(2,3),②中由元素的无序性知是相等集合,③中M表示一个元素:点(1,2),N中表示两个元素分别为1,2.【答案】B4.集合A中含有三个元素2,4,6,若a∈A,则6-a∈A,那么a为()A.2B.2或4C.4D.0【解析】若a=2,则6-a=6-2=4∈A,符合要求;若a=4,则6-a=6-4=2∈A,符合要求;若a=6,则6-a=6-6=0∉A,不符合要求.∴a=2或a=4.【答案】B5.(2013•曲靖高一检测)已知集合M中含有3个元素;0,x2,-x,则x满足的条件是()A.x≠0B.x≠-1C.x≠0且x≠-1D.x≠0且x≠1【解析】由x2≠0,x2≠-x,-x≠0,解得x≠0且x≠-1.【答案】C二、填空题6.用符号“∈”或“∉”填空(1)22________R,22________{x|x7};(2)3________{x|x=n2+1,n∈N+};(3)(1,1)________{y|y=x2};(1,1)________{(x,y)|y=x2}.【解析】(1)22∈R,而22=87,∴22∉{x|x7}.(2)∵n2+1=3,∴n=±2∉N+,∴3∉{x|x=n2+1,n∈N+}.(3)(1,1)是一个有序实数对,在坐标平面上表示一个点,而{y|y=x2}表示二次函数函数值构成的集合,故(1,1)∉{y|y=x2}.集合{(x,y)|y=x2}表示抛物线y=x2上的点构成的集合(点集),且满足y=x2,∴(1,1)∈{(x,y)|y=x2}.【答案】(1)∈∉(2)∉(3)∉∈7.已知集合C={x|63-x∈Z,x∈N_},用列举法表示C=________.【解析】由题意知3-x=±1,±2,±3,±6,∴x=0,-3,1,2,4,5,6,9.又∵x∈N_,∴C={1,2,4,5,6,9}.【答案】{1,2,4,5,6,9}8.已知集合A={-2,4,x2-x},若6∈A,则x=________.【解析】由于6∈A,所以x2-x=6,即x2-x-6=0,解得x=-2或x=3.【答案】-2或3三、解答题9.选择适当的方法表示下列集合:(1)绝对值不大于3的整数组成的集合;(2)方程(3x-5)(x+2)=0的实数解组成的集合;(3)一次函数y=x+6图像上所有点组成的集合.【解】(1)绝对值不大于3的整数是-3,-2,-1,0,1,2,3,共有7个元素,用列举法表示为{-3,-2,-1,0,1,2,3};(2)方程(3x-5)(x+2)=0的实数解仅有两个,分别是53,-2,用列举法表示为{53,-2};(3)一次函数y=x+6图像上有无数个点,用描述法表示为{(x,y)|y=x+6}.10.已知集合A中含有a-2,2a2+5a,3三个元素,且-3∈A,求a的值.【解】由-3∈A,得a-2=-3或2a2+5a=-3.(1)若a-2=-3,则a=-1,当a=-1时,2a2+5a=-3,∴a=-1不符合题意.(2)若2a2+5a=-3,则a=-1或-32.当a=-32时,a-2=-72,符合题意;当a=-1时,由(1)知,不符合题意.综上可知,实数a的值为-32.11.已知数集A满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1),如果a=2,试求出A中的所有元素.【解】∵2∈A,由题意可知,11-2=-1∈A;由-1∈A可知,11--1=12∈A;由12∈A可知,11-12=2∈A.故集合A中共有3个元素,它们分别是-1,12,2.学好数学的几条建议1、要有学习数学的兴趣。
高一数学集合练习题及答案-经典一、单选题1.已知集合ππ,42k M x x k ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z ,ππ,24k N x x k ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z ,则( ) A .N M ⊆B .M N ⊆C .M ND .M N ⋂=∅ 2.设集合{}230A x x x =->,则A =R ( )A .()0,3B .()(),03,-∞+∞C .[]0,3D .(][),03,-∞+∞ 3.设全集{2,1,0,1,2}U =--,集合{}{}1,0,1sin ,cos0M N π=-=,,则{1}-=( ) A .M N ⋂B .()U M NC .()U N M ⋂D .()()U U M N4.已知集合{}{}2,,,,M y y x x x N y y x x y ==-∈==∈∈R R R ,则M N =( )A .∅B .{(0,0),(2,2)}C .}{0,2D .1[,)4-+∞ 5.已知集合{}220A x x x =+-<,{}1e ,R x B y y x -==∈,则A B =( ) A .()2,0- B .()2,1- C .()0,1 D .()1,+∞6.已知集合{}21A x x =<,{}lg 0B x x =<,则A B =( ) A .{}11x x -<<B .{}10x x -<<C .{}1x x <D .{}01x x <<7.已知集合(){}2log 21M x y x ==-,103x N x x ⎧⎫+=≤⎨⎬-⎩⎭,则M N =( )A .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .[)1,-+∞C .1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,32⎛⎤ ⎥⎝⎦ 8.已知集合{|1}A x x =≥-,1{|28}4x B x =≤<,则A B =( ) A .[-2,3)B .[-1,3)C .[-2,3]D .[-1,3] 9.已知集合{}{01}A x x a B x x =<=<≤∣,∣,若A B =∅,则实数a 的取值范围是( )A .01a <≤B .0a >C .0a ≤D .0a ≤或1a ≥ 10.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}11.已知集合{3,1,2}A =-,{}2|60B x N x x =∈--≤,则A B ⋃=( ) A .{}1,2B .{}3,0,1,2-C .{}3,1,2,3-D .{}3,0,1,2,3-12.已知集合{}ln 0A x x =>,{}221x B x -=<,则A B =( ) A .{}2x x <B .{}1x x <C .{}02x x <<D .{}12x x <<13.已知全集{}0,1,2,3,4,5U =,集合{}1,3,5A =,{}0,1B =,则()U A B =( ) A .{}0B .{}2,4C .{}0,1,3,5D .{}0,1,2,414.已知集合{}21A x x =-<<,{}lg B x y x ==,则()R A B =( )A .(),1-∞B .[)1,+∞C .(]2,0-D .()0,115.已知集合{}2450A x x x =--≤,{}5B y y =>,则A B ⋃=( ) A .∅ B .[)1,-+∞ C .[)1,5- D .()5,+∞二、填空题16.设集合A 为空间中两条异面直线所成角的取值范围,集合B 为空间中直线与平面所成角的取值范围,集合C 为二面角的平面角的取值范围,则集合A 、B 、C 的真包含关系是___________.17.如图,用集合符号表述下列点、直线与平面之间的关系.(1)点C 与平面β:___________;(2)点A 与平面α:___________;(3)直线AB 与平面α:___________;(4)直线CD 与平面α:___________.18.某班共40人,其中24人喜欢篮球运动,16人喜欢乒乓球运动,6人这两项运动都不喜欢,则只喜欢其中一项运动的人数为________19.已知集合A 与B 的关系如下图,则图中所示的阴影部分用集合表示为________.(要求用集合A 与B 的符号关系表示)20.满足{}{},,a M a b c ⊆⊆的所有集合M 共有__________ 个.21.已知(],0A =-∞,[),B a =+∞,且A B R =,则实数a 的取值范围为______.22.若集合{}3cos23,x A x x x R π==∈,{}21,B y y y R ==∈,则A B ⋂=_______.23.若{}231,13a a ∈--,则=a ______.24.若{}0,1,2U =,{}220,M x x x x =-=∈R ,则M =______. 25.设集合{}|2A x x =>,{}|B x x a =≤,若A B =R ,则实数a 的取值范围是______.三、解答题26.已知集合A ={x |24x >},B ={x ||x -a |<2},其中a >0且a ≠1.(1)当a =2时,求A ∪B 及A ∩B ;(2)若集合C ={x |log ax <0}且C ⊆B ,求a 的取值范围.27.设集合{}2230A x x x =--<,集合{}22B x a x a =-<<+. (1)若2a =,求()R A B ⋃; (2)设命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,若p 是q 成立的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.28.设全集U =R ,集合{}14A x x =-<≤,{}2log 1B x x =>(1)求()U A B ;(2)若集合{}123C x a x a =-<<+,满足B C B ⋃=,求实数a 的取值范围.29.已知集合{}22A x a x a =-≤≤+,{|1B x x =≤或4}x ≥,U =R .(1)当3a =时,求A B ,()U A B ⋃;(2)若A B =∅,求实数a 的取值范围.30.已知集合2{20}A x x x =+-<,{213}B x m x m =+≤≤+(m )R ∈.(1)当1m =-时,求A B ,A B ;(2)若x A ∈是x B ∈的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.【参考答案】一、单选题1.A【解析】【分析】利用集合的基本关系求解【详解】 解:因为()2πππ,,424k k M x x k x x k ⎧⎫+⎧⎫⎪⎪==+∈==∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭Z Z ,()21π,4k N x x k ⎧⎫+⎪⎪==∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭Z , 当k ∈Z 时,21k +是奇数,2k +是整数,所以N M ⊆.故选:A .2.C【解析】【分析】利用集合的补集运算求解.【详解】 因为{}230A x x x =->, 所以{}[]2300,3R A x x x =-≤=. 故选:C3.B【解析】【分析】化简集合N ,然后由集合的运算可得.【详解】{}sin ,cos0}0,1 {N π==,{}2,1,2,U N ∴=--{}()1U MN ∴=- 故选:B.4.D【解析】【分析】根据二次函数、一次函数的性质求出其值域,然后由交集定义可得.【详解】 因为22111()244y x x x =-=--≥-,所以1{|}4M y y =≥- 易知N =R ,所以1{|}4My N y ≥=-,即1[,)4-+∞ 故选:D5.C【解析】【分析】化简集合,A B 即得解.【详解】 解: {}{}22021A x x x x x =+-<=-<<,{}{}1e ,R 0x B y y x y y -==∈=>,所以()0,1A B =.故选:C6.D【解析】【分析】根据对数函数的单调性,结合解一元二次不等式的方法、集合交集的定义进行求解即可.【详解】 因为{}21(1,1)A x x =<=-,{}lg 0(0,1)B x x =<=, 所以A B ={}01x x <<,故选:D7.C【解析】【分析】根据对数型函数定义域解法求出集合M ,根据分式不等式解法求出集合N ,再根据集合交集概念即可求得结果.【详解】由题意知(){}21log 21,2M x y x ∞⎛⎫==-=+ ⎪⎝⎭,[)101,33x N x x ⎧⎫+=≤=-⎨⎬-⎩⎭, 所以1,32M N ⎛⎫⋂= ⎪⎝⎭. 故选:C .8.B【解析】【分析】先化简集合B ,再利用交集运算求解.【详解】解:因为集合{|1}A x x =≥-,41|28{|23}x B x x x ⎧⎫=≤<=-≤<⎨⎬⎩⎭, 所以{}|13A B x x ⋂=-≤<,故选:B9.C【解析】【分析】利用交集的定义即得.【详解】∵集合{}{01}A xx a B x x =<=<≤∣,∣, A B =∅, ∴0a ≤.故选:C.10.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:B11.D【解析】【分析】先求出集合B 的元素,进行并集运算即可.【详解】因为{}()(){}2|60|320B x N x x x N x x =∈--≤=∈-+≤ {}{}|230,1,2,3x N x =∈-≤≤=,所以{}3,0,1,2,3A B ⋃=-.故选:D.12.D【解析】【分析】解指数和对数不等式可求得集合,A B ,由交集定义可得结果.【详解】 {}{}ln 01A x x x x =>=>,{}{}{}221202x B x x x x x -=<=-<=<,{}12A B x x ∴⋂=<<. 故选:D.13.A【解析】【分析】根据集合的补集与交集的运算求解即可.【详解】解:因为全集{}0,1,2,3,4,5U =,集合{}1,3,5A =,{}0,1B =,所以{}0,2,4U A =,所以(){}{}{}0,2,40,10U A B ==.故选:A14.B【解析】【分析】求出定义域得到集合B ,从而求出补集和交集.【详解】 {}()212,1A x x =-<<=-,{}()00,B x x ∞=>=+,所以(][),21,R A =-∞-⋃+∞,所以()[)1,R A B ∞⋂=+. 故选:B. 15.B【解析】【分析】先解一元二次不等式,在根据并集定义计算.【详解】∵{}{}[]2450151,5A x x x x x =--≤=-≤≤=-,{}()55,B y y ∞=>=+, ∴[)1,A B =-+∞.故选:B.二、填空题16.A B C ##C B A【解析】【分析】根据空间中两条异面直线所成角的范围求出A ,根据空间中直线与平面所成角的取值范围求出B ,根据二面角的平面角的取值范围求出C ,根据A 、B 、C 角的范围即可判断它们的包含关系.【详解】集合A 为空间中两条异面直线所成角的取值范围,π(0,]2A ∴=, 集合B 为空间中直线与平面所成角的取值范围,π[0,]2B ∴=, 集合C 为直角坐标平面上直线的倾斜角的取值范围,[0,π]C ∴=,∴集合A 、B 、C 的真包含关系为:A B C .故答案为:A B C .17. C β∉ A α AB B α⋂= CD α⊂【解析】【分析】根据元素与集合,集合与集合之间的关系,由图可写出答案【详解】(1)C 为元素,平面β为集合,所以,由图可得C β∉.(2)A 为元素,平面α为集合,所以,由图可得A α.(3)直线AB 为集合,平面α为集合,所以,由图可得AB B α⋂=.(4)直线CD 为集合,平面α为集合,所以,CD α⊂.故答案为:①C β∉;②A α;③AB B α⋂=;④CD α⊂;18.28【解析】【分析】首先确定喜欢两项运动的人数,进而得到喜欢一项运动的人数.【详解】 6人这两项运动都不喜欢,∴喜欢一项或两项运动的人数为40634-=人;∴喜欢两项运动的人数为:2416346+-=人,∴喜欢篮球的人数为24618-=人;喜欢乒乓球的人数为16610-=人;∴只喜欢其中一项运动的人数为181028+=人.故答案为:28.19.()A B A B ⋃【解析】【分析】由集合的交并补运算求解即可.【详解】设全集为A B ,则阴影部分表示集合A 与B 交集的补集,即()A B A B ⋃ 故答案为:()A B A B ⋃20.4【解析】【分析】由题意列举出集合M ,可得集合的个数.【详解】由题意可得,{}M a =或{},M a b =或{},M a c =或{},,M a b c =,即集合M 共有4个 故答案为:421.0a ≤【解析】【分析】根据并集的运算结果列出不等式,即可得解.【详解】解:因为A B R =,所以0a ≤.故答案为:0a ≤.22.{}1【解析】【分析】易知{}1,1B =-,分别验证1,1-和集合A 的关系即可得结果.【详解】 因为{}{}21,1,1B y y y R ==∈=-,13cos 23π=,()13cos 23π--≠,即1A ∈,1A -∉, 所以{}1A B ⋂=,故答案为:{}1.23.4-【解析】【分析】结合元素与集合的关系,利用集合的互异性分类讨论即可求解.【详解】若13a -=,则4a =,此时,2113a a -=-,不合题意,舍去; 若2133a -=,则4a =-或4a =,因为4a =不合题意,舍去. 故4a =-.故答案为:4-.24.{}1【解析】【分析】解一元二次方程求出集合M ,进而根据补集的概念即可求出结果.【详解】 因为{}{}220,0,2M x x x x =-=∈=R ,且{}0,1,2U =, 则{}1M =,故答案为:{}1.25.[)2,+∞【解析】【分析】根据并集求解参数的范围即可.【详解】根据题意,{|2}R A x x =≤R A B ⋃=R A B ∴⊆2a ∴≥.故答案为[)2,+∞.三、解答题26.(1)A ∪B ={x |x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2){a |1<a ≤2},【解析】【分析】(1)化简集合A ,B ,利用并集及交集的概念运算即得; (2)分a >1,0<a <1讨论,利用条件列出不等式即得.(1)∵A ={x |2x >4}={x |x >2},B ={x ||x -a |<2}={x |a -2<x <a +2}, ∴当a =2时,B ={x |0<x <4},所以A ∪B ={x | x >0},A ∩B ={x |2<x <4};(2)当a >1时,C ={x |log ax <0}={x |0<x <1},因为C ⊆B ,所以2021a a -≤⎧⎨+≥⎩,解得-1≤ a ≤2, 因为a >1,此时1<a ≤2,当0<a <1时,C ={x |log ax <0}={x |x >1},此时不满足C ⊆B ,综上,a 的取值范围为{a |1<a ≤2}.27.(1){1x x ≤-或}4x ≥(2)01a <≤【解析】【分析】(1)当2a =时,求出集合A 、B ,利用并集和补集的定义可求得集合()R A B ⋃; (2)根据已知条件可得出B A 且B ≠∅,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围.(1) 解:{}{}223013A x x x x x =--<=-<<, 当2a =时,{}04B x x =<<,故{}14A B x x ⋃=-<<,因此,(){R 1A B x x ⋃=≤-或}4x ≥.(2)解:因为p 是q 成立的必要不充分条件,则B A 且B ≠∅, 所以,212223a a a a -≥-⎧⎪-<+⎨⎪+≤⎩,解得01a <≤, 当1a =时,{}13B x x =<< A ,合乎题意.因此,01a <≤.28.(1)(4,)(,2]+∞-∞;(2)[3,)(,4]+∞-∞-.【解析】【分析】(1)利用对数函数的单调性化简集合B ,根据集合交集和补集的定义进行求解即可; (2)根据集合并集的运算性质进行求解即可.(1)因为{}{}2log 12B x x x x =>=>,所以(2,4]A B ⋂=,因此()(4,)(,2]U A B =+∞-∞;(2)因为B C B ⋃=,所以C B ⊆,当123a a -≥+时,即4a ≤-时,C =∅,符合C B ⊆;当123a a -<+时,即4a >-时,要想C B ⊆,只需:123a a -≥⇒≥,因为4a >-,所以3a ≥,综上所述:实数a 的取值范围为:[3,)(,4]+∞-∞-.29.(1){11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤,(){}15U A B x x ⋃=-≤≤(2)(),1-∞【解析】【分析】(1)将3a =代入集合A 中确定出A ,求出A 与B 的交集,求出B 的补集,求出A 与B 补集的并集即可;(2)由A 与B 以及两集合的交集为空集,对a 进行分类讨论,把分类结果求并集,即可求出结果.(1) 将3a =代入集合A 中的不等式得:{}15A x x =-≤≤,∵{|1B x x =≤或4}x ≥,∴{11A B x x ⋂=-≤≤或}45x ≤≤,{}14U B x x =<<,则(){}15U A B x x ⋃=-≤≤;(2)∵{}22A x a x a =-≤≤+,{|1B x x =≤或4}x ≥,当0a <时,A =∅;此时满足A B =∅,当0a =时,{}2A =,此时也满足A B =∅, 当0a >时,A ≠∅,若A B =∅,则2124a a ->⎧⎨+<⎩,解得:01a <<; 综上所述,实数a 的取值范围为(),1-∞30.(1){}11A B x x ⋂=-≤<,{}22A B x x ⋃=-<≤(2)32,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ 【解析】【分析】(1)求出集合B ,进而求出交集和并集;(2)根据x A ∈是x B ∈的充分不必要条件得到A 是B 的真子集,进而得到不等式组,求出实数m 的取值范围.(1){}21A x x =-<<.当1m =-时,{}12B x x =-≤≤所以{}11A B x x ⋂=-≤<,{}22A B x x ⋃=-<≤;(2)x A ∈是x B ∈的充分不必要条件∴A是B的真子集,故21231 mm+≤-⎧⎨+≥⎩即3 22m-≤≤-所以实数m的取值范围是3 2,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.。
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.设全集U =R ,集合302x A xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,集合{}ln 1B x x =≥,则()UA B =( )A .()e,3B .[]e,3C .[)2,e -D .()2,e -2.设M ,N ,U 均为非空集合,且满足M ⫋N ⫋U ,则()()U U M N ⋂=( ) A .MB .NC .u MD .u N3.已知集合{A xy =∣,{}0,1,2,3B =,则A B =( ) A .{3} B .{2,3} C .{1,2,3} D .{0,1,2,3}4.设全集(){},|R,R U x y x y =∈∈,集合(){},|cos sin 10A x y x y θθ=+-=,则UA 所表示的平面区域的面积为( )A .1πB C .1D .π5.若集合{A y y ==,{}3log 2B x x =≤,则A B =( ) A .(]0,9B .[)4,9C .[]4,6D .[]0,96.已知集合{}i ,N nM m m n ==∈,其中i 为虚数单位,则下列元素属于集合M 的是( ) A .()()1i 1i -+ B .1i1i-+ C .i 1i- D .()21i -7.设集合{}|14A x x =<<,集合2{|230}B x x x =≤一一,则A B =( ) A .[一1,4)B .(一1,4)C .(1,3]D .(1,3)8.已知集合{}24A x N x =∈≤,{}1,B a =,B A ⊆,则实数a 的取值集合为( )A .{}0,1,2B .{}1,2C .{}0,2D .{}29.若集合302x A xx ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭,{}0B x x =>,则A B ⋃=( ) A .{}02x x << B .{}3x x > C .{}2x x >- D .{}3x x >-10.已知集合02A x x,{}0,1B =,则A B ⋃=( )A .{}01x x <<B .{}01x x ≤≤C .{}02x x <≤D .{}02x x ≤≤11.已知集合{123}M =,,,{134}N =,,,则M N ⋂等于( ) A .{13},B .{1234},,, C .{24},D .{134},,12.满足条件{M ⋃永安,漳平}{=德化,漳平,永安}的集合M 的个数是( ) A .6B .5C .4D .313.设全集{}U 0|x x =≥,集合2{|}0M x x x =-<,{}|1N x x =≥,则()UM N =( ) A .()0,1B .[)0,1C .()1,+∞D .[)0,∞+14.已知函数()2log f x x =,()2g x a x =-,若存在[]12,1,2x x ∈,使得()()12f x g x =,则实数a 的取值范围是( ) A .()(),25,-∞⋃+∞ B .(][),25,-∞⋃+∞ C .()2,5D .[]2,515.已知集合{}2230A x x x =--<,{}15B x x =≤≤,则A B =( )A .(]1,3-B .[)1,3C .(]1,5-D .(]3,5二、填空题16.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________.17.若集合{}{}220,10M x x x N x ax =+-==+=,且N M ⊆,则实数a 的取值集合为____.18.已知{}3A x a x a =≤≤+,{}15b x x =-<<,A B =∅,则实数a 的取值范围是______19.已知集合{}N 4sin ,02A x x θθπ=∈<≤≤,若集合A 中至少有3个元素,则实数θ取值范围为________20.某班有学生45人,参加了数学小组的学生有31人,参加了英语小组的学生有26人.已知该班每个学生都至少参加了这两个小组中的一个小组,则该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有___________人.21.某学校开设校本课程,高一(2110)班确定了数学类、英语类、历史类三个类别校本课程供班上的40名学生选择参加,且40名学生全部参与选择.其中只选数学类的有8人,只选英语类的有8人,只选历史类的有8人,既选数学类又选英语类的有7人,既选数学类又选历史类的有11人,既选英语类又选历史类的有8人,则三类课程都选择参加的有___________人.22.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}0,1,2,3A =,{}2,3,4B =,则A B ⋃=______. 23.已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0},则A ∩B 等于________. 24.若集合A ={x ∈R|ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a =________.25.已知集合{}2202120200A x x x =-+<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______.三、解答题26.立德中学高一年级共有200名学生,报名参加学校团委与学生会组织的社团组织,据统计,参加艺术社团组织的学生有103人,参加体育社团组织的学生有120人(并非每个学生必须参加某个社团).求在高一年级的报名学生中,同时参加这2个社团的最多有多少人?最少有有多少人?27.函数()f x 满足(21)41f x x +=-. (1)求()f x 的解析式;(2)集合{}2|()30A x x f x =++=,写出集合A 的所有子集.28.已知集合{12}S n =,,,(3n ≥且*n N ∈),12{}m A a a a =,,,,且A S ⊆.若对任意i j a A a A ∈∈,(1i j m ≤≤≤),当i j a a n +≤时,存在k a A ∈(1km ≤≤),使得i j k a a a +=,则称A 是S 的m 元完美子集.(1)判断下列集合是否是{12345}S =,,,,的3元完美子集,并说明理由; ①1{124}A =,,; ②2{245}A =,,.(2)若123{}A a a a =,,是{127}S =,,,的3元完美子集,求123a a a ++的最小值; (3)若12{}m A a a a =,,,是{12}S n =,,,(3n ≥且*n N ∈)的m 元完美子集,求证:12(+1)2m m n a a a +++≥,并指出等号成立的条件.29.设全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤. (1)求A B ,A B ; (2)求()R B A .30.已知集合{}2,560|U R A x x x ==-+≤,112B xx ⎧⎫=≤⎨⎬-⎩⎭. (1)求,A B ;(2)判断Ux A ∈是x B ∈的什么条件.【参考答案】一、单选题 1.D 【解析】 【分析】求出集合A 、B ,利用交集和补集的定义可求得集合()U A B ∩. 【详解】因为{}30232x A xx x x ⎧⎫-=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,{}{}ln 1e B x x x x =≥=≥, 所以,{}e UB x x =<,因此,()()2,e UA B =-.故选:D. 2.D 【解析】 【分析】利用()()()U U uM N M N ⋂=⋃,判断相互之间的关系.【详解】()()()UU uM N M N ⋂=⋃,M N N ⋃=,()u uM N N ⋃=.故选D. 3.C 【解析】 【分析】先由y =A ,再根据集合交集的原则即可求解. 【详解】对于集合A ,10x -≥,即1≥x ,则{}1A x x =≥, 所以{}1,2,3A B =, 故选:C 4.D 【解析】 【分析】求出原点到直线(系)的距离,即可判断集合A ,从而得到UA ,即可求出所表示的平面区域的面积; 【详解】解:对于直线(系)cos sin 10x y θθ+-=,则坐标原点()0,0到直线的距离1d ==,则集合(){},|cos sin 10A x y x y θθ=+-=表示平面上所有到原点距离等于1的直线上的点组成的集合,全集(){},|R,R U x y x y =∈∈表示坐标平面上的所有点的集合, 所以(){}22,|1UA x y x y =+<,则UA 所表示的平面区域的面积为π;故选:D 5.A 【解析】 【分析】先解出集合A 、B,再求A B . 【详解】因为{{}0A y y y y ===≥,{}{}3log 209B x x x x =≤=<≤,所以{}09A B x x ⋂=<≤.故选:A . 6.B 【解析】 【分析】计算出集合M ,在利用复数的四则运算化简各选项中的复数,即可得出合适的选项. 【详解】当N k ∈时,4i 1k =,41i i k +=,422i i 1k +==-,433i i i k +==-,则{}i,1,i,1M =--, ()()1i 1i 112M -+=+=∉,()()()21i1i 2i i 1i 1i 1i 2M ---===-∈++-,()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22M +==-+∉--+,()2i 1i 2M =-∉-, 故选:B. 7.A 【解析】 【分析】解二次不等式求得集合B 然后根据并集的定义即得. 【详解】由2230x x --≤,解得13x -≤≤,[]1,3B ∴=-,又()1,4A =,[1,4)A B ∴⋃=-.故选:A. 8.C 【解析】 【分析】化简集合A ,根据B A ⊆求实数a 的可能取值,由此可得结果. 【详解】因为集合{}24A x N x =∈≤化简可得{0,1,2}A =又{}1,B a =,B A ⊆, 所以0a =或2a =,故实数a 的取值集合为{0,2}, 故选:C. 9.C 【解析】 【分析】解分式不等式确定集合A ,再由并集的定义计算. 【详解】解:依题意,{}30232x A xx x x ⎧⎫-=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,则{}2A B x x ⋃=>-, 故选:C . 10.D 【解析】 【分析】根据集合的并集的定义即可求解. 【详解】 {}{}{}200,102A B x x x x ==<≤≤≤.故选: D. 11.A 【解析】 【分析】根据交集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}1,2,3M =,{}1,3,4N =,所以{}1,3M N ⋂=; 故选:A 12.C 【解析】 【分析】根据集合的并集可得答案. 【详解】因为集合{M ⋃永安,漳平}{=德化,漳平,永安}, 所以集合M 可以为{德化},{德化,漳平},{德化,永安}, {德化,永安,漳平},共4个,故选:C. 13.B 【解析】 【分析】首先解一元二次不等式求出集合M ,再根据补集、并集的定义计算可得; 【详解】解:由20x x -<,即()10x x -<,解得01x <<,所以{}{}210||0M x x x x x -=<=<<,因为{}|1N x x =≥,{}U 0|x x =≥,所以{}U|01N x x =≤<,所以(){}U|01MN x x =≤<;故选:B 14.D 【解析】 【分析】根据条件求出两个函数在[1,2]上的值域,结合若存在[]12,1,2x x ∈,使得12()()f x g x =,等价为两个集合有公共元素,然后根据集合关系进行求解即可. 【详解】当12x ≤≤时,22log 1()log 2f x ≤≤,即0()1f x ≤≤,则()f x 的值域为[0,1], 当12x ≤≤时,4()2a g x a -≤≤-,则()g x 的值域为[4,2]a a --, 因为存在[]12,1,2x x ∈,使得12()()f x g x =, 则[4,2][0,1]a a --≠∅ 若[4,2][0,1]a a --=∅, 则14a <-或02a >-, 得5a >或2a <,则当[4,2][0,1]a a --≠∅时,25a ≤≤, 即实数a 的取值范围是[2,5],A ,B ,C 错,D 对. 故选:D . 15.B 【解析】 【分析】求出集合{}2230A x x x =--<,再根据集合的交集运算求得答案.【详解】由题意,{}2230{|13}A x x x x x =--<=-<<,故{}{|13}15{|13}A B x x x x x x ⋂=-<<⋂≤≤=≤<, 故选:B二、填空题16.[)3,+∞【解析】 【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解. 【详解】因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意. 故答案为:[)3,+∞.17.10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【解析】 【详解】先求出集合M ,然后分N =∅和N ≠∅两种情况求解 【点睛】由220x x +-=,得(1)(2)0x x -+=,解得1x =或2x =-, 所以{}1,2M =-,当N =∅时,满足N M ⊆,此时0a = 当N ≠∅时,即0a ≠,则1N a ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,因为N M ⊆,所以1M a-∈,所以11a -=或12a-=-, 解得1a =-或12a =, 综上,12a =,或1a =-,或0a =, 所以实数a 的取值集合为10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,故答案为:10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭18.4a ≤-或5a ≥ 【解析】 【分析】由3a a <+可得A ≠∅,根据题意可得到端点的大小关系,得到不等式,从而可得答案. 【详解】由题意 3a a <+,则A ≠∅要使得A B =∅,则31a +≤-或5a ≥ 解得4a ≤-或5a ≥ 故答案为:4a ≤-或5a ≥ 19.5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭【解析】 【分析】分析可知元素0、1、2必属于集合A ,可得出1sin 2θ>,由[]0,2θπ∈可求得θ的取值范围. 【详解】要使集合A 中至少有3个元素,则元素0、1、2必属于集合A ,所以只需4sin 2θ>,即1sin 2θ>, 又[]0,2θπ∈,解得5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故答案为:5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭.20.12 【解析】 【分析】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,列方程求解即可. 【详解】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,则31264512x =+-=. 故答案为:12. 21.5 【解析】 【分析】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解方程可求得结果 【详解】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解得5x =. 故答案为:522.{}0,1,4【解析】 【分析】根据集合的运算法则计算. 【详解】由已知{4}A =,{0,1}B =,所以{0,1,4}A B =. 故答案为:{0,1,4}. 23.{x |2<x <3} 【解析】 【分析】解二次不等式可得集合B ,再求交集即可. 【详解】∵A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}={x |1<x <3}, ∴A ∩B ={x |2<x <3}. 故答案为:{x |2<x <3} 24.4 【解析】 【分析】集合A 只有一个元素,分别讨论当0a =和0a ≠时对应的等价条件即可 【详解】解:2{|10}A x R ax ax =∈++=中只有一个元素, ∴若0a =,方程等价为10=,等式不成立,不满足条件.若0a ≠,则方程满足0∆=,即240a a -=,解得4a =或0a =(舍去). 故答案为:425.[)2020,∞+【解析】 【分析】解一元二次不等式求得集合A ,根据A B ⊆求a 的取值范围. 【详解】由2202120200x x -+<,解得:12020x <<, ∴()1,2020A =,又A B ⊆,且{}|B x x a =<, ∴2020a ≥,故a 的取值范围为[)2020,∞+. 故答案为:[)2020,∞+三、解答题26.103;23. 【解析】 【分析】由题可知当艺术社团组织的学生都参加体育社团组织时,同时参加这2个社团的人数最多,当每个学生都参加某个社团时,同时参加这2个社团的学生最少. 【详解】由题意:当艺术社团组织的103名学生都参加体育社团组织时,同时参加这2个社团的学生最多,且有103人;当每个学生都参加某个社团时,同时参加这2个社团的学生最少,且有10312020023+-=人,所以同时参加这2个社团的最多有103名学生,最少有23名学生. 27.(1)()23f x x =-(2){}0,{}2-,{}0,2-和∅【解析】【分析】(1)利用换元法:21t x =+,求出()f t ,即可求出()f x 的解析式;(2)根据()230x f x ++=求出集合A 的元素,根据元素即可写出集合A 的所有子集.(1)令21x t +=,所以12t x -=, 所以()141232t f t t -=⋅-=-,即()23f x x =-; (2)因为()23f x x =-, {}{}22|()30|20A x x f x x x x =++==+=,因为220x x +=,解得0x =或2x =-,所以{}0,2A =-,所以集合A 的所有子集为:{}0,{}2-,{}0,2-和∅.28.(1)1A 不是S 的3元完美子集;2A 是S 的3元完美子集;理由见解析(2)12(3)证明见解析;等号成立的条件是11N 1n a m +=∈+*且(1)(2)1i n i a i m m +=+≤≤ 【解析】【分析】(1)根据m 元完美子集的定义判断可得结论;(2)不妨设123a a a <<.由11a =,12a =,13a ≥分别由定义可求得123a a a ++的最小值; (3)不妨设12m a a a <<<,有121i i i i m i a a a a a a a n +-<+<+<<+≤.121i i i m i a a a a a a +-+++,,,是A 中1m i +-个不同的元素,且均属于集合12{}i i m a a a ++,,,,此时该集合恰有m i -个不同的元素,显然矛盾.因此对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥,由此可得证.(1)解:(1)①因为1235+=≤,又13A ∉,所以1A 不是S 的3元完美子集. ②因为2245+=≤,且24A ∈,而55454425245+>+>+>+>+>, 所以2A 是S 的3元完美子集.(2)解:不妨设123a a a <<.若11a =,则112a a A +=∈,123A +=∈,134A +=∈,与3元完美子集矛盾; 若12a =,则114a a A +=∈,246A +=∈,而267+>,符合题意,此时12312a a a ++=. 若13a ≥,则116a a +≥,于是24a ≥,36a ≥,所以123+13a a a +≥. 综上,123a a a ++的最小值是12.(3)证明:不妨设12m a a a <<<.对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥,否则,存在某个(1)i i m ≤≤,使得1i m i a a n +-+≤. 由12m a a a <<<,得121i i i i m i a a a a a a a n +-<+<+<<+≤. 所以121i i i m i a a a a a a +-+++,,,是A 中1m i +-个不同的元素,且均属于集合12{}i i m a a a ++,,,, 该集合恰有m i -个不同的元素,显然矛盾.所以对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥. 于是1211211212()()()()()(1)m m m m m m a a a a a a a a a a a a m n ---++++=+++++++++≥. 即12(1)2m m n a a a ++++≥. 等号成立的条件是11N 1n a m +=∈+*且(1)(2)1i n i a i m m +=+≤≤. 29.(1){23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R =(2)(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x >【解析】【分析】(1)根据集合的交集和并集的定义即可求解; (2)先根据补集的定义求出B R ,然后再由交集的定义即可求解. (1) 解:因为{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R =;(2)解:因为全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{2R B x x =≤-或}9x >,所以(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x >.30.(1){}|23A x x =≤≤;{2B x x =<或}3x ≥.(2)充分不必要条件【解析】【分析】(1)分别解一元二次不等式和分式不等式即可得答案; (2)由题知{2U A x x =<或}3x >,进而根据充分不必要条件判断即可.(1)解:解不等式2560x x -+≤得23x ≤≤,故{}|23A x x =≤≤; 解不等式()()320113110022220x x x x x x x ⎧--≤-≤⇔-≤⇔≤⇔⎨----≠⎩, 解得2x <或3x ≥,故{2B x x =<或}3x ≥.(2)解:因为{}|23A x x =≤≤, 所以{2U A x x =<或}3x >, 因为{2B x x =<或}3x ≥, 所以U x A ∈是x B ∈的充分不必要条件.。
高一数学集合练习题及答案经典一、单选题1.设集合{|04}A x x =<<,{2,3,4,5,6}B =,则A B =( ) A .{2}B .{2,3}C .{3,4}D .{2,3,4}2.已知集合{}1,4,M x x =,{}21,N x =,若N M ⊆,则实数x 组成的集合为( )A .{}0B .{}2,2-C .2,0,2D .2,0,1,23.设集合104x A xx ⎧⎫+=≤⎨⎬-⎩⎭,{}1e ,R x B y y x ==-∈,R 为实数集,则()RA B ⋃=( )A .{1x x <-或}1x ≥B .{1x x ≤-或}1x >C .{}4x x ≥D .{}4x x >4.设全集{2,1,0,1,2}U =--,集合{}{}1,0,1sin ,cos0M N π=-=,,则{1}-=( ) A .M N ⋂ B .()UMNC .()U N M ⋂D .()()U U M N5.设全集U =R ,集合{}0,1,2A =,{}2B x x =≥,则()UA B =( )A .{}0,1,2B .{}0,1C .{}2D .{}2x x <6.已如集合{}2A x x =>,{}35B x x =-<<,则A B =( ) A .{}25x x << B .{}32x x -<<C .{}35x x -<<D .{}3x x <- 7.已知集合2{|4120}A x x x =+-<,{|13}B x x =<≤,则A B =( )A .()1,2-B .()1,2C .(]1,3-D .(]1,38.已知集合{|1}A x x =≥-,1{|28}4x B x =≤<,则A B =( ) A .[-2,3) B .[-1,3)C .[-2,3]D .[-1,3]9.设集合{}0,1S =,{}0,3T =,则S T ⋃=( )A .{}0B .{}1,3C .{}0,1,3D .{}0,1,0,310.设集合{}A x y x ==,(){}2,B x y y x ==,则AB =( )A .{}0B .(){}1,1C .{}0,1D .∅11.设集合{}{}13,33A xx B x x =≤≤=-≤≤∣∣,则A B =( ) A .[]1,3B .[]3,3-C .(]1,3D .[]3,1-12.已知集合{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,则A B =( ) A .(]0,1B .[)1,2C .()0,1D .()0,213.已知集合{}0A x x =≥,{}11,B x x x Z =-≤≤∈,则A B =( ) A .{}0,1 B .{}1,2 C .[]0,2 D .[]1,214.已知集合{|03}A x x =<<,集合2{|0log 1}B x x =<<,则A ∩B =( )A .{|13}x x <<B .{|12}x x <<C .{|23}x x <<D .{|02}x x <<15.下面五个式子中:①{}a a ⊆;②{}a ∅⊆;③{a }∈{a ,b };④{}{}a a ⊆;⑤a ∈{b ,c ,a };正确的有( )A .②④⑤B .②③④⑤C .②④D .①⑤二、填空题16.已知集合{}|04A x x =<≤,集合{}|B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是_____.17.若{}31,3,a a ∈-,则实数a 的取值集合为______.18.已知函数2()43f x x x =-+,()52g x mx m =+-,若对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使12()()f x g x =成立,则实数m 的取值范围是 ________. 19.已知集合(){}2,2A x y y xx ==-,()(){},21B x y y x ==+,则A B =___________.20.已知T 是方程()22040xpx q p q ++=->的解集,1379147{{1}}0A B ==,,,,,,,且T A T B T ⋂=∅⋂=,,则p q +=_____.21.已知(],0A =-∞,[),B a =+∞,且A B R =,则实数a 的取值范围为______. 22.已知集合{0,1,2,3,4,5}A =,集合{1,3,5,7,9}B =,则Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为________.23.已知集合{}()216,xA xB a ∞=≤=-,,若A B ⊆则实数a 的取值范围是____.24.设集合{}2,3,4U =,对其子集引进“势”的概念;①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大.最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,以此类推.若将全部的子集按“势”从小到大顺序排列,则排在第6位的子集是_________.25.若集合{}2A x x =<,101B xx ⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,则A B =______. 三、解答题26.对于任意的*n N ∈,记集合{1,2,3,,}n E n =,,n n n P x x a E b E b ⎧⎫==∈∈⎨⎬⎩⎭,若集合A 满足下列条件:①n A P ⊆;②12,x x A ∀∈,且12x x ≠,不存在*N k ∈,使212x x k +=,则称A 具有性质Ω.如当2n =时,2{1,2}E =,2P ⎧=⎨⎩,112,x x P ∀∈,且12x x ≠,不存在*N k ∈,使212x x k +=,所以2P 具有性质Ω.(1)写出集合3P ,4P 中的元素个数,并判断3P 是否具有性质Ω. (2)证明:不存在A 、B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =⋃. (3)若存在A 、B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =⋃,求n 的最大值.27.设全集U R =,已知集合{}1,2A =,{|03}B x x =≤≤,集合C 为不等式组10240x x +≥⎧⎨-≤⎩的解集.(1)写出集合A 的所有子集; (2)求UB 和BC ⋃.28.已知集合{}3A x x =≤,{}31B x a x a =-<<+. (1)当4a =时,求()A B R ; (2)若A B A =,求实数a 的取值范围.29.已知集合{}24120A x x x =--<,集合{}239B x m x m =-<<-.现有三个条件:条件①A B B =;条件②R ()B A ⊆;条件③A B B ⋃=.请从上述三个条件中任选一个,补充在下面横线上,并求解下列问题: (1)若4m =,求R ()B A ⋂; (2)若______,求m 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个选择的解答计分.30.已知集合A ={x |2≤|x |≤m },B ={3|x x -26x +8x >0},C ={2|x x -2x -15=0}. (1)若A C =A ,求实数m 的最小值; (2)若A B =∅,求实数m 的取值范围.【参考答案】一、单选题 1.B 【解析】 【分析】根据交集的概念可得答案. 【详解】A B ={2,3}.故选:B 2.C 【解析】 【分析】若N M ⊆,所以2x x =或24x =,解出x 的值,将x 的值代入集合,检验集合的元素满足互异性. 【详解】因为N M ⊆,所以2x x =,解得0x =,1x =或24x =,解得2x =±, 当0x =时,{}1,4,0M =,{}1,0N =,N M ⊆,满足题意. 当1x =时,{}1,4,1M =,不满足集合的互异性. 当2x =时,{}1,4,2M =,1,4N ,若N M ⊆,满足题意. 当2x =-时,{}1,4,2M =-,1,4N ,若N M ⊆,满足题意.故选:C. 3.C 【解析】 【分析】先求出集合A ,B ,再求两集合的并集,然后再求其补集 【详解】由104x x +≤-,得(1)(4)040x x x +-≤⎧⎨-≠⎩,解得14x -≤<, 所以{}14A x x =-≤<,因为当R x ∈时,e 0x >,所以1e 1x -<, 所以{}1B y y =<, 所以{}4A B x x ⋃=<, 所以(){}R4A B x x ⋃=≥,故选:C 4.B 【解析】 【分析】化简集合N ,然后由集合的运算可得. 【详解】{}sin ,cos0}0,1 {N π==, {}2,1,2,U N ∴=-- {}()1U MN ∴=-故选:B.5.B 【解析】 【分析】根据补集、交集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}2B x x =≥,所以{}U 2B x x =<,又{}0,1,2A =; 所以(){}0,1UA B =;故选:B6.A 【解析】 【分析】应用集合的交运算求A B . 【详解】{|2}{|35}{|25}A B x x x x x x ⋂=>⋂-<<=<<. 故选:A 7.B 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,即可求出A B 的结果.因为{}()()2|4120{|620}{|62}A x x x x x x x x =+-<=+-<=-<<,{|13}B x x =<≤,所以{|12}A B x x =<<,故选:B. 8.B 【解析】 【分析】先化简集合B ,再利用交集运算求解. 【详解】解:因为集合{|1}A x x =≥-,41|28{|23}xB x x x ⎧⎫=≤<=-≤<⎨⎬⎩⎭,所以{}|13A B x x ⋂=-≤<, 故选:B 9.C 【解析】 【分析】 由并集的概念运算 【详解】 S T ⋃={}0,1,3故选:C 10.D 【解析】 【分析】通过集合中点集与数集的概念,再运用集合的交集运算即可得解. 【详解】由题设可得A 为数集,B 为点集,故A B ⋂=∅. 故选:D 11.A 【解析】 【分析】利用集合交集定义计算即可 【详解】[1,3],[3,3],[1,3]A B A B ==-⋂=故选 :A 12.A 【解析】 【分析】根据集合的交集概念即可计算.∵{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,∴A B =(]0,1. 故选:A ﹒ 13.A 【解析】 【分析】先化简集合B ,然后由交集运算可得答案. 【详解】由集合{}{}|111,0,1B x x x Z =-≤≤∈=-,, {}0A x x =≥ 所以{}0,1A B = 故选:A 14.B 【解析】 【分析】化简集合B ,再求集合A,B 的交集即可. 【详解】∵集合{|03}A x x =<<,集合2{|0lo {|}g 121}B x x x x =<<<<=, ∴A B ={|12}x x <<. 故选:B. 15.A 【解析】 【分析】根据元素与集合,集合与集合之间的关系逐个分析即可得出答案. 【详解】①中,a 是集合{a }中的一个元素,{}a a ∈,所以①错误; 空集是任一集合的子集,所以②正确;{}a 是{},a b 的子集,所以③错误;任何集合是其本身的子集,所以④正确; a 是{},,b c a 的元素,所以⑤正确. 故选:A.二、填空题 16.4a >【解析】 【分析】结合数轴图与集合包含关系,观察即可得到参数的范围. 【详解】在数轴上表示出集合A ,B ,由于A B ⊆,如图所示,则4a >.17.{}0,1,3【解析】 【分析】根据元素的确定性和互异性可求实数a 的取值. 【详解】因为{}31,3,a a ∈-,故1a =-或3a =或3a a =,当1a =-时,31a =-,与元素的互异性矛盾,舍; 当3a =时,327a =,符合;当3a a =时,0a =或1a =±,根据元素的互异性,0,1a =符合, 故a 的取值集合为{}0,1,3. 故答案为:{}0,1,318.(,3][6,)-∞-⋃+∞【解析】 【分析】根据对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使得12()()f x g x =,可得两个函数值域的包含关系,进而根据关于m 的不等式组,解不等式组即可. 【详解】因为()22()4321f x x x x =-+=--, 所以函数()f x 的对称轴为2x =,对任意的[]11,4x ∈,记()[]1,3f x ∈-.记[]1,3A =-. 由题意知,当0m =时不成立,当0m >时,()52g x mx m =+-在[]1,4上是增函数, 所以[]()5,25g x m m ∈-+,记[]5,25B m m =-+ 由题意知,BA所以m m -≥-+≥⎧⎨⎩15253,解得6m ≥.当0m <时,()52g x mx m =+-在[]1,4上是减函数, 所以[]()25,5g x m m ∈+-,记[]25,5C m m =+-, 由题意知,C A ⊇所以251{53m m +≤--≥,解得3m ≤-.综上所述,实数m 的取值范围是(,3][6,)-∞-⋃+∞. 故答案为: (,3][6,)-∞-⋃+∞ 【点睛】解决本题的关键是将问题转化为对任意的[]11,4x ∈,总存在[]21,4x ∈,使得12()()f x g x =, 可得两个函数值域的包含关系,进而分别求两个函数的值域.19.()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭【解析】 【分析】解方程组直接求解即可 【详解】由()2221y x x y x ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩得121x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩或26x y =⎧⎨=⎩,∴()1,1,2,62A B ⎧⎫⎛⎫⋂=-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭.故答案为:()1,1,2,62⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭20.26【解析】 【分析】由题知{}4,10T =,再结合韦达定理求解即可. 【详解】解:因为240p q ->,所以方程()22040x px q p q ++=->的解集有两个不相等的实数根,因为1379147{{1}}0A B ==,,,,,,,且T A T B T ⋂=∅⋂=,, 所以{}4,10T =所以由韦达定理得14p =-,40q = 所以26p q += 故答案为:2621.0a ≤【解析】 【分析】根据并集的运算结果列出不等式,即可得解. 【详解】解:因为A B R =, 所以0a ≤. 故答案为:0a ≤.22.3 【解析】 【分析】由集合定义,及交集补集定义即可求得. 【详解】由Venn 图及集合的运算可知,阴影部分表示的集合为()AAB .又{0,1,2,3,4,5}A =,{1,3,5,7,9}B =,{1,3,5}A B ∴⋂=,(){}0,2,4AA B ∴⋂=即Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为3 故答案为:3.23.4a >【解析】 【分析】根据指数函数的单调性求出集合A ,再根据A B ⊆列出不等式,即可的解. 【详解】解:{}(]216,4xA x ∞=≤=-,因为A B ⊆, 所以4a >. 故答案为:4a >.24.{}2,4【解析】 【分析】根据题意依次按“势”从小到大顺序排列,得到答案. 【详解】根据题意,将全部的子集按“势”从小到大顺序排列为:∅,{}2,{}3,{}4,{}2,3,{}2,4,{}3,4,{}2,3,4.故排在第6的子集为{}2,4. 故答案为:{}2,4 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 xx ⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭{}1x x =-, 故可得A B ={|12}x x -<<. 故答案为:{}12x x -<<.三、解答题26.(1)3P ,4P 中的元素个数分别为9,14,3P 不具有性质Ω.(2)证明见解析(3)14【解析】【分析】(1)由已知条件能求出集合3P ,4P 中的元素个数,并判断出3P 不具有性质Ω. (2)假设存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.其中15{1E =,2,3,⋯,15},从而1A B ∈,由此推导出与A 具有性质Ω矛盾.从而假设不成立,即不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.(3)当15n 时,不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =.14n =,根据1b =、4b =、9b =分类讨论,能求出n 的最大值为14.(1)解: 对于任意的*n N ∈,记集合{1n E =,2,3,⋯,}n ,,n n n P x x a E b E ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭.当3n =时{}31,2,3E =,3P ⎧=⎨⎩; 当4n =时{}41,2,3,4E =,413,22P ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,∴集合3P ,4P 中的元素个数分别为9,14,集合A 满足下列条件:①n A P ⊆;②1x ∀,2x A ∈,且12x x ≠,不存在*k N ∈,使212x x k +=,则称A 具有性质Ω,因为31P ∈,33P ∈,2132+=,*2∈N ,不符合题意,3P ∴不具有性质Ω.(2)证明:假设存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.其中15{1E =,2,3,⋯,15}.因为151E ∈,所以1A B ∈,不妨设1A ∈.因为2132+=,所以3A ∉,3B ∈.同理6A ∈,10B ∈,15A ∈.因为21154+=,这与A 具有性质Ω矛盾.所以假设不成立,即不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使15E A B =.(3)解:因为当15n 时,15n E P ⊆,由(2)知,不存在A ,B 具有性质Ω,且A B =∅,使n P A B =.若14n =,当1b =时,1414x x a E E ⎧⎫∈=⎨⎬⎩⎭, 取1{1A =,2,4,6,9,11,13},1{3B =,5,7,8,10,12,14},则1A ,1B 具有性质Ω,且11A B =∅,使1411E A B =.当4b =时,集合14x x a E ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭中除整数外,其余的数组成集合为13513{,,,,}2222⋯, 令215911{,,,}2222A =,23713{,,}222B =, 则2A ,2B 具有性质Ω,且22A B =∅,使2213513{,,,,}2222A B ⋯=. 当9b =时,集14x x a E ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭中除整数外,其余的数组成集合12457810111314{,,,,,,,,,}3333333333, 令31451013{,,,,}33333A =,32781114{,,,,}33333B =. 则3A ,3B 具有性质Ω,且33A B =∅,使3312457810111314{,,,,,,,,,}3333333333A B =. 集合1414,,1,4,9C x x a E b E b ⎧⎫==∈∈≠⎨⎬⎩⎭中的数均为无理数, 它与14P 中的任何其他数之和都不是整数,因此,令123A A A A C =,123B B B B =,则A B =∅,且14P A B =.综上,所求n 的最大值为14.27.(1)∅,{1},{2},{1,2};(2)U B {|0x x =<或3}x >,{|13}B C x x ⋃=-≤≤.【解析】【分析】(1)直接写出集合A 的所有子集即可;(2)直接写出U B ,求得C ,再求B C ⋃即可. (1)因为{}1,2A =,故A 的所有子集为∅,{}{}{}1,2,1,2.(2)因为{}|12C x x =-≤≤,U B ={|0,x x <或3}x >,{|13}B C x x ⋃=-≤≤. 28.(1){}35x x <<(2)(6,)+∞【解析】【分析】(1)求出集合A ,进而求出A 的补集,根据集合的交集运算求得答案;(2)根据A B A =,可得A B ⊆,由此列出相应的不等式组,解得答案.(1){}{}333A x x x x =≤=-≤≤,则R {|3A x x =<-或3}x > ,当4a =时,{}15B x x =-<<,(){}R =35A B x x ∴⋂<< ;(2)若A B A =,则A B ⊆,3313a a -<-⎧∴⎨+>⎩, ∴实数a 的取值范围为6a >,即(6,)a ∈+∞ .29.(1){|67}x x ≤<;(2)选择条件,答案见解析.【解析】【分析】(1)解一元二次不等式化简集合A ,再求出其补集,再利用交集的定义计算作答.(2)选择条件①,③,利用交集、并集的结果转化为集合的包含关系,再讨论求解作答;选择条件②,利用集合的包含关系,讨论求解作答.(1)集合()(){}{}26026A x x x x x =+-<=-<<,R {|2A x x =≤-或6}x ≥,当4m =时,{}17B x x =<<,则()R {|67}A B x x ⋂=≤<.(2)选择条件①:A B B =,则B A ⊆,若B =∅,则239m m -≥-,解得23m -≤≤,若B ≠∅,则22393296m m m m ⎧-<-⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,解得3m <≤综上得:2m -≤≤所以m的取值范围是2m -≤≤选择条件②:R ()B A ⊆,由(1)知,R {|2A x x =≤-或6}x ≥,若B =∅,则239m m -≥-,解得 23m -≤≤,若B ≠∅,则223992m m m ⎧-<-⎨-≤-⎩或23936m m m ⎧-<-⎨-≥⎩,解得2m ≤<-或9m ≥,综上得:3m ≤或9m ≥,所以m的取值范围是3m ≤或9m ≥.选择条件③:A B B ⋃=,则A B ⊆,于是得:22393296m m m m ⎧-<-⎪-≤-⎨⎪-≥⎩,解得m ≤ 所以m的取值范围是m ≤30.(1)5(2)(],4∞-【解析】【分析】(1)由并集结果得到{3,5}A -⊆,从而得到不等式组,求出m 的取值范围,得到m 的最小值;(2)由交集结果分A =∅与A ≠∅进行分类讨论,求出m 的取值范围.(1)由题有{3,5}C =-,若A C A ⋃=,则{3,5}A -⊆,则 可知2325m m ⎧≤-≤⎪⎨≤≤⎪⎩,解得:5m ≥,所以m 的最小值为5. (2)()()()(){|240}0,24,B x x x x =-->=⋃+∞,由A B =∅,则①当A =∅时,2m <;②当A ≠∅时,2m ≥,有{|22}A x m x x m =-≤≤-≤≤或,从而有24m ≤≤综上:数m 的取值范围是(],4∞-.。
高一数学《集合》练习
一、选择题(每题4分,共40分)
1、下列四组对象,能构成集合的是 ( )
A 某班所有高个子的学生
B 著名的艺术家
C 一切很大的书
D 倒数等于它自身的实数
2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( )
A 7
B 8
C 9
D 10
3、若{1,2}⊆A ⊆{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( )
A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4}
5、方程组 1
1x y x y +=-=- 的解集是 ( )
A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1}
6、以下六个关系式:{}00∈,{}0⊇∅,Q ∉3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ⊂ ,{}2|20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( )
A 4
B 3
C 2
D 1
7、点的集合M ={(x,y)|xy≥0}是指 ( )
A.第一象限内的点集
B.第三象限内的点集
C. 第一、第三象限内的点集
D. 不在第二、第四象限内的点集
8、设集合A=}{12x x <<,B=}
{x x a <,若A ⊆B ,则a 的取值范围是 ( )
A }{2a a ≥
B }{1a a ≤
C }{1a a ≥
D }
{2a a ≤ 9、 满足条件M }{1=}{1,2,3的集合M 的个数是 ( )
A 1
B 2
C 3
D 4
10、集合{}|2,P x x k k Z ==∈,{}|21,Q x x k k Z ==+∈,
{}|41,R x x k k Z ==+∈,且,a P b Q ∈∈,则有 ( )
A a b P +∈
B a b Q +∈
C a b R +∈
D a b +不属于P 、Q 、R 中的任意一个
二、填空题(每题3分,共18分)
11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2A t t x x B ∈==,用列举法表示B
12、集合A={x| x 2
+x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ⊂A ,则a=__________ 13、设全集U={}22,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={}
5,则a = ,b = 。
14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ⋂=____________.
15、已知集合A={x|2
0x x m ++=}, 若A ∩R=∅,则实数m 的取值范围是 16、50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人.
三、解答题(每题10分,共40分)
17、已知集合A={x| x 2+2x-8=0}, B={x| x 2-5x+6=0}, C={x| x 2-mx+m 2-19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A∩C=Φ,求m 的值
18、已知二次函数f (x )=2x ax b ++,A=}{}{
()222x f x x ==,试求 f ()x 的解析式 19、已知集合{}1,1A =-,B=}
{220x x ax b -+=,若B ≠∅,且A B A ⋃= 求实数a ,b 的值。
20、设,x y R ∈,集合{}23,A x xy y =++,{}
21,3B x xy x =++-,且A=B ,求实数x ,y 的值
答 案
一、选择题(每题4分,共40分) D A C D C C D A B B
二、填空题(每题3分,共18分)
11、 {}4,9,16 12、 11,,032- 13、 a=2或-4;b=3 14、 {}
|34x x x <->或 15 、 14m > 16、 25 三、解答题(每题10分,共40分)
17、解:由题意得{}{}4,2,2,3A B =-=根据B ∩C ≠Φ,A∩C =Φ,得3C ∈,则: 293190m m -+-=,解得m 1=5,m 2= —2经检验m 2= —2
18、由}{}{
()222x f x x ==得方程22x ax b x ++=有两个等根22 根据韦达定理 1212244
484x x a x x b +=-=== 解得 42
484a b =-= 所以f (x )=x 2
-42x+484 19解:由A B A ⋃=,B ≠∅得{}{}{}111,1B =--或或
当{}1B =时,方程220x ax b -+=有两个等根1,由韦达定理解得 1
1a b ==
当B ={}1-时,方程220x ax b -+=有两个等根—1,由韦达定理解得 1
1
a b =-= 当{}1,1B =-时,方程2
20x ax b -+=有两个根—1、1,由韦达定理解得 01a b ==-
20、由A=B 得
221,33x xy y x xy x ++=++-=解得 32x y ==- 或 16x y =-=-。