高一数学集合练习题附答案一、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{}220A x x x =--<,(){}3log 22B x y x ==-,则A B =( )A .{}12x x -<<B .{}12x x <<C .{}12x x ≤<D .{}02x x ≤<3.已知集合{}2|4A x x =≤,{}2|log 1B x x =≥,则A B ⋃=( )A .[]22-,B .{}2C .[)2+∞,D .[)2+-∞,4.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}5.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 .5 6.已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2,3A =,{}3,4B =,则集合{}4=( ) A .()UA BB .()()U UA BC .()U A B ⋂D .()U A B7.已知集合2{|13},{|4}A x x B x x =-≤<=≥,则A B =( ) A .[1,2]- B .[1,2]C .[2,3)D .[2,)+∞8.已知集合{}{01}A xx 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 ≥9.已知{}1,2,3,4,5,7,8U =,{}1,2,3,5,8A =,则UA 的子集个数为( )A .2B .3C .4D .510.已知集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()R A B =( )A .(]4,5B .[]4,5C .()[),23,-∞⋃+∞D .(][),23,-∞⋃+∞11.如图,已知全集U =R ,集合{}1,2,3,4,5A =,()(){}120B x x x =+->,则图中阴影部分表示的集合中,所包含元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4 12.设全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}1,2,4A =,{}2,3B =,则()U A B ⋂=( )A .{}2B .{}2,3C .{}0,3D .{}313.已知集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤,则A B =( ) A .{}23x x ≤≤ B .{}34x x <≤C .{}12x x <≤D .{|1x x <或}2x ≥14.设全集2,1,0,1,2U ,{}2,1,2A =--,{}2,1,0,1B =--,则()U A B =( )A .{}2,1-B .{}0,1C .{}1,0,1-D .{}2,1,0,1--15.集合{}{}Z 2,1,0,1|,2,3A x x B =∈<=-,则A B =( ) A .1,0,1,2B .{}1,0,1?-C .{}0,1D .{}1二、填空题16.已知非空集合A ,B 满足:A B =R ,A B =∅,函数()3,,32,x x A f x x x B ⎧∈=⎨-∈⎩对于下列结论:①不存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为偶函数; ②存在唯一非空集合对(),A B ,使得()f x 为奇函数; ③存在无穷多非空集合对(),A B ,使得方程()0f x =无解. 其中正确结论的序号为_________. 17.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,AB =;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______.18.已知A ={x ∈R|2a ≤x ≤a +3},B ={x ∈R|x <-1或x >4},若A B ⊆,则实数a 的取值范围是________.19.已知集合{}1A x x =>,{}2B x x =<,则集合A B = ________.20.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________. 21.已知集合{}2A x x =<,{}2,0,1,2B =-,则A B =_______.22.{}2|60A x x x =+-=,{}|10B x mx =+=,且A B A ⋃=,则m 的值是__________.23.已知集合{1,2,3}A =,则满足A B A ⋃=的非空集合B 有_________个.24.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________.25.满足{,}{,,,,}a b A a b c d e ⊆的集合A 的个数为___________三、解答题26.已知全集U =R ,集合{}04A x x =≤≤,(){}lg 2B x y x ==-. (1)求()UA B ;(2)若集合()0,C a =,且C A B ⊆,求实数a 的取值范围.27.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.28.在①A B B ⋃=;②“x A ∈”是 “x B ∈”的充分不必要条件;③A B =∅这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题:已知集合{}11A x a x a =-≤≤+,{}2230B x x x =--≤(1)当2a =时,求A B ;(2)若______,求实数a 的取值范围.29.已知集合{|23}P x x =-<<,{|0}Q x x a =-≥ (1)若P Q ⊆,求实数a 的取值范围; (2)若P Q =∅,求实数a 的取值范围.30.记E 为平面上所有点组成的集合并且A E ∈,B E ∈,说明下列集合的几何意义: (1){}5P E PA ∈<; (2){}P E PA PB ∈=.【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】求解不等式可得集合A ,根据对数函数的定义可得集合B ,进而求解. 【详解】因为220x x --<,所以12x -<<,则{}12A x x =-<<, 因为220x ->,所以1x >,则{}1B x x =>, 所以{}12B x A =<<, 故选:B 3.D 【解析】 【分析】先化简集合A 、B ,再去求A B 【详解】{}{}2|4|22A x x x x =≤=-≤≤,{}{}2|log 1|2B x x x x =≥=≥则{}{}{}|22|2|2x x x B x A x x -≤≤⋃≥==≥-⋃ 故选:D 4.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 5.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:A 6.C 【解析】 【分析】利用交集,并集和补集运算法则进行计算,选出正确答案. 【详解】{}1,2,3,4A B =,(){}5UA B ⋃=,A 错误;()(){}{}{}4,51,2,51,2,4,5UUA B ==,B 错误;(){}{}{}4,53,44U A B ⋂==,C 正确; (){}{}{}1,2,51,2,31,2UA B ==,D 错误.故选:C 7.C 【解析】 【分析】先化简集合B ,再与集合A 取交集即可解决. 【详解】{2{|4}|2B x x x x =≥=≥或}2x ≤-则A B {|13}x x =-≤<⋂{|2x x ≥或}2x ≤-{|23}x x =≤< 故选:C8.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. 9.C 【解析】 【分析】求出补集,再由子集的定义求解. 【详解】 由已知{4,7}UA =,子集有4个.故选:C .10.B 【解析】 【分析】先求出集合A 的补集,再由交集运算可得答案. 【详解】集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()()[),24,R A =-∞⋃+∞ 所以()[]4,5R A B ⋂=, 故选:B. 11.B 【解析】 【分析】求出集合B ,分析可知阴影部分所表示的集合为()U A B ∩,利用交集的定义可求得结果. 【详解】因为()(){}{1201B x x x x x =+->=<-或}2x >,则{}12U B x x =-≤≤, 由题意可知,阴影部分所表示的集合为(){}1,2UA B =.故选:B. 12.D 【解析】 【分析】利用补集和交集的定义可求得结果. 【详解】 由已知可得{}0,3UA =,因此,(){}U 3AB ⋂=,故选:D. 13.A 【解析】 【分析】由交集运算直接求出两集合的交集即可. 【详解】由集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤ 则{}|23A B x x =≤≤ 故选:A 14.B 【解析】 【分析】 先求UA ,再求()UA B ⋂即可. 【详解】UA ={0,1},()U A B ={0,1}.故选:B. 15.B 【解析】 【分析】根据集合的交集运算,求得答案. 【详解】由题意{}{}Z 2,1,0,1|,2,3A x x B =∈<=-,因为集合A 中元素为小于2的整数,又{}1,0,1,2,3B =-, 所以{}1,0,1A B =-, 故选:B .二、填空题16.①③ 【解析】 【分析】通过求解332x x =-可以得到在集合A ,B 含有何种元素的时候会取到相同的函数值,因为存在能取到相同函数值的不同元素,所以即使当x 与x -都属于一个集合内时,另一个集合也不会产生空集的情况,之后再根据偶函数的定义判断①是否正确,根据奇函数的定义判断②是否正确,解方程()0f x =判断③是否正确 【详解】①若x A ∈,x A -∈,则3()f x x =,3()f x x -=-,()()f x f x ≠- 若x B ∈,x B -∈,则()32f x x =-,()32f x x -=--,()()f x f x ≠-若x A ∈,x B -∈,则3()f x x =,()32f x x -=--,()()f x f x ≠- 若x B ∈,x A -∈,则()32f x x =-,3()f x x -=-,()()f x f x ≠- 综上不存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为偶函数 ②若332x x =-,则1x =或2x =-,当{}1B =,A B =R时,(1)312f =⨯-满足当1x =时31x =,所以()f x 可统一为3()f x x =,此时3()()f x x f x -=-=-为奇函数当{}2B =-,A B =R时,(2)3(2)28f -=⨯--=-满足当2x =-时38x =-,所以()f x 可统一为3()f x x =,此时3()()f x x f x -=-=-为奇函数所以存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为奇函数,且不唯一 ③30x =解的0x =,320x -=解的23x =,当非空集合对(,)A B 满足0A ∉且23B ∉,则方程无解,又因为A B =R ,A B =∅,所以存在无穷多非空集合对(),A B ,使得方程()0f x =无解 故答案为:①③ 【点睛】本题主要考查集合间的基本关系与函数的奇偶性,但需要较为缜密的逻辑推理 ①通过对x 所属集合的分情况讨论来判断是否存在特殊的非空集合对(,)A B 使得函数()f x 为偶函数②观察可以发现3x 为已知的奇函数,通过求得不同元素的相同函数值将解析式32x -归并到3x 当中,使得()f x 成为奇函数③通过求解解析式零点,使得可令两个解析式函数值为0的元素均不在所对应集合内即可得到答案 17.①②③ 【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{ 31AB 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. 18.a <-4或a >2 【解析】 【分析】按集合A 为空集和不是空集两种情况去讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】①当a >3即2a >a +3时,A =∅,满足A B ⊆;.②当a ≤3即2a ≤a +3时,若A B ⊆,则有233124a a a a ≤+⎧⎨+-⎩或,解得a <-4或2<a ≤3综上,实数a 的取值范围是a <-4或a >2. 故答案为:a <-4或a >219.{}12x x <<【解析】 【分析】根据集合的交集运算,即可求出结果. 【详解】因为集合{}1A x x =>,{}2B x x =<, 所以{}{}{}1212x x x x x x A B ><=<<=. 故答案为:{}12x x <<.20.7【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:721.{}0,1【解析】 【分析】先求出集合A ,然后根据交集的定义求得答案. 【详解】由题意,{}22A x x =-<<,所以{}0,1A B =. 故答案为:{}0,1.22.11023-、、 【解析】 【分析】先求出集合A ,再由A B A ⋃=,可得B A ⊆,然后分B =∅和B ≠∅两种情况求解即可 【详解】解:由260x x +-=,得2x =或3x =-,所以{}{}2|603,2A x x x =+-==-,因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,当B =∅时,B A ⊆成立,此时方程10+=mx 无解,得0m =; 当B ≠∅时,得0m ≠,则集合{}1|10B x mx m ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,所以13m -=-或12m -=,解得13m =或12m =-, 综上,0m =,13m =或12m =-.故答案为:11023-、、 23.7 【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:7 24.3 【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. 25.7 【解析】 【分析】根据子集的概念,列举出集合A ,可得答案. 【详解】 因为{,}{,,,,}a b A a b c d e ⊆,所以集合A 可能是{}{}{}{}{},,,,,,,,,,,,,,,,a b c a b d a b e a b c d a b c e ,{}{},,,,,,,,a b d e a b c d e 共7个; 故答案为:7三、解答题26.(1)()4,+∞(2)02a <≤【解析】【分析】(1)先求出集合B ,再按照并集和补集计算()U A B 即可;(2)先求出[)0,2A B =,再由C A B ⊆求出a 的取值范围即可.(1){}2B x x =<,{}4A B x x ⋃=≤,()()4,U A B ⋃=+∞;(2) [)0,2A B =,由题得()[)0,0,2a ⊆故02a <≤.27.(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 <28.(1){}|13A B x x ⋃=-≤≤(2)条件选择见解析,()(),24,-∞-+∞【解析】【分析】(1)化简集合A 与B 之后求二者的并集(2)先判断集合A 与B 的关系,再求a 的取值范围(1)当2a =时,集合{}|13A x x =≤≤,{}|13B x x =-≤≤, 所以{}|13A B x x ⋃=-≤≤;(2)若选择①A ∪B =B ,则A B ⊆,因为{}|11A x a x a =-≤≤+,所以A ≠∅,又{}|13B x x =-≤≤,所以1113a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得02a ≤≤, 所以实数a 的取值范围是[]0,2.若选择②,“x A ∈“是“x B ∈”的充分不必要条件,则A B , 因为{}|11A x a x a =-≤≤+,所以A ≠∅, 又{}|13B x x =-≤≤,所以1113a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得02a ≤≤, 所以实数a 的取值范围是[]0,2.若选择③,A B =∅,因为{}|11A x a x a =-≤≤+,{}|13B x x =-≤≤, 所以13a ->或11a +<-,解得4a >或2a <-,所以实数a 的取值范围是()(),24,-∞-+∞.29.(1)(,2]-∞-(2)[3,)+∞【解析】【分析】(1)由已知,P Q ⊆可得集合P 是集合Q 的子集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数a 的取值范围.(2)由已知,P Q =∅可得集合P 和集合Q 没有交集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数a 的取值范围.(1)已知{|23}P x x =-<<,{|}Q x x a =≥,要满足P Q ⊆, 即P 中的任意一个元素都是Q 中的元素,则2a ≤-, 即实数a 的取值范围是:(,2]-∞-(2)当P Q =∅,即P 与Q 没有公共元素,因为P和Q都不可能为空集,a≥,所以要使得两个集合没有公共元素,则3+∞.即实数a的取值范围:[3,)30.(1)以A为圆心,5为半径的圆内部分(2)线段AB的垂直平分线【解析】【分析】(1)由圆的定义可得;(2)由线段垂直平分线的定义可得.(1)表示到A点距离小于5的点组成的集合,即以A为圆心,5为半径的圆内部分;(2)P到,A B距离相等,即线段AB的垂直平分线.。