高中数学必修一第一章集合分节练习和章末测试题含答案
高中数学(必修1)-----各章节测试题全套含答案
(数学1必修)第一章(上) 集合[基础训练A 组]一、选择题1.下列各项中,不可以组成集合的是( ) A .所有的正数 B .等于2的数 C .接近于0的数 D .不等于0的偶数 2.下列四个集合中,是空集的是( )A .}33|{=+x xB .},,|),{(22R y x x y y x ∈-= C .}0|{2≤x x D .},01|{2R x x x x ∈=+- 3.下列表示图形中的阴影部分的是( )A .()()A CBC U I UB .()()A B AC U I U C .()()A B B C U I UD .()A B C U I4.下面有四个命题:(1)集合N 中最小的数是1;(2)若a -不属于N ,则a 属于N ;(3)若,,N b N a ∈∈则b a +的最小值为2;(4)x x 212=+的解可表示为{}1,1; 其中正确命题的个数为( )A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 5.若集合{},,M a b c =中的元素是△ABC 的三边长, 则△ABC 一定不是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形6.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .3个 B .5个 C .7个 D .8个二、填空题1.用符号“∈”或“∉”填空 (1)0______N , 5______N , 16______N(2)1______,_______,______2R Q Q e C Q π-(e 是个无理数) (3{}|,,x x a a Q b Q =∈∈2. 若集合{}|6,A x x x N =≤∈,{|}B x x =是非质数,C A B =I ,则C 的非空子集的个数为 。
3.若集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,则A B =U _____________.A B C4.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 。
必修一第一章集合全章练习题(含答案)
》第一章集合与函数概念§集合1.集合的含义与表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.元素与集合的概念·(1)把________统称为元素,通常用__________________表示.(2)把________________________叫做集合(简称为集),通常用____________________表示.2.集合中元素的特性:________、________、________.3.集合相等:只有构成两个集合的元素是______的,才说这两个集合是相等的.4—5.____一、选择题1.下列语句能确定是一个集合的是( )!A.著名的科学家B.留长发的女生C.2010年广州亚运会比赛项目D.视力差的男生2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是( )A.0∈A B.a∉AC.a∈A D.a=A3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是( )#A.直角三角形 B.锐角三角形C.钝角三角形 D.等腰三角形4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是( ) A.1 B.-2 C.6 D.25.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为( ) A.2 B.3C.0或3 D.0,2,3均可6.由实数x、-x、|x|、x2及-3x3所组成的集合,最多含有( )#A .2个元素B .3个元素C .4个元素D .5个元素二、填空题7.由下列对象组成的集体属于集合的是______.(填序号) ①不超过π的正整数; ②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题; ④平方后等于自身的数.@8.集合A 中含有三个元素0,1,x ,且x 2∈A ,则实数x 的值为________. 9.用符号“∈”或“∉”填空-2_______R ,-3_______Q ,-1_______N ,π_______Z . 三、解答题10.判断下列说法是否正确并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合; (2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,,32,12组成的集合含有四个元素;^(4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.`11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .'。
(必考题)高中数学必修一第一单元《集合》测试(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.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⎧⎫⎨⎬⎩⎭,3.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 <<4.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25.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-6.已知{}lg M y y x ==,{}xN y y a ==,则MN =( )A .0,B .RC .∅D .,07.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .08.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∞-+,9.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{}|02A x x =<<,集合{}|11B x x =-<<,集合{}|10C x mx =+>,若()AB 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 ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭11.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,]212.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 .1二、填空题13.若集合{}{,,,}1,2,3,4,a b c d =且下列四个关系:①1a =;②1b ≠;③2c =;④4d ≠中有且只有一个是正确的,则符合条件的所有有序数组(,,,)a b c d 的个数是________.14.已知2{|31,},x A x x -+=≥∈R 21{|1,}3x B x x R x -=≤∈+,则A ∩B =______. 15.集合{(,)|||,}A x y y a x x R ==∈,{(,)|,}B x y y x a x R ==+∈,已知集合A B中有且仅有一个元素,则常数a 的取值范围是________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.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.设P Q 、是两个非空集合,定义集合间的一种运算“”:{},P Q x P Q x P Q =∈∉且,如果{P y y ==,{}|4,0x Q y y x ==>,则PQ =____________.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.若集合{,,,}{1,2,3,4}a b c d =,且下列四个关系:(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是___________.三、解答题21.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.22.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.23.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.24.已知集合{|12},{|11}A x ax B x x =<<=-<<,求满足A B ⊆的实数a 的取值范围. 25.已知集合|1|{|28}x A x -=<,2{|log (51)2}B x x =->,求AB .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U B 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 【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】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.3.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.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】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,()2019201920192019101ab +=-+=-.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.6.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.7.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8.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.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 ≤≤,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.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.11.D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.12.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.二、填空题13.6【分析】因为①;②;③;④中有且只有一个是正确的故分四种情况进行讨论分别分析可能存在的情况即可【详解】若仅有①成立则必有成立故①不可能成立若仅有②成立则成立此时有两种情况若仅有③成立则成立此时仅有解析:6 【分析】因为①1a =;②1b ≠;③2c =;④4d ≠中有且只有一个是正确的,故分四种情况进行讨论,分别分析可能存在的情况即可. 【详解】若仅有①成立,则1a =必有1b ≠成立,故①不可能成立.若仅有②成立,则1a ≠,1b ≠,2c ≠,4d =成立,此时有(2,3,1,4),(3,2,1,4)两种情况. 若仅有③成立,则1a ≠,1b =,2c =,4d =成立,此时仅有(3,1,2,4)成立.若仅有④成立,则1a ≠,1b =,2c ≠,4d ≠成立,此时有(2,1,4,3),(3,1,4,2),(4,1,3,2)三种情况.综上符合条件的所有有序数组(,,,)a b c d 的个数是6个. 故答案为:6. 【点睛】本题主要考查了集合的综合运用与逻辑推理的问题,需要根据题设条件分情况讨论即可.属于中等题型.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.【分析】若中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解进而求解即可【详解】由题因为中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解当时则当时则由已知得或或或解得故答案为:【点睛】本题考查由交集结果求参数范围考查分类 解析:[1,1]-【分析】 若AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,进而求解即可【详解】 由题,因为AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,当0x ≥时,ax x a =+,则1a x a =-, 当0x <时,ax x a -=+,则1a x a =-+, 由已知得0101a a a a ⎧≥⎪⎪-⎨⎪-≥⎪+⎩或0101aa a a ⎧<⎪⎪-⎨⎪-<⎪+⎩或101a aa =⎧⎪⎨-<⎪+⎩或011a a a ⎧≥⎪-⎨⎪=-⎩, 解得11a -≤≤, 故答案为:[]1,1- 【点睛】本题考查由交集结果求参数范围,考查分类讨论思想和转化思想16.【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17.201【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.18.【分析】根据函数性质求值域解出两个集合再根据新定义运算求交集并集进而求解【详解】对于P 集合即对于Q 集合即则故答案为:【点睛】本题考查函数的值域求法观察法集合的交集并集运算新定义题型属中等题 解析:{}01,2y y y ≤≤>【分析】根据函数性质求值域,解出两个集合,再根据新定义运算求交集并集,进而求解P Q ,【详解】对于P 集合,y =2,2x,[]0,2y ∈,即{}=02P y y ≤≤ 对于Q 集合,4x y =,()0,x ∈+∞,()1,y ∈+∞,即{}1Q y y =>{}12P Q y y ⋂=<≤,{}0P Q y y ⋃=≥则{}01,2PQ y y y =≤≤>故答案为:{}01,2y y y ≤≤> 【点睛】本题考查函数的值域求法观察法,集合的交集并集运算,新定义题型,属中等题.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. 【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.20.6【分析】利用集合的相等关系结合(1);(2);(3);(4)有且只有一个是正确的通过分析推理即可得出结论【详解】若(1)正确则(2)也正确不合题意;若(2)正确则(1)(3)(4)不正确即则满足条解析:6 【分析】利用集合的相等关系,结合(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,通过分析推理即可得出结论. 【详解】若(1)正确,则(2)也正确不合题意;若(2)正确,则(1)(3)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠≠≠=, 则满足条件的有序组为: 2,3,1,4a b c d ====;或3,2,1,4a b c d ====; 若(3)正确,则(1)(2)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠===,则满足条件的有序组为: 2,1,3,4a b c d ====;若(4)正确,则(1)(2)(3)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠=≠≠, 则满足条件的有序组为: 2,1,4,3a b c d ==== 或3,1,4,2a b c d ====或4,1,2,3a b c d ====, 所以符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是6个. 故答案为6 【点睛】本题考查集合的相等关系,考查分类讨论思想,正确分类是关键,属于中档题.三、解答题21.(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}Bx x.(){|2233},A B x x ∴⋃=-<-<=.(2)集合{|13}A x x =-<<,集合{|21}B x m x m =<<-.因为AB 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. 22.(1)[2,6],()(,6](7,)U A B 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AC 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. 23.(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AB ;(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21mm 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.24.{}(,2]0[2,)-∞-+∞.【分析】根据题意,分0a =,0a >和0a <三种情况分类讨论,结合A B ⊆,列出相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,集合{|12},{|11}A x ax B x x =<<=-<<, ①当0a =时,集合A φ=,满足A B ⊆;② 当0a >时,集合12{|}A x x a a =<<,因为A B ⊆,则1121aa ⎧≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得2a ≥;③ 当0a <时,集合21{|}A x x a a =<<,因为A B ⊆,则2111aa⎧≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得2a ≤-.综上所述,所求实数a 的取值范围为{}(,2]0[2,)-∞-+∞.故答案为:{}(,2]0[2,)-∞-+∞.【点睛】本题主要考查了根据集合的包含关系求解参数问题,其中解答中熟练应用集合的包含关系,合理分类讨论求解是解答的关键,着重考查分类讨论思想,以及推理与运算能力. 25.{|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. 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[]3UA =,,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“Ux 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.。
高中数学必修一 第一章章末检测(含答案解析)
第一章章末检测(时间:120 分钟 满分:150 分)一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分) 1.设集合 M ={1,2,4,8},N ={x |x 是 2 的倍数},则 M ∩N 等于( ) A .{2,4} B .{1,2,4} C .{2,4,8} D .{1,2,8} 2.若集合 A ={x ||x |≤1,x ∈R },B ={y |y =x 2,x ∈R },则 A ∩B 等于( ) A .{x |-1≤x ≤1} B .{x |x ≥0} C .{x |0≤x ≤1}D .∅3.若ax 2a >0),且 f ( 2),则 a 等于( )A .12B .12C.0 D .2 4.若函数 f (x )满足 f (3x +2)=9x +8,则 f (x )的解析式是( ) A .f (x )=9x +8B .f (x )=3x +2C .f (x )=-3x -4D .f (x )=3x +2 或 f (x )=-3x -45.设全集 U ={1,2,3,4,5},集合 M ={1,4},N ={1,3,5},则 N ∩(∁U M )等于( ) A .{1,3} B .{1,5} C .{3,5} D .{4,5}6. 已知函数 f (x )=1在区间[1,2]上的最大值为 A ,最小值为 B ,则 A -B 等于( )xA.1 2B. -1 2C.1 D .-1 7.f (x )=ax 2+(a 3-a )x (-∞,-1]上递增,则 a 的取值范围是( ) A .a B a ≤ 3 C .0<D a <0+3 (x >10)8.设 f (x )f (x +5)) (x ≤10),则 f (5)的值是( )A .24B .21C .18D .169.f (x )=(m -1)x 2+2mx +3 为偶函数,则 f (x )在区间(2,5)上是( ) A .增函数 B .减函数 C. 有增有减 D .增减性不确定10. 设 集 合 A =[01 1 , ),B =[ ,1],函数 f (x )=+1, x ∈A2 ,若 x 0∈A ,且 f [f (x 0)] 2 2 ∈A ,则 x 0 的取值范围是( ) A .(0,1] B .(11 , ](1-x ), x ∈B4 4 2 C .(1,1) D .[0,3]4 2 8 11. 若函数 f (x )=x 2+bx +c 对任意实数 x 都有 f (2+x )=f (2-x ),那么( ) A .f (2)<f (1)<f (4) B .f (1)<f (2)<f (4) C .f (2)<f (4)<f (1) D .f (4)<f (2)<f (1) 12. 若 f (x )和 g (x )都是奇函数,且 F (x )=f (x )+g (x )+2,在(0,+∞)上有最大值 8,则在(-∞,0)上 F (x )有( )A .最小值-8B .最大值-8C .最小值-6D .最小值-4二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分) 13. 已知函数 y =f (x )是 R 上的增函数,且 f (m +3)≤f (5),则实数 m 的取值范围是 .14. 函数 f (x )=-x 2+2x +3 在区间[-2,3]上的最大值与最小值的和为 .15. 若函数 f (x )=x 2+(a +1)x +a为奇函数,则实数 a = .x16.如图,已知函数 f (x )的图象是两条直线的一部分,其定义域为(-1,0]∪(0,1),则不等式 f (x )-f (-x )>-1 的解集是 .三、解答题(本大题共 6 小题,共 70 分)17.(10 分)设集合 A ={x |2x 2+3px +2=0},B ={x |2x 2+x +q =0},其中 p 、q 为常数,x∈R ,当 A ∩B ={12}时,求 p 、q 的值和 A ∪B .18.(12 分)已知函数 f (x )=x +2,x -6(1)点(3,14)在 f (x )的图象上吗? (2)当 x =4 时,求 f (x )的值; (3)当 f (x )=2 时,求 x 的值.19.(12 分)函数 f (x )是 R 上的偶函数,且当 x >0 时,函数的解析式为 f (x )=2-1.x(1) 用定义证明 f (x )在(0,+∞)上是减函数; (2) 求当 x <0 时,函数的解析式.20.(12 分)函数 f (x )=4x 2-4ax +a 2-2a +2 在区间[0,2]上有最小值 3,求 a 的值.21.(12 分)已知函数 f (x )对一切实数 x ,y ∈R 都有 f (x +y )=f (x )+f (y ),且当 x >0 时,f (x )<0,又 f (3)=-2.(1) 试判定该函数的奇偶性;(2) 试判断该函数在 R 上的单调性;(3) 求 f (x )在[-12,12]上的最大值和最小值.22.(12 分)已知函数 y =x + t有如下性质:如果常数xt >0,那么该函数在(0, t ]上是减函数,在[ t ,+∞)上是增函数.(1) 已知 f (x ) 4x 2-12x -3x ∈[0,1],利用上述性质,求函数 f (x )的单调区间和值域;= ,2x +1(2)对于(1)中的函数f(x)和函数g(x)=-x-2a,若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,求实数a 的值.第一章章末检测答案解析1.C [因为N={x|x 是2 的倍数}={…,0,2,4,6,8,…},故M∩N={2,4,8},所以C 正确.]2.C [A={x|-1≤x≤1},B={y|yA∩B={x|0≤x≤1}.]3.A [f( 2)=2a-2=2,∴a=124.B [f(3x+2)=9x+8=3(3x+2)+2,∴f(t)=3t+2,即f(x)=3x+2.]5.C [∁U M={2,3,5},N={1,3,5},则N∩(∁U M)={1,3,5}∩{2,3,5}={3,5}.]6.A [f(x)=1在[1,2]上递减,x∴f(1)=A,f(2)=B,∴A-B=f(1)-f(2)=1-1=1.]2 27.D [由题意知a<0,-a3-a≥-1,2a-a22+1≥-1,即a2≤3.a<0.]8.A [f(5)=f(f(10))=f(f(f(15)))=f(f(18))=f(21)=24.]9.B [f(x)是偶函数,即f(-x)=f(x),得m=0,所以f(x)=-x2+3,画出函数f(x)=-x2+3 的图象知,f(x)在区间(2,5)上为减函数.] 10.C [∵x0∈A,∴f(x0)=x0+1∈B,2∴f[f(x0)]=f(x0+1)=2(1-x0-1),2 2即f[f(x0)]=1-2x0∈A,所以0≤1-2x0<1,2即1<x0≤1,又x0∈A,4 2∴1<x0<1,故选C.]4 211.A [由f(2+x)=f(2-x)可知:函数f(x)的对称轴为x=2,由二次函数f(x)开口方向,可得f(2)最小;又f(4)=f(2+2)=f(2-2)=f(0),在x<2 时y=f(x)为减函数.∵0<1<2,∴f(0)>f(1)>f(2),即f(2)<f(1)<f(4).]=- ≠,, 12.D [由题意知 f (x )+g (x )在(0,+∞)上有最大值 6,因 f (x )和 g (x )都是奇函数,所以f (-x )+g (-x )=-f (x )-g (x )=-[f (x )+g (x )],即 f (x )+g (x )也是奇函数,所以 f (x )+g (x )在(-∞,0)上有最小值-6, ∴F (x )=f (x )+g (x )+2 在(-∞,0)上有最小值-4.]13.m ≤2解析 由函数单调性可知,由 f (m +3)≤f (5)有 m +3≤5, 故 m ≤2. 14.-1解析 f (x )=-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∵1∈[-2,3],∴f (x )max =4,又∵1-(-2)>3-1,由 f (x )图象的对称性可知,f (-2)的值为 f (x )在[-2,3]上的最小值,即 f (x )min =f (-2)=-5,∴-5+4=-1. 15.-1解析 由题意知,f (-x )=-f (x ), x 2-(a +1)x +a x 2+(a +1)x +a 即 =- ,-xx ∴(a +1)x =0 对 x ≠0 恒成立, ∴a +1=0,a =-1.16.(-1,-1)∪[0,1)2解析 由题中图象知,当 x ≠0 时,f (-x )=-f (x ),所以 f (x )-[-f (x )]>-1,∴f (x )>-1,2 由题图可知,此时-1<x <-1或 0<x <1.当 x =0 时,2f (0)=-1,f (0)-f (-0)=-1+1=0,0>-1 满足条件.因此其解集是{x |-1<x <-12 0≤x <1}.17.解 ∵A ∩B ={1 2 },∴1∈A .2∴2( 1)2+3p (1 2 2)+2=0.∴p =-5.∴A ={1,2}.3 2 又∵A ∩B = 1 1B .∴ 1 2 { },∴ ∈2 21 2( ) +2 +q =0.∴q =-1.2 ∴B ={1,-1}.∴A ∪B ={-1 12 22}.18.解 (1)∵f (3) 3+2 5 14. 3-63 ∴点(3,14)不在 f (x )的图象上.(2)当 x =4 时,f (4) 4+2 = =-3. 4-6 (3)若 f (x )=2,则x +2=2,x -6∴2x -12=x +2,∴x =14. 19.(1)证明 设 0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=( 2 -1)-( 2-1)x 1 x 2= 或2(x 2-x 1) = ,x 1x 2∵0<x 1<x 2,∴x 1x 2>0,x 2-x 1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即 f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是减函数. (2)解 设 x <0,则-x >0,∴f (-x )=- 2-1,x又 f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=-2-1,x 即 f (x )=-2-1(x <0). x20.解 ∵f (x )=4(x -a)2-2a +2,2①当a≤0,即 a ≤0 时,函数 f (x )在[0,2]上是增函数.2∴f (x )min =f (0)=a 2-2a +由 a 2-2a +2=3,得 a =∵a ≤0,∴a =1- 2.②当 0<a<2,即 0<a <4 时,2 f (x )min =f (a)=-2a +2.2由-2a +2=3,得 a =- 1∉(0,4),舍去.2③当a≥2,即 a ≥4 时,函数 f (x )在[0,2]上是减函数,2f (x )min =f (2)=a 2-10a +18.由 a 2-10a +18 a =∵a ≥4,∴a =5综上所述,a =1 a =521.解 (1)令 x =y =0,得 f (0+0)=f (0)=f (0)+f (0) =2f (0),∴f (0)=0.令 y =-x ,得 f (0)=f (x )+f (-x )=0, ∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(2)任取 x 1<x 2,则 x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0, ∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1)<0, 即 f (x 2)<f (x 1)∴f (x )在 R 上是减函数.(3)∵f (x )在[-12,12]上是减函数, ∴f (12)最小,f (-12)最大.又 f (12)=f (6+6)=f (6)+f (6)=2f (6) =2[f (3)+f (3)]=4f (3)=-8, ∴f (-12)=-f (12)=8.∴f (x )在[-12,12]上的最大值是 8,最小值是-8.22.解 (1)y =f (x ) 4x 2-12x -3 4= =2x +1+ -8,2x +1设 u =2x +1,x ∈[0,1],1≤u ≤3,2x +1≤ 则 y =u +4-8,u ∈[1,3].u由已知性质得,当 1≤u ≤2,即 0≤x 1时, 2所以减区间为[0,1];2f (x )单调递减;当 2≤u ≤3,即 1≤x ≤1 时,f (x )单调递增;2 所以增区间为[1,1];2 由 f (0)=-3, f (1)=-4,f (1)=-11 2 3得 f (x )的值域为[-4,-3]. (2) g (x )=-x -2a 为减函数,故 g (x )∈[-1-2a ,-2a ],x ∈[0,1].由题意,f (x )的值域是 g (x )的值域的子集,1-2a ≤-4 2a ≥-3∴a =32 . ,。
高中数学人教版必修一集合习题及答案
高中数学人教版必修一集合习题及答案必修1 第一章集合一、选择题(共12小题,每题5分,四个选项中只有一个符合要求)1.下列选项中元素的全体可以组成集合的是()A.学校篮球水平较高的学生B.校园中长的高大的树木C.2007年所有的欧盟国家D.中国经济发达的城市3.已知集合A ={a ,b ,c },下列可以作为集合A 的子集的是()A. aB. {a ,c }C. {a ,e }D.{a ,b ,c ,d }5.下列表述正确的是()A.}0{=?B. }0{??C. }0{??D. }0{∈?7.集合A={x Z k k x ∈=,2} ,B={Z k k x x ∈+=,12} ,C={Z k k x x ∈+=,14} 又,,B b A a ∈∈则有()A.(a+b )∈ AB. (a+b) ∈BC.(a+b) ∈ CD. (a+b) ∈ A 、B 、C 任一个9.满足条件{1,2,3}?≠M ?≠{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是()A. 8 B . 7C. 6D. 511.设集合{|32}M m m =∈-<<="" bdsfid="122" m="" n="" p="" 则,≤≤="" ,{|13}n="">A .{}01,B .{}101-,,C .{}012,,D .{}1012-,,,二、填空题(共4小题,每题4分,把答案填在题中横线上)13.用描述法表示被3除余1的集合.15.含有三个实数的集合既可表示成}1,,{ab a ,又可表示成}0,,{2b a a +,则=+20042003b a . 三、解答题(共4小题,共44分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17. 已知集合}04{2=-=x x A ,集合}02{=-=ax x B ,若A B ?,求实数a 的取值集合.必修1 第一章集合测试集合测试参考答案:一、1~5 CABCB 6~10 CBBCC 11~12 BB 二、13 },13{Z n n x x ∈+=,14 (1)φ?}01{2=-x x ;(2){1,2,3}?N ;(3){1}?}{2x x x =;(4)0∈}2{2x x x =;15 -1 16 03|{≤≤-=x x N 或}32≤≤x ;}10|{)(<<=?x x N C M U ;13|{<≤-=?x x N M 或}32≤≤x .三、17 .{0.-1,1}; 18. 2=a ; 19. (1) a 2-4b=0 (2) a=-4, b=320. 32≤≤a .。
高中数学必修一 第一章测试题(含答案)
必修一 第一章 集合与简易逻辑单元测试学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题 1.已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,5,7},B ={1,3,6,7},则∁U (A ∩B )=( ) A .{4}B .∅C .{1,2,4,5,6}D .{1,2,3,5,6}2.A ={2,3},B ={x ∈N|x 2−3x <0},则A ∪B =( ) A .{1,2,3}B .{0,1,2,}C .{0,2,3}D .{0,1,2,3}3.下列各组集合表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)} B .M ={(x,y)|x +y =1},N ={y |x +y =1} C .M ={4,5},N ={5,4}D .M ={1,2},N ={(1,2)}4.已知全集U =Z ,集合M ={x|−1<x <2,x ∈Z},N ={−1,0,1,2},则()C U M N ⋂=( ) A .{−1,2}B .{−1,0}C .{0,1}D .{1,2}5.设集合U ={1,2,3,4},M ={1,2,3},N ={2,3},则∁U (M ∩N )=( ) A .{4}B .{1,2}C .{}2,3D .{1,4}6.下列各式中:①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0}.正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .47.命题“∃x ∈R ,x 2−2x +2≤0”的否定是( ) A .∃x ∈R ,x 2−2x +2≥0 B .∃x ∈R ,2220x x -+> C .∀x ∈R ,2220x x -+>D .∀x ∈R ,x 2−2x +2≤08.王昌龄《从军行》中两句诗为“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,其中后一句中“攻破楼兰”是“返回家乡”的( ) A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件9.若命题:“∃x ∈R ,使x 2−x −m =0”是真命题,则实数m 的取值范围是( ) A .[−14,0]B .10,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦10.命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤511.已知集合A ={x|ax =x 2},B ={0,1,2},若A ⊆B ,则实数a 的值为( ) A .1或2B .0或1C .0或2D .0或1或212.已知集合A ={x|−2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m −1}.若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≥3B .2≤m ≤3C .3m ≤D .m ≥2二、填空题 13.已知集合A ={−1,0,1},B ={0,a,a 2},若A =B ,则a =______.14.已知集合M ={(x,y)|x +y =2}、N ={(x,y)|x −y =4},那么集合M ∩N= 15.“方程220x x a --=没有实数根”的充要条件是________.16.已知A ,B 是两个集合,定义A −B ={x|x ∈A,x ∉B},若A ={x|−1<x <4},B ={x|x >2},则A −B =_______________.三、解答题 17.已知A ={a −1,2a 2+5a +1,a 2+1}, −2∈A ,求实数a 的值.18.已知集合A ={x |−4<x <2},B ={x |x <−5或x >1}.求A ∪B ,A ∩(∁R B ); 19.已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ={x|3≤x ≤7且x ∈U},B ={x|x =3n,n ∈Z 且x ∈U}.(1)写出集合B 的所有子集; (2)求A ∩B ,A ∪∁U B .20.已知全集U =R ,集合A ={x|−1≤x ≤3}. (1)求C U A ;(2)若集合B ={x |2x −a >0},且B ⊆(C U A ),求实数a 的取值范围.21.已知集合{}|123A x a x a =-≤≤+,{}|14B x x =-≤≤,全集U =R .(1)当a=1时,求(C U A)∩B;(2)若“x∈B”是“x∈A”的必要条件,求实数a的取值范围.22.命题p:“∀x∈[1,2],x2+x−a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+3x+2−a=0”.(1)写出命题p的否定命题¬p,并求当命题¬p为真时,实数a的取值范围;(2)若p和q中有且只有一个是真命题,求实数a的取值范围.参考答案:1.C【分析】先求交集,再求补集,即得答案.【详解】因为A={2,3,5,7},B={1,3,6,7},所以A∩B={3,7},A B={1,2,4,5,6}.又全集U={1,2,3,4,5,6,7},所以()U故选:C2.A【分析】根据一元二次不等式的运算求出集合B,再根据并集运算即可求出结果.【详解】因为B={x∈N|x2−3x<0},所以B={1,2},所以A∪B={1,2,3}.故选:A.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,属于基础题.3.C【分析】根据集合的表示法一一判断即可;【详解】解:对于A:集合M={(3,2)}表示含有点(3,2)的集合,N={(2,3)}表示含有点(2,3)的集合,显然不是同一集合,故A错误;对于B:集合M表示的是直线x+y=1上的点组成的集合,集合N=R为数集,故B错误;对于C:集合M、N均表示含有4,5两个元素组成的集合,故是同一集合,故C正确;对于D:集合M表示的是数集,集合N为点集,故D错误;故选:C4.A【解析】根据集合M,求出C U M,然后再根据交集运算即可求出结果.【详解】M={x|−1<x<2,x∈Z}={0,1}∴()C {1,2}U M N ⋂=-. 故选:A.【点睛】本题主要考查集合的交集和补集运算,属于基础题. 5.D【分析】根据交集、补集的定义计算可得;【详解】解:∵集合U ={1,2,3,4},M ={1,2,3},N ={2,3} ∴M ∩N ={2,3}, 则∁U (M ∩N)={1,4}. 故选:D . 6.B【分析】根据相等集合的概念,元素与集合、集合与集合之间的关系,空集的性质判断各项的正误.【详解】∈集合之间只有包含、被包含关系,故错误;②两集合中元素完全相同,它们为同一集合,则{0,1,2}⊆{2,1,0},正确; ③空集是任意集合的子集,故∅⊆{0,1,2},正确; ④空集没有任何元素,故∅≠{0},错误;⑤两个集合所研究的对象不同,故{0,1},{(0,1)}为不同集合,错误; ⑥元素与集合之间只有属于、不属于关系,故错误; ∈∈∈正确. 故选:B. 7.C【分析】根据存在量词命题的否定为全称量词命题判断即可;【详解】解:命题“∃x ∈R ,2220x x -+”为存在量词命题,其否定为:∀x ∈R ,2220x x -+>;故选:C 8.B【分析】“返回家乡”的前提条件是“攻破楼兰”,即可判断出结论. 【详解】“返回家乡”的前提条件是“攻破楼兰”, 故“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要不充分条件 故选:B9.C【分析】利用判别式即可得到结果.【详解】∵“∃x∈R,使x2−x−m=0”是真命题,∴Δ=(−1)2+4m≥0,解得m≥−14.故选:C10.C【分析】先要找出命题为真命题的充要条件{a|a≥4},从集合的角度充分不必要条件应为{a|a≥4}的真子集,由选择项不难得出答案【详解】命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题,可化为∀x∈[1,2],a≥x2恒成立即只需a ≥(x2)max,即命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的的充要条件为a≥4,而要找的一个充分不必要条件即为集合{a|a≥4}的真子集,由选择项可知C 符合题意.故选:C11.D【解析】先求出集合A,再根据A⊆B,即可求解.【详解】解:当a=0时,A={0},满足A⊆B,当a≠0时,A{0,a},若A⊆B,∴a=1或a=2,综上所述:a=0,1或a=2.故选:D.12.C【分析】讨论B=∅,B≠∅两种情况,分别计算得到答案.【详解】当B=∅时:m+1>2m−1∴m<2成立;当B≠∅时:{m+1≤2m−1m+1≥−22m−1≤5解得:2≤m≤3.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. 13.1-【分析】根据集合相等,元素相同,即可求得a 的值. 【详解】∵集合A ={−1,0,1},B ={0,a,a 2},A =B ,1a ∴=-,a 2=1.故答案是:1-. 14.{(3,1)}-【分析】确定集合中的元素,得出求交集就是由求得方程组的解所得. 【详解】因为M ={(x,y)|x +y =2}、N ={(x,y)|x −y =4}, 所以M ∩N ={(x,y)|{x +y =2x −y =4}={(3,−1)}.故答案为:{(3,1)}-. 15.a <−1【解析】利用判别式求出条件,再由充要条件的定义说明.【详解】解析因为方程220x x a --=没有实数根,所以有440a ∆=+<,解得a <−1,因此“方程220x x a --=没有实数根”的必要条件是a <−1.反之,若a <−1,则Δ<0,方程220x x a --=无实根,从而充分性成立.故“方程220x x a --=没有实数根”的充要条件是“a <−1”. 故答案为:a <−1【点睛】本题考查充要条件,掌握充要条件的定义是解题关键. 16.{x|−1<x ≤2}【分析】根据集合的新定义,结合集合A 、B 求A −B 即可.【详解】由题设,A −B ={x|x ∈A,x ∉B},又A ={x|−1<x <4},B ={x|x >2}, ∴A −B ={x|−1<x ≤2}. 故答案为:{x|−1<x ≤2} 17.−32【分析】由−2∈A ,有a −1=−2,或2a 2+5a +1=−2,显然a 2+1≠−2,解方程求出实数a 的值,但要注意集合元素的互异性.【详解】因为−2∈A ,所以有a −1=−2,或2a 2+5a +1=−2,显然a 2+1≠−2, 当a −1=−2时,a =−1,此时a −1=2a 2+5a +1=−2不符合集合元素的互异性,故舍去;当2a2+5a+1=−2时,解得a=−32,a=−1由上可知不符合集合元素的互异性,舍去,故a=−32.【点睛】本题考查了元素与集合之间的关系,考查了集合元素的互异性,考查了解方程、分类讨论思想.18.A∪B={x|x<−5或x>−4};A∩(∁R B)={x|−4<x≤1}【分析】由并集、补集和交集定义直接求解即可.【详解】由并集定义知:A∪B={x|x<−5或x>−4};∵∁R B={x|−5≤x≤1},∴A∩(∁R B)={x|−4<x≤1}.19.(1)∅,{3},{6},{9},{3,6},{3,9},{}6,9,{3,6,9};(2)A∩B={3,6},A∪∁U B={1,2,3,4,5,6,7,8}.【分析】(1)根据题意写出集合B,然后根据子集的定义写出集合B的子集;(2)求出集合A,利用交集的定义求出集合A∩B,利用补集和并集的定义求出集合A∪∁U B.【详解】(1)∵B={x|x=3n,n∈Z且x∈U},∴B={3,6,9},因此,B的子集有:∅,{3},{6},{9},{3,6},{3,9},{}6,9,{3,6,9};(2)由(1)知B={3,6,9},则∁U B={1,2,4,5,7,8},∵A={x|3≤x≤7且x∈U}={3,4,5,6,7},因此,A∩B={3,6},A∪∁U B={1,2,3,4,5,6,7,8}.【点睛】本题考查有限集合的子集,以及补集、交集和并集的运算,考查计算能力,属于基础题.20.(1) {x|x>3或x<−1};(2) a≥6.【分析】(1)利用数轴,根据补集的定义直接求出C U A;(2)解不等式化简集合B的表示,利用数轴根据B⊆(C U A),可得到不等式,解这个不等式即可求出实数a的取值范围.【详解】(1)因为集合A={x|−1≤x≤3}.所以C U A={x|x>3或x<−1};(2) B={x|2x−a>0}={x|x>a2}.因为B⊆(C U A),所以有362aa≤⇒≥.【点睛】本题考查了补集的定义,考查了已知集合的关系求参数问题,运用数轴是解题的关键. 21.(1)(C U A)∩B={x|−1≤x<0}(2)a <−4或0≤a ≤12【分析】(1)根据补集与交集的运算性质运算即可得出答案.(2)若“x ∈B ”是“x ∈A ”的必要条件等价于A ⊆B .讨论A 是否为空集,即可求出实数a 的取值范围.(1)当a =1时,集合{}|05A x x =≤≤,C U A ={x|x <0或x >5}, (C U A)∩B ={x|−1≤x <0}.(2)若“x ∈B ”是“x ∈A ”的必要条件,则A ⊆B , ①当A =∅时,a −1>2a +3,∴a <−4;②A ≠∅,则a ≥−4且a −1≥−1,2a +3≤4,∴0≤a ≤12. 综上所述,a <−4或0≤a ≤12. 22.(1)a >2 (2)a >2或a <−14【分析】(1)根据全称命题的否定形式写出¬p ,当命题¬p 为真时,可转化为(x 2+x −a)min ,当x ∈[1,2],利用二次函数的性质求解即可;(2)由(1)可得p 为真命题时a 的取值范围,再求解q 为真命题时a 的取值范围,分p 真和q 假,p 假和q 真两种情况讨论,求解即可 (1)由题意,命题p :“∀x ∈[1,2],x 2+x −a ≥0”,根据全称命题的否定形式,¬p :“∃x ∈[1,2],x 2+x −a <0” 当命题¬p 为真时,(x 2+x −a)min ,当x ∈[1,2]二次函数y =x 2+x −a 为开口向上的二次函数,对称轴为x =−12 故当x =1时,函数取得最小值,即(x 2+x −a)min 故实数a 的取值范围是a >2 (2)由(1)若p 为真命题a ≤2,若p 为假命题a >2 若命题q :“∃x ∈R ,x 2+3x +2−a =0” 为真命题 则Δ=9−4(2−a)≥0,解得14a ≥-故若q 为假命题a <−14由题意,p 和q 中有且只有一个是真命题, 当p 真和q 假时,a ≤2且a <−14,故a <−14; 当p 假和q 真时,a >2且14a ≥-,故a >2;综上:实数a 的取值范围是a >2或a <−14。
(好题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(有答案解析)(1)
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23.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-4.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17.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 b8.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( )A .9B .8C .7D .619.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 ≥10.若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则AB 的子集个数是()A .6B .8C .4D .211.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.从含有3个元素的集合{},,a b c 的所有子集中任取一个,所取得子集是含有2个元素的集合的概率( ) A .310B .112C .4564D .38二、填空题13.集合{(,)|||,}A x y y a x x R ==∈,{(,)|,}B x y y x a x R ==+∈,已知集合A B中有且仅有一个元素,则常数a 的取值范围是________14.若{}2230P x x x =--<,{}Q x x a =>,且PQ P =,则实数a 的取值范围是______.15.设集合{}24,,3A m m m =+中实数m 的取值集合为M ,则R C M =_____.16.已知{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,若A B =∅,则a 的取值范围是__________17.设a ,b ,c 为实数,()()()2f x x a x bx c =+++,()()()211g x ax cx bx =+++,记集合(){}|0,S x f x x R ==∈,(){}|0,T x g x x R ==∈,若S ,T 分别为集合S ,T 的元素个数,则下列结论可能成立的是________.①1S =,0T =;②1S =,1T =;③2S =,2T =;④2S =,3T =. 18.若{}|224xA x ≤≤,1|1xB x a x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,若A B =∅,则实数a 的取值范围为_________;19.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________.20.若集合{}|121A x m x m =+<≤-,{}|25B x x =-≤<,若()()R R C A C B ⊇,则m 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U =R ,集合1{|28},{22x A x B x x m =<≤=<-或2}x m >+ (1)若A {}|03R B x x ⋂=≤≤,求实数m 的值; (2)若AB =B ,求实数m 的取值范围.23.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.24.已知全集U =R ,集合{|4A x x =<-或1}x >,{}312B x x =-≤-≤, (1)求AB 、()()U UA B ;(2)若集合{}2121M x k x k =-≤≤+是集合A 的子集,求实数k 的取值范围. 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.关于x 的不等式22(21)(2)0x a x a a -+++->,223()0x a a x a -++<的解集分别为M 和N(1)试求M 和N ;(2)若M N ⋂=∅,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.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.3.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,()2019201920192019101ab +=-+=-.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.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.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.7.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.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.8.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 ≤≤,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.9.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 ≤≤.【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.10.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.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.D解析:D 【分析】含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,根据古典概型即可计算. 【详解】因为含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个, 所以38P =,故选D. 【点睛】本题主要考查了集合子集的概念,古典概型,属于中档题.二、填空题13.【分析】若中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解进而求解即可【详解】由题因为中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解当时则当时则由已知得或或或解得故答案为:【点睛】本题考查由交集结果求参数范围考查分类 解析:[1,1]-【分析】 若AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,进而求解即可由题,因为AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解, 当0x ≥时,ax x a =+,则1a x a =-, 当0x <时,ax x a -=+,则1a x a =-+, 由已知得0101a a a a ⎧≥⎪⎪-⎨⎪-≥⎪+⎩或0101aa a a ⎧<⎪⎪-⎨⎪-<⎪+⎩或101a aa =⎧⎪⎨-<⎪+⎩或011a a a ⎧≥⎪-⎨⎪=-⎩, 解得11a -≤≤, 故答案为:[]1,1- 【点睛】本题考查由交集结果求参数范围,考查分类讨论思想和转化思想14.【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.15.【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.16.【分析】根据集合所以集合没有公共元素列出两个集合的端点满足的不等关系结合数轴可以得出的范围得到结果【详解】集合由借助于数轴如图所示可得故答案为:【点睛】该题主要考查集合中参数的取值范围的问题两个集合解析:(,1]-∞-. 【分析】根据集合{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,A B φ⋂=,所以集合,A B 没有公共元素,列出两个集合的端点满足的不等关系,结合数轴可以得出a 的范围,得到结果. 【详解】集合{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<, 由A B φ⋂=,借助于数轴,如图所示,可得1a ≤-, 故答案为:(,1]-∞-. 【点睛】该题主要考查集合中参数的取值范围的问题,两个集合的关系,属于中档题目.17.①②③【分析】①根据得到方程无实根推出或;再由此判断根的个数即可判断①;②取分别判断根的个数即可判断②;③取分别判断根的个数即可判断③;④当时方程有三个根所以由此求根的个数即可判断④【详解】①当时方解析:①②③ 【分析】①根据0T =,得到方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 无实根,推出0a =,240b c -<或0a b c ===;再由此判断()0f x =根的个数,即可判断①;②取240a b c ≠⎧⎨-<⎩,分别判断()0f x =,()0g x =根的个数,即可判断②;③取20040a c b c ≠⎧⎪≠⎨⎪-=⎩分别判断()0f x =,()0g x =根的个数,即可判断③;④当3T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 有三个根,所以0a ≠,0c ≠,240b c ->,由此求()0f x =根的个数,即可判断④.【详解】①当0T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 无实根,所以0a =,240b c -<或0a b c ===;当0a b c ===时,()3f x x =,由()0f x =得0x =,此时1S =;当0a =,240b c -<时,()()2=++f x x x bx c ,由()0f x =得0x =,此时1S =;故①成立; ②当2040a b c ≠⎧⎨-<⎩时,由()()()20=+++=f x x a x bx c 得x a =-,即1S =;由()()()2110=+++=g x ax cx bx 得1x a=-;即1T =;存在②成立;③当20040a cbc ≠⎧⎪≠⎨⎪-=⎩时,由()()()20=+++=f x x a x bx c 得x a =-或2b x =-;由()()()2110=+++=g x ax cx bx 得 1x a =-或2=-x b;只需2b a ≠,即可满足2S =,2T =;故存在③成立;④当3T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 有三个根,所以0a ≠,0c ≠,240b c ->,设0x 为()0g x =的一个根,则00x ≠,且200001111f a b c x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()03010g x x ==,故01x 为方程()0f x =的根.此时()0f x =有三个根,即3T =时,必有3S =,故不可能是2S =,3T =;④错;故答案为:①②③ 【点睛】本题主要考查方程根的个数与集合的综合,会判断方程根的个数即可,属于常考题型.18.【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 ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭AB =∅,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.19.①③④【分析】对各个选项分别进行分析利用类的定义直接求解【详解】在①中∵2014÷5=402…4∴2014∈4故①正确;在②中∵﹣3=5×(﹣1)+2∴﹣3∉3故②错误;在③中∵整数集中的数被5除的解析:①③④ 【分析】对各个选项分别进行分析,利用类的定义直接求解. 【详解】在①中,∵2014÷5=402…4,∴2014∈[4],故①正确; 在②中,∵﹣3=5×(﹣1)+2,∴﹣3∉[3],故②错误; 在③中,∵整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类, ∴Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故③正确; 在④中,∵2015÷5=403,2010÷5=402, ∴2015与2010属于同一个“类”[0],故④正确. 故答案为①③④. 【点睛】本题为同余的性质的考查,具有一定的创新,关键是对题中“类”的题解,属基础题.20.【分析】由进行反推可分为集合和集合两种情况进行分类讨论【详解】由进行反推若则解得成立由可知集合因应满足解得综上所述故答案为:【点睛】本题考查根据集合的补集与包含关系求解参数问题是中档题型在处理此类题 解析:(),3-∞【分析】由()()R R C A C B ⊇进行反推,可分为集合A =∅,和集合A ≠∅两种情况进行分类讨论 【详解】由()()R R C A C B ⊇进行反推,若A =∅,则121m m +≥-,解得2m ≤,成立 由A ≠∅可知,集合{}|121UA x x m x m =≤+>-或,{}|25UB x x x =<-≥或因()()R R C A C B ⊇,应满足12215211m m m m +≥-⎧⎪-<⎨⎪->+⎩,解得()2,3m ∈综上所述,(),3m ∈-∞ 故答案为:(),3-∞ 【点睛】本题考查根据集合的补集与包含关系求解参数问题,是中档题型,在处理此类题型中,易错点为忽略端点处等号取不取得到的问题,解题时要特别仔细三、解答题21.(1){}2A B x x ⋃=≥, (){}6R 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{}4,4RC 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)m =2;(2){5m m >或3}m ≤-.. 【分析】(1)分别求集合A 和B R,根据运算结果,求实数m 的值;(2)根据运算结果,转化为A B ⊆,列不等式求m 的取值范围.【详解】解:(1)由已知得{}13A x x =-<≤,{}22RB x m x m =-≤≤+,∵A {}|03R B x x ⋂=≤≤,∴2023m m -=⎧⎨+≥⎩,,即 2.1m m =⎧⎨≥⎩∴m =2.(2)A B B =,∴A B ⊆.∴23m ->或21m +≤-, ∴5m >或3m ≤-.即实数m 的取值范围为{5m m >或3}m ≤-. 【点睛】易错点点睛:1.一般涉及集合运算时,需注意端点值的开闭,以及列不等式时,需注意参数的端点值的开闭;2.根据集合交,并集的运算结果,转化为子集问题时,需注意有时有空集的情况,这点容易忽略.23.(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122x x ==或122x x ==-,此时20x px p ++=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.24.(1){}13A B x x ⋂=<≤,()(){1U U A B x x ⋃=≤或3}x >;(2)52k <-或1k >.【分析】 (1)先求出B ,UA ,UB ,再求A B ,()()U UA B 即可;(2)先分类讨论①当M φ=时,k 不存在;②当M φ≠时,解得52k <-或1k >,最后写出实数k 的取值范围即可. 【详解】解:(1)因为全集U =R ,集合{|4A x x =<-或1}x >,{}312B x x =-≤-≤, 所以{}23B x x =-≤≤,{|41}Ux x A =-≤≤,{2U B x x =<-或3}x >,所以{}13A B x x ⋂=<≤,()(){1U U A B x x ⋃=≤或3}x >,(2)因为集合{}2121M x k x k =-≤≤+是集合A 的子集,所以①当M φ=时,2121kk ,k 不存在;②当M φ≠时,214k +<-或211k ->,解得:52k <-或1k >,综上所述:实数k 的取值范围是52k <-或1k >. 【点睛】本题考查集合的运算、根据集合的基本关系求参数范围,是基础题. 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)(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞,集合N 见解析;(2)[1,2]-. 【分析】(1)对两个不等式进行因式分解,分类讨论即可得解; (2)结合(1)的结论进行分类讨论求解. 【详解】(1)22(21)(2)0x a x a a -+++->即()()()120x a x a ---+>所以(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞;223()0x a a x a -++<即()()20x a x a --<当1a >或0a <时,2(,)N a a =; 当01a <<时,2(,)N a a =; 当1a =或0a =时,N =∅;(2)分类讨论:当1a =或0a =时,N =∅,符合题意; 当01a <<时,2(,)N a a =,M N ⋂=∅,即212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩,2102a a a a -+≥≤+⎧⎨⎩恒成立,所以01a <<符合题意; 当1a >或0a <时,212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩解得:12a -≤≤,所以[)(]1,01,2a ∈-,综上所述:[1,2]a ∈- 【点睛】此题考查求二次不等式的解集,关键在于准确进行因式分解并分类讨论,根据两个集合的交集为空集求参数的取值范围,考查分类讨论思想.。
人教版高中数学必修一第一章《集合与函数》检测习题(含答案解析)
人教版高中数学必修一第一章《集合与函数》单元检测精选(含答案解析)(时间:120分钟 满分:150分)第Ⅰ卷 (选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2>4},N ={x |x -12≥1},则上图中阴影部分所表示的集合是( )A .{x |-2≤x <1}B .{x |-2≤x ≤2}C .{x |1<x ≤2}D .{x |x <2}2.设2a =5b =m ,且a 1+b 1=2,则m 等于( )A. B .10C .20D .1003.设函数f (x )满足:①y =f (x +1)是偶函数;②在[1,+∞)上为增函数,则f (-1)与f (2)的大小关系是( )A .f (-1)>f (2)B .f (-1)<f (2)C .f (-1)=f (2)D .无法确定4.若集合A ={y |y =2x ,x ∈R },B ={y |y =x 2,x ∈R },则( )A .A ⊆B B .A BC .A =BD .A ∩B =∅5.某企业去年销售收入1000万元,年成本为生产成本500万元与年广告成本200万元两部分.若年利润必须按p %纳税,且年广告费超出年销售收入2%的部分也按p %纳税,其他不纳税.已知该企业去年共纳税120万元,则税率p %为( )A .10%B .12%C .25%D .40% 6.设则f (f (2))的值为( ) A .0B .1C .2D .37.定义运算:a *b =如1*2=1,则函数f(x)的值域为( ) A .RB .(0,+∞)C .(0,1]D .[1,+∞)8.若2lg(x -2y )=lg x +lg y ,则log 2y x 等于( )A .2B .2或0C .0D .-2或09.设函数,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是( ) A .4B .3C .2D .110.在下列四图中,二次函数y =ax 2+bx 与指数函数y =(a b )x 的图象只可为( )11.已知f (x )=a x -2,g (x )=log a |x |(a >0且a ≠1),若f (4)g (-4)<0,则y =f (x ),y =g (x )在同一坐标系内的大致图象是( )12.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有( )A .f (31)<f (2)<f (21)B .f (21)<f (2)<f (31)C .f (21)<f (31)<f (2)D .f (2)<f (21)<f (31)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中横线上)13.如图,函数f (x )的图象是曲线OAB ,其中点O ,A ,B 的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f (f (3))的值等于________.14.已知集合A ={x |x ≥2},B ={x |x ≥m },且A ∪B =A ,则实数m 的取值范围是________.15.若函数f (x )=x x2+(a +1x +a 为奇函数,则实数a =________.16.老师给出一个函数,请三位同学各说出了这个函数的一条性质:①此函数为偶函数;②定义域为{x ∈R |x ≠0};③在(0,+∞)上为增函数.老师评价说其中有一个同学的结论错误,另两位同学的结论正确.请你写出一个(或几个)这样的函数________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设集合A 为方程-x 2-2x +8=0的解集,集合B 为不等式ax -1≤0的解集.(1)当a =1时,求A ∩B ;(2)若A ⊆B ,求实数a 的取值范围.18.(本小题满分12分)设全集为R ,A ={x |3<x <7},B ={x |4<x <10},(1)求∁R (A ∪B )及(∁R A )∩B ;(2)C ={x |a -4≤x ≤a +4},且A ∩C =A ,求a 的取值范围.19.(本小题满分12分)函数f (x )=x +12x -1,x ∈3,5].(1)判断单调性并证明;(2)求最大值和最小值.20.(本小题满分12分)已知二次函数f(x)=-x2+2ax-a在区间0,1]上有最大值2,求实数a的值.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)的值满足f(x)>0(当x≠0时),对任意实数x,y都有f(xy)=f(x)·f(y),且f(-1)=1,f(27)=9,当0<x<1时,f(x)∈(0,1).(1)求f(1)的值,判断f(x)的奇偶性并证明;(2)判断f (x )在(0,+∞)上的单调性,并给出证明;(3)若a ≥0且f (a +1)≤93,求a 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2+x a(x ≠0).(1)判断f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若f (1)=2,试判断f (x )在2,+∞)上的单调性.参考答案与解析1.C [题图中阴影部分可表示为(∁U M )∩N ,集合M ={x |x >2或x <-2},集合N ={x |1<x ≤3},由集合的运算,知(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2}.]2.A [由2a =5b =m 得a =log 2m ,b =log 5m ,∴a 1+b 1=log m 2+log m 5=log m 10.∵a 1+b 1=2,∴log m 10=2,∴m 2=10,m =.]3.A [由y =f (x +1)是偶函数,得到y =f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (-1)=f (3). 又f (x )在[1,+∞)上为单调增函数,∴f (3)>f (2),即f (-1)>f (2).]4.A [∵x ∈R ,∴y =2x >0,即A ={y |y >0}.又B ={y |y =x 2,x ∈R }={y |y ≥0},∴A ⊆B .]5.C [利润300万元,纳税300·p %万元,年广告费超出年销售收入2%的部分为200-1000×2%=180(万元),纳税180·p %万元,共纳税300·p %+180·p %=120(万元),∴p %=25%.]6.C [∵f (2)=log 3(22-1)=log 33=1,∴f (f (2))=f (1)=2e 1-1=2.]7.C[由题意可知f (x )=2-x ,x>0.2x x ≤0,作出f (x )的图象(实线部分)如右图所示;由图可知f (x )的值域为(0,1].]8.A [方法一 排除法.由题意可知x >0,y >0,x -2y >0,∴x >2y ,y x >2,∴log 2y x >1.方法二 直接法.依题意,(x -2y )2=xy ,∴x 2-5xy +4y 2=0,∴(x -y )(x -4y )=0,∴x =y 或x =4y ,∵x -2y >0,x >0,y >0,∴x >2y ,∴x =y (舍去),∴y x =4,∴log 2y x =2.]9.B [当x ≤1时,函数f (x )=4x -4与g (x )=log 2x 的图象有两个交点,可得h (x )有两个零点,当x >1时,函数f (x )=x 2-4x +3与g (x )=log 2x 的图象有1个交点,可得函数h (x )有1个零点,∴函数h (x )共有3个零点.]10.C [∵a b >0,∴a ,b 同号.若a ,b 为正,则从A 、B 中选.又由y =ax 2+bx 知对称轴x =-2a b <0,∴B 错,但又∵y =ax 2+bx 过原点,∴A 、D 错.若a ,b 为负,则C 正确.]11.B [据题意由f (4)g (-4)=a 2×log a 4<0,得0<a <1,因此指数函数y =a x (0<a <1)是减函数,函数f (x )=a x -2的图象是把y =a x 的图象向右平移2个单位得到的,而y =log a |x |(0<a <1)是偶函数,当x >0时,y =log a |x |=log a x 是减函数.]12.C [由f (2-x )=f (x )知f (x )的图象关于直线x =22-x +x =1对称,又当x ≥1时,f (x )=ln x ,所以离对称轴x =1距离大的x 的函数值大,∵|2-1|>|31-1|>|21-1|,∴f (21)<f (31)<f (2).]13.2 解析:由图可知f (3)=1,∴f (f (3))=f (1)=2.14.2,+∞) 解析:∵A ∪B =A ,即B ⊆A ,∴实数m 的取值范围为2,+∞).15.-1 解析:由题意知,f (-x )=-f (x ),即-x x2-(a +1x +a =-x x2+(a +1x +a ,∴(a +1)x =0对x ≠0恒成立,∴a +1=0,a =-1.16.y =x 2或y =1+x ,x<01-x ,x>0,或y =-x 2(答案不唯一)解析:可结合条件来列举,如:y =x 2或y =1+x ,x<01-x ,x>0或y =-x 2.解题技巧:本题为开放型题目,答案不唯一,可结合条件来列举,如从基本初等函数中或分段函数中来找.17.解:(1)由-x 2-2x +8=0,解得A ={-4,2}.当a =1时,B =(-∞,1].∴A ∩B =.(2)∵A ⊆B ,∴2a -1≤0,-4a -1≤0,∴-41≤a ≤21,即实数a 的取值范围是21.18.解:(1)∁R (A ∪B )={x |x ≤3或x ≥10},(∁R A )∩B ={x |7≤x <10}.(2)由题意知,∵A ⊆C ,∴a -4≤3,a +4≥7,解得3≤a ≤7,即a 的取值范围是3,7].19.解:(1)f (x )在3,5]上为增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈3,5]且x 1<x 2.∵ f (x )=x +12x -1=x +12(x +1-3=2-x +13,∴ f (x 1)-f (x 2)=x1+13-x2+13=x2+13-x1+13=(x1+1(x2+13(x1-x2,∵ 3≤x 1<x 2≤5,∴ x 1-x 2<0,(x 2+1)(x 1+1)>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴ f (x )在3,5]上为增函数.(2)根据f (x )在3,5]上单调递增知,f (x )]最大值=f (5)=23,f (x )]最小值=f (3)=45.解题技巧:(1)若函数在闭区间a ,b ]上是增函数,则f (x )在a ,b ]上的最大值为f (b ),最小值为f (a ).(2)若函数在闭区间a ,b ]上是减函数,则f (x )在a ,b ]上的最大值为f (a ),最小值为f (b ).20.解:由f (x )=-(x -a )2+a 2-a ,得函数f (x )的对称轴为x =a .①当a <0时,f (x )在0,1]上单调递减,∴f (0)=2,即-a =2,∴a =-2.②当a >1时,f (x )在0,1]上单调递增,∴f (1)=2,即a =3.③当0≤a ≤1时,f (x )在0,a ]上单调递增,在a,1]上单调递减,∴f (a )=2,即a 2-a =2,解得a =2或-1与0≤a ≤1矛盾.综上,a =-2或a =3.21.解:(1)令x =y =-1,f (1)=1.f (x )为偶函数.证明如下:令y =-1,则f (-x )=f (x )·f (-1),∵f (-1)=1,∴f (-x )=f (x ),f (x )为偶函数.(2)f (x )在(0,+∞)上是增函数.设0<x 1<x 2,∴0<x2x1<1,f (x 1)=f ·x2x1=f x2x1·f (x 2),Δy =f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)-f x2x1f (x 2)=f (x 2)x2x1.∵0<f x2x1<1,f (x 2)>0,∴Δy >0,∴f (x 1)<f (x 2),故f (x )在(0,+∞)上是增函数.(3)∵f (27)=9,又f (3×9)=f (3)×f (9)=f (3)·f (3)·f (3)=f (3)]3,∴9=f (3)]3,∴f (3)=93,∵f (a +1)≤93,∴f (a +1)≤f (3),∵a ≥0,∴a +1≤3,即a ≤2,综上知,a 的取值范围是0,2].22.解:(1)当a =0时,f (x )=x 2,f (-x )=f (x ).∴函数f (x )是偶函数.当a ≠0时,f (x )=x 2+x a (x ≠0),而f (-1)+f (1)=2≠0,f (-1)-f (1)=-2a ≠0,∴ f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1).∴ 函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数.(2)f (1)=2,即1+a =2,解得a =1,这时f (x )=x 2+x 1.任取x 1,x 2∈2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x11-x21=(x 1+x 2)(x 1-x 2)+x1x2x2-x1=(x 1-x 2)x1x21, 由于x 1≥2,x 2≥2,且x 1<x 2,∴ x 1-x 2<0,x 1+x 2>x1x21,f (x 1)<f (x 2),故f (x )在2,+∞)上单调递增.。
新人教版高中数学必修第一册第一章章末检测试卷
14.设集合S={x|x<-1或x>5},T={x|a<x<a+8},S∪T=R,则a的取 值范围是_{_a_|_-__3_<_a_<_-__1_}_.
借助数轴可知aa<+-8>15,, ∴-3<a<-1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的
四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2
分,有选错的得0分)
9.设集合S={x|-2≤x≤8},T={x|0<x<4},若集合P⊆(∁RT)∩S,则P可 以是
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
四、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10 分 ) 已 知 全 集 U = {1,2,3,4,5,6,7,8} , A = {x|x2 - 3x + 2 = 0} , B = {x∈Z|1≤x≤5},C={x∈Z|2<x<9}.求 (1)A∪(B∩C);
20.(12分)已知集合A={-4,2a-1,a2},B={a-5,1-a,9},分别求适 合下列条件的a的值. (1)9∈(A∩B);
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
∵9∈(A∩B), ∴2a-1=9或a2=9, ∴a=5或a=3或a=-3. 当a=5时,A={-4,9,25},B={0,-4,9}; 当a=3时,a-5=1-a=-2,不满足集合元素的互异性; 当a=-3时,A={-4,-7,9},B={-8,4,9}, 所以a=5或a=-3.
高中数学必修一第一章集合分节练习和章末测试题含答案
中学数学必修1 第一章 集合 分节练习和章末综合测试题含答案§1 集合的含义与表示1、下列各组对象能否组成一个集合?(1)接近于0的数的全体; (2)2的近似值的全体; (3)平面上到点O 的距离等于1的点的全体; (4)正三角形的全体; (5)漂亮的小鸟; (6)直角坐标系中第一象限内的点;(7)某学校的全部高个子男同学; (8)方程092=-x 在实数范围内的解.2、已知∈2x {1,0,x },求实数x 的值.3、下列四个集合中,空集是哪一个?(A ){0} (B ){x │x >8,且x <5} (C ){x ∈N │2x -1=0} (D ){x │x >4}4、用符号∉∈或填空: (1)设集合A 是正整数的集合,则0___A ,2___A ;(2)设集合B 是小于11的全部实数组成的集合,则32___B , 1+2___B.5、用列举法表示下列集合:(1)方程2x -9=0的解的集合; (2)由大于3小于10的整数组成的集合;(3){x ∈R │21)-(x (x +1)=0}; (4){x ∈N │∈x-66N }; (5){y ∈N │y =-2x +6,x ∈N }; (6){(x ,y)│y =-2x +6,x ∈N ,y ∈N }.6、用描述法表示下列集合:(1)小于10的全部有理数组成的集合; (2)全部偶数组成的集合;(3){2,4,6,8}; (4){1,21,31,41}; (5)直角坐标平面内第四象限内的点集;(6)抛物线y =2x -2x +2上的点组成的集合.7、对于集合A ={2,4,6,8},若A a ∈,则A a ∈-8,则由a 的值组成的集合为_________ §2 集合的基本关系1、设A ={正方形},B ={矩形},C ={平行四边形},D ={梯形},则下列包含关系不正确的是( ) (A )A ⊆B (B )B ⊆C (C )C ⊆D (D )A ⊆C2、在下列集合中,只有一个子集的集合是 ( )A. {02≤x x 丨}B. {03≤x x 丨}C. {02<丨x x }D. {03<丨x x }3、已知集合A ={12=丨x x },B ={1=丨ay y ,a 为常数},若B ⊆A ,则由实数a 的取值构成的集合是 ( )A. {-1}B. {1}C. {-1,1}D. {-1,0,1}4、集合M ={丨=丨丨x y R y ∈},N ={2m x R x =丨∈,R m ∈},则下列关系正确的是 ( )A. N M ≠⊃B. N M =C. N M ≠D. M N ≠⊃5、 设集合A ={1,3, a },B ={1, 12+-a a },且A ⊇B ,则a 的值为_______.6、 已知M ={1>丨x x },N ={a x x >丨},且N M ⊆,则a 的取值范围是_______. 7、若{1,a ,ab }={0,2a ,b a +},则20132014b a +=_______.8、计算下列集合的子集的个数并写出其全部子集:(1) (2){0}; (3){丨x ()()()03212=--+x x x }.9、集合A ={23<<丨-x x },B ={121+<<-丨m x m x }且B ⊆A ,求实数m 的取值范围.§3 集合的基本运算1、已知集合=A {1,3,5,7,9},=B {0,3,6,9,12},则B A ⋂等于 ( )A.{3,5}B.{3,6}C.{3,7}D.{3,9}2、设全集=U {1,2,3,4,5},=A {1,3,5},=B {2,4,5}则(A C u )⋂(B C u )等于 ( )A. B. {4} C. {1,5} D. {2,5}3、下列命题正确的是A. )(P C C u u ={P }B. 若=M { 1,,{2} },则{2}≠⊂MC. Q C R =QD. 若=N {1,2,3},=S {1,3,4,2,5},则N ≠⊂S4、若集合=A {2≤x x 丨},=B {a x x ≥丨}满意B A ⋂={2},则实数a =_______.5、设=A {31≤x x <丨-},=B {42<丨x x ≤},则)(B A C R ⋃=_______.6、已知关于x 的方程052=+-px x 与052=+-q x x 的解的集合分别为M 、S ,且=S M ⋂{3},则=q p _______.7、设=A {33≤≤x x 丨-},=B {t x y y +=-丨2},若B A ⋂=, 则实数t 的取值范围是_______.8、设全集是实数集R ,=A {03722≤+-丨x x x },=B {02<+丨a x x }.(1)当a =-4时,求B A ⋂和B A ⋃;(2)若(A C R ) B B =,求实数a 的取值范围.9、集合A ={11<<丨-x x },B ={a x x <丨}.(1)若=B A ⋂,求实数a 的取值范围;(2)若=B A ⋃{1<丨x x },求实数a 的取值范围;本章综合测试题一、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)3611,,,,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|,是指其次和第四象限内的点集。
新教材苏教版高中数学必修第一册第一章集合 课时练习题及章末测验含答案解析
第一章集合1.1集合的概念与表示................................................................................................. - 1 -第1课时集合的概念.......................................................................................... - 1 -第2课时集合的表示.......................................................................................... - 5 -1.2子集、全集、补集................................................................................................. - 9 -1.3交集、并集 .......................................................................................................... - 14 -第1章测评 ................................................................................................................... - 19 - 1.1集合的概念与表示第1课时集合的概念1.(2020江苏南京高一检测)下列判断正确的个数为()①所有的等腰三角形构成一个集合;②倒数等于它自身的实数构成一个集合;③质数的全体构成一个集合;④由2,3,4,3,6,2构成含有6个元素的集合.A.1B.2C.3D.4,故①正确;若=a,则a2=1,解得a=±1,构成的集合中的元素为1,-1,故②正确;质数的全体构成一个集合,任何一个质数都在此集合中,不是质数的都不在,故③正确;集合中的元素具有互异性,由2,3,4,3,6,2构成的集合含有4个元素,分别为2,3,4,6,故④错误.故选C.2.下列说法:①集合N与集合N+是同一个集合;②集合N中的元素都是集合Z中的元素;③集合Q中的元素都是集合Z中的元素;④集合Q中的元素都是集合R中的元素.其中正确的是()A.②④B.②③C.①②D.①④N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R 表示实数集,所以①③中的说法不正确,②④中的说法正确.3.用符号∈或∉填空:(1)-2N+;(2)(-4)2N+;(3)Z;(4)π+3Q.∉(2)∈(3)∉(4)∉4.已知集合P中元素x满足:x∈N,且2<x<a,又集合P中恰有三个元素,则整数a=.x∈N,2<x<a,且集合P中恰有三个元素,∴集合P中的三个元素为3,4,5,∴a=6.5.设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A且3a∈A,求a的值.a∈A且3a∈A,∴解得a<2.又a∈N,∴a=0或1.6.(2020河北师范大学附属中学高一期中)设由“我和我的祖国”中的所有汉字组成集合A,则A中的元素个数为()A.4B.5C.6D.7,集合A中的元素分别为我、和、的、祖、国,共5个元素.故选B.7.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为()A.2B.3C.0或3D.0,2,3均可2∈A可知,m=2或m2-3m+2=2.若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A 的元素为0,3,2,符合题意.8.(2020上海高一月考)如果集合中的三个元素对应着三角形的三条边长,那么这个三角形一定不可能是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形,该三角形一定不可能是等腰三角形.故选D.9.(多选)(2020北京高一检测)下列各组对象能构成集合的是()A.拥有手机的人B.2020年高考数学难题C.所有有理数D.小于π的正整数A,C,D中的元素都是确定的,能构成集合,选项B中“难题”的标准不明确,不符合确定性,不能构成集合.故选ACD.10.(多选)(2020广东深圳第二高级中学高一月考)由a2,2-a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,则实数a的取值可以是()A.-1B.-2C.6D.2a2,2-a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,所以a2≠2-a,a2≠4,2-a≠4,解得a≠±2,且a≠1.故选AC.11.(多选)(2020山东济南高一检测)已知x,y,z为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是()A.0∉MB.2∈MC.-4∈MD.4∈M,分4种情况讨论:①当x,y,z全部为负数时,则xyz也为负数,则=-4;②当x,y,z中只有一个负数时,则xyz为负数,则=0;③当x,y,z中有两个负数时,则xyz为正数,则=0;④当x,y,z全部为正数时,则xyz也为正数,则=4.则M中含有三个元素-4,0,4.分析选项可得C,D正确.故选CD.12.(2020山东潍坊高一检测)如果有一集合含有三个元素1,x,x2-x,则实数x满足的条件是.≠0,且x≠1,且x≠2,且x≠x≠1,x2-x≠1,x2-x≠x,解得x≠0,且x≠1,且x≠2,且x≠.13.若方程ax2+x+1=0的解构成的集合只有一个元素,则a的值为.或a=0时,原方程为一元一次方程x+1=0,满足题意,所求元素即为方程的根x=-1;当a≠0时,由题意知方程ax2+x+1=0只有一个实数根,所以Δ=1-4a=0,解得a=.所以a的值为0或.14.集合A是由形如m+n(m∈Z,n∈Z)的数构成的,试分别判断a=-,b=,c=(1-2)2与集合A的关系.a=-=0+(-1)×,而0∈Z,-1∈Z,∴a∈A.∵b=,而∉Z,∉Z,∴b∉A.∵c=(1-2)2=13+(-4)×,而13∈Z,-4∈Z,∴c∈A.15.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.若a∈A,则∈A.又2∈A,∴=-1∈A.∵-1∈A,∴∈A.∵∈A,∴=2∈A.∴A中必还有另外两个元素,且为-1,.(2)若A为单元素集,则a=,即a2-a+1=0,方程无实数解.∴a≠,∴集合A不可能是单元素集.第2课时集合的表示1.用列举法表示大于2且小于5的自然数组成的集合应为()A.{x|2<x<5,x∈N}B.{2,3,4,5}C.{2<x<5}D.{3,4}2且小于5的自然数为3和4,所以用列举法表示其组成的集合为{3,4}.2.设集合A={1,2,4},集合B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},则集合B中的元素个数为()A.4B.5C.6D.7,B={2,3,4,5,6,8},共有6个元素,故选C.3.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合{(x,y)|y=2x-1}的代表元素是(x,y),x,y满足的关系式为y=2x-1,因此集合表示的是满足关系式y=2x-1的点组成的集合,故选D.4.集合3,,…用描述法可表示为()A.x x=,n∈N*B.x x=,n∈N*C.x x=,n∈N*D.x x=,n∈N*解析由3,,即从中发现规律,x=,n∈N*,故可用描述法表示为x x=,n∈N*.5.(2020山东济宁高一检测)已知集合A={-1,-2,0,1,2},B={x|x=y2,y∈A},则用列举法表示B应为B=.-1)2=12=1,(-2)2=22=4,02=0,所以B={0,1,4}.6.已知集合A={x|x2+2x+a=0},若1∈A,则A=.-3,1}x=1代入方程x2+2x+a=0,可得a=-3,解方程x2+2x-3=0可得A={-3,1}.7.用适当的方法表示下列集合:(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;(2)1 000以内被3除余2的正整数组成的集合;(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3,所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.(2)集合的代表元素是数,用描述法可表示为{x|x=3k+2,k∈N,且x<1 000}.(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合用描述法表示为{(x,y)|y=x2-10}.8.(2020福建厦门翔安一中高一期中)已知集合M={x|x(x+2)(x-2)=0},则M=()A.{0,-2}B.{0,2}C.{0,-2,2}D.{-2,2}M={x|x(x+2)(x-2)=0}={-2,0,2}.9.(2020河北沧州高一期中)已知集合M={a,2a-1,2a2-1},若1∈M,则M中所有元素之和为()A.3B.1C.-3D.-1a=1,则2a-1=1,矛盾;若2a-1=1,则a=1,矛盾,故2a2-1=1,解得a=1(舍)或a=-1,故M={-1,-3,1},元素之和为-3.故选C.10.(2020上海嘉定第一中学高一月考)已知集合A={a2,0,-1},B={a,b,0},若A=B,则(ab)2 021的值为()A.0B.-1C.1D.±1a≠0,b≠0.因为A=B,所以a=-1或b=-1.当a=-1时,b=a2=1,此时(ab)2 021=(-1)2 021=-1;当b=-1时,a2=a,因为a≠0,所以a=1,此时(ab)2 021=(-1)2 021=-1.故选B.11.(多选)(2020山东潍坊高一检测)下列选项表示的集合P与Q相等的是()A.P={x|x2+1=0,x∈R},Q=⌀B.P={2,5},Q={5,2}C.P={(2,5)},Q={(5,2)}D.P={x|x=2m+1,m∈Z},Q={x|x=2m-1,m∈Z}A,集合P中方程x2+1=0无实数根,故P=Q=⌀;对于B,集合P中有两个元素2,5,集合Q中有两个元素2,5,故P=Q;对于C,集合P中有一个元素是点(2,5),集合Q中有一个元素是点(5,2),元素不同,P≠Q;对于D,集合P={x|x=2m+1,m∈Z}表示所有奇数构成的集合,集合Q={x|x=2m-1,m∈Z}也表示所有奇数构成的集合,P=Q.故选ABD.12.(多选)(2020山东济宁曲阜一中高一月考)下列选项能正确表示方程组的解集的是()A.(-1,2)B.{(x,y)|x=-1,y=2}C.{-1,2}D.{(-1,2)}{(x,y)|x=-1,y=2}或{(-1,2)}.故选BD.13.(多选)(2020江苏连云港高一期中)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},下列关系正确的是()A.(1,2)∈BB.A=BC.0∉AD.(0,0)∉BA={y|y≥1},集合B是由抛物线y=x2+1上的点组成的集合,故A正确,B错误,C正确,D正确.故选ACD.14.(2020上海南洋模范中学高一期中)已知集合A={x,y},B={2x,2x2},且A=B,则集合A=.答案,1解析由题意,集合A={x,y},B={2x,2x2},且A=B,则x=2x或x=2x2.若x=2x,可得x=0,此时集合B不满足集合中元素的互异性,舍去;若x=2x2,可得x=或x=0(舍去),当x=时,可得2x=1,2x2=,即A=B=,1.15.用列举法表示集合A={(x,y)|x+y=5,x∈N*,y∈N*}是A=;用描述法表示“所有被4除余1的整数组成的集合”是.{x|x=4k+1,k∈Z}A={(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)},所有被4除余1的整数组成的集合为{x|x=4k+1,k∈Z}.16.已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2},若A=B,求实数c的值..①若a+b=ac,a+2b=ac2,消去b,得a+ac2-2ac=0.当a=0时,集合B中的三个元素均为0,与集合中元素的互异性矛盾,故a≠0, 所以c2-2c+1=0,即c=1,但当c=1时,B中的三个元素相同,不符合题意.②若a+b=ac2,a+2b=ac,消去b,得2ac2-ac-a=0.由①知a≠0,所以2c2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0,解得c=-或c=1(舍去),当c=-时,经验证,符合题意.综上所述,c=-.17.(2020天津南开翔宇学校高一月考)已知集合A={x|ax2-3x+2=0,a∈R}.(1)若A是空集,求a的所有取值组成的集合;(2)若A中只有一个元素,求a的值,并把这个元素写出来;(3)若A中至多有一个元素,求a的所有取值组成的集合.当a=0时,-3x+2=0,此时x=,所以A不是空集,不符合题意;当a≠0时,若A是空集,则Δ=9-8a<0,所以a>.综上可知,a的所有取值组成的集合为a a>.(2)当a=0时,-3x+2=0,此时x=,满足条件,此时A中仅有一个元素;当a≠0时,Δ=9-8a=0,所以a=,此时方程为x2-3x+2=0,即(3x-4)2=0,解得x=,此时A 中仅有一个元素.综上可知,当a=0时,A中只有一个元素为;当a=时,A中只有一个元素为.(3)A中至多有一个元素,即方程ax2-3x+2=0只有一个实数根或无实数根.则a=0或Δ=9-8a<0,解得a=0或a>.故a的所有取值组成的集合为a a=0,或a>.1.2子集、全集、补集1.(2020山东青岛高一检测)已知集合M={x|x2-2x=0},U={2,1,0},则∁U M=()A.{0}B.{1,2}C.{1}D.{0,1,2}M={x|x2-2x=0}={0,2},U={2,1,0},则∁U M={1}.故选C.2.集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},则()A.B∈AB.A⊆BC.B⊆AD.A=BA={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},∴B⊆A.故选C.3.下列关系:①0∈{0};②⌀⫋{0};③{0,1}⊆{(0,1)};④{(a,b)}={(b,a)}.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4正确,0是集合{0}的元素;②正确,⌀是任何非空集合的真子集;③错误,集合{0,1}含两个元素0,1,而{(0,1)}含一个元素点(0,1),所以这两个集合没关系;④错误,集合{(a,b)}含一个元素点(a,b),集合{(b,a)}含一个元素点(b,a),这两个元素不同,所以集合不相等.故选B.4.已知集合B={-1,1,4},满足条件⌀⫋M⊆B的集合M的个数为()A.3B.6C.7D.8M是集合B的非空子集,集合B中有3个元素,因此非空子集有7个,故选C.5.若集合M=x x=,k∈Z,集合N=x x=,k∈Z,则()A.M=NB.N⊆MC.M⫋ND.以上均不对解析M=x x=,k∈Z=x x=,k∈Z,N=x x=,k∈Z=x x=,k∈Z.又2k+1,k∈Z 为奇数,k+2,k∈Z为整数,所以M⫋N.6.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A⫋B,则实数a的取值范围是.a|a≥2},因为A⫋B,所以a≥2,即a的取值范围是{a|a≥2}.7.设全集U=R,A={x|x<1},B={x|x>m},若∁U A⊆B,则实数m的取值范围是.m|m<1}∁U A={x|x≥1},B={x|x>m},∴由∁U A⊆B可知m<1,即m的取值范围是{m|m<1}.8.已知集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.B=⌀时,2a>a+3,即a>3,显然满足题意.当B≠⌀时,根据题意作出如图所示的数轴,可得解得a<-4或2<a≤3.综上可得,实数a的取值范围为{a|a<-4,或a>2}.9.(2020山东济宁高一月考)如果集合P={x|x>-1},那么()A.0⊆PB.{0}∈PC.⌀∈PD.{0}⊆PP={x|x>-1},∴0∈P,{0}⊆P,⌀⊆P,故A,B,C错误,D正确.故选D.10.已知M={x|x>1},N={x|x>a},且M⫋N,则()A.a≤1B.a<1C.a≥1D.a>1M={x|x>1},N={x|x>a},且M⫋N,∴a<1.故选B.11.集合M={x|x=4k+2,k∈Z},N={x|x=2k,k∈Z},P={x|x=4k-2,k∈Z},则M,N,P的关系为()A.M=P⊆NB.N=P⊆MC.M=N⊆PD.M=P=NM=P={±2,±6…},N={0,±2,±4,±6…},所以M=P⊆N.12.(2020山东济南高一检测)已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax=1},若B⊆A,则实数a 取值的集合为()A.0,1,B.1,C.0,2,D.-2,解析因为A={x|x2-3x+2=0}={x|(x-1)(x-2)=0}={1,2},又B={x|ax=1},当B=⌀时,方程ax=1无解,则a=0,此时满足B⊆A;当B≠⌀时,a≠0,此时B={x|ax=1}=,为使B⊆A,只需=1或=2,解得a=1或a=.综上,实数a取值的集合为0,1,.故选A.13.已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a},∁U A={3},则实数a等于()A.0或2B.0C.1或2D.2,知则a=2.14.(多选)(2020山东五莲教学研究室高一期中)已知集合M={x|-3<x<3,x∈Z},则下列符号语言表述正确的是()A.2∈MB.0⊆MC.{0}∈MD.{0}⊆MM={x|-3<x<3,x∈Z}={-2,-1,0,1,2},∴2∈M,0∈M,{0}⊆M.∴A,D正确,B,C错误.故选AD.15.(多选)(2020福建宁德高一期中)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={x|x>2},下列关系正确的是()A.B⊆AB.A⊆BC.0∉AD.1∈AA={y|y=x2+1}={y|y≥1},B={x|x>2},所以B⊆A,0∉A,1∈A.故选ACD.16.(多选)(2020北京高一检测)集合A={-1,1},B={x|ax+1=0},若B⊆A,则实数a的可能取值为()A.-1B.0C.1D.2解析由题意,B⊆A,当a=0时,B=⌀符合题意;当a≠0时,B=-⊆A,则-=1或-=-1,解得a=-1或a=1,所以实数a的取值为-1,0或1.故选ABC.17.(2020山东东营高一月考)设U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则a=,b=.4U=R,A={x|a≤x≤b},∴∁U A={x|x<a,或x>b}.∵∁U A={x|x<3,或x>4},∴a=3,b=4.18.集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}有且仅有两个子集,则a的取值为.或-A有两个子集可知,该集合中只有一个元素,当a=1时,满足题意;当a≠1时,由Δ=9+8(a-1)=0,可得a=-.19.设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.(1)若a=,试判定集合A与B的关系;(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.a=,则B={5},元素5是集合A={5,3}中的元素,集合A={5,3}中除元素5外,还有元素3,3在集合B中没有,所以B⫋A.(2)当a=0时,由题意B=⌀,又A={3,5},故B⊆A;当a≠0时,B=,又A={3,5},B⊆A,此时=3或=5,则有a=或a=.所以C=0,.20.设集合A={x|-1≤x+1≤6},m为实数,B={x|m-1<x<2m+1}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数;(2)若B⊆A,求m的取值范围.A得A={x|-2≤x≤5}.(1)∵x∈Z,∴A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A中含有8个元素,∴A的非空真子集个数为28-2=254.(2)当m-1≥2m+1,即m≤-2时,B=⌀⊆A;当m>-2时,B≠⌀,因此,要使B⊆A,则只要解得-1≤m≤2.综上所述,m的取值范围是{m|m≤-2,或-1≤m≤2}.21.(2020山西平遥综合职业技术学校高一月考)已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|2a<x<a+3},且B⊆∁U A,求实数a的取值集合.A={x|-2≤x≤3},所以∁U A={x|x<-2,或x>3}.因为B⊆∁U A,当B=⌀时,2a≥a+3,解得a≥3;当B≠⌀时,由B⊆∁U A,得解得≤a<3或a≤-5.所以实数a的取值集合为a a≤-5,或a≥.1.3交集、并集1.(2020北京八中期末)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)=()A.{1,3,4}B.{3,4}C.{3}D.{4},全集U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,3},可得A∪B={1,2,3},所以∁U(A∪B)={4}.故选D.2.已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.4A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},∴A∩B={2,4}.∴A∩B中元素的个数为2.故选B.3.(2021全国甲,理1)设集合M={x|0<x<4},N=,则M∩N=()A. B.C.{x|4≤x<5}D.{x|0<x≤5}解析由交集的定义及图知M∩N=x≤x<4.4.设集合A={(x,y)|y=ax+1},B={(x,y)|y=x+b},且A∩B={(2,5)},则()A.a=3,b=2B.a=2,b=3C.a=-3,b=-2D.a=-2,b=-3A∩B={(2,5)},∴解得故选B.5.若集合A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,则满足条件的实数x有()A.1个B.2个C.3个D.4个A∪B=A,∴B⊆A.∵A={0,1,2,x},B={1,x2},∴x2=0或x2=2或x2=x,解得x=0或x=±或x=1.经检验,当x=或-时满足题意.故选B.6.已知集合A={1,2,3},B={y|y=2x-1,x∈A},则A∩B=.∩B={1,2,3}∩{y|y=2x-1,x∈A}={1,2,3}∩{1,3,5}={1,3}.7.(2020山东泰兴第三高级中学高一月考)设M={a2,a+1,-3},N={a-3,2a-1,a2+1},若M∩N={-3},则a的值为,此时M∪N=.1{-4,-3,0,1,2}M∩N={-3},∴a-3=-3或2a-1=-3,解得a=0或a=-1.当a=0时,M={0,1,-3},N={-3,-1,1},得M∩N={1,-3},不符合题意,舍去.当a=-1时,M={0,1,-3},N={-4,-3,2},得M∩N={-3},符合题意.此时M∪N={-4,-3,0,1,2}.8.(2020上海浦东华师大二附中高一月考)调查班级40名学生对A,B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成,另外,对A,B都不赞成的学生数比对A,B都赞成的学生数的三分之一多1,则对A,B都赞成的学生有人.A的人数为40×=24,赞成B的人数为24+3=27.设对A,B都赞成的学生数为x,则对A,B都不赞成的学生数为x+1,如图可得x+1+27-x+x+24-x=40,解得x=18.9.已知集合A={x|-2<x<4},B={x|x-m<0,m∈R}.(1)若A∩B=⌀,求实数m的取值范围;(2)若A∩B=A,求实数m的取值范围.∵A={x|-2<x<4},B={x|x<m,m∈R},又A∩B=⌀,∴m≤-2.故实数m的取值范围为{m|m≤-2}.(2)由A∩B=A,得A⊆B.∵A={x|-2<x<4},B={x|x<m,m∈R},∴m≥4.故实数m的取值范围为{m|m≥4}.10.已知集合M={0,1},则满足M∪N={0,1,2}的集合N的个数是()A.2B.3C.4D.8,可知满足M∪N={0,1,2}的集合N有{2},{0,2},{1,2},{0,1,2},共4个.故选C.11.(2020江苏无锡期末)下图中的阴影部分,可用集合符号表示为()A.(∁U A)∩(∁U B)B.(∁U A)∪(∁U B)C.(∁U B)∩AD.(∁U A)∩BA与集合B的补集的交集,所以图中阴影部分可以用(∁U B)∩A表示.12.(2020江苏镇江月考)集合论是德国数学家康托尔于19世纪末创立的.在他的集合理论中,用card(A)表示有限集合中元素的个数,例如:A={a,b,c},则card(A)=3.若对于任意两个有限集合A,B,有card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).某校举办运动会,高一某班参加田赛的学生有14人,参加径赛的学生有9人,两项都参加的有5人,那么该班参加本次运动会的人数为()A.28B.23C.18D.16A,则card(A)=14,参加径赛的学生组成集合B,则card(B)=9,由题意得card(A∩B)=5,所以card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)=14+9-5=18,所以该班参加本次运动会的人数为18.故选C.13.(2020天津南开中学高一开学考试)已知集合A={x|x≥-1},B=x a≤x≤2a-1,若A∩B≠⌀,则实数a的取值范围是()A.{a|a≥1}B.a a≥C.{a|a≥0}D.a0≤a≤解析因为A={x|x≥-1},B=x a≤x≤2a-1,若A∩B≠⌀,则B≠⌀且B与A有公共元素,则需解得a≥.故选B.14.(多选)(2020江苏江浦高级中学期中)已知A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(∁R A)∩B 中的元素有()A.-2B.-1C.0D.1A={x|x>-1},所以∁R A={x|x≤-1},则(∁R A)∩B={x|x≤-1}∩{-2,-1,0,1}={-2,-1}.故选AB.15.(多选)(2020河北曲阳第一高级中学月考)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则()A.A∩B=x x<B.A∩B≠⌀C.A∪B=x x<D.A∪(∁R B)=R解析∵A={x|x<2},B={x|3-2x>0}=x x<,∁R B=x x≥,∴A∩B=x x<,A∩B≠⌀,A∪B={x|x<2},A∪(∁R B)=R.故选ABD.16.(多选)(2020山东菏泽高一月考)已知集合M={2,-5},N={x|mx=1},且M∪N=M,则实数m的值可以为()A. B.-5C.-D.0解析因为M∪N=M,所以N⊆M,当m=0时,N=⌀,满足N⊆M.当m≠0时,N=,若N⊆M,则=2或=-5,解得m=或m=-.综上所述,m=0或m=或m=-,故选ACD.17.已知M={x|y=x2-1},N={y|y=x2-1},则M∩N=.y|y≥-1}{x|y=x2-1}=R,N={y|y=x2-1}={y|y≥-1},故M∩N={y|y≥-1}.18.(2020山西太原第五十三中学月考)已知A={x|x2+px+1=0},M={x|x>0},若A∩M=⌀,则实数p的取值范围为.p|p>-2}A=⌀时,Δ=p2-4<0,解得-2<p<2;当A≠⌀,即p≤-2或p≥2时,此时方程x2+px+1=0的两个根需满足小于等于0,则x1x2=1>0,x1+x2=-p<0,得p>0,则p≥2.综上,实数p的取值范围为{p|p>-2}.19.设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-4x+a=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.{1,2},因为A∪B=A,所以B⊆A.若B=⌀,则方程x2-4x+a=0无实数根,所以Δ=16-4a<0,所以a>4.若B≠⌀,则a≤4,当a=4时,B={2}⊆A满足条件;当a<4时,1,2是方程x2-4x+a=0的根,此时a无解.所以a=4.综上可得,a的取值范围是{a|a≥4}.20.(2020天津宝坻大钟庄高中月考)已知集合A={x|-3≤x≤6},B={x|x<4},C={x|m-5<x<2m+3,m∈R}.(1)求(∁R A)∩B;(2)若A⊆C,求实数m的取值范围.因为A={x|-3≤x≤6},所以∁R A={x|x<-3,或x>6},故(∁R A)∩B={x|x<-3,或x>6}∩{x|x<4}={x|x<-3}.(2)因为C={x|m-5<x<2m+3},且A⊆C,所以<m<2,所以m的取值范围为m<m<2.21.(2020山东滕州第一中学新校高一月考)已知全集U=R,集合A={x|x>2},B={x|-4<x<4}.(1)求∁U(A∪B);(2)定义A-B={x|x∈A,且x∉B},求A-B,A-(A-B).因为A={x|x>2},B={x|-4<x<4},所以A∪B={x|x>-4},则∁U(A∪B)={x|x≤-4}.(2)因为A-B={x|x∈A,且x∉B},所以A-B={x|x≥4},因此A-(A-B)={x|2<x<4}.第1章测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.下列所给对象能构成集合的是()A.2020年全国Ⅰ卷数学试题中的所有难题B.比较接近2的全体正数C.未来世界的高科技产品D.所有整数A,B,C的标准不明确,所以不能构成集合;而选项D的元素具有确定性,能构成集合.故选D.2.(2021新高考Ⅰ,1)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},∴A∩B={2,3}.故选B.3.(2020山东,1)设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B=()A.{x|2<x≤3}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|1<x<4}数形结合)由数轴可知所以A∪B={x|1≤x<4},故选C.4.(2020江苏梅村高级中学月考)已知A={x,x+1,1},B={x,x2+x,x2},且A=B,则()A.x=1或x=-1B.x=1C.x=0或x=1或x=-1D.x=-1x=1时,集合A={1,2,1},B={1,2,1}不满足集合中元素的互异性,排除A,B,C;当x=-1时,A={-1,0,1},B={-1,0,1},A=B,满足题意.故选D.5.(2020江苏吴江中学月考)满足{2}⫋A⊆{1,2,3,4,5},且A中元素之和为偶数的集合A 的个数是()A.5B.6C.7D.8{2}⫋A⊆{1,2,3,4,5},所以2∈A.又A中元素之和为偶数,所以满足条件的集合A有{2,4},{1,2,3},{1,2,5},{2,3,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},共7个,故选C.6.(2020安徽安庆白泽湖中学月考)已知集合A={x|x<1,或x>3},B={x|x-a<0},若B⊆A,则实数a的取值范围为()A.{a|a>3}B.{a|a≥3}C.{a|a<1}D.{a|a≤1}B={x|x<a},因为B⊆A,所以a≤1.故选D.7.(2020山东潍坊月考)设全集U=R,M={x|x<-2,或x>2},N={x|1≤x≤3}.如图所示,则阴影部分所表示的集合为()A.{x|-2≤x<1}B.{x|-2≤x≤3}C.{x|x≤2,或x>3}D.{x|-2≤x≤2}∁R(M∪N).又M={x|x<-2,或x>2},N={x|1≤x≤3},所以M∪N={x|x<-2,或x≥1},则图中阴影部分表示的集合为∁R(M∪N)={x|-2≤x<1}.故选A.8.(2020山西高一月考)某学校组织强基计划选拔赛,某班共有30名同学参加了学校组织的数学、物理两科选拔,其中两科都取得优秀的有6人,数学取得优秀但物理未取得优秀的有12人,物理取得优秀而数学未取得优秀的有4人,则两科均未取得优秀的人数是()A.8B.6C.5D.4,两科都取得优秀的有6人,数学取得优秀物理未取得优秀的有12人,物理取得优秀而数学未取得优秀的有4人,这样共有22人至少取得一科优秀.某班共有30名同学,则两科均未取得优秀的人数是30-22=8.故选A.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的可能取值有()A.1B.-1C.3D.25∈M,所以m+2=5或m2+4=5,解得m=3,或m=±1.当m=3时,M={1,5,13},符合题意,当m=1时,M={1,3,5},符合题意,当m=-1时,M={1,1,5},不满足元素的互异性,不成立.所以m=3或m=1.故选AC.10.(2020山东邹城第一中学高一月考)已知全集U=R,A={x|x<2,或x>4},B={x|x≥a},且∁U A⊆B,则实数a的取值可以是()A.1B.3C.2D.4A={x|x<2,或x>4},得∁U A={x|2≤x≤4}.因为∁U A⊆B,B={x|x≥a},所以a≤2,所以实数a的取值可以是1,2.故选AC.11.设全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,4},B={0,1,3},则()A.A∩B={0,1}B.∁U B={4}C.A∪B={0,1,3,4}D.集合A的真子集个数为8A={0,1,4},B={0,1,3},所以A∩B={0,1},A∪B={0,1,3,4},选项A,C都正确;又全集U={0,1,2,3,4},所以∁U B={2,4},选项B错误;集合A={0,1,4}的真子集有7个,所以选项D错误.12.(2020重庆万州第二高级中学月考)给定数集M,若对于任意a,b∈M,有a+b∈M,且a-b∈M,则称集合M为闭集合,则下列说法错误的是()A.集合M={-4,-2,0,2,4}为闭集合B.正整数集是闭集合C.集合M={n|n=5k,k∈Z}为闭集合D.若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合A,4∈M,2∈M,但4+2=6∉M,故A错误;对于B,1∈N*,2∈N*,但1-2=-1∉N*,故B错误;对于C,对于任意a,b∈M,设a=5k1,b=5k2,k1∈Z,k2∈Z,a+b=5(k1+k2),a-b=5(k1-k2),k1+k2∈Z,k1-k2∈Z,所以a+b∈M,a-b∈M,故C正确;对于D,A1={n|n=5k,k∈Z},A2={n|n=3k,k∈Z}都是闭集合,但A1∪A2不是闭集合,如5∈(A1∪A2),3∈(A1∪A2),但5+3=8∉(A1∪A2),故D错误.故选ABD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.设集合A={0,1},B={1,2},C={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则集合C的真子集个数为.A={0,1},B={1,2},∴C={x|x=a+b,a∈A,b∈B}={1,2,3}有3个元素,∴集合C的真子集个数为23-1=7.14.(2020湖南雨花雅礼中学高一月考)设A={x|-1<x≤3},B={x|x>a},若A⊆B,则实数a的取值范围是.a|a≤-1},如图所示,∵A⊆B,∴a≤-1.15.(2020江苏玄武南京田家炳高级中学月考)集合A={x|x<1,或x≥2},B={x|a<x<2a+1},若A∪B=R,则实数a的取值范围是.答案a≤a<1集合A={x|x<1,或x≥2},B={x|a<x<2a+1},A∪B=R,∴解得≤a<1,∴实数a的取值范围是a≤a<1.16.(2020山西高一月考)设全集U={1,2,3,4,5,6},用U的子集可表示由0,1组成的6位字符串.如:(2,5)表示的是从左往右第2个字符为1,第5个字符为1,其余均为0的6位字符串010010,并规定空集表示的字符串为000000.若M={1,3,4},则∁U M表示6位字符串为;若A={2,3},集合A∪B表示的字符串为011011,则满足条件的集合B的个数为.4U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,4},所以∁U M={2,5,6},则∁U M表示6位字符串为010011.因为集合A∪B表示的字符串为011011,所以A∪B={2,3,5,6}.又A={2,3},所以集合B可能为{5,6},{2,5,6},{3,5,6},{2,3,5,6},即满足条件的集合B的个数为4.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(2020江苏镇江月考)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,2,3},B={1,3,4}.(2)集合C满足(A∩B)⊆C⊆(A∪B),请写出所有满足条件的集合C.由A={1,2,3},B={1,3,4},得A∩B={1,3},A∪B={1,2,3,4}.由U={0,1,2,3,4,5,6,7},得(∁U A)∩(∁U B)={0,5,6,7}.(2)由(A∩B)⊆C⊆(A∪B),A∩B={1,3},A∪B={1,2,3,4},得C可以为{1,3},{1,2,3},{1,3,4},{1,2,3,4}.18.(12分)已知集合A有三个元素:a-3,2a-1,a2+1,集合B也有三个元素:0,1,x(a∈R,x ∈R).(1)若x2∈B,求实数x的值.(2)是否存在实数a,x,使A=B?若存在,求出a,x;若不存在,请说明理由.集合B中有三个元素:0,1,x.x2∈B,当x取0,1,-1时,都有x2∈B,∵集合中的元素都有互异性,∴x≠0,x≠1,∴x=-1.∴实数x的值为-1.(2)不存在.理由如下:a2+1≠0,若a-3=0,则a=3,A={0,5,10}≠B;若2a-1=0,则a=,A=0,-≠B,∴不存在实数a,x,使A=B.19.(12分)已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出相应的a值;若不存在,试说明理由.(2)若A⊆B成立,求出相应的实数对(a,b).不存在.理由如下:若对任意的实数b都有A⊆B,则当且仅当1和2是A中的元素时才有可能.因为A={a-4,a+4},所以这都不可能,所以这样的实数a不存在.(2)由(1)易知,当且仅当时,A⊆B.解得所以所求的实数对为(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).20.(12分)(2020山东枣庄第三中学高一月考)已知集合A={x|a-1<x<2a+1,a∈R},B={x|0<x<1},U=R.(2)若A∩B=⌀,求实数a的取值范围.解(1)当a=时,A=x-<x<2.因为B={x|0<x<1},所以∁U B={x|x≤0,或x≥1}.因此A∩B={x|0<x<1},A∩(∁U B)=x-<x≤0,或1≤x<2.(2)当A=⌀时,显然符合题意,因此有a-1≥2a+1,解得a≤-2;当A≠⌀时,因此有a-1<2a+1,解得a>-2,要想A∩B=⌀,则有2a+1≤0或a-1≥1,解得a≤-或a≥2,而a>-2,所以-2<a≤-或a≥2.综上所述,实数a的取值范围为a a≤-,或a≥2.21.(12分)(2020安徽芜湖一中月考)已知集合A={x|-1≤x≤3},B={x|x<0,或x>2},C={x|m-2≤x≤m+2},m为实数.(1)求A∩B,∁R(A∩B);(2)若A⊆∁R C,求实数m的取值范围.因为A={x|-1≤x≤3},B={x|x<0,或x>2},所以A∩B={x|-1≤x<0,或2<x≤3},∁R(A∩B)={x|x<-1,或0≤x≤2,或x>3}.(2)因为C={x|m-2≤x≤m+2},所以∁R C={x|x<m-2,或x>m+2}.因为A⊆∁R C,所以m-2>3或m+2<-1,解得m>5或m<-3,所以m的取值范围为{m|m<-3,或m>5}.22.(12分)(2020北京八中月考)设a为实数,集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.(1)若A∩B=A∪B,求a的值;(2)若A∩B≠⌀,A∩C=⌀,求a的值.,B={2,3},C={-4,2}.(1)因为A∩B=A∪B,所以A=B.又B={2,3},则解得a=5.(2)由于A∩B≠⌀,而A∩C=⌀,则3∈A,即9-3a+a2-19=0,解得a=5或a=-2.由(1)知,当a=5时,A=B={2,3}.此时A∩C≠⌀,矛盾,舍去.当a=-2时,经检验,满足题意.因此a=-2.。
(好题)高中数学必修一第一单元《集合》测试(包含答案解析)(4)
一、选择题1.由实数x ,﹣x ,|x |,2x ,33x -组成的集合中,元素最多有( ) A .2个B .3个C .4个D .5个2.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 ⋂3.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4.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,110D .(1,110+5.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 ⊆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 2B 5C 6D .37.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 .168.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,]29.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.设所有被4除余数为()0,1,2,3k k =的整数组成的集合为k A ,即{}4,k A x x n k n Z ==+∈,则下列结论中错误的是( )A .02020A ∈B .3a b A +∈,则1a A ∈,2b A ∈C .31A -∈D .k a A ∈,k b A ∈,则0a b A -∈11.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1-12.从含有3个元素的集合{},,a b c 的所有子集中任取一个,所取得子集是含有2个元素的集合的概率( ) A .310B .112C .4564D .38二、填空题13.若集合(){}2220A x Z x a x a =∈-++-<中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是_____.14.集合{(,)|||,}A x y y a x x R ==∈,{(,)|,}B x y y x a x R ==+∈,已知集合A B中有且仅有一个元素,则常数a 的取值范围是________ 15.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________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.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__________.18.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 ________.19.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 ⊗=_________ 20.若关于x 的不等式2054x ax ≤++≤的解集为A ,且A 只有二个子集,则实数a 的值为_____.三、解答题21.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.22.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) 23.已知集合{}123A x a x a =-<<+,{}24B x x =-≤≤ (1)2a =时,求AB ;(2)若x A ∈是x B ∈的充分条件,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.已知全集{}|0U x x =>,集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,{}|5C x a x a =-<<. (1)求()U AB A B ,;(2)若()C A B ⊆⋃,求实数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】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.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.3.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.4.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.5.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.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.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.8.D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.9.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】方法点睛:该题主要考查子集的判断,解题方法如下:(1)利用子集的概念,可以判断出1P 的元素,一定是2P 的元素,得到对任意a ,1P 是2P 的子集;(2)利用R 是R 的子集,结合判别式的符号,存在实数1b >时,有12Q Q R ==,得到结果.10.B解析:B 【分析】首先根据题意,利用k A 的意义,再根据选项判断. 【详解】A.202045050=⨯+,所以02020A ∈,正确;B.若3a b A +∈,则12,a A b A ∈∈,或21,a A b A ∈∈或03,a A b A ∈∈或30,a A b A ∈∈,故B 不正确;C.()1413-=⨯-+,所以31A -∈,故C 正确;D.4a n k =+,4b m k =+,,m n Z ∈,则()40,a b n m -=-+()n m Z -∈,故0a b A -∈,故D 正确.故选:B 【点睛】关键点点睛:本题考查集合新定义,关键是理解k A 的意义,再将选项中的数写出k A 中的形式,就容易判断选项了.11.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.12.D解析:D 【分析】含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,根据古典概型即可计算. 【详解】因为含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个, 所以38P =,故选D. 【点睛】本题主要考查了集合子集的概念,古典概型,属于中档题.二、填空题13.【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式首先想到的是十字相乘法但此题行不通;应该把此不等式等价转化为的形式然后数形结合来解答需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数【详解】解:且∴令∴∴是解析:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式,首先想到的是十字相乘法,但此题行不通;应该把此不等式等价转化为()()f x g x <的形式,然后数形结合来解答,需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数.【详解】 解:()2220x a x a -++-<且0a >∴()2221x x a x -+<+令()()()222;1f x x x g x a x =-+=+∴()()},{|A x f x g x x Z =∈<∴()y f x =是一个二次函数,图象是确定的一条抛物线; 而()y g x =一次函数,图象是过一定点()1,0-的动直线. 又∵,0x Z a ∈>.数形结合,可得:1223a <≤ 故答案为:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【点睛】此题主要考查集合A 的几何意义的灵活运用,利用数形结合的数学思想来解决参数取值范围问题.14.【分析】若中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解进而求解即可【详解】由题因为中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解当时则当时则由已知得或或或解得故答案为:【点睛】本题考查由交集结果求参数范围考查分类 解析:[1,1]-【分析】 若AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,进而求解即可【详解】 由题,因为AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解, 当0x ≥时,ax x a =+,则1ax a =-,当0x <时,ax x a -=+,则1a x a =-+, 由已知得0101a a a a ⎧≥⎪⎪-⎨⎪-≥⎪+⎩或0101aa a a ⎧<⎪⎪-⎨⎪-<⎪+⎩或101a a a =⎧⎪⎨-<⎪+⎩或011a a a ⎧≥⎪-⎨⎪=-⎩, 解得11a -≤≤, 故答案为:[]1,1- 【点睛】本题考查由交集结果求参数范围,考查分类讨论思想和转化思想15.【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16.【分析】计算得到根据得到得到答案【详解】则或即故故故答案为:【点睛】本题考查了不等式的解集根据集合的运算结果求参数意在考查学生的综合应用能力 解析:2【分析】计算得到()()2,11,B =--+∞,根据()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩得到[]1,3A =-,得到答案.【详解】()()2101x x x ++>-,则1x >或21x -<<-,即()()2,11,B =--+∞.()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,故[]1,3A =-,故2m n +=.故答案为:2.【点睛】本题考查了不等式的解集,根据集合的运算结果求参数,意在考查学生的综合应用能力. 17.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.18.【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.19.【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. 20.【分析】由题得集合A 里只有一个元素所以只有一个解令得到再检验得解【详解】因为集合只有二个子集所以集合A 里只有一个元素由题得只有一个解令令当时不等式(1)的解为不等式(2)解为不等式组的解集为不满足题 解析:2±【分析】由题得集合A 里只有一个元素.所以22+501102x ax x ax ⎧+≥⎨++≤⎩()()只有一个解,令12=00∆∆=,得到2a a =±=±,再检验得解.【详解】因为集合A 只有二个子集,所以集合A 里只有一个元素.由题得22+501102x ax x ax ⎧+≥⎨++≤⎩()()只有一个解,令21=200,a a ∆-=∴=±令22=40,2a a ∆-=∴=±.当a =1)的解为R ,不等式(2)解为22x -≤≤组的解集为{|22x x --≤≤,不满足题意;当a =-1)的解为R ,不等式(2)解为x -≤,不等式组的解集为{|x x -≤≤,不满足题意;当2a =时,不等式(1)的解集为R ,不等式(2)的解为1x =-,不等式组的解集为{|1}x x =-,满足题意;当2a =-时,不等式(1)的解集为R ,不等式(2)的解为1x =,不等式组的解集为{|1}x x =,满足题意.故答案为2a =±.【点睛】本题主要考查集合的子集的个数,考查一元二次不等式的解集,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.三、解答题21.(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94011a ⎧⎪-≥>> 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. 22.(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.23.(1){}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)()1,41,2⎡⎤-∞-⋃-⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)把2a =代入A 确定出A ,求出A B 即可; (2)由x A ∈是x B ∈成立的充分条件,得到A 为B 的子集,分A 为空集与A 不为空集两种情况求出a 的范围即可.【详解】(1)当2a =时,{}17A x x =<<,则{}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)x A ∈是x B ∈成立的充分条件,A B ∴⊆,①若A =∅,则123a a ->+,解得4a ;②若A ≠∅,由A B ⊆得到,12312234a a a a -+⎧⎪--⎨⎪+⎩解得:112a -, 综上:a 的取值范围是()1,41,2⎡⎤-∞-⋃-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查了交、并、补集的混合运算,考查充分必要条件的应用,熟练掌握运算法则是解本题的关键,属于中档题.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){|210}A B x x ⋃=<<,(){|23U A B x x =<<或710}x ≤<;(2)(,3]-∞.【分析】(1)根据集合的运算法则计算;(2)由子集的定义求解.【详解】(1)∵{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,{}|0U x x =>,{|210}A B x x ⋃=<<,{|03U A x x =<<或7}x ≥,则(){|23U A B x x =<<或710}x ≤<;(2)∵{}|5C x a x a =-<<,()C A B ⊆⋃,若5a a ≤-,即52a ≤,则B =∅,满足题意;若52a >,则2510a a ≤-⎧⎨≤⎩,解得3a ≤,∴532a <≤, 综上,a 的范围是(,3]-∞.【点睛】本题考查集合的综合运算,考查由包含关系确定参数范围,解题时要注意空集是任何集合的子集,这类问题一般要分类讨论.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 =<<.∵()R C A B ⊆,∴0232a a a >⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩或0322a a a <⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩, 解得203a <≤或203a -≤<. 所以实数a 的取值范围是22,00,33a ⎡⎫⎛⎤∈-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【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.。
(完整版)高中数学必修1第一章集合测试题
新课标人教 A 版会集单元测试题一、选择题:〔每题〔时间4 分,共计80 分钟,总分值40 分〕100 分〕1、若是会集U1,2,3,4,5,6,7,8, A2,5,8, B1,3,5,7,那么 (U A)B等于〔〕(A)5(B)1,3,4,5,6,7,8(C)2,8(D)1,3,72、若是 U是全集, M,P,S 是U 的三个子集,那么阴影局部所表示的会集为〔〕〔A〕〔 M∩P〕∩ S;〔B〕〔 M∩P〕∪ S;〔C〕〔M∩P〕∩〔 C U S〕〔D〕〔M∩P〕∪〔 C U S〕3、会集M {( x, y) | x y2},N{( x, y) | x y 4} ,那么会集M I N 为〔〕A、x3, y1B、(3,1)C、 {3,1}D、 {(3,1)}4.A{4, 2a1, a2} ,B= { a5,1a,9},且 A B {9} ,那么 a 的值是()A. a 3B.a3C.a3D. a 5或 a35.假设会集A{ x kx24x 40, x R} 中只有一个元素 , 那么实数 k 的值为 ()B. 1C. 0或 1D.k16.会集 A{ y y x24, x N , y N} 的真子集的个数为()A. 9B. 8C. 7D. 67.符号 { a}P { a,b,c} 的会集P的个数是()A. 2B. 3C. 4D. 58. M{ y y x21, x R}, P{ x x a 1, a R} , 那么会集 M与 P 的关系是()A. M=PB.P R C .M P D.M P9.设 U为全集 , 会集 A、B、C满足条件 A B A C ,那么以下各式中必然成立的是(〕A.A B A CB.B CC.A(C U B)A(C U C)D.(C U A) B (C U A) C10.A{ x x 2x60}, B{ x mx10} ,且A B A ,那么的取值范围是( )mA.{ 1,1} B.{0, 1 ,1} C.{0,1,1} D.{1,1}323232 3 2二、选择题:〔每题 4 分,总分值 20 分〕11.设会集 M { 小于5的质数 } ,那么M的真子集的个数为.12. 设U{1,2,3,4,5,6,7,8} , A {3,4,5}, B {4,7,8}. 那么: (C U A) (C U B) ,(C U A)(C U B) .13 . 某班有学生 55 人, 其中音乐爱好者34 人 , 体育爱好者 43 人, 还有 4 人既不爱好体育也不爱好音乐 , 那么班级中即爱好体育又爱好音乐的有人.14.A{ x x1或x 5}, B{ x a x a4} ,假设A B, 那么实数a 的取值范围是.15.会集P{ x x m23m1}, T{ x x n23n1} , 有以下判断:① P T { y y 5}②P4T { y y5}③P4T④ P T其中正确的选项是 .三、解答题16. 〔此题总分值 10 分〕含有三个元素的会集 { a, b,1}{ a2 , a b,0}, 求a2007b 2021 a的值 .17.〔此题总分值 10 分〕假设会集S {小于10的正整数},A S,B S ,且 (C S A) B {1,9}, A B { 2}, (C S A) (C S B) {4,6,8} ,求A和B。
必修一第一章集合全章练习题(含答案)
第一章集合与函数概念§1.1集合1.1.1集合的含义与表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.元素与集合的概念(1)把________统称为元素,通常用__________________表示.(2)把________________________叫做集合(简称为集),通常用____________________表示.2.集合中元素的特性:________、________、________.3.集合相等:只有构成两个集合的元素是______的,才说这两个集合是相等的.45.符号________________________一、选择题1.下列语句能确定是一个集合的是()A.著名的科学家B.留长发的女生C.2010年广州亚运会比赛项目D.视力差的男生2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是()A.0∈A B.a∉AC.a∈A D.a=A3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是() A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是() A.1 B.-2 C.6 D.25.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为() A.2 B.3C.0或3 D.0,2,3均可6.由实数x、-x、|x|、x2及-3x3所组成的集合,最多含有()A.2个元素B.3个元素C.4个元素D.5个元素二、填空题7.由下列对象组成的集体属于集合的是______.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A 中含有三个元素0,1,x ,且x 2∈A ,则实数x 的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空-2_______R ,-3_______Q ,-1_______N ,π_______Z .三、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合;(2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素; (4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .能力提升12.设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?13.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A (a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第一章集合与函数概念§1.1集合1.1.1集合的含义与表示第1课时集合的含义知识梳理1.(1)研究对象小写拉丁字母a,b,c,…(2)一些元素组成的总体大写拉丁字母A,B,C,… 2.确定性互异性无序性3.一样 4.a是集合A a不是集合A 5.N N*或N+Z Q R作业设计1.C[选项A、B、D都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.]2.C[由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应用“=”,故选C.]3.D[集合M的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的,故选D.]4.C [因A 中含有3个元素,即a 2,2-a,4互不相等,将选项中的数值代入验证知答案选C.]5.B [由2∈A 可知:若m =2,则m 2-3m +2=0,这与m 2-3m +2≠0相矛盾; 若m 2-3m +2=2,则m =0或m =3,当m =0时,与m ≠0相矛盾,当m =3时,此时集合A ={0,3,2},符合题意.]6.A [方法一 因为|x |=±x ,x 2=|x |,-3x 3=-x ,所以不论x 取何值,最多只能写成两种形式:x 、-x ,故集合中最多含有2个元素.方法二 令x =2,则以上实数分别为:2,-2,2,2,-2,由元素互异性知集合最多含2个元素.]7.①④解析 ①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④.8.-1解析 当x =0,1,-1时,都有x 2∈A ,但考虑到集合元素的互异性,x ≠0,x ≠1,故答案为-1.9.∈ ∈ ∉ ∉10.解 (1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的.(2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素.(4)不正确.因为个子高没有明确的标准.11.解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32. 则当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不符合集合中元素的互异性,故a =-1应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3, ∴a =-32. 12.解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P +Q 中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明 (1)若a ∈A ,则11-a∈A . 又∵2∈A ,∴11-2=-1∈A . ∵-1∈A ,∴11-(-1)=12∈A . ∵12∈A ,∴11-12=2∈A . ∴A 中另外两个元素为-1,12. (2)若A 为单元素集,则a =11-a, 即a 2-a +1=0,方程无解.∴a≠11-a,∴A不可能为单元素集.第2课时集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法把集合的元素____________出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为__________.不等式x-7<3的解集为__________.所有偶数的集合可表示为________________.一、选择题1.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}2.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合3.将集合表示成列举法,正确的是()A.{2,3} B.{(2,3)}C.{x=2,y=3} D.(2,3)4.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为()A.{1,1} B.{1}C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}5.已知集合A={x∈N|-3≤x≤3},则有()A.-1∈A B.0∈AC.3∈A D.2∈A6.方程组的解集不可表示为()A.B.C.{1,2} D.{(1,2)}二、填空题7.用列举法表示集合A={x|x∈Z,86-x∈N}=______________.8.下列各组集合中,满足P=Q的有________.(填序号)①P={(1,2)},Q={(2,1)};②P={1,2,3},Q={3,1,2};③P={(x,y)|y=x-1,x∈R},Q={y|y=x-1,x∈R}.9.下列各组中的两个集合M和N,表示同一集合的是________.(填序号)①M={π},N={3.141 59};②M={2,3},N={(2,3)};③M={x|-1<x≤1,x∈N},N={1};④M={1,3,π},N={π,1,|-3|}.三、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;③不等式x-2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A={x|y=x2+3},B={y|y=x2+3},C={(x,y)|y=x2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{x|x=1} B.{y|(y-1)2=0}C.{x=1} D.{1}13.已知集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},若x0∈M,则x0与N的关系是() A.x0∈NB.x0∉NC.x0∈N或x0∉N D.不能确定1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑. 第2课时 集合的表示知识梳理1.一一列举 2.描述法 {x |x <10} {x ∈Z |x =2k ,k ∈Z }作业设计1.B [{x ∈N +|x -3<2}={x ∈N +|x <5}={1,2,3,4}.]2.D [集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合,故选D.]3.B [解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =5,2x -y =1.得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3. 所以答案为{(2,3)}.]4.B [方程x 2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0,∴x 1=x 2=1,故方程x 2-2x +1=0的解集为{1}.]5.B6.C [方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故C 不符合.]7.{5,4,2,-2}解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N , ∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}.8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标;②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集.9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④.10.解 ①∵方程x (x 2+2x +1)=0的解为0和-1,∴解集为{0,-1};②{x |x =2n +1,且x <1 000,n ∈N };③{x |x >8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3,所以B ={y |y ≥3}. 集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P 是抛物线y =x 2+3上的点}.12.C [由集合的含义知{x |x =1}={y |(y -1)2=0}={1},而集合{x =1}表示由方程x =1组成的集合,故选C.]13.A[M={x|x=2k+14,k∈Z},N={x|x=k+24,k∈Z},∵2k+1(k∈Z)是一个奇数,k+2(k∈Z)是一个整数,∴x0∈M时,一定有x0∈N,故选A.]1.1.2集合间的基本关系课时目标 1.理解集合之间包含与相等的含义.2.能识别给定集合的子集、真子集,并能判断给定集合间的关系.3.在具体情境中,了解空集的含义.1.子集的概念一般地,对于两个集合A、B,如果集合A中________元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作______(或______),读作“__________”(或“__________”).2.Venn图:用平面上______曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.3.集合相等与真子集的概念图形表示A B(或B A)(1)定义:______________的集合叫做空集.(2)用符号表示为:____.(3)规定:空集是任何集合的______.5.子集的有关性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即________.(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么___________________________.一、选择题1.集合P={x|y=x+1},集合Q={y|y=x-1},则P与Q的关系是()A.P=Q B.P QC.P Q D.P∩Q=∅2.满足条件{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是()A.3 B.6 C.7 D.83.对于集合A、B,“A⊆B不成立”的含义是()A.B是A的子集B.A中的元素都不是B中的元素C.A中至少有一个元素不属于BD.B中至少有一个元素不属于A4.下列命题:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若∅A,则A≠∅.其中正确的个数是()A.0 B.1 C.2 D.35.下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的Venn图是()6.集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系是()A.S P M B.S=P MC.S P=M二、填空题7.已知M={x|x≥22,x∈R},给定下列关系:①π∈M;②{π}M;③πM;④{π}∈M.其中正确的有________.(填序号)8.已知集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是________.9.已知集合A{2,3,7},且A中至多有1个奇数,则这样的集合共有________个.三、解答题10.若集合A={x|x2+x-6=0},B={x|x2+x+a=0},且B⊆A,求实数a的取值范围.11.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.若B⊆A,求实数m的取值范围.能力提升12.已知集合A={x|1<ax<2},B={x|-1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.13.已知集合A{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合有________个.1.子集概念的多角度理解(1)“A是B的子集”的含义是:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即由任意x∈A能推出x∈B.(2)不能把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.拓展当A不是B的子集时,我们记作“A B”(或B A).2.对元素与集合、集合与集合关系的分析与拓展(1)元素与集合之间的关系是从属关系,这种关系用符号“∈”或“∉”表示.(2)集合与集合之间的关系有包含关系,相等关系,其中包含关系有:含于(⊆)、包含(⊇)、真包含于()、真包含()等,用这些符号时要注意方向,如A⊆B与B⊇A是相同的.1.1.2集合间的基本关系知识梳理1.任意一个A⊆B B⊇A A含于B B包含A 2.封闭3.A⊆B且B⊆A x∈B,且x∉A 4.(1)不含任何元素(2)∅(3)子集 5.(1)A⊆A(2)A⊆C作业设计1.B[∵P={x|y=x+1}={x|x≥-1},Q={y|y≥0}∴P Q,∴选B.]2.C[M中含三个元素的个数为3,M中含四个元素的个数也是3,M中含5个元素的个数只有1个,因此符合题意的共7个.]3.C4.B[只有④正确.]5.B[由N={-1,0},知N M,故选B.]6.C[运用整数的性质方便求解.集合M、P表示成被3整除余1的整数集,集合S 表示成被6整除余1的整数集.]7.①②解析①、②显然正确;③中π与M的关系为元素与集合的关系,不应该用“”符号;④中{π}与M的关系是集合与集合的关系,不应该用“∈”符号.8.a≥2解析在数轴上表示出两个集合,可得a≥2.9.6解析 (1)若A 中有且只有1个奇数, 则A ={2,3}或{2,7}或{3}或{7}; (2)若A 中没有奇数,则A ={2}或∅.10.解 A ={-3,2}.对于x 2+x +a =0,(1)当Δ=1-4a <0,即a >14时,B =∅,B ⊆A 成立;(2)当Δ=1-4a =0,即a =14时,B ={-12},B ⊆A 不成立;(3)当Δ=1-4a >0,即a <14时,若B ⊆A 成立,则B ={-3,2}, ∴a =-3×2=-6.综上:a 的取值范围为a >14或a =-6.11.解 ∵B ⊆A ,∴①若B =∅, 则m +1>2m -1,∴m <2.②若B ≠∅,将两集合在数轴上表示,如图所示. 要使B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.由①、②,可知m ≤3.∴实数m 的取值范围是m ≤3.12.解 (1)当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .(2)当a >0时,A ={x |1a <x <2a}.又∵B ={x |-1<x <1},A ⊆B ,∴⎩⎨⎧1a ≥-1,2a≤1,∴a ≥2.(3)当a <0时,A ={x |2a <x <1a }.∵A ⊆B ,∴⎩⎨⎧2a≥-1,1a≤1,∴a ≤-2.综上所述,a =0或a ≥2或a ≤-2. 13.5解析 若A 中有一个奇数,则A 可能为{1},{3},{1,2},{3,2}, 若A 中有2个奇数,则A ={1,3}.1.1.3集合的基本运算第1课时并集与交集课时目标 1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集. 2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.1.并集(1)定义:一般地,________________________的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作________.(2)并集的符号语言表示为A∪B=_____________________________________________ ___________________________.(3)并集的图形语言(即V enn图)表示为下图中的阴影部分:(4)性质:A∪B=________,A∪A=____,A∪∅=____,A∪B=A⇔________,A____A ∪B.2.交集(1)定义:一般地,由________________________元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作________.(2)交集的符号语言表示为A∩B=___________________________________________ _____________________________.(3)交集的图形语言表示为下图中的阴影部分:(4)性质:A∩B=______,A∩A=____,A∩∅=____,A∩B=A⇔________,A∩B____A ∪B,A∩B⊆A,A∩B⊆B.一、选择题1.若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B等于()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{1,2} D.{0}2.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩B等于()A.{x|x<1} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|-1≤x≤1} D.{x|-1≤x<1}3.若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员},集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是() A.A⊆B B.B⊆CC.A∩B=C D.B∪C=A4.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N为() A.x=3,y=-1 B.(3,-1)C.{3,-1} D.{(3,-1)}5.设集合A={5,2a},集合B={a,b},若A∩B={2},则a+b等于()A.1 B.2C.3 D.46.集合M={1,2,3,4,5},集合N={1,3,5},则()A.N∈M B.M∪N=MC.M∩N=M D.M>N二、填空题7.设集合A={-3,0,1},B={t2-t+1}.若A∪B=A,则t=________.8.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.9.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|-1<x≤4},C={x|-3<x<2}且集合A∩(B∪C)={x|a≤x≤b},则a=______,b=______.三、解答题10.已知方程x2+px+q=0的两个不相等实根分别为α,β,集合A={α,β},B={2,4,5,6},C={1,2,3,4},A∩C=A,A∩B=∅.求p,q的值.11.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.能力提升12.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B 的所有元素之和为()A.0 B.2C.3 D.613.设U={1,2,3},M,N是U的子集,若M∩N={1,3},则称(M,N)为一个“理想配集”,求符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M,N)与(N,M)不同).1.对并集、交集概念全方面的感悟(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.“x∈A,或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x∉B;x∈B但x∉A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A、B两者之一的元素组成的集合.(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分.特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=∅.2.集合的交、并运算中的注意事项(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”、“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值取到与否.拓展交集与并集的运算性质,除了教材中介绍的以外,还有A⊆B⇔A∪B=B,A⊆B ⇔A∩B=A.这种转化在做题时体现了化归与转化的思想方法,十分有效.1.1.3 集合的基本运算 第1课时 并集与交集知识梳理 一、1.由所有属于集合A 或属于集合B A ∪B 2.{x |x ∈A ,或x ∈B } 4.B ∪A A A B ⊆A ⊆二、1.属于集合A 且属于集合B 的所有 A ∩B 2.{x |x ∈A ,且x ∈B } 4.B ∩A A ∅ A ⊆B ⊆ 作业设计 1.A2.D [由交集定义得{x |-1≤x ≤2}∩{x |x <1}={x |-1≤x <1}.]3.D [参加北京奥运会比赛的男运动员与参加北京奥运会比赛的女运动员构成了参加北京奥运会比赛的所有运动员,因此A =B ∪C .]4.D [M 、N 中的元素是平面上的点,M ∩N 是集合,并且其中元素也是点,解⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1.] 5.C [依题意,由A ∩B ={2}知2a =2, 所以,a =1,b =2,a +b =3,故选C.] 6.B [∵N M ,∴M ∪N =M .] 7.0或1解析 由A ∪B =A 知B ⊆A , ∴t 2-t +1=-3① 或t 2-t +1=0② 或t 2-t +1=1③①无解;②无解;③t =0或t =1. 8.1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 9.-1 2解析 ∵B ∪C ={x |-3<x ≤4},∴A (B ∪C ) ∴A ∩(B ∪C )=A ,由题意{x |a ≤x ≤b }={x |-1≤x ≤2}, ∴a =-1,b =2.10.解 由A ∩C =A ,A ∩B =∅,可得:A ={1,3}, 即方程x 2+px +q =0的两个实根为1,3. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+3=-p 1×3=q ,∴⎩⎪⎨⎪⎧p =-4q =3. 11.解 ∵A ∩B =B ,∴B ⊆A . ∵A ={-2}≠∅,∴B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,则B ={-1a},∴-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12.综上,得a =0或a =12.12.D [x 的取值为1,2,y 的取值为0,2,∵z =xy ,∴z 的取值为0,2,4,所以2+4=6,故选D.] 13.解 符合条件的理想配集有 ①M ={1,3},N ={1,3}. ②M ={1,3},N ={1,2,3}.③M={1,2,3},N={1,3}.共3个.第2课时补集及综合应用课时目标 1.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.2.熟练掌握集合的基本运算.1.全集:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为________,通常记作________.2.补集补集与全集的性质(1)∁U U=____;(2)∁U∅=____;(3)∁U(∁U A)=____;(4)A∪(∁U A)=____;(5)A∩(∁U A)=____.一、选择题1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A等于()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}2.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M等于()A.{x|-2<x<2} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|x<-2或x>2} D.{x|x≤-2或x≥2}3.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,5},B={2,5},则A∩(∁U B)等于()A.{2} B.{2,3}C.{3} D.{1,3}4.设全集U和集合A、B、P满足A=∁U B,B=∁U P,则A与P的关系是()A.A=∁U P B.A=PC.A P D.A P5.如图,I是全集,M、P、S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩P)∩∁I S D.(M∩P)∪∁I S6.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={3,4,5},B={1,3,6},那么集合{2,7}是() A.A∪B B.A∩BC.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)二、填空题7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.8.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则∁U A=____________________,∁U B=________________,∁B A=____________.9.已知全集U,A B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.三、解答题10.设全集是数集U={2,3,a2+2a-3},已知A={b,2},∁U A={5},求实数a,b的值.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设全集为U,若B∪(∁U B)=A,求∁U B.能力提升12.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A 等于()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}13.学校开运动会,某班有30名学生,其中20人报名参加赛跑项目,11人报名参加跳跃项目,两项都没有报名的有4人,问两项都参加的有几人?1.全集与补集的互相依存关系(1)全集并非是包罗万象、含有任何元素的集合,它是对于研究问题而言的一个相对概念,它仅含有所研究问题中涉及的所有元素,如研究整数,Z就是全集,研究方程的实数解,R就是全集.因此,全集因研究问题而异.(2)补集是集合之间的一种运算.求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依存、不可分割的两个概念.(3)∁U A的数学意义包括两个方面:首先必须具备A⊆U;其次是定义∁U A={x|x∈U,且x∉A},补集是集合间的运算关系.2.补集思想做题时“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁U A,再由∁U(∁U A)=A求A.第2课时补集及综合应用知识梳理1.全集U 2.不属于集合A∁U A{x|x∈U,且x∉A}3.(1)∅(2)U(3)A(4)U(5)∅作业设计1.D[在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.]2.C[∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.]3.D[由B={2,5},知∁U B={1,3,4}.A∩(∁U B)={1,3,5}∩{1,3,4}={1,3}.]4.B[由A=∁U B,得∁U A=B.又∵B=∁U P,∴∁U P=∁U A.即P=A,故选B.]5.C[依题意,由图知,阴影部分对应的元素a具有性质a∈M,a∈P,a∈∁I S,所以阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S,故选C.]6.D [由A ∪B ={1,3,4,5,6}, 得∁U (A ∪B )={2,7},故选D.] 7.-3解析 ∵∁U A ={1,2},∴A ={0,3},故m =-3. 8.{0,1,3,5,7,8} {7,8} {0,1,3,5}解析 由题意得U ={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn 图表示出U ,A ,B ,易得∁U A ={0,1,3,5,7,8},∁U B ={7,8},∁B A ={0,1,3,5}. 9.∁U B ∁U A解析 画Venn 图,观察可知∁U B ∁U A .10.解 ∵∁U A ={5},∴5∈U 且5∉A .又b ∈A ,∴b ∈U ,由此得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -3=5,b =3.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =3经检验都符合题意. 11.解 因为B ∪(∁U B )=A ,所以B ⊆A ,U =A ,因而x 2=3或x 2=x . ①若x 2=3,则x =± 3.当x =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},U =A ={1,3,3},此时∁U B ={3};当x =-3时,A ={1,3,-3},B ={1,3},U =A ={1,3,-3},此时∁U B ={-3}. ②若x 2=x ,则x =0或x =1.当x =1时,A 中元素x 与1相同,B 中元素x 2与1也相同,不符合元素的互异性,故x ≠1;当x =0时,A ={1,3,0},B ={1,0}, U =A ={1,3,0},从而∁U B ={3}.综上所述,∁U B ={3}或{-3}或{3}.12.D [借助于Venn 图解,因为A ∩B ={3},所以3∈A ,又因为(∁U B )∩A ={9},所以9∈A ,所以选D.]13.解 如图所示,设只参加赛跑、只参加跳跃、两项都参加的人数分别为a ,b ,x . 根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧a +x =20,b +x =11,a +b +x =30-4.解得x =5,即两项都参加的有5人.§1.1习题课课时目标1.巩固和深化对基础知识的理解与掌握.2.重点掌握好集合间的关系与集合的基本运算.1.若A={x|x+1>0},B={x|x-3<0},则A∩B等于()A.{x|x>-1} B.{x|x<3}C.{x|-1<x<3} D.{x|1<x<3}2.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>5},则M∪N等于()A.{x|x<-5或x>-3} B.{x|-5<x<5}C.{x|-3<x<5} D.{x|x<-3或x>5}3.设集合A={x|x≤13},a=11,那么()A.a A B.a∉AC.{a}∉A D.{a}A4.设全集I={a,b,c,d,e},集合M={a,b,c},N={b,d,e},那么(∁I M)∩(∁I N)等于()A.∅B.{d}C.{b,e} D.{a,c}5.设A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-3,k∈Z},则集合A与B的关系为____________.6.设A={x∈Z|-6≤x≤6},B={1,2,3},C={3,4,5,6},求:(1)A∪(B∩C);(2)A∩(∁A(B∪C)).一、选择题1.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.Q⊆∁R P2.符合条件{a}P⊆{a,b,c}的集合P的个数是()A.2 B.3C.4 D.53.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则下列关系正确的是() A.M=P B.M PC.P M D.M与P没有公共元素4.如图所示,M,P,S是V的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩S)∩(∁S P) D.(M∩P)∪(∁V S)5.已知集合A={x|a-1≤x≤a+2},B={x|3<x<5},则能使A⊇B成立的实数a的范围是()A.{a|3<a≤4} B.{a|3≤a≤4}C.{a|3<a<4} D.∅二、填空题6.已知集合A={x|x≤2},B={x|x>a},如果A∪B=R,那么a的取值范围是________.7.集合A={1,2,3,5},当x∈A时,若x-1∉A,x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素的个数为____.8.已知全集U={3,7,a2-2a-3},A={7,|a-7|},∁U A={5},则a=________. 9.设U=R,M={x|x≥1},N={x|0≤x<5},则(∁U M)∪(∁U N)=________________.三、解答题10.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.11.某班50名同学参加一次智力竞猜活动,对其中A,B,C三道知识题作答情况如下:答错A者17人,答错B者15人,答错C者11人,答错A,B者5人,答错A,C者3人,答错B,C者4人,A,B,C都答错的有1人,问A,B,C都答对的有多少人?能力提升12.对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有几个?13.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合U={x|0≤x≤1}的子集,定义b-a为集合{x|a≤x≤b}的“长度”,求集合M∩N的长度的最小值.1.在解决有关集合运算题目时,关键是准确理解交、并、补集的意义,并能将题目中符号语言准确转化为文字语言.2.集合运算的法则可借助于V enn图理解,无限集的交集、并集和补集运算可结合数轴,运用数形结合思想.3.熟记一些常用结论和性质,可以加快集合运算的速度.4.在有的集合题目中,如果直接去解可能比较麻烦,若用补集的思想解集合问题可变得更简单.§1.1 习题课双基演练1.C [∵A ={x |x >-1},B ={x |x <3}, ∴A ∩B ={x |-1<x <3},故选C.]2.A [画出数轴,将不等式-3<x ≤5,x <-5,x >5在数轴上表示出来,不难看出M ∪N ={x |x <-5或x >-3}.] 3.D4.A [∵∁I M ={d ,e },∁I N ={a ,c }, ∴(∁I M )∩(∁I N )={d ,e }∩{a ,c }=∅.] 5.A =B解析 4k -3=4(k -1)+1,k ∈Z ,可见A =B .6.解 ∵A ={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6} (1)又∵B ∩C ={3},∴A ∪(B ∩C )={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}. (2)又∵B ∪C ={1,2,3,4,5,6},∴∁A (B ∪C )={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}∴A ∩(∁A (B ∪C ))={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}. 作业设计1.B [Q ={x |-2<x <2},可知B 正确.]2.B [集合P 内除了含有元素a 外,还必须含b ,c 中至少一个,故P ={a ,b },{a ,c },{a ,b ,c }共3个.]3.B [∵a ∈N *,∴x =a 2+1=2,5,10,….∵b ∈N *,∴y =b 2-4b +5=(b -2)2+1=1,2,5,10,…. ∴M P .]4.C [阴影部分是M ∩S 的部分再去掉属于集合P 的一小部分,因此为(M ∩S )∩(∁S P ).] 5.B [根据题意可画出下图.∵a +2>a -1,∴A ≠∅.有⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤3,a +2≥5.解得3≤a ≤4.]6.a ≤2解析 如图中的数轴所示,要使A ∪B =R ,a ≤2. 7.1解析 当x =1时,x -1=0∉A ,x +1=2∈A ; 当x =2时,x -1=1∈A ,x +1=3∈A ; 当x =3时,x -1=2∈A ,x +1=4∉A ; 当x =5时,x -1=4∉A ,x +1=6∉A ; 综上可知,A 中只有一个孤立元素5. 8.4解析 ∵A ∪(∁U A )=U ,由∁U A ={5}知,a 2-2a -3=5, ∴a =-2,或a =4.当a =-2时,|a -7|=9,9∉U ,∴a ≠-2. a =4经验证,符合题意. 9.{x |x <1或x ≥5}解析 ∁U M ={x |x <1},∁U N ={x |x <0或x ≥5}, 故(∁U M )∪(∁U N )={x |x <1或x ≥5}或由M ∩N ={x |1≤x <5},(∁U M )∪(∁U N )=∁U (M ∩N ) ={x |x <1或x ≥5}.10.解 (1)∵B ={x |x ≥2}, ∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)∵C ={x |x >-a2},B ∪C =C ⇔B ⊆C ,∴-a2<2,∴a >-4.11.解 由题意,设全班同学为全集U ,画出Venn 图,A 表示答错A 的集合,B 表示答错B 的集合,C 表示答错C 的集合,将其集合中元素数目填入图中,自中心区域向四周的各区域数目分别为1,2,3,4,10,7,5,因此A ∪B ∪C 中元素数目为32,从而至少错一题的共32人,因此A ,B ,C 全对的有50-32=18人.12.解 依题意可知,“孤立元”必须是没有与k 相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k 相邻的元素.因此,符合题意的集合是:{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.13.解 在数轴上表示出集合M 与N ,可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N ={x |23≤x ≤34},长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N ={x |14≤x ≤13},长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.§1.2 函数及其表示 1.2.1 函数的概念课时目标 1.理解函数的概念,明确函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集,表示简单函数的定义域、值域.3.会求一些简单函数的定义域、值域.1.函数(1)设A 、B 是非空的数集,如果按照某种确定的__________,使对于集合A 中的____________,在集合B 中都有________________和它对应,那么就称f :________为从集合A 到集合B 的一个函数,记作__________________.其中x 叫做________,x 的取值范围A 叫做函数的________,与x 的值相对应的y 值叫做________,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的________. (2)值域是集合B 的________. 2.区间(1)设a ,b 是两个实数,且a <b ,规定:①满足不等式__________的实数x 的集合叫做闭区间,表示为________; ②满足不等式__________的实数x 的集合叫做开区间,表示为________;③满足不等式________或________的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为______________.(2)实数集R 可以用区间表示为__________,“∞”读作“无穷大”,“+∞”读作“__________”,“-∞”读作“________”.我们把满足x ≥a ,x >a ,x ≤b ,x <b 的实数x 的集合分别表示为________,________,________,______.一、选择题1.对于函数y =f (x ),以下说法正确的有( ) ①y 是x 的函数②对于不同的x ,y 的值也不同③f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量 ④f (x )一定可以用一个具体的式子表示出来 A .1个 B .2个 C .3个 D .4个2.设集合M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},那么下面的4个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .①②③④B .①②③C .②③D .②3.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (x )=x(x )24.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,那么函数解析式为y =2x 2-1,值域为{1,7}的“孪生函数”共有( ) A .10个 B .9个 C .8个 D .4个 5.函数y =1-x +x 的定义域为( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1} 6.函数y =x +1的值域为( )A .[-1,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,0]D .(-∞,-1]二、填空题7.已知两个函数f (x )和g (x )的定义域和值域都是{1,2,3},其定义如下表:8.如果函数f (x )满足:对任意实数a ,b 都有f (a +b )=f (a )f (b ),且f (1)=1,则f (2)f (1)+f (3)f (2)+f (4)f (3)+f (5)f (4)+…+f (2 011)f (2 010)=________. 9.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为______________.10.若函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (2x )+f (x +23)的定义域为________.三、解答题11.已知函数f (1-x1+x)=x ,求f (2)的值.能力提升12.如图,该曲线表示一人骑自行车离家的距离与时间的关系.骑车者9时离开家,15时回家.根据这个曲线图,请你回答下列问题:(1)最初到达离家最远的地方是什么时间?离家多远? (2)何时开始第一次休息?休息多长时间? (3)第一次休息时,离家多远?(4)11∶00到12∶00他骑了多少千米?(5)他在9∶00~10∶00和10∶00~10∶30的平均速度分别是多少? (6)他在哪段时间里停止前进并休息用午餐?13.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2 m ,渠深为1.8 m ,斜坡的倾斜角是45°.(临界状态不考虑)(1)试将横断面中水的面积A (m 2)表示成水深h (m)的函数;(2)确定函数的定义域和值域;(3)画出函数的图象.1.函数的判定判定一个对应关系是否为函数,关键是看对于数集A中的任一个值,按照对应关系所对应数集B中的值是否唯一确定,如果唯一确定,就是一个函数,否则就不是一个函数.2.由函数式求函数值,及由函数值求x,只要认清楚对应关系,然后对号入座就可以解决问题.3.求函数定义域的原则:①当f(x)以表格形式给出时,其定义域指表格中的x的集合;②当f(x)以图象形式给出时,由图象范围决定;③当f(x)以解析式给出时,其定义域由使解析式有意义的x的集合构成;④在实际问题中,函数的定义域由实际问题的意义确定.§1.2函数及其表示1.2.1函数的概念知识梳理1.(1)对应关系f任意一个数x唯一确定的数f(x)A→B y=f(x),x∈A自变量定义域函数值值域(2)子集2.(1)①a≤x≤b[a,b]②a<x<b(a,b)③a≤x<b a<x≤b[a,b),(a,b](2)(-∞,+∞)正无穷大负无穷大[a,+∞)(a,+∞)(-∞,b](-∞,b)作业设计1.B [①、③正确;②不对,如f (x )=x 2,当x =±1时y =1;④不对,f (x )不一定可以用一个具体的式子表示出来,如南极上空臭氧空洞的面积随时间的变化情况就不能用一个具体的式子来表示.]2.C [①的定义域不是集合M ;②能;③能;④与函数的定义矛盾.故选C.] 3.D [A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.]4.B [由2x 2-1=1,2x 2-1=7得x 的值为1,-1,2,-2,定义域为两个元素的集合有4个,定义域为3个元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个“孪生函数”.]5.D [由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.]6.B7.3 2 1解析 g [f (1)]=g (2)=3,g [f (2)]=g (3)=2, g [f (3)]=g (1)=1. 8.2 010解析 由f (a +b )=f (a )f (b ),令b =1,∵f (1)=1,∴f (a +1)=f (a ),即f (a +1)f (a )=1,由a 是任意实数,所以当a 取1,2,3,…,2 010时,得f (2)f (1)=f (3)f (2)=…=f (2 011)f (2 010)=1.故答案为2 010.9.{-1,1,3,5,7}解析 ∵x =1,2,3,4,5,∴f (x )=2x -3=-1,1,3,5,7.10.[0,13]解析 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤1,0≤x +23≤1, 得⎩⎨⎧0≤x ≤12,-23≤x ≤13,即x ∈[0,13].11.解 由1-x 1+x=2,解得x =-13,所以f (2)=-13.12.解 (1)最初到达离家最远的地方的时间是12时,离家30千米. (2)10∶30开始第一次休息,休息了半小时. (3)第一次休息时,离家17千米. (4)11∶00至12∶00他骑了13千米.(5)9∶00~10∶00的平均速度是10千米/时;10∶00~10∶30的平均速度是14千米/时.(6)从12时到13时停止前进,并休息用午餐较为符合实际情形.13.解 (1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2 m ,上底为(2+2h )m ,高为h m ,∴水的面积A =[2+(2+2h )]h 2=h 2+2h (m 2).。
高中数学单元测试题必修1第一章《集合》
高中数学单元测试题必修1第一章《集合》一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共60分).1.下列集合的表示法正确的是( A )A .}1|{}1|{=+==+y x y y x xB .第二、四象限内的点集可表示为{}(,)0,,x y xy x R y R ≤∈∈;C .集合{}1,2,2,5,7;D .不等式14x -<的解集为{}5x <2.已知集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A = ,则m 的值为A .1B .1-C .1或1-D .1或1-或0 3.设全集}7,6,5,4,3,2,1{=U ,集合}5,3,1{=A ,集合}5,3{=B ,则A .U AB = B .()U U A B = ðC .()U U A B = ðD .()()U U U A B = 痧4.设U ={1,2,3,4} ,若A B ={2},(){4}U A B = ð,()(){1,5}U U A B = 痧, 则下列结论正确的是A .A ∉3且B ∉3 B .A ∈3且B ∉3C .A ∉3且B ∈3D .A ∈3且B ∈35.设全集是实数集R ,{|22}M x x =-≤≤,N x x =<{|}1,则R M N ð等于A .{|}x x <-2B .{|}x x -<<21C .{|}x x <1D .{|}x x -≤<216.设U 为全集,Q P ,为非空集合,且P ÜQ ÜU ,下面结论中不正确...的是 A .()U P Q U = ð B .()U P Q = ðφ C .P Q Q =D .()U Q P = ðφ7.下列四个集合中,是空集的是 A .}33|{=+x x B .},,|),{(22R y x x y y x ∈-=C .}0|{2≤x x D .}01|{2=+-x x x8.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则 A .M N = B .M ÜNC .N ÜMD .M N ϕ=9.表示图形中的阴影部分A .()()A CBC B .()()A B A CC .()()A B B CD .()A B C 10.已知全集{1,2,3,4,5,6,7},{3,4,5},{1,3,6}U M N ===,则集合{2,7}等于A .M NB .U U M N 痧C .U U M N 痧D .M N 11.满足{1,2,3} ÜM Ü{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是A .8B .7C .6D .512.下列命题之中,U 为全集时,不正确的是A .若AB = φ,则()()U U A B U = 痧 B .若A B = φ,则A = φ或B = φC .若A B = U ,则()()U U A B = 痧φD .若A B = φ,则==B A φ 二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题5分,共20分).13.若集合{(,)|20240}{(,)|3}x y x y x y x y y x b +-=-+=⊆=+且,则b = .14.设集合}0|),{(111=++=c x b x a y x A ,}0|),{(222=++=c x b x a y x B ,则方程)(111c x b x a ++0)(222=++c x b x a 的解集为 .15.已知集合}023|{2=+-=x ax x A 至多有一个元素,则a 的取值范围 .16.设集合{|12},{|}M x x N x x a =-≤<=≤,若M N ≠∅ ,则a 范围是 .三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共70分).17.(10分)已知集合A ={x |x =m 2-n 2,m ∈Z ,n ∈Z},求证:(1)3∈A ; (2)偶数4k -2 (k ∈Z)不属于A.CB A18.(12分)(1)P ={x |x 2-2x -3=0},S ={x |ax +2=0},S ⊆P ,求a 取值.(2)A ={-2≤x ≤5} ,B ={x |m +1≤x ≤2m -1},B ⊆A,求m 的取值范围.19.(12分)在1到100的自然数中有多少个能被2或3整除的数?20.(12分)已知集合22{|320},{|20}A x x x B x x x m =-+==-+=且=B A ,A 求m的取值范围.21.设}019|{22=-+-=a ax x x A ,}065|{2=+-=x x x B ,}082|{2=-+=x x x C .①当A B =A B 时,求a 的值;②当φÜA B ,且A C =φ时,求a 的值; ③当A B =A C ≠φ时,求a 的值;(12分)22.(12分)设1a ,2a ,3a ,4a ,5a 为自然数,A={1a ,2a ,3a ,4a ,5a }, B={21a ,22a ,23a ,24a ,25a },且1a <2a <3a <4a <5a ,并满足A ∩B={1a ,4a }, 1a +4a =10,A ∪B 中各元素之和为256,求集合A ?高中数学单元测试题必修1第一章《集合》一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共60分).1.下列集合的表示法正确的是( A )A .}1|{}1|{=+==+y x y y x xB .第二、四象限内的点集可表示为{}(,)0,,x y xy x R y R ≤∈∈;C .集合{}1,2,2,5,7;D .不等式14x -<的解集为{}5x <已知集合{(,)|2},{(,)|4}M x y x y N x y x y =+==-=,那么集合M N 为(D )A .3,1x y ==-B .(3,1)-C .{3,1}-D .{(3,1)}-2.已知集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A = ,则m 的值为(D ) A .1 B .1- C .1或1- D .1或1-或03.设全集}7,6,5,4,3,2,1{=U ,集合}5,3,1{=A ,集合}5,3{=B ,则(C ) A .U A B = B .()U U A B = ð C .()U U A B = ð D .()()U U U A B = 痧4.设U ={1,2,3,4} ,若A B ={2},(){4}U A B = ð,()(){1,5}U U A B = 痧,则下列结论正确的是 ( B )A .A ∉3且B ∉3 B .A ∈3且B ∉3C .A ∉3且B ∈3D .A ∈3且B ∈35.设全集是实数集R ,{|22}M x x =-≤≤,N x x =<{|}1,则R M N ð等于(A )A .{|}x x <-2B .{|}x x -<<21C .{|}x x <1D .{|}x x -≤<21 设集合{1,2,3,4,5,6},{|26}P Q x R x ==∈≤≤,那么下列结论正确的是(D )A .P Q P =B .P Q Q ÝC .P Q Q =D .P Q P Ü 集合{|22},{|13}A x x B x x =-<<=-≤<,那么A B = (A )A .{|23}x x -<<B .{|12}x x ≤<C .{|21}x x -<≤D .{|23}x x <<以下四个关系:φ}0{∈,∈0φ,{φ}}0{⊆,φÜ}0{,其中正确的个数是( A )A .1B .2C .3D .4 下列五个写法:①{}{}00,1,2;∈②{}0;∅⊆③{}{}0,1,21,2,0;⊆④0;∈∅⑤0 ∅.=∅ 其中错误..写法的个数为 (C ) A .1 B .2 C .3 D .4 如果集合{}1->=x x P ,那么 (D )A .P ⊆0B .{}P ∈0C .P ∈∅D .{}P ⊆06.设U 为全集,Q P ,为非空集合,且P ÜQ ÜU ,下面结论中不正确...的是 ( B ) A .()U P Q U = ð B .()U P Q = ðφ C .P Q Q =D .()U Q P = ðφ 7.下列四个集合中,是空集的是 ( D )A .}33|{=+x xB .},,|),{(22R y x x y y x ∈-=C .}0|{2≤x xD .}01|{2=+-x x x8.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则 ( B ) A .M N = B .M ÜNC .N ÜMD .M N ϕ= 已知集合 },61|{Z m m x x M ∈+==,},312|{Z n n x x N ∈-==, =P x x |{+=2p },61Z p ∈,则P N M ,,的关系 (B ) A .N M =ÜP B .M ÜP N = C .M ÜN ÜP D . N ÜP ÜM设集合},3|{Z k k x x M ∈==,},13|{Z k k x x P ∈+==,},13|{Z k k x x Q ∈-==,若Q c P b M a ∈∈∈,,,则∈-+c b a( C ) A .M B . P C .Q D .P M ⋃9.表示图形中的阴影部分( A )A .()()A CBC B .()()A B A CC .()()A B B CD .()A B CB A10.已知全集{1,2,3,4,5,6,7},{3,4,5},{1,3,6}U M N ===,则集合{2,7}等于( B )A .M NB .U U M N 痧C .U U M N 痧D .M N 11.满足{1,2,3} ÜM Ü{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是(C ) A .8 B .7 C .6 D .5满足{,}M N a b = 的集合N M ,共有(C )A .7组B .8组C .9组D .10组 满足条件{1}{1,2,3}M = 的集合M 的个数是 ( C )A .4B .3C .2D .112.下列命题之中,U 为全集时,不正确的是 (B )A .若AB = φ,则()()U U A B U = 痧 B .若A B = φ,则A = φ或B = φC .若A B = U ,则()()U U A B = 痧φD .若A B = φ,则==B A φ 二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题5分,共20分).13.若集合{(,)|20240}{(,)|3}x y x y x y x y y x b +-=-+=⊆=+且,则b =2.14.设集合}0|),{(111=++=c x b x a y x A ,}0|),{(222=++=c x b x a y x B ,则方程)(111c x b x a ++0)(222=++c x b x a 的解集为A ∪B.15.已知集合}023|{2=+-=x ax x A 至多有一个元素,则a 的取值范围a =0或89≥a . 16.设集合{|12},{|}M x x N x x a =-≤<=≤,若M N ≠∅ ,则a 范围是{|1}a a -?设集合(]{}2,,|1,M m P y y x x R =-∞==-∈,若M P =∅ ,则实数m 范围是(D ) A .1m ≥- B .1m >- C .1m ≤- D .1m <-三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共70分).17.(10分)已知集合A ={x |x =m 2-n 2,m ∈Z ,n ∈Z},求证:(1)3∈A ; (2)偶数4k -2 (k ∈Z)不属于A.证明:(1)3=22-12 ∴3∈A ;(2)设4k -2∈A,得存在m,n ∈Z,使4k -2=m 2-n 2成立.(m -n )(m +n )=4k -2,当m,n 同奇或同偶时,m -n,m +n 均为偶数.∴(m -n )(m +n )为4的倍数,与4k -2不是4 倍数矛盾.当m,n 同分别为奇,偶数时,m -n,m +n 均为奇数.(m -n)(m +n )为奇数,与4k -2是偶数矛盾.∴4k -2∉A18.(12分)(1)P ={x |x 2-2x -3=0},S ={x |ax +2=0},S ⊆P ,求a 取值.(2)A ={-2≤x ≤5} ,B ={x |m +1≤x ≤2m -1},B ⊆A,求m 的取值范围.解:(1)a =0,S =φ,φ⊆P 成立 a ≠0,S ≠φ,由S ⊆P ,P ={3,-1}得3a +2=0,a =23-或-a +2=0,a =2; ∴a 值为0或23-或2. (2)B =φ,即m +1>2m -1,m <2 φ⊆A 成立.B≠φ,由题得121,21,215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩得2≤m ≤3,∴m <2或2≤m ≤3 , 即m ≤3为取值范围.注:(1)特殊集合φ作用,常易漏掉;(2合思想常使集合问题简捷比. 用描述法表示图中的阴影部分(包括边界)解:}0,121,231|),{(≥≤≤-≤≤-xy y x y x19.(12分)在1到100的自然数中有多少个能被2或3整除的数?解:设集合A 为能被2整除的数组成的集合,集合B 为能被3整除的数组成的集合,则A B 为能被2或3整除的数组成的集合,A B 为能被2和3(也即6)整除的数组成的集合.显然集合A 中元素的个数为50,集合B 中元素的个数为33,集合A B 中元素的个数为16,可得集合A B 中元素的个数为50+33-16=67.某市数、理、化竞赛时,高一某班有24名学生参加数学竞赛,28名学生参加物理竞赛,19名学生参加化学竞赛,其中参加数、理、化三科竞赛的有7名,只参加数、物两科的有5名,只参加物、化两科的有3名,只参加数、化两科的有4名。
高中数学新教材必修第一册第一章《集合》综合测试题(附答案)
新教材必修第一册第一章《集合》综合测试题(时间:120分钟 满分:150分)班级 姓名 分数一、选择题(每小题5分,共计60分)1.设全集I={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},则A C I ∪B C I =A .{0}B .{0,1}C .{0,1,4}D .{0,1,2,3,4}2.方程组3231x y x y -=⎧⎨-=⎩的解的集合是 A .{x =8,y=5} B .{8, 5} C .{(8, 5)}D .Φ3.有下列四个命题: ①{}0是空集; ②若Z a ∈,则a N -∉; ③集合{}2210A x R x x =∈-+=有两个元素;④集合6B x QN x ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭是有限集。
其中正确命题的个数是A .0B .1C .2D .34. 已知{}{}22|1,|1==-==-M x y x N y y x , N M ⋂等于( )A. NB.MC.RD.∅ 5.如果集合A={x |ax 2+2x +1=0}中只有一个元素,则a 的值是 A .0 B .0 或1 C .1 D .不能确定6.已知}{R x x y y M∈-==,42,}{42≤≤=x x P 则M P 与的关系是 A .M P = B .M P ∈ C .M ∩P =Φ D . M ⊇P7.已知全集I =N ,集合A ={x |x =2n ,n ∈N},B ={x |x =4n ,n ∈N},则A .I =A∪BB .I =AC I ∪B C .I =A∪B C ID .I =A C I ∪B C I8.设集合M=},214|{},,412|{Z k k x x N Z k k x x ∈+==∈+=,则A .M =NB . M ≠⊂NC . N ≠⊂MD .M ∩=N Φ9. 已知函数2()1=++f x mx mx 的定义域是一切实数,则m 的取值范围是 ( )A.0<m ≤4B.0≤m ≤1C.m ≥4 D .0≤m ≤4 10.设集合A={x |1<x <2},B={x |x <a }满足A ≠⊂B ,则实数a 的取值范围是 A .[)+∞,2 B .(]1,∞- C .[)+∞,1D .(]2,∞-11.满足{1,2,3} ≠⊂M ≠⊂{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是A .8B .7C .6D .512.如右图所示,I 为全集,M 、P 、S 为I 的子集。
(好题)高中数学必修一第一单元《集合》检测(有答案解析)
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.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.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.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .05.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 .46.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∞-+,7.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 .168.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.设U 为全集,()UBA B =,则A B 为( )A .AB .BC .UBD .∅10.若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x|2x <2},则A∩B 等于( )A .(1,3)B .(-∞,-1)C .(-1,1)D .(-3,1)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.从含有3个元素的集合{},,a b c 的所有子集中任取一个,所取得子集是含有2个元素的集合的概率( ) A .310B .112C .4564D .38二、填空题13.若集合A 具有以下两条性质,则称集合A 为一个“好集合”. (1)0A ∈且1A ∈;(2)若x 、y A ,则x y A -∈,且当0x ≠时,有1A x∈.给出以下命题:①集合{}2,1,0,1,2P =--是“好集合”; ②Z 是“好集合”; ③Q 是“好集合”; ④R 是“好集合”;⑤设集合A 是“好集合”,若x 、y A ,则x y A +∈;其中真命题的序号是________. 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2{|31,},x A x x -+=≥∈R 21{|1,}3x B x x R x -=≤∈+,则A ∩B =______. 16.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 ∈使得对于一切a G ∈都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 是关于运算⊕的融洽集,现有下列集合与运算:①G 是非负整数集,⊕:实数的加法;②G 是偶数集,⊕:实数的乘法;③G 是所有二次三项式构成的集合,⊕:多项式的乘法;④{},G x x a a b Q ==+∈,⊕:实数的乘法;其中属于融洽集的是________(请填写编号)17.若{}2230P x x x =--<,{}Q x x a =>,且PQ P =,则实数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.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 ∆=_________.20.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 ⊗=_________ 三、解答题21.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 ∈.22.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. 23.设{}{},1,05U R A x x B x x ==≥=<<,求()UA B 和()U A B ∩24.已知集合{|37},{|210},{|}A x x B x x C x x a =≤≤=<<=<,全集为实数集R . (1)求AB ,()R A B ⋂;(2)若A C ⋂≠∅,求a 的取值范围.25.关于x 的不等式22(21)(2)0x a x a a -+++->,223()0x a a x a -++<的解集分别为M 和N(1)试求M 和N ;(2)若M N ⋂=∅,求实数a 的取值范围.26.已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,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.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 【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】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.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】先阅读题意,取特例{}1A = ,{}2B =,可得①③错误,由集合中元素的互异性可得②④正确. 【详解】解:对于①,取{}1A = ,{}2B =,满足||||A B ≤,但不满足A B ⊆,即①错误; 对于②,因为||||AB A B =,由集合中元素的互异性可得A B =,即②正确;对于③,取{}1A = ,{}2B =, 满足||0A B =,但不满足A 、B 中至少有个是空集,即③错误; 对于④,A B =∅,则集合A B 、中无公共元素,则||||||A B A B =+,即④正确;综上可得②④正确,故选B. 【点睛】本题考查了对新定义的理解及集合元素的互异性,重点考查了集合交集、并集的运算,属中档题.6.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.7.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.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】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AB =∅,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】根据不等式的解法,求得集合,A B ,根据集合的交集运算,即可求解. 【详解】依题意,可得集合A ={x |3+2x -x 2>0}=(-1,3),B ={x|2x <2}=(-∞,1), ∴A∩B =(-1,1). 【点睛】本题主要考查了集合的交集运算,其中解答中正确利用不等式的解法,求得集合,A B 是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.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.D解析:D 【分析】含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,根据古典概型即可计算. 【详解】因为含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,所以38P =,故选D. 【点睛】本题主要考查了集合子集的概念,古典概型,属于中档题.二、填空题13.③④⑤【分析】取结合(1)可判断①的正误;取结合(2)可判断②的正误;利用好集合的定义可判断③④的正误;由可推导出再结合(1)可判断⑤的正误【详解】对于命题①但①错误;对于命题②但②错误;对于命题③解析:③④⑤ 【分析】取2x =,2y =-结合(1)可判断①的正误;取2x =结合(2)可判断②的正误;利用“好集合”的定义可判断③④的正误;由y A ,可推导出y A -∈,再结合(1)可判断⑤的正误. 【详解】对于命题①,2P ∈,2P -∈,但()224P --=∉,①错误;对于命题②,2Z ∈,但12Z ∉,②错误; 对于命题③④,显然,集合Q 、R 均满足(1)(2),所以,Q 、R 都是“好集合”,③④正确; 对于命题⑤,当yA 时,由于0A ∈,则0y y A -=-∈,当x A ∈,则()x y x y A +=--∈,⑤正确. 故答案为:③④⑤. 【点睛】解决集合中新定义问题的关键是准确理解新定义的实质,紧扣新定义进行推理论证,把其转化为我们熟知的基本运算.14.答案见解析【分析】求得集合化简集合分三种情况讨论得到集合;再分别得若选择①若选择②若选择③时实数a 的取值范围【详解】当时;当时;当时若选择①则当时要使则所以当时满足题意当时不满足题意所以选择①则实数解析:答案见解析 【分析】求得集合[1,1)B =-,化简集合{()(1)0,}A xx a x x R =-+<∈∣,分1a >-,1a =-,1a <-三种情况讨论得到集合A ;再分别得若选择①,若选择②,若选择③时,实数a的取值范围. 【详解】{}2log (1)1,R [1,1)B x x x =-≤∈=-∣,0,{()(1)0,}1x a A x x R x x a x x R x -⎧⎫=<∈=-+<∈⎨⎬+⎩⎭∣∣,当1a >-时,(1,)A a =-; 当1a =-时,A =∅; 当1a <-时,(,1)A a =- 若选择①AB A =,则A B ⊆,当1a >-时,要使(1,)[1,1)a -⊆-,则1a ≤,所以11a -<≤ 当1a =-时,A =∅,满足题意 当1a <-时,(,1)A a =-不满足题意 所以选择①,则实数a 的取值范围是[-1,1] 若选择②A B ⋂≠∅,当1a >-时,(1,),[1,1)A a B =-=-,满足题意; 当1a =-时,A =∅,不满足题意;当1a <-时,(,1),[1,1)A a B =-=-,不满足题意 所以选择②,则实数a 的取值范围是(1,)-+∞. 若选择③RB A ⊆,当1a >-时,(1,),(,1][,)RA a A a =-=-∞-⋃+∞,而[1,1)B =-,不满足题意当1a =-时,,R RA A =∅=,而[1,1)B =-,满足题意当1a <-时,(,1),(,][1,)RA a A a =-=-∞⋃-+∞,而[1,1)B =-,满足题意.所以选择③,则实数a 的取值范围是(,1]-∞-,综上得:若选择①,则实数a 的取值范围是[-1,1];若选择②,则实数a 的取值范围是(1,)-+∞;若选择③,则实数a 的取值范围是(,1]-∞-.【点睛】本题考查集合间的包含关系,集合间的运算,属于中档题.15.【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.16.①④【分析】逐一验证每个选项是否满足融洽集的两个条件若两个都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意的两非负整数仍为非负整数所以取及任意的非负整数则因此是非负整数集:实数的加法是融洽集解析:①④ 【分析】逐一验证每个选项是否满足“融洽集”的两个条件,若两个都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”. 【详解】①对于任意的两非负整数,,a b a b +仍为非负整数, 所以a b G +∈,取0e =及任意的非负整数a , 则00a a a +=+=,因此G 是非负整数集,⊕:实数的加法是“融洽集”;②对于任意的偶数a ,不存在e G ∈, 使得a e e a a ⊕=⊕=成立, 所以②的G 不是“融洽集”; ③对于{G二次三项式},若任意,a b G ∈时,则,a b 其积就不是二次三项式,故G 不是“融洽集”;④{},G x x a a b Q ==+∈,设1,x a a b Q =+∈,212,,(,x c c d Q x x a c b d a c b d Q =+∈+=+++++∈,所以12x x G +∈;取1e =,任意,11a G a a a ∈⨯=⨯=, 所以④中的G 是“融洽集”. 故答案为:①④. 【点睛】本题考查对新定义的理解,以及对有关知识的掌握情况,关键是看所给的数集是否满足“融洽集”的两个条件,属于中档题.17.【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-∞-先求出集合P ,由已知条件中PQ 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P Q 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.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】由A ={y|y =x2x ∈R}={y|y≥0}B ={y|﹣2≤y≤2}先求出A ﹣B ={y|y >2}B ﹣A ={y|﹣2≤y <0}再求A △B 的值【详解】∵A ={y|y =x2x ∈R}={y|y≥0} 解析:[)()2,02-+∞,【分析】由A ={y |y =x 2,x ∈R}={y |y ≥0},B ={y |﹣2≤y ≤2},先求出A ﹣B ={y |y >2},B ﹣A ={y |﹣2≤y <0},再求A △B 的值.∵A ={y |y =x 2,x ∈R}={y |y ≥0},B ={y |﹣2≤y ≤2},∴A ﹣B ={y |y >2},B ﹣A ={y |﹣2≤y <0},∴A △B ={y |y >2}∪{y |﹣2≤y <0},故答案为:[﹣2,0)∪(2,+∞).【点睛】本题考查集合的交、并、补集的运算,解题时要认真审题,仔细解答,注意正确理解X ﹣Y ={x |x ∈X 且x ∉Y }、X △Y =(X ﹣Y )∪(Y ﹣X ).20.【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. 三、解答题21.(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.22.(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.23.(){}|5U A B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥.【分析】 首先根据题中所给的集合,根据补集的定义,求得{}|1UA x x =<,{0UB x =≤或5}x ,之后利用交集并集的定义求得结果.【详解】因为U =R ,{}{}1,05A x x B x x =≥=<<,所以{}|1U A x x =<,{0U B x =≤或5}x , 所以(){}|5UA B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥. 【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运算,属于简单题目. 24.(1){}210A B x x ⋃=<<,()R A B ={}23710x x x <<<<或;(2)3a >.【分析】(1)利用集合交并补的定义进行计算即可;(2)利用A C ⋂≠∅结合数轴,可求得a 的取值范围.【详解】(1)∵{}37A x x =≤≤,{}210B x x =<<, ∴{}210A B x x ⋃=<<.∵{}37A x x =≤≤,∴{|3R C A x x =<或}7x >,∴()RA B ={|3x x <或}7x >{}210x x ⋂<<{}23710x x x =<<<<或. (2)如图所示,当3a >时,A C ⋂≠∅(或用补集思想)3a ∴>.【点睛】本题考查集合的交并补运算,考查利用集合间的关系求参数范围,属于基础题. 25.(1)(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞,集合N 见解析;(2)[1,2]-.【分析】(1)对两个不等式进行因式分解,分类讨论即可得解;(2)结合(1)的结论进行分类讨论求解.【详解】(1)22(21)(2)0x a x a a -+++->即()()()120x a x a ---+>所以(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞;223()0x a a x a -++<即()()20x a x a --<当1a >或0a <时,2(,)N a a =;当01a <<时,2(,)N a a =;当1a =或0a =时,N =∅;(2)分类讨论:当1a =或0a =时,N =∅,符合题意;当01a <<时,2(,)N a a =,M N ⋂=∅, 即212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩,2102a a a a -+≥≤+⎧⎨⎩恒成立,所以01a <<符合题意; 当1a >或0a <时,212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩解得:12a -≤≤,所以[)(]1,01,2a ∈-, 综上所述:[1,2]a ∈-【点睛】此题考查求二次不等式的解集,关键在于准确进行因式分解并分类讨论,根据两个集合的交集为空集求参数的取值范围,考查分类讨论思想.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.。
(好题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(含答案解析)(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.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 3.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 ∉4.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 ≥5.对于非空集合P ,Q ,定义集合间的一种运算“★”:{P Q xx P Q =∈★∣且}x P Q ∉⋂.如果{111},{P x x Q x y =-≤-≤==∣∣,则P Q =★( )A .{12}xx ≤≤∣ B .{01xx ≤≤∣或2}x ≥ C .{01xx ≤<∣或2}x > D .{01xx ≤≤∣或2}x > 6.在整数Z 集中,规定被5除所得余数为k 的所有整数组成“一类”,记为[]k ,即[]{}|5,k x x n n Z k ==+∈,0,1,2,3,4k =,给出如下四个结论:①[]20183∈;②[]20183-∈;③[][][][][]01234Z =;④“整数a ,b 属于同‘一类’”的充要条件是“[]0a b -∈”;其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .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⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭9.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 .110.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.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.已知集合{}{}21239A B x x ==<,,,,则A B =( )A .{}210123--,,,,,B .{}21012--,,,,C .{}123,,D .{}12, 二、填空题13.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__________.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{}2|1A x log x =-<,{|26}B x x =<<,且AB =________.16.设集合{}24,,3A m m m =+中实数m 的取值集合为M ,则R C M =_____. 17.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 =_________.18.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_____.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.若集合{,,,}{1,2,3,4}a b c d =,且下列四个关系:(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是___________.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 A B ⊆,求实数m 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AB =∅,求实数m 的取值范围.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.设集合{}|36A x x =≤<,集合{}|19B x x =<≤. 求:(1)AB ;(2)()R C A B ⋃.【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.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.3.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.4.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.5.C解析:C 【分析】先确定,P Q ,计算P Q 和P Q ,然后由新定义得结论.【详解】由题意{|02}P x x =≤≤,{|10}{|1}Q x x x x =-≥=≥, 则{|0}PQ x x =≥,{|12}P Q x x =≤≤,∴{|01P Q x x =≤<★或2}x >. 故选:C . 【点睛】本题考查集合新定义运算,解题关键是正确理解新定义,确定新定义与集合的交并补运算之间的关系.从而把新定义运算转化为集合的交并补运算.6.C解析:C 【分析】根据“一类”的定义分别进行判断即可. 【详解】 ①201854033÷=⋯,2018[3]∴∈,故①正确;②20185(404)2-=⨯-+,2018[3]-∉,故②错误; 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;④整数a ,b 属于同 “一类”, ∴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. 正确的结论为①③④3个. 故选:C . 【点睛】本题主要考查新定义的应用,利用定义正确理解“一类”的定义是解决本题的关键,是中档题.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】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.9.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.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.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.D解析:D 【解析】 【分析】先求出集合B ,然后与集合A 取交集即可. 【详解】由题意,{}{}2933B x x x x =<=-<<,则{}1,2AB =.故答案为D. 【点睛】本题考查了集合的交集,考查了不等式的解法,考查了学生的计算能力,属于基础题.二、填空题13.①③【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m in m in 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m in m in 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:①③.14.【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.【解析】【分析】求出中不等式的解集确定出找出与的交集即可【详解】解:∵∴解得∴∵∴故答案为:【点睛】此题考查了交集及其运算熟练掌握交集的定义是解本题的关键 解析:()2,5【解析】 【分析】求出A 中不等式的解集确定出A ,找出A 与B 的交集即可. 【详解】解:∵()2log 12x -<,∴1014x x ->⎧⎨-<⎩,解得15x <<,∴()1,5A =,∵2{|}()626B x x =<<=,,∴()2,5A B =,故答案为:()2,5. 【点睛】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.16.【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.17.【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.18.96【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. 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. 20.6【分析】利用集合的相等关系结合(1);(2);(3);(4)有且只有一个是正确的通过分析推理即可得出结论【详解】若(1)正确则(2)也正确不合题意;若(2)正确则(1)(3)(4)不正确即则满足条解析:6【分析】利用集合的相等关系,结合(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,通过分析推理即可得出结论.【详解】若(1)正确,则(2)也正确不合题意;若(2)正确,则(1)(3)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠≠≠=,则满足条件的有序组为: 2,3,1,4a b c d ====;或3,2,1,4a b c d ====;若(3)正确,则(1)(2)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠===,则满足条件的有序组为: 2,1,3,4a b c d ====;若(4)正确,则(1)(2)(3)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠=≠≠,则满足条件的有序组为: 2,1,4,3a b c d ====或3,1,4,2a b c d ====或4,1,2,3a b c d ====,所以符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是6个.故答案为6【点睛】本题考查集合的相等关系,考查分类讨论思想,正确分类是关键,属于中档题.三、解答题21.(1)4233a -<<;(2)存在,42a -<<.(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){|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AB =∅,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){}|13A B x x x =<>或(2)[]1,0-(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)[)1,4AB =-(2)3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(3)[)1,2,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦ 【分析】(1)计算得到142A x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,[)1,1B =-,求并集得到答案. (2)讨论B =∅和B ≠∅两种情况,分别计算到答案.(3)讨论B =∅和B ≠∅两种情况,分别计算到答案.【详解】(1)由40210x x ->⎧⎨->⎩,解得142A x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,当0m =时,[)1,1B =-, 所以[)1,4A B =-.(2)当B =∅时,211m m -≥+,2m ≥,符合B A ⊆.当B ≠∅时,根据B A ⊆得211121214m m m m -<+⎧⎪⎪->⎨⎪+≤⎪⎩,解得324m <<. 综上所述,m 的取值范围是3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. (3)当B =∅时,211m m -≥+,2m ≥,符合AB =∅. 当B ≠∅时,211112m m m -<+⎧⎪⎨+≤⎪⎩或211214m m m -<+⎧⎨->⎩,解得12m ≤-.综上所述,m 的取值范围是[)1,2,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【点睛】 本题考查了集合的并集,根据集合包含关系求参数,根据交集结果求参数,意在考查学生对于集合运算的综合应用.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.(1){}|36A B x x ⋂=≤<;(2)()R C A B R ⋃=【分析】(1)根据集合的交集运算即可(2)根据集合的补集、并集运算.【详解】因为集合{}|36A x x =≤<,集合{}|19B x x =<≤所以{}|36A B x x ⋂=≤<.所以{|3R C A x x =<或}6x ≥,∴R C A B R ⋃=.【点睛】本题主要考查了集合的交集,补集,并集运算,属于容易题.。
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高中数学必修1 第一章 集合 分节练习和章末综合测试题含答案§1 集合的含义与表示1、下列各组对象能否组成一个集合?(1)接近于0的数的全体; (2)2的近似值的全体; (3)平面上到点O 的距离等于1的点的全体; (4)正三角形的全体; (5)美丽的小鸟; (6)直角坐标系中第一象限内的点; (7)某学校的所有高个子男同学; (8)方程092=-x 在实数范围内的解. 2、已知∈2x {1,0,x },求实数x 的值.3、下列四个集合中,空集是哪一个?(A ){0} (B ){x │x >8,且x <5} (C ){x ∈N │2x -1=0} (D ){x │x >4} 4、用符号∉∈或填空: (1)设集合A 是正整数的集合,则0___A ,2___A ; (2)设集合B 是小于11的所有实数组成的集合,则32___B , 1+2___B. 5、用列举法表示下列集合:(1)方程2x -9=0的解的集合; (2)由大于3小于10的整数组成的集合;(3){x ∈R │21)-(x (x +1)=0}; (4){x ∈N │∈x-66N }; (5){y ∈N │y =-2x +6,x ∈N }; (6){(x ,y)│y =-2x +6,x ∈N ,y ∈N }.6、用描述法表示下列集合:(1)小于10的所有有理数组成的集合; (2)所有偶数组成的集合; (3){2,4,6,8}; (4){1,21,31,41}; (5)直角坐标平面内第四象限内的点集; (6)抛物线y =2x -2x +2上的点组成的集合. 7、对于集合A ={2,4,6,8},若A a ∈,则A a ∈-8,则由a 的值组成的集合为_________§2 集合的基本关系1、设A ={正方形},B ={矩形},C ={平行四边形},D ={梯形},则下列包含关系不正确的是( )(A )A ⊆B (B )B ⊆C (C )C ⊆D (D )A ⊆C 2、在下列集合中,只有一个子集的集合是 ( )A. {02≤x x 丨} B. {03≤x x 丨} C. {02<丨x x } D. {03<丨x x }3、已知集合A ={12=丨x x },B ={1=丨ay y ,a 为常数},若B ⊆A ,则由实数a 的取值构成的集合是 ( )A. {-1}B. {1}C. {-1,1}D. {-1,0,1}4、集合M ={丨=丨丨x y R y ∈},N ={2m x R x =丨∈,R m ∈},则下列关系正确的是 ( )A. N M ≠⊃B. N M =C. N M ≠D. M N ≠⊃ 5、 设集合A ={1,3, a },B ={1, 12+-a a },且A ⊇B ,则a 的值为_______. 6、 已知M ={1>丨x x },N ={a x x >丨},且N M ⊆,则a 的取值范围是_______.7、若{1,a ,ab }={0,2a ,b a +},则20132014b a +=_______.8、计算下列集合的子集的个数并写出其所有子集:(1) (2){0}; (3){丨x ()()()03212=--+x x x }.9、集合A ={23<<丨-x x },B ={121+<<-丨m x m x }且B ⊆A ,求实数m 的取值范围.§3 集合的基本运算1、已知集合=A {1,3,5,7,9},=B {0,3,6,9,12},则B A ⋂等于 ( ) A.{3,5} B.{3,6} C.{3,7} D.{3,9}2、设全集=U {1,2,3,4,5},=A {1,3,5},=B {2,4,5}则(A C u )⋂(B C u )等于 ( )A. B. {4} C. {1,5} D. {2,5} 3、下列命题正确的是A. )(P C C u u ={P }B. 若=M { 1,,{2} },则{2}≠⊂MC. Q C R =QD. 若=N {1,2,3},=S {1,3,4,2,5},则N ≠⊂S 4、若集合=A {2≤x x 丨},=B {a x x ≥丨}满足B A ⋂={2},则实数a =_______.5、设=A {31≤x x <丨-},=B {42<丨x x ≤},则)(B A C R ⋃=_______.6、已知关于x 的方程052=+-px x 与052=+-q x x 的解的集合分别为M 、S ,且=S M ⋂{3},则=qp_______. 7、设=A {33≤≤x x 丨-},=B {t x y y +=-丨2},若B A ⋂=, 则实数t 的取值范围是_______.8、设全集是实数集R ,=A {03722≤+-丨x x x },=B {02<+丨a x x }.(1)当a =-4时,求B A ⋂和B A ⋃; (2)若(A C R ) B B =,求实数a 的取值范围.9、集合A ={11<<丨-x x },B ={a x x <丨}.(1)若=B A ⋂,求实数a 的取值范围;(2)若=B A ⋃{1<丨x x },求实数a 的取值范围;本章综合测试题一、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)3611,,,,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 .1B .1-C .1或1-D .1或1-或03.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 . MN N = C . M N M = D .M N =∅4.方程组⎩⎨⎧=-=+9122y x y x 的解集是( )A .()5,4B .()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AB 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AB 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AB 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】§1 集合的含义与表示1、【答案】 (1)(2)(5)(7)不能组成集合; (3)(4)(6)(8)能组成集合. 【提示】判定给定一组对象能否组成集合,关键看这些对象是否具有确定性.2、【答案】 =x -1 提示:用元素的确定性和互异性解题.3、【答案】选(B ),(B )所表示集合中没有元素,是空集.4、【答案】 (1)∉ ∉ (2)∉ ∈5、【答案】 (1){-3,3}; (2){4,5,6,7,8,9}; (3){-1,1};(4){0,3,4,5}; (5){2,5,6}; (6){(0,6)(1,5)(2,2)}6、【答案】 (1){x ∈Q │x <10}; (2){x │x =2n ,n ∈Z };(3){x │x =2n ,1≤n ≤4,n ∈Z }; (4){x │x =n 1,1≤n ≤4,n ∈Z }; (5){(x,y )丨x >0,y <0}; (6){(x,y )丨y =2x -2x +2}7、【答案】 {2,4,6}§2 集合的基本关系1、【答案】 选(C )2、【答案】 选 C.3、【答案】 选 D.4、【答案】 选B5、【答案】 a 的值为-1或26、【答案】 a ≤17、【答案】 1 【提示】 0=b ,1=-a8、【答案】 (1) 只有1个子集,就是它本身; (2){0}有2个子集,分别是空集和它本身; (3){丨x ()()()03212=--+x x x }={-1,2,3},它的子集的个数有32=8个,分别是 ,{-1}、{2}、{3}、{-1,2}、{-1,3}、{2,3}、{-1,2,3}.9、【答案】m 的取值范围是{21≤m m 丨}§3 集合的基本运算1、【答案】 选 D2、【答案】 选A3、【答案】 选D4、【答案】a =25、【答案】 {41≥≤x x x 或-丨}6、【答案】977、【答案】 t <-3 8、【答案】 (1)B A ⋂={221<丨x x ≤} B A ⋃={32≤x x <丨-}(2)a ≥-419、【答案】 (1)1-≤a(2)11≤a <-本章综合测试题参考答案一、选择题1. A (1)错的原因是元素不确定,(2)前者是数集,而后者是点集,种类不同, (3)361,0.5242=-=,有重复的元素,应该是3个元素,(4)本集合还包括坐标轴 2. D 当0m =时,,B φ=满足AB A =,即0m =;当0m ≠时,1,B m ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭而A B A =,∴11111m m=-=-或,或;∴1,10m =-或; 3. A {}N =(0,0),N M ⊆;4. D 1594x y x x y y +==⎧⎧⎨⎨-==-⎩⎩得,该方程组有一组解(5,4)-,解集为{}(5,4)-; 5. D 选项A 应改为R R +⊆,选项B 应改为""⊆,选项C 可加上“非空”,或去掉“真”,选项D中的{}φ里面的确有个元素“φ”,而并非空集;6. C 当A B =时,A B A A B ==二、填空题1. (1),,(2),(3)∈∈∈⊆(12≤,1,2x y ==满足1y x =+,(2 1.4 2.2 3.6=+=,2 3.7=,或27=,2(27= (3)左边{}1,1=-,右边{}1,0,1=- 2. 4,3==b a {}{}()|34|U U A C C A x x x a x b ==≤≤=≤≤3. 26 全班分4类人:设既爱好体育又爱好音乐的人数为x 人;仅爱好体育 的人数为43x -人;仅爱好音乐的人数为34x -人;既不爱好体育又不爱好音乐的 人数为4人 。