【新课标-精品卷】2018年最新北师大版高中数学必修一《集合》单元测试题1及答案解析
北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.已知集合{}11M x Z x =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,22.由实数x ,﹣x ,|x |2x 33x - ) A .2个B .3个C .4个D .5个3.已知集合{}2,,M m m a b a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①12π1162+22+2323-+A .4B .3C .2D .14.对任意x M ∈,总有2x M ∉x M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的非空集合M 的个数是( ) A .11B .12C .15D .165.已知区间1[,]3A m m =-和3[,]4B n n =+均为[]0,1的子区间,定义b a -为区间[],a b 的长度,则当A B 的长度达到最小时mn 的值为( )A .0B .112C .0或112D .0或16.已知集合{}2|230A x x x =--≤,集合{}||1|3B x x =-≤,集合4|05x C x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,则集合A ,B ,C 的关系为( )A .B A ⊆B .A B =C .C B ⊆D .A C ⊆7.已知集合{}2|230A x x x =--<,集合{}1|21x B x +=>,则C B A =( )A .[3,)+∞B .(3,)+∞C .(,1][3,)-∞-⋃+∞D .(,1)(3,)-∞-+∞8.设全集为R ,集合{}2log 1A x x =<,{}21B x y x ==-,则()RAB =( )A .{}02x x <<B .{}01x x <<C .{}11x x -<<D .{}12x x -<<9.已知集合{}|15A x x =≤<,{}|3B x a x a =-<≤+.若B A B =,则a 的取值范围为( ) A .3,12⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .3,2∞⎛⎤-- ⎥⎝⎦C .(],1-∞-D .3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭10.已知全集U =R ,集合(){}{}20,1A x x x B x x =+<=≤,则图中阴影部分表示的集合是( )A .()2,1-B .[][)1,01,2-C .()[]2,10,1--D .0,111.若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则A B 的子集个数是()A .6B .8C .4D .212.已知集合{0,1,2,3,4},{|21,}A B x x n n A ===+∈,则A B 等于( )A .{}1,3,5B .{}3C .{}5,7,9D .{}1,3二、填空题13.已知集合(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,{|55}B a α=-≤≤,则A B ⋂=__________.14.我们将b a -称为集合{|}M x a x b =≤≤的“长度”,若集合2{|}3M x m x m =≤≤+,{|0.5}N x n x n =-≤≤,且集合M 和集合N 都是集合{|01}x x ≤≤的子集,则集合M N ⋂的“长度”的最小值是________15.已知集合{}2|60M x x x =+->,{}2|230,0N x x ax a =-+≤>,若M N ⋂中恰有一个整数,则a 的最小值为_________.16.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______17.已知非空集合{}|121A x m x m =+≤≤-,集合{}2|1030B x x x =+-≥,若A B =Φ,则实数m 的取值范围为__________18.定义有限数集A 中的最大元素与最小元素之差为A 的“长度”,如:集合1{1,2,4}A =的“长度”为3,集合{}23A =的“长度”为0.已知集合{1,2,3,4,5,6}U =,则U 的所有非空子集的“长度”之和为_________.19.已知集合{}1,1A =-,{}|10B x ax =+=,若B A ⊆,则实数a 所有取值的集合为_____20.任意两个正整数x 、y ,定义某种运算⊗:()()x y x y x y x y x y +⎧⊗=⎨⨯⎩与奇偶相同与奇偶不同,则集合{(,)|6,,}M x y x y x y =⊗=∈*N 中元素的个数是________三、解答题21.若全集U =R ,集合{23},{27},{(4)(3)0}A x a x a B x x C x x x =-≤≤+=≤≤=-+≥.(1)当3a =时,求,()U A B A C B ;(2)若AC A =,求实数a 的取值范围.22.已知集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |x 2-x <0} (I )若a =1,求AB ,()R AB ;(II )若A B =∅,求实数a 的取值范围23.已知集合A ={x|2a +1≤x≤3a -5},B ={x|x <-1,或x >16},分别根据下列条件求实数a 的取值范围.(1)A∩B =∅;(2)A ⊆(A∩B ).24.已知集合{}2|280A x x x =+-≤,[)1,B =-+∞,设全集为U =R .(1)求()UA B ∩;(2)设集合(1,1)C a a =-+,若C A B ⊆⋃,求实数a 的取值范围. 25.已知集合{|123}A x a x a =+≤≤+,{}2|7100B x x x =-+-≥. (1)已知3a =,求集合()R A B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的范围.26.设集合{}2|320A x x x =++=,{}2|2(1)30B x x a x a =++++=. (1)若{1}A B ⋂=-,求实数a 的值; (2)若A B A ⋃=,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】阴影部分可以用集合M N 、表示为()()M N C M N ⋃⋂,故求出M N 、、M N ⋃,M N ⋂即可解决问题. 【详解】解:由题意得,{}1,0,1M =-,{}0,1,2N ={}1,0,1,2M N ⋃=-,{}0,1M N ⋂=阴影部分为()(){}1,2M N C M N ⋃⋂=-故选B 【点睛】本题考查用韦恩图表示的集合的运算,解题时要能用集合的运算表示出阴影部分.2.A解析:A 【分析】根据绝对值的定义和开平方、立方的方法,应对x 分0,0,0x x x >=<三种情况分类讨论,根据讨论结果可得答案. 【详解】当0x >时,0x x x ===-<,此时集合共有2个元素,当0x =时,0x x x ====-=,此时集合共有1个元素,当0x <时,0x x -===>,此时集合共有2个元素,综上所述,此集合最多有2个元素. 故选:A . 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断及根式的化简求值,其中解答本题的关键是利用分类讨论思想,对x 分三种情况进行讨论,是基础题.3.C解析:C 【分析】①②③都可以写成m a =+,a b 是否是有理数,④计算.【详解】①当1a +=+时,可得1,a b π==,这与,a b Q ∈矛盾,3==3a ∴+=,可得3,1a b == ,都是有理数,所以正确,2122==-,12a ∴+=-,可得11,2a b ==-,都是有理数,所以正确,④2426=+=而(22222a a b +=++,,a b Q ∈,(2a ∴+是无理数,不是集合M 中的元素,只有②③是集合M 的元素. 故选:C 【点睛】本题考查元素与集合的关系,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于基础题型.4.A解析:A 【分析】根据题意,0M ∉且1M ∉,且2、4不同时在集合M 中,对集合M 分两种情况讨论:①2M ∉且4M ∉;②2和4有且只有一个在集合M 中,分别列举出符合条件的集合M ,即可得出答案.【详解】2111==,200==,由题意可知0M ∉且1M ∉,由于242=,所以,2和4不同时在集合M 中.①当2M ∉且4M ∉时,则符合条件的集合M 有:{}3、{}5、{}3,5,共3种; ②若2和4有且只有一个在集合M 中,则符合条件的集合M 有:{}2、{}2,3、{}2,5、{}2,3,5、{}4、{}3,4、{}4,5、{}3,4,5,共8种.综上所述,满足条件的非空集合M 的个数是3811+=. 故选:A. 【点睛】本题考查满足条件的集合个数的求解,列举出满足条件的集合即可,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.5.C解析:C 【分析】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时AB 的长度最小,解出方程组即可得结果.【详解】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时A B 的长度最小,解得1314m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩,即112mn =或0,故选C. 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,两个集合的交集的定义,充分理解区间长度的定义是解题的关键,属于中档题.6.D解析:D 【分析】根据一元二次不等式的解法可求出集合A ,根据绝对值不等式的解法可求出集合B ,根据分式不等式的解法可求出集合C ,从而可得出集合A ,B ,C 间的关系. 【详解】解:由于{}{{}2|23013A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}|1324B x x x x =-≤=-≤≤, {}4|0545x C x x x x -⎧⎫=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,可知,A C ⊆. 故选:D. 【点睛】本题考查一元二次不等式、绝对值不等式和分式不等式的解法,以及集合间的关系,考查计算能力.7.A解析:A 【分析】首先解得集合A ,B ,再根据补集的定义求解即可. 【详解】 解:{}2|230{|13}A x x x x x =--<=-<<,{}1|21{|1}x B x x x +=>=>-,{}C |3[3,)B A x x ∴=≥=+∞,故选A .【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,指数不等式的解法以及补集的运算,属于基础题.8.B解析:B 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义可得出集合()RA B .【详解】由2log 1x <,02x <<,{}02A x x ∴=<<.由210x -≥,得1x ≤-或1x ≥,则{}11B x x x =≤-≥或,{}11R B x x ∴=-<<, 因此,(){}01A B x x ⋂=<<R ,故选:B. 【点睛】本题考查交集和补集的混合运算,同时也考查了对数不等式以及函数定义域的求解,考查计算能力,属于中等题.9.C解析:C 【分析】首先确定B A ⊂,分B φ=和B φ≠两种情况讨论,求a 的取值范围. 【详解】B A B =B A ∴⊂,当B φ=时,332a a a -≥+⇒≤-; 当B φ≠时,3135a a a a -<+⎧⎪-≥⎨⎪+<⎩,312a ∴-<≤- , 综上:1a ≤-, 故选C. 【点睛】本题考查根据集合的包含关系,求参数取值范围,意在考查分类讨论的思想,属于基础题型.10.C解析:C 【分析】由集合描述求集合,A B ,结合韦恩图知阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,分别求出()U C A B 、()A B ⋃,然后求交集即可.【详解】(){}20{|20}A x x x x x =+<=-<<,{}1{|11}B x x x x =≤=-≤≤,由图知:阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,而{|10}A B x x ⋂=-≤<,{|21}A B x x ⋃=-<≤,∴(){|1U C A B x x ⋂=<-或0}x ≥,即()(){|21U C A B A B x x ⋂⋂⋃=-<<-或01}x ≤≤,故选:C 【点睛】本题考查了集合的基本运算,结合韦恩图得到阴影部分的表达式,应用集合的交并补混合运算求集合.11.C解析:C 【分析】先求得B 的具体元素,然后求A B ,进而确定子集的个数.【详解】依题意{}0,3,6,9B =,所以{}0,3A B ⋂=,其子集个数为224=,故选C. 【点睛】本小题主要考查集合元素的识别,考查两个集合的交集,考查集合子集的个数计算,属于基础题.12.D解析:D 【分析】首先求得集合B ,然后进行交集运算即可. 【详解】由题意可得:{}1,3,5,7,9B =,则{}1,3A B =.故选D . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,交集的定义与运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、填空题13.或【分析】分别讨论时集合A 与集合B 的交集即可求解【详解】当时当时当时当时或故答案为: 或【点睛】本题主要考查了集合的交集分类讨论的思想属于中档题解析:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【分析】分别讨论1,0,k =-时集合A 与集合B 的交集即可求解. 【详解】(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,∴当1k =-时,2παπ-≤≤-,当0k =时,0απ≤≤, 当1k时,5α<,当2k ≤-时,5α<-{|55}B a α=-≤≤,A B ∴={|5ααπ-≤≤-或0}απ≤≤故答案为:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【点睛】本题主要考查了集合的交集,分类讨论的思想,属于中档题.14.【分析】当集合的长度的最小值时与应分别在区间的左右两端由此能求出的长度的最小值【详解】由题的长度为的长度为当集合的长度的最小值时与应分别在区间的左右两端故的长度的最小值是故答案为:【点睛】本题考查交解析:16【分析】当集合M N ⋂的“长度”的最小值时,M 与N 应分别在区间[]0,1的左右两端,由此能求出M N ⋂的“长度”的最小值 【详解】由题,M 的“长度”为23,N 的“长度”为12, 当集合M N ⋂的“长度”的最小值时,M 与N 应分别在区间[]0,1的左右两端, 故M N ⋂的“长度”的最小值是2111326+-=, 故答案为:16【点睛】本题考查交集的“长度”的最小值的求法,考查新定义的合理运用15.2【分析】解一元二次不等式求得集合根据交集结果可知在只有一个整数解由二次函数性质可得解方程组求得结果【详解】令则对称轴为恰有一个整数即在只有一个整数解即解得:的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据解析:2 【分析】解一元二次不等式求得集合M ,根据交集结果可知()2230f x x ax =-+≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,由二次函数性质可得()()3040f f⎧≤⎪⎨>⎪⎩,解方程组求得结果. 【详解】()(){}()()320,32,M x x x =+->=-∞-⋃+∞,令()()2230f x x ax a =-+>,则对称轴为x a =,M N ⋂恰有一个整数,即()0f x ≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,()()3040f f ⎧≤⎪∴⎨>⎪⎩,即963016830a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得:1928a ≤<, a ∴的最小值为2.故答案为:2 【点睛】本题考查根据交集结果求解参数范围的问题,关键是能够将整数解个数问题转化为二次函数图象的讨论,通过约束二次函数的图象得到不等关系.16.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的解析:8 【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. 【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉.当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ; 而元素5没有限制.{1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个. 故答案为:8. 【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于中档题.17.或【分析】化简集合对集合是否为空集分类讨论若满足题意若根据条件确定集合的端点位置即可求解【详解】由得若满足题意;若可得或解得或;综上:或故答案为:或【点睛】本题考查集合间的运算不要遗漏空集情况属于中 解析:4m >或2m <【分析】化简集合B ,对集合A 是否为空集分类讨论,若A =∅满足题意,若A =∅,根据条件确定集合A 的端点位置,即可求解.【详解】由21030x x +-≥得25,[2,5]x B -≤≤∴=-,若,121,2A m m m =∅+>-<,满足题意;若,A A B ≠∅=∅,可得12115m m m +≤-⎧⎨+>⎩或121212m m m +≤-⎧⎨-<-⎩, 解得4m >或m ∈∅;综上:4m >或2m <.故答案为:4m >或2m <【点睛】本题考查集合间的运算,不要遗漏空集情况,属于中档题.18.201【分析】根据集合长度的定义可将集合的非空子集分六类分别计算可求出答案【详解】集合有6个元素非空子集有个①集合长度为0的子集有:;②集合长度为1的子集有:;③集合长度为2的子集有:;④集合长度为 解析:201【分析】根据集合“长度”的定义,可将集合U 的非空子集分六类,分别计算可求出答案.【详解】集合U 有6个元素,非空子集有62163-=个,①集合“长度”为0的子集有:{}{}{}{}{}{}1,2,3,4,5,6;②集合“长度”为1的子集有:{}{}{}{}{}1,2,2,3,3,4,4,5,5,6;③集合“长度”为2的子集有:{}{}{}{}1,3,2,4,3,5,4,6,{}{}{}{}1,2,3,2,3,4,3,4,5,4,5,6;④集合“长度”为3的子集有:{}{}{}1,4,2,5,3,6,{}{}{}1,2,4,1,3,4,2,3,5,{}{}{}2,4,5,3,4,6,3,5,6,{}{}1,2,3,4,2,3,4,5,{}3,4,5,6;⑤集合“长度”为4的子集有:{}{}1,5,2,6,{}{}{}1,2,5,1,3,5,1,4,5,{}{}{}2,3,6,2,4,6,2,5,6,{}{}{}1,2,3,5,1,2,4,5,1,3,4,5,{}{}{}2,3,4,6,2,3,5,6,2,4,5,6,{}2,3,4,5,6,{}1,2,3,4,5; ⑥集合“长度”为5的子集有:{}1,6,{}1,2,6,{}1,3,6,{}1,4,6,{}1,5,6,{}1,2,3,6,{}1,2,4,6,{}1,2,5,6,{}1,3,4,6,{}1,3,5,6,{}1,4,5,6{1,3,4,5,6},{1,2,4,5,6},{1,2,3,5,6},{1,2,3,4,6},{1,2,3,4,56},. U 的所有非空子集的“长度”之和为061528312416516201⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 故答案为:201.【点睛】本题考查新定义,要求读懂题意并结合已有知识、能力进行理解,根据新定义进行计算、推理、迁移,新定义问题要把握两点:一是掌握问题原型的特点及其问题解决的思想方法;二是根据问题情境的变化,通过思考,合理进行思想方法的迁移.19.【分析】分类讨论:当时;当时分别讨论中元素为1和-1两种情况依次求解【详解】由题:当时符合题意;当时或所以或1所以实数所有取值的集合为故答案为:【点睛】此题考查通过集合的包含关系求参数的值其中的易漏 解析:{}1,0,1-【分析】分类讨论:当B =∅时,0a =;当B ≠∅时,分别讨论B 中元素为1和-1两种情况依次求解.【详解】由题:B A ⊆当0a =时,B =∅符合题意;当0a ≠时,1B A a ⎧⎫=-⊆⎨⎬⎩⎭,11a -=或11a -=- 所以,1a =-或1,所以实数a 所有取值的集合为{}1,0,1-.故答案为:{}1,0,1-【点睛】此题考查通过集合的包含关系求参数的值,其中的易漏点在于漏掉考虑子集为空集的情况,依次分类讨论即可避免此类问题.20.【分析】根据正整数的奇偶讨论的不同取值情况:若一奇一偶则取;若都是奇数或都是偶数则取列举出所有可能即可【详解】集合若一奇一偶则取此时所有个数为此时共有4个;若都是偶数则取此时所有个数为此时共有2个; 解析:9【分析】根据正整数的奇偶,讨论x y 、的不同取值情况:若一奇一偶,则取6xy =;若都是奇数或都是偶数,则取6x y +=,列举出所有可能即可.【详解】集合{(,)|6,,}M x y x y x y =⊗=∈*N若x y 、一奇一偶,则取6xy =,此时所有个数为16x y =⎧⎨=⎩,23x y =⎧⎨=⎩,32x y =⎧⎨=⎩,61x y =⎧⎨=⎩,此时(),x y 共有4个;若x y 、都是偶数,则取6x y +=,此时所有个数为24x y =⎧⎨=⎩,42x y =⎧⎨=⎩,此时共(),x y 有2个; 若x y 、都是奇数,则取6x y +=,此时所有个数为15x y =⎧⎨=⎩,33x y =⎧⎨=⎩, 51x y =⎧⎨=⎩此时(),x y 共有3个;综上可知,满足条件的元素共有9个.故答案为:9【点睛】本题考查了新定义运算与集合的综合应用,注意分析题意并正确理解新定义是解决此类问题的关键,属于中档题. 三、解答题21.(1)[2,6],()(,6](7,)U AB AC B ==-∞+∞;(2)(,6][6,)a ∈-∞-+∞. 【分析】(1)由集合的交、并、补的运算即可得解;(2)由集合的包含关系可得:因为AC A =,所以A C ⊆,再列不等式33a +≤-或24a -≥,求解即可. 【详解】解:(1)因为3a =,所以[1,6],A =又因为[2,7],B =所以(,2)(7,)U C B =-∞+∞, 故[2,6]A B =,()(,6](7,)U A C B =-∞+∞;(2)因为A C A =,所以A C ⊆,{}(4)(3)0(,3][4,)C x x x =-+≥=-∞-⋃+∞又 又集合{}23[2,3],A x a x a a a =-≤≤+=-+所以33a +≤-或24a -≥,即6a ≤-或6,a ≥故实数a 的取值范围为(,6][6,)-∞-+∞.【点睛】本题考查了集合的交、并、补的运算,重点考查了集合的包含关系,属基础题. 22.(I )(0,3),AB =()[1,3)R A B =;(II )12a ≤-或2a ≥ 【分析】(I )先解不等式得集合B ,再根据并集、补集、交集定义求结果;(II )根据A =∅与A ≠∅分类讨论,列对应条件,解得结果.【详解】(I )2{|0}(0,1)B x x x =-<=a =1,A ={x |0<x <3},所以(0,3),AB = (,0][1,)()[1,3)R R B A B =-∞+∞∴=;(II )因为A B =∅,所以当A =∅时,1212a a a -≥+∴≤-,满足题意;当A ≠∅时,须212112*********a a a a a a a a >-⎧-<+⎧⎪∴∴-<≤-⎨⎨+≤-≥≤-≥⎩⎪⎩或或或2a ≥ 综上,12a ≤-或2a ≥ 【点睛】本题考查集合交并补运算、根据并集结果求参数,考查基本分析求解能力,属中档题. 23.(1){a|a≤7};(2){a|a <6或a >152} 【分析】(1)根据A∩B=∅,可得-1≤2a+1≤x≤3a -5≤16,解不等式可得a 的取值范围;(2)由A ⊆(A∩B )得A ⊆B ,分类讨论,A =∅与A≠∅,分别建立不等式,即可求实数a 的取值范围【详解】(1)若A =∅,则A∩B =∅成立.此时2a +1>3a -5,即a <6. 若A≠∅,则2135{2113516a a a a +≤-+≥--≤解得6≤a≤7.综上,满足条件A∩B =∅的实数a 的取值范围是{a|a≤7}.(2)因为A ⊆(A∩B ),且(A∩B )⊆A , 所以A∩B =A ,即A ⊆B . 显然A =∅满足条件,此时a <6.若A≠∅,则2135{351a a a +≤--<-或2135{2116a a a +≤-+> 由2135{351a a a +≤--<-解得a ∈∅;由2135{2116a a a +≤-+>解得a >152.综上,满足条件A ⊆(A∩B )的实数a 的取值范围是{a|a <6或a >152}. 考点:1.集合关系中的参数取值问题;2.集合的包含关系判断及应用 24.(1)()[)4,1U AB =--(2)[)3,-+∞ 【分析】(1)先化简集合A ,再求()U A B ∩;(2)先求出[)4,A B =-+∞,得14a -≥-,解不等式即得解.【详解】(1)由题得[]4,2A =-,[)1,B =-+∞,(,1)U B =-∞-, 所以()[)4,1U A B =--;(2)由题得[)4,AB =-+∞,若C A B ⊆⋃,则14a -≥-,所以3a ≥-. 所以a 的取值范围是[)3,-+∞.【点睛】本题主要考查集合的运算和关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.25.(1)(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)1a =【分析】化简集合B ,(1)计算3a =时集合A ,根据补集与交集的定义;(2)由题意得出A ≠∅,根据包含关系,列出关于a 的不等式,求出实数a 的取值范围.【详解】集合{|123}A x a x a =+≤≤+ {}{}22|7100|7100{|25}B x x x x x x x x =-+-≥=-+≤=≤≤;(1)当3a =时,{|49}A x x =≤≤{| 4 R A x x ∴=<或9}x >则(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)因为B A ⊆,{|25}B x x =≤≤,所以A ≠∅,则1232a a a +≤+⇒≥-并且由B A ⊆,得12235a a +≤⎧⎨+≥⎩,解得1a = 综上,实数a 的取值范围是1a =.【点睛】本题主要考查了交集,并集的运算以及根据包含关系求参数范围,属于中档题. 26.(1)2(2)21a -<≤【分析】(1)先化简{}{}2|3202,1=++==--A x x x ,再由{1}A B ⋂=-,则1B -∈,代入求解.(2)将A B A ⋃=转化为B A ⊆,再分B 是空集和不是空集两种情况讨论求解.【详解】(1)因为{}{}2|3202,1=++==--A x x x 又因为{1}A B ⋂=-所以1B -∈所以()12(1)130++⨯-++=a a解得:2a =(2)因为A B A ⋃=所以B A ⊆当()2[2(1)]430∆=+-+<a a 时 解得21a -<<,B =∅ 成立当()2[2(1)]430∆=+-+=a a 时 解得:2a =-或1a =当2a =-时, {}1B =,不成立,当1a =时,{}2B =-,成立,当()2[2(1)]43>0∆=+-+a a 时 解得:2a <-或>1a ,此时{}2,1==--B A 才成立,而2(a+1)=-332a ⎧⎨+=⎩ ,解得 5=-21a a ⎧⎪⎨⎪=-⎩无解. 综上:实数a 的取值范围21a -<≤【点睛】本题主要考查了集合的基本运算和已知集合关系求参数的问题,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
北师大版高一数学必修1第一单元测试题及答案 (1)
高一年级数学学科第一单元质量检测试题参赛试卷学校:宝鸡石油中学命题人:张新会一、选择题:本答题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.集合{0,1}的子集有 A.1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个2.已知集合M?{x|x2?1?0},则下列式子正确的是A.{?1}?MB.1?MC.- 1 ? MD.- 1 ? M3.已知集合M=?a,0? N=?1,2?且M?N?{2},那么M?N?A.?a,0,1,2? B.?1,0,1, C.?2,0,1, D.?0,1,?2 ? 2? 24.已知集合 A、B、C满足A?B?C,则下列各式中错误的是(A?B)?C B.A?(B?C) C.(A?C)?B D.(A?C)?B A.5.设集合A?{(x,y)|y??4x?6},B?{(x,y)|y?5x?3},则A?B=A.{x=1,y=2} B.{(1,2)} C.{1,2} D.(1,2)6.设全集I={x1?x?6,x?N},则满足{1,3,5}∩eIB={1,3,5}的所有集合B的个数是 A.1 B. 4 C. 5 D. 87.设B?{0,1,2},A?{xx?B}则A与B的关系是A.A?B B.B?A C.A∈B D.B∈A 8.A?{n|3m?1?Z},B?{m|?Z},则A?B? n2 A.B B.A C.φ D.Z9.已知全集I={0,1,2}则满足eI(A?B)?{2}的集合A、B共有A.5组 B.7组 C.9组 D.11组210.设集合A?{x|x?x?1?0},B?{x|ax?1?0},若B?A则实数a的不同值的个数是 A.0 B. 1 C. 2 D. 3211.若p?{m|mx?mx?1?0,对x?R恒成立},则p??m?0 }A.空集 B.{m|m?0} C.{m|?4?m?0} D.{m|?412. 非空集合M、P的差集M?P?{xx?M,且x?P},则M?(M?P)?A.P B.M∩P C.M∪P D.M二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.213.已知A?y|y?x?2,x?R,则e RA?【答案】{x|x?2 }?2?14.数集{2a,a?a},则a不可取值的集合为. 【答案】{0,1}15.集合A、B各含12个元素,A∩B含4个元素,则A∪B含有个元素.【答案】2016.满足{1,3,a}?{1,a?a?1}的元素a构成集合【答案】{-1,2}17.已知全集I?{1,3,a},A?I,B?I,且B?{1,a2?a?1},eIB?A,则A?【答案】A?{?1}或A?{2}18.符合条件{a ,b ,c}?P ?{a ,b ,c ,d ,e}的集合P有个.【答案】4三、解答题:本大题共4小题,共60分.解答应写出文字说明或演算步骤.19.(15分)若集合A?{x|ax?2x?1?0}中有且仅有一个元素,求a的取值. 22。
新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试(含答案解析)(1)
一、选择题1.已知集合{}11M x Z x =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,22.已知集合{|0}M y y =≥,2{|1}N y y x ==-+,则M N =( )A .()0,1B .[]0,1C .[)0,+∞D .[)1,+∞3.函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .4.已知全集U =R ,集合{|23}M x x =-≤≤,{|24}N x x x =<->或,那么集合()()C C U U M N ⋂等于( )A .{|34}x x <≤B .{|34}x x x ≤≥或C .{|34}x x ≤<D .{|13}x x -≤≤5.设全集{}1,2,3,4,5U =,{}13,5A =,,{}2,5B =,则()U AC B ⋂等于( ) A .{}2B .{}2,3C .{}3D .{}1,36.记有限集合M 中元素的个数为||M ,且||0∅=,对于非空有限集合A 、B ,下列结论:① 若||||A B ≤,则A B ⊆;② 若||||AB A B =,则A B =;③ 若||0A B =,则A 、B 中至少有个是空集;④ 若AB =∅,则||||||A B A B =+;其中正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .47.已知{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈.定义集合{}12121122(,)(,),(,),A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕的元素个数n 满足( ) A .77n =B .49n ≤C .64n =D .81n ≥8.已知集合123,,A A A 满足: {}*123|19A A A x N x =∈≤≤,且每个集合恰有3个元素,记()1,2,3i A i =中元素的最大值与最小值之和为()1,2,3i M i =,则123M M M ++的最小值为( ) A .21B .24C .27D .309.设集合{}2110P x x ax =++>,{}2220P x x ax =++>,{}210Q x x x b =++>,{}2220Q x x x b =++>,其中a ,b ∈R 下列说法正确的是( ) A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集 B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集 C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集 D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集10.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R11.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( )A .6-或2-B .6-C .2或6-D .212.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞二、填空题13.已知集合{|M m Z =∈关于x 的方程2420x mx +-=有整数解},集合A 满足条件:①A 是非空集合且A M ⊆;②若a A ∈,则a A -∈.则所有这样的集合A 的个数为______. 14.在①AB A =,②A B ⋂≠∅,③R BC A ⊆这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的实数a 存在,求a 的取值范围;若不存在,说明理由.问题:已知集合{}20,,log (1)1,1x a A xx R B x x x R x -⎧⎫=<∈=-≤∈⎨⎬+⎩⎭∣∣,是否存在实数a ,使得___________?15.已知{}A x x =>,{|(3)(3)0}B x x x x =-+>,则A B =________16.设不等式20x ax b ++≤的解集为[]A m n =,,不等式()()2101x x x ++>-的解集为B ,若()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,则m n +=__________. 17.设全集{}22,3,3U a a =+-,集合{},3A a =,{}2U C A =,则a =___________.18.已知{}2|340,{|10}A x xx B x ax a =+-==-+=,且B A ⊆,则所有a 的值所构成的集合M =_________.19.已知集合{}A a =-,,2||b aB a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,且A B =,则a b +=______。
(常考题)北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试卷(含答案解析)
一、选择题1.函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .2.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)-+∞3.下图中的阴影部分,可用集合符号表示为( )A .()()U U A B ⋂ B .()()U UA BC .()UA BD .()UA B ⋂4.设集合{}21|10P x x ax =++>,{}22|20P x x ax =++>,{}21|0Q x x x b =++>,{}22|20Q x xx b =++>,其中,a b ∈R ,下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集5.已知集合P 的元素个数为()*3n n N ∈个且元素为正整数,将集合P 分成元素个数相同且两两没有公共元素的三个集合,,A B C ,即P A B C =⋃⋃,A B =∅,A C ⋂=∅,BC =∅,其中{}12,,,n A a a a =,{}12,,,n B b b b =,{}12,,,n C c c c =,若集合,,A B C 中的元素满足12n c c c <<<,k k k a b c +=,1,2,,k n =,则称集合P 为“完美集合”例如:“完美集合”{}11,2,3P =,此时{}{}{}1,2,3A B C ===.若集合{}21,,3,4,5,6P x =,为“完美集合”,则x 的所有可能取值之和为( ) A .9B .16C .18D .276.非空集合G 关于运算⊕满足:①对任意a 、b G ∈,都有a b G ⊕∈;②存在e G ∈使对一切a G ∈都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 是关于运算⊕的融洽集,现有下列集合及运算中正确的说法有( )个(1)G 是非负整数集,⊕:实数的加法; (2)G 是偶数集,⊕:实数的乘法;(3)G 是所有二次三项式组成的集合,⊕多项式的乘法; (4){}|2G x x a b a b Q ==+∈,,,⊕:实数的乘法. A .1 B .2 C .3 D .47.若集合{}2|560A x x x =-->,{}|21xB x =>,则()R C A B =( )A .{}|10x x -≤<B .{}|06x x <≤C .{}|20x x -≤<D .{}|03x x <≤8.若x A ∈,则1A x ∈,就称A 是和美集合,集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的所有非空子集中是和美集合的个数为( ) A .4B .5C .6D .79.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x m x m =-≤≤+.若R A C B A =,则实数m 的取值范围为( ) A .5m >B .3m <-C .5m >或3m <-D .35m -<<10.已知全集U =R ,集合(){}{}20,1A x x x B x x =+<=≤,则图中阴影部分表示的集合是( )A .()2,1-B .[][)1,01,2-C .()[]2,10,1--D .0,111.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉x M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是( )A .11B .12C .15D .1612.已知R 为实数集,集合{|lg(3)}A x y x ==+,{|2}B x x =≥,则()R C A B ⋃=( )A .{|3}x x >-B .{3}x x |<-C .{|3}x x ≤-D .{|23}x x ≤<二、填空题13.已知集合{}1,2,5,7,13,15,16,19A =,设,i j x x A ∈,若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解,则实数k 的所有可能取值是________14.已知{|}A x x =>,{|(3)(3)0}B x x x x =-+>,则A B =________15.对于任意集合X 与Y ,定义:①{}|X Y x x X x Y -=∈∉且,②()()X Y X Y Y X =--△∪,(X Y △称为X 与Y 的对称差).已知{}{}2|2|33A y y x x x R B y y ==-∈=-,,≤≤,则A B =△______.16.已知集合{|68}A x x =-≤≤,{|}B x x m =≤,若A B B ≠且A B ⋂≠∅,则m的取值范围是________17.设集合{}24,,3A m m m =+中实数m 的取值集合为M ,则R C M =_____.18.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合⎪⎪⎩⎭是“复活集”; ②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号) 19.设集合22{2,3,1},{,2,1}M a N a a a =+=++-且{}2M N =,则a 值是_________.20.已知集合{|||1,}A x x a x R =-<∈,2{|1,}1x aB x x R x -=<∈+,且A B =∅,则实数a 的取值范围是________.三、解答题21.已知集合2212x A x x ⎧+⎫=<⎨⎬-⎩⎭,{}254B x x x =>-,{}1,C x x m m =-<∈R ,(1)求AB ;(2)若()A B C ⋂⊆,求m 的取值范围.22.已知集合{|14}A x x =<<,集合{|21}B x m x m =<<- (1)当1m =-时,求A B ,()R A B ⋂;(2)若AB =∅,求实数m 的取值范围.23.已知集合2A {x |x x 20}=--≥,集合()22{|1210,}B x m x mx m R =-+-<∈()1当m 2=时,求集合RA 和集合B ;()2若集合B Z ⋂为单元素集,求实数m 的取值集合;()3若集合()A B Z ⋂⋂的元素个数为()*n n N ∈个,求实数m 的取值集合24.已知集合{|02}A x x =≤≤,{|32}B x a x a =≤≤-. (1)若()UA B R ⋃=,求a 的取值范围;(2)若AB B ≠,求a 的取值范围.25.已知函数2()lg(231)f x x x =-+的定义域为集合A ,函数()2(],,2x g x x =∈-∞的值域为集合B ,集合22{|430}(0)C x x mx m m =-+≤>. (1)求A ∪B ; (2)若()C AB ⊆,求实数m 的取值范围.26.已知集合{1,2,3}A =,2{|(1)0,}B x x a x a x R =-++=∈,若A B A ⋃=,求实数a ;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】确定函数是奇函数,图象关于原点对称,x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,即可得出结论. 【详解】由题意,f (﹣x )=﹣f (x ),所以函数是奇函数,图象关于原点对称,排除B 、D ; x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,排除A . 故选C . 【点睛】本题考查函数的图象,考查函数的奇偶性、单调性,正确分析函数的性质是关键.2.B解析:B 【解析】由题意可得{}|2A x x =<,结合交集的定义可得实数a 的取值范围是[)2,+∞ 本题选择B 选项.3.C解析:C 【分析】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集. 【详解】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集,所以图中阴影部分,可以用()UA B 表示. 【点睛】本题考查了用韦恩图表示集合间的关系,考查了学生概念理解,数形结合的能力,属于基础题.4.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集.对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选B. 【点睛】本小题主要考查子集的判断,考查恒成立问题和存在性问题的求解策略,属于基础题.5.D解析:D 【分析】讨论集合A 与集合B ,根据完美集合的概念知集合C ,根据k k k a b c +=建立等式求x 的值. 【详解】首先当2x =时,{}21,2,3,4,5,6P =不可能是完美集合, 证明:假设{}21,2,3,4,5,6P =是完美集合, 若C 中元素最小为3,则11123a b +=+=,222456a b c +=+==不可能成立; 若C 中元素最小为4,则11134a b +=+=,222256a b c +=+==不可能成立; 若C 中元素最小为5,则11145a b +=+=,222236a b c +=+==不可能成立;故假设{}21,2,3,4,5,6P =是完美集合不成立,则{}21,2,3,4,5,6P =不可能是完美集合. 所以2x ≠;若集合{1,5},{3,6}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}4,,5611C x x =∴=+=;若集合{1,3},{4,6}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}5,,369C x x =∴=+=; 若集合{1,4},{3,5}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}6,,347C x x =∴=+=; 则x 的所有可能取值之和为791127++=, 故选:D . 【点睛】本题是新概念题,考查学生分析问题,理解问题的能力,是中档题.6.B解析:B 【分析】根据新定义运算⊕判断. 【详解】(1)任意两个非负整数的和仍然是非负整数,对任意a G ∈,0G ∈,00a a a +=+=,(1)正确;(2)任意两个偶数的积仍然是偶数,但不存在e G ∈,对任意a G ∈,使ae ea a ==,(2)错误;(3)21x x -+和21x x +-是两个二次三项式,它们的积2242(1)(1)21x x x x x x x -++-=-+-不是二次三项式,(3)错误;(4)设x a y c =+=+,,,a b c d Q ∈,则2(xy ac bd ad bc G =+++,而且1G ∈,11x x x ⋅=⋅=,(4)正确.∴正确的有2个. 故选:B. 【点睛】本题考查新定义,解题关键是对新定义的理解与应用.7.B解析:B 【解析】 【分析】求得集合{|1A x x =<-或6}x >,{}|0B x x =>,根据集合运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}2|560{|1A x x x x x =-->=<-或6}x >,{}{}|21|0x B x x x =>=>,则{}|16R C A x x =-≤≤,所以(){}|06R C A B x x =<≤.故选B . 【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.D解析:D 【分析】写出集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的非空子集,根据和美集合的定义验证即可. 【详解】先考虑含一个元素的子集,并且其倒数是其本身,有{}{}1,1,- 再考虑 含有两个元素的和美集合,有{}11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭, 含有三个元素的子集且为和美集合的是111,,3,1,,3,33⎧⎫⎧⎫-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭ 含有四个元素的子集且为和美集合的是11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查了集合的子集,考查了创设新情景下解决问题的能力,属于中档题.9.C解析:C 【分析】首先根据题意,求得{|2R C B x x m =>+或}2x m <-,由R A C B A =可以得到R A C B ⊆,根据子集的定义求得参数所满足的条件,得到结果.【详解】{}{}2230=|13A x x x x x =--≤-≤≤,∵{}22B x m x m =-≤≤+. ∴{2R C B x x m =>+或2}x m <-,∵R A C B A =即R A C B ⊆,∴23m ->或21m +<-. 即5m >或3m <-,即实数m 的取值范围是5m >或3m <-. 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的补集,根据子集求参数的取值范围,属于简单题目.10.C解析:C 【分析】由集合描述求集合,A B ,结合韦恩图知阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,分别求出()U C A B 、()A B ⋃,然后求交集即可.【详解】(){}20{|20}A x x x x x =+<=-<<,{}1{|11}B x x x x =≤=-≤≤,由图知:阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,而{|10}A B x x ⋂=-≤<,{|21}A B x x ⋃=-<≤,∴(){|1U C A B x x ⋂=<-或0}x ≥,即()(){|21U C A B A B x x ⋂⋂⋃=-<<-或01}x ≤≤,故选:C 【点睛】本题考查了集合的基本运算,结合韦恩图得到阴影部分的表达式,应用集合的交并补混合运算求集合.11.A解析:A 【分析】可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 【详解】由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个, 且2,4不能同时出现,同时出现共有4个, 所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A. 【点睛】本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.12.C解析:C 【分析】化简集合,根据集合的并集补集运算即可. 【详解】因为{|lg(3)}{|3}A x y x x x ==+=>-, 所以AB {|3}x x =>-,()R C A B ⋃={|3}x x ≤-,故选C.【点睛】本题主要考查了集合的并集、补集运算,属于中档题.二、填空题13.【分析】先将的可能结果列出然后根据相同结果出现的次数确定出的取值集合【详解】将表示为可得如下结果:其中为都出现了次所以若方程至少有三组不同的解则的取值集合为故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关 解析:{}3,6,14【分析】先将i j x x -的可能结果列出,然后根据i j x x -相同结果出现的次数确定出k 的取值集合. 【详解】将i j x x k -=表示为(),,i j x x k ,可得如下结果:()()()()()()()19,1,18,16,1,15,15,1,14,13,1,12,7,1,6,5,1,4,2,1,1, ()()()()()()19,2,17,16,2,14,15,2,13,13,2,11,7,2,5,5,2,3, ()()()()()()19,5,14,16,5,11,15,5,10,13,5,8,7,5,2,19,7,12, ()()()()()()16,7,9,15,7,8,13,7,6,19,13,6,16,13,3,15,13,2, ()()()19,15,4,16,15,1,19,16,3,其中k 为3,6,14都出现了3次,所以若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解, 则k 的取值集合为{}3,6,14, 故答案为:{}3,6,14 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是理解方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解的含义,即i j x x -的差值出现的次数不小于三次,由此可进行问题的求解.14.【分析】先分别求解集合中元素的所满足的不等式再由交集的定义求解即可【详解】由题因为解得则因为解得或则或所以故答案为:【点睛】本题考查集合的交集运算考查含根式的不等式的运算考查解高次不等式 解析:{|30}-<<x x【分析】先分别求解集合中元素的所满足的不等式,再由交集的定义求解即可 【详解】由题,因为20xx >-≥⎪⎩,解得1x <,则{}|1A x x =<,因为()()330x x x -+>,解得30x -<<或3x >,则{|30B x x =-<<或}3x >, 所以{}|30A B x x ⋂=-<<, 故答案为:{|30}-<<x x 【点睛】本题考查集合的交集运算,考查含根式的不等式的运算,考查解高次不等式15.【分析】先求出和再计算【详解】由已知则∴故答案为:【点睛】本题考查集合的新定义解题关键是理解新定义运算把新运算转化为集合的运算 解析:[3,1)(3,)--+∞【分析】先求出A B -和B A -,再计算A B ∆ 【详解】由已知{|1}A y y =≥-,则{|3}(3,)A B y y -=>=+∞,{|31}[3,1)B A y y -=-≤<-=--,∴()()[3,1)(3,)A B A B B A ∆=--=--+∞, 故答案为:[3,1)(3,)--+∞【点睛】本题考查集合的新定义,解题关键是理解新定义运算,把新运算转化为集合的运算.16.【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于的不等式组解出即可【详解】解:若且则解得即故答案为:【点睛】本题考查了集合的交集并集的定义属于基础题 解析:[6,8)-【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】解:{|68}A x x =-,{|}B x x m =, 若AB B ≠且A B ⋂≠∅,则68m m -⎧⎨<⎩,解得68m -≤<,即[)6,8m ∈- 故答案为:[)6,8-. 【点睛】本题考查了集合的交集、并集的定义,属于基础题.17.【分析】根据集合中的元素的互异性列出不等式组求解【详解】由题:集合则化简得:解得:即所以故答案为:【点睛】此题考查根据集合中元素的互异性求参数的取值范围需要注意不重不漏 解析:{}4,2,0,1,4--【分析】根据集合中的元素的互异性,列出不等式组求解. 【详解】由题:集合{}24,,3A m m m =+,则224343m m m m m m ≠⎧⎪+≠⎨⎪+≠⎩,化简得:()()()441020m m m m m ⎧≠⎪+-≠⎨⎪+≠⎩,解得:()()()()()(),44,22,00,11,44,m ∈-∞----+∞,即()()()()()(),44,22,00,11,44,M =-∞----+∞,所以{}4,2,0,1,4R C M =--.故答案为:{}4,2,0,1,4--【点睛】此题考查根据集合中元素的互异性求参数的取值范围,需要注意不重不漏.18.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案.【详解】对于①,111112222-----=+=-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根,由>0∆,可得0t <或4t >,故②错;对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<, 由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<, 当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确; 对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3,当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾, ∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.19.-2或0【分析】由可得即可得到或分别求解可求出答案【详解】由题意①若解得或当时集合中不符合集合的互异性舍去;当时符合题意②若解得符合题意综上的值是-2或0故答案为:-2或0【点睛】本题考查了交集的性解析:-2或0【分析】由{}2M N =,可得{}2N ⊆,即可得到22a a +=或22a +=,分别求解可求出答案.【详解】由题意,{}2N ⊆,①若22a a +=,解得1a =或2a =-,当1a =时,集合M 中,212a +=,不符合集合的互异性,舍去;当2a =-时,{2,3,5},{2,0,1}M N ==-,符合题意.②若22a +=,解得0a =,{2,3,1},{0,2,1}M N ==-,符合题意.综上,a 的值是-2或0.故答案为:-2或0.【点睛】本题考查了交集的性质,考查了集合概念的理解,属于基础题.20.【分析】解绝对值不等式得集合对分三种情况:;;讨论解分式不等式可得集合然后根据列式可得【详解】因为所以所以因为所以即所以所以当即时得此时满足;当即时满足;当即时时不符合题意综上所述:实数的取值范围是解析:2a ≤-【分析】解绝对值不等式得集合A ,对a 分三种情况: 11a +<-;11a +=-;11a +>-讨论,解分式不等式可得集合B ,然后根据AB =∅列式可得. 【详解】因为||1x a -<,所以11a x a -<<+,所以{|11}A x a x a =-<<+, 因为211x a x -<+,所以2101x a x x ---<+ ,即101x a x --<+,所以(1)(1)0x a x --+<, 所以当11a +<-,即2a <-时,得11a x +<<-,此时{|11}B x a x =+<<-,满足A B φ⋂=;当11a +=-,即2a =-时,B φ=,满足A B φ⋂=;当11a +>-,即2a >-时,{|11}B x x a =-<<+时,A B φ⋂≠,不符合题意.综上所述: 实数a 的取值范围是:2a ≤-.故答案为: 2a ≤-.【点睛】本题考查了分类讨论思想,集合的交集运算,分式不等式的解法,绝对值不等式的解法,属于中档题.三、解答题21.(1){}12x x <<;(2)12m ≤≤【分析】(1)解不等式,可求出集合,A B ,进而求出二者的交集即可;(2)结合(1),由()A B C ⋂⊆,可得{}12x x <<⊆{}11x m x m -<<+,进而可列出不等关系,求解即可.【详解】(1)由2212x x +<-,得402x x +<-,等价于()()420x x +-<,解得42x -<<, 所以集合{}42A x x =-<<,由254x x >-,解得1x >或5x <-,所以{1B x x =>或}5x <-, 所以A B ={}42x x -<<{1x x >或}5x <-{}12x x =<<.(2)因为()A B C ⋂⊆,所以{}12x x <<⊆{}1,x x m m -<∈R , 即{}12x x <<⊆{}11x m x m -<<+, 所以1112m m -≤⎧⎨+≥⎩,解得12m ≤≤. 综上所述,实数m 的取值范围是12m ≤≤.【点睛】本题考查分式不等式、一元二次不等式的解法,考查集合的交集,考查根据集合的包含关系求参数,考查学生的推理能力与计算求解能力,属于中档题.22.(1){|24}A B x x ⋃=-<<,()=R A B {|21}x x -<≤;(2)0m ≥. 【分析】(1)当1m =-时,求集合B ,再求集合的交并补集;(2)讨论B =∅ 和B ≠∅两种情况讨论当AB =∅时,求参数的取值范围. 【详解】(1)1m =-时,{|22}Bx x ,{|24}A B x x ⋃=-<<, {1R A x x =≤或4}x ≥,{|21}R A B x x ⋂=-<≤()(2)由A B =∅,当B =∅时,21m m ,解得:13m ≥ 当B ≠∅时,2111m m m <-⎧⎨-≤⎩,解得:103m ≤< 或2124m m m <-⎧⎨≥⎩,无解 综上可得:0m ≥【点睛】易错点睛:根据集合的运算结果求参数或是根据集合的包含关系求参数时,容易忽略空集的情况,这一点需注意.23.(1)R A {x |1x 2}=-<<,1{|3B x x =<或1}x >;(2){}0;(3)211 1.32m m -<<-<<或 【分析】(1)m =2时,化简集合A ,B ,即可得集合∁R A 和集合B ;(2)集合B ∩Z 为单元素集,所以集合B 中有且只有一个整数,而0∈B ,所以抛物线y =(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1的开口向上,且与x 轴的两个交点都在[﹣1,1]内,据此列式可得m =0;(3)因为A =(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞),(A ∩B )∩Z 中由n 个元素,所以1﹣m 2>0,即﹣1<m <1;A ∩B 中至少有3或﹣2中的一个,由此列式可得.【详解】集合A ={x |x 2﹣x ﹣2≥0}={x |x ≥2或x ≤﹣1},集合{x |(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1<0,m ∈R}={x |[(1+m )x ﹣1][(1﹣m )x +1]<0}(1)当m =2时,集合∁R A ={x |﹣1<x <2};集合1{|3B x x =<或1}x > ; (2)因为集合B ∩Z 为单元素集,且0∈B ,所以,解得m =0,当m =0时,经验证,满足题意.故实数m 的取值集合为{0}(3)集合(A ∩B )∩Z 的元素个数为n (n ∈N *)个,A ∩B 中至少有3或﹣2中的一个, 所以令f (x )=(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1,依题意有或, 解得﹣1<m <﹣或<m <1∴【点睛】本题考查了交、并、补集的混合运算.属难题.24.(1)1 , 2⎛⎤-∞⎥⎝⎦;(2)1,2a⎡⎫+∞⎢⎣∈⎪⎭.【分析】(1)先计算UA,再利用数轴即可列出不等式组,解不等式组即可.(2)先求出A B B=时a的取值范围,再求其补集即可.【详解】(1)∵{}|02A x x=≤≤,∴{|0UA x x=<或}2x>,若()UA B R⋃=,则32322a aaa-≥⎧⎪⎨⎪-≥⎩,即12a≤∴实数a的取值范围是1,2⎛⎤-∞⎥⎝⎦.(2)若A B B=,则B A⊆.当B =∅时,则32-<a a得1,a>当B≠∅时,若B A⊆则322aa≥⎧⎨-≤⎩,得1,12a⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,综上故a的取值范围为1,2a⎡⎫+∞⎢⎣∈⎪⎭,故A B B≠时的范围为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭的补集,即1,.2⎛⎫-∞⎪⎝⎭【点睛】本题主要考查了集合的交并补运算,属于中档题.25.(1)R(2)16m<≤或413m≤≤【分析】(1)求出集合A,B,根据集合的并集运算即可;(2){|3},C x m x m=<<1{|02A B x x⋂=<<或14}x<≤,利用()C A B⊆,列出不等式组,求出实数m的取值范围.【详解】由2()lg(231)f x x x=-+可得:22310x x-+>,所以1{|2A x x =<或1}x >, 因为()2(],,2x g x x =∈-∞,所以{|04}B x x =<,所以A B R =.(2){|3}C x m x m =<<,1{|02A B x x ⋂=<<或14}x <≤, 因为()C A B ⊆, 所以0132m m <⎧⎪⎨≤⎪⎩或134m m ≤⎧⎨≤⎩, 解得106m <≤或413m ≤≤, 故实数m 的取值范围106m <≤或413m ≤≤. 【点睛】 本题考查并集、交集、子集定义等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题. 26.1a =或2或3【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,分别讨论B =∅与B ≠∅的情况,进而求解即可【详解】由A B A ⋃=可得B A ⊆,若B =∅,则()2140a a ∆=+-<,解得a ∈∅;若B ≠∅,则()()10x a x --=,解得1x a =,21x =,①当1a =,则{}1B =,符合题意;②当2a =,则{}1,2B =,符合题意;③当3a =,则{}1,3B =,符合题意;综上,1a =或2或3【点睛】本题考查已知集合的包含关系求参数,考查分类讨论思想。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1.设集合{}20,201x M x N x x x x ⎧⎫=≤=-<⎨⎬-⎩⎭,则M N ⋂为( )A .{}01x x ≤<B .{}01x x <<C .{}02x x ≤<D .{}02x x <<2.设集合2{|}A x x x =<,2}6{|0B x x x =+-<,则A B =( )A .(0,1)B .()()3,01,2-⋃C .(-3,1)D .()()2,01,3-⋃3.设有限集合A =123{,,,}n a a a a ,则称123A n S a a a a =++++为集合A 的和.若集合M ={x ︳2,N ,6x t t t *=∈<},集合M 的所有非空子集分别记为123,,,k P P P P ,则123k P P P P S S S S ++++=( )A .540B .480C .320D .280 4.已知集合{,}P a b =,{|}Q M M P =⊆,则P 与Q 的关系为( )A .P Q ⊆B .Q P ⊆C .P Q ∈D .P Q ∉5.已知}{|21M x x =-<<,3|0x N x x ⎧-⎫=≤⎨⎬⎭⎩,则M N ⋂=( ) A .()0,1 B .[)0,1C .(]1,3D .[]0,36.已知{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈.定义集合{}12121122(,)(,),(,),A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕的元素个数n 满足( ) A .77n =B .49n ≤C .64n =D .81n ≥7.定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做A 的幂集,记为()P a ,用()n A 表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:(1)对于任意集合A ,都有()A P A ∈;(2)存在集合A ,使得()3nP A =;(3)若AB =Φ,则()()P A P B ⋂=Φ;(4)若A B ⊆,则()()P A P B ⊆;(5)若()()1n A n B -=,则[][]()2()n P A n P B =.其中正确命题的序号为( )A .(1)(2)(5)B .(1)(3)(5)C .(1)(4)(5)D .(2)(3)(4)8.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =9.已知集合A ,B 是实数集R 的子集,定义{},A B x x A x B -=∈∉,若集合1113A y y x x ⎧⎫==≤≤⎨⎬⎩⎭,,{}21,12B y y x x ==--≤≤,则B A -=( )A .[]1,1-B .[)1,1-C .[]0,1D .[)0,110.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-11.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤12.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞二、填空题13.已知集合{2,1}A =-,{|2,B x ax ==其中,}x a ∈R ,若A B B =,则a 的取值集合为___________.14.已知集合:A ={x |x 2=1},B ={x |ax =1},且A ∩B =B ,则实数a 的取值集合为______. 15.设全集{}22,3,3U a a =+-,集合{},3A a =,{}2U C A =,则a =___________.16.已知集合()(){}250M x x x =+->,集合()(){}10N x x a x a =---<,若M N N =,则实数a 的取值范围是_____________17.若集合{}2|20N x x x a =-+=,{}1M =,且N M ⊆,则实数a 的取值范围是_________18.设,,x y z 都是非零实数,则可用列举法将x y z xy xyzx y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为________.19.设集合{}[1,2),0M N x x k =-=-≤,若M N ⋂=∅,则实数k 的取值范围为_______.20.设集合{}1,2,3A =,若B ≠∅,且B A ⊆,记G(B)为B 中元素的最大值和最小值之和,则对所有的B ,G(B)的平均值是_______.三、解答题21.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}16B x x x =->. (1)求AB ;(2)若{}11C x m x m =-<<+,()()R C AC B ⊆,求实数m 的取值范围.22.已知集合{}2210A x mx x =∈-+=R ,在下列条件下分别求实数m 的取值范围. (1)A =∅; (2)A 恰有两个子集; (3)1A ,22⎛⎫⋂≠∅⎪⎝⎭. 23.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}|16B x x x =->.(1)求AB ;(2)若{}|11C x m x m =-<<+,()()RC AB ⊆,求实数m 的取值范围.24.已知集合{|123}A x a x a =+≤≤+,{}2|7100B x x x =-+-≥. (1)已知3a =,求集合()R A B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的范围.25.已知集合{1,2,3}A =,2{|(1)0,}B x x a x a x R =-++=∈,若A B A ⋃=,求实数a ;26.已知集合{}25A x x =-≤≤,集合{}121B x p x p =+≤≤-,若A B B =,求实数p 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据分式不等式和一元二次不等式的解法,求得集合{01},{|02}M x x N x x =≤<=<<,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】由题意,集合{}20{01},20{|02}1x M xx x N x x x x x x ⎧⎫=≤=≤<=-<=<<⎨⎬-⎩⎭,所以{}01M N x x ⋂=<<. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了集合的交集的概念及运算,其中解答中结合分式不等式和一元二次不等式的解法,准确求解集合,A B 是解答的关键,着重考查了计算能力.2.B解析:B 【分析】化简集合A ,B ,根据交集运算即可求值. 【详解】因为2{|}A x x x =<(,0)(1,)=-∞⋃+∞,26{|}(32)0,B x x x =+-<=-所以()()3,01,2A B ⋂=-⋃. 故选:B 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,集合的运算,属于中档题.3.B解析:B 【分析】求出{2,4.6.8.10}M =后,分别求出含有2,4,6,8,10的子集个数,然后可求得结果. 【详解】{2,4.6.8.10}M =,其中含有元素2的子集共有4216=个,含有元素4的子集共有4216=个,含有元素6的子集共有4216=个,含有元素8的子集共有4216=个,含有元素10的子集共有4216=个, 所以123k P P P P S S S S ++++(246810)16480=++++⨯=.故选:B 【点睛】本题考查了对新定义的理解能力,考查了集合的子集个数的计算公式,属于基础题.4.C解析:C 【分析】用列举法表示集合Q ,这样就可以选出正确答案. 【详解】{}M P M a ⊆⇒=或{}b 或{},a b 或∅.因此{}{}{}{}{|},,,,Q M M P a b a b =⊆=∅,所以P Q ∈.故选:C 【点睛】本题考查了集合与集合之间的关系,理解本题中集合Q 元素的属性特征是解题的关键.5.A【分析】根据分式不等式的解法,求得{}03N x x =<≤,再结合集合的交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}3|003x N x x x x ⎧-⎫=≤=<≤⎨⎬⎭⎩, 又由}{|21M x x =-<<,所以{}()010,1M N x x ⋂=<<=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了集合交集的概念及运算,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解集合N 是解答的关键,着重考查运算与求解能力.6.A解析:A 【分析】先理解题意,然后分①当11x =±,10y =时,②当10x =,11y =±时, ③当10x =,10y =时,三种情况讨论即可. 【详解】解:由{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈, ①当11x =±,10y =时, 124,3,2,1,0,1,2,3,4x x +=----,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,此时A B ⊕的元素个数为9763⨯=个,②当10x =,11y =±时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,124,3,2,1,0,1,2,3,4y y +=----,这种情况和第①种情况除124,4y y +=-外均相同,故新增7214⨯=个, ③当10x =,10y =时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,这种情况与前面重复,新增0个,综合①②③可得:A B ⊕的元素个数为6314077++=个,故选:A. 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断,重点考查了计数原理的应用,属中档题.7.C解析:C 【分析】直接利用新定义判断五个命题的真假即可.由P (A )的定义可知①正确,④正确, 设n (A )=n ,则n (P (A ))=2n ,∴②错误, 若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确; n (A )﹣n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个, 则n [P (A )]=2×n [P (B )].⑤正确, 故选:C . 【点睛】本题考查集合的子集关系,集合的基本运算,新定义的理解与应用.8.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 9.B解析:B 【分析】先根据题意得{}13A y y =≤≤,{}13B y y =-≤≤,再根据集合运算即可得答案. 【详解】解:根据题意得{}111133A y y x y y x ⎧⎫==≤≤=≤≤⎨⎬⎩⎭,, {}{}21,1213B y y x x y y ==--≤≤=-≤≤,再根据集合的运算得}{11B A y y -=-≤<. 故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算,函数值域的求解,考查运算能力,是中档题.10.D解析:D 【分析】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解,分0a =和00a ≠⎧⎨∆=⎩两种情况讨论,可得出实数a 的值. 【详解】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解.当0a =,{}12102A x x ⎧⎫=--==-⎨⎬⎩⎭,合乎题意; 当0a ≠时,则440a ∆=+=,解得1a =-. 综上所述:0a =或1-,故选D. 【点睛】本题考查集合的元素个数,本质上考查变系数的二次方程的根的个数,解题要注意对首项系数为零和非零两种情况讨论,考查分类讨论思想,属于中等题.11.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.12.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.二、填空题13.【分析】根据得到之间的关系由此确定出可取的的值【详解】因为所以当时;当时若则所以;若则综上可知:的取值集合为故答案为:【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数难度一般分析集合间的子集关系时注意分解析:{}1,0,2-【分析】 根据A B B =得到,A B 之间的关系,由此确定出可取的a 的值. 【详解】因为AB B =,所以B A ⊆,当B =∅时,0a =;当B ≠∅时,若{}2B =-,则22a -=,所以1a =-;若{}1B =,则2a =. 综上可知:a 的取值集合为{}1,0,2-, 故答案为:{}1,0,2-. 【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数,难度一般.分析集合间的子集关系时,注意分析空集的存在.14.{-101}【分析】由已知得B ⊆A 从而B=∅或B={-1}或B={1}进而或=-1或由此能求出实数a 的取值集合【详解】∵A={x|x2=1}={-11}A∩B=B ∴B ⊆A ∴B=∅或B={-1}或B=解析:{-1,0,1} 【分析】由已知得B ⊆A ,从而B=∅或B={-1},或B={1},进而0a =,或1a =-1或11a=,由此能求出实数a 的取值集合. 【详解】∵A={x|x 2=1}={-1,1}, A∩B=B ,∴B ⊆A , ∴B=∅或B={-1},或B={1}, ∴0a =,或1a =-1或11a=, 解得a=0或a=-1或a=1. ∴实数a 的取值集合为{-1,0,1}. 故答案为:{-1,0,1}. 【点睛】本题考查集合的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集的性质的合理运用.15.【分析】根据与可知再根据集合相等求解即可【详解】由可知即故当时当时即故不满足故故答案为:【点睛】本题主要考查了根据集合的基本关系求解参数的问题需要根据题意分情况讨论同时注意集合的互异性属于中档题【分析】根据{}2U C A =与{}22,3,3U a a =+-可知{}23,3A a a =+-,再根据集合相等求解即可.【详解】由{}2U C A =,{}22,3,3U a a =+-可知{}23,3A a a =+-,即{}{}23,3,3a a a +-=.故232,3a a aa ⎧+-=⎪⎨≠⎪⎩ .当0a ≥时,23a a a a +-=⇒=当0a <时,23a a a +-=-即 ()()2230130a a a a +-=⇒-+=,故3a =-.不满足2,3a ≠.故a =【点睛】本题主要考查了根据集合的基本关系求解参数的问题,需要根据题意分情况讨论,同时注意集合的互异性,属于中档题.16.【分析】解一元二次不等式求得集合根据列不等式组解不等式求得的取值范围【详解】由解得或由解得由于所以或即或故答案为:【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法考查根据集合交集的结果求参数的取值范围属于解析:(][)35-∞-⋃+∞,, 【分析】解一元二次不等式求得集合,M N ,根据M N N =列不等式组,解不等式求得a 的取值范围. 【详解】由()()250x x +->解得2x <-或5x >.由()()10x a x a ---<解得1a x a <<+.由于M N N =,所以12a +≤-或5a ≥,即3a ≤-或5a ≥.故答案为:(][)35-∞-⋃+∞,, 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查根据集合交集的结果求参数的取值范围,属于基础题.17.【分析】根据条件得到或分别计算得到答案【详解】则或当时解得;当时满足综上所述:故答案为:【点睛】本题考查了根据集合的包含关系求参数忽略掉空集的情况是容易发生的错误 解析:[1,)+∝【分析】根据条件得到{}1N =或N =∅,分别计算得到答案. 【详解】N M ⊆,则{}1N =或N =∅当{}1N =时,{}{}2|201N x x x a =-+==,解得1a =;当N =∅时,{}2|20N x xx a =-+=,满足4401a a ∆=-<∴>.综上所述:1a ≥故答案为:[1,)+∝ 【点睛】本题考查了根据集合的包含关系求参数,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.18.【分析】由题意分类讨论实数xyz 的符号列表求解所给式子的值然后确定其值组成的集合即可【详解】分类讨论xyz 的符号列表求值如下:x y z 计算结果 大于零 大于零 大于零 1 1 1 1 解析:{}5,1,1,3--【分析】由题意分类讨论实数x ,y ,z 的符号列表求解所给式子的值,然后确定其值组成的集合即可. 【详解】分类讨论x ,y ,z 的符号列表求值如下:据此可得:x y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为{}5,1,1,3--. 故答案为:{}5,1,1,3--. 【点睛】本题主要考查分类讨论的数学思想,集合中元素的互异性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.【分析】首先求得集合N 然后确定实数k 的取值范围即可【详解】由题意可得:结合可知实数k 的取值范围是:故答案为:【点睛】本题主要考查交集的运算由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识意在考查学生的转化 解析:{}|1k k <-【分析】首先求得集合N ,然后确定实数k 的取值范围即可.由题意可得:{}|N x x k =≤,结合M N ⋂=∅可知实数k 的取值范围是:1k <-.故答案为:{}|1k k <-.【点睛】本题主要考查交集的运算,由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.4【分析】根据题意列出所有可能的集合B 求出相应的求出平均数即可【详解】因为集合若且所以集合B 为:当时当时当时当时当时当时当时则G(B)的平均值是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合间的包含关系考查学 解析:4【分析】根据题意列出所有可能的集合B ,求出相应的()G B ,求出平均数即可.【详解】因为集合{}1,2,3A =,若B ≠∅,且B A ⊆所以集合B 为:{}{}{}{}{}{}{}1231,21,32,31,2,3,,,,,,当{}1B =时,()112G B =+=当{}2B =时,()224G B =+=当{}3B =时,()336G B =+=当{}1,2B =时,()123G B =+=当{}1,3B =时,()134G B =+=当{}2,3B =时,()235G B =+=当{}1,2,3B =时,()134G B =+=则G(B)的平均值是246345447++++++= 故答案为:4【点睛】本题主要考查了集合间的包含关系,考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题. 三、解答题21.(1){|1x x <或3}x >;(2)[]1,0-.【分析】(1)化简集合A ,B ,根据并集运算即可.(2)计算()R A C B ,根据()()R C A C B ⊆,建立不等式求解即可.(1)由10x ->得,函数()()lg 1f x x =-的定义域{}1A x x =< 260x x -->,即()()320x x -+>, 解得{}32B x x x =><-或 A B ∴={|1x x <或3}x >,(2){}23R C B x x =-≤≤, (){}21R A C B x x ∴⋂=-≤<{}21C x x ⊆-≤<,则121011m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩, 故实数m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,补集、交集的运算,子集的概念,属于中档题. 22.(1)1m ;(2){}0,1;(3)](0,1m ∈.【分析】(1)若A =∅,则关于x 的方程2210mx x -+=没有实数解,即∆<0;(2)若A 恰有两个子集,则A 为单元素集,对0m =和0m ≠,0∆=两种情况分类讨论即可;(3)若1,22A ⎛⎫⋂≠∅ ⎪⎝⎭,则关于x 的方程221mx x =-在区间1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭内有解,即2211,,22m x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,函数值域即为所求. 【详解】(1)若A =∅,则关于x 的方程2210mx x -+=没有实数解,所以0m ≠,且440m ∆=-<,所以1m .(2)若A 恰有两个子集,则A 为单元素集,所以关于x 的方程2210mx x -+=恰有一个实数解,讨论:①当0m =时,12x =,满足题意; ②当0m ≠时,Δ440m =-=,所以1m =.综上所述,m 的集合为{}0,1.(3)若1,22A ⎛⎫⋂≠∅ ⎪⎝⎭, 则关于x 的方程221mx x =-在区间1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭内有解, 等价于当1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求2221111m x x x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭的值域, 所以](0,1m ∈.【点睛】本题主要考查集合与二次型方程的应用,根据题目要求确定集合中方程根的情况是解答本题的关键.23.(1){}|13AB x x x =<>或(2)[]1,0- 【分析】(1)解不等式得到集合A ,B ,利用并集定义求解A B ; (2)先求解,R B 再求解()R A B ,利用()()R C A B ⊆,列出不等关系,求解即可. 【详解】(1)由10x ->得,函数()()lg 1f x x =-的定义域{}|1A x x =<, 260x x -->,()()320x x -+>,得{}|32B x x x =><-或,∴{}|13AB x x x =<>或. (2){}|23R B x x =-≤≤,∴(){}|21R A B x x =-≤<,{}|21C x x ⊆-≤<,则121011m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩, 故实数m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题考查了集合运算综合,考查了学生综合分析,数学运算能力,属于中档题. 24.(1)(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)1a =【分析】化简集合B ,(1)计算3a =时集合A ,根据补集与交集的定义;(2)由题意得出A ≠∅,根据包含关系,列出关于a 的不等式,求出实数a 的取值范围.【详解】集合{|123}A x a x a =+≤≤+ {}{}22|7100|7100{|25}B x x x x x x x x =-+-≥=-+≤=≤≤;(1)当3a =时,{|49}A x x =≤≤{| 4 R A x x ∴=<或9}x >则(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)因为B A ⊆,{|25}B x x =≤≤,所以A ≠∅,则1232a a a +≤+⇒≥-并且由B A ⊆,得12235a a +≤⎧⎨+≥⎩,解得1a = 综上,实数a 的取值范围是1a =.【点睛】本题主要考查了交集,并集的运算以及根据包含关系求参数范围,属于中档题. 25.1a =或2或3【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,分别讨论B =∅与B ≠∅的情况,进而求解即可【详解】由A B A ⋃=可得B A ⊆,若B =∅,则()2140a a ∆=+-<,解得a ∈∅;若B ≠∅,则()()10x a x --=,解得1x a =,21x =,①当1a =,则{}1B =,符合题意;②当2a =,则{}1,2B =,符合题意;③当3a =,则{}1,3B =,符合题意;综上,1a =或2或3【点睛】本题考查已知集合的包含关系求参数,考查分类讨论思想 26.3p ≤【分析】根据题意,由集合的性质,可得若满足A B B =,则B A ⊆,进而分:①121p p +>-,②121p p +=-,③121p p +<-,三种情况讨论,讨论时,先求出p 的取值范围,进而可得B ,讨论集合B 与A 的关系可得这种情况下p 的取值范围,对三种情况下求得的p 的范围求并集可得答案.【详解】解:根据题意,若AB B =,则B A ⊆; 分情况讨论:①当121p p +>-时,即2p <时,B =∅,此时B A ⊆,则A B B =,则2p <时,符合题意;②当121p p +=-时,即2p =时,{}{}333B x x =≤≤=,此时B A ⊆,则A B B =,则2p =时,符合题意;③当121p p +<-时,即2p >时,{}121B x p x p =+≤≤-,若B A ⊆,则有21512p p -≤⎧⎨+≥-⎩,解可得33p -≤≤, 又由2p >,则当23p <≤时,符合题意;综上所述,满足AB B =成立的p 的取值范围为3p ≤. 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求参数的取值范围,易错点为遗漏B =∅的情况,考查了分类讨论的思想,属于中档题.。
新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,2.设集合2{|}A x x x =<,2}6{|0B x x x =+-<,则A B =( )A .(0,1)B .()()3,01,2-⋃C .(-3,1)D .()()2,01,3-⋃ 3.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( ) A .-3或-1或2 B .-3或-1 C .-3或2D .-1或24.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .05.已知{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈.定义集合{}12121122(,)(,),(,),A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕的元素个数n 满足( ) A .77n = B .49n ≤C .64n =D .81n ≥6.下列各式中,正确的是( )A .{}22x x ⊆≤B .{32x x ∈>且}1x <C .{}{}41,21,x x k k Z x x k k Z =±∈≠=+∈D .{}{}31,32,x x k k Z x x k k Z =+∈==-∈7.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-8.已知集合2{|120}A x x x =--≤, {|211}B x m x m =-<<+.且A B B =,则实数m 的取值范围为 ( ) A .[-1,2)B .[-1,3]C .[-2,+∞)D .[-1,+∞)9.已知全集U =R ,集合91A x x ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭和{}44,B x x x Z =-<<∈关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示集合中的元素共有( )A .3个B .4个C .5个D .无穷多个10.若集合{}2|560A x x x =-->,{}|21xB x =>,则()R C A B =( )A .{}|10x x -≤<B .{}|06x x <≤C .{}|20x x -≤<D .{}|03x x <≤11.设U 为全集,()UB A B =,则A B 为( )A .AB .BC .UB D .∅12.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-; ③函数2245y x x =-+(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个. 其中结论正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题13.设P 为非空实数集满足:对任意给定的x y P ∈、(x y 、可以相同),都有x y P +∈,x y P -∈,xy P ∈,则称P 为幸运集.①集合{2,1,0,1,2}P =--为幸运集;②集合{|2,}P x x n n ==∈Z 为幸运集; ③若集合1P 、2P 为幸运集,则12PP 为幸运集;④若集合P 为幸运集,则一定有0P ∈;其中正确结论的序号是________14.已知常数a 是正整数,集合1{|||,}2A x x a a x Z =-<+∈,{|||2,}B x x a x Z =<∈,则集合A B 中所有元素之和为________15.已知集合(){}22112|2103x P x Q x x x m ⎧-⎫=-=-+-⎨⎬⎩⎭≤,≤,其中m >0,全集U =R .若“Ux P ∈”是“∈Ux Q ”的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为__________.16.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______17.已知集合M ={x ∈N |1≤x ≤15},集合A 1,A 2,A 3满足①每个集合都恰有5个元素; ②A 1∪A 2∪A 3=M .集合A i 中元素的最大值与最小值之和称为集合A i 的特征数,记为X i (i =1,2,3),则X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为_____.18.若集合2{320}A x ax x =++=中至多有一个元素,则a 的取值范围是__________. 19.不等式31x x a-≥+的解集为M ,若2M -∉,则实数a 的取值范围为________. 20.设a 、b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -=__________. 三、解答题21.已知集合4231a A a a ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}12B a a =+≤,{3}C x m x m =-<≤+(1)求AB ;(2)若()C AC ⊆,求m 的取值范围.22.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.23.已知集合2A {x |x x 20}=--≥,集合()22{|1210,}B x mxmx m R =-+-<∈()1当m 2=时,求集合R A 和集合B ;()2若集合B Z ⋂为单元素集,求实数m 的取值集合;()3若集合()A B Z ⋂⋂的元素个数为()*n n N ∈个,求实数m 的取值集合24.设集合1|2432x A x -⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,{}22|3210B x x mx m m =-+--<. (1)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集的个数; (2)若B =∅,求m 的取值范围; (3)若A B ⊇,求m 的取值范围.25.设集合{}{}2|223|650A x a x a x R B x x x =-+∈=-+≤≤,,≤. (1)若A B B =,求实数a 的取值范围;(2)若UAB =∅,求实数a 的取值范围.26.已知全集U =R ,设集合{}213A x x =-≤,集合(){}2440B x x a x a =+-->,若A B A =,求实数a 的取值范围【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =;综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.B解析:B 【分析】化简集合A ,B ,根据交集运算即可求值. 【详解】因为2{|}A x x x =<(,0)(1,)=-∞⋃+∞,26{|}(32)0,B x x x =+-<=-所以()()3,01,2A B ⋂=-⋃. 故选:B 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,集合的运算,属于中档题.3.C解析:C 【解析】若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14}; 若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性: a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4}; a =−1时,1−a =2(舍), 本题选择C 选项.4.A解析:A 【分析】由集合的包含关系得,a b 的方程组,求解即可 【详解】A B ⊆,由集合元素互异性得0,0,a b a b ≠≠≠ 则22a a b b ⎧=⎨=-⎩ 或22b a a b ⎧=⎨=-⎩解得11a b =⎧⎨=-⎩或11b a =⎧⎨=-⎩故选: A 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查元素的互异性,是基础题5.A解析:A 【分析】先理解题意,然后分①当11x =±,10y =时,②当10x =,11y =±时, ③当10x =,10y =时,三种情况讨论即可. 【详解】解:由{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈, ①当11x =±,10y =时, 124,3,2,1,0,1,2,3,4x x +=----,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,此时A B ⊕的元素个数为9763⨯=个,②当10x =,11y =±时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,124,3,2,1,0,1,2,3,4y y +=----,这种情况和第①种情况除124,4y y +=-外均相同,故新增7214⨯=个, ③当10x =,10y =时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,这种情况与前面重复,新增0个,综合①②③可得:A B ⊕的元素个数为6314077++=个, 故选:A. 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断,重点考查了计数原理的应用,属中档题.6.D解析:D 【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系即可求解. 【详解】因为2与集合{}2x x ≤的关系是属于或者不属于,故A 选项错误; 因为{2x x >且}1x <是空集,3不是集合中的元素,故B 选项错误;因为集合{}{}41,,21,x x k k Z x x k k Z =±∈=+∈都表示奇数构成的集合,相等,故C 选项错误;因为集合{}{}31,,32,x x k k Z x x k k Z =+∈=-∈都表示被3整数余1的整数构成的集合,故D 选项正确. 【点睛】本题主要考查了集合的描述法,元素与集合的关系,集合与集合的关系,属于中档题.7.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.8.D解析:D 【分析】先求出集合A ,由A B B =,即B A ⊆,再分B φ=和B φ≠两种情况进行求解.【详解】由2120x x --≤,得34x -≤≤. 即[3,4]A =-. 由AB B =,即B A ⊆.当B φ=时,满足条件,则211m m -≥+解得2m ≥.当B φ≠时,要使得B A ⊆,则12121314m m m m +>-⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩.解得:12m -≤<.综上满足条件的m 的范围是:1m ≥-. 故选:D. 【点睛】本题主要考查集合的包含关系的判断及应用,以及集合关系中的参数范围问题,考查分类讨论思想,属于中档题.9.B解析:B 【分析】先解分式不等式得集合A ,再化简B ,最后根据交集与补集定义得结果. 【详解】 因为91(0,9)A xx ⎧⎫=>=⎨⎬⎩⎭,{}{}44,3,2,1,0,1,2,3B x x x Z =-<<∈=---, 所以阴影部分所表示集合为(){0,1,2,3}U C A B =---,元素共有4个,故选B 【点睛】本题考查分式不等式以及交集与补集定义,考查基本分析求解能力,属基础题.10.B解析:B 【解析】 【分析】求得集合{|1A x x =<-或6}x >,{}|0B x x =>,根据集合运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}2|560{|1A x x x x x =-->=<-或6}x >,{}{}|21|0x B x x x =>=>,则{}|16R C A x x =-≤≤,所以(){}|06R C A B x x =<≤.【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.D解析:D 【分析】根据题意作出“韦恩图”,得出集合A 与集合B 没有公共元素,即可求解. 【详解】由题意,集合U 为全集,()UBA B =,如图所示,可得集合A 与集合B 没有公共元素,即A B =∅,故选D.【点睛】本题主要考查了集合的运算及应用,其中解答中根据题设条件,作出韦恩图确定两集合的关系是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.12.D解析:D 【分析】A .考虑方程有解的情况;B .根据抽象函数定义域求解方法进行分析;C .根据二次函数的取值情况分析函数值域;D .根据定义采用列举法进行分析. 【详解】①由∅ 2{|40}x x x a ++=可得²40x x a ++=有解,即2440a ∆=-,解得4a ≤,故①正确;②函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则21x ,故112x -≤+<,故()y f x =的定义域为[)1,2-,故②错误;③函数222451(2)1y x x x =-+=-+[)2(2)11,x -++∞,故(]2245,1y x x =-+-∞,故③正确;④集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有{}3,{}1,5,{}2,4,{}1,3,5,{}2,4,6,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个,故④正确.故正确的有①③④. 故选:D .本题考查命题真假的判定,考查集合之间的包含关系,考查函数的定义域与值域,考查集合的新定义,属于中档题.二、填空题13.②④【分析】①取判断;②设判断;③举例判断;④由可以相同判断;【详解】①当所以集合P 不是幸运集故错误;②设则所以集合P 是幸运集故正确;③如集合为幸运集但不为幸运集如时故错误;④因为集合为幸运集则当时解析:②④ 【分析】①取2x y ==判断;②设122,2x k P y k P =∈=∈判断;③举例12{|2,},{|3,}P x x k k Z P x x k k Z ==∈==∈判断;④由x y 、可以相同判断; 【详解】①当2x y ==,4x y P +=∉,所以集合P 不是幸运集,故错误; ②设122,2x k P y k P =∈=∈,则()()1212122,2,2x y k k A x y k k A xy k k A +=+∈-=-∈=⋅∈,所以集合P 是幸运集,故正确;③如集合12{|2,},{|3,}P x x k k Z P x x k k Z ==∈==∈为幸运集,但12P P 不为幸运集,如2,3x y ==时,125x y P P +=∉⋃,故错误;④因为集合P 为幸运集,则x y P -∈,当x y =时,0x y -=,一定有0P ∈,故正确; 故答案为:②④ 【点睛】关键点点睛:读懂新定义的含义,结合“给定的x y P ∈、(x y 、可以相同),都有x y P +∈,x y P -∈,xy P ∈”,灵活运用举例法.14.【分析】分别求出集合中的元素再求出集合的并集即可求解【详解】由题因为所以则;因为所以则因为常数是正整数所以所以所以中所有元素之和是故答案为:【点睛】本题考查集合的并集考查解含绝对值的不等式 解析:2a【分析】分别求出集合A 、B 中的元素,再求出集合A 、B 的并集,即可求解 【详解】由题,因为12x a a -<+,所以11222x a -<<+,则11|2,22A x x a x Z ⎧⎫=-<<+∈⎨⎬⎩⎭;因为2x a <,所以22a x a -<<,则{}|22,B x a x a x Z =-<<∈, 因为常数a 是正整数,所以{}0,,,,2A a a =,{}21,,0,,21B a a =-+-,所以{}21,,0,,21,2A B a a a ⋃=-+-,所以AB 中所有元素之和是2a ,故答案为:2a 【点睛】本题考查集合的并集,考查解含绝对值的不等式15.【分析】解出集合PQ 根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围【详解】由题:是的必要不充分条件即P Q 解不等式所以0P Q 所以解得:故答案为:【点睛】此题考查根据充分条件和必要条解析:9m ≥【分析】解出集合P ,Q ,根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围. 【详解】 由题:“Ux P ∈”是“∈Ux Q ”的必要不充分条件,UQUP ,即P Q ,解不等式1123x --≤,12123x --≤-≤, 646x -≤-≤,210x -≤≤所以[]1122,103x P x ⎧-⎫=-=-⎨⎬⎩⎭≤, (){}()()()(){}22|210|110Q x x x m x x m x m =-+-=-+--≤≤,m >0,P Q , 所以11012m m +≥⎧⎨-≤-⎩,解得:9m ≥.故答案为:9m ≥ 【点睛】此题考查根据充分条件和必要条件判断集合的包含关系求解参数范围,关键在于准确判断两个集合的包含关系,列出不等式组求解.16.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的解析:8 【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制.【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若U x A ∈,则2U x A ∉. 当1A ∈,则2A ∉,即2U A ∈,则4U A ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. {1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个.故答案为:8.【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于中档题.17.96【分析】对分三种情况讨论求出X1+X2+X3取最小值39X1+X2+X3取最大57即得解【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x≤15}={123456789101112131415}当A1={解析:96【分析】对123,,A A A 分三种情况讨论,求出X 1+X 2+X 3取最小值39,X 1+X 2+X 3取最大57,即得解.【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x ≤15}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15},当A 1={1,4,5,6,7},A 2={3,12,13,14,15},A 3={2,8,9,10,11}时, X 1+X 2+X 3取最小值:X 1+X 2+X 3=8+18+13=39,当A 1={1,4,5,6,15},A 2={2,7,8,9,14},A 3={3,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3=16+16+16=48,当A 1={1,2,3,4,15},A 2={5,6,7,8,14},A 3={9,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3取最大值:X 1+X 2+X 3=16+19+22=57,∴X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为:39+57=96.【点睛】本题主要考查集合新定义的理解和应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 18.或【分析】分情况讨论:当时和当时两种情况;当时由即可求出答案分类讨论最后把的范围合并即可【详解】若则集合符合题意;若则解得故答案为:或【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论和两种情况是求解本题 解析:98a ≥或0a = 【分析】分情况讨论:当0a =时和当0a ≠时两种情况;当0a ≠时由0∆≤即可求出答案.分类讨论最后把a 的范围合并即可.【详解】若0a =,则集合2{|320}3A x x ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,符合题意; 若0a ≠,则980a ∆=-≤,解得98a ≥. 故答案为:98a ≥或0a =. 【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论0a =和0a ≠两种情况是求解本题关键; 0a =时易忽略;属于中档题,易错题. 19.【分析】由题意可知实数满足或解出即可得出实数的取值范围【详解】由题意可知实数满足或解不等式即即解得或因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数解题的关键在于将问题转化为不 解析:()[),32,-∞-⋃+∞【分析】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=,解出即可得出实数a 的取值范围. 【详解】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=. 解不等式2312a --<-+,即5102a +>-,即302a a +>-,解得3a <-或2a >. 因此,实数a 的取值范围是()[),32,-∞-⋃+∞.故答案为()[),32,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数,解题的关键在于将问题转化为不等式进行求解,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.20.【分析】根据题意得出则则有可得出由此得出然后求出实数的值于是可得出的值【详解】由于有意义则则有所以根据题意有解得因此故答案为【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值解题的关键就是根据题意列出方程组求解 解析:2【分析】根据题意得出0a ≠,则a b b +≠,则有0a b +=,可得出1b a=-,由此得出10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,然后求出实数a 、b 的值,于是可得出b a -的值.【详解】{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,由于b a -有意义,则0a ≠,则有0a b +=,所以,1b a -=-. 根据题意有10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,解得11a b =-⎧⎨=⎩,因此,()112b a -=--=. 故答案为2.【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值,解题的关键就是根据题意列出方程组求解,考查运算求解能力,属于中等题.三、解答题21.(1)(1,1]A B ⋂=-;(2)1m .【分析】(1)先利用分式不等式的解法和绝对值不等式的解法化简集合A ,B ,再利用交集运算求解.(2)根据()C AC ⊆,得到C A ⊆,然后分C =∅和C ≠∅两种情况讨论求解. 【详解】(1)因为集合423(1,5]1a A aa ⎧⎫-=≤=-⎨⎬+⎩⎭,{}12[3,1]B a a =+≤=-, 所以(1,1]A B ⋂=-.(2)因为()C A C ⊆,所以C A ⊆,①当3m m -≥+即32m ≤-时,C =∅,符合题意, ②当3m m -<+即32m >-时,则135m m -≥-⎧⎨+≤⎩, 解得132m -<≤, 综上:1m【点睛】 本题主要考查集合的基本运算和集合的基本关系的应用以及分式不等式和绝对值不等式的解法,还考查了分类讨论思想和运算求解的能力,属于中档题.22.(1)2m ≥-;(2)1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当()U A B =∅,在B A ⊆,然后针对B =∅与B ≠∅分类讨论求解; (2)若B C ≠∅,则B ≠∅,C ≠∅,若B C ≠∅,则只需1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-,然后解出m 的取值范围.【详解】解:(1)∵{}28A x x =≤≤,∴{U |2A x x =<或}8x >, ∵()U A B =∅,则B A ⊆,当B =∅时,62m -<,即4m >,当B ≠∅时,62m -≥,68m -≤,解得24m -≤≤.综上所述:2m ≥-.(2)由题可知,B ≠∅,C ≠∅,62,121,m m m -≥⎧⎨+≥-⎩解得24m -≤≤. 若BC ≠∅时,则只需:1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-, 解得:1722m ≤≤. ∴ 当BC ≠∅,m 的取值范围为1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】 本题考查集合的运算结果求参数的取值范围问题,难度一般,解答时,因为空集是任何集合的子集,所以解答时注意空集的特殊性.23.(1)R A {x |1x 2}=-<<,1{|3B x x =<或1}x >;(2){}0;(3)211 1.32m m -<<-<<或 【分析】(1)m =2时,化简集合A ,B ,即可得集合∁R A 和集合B ;(2)集合B ∩Z 为单元素集,所以集合B 中有且只有一个整数,而0∈B ,所以抛物线y =(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1的开口向上,且与x 轴的两个交点都在[﹣1,1]内,据此列式可得m =0;(3)因为A =(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞),(A ∩B )∩Z 中由n 个元素,所以1﹣m 2>0,即﹣1<m <1;A ∩B 中至少有3或﹣2中的一个,由此列式可得.【详解】集合A ={x |x 2﹣x ﹣2≥0}={x |x ≥2或x ≤﹣1},集合{x |(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1<0,m ∈R}={x |[(1+m )x ﹣1][(1﹣m )x +1]<0}(1)当m =2时,集合∁R A ={x |﹣1<x <2};集合1{|3B x x =<或1}x > ; (2)因为集合B ∩Z 为单元素集,且0∈B ,所以,解得m =0,当m =0时,经验证,满足题意.故实数m 的取值集合为{0}(3)集合(A ∩B )∩Z 的元素个数为n (n ∈N *)个,A ∩B 中至少有3或﹣2中的一个, 所以令f (x )=(1﹣m 2)x 2+2mx ﹣1,依题意有或, 解得﹣1<m <﹣或<m <1∴【点睛】 本题考查了交、并、补集的混合运算.属难题.24.(1)254个;(2)2m =-;(3)2m =-或12m -【分析】(1)利用指数函数的性质化简集合A ,再利用子集个数公式求解即可;(2)由由B =∅,223210x mx m m -+--<无解,则其对应的方程的0∆≤ (3)讨论三种情况,分别化简集合B ,利用包含关系列不等式求出m 的范围,综合三种情况可得结果.【详解】解:化简集合{|25}A x x =-≤≤,集合{}|(1)(21)0B x x m x m =-+--<. (1){},2,1,0,1,2,3,4,5x Z A ∈∴=--,即A 中含有8个元素,故A 的非空真子集数为822254-=个.(2)由B =∅,则22(3)4(21)0m m m ∆=----≤,得2(2)0m +≤,得2m =-.(3)①2m =-时,B A =∅⊆;②当2m <-时,()()21120m m m +--=+<,所以()21,1B m m =+-,因此,要B A ⊆,则只要21236152m m m +≥-⎧⇒-≤≤⎨-≤⎩,所以m 的值不存在; ③当2m >- 时,()1,21B m m =-+ ,因此,要B A ⊆,则只要1212215m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩. 综上所述,知m 的取值范围是2m =-或12m -≤≤.【点睛】本题考查集合的真子集个数的求数,考查满足条件的实数的取值范围的求法,考查了分类讨论思想的应用,属于中档题.25.(1)13a ≤≤(2)5a <-【分析】(1)先解不等式得集合B,再根据条件得集合包含关系,列出不等式,解得结果; (2)先求U B ,再根据集合A 是否为空集分类讨论,最后结合数轴列不等式解得结果. 【详解】(1){}2|650[1,5]B x x x =-+=≤ 2113235a A B B B A a a -≤⎧⋂=∴⊆∴∴≤≤⎨+≥⎩; (2)(,1)(5,)U B =-∞+∞当A =∅时,满足U A B =∅,此时2235a a a ->+∴<-;当A ≠∅时,要U A B =∅,则22321235a a a a a -≤+⎧⎪-≥∴∈∅⎨⎪+≤⎩综上:5a <-【点睛】本题考查根据交集结果求参数取值范围,考查分类讨论思想方法以及基本分析求解能力,属中档题.26.1a <-【分析】 先化简集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>,再根据A B A =,转化为A B ⊆求解.【详解】 集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>, 因为A B A =,所以A B ⊆ ,当4a =-时,{}4B x x =≠-,满足A B ⊆, 当4a >-时,{B x xa =或}4x <- ,要使A B ⊆成立, 则1a <- 即41a -<<-, 当4a 时,{4B x x =-或}x a <,满足A B ⊆,a<-.综上:实数a的取值范围1【点睛】本题主要考查了集合的关系及基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试卷(有答案解析)(5)
一、选择题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,2.设有限集合A =123{,,,}n a a a a ,则称123A n S a a a a =++++为集合A 的和.若集合M ={x ︳2,N ,6x t t t *=∈<},集合M 的所有非空子集分别记为123,,,k P P P P ,则123k P P P P S S S S ++++=( )A .540B .480C .320D .2803.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,1+4.已知}{|21M x x =-<<,3|0x N x x ⎧-⎫=≤⎨⎬⎭⎩,则M N ⋂=( ) A .()0,1 B .[)0,1C .(]1,3D .[]0,35.已知集合302x A xx ⎧⎫+⎪⎪=⎨⎬-⎪⎪⎩⎭,{}B y y m =<,若A B ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .()2∞+,B .[)2∞+,C .()3∞-+,D .[)3∞-+,6.已知集合{}4A x a x =<<,{}2|560B x x x =-+>,若{|34}A B x x ⋂=<<,则a 的值不可能为( )A B CD .37.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( ) A .9B .8C .7D .618.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =->,且B A ⊆,则实数a 的取值范围是 () A .1a ≤B .3a ≤C .13a ≤≤D .3a ≥9.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =10.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4B .9C .16D .6411.已知集合22{|,N ,N}A t t m n m n = =+ ∈ ∈,且x A ∈,y A ,则下列结论中正确的是( ) A .x y A +∈ B .x y A -∈ C .xy A ∈D .xA y∈ 12.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-二、填空题13.已知集合{|M m Z =∈关于x 的方程2420x mx +-=有整数解},集合A 满足条件:①A 是非空集合且A M ⊆;②若a A ∈,则a A -∈.则所有这样的集合A 的个数为______.14.对于任意集合X 与Y ,定义:①{}|X Y x x X x Y -=∈∉且,②()()X Y X Y Y X =--△∪,(X Y △称为X 与Y 的对称差).已知{}{}2|2|33A y y x x x R B y y ==-∈=-,,≤≤,则A B =△______.15.若{}2230P x x x =--<,{}Q x x a =>,且P Q P =,则实数a 的取值范围是______.16.已知点H 是正三角形ABC 内部一点,HAB ∆,HBC ∆,HCA ∆的面积值构成一个集合M ,若M 的子集有且只有4个,则点H 需满足的条件为________.17.若使集合{}2()(6)(4)0,A k x kx k x x Z =---≥∈中元素个数最少,则实数k 的取值范围是 ________.18.设集合A 、B 是实数集R 的子集,[2,0]AB =-R,[1,2]BA =R,()()[3,5]A B =R R ,则A =________19.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.20.对于集合M ,定义函数1()1M x M f x x M ∈⎧=⎨-∉⎩,对于两个集合M 、N ,定义集合{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,用()Card M 表示有限集合M 所含元素的个数,若{1,2,4,8}A =,{2,4,6,8,10}B =,则能使()()Card X A Card X B *+*取最小值的集合X 的个数为________.三、解答题21.已知全集U =R ,集合{4A x x =<-或1}x >,{|312}B x x =-≤-≤, (1)求AB 、()()U UA B ;(2)若集合{|211}M x k x k =-≤≤+是集合A 的子集,求实数k 的取值范围. 22.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.23.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22210B x x mx m =-+-≤. (1)若332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,求实数m 的值; (2)x A ∈是x B ∈的________条件,若实数m 的值存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.(请在①充分不必要,②必要不充分,③充要;中任选一个,补充到空白处) 24.已知集合2{|320}A x ax x =-+=,其中a 为常数,且a R ∈. (1)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围; (2)若A 中至多有一个元素,求a 的取值范围.25.已知集合5|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{}2|20B x x x m =--<. (1)当3m =时,求()R A C B ;(2)若{}|14AB x x =-<<,求实数m 的值.26.已知集合()(){}|250A x x x k =++<(1)若()53A ⊆-,,求k 的取值范围. (2)若{}2|20B x x x =-->,且{}2A B Z ⋂⋂=-(Z 为整数集合),求k 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =;综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.B解析:B 【分析】求出{2,4.6.8.10}M =后,分别求出含有2,4,6,8,10的子集个数,然后可求得结果. 【详解】{2,4.6.8.10}M =,其中含有元素2的子集共有4216=个,含有元素4的子集共有4216=个,含有元素6的子集共有4216=个,含有元素8的子集共有4216=个,含有元素10的子集共有4216=个, 所以123k P P P P S S S S ++++(246810)16480=++++⨯=.故选:B 【点睛】本题考查了对新定义的理解能力,考查了集合的子集个数的计算公式,属于基础题.3.A解析:A 【分析】解对数不等式求得集合A ,解一元二次不等式求得RB ,由此求得()RAB【详解】由于()1lg 12x -<=所以{(011,1A x x =<-<=+, 依题意{}2R2940B x x x =-+<,()()22944210x x x x -+=--<,解得142x <<,即R 1,42B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()()R1,4A B ⋂=.故选:A 【点睛】本小题主要考查集合交集和补集的运算,考查对数不等式和指数不等式的解法,属于中档题.4.A解析:A 【分析】根据分式不等式的解法,求得{}03N x x =<≤,再结合集合的交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}3|003x N x x x x ⎧-⎫=≤=<≤⎨⎬⎭⎩, 又由}{|21M x x =-<<,所以{}()010,1M N x x ⋂=<<=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了集合交集的概念及运算,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解集合N 是解答的关键,着重考查运算与求解能力.5.B解析:B 【分析】求出集合A ,由A B ⊆,结合数轴,可得实数m 的取值范围. 【详解】 解不等式302x x +≤-,得32x -≤<,[)3,2A ∴=-. A B ⊆,可得2m ≥.故选:B . 【点睛】本题考查集合间的关系,属于基础题.6.A解析:A【分析】求出{2B x x =<或}3x >,利用{|34}A B x x ⋂=<<,得23a ≤≤. 【详解】集合{}4A x a x =<<,{}{25602B x x x x x =-+=<或}3x >,{|34}A B x x ⋂=<<, ∴23a ≤≤,∴a故选:A. 【点睛】本题考查了根据集合间的基本关系求解参数范围的问题,属于中档题.解决此类问题,一般要把参与运算的集合化为最简形式,借助数轴求解参数的范围.7.C解析:C 【分析】根据条件求解,x y 的范围,结合,x N y N ∈∈,得到集合为{2,5,6},利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,又,x N ∈0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=,即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为:3217-= 故选:C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数,考查了学生综合分析,数学运算的能力,属于中档题.8.C解析:C 【解析】 【分析】先求出集合B ,比较a 与1的大小关系,结合B A ⊆,可求出实数a 的取值范围. 【详解】解不等式21x ->,即21x -<-或21x ->,解得1x <或3x >,{1B x x ∴=<或}3x >.①当1a =时,{}1A x x =≠,则B A ⊆成立,符合题意;②当1a <时,{A x x a =<或}1x ≥,B A ⊄,不符合题意; ③当1a >时,{1A x x =≤或}x a >,由B A ⊆,可得出3a ≤,此时13a .综上所述,实数a 的取值范围是13a ≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.9.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 10.A解析:A 【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果. 【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.11.C解析:C 【分析】 设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b ya ma ,再利用22()()xy ma nb mb na =++-,可得解.【详解】 由x A ∈,yA ,设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b y a m a ,所以22222222222222()()()()xy m n a b m a m b n a n b ma nb mb na =++=+++=++-, 且N,N ma nb mb na +-∈∈, 所以xy A ∈, 故选:C. 【点睛】关键点点睛,本题的解题关键是2222222222()()m a m b n a n b ma nb mb na +++=++-,另外本题可以通过列举法得到集合的一些元素,进而排除选项可得解.12.D解析:D 【分析】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解,分0a =和00a ≠⎧⎨∆=⎩两种情况讨论,可得出实数a 的值. 【详解】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解. 当0a =,{}12102A x x ⎧⎫=--==-⎨⎬⎩⎭,合乎题意; 当0a ≠时,则440a ∆=+=,解得1a =-. 综上所述:0a =或1-,故选D. 【点睛】本题考查集合的元素个数,本质上考查变系数的二次方程的根的个数,解题要注意对首项系数为零和非零两种情况讨论,考查分类讨论思想,属于中等题.二、填空题13.15【分析】先依题意化简集合M 再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合即得这样的集合的个数【详解】设为方程的两个根则当时;当时;当时;当时;由条件①知且又由条件②知A 是有一些成对的解析:15 【分析】先依题意化简集合M ,再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即得这样的集合的个数. 【详解】设a ,b 为方程2420x mx +-=的两个根,则a b m +=-,42ab =-, 当1=a ,42b =时,41m =±; 当2=a ,21b =时,19m =±; 当3a =,14b =时,11m =±; 当6a =,7b =时,1m =±;{}{}{}{}{}1,111,1119,1941,411,1,11,11,19,19,41,41M =-⋃-⋃-⋃-=----,由条件①知A ≠∅且A M ⊆,又由条件②知A 是有一些成对的相反数组成的集合. 所以M 的4对相反数共能组成42115-=个不同的非空集合A . 故答案为:15. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于明确题中条件要求集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即计算集合个数突破难点.14.【分析】先求出和再计算【详解】由已知则∴故答案为:【点睛】本题考查集合的新定义解题关键是理解新定义运算把新运算转化为集合的运算 解析:[3,1)(3,)--+∞【分析】先求出A B -和B A -,再计算A B ∆ 【详解】由已知{|1}A y y =≥-,则{|3}(3,)A B y y -=>=+∞,{|31}[3,1)B A y y -=-≤<-=--,∴()()[3,1)(3,)A B A B B A ∆=--=--+∞,故答案为:[3,1)(3,)--+∞【点睛】本题考查集合的新定义,解题关键是理解新定义运算,把新运算转化为集合的运算.15.【分析】先求出集合由已知条件中即可求出实数a 的取值范围【详解】由解得又因为且则所以即实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查了集合的交集运算在解答此类题目的方法是将其转化为子集问题在取答案时可以 解析:(],1-∞-【分析】先求出集合P ,由已知条件中P Q P =,即可求出实数a 的取值范围.【详解】由{}2230P x x x =--<,解得{}13P x x =-<<,又因为{}Q x x a =>,且PQ P =,则P Q ⊆,所以1a ≤-,即实数a 的取值范围是(],1-∞-.故答案为:(],1-∞- 【点睛】本题考查了集合的交集运算,在解答此类题目的方法是将其转化为子集问题,在取答案时可以画出数轴来得到结果,本题较为基础.16.在的三条高上且不为重心【分析】由题意知若集合的子集只有个则集合有个元素可得出三个三角形的面积有两个相等分析点的位置即可得出结论【详解】若集合的子集只有个则集合有个元素是等边内部一点三个三角形的面积值解析:H 在ABC ∆的三条高上且H 不为ABC ∆重心 【分析】由题意知,若集合M 的子集只有4个,则集合M 有2个元素,可得出HAB ∆,HBC ∆,HCA ∆三个三角形的面积有两个相等,分析点H 的位置,即可得出结论. 【详解】若集合M 的子集只有4个,则集合M 有2个元素,M 是等边ABC ∆内部一点, HAB ∆,HBC ∆,HCA ∆三个三角形的面积值构成集合M , 故HAB ∆,HBC ∆,HCA ∆三个三角形的面积有且只有两个相等.若HAB ∆,HBC ∆的面积相等,则点H 在边AC 的高上且不为ABC ∆的重心; 若HBC ∆,HCA ∆的面积相等,则点H 在边AB 的高上且不为ABC ∆的重心; 若HAB ∆,HCA ∆的面积相等,则点H 在边BC 的高上且不为ABC ∆的重心. 综上所述,点H 在等边ABC ∆的三条高上且不为ABC ∆的重心. 故答案为:H 在ABC ∆的三条高上且H 不为ABC ∆重心 【点睛】本题考查子集的个数与元素个数之间的关系,根据已知条件得出集合元素的个数是解题的关键,考查推理能力,属于中等题.17.【分析】首先讨论的取值解不等式;再由集合的元素个数最少推出只有满足若集合的元素个数最少由集合只需求的最大值即可再由集合中只需即可求解【详解】由题知集合内的不等式为故当时可得;当时可转化为或因为所以不 解析:[]3,2--【分析】首先讨论k 的取值,解不等式;再由集合A 的元素个数最少,推出只有k 0<满足, 若集合A 的元素个数最少,由k 0<,集合A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭,只需求6k k +的最大值即可,再由集合A 中x ∈Z ,只需654k k-<+<-即可求解. 【详解】 由题知集合A 内的不等式为2(6)(4)0,kx k x x Z ---≥∈,故当0k =时,可得{}4A x Z x =∈<;当0k >时, 2(6)(4)0kx k x ---≥可转化为 24060x kx k -≥⎧⎨--≥⎩ 或24060x kx k -≤⎧⎨--≤⎩,因为64k k <+, 所以不等式的解集为{4x x ≤或6x k k ⎫≥+⎬⎭,所以A ={4x Z x ∈≤或6x k k ⎫≥+⎬⎭ 当k 0<时,由64k k +<,所以不等式的解集为64x k x k ⎧⎫+≤≤⎨⎬⎩⎭, 所以A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭,此时集合A 的元素个数为有限个. 综上所述,当0k ≥时,集合A 的元素个数为无限个,当k 0<时,集合A 的元素个数为有限个,故当k 0<时,集合A 的元素个数最少,且当6k k+ 的值越大,集合A 的元素个数越少,令6()f k k k =+(k 0<),则26()1f k k '=-,令()0f k '= 解得k =()f k在(,-∞内单调递增,在()内单调递减,所以max ()(f k f ==-又因为x ∈Z ,54-<-<-,所以当654k k -≤+<-,即32k -≤≤-时, 集合A =64x Z k x k ⎧⎫∈+≤≤⎨⎬⎩⎭中元素的个数最少,故32k -≤≤- 故答案为:[]3,2--【点睛】本题主要考查集合的运算和解不等式,综合性比较强.18.【分析】根据条件可得结合的意义可得集合【详解】因为集合是实数集的子集若则但不满足所以因为所以所以有又因为表示集合的元素去掉集合中的元素表示A 集合和B 集合中的所有元素所以把中的元素去掉中元素即为所求的 解析:(,1)(2,3)(5,)-∞+∞【分析】根据条件()()[3,5]A B =R R 可得()(),35,A B =-∞+∞,结合[1,2]B A =R 的意义,可得集合A .【详解】因为集合A 、B 是实数集R 的子集,若A B =∅,则[2,0]A B A =-=R ,[1,2]BA B ==R ,但不满足()()[3,5]A B =R R ,所以A B ⋂≠∅. 因为()()[3,5]A B =R R ,所以()()()[3,5]AB A B ==R R R ,所以有()(),35,A B =-∞+∞.又因为[1,2]B A =R 表示集合B 的元素去掉集合A 中的元素,()(),35,A B =-∞+∞表示A 集合和B 集合中的所有元素,所以把()(),35,A B =-∞+∞中的元素去掉[1,2]B A =R 中元素,即为所求的集合A ,所以(,1)(2,3)(5,)A =-∞+∞.故答案为(,1)(2,3)(5,)-∞+∞.【点睛】 本题主要考查集合的运算,根据集合的运算性质可求也可借助数轴或者韦恩图求解,侧重考查逻辑推理的核心素养.19.【分析】分5种情况讨论的范围计算函数值并求元素的和【详解】①当时;②当时;③当时;④时;⑤当时则中所有元素的和为故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型需读懂题意并能理解应用分类讨论解决问题本题的难解析:12【分析】 分103x ≤<,1132x ≤<,1223x ≤<,213x ≤<,1x =,5种情况讨论2,3x x 的范围,计算函数值,并求元素的和.【详解】 ①当103x ≤<时, 220,3x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)30,1x ∈, ∴ [][][]230x x x ===,[][][]230x x x ++= ;②当1132x ≤<时,22,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,331,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭ , [][]20,x x ∴==[]31x =,[][][]231x x x ∴++=;③当1223x ≤<时,[)21,2x ∈ ,33,22x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭[]0x ∴=,[]21x = ,[]31x = ,[][][]232x x x ∴++=; ④213x ≤<时,42,23x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)32,3x ∈ []0x ∴=,[]21x =,[]32x =,[][][]233x x x ∴++=;⑤当1x =时[]1x =,[]22x =,[]33x = ,[][][]236x x x ∴++={}0,1,2,3,6A ∴=,则A 中所有元素的和为0123612++++=.故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型,需读懂题意,并能理解,应用,分类讨论解决问题,本题的难点是分类较多,不要遗漏每种情况20.【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释再根据取最小值时所满足的条件最后可以求出集合的个数【详解】因为所以有要想最小只需最大且最小要使最小则有所以集合是集合和集合子集的并集因此集合的个数为个故答案为 解析:8【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释,再根据()()Card X A Card X B *+*取最小值时所满足的条件,最后可以求出集合X 的个数.【详解】因为{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,所以有()M N M N C M N *=⋂,要想()Card X A *最小,只需()Card X A ⋂最大,且()Card X A ⋃最小,要使()()Card X A Card X B *+*最小, 则有A B X A B ⋂⊆⊆⋃,{}{}1,2,4,6,8,10,2,4,8A B A B ⋃=⋂=,所以集合X 是集合{}2,4,8和集合{}1,6,10子集的并集,因此集合X 的个数为328=个.故答案为:8【点睛】本题考查了新定义题,考查了集合与集合之间的关系,考查了数学阅读能力.三、解答题21.(1){|13}A B x x =<≤∩;()(){|13}U U A B x x x ⋃=≤>或;(2)5k <-或1k >.【分析】(1)首先求集合B ,再求U A 和U B ,再求集合的运算;(2)首先讨论集合M 是空集和非空集两种情况,再分别列不等式求解. 【详解】解:(1)因为全集U =R ,集合{4A x x =<-或1}x >,,{|312}B x x =-≤-≤, 所以23{|}B x x =-≤≤{|41}U x x A =-≤≤{2U B x x =<-或3}x >所以{|13}A B x x =<≤∩ ()()(){|1U U U A B A B x x ⋃=⋂=≤或3}x >,(2)因为集合{|211}M x k x k =-≤≤+是集合A 的子集,所以①当M =∅时,211k k ->+,解得2k >;②当M 时,21114k k k -≤+⎧⎨+<-⎩或211211k k k -≤+⎧⎨->⎩解得:5k <-或12k <≤综上所述:实数k 的取值范围是5k <-或1k >.【点睛】易错点睛:(1)已知子集关系求参数时,要记得讨论空集的情况,这是本题的易错点. (2)集合的交并补运算,需审题清楚,注意端点值的开闭,涉及复杂运算时可以参考补集运算的经典结论:()()()U U v A B A B ⋃=⋂,()()()U U v A B A B ⋂=⋃;22.(1)2m ≥-;(2)1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当()U A B =∅,在B A ⊆,然后针对B =∅与B ≠∅分类讨论求解; (2)若B C ≠∅,则B ≠∅,C ≠∅,若B C ≠∅,则只需1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-,然后解出m 的取值范围.【详解】解:(1)∵{}28A x x =≤≤,∴{U |2A x x =<或}8x >,∵()U A B =∅,则B A ⊆,当B =∅时,62m -<,即4m >,当B ≠∅时,62m -≥,68m -≤,解得24m -≤≤.综上所述:2m ≥-.(2)由题可知,B ≠∅,C ≠∅,62,121,m m m -≥⎧⎨+≥-⎩解得24m -≤≤. 若BC ≠∅时,则只需:1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-, 解得:1722m ≤≤. ∴ 当BC ≠∅,m 的取值范围为1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】 本题考查集合的运算结果求参数的取值范围问题,难度一般,解答时,因为空集是任何集合的子集,所以解答时注意空集的特殊性.23.(1)12-;(2)答案见解析. 【分析】(1)首先求出集合A 、B ,再根据并集的结果得到方程,解得即可;(2)若选①,则A B ,若选②,B A ,若选③,A B =,得到不等式组,解得即可;【详解】解:(1)对()()2:23013013A x x x x x --≤⇒+-≤⇒-≤≤ 即{}13A x x =-≤≤对()()22:210110B x mx m x m x m -+-≤⇔--⋅-+≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 11m x m ⇒-≤≤+,即{}11B x m x m =-≤≤+332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,则312m -=-,即12m =- 经检验满足题意.(2)选①,1131m A B m -≤-⎧⇒⎨≤+⎩,此时m 必无解.即不存在实数m ,使得题意成立 选②,110213m B A m m -≤-⎧⇒⇒≤≤⎨+≤⎩ 选③,1113m A B m -=-⎧=⇒⇒⎨+=⎩此时m 无解,即不存在实数m ,使得题意成立; 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,并集的结果求参数的值,以及集合的包含关系求参数的取值范围,属于中档题.24.(1)9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2){}90,8⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(1)对a 分类讨论:0a =,解出即可判断出是否满足题意.0a ≠时,A 中至少有一个元素,满足0∆,解得a 范围即可得出.(2)对a 分类讨论:0a =,直接验证是否满足题意.0a ≠时,由A 中至多有一个元素,可得0∆≤,解得a 范围即可得出.【详解】解:(1)0a =,由320x -+=,解得23x =,满足题意,因此0a =. 0a ≠时,A 中至少有一个元素,∴980a ∆=-,解得98a ,0a ≠. 综上可得:a 的取值范围是9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. (2)0a =,由320x -+=,解得23x =,满足题意,因此0a =. 0a ≠时,A 中至多有一个元素,∴980a ∆=-,解得98a. 综上可得:a 的取值范围是{}90,8⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】 本题考查了集合的性质、一元二次方程的实数根与判别式的关系,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.25.(1)(){}|35R AC B x x =≤<;(2)8. 【分析】(1)根据分式不等式求解集合A ,再根据二次不等式的方法求解集合B 再求()R AC B 即可. (2)根据{}|14A B x x =-<<与{}|15A x x =-<<可知4x =为二次方程220x x m --=的根,代入求解实数m 的值即可. 【详解】因为501x x -<+,所以15x -<<,所以{}|15A x x =-<<. (1)当3m =时,{}|13B x x =-<<,则{}|1,3R C B x x x =≤-≥,所以(){}|35R A C B x x =≤<.(2)因为{}|15A x x =-<<,{}|14A B x x =-<<,故4x =为二次方程220x x m --=的根所以有24240m -⨯-=,解得8m =.此时{}|24B x x =-<<,符合题意,故实数m 的值为8.【点睛】本题主要考查了集合的交并补运算以及分式与二次不等式的求解.同时也考查了根据集合间的基本关系求解参数范围的问题.属于中档题.26.(1)[] 3,5-;(2)5 3,?2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)对参数k 进行分类讨论,求得对应情况下不等式的解集,再根据集合之间的关系,求得k 的范围;(2)根据(1)中集合A 的解集,集合{}2A B Z ⋂⋂=-,对参数k 进行分类讨论,即可求得k 的范围.【详解】(1)对集合A : 当52k =时,不等式的解集为空集,即A =∅,满足()53A ⊆-,; 当52k <时,不等式的解集为5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足()53A ⊆-,, 只需3k -≤,解得3k ≥-,又52k <,故53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭; 当52k >时,不等式的解集为5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足()53A ⊆-,, 只需5k -≥-,解得5k ≤,又52k >,故5,52k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦ 综上所述若满足题意,则[]3,5k ∈-. (2)对集合B :220x x -->,解得()(),12,B =-∞-⋃+∞此时B Z ⋂是小于等于2-的整数和大于等于3的整数的集合.对集合A :由(1)知: 当52k =时,A =∅,不满足{}2A B Z ⋂⋂=-,故舍去; 当52k <时,5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足{}2A B Z ⋂⋂=-,只需3k -≤,解得3k ≥-,又52k <,故可得53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭; 当52k >时,5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,显然不满足{}2A B Z ⋂⋂=-,故舍去. 综上所述,若满足题意,则53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查由集合之间的关系,求参数的范围,属中档题;本题中需要注意对参数的分类讨论,要做到不重不漏.。
新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测题(含答案解析)(1)
一、选择题1.已知集合{|0}M y y =≥,2{|1}N y y x ==-+,则MN =( )A .()0,1B .[]0,1C .[)0,+∞D .[)1,+∞2.若集合3| 01x A x x -=≥+⎧⎫⎨⎬⎩⎭,{|10}B x ax =+≤,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( ) A .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,13⎛-⎤⎥⎝⎦C .(,1)[0,)-∞-+∞ D .1[,0)(0,1)3-⋃3.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”. 其中正确结论的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图所示的韦恩图中,A 、B 是非空集合,定义*A B 表示阴影部分的集合,若x ,y ∈R ,2{|4}{|3,0}x A x y x x B y y x ==-==>,则A *B 为( )A .{|04}x x <≤B .{|01x x ≤≤或4}x >C .{|01x x ≤≤或2}x ≥D .{|01x x ≤≤或2}x >5.已知集合A ={x |-3≤x -1<1},B ={-3,-2,-1,0,1,2},若C ⊆A ∩B ,则满足条件的集合C的个数是( ). A .7B .8C .15D .166.对于非空实数集A ,定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥.设非空实数集(],1C D ≠⊆⊂-∞.现给出以下命题:(1)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有D C **⊆;(2)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有C D *≠∅;(3)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有CD *=∅;(4)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必存在常数a ,使得对任意的b C *∈,恒有a b D *+∈.以上命题正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .47.设全集为R ,集合{}2log 1A x x =<,{B x y ==,则()RAB =( )A .{}02x x <<B .{}01x x <<C .{}11x x -<<D .{}12x x -<<8.已知集合{}|15A x x =≤<,{}|3B x a x a =-<≤+.若B A B =,则a 的取值范围为( ) A .3,12⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .3,2∞⎛⎤-- ⎥⎝⎦C .(],1-∞-D .3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭9.已知集合22{|,N ,N}A t t m n m n = =+ ∈ ∈,且x A ∈,y A ,则下列结论中正确的是( ) A .x y A +∈ B .x y A -∈ C .xy A ∈D .xA y∈ 10.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R11.已知函数()f x =M ,()ln(1)g x x =+的定义域为N ,则()R MC N =( )A .{|1}<x xB .{|1}x x ≥C .φD .{|11}x x -≤<12.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( ) A .6-或2-B .6-C .2或6-D .2二、填空题13.已知集合{}1,2,5,7,13,15,16,19A =,设,i j x x A ∈,若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解,则实数k 的所有可能取值是________14.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________. 15.已知2{|31,},x A x x -+=≥∈R 21{|1,}3x B x x R x -=≤∈+,则A ∩B =______. 16.已知{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,若A B =∅,则a 的取值范围是__________17.定义有限数集A 中的最大元素与最小元素之差为A 的“长度”,如:集合1{1,2,4}A =的“长度”为3,集合{}23A =的“长度”为0.已知集合{1,2,3,4,5,6}U =,则U 的所有非空子集的“长度”之和为_________.18.对任意两个集合X 与Y ,定义①{X Y x x X -=∈且}x Y ∉,②()()X Y X Y Y X ∆=--,已知{}2,A yy x x R ==∈,{}22B y y =-≤≤,则A B ∆=_________.19.已知集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<若A B φ⋂=,实数a 的取值范围是______.20.已知集合{|||1,}A x x a x R =-<∈,2{|1,}1x aB x x R x -=<∈+,且A B =∅,则实数a 的取值范围是________.三、解答题21.设集合{}{}222280,430A x x x B x x ax a =+-<=-+= (1)若x A ∈是x B ∈的必要条件,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a ,使A B ϕ⋂≠成立?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.22.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.23.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ; (2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.24.设全集U R =,集合{|2A x x =≤-或}{}5,|2x B x x ≥=≤.求(1)()UA B ⋃;(2)记(){},|23U A B D C x a x a ⋃==-≤≤-,且C D C ⋂= ,求a 的取值范围. 25.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}|16B x x x =->.(1)求A B ;(2)若{}|11C x m x m =-<<+,()()RC AB ⊆,求实数m 的取值范围.26.已知集合{1,2,3}A =,2{|(1)0,}B x x a x a x R =-++=∈,若A B A ⋃=,求实数a ;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B 解析:B 【解析】∵集合{}2{|1}1N y y x y y ==-+=≤,{|0}M y y =≥,∴[]0,1M N ⋂=,故选B.2.A解析:A 【分析】先根据分式不等式求解出集合A ,然后对集合B 中参数a 与0的关系作分类讨论,根据子集关系确定出a 的范围. 【详解】因为301x x -≥+,所以()()10310x x x +≠⎧⎨-+≥⎩,所以1x <-或3x ≥,所以{|1A x x =<-或}3x ≥,当0a =时,10≤不成立,所以B =∅,所以B A ⊆满足, 当0a >时,因为10ax +≤,所以1x a≤-, 又因为B A ⊆,所以11-<-a,所以01a <<, 当0a <时,因为10ax +≤,所以1x a≥-, 又因为B A ⊆,所以13a -≥,所以103a -≤<, 综上可知:1,13a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查分式不等式的求解以及根据集合间的包含关系求解参数范围,难度一般.解分式不等式的方法:将分式不等式先转化为整式不等式,然后根据一元二次不等式的解法或者高次不等式的解法(数轴穿根法)求出解集.3.C解析:C 【分析】根据新定义,对每个选项逐一判断,即可得到答案. 【详解】对于(1),因为20155403÷=,余数为0,所以2015[0]∈,故(1)正确; 对于(2),因为()3512-=⨯-+,所以33[]-∉,故(2)错误;对于(3),因为整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,故[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃,故(3)正确;对于(4),因为整数,a b 属于同一“类”,所以整数,a b 被5除的余数相同,从而-a b 被5除的余数为0,反之也成立,故“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.故(4)正确.综上所述,正确的个数为:3个. 故选C . 【点睛】本题考查了集合的新定义,解题关键是理解被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,考查了分析能力和计算能力.4.B解析:B 【分析】弄清新定义的集合与我们所学知识的联系:所求的集合是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合.再利用函数的定义域、值域的思想确定出集合A ,B ,代入可得答案. 【详解】依据定义,*A B 就是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合;对于集合A ,求的是函数y 解得:{|04}A x x =≤≤;对于集合B ,求的是函数3(0)xy x =>的值域,解得{}1B y y =;依据定义,借助数轴得:*{|01A B x x =≤≤或4}x >. 故选:B . 【点睛】本小题考查数形结合的思想,考查集合交并运算的知识,借助数轴保证集合运算的准确性,属于中档题.5.D解析:D 【分析】推导出C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1},由此能求出满足条件的集合C 的个数. 【详解】∵集合A ={x |-3≤x -1<1}={x |-2≤x <2},B ={-3,-2,-1,0,1,2},C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1}, ∴满足条件的集合C 的个数是:24=16. 故选:D . 【点睛】本题考查满足条件的集合C 的个数的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.B解析:B 【分析】根据题干新定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥,通过分析举例即可判断。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(答案解析)
一、选择题1.设集合2{|}A x x x =<,2}6{|0B x x x =+-<,则A B =( )A .(0,1)B .()()3,01,2-⋃C .(-3,1)D .()()2,01,3-⋃2.已知集合{},M m m a a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①1A .4B .3C .2D .13.已知x ,y 都是非零实数,||||||x y xy z x y xy =++可能的取值组成的集合为A ,则下列判断正确的是( ) A .3A ∈,1A -∉B .3A ∈,1A -∈C .3A ∉,1A -∈D .3A ∉,1A -∉4.若集合{}2560A x x x =+-=,{}222(1)30B x x m x m =+++-=.若{}1A B ⋂=,求实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .0或-25.下列各式中,正确的是( )A .{}22x x ⊆≤B .{32x x ∈>且}1x <C .{}{}41,21,x x k k Z x x k k Z =±∈≠=+∈D .{}{}31,32,x x k k Z x x k k Z =+∈==-∈6.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.若集合{}2|560A x x x =-->,{}|21xB x =>,则()R C A B =( )A .{}|10x x -≤<B .{}|06x x <≤C .{}|20x x -≤<D .{}|03x x <≤8.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =9.若集合2{||31|2},{|0},1x A x x B x x -=-≥=≤-则()R C A B =( )A .1[,2]3-B .∅C .1(,)(1,2]3-∞-⋃ D .1,1(1,2]3⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭10.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4B .9C .16D .6411.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m < B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<12.已知集合{0,1,2,3,4},{|21,}A B x x n n A ===+∈,则AB 等于( )A .{}1,3,5B .{}3C .{}5,7,9D .{}1,3二、填空题13.已知集合{|M m Z =∈关于x 的方程2420x mx +-=有整数解},集合A 满足条件:①A 是非空集合且A M ⊆;②若a A ∈,则a A -∈.则所有这样的集合A 的个数为______.14.集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,用列举法表示集合M =________. 15.若集合{}2210,A x ax x a R =++=∈至多有一个元素,则a 的取值范围是___________.16.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________17.已知集合{}{}2430,21xA x x xB x =++≥<,则AB =____________ 18.记[]x 为不大于x 的最大整数,设有集合[]{}{}2|2=|2A x x x B x x =-=<,,则A B =_____.19.不等式31x x a-≥+的解集为M ,若2M -∉,则实数a 的取值范围为________. 20.设a 、b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -=__________.三、解答题21.设集合{}{}222280,430A x x x B x x ax a =+-<=-+= (1)若x A ∈是x B ∈的必要条件,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a ,使A B ϕ⋂≠成立?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.22.已知集合{}13A x x =-<<,集合{}21B x m x m =<<-. (1)当1m =-时,求A B ;(2)若AB B =,求实数m 的取值范围.23.已知集合4231a A a a ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}12B a a =+≤,{3}C x m x m =-<≤+(1)求AB ;(2)若()C AC ⊆,求m 的取值范围.24.已知集合{}13A x x =<<,{}21B x m x m =<<-. (1)当1m =-时,求A B ;(2)若A B B ⋃=,求实数m 的取值范围;(3)若AB =∅,求实数m 的取值范围.25.已知集合{}2|280A x x x =+-≤,[)1,B =-+∞,设全集为U =R .(1)求()UA B ∩;(2)设集合(1,1)C a a =-+,若C A B ⊆⋃,求实数a 的取值范围. 26.设全集U =R ,函数2lg(4+3)y x x =-的定义域为A ,函数3[0]1y x m x =∈+,,的值域为B .(1)当4m =时,求UB A ;(2)若“Ux A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】化简集合A ,B ,根据交集运算即可求值. 【详解】因为2{|}A x x x =<(,0)(1,)=-∞⋃+∞,26{|}(32)0,B x x x =+-<=-所以()()3,01,2A B ⋂=-⋃. 故选:B 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,集合的运算,属于中档题.2.C解析:C 【分析】①②③都可以写成m a =+,a b 是否是有理数,④计算.【详解】①当1a +=+时,可得1,a b π==,这与,a b Q ∈矛盾,3==3a ∴+=,可得3,1a b == ,都是有理数,所以正确,2122==-,12a ∴+=-,可得11,2a b ==-,都是有理数,所以正确,④2426=+=而(22222a a b +=++,,a b Q ∈,(2a ∴+是无理数,不是集合M 中的元素,只有②③是集合M 的元素. 故选:C 【点睛】本题考查元素与集合的关系,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于基础题型.3.B解析:B 【分析】分别讨论,x y 的符号,然后对||||||x y xy z x y xy =++进行化简,进而求出集合A ,最后根据集合元素的确定性即可得出答案. 【详解】当0x >,0y >时,1113z =++=; 当0x >,0y <时,1111z =--=-; 当0x <,0y >时,1111z =-+-=-; 当0x <,0y <时,1111z =--+=-. 所以3A ∈,1A -∈. 故选:B. 【点睛】本题考查了对含有绝对值符号的式子的化简,考查了集合元素的特点,考查了分类讨论思想,属于一般难度的题.4.D解析:D 【分析】根据A ∩B ={1}可得出,1∈B ,从而得出1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根,1代入方程即可求出m 的值; 【详解】 A ={﹣6,1}; ∵A ∩B ={1}; ∴1∈B ;即1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根; ∴1+2(m +1)+m 2﹣3=0; ∴m 2+2m =0; ∴m =0或m =﹣2;当m =0时,B ={﹣3,1},满足A ∩B ={1}; 当m =﹣2时,B ={1},满足A ∩B ={1}; ∴m =0或m =﹣2; 故选:D 【点睛】考查交集的定义及运算,元素与集合的关系,描述法、列举法的定义,一元二次方程实根的情况,是基础题.5.D解析:D 【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系即可求解. 【详解】因为2与集合{}2x x ≤的关系是属于或者不属于,故A 选项错误; 因为{2x x >且}1x <是空集,3不是集合中的元素,故B 选项错误;因为集合{}{}41,,21,x x k k Z x x k k Z =±∈=+∈都表示奇数构成的集合,相等,故C 选项错误;因为集合{}{}31,,32,x x k k Z x x k k Z =+∈=-∈都表示被3整数余1的整数构成的集合,故D 选项正确. 【点睛】本题主要考查了集合的描述法,元素与集合的关系,集合与集合的关系,属于中档题.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.B解析:B 【解析】 【分析】求得集合{|1A x x =<-或6}x >,{}|0B x x =>,根据集合运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}2|560{|1A x x x x x =-->=<-或6}x >,{}{}|21|0x B x x x =>=>,则{}|16R C A x x =-≤≤,所以(){}|06R C A B x x =<≤.故选B .【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 9.D解析:D 【分析】解绝对值不等式求得集合A ,解分式不等式求得集合B ,求得集合A 的补集,然后求此补集和集合B 的并集,由此得出正确选项. 【详解】由|31|2x -≥得312x -≤-或312x -≥,解得13x ≤-或1x ≥,故1,13R C A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.由201x x -≤-得()()12010x x x ⎧--≤⎨-≠⎩,解得12x <≤,所以()R C A B =1,1(1,2]3⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭.故选:D. 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合补集、并集的计算,属于基础题.10.A解析:A 【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果. 【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.11.C解析:C 【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,利用相应的不等式(组),即可求解. 【详解】由题意,集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为B A ⊆, (1)当B =∅时,可得121m m +>-,即2m <,此时B A ⊆,符合题意;(2)当B ≠∅时,由B A ⊆,则满足12121215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩,解得23m ≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是3m ≤. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了了集合的包含关系求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合件的基本关系,合理分类讨论列出方程组是解答的根据,着重考查分类讨论思想,以及运算能力.12.D解析:D 【分析】首先求得集合B ,然后进行交集运算即可.【详解】由题意可得:{}1,3,5,7,9B =,则{}1,3A B =.故选D . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,交集的定义与运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、填空题13.15【分析】先依题意化简集合M 再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合即得这样的集合的个数【详解】设为方程的两个根则当时;当时;当时;当时;由条件①知且又由条件②知A 是有一些成对的解析:15 【分析】先依题意化简集合M ,再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即得这样的集合的个数. 【详解】设a ,b 为方程2420x mx +-=的两个根,则a b m +=-,42ab =-, 当1=a ,42b =时,41m =±; 当2=a ,21b =时,19m =±; 当3a =,14b =时,11m =±; 当6a =,7b =时,1m =±;{}{}{}{}{}1,111,1119,1941,411,1,11,11,19,19,41,41M =-⋃-⋃-⋃-=----,由条件①知A ≠∅且A M ⊆,又由条件②知A 是有一些成对的相反数组成的集合. 所以M 的4对相反数共能组成42115-=个不同的非空集合A . 故答案为:15. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于明确题中条件要求集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即计算集合个数突破难点.14.【分析】由集合且求得得到且结合题意逐个验证即可求解【详解】由题意集合且可得则解得且当时满足题意;当时不满足题意;当时不满足题意;当时满足题意;当时满足题意;当时满足题意;综上可得集合故答案为:【点睛 解析:{1,2,3,4}-【分析】由集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,求得056a <-≤,得到15a -≤<且a Z ∈,结合题意,逐个验证,即可求解. 【详解】由题意,集合6|5M a a ⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,可得65a∈-N ,则056a <-≤, 解得15a -≤<且a Z ∈,当1a =-时,615(1)=∈--N ,满足题意; 当0a =时,66505=∉-N ,不满足题意; 当1a =时,66514=∉-N ,不满足题意; 当2a =时,6252=∈-N ,满足题意; 当3a =时,6353=∈-N ,满足题意; 当4a =时,6654=∈-N ,满足题意; 综上可得,集合M ={1,2,3,4}-.故答案为:{1,2,3,4}-. 【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,以及集合的元素与集合的关系,其中解答中熟记集合的表示方法,以及熟练应用元素与集合的关系,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.15.或【分析】根据讨论方程解的情况即得结果【详解】时满足题意;时要满足题意需综上的取值范围是或故答案为:或【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数考查基本分析求解能力属中档题解析:{0a a =或}1a ≥ 【分析】根据a 讨论2210ax x ++=方程解的情况,即得结果 【详解】0a =时,21212102ax x x x ++=+=∴=-,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意;0a ≠时,要满足题意,需4401a a ∆=-≤∴≥综上a 的取值范围是{0a a =或}1a ≥ 故答案为:{0a a =或}1a ≥【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数,考查基本分析求解能力,属中档题.16.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主 解析:11{0,,}24- 【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合.【详解】 由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-=解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a=- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a-= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-.【点睛】本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集. 17.【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法和指数函数的单调性求出集合和集合然后进行交集的运算即可求解【详解】根据一元二次不等式的解法可得集合由指数函数的单调性可得集合所以【点睛】本题主要考查了集合表示 解析:(][),31,0-∞-⋃-【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法和指数函数的单调性,求出集合A 和集合B ,然后进行交集的运算,即可求解.【详解】根据一元二次不等式的解法,可得集合(][),31,A =-∞-⋃-+∞,由指数函数的单调性,可得集合(),0B =-∞,所以A B =(][),31,0-∞-⋃-.【点睛】本题主要考查了集合表示方法、一元二次不等式的解法和指数函数的单调性,以及交集的运算,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.18.【分析】求即需同时满足A 集合和B 集合的x 的取值范围先根据比较容易得出解集再将B 集合的解集代入A 集合中判断出可以成立的值即可得【详解】当时当时不满足;当时满足;当时不满足;当时满足;即同时满足和的值有解析:{-【分析】求A B 即需同时满足A 集合和B 集合的x 的取值范围,先根据{}{}=|2=|22B x x x x <-<<,比较容易得出解集, 再将B 集合的解集代入A 集合中,判断出可以成立的值,即可得A B【详解】 {}{}=|2=|22B x x x x <-<<当22x -<<时,[]2,1,0,1x =--,当[]2x =-时,[]2200x x x +==⇒=,不满足[]2x =-; 当[]1x =-时,[]2211x x x +==⇒=±,1x =-满足[]1x =-;当[]0x =时,[]222x x x +==⇒=,不满足[]0x =;当[]1x =时,[]223x x x +==⇒=x []1x =;即同时满足[]22x x -=和2x <的x 值有则A B ={-故答案为:{- 【点睛】本题考查了集合的计算,和取整函数的理解,针对两个集合求交集的情况,可先对较简单的或者不含参数的集合求解,再代入较复杂的或含参数的集合中去计算.本题属于中等题. 19.【分析】由题意可知实数满足或解出即可得出实数的取值范围【详解】由题意可知实数满足或解不等式即即解得或因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数解题的关键在于将问题转化为不解析:()[),32,-∞-⋃+∞【分析】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=,解出即可得出实数a 的取值范围. 【详解】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=. 解不等式2312a --<-+,即5102a +>-,即302a a +>-,解得3a <-或2a >. 因此,实数a 的取值范围是()[),32,-∞-⋃+∞.故答案为()[),32,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数,解题的关键在于将问题转化为不等式进行求解,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.20.【分析】根据题意得出则则有可得出由此得出然后求出实数的值于是可得出的值【详解】由于有意义则则有所以根据题意有解得因此故答案为【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值解题的关键就是根据题意列出方程组求解 解析:2【分析】根据题意得出0a ≠,则a b b +≠,则有0a b +=,可得出1b a=-,由此得出10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,然后求出实数a 、b 的值,于是可得出b a -的值.【详解】{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,由于b a -有意义,则0a ≠,则有0a b +=,所以,1b a -=-. 根据题意有10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,解得11a b =-⎧⎨=⎩,因此,()112b a -=--=. 故答案为2.【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值,解题的关键就是根据题意列出方程组求解,考查运算求解能力,属于中等题.三、解答题21.(1)4233a -<<;(2)存在,42a -<<. 【分析】(1)x A ∈是x B ∈的必要条件可转化为B A ⊆,建立不等式求解即可;(2)假设A B ⋂≠∅,建立不等关系,有解则存在,无解则不存在.【详解】 {}42A x x =-<<,()(){}30B x x a x a =--=(1)由已知得:B A ⊆ 42432a a -<<⎧∴⎨-<<⎩ 4233a ⇒-<<, 即实数a 的取值范围4233a -<<, (2)假设存在a 满足条件, 则42a -<<或432a -<<,42a ∴-<<即存在42a -<<使A B ⋂≠∅.【点睛】本题主要考查了根据集合的包含关系求参数的取值范围,考查了必要条件,属于中档题.22.(1)()2,3-;(2)1[2-,)+∞. 【分析】(1)当1m =-时,求出集合B ,再由并集的定义可得答案.(2)推导出B A ⊆,当B =∅时,21m m -,当B ≠∅时,212113m m m m <-⎧⎪-⎨⎪-⎩,由此能求出实数m 的取值范围.【详解】(1)当1m =-时,集合{|13}A x x =-<<,集合{|22}B x x .(){|2233},A B x x ∴⋃=-<-<=.(2)集合{|13}A x x =-<<,集合{|21}B x m x m =<<-. 因为A B B =,B A ∴⊆,∴当B =∅时,21m m -,解得13m , 当B ≠∅时,212113m m m m <-⎧⎪-⎨⎪-⎩,解得1123m -<. ∴实数m 的取值范围是1[2-,)+∞.【点睛】本题考查交集、并集定义、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力以及分类讨论思想的应用,是基础题.23.(1)(1,1]A B ⋂=-;(2)1m .【分析】(1)先利用分式不等式的解法和绝对值不等式的解法化简集合A ,B ,再利用交集运算求解.(2)根据()C AC ⊆,得到C A ⊆,然后分C =∅和C ≠∅两种情况讨论求解. 【详解】(1)因为集合423(1,5]1a A aa ⎧⎫-=≤=-⎨⎬+⎩⎭,{}12[3,1]B a a =+≤=-, 所以(1,1]A B ⋂=-.(2)因为()C A C ⊆,所以C A ⊆,①当3m m -≥+即32m ≤-时,C =∅,符合题意, ②当3m m -<+即32m >-时,则135m m -≥-⎧⎨+≤⎩, 解得132m -<≤, 综上:1m【点睛】 本题主要考查集合的基本运算和集合的基本关系的应用以及分式不等式和绝对值不等式的解法,还考查了分类讨论思想和运算求解的能力,属于中档题.24.(1){}23A B x x ⋃=-<<;(2){}2m m ≤-;(3){}0m m ≥.【分析】(1)当1m =-时,求出集合B ,利用并集的定义可求得集合A B ;(2)由A B B ⋃=可得出A B ⊆,进而可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围;(3)分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,结合A B =∅可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围.【详解】(1)当1m =-时,{}22B x x =-<<,则{}23A B x x ⋃=-<<;(2)由A B B ⋃=,可得A B ⊆,所以,2113m m ≤⎧⎨-≥⎩,解得2m ≤-. 因此,实数m 的取值范围是{}2m m ≤-;(3)A B =∅,分以下两种情况讨论:①若21m m 时,即当13m ≥时,B =∅,符合题意; ②若21m m 时,即当13m <时,则11m -≤或23m ≥,解得0m ≥,此时103m ≤<. 综上所述,0m ≥.即实数m 的取值范围为{}0m m ≥.【点睛】本题考查并集的计算,同时也考查了利用交集和并集的运算求参数的取值范围,考查计算能力,属于中等题.25.(1)()[)4,1U AB =--(2)[)3,-+∞ 【分析】(1)先化简集合A ,再求()U A B ∩;(2)先求出[)4,A B =-+∞,得14a -≥-,解不等式即得解.【详解】(1)由题得[]4,2A =-,[)1,B =-+∞,(,1)U B =-∞-, 所以()[)4,1U A B =--;(2)由题得[)4,AB =-+∞,若C A B ⊆⋃,则14a -≥-,所以3a ≥-. 所以a 的取值范围是[)3,-+∞.【点睛】本题主要考查集合的运算和关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.26.(1)U B A =[35,3].(2)02m << 【分析】(1)先解不等式得集合A ,再根据单调性求分式函数值域得集合B ,最后根据补集以及并集概念求结果;(2)根据充要关系确定两集合之间包含关系,结合数轴列不等式解得结果.【详解】(1)由2430+x x ->,解得1x <或3x >,所以1[]3U A =,,又函数31y x =+在区间[0]m ,上单调递减,所以3[3]1y m ∈+,,即3[3]1B m =+,, 当4m =时,3[3]5B =,,所以[3]35U B A =,. (2)首先要求0m >,而“U x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以,即3[3]1m +,[1]3,, 从而311m >+, 解得02m <<【点睛】本题考查函数定义域、值域,集合补集与并集以及根据充要关系求参数,考查基本分析求解能力,属基础题.。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测(含答案解析)
一、选择题1.设集合}{2230A x x x =+->,集合}{2210,0,B x x ax a =--≤>若A B 中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞2.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-3.下图中的阴影部分,可用集合符号表示为( )A .()()U U A B ⋂ B .()()U UA BC .()UA BD .()UA B ⋂4.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .05.设集合{}21|10P x x ax =++>,{}22|20P x x ax =++>,{}21|0Q x x x b =++>,{}22|20Q x xx b =++>,其中,a b ∈R ,下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集6.对于非空集合A ,B ,定义运算:{},A B x x A B x A B ⊕=∈⋃∉⋂且,已知{}M x a x b =<<,{}N x c x d =<<,其中a 、b 、c 、d 满足a b c d +=+,0ab cd <<,则M N ⊕=( )A .()(),,a d b c B .()(),,c a b d C .(][),,a c d b D .()(),,c a d b7.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .3m ≥B .23m ≤≤C .3m ≤D .2m ≥8.已知集合{}4A x a x =<<,{}2|560B x x x =-+>,若{|34}A B x x ⋂=<<,则a 的值不可能为( )A B CD .39.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( ) A .9B .8C .7D .6110.已知集合2{|120}A x x x =--≤, {|211}B x m x m =-<<+.且A B B =,则实数m 的取值范围为 ( ) A .[-1,2)B .[-1,3]C .[-2,+∞)D .[-1,+∞)11.已知集合A ={}{}3(,),(,)x y y x B x y y x ===,则A ∩B 的元素个数是( )A .4B .3C .2D .112.已知集合A ,B 是实数集R 的子集,定义{},A B x x A x B -=∈∉,若集合1113A y y x x ⎧⎫==≤≤⎨⎬⎩⎭,,{}21,12B y y x x ==--≤≤,则B A -=( )A .[]1,1-B .[)1,1-C .[]0,1D .[)0,1二、填空题13.已知集合{2,1}A =-,{|2,B x ax ==其中,}x a ∈R ,若A B B =,则a 的取值集合为___________.14.已知2{|31,},x A x x -+=≥∈R 21{|1,}3x B x x R x -=≤∈+,则A ∩B =______. 15.已知集合{}2|60M x x x =+->,{}2|230,0N x x ax a =-+≤>,若M N ⋂中恰有一个整数,则a 的最小值为_________.16.设全集{}22,3,3U a a =+-,集合{},3A a =,{}2U C A =,则a =___________.17.已知集合{}1,1A =-,{}|10B x ax =+=,若B A ⊆,则实数a 所有取值的集合为_____18.设集合{}[1,2),0M N x x k =-=-≤,若M N ⋂=∅,则实数k 的取值范围为_______.19.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.20.设集合{}1,2,3A =,若B ≠∅,且B A ⊆,记G(B)为B 中元素的最大值和最小值之和,则对所有的B ,G(B)的平均值是_______.三、解答题21.已知全集为R ,集合{}26A x x =≤≤, {}3782B x x x =-≥-.(1)求AB , ()RC A B ⋂;(2)若{}44M xa x a =-≤≤+,且R A C M ⊆,求a 的取值范围. 22.已知集合{}|123A x a x a =-<<+,2{|280}B x x x =--≤. (1)当a =2时,求AB ;(2)若___________,求实数a 的取值范围.在①AB A =,②()R AC B A =,③A B ⋂=∅这三个条件中任选一个,补充在(2)问中的横线上,并求解.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分) 23.已知集合{|1A x x =≤或5}x,集合{|221}B x a x a =-≤≤+(1)若1a =,求A B 和A B ;(2)若记符号{A B x A -=∈且}x B ∉,在图中把表示“集合A B -”的部分用阴影涂黑,并求当1a =时的A B -; (3)若AB B =,求实数a 的取值范围.24.已知集合A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},C ={x |x a ≤}. (1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)若A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.25.已知全集U =R ,设集合{}213A x x =-≤,集合(){}2440B x x a x a =+-->,若A B A =,求实数a 的取值范围 26.已知集合23A x y x x ⎧⎫⎪==⎨--⎪⎩,集合1228xB x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭. (1)求AB ;(2)若集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】先化简集合A ,再根据函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的零点分布,结合A ∩B 恰有一个整数求解. 【详解】A ={x |x <﹣3或x >1},函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x =a >0, 而f (﹣3)=6a +8>0,f (﹣1)=2a >0,f (0)<0,故其中较小的零点为(-1,0)之间,另一个零点大于1,f (1)<0, 要使A ∩B 恰有一个整数, 即这个整数解为2, ∴f (2)≤0且f (3)>0, 即44109610a a --≤⎧⎨-->⎩,解得:3443a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪<⎪⎩, 即34≤a <43, 则a 的取值范围为34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故答案为:A. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算的应用以及二次函数的零点分布问题,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.2.B解析:B 【分析】根据集合相等以及集合元素的互异性可得出关于a 、b 的方程组,解出这两个未知数的值,由此可求得20192019a b +的值. 【详解】b a 有意义,则0a ≠,又{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,0b a ∴=,可得0b =,所以,{}{}21,,00,,a a a =,21a ∴=,由集合中元素的互异性可得1a ≠,所以,1a =-, 因此,()2019201920192019101a b +=-+=-.故选:B. 【点睛】本题考查利用集合相等求参数,同时不要忽略了集合中元素互异性的限制,考查计算能力,属于中等题.3.C解析:C 【分析】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集. 【详解】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集,所以图中阴影部分,可以用()UA B 表示. 【点睛】本题考查了用韦恩图表示集合间的关系,考查了学生概念理解,数形结合的能力,属于基础题.4.A解析:A 【分析】由集合的包含关系得,a b 的方程组,求解即可 【详解】A B ⊆,由集合元素互异性得0,0,a b a b ≠≠≠ 则22a a b b ⎧=⎨=-⎩ 或22b a a b ⎧=⎨=-⎩ 解得11a b =⎧⎨=-⎩或11b a =⎧⎨=-⎩故选: A 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查元素的互异性,是基础题5.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P 的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集. 对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选B. 【点睛】本小题主要考查子集的判断,考查恒成立问题和存在性问题的求解策略,属于基础题.6.C解析:C 【分析】先判断0a c d b <<<<,再计算(,),(,)M N a b M N c d ⋃=⋂=,得到答案. 【详解】根据a b c d +=+,0ab cd <<得到:0a c d b <<<<{}M x a x b =<<,{}N x c x d =<<故(,),(,)M N a b M N c d ⋃=⋂=(][),,M N a c d b ⊕=故选:C 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,确定0a c d b <<<<是解题的关键.7.C解析:C 【分析】讨论,B B =∅≠∅两种情况,分别计算得到答案. 【详解】当B =∅时:1212m m m +>-∴< 成立;当B ≠∅时:12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩解得:23m ≤≤.综上所述:3m ≤ 故选C 【点睛】本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.8.A解析:A 【分析】求出{2B x x =<或}3x >,利用{|34}A B x x ⋂=<<,得23a ≤≤. 【详解】集合{}4A x a x =<<,{}{25602B x x x x x =-+=<或}3x >,{|34}A B x x ⋂=<<, ∴23a ≤≤, ∴a故选:A. 【点睛】本题考查了根据集合间的基本关系求解参数范围的问题,属于中档题.解决此类问题,一般要把参与运算的集合化为最简形式,借助数轴求解参数的范围.9.C解析:C 【分析】根据条件求解,x y 的范围,结合,x N y N ∈∈,得到集合为{2,5,6},利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,又,x N ∈0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=,即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为:3217-= 故选:C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数,考查了学生综合分析,数学运算的能力,属于中档题.10.D解析:D 【分析】 先求出集合A ,由A B B =,即B A ⊆,再分B φ=和B φ≠两种情况进行求解.【详解】由2120x x --≤,得34x -≤≤. 即[3,4]A =-. 由AB B =,即B A ⊆.当B φ=时,满足条件,则211m m -≥+解得2m ≥.当B φ≠时,要使得B A ⊆,则12121314m m m m +>-⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩.解得:12m -≤<.综上满足条件的m 的范围是:1m ≥-. 故选:D. 【点睛】本题主要考查集合的包含关系的判断及应用,以及集合关系中的参数范围问题,考查分类讨论思想,属于中档题.11.B解析:B 【解析】 【分析】首先求解方程组3y x y x ⎧=⎨=⎩,得到两曲线的交点坐标,进而可得答案.【详解】联立3y x y x⎧=⎨=⎩,解得1,0,1x =-即3y x =和y x =的图象有3个交点()11--,,()0,0,(11),, ∴集合A B 有3个元素,故选B.【点睛】本题考查了交集及其运算,考查了方程组的解法,是基础题.12.B解析:B 【分析】先根据题意得{}13A y y =≤≤,{}13B y y =-≤≤,再根据集合运算即可得答案. 【详解】解:根据题意得{}111133A y y x y y x ⎧⎫==≤≤=≤≤⎨⎬⎩⎭,, {}{}21,1213B y y x x y y ==--≤≤=-≤≤,再根据集合的运算得}{11B A y y -=-≤<. 故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算,函数值域的求解,考查运算能力,是中档题.二、填空题13.【分析】根据得到之间的关系由此确定出可取的的值【详解】因为所以当时;当时若则所以;若则综上可知:的取值集合为故答案为:【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数难度一般分析集合间的子集关系时注意分 解析:{}1,0,2-【分析】 根据A B B =得到,A B 之间的关系,由此确定出可取的a 的值. 【详解】因为AB B =,所以B A ⊆,当B =∅时,0a =;当B ≠∅时,若{}2B =-,则22a -=,所以1a =-;若{}1B =,则2a =. 综上可知:a 的取值集合为{}1,0,2-, 故答案为:{}1,0,2-. 【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数,难度一般.分析集合间的子集关系时,注意分析空集的存在.14.【分析】根据指数函数的单调性解不等式化简集合A 解分式不等式化简集合B 求交集即可【详解】由得:解得故由得:解得故所以A∩B=【点睛】本题主要考查了指数不等式分式不等式集合的交集运算属于中档题 解析:(]3,2-【分析】根据指数函数的单调性解不等式化简集合A ,解分式不等式化简集合B ,求交集即可. 【详解】由231x -+≥得:20x -+≥, 解得2x ≤, 故{|2}A x x =≤, 由2113x x -≤+得:403x x -≤+, 解得34x , 故{|34}B x x =-<≤, 所以A ∩B = (]3,2- 【点睛】本题主要考查了指数不等式,分式不等式,集合的交集运算,属于中档题.15.2【分析】解一元二次不等式求得集合根据交集结果可知在只有一个整数解由二次函数性质可得解方程组求得结果【详解】令则对称轴为恰有一个整数即在只有一个整数解即解得:的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据解析:2 【分析】解一元二次不等式求得集合M ,根据交集结果可知()2230f x x ax =-+≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,由二次函数性质可得()()3040f f ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,解方程组求得结果. 【详解】()(){}()()320,32,M x x x =+->=-∞-⋃+∞,令()()2230f x x ax a =-+>,则对称轴为x a =,M N ⋂恰有一个整数,即()0f x ≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,()()3040f f ⎧≤⎪∴⎨>⎪⎩,即963016830a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得:1928a ≤<, a ∴的最小值为2.故答案为:2 【点睛】本题考查根据交集结果求解参数范围的问题,关键是能够将整数解个数问题转化为二次函数图象的讨论,通过约束二次函数的图象得到不等关系.16.【分析】根据与可知再根据集合相等求解即可【详解】由可知即故当时当时即故不满足故故答案为:【点睛】本题主要考查了根据集合的基本关系求解参数的问题需要根据题意分情况讨论同时注意集合的互异性属于中档题【分析】根据{}2U C A =与{}22,3,3U a a =+-可知{}23,3A a a =+-,再根据集合相等求解即可.【详解】由{}2U C A =,{}22,3,3U a a =+-可知{}23,3A a a =+-,即{}{}23,3,3a a a +-=.故232,3a a aa ⎧+-=⎪⎨≠⎪⎩ .当0a ≥时,23a a a a +-=⇒=当0a <时,23a a a +-=-即 ()()2230130a a a a +-=⇒-+=,故3a =-.不满足2,3a ≠.故a =【点睛】本题主要考查了根据集合的基本关系求解参数的问题,需要根据题意分情况讨论,同时注意集合的互异性,属于中档题.17.【分析】分类讨论:当时;当时分别讨论中元素为1和-1两种情况依次求解【详解】由题:当时符合题意;当时或所以或1所以实数所有取值的集合为故答案为:【点睛】此题考查通过集合的包含关系求参数的值其中的易漏 解析:{}1,0,1-【分析】分类讨论:当B =∅时,0a =;当B ≠∅时,分别讨论B 中元素为1和-1两种情况依次求解. 【详解】 由题:B A ⊆当0a =时,B =∅符合题意;当0a ≠时,1B A a ⎧⎫=-⊆⎨⎬⎩⎭,11a -=或11a -=- 所以,1a =-或1,所以实数a 所有取值的集合为{}1,0,1-.故答案为:{}1,0,1-【点睛】此题考查通过集合的包含关系求参数的值,其中的易漏点在于漏掉考虑子集为空集的情况,依次分类讨论即可避免此类问题.18.【分析】首先求得集合N 然后确定实数k 的取值范围即可【详解】由题意可得:结合可知实数k 的取值范围是:故答案为:【点睛】本题主要考查交集的运算由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识意在考查学生的转化 解析:{}|1k k <-【分析】首先求得集合N ,然后确定实数k 的取值范围即可.【详解】由题意可得:{}|N x x k =≤,结合M N ⋂=∅可知实数k 的取值范围是:1k <-.故答案为:{}|1k k <-.【点睛】本题主要考查交集的运算,由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.【分析】分5种情况讨论的范围计算函数值并求元素的和【详解】①当时;②当时;③当时;④时;⑤当时则中所有元素的和为故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型需读懂题意并能理解应用分类讨论解决问题本题的难解析:12【分析】 分103x ≤<,1132x ≤<,1223x ≤<,213x ≤<,1x =,5种情况讨论2,3x x 的范围,计算函数值,并求元素的和.【详解】 ①当103x ≤<时, 220,3x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)30,1x ∈, ∴ [][][]230x x x ===,[][][]230x x x ++= ;②当1132x ≤<时,22,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,331,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭ , [][]20,x x ∴==[]31x =,[][][]231x x x ∴++=;③当1223x ≤<时,[)21,2x ∈ ,33,22x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭[]0x ∴=,[]21x = ,[]31x = ,[][][]232x x x ∴++=; ④213x ≤<时,42,23x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)32,3x ∈ []0x ∴=,[]21x =,[]32x =,[][][]233x x x ∴++=;⑤当1x =时[]1x =,[]22x =,[]33x = ,[][][]236x x x ∴++={}0,1,2,3,6A ∴=,则A 中所有元素的和为0123612++++=.故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型,需读懂题意,并能理解,应用,分类讨论解决问题,本题的难点是分类较多,不要遗漏每种情况20.4【分析】根据题意列出所有可能的集合B 求出相应的求出平均数即可【详解】因为集合若且所以集合B 为:当时当时当时当时当时当时当时则G(B)的平均值是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合间的包含关系考查学 解析:4【分析】根据题意列出所有可能的集合B ,求出相应的()G B ,求出平均数即可.【详解】因为集合{}1,2,3A =,若B ≠∅,且B A ⊆所以集合B 为:{}{}{}{}{}{}{}1231,21,32,31,2,3,,,,,,当{}1B =时,()112G B =+=当{}2B =时,()224G B =+=当{}3B =时,()336G B =+=当{}1,2B =时,()123G B =+=当{}1,3B =时,()134G B =+=当{}2,3B =时,()235G B =+=当{}1,2,3B =时,()134G B =+=则G(B)的平均值是246345447++++++= 故答案为:4【点睛】本题主要考查了集合间的包含关系,考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题. 三、解答题21.(1){}2A B x x ⋃=≥, (){}36R C A B x x x ⋂=或(2) ()(),210,-∞-⋃+∞【分析】(1)先求出集合B ,于是可得A B ⋃和A B ⋂,进而得到()R C A B ⋂;(2)先求出R C M ,再将R A C M ⊆转化为不等式求解,可得所求范围.【详解】(1)∵{}{}37823B x x x x x =-≥-=≥, ∴{}2A B x x ⋃=≥,{}36A B x x ⋂=≤≤,∴(){}3,6R C A B x x x ⋂=或. (2)由题意知M φ≠,且{}4,4R C M x x a x a =-+或. ∵{}26A x x =≤≤,R A C M ⊆,∴46a ->或42a +<,解得10a >或2a <-.故实数a 的取值范围为()(),210,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查集合的基本运算,解题时根据要求逐步求解即可,其中解答(2)的关键是将集合间的包含关系转化为不等式来求解,容易出现的错误是忽视不等式中的等号能否成立. 22.(1){}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)若选择①(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦;若选择②[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦;若选择③[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【分析】(1)当a =2时,得出集合A ,求得集合B ,根据集合的并集运算可得答案;(2)若选择①AB A =,则A B ⊆,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围;若选择②()R A C B A =,则A 是R B 的子集,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围;若选择③AB =∅,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围.【详解】(1)当a =2时,集合{}|17A x x =<<,{}|24B x x =-≤≤,所以{}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)若选择①AB A =,则A B ⊆,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足12234a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得112a -≤≤;综上知:实数a 的取值范围(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦; 若选择②()R A C B A =,则A 是R B 的子集,(,2)(4,)R B =-∞-⋃+∞,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足4232a a >-⎧⎨+≤-⎩,或414a a >-⎧⎨-≥⎩,解得542a -<≤-或5a ≥, 综上知:实数a 的取值范围[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦; 若选择③A B =∅,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足4232a a >-⎧⎨+≤-⎩,或414a a >-⎧⎨-≥⎩,解得542a -<≤-或5a ≥, 综上知:实数a 的取值范围[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦;【点睛】 易错点睛:本题容易忽略集合A 是空集的情况,导致出错:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.23.(1){|01}AB x x =≤≤,{|2A B x x =≤或5}x ;(2)阴影图形见解析,{|0A B x x -=≤或5}x;(3)0a ≤或3a >. 【分析】(1)当1a =时,求得集合B ,根据交集、并集的运算法则,即可求得答案;(2)阴影图形见解析,当1a =时,求得集合B ,根据A B -的定义,即可求得答案; (3)由题意得B A ⊆,分别讨论B =∅和B ≠∅两种情况,根据集合的包含关系,即可求得a 的范围.【详解】(1)当1a =时,02{}|B x x ≤≤=,所以{|01}A B x x =≤≤,{|2A B x x =≤或5}x ;(2)A-B 的部分如图所示:,当1a =时,{|0A B x x -=≤或5}x; (3)因为A B B =,所以B A ⊆,当B =∅时,221a a ->+,解得3a >,当B ≠∅时,则11221a a a +≤⎧⎨-≤+⎩或225221a a a -≥⎧⎨-≤+⎩, 解得0a ≤或∅,综上:0a ≤或3a >.【点睛】易错点为:根据集合包含关系求参数时,当B A ⊆,且集合B 含有参数时,需要讨论集合B 是否为空集,再进行求解,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.24.(1) {x |2≤x <10}, {x |7≤x <10};(2) 2a ≥【分析】(1)根据交、并、补集的运算分别求出A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)根据题意和A∩C≠∅,即可得到a 的取值范围.【详解】解:(1)因为A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},所以A ∪B ={x |2≤x <10}.因为A ={x |2≤x <7},所以∁R A ={x |x <2,或x ≥7},则(∁R A )∩B ={x |7≤x <10}.(2)因为A ={x |2≤x <7},C ={x |x a ≤},且A ∩C ≠∅,所以2a ≥所以a 的取值范围为2a ≥.【点睛】高考对集合知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练掌握与集合有关的基础知识.纵观近几年的高考试题,主要考查以下两个方面:一是考查具体集合的关系判断和集合的运算.解决这类问题的关键在于正确理解集合中元素所具有属性的含义,弄清集合中元素所具有的形式以及集合中含有哪些元素.二是考查抽象集合的关系判断以及运算. 25.1a <-【分析】 先化简集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>,再根据A B A =,转化为A B ⊆求解.【详解】 集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>, 因为A B A =,所以A B ⊆ ,当4a =-时,{}4B x x =≠-,满足A B ⊆, 当4a >-时,{B x xa =或}4x <- ,要使A B ⊆成立, 则1a <- 即41a -<<-, 当4a 时,{4B x x =-或}x a <,满足A B ⊆,综上:实数a 的取值范围1a <-.【点睛】本题主要考查了集合的关系及基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.26.(1)()3,0-;(2)312a -<<-或1a >. 【分析】(1)由已知条件分别计算出集合A 和集合B ,然后再计算出A B 的结果.(2)由已知条件()A B C ⋂⊇,则分类讨论C =∅和C ≠∅两种情况,求出实数a 的取值范围.【详解】(1)已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,则230x x -->,解得30x -<<,即()3,0A =-,集合1228x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,解得31x -<<,即()3,1B =-,所以()3,0A B ⋂=- (2)因为集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,由(1)得()3,0A B ⋂=-,则当C =∅时,21a a >+,即1a >, 当C ≠∅时,212310a a a a ≤+⎧⎪>-⎨⎪+<⎩,得312a -<<-,综上,312a -<<-或1a >. 【点睛】本题考查了集合的交集运算和子集运算,在含有参量的子集题目中需要注意分类讨论,尤其不要漏掉空集情况,然后求解不等式组得到结果.本题较为基础.。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测题(答案解析)
一、选择题1.设集合}{2230A x x x =+->,集合}{2210,0,B x x ax a =--≤>若A B 中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞2.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)-+∞3.已知集合{},M m m a a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①1A .4B .3C .2D .14.对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的非空集合M 的个数是( ) A .11B .12C .15D .165.已知区间1[,]3A m m =-和3[,]4B n n =+均为[]0,1的子区间,定义b a -为区间[],a b 的长度,则当A B 的长度达到最小时mn 的值为( )A .0B .112C .0或112D .0或16.已知集合{}2|230A x x x =--≤,集合{}||1|3B x x =-≤,集合4|05x C x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,则集合A ,B ,C 的关系为( )A .B A ⊆B .A B =C .C B ⊆D .A C ⊆7.下列各式中,正确的是( )A .{}22x x ⊆≤B .{32x x ∈>且}1x <C .{}{}41,21,x x k k Z x x k k Z =±∈≠=+∈D .{}{}31,32,x x k k Z x x k k Z =+∈==-∈8.已知集合{}|02A x x =<<,集合{}|11B x x =-<<,集合{}|10C x mx =+>,若()A B C ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .{}|21m m -≤≤B .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭C .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ D .11|24m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭9.已知集合{}21,A x y x y Z ==+∈,{}21,B y y x x Z ==+∈,则A 、B 的关系是( ) A .A B =B .ABC .B AD .A B =∅10.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-;③函数2y =(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个. 其中结论正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .311.下列结论正确的是() A .若a b <且c d <,则ac bd <B .若a b >,则22ac bc >C .若0a ≠,则12a a +≥ D .若0a b <<,集合1|A x x a ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,1|B x x b ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,则A B ⊇12.已知集合{}11A x x =-≤≤,{}220B x x x =-≤,则AB =( )A .{}12x x -≤≤B .{}10x x -≤≤C .{}12x x ≤≤D .{}01x x ≤≤二、填空题13.已知集合{|M m Z =∈关于x 的方程2420x mx +-=有整数解},集合A 满足条件:①A 是非空集合且A M ⊆;②若a A ∈,则a A -∈.则所有这样的集合A 的个数为______.14.对非空有限数集12{,,,}n A a a a =定义运算“min”:min A 表示集合A 中的最小元素.现给定两个非空有限数集A ,B ,定义集合{|,,}M x x a b a A b B ==-∈∈,我们称min M 为集合A ,B 之间的“距离”,记为AB d .现有如下四个命题:①若min min A B =,则0AB d =;②若min min A B >,则0AB d >;③若0AB d =,则A B ⋂≠∅;④对任意有限集合A ,B ,C ,均有AB BC AC d d d +. 其中所有真命题的序号为__________. 15.用列举法表示集合*6,5A aN a Z a ⎧⎫=∈∈=⎨⎬-⎩⎭__________.16.已知集合(){}22112|2103x P x Q x x x m ⎧-⎫=-=-+-⎨⎬⎩⎭≤,≤,其中m >0,全集U =R .若“Ux P ∈”是“∈Ux Q ”的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为__________.17.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______18.已知集合()(){}250M x x x =+->,集合()(){}10N x x a x a =---<,若M N N =,则实数a 的取值范围是_____________19.已知集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<若A B φ⋂=,实数a 的取值范围是______. 20.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =-,且B A ⊆,则实数a 的取值范围为______.三、解答题21.已知集合{|14}A x x =<<,集合{|21}B x m x m =<<- (1)当1m =-时,求A B ,()R A B ⋂;(2)若AB =∅,求实数m 的取值范围.22.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.23.设集合(){lg 1A x y x ==-,{}230B x x x a =-+=.(1)若2a =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求a 的取值范围.24.已知集合{121}A xa x a =-<<+∣,{}03B x x =<≤,U =R . (1)若12a =,求A B ;()U A B ⋂. (2)若A B =∅,求实数a 的取值范围.25.已知全集为实数集R ,集合2{|},{|log 1}A x y y R B x x =∈=>.(1)求A B ;(2)设1a >,集合{|1},()R C x x a D C B A =<<=,若C D ⊆,求a 的取值范围.26.已知0a ≠,集合{}2|60A x x x =--<,{}2|280B x x x =+-≥,{}22|430C x x ax a =-+<,且()RC A B ⊆.求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】先化简集合A ,再根据函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的零点分布,结合A ∩B 恰有一个整数求解. 【详解】A ={x |x <﹣3或x >1},函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x =a >0, 而f (﹣3)=6a +8>0,f (﹣1)=2a >0,f (0)<0,故其中较小的零点为(-1,0)之间,另一个零点大于1,f (1)<0, 要使A ∩B 恰有一个整数, 即这个整数解为2, ∴f (2)≤0且f (3)>0,即44109610a a --≤⎧⎨-->⎩,解得:3443a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪<⎪⎩, 即34≤a <43, 则a 的取值范围为34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:A. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算的应用以及二次函数的零点分布问题,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.2.B解析:B 【解析】由题意可得{}|2A x x =<,结合交集的定义可得实数a 的取值范围是[)2,+∞ 本题选择B 选项.3.C解析:C 【分析】①②③都可以写成m a =+,a b 是否是有理数,④计算.【详解】①当1a +=+时,可得1,a b π==,这与,a b Q ∈矛盾,3==3a ∴+=,可得3,1a b == ,都是有理数,所以正确,2122==-,1a ∴+=,可得11,2a b ==-,都是有理数,所以正确,④2426=+=而(22222a a b +=++,,a b Q ∈,(2a ∴+是无理数,不是集合M 中的元素,只有②③是集合M 的元素. 故选:C 【点睛】本题考查元素与集合的关系,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于基础题型.4.A解析:A 【分析】根据题意,0M ∉且1M ∉,且2、4不同时在集合M 中,对集合M 分两种情况讨论:①2M ∉且4M ∉;②2和4有且只有一个在集合M 中,分别列举出符合条件的集合M ,即可得出答案.【详解】2111==,200==,由题意可知0M ∉且1M ∉,由于242=,所以,2和4不同时在集合M 中.①当2M ∉且4M ∉时,则符合条件的集合M 有:{}3、{}5、{}3,5,共3种; ②若2和4有且只有一个在集合M 中,则符合条件的集合M 有:{}2、{}2,3、{}2,5、{}2,3,5、{}4、{}3,4、{}4,5、{}3,4,5,共8种.综上所述,满足条件的非空集合M 的个数是3811+=. 故选:A. 【点睛】本题考查满足条件的集合个数的求解,列举出满足条件的集合即可,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.5.C解析:C 【分析】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时AB 的长度最小,解出方程组即可得结果.【详解】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时A B 的长度最小,解得1314m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩,即112mn =或0,故选C. 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,两个集合的交集的定义,充分理解区间长度的定义是解题的关键,属于中档题.6.D解析:D 【分析】根据一元二次不等式的解法可求出集合A ,根据绝对值不等式的解法可求出集合B ,根据分式不等式的解法可求出集合C ,从而可得出集合A ,B ,C 间的关系. 【详解】解:由于{}{{}2|23013A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}|1324B x x x x =-≤=-≤≤, {}4|0545x C x x x x -⎧⎫=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,可知,A C ⊆. 故选:D. 【点睛】本题考查一元二次不等式、绝对值不等式和分式不等式的解法,以及集合间的关系,考查计算能力.7.D解析:D 【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系即可求解. 【详解】因为2与集合{}2x x ≤的关系是属于或者不属于,故A 选项错误; 因为{2x x >且}1x <是空集,3不是集合中的元素,故B 选项错误;因为集合{}{}41,,21,x x k k Z x x k k Z =±∈=+∈都表示奇数构成的集合,相等,故C 选项错误;因为集合{}{}31,,32,x x k k Z x x k k Z =+∈=-∈都表示被3整数余1的整数构成的集合,故D 选项正确. 【点睛】本题主要考查了集合的描述法,元素与集合的关系,集合与集合的关系,属于中档题.8.B解析:B 【分析】求出A ∪B ={x |﹣1<x <2},利用集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,分类讨论,可得结论. 【详解】由题意,A ∪B ={x |﹣1<x <2}, ∵集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,①m <0,x 1m -<,∴1m -≥2,∴m 12≥-,∴12-≤m <0; ②m =0时,C =R,成立;③m >0,x 1m ->,∴1m-≤-1,∴m ≤1,∴0<m ≤1, 综上所述,12-≤m ≤1, 故选:B . 【点睛】此题考查了并集及其运算,以及集合间的包含关系,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.9.C解析:C 【分析】由题意得出Z A ⊆,而集合B Z ,由此可得出A 、B 的包含关系.【详解】由题意知,对任意的x ∈Z ,21y x Z =+∈,Z A ∴⊆.{}21,B y y x x Z ==+∈,∴集合B 是正奇数集,则BZ ,因此,BA .故选:C. 【点睛】本题考查集合包含关系的判断,解题时要善于抓住代表元素,认清集合的特征,考查推理能力,属于中等题.10.D解析:D 【分析】A .考虑方程有解的情况;B .根据抽象函数定义域求解方法进行分析;C .根据二次函数的取值情况分析函数值域;D .根据定义采用列举法进行分析. 【详解】①由∅ 2{|40}x x x a ++=可得²40x x a ++=有解,即2440a ∆=-,解得4a ≤,故①正确;②函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则21x ,故112x -≤+<,故()y f x =的定义域为[)1,2-,故②错误;③函数21y ==[)1,+∞,故(]2,1y =-∞,故③正确;④集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有{}3,{}1,5,{}2,4,{}1,3,5,{}2,4,6,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个,故④正确.故正确的有①③④. 故选:D .【点睛】本题考查命题真假的判定,考查集合之间的包含关系,考查函数的定义域与值域,考查集合的新定义,属于中档题.11.C解析:C 【分析】通过举例和证明的方式逐个分析选项. 【详解】A :取5,3,6,1a b c d =-==-=,则30,3ac bd ==,则ac bd >,故A 错误;B :取3,1,0a b c ===,则22ac bc =,故B 错误;C:21122a a a a ⎫+=+=+≥⎝成立,故C 正确;D :因为0a b <<,所以11a b>,则A B ,故D 错误;故选:C. 【点睛】本题考查不等关系和等式的判断,难度一般.判断不等关系是否成立,常用的方法有:(1)直接带值验证;(2)利用不等式的性质判断;(3)采用其他证明手段.(如借助平方差、完全平方公式等).12.D解析:D 【解析】B ={x ∣x 2−2x ⩽0}={x |0⩽x ⩽2}, 则A ∩B ={x |0⩽x ⩽1}, 本题选择D 选项.二、填空题13.15【分析】先依题意化简集合M 再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合即得这样的集合的个数【详解】设为方程的两个根则当时;当时;当时;当时;由条件①知且又由条件②知A 是有一些成对的解析:15 【分析】先依题意化简集合M ,再根据条件确定集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即得这样的集合的个数. 【详解】设a ,b 为方程2420x mx +-=的两个根,则a b m +=-,42ab =-,当1=a ,42b =时,41m =±; 当2=a ,21b =时,19m =±; 当3a =,14b =时,11m =±; 当6a =,7b =时,1m =±;{}{}{}{}{}1,111,1119,1941,411,1,11,11,19,19,41,41M =-⋃-⋃-⋃-=----,由条件①知A ≠∅且A M ⊆,又由条件②知A 是有一些成对的相反数组成的集合. 所以M 的4对相反数共能组成42115-=个不同的非空集合A . 故答案为:15. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于明确题中条件要求集合A 是由互为相反数的四组数字构成的非空集合,即计算集合个数突破难点.14.①③【分析】根据题意可得①③正确通过举反例可得②④错误【详解】对于结论①若则中最小的元素相同故①正确;对于结论②取集合满足但故②错误;对于结论③若则中存在相同的元素则交集非空故③正确;对于结论④取集解析:①③ 【分析】根据题意可得①③正确,通过举反例可得②④错误. 【详解】对于结论①,若min min A B =,则A ,B 中最小的元素相同,故①正确;对于结论②,取集合{}1,2A =,{}0,2B =,满足min min A B >,但0AB d =,故②错误;对于结论③,若0AB d =,则,A B 中存在相同的元素,则交集非空,故③正确; 对于结论④,取集合{}1,2A =,{}2,3B =,{}3,4C =,可知0AB d =,0BC d =,1AC d =,则AB BC AC d d d +≥不成立,故④错误. 故答案为:①③.15.【分析】对整数取值并使为正整数这样即可找到所有满足条件的值从而用列举法表示出集合【详解】因为且所以可以取234所以故答案为:【点睛】考查描述法列举法表示集合的定义清楚表示整数集属于基础题 解析:{}1,2,3,4-【分析】对整数a 取值,并使65a-为正整数,这样即可找到所有满足条件的a 值,从而用列举法表示出集合A .【详解】因为a Z ∈且*65N a∈- 所以a 可以取1-,2,3,4.所以{}1,2,3,4A =-故答案为:{}1,2,3,4-【点睛】考查描述法、列举法表示集合的定义,清楚Z 表示整数集,属于基础题.16.【分析】解出集合PQ 根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围【详解】由题:是的必要不充分条件即P Q 解不等式所以0PQ 所以解得:故答案为:【点睛】此题考查根据充分条件和必要条 解析:9m ≥【分析】解出集合P ,Q ,根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围.【详解】由题:“U x P ∈”是“∈U x Q ”的必要不充分条件, U Q U P ,即P Q ,解不等式1123x --≤,12123x --≤-≤, 646x -≤-≤,210x -≤≤所以[]1122,103x P x ⎧-⎫=-=-⎨⎬⎩⎭≤, (){}()()()(){}22|210|110Q x x x m x x m x m =-+-=-+--≤≤,m >0,P Q ,所以11012m m +≥⎧⎨-≤-⎩,解得:9m ≥. 故答案为:9m ≥【点睛】此题考查根据充分条件和必要条件判断集合的包含关系求解参数范围,关键在于准确判断两个集合的包含关系,列出不等式组求解.17.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的 解析:8【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2U A ∈,则4U A ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制.【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若U x A ∈,则2U x A ∉. 当1A ∈,则2A ∉,即2U A ∈,则4U A ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. {1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个.故答案为:8.【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于中档题.18.【分析】解一元二次不等式求得集合根据列不等式组解不等式求得的取值范围【详解】由解得或由解得由于所以或即或故答案为:【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法考查根据集合交集的结果求参数的取值范围属于解析:(][)35-∞-⋃+∞,, 【分析】解一元二次不等式求得集合,M N ,根据MN N =列不等式组,解不等式求得a 的取值范围.【详解】由()()250x x +->解得2x <-或5x >.由()()10x a x a ---<解得1a x a <<+.由于M N N =,所以12a +≤-或5a ≥,即3a ≤-或5a ≥.故答案为:(][)35-∞-⋃+∞,, 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查根据集合交集的结果求参数的取值范围,属于基础题. 19.【分析】由根据集合的交集的运算得到或即可求解【详解】由题意集合因为则满足或解得或即实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合的运算以及利用集合的交集求参数其中解答中熟记集合交集运算列出相应 解析:(][),12,-∞-⋃+∞【分析】由A B φ⋂=,根据集合的交集的运算,得到11a -≥或10a +≤,即可求解.【详解】由题意,集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<,因为A B φ⋂=,则满足11a -≥或10a +≤,解得2a ≥或1a ≤-,即实数a 的取值范围是(][),12,-∞-⋃+∞.故答案为:(][),12,-∞-⋃+∞.【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及利用集合的交集求参数,其中解答中熟记集合交集运算,列出相应的不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 20.【分析】解可得集合B 对于A 先将转化为且分三种情况讨论求出集合A 判断是否成立综合可得a 的范围即可得答案【详解】或则或对于A 且时成立符合题意时或不会成立不符合题意时或要使成立必有则a 的范围是综合可得a 的 解析:[]1,3【分析】 解21x ->可得集合B ,对于A ,先将1|0x x a-≥-转化为()()10x x a --≥且x a ≠,分1a =,1a >,1a <三种情况讨论,求出集合A ,判断B A ⊆是否成立,综合可得a 的范围,即可得答案【详解】211x x ->⇔<或3x >,则{|1B x x =<或3}x >,对于A ,()()1010x x x a x a-≥⇔--≥-且x a ≠, 1a =①时,{|1}A x x =≠,B A ⊆成立,符合题意,1a <②时,{|A x x a =<或1}x ≥,B A ⊆不会成立,不符合题意,1a >③时,{A x x a =或1}x ≤, 要使B A ⊆成立,必有3a ≤,则a 的范围是13a ,综合①②③可得,a 的取值范围为13a ≤≤,即[]1,3;故答案是:[]1,3.【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.三、解答题21.(1){|24}A B x x ⋃=-<<,()=R A B {|21}x x -<≤;(2)0m ≥. 【分析】(1)当1m =-时,求集合B ,再求集合的交并补集;(2)讨论B =∅ 和B ≠∅两种情况讨论当AB =∅时,求参数的取值范围.【详解】(1)1m =-时,{|22}Bx x ,{|24}A B x x ⋃=-<<, {1R A x x =≤或4}x ≥,{|21}R A B x x ⋂=-<≤() (2)由A B =∅,当B =∅时,21m m ,解得:13m ≥ 当B ≠∅时,2111m m m <-⎧⎨-≤⎩,解得:103m ≤< 或2124m m m <-⎧⎨≥⎩,无解 综上可得:0m ≥【点睛】易错点睛:根据集合的运算结果求参数或是根据集合的包含关系求参数时,容易忽略空集的情况,这一点需注意.22.(1)2m ≥-;(2)1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当()U A B =∅,在B A ⊆,然后针对B =∅与B ≠∅分类讨论求解; (2)若B C ≠∅,则B ≠∅,C ≠∅,若B C ≠∅,则只需1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-,然后解出m 的取值范围.【详解】 解:(1)∵{}28A x x =≤≤,∴{U |2A x x =<或}8x >, ∵()U A B =∅,则B A ⊆,当B =∅时,62m -<,即4m >,当B ≠∅时,62m -≥,68m -≤,解得24m -≤≤.综上所述:2m ≥-.(2)由题可知,B ≠∅,C ≠∅,62,121,m m m -≥⎧⎨+≥-⎩解得24m -≤≤. 若BC ≠∅时,则只需:1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-, 解得:1722m ≤≤. ∴ 当BC ≠∅,m 的取值范围为1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】 本题考查集合的运算结果求参数的取值范围问题,难度一般,解答时,因为空集是任何集合的子集,所以解答时注意空集的特殊性.23.(1){}2;(2)()2,+∞【分析】(1)先求出A ,代入2a =,求出集合B ,然后直接求出A B ⋂即可.(2)由题意得,A B A ⋃=,可得B A ⊆,然后分类讨论:①当B =∅;②当B ≠∅;然后直接【详解】(1)由题意得(){{}lg 11A x y x x x ==--=>,因为a=2,所以{}{}2301,2B x x x a =-+== 则{}2A B ⋂=(2)因为A B A ⋃=,所以B A ⊆①当B =∅时,由题意得9-4a <0.解得94a >; ②当B ≠∅时,由题意得9401312a ⎧⎪-≥>⎪⎪+>⎪⎩解得924a <≤. 综上,a 的取值范围为()2,+∞.【点睛】本题考查含参集合的交集和并集运算,难点在于不要遗漏空集情况的考虑,属于难题. 24.(1)1|32x x ⎧⎫-<≤⎨⎬⎩⎭,1|02x x ⎧⎫-<≤⎨⎬⎩⎭;(2){1|2a a ≤-或}4a ≥. 【分析】(1)化简集合,利用集合的交并补运算求解即可;(2)讨论A =∅,A ≠∅两种情况,列出相应的不等式,求解即可得出答案.【详解】(1)若12a =时,12,{03}2A x x B x x ⎧⎫=-<<=<≤⎨⎬⎩⎭∣∣ ∴1|32A B x x ⎧⎫⋃=-<≤⎨⎬⎩⎭,由{|0U B x x =≤或3}x > 所以()1|02U A B x x ⎧⎫⋂=-<≤⎨⎬⎩⎭(2)由A B =∅知当A =∅时,121,2a a a -≥+∴≤-当A ≠∅时,21113a a a +>-⎧⎨-≥⎩或211210a a a +>-⎧⎨+≤⎩4a ∴≥或122a -<≤- 综上:a 的取值范围是{1|2a a ≤-或}4a ≥. 【点睛】本题主要考查了集合的交并补混合运算以及根据交集的结果求参数的范围,属于中档题. 25.(1){|23}x x <≤; (2)(1,3].【分析】(1)可求出13{|}A x x =≤≤,{|2}Bx x ,进行交集的运算,即可求解; (2)进行并集、并集的运算求出集合D ,根据C D ⊆,且{|1}C x x a =<<,即可求得实数a 的取值范围.【详解】 (1)由1030x x -≥⎧⎨-≥⎩,解得13x ≤≤,即集合13{|}A x x =≤≤, 集合2{|log 1}{|2}B x x x x =>=>,所以{|23}A B x x ⋂=<≤.(2)由(1)可得{|2}R C B x x =≤,所以(){|3}R D C B A x x ==≤, 因为C D ⊆,且{|1},1C x x a a =<<>,所以13a,所以实数a 的取值范围是(1,3]. 【点睛】本题主要考查了集合的标志,对数函数的单调性,以及集合的交集、并集和补集的运算等知识点的综合应用,着重考查推理与运算能力.26.22,00,33a ⎡⎫⎛⎤∈-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【分析】先化简集合,A B ,求出R AB ,再对a 分类讨论,根据()RC A B ⊆得解.【详解】 {}{}2|60|23A x x x x x =--<=-<<,{}{2|2804B x x x x =+-≥=≤-或}2x ≥,∴{}|42R B x x =-<<,则(){}|22R A B x x =-<<,又∵{}()(){}22|430|30C x x ax a x x a x a =-+<=--<, ∵0a ≠,∴当0a >时,{}|3C x a x a =<<,当0a <时,{}|3C x a x a =<<.∵()RC A B⊆,∴232aaa>⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩或322aaa<⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩,解得23a<≤或23a-≤<.所以实数a的取值范围是22,00,33 a⎡⎫⎛⎤∈-⎪⎢⎥⎣⎭⎝⎦.【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法,考查集合的关系和运算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试(答案解析)
一、选择题1.已知集合{|0}M y y =≥,2{|1}N y y x ==-+,则MN =( )A .()0,1B .[]0,1C .[)0,+∞D .[)1,+∞2.设集合}{2230A x x x =+->,集合}{2210,0,B x x ax a =--≤>若A B 中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞3.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)-+∞4.已知{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈.定义集合{}12121122(,)(,),(,),A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕的元素个数n 满足( ) A .77n =B .49n ≤C .64n =D .81n ≥5.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( ) A .9B .8C .7D .616.设全集为R ,集合{}2log 1A x x =<,{B x y ==,则()RAB =( )A .{}02x x <<B .{}01x x <<C .{}11x x -<<D .{}12x x -<<7.若集合2{||31|2},{|0},1x A x x B x x -=-≥=≤-则()R C A B =( )A .1[,2]3-B .∅C .1(,)(1,2]3-∞-⋃ D .1,1(1,2]3⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭8.已知集合22{|,N ,N}A t t m n m n = =+ ∈ ∈,且x A ∈,y A ,则下列结论中正确的是( ) A .x y A +∈ B .x y A -∈ C .xy A ∈D .xA y∈ 9.设{}|13A x x =≤≤,(){}|lg 321B x x =-<,则A B =( )A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,32⎛⎤ ⎥⎝⎦10.已知集合{}11A x x =-≤≤,{}220B x x x =-≤,则AB =( )A .{}12x x -≤≤B .{}10x x -≤≤C .{}12x x ≤≤D .{}01x x ≤≤11.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞12.已知R 为实数集,集合{|lg(3)}A x y x ==+,{|2}B x x =≥,则()R C A B ⋃=( ) A .{|3}x x >-B .{3}x x |<-C .{|3}x x ≤-D .{|23}x x ≤<二、填空题13.集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,用列举法表示集合M =________. 14.已知集合2|05x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{}2230,B x x x x R =--≥∈,则A B =_________. 15.已知集合:A ={x |x 2=1},B ={x |ax =1},且A ∩B =B ,则实数a 的取值集合为______.16.已知()2f x x ax b =++,集合(){}0A x f x =≤,集合(){}3B x f f x ⎡⎤=≤⎣⎦,若A B =≠∅,则实数a 的取值范围是______.17.已知非空集合{}|121A x m x m =+≤≤-,集合{}2|1030B x x x =+-≥,若A B =Φ,则实数m 的取值范围为__________18.已知{}2|340,{|10}A x x x B x ax a =+-==-+=,且B A ⊆,则所有a 的值所构成的集合M =_________.19.设A 是集合{}123456S =,,,,,的非空子集,称A 中的元素之和为A 的“容量”,则S 的所有非空子集的“容量”之和是_______20.已知集合(){}21210,,A x a x x a R x R =-++=∈∈,若集合A 至多有两个子集,则a 的取值范围是__________.三、解答题21.已知全集为R ,集合{}26A x x =≤≤, {}3782B x x x =-≥-. (1)求AB , ()RC A B ⋂;(2)若{}44M x a x a =-≤≤+,且R A C M ⊆,求a 的取值范围. 22.已知全集为R ,集合{}503x A x R x -=∈>+,()2{|21050}B x R x a x a =∈-++≤. (1)若RB A ⊆,求实数a 的取值范围;(2)从下面所给的三个条件中选择一个,说明它是RB A ⊆的什么条件(充分必要性).①[)7,10a ∈-;②(]7,10a ∈-;③(]6,10a ∈. 23.设集合A ={x ∣2x −3x +2=0},B ={x ∣2x +2(a +1)x +2a −5=0} (1)若A ∩B ={2},求实数a 的值; (2)若U =R ,A ∩(UB )=A .求实数a 的取值范围.24.已知集合A ={x|2a +1≤x≤3a -5},B ={x|x <-1,或x >16},分别根据下列条件求实数a 的取值范围.(1)A∩B =∅;(2)A ⊆(A∩B ). 25.集合[]34,2,4x A y y x x ⎧⎫-==∈⎨⎬⎩⎭,{}|1B x x m =+≥. (1)若A B ⊆,求m 的取值范围;(2)设命题p :a A ∈,命题q :函数()241f x x ax =-+在[]3,5上为减函数.若p q ∧为真,求a 的取值范围. 26.已知集合11{|216}8x A x +=≤≤,{|131}B x m x m =+≤≤-. (1)求集合A ; (2)若AB B =,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】∵集合{}2{|1}1N y y x y y ==-+=≤,{|0}M y y =≥,∴[]0,1M N ⋂=,故选B.2.A解析:A 【分析】先化简集合A ,再根据函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的零点分布,结合A ∩B 恰有一个整数求解. 【详解】A ={x |x <﹣3或x >1},函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x =a >0, 而f (﹣3)=6a +8>0,f (﹣1)=2a >0,f (0)<0,故其中较小的零点为(-1,0)之间,另一个零点大于1,f (1)<0, 要使A ∩B 恰有一个整数,即这个整数解为2, ∴f (2)≤0且f (3)>0,即44109610a a --≤⎧⎨-->⎩,解得:3443a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪<⎪⎩, 即34≤a <43, 则a 的取值范围为34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:A. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算的应用以及二次函数的零点分布问题,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.3.B解析:B 【解析】由题意可得{}|2A x x =<,结合交集的定义可得实数a 的取值范围是[)2,+∞ 本题选择B 选项.4.A解析:A 【分析】先理解题意,然后分①当11x =±,10y =时,②当10x =,11y =±时, ③当10x =,10y =时,三种情况讨论即可. 【详解】解:由{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈, ①当11x =±,10y =时, 124,3,2,1,0,1,2,3,4x x +=----,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,此时A B ⊕的元素个数为9763⨯=个,②当10x =,11y =±时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,124,3,2,1,0,1,2,3,4y y +=----,这种情况和第①种情况除124,4y y +=-外均相同,故新增7214⨯=个, ③当10x =,10y =时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,这种情况与前面重复,新增0个,综合①②③可得:A B ⊕的元素个数为6314077++=个, 故选:A. 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断,重点考查了计数原理的应用,属中档题.5.C解析:C 【分析】根据条件求解,x y 的范围,结合,x N y N ∈∈,得到集合为{2,5,6},利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,又,x N ∈0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=,即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为:3217-= 故选:C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数,考查了学生综合分析,数学运算的能力,属于中档题.6.B解析:B 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义可得出集合()RA B .【详解】由2log 1x <,02x <<,{}02A x x ∴=<<.由210x -≥,得1x ≤-或1x ≥,则{}11B x x x =≤-≥或,{}11R B x x ∴=-<<, 因此,(){}01A B x x ⋂=<<R ,故选:B. 【点睛】本题考查交集和补集的混合运算,同时也考查了对数不等式以及函数定义域的求解,考查计算能力,属于中等题.7.D解析:D 【分析】解绝对值不等式求得集合A ,解分式不等式求得集合B ,求得集合A 的补集,然后求此补集和集合B 的并集,由此得出正确选项. 【详解】由|31|2x -≥得312x -≤-或312x -≥,解得13x ≤-或1x ≥,故1,13R C A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.由201x x -≤-得()()12010x x x ⎧--≤⎨-≠⎩,解得12x <≤,所以()R C A B =1,1(1,2]3⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭.故选:D. 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合补集、并集的计算,属于基础题.8.C解析:C 【分析】 设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b ya ma ,再利用22()()xy ma nb mb na =++-,可得解.【详解】 由x A ∈,yA ,设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b y a m a ,所以22222222222222()()()()xy m n a b m a m b n a n b ma nb mb na =++=+++=++-, 且N,N ma nb mb na +-∈∈, 所以xy A ∈, 故选:C. 【点睛】关键点点睛,本题的解题关键是2222222222()()m a m b n a n b ma nb mb na +++=++-,另外本题可以通过列举法得到集合的一些元素,进而排除选项可得解.9.B解析:B 【分析】求出集合,A B 后可得A B .【详解】13{|}A x x =≤≤,73{|03210}{|}22B x x x x =<-<=-<<; ∴31,2A B ⎡⎫⎪⎢⎣=⎭⋂,故选:B. 【点睛】本题考查一元二次不等式的解、对数不等式的解及集合的交集运算,解对数不等式时注意真数恒为正,属于中档题.10.D解析:D 【解析】B ={x ∣x 2−2x ⩽0}={x |0⩽x ⩽2}, 则A ∩B ={x |0⩽x ⩽1}, 本题选择D 选项.11.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.12.C解析:C 【分析】化简集合,根据集合的并集补集运算即可. 【详解】因为{|lg(3)}{|3}A x y x x x ==+=>-, 所以AB {|3}x x =>-,()R C A B ⋃={|3}x x ≤-,故选C.【点睛】本题主要考查了集合的并集、补集运算,属于中档题.二、填空题13.【分析】由集合且求得得到且结合题意逐个验证即可求解【详解】由题意集合且可得则解得且当时满足题意;当时不满足题意;当时不满足题意;当时满足题意;当时满足题意;当时满足题意;综上可得集合故答案为:【点睛 解析:{1,2,3,4}-【分析】 由集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,求得056a <-≤,得到15a -≤<且a Z ∈,结合题意,逐个验证,即可求解. 【详解】由题意,集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,可得65a ∈-N ,则056a <-≤, 解得15a -≤<且a Z ∈, 当1a =-时,615(1)=∈--N ,满足题意;当0a =时,66505=∉-N ,不满足题意; 当1a =时,66514=∉-N ,不满足题意; 当2a =时,6252=∈-N ,满足题意; 当3a =时,6353=∈-N ,满足题意; 当4a =时,6654=∈-N ,满足题意; 综上可得,集合M ={1,2,3,4}-.故答案为:{1,2,3,4}-. 【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,以及集合的元素与集合的关系,其中解答中熟记集合的表示方法,以及熟练应用元素与集合的关系,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.14.【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合和再根据交集的定义求出【详解】∵集合∴故答案为【点睛】本题考查集合的交集的运算解题时要认真审题注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用是基础题解析:(]5,1--. 【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合A 和B ,再根据交集的定义求出A B ⋂.【详解】 ∵集合2{|0}{|52}5x A x x x x -=<=-<<+, 2{|230}{|13}B x x x x R x x x =--≥∈=≤-≥,或,∴{|51}A B x x ⋂=-<≤-,故答案为(]5,1--. 【点睛】本题考查集合的交集的运算,解题时要认真审题,注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用,是基础题.15.{-101}【分析】由已知得B ⊆A 从而B=∅或B={-1}或B={1}进而或=-1或由此能求出实数a 的取值集合【详解】∵A={x|x2=1}={-11}A∩B=B ∴B ⊆A ∴B=∅或B={-1}或B=解析:{-1,0,1} 【分析】由已知得B ⊆A ,从而B=∅或B={-1},或B={1},进而0a =,或1a =-1或11a=,由此能求出实数a 的取值集合. 【详解】∵A={x|x 2=1}={-1,1}, A∩B=B ,∴B ⊆A , ∴B=∅或B={-1},或B={1}, ∴0a =,或1a =-1或11a=, 解得a=0或a=-1或a=1. ∴实数a 的取值集合为{-1,0,1}. 故答案为:{-1,0,1}. 【点睛】本题考查集合的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集的性质的合理运用.16.【分析】根据设则设再根据则是的解集的子集求解【详解】因为设则设的解集为:所以是方程的两个根由韦达定理得:又因为所以所以即解得故答案为:【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用还考查了转化求解的解析:⎡⎤⎣⎦【分析】根据A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204a b f x -≤≤,设 ()t f x =,再根据A B =,则2,04a b ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦是()3f t ≤的解集的子集求解. 【详解】因为A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204a b f x -≤≤,设 ()t f x =, ()3f t ≤的解集为:()0|0t t t ≤≤ , 所以0,0t t t ==是方程23t at b ++=的两个根, 由韦达定理得:0,3t a b =-=,又因为A B =,所以2004a tb ≤-≤,所以2304a a -≤-≤,即22124120a a a ⎧≥⎨--≤⎩,解得 6a ≤≤.故答案为:⎡⎤⎣⎦【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用,还考查了转化求解的能力,属于中档题17.或【分析】化简集合对集合是否为空集分类讨论若满足题意若根据条件确定集合的端点位置即可求解【详解】由得若满足题意;若可得或解得或;综上:或故答案为:或【点睛】本题考查集合间的运算不要遗漏空集情况属于中解析:4m >或2m < 【分析】化简集合B ,对集合A 是否为空集分类讨论,若A =∅满足题意,若A =∅,根据条件确定集合A 的端点位置,即可求解. 【详解】由21030x x +-≥得25,[2,5]x B -≤≤∴=-, 若,121,2A m m m =∅+>-<,满足题意;若,A A B ≠∅=∅,可得12115m m m +≤-⎧⎨+>⎩或121212m m m +≤-⎧⎨-<-⎩,解得4m >或m ∈∅; 综上:4m >或2m <. 故答案为:4m >或2m < 【点睛】本题考查集合间的运算,不要遗漏空集情况,属于中档题.18.【分析】计算根据得到四种情况分别计算得到答案【详解】当时:此时;当时:解得;当时:解得;当时:无解;综上所述:故答案为:【点睛】本题考查了根据集合关系求参数忽略掉空集是容易发生的错误解析:110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【分析】计算{}1,4A =-,根据B A ⊆得到B =∅,{}1B =,{}4B =-,{}1,4B =-四种情况,分别计算得到答案. 【详解】{}{}2|3401,4A x x x =+-==-,B A ⊆当B =∅时:{|10}B x ax a =-+==∅,此时0a =;当{}1B =时:{}{|10}1B x ax a =-+==,解得12a =; 当{}4B =-时:{}{|10}4B x ax a =-+==-,解得13a =-;当{}1,4B =-时:{}{|10}1,4B x ax a =-+==-,无解; 综上所述:110,,23a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭故答案为:110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【点睛】本题考查了根据集合关系求参数,忽略掉空集是容易发生的错误. 19.672【分析】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个由此能求出结果【详解】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个的所有非空子集的容量之和为故答案为:672【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解 解析:672【分析】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,由此能求出结果.【详解】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,S ∴的所有非空子集的“容量”之和为5(123456)672+++++=2故答案为:672【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解决的能力,主要考查了转化与划归的思想. 20.或【分析】分集合为或有且仅有一个元素两种情况进行求解其中当集合有且仅有一个元素时注意对方程的二次项系数分和两种情况进行分别求解即可【详解】由题意可得集合为或有且仅有一个元素当时方程无实数根所以解得当 解析:2a ≥或1a =【分析】分集合A 为φ或有且仅有一个元素两种情况进行求解,其中当集合A 有且仅有一个元素时,注意对方程()21210a x x -++=的二次项系数分10a -=和10a -≠两种情况进行分别求解即可.【详解】由题意可得,集合A 为φ或有且仅有一个元素,当A φ=时,方程()21210a x x -++=无实数根, 所以()21024110a a -≠⎧⎨∆=-⨯-⨯<⎩,解得2a >,当集合A 有且只有一个元素时,方程()21210a x x -++=有且只有一个实数根, 当10a -=,即1a =时,方程有一根12x =-符合题意; 当10a -≠,即1a ≠时,判别式()224110a ∆=-⨯-⨯=, 解得2a =;综上可知a 的取值范围为:2a ≥或1a =.故答案为:2a ≥或1a =【点睛】本题考查利用分类讨论思想求解方程根的个数问题;其中当一个方程的二次项系数含有参数,考虑其根的个数问题时,一定要注意对方程的二次项系数分为0和不为0两种情况进行讨论;属于中档题.三、解答题21.(1){}2A B x x ⋃=≥, (){}36R C A B x x x ⋂=或(2) ()(),210,-∞-⋃+∞【分析】(1)先求出集合B ,于是可得A B ⋃和A B ⋂,进而得到()R C A B ⋂;(2)先求出R C M ,再将R A C M ⊆转化为不等式求解,可得所求范围.【详解】(1)∵{}{}37823B x x x x x =-≥-=≥, ∴{}2A B x x ⋃=≥,{}36A B x x ⋂=≤≤,∴(){}3,6R C A B x x x ⋂=或. (2)由题意知M φ≠,且{}4,4R C M x x a x a =-+或. ∵{}26A x x =≤≤,R A C M ⊆,∴46a ->或42a +<,解得10a >或2a <-.故实数a 的取值范围为()(),210,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查集合的基本运算,解题时根据要求逐步求解即可,其中解答(2)的关键是将集合间的包含关系转化为不等式来求解,容易出现的错误是忽视不等式中的等号能否成立. 22.(1)610a -≤≤;(2)答案见解析.【分析】()1先求集合A ,B ,A R ,再由R B A ⊆得到a 的不等式,解得即可; ()2结合()1利用充分必要条件的定义逐一判定.【详解】解:()1集合5|0(3)(5,)3x A x R x -⎧⎫=∈>=-∞-⋃+∞⎨⎬+⎩⎭, 所以[]35R A =-,,集合()()()2{|21050}{|250}B x R x a x a x R x a x =∈-++≤=∈--≤,若R B A ⊆, 只需352a -≤≤, 所以610a -≤≤.()2由()1可知的充要条件是[]610a ∈-,, 选择①,则结论是既不充分也不必要条件;选择②,则结论是必要不充分条件;选择③,则结论是充分不必要条件.【点睛】关键点睛,利用集合关系求参数范围,求集合A ,B ,A R ,再由R B A ⊆得到a 的不等式,进而利用a 的范围,判定充分必要条件,属于中档题.23.(1)1-或3-;(2)1a ≠-且3a ≠-且1≠-±a 【分析】(1)由条件可知集合B 中包含元素2,所以代入求a ,并验证是否满足条件;(2)由条件得A B =∅,分∆<0和0,0∆>∆=三种情况讨论,得到a 的取值范围.【详解】(1){}1,2A =,由{}2A B ⋂=可知,()2224150a a +++-=, 即2430a a ++=,解得:1a =-或3a =-,当1a =-时,2402x x -=⇒=±,此时2,2B ,满足{}2A B ⋂=, 当3a =-时,24402x x x -+=⇒=,此时{}2B =,满足{}2A B ⋂=. 所以实数a 的值是1-或3-;(2)U =R ,A ∩(U B )=A ,U A B ∴⊆,则A B =∅ ①当()()2241458240a a a ∆=+--=+<,即3a <-时,此时B =∅,满足条件; ②当0∆=时,3a =-,即{}2B =,{}2A B ⋂=,不满足条件;③当0∆>时,即3a >-时,此时只需1B ∉,2∉B ,将2代入方程得1a =-或3a =-,将1代入方程得2220a a +-=,得1=-±a 综上可知,a 的取值范围是1a ≠-且3a ≠-且1≠-±a【点睛】易错点睛:1.当集合的元素是方程的实数根时,根据集合的运算结果求参数时,注意回代检验,否则会造成增根情况,当集合是区间形式表示时,注意端点值的开闭; 2.当集合的运算结果转化为集合的包含关系时,注意讨论空集情况,容易忽略这一点. 24.(1){a|a≤7};(2){a|a <6或a >152} 【分析】(1)根据A∩B=∅,可得-1≤2a+1≤x≤3a -5≤16,解不等式可得a 的取值范围;(2)由A ⊆(A∩B )得A ⊆B ,分类讨论,A =∅与A≠∅,分别建立不等式,即可求实数a 的取值范围【详解】(1)若A =∅,则A∩B =∅成立.此时2a +1>3a -5,即a <6. 若A≠∅,则2135{2113516a a a a +≤-+≥--≤解得6≤a≤7.综上,满足条件A∩B =∅的实数a 的取值范围是{a|a≤7}.(2)因为A ⊆(A∩B ),且(A∩B )⊆A , 所以A∩B =A ,即A ⊆B . 显然A =∅满足条件,此时a <6.若A≠∅,则2135{351a a a +≤--<-或2135{2116a a a +≤-+> 由2135{351a a a +≤--<-解得a ∈∅;由2135{2116a a a +≤-+>解得a >152. 综上,满足条件A ⊆(A∩B )的实数a 的取值范围是{a|a <6或a >152}. 考点:1.集合关系中的参数取值问题;2.集合的包含关系判断及应用 25.(1)0m ≥;(2)∅.【分析】(1)由于A B ⊆,根据子集的定义,即可求出m 的取值范围;(2)根据p q ∧为真,得出p 真且q 真,分别求出命题p 和命题q 对应的a 的范围,取交集后,即可得出a 的取值范围.【详解】解:由题意得,集合[]1,2A =,{}|1B x x m =≥-,(1)∵A B ⊆,∴11m -≤,则0m ≥;(2)由题可知,∵p q ∧为真,∴p 真且q 真,命题p :[]1,2a ∈,命题q :函数()241f x x ax =-+在[]3,5上为减函数, 则抛物线对称轴大于等于5,即:5252a a ≥⇒≥, 则1252a a ≤≤⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得:a ∈∅. 所以a 的取值范围为∅.【点睛】本题考查根据集合间的关系求参数范围,以及根据复合命题的真假性判断命题真假,进而求参数范围.26.(1){|43}A x x =-≤≤;(2)43m ≤. 【分析】(1)解指数不等式,求得集合B ≠∅A .(2)由B =∅、B ≠∅两种情况进行分类讨论,由此求得实数m 的取值范围.【详解】(1)由已知:314222x -+≤≤,314x -≤+≤,{|43}A x x =-≤≤.(2)若B =∅时,131m m +>-,即1m <时符合题意; 若B ≠∅时,131m m +≤-,即1m ≥时有14313m m +≥-⎧⎨-≤⎩,得453m -≤≤, 即413m ≤≤; 综上可得:m 的取值范围为43m ≤. 【点睛】本小题主要考查指数不等式的解法,考查根据交集的结果求参数的取值范围,考查分类讨论的数学思想方法,属于基础题.。
北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(答案解析)
一、选择题1.已知集合{}11M x Z x =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,22.已知集合{|0}M y y =≥,2{|1}N y y x ==-+,则M N =( )A .()0,1B .[]0,1C .[)0,+∞D .[)1,+∞3.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( )A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,4.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( )A .-3或-1或2B .-3或-1C .-3或2D .-1或25.设有限集合A =123{,,,}n a a a a ,则称123A n S a a a a =++++为集合A 的和.若集合M ={x ︳2,N ,6x t t t *=∈<},集合M 的所有非空子集分别记为123,,,k P P P P ,则123k P P P P S S S S ++++=( )A .540B .480C .320D .2806.如图所示的韦恩图中,A 、B 是非空集合,定义*A B 表示阴影部分的集合,若x ,y ∈R ,2{|4}{|3,0}x A x y x x B y y x ==-==>,则A *B 为( )A .{|04}x x <≤B .{|01x x ≤≤或4}x >C .{|01x x ≤≤或2}x ≥D .{|01x x ≤≤或2}x >7.已知集合{}|02A x x =<<,集合{}|11B x x =-<<,集合{}|10C x mx =+>,若()A B C ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .{}|21m m -≤≤B .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭C .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭D .11|24m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭8.定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做A 的幂集,记为()P a ,用()n A 表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:(1)对于任意集合A ,都有()A P A ∈;(2)存在集合A ,使得()3nP A =;(3)若AB =Φ,则()()P A P B ⋂=Φ;(4)若A B ⊆,则()()P A P B ⊆;(5)若()()1n A n B -=,则[][]()2()n P A n P B =.其中正确命题的序号为( )A .(1)(2)(5)B .(1)(3)(5)C .(1)(4)(5)D .(2)(3)(4)9.能正确表示集合{}02M x x =∈≤≤R 和集合{}20N x x x =∈-=R 的关系的韦恩图的是( )A .B .C .D .10.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4B .9C .16D .6411.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R12.若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则A B 的子集个数是()A .6B .8C .4D .2二、填空题13.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________.14.已知集合1{}2A =-,,1{}0|B x mx =+>,若A B B ⋃=,则实数m 的取值范围是________.15.若关于x 的方程2210ax x ++=的解集有唯一子集 ,则实数a 的取值范围是_____.16.若集合{}2210,A x ax x a R =++=∈至多有一个元素,则a 的取值范围是___________.17.若{}|224xA x ≤≤,1|1x B x a x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,若A B =∅,则实数a 的取值范围为_________;18.已知全集U =R 集合1|1A x x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,则UA_______.19.设集合A 、B 是实数集R 的子集,[2,0]AB =-R,[1,2]BA =R,()()[3,5]A B =R R ,则A =________20.已知集合{}{}2430,21xA x x xB x =++≥<,则AB =____________三、解答题21.已知全集U =R ,集合{}2450A x x x =--≤,{}2124x B x -=≤≤.(1)求()UAB ;(2)若集合{}4,0C x a x a a =≤≤>,且满足C A A =,C B B =,求实数a 的取值范围. 22.设集合1|2432x A x -⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,{}22|3210B x x mx m m =-+--<. (1)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集的个数; (2)若B =∅,求m 的取值范围; (3)若A B ⊇,求m 的取值范围.23.设全集U =R ,函数2lg(4+3)y x x =-的定义域为A ,函数3[0]1y x m x =∈+,,的值域为B .(1)当4m =时,求UB A ;(2)若“Ux A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.24.已知集合{1,2,3}A =,2{|(1)0,}B x x a x a x R =-++=∈,若A B A ⋃=,求实数a ;25.设全集U =R .(1)解关于x 的不等式|1|10()x a a R -+->∈;(2)记A 为(1)中不等式的解集,B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,若()U C A B ⋂恰有三个元素,求a 的取值范围.26.已知集合{}212520A x x x =-->,{}20B x x ax b =-+≤满足AB =∅,(]=-4,8A B ⋃,求实数a ,b 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】阴影部分可以用集合M N 、表示为()()M N C M N ⋃⋂,故求出M N 、、M N ⋃,M N ⋂即可解决问题. 【详解】解:由题意得,{}1,0,1M =-,{}0,1,2N ={}1,0,1,2M N ⋃=-,{}0,1M N ⋂=阴影部分为()(){}1,2M N C M N ⋃⋂=-故选B 【点睛】本题考查用韦恩图表示的集合的运算,解题时要能用集合的运算表示出阴影部分.2.B解析:B 【解析】∵集合{}2{|1}1N y y x y y ==-+=≤,{|0}M y y =≥,∴[]0,1M N ⋂=,故选B.3.A解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =;综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭.故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.4.C解析:C 【解析】若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14}; 若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性: a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4}; a =−1时,1−a =2(舍), 本题选择C 选项.5.B解析:B 【分析】求出{2,4.6.8.10}M =后,分别求出含有2,4,6,8,10的子集个数,然后可求得结果. 【详解】{2,4.6.8.10}M =,其中含有元素2的子集共有4216=个,含有元素4的子集共有4216=个,含有元素6的子集共有4216=个,含有元素8的子集共有4216=个,含有元素10的子集共有4216=个, 所以123k P P P P S S S S ++++(246810)16480=++++⨯=.故选:B 【点睛】本题考查了对新定义的理解能力,考查了集合的子集个数的计算公式,属于基础题.6.B解析:B 【分析】弄清新定义的集合与我们所学知识的联系:所求的集合是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合.再利用函数的定义域、值域的思想确定出集合A ,B ,代入可得答案. 【详解】依据定义,*A B 就是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合;对于集合A ,求的是函数y 解得:{|04}A x x =≤≤;对于集合B ,求的是函数3(0)xy x =>的值域,解得{}1B y y =;依据定义,借助数轴得:*{|01A B x x =≤≤或4}x >. 故选:B . 【点睛】本小题考查数形结合的思想,考查集合交并运算的知识,借助数轴保证集合运算的准确性,属于中档题.7.B解析:B 【分析】求出A ∪B ={x |﹣1<x <2},利用集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,分类讨论,可得结论. 【详解】由题意,A ∪B ={x |﹣1<x <2}, ∵集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,①m <0,x 1m -<,∴1m -≥2,∴m 12≥-,∴12-≤m <0; ②m =0时,C =R,成立;③m >0,x 1m ->,∴1m-≤-1,∴m ≤1,∴0<m ≤1, 综上所述,12-≤m ≤1, 故选:B . 【点睛】此题考查了并集及其运算,以及集合间的包含关系,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.8.C解析:C 【分析】直接利用新定义判断五个命题的真假即可. 【详解】由P (A )的定义可知①正确,④正确, 设n (A )=n ,则n (P (A ))=2n ,∴②错误, 若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确; n (A )﹣n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个, 则n [P (A )]=2×n [P (B )].⑤正确, 故选:C . 【点睛】本题考查集合的子集关系,集合的基本运算,新定义的理解与应用.9.B解析:B 【分析】根据题意,{0N =,1},而{|02}M x R x =∈,易得N 是M 的子集,分析选项可得答案.【详解】{}{}{}200,102N x x x M x x =∈-==⊆=∈≤≤R R ,故选B.【点睛】本题考查集合间关系的判断以及用venn 图表示集合的关系,判断出M 、N 的关系,是解题的关键.10.A解析:A 【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果. 【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.11.A解析:A 【分析】根据数轴判断两集合之间包含关系. 【详解】因为{}1A x x =>,{}1B x x =≥,所以A ⊆B ,选A. 【点睛】本题考查集合之间包含关系,考查基本判断分析能力.12.C解析:C 【分析】先求得B 的具体元素,然后求A B ,进而确定子集的个数.【详解】依题意{}0,3,6,9B =,所以{}0,3A B ⋂=,其子集个数为224=,故选C. 【点睛】本小题主要考查集合元素的识别,考查两个集合的交集,考查集合子集的个数计算,属于基础题.二、填空题13.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a =-,2019201920192019(1)01a b +=-+=-故答案为:1- 【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.14.【分析】讨论和及确定集合利用列不等式求解【详解】由题意知则当时∵∴解得当时∵∴解得当时也有综上实数m 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查集合的包含关系考查一次不等式解集注意m=0的讨论是易错题解析:1(,1)2-【分析】讨论0m >和0m <及0m =确定集合B ,利用A B ⊆列不等式求解 【详解】由题意知A B B ⋃=,则A B ⊆,当0m >时,1{|}B x x m=>-, ∵1{}2A =-,, ∴11m-<- 解得01m <<, 当0m <时,1{|}B x x m=<-, ∵1{}2A =-,, ∴12m -> 解得102m -<<,当0m =时也有A B ⊆.综上,实数m 的取值范围是1(,1)2- 故答案为:1(,1)2-. 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查一次不等式解集,注意m =0的讨论,是易错题15.【分析】由题意知关于的方程无实数解可得出由此可解出实数的取值范围【详解】由题意知关于的方程无实数解当时原方程为解得不合乎题意;当时则有解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查利用集合的 解析:()1,+∞【分析】由题意知,关于x 的方程2210ax x ++=无实数解,可得出0a ≠⎧⎨∆<⎩,由此可解出实数a 的取值范围. 【详解】由题意知,关于x 的方程2210ax x ++=无实数解.当0a =时,原方程为210x +=,解得12x =-,不合乎题意;当0a ≠时,则有440a ∆=-<,解得1a >. 综上所述,实数a 的取值范围是()1,+∞. 故答案为:()1,+∞. 【点睛】本题考查利用集合的子集个数求参数,将问题转化为方程无实解是解题的关键,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.16.或【分析】根据讨论方程解的情况即得结果【详解】时满足题意;时要满足题意需综上的取值范围是或故答案为:或【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数考查基本分析求解能力属中档题解析:{0a a =或}1a ≥ 【分析】根据a 讨论2210ax x ++=方程解的情况,即得结果 【详解】0a =时,21212102ax x x x ++=+=∴=-,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意; 0a ≠时,要满足题意,需4401a a ∆=-≤∴≥综上a 的取值范围是{0a a =或}1a ≥ 故答案为:{0a a =或}1a ≥ 【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数,考查基本分析求解能力,属中档题.17.【分析】计算集合等价于在上恒成立计算的最小值得到答案【详解】等价于在上恒成立即设易知函数在单调递减故故答案为:【点睛】本题考查了集合的关系求参数将等价于在上恒成立是解题的关键解析:13a ≤- 【分析】计算集合{}12A x x =≤≤,AB =∅等价于在[]1,2上11xa x -≥+恒成立,计算 21()1x f x -++=的最小值得到答案. 【详解】{}{}|22412x A x x x =≤≤=≤≤,11x B x a x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭A B =∅,等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立,即122111x x x a --+=-+++≤ 设21()1x f x -++= 易知函数在[]1,2单调递减,min 1()(2)3f x f ==-,故13a ≤- 故答案为:13a ≤- 【点睛】本题考查了集合的关系求参数,将A B =∅等价于在[]1,2上11xa x -≥+恒成立是解题的关键.18.【分析】先解分式不等式确定集合A 再求补集即可【详解】则故答案为:【点睛】本题考查补集运算准确求得集合A 是关键是基础题解析:[0,1)【分析】先解分式不等式确定集合A,再求补集即可【详解】()1|1=,0[1,)A x x ⎧⎫=≤-∞⋃+∞⎨⎬⎩⎭,则[0,1)U A故答案为:[0,1)【点睛】 本题考查补集运算,准确求得集合A 是关键,是基础题19.【分析】根据条件可得结合的意义可得集合【详解】因为集合是实数集的子集若则但不满足所以因为所以所以有又因为表示集合的元素去掉集合中的元素表示A 集合和B 集合中的所有元素所以把中的元素去掉中元素即为所求的 解析:(,1)(2,3)(5,)-∞+∞【分析】根据条件()()[3,5]A B =R R 可得()(),35,A B =-∞+∞,结合[1,2]B A =R 的意义,可得集合A .【详解】因为集合A 、B 是实数集R 的子集,若A B =∅,则[2,0]A B A =-=R ,[1,2]BA B ==R ,但不满足()()[3,5]A B =R R ,所以A B ⋂≠∅. 因为()()[3,5]A B =R R ,所以()()()[3,5]AB A B ==R R R ,所以有()(),35,A B =-∞+∞.又因为[1,2]B A =R 表示集合B 的元素去掉集合A 中的元素,()(),35,A B =-∞+∞表示A 集合和B 集合中的所有元素,所以把()(),35,A B =-∞+∞中的元素去掉[1,2]B A =R 中元素,即为所求的集合A ,所以(,1)(2,3)(5,)A =-∞+∞.故答案为(,1)(2,3)(5,)-∞+∞. 【点睛】本题主要考查集合的运算,根据集合的运算性质可求也可借助数轴或者韦恩图求解,侧重考查逻辑推理的核心素养.20.【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法和指数函数的单调性求出集合和集合然后进行交集的运算即可求解【详解】根据一元二次不等式的解法可得集合由指数函数的单调性可得集合所以【点睛】本题主要考查了集合表示 解析:(][),31,0-∞-⋃-【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法和指数函数的单调性,求出集合A 和集合B ,然后进行交集的运算,即可求解.【详解】根据一元二次不等式的解法,可得集合(][),31,A =-∞-⋃-+∞,由指数函数的单调性,可得集合(),0B =-∞,所以A B =(][),31,0-∞-⋃-.【点睛】本题主要考查了集合表示方法、一元二次不等式的解法和指数函数的单调性,以及交集的运算,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.三、解答题21.(1)()U {|12Ax B x =-≤<或45}x <≤.(2)514a ≤≤. 【分析】(1)解不等式确定集合,A B ,然后由集合运算法则计算;(2)由CA A =,CB B =,得BC A ⊆⊆,利用包含关系可得参数满足的不等关系,从而得出结论. 【详解】(1){}2450{|15}A x x x x x =--≤=-≤≤,{}2124{|022}{|24}x B x x x x x -=≤≤=≤-≤=≤≤.∴{|2U B x x =<或4}x >,∴()U {|12A x B x =-≤<或45}x <≤.(2)∵CA A =,CB B =,∴BC A ⊆⊆, ∴12445a a -≤≤⎧⎨≤≤⎩,解得514a ≤≤. 【点睛】关键点点睛:本题考查集合的综合运算,考查集合的包含关系.集合的运算中确定集合中的元素是解题关键.本题有两个结论值得注意:C A A C A =⇔⊆,C B B =B C ⇔⊆.22.(1)254个;(2)2m =-;(3)2m =-或12m -【分析】(1)利用指数函数的性质化简集合A ,再利用子集个数公式求解即可;(2)由由B =∅,223210x mx m m -+--<无解,则其对应的方程的0∆≤ (3)讨论三种情况,分别化简集合B ,利用包含关系列不等式求出m 的范围,综合三种情况可得结果.【详解】解:化简集合{|25}A x x =-≤≤,集合{}|(1)(21)0B x x m x m =-+--<. (1){},2,1,0,1,2,3,4,5x Z A ∈∴=--,即A 中含有8个元素,故A 的非空真子集数为822254-=个.(2)由B =∅,则22(3)4(21)0m m m ∆=----≤,得2(2)0m +≤,得2m =-.(3)①2m =-时,B A =∅⊆;②当2m <-时,()()21120m m m +--=+<,所以()21,1B m m =+-,因此,要B A ⊆,则只要21236152m m m +≥-⎧⇒-≤≤⎨-≤⎩,所以m 的值不存在; ③当2m >- 时,()1,21B m m =-+ ,因此,要B A ⊆,则只要1212215m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩. 综上所述,知m 的取值范围是2m =-或12m -≤≤.【点睛】本题考查集合的真子集个数的求数,考查满足条件的实数的取值范围的求法,考查了分类讨论思想的应用,属于中档题.23.(1)U B A =[35,3].(2)02m << 【分析】(1)先解不等式得集合A ,再根据单调性求分式函数值域得集合B ,最后根据补集以及并集概念求结果;(2)根据充要关系确定两集合之间包含关系,结合数轴列不等式解得结果.【详解】(1)由2430+x x ->,解得1x <或3x >,所以1[]3U A =,, 又函数31y x =+在区间[0]m ,上单调递减,所以3[3]1y m ∈+,,即3[3]1B m =+,, 当4m =时,3[3]5B =,,所以[3]35U B A =,. (2)首先要求0m >,而“U x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以,即3[3]1m +,[1]3,, 从而311m >+, 解得02m <<【点睛】本题考查函数定义域、值域,集合补集与并集以及根据充要关系求参数,考查基本分析求解能力,属基础题.24.1a =或2或3【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,分别讨论B =∅与B ≠∅的情况,进而求解即可【详解】由A B A ⋃=可得B A ⊆,若B =∅,则()2140a a ∆=+-<,解得a ∈∅;若B ≠∅,则()()10x a x --=,解得1x a =,21x =,①当1a =,则{}1B =,符合题意;②当2a =,则{}1,2B =,符合题意;③当3a =,则{}1,3B =,符合题意;综上,1a =或2或3【点睛】本题考查已知集合的包含关系求参数,考查分类讨论思想25.(1)见解析(2)10a -<≤【分析】(1)通过讨论a 的取值范围,求出不等式的解集即可.(2)解不等式组求得集合B ,通过讨论a 的范围求出A 的补集,再根据()U C A B ⋂恰有三个元素,建立不等式求解.【详解】(1)因为|1|10()x a a R -+->∈,所以|1|1->-x a ,当10a -< 即1a > 时,解集为R ,当10a -= 即1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ,当10a -> 即1a < 时,11->-x a 或11-<-x a ,所以2x a >-或x a <,所以解集为{|2x x a >- 或}x a <.综上:1a > 时,解集为R ;1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ; 1a < 时,解集为{|2x x a >- 或}x a <.(2)因为2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以23510410x x x x -⎧-≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以()()29404210x x x x x ⎧⎛⎫+-≤≠-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪-+≥⎩, 解得942x -<≤ . 因为B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,所以{}3,2,1,0,1,2,3,4B =--- ,当1a > 时,U A =∅ 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a = 时,{}=1U A 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a < 时,{}=≤≤-|2U A x a x a ,21a -> ,因为()U C A B ⋂恰有三个元素,所以12224a a a a a <⎧⎪--≥⎨⎪--<⎩, 解得10a -<≤ .综上:a 的取值范围是10a -<≤.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式,分式不等式及一元二次不等式的解法和集合的基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.26.19,122a b == 【分析】 先化简集合A ,再根据AB =∅,(]=-4,8A B ⋃,确定集合B 求解. 【详解】 因为{}231252042A x x x x x ⎧⎫=-->=-<<⎨⎬⎩⎭,{}20B x x ax b =-+≤ 满足A B =∅,(]=-4,8A B ⋃, 所以{}23082B x x ax b x x ⎧⎫=-+≤=≤≤⎨⎬⎩⎭,所以3,82是方程20x ax b-+=的两个根,所以382382ab⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得19,122a b== .【点睛】本题主要考查了集合的基本运算,还考查了理解辨析,运算求解的能力,属于中档题.。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》测试(含答案解析)
一、选择题1.对任意x M ∈,总有2x M ∉且x M ∉,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的非空集合M 的个数是( )A .11B .12C .15D .162.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.其中正确结论的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个3.已知{}lg M y y x ==,{}x N y y a==,则M N =( )A .0,B .RC .∅D .,0 4.已知}{|21M x x =-<<,3|0x N x x ⎧-⎫=≤⎨⎬⎭⎩,则M N ⋂=( ) A .()0,1B .[)0,1C .(]1,3D .[]0,3 5.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<- 6.已知全集U =R ,集合91A x x ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭和{}44,B x x x Z =-<<∈关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示集合中的元素共有( )A .3个B .4个C .5个D .无穷多个 7.对于非空实数集A ,定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥.设非空实数集(],1C D ≠⊆⊂-∞.现给出以下命题:(1)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有D C **⊆;(2)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有C D *≠∅;(3)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有C D *=∅;(4)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必存在常数a ,使得对任意的b C *∈,恒有a b D *+∈.以上命题正确的个数是( )A .1B .2C .3D .48.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x m x m =-≤≤+.若R AC B A =,则实数m 的取值范围为( )A .5m >B .3m <-C .5m >或3m <-D .35m -<< 9.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-;③函数2y =(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个. 其中结论正确的个数是( )A .0B .1C .2D .310.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( )A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m << 11.已知函数()f x =M ,()ln(1)g x x =+的定义域为N ,则()R M C N =( )A .{|1}<x xB .{|1}x x ≥C .φD .{|11}x x -≤< 12.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( )A .0B .0或1C .1-D .0或1- 二、填空题13.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________.14.已知{}A x x =>,{|(3)(3)0}B x x x x =-+>,则AB =________ 15.用列举法表示集合*6,5A a N a Z a ⎧⎫=∈∈=⎨⎬-⎩⎭__________. 16.已知集合1{}2A =-,,1{}0|B x mx =+>,若A B B ⋃=,则实数m 的取值范围是________.17.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______. 18.在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ],即[k ]={5n +k | n ∈Z},k =0,1,2,3,4.给出如下四个结论:①2 014∈[4]; ②-3∈[3]; ③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④整数a ,b 属于同一“类”的充要条件是“a -b ∈[0]”.其中,正确的结论是________.19.设集合1{|0}x A x x a -=≥-,集合{}21B x x =-,且B A ⊆,则实数a 的取值范围为______.20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______. 三、解答题21.已知集合2212x A xx ⎧+⎫=<⎨⎬-⎩⎭,{}254B x x x =>-,{}1,C x x m m =-<∈R , (1)求A B ;(2)若()A B C ⋂⊆,求m 的取值范围.22.已知集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |x 2-x <0}(I )若a =1,求A B ,()R A B ;(II )若A B =∅,求实数a 的取值范围23.设全集U R =,集合{|2A x x =≤-或}{}5,|2x B x x ≥=≤.求(1)()U A B ⋃;(2)记(){},|23U A B D C x a x a ⋃==-≤≤-,且C D C ⋂= ,求a 的取值范围. 24.已知函数()()2log 4f x x =-的定义域为集合A ,集合{}211B x m x m =-≤<+.(1)当0m =时,求A B ; (2)若B A ⊆,求实数m 的取值范围; (3)若A B =∅,求实数m 的取值范围.25.已知集合{|123}A x a x a =+≤≤+,{}2|7100B x x x =-+-≥.(1)已知3a =,求集合()R A B ; (2)若B A ⊆,求实数a 的范围. 26.已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,集合1228x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭. (1)求A B ;(2)若集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】根据题意,0M ∉且1M ∉,且2、4不同时在集合M 中,对集合M 分两种情况讨论:①2M ∉且4M ∉;②2和4有且只有一个在集合M 中,分别列举出符合条件的集合M ,即可得出答案.【详解】2111==,200==,由题意可知0M ∉且1M ∉,由于242=,所以,2和4不同时在集合M 中.①当2M ∉且4M ∉时,则符合条件的集合M 有:{}3、{}5、{}3,5,共3种; ②若2和4有且只有一个在集合M 中,则符合条件的集合M 有:{}2、{}2,3、{}2,5、{}2,3,5、{}4、{}3,4、{}4,5、{}3,4,5,共8种.综上所述,满足条件的非空集合M 的个数是3811+=.故选:A.【点睛】本题考查满足条件的集合个数的求解,列举出满足条件的集合即可,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.2.C解析:C【分析】根据新定义,对每个选项逐一判断,即可得到答案.【详解】对于(1),因为20155403÷=,余数为0,所以2015[0]∈,故(1)正确;对于(2),因为()3512-=⨯-+,所以33[]-∉,故(2)错误;对于(3),因为整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,故[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃,故(3)正确;对于(4),因为整数,a b 属于同一“类”,所以整数,a b 被5除的余数相同,从而-a b 被5除的余数为0,反之也成立,故“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.故(4)正确.综上所述,正确的个数为:3个.故选C .【点睛】本题考查了集合的新定义,解题关键是理解被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,考查了分析能力和计算能力.3.A解析:A【解析】【分析】先化简集合M ,N ,再计算M ∩N 即可.【详解】由已知易得M =R ,N ={y ∈R|y >0},∴M ∩N =(0,+∞).故选A .【点睛】本题主要考查了集合的交运算,化简计算即可,比较简单.4.A解析:A【分析】 根据分式不等式的解法,求得{}03N x x =<≤,再结合集合的交集的运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}3|003x N x x x x ⎧-⎫=≤=<≤⎨⎬⎭⎩, 又由}{|21M x x =-<<,所以{}()010,1M N x x ⋂=<<=.故选:A.【点睛】本题主要考查了集合交集的概念及运算,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解集合N 是解答的关键,着重考查运算与求解能力. 5.B解析:B【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时AB =∅不符合题意; 当2b =-时,B =∅ ,此时A B =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<< 因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-.故选:B.【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.6.B解析:B【分析】先解分式不等式得集合A ,再化简B ,最后根据交集与补集定义得结果.【详解】 因为91(0,9)A x x ⎧⎫=>=⎨⎬⎩⎭,{}{}44,3,2,1,0,1,2,3B x x x Z =-<<∈=---, 所以阴影部分所表示集合为(){0,1,2,3}U C A B =---,元素共有4个,故选B【点睛】 本题考查分式不等式以及交集与补集定义,考查基本分析求解能力,属基础题. 7.B解析:B【分析】根据题干新定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥,通过分析举例即可判断。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(有答案解析)
一、选择题1.下列表示正确的个数是( ) (1){}{}2100;(2)1,2;(3){(,)}3,435x y x y x y +=⎧∉∅∅⊆=⎨-=⎩;(4)若A B ⊆则A B A =A .0B .1C .2D .32.设集合}{2230A x x x =+->,集合}{2210,0,B x x ax a =--≤>若A B 中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞3.已知集合A 、B 均为非空集合,定义{*|()A B x x A B =∈⋃且}()x A B ∉⋂,若{}1,0,1,2,3A =-,{}2|1,B x x t t A ==+∈,则集合*A B 的子集共( )A .64个B .63个C .32个D .31个4.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .35.定义集合运算{},,A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈,设{0,1},{3,4,5}A B ==,则集合A B ⊗的真子集个数为( )A .16B .15C .14D .86.已知全集U =R ,集合{|23}M x x =-≤≤,{|24}N x x x =<->或,那么集合()()C C U U M N ⋂等于( )A .{|34}x x <≤B .{|34}x x x ≤≥或C .{|34}x x ≤<D .{|13}x x -≤≤7.已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅.若{}3,4=UAB ,则满足条件的集合A 的个数为( )A .7个B .8个C .15个D .16个8.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =->,且B A ⊆,则实数a 的取值范围是 () A .1a ≤B .3a ≤C .13a ≤≤D .3a ≥9.设U 为全集,()UB A B =,则A B 为( )A .AB .BC .UB D .∅10.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<11.已知集合{}11A x x =-≤≤,{}220B x x x =-≤,则AB =( )A .{}12x x -≤≤B .{}10x x -≤≤C .{}12x x ≤≤D .{}01x x ≤≤12.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤二、填空题13.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________. 14.已知集合(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,{|55}B a α=-≤≤,则A B ⋂=__________.15.已知{}A x x =>,{|(3)(3)0}B x x x x =-+>,则AB =________16.已知集合M ={x ∈N |1≤x ≤15},集合A 1,A 2,A 3满足①每个集合都恰有5个元素; ②A 1∪A 2∪A 3=M .集合A i 中元素的最大值与最小值之和称为集合A i 的特征数,记为X i (i =1,2,3),则X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为_____.17.若集合{}2210,A x ax x a R =++=∈至多有一个元素,则a 的取值范围是___________.18.设集合A 、B 是实数集R 的子集,[2,0]AB =-R,[1,2]BA =R,()()[3,5]A B =R R ,则A =________19.设,,x y z 都是非零实数,则可用列举法将x y z xy xyz x y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为________.20.记[]x 为不大于x 的最大整数,设有集合[]{}{}2|2=|2A x x x B x x =-=<,,则A B =_____. 三、解答题21.已知集合{}220,A x x x x R =+-=∈,集合{}20,B x x px p x R =++=∈. (1)若{}1A B ⋂=,求AB ;(2)若12,x x B ∈且22123x x +=,求p 的值.22.已知集合2{|320}A x ax x =-+=,其中a 为常数,且a R ∈.(1)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围; (2)若A 中至多有一个元素,求a 的取值范围.23.已知全集为实数集R ,集合2{|},{|log 1}A x y y R B x x ==∈=>.(1)求AB ;(2)设1a >,集合{|1},()R C x x a D C B A =<<=,若C D ⊆,求a 的取值范围.24.已知集合|1|{|28}x A x -=<,2{|log (51)2}B x x =->,求A B .25.集合[]34,2,4x A y y x x ⎧⎫-==∈⎨⎬⎩⎭,{}|1B x x m =+≥. (1)若A B ⊆,求m 的取值范围;(2)设命题p :a A ∈,命题q :函数()241f x x ax =-+在[]3,5上为减函数.若p q ∧为真,求a 的取值范围.26.已知不等式()210x a x a -++≤的解集为A .(1)若2a =,求集合A ;(2)若集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项(1)中元素与空集的关系是不属于,正确;(2)空集是非空集的子集正确;(3)集合前后不相等,一个是方程的根构成的集合,有一个元素,一个是两个实数构成的集合,故不正确;(4)根据集合子集的意义知若A B ⊆则AB A =正确.2.A解析:A 【分析】先化简集合A ,再根据函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的零点分布,结合A ∩B 恰有一个整数求解. 【详解】A ={x |x <﹣3或x >1},函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x =a >0, 而f (﹣3)=6a +8>0,f (﹣1)=2a >0,f (0)<0,故其中较小的零点为(-1,0)之间,另一个零点大于1,f (1)<0, 要使A ∩B 恰有一个整数, 即这个整数解为2, ∴f (2)≤0且f (3)>0, 即44109610a a --≤⎧⎨-->⎩,解得:3443a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪<⎪⎩, 即34≤a <43, 则a 的取值范围为34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:A. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算的应用以及二次函数的零点分布问题,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.3.C解析:C 【分析】先求集合B ,再求并集、交集、补集,最后根据元素确定子集个数. 【详解】因为{}2|1,{1,2,5,10}B x x t t A ==+∈=, 所以{}{}1,0,1,2,3510,1,2,AB A B =-=,,*{1,0,3,5,10}A B ∴=-因此集合*A B 的子集有5232=个, 故选:C 【点睛】本题考查并集、交集、补集定义以及子集个数,考查综合本分析求解能力,属基础题.4.D解析:D 【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出RA B ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7},51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<,1{|5R B x R x ∴=∈或5}x , {5RAB ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D . 【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.5.B解析:B 【分析】根据新定义得到{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=,再计算真子集个数得到答案. 【详解】{0,1},{3,4,5}A B ==,{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=其真子集个数为:42115-= 故选:B 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,真子集问题,意在考查学生的应用能力.6.A解析:A 【分析】先分别求出C ,C U U M N ,再求()()C C U U M N ⋂即可 【详解】∵C {|}23U M x x x =<>-或,C {|24}U N x x =-≤≤, ∴()()C C {|34}U U M N x x ⋂=<≤. 故选:A . 【点睛】本题考查交集与补集的混合运算,属于中档题7.C解析:C 【分析】由题意知3、4B ∉,则集合A 的个数等于{}1,2,5,6非空子集的个数,然后利用公式计算出集合{}1,2,5,6非空子集的个数,即可得出结果. 【详解】由题意知3、4B ∉,且集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅, 则AB 为集合{}1,2,5,6的非空子集,因此,满足条件的集合A 的个数为42115-=.故选C. 【点睛】本题考查集合个数的计算,一般利用列举法将符合条件的集合列举出来,也可以转化为集合子集个数来进行计算,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.8.C解析:C 【解析】 【分析】先求出集合B ,比较a 与1的大小关系,结合B A ⊆,可求出实数a 的取值范围. 【详解】解不等式21x ->,即21x -<-或21x ->,解得1x <或3x >,{1B x x ∴=<或}3x >.①当1a =时,{}1A x x =≠,则B A ⊆成立,符合题意; ②当1a <时,{A x x a =<或}1x ≥,B A ⊄,不符合题意;③当1a >时,{1A x x =≤或}x a >,由B A ⊆,可得出3a ≤,此时13a .综上所述,实数a 的取值范围是13a ≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.9.D解析:D 【分析】根据题意作出“韦恩图”,得出集合A 与集合B 没有公共元素,即可求解. 【详解】由题意,集合U 为全集,()UBA B =,如图所示,可得集合A 与集合B 没有公共元素,即A B =∅,故选D.【点睛】本题主要考查了集合的运算及应用,其中解答中根据题设条件,作出韦恩图确定两集合的关系是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.10.C解析:C 【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,利用相应的不等式(组),即可求解. 【详解】由题意,集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为B A ⊆, (1)当B =∅时,可得121m m +>-,即2m <,此时B A ⊆,符合题意;(2)当B ≠∅时,由B A ⊆,则满足12121215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩,解得23m ≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是3m ≤.故选:C. 【点睛】本题主要考查了了集合的包含关系求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合件的基本关系,合理分类讨论列出方程组是解答的根据,着重考查分类讨论思想,以及运算能力.11.D解析:D 【解析】B ={x ∣x 2−2x ⩽0}={x |0⩽x ⩽2}, 则A ∩B ={x |0⩽x ⩽1}, 本题选择D 选项.12.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.二、填空题13.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a =-,2019201920192019(1)01a b +=-+=-故答案为:1- 【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.14.或【分析】分别讨论时集合A 与集合B 的交集即可求解【详解】当时当时当时当时或故答案为: 或【点睛】本题主要考查了集合的交集分类讨论的思想属于中档题解析:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【分析】分别讨论1,0,k =-时集合A 与集合B 的交集即可求解. 【详解】(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,∴当1k =-时,2παπ-≤≤-,当0k =时,0απ≤≤, 当1k时,5α<,当2k ≤-时,5α<-{|55}B a α=-≤≤,A B ∴={|5ααπ-≤≤-或0}απ≤≤故答案为:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【点睛】本题主要考查了集合的交集,分类讨论的思想,属于中档题.15.【分析】先分别求解集合中元素的所满足的不等式再由交集的定义求解即可【详解】由题因为解得则因为解得或则或所以故答案为:【点睛】本题考查集合的交集运算考查含根式的不等式的运算考查解高次不等式 解析:{|30}-<<x x【分析】先分别求解集合中元素的所满足的不等式,再由交集的定义求解即可 【详解】由题,因为20xx >-≥⎪⎩,解得1x <,则{}|1A x x =<, 因为()()330x x x -+>,解得30x -<<或3x >,则{|30B x x =-<<或}3x >, 所以{}|30A B x x ⋂=-<<, 故答案为:{|30}-<<x x【点睛】本题考查集合的交集运算,考查含根式的不等式的运算,考查解高次不等式16.96【分析】对分三种情况讨论求出X1+X2+X3取最小值39X1+X2+X3取最大57即得解【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x≤15}={123456789101112131415}当A1={解析:96 【分析】对123,,A A A 分三种情况讨论,求出X 1+X 2+X 3取最小值39,X 1+X 2+X 3取最大57,即得解. 【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x ≤15}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15},当A 1={1,4,5,6,7},A 2={3,12,13,14,15},A 3={2,8,9,10,11}时, X 1+X 2+X 3取最小值:X 1+X 2+X 3=8+18+13=39,当A 1={1,4,5,6,15},A 2={2,7,8,9,14},A 3={3,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3=16+16+16=48,当A 1={1,2,3,4,15},A 2={5,6,7,8,14},A 3={9,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3取最大值:X 1+X 2+X 3=16+19+22=57, ∴X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为:39+57=96. 【点睛】本题主要考查集合新定义的理解和应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17.或【分析】根据讨论方程解的情况即得结果【详解】时满足题意;时要满足题意需综上的取值范围是或故答案为:或【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数考查基本分析求解能力属中档题解析:{0a a =或}1a ≥ 【分析】根据a 讨论2210ax x ++=方程解的情况,即得结果 【详解】0a =时,21212102ax x x x ++=+=∴=-,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意;0a ≠时,要满足题意,需4401a a ∆=-≤∴≥综上a 的取值范围是{0a a =或}1a ≥ 故答案为:{0a a =或}1a ≥ 【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数,考查基本分析求解能力,属中档题.18.【分析】根据条件可得结合的意义可得集合【详解】因为集合是实数集的子集若则但不满足所以因为所以所以有又因为表示集合的元素去掉集合中的元素表示A 集合和B 集合中的所有元素所以把中的元素去掉中元素即为所求的 解析:(,1)(2,3)(5,)-∞+∞【分析】 根据条件()()[3,5]A B =R R 可得()(),35,AB =-∞+∞,结合[1,2]BA =R的意义,可得集合A . 【详解】因为集合A 、B 是实数集R 的子集,若AB =∅,则[2,0]AB A =-=R,[1,2]BA B ==R,但不满足()()[3,5]A B =R R ,所以A B ⋂≠∅. 因为()()[3,5]A B =R R ,所以()()()[3,5]AB A B ==R R R ,所以有()(),35,A B =-∞+∞.又因为[1,2]BA =R表示集合B 的元素去掉集合A 中的元素,()(),35,A B =-∞+∞表示A 集合和B 集合中的所有元素,所以把()(),35,A B =-∞+∞中的元素去掉[1,2]BA =R中元素,即为所求的集合A ,所以(,1)(2,3)(5,)A =-∞+∞.故答案为(,1)(2,3)(5,)-∞+∞.【点睛】本题主要考查集合的运算,根据集合的运算性质可求也可借助数轴或者韦恩图求解,侧重考查逻辑推理的核心素养.19.【分析】由题意分类讨论实数xyz 的符号列表求解所给式子的值然后确定其值组成的集合即可【详解】分类讨论xyz 的符号列表求值如下:x y z 计算结果 大于零 大于零 大于零 1 1 1 1 解析:{}5,1,1,3--【分析】由题意分类讨论实数x ,y ,z 的符号列表求解所给式子的值,然后确定其值组成的集合即可. 【详解】分类讨论x ,y ,z 的符号列表求值如下:据此可得:x y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为{}5,1,1,3--. 故答案为:{}5,1,1,3--. 【点睛】本题主要考查分类讨论的数学思想,集合中元素的互异性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.【分析】求即需同时满足A 集合和B 集合的x 的取值范围先根据比较容易得出解集再将B 集合的解集代入A 集合中判断出可以成立的值即可得【详解】当时当时不满足;当时满足;当时不满足;当时满足;即同时满足和的值有解析:{-【分析】 求AB 即需同时满足A 集合和B 集合的x 的取值范围,先根据{}{}=|2=|22B x x x x <-<<,比较容易得出解集, 再将B 集合的解集代入A 集合中,判断出可以成立的值,即可得A B【详解】{}{}=|2=|22B x x x x <-<<当22x -<<时,[]2,1,0,1x =--,当[]2x =-时,[]2200x x x +==⇒=,不满足[]2x =-;当[]1x =-时,[]2211x x x +==⇒=±,1x =-满足[]1x =-;当[]0x =时,[]222x x x +==⇒=,不满足[]0x =;当[]1x =时,[]223x x x +==⇒=x []1x =;即同时满足[]22x x -=和2x <的x 值有则AB ={-故答案为:{-【点睛】本题考查了集合的计算,和取整函数的理解,针对两个集合求交集的情况,可先对较简单的或者不含参数的集合求解,再代入较复杂的或含参数的集合中去计算.本题属于中等题.三、解答题21.(1)12,,12A B ⎧⎫⋃=--⎨⎬⎩⎭;(2))322p =-或)322p =或1p =-.【分析】(1)由{}1A B ⋂=可得1B ∈,求出p 后可求B ,从而可求A B .(2)利用韦达定理可得关于p 的方程,从而可求p 的值. 【详解】(1)因为{}1A B ⋂=,故1B ∈,所以2110p p +⨯+=,解得12p =-, 故20x px p ++=即为211022x x --=,其解为1211,2x x ==-,故11,2B ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,而{}2,1A =-, 故12,,12A B ⎧⎫⋃=--⎨⎬⎩⎭. (2)因为12,x x B ∈,故12,x x 为20x px p ++=的根.若12x x =,则12x x ==12x x ==,此时20x px p ++=有一个根为2或有一个根为,故)322p =-或)322p =.若12x x ≠,则12,x x 为20x px p ++=的两个不同的解,而22123x x +=即为()2121223x x x x +-=,所以2230p p --=,解得1p =-或3p =.又240p p ∆=->,故0p <或4p >,故3p =舍去.故p 的值为)322p =-或)322p =或1p =-.【点睛】易错点点睛:本题中,注意12,x x B ∈的含义为12,x x 为方程的根,解析中要注意根据两者是否相等分类讨论.22.(1)9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2){}90,8⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(1)对a 分类讨论:0a =,解出即可判断出是否满足题意.0a ≠时,A 中至少有一个元素,满足0∆,解得a 范围即可得出.(2)对a 分类讨论:0a =,直接验证是否满足题意.0a ≠时,由A 中至多有一个元素,可得0∆≤,解得a 范围即可得出. 【详解】解:(1)0a =,由320x -+=,解得23x =,满足题意,因此0a =. 0a ≠时,A 中至少有一个元素,∴980a ∆=-,解得98a ,0a ≠. 综上可得:a 的取值范围是9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)0a =,由320x -+=,解得23x =,满足题意,因此0a =. 0a ≠时,A 中至多有一个元素,∴980a ∆=-,解得98a. 综上可得:a 的取值范围是{}90,8⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查了集合的性质、一元二次方程的实数根与判别式的关系,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题. 23.(1){|23}x x <≤; (2)(1,3]. 【分析】(1)可求出13{|}A x x =≤≤,{|2}B x x,进行交集的运算,即可求解;(2)进行并集、并集的运算求出集合D ,根据C D ⊆,且{|1}C x x a =<<,即可求得实数a 的取值范围. 【详解】 (1)由1030x x -≥⎧⎨-≥⎩,解得13x ≤≤,即集合13{|}A x x =≤≤,集合2{|log 1}{|2}B x x x x =>=>,所以{|23}A B x x ⋂=<≤. (2)由(1)可得{|2}R C B x x =≤,所以(){|3}R D C B A x x ==≤,因为C D ⊆,且{|1},1C x x a a =<<>, 所以13a ,所以实数a 的取值范围是(1,3].【点睛】本题主要考查了集合的标志,对数函数的单调性,以及集合的交集、并集和补集的运算等知识点的综合应用,着重考查推理与运算能力. 24.{|14}A B x x ⋂=<<. 【分析】根据题意,先求出集合A 与集合B ,再利用交集的定义即可.【详解】由题意,集合{}{}{}{}113|28|22|13|24x x A x x x x x x --=<=<=-<=-<<,集合(){}(){}{}{}222|log 512|log 51log 4|514|1B x x x x x x x x =->=->=->=>,所以,{}|14A B x x =<<.【点睛】本题考查绝对值不等式,对数不等式的解法,考查交集的定义,属于基础题. 25.(1)0m ≥;(2)∅. 【分析】(1)由于A B ⊆,根据子集的定义,即可求出m 的取值范围;(2)根据p q ∧为真,得出p 真且q 真,分别求出命题p 和命题q 对应的a 的范围,取交集后,即可得出a 的取值范围. 【详解】解:由题意得,集合[]1,2A =,{}|1B x x m =≥-, (1)∵A B ⊆,∴11m -≤,则0m ≥;(2)由题可知,∵p q ∧为真,∴p 真且q 真, 命题p :[]1,2a ∈,命题q :函数()241f x x ax =-+在[]3,5上为减函数,则抛物线对称轴大于等于5,即:5252a a ≥⇒≥, 则1252a a ≤≤⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得:a ∈∅.所以a 的取值范围为∅. 【点睛】本题考查根据集合间的关系求参数范围,以及根据复合命题的真假性判断命题真假,进而求参数范围.26.(1){}|12x x ≤≤;(2)[]4,2. 【分析】(1)当2a =时,不等式化为2320x x -+≤,结合一元二次不等式的解法,即可求解; (2)把不等式化为()()10x x a --≤,分类讨论,结合集合的包含关系,即可求解. 【详解】(1)由题意,当2a =时,不等式()210x a x a -++≤,即2320x x -+≤,即()()120x x --≤,解得12x ≤≤,所以集合{}|12A x x =≤≤.(2)由()210x a x a -++≤,可得()()10x x a --≤,当1a <时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x a x ≤≤.由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集可得4a ≥-,所以41a -≤<, 当1a =时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x =满足题意; 当1a >时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x a ≤≤, 由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,可得2a ≤,所以11a <≤, 综上可得:42x -≤≤,即实数a 的取值范围为[]4,2-. 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的求解及其应用,其中解答中熟记一元二次不等式的解法,结合集合的关系求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.。
最新北师大版高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.由实数x ,﹣x ,|x | ) A .2个B .3个C .4个D .5个2.定义集合运算{},,A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈,设{0,1},{3,4,5}A B ==,则集合A B ⊗的真子集个数为( )A .16B .15C .14D .83.对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的非空集合M 的个数是( ) A .11B .12C .15D .164.已知集合P 的元素个数为()*3n n N∈个且元素为正整数,将集合P 分成元素个数相同且两两没有公共元素的三个集合,,A B C ,即P A B C =⋃⋃,AB =∅,A C ⋂=∅,BC =∅,其中{}12,,,n A a a a =,{}12,,,n B b b b =,{}12,,,n C c c c =,若集合,,A B C 中的元素满足12n c c c <<<,k k k a b c +=,1,2,,k n =,则称集合P 为“完美集合”例如:“完美集合”{}11,2,3P =,此时{}{}{}1,2,3A B C ===.若集合{}21,,3,4,5,6P x =,为“完美集合”,则x 的所有可能取值之和为( ) A .9B .16C .18D .275.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( ) A .9B .8C .7D .616.已知集合{}2,xA y y x R ==∈,{}148x B x -=≤,则A B =( )A .5(,)2-∞B .5[0,]2C .7(0,]2D .5(0,]27.已知集合{}|15A x x =≤<,{}|3B x a x a =-<≤+.若B A B =,则a 的取值范围为( ) A .3,12⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .3,2∞⎛⎤-- ⎥⎝⎦C .(],1-∞-D .3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭8.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4B .9C .16D .649.已知集合A ,B 是实数集R 的子集,定义{},A B x x A x B -=∈∉,若集合1113A y y x x ⎧⎫==≤≤⎨⎬⎩⎭,,{}21,12B y y x x ==--≤≤,则B A -=( )A .[]1,1-B .[)1,1-C .[]0,1D .[)0,110.设{}|13A x x =≤≤,(){}|lg 321B x x =-<,则AB =( )A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,32⎛⎤⎥⎝⎦11.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R12.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤二、填空题13.全集{U x x =是不大于20的素数},若{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=,{}2,17A B ⋃=,则集合A =___________.14.集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,用列举法表示集合M =________. 15.已知集合2|230A x x x ,{}|0B x x a =-=,若B A ≠⊂,则实数a 的值为______.16.设集合A ,B 是R 中两个子集,对于x ∈R ,定义: 0,,0,1,,1,x A x B m n x A x B ⎧∉∉⎧==⎨⎨∈∈⎩⎩.①若A B ⊆;则对任意(),10x R m n ∈-=;②若对任意,0x R mn ∈=,则A B φ⋂=;③若对任意,1x R m n ∈+=,则A ,B 的关系为R A C B =.上述命题正确的序号是______. (请填写所有正确命题的序号)17.若集合2{320}A x ax x =++=中至多有一个元素,则a 的取值范围是__________. 18.设A 、B 是非空集合,定义:{|A B x x AB ⊗=∈且}x A B ∉,已知{|2}2xA x x =<+,{|3}B x x =>-,则A B ⊗=_________ 19.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =-,且B A ⊆,则实数a 的取值范围为______.20.已知集合{}1,2,3,4,5P =,若,A B 是P 的两个非空子集,则所有满足A 中的最大数小于B 中的最小数的集合对(,)A B 的个数为____.三、解答题21.已知集合{}|13A x x =-<<,集合(){}2|25250B x x k x k =+--<,k ∈R .(1)若1k =时,求B R,A B ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,求实数k 的取值范围.22.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}16B x x x =->. (1)求AB ;(2)若{}11C x m x m =-<<+,()()R C AC B ⊆,求实数m 的取值范围.23.已知集合{()(1)0}M xx t x =-+≤∣,{|21}N x x =|-|<. (1)当2t =时,求M N ⋃; (2)若N M ⊆,求实数t 的取值范围.24.设全集U R =,集合{|2A x x =≤-或}{}5,|2x B x x ≥=≤.求(1)()UA B ⋃;(2)记(){},|23U A B D C x a x a ⋃==-≤≤-,且C D C ⋂= ,求a 的取值范围.25.已知不等式()210x a x a -++≤的解集为A ,不等式2103x x +≤-的解集为B . (1) 当3a =时,求A B ;(2)若不等式的解集A B ⊆,求实数a 的取值范围. 26.已知集合()(){}|250A x x x k =++<(1)若()53A ⊆-,,求k 的取值范围. (2)若{}2|20B x x x =-->,且{}2A B Z ⋂⋂=-(Z 为整数集合),求k 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【分析】根据绝对值的定义和开平方、立方的方法,应对x 分0,0,0x x x >=<三种情况分类讨论,根据讨论结果可得答案. 【详解】当0x >时,0x x x ===-<,此时集合共有2个元素,当0x =时,0x x x ====-=,此时集合共有1个元素,当0x <时,0x x -===>,此时集合共有2个元素,综上所述,此集合最多有2个元素. 故选:A . 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断及根式的化简求值,其中解答本题的关键是利用分类讨论思想,对x 分三种情况进行讨论,是基础题.2.B解析:B 【分析】根据新定义得到{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=,再计算真子集个数得到答案. 【详解】{0,1},{3,4,5}A B ==,{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=其真子集个数为:42115-= 故选:B 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,真子集问题,意在考查学生的应用能力.3.A解析:A 【分析】根据题意,0M ∉且1M ∉,且2、4不同时在集合M 中,对集合M 分两种情况讨论:①2M ∉且4M ∉;②2和4有且只有一个在集合M 中,分别列举出符合条件的集合M ,即可得出答案. 【详解】2111==,200==,由题意可知0M ∉且1M ∉,由于242=,所以,2和4不同时在集合M 中.①当2M ∉且4M ∉时,则符合条件的集合M 有:{}3、{}5、{}3,5,共3种; ②若2和4有且只有一个在集合M 中,则符合条件的集合M 有:{}2、{}2,3、{}2,5、{}2,3,5、{}4、{}3,4、{}4,5、{}3,4,5,共8种.综上所述,满足条件的非空集合M 的个数是3811+=. 故选:A. 【点睛】本题考查满足条件的集合个数的求解,列举出满足条件的集合即可,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.解析:D 【分析】讨论集合A 与集合B ,根据完美集合的概念知集合C ,根据k k k a b c +=建立等式求x 的值. 【详解】首先当2x =时,{}21,2,3,4,5,6P =不可能是完美集合, 证明:假设{}21,2,3,4,5,6P =是完美集合, 若C 中元素最小为3,则11123a b +=+=,222456a b c +=+==不可能成立; 若C 中元素最小为4,则11134a b +=+=,222256a b c +=+==不可能成立; 若C 中元素最小为5,则11145a b +=+=,222236a b c +=+==不可能成立;故假设{}21,2,3,4,5,6P =是完美集合不成立,则{}21,2,3,4,5,6P =不可能是完美集合. 所以2x ≠;若集合{1,5},{3,6}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}4,,5611C x x =∴=+=; 若集合{1,3},{4,6}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}5,,369C x x =∴=+=; 若集合{1,4},{3,5}A B ==,根据完美集合的概念知集合{}6,,347C x x =∴=+=; 则x 的所有可能取值之和为791127++=, 故选:D . 【点睛】本题是新概念题,考查学生分析问题,理解问题的能力,是中档题.5.C解析:C 【分析】根据条件求解,x y 的范围,结合,x N y N ∈∈,得到集合为{2,5,6},利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,又,x N ∈0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=,即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为:3217-= 故选:C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数,考查了学生综合分析,数学运算的能力,属于中档题.解析:D 【分析】根据指数函数的值域可得集合A ,解指数函数的不等式可得集合B ,再进行交集运算即可. 【详解】∵{}()2,0,xA y y x R ==∈=+∞,由148x -≤,即22322x -≤,解得52x ≤,即5,2B ⎛⎤=-∞ ⎥⎝⎦, ∴5(0,]2A B ⋂=, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了指数函数的值域,指数类型不等式的解法,集合间交集的运算,属于基础题.7.C解析:C 【分析】首先确定B A ⊂,分B φ=和B φ≠两种情况讨论,求a 的取值范围. 【详解】B A B =B A ∴⊂,当B φ=时,332a a a -≥+⇒≤-; 当B φ≠时,3135a a a a -<+⎧⎪-≥⎨⎪+<⎩,312a ∴-<≤- , 综上:1a ≤-, 故选C. 【点睛】本题考查根据集合的包含关系,求参数取值范围,意在考查分类讨论的思想,属于基础题型.8.A解析:A 【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果.【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.9.B解析:B 【分析】先根据题意得{}13A y y =≤≤,{}13B y y =-≤≤,再根据集合运算即可得答案. 【详解】解:根据题意得{}111133A y y x y y x ⎧⎫==≤≤=≤≤⎨⎬⎩⎭,, {}{}21,1213B y y x x y y ==--≤≤=-≤≤,再根据集合的运算得}{11B A y y -=-≤<. 故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算,函数值域的求解,考查运算能力,是中档题.10.B解析:B 【分析】求出集合,A B 后可得A B .【详解】13{|}A x x =≤≤,73{|03210}{|}22B x x x x =<-<=-<<;∴31,2A B ⎡⎫⎪⎢⎣=⎭⋂,故选:B. 【点睛】本题考查一元二次不等式的解、对数不等式的解及集合的交集运算,解对数不等式时注意真数恒为正,属于中档题.11.A解析:A 【分析】根据数轴判断两集合之间包含关系. 【详解】因为{}1A x x =>,{}1B x x =≥,所以A ⊆B ,选A. 【点睛】本题考查集合之间包含关系,考查基本判断分析能力.12.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.二、填空题13.【分析】本题首先可根据素数的定义得出然后根据题意绘出韦恩图最后根据韦恩图即可得出结果【详解】因为全集是不大于的素数所以因为所以因为所以可绘出韦恩图如图所示:由韦恩图可知故答案为:【点睛】本题考查根据 解析:{}3,5,11,13【分析】本题首先可根据素数的定义得出{}2,3,5,7,11,13,17,19U =,然后根据题意绘出韦恩图,最后根据韦恩图即可得出结果. 【详解】因为全集{U x x =是不大于20的素数},所以{}2,3,5,7,11,13,17,19U =, 因为{}2,17A B ⋃=,所以{}3,5,7,11,13,19AB =,因为{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=, 所以可绘出韦恩图,如图所示:由韦恩图可知,{}3,5,11,13A =, 故答案为:{}3,5,11,13. 【点睛】本题考查根据集合运算结果求集合,考查素数的定义,素数是指在大于1的自然数中,只能被1和该数本身整除的数,考查韦恩图的应用,能否根据题意绘出韦恩图是解决本题的关键,考查数形结合思想,是中档题.14.【分析】由集合且求得得到且结合题意逐个验证即可求解【详解】由题意集合且可得则解得且当时满足题意;当时不满足题意;当时不满足题意;当时满足题意;当时满足题意;当时满足题意;综上可得集合故答案为:【点睛 解析:{1,2,3,4}-【分析】由集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,求得056a <-≤,得到15a -≤<且a Z ∈,结合题意,逐个验证,即可求解. 【详解】由题意,集合6|5M a a ⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,可得65a∈-N ,则056a <-≤, 解得15a -≤<且a Z ∈, 当1a =-时,615(1)=∈--N ,满足题意;当0a =时,66505=∉-N ,不满足题意; 当1a =时,66514=∉-N ,不满足题意; 当2a =时,6252=∈-N ,满足题意; 当3a =时,6353=∈-N ,满足题意; 当4a =时,6654=∈-N ,满足题意; 综上可得,集合M ={1,2,3,4}-.故答案为:{1,2,3,4}-.【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,以及集合的元素与集合的关系,其中解答中熟记集合的表示方法,以及熟练应用元素与集合的关系,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.15.-1或3【分析】解方程用列举法表示集合AB 由即得解【详解】集合若故a=-1或3故答案为:-1或3【点睛】本题考查了集合的包含关系考查了学生概念理解数学运算能力属于基础题解析:-1或3 【分析】解方程,用列举法表示集合A ,B ,由B A ≠⊂,即得解. 【详解】 集合2|230{1,3}Ax x x ,{}|0{}B x x a a =-==若B A ≠⊂,故a =-1或3 故答案为:-1或3 【点睛】本题考查了集合的包含关系,考查了学生概念理解,数学运算能力,属于基础题.16.①②③【分析】对于①按照和两种情况讨论可得①正确;对于②根据不可能都为1可得不可能既属于又属于可得②正确;对于③根据中的一个为0另一个为1可得时必有或时必有由此可知③正确【详解】对于①因为所以当时根解析:①②③ 【分析】对于①,按照x A ∈和x A ∉两种情况讨论,可得①正确;对于②,根据,m n 不可能都为1,可得x 不可能既属于A ,又属于B 可得②正确;对于③,根据,m n 中的一个为0,另一个为1,可得x A ∈时,必有x B ∉,或x B ∈时,必有x A ∉,由此可知③正确. 【详解】对于①,因为A B ⊆,所以当x A ∉时,根据定义可得0m =,所以(1)0m n -=, 当x A ∈,则必有x B ∈,根据定义有1n =,所以(1)0m n -=, 故对于任意x ∈R ,都有(1)0m n -=,故①正确;对于②,因为对任意,0x R mn ∈=,所以,m n 中不可能都为1,即x A ∈和x B ∈不可能同时成立,所以A B φ⋂=,故②正确;对于③,因为对任意,1x R m n ∈+=,所以,m n 中的一个为0,另一个为1,即x A ∈时,必有x B ∉,或x B ∈时,必有x A ∉,所以R A C B =,故③正确.综上所述: 所有正确命题的序号为:①②③. 故答案为①②③ 【点睛】本题考查了元素与集合,集合与集合之间的关系,对新定义的理解能力,属于中档题. 17.或【分析】分情况讨论:当时和当时两种情况;当时由即可求出答案分类讨论最后把的范围合并即可【详解】若则集合符合题意;若则解得故答案为:或【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论和两种情况是求解本题 解析:98a ≥或0a = 【分析】分情况讨论:当0a =时和当0a ≠时两种情况;当0a ≠时由0∆≤即可求出答案.分类讨论最后把a 的范围合并即可.【详解】 若0a =,则集合2{|320}3A x x ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,符合题意; 若0a ≠,则980a ∆=-≤,解得98a ≥. 故答案为:98a ≥或0a =. 【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论0a =和0a ≠两种情况是求解本题关键; 0a =时易忽略;属于中档题,易错题. 18.【分析】先计算集合A 再根据定义得到答案【详解】或且或故答案为:【点睛】本题考查了集合的新定义问题意在考查学生的理解能力和解决问题的能力解析:(,4)(3,2]-∞---【分析】先计算集合A ,再根据定义得到答案.【详解】{{|2}42x A x x x x =<=<-+或2}x >-,{|3}B x x =>- {|A B x x A B ⊗=∈且{}4x A B x x ∉⋂=<-或}32x -<≤-故答案为:(,4)(3,2]-∞---【点睛】本题考查了集合的新定义问题,意在考查学生的理解能力和解决问题的能力. 19.【分析】解可得集合B 对于A 先将转化为且分三种情况讨论求出集合A 判断是否成立综合可得a 的范围即可得答案【详解】或则或对于A 且时成立符合题意时或不会成立不符合题意时或要使成立必有则a 的范围是综合可得a 的 解析:[]1,3【分析】解21x ->可得集合B ,对于A ,先将1|0x x a-≥-转化为()()10x x a --≥且x a ≠,分1a =,1a >,1a <三种情况讨论,求出集合A ,判断B A ⊆是否成立,综合可得a 的范围,即可得答案【详解】211x x ->⇔<或3x >,则{|1B x x =<或3}x >,对于A ,()()1010x x x a x a-≥⇔--≥-且x a ≠, 1a =①时,{|1}A x x =≠,B A ⊆成立,符合题意,1a <②时,{|A x x a =<或1}x ≥,B A ⊆不会成立,不符合题意,1a >③时,{A x x a =或1}x ≤, 要使B A ⊆成立,必有3a ≤,则a 的范围是13a ,综合①②③可得,a 的取值范围为13a ≤≤,即[]1,3;故答案是:[]1,3.【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.20.49【分析】分中的最大数为中的最大数为中的最大数为中的最大数为四种情况根据题意列举出满足条件的集合即可得出结果【详解】当中的最大数为即时;所以满足题意的集合对的个数为个;当中的最大数为即时;即满足题 解析:49【分析】分A 中的最大数为1,A 中的最大数为2,A 中的最大数为3,A 中的最大数为4,四种情况,根据题意列举出满足条件的集合,A B ,即可得出结果.【详解】当A 中的最大数为1,即{1}A =时,{2}B =,{3},{4},{5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},{2,3,4,5}; 所以满足题意的集合对(,)A B 的个数为15个;当A 中的最大数为2,即{2},{1,2}A =时,{3}=B ,{4},{5},{3,4},{3,5},{4,5},{3,4,5};即满足题意的集合对(,)A B 的个数为2714⨯=个;当A 中的最大数为3,即{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}A =时,{4},{5},{4,5}B =,即满足题意的集合对(,)A B 的个数4312⨯=个;当A 中的最大数为4,即{4},{1,4},{2,4},{3,4},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}A =时,{5}B =,即满足题意的集合对(,)A B 的个数为8个;所以总共个数为49个.【点睛】本题主要考查集合的应用,灵活运用子集的概念,用列举法表示集合即可,属于常考题型.三、解答题21.(1)[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)[)3,+∞. 【分析】(1)若1k =,化简集合B ,利用补集和并集的定义进行计算可得答案;(2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,分52k <-,52k =-和52k >-分别求出集合B ,列出不等式可得实数k 的取值范围. 【详解】(1)若1k =,{}25|2350|12B x x x x x ⎧⎫=+-<=-<<⎨⎬⎩⎭则R B =[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,A B =5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭; (2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,(){}()(){}2|25250|250B x x k x k x x k x =+--<=-+< 当52k <-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,不合题意; 当52k =-时,B φ=,不合题意; 当52k >-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,只需3k ≥; 综上可得:实数k 的取值范围是[)3,+∞.【点睛】结论点睛:本题考查集合的交并补运算,考查充分不必要条件的应用,一般可根据如下规则判断:(1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集;(2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集;(3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.22.(1){|1x x <或3}x >;(2)[]1,0-.【分析】(1)化简集合A ,B ,根据并集运算即可.(2)计算()R AC B ,根据()()R C A C B ⊆,建立不等式求解即可.(1)由10x ->得,函数()()lg 1f x x =-的定义域{}1A x x =< 260x x -->,即()()320x x -+>, 解得{}32B x x x =><-或 A B ∴={|1x x <或3}x >,(2){}23R C B x x =-≤≤, (){}21R A C B x x ∴⋂=-≤<{}21C x x ⊆-≤<,则121011m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩, 故实数m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,补集、交集的运算,子集的概念,属于中档题. 23.(1)[1,3)-(2)[3,)+∞【分析】(1)可得出N ={x |1 <x <3 },t =2时求出集合M ,然后进行并集的运算即可;(2)根据N M ⊆即可得出集合M ={x |-1≤x ≤t },进而可得出t 的取值范围.【详解】(1){|21}N x x =|-|<={13}xx <<∣, 当2t =时,{(2)(1)0}(1,2)M xx x =-+≤=-∣, [)1,3M N ∴⋃=-(2)N M ⊆,∴M ={x |-1≤x ≤t },3t ∴≥,∴实数t 的取值范围[3,)+∞【点睛】本题主要考查了一元二次不等式和绝对值不等式的解法,并集的定义及运算,子集的定义,考查了计算能力,属于基础题.24.(1){}|25x x <<;(2)()1,+∞.【解析】试题分析:(1)根据题意和并集的运算求出A B ,再由补集的运算求出()U C A B ;(2)由(1)得集合D ,由CD C =得C D ⊆,根据子集的定义对C 分类讨论,分别列出不等式求出a 的范围.试题(1)由题意知,A =x |x ≤-2或x ≥5},B =x |x ≤2},则A ∪B =x |x ≤2或x ≥5},又全集U =R ,∁U (A ∪B )=x |2<x <5}.(2)由(1)得D =x |2<x <5},由C ∩D =C 得C ⊆D ,①当C =∅时,有-a <2a -3,解得a >1;②当C ≠∅时,有232325a a a a -≤-⎧⎪->⎨⎪-<⎩,解得a ∈∅. 综上,a 的取值范围为(1,+∞).25.(1){}|13A B x x ⋂=≤<(2)132a -≤< 【分析】先求解不等式,可得1|32B x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭, (1)当3a =时,{}|13A x x =≤≤,再由交集的定义求解即可;(2)由A B ⊆,判断a 与集合B 的端点的位置即可.【详解】由题,因为()210x a x a -++≤,则()()10x a x --≤, 因为2103x x +≤-,即()()213030x x x ⎧+-≤⎨-≠⎩,所以132x -≤<,即集合1|32B x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭, (1)当3a =时,()()310x x --≤,解得13x ≤≤,即{}|13A x x =≤≤,所以{}|13A B x x ⋂=≤<(2)由题,当1a <时,{}|1A x a x =≤≤;当1a ≥时,{}|1A x x a =≤≤,因为A B ⊆,所以132a -≤< 【点睛】本题考查集合的交集运算,考查已知集合的包含关系求参数问题,考查解一元二次不等式和分式不等式. 26.(1)[] 3,5-;(2)5 3,?2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)对参数k 进行分类讨论,求得对应情况下不等式的解集,再根据集合之间的关系,求得k 的范围;(2)根据(1)中集合A 的解集,集合{}2A B Z ⋂⋂=-,对参数k 进行分类讨论,即可求得k 的范围.【详解】(1)对集合A :当52k =时,不等式的解集为空集,即A =∅,满足()53A ⊆-,; 当52k <时,不等式的解集为5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足()53A ⊆-,, 只需3k -≤,解得3k ≥-,又52k <,故53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭; 当52k >时,不等式的解集为5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足()53A ⊆-,, 只需5k -≥-,解得5k ≤,又52k >,故5,52k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦ 综上所述若满足题意,则[]3,5k ∈-. (2)对集合B :220x x -->,解得()(),12,B =-∞-⋃+∞此时B Z ⋂是小于等于2-的整数和大于等于3的整数的集合.对集合A :由(1)知: 当52k =时,A =∅,不满足{}2A B Z ⋂⋂=-,故舍去; 当52k <时,5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若满足{}2A B Z ⋂⋂=-, 只需3k -≤,解得3k ≥-,又52k <,故可得53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭; 当52k >时,5,2A k ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,显然不满足{}2A B Z ⋂⋂=-,故舍去. 综上所述,若满足题意,则53,?2k ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭.【点睛】本题考查由集合之间的关系,求参数的范围,属中档题;本题中需要注意对参数的分类讨论,要做到不重不漏.。
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2017-2018学年(新课标)北师大版高中数学必修一
集合 单元测试题
一、选择题
1.下列命题正确的有
( ) (1)很小的实数可以构成集合;
(2)集合{}1|2-=x y y 与集合(){}1|,2-=x y y x 是同一个集合;
(3)36
11,,,,0.5242
-这些数组成的集合有5个元素; (4)集合(){}R y x xy y x ∈≤,,0|,是指第二和第四象限内的点集。
A .0个
B .1个
C .2个
D .3个
2.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为
( )
A .1
B .1-
C .1或1-
D .1或1-或0
3.若集合{}{}22(,)0,(,)0,,M x y x y N x y x y x R y R =+==+=∈∈,则有 ( )
A .M N M =
B . M N N =
C . M
N M = D .M N =∅ 4.方程组⎩⎨
⎧=-=+9122y x y x 的解集是 ( )
A .()5,4
B .()4,5-
C .(){}4,5-
D .(){}4,5-。
5.下列式子中,正确的是
( )
A .R R ∈+
B .{}Z x x x Z ∈≤⊇-,0|
C .空集是任何集合的真子集
D .{}φφ∈
6.下列表述中错误的是
( )
A .若A
B A B A =⊆ 则,
B .若B A B B A ⊆=,则
C .)(B A A )(B A
D .()()()B C A C B A C U U U =
二、填空题
1.用适当的符号填空
(1){}()(){}1|,____2,1,2|______3+=≤x y y x x x
(2){}32|_______52+≤+x x ,
(3){}31|
,_______|0x x x R x x x x ⎧⎫=∈-=⎨⎬⎩⎭ 2.设{}{}34|,|,<>=≤≤==x x x A C b x a x A R U U 或,则___________,__________==b a 。
3.某班有学生55人,其中体育爱好者43人,音乐爱好者34人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人。
4.若{}{}21,4,,1,A x B x ==且A B B =,则x = 。
5.已知集合}023|{2=+-=x ax x A 至多有一个元素,则a 的取值范围 ; 若至少有一个元素,则a 的取值范围 。
三、解答题
1.设{}{}(){}2,|,,,y x ax b A x y x a M a b M =++====
求
2.设222{40},{2(1)10}A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中x R ∈,
如果A
B B =,求实数a 的取值范围。
3.集合{}22|190A x x ax a =-+-=,{}2|560B x x x =-+=,{}2|280C x x x =+-= 满足,A
B φ≠,,A
C φ=求实数a 的值。
4.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}
2|(1)0B x x m x m =+++=; 若φ=B A C U )(,求m 的值。
参考答案
一、选择题
1. A
2. D
3. A
4. D
5. D
6. C
二、填空题
1. (1),,(2),(3)∈∈∈⊆
2. 4,3==b a
3. 26
4. 2,2,0-或
5. 9|,08a a a ⎧⎫≥
=⎨⎬⎩⎭或,9|8a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩
⎭ 三、解答题 1. 解:由{}A a =得2
x ax b x ++=的两个根12x x a ==, 即2(1)0x a x b +-+=的两个根12x x a ==, ∴12112,3x x a a a +=-==
得,1219x x b ==, ∴⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛=91,31M
2.解:由A B B B A =⊆得,而{}4,0A =-,224(1)4(1)88a a a ∆=+--=+
当880a ∆=+<,即1a <-时,B φ=,符合B A ⊆;
当880a ∆=+=,即1a =-时,{}0B =,符合B A ⊆;
当880a ∆=+>,即1a >-时,B 中有两个元素,而B A ⊆{}4,0=-; ∴{}4,0B =-得1a =
∴11a a =≤-或。
3.解: {}2,3B =,{}4,2C =-,而A B φ≠,则2,3至少有一个元素在A 中,
又A C φ=,∴2A ∉,3A ∈,即293190a a -+-=,得52a =-或
而5a A B ==时,与A
C φ=矛盾, ∴2a =-
4. 解:{}2,1A =--,由(),U C A B B A φ=⊆得,
当1m =时,{}1B =-,符合B A ⊆; 当1m ≠时,{}1,B m =--,而B A ⊆,∴2m -=-,即2m =
∴1m =或2。