高中数学集合练习题及答案一、单选题1.设集合{}2A x x a =<,{}23B x x a =>+,若A B =R ,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,3- B .()(),13,-∞-⋃+∞ C .[]1,3-D .(][),13,-∞-+∞2.已知集合{1A x x =≤-或}2x >,则 RA =( ).A .{}12x x -≤<B .{}12x x -<≤C .{}12x x -<<D .{1A x x =<-或}2x ≥3.已知集合{}24A x x =<,{}2log 0B x x =>,则A B =( )A .{}22x x -<<B .{}02x x <<C .{}21x x -<<D .{}12x x <<4.设实数集为R ,集合{}1,0,1,2A =-,{}230B x x x =-≥,则()R A B ⋂=( )A .{}1,0-B .{}1,2C .{}1,0,1-D .{}0,1,25.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 .π6.记集合{}22M x x x =><-或,{}2|30N x x x =-≤,则MN =( )A .{|23}x x <≤B .或{}02}x x x ><-或C .{|02}x x ≤<D .{}|23x x -<≤7.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 ⋂=∅ 8.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 .(]1,39.已知0a >且1a ≠,若集合{}{}22,log ||a M x x x N x x x =<=<,且N M ⊆﹐则实数a 的取值范围是( ) A .()1e 0,11,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .()1e0,1e ,⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .()12e 0,11,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦D .()12e 0,1e ,⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭10.已知集合{}2,3,6,8U =,{}2,3A =,{}2,6,8B =,则()U A B =( )A .{6,8}B .{2,3,6,8}C .{2}D .{2,6,8}11.设全集U =R ,已知集合2|4A x x x >={},|B x y =={,则()UA B ⋂=( )A .[0,4]B .(,4]-∞C .(,0)-∞D .[0,)+∞12.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 <≤13.已知集合{1,2,3,4,5}A =,()(){}130B x R x x =∈+-≤,则集合A B 等于( ) A .{1}B .{3}C .{1,2,3}D .{3,4,5}14.已知全集{}U 1,0,1,3,6=-,{}0,6A =,则UA =( )A .{}1,3-B .{}1,1,3-C .{}0,1,3D .{}0,3,615.已知集合{}2,1,0,1,2,3U =--,{}1,0,1A =-,{}1,2,3B =,则()UB A =( )A .{}2-B .{}2,2-C .{}2,1,0,3--D .{}2,1,0,2,3--二、填空题16.若A ={}(,)21x y y x =-,B ={}2(,)x y y x =,则A B =____________17.若集合(){}21420A x a x x =-+-=有且仅有两个子集,则实数a 的值是____.18.集合A =[1,6],B ={x |y ,若A ⊆B ,则实数a 的范围是________________.19.设全集R U =,集合{}3,1A =-,{}22,1B m m =--,且A B =,则实数m =______.20.满足{}{},,a M a b c ⊆⊆的所有集合M 共有__________ 个.21.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___________.22.集合{12}A =,的非空子集是________________. 23.对于数集M 、N ,定义{},,M N x x a b a M b N +==+∈∈,,,aM N x x a M b N b ⎧⎫÷==∈∈⎨⎬⎩⎭,若集合{}1,2P =,则集合()P P P +÷中所有元素之和为___________.24.用符号“∈”或“∉”填空: (1)34______N ;(2)4-______Z ; (3)13______Q ;(4)2π-______R .25.若集合{}2A x x =<,101B xx ⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,则A B =______. 三、解答题26.已知集合()(){}20A x x a x a =---≤,{}220B x x x =+-<.(1)若0a =,求()RAB ;(2)若命题P :“x A ∀∈,x B ∉”是真命题,求实数a 的取值范围.27.已知全集U =R ,集合{}22150A x x x =--<,集合()(){}2210B x x a x a =-+-<.(1)若1a =,求UA 和UB ;(2)若A B A ⋃=,求实数a 的取值范围.28.已知集合{}26A x x =-≤≤,{}11,0B x m x m m =-≤≤+>. (1)若A B A ⋃=,求实数m 的取值范围; (2)若x A ∈是x B ∈的充分条件,求m 的取值范围.29.已知集合()(){}{}250121A x x x B x m x m =+-<=+≤≤-,. (1)当3m =时,求集合()A B R ; (2)若A B B =,求实数m 的取值范围.30.设Y 是由6的全体正约数组成的集合,写出Y 的所有子集.【参考答案】一、单选题 1.B 【解析】 【分析】由于A B =R ,所以223a a +<,解不等式即可. 【详解】由题意,223a a +<得1a <-或3a >, 故选:B . 2.B 【解析】 【分析】利用补集的概念求解 RA .【详解】因为{1A x x =≤-或}2x >,所以 RA ={}12x x -<≤,故选:B 3.D 【解析】 【分析】先求得集合A 、B ,根据交集运算的概念,即可得答案. 【详解】由题意得集合{22}A x x =-<<, 因为22log 0log 1x >=,所以1x >, 所以集合{1}B x x =>, 所以{12}A B x x ⋂=<<. 故选:D 4.B 【解析】 【分析】解出B 集合,得到B 的补集的范围,再与A 取交集. 【详解】解得{|30}B x x x =≥≤或,()R 03B =(,),()R {12}A B ⋂=,故选:B. 5.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 6.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:A 7.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; 【详解】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:C 8.B 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,即可求出A B 的结果. 【详解】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.9.D 【解析】 【分析】求出集合M ,再由给定条件,对集合N 分类讨论,构造函数,利用导数探讨函数最小值求解作答. 【详解】依题意,{}(1)0|{|01}x M x x x x =<<=<-,{}2lo |g 0a N x x x =-<,令2(g )lo a f x x x -=,当01a <<时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,而2(1)10,()10f f a a =>=-<,则0(,1)x a ∃∈,使得0()0f x =,当00x x <<时,()0f x <,当0x x >时,()0f x >,此时{}0|0N x x x M =<<⊆,因此,01a <<,当1a >时,若01x <≤,log 0a x ≤,则()0f x >恒成立,N =∅,满足N M ⊆, 于是当1a >时,N M ⊆,当且仅当N =∅,即不等式()0f x ≥对(0,)∀∈+∞x 成立,2n (l )1x f x x a '-=,由()0f x '=得x =,当0x <<()0f x '<,当x >()0f x '>,则函数()f x 在上单调递减,在)+∞上单调递增,min 1111ln(2ln )log ()222ln 2n ln 2l ln a a a a a af x f =-=+=,于是得1ln(2ln )220ln ln a a a +≥, 即1ln(2ln )0a +≥,变形得1ln 2ea ≥,解得12e e a ≥,从而得当12e e a ≥时,()0f x ≥恒成立,N =∅,满足N M ⊆,所以实数a 的取值范围是01a <<或12e e a ≥. 故选:D 【点睛】思路点睛:涉及函数不等式恒成立问题,可以利用导数探讨函数的最值,借助函数最值转化解决问题. 10.A 【解析】 【分析】由已知,先有集合U 和集合A 求解出UA ,再根据集合B 求解出()UA B ⋂即可.【详解】因为{}2,3,6,8U =,{}2,3A =,所以{}6,8UA =,又因为{}2,6,8B =,所以(){}6,8U A B =.故选:A. 11.D 【解析】 【分析】化简集合,A B ,先求出A B ,再求出其补集即可得解. 【详解】2|4A x x x >={}{|0x x =<或4}x >,|B x y ={{|4}x x =≤,所以{|0}A B x x =<, 所以()UA B ⋂={|0}x x ≥,即()UA B ⋂[0,)=+∞.故选:D 12.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. 13.C 【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{1,2,3,4,5}A =,()(){}{}13013B x R x x x x =∈+-≤=-≤≤, 所以{1,2,3}A B ⋂=, 故选:C . 14.B 【解析】 【分析】根据集合补集的概念及运算,即可求解. 【详解】由题意,全集{}U 1,0,1,3,6=-,且{}0,6A =, 根据集合补集的概念及运算,可得{}U1,1,3A =-.故选:B. 15.A 【解析】 【分析】利用并集和补集的定义可求得结果. 【详解】由已知可得{}1,0,1,2,3A B ⋃=-,因此,(){}2UAB =-.故选:A.二、填空题16.{(1,1)}【解析】 【分析】由集合中的条件组成方程组求解可得. 【详解】 将21y x =-代入2y x ,得2210x x -+=,解得1x =,则211y =-=,所以{(1,1)}A B =. 故答案为:{(1,1)} 17.±1 【解析】 【分析】分析出集合A 有1个元素,对a 讨论方程解的情况即可. 【详解】因为集合(){}21420A x a x x =-+-=有且仅有两个子集,所以集合A 有1个元素.当a =1时,{}1|4202A x x ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,符合题意;当a ≠1时,要使集合A 只有一个元素,只需()()244120a ∆=--⨯-=,解得:1a =-;综上所述: 实数a 的值是1或-1. 故答案为:±1.18.(,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]-∞ 19.3或-1##-1或3【解析】 【分析】根据集合相等得到223m m -=,解出m 即可得到答案. 【详解】由题意,2233m m m -=⇒=或m =-1. 故答案为:3或-1.20.4【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:421.2a ≥【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 ≥.22.{}{}12{12},,, 【解析】 【分析】结合子集的概念,写出集合A 的所有非空子集即可. 【详解】集合{1,2}A =的所有非空子集是{}{}12{12},,,. 故答案为:{}{}12{12},,,. 23.232##11.5 【解析】 【分析】根据定义分别求出()P P P +÷中对应的集合的元素即可得到结论. 【详解】{1P =,2}, {|P P x x a b ∴+==+,aP ,}{2b P ∈=,3,4},(){|2P P P x x ∴+÷==,3,4,1,3}2,∴元素之和为323234122++++=, 故答案为:232. 24. ∉, ∈, ∈ ∈【解析】 【分析】(1)利用元素与集合的关系判断. (2)利用元素与集合的关系判断. (3)利用元素与集合的关系判断. (4)利用元素与集合的关系判断. 【详解】 解:34∉N ; 4-∈Z ;13∈Q ; 2π-∈R .故答案为:∉,∈,∈,∈ 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){}12x x ≤≤ (2)41a a ≤-≥或 【解析】 【分析】①由一元二次不等式的解,得出集合A,B ,然后根据集合的交和补运算即可求解.②将命题P 为真,转化为集合之间的包含关系.(1)当0a =时,(){}{}2002A x x x x x =-≤=≤≤,{}{}22021B x x x x x =+-<=-<<,则{}21R C B x x x =≤-≥或,(){}12R A B x x ⋂=≤≤ (2){}21B x x =-<<,{}21R C B x x x =≤-≥或, 由命题P :“x A ∀∈,x B ∉”是真命题可知:()R A B ⊆()(){}{}202A x x a x a x a x a =---≤=≤≤+ 故221a a +≤-≥或,解得:41a a ≤-≥或.实数a 的取值范围为:41a a ≤-≥或27.(1)(][)35,U A =-∞-⋃+∞,,U B R =(2)[-【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法,求解集合()3,5A =-,B =∅,再根据补集运算求解即可;(2)由题知B A ⊆,再分B =∅和B ≠∅两种情况讨论求解即可;(1)解:由已知,()3,5A =-所以(][)35,U A =-∞-⋃+∞,当1a =时,(){}210B x x =-<=∅,所以U B R =,(2)若A B A ⋃=,则B A ⊆当B =∅时,1a =,适合题意故B ≠∅,从而1a ≠∵()()222110a a a --=-≥(当且仅当1a =时取等号)∴221a a >-,∴()221,B a a =- 由B A ⊆得221351a a a -≥-⎧⎪≤⎨⎪≠⎩,解之得1a -≤≤1a ≠ 综上所述,a 的取值范围为[-28.(1)(0,3](2)[5,)+∞【解析】【分析】(1)根据A B A ⋃=,由B A 求解;(2)根据x A ∈是x B ∈的充分条件,由A B 求解.(1) 解:因为{}26A x x =-≤≤,{}11,0B x m x m m =-≤≤+>,且 A B A ⋃=,所以B A ,则01216m m m >⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩, 解得03m <≤,所以实数m 的取值范围是(0,3];(2)因为x A ∈是x B ∈的充分条件,所以A B ,则01216m m m >⎧⎪-≤-⎨⎪+≥⎩, 解得5m ≥,所以m 的取值范围是 [5,)+∞.29.(1){}()5R A B ⋂=(2){}3|m m <【解析】【分析】(1)由题知{}25A x x =-<<{}|45B x x =≤≤,再根据集合交集,补集运算求解即可; (2)由题知B A ⊆,再分B =∅和B ≠∅两种情况讨论求解即可.(1) 解:集合()(){}{}25025A x x x x x =+-<=-<<,当3m =时,{}|45B x x =≤≤,所以{|2R A x x =≤-或5}x所以{}()5R A B ⋂=.(2)因为A B B =,所以B A ⊆,①当B =∅时,121m m +>-,解得2m < ,此时B A ⊆②当B ≠∅时,应满足12112215m m m m +≤-⎧⎪+>-⎨⎪-<⎩,解得23m ≤<,此时B A ⊆综上,m 的取值范围是{}3|m m <30.答案见解析【解析】【分析】首先写出6的正约数,即可得到集合Y ,再用列举法列出Y 的所有子集;【详解】解:因为6的正约数有1、2、3、6,所以{}1,2,3,6Y =,所以Y 的子集有:∅、{}1、{}2、{}3、{}6、{}1,2、{}1,3、{}1,6、{}2,3、{}2,6、{}3,6、{}1,2,3、{}1,2,6、{}1,3,6、{}2,3,6、{}1,2,3,6共16个;。