集合之间的关系例题习题解答(二)
高考数学专项: 集合间的基本关系(习题作业)解析版
1.2集合间的基本关系一、单选题1.已知集合 |21,Z ,|21,Z A x x k k B x x k k ,则()A .A B B .B AC .A BD .AB【答案】C【分析】由 |21,Z ,|21,Z A x x k k B x x k k ,知集合A 与集合B 都是奇数集,利用集合与集合间的关系,即可求出结果.【详解】因为集合 |21,Z A x x k k ,集合 |21,Z B x x k k ,所以集合A 与集合B 都是奇数集,所以A B ,故选:C.2.下列与集合 2023,1表示同一集合的是()A .2023,1B . ,2023,1x y x y ∣C .2202420230xx x ∣D .2023,1x y 【答案】C.【详解】由2202420230x x 解得2023x 或1x ,所以22024202302023,1x x x ∣,C 正确;选项A 不是集合,选项D 是两条直线构成的集合,选项B 表示点集,故选:C3.下列各式:① 10,1,2 ,② 10,1,2 ,③ 0,1,20,1,2 ,④ 0,1,2 ,⑤ 2,1,00,1,2 ,其中错误的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】B【分析】由元素与集合的关系,集合与集合的关系考查所给式子是否正确即可.【详解】由元素与集合的关系可知 10,1,2 ,故①错误;由集合与集合的关系可知 10,1,2 ,故②错误;任何集合都是自身的子集,故③正确;空集是任何非空集合的子集,故④正确;集合中的元素具有互异性和无序性,故⑤正确;综上可得,只有①②错误.故选B .4.给出下列关系式:① 10,1,2 ;② ⊆ 1,2,3;③ 11,2,3 ;④ 0,1,21,2,0 ,其中错误的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】A【分析】根据元素与集合的关系的定义,可知①正确;根据空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集,可判断②正确;集合与集合间的关系: 与 ,而不是 与 ,可判断③错误;根据集合中元素满足:互异性,无序性,确定性,可判断④正确.【详解】对于①,根据元素与集合的关系知, 10,1,2 ,所以①正确;对于②,因为空集是任何集合的子集,所以②正确;对于③,集合与集合间的关系是包含与不包含的关系,所以 11,2,3 是错误的,故③错误;对于④,根据集合中元素的无序性和集合相等的定义知, 0,1,21,2,0 ,所以④正确.故选:A.5.有下列四个命题:① 0 ;② ③若N a ,则N a ;④2R210A x x x ∣集合有两个元素;⑤集合6N N B x x∣是有限集.;其中正确命题的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】C【分析】根据空集的概念和性质得到①正确,根据元素和集合的关系得到②正确;举出反例得到③错误;求出 1A ,得到④错误;求出 1,2,3,6B ,判断⑤正确.【详解】①因为 是任何集合的子集,所以 0 ,①正确;② 是 的一个元素,故 ,②正确;③若0a ,满足N a ,N a ,故③错误;④ 1A ,集合有1个元素,故④错误;⑤集合 1,2,3,6B ,故是有限集,⑤正确.故选:C6.若集合 N ,P x x a 则()A .a PB . a PC . a PD .a P【答案】D【分析】根据集合P ,判断元素a 是否在集合P 内即可选出结果.【详解】解:因为 N ,N P x x a ,所以a P .故选:D7.已知非空集合M满足:对任意x M ,总有2x M ,M .若{0,1,2,3,4,5}M ,则满足条件的M 的个数是()A .11B .12C .15D .16【答案】A【分析】由题意得,集合M 是集合 2,3,4,5的非空子集,且去掉元素2,4同时出现的集合,即可求解.【详解】当M 中有元素0时,200M M ,当M 中有元素1时,2111M M ,所以0,1M M ,所以集合M 是集合 2,3,4,5的非空子集,且去掉元素2,4同时出现的集合,故满足题意的集合M 有 2352,32,53,43,52,3,5,,4,,,,,,4,5,, 3,4,5共11个.故选:A.8.若一个集合含有n 个元素,则称该集合为“n 元集合”.已知集合12,,3,42A,则其“2元子集”的个数为()A .6B .8C .9D .10【答案】A【分析】根据子集的定义即可求解.【详解】集合12,,3,42A的所有“2元子集”为12,2 ,{2,3} ,{2,4} ,1,32 ,1,42,3,4共6个.故选:A.9.设集合 |M x x A ,且}x B ,若{1,3,5,6,7}A ,{2,3,5}B ,则集合M 的非空真子集的个数为()A .4B .6C .7D .15【答案】B【分析】求得集合M ,即可求得结果.【详解】根据题意知,集合{M xx A ∣且}{1,6,7}x B ,其非空真子集的个数为3226 .故选:B10.已知非空集合M ⊆{1,2,3,4,5},若a ∈M ,则6-a ∈M ,那么集合M 的个数为()A .5B .6C .7D .8【答案】C【分析】由条件知集合M 的元素性质,分类讨论验证即可.【详解】∵a ∈M ,6-a ∈M ,M ⊆{1,2,3,4,5},∴3在M 中可单独出现,1和5,2和4M 元素个数:一个元素时,为{3};两个元素时,为{1,5},{2,4};三个元素时,为{3,1,5},{3,2,4};四个元素时,为{1,5,2,4};五个元素时,为{1,5,3,2,4},共7个.故选:C11.已知集合 0,4,M x ,20,N x ,若N M ,则实数x 组成的集合为()A . 0B . 2,2C . 2,1,2D .2,0,1,2【答案】C【分析】根据集合的包含关系得集合之间元素的关系,列方程求解即可.【详解】N M ∵, 0,4,M x ,20,N x ,2404x x x 或204x x x x,解得2x 或2x 或1x ,故实数x 组成的集合为 2,1,2 .故选:C.12.集合70,N A x x x,则*6{|N ,}B y y A y的子集的个数为()A .4B .8C .15D .16【答案】D【分析】先求出A ,再找出A 中6的正约数,可确定集合B ,进而得到答案.【详解】集合{|70A x x ,**N }|7,N {1,2,3,4,5,6x x x x ,*6{|N ,}1,2,3,6B y y A y,故B 有4216 个子集.故选:D .13.已知集合260A xx x ∣, 10B x mx ∣,且B A ,则实数m 的取值构成的集合为()A .110,,23B .11,23C .11,23D .110,,23【答案】D【分析】先解出集合A ,根据B A ,分类讨论求出实数m .【详解】2603,2A xx x ∣.因为B A ,所以B , 3B , 2B .当B 时,关于x 的方程10mx 无解,所以0m ;当 3B 时,3x 是关于x 的方程10mx 的根,所以13m;当 2B 时,=2x 是关于x 的方程10mx 的根,所以12m .故实数m 的取值构成的集合为110,,23.故选:D14.设集合 21|10P x x ax , 22|20P x x ax ,21|0Q x x x b ,22|20Q 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 的真子集,对任意的b ,1Q 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【答案】B【分析】结合参数取值情况,根据集合间元素的关系确定子集关系是否成立,即可判断.【详解】解:对于集合21|10P x x ax ,22|20P x x ax 可得当1m P ,即210m am ,可得220m am ,即有2m P ,可得对任意a ,1P 是2P 的子集;当5b 时,2150R Q x x x ,22250R Q x x x ,可得1Q 是2Q 的子集;当1b 时,2110R Q x x x ,22210{|1Q x x x x x 且R}x ,可得1Q 不是2Q 的子集;综上有,对任意a ,1P 是2P 的子集,存在b ,使得1Q 是2Q 的子集.故选:B.15.已知集合{1,2,3,4,5,6,7,8}S ,对于它的任一非空子集A ,可以将A 中的每一个元素k 都乘以(1)k 再求和,例如{2,3,8}A ,则可求得和为238(1)2(1)3(1)87 ,对S A .508B .512C .1020D .1024【答案】B【分析】由集合的子集个数的运算及简单的合情推理可得;这些总和是72(12345678)512 .【详解】因为元素1,2,3,4,5,6,7,8在集合S 的所有非空子集中分别出现72次,则对S 的所有非空子集中元素k 执行乘以(1)k 再求和操作,则这些和的总和是7123456782[(1)1(1)2(1)3(1)4(1)5(1)6(1)7(1)8] 72(12345678)512 .故选B【点睛】本题主要考查了集合的子集及子集个数,简单的合情推理,属于中档题.二、多选题16.下列关系式正确的为()A . 00B . 0C . ,,a b b aD .0 【答案】CD【分析】根据元素与集合、集合与集合间的关系判断.【详解】对于A.元素与集合间是属于与不属于的关系,故A 错误;对于B.{0}含有一个元素0,不是空集,故B 错误;对于C.集合的元素具有无序性,以及任何集合都是它本身的子集,故C 正确;对于D.空集是任何集合的子集,故D 正确.故选:CD .17.已知集合*{|2}N M x x ,则以下关系正确的是()A .0MB .2MC . 0,1,2MD .0,1,2M 【答案】AD【分析】根据元素与集合,集合与集合的关系逐项判断即可.【详解】因为*{|2}N {1,2}M x x ,所以,0M ,故A 正确;2M ,故B 错误;M {0,1,2},故C 错误,D 正确.故选:AD.18.下列说法正确的有()A .集合 1,2,4,5有16个真子集B .对于任意集合A ,AC .任何集合都有子集,但不一定有真子集D .若A ,则A【答案】BCD【分析】根据集合的真子集个数公式判断A ;利用空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集判断B 、C 、D.【详解】集合 1,2,4,5有4个元素,故其有42115 个真子集,故A 错误;空集是任何集合的子集,则A ,故B 正确;空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,故C 正确;空集是任何非空集合的真子集,若 A ,则A,故D 正确.故选:BCD.19.下列各组中,M P 表示相同集合的是()A .3,1,1,3M P B . 2,Z ,21,Z M xx n n P x x n n ∣∣C .221,R ,1,R M yy x x P x x t t ∣∣D .221,R ,,1,R M yy x x P x y y xx ∣∣【答案】ABC【分析】根据相同集合的意义,逐项分析判断作答.【详解】对于A ,集合M ,P 含有的元素相同,只是顺序不同,由于集合的元素具有无序性,因此它们是相同集合,A 是;对于B ,因为Z n ,则1Z n ,因此集合M ,P 都表示所有偶数组成的集合,B 是;对于C ,221,R 1,,1,R 1,M y y x x P x x t t ∣∣,即M P ,C 是;对于D ,因为集合M 的元素是实数,集合P 中元素是有序实数对,因此集合M ,P 是不同集合,D 不是.故选:ABC20.已知集合 1,3,0A ,23,B m ,若B A ,则实数m 的值为()A .0B .1C .1 D【答案】ABC【分析】由集合B 与集合A 的关系,对选项依次辨析即可.【详解】对于A ,0m 时, 3,0B ,有B A ,故选项A 正确;对于B ,1m 时, 3,1B ,有B A ,故选项B 正确;对于C ,1m 时, 3,1B ,有B A ,故选项C 正确;对于D ,m 时,23m ,集合B 不满足集合元素的互异性,故选项D 不正确.故选:ABC.21.给出下列四个结论,其中正确的结论有()A . 0B .若a Z ,则a ZC .集合 2,y y x x Q 是无限集D .集合 12,x x x N 的子集共有4个【答案】BCD【分析】根据已知条件,结合空集、子集的定义,以及Z ,Q 的含义,即可求解.【详解】对于A : 是指不含任何元素的集合,故A 错误;对于B :若Z a ,则Z a ,故B 正确;对于C :有理数有无数个,则集合 2,y y x x Q 是无限集,故C 正确;对于D :集合 12,0,1x x x N 元素个数为2个,故集合 12,x x x N 的子集共有224 个,故D 正确.故选:BCD .22.已知集合 1,1A ,非空集合320B x x ax bx c ,下列条件能够使得B A 的是()A .3,3,1a b cB .3,3,1a b c C .1,1,1a b c D .10a b c 且2(1)40a c 【答案】ACD【分析】把三次方程因式分解求根,即可化简集合B ,然后利用集合关系即可判断.【详解】对于选项A ,方程323310x x x ,因式分解得3(1)0x ,解得1x ,所以 1B ,满足B A ,所以选项A 正确;对于选项B ,方程323310x x x ,因式分解得2(1)(41)0x x x ,解得=1x 或2 x 所以 1,22B ,不满足B A ,所以选项B 错误;对于选项C ,方程3210x x x ,因式分解得2(1)(1)0x x ,解得1x ,所以 1,1B ,满足B A ,所以选项C 正确;对于选项D ,因为10a b c ,所以1x 是方程320x ax bx c 的解,所以方程320x ax bx c 变形为2(1)[(1)]0x x a x c ,因为2(1)40a c ,所以方程2(1)0x a x c 无解,所以方程2(1)[(1)]0x x a x c 有唯一解1x ,所以 1B ,满足B A ,所以选项D 正确;故选:ACD.23.设集合{}22|,,M a a x y x y ==-ÎZ ,则对任意的整数n ,形如4,41,42,43n n n n +++的数中,是集合M 中的元素的有A .4nB .41nC .42nD .43n 【答案】ABD【分析】将4,41,43n n n 分别表示成两个数的平方差,故都是集合M 中的元素,再用反证法证明42n M +Ï.【详解】∵224(1)(1)n n n =+--,∴4n M Î.∵2241(21)(2)n n n +=+-,∴41n M +Î.∵2243(22)(21)n n n +=+-+,∴43n M +Î.若42n M +Î,则存在,Z x y Î使得2242x y n -=+,则42()(),n x y x y x y +=+-+和x y 的奇偶性相同.若x y 和x y 都是奇数,则()()x y x y 为奇数,而42n 是偶数,不成立;若x y 和x y 都是偶数,则()()x y x y 能被4整除,而42n 不能被4整除,不成立,∴42n M +Ï.故选ABD.【点睛】本题考查集合描述法的特点、代表元元素特征具有的性质P ,考查平方差公式及反证法的灵活运用,对逻辑思维能力要求较高.三、填空题24.满足 ,,,a M a b c d Ü的集合M 共有___________个.【答案】7【分析】根据集合的基本关系,可得集合M 包含 a ,且集合M 是 ,,,a b c d 的真子集,即可得出集合M 的个数.【详解】由题意可得, ,,,a M a b c d Ü,所以集合M 包含 a ,且集合M 是 ,,,a b c d 的真子集,所以 M a 或 ,M a b 或 ,M a c 或 ,M a d 或 ,,M a b c 或 ,,M a b d 或,,M a c d ,即集合M 共有7个.故答案为:725.已知集合21,20,R A B x x x a x ,且A B ,则实数a 的值是_________.【答案】-3【分析】根据A B 得出1x 是方程220x x a 的解,将1x 代入方程220x x a 中进行计算,即可得出结果.【详解】因为 1A ,220B x x x a ,A B ,所以1x 是方程220x x a 的解,即21210a ,解得3a .经检验,3a 符合题意,所以3a .故答案为:3 .26.设,a b R , 1,P a , 23,Q a b ,若P Q ,则a b ______.【答案】0或4【分析】由集合相等,建立方程组求解即可.【详解】当231a a b时,1,1a b ,满足P Q ,则0a b ;当231a a b时,3,1a b ,满足P Q ,则4a b ;故答案为:0或427.已知 2230M x x x , 210,R N x x ax a ,且N M ,则a 的取值范围为_________.【答案】{|22}a a 【分析】求得集合 1,3M ,根据NM ,分N 和N 两种情况讨论,即可求解.【详解】由题意,集合 22301,3M xx x ∣,当N 时,即240a ,解得22a ,此时满足NM ,当N 时,要使得N M ,则1N 或3N ,当1N 时,可得2(1)10a ,即2a ,此时{1}N ,满足NM ;当3N 时,可得23310a ,即103a ,此时1{3,}3N ,不满足N M ,综上可知,实数a 的取值范围为{|22}a a .故答案为:{|22}a a .28.给定集合 1,2,3,4,5,6,7,8S ,对于x S ,如果11x S x S ,,那么x 是S 的一个“好元素”,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有_________个.【答案】6【分析】根据题意,要使S 的三个元素构成的集合中不含好元素,只要这三个元素相连即可,所以找出相连的三个数构成的集合即可.【详解】若不含好元素,则集合S 中的3个元素必须为连续的三个数,故不含好元素的集合共有 1,2,3,2,3,43,4,545,6,5,6,7,6,7,8{},{},,,共有6个.故答案为:6.四、解答题29.设集合{|16}A x x ,{|121}B x m x m ,且B A .(1)求实数m 的取值范围;(2)当x N 时,求集合A 的子集的个数.【答案】(1){|2m m 或502m}(2)128【分析】(1)按照集合B 是空集和不是空集分类讨论求解;(2)确定集合A 中元素(个数),然后可得子集个数.(1)当121m m 即2m 时,B ,符合题意;当B 时,有12111216m m m m ,解得502m .综上实数m 的取值范围是{|2m m 或50}2m ;(2)当x N 时,{0,1,2,3,4,5,6}A ,所以集合A 的子集个数为72128 个.30.已知{|15},{|1},RA x xB x a x a a (1)当N x 时,写出集合A 的所有子集,共有多少个?(2)若B A ,求实数a 的取值范围.【答案】(1)答案见解析;(2)25a .【分析】(1)由集合和子集的概念求解即可;(2)由集合间的关系列出关于a 的不等式,求解即可.(1)当N x 时,{2,3,4}A =,所以集合A 的子集有,{2},{3},{4},{2,3},{2,4},{3,4},{3,4,5} ,所以共有8个子集.(2)因为B A ,所以115a a,解得25a ,所以实数a 的取值范围为25a .31.设集合 |25A x x , |121B x m x m .(1)若B A ,求实数m 的取值范围;(2)当x Z 时,求A 的非空真子集个数;(3)当x R 时,不存在元素x 使x A 与x B 同时成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1) 3|m m (2)254(3)|24m m m 或【分析】(1)对集合B 分空集和非空集两种情况讨论得解;(2)当x Z 时, 2,1,0,1,2,3,4,5A ,再求A 的非空真子集个数;(3)分B 和B 两种情况讨论得解.【详解】(1)当121m m ,即2m 时,B ,满足B A .当121m m ,即2m 时,要使B A 成立,只需12,215,m m即23m .综上,当B A 时,m 的取值范围是 3|m m .(2)当x Z 时, 2,1,0,1,2,3,4,5A ,∴集合A 的非空真子集个数为822254 .(3)∵x R ,且 |25A x x , |121B x m x m ,又不存在元素x 使x A 与x B 同时成立,∴当B ,即121m m ,得2m 时,符合题意;当B ,即121m m ,得2m 时,2,15,m m 或2,212,m m解得4m .综上,所求m 的取值范围是 |24m m m 或.【点睛】本题主要考查集合的关系和真子集的个数的计算,考查集合的元素和集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.32.已知2|3100A x x x ,{|121}B x m x m ,B A ,求m 的取值范围.【答案】,3 【解析】先求解出集合A ,然后根据B A 分别考虑B 和B 的情况,由此求解出m 的取值范围.【详解】因为23100x x ,所以25x ,所以 25A x x ,当B 时,B A 满足,此时211m m ,所以2m ;当B 时,若B A ,则有21112215m m m m,所以23m ,综上可知:3m ,即 ,3m .【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数范围,其中涉及分类讨论的思想,难度一般.根据集合的包含关系求解参数范围时,一定要注意分析集合为空集的情况.33.(1)已知集合 222,133A a a a a ,,当1A ,求2020a 的值;(2)已知集合2202020190A x x x , B x x a ,若A B ,求实数a 的取值范围.【答案】(1)1;(2) 2019, .【解析】(1)分21a , 211a ,2331a a 三种情况,分别求得a 的值,再代入验证集合中的元素是否满足互异性可得答案;(2)先求得集合A ,借助数轴可得a 的取值范围.【详解】(1)若21a ,则1a , 1,0,1A ,不合题意;若 211a ,则0a 或-2,当0a 时, 2,1,3A ,当2a 时, 0,1,1A ,不合题意;若2331a a ,则1a 或-2,都不合题意;因此0a ,所以020201 .(2) 12019A x x ,A B ∵,∴借助数轴可得2019a,a 的取值范围为 2019, .【点睛】易错点点睛:由已知集合间的关系,元素与集合间的关系求参数的值时,注意将求得的参数的值代入集合中验证:集合中的元素是否满足互异性.34.已知集合 2|8120A x x x , 21,23B a a ,2|60C x ax x (1)若集合=A B ,求实数a 的值;(2)若集合C A ,求实数a 的取值范围.【答案】(1)=5a (2)124a 或=0a 【分析】(1)先化简集合2|8120A x x x ,然后根据条件=A B 即可确定实数a 的值;(2)由条件集合C A 知,集合中至多有2个元素,对集合2|60C x ax x 中的元素个数进行分类讨论即可.(1)易知集合2|8120A x x x 2,6, 由=A B 得:212236a a 或216232a a ,解得:=5a .(2)(1)当=0a 时 6C 满足C A ;(2)当0a 时①当Δ1240a 即124a时,C 满足C A ,124a .②当Δ1240a 即124a 时, 21601224C x x x∣,不满足C A .③当Δ1240a 即124a 时,满足C A ,只能=C A ,18612a a无解.综上所述:124a 或=0a .35.已知集合A 为非空数集,定义: ,,,,,S xx a b a b A T x x a b a b A ∣∣(1)若集合 1,3A ,请直接写出集合,S T :(2)若集合 12341234,,,,A x x x x x x x x ,且T A ,求证:1423x x x x ;【答案】(1)2,4,6,0,2S T (2)见解析【分析】(1)根据题目中的定义直接写出两个集合即可;(2)由 12341234,,,,A x x x x x x x x ,可得4131210x x x x x x ,写出a b 的所有可能取值,再根据集合相等的定义即可得证.(1)解:因为 1,3A ,,,,,,S x x a b a b A T x x a b a b A ∣∣,所以 2,4,6,0,2S T ;(2)证明:由 12341234,,,,,A x x x x x x x x ,,T x x a b a b A ∣,得4131210x x x x x x ,则a b 可取2132433141420,,,,,,x x x x x x x x x x x x ,又因为T A ,所以 2131410,,,T x x x x x x ,剩下的元素满足3243214231x x x x x x x x x x ,所以1423x x x x .36.已知集合22,,Z A x x m n m n .(1)判断8,9,10是否属于集合A ;(2)集合 |21,Z B x x k k ,证明:B 是A 的真子集.【答案】(1)8A ,9A ,10A .(2)证明见解析【分析】(1)根据集合A 的定义即可判断;(2)由 22211k k k 即可证明.【详解】(1)∵22831 ,22954 ,∴8A ,9A ,假设2210m n ,m ,Z n ,则 10m n m n ,且0m n m n ,∵1011025 ,||+||=10||||=1m n m n 或||+||=5||||=2m n m n ,显然均无整数解,∴10A ,∴8A ,9A ,10A .(2)∵集合 |21,Z B x x k k ,则恒有 22211k k k ,∴21k A ,∴即一切奇数都属于A ,故B 是A 的子集.又∵8A ,8B ,所以B 是A 的真子集.37.已知222|280,|120A x x x B x x ax a .(1)若A B ,求a 的值;(2)若B A ,求实数a 的取值范围.【答案】(1)2(2)4a 或4a <-或2a .【分析】(1)先求出集合A ,再利用条件A B ,根据集合与集合间的包含关系,即可求出a 值;(2)对集合B 进行分类讨论:B 和B ,再利用集合与集合间的包含关系,即可求出a 的范围;【详解】(1)由方程228=0x x ,解得2x 或4x 所以 2,4A ,又A B ,22|120B x x ax a ,所以 2,4B ,即方程22120x ax a 的两根为12x 或24x ,利用韦达定理得到:24a ,即2a ;(2)由已知得 2,4A ,又B A ,所以B 时,则224(12)0a a ,即2160a ,解得4a 或4a <-;当B 时,若B 中仅有一个元素,则224(12)0a a ,即2160a ,解得4a ,当4a 时, 2B ,满足条件;当4a 时, 2B ,不满足条件;若B 中有两个元素,则B A ,利用韦达定理得到,224(2)412a a,解得2a ,满足条件.综上,实数a 的取值范围是4a 或4a <-或2a .38.已知集合 2,6A .(1)若集合 2+123B a a ,,且A B ,求a 的值;(2)若集合260C x ax x ,且A 与C 有包含关系,求a 的取值范围.【答案】(1)5(2)1024a a a或【分析】(1)利用集合相等的条件求a 的值;(2)由A 与C 有包含关系得C A ,再利用集合子集的元素关系分类讨论求解即可.【详解】(1)因为 2,6A ,且A B ,所以212236a a 或223216a a ,解得1a a或55a a ,故5a .(2)因为A 与C 有包含关系, 2,6A ,260C x ax x 至多只有两个元素,所以C A .当0a 时, 6C ,满足题意;当0a 时,当C 时,1460a ,解得124a ,满足题意;当 2C 时,1460a 且22260a ,此时无解;当 6C 时,1460a 且26660a ,此时无解;当 2,6C 时,1460a 且2266602260a a,此时无解;综上,a 的取值范围为1024a a a或.。
专题2 集合间的基本关系(解析版)
专题2 集合间的基本关系题组1 集合的包含关系1.已知集合P={x|y=},集合Q={y|y=},则P与Q的关系是()A.P=QB.P QC.P QD.P∩Q=∅【答案】B【解析】P={x|y=}=[-1,+∞),Q={y|y=}=[0,+∞),所以Q P.2.集合M=,N=,则M与N的关系为()A.M=NB.M⊆NC.N⊆MD. 无法判断【答案】C【解析】M中,x=+=N中,x=k+=n+,k=n∈Z,∴N⊆M.3.指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.【答案】(1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B如图所示,由图可知A B.(4)由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故N M.题组2 子集及其运算4.设B={1,2},A={x|x⊆B},则A与B的关系是()A.A⊆BB.B⊆AC.B∈AD.A=B【答案】C【解析】∵A={x|x⊆B},∴A={∅,{1},{2},{1,2}},∴B∈A.5.已知集合A={1,2,3,4,5,6},B={4,5,6,7,8},C⊆A,C⊆B,则集合C最多含有________个元素.【答案】3【解析】由题意知C最多含有3个元素:4,5,6.6.已知集合M满足关系{a,b}⊆M⊆{a,b,c,d,e},写出所有的集合M.【答案】满足条件的集合M可以是以下集合:{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e},{a,b,c,d,e},共8个,题组3 子集个数7.若集合A={1,2,3},若集合B⊆A,则满足条件的集合B有()A. 3个B. 7个C. 8个D. 9个【答案】C【解析】由集合B⊆A,则B是A的子集,则满足条件的B有23=8个,故选C.8.若M⊆P,M⊆Q,P={0,1,2},Q={0,2,4},则满足上述条件的集合M的个数是()A. 1B. 2C. 4D. 8【答案】C【解析】P,Q中的公共元素组成集合C={0,2},M⊆C,这样的集合M共有22=4个.9.定义集合运算A◇B={c|c=a+b,a∈A,b∈B},设A={0,1,2},B={3,4,5},则集合A◇B的子集个数为()A. 32B. 31C. 30D. 14【答案】A【解析】∵A={0,1,2},B={3,4,5}.又∵A◇B={c|c=a+b,a∈A,b∈B},∴A◇B={3,4,5,6,7},由于集合A◇B中共有5个元素,故集合A◇B的所有子集的个数为25=32个.故选A.10.已知a为不等于零的实数,那么集合M={x|x2-2(a+1)x+1=0,x∈R}的子集的个数为()A. 1B. 2C. 4D. 1或2或4【答案】D【解析】当Δ=4(a+1)2-4>0时,一元二次方程x2-2(a+1)x+1=0有两个不相等的实数根,所以集合M 的元素有两个,则集合M子集的个数为22=4个;当Δ=4(a+1)2-4=0即a=-2时,一元二次方程x2-2(a+1)x+1=0有两个相等的实数根,所以集合M 的元素有一个,则集合M子集的个数为21=2个;当Δ=4(a+1)2-4<0时,一元二次方程x2-2(a+1)x+1=0没有实数根,所以集合M为空集,则集合M 的子集的个数为1个.综上,集合M的子集个数为:1或2或4.故选D.11.已知M={a|a≤-2或a≥2},A={a|(a-2)(a2-3)=0,a∈M},则集合A的子集共有()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个【答案】B【解析】由(a-2)(a2-3)=0,可得a=2或a=±,∵a∈M,M={a|a≤-2或a≥2},∴A={2}.∴A的子集有:∅,{2}.集合A的子集共有2个.故选B.12.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A,且k+1∉A,那么称k是A的一个“好元素”.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“好元素”的集合共有()A. 6个B. 12个C. 9个D. 5个【答案】A【解析】要不含“好元素”,说明这三个数必须连在一起,(要是不连在一起,分开的那个数就是“好元素”),故不含“好元素”的集合共有{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6种可能.故选A.13.若x∈A则∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M={-1,0,,,1,2,3,4}的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为()A. 15B. 16C. 28D. 25【答案】A【解析】具有伙伴关系的元素组有-1,1,、2,、3共四组,它们中任一组、二组、三组、四组均可组成非空伙伴关系集合,穷举可知个数共15个.故选A.题组4 真子集及其运算14.已知A={x|<-1},B={x|x2-4x-m≥0},若A B,则实数m的取值范围是()A.m≥0B.m≤-3C. -3≤m≤0D.m≤-3或m≥0【答案】B15.已知集合A={x|1<x<3},B={x|x<a},若A B,则实数a满足()A.a<3B.a≤3C.a>3D.a≥3【答案】D【解析】由A B,结合数轴,得a≥3.16.已知集合A满足{0,1}A{0,1,2,3},写出满足条件的所有的集合A.【答案】满足条件的集合A即为集合{2,3}的非空真子集,∴集合A有{0,1,2},{0,1,3}.17.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.(1)若A B,求a的取值范围;(2)若B⊆A,求a的取值范围.【答案】(1)若A B,由图可知a>2.(2)若B⊆A,由图可知1≤a≤2.题组5 真子集个数18.已知集合A={1,2,3,4},那么A的真子集的个数是()A. 15B. 16C. 3D. 4【答案】A【解析】根据集合的元素数目与真子集个数的关系,n元素的真子集有2n-1个,集合A有4个元素,则其真子集个数为24-1=15,故选A.19.已知集合S={x∈N|-2<x-1<4,且x≠1},则集合S的真子集的个数是()A. 32B. 31C. 16D. 15【答案】D【解析】根据题意,-2<x-1<4可化为-1<x<5;则集合S={x∈N|-2<x-1<4,且x≠1}={x∈N|-1<x<5,且x≠1}={0,2,3,4}.其子集共24-1=16-1=15个.故选D.20.已知a为给定的实数,那么集合M={x|x2-3x-a2+2=0}的非空真子集的个数为()A. 1B. 2C. 4D. 不确定【答案】B【解析】∵集合M={x|x2-3x-a2+2=0},a为给定的实数,关于方程x2-3x-a2+2=0,∵Δ=(-3)2-4(2-a2)=4a2+1>0,∴方程有两个不同的实根,∴集合M中有两个元素,∴集合M的非空真子集的个数为:22-2=2,故选B.题组6 集合相等的概念21.已知集合P={y=x2+1},Q={y|y=x2+1},E={x|y=x2+1},F={(x,y)|y=x2+1},G={x|x≥1},则()A.P=FB.Q=EC.E=FD.Q=G【答案】D【解析】∵P={y=x2+1}是单元素集,集合中的元素是y=x2+1,Q={y|y=x2+1≥1}={y|y≥1},E={x|y=x2+1}=R,F={(x,y)|y=x2+1},集合中的元素是点坐标,G={x|x≥1}.∴Q=G.故选D.22.设集合A={x|y=x2-4},B={y|y=x2-4},C={(x,y)|y=x2-4},则下列关系:①A∩C=空集;②A=C;③A=B;④B=C,其中不正确的共有()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个【答案】C【解析】集合A是数集,它是二次函数y=x2-4的自变量组成的集合,即A=R,集合B也是数集,它是二次函数y=x2-4的值域,即B={y|y≥-4};而集合C是点集,是二次函数图象上所有点组成的集合.因此②③④都不正确.故选C.23.已知集合M={a,2,3+a},集合N={3,2,a2}.若集合M=N.则a等于()A. 1B. 3C. 0D. 0或1【答案】C【解析】由M=N得①或②解①得a∈∅,解②得a=0,此时M={0,2,3},N={0,2,3},满足M=N.故选C.24.含有三个实数的集合可表示为{a,,1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2 009+b2 009的值为()A. 0B. -1C. 1D. ±1【答案】B【解析】根据题意,对于{a,,1},有a≠1,a≠0;又有{a,,1}={a2,a+b,0},则有a=0或=0;又由a≠0,故b=0;代入集合中.可得{a,1,0}={a2,a,0},必有a2=1,又由a≠1,则a=-1;则a2 009+b2 009=-1,选B.题组7 空集的性质及运算25.下面四个集合中,表示空集的是()A. {0}B. {x|x2+1=0,x∈R}C. {x|x2-1>0,x∈R}D. {(x,y)|x2+y2=0,x∈R,y∈R}【答案】B【解析】∵方程x2+1=0无实数解,∴{x|x2+1=0,x∈R}表示空集.故选B.26.在以下五个写法中:①{0}∈{0,1,2};②∅⊆{0};③{0,1,2}⊆{1,2,0};④0∈∅;⑤0∩∅=∅,写法正确的个数是()A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】B【解析】②③正确.27.已知集合A={x|ax2-3x+2=0,a∈R}.(1)若A是空集,求a的取值范围;(2)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.【答案】(1)当a=0时,方程ax2-3x+2=0化为-3x+2=0,解集非空;当a≠0时,要使A是空集,则Δ=(-3)2-8a<0,解得a>.∴使A是空集的a的取值范围是(,+∞).(2)当a=0,集合A中有一个元素;当a≠0时,若A中有两个元素,则Δ=(-3)2-8a>0,解得a<.综上,使A中至多只有一个元素的a的取值范围是a=0或a≥.。
高考数学复习典型题型专题讲解与练习2 集合间的基本关系(解析版)
高考数学复习典型题型专题讲解与练习专题2 集合间的基本关系题型一 判断集合的子集(真子集)个数1.设全集{}2250,Q x x x x N =-≤∈,且P Q ⊆,则满足条件的集合P 的个数是( )A .3B .4C .7D .8 【答案】D【解析】由不等式2250x x -≤,解得502x ≤≤,即{}{}2250,0,1,2Q x x x x N =-≤∈=又由P Q ⊆,可得满足条件的集合P 的个数为328=. 故选:D2.已知集合{}220|A x mx x m =-+=仅有两个子集,则实数m 的取值构成的集合为( )A .{}1,1-B .{}1,0,1-C .{}0,1D .∅ 【答案】B【解析】由集合A 仅有两个子集 可知集合A 仅有一个元素.当0m =时,可得方程的解为0x =,此时集合{}0A =,满足集合A 仅有两个子集 当0m ≠时,方程220mx x m -+=有两个相等的实数根,则()22240m ∆=--=,解得1m =或1m =-,代入可解得集合{}1A =或{}1A =-.满足集合A 仅有两个子集综上可知, m 的取值构成的集合为{}1,0,1- 故选:B3.非空集合P 满足下列两个条件:(1)P ⊊{1,2,3,4,5},(2)若元素a ∈P ,则6﹣a ∈P ,则集合P 个数是__. 【答案】6【解析】根据条件:若元素a ∈P ,则6﹣a ∈P ,将集合{1,2,3,4,5}的元素分成三组:3、1和5、2和4. 因为P ⊊{1,2,3,4,5}, 当P 中元素只有一个时,P ={3};当P 中元素只有二个时,P ={1,5}或{2,4}; 当P 中元素只有三个时,P ={3,1,5}或{3,2,4}; 当P 中元素只有四个时,P ={2,4,1,5};当P 中元素有五个时,P ={3,2,4,1,5}不满足题意; 综上所述得:则集合P 个数是:6. 故答案为:6.4.定义集合运算:{}|,,⊗==-∈∈A B z z x y x A y B ,若集合{}0,1A =,{}2,3B =,则集合A B ⊗的真子集的个数为_____.【答案】7【解析】由题知:{}3,2,1⊗=---A B 所以集合A B ⊗的真子集个数为3217-=. 故答案为:7题型二 判断两个集合的包含关系及参数问题 1.已知集合2|10Ax x ,则下列式子表示正确的有( )①1A ∈;②{}1A -∈;③A ∅⊆;④{}1,1A -⊆. A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】C【解析】因为2{|10}A x x =-=,{1A ∴=-,1}, 对于①,1A ∈显然正确;对于②,{1}A -∈,是集合与集合之间的关系,显然用∈不对; 对于③,A ∅⊆,根据空集是任何集合的子集知正确; 对于④,{1,1}A -⊆.根据子集的定义知正确. 故选:C .2.已知集合{2,3,1}A =-,集合2{3,}B m =.若B A ⊆,则实数m 的取值集合为( ) A .{1}B .{}3C .{1,1}-D .{3,3} 【答案】C【解析】因为B A ⊆,所以21m =,得1m =±, 所以实数m 的取值集合为{1,1}-. 故选:C3.若集合A ={x |2<x <3},B ={x |(x ﹣3a )(x ﹣a )<0},且A ⊆B ,则实数a 的取值范围是( )A .1<a <2B .1≤a ≤2C.1<a <3D .1≤a ≤3 【答案】B【解析】∵A ={x |2<x <3},B ={x |(x ﹣3a )(x ﹣a )<0},且A ⊆B , ∴a >0,则B ={x |a <x <3a },∴233a a ≤⎧⎨≥⎩,解得1≤a ≤2, 故选:B.4.已知集合{}25A x x =-≤≤,{121}B x m x m =+<<-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是____. 【答案】3m ≤【解析】依题意得:当B =∅时,121m m +≥-,即2m ≤.当B ≠∅时,12112215m m m m +<-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,解得23m <≤.综上,3m ≤.5.写出下列每组中集合之间的关系: (1)A ={x |-3≤x <5},B ={x |-1<x <2}.(2)A ={x |x =2n -1,n ∈N *},B ={x |x =2n +1,n ∈N *}.(3)A ={x |x 是平行四边形},B ={x |x 是菱形},C ={x |x 是四边形},D ={x |x 是正方形}. (4)A ={x |-1≤x <3,x ∈Z },B ={x |x =y ,y ∈A }. 【答案】(1)BA ;(2)BA ;(3)DB AC ;(4)B A .【解析】(1)将两个集合在数轴上表示出来,如图所示,显然有BA ;(2)当n ∈N *时,由x =2n -1知x =1,3,5,7,9,…. 由x =2n +1知x =3,5,7,9,….故A ={1,3,5,7,9,…},B ={3,5,7,9,…},因此B A ;(3)由图形的特点可画出Venn 图,如图所示,从而可得DB AC ;(4)依题意可得:A ={-1,0,1,2},B ={0,1,2},所以B A .6.已知集合{}13A x x =<<,集合{}21B xm x m =<<-. (1)当1m =-时,求A B ;(2)若A B ⊆,求实数m 的取值范围; (3)若A B =∅,求实数m 的取值范围.【答案】(1){}23A B x x ⋃=-<<;(2)2m ≤-;(3)0m ≥. 【解析】(1)当1m =-时,{}22B x x =-<<,则{}23A B x x ⋃=-<<;(2)由A B ⊆知122113m m m m ->⎧⎪≤⎨⎪-≥⎩,解得2m ≤-,即m 的取值范围是(],2-∞-;(3)由A B =∅得①若21m m ,即13m ≥时,B =∅符合题意;②若21mm ,即13m <时,需1311m m ⎧<⎪⎨⎪-≤⎩或1323m m ⎧<⎪⎨⎪≥⎩. 得103m ≤<或m ∈∅,即103m ≤<. 综上知0m ≥题型三 两个集合相等求参数1.已知a R ∈,b R ∈,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( )A .2-B .1-C .1D .2 【答案】B【解析】因为{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,所以201b a a a b a ⎧=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,解得01b a =⎧⎨=⎩或01b a =⎧⎨=-⎩,当1a =时,不满足集合元素的互异性, 故1a =-,0b =,()2019201920192019101a b +=-+=-,故选:B.2.设a 、b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -=__________.【答案】2【解析】{}1,,0,,b a b a b a⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,由于b a-有意义,则0a ≠,则有0a b +=,所以,1b a-=-.根据题意有10b a b ba a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,解得11a b =-⎧⎨=⎩,因此,()112b a -=--=.故答案为2.3.已知{}2,,2,4,59∈=-+a x R A x x ,{}23,B x ax a =++,{}2(1)3,1C x a x =++-.求:(1)使2B ∈,BA 的 ,a x 的值;(2)使B C =的 ,a x 的值.【答案】(1)2x =,23a =-或=3x ,74=-a ;(2)1x =-,6=-a 或=3x ,2a =- 【解析】(1)因为2B ∈,所以22++=x ax a 又因为BA ,所以259=3-+x x ,解得2x =或=3x当2x =时,422++=a a ,解得23a =-当=3x 时,932++=a a ,解得74=-a所以,2x =,23a =-或=3x ,74=-a ;(2)B C =,221(1)33x ax a x a x ⎧++=∴⎨++-=⎩,解得16x a =-⎧⎨=-⎩或32x a =⎧⎨=-⎩所以,1x =-,6=-a 或=3x ,2a =-.4.由a ,b a,1组成的集合中有3个元素,该集合与由2a ,a+b ,0组成的集合是同一个集合,求20202020a b +的值. 【答案】1【解析】由题意可得集合,,1b a a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭和集合{}2,,0a a b +为相等集合,则由集合中元素的特点和相等集合的概念可得20110b a a a ba a a ⎧=⎪⎪=+⎪⎨=⎪⎪≠⎪≠⎩联立解得:10a b =-⎧⎨=⎩,所以202020202020(1)01a b +=-+=.5.已知集合,,1b A a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,{}2,,0B a a b =+,若A B =,求20182019a b +的值.【答案】1【解析】解:因为集合,,1b A a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,{}2,,0B a a b =+,要使b a有意义,则0a ≠又A B =,由集合相等的充要条件及集合中元素的互异性可得2110a a b a⎧⎪=⎪≠⎨⎪⎪=⎩,即10a b =-⎧⎨=⎩, 即 20182019a b +=20182019(1)01-+=, 故20182019a b +=1.题型四 空集性质及应用1.已知集合{}2|320,A x ax x a =∈-+=∈R R .(1)若集合A 是空集,求a 的取值范围;(2)若集合A 中只有一个元素,求a 的值,并把这个集合A 写出来.【答案】(1)9,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2)0a =,23A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭或98a =,43A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ 【解析】解析(1)要使集合A 为空集,则方程2320ax x -+=无实数根, 当0a =时,得23x =不满足题意;则有0980a a ≠⎧⎨∆=-<⎩解得98a >.故a 的取值范围是9,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)当0a =时,方程为320x -+=,解得23x =为一个解满足题意,此时23A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭; 当0a ≠时,方程为一元二次方程,此时集合A 中只有一个元素的条件是980a ∆=-=,解得98a =,此时43x =,则得43A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.综上可得:0a =时,23A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭;98a =时,43A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.2.已知集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R },(1)若A 只有一个元素,试求a 的值,并求出这个元素; (2)若A 是空集,求a 的取值范围;(3)若A 中至多有一个元素,求a 的取值范围. 【答案】(1)详见解析;(2)1a >;(3)0a =或1a ≥【解析】(1)若A 中只有一个元素,则方程ax 2+2x +1=0有且只有一个实根, 当a =0时,方程为一元一次方程,满足条件,此时x =-12, 当a ≠0,此时△=4-4a =0,解得:a =1,此时x =-1, (2)若A 是空集, 则方程ax 2+2x +1=0无解, 此时△=4-4a <0,解得:a >1. (3)若A 中至多只有一个元素, 则A 为空集,或有且只有一个元素,由(1),(2)得满足条件的a 的取值范围是:a =0或a ≥1. 题型五 根据集合相等关系进行计算1.设,R a b ∈,集合{1,,}0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -等于( ) A .1-B .1C .2-D .2 【答案】D【解析】两个集合相等,则集合中的元素相同,0a ≠ ,所以0a b +=,则1ba=-,那么1b =,和1a =-, 所以2b a -=.故选:D2.已知集合{}13A x =,,,{}21B x =-,. (1)若集合{}14M y =,,,A M =,求x y +的值; (2)是否存在实数x ,使得B A ⊆?若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)19x y +=;(2)不存在实数x ,见解析【解析】(1)由题可知4,3,x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以16,3,x y =⎧⎨=⎩所以19x y +=.(2)假设存在实数x 使得B A ⊆, 则23x -=或2x x -=.若23x -=,则1x =-,此时x 没有意义,舍去.若2x x -=,则()()222x x -=,化简得2540x x -+=,解得1x =或4x =(舍),当1x =时,不符合集合中元素的互异性,舍去. 故不存在实数x ,使得B A ⊆. 3.已知关于x 的方程322126x x a x -+-=-与2136x a x a+--=有相同的解集,求a 的值及方程的解集.【答案】1a =,方程的解集为{1} 【解析】解:方程322126x x a x -+-=-化为63(32)62x x x a --=--, 整理,得13152x a =-,解得15213ax -=. 方程2136x a x a+--=化为2(2)()6x a x a +--=, 整理,得336x a =-+,解得2x a =-+.11 / 11 由题意,得152213a a -=-+,解得1a =,所以1x =. 综上,1a =,方程的解集为{1}.4.已知关于x 的方程442313a x x ++=-的解集为A ,关于x 的方程340x a --=的解集为B ,若A B =,求a 的值. 【答案】1a =-【解析】解:由方程442313a x x ++=-,解得4413a x +=+,即4413a A +⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 由方程340x a --=,解得43a x +=,即43a B +⎧⎫=⎨⎬⎩⎭. 又A B =,所以444133a a +++=,解得1a =-. 5.若{0,1,2}{1,||,1}a a a a -=--+,求a 的值.【答案】1a =或1a =-.【解析】由题意知,()1当10a -=时,1a =,此时{0,1,2}{0,1,2}-=-符合题意; ()2当11a -=-时,0a =,此时{0,1,0}-不符合集合中元素的互异性,(舍去); ()3当12a a -=时,1a =-,此时{0,1,2}{2,1,0}--=--,符合题意; 综上可知,1a =或1a =-.。
1.2 集合之间的关系
1.子集对于两个集合A和B,如果集合A中任何一个元素都属于集合B,那么集合A叫做集合B的子集,记作A⊆B或(B⊇A),读作“A包含于B”或“B包含A”.我们规定,空集包含于任何一个集合,空集是任何集合的子集.2.相等的集合对于两个集合A和B,如果A⊆B且B⊆A,那么叫做集合A与集合B相等,记作A=B,读作“集合A等于集合B”.因此,如果两个集合所含的元素完全相同,那么这两个集合相等.3.真子集对于两个集合A、B,如果A⊆B,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集,记作A⫋B,读作“A真包含于B”.4.子集的个数5.韦恩图(文氏图)【例题】判断下列说法是否正确,并说明理由.(1)A⊆A;(2)若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;(3)∅⊆A;(4)A⫋B,B⫋C,则A⫋C.【例题】在下面写法中,错误写法的个数是()①{0}∈{0,1};②∅⫋{0};③{0,-1,1}={1,-1,0};④0∈∅;⑤{(0,0)}={0}.A.2B.3C.4D.5【判别】a与{a},{0}与∅之间有何区别?【例题】已知a为给定的实数,那么集合M={x|x2-3x-a2+2=0}的子集个数为 . 【例题】设集合A={1,2,3},B={x|x⊆A},求集合B.【例题】设集合A={1,2,3},B={x|x∈A},求集合B.【例题】已知A={x|x2-2x-3=0},B={x|ax-1=0},若B⫋A,试求a的值.【例题】已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|0<x<5,x∈N},则满足A⫋C⫋B的集合的个数是()A.1B.2C.3D.4【例题】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}.(1)若B⊆A,求实数a的取值范围;(2)若A⫋B,求a的范围.。
《集合间的基本关系》习题
For personal use only in study and research; not forcommercial use《集合间的基本关系》习题一、选择题1.下列说法: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 .0B .1C .2D .32.已知集合A ={x|ax 2+2x +a =0,a ∈R},若集合A 有且仅有2个子集,则a 的取值 是( )A .1B .-1C .0,1D .-1,0,13.设B ={1,2},A ={x|x ⊆B},则A 与B 的关系是( )A .A ⊆B B .B ⊆AC .A ∈BD .B ∈A4.下列五个写法:①{0}∈{0,1};②∅⊂≠{0};③{0,-1,1}{-1,0,1};④0∈∅;⑤ {(0,0)}={0},其中写法错误的个数是( )A .2B .3C .4D .55.}0352|{2=--=x x x M ,}1|{==mx x N ,若M N ≠⊂,则m 的取值集合为( )A.{2}-B.13⎧⎫⎨⎬⎩⎭C.12,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D.12,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭6. 满足{1,2,3}{1,2,3,4,5,6}M ⊂⊂≠≠的集合的个数为( )A.5B.6C.7D.8二、填空题7.满足{1}ÜA{1,2,3}的集合A的个数是________.8.已知集合A={x|x=a+16,a∈Z},B={x|x=b2-13,b∈Z},C={x|x=c2+16,c∈Z},则A、B、C之间的关系是________.9.已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2},若B⊆A,则实数m=________.三、解答题10.下面的Venn图中反映的是四边形、梯形、平行四边形、菱形、正方形这五种几何图形之间的关系,问集合A,B,C,D,分别是哪种图形的集合?11.已知集合A={x|x2-3x-10≤0},(1)若B⊆A,B={x|m+1≤x≤2m-1},求实数m的取值范围;(2)若A⊆B,B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围;(3)若A=B,B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围.12设集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|x2-(2a+1)x+a2+a=0},若B⊆A,求a的值答案一、选择题1.B 解析:空集只有一个子集,就是它本身,空集是任何非空集合的真子集,故仅④是正确的.2.D 解析:因为集合A 有且仅有2个子集,所以A 仅有一个元素,即方程ax 2+2x +a =0(a ∈)仅有一个根或两个相等的根.(1)当a =0时,方程为2x =0,此时A ={0},符合题意.(2)当a≠0时,由Δ=22-4·a·a =0,即a 2=1,∴a =±1.此时A ={-1}或A ={1},符合题意.∴a =0或a =±1.3. D 解析:∵B 的子集为{1},{2},{1,2},,∴A ={x|x ⊆B}={{1},{2},{1,2},},∴B ∈A.4. B 解析:只有②③正确.5. D 解析: 1{,3},2M =- (1)0,N m =∅⇒=(2)1{}2,2N m =-⇒=-(3)1{3},3N m =⇒= ∴ 的取值集合为12,0,.3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭ 6. B 解析:集合M 真包含集合}3,2,1{,M 中一定有元素1,2,3且除此之外至少还有一个元素. 又集合M 真包含于集合}6,5,4,3,2,1{,所以M 中最少有4个元素,最多有5个元素,集合M 的个数等于集合}6,5,4{非空真子集的个数,即6223=-.二、填空题7. 3 解析:A 中一定有元素1,所以A 可以为{1,2},{1,3},{1,2,3}.8. A ÜB =C 解析:用列举法寻找规律.9. 1 解析:∵BA ,∴m 2=2m -1,即(m -1)2=0,∴ m =1.当m =1时,A ={-1,3,1},B ={3,1},满足BA.三、解答题10.解:观察Venn 图,得B 、C 、D 、E 均是A 的子集,且有E ÜD ,D ÜC.梯形、平行四边形、菱形、正方形都是四边形,故A ={四边形};梯形不是平行四边形,而菱形、正方形是平行四边形,故B ={梯形},C ={平行四边形};正方形是菱形,故D ={菱形},E ={正方形}.11.解:由A ={x|x 2-3x -10≤0},得A ={x|-2≤x≤5},(1)∵B ⊆A ,∴①若B =,则m +1>2m -1,即m<2,此时满足B ⊆A.②若B≠,则⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≤2m -1,-2≤m +1,2m -1≤5.解得2≤m≤3.由①②得,m 的取值范围是(-∞,3].(2)若A ⊆B ,则依题意应有⎩⎪⎨⎪⎧ 2m -1>m -6,m -6≤-2,2m -1≥5.解得⎩⎪⎨⎪⎧ m>-5,m≤4,m≥3.故3≤m≤4, ∴m 的取值范围是[3,4].(3)若A =B ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧m -6=-2,2m -1=5,解得m ∈,即不存在m 值使得A =B.12.解:(方法一) A ={x|x 2-5x +6=0}={2,3},由B ⊆A ,得B =,或B ={2},或B ={3},或B ={2,3}.因为Δ=(2a +1)2-4a 2-4a =1>0,所以B 必有两个元素.则B ={2,3},需2a +1=5和a 2+a =6同时成立,所以a =2.综上所述:a =2.(方法二) A ={x|x 2-5x +6=0}={2,3},B ={x|x 2-(2a +1)x +a 2+a =0}={x|(x -a)(x -a -1)=0}={a ,a +1},因为a≠a +1,所以当B ⊆A 时,只有a =2且a +1=3.所以a =2仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
高中数学集合之间的关系例题解析 新课标 人教版 必修1(B)
集合之间的关系 例题解析
【例1】已知集合M 满足{1,2}⊆M ⊆{1,2,3,4,5},求满足条件的集合M 的个数.
解析:由已知集合M 中的元素至少含有1,2两个元素,至多含有1,2,3,4,5五个元素,所以满足条件的集合M 的个数,即为集合{3,4,5}子集的个数:23=8.当然也可以根据集合中所含元素的个数进行分类,得到问题的结果.
点评:本题主要考查对子集的概念的理解,让学生体会转化的思想、分类讨论思想方法等.
【例2】设集合A ={x ,x 2,xy },B ={1,x ,y },且A =B ,求实数x 、y 的值.
解析:由A =B ,得⎩⎨⎧==.,12y xy x ① 或⎩
⎨⎧==.,12xy y x ② 由①可得⎩⎨⎧==,,01y x 由②得⎩⎨⎧==.,11y x (舍),所以⎩⎨⎧==.
,01y x 点评:应深入理解集合中元素的互异性,体会分类讨论的思想方法.
【例3】已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},满足B ⊆A ,求实数m 的取值范围.
解析:由于B ⊆A ,我们应该考虑B =φ,B ≠φ两种情况,①B =φ时,m +1>2m —1,m
<2;②B ≠φ时,我们可以把集合A 、B 标在数轴上,于是有⎪⎩
⎪⎨⎧-≤+-≥+≤-.12121512,,m m m m 解得2≤m ≤3.综
上得m ≤3即为所求.
点评:本题的求解,一要应用数形结合的思想把集合在数轴上直观表示,二要根据B 的不同情况进行分类讨论,应特别注意B =φ,防止遗漏.。
新高考数学复习考点知识提升专题训练2---集合间的基本关系
新高考数学复习考点知识提升专题训练(二) 集合间的基本关系(一)基础落实1.下列说法正确的是( ) A .Q ⊆Z B .N ∈R C .N ⊆QD .Z ⊆N *解析:选C N 表示自然数集,N *表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集,因为Z ⊆Q ,N ⊆R ,N ⊆Q ,N *⊆Z ,所以A 、B 、D 错误,C 正确,故选C.2.若x ,y ∈R ,A ={(x ,y )|y =x },B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪yx=1,则集合A ,B 间的关系为( ) A .A B B .A B C .A =BD .A ⊆B解析:选B ∵B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪y x =1={(x ,y )|y =x ,且x ≠0},∴BA .3.下列集合中,是集合{1,2}的真子集的是( ) A .{1,2} B .∅ C .{∅}D .{1,2,3}解析:选B 由题意得:集合{1,2}的真子集为∅,{1},{2},故选B. 4.(多选)已知集合A ={x |x 2-2x =0},则有( ) A .∅⊆A B .-2∈A C .{0,2}⊆AD .A ⊆{y |y <3}解析:选ACD 由于空集是任何集合的子集,故A 正确,因为A ={0,2},所以C 、D 正确,B 错误.故选A 、C 、D.5.已知集合M {4,7,8},且M 中至多有一个偶数,则这样的集合共有( ) A .3个 B .4个 C .5个D .6个解析:选D ∵M {4,7,8},且M 中至多有一个偶数,∴M 可能为∅,{4},{7},{8},{4,7},{7,8},共6个,故选D.6.集合A ={x ∈N |1≤x <4}的真子集的个数是________.解析:∵A ={x ∈N |1≤x <4}={1,2,3},∴A ={x ∈N |1≤x <4}的真子集为:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},共7个.答案:77.已知∅{x |x 2+x +a =0},则实数a 的取值范围是________. 解析:因为∅{x |x 2+x +a =0},所以方程x 2+x +a =0有实数根,即Δ=1-4a ≥0,解得a ≤14.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a | a ≤148.若集合A ={x ∈N |x 2<24},B ={a },B ⊆A ,则a 的最大值为________. 解析:因为自然数集中只有x =0,1,2,3,4满足x 2<24,所以A ={x ∈N |x 2<24}={0,1,2,3,4},又因为B ={a }⊆A ,所以a ∈{0,1,2,3,4},a 的最大值为4. 答案:49.写出下列每对集合之间的关系: (1)A ={1,2,3,4,5},B ={1,3,5}; (2)C ={x |x 2=1},D ={x ||x |=1}; (3)E ={x |x <3},F ={x |-1<x ≤2};(4)G ={x |x 是对角线相等且互相平分的四边形},H ={x |x 是有一个内角为直角的平行四边形}. 解:(1)因为B 的每个元素都属于A ,而4∈A 且4∉B ,所以B A .(2)不难看出,C和D包含的元素都是1和-1,所以C=D.(3)在数轴上表示出集合E和F,如图所示:由图可知F E.(4)如果x∈G,则x是对角线相等且互相平分的四边形,所以x是矩形,从而可知x是有一个内角为直角的平行四边形,所以x∈H,因此G⊆H.反之,如果x∈H,则x是有一个内角为直角的平行四边形,所以x是矩形,从而可知x是对角线相等且互相平分的四边形,所以x∈G,因此H⊆G.综上可知,G=H.10.集合A={x|x-4=0},集合B={x|x2-2(a+1)x+a2-1=0},若A⊆B,求实数a的值.解:A={4},因为A⊆B,故4∈B,所以16-8(a+1)+a2-1=0,整理得a2-8a+7=0,解得a=1或a=7.(二)综合应用1.设A={x|2<x<3},B={x|x<m},若A⊆B,则m的取值范围是()A.{m|m>3} B.{m|m≥3}C.{m|m<3} D.{m|m≤3}解析:选B因为A={x|2<x<3},B={x|x<m},A⊆B,将集合A,B表示在数轴上,如图所示,所以m≥3.2.已知集合A ={x |x =3k ,k ∈Z },B ={x |x =6k ,k ∈Z },则A 与B 之间最适合的关系是( ) A .A ⊆B B .A ⊇B C .A BD .A B解析:选D 对于集合A ={x |x =3k ,k ∈Z }, 当k =2m (m ∈Z )时,A ={x |x =6m ,m ∈Z }, 当k =2m +1(m ∈Z )时,A ={x |x =6m +3,m ∈Z }, 又B ={x |x =6k ,k ∈Z },即A B .3.集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪2x +1∈Z ,x ∈Z 的真子集个数是________. 解析:因为当x =-3时,2x +1=-1∈Z ;当x =-2时,2x +1=-2∈Z ;当x =0时,2x +1=2∈Z ;当x =1时,2x +1=1∈Z ,所以满足集合A ={-3,-2,0,1}, 真子集个数为24-1=15. 答案:154.已知集合A ,B ,C ,且A ⊆B ,A ⊆C ,若B ={1,2,3,4},C ={0,1,2,3},则所有满足要求的集合A 的各个元素之和为________.解析:∵集合A ,B ,C ,且A ⊆B ,A ⊆C ,B ={1,2,3,4},C ={0,1,2,3}, ∴集合A 是两个集合的子集,集合B ,C 的公共元素是1,2,3,∴满足上述条件的集合A=∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3},∴所有满足要求的集合A的各个元素之和为:4(1+2+3)=24.答案:245.已知集合A={2,4,6,8,9},B={1,2,3,5,8},存在非空集合C,使C中每个元素加上2就变成了A的一个子集且C中每个元素减去2就变成了B的一个子集,你能确定出集合C的个数是多少吗?解:假设存在满足条件的集合C,则C≠∅,将A中元素都减2,B中元素都加2,则C⊆{0,2,4,6,7}且C⊆{3,4,5,7,10},由于两个集合的共同元素构成的集合为{4,7},故非空集合C是{4,7}的子集,即C={4,7}或{4}或{7}.故这样的集合有3个.(三)创新发展1.设A={1,2,3,4},B={1,2},请写出一个满足B⊆C⊆A的集合C=________.解析:∵A={1,2,3,4},若B⊆C⊆A,∴C={1,2,3}或{1,2,4}或{1,2}或{1,2,3,4},答案:{1,2,3}(答案不唯一)2.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,求出对应的a的值;若不存在,说明理由.(2)若A⊆B成立,列举出对应的实数对(a,b)构成的集合.解:(1)不存在满足题意的实数a .理由如下: ∵A ={a -4,a +4},若对于任意实数b 都有A ⊆B ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a -4=1,a +4=2或⎩⎪⎨⎪⎧a -4=2,a +4=1,方程组均无解.∴不存在实数a ,使得对于任意实数b 都有A ⊆B . (2)由(1)知,若A ⊆B ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a -4=1,a +4=b 或⎩⎪⎨⎪⎧ a -4=2,a +4=b 或⎩⎪⎨⎪⎧ a -4=b ,a +4=1或⎩⎪⎨⎪⎧a -4=b ,a +4=2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =5,b =9或⎩⎪⎨⎪⎧ a =6,b =10或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3,b =-7或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-6.∴(a ,b )构成的集合为{(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6)}.。
集合间的关系练习题及答案
【补充练习】1.判断正误:(1)空集没有子集. ()(2)空集是任何一个集合的真子集. ()(3)任一集合必有两个或两个以上子集. ()(4)若BA,那么凡不属于集合A的元素,则必不属于B. ()分析:关于判断题应确实把握好概念的实质.解:该题的5个命题,只有(4)是正确的,其余全错.对于(1)、(2)来讲,由规定:空集是任何一个集合的子集,且是任一非空集合的真子集.对于(3)来讲,可举反例,空集这一个集合就只有自身一个子集.对于(4)来讲,当x∈B时必有x∈A,则xA时也必有xB.2.集合A={x|-1<x<3,x∈Z},写出A的真子集.分析:区分子集与真子集的概念,空集是任一非空集合的真子集,一个含有n个元素的子集有2n个,真子集有2n-1个,则该题先找该集合元素,后找真子集.解:因-1<x<3,x∈Z,故x=0,1,2,即a={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2}.真子集:、{1}、{2}、{0}、{0,1}、{0,2}、{1,2},共7个.3.(1)下列命题正确的是()A.无限集的真子集是有限集B.任何一个集合必定有两个子集C.自然数集是整数集的真子集D.{1}是质数集的真子集(2)以下五个式子中,错误的个数为()①{1}∈{0,1,2}②{1,-3}={-3,1}③{0,1,2}{1,0,2}④∈{0,1,2}⑤∈{0}A.5B.2C.3D.4(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是()A.aMB.aMC.{a}∈MD.{a}M分析:(1)该题要在四个选择肢中找到符合条件的选择肢,必须对概念把握准确,无限集的真子集有可能是无限集,如N是R的真子集,排除A;由于只有一个子集,即它本身,排除B;由于1不是质数,排除D.(2)该题涉及到的是元素与集合,集合与集合的关系.①应是{1}{0,1,2},④应是{0,1,2},⑤应是{0}.故错误的有①④⑤.(3)M={x|3<x<4},a=π.因3<a<4,故a是M的一个元素.{a}是{x|3<x<4}的子集,那么{a}M.答案:(1)C(2)C(3)D4.判断如下集合A与B之间有怎样的包含或相等关系:(1)A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z};(2)A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z}.解:(1)因A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z},故A、B都是由奇数构成的,即A=B. (2)因A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z},又x=4n=2·2n,在x=2m 中,m 可以取奇数,也可以取偶数;而在x=4n 中,2n 只能是偶数.故集合A 、B 的元素都是偶数.但B 中元素是由A 中部分元素构成,则有BA.点评:此题是集合中较抽象的题目.要注意其元素的合理寻求.5.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0}满足QP,求a 所取的一切值.解:因P={x|x2+x-6=0}={2,-3},当a=0时,Q={x|ax+1=0}=,QP 成立.又当a ≠0时,Q={x|ax+1=0}={a 1-},要QP 成立,则有a 1-=2或a 1-=-3,a=21-或a=31. 综上所述,a=0或a=21-或a=31. 点评:这类题目给的条件中含有字母,一般需分类讨论.本题易漏掉a=0,ax+1=0无解,即Q 为空集的情况,而当Q=时,满足QP.6.已知集合A={x ∈R|x2-3x+4=0},B={x ∈R|(x+1)(x2+3x-4)=0},要使APB,求满足条件的集合P.解:由A={x ∈R|x2-3x+4=0}=,B={x ∈R|(x+1)(x2+3x-4)=0}={-1,1,-4},由A PB 知集合P 非空,且其元素全属于B,即有满足条件的集合P 为{1}或{-1}或{-4}或{-1,1}或{-1,-4}或{1,-4}或{-1,1,-4}.点评:要解决该题,必须确定满足条件的集合P 的元素,而做到这点,必须明确A 、B,充分把握子集、真子集的概念,准确化简集合是解决问题的首要条件.7.设A={0,1},B={x|xA},则A 与B 应具有何种关系?解:因A={0,1},B={x|xA},故x 为,{0},{1},{0,1},即{0,1}是B 中一元素.故A ∈B.点评:注意该题的特殊性,一集合是另一集合的元素.8.集合A={x|-2≤x ≤5},B={x|m+1≤x ≤2m-1},(1)若BA,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集个数;(3)当x ∈R 时,没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当m+1>2m-1即m<2时,B=满足BA.当m+1≤2m-1即m ≥2时,要使BA 成立,需⎩⎨⎧>+-≥+51,121m m m 可得2≤m ≤3.综上所得实数m 的取值范围m ≤3. (2)当x ∈Z 时,A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},所以,A 的非空真子集个数为2上标8-2=254.(3)∵x ∈R,且A={x|-2≤x ≤5},B={x|m+1≤x ≤2m-1},又没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立. 则①若B ≠即m+1>2m-1,得m<2时满足条件;②若B ≠,则要满足条件有:⎩⎨⎧>+-≤+51,121m m m 或⎩⎨⎧-<--≤+212,121m m m 解之,得m>4. 综上有m<2或m>4.点评:此问题解决要注意:不应忽略;找A 中的元素;分类讨论思想的运用.。
集合间的基本关系练习题及答案
1.集合{a,b}的子集有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】集合{a,b}的子集有Ø,{a},{b},{a,b}共4个,故选D.2.下列各式中,正确的是()A.23∈{x|x≤3} B.23∉{x|x≤3} C.23⊆{x|x≤3} D.{23≤3【解析】23表示一个元素,{x|x≤3}表示一个集合,但23不在集合中,故23∉{x|x≤3},A、C不正确,又集合{23{x|x≤3},故D不正确.3.集合B={a,b,c},C={a,b,d},集合A满足A⊆B,A⊆C.则集合A的个数是________.【解析】若A=Ø,则满足A⊆B,A⊆C;若A≠Ø,由A⊆B,A⊆C知A是由属于B且属于C的元素构成,此时集合A可能为{a},{b},{a,b}.4.已知集合A={x|1≤x<4},B={x|x<a},若A⊆B,求实数a的取值集合.【解析】将数集A表示在数轴上(如图所示),要满足A⊆B,表示数a的点必须在表示4的点处或在表示4的点的右边,所以所求a的集合为{a|a≥4}.一、选择题(每小题5分,共20分)1.集合A={x|0≤x<3且x∈Z}的真子集的个数是()A.5 B.6 C.7 D.8【解析】由题意知A={0,1,2},其真子集的个数为23-1=7个,故选C.2.在下列各式中错误的个数是()①1∈{0,1,2};②{1}∈{0,1,2};③{0,1,2}⊆{0,1,2};④{0,1,2}={2,0,1}A.1 B.2 C.3 D.4【解析】①正确;②错.因为集合与集合之间是包含关系而非属于关系;③正确;④正确.两个集合的元素完全一样.故选A.3.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},则()A.A>B B.C..A⊆B【解析】如图所示,,由图可知,故选C.4.下列说法: 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,则A ≠Ø.其中正确的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个【解析】 ①空集是它自身的子集;②当集合为空集时说法错误;③空集不是它自身的真子集;④空集是任何非空集合的真子集.因此,①②③错,④正确.故选B.二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知2-x +a =0},则实数a 的取值范围是________. 【解析】 ∵2-x +a =0},∴方程x2-x +a =0有实根,∴Δ=(-1)2-4a ≥0,a ≤14.6.已知集合A ={-1,3,2m -1},集合B ={3,m2},若B ⊆A ,则实数m =________.【解析】 ∵B ⊆A ,∴m2=2m -1,即(m -1)2=0∴m =1,当m =1时,A ={-1,3,1},B ={3,1}满足B ⊆A.【答案】 1三、解答题(每小题10分,共20分)7.设集合A ={x ,y},B ={0,x 2},若A =B ,求实数x ,y.【解析】 从集合相等的概念入手,寻找元素的关系,必须注意集合中元素的互异性.因为A =B ,则x =0或y =0.(1)当x =0时,x 2=0,则B ={0,0},不满足集合中元素的互异性,故舍去.(2)当y =0时,x =x2,解得x =0或x =1.由(1)知x =0应舍去.综上知:x =1,y =0.8.若集合M ={x|x2+x -6=0},N ={x|(x -2)(x -a)=0},且N ⊆M ,求实数a 的值.【解析】 由x2+x -6=0,得x =2或x =-3.因此,M ={2,-3}.若a =2,则N ={2},此时;若a =-3,则N ={2,-3},此时N =M ;若a ≠2且a ≠-3,则N ={2,a},此时N 不是M 的子集,故所求实数a 的值为2或-3.9.(10分)已知集合M ={x|x =m +16,m ∈Z },N ={x|x =n 2-13,n ∈Z },P ={x|x =p 2+16,p ∈Z },请探求集合M 、N 、P 之间的关系. 【解析】 M ={x|x =m +16,m ∈Z }={x|x =6m +16,m ∈Z }.N ={x|x =n 2-13,n ∈Z } =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x =3n -26,n ∈Z P ={x|x =p 2+16,p ∈Z } ={x|x =3p +16,p ∈Z }.∵3n -2=3(n -1)+1,n ∈Z .∴3n -2,3p +1都是3的整数倍加1,从而N =P.而6m +1=3×2m +1是3的偶数倍加1, ∴=P .。
集合间的基本关系(经典练习及答案详解)
集合间的基本关系1.(2020年福建高一期中)现有四个判断:2⊆{1,2};∅∈{0};{ 5 }⊆Q ;∅{0}.其中正确的个数是( )A .2B .1C .4D .3 【答案】B 【解析】元素与集合之间不能用包含关系,故2⊆{1,2}错误;∅与{0}是集合之间的关系,不能用“∈”,故∅∈{0}错误;因为 5 ∉Q ,所以{5}⊆Q 错误;空集是任何非空集合的真子集,故∅{0}正确.故选B .2.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 的取值范围是( )A .{a |3<a ≤4}B .{a |3≤a ≤4}C .{a |3<a <4}D .∅【答案】B 【解析】因为A ⊇B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -1≤3,a +2≥5.所以3≤a ≤4. 3.(2021年北京期末)下列正确表示集合M ={x |x 2-x =0}和N ={-1,0,1}关系的Venn 图是( )A BC D 【答案】D 【解析】由x 2-x =0,解得x =0或1,所以M N .故选D .4.(2020年铜仁高一期中)设集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪ 62+x ∈N ,则集合B 的子集个数为( ) A .3B .4C .8D .16【答案】D 【解析】根据题意,集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪ 62+x ∈N ={-1,0,1,4},有4个元素,其子集有24=16个.故选D .5.(2021年昆明期中)下列各式中,正确的个数是( )①{0}∈{0,2,4};②{0,2,4}⊆{4,2,0};③∅⊆{0,2,4};④∅={0};⑤{0,2}={(0,2)};⑥0={0}.A.1 B.2C.3 D.4【答案】B【解析】对于①,是集合与集合的关系,应为{0}{0,2,4};对于②,实际为同一集合,任何一个集合是它本身的子集;对于③,空集是任何集合的子集;对于④,{0}是含有单元素0的集合,空集不含任何元素,并且空集是任何非空集合的真子集,所以∅{0};对于⑤,{0,2}是含有两个元素0与2的集合,而{(0,2)}是以有序数组(0,2)为元素的单元素集合,所以{0,2}与{(0,2)}不相等;对于⑥,0与{0}是“属于与否”的关系,所以0∈{0}.故②③正确.6.用符号“∈”或“⊆”填空:若A={2,4,6},则4______A,{2,6}______A.【答案】∈⊆【解析】因为集合A中有4这个元素,所以4∈A,因为2∈A,6∈A,所以{2,6}⊆A.故答案为∈,⊆.7.已知集合A⊆{0,1,2},且集合A中至少含有一个偶数,则这样的集合A的个数为________.【答案】6【解析】集合{0,1,2}的子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},{0,1,2},其中含有偶数的集合有6个.8.已知集合A={x|x<3},集合B={x|x<m},且A⊆B,则实数m满足的条件是________.【答案】m≥3【解析】将数集A在数轴上表示出来,如图所示,要满足A⊆B,表示数m的点必须在表示3的点处或在其右边,故m≥3.9.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,求a的值.解:因为B⊆A,所以a2-a+1=3或a2-a+1=a.当a2-a+1=3时,解得a=-1或a=2.经检验,满足题意.当a2-a+1=a时,解得a=1,此时集合A中的元素1重复,故a=1不合题意.综上所述,a=-1或a=2.B级——能力提升练10.(多选)图中反映的是“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,则()A.A为小说B.B为文学作品C .C 为散文D .D 为叙事散文【答案】AB 【解析】由Venn 图可得A B ,C D B ,A 与D 之间无包含关系,A 与C 之间无包含关系.由“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得A 为小说,B 为文学作品,C 为叙事散文,D 为散文.11.已知集合A ={x |x =3k ,k ∈Z },B ={x |x =6k ,k ∈Z },则A 与B 之间的关系是( )A .A ⊆BB .A =BC .A BD .A B【答案】D 【解析】对于x =3k (k ∈Z ),当k =2m (m ∈Z )时,x =6m (m ∈Z );当k =2m -1(m ∈Z )时,x =6m -3(m ∈Z ).由此可知A B .12.(2020年太原高一期中)设集合A ={a ,b },B ={0,a 2,-b 2},若A ⊆B ,则a -b =( )A .-2B .2C .-2或2D .0【答案】C 【解析】因为集合A ={a ,b },B ={0,a 2,-b 2},且A ⊆B ,易知a ≠0且b ≠0.当 ⎩⎪⎨⎪⎧ a =a 2,b =-b 2时,因为a ≠0且b ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-1,此时集合A ={1,-1},集合B ={0,1,-1},符合题意,所以a -b =2;当⎩⎪⎨⎪⎧ a =-b 2,b =a 2时,因为a ≠0且b ≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,此时集合A ={1,-1},集合B ={0,1,-1},符合题意,所以a -b =-2.综上所求,a -b =2或-2.故选C .13.(2020年宁波高一期中)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N |y =12x +3∈Z ,则列举法表示集合A =________,集合A 的真子集有________个.【答案】{0,1,3,9} 15 【解析】因为集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈N ⎪⎪ y =12x +3∈Z ,所以列举法表示集合A ={0,1,3,9},集合A 的真子集有24-1=15个.故答案为{0,1,3,9},15.14.(2020年安康高一期中)定义集合运算:A ⊗B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B },设A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊗B 的真子集的个数为________.【答案】7 【解析】因为A ⊗B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B },A ={0,1},B ={2,3},所以集合A ⊗B ={2,3,4},所以集合A ⊗B 的真子集的个数为23-1=7.15.已知集合A ={x |1≤x ≤2},B ={x |1≤x ≤a ,a ≥1}.(1)若A B ,求a 的取值范围;(2)若B ⊆A ,求a 的取值范围.解:(1)若A B ,由图可知a >2.故a 的取值范围为{a |a >2}.(2)若B ⊆A ,由图可知1≤a ≤2.故a 的取值范围为{a |1≤a ≤2}.C 级——探究创新练16.已知集合P ={x |x 2-3x +b =0},Q ={x |(x +1)(x 2+3x -4)=0}.(1)若b =4,是否存在集合M 使得PM ⊆Q ?若存在,求出所有符合题意的集合M ,若不存在,请说明理由;(2)P 能否成为Q 的一个子集?若能,求出b 的值或取值范围,若不能,请说明理由. 解:(1)因为集合Q ={x |(x +1)(x 2+3x -4)=0}={x |(x +1)(x +4)(x -1)=0}={-1,1,-4}, 当b =4时,集合P =∅,再由 P M ⊆Q 可得,M 是Q 的非空子集,共有 23-1=7 个,分别为{-1},{1},{-4},{-1,1},{-1,4},{1,4},{-1,1,-4}.(2)因为P ⊆Q ,对于方程x 2-3x +b =0,当P =∅,Δ=9-4b <0时,有b >94. 当P ≠∅,Δ=9-4b ≥0时,方程x 2-3x +b =0有实数根,且实数根是-1,1,-4中的数, 若-1是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =-4,此时P ={-1,4},不满足P ⊆Q ,故舍去;若1是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =2,此时P ={1,2},不满足P ⊆Q ,故舍去; 若-4是方程x 2-3x +b =0的实数根,则有b =-28,此时P ={-4,7},不满足P ⊆Q ,故舍去.综上可得,实数b 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫b ⎪⎪b >94.。
1.2 集合之间的关系(含答案)
【课堂例题】例1。
设,,A B C 是三个集合,若A B ⊆且B C ⊆,试证A C ⊆.例2。
试判定下列两个集合的包含关系或相等关系并简述理由。
(1)∅ {|23}x x -<<-;(2){|5}x x > {|6}x x >;(3){|n n 是12的正约数} {1,2,3,4,6,8,12};(4){|n n 是4的正整数倍} {|2,}n n k k Z +=∈.例3.求出所有符合条件的集合C(1){1,2,3}C ⊆;(2){,}Ca b ;(3){1,2,3}{1,2,3,4,5}C ⊆.(选用)例4.已知{|21,},{|A x x k k Z B x x ==+∈=是被4除余3的整数},判断,A B 之间的关系并证明之。
.【知识再现】1。
对于两个集合A 与B ,(1)如果 ,那么集合A 叫做集合B 的子集,记作________或________,读作 或者_________________;(2)如果A 是B 的子集并且___________________________________,那么集合A 与集合B 相等,记作 ;(3)如果A 是B 的子集并且___________________________________,那么集合A 叫做集合B 的真子集,记作____________或______________.2。
空集∅是__________________的子集;空集∅是__________________的真子集。
【基础训练】1.(1)下列写法正确的是( )(A){0}∅ (B )0∅ (C ){0}∅∈ (D )0∈∅(2)下列四个关于空集的命题中: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 )32.用恰当的符号填空(,,=⊆⊇)(1){1,3,5} {5,1,3}; (2){|(3)(2)0}x x x -+= 3{|0}3x x x -=+; (3){|2}x x > {|2}x x ≥; (4){|,}2n x x n Z =∈ 1{|,}2x x n n Z =+∈。
集合之间的关系例题习题解答(二)
例题3讲解
例题3:已知集合P={x/x<-1或x>4} , Q={x/a+1≤x≤2a-1},若Q⊊P,求a的取值。 解: ①当Q=Ø 时,显然有Q⊊P, 此时有a+1>2a-1 解得:a <2. a+1≤ 2a-1 a+1 ≤2a-1 ②当Q≠Ø 时,需 或 2a-1 <-1
a+1 >4
解得:a >3
所以,若Q⊊P,则a的取值是: a <2或a >3
例题4、含三个实数的集合可表示为{a,b/a, 1},也可以表示为{a2,a+b,0},则 a2010+b2010的值是? 解:因为b/a成立,则a不为0,则b/a为0,则b 为0。 若a的平方=a则a=1或a=0(舍) 若a的平方=1 则a=-1或a=1 所以a的集合为{-1 ,1} 所以原式为1
例题5、含有三个实数的集合可表示为{a,ba, 1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2009+b2009 的值为( )A.0;B.-1;C.1; D.±1 解:根据题意,对于{a,ba,1},有a≠1,a≠0; 又有{a,ba,1}={a2,a+b,0}, 则有a=0或ba=0; 又由a≠0;故b=0; 代入集合中.可得{a,1,0}={a2,a,0}, 必有a2=1,又由a≠1,则a=-1; 则a2009+b2009=-1,选B.
例题6、已知集合A={x/x<-1或x>2},B={x+k< 0},若B⊆A,则实数k的取值范围是( )。 解:A={x/x<-1, 或 x>2}, A为两个区间 B={x/ x<-k}, B为一个区间 B⊆A, 则只能是x<-k位于区间x<-1内, 即- k≤-1, 得k≥1
集合间的关系(精炼)(解析版)
1.2 集合间的关系【题组一 集合关系的判断】1.(2020·浙江高一课时练习)下列关系中,正确的个数是( ). ①{}00∈;②∅ {0},;③{}(){}0,10,1⊆;④(){}(){},,a b b a =.A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】对于①,0是集合{}0中的元素,即{}00∈,故正确; 对于②,空集是任何非空集合的真子集,故∅ {0},故正确; 对于③,集合{}0,1中的元素为0,1,集合(){}0,1中的元素为()0,1,故错误;对于④,集合(){},a b 中的元素为(),a b ,集合(){},b a 中的元素为(),b a ,故错误.故选:B2.(2020·浙江高一课时练习)设,x y ∈R ,{(,)|}A x y y x ==,(,)|1y B x y x ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,则A ,B 的关系是________. 【答案】B A【解析】由集合{(,)|}A x y y x ==可得集合A 中元素代表直线y x =上所有的点,由(,)|1y B x y x ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,∵1y x =可化为(0)y x x =≠,可得集合B 中元素代表y x =上除去(0,0)点的两条射线,则可得集合B 是集合A 的真子集,即B A.故答案为:B A. 3.(2020·浙江高一单元测试)已知集合1A={x|x=(21),}9k k Z +∈,41B={x|x=,}99k k Z ±∈,则集合A ,B 之间的关系为________. 【答案】A=B【解析】对于集合A ,k=2n 时,()14141,999n x n n Z =+=+∈ , 当k=2n -1时,()141421,999n x n n Z =-+=-∈ 即集合A=41,99n x x n Z ⎧⎫=±∈⎨⎬⎩⎭ ,由B=41,99k x x k Z ⎧⎫=±∈⎨⎬⎩⎭可知A=B ,故填:A=B. 【题组二 (真)子集的个数】1.(2020·湖南天元株洲二中高二月考(文))下列集合中,是集合{}2|5A x x x =<的真子集的是( ) A .{}2,5 B .()6+∞, C .()0,5 D .()1,5【答案】D【解析】(0,5)A =, 真子集就是比A 范围小的集合;故选D2.(2020·湖南雁峰衡阳市八中高一月考)集合{}2x x <的真子集可以是( ) A .[)2,+∞ B .(),2-∞ C .(]0,2 D .{}1,0,1-【答案】D【解析】因为{}2|2x x ∉<,则可排除A,C ;由(){},22x x -∞=<,可排除B ;故选:D.3.(2020·全国高三月考(文))已知集合{|(1)(3)0}A x x x =-+≤,则下列集合中是集合A 的真子集...的是( )A .1{|}3x x ≤≤-B .{|13}x x -≤≤C .{0,1,2,3}D .{2,0,1}-【答案】D【解析】因为{|(1)(3)0}{|31}A x x x x x =-+≤=-≤≤,由集合的子集和真子集的概念知选项D 正确.故选:D.4.(2019·全国高三二模(文))集合{2,1,1},{4,6,8},{|,,}A B M x x a b b B x B =--===+∈∈,则集合M 的真子集的个数是 A .1个 B .3个 C .4个 D .7个【答案】B【解析】由题意,集合{2,1,1},{4,6,8}A B =--=,,x A ∈ 则{}{|,,,}4,6M x x a b x A b B x B ==+∈∈∈=, 所以集合M 的真子集的个数为2213-=个,故选B .5.(2020·陕西新城西安中学高三一模(文))已知集合M 满足{}1,2M ⊆ {}1,2,3,4,则集合M 的个数是( ) A .4B .3C .2D .1【答案】B【解析】由于集合M 满足{}1,2M ⊆ {}1,2,3,4,所以集合M 的可能取值为{}{}{}1,2,1,2,3,1,2,4,共3种可能.故选:B6.(2020·全国高一月考)若集合{}1,2A =,{}0,1,2,3,4B =,则满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数为( )A .3B .4C .7D .8【答案】D【解析】集合{}1,2A =,{}0,1,2,3,4B =,则满足A M B ⊆⊆的集合M 有:{}1,2、{}0,1,2、{}1,2,3、{}1,2,4、{}0,1,2,3、{}0,1,2,4、{}1,2,3,4、{}0,1,2,3,4,共8个.故选:D. 【点睛】本题考查集合子集的列举,属于基础题.7.(2019·五华云南师大附中高三月考(文))已知集合41M x x N x ⎧⎫=>∈⎨⎬⎩⎭,,则M 的非空子集的个数是( ) A .15 B .16C .7D .8【答案】C【解析】{}1,2,3M =,所以M 的非空子集为{}{}{}{}{}{}{}1,2,3,1,2,1,3,2,3,1,2,3共7个,故选C.8.(2020·浙江高一课时练习)已知A ⊆{0,1,2,3},且A 中至少有一个奇数,则这样的集合A 共有( ) A .11个 B .12个C .15个D .16个【答案】B【解析】根据题意,分A 中有1个奇数或2个奇数两种情况讨论,由排列组合知识易得每种情况下的集合A 数目,由分步计数原理计算可得答案解:根据题意,A 中至少有一个奇数,包含两种情况,A 中有1个奇数或2个奇数,若A 中含1个奇数,有C 21×22=8, A 中含2个奇数:C 22×22=4,由分类计数原理可得.共有8+4=12种情况;故选B . 【题组三 集合相等与空集】1.下列集合中表示同一集合的是( )A .(){}3,2M =,(){}2,3N =B .{}3,2M =,{}2,3N =C .(){},1M x y x y =+=,{}1N y x y =+= D .{}1,2M =,(){}1,2N =【答案】B【解析】对于A 选项,点()3,2和点()2,3不是同一个点,则M N ;对于B 选项,集合M 和N 中的元素相同,则MN ;对于C 选项,集合M 为点集,集合N 为数集,则M N ; 对于D 选项,集合M 为数集,集合N 为点集,则M N .故选:B.2.已知集合2{0,1,}=A a ,{1,0,23}=+B a ,若A B =,则a 等于( ) A .-1或3 B .0或-1C .3D .-1【答案】C【解析】由于A B =,故223a a =+,解得1a =-或3a =.当1a =-时,21a =,与集合元素互异性矛盾,故1a =-不正确.经检验可知3a =符合.故选C.3.已知,a b R R ,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192020a b +=( )A .2-B .1-C .1D .2【答案】B 【解析】∵{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,又0a ≠,00b b a ∴=⇒=,2{,0,1}{,,0}a a a ∴=,211a a =⇒=±当1,0a b ==时,,,1{1,0,1}b a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,不符合集合元素的互异性,故舍去; 当1,0a b =-=时,{1,0,1}{1,1,0}-=-,符合题意.∴201920201a b +=-.故选:B4.已知集合{}1,2A =,()(){}|10,B x x x a a R =--=∈.若A B =,则a 的值为( ) A .2 B .1 C .-1 D .-2【答案】A【解析】由题意得()(){}{}|10,1,B x x x a a R a =--=∈=,因为A B =,所以2a =. 故选:A5.(2020·上海市进才中学高二期末)已知集合{}121Q x k x k =+≤≤-=∅,则实数k 的取值范围是________. 【答案】(),2-∞ 【解析】{}121Q x k x k =+≤≤-=∅,121k k ∴+>-,解得2k <.因此,实数k 的取值范围是(),2-∞.故答案为:(),2-∞. 【题组四 已知集合关系求参数】1.(2020·全国高一)已知集合2{|}A x x x ==,{1,,2}B m =,若A B ⊆,则实数m 的值为( )A .2B .0C .0或2D .1【答案】B【解析】由题意,集合2{|}{0,1}A x x x ===,因为A B ⊆,所以0m =,故选B. 2.(2020·浙江高一单元测试)若{}2{1,4,},1,A x B x ==且B A ⊆,则x =( ). A .2± B .2±或0C .2±或1或0D .2±或±1或0【答案】B【解析】因为B A ⊆,所以24x =或2x x =,所以2x =±、1或0. 根据集合中元素的互异性得2x =±或0.故选:B3.(2019·浙江南湖嘉兴一中高一月考)设集合{}{}|32,|2121A x x B x k x k =-≤≤=-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是____________. 【答案】1|12k k ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭【解析】:依题意可得13211{{1121222k k k k k ≥--≤-⇒⇒-≤≤+≤≤.4.(2020·天津市第五中学高二期中)已知集合{}2|20,A x ax x a a R =++=∈,若集合A 有且仅有两个子集,则a 的值是( )A .1B .1-C .0,1D .1-,0,1【答案】D【解析】集合A 有且仅有两个子集,即为∅和集合A 本身,故集合A 中的元素只有一个,即方程220ax x a ++=只有一个解,当0a =时, 原方程为20x =,即0x =,符合题意; 当0a ≠时,令22240a ∆=-=,1a ∴=± 综上,1a =-,0a =或1a =可符合题意故选D5.(2020·辉县市第二高级中学高二月考(文))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____. 【答案】(],3-∞【解析】根据题意得:当 B =∅时,121m m +≥-,即2m ≤.当B ≠∅时,12112215m m m m +<-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,解得23m <≤.综上,3m ≤.故答案为:(],3-∞.6.(2020·全国高一){}223|0 A x x x =--=,{}|1B x ax ==,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合M =______________【答案】11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【解析】∵B A ⊆,{}{}22|1,330 A x x x =--=-=若0a =,则B =∅,满足题意, 当0a ≠,{}1|1B x ax a ⎧⎫===⎨⎬⎩⎭,,∴11a =-或13a=, ∴1a =-或13a =∴B A ⊆∴综上所述11,0,3M ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭故答案为:11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭.7.(2020·全国高一)若集合A 满足{}121,3,,A x y x N y N x **≠⎧⎫⊆⊂=∈∈⎨⎬⎩⎭,则集合A 的个数有_______个. 【答案】15 【解析】因为{}12,,1,2,3,4,6,12x y x N y N x **⎧⎫=∈∈=⎨⎬⎩⎭, {}121,3,,A x y x N y N x **≠⎧⎫⊆⊂=∈∈⎨⎬⎩⎭, 所以集合A 中含有1,3这两个元素,那么集合A 的个数就相当于集合{}2,4,6,12的真子集个数,即42115-=个.故答案为:158.(2020·浙江高一课时练习)已知集合{|12},{|||1}A x ax B x x =<<=<,是否存在实数a ,使得A B ⊆.若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由. 【答案】存在;0a =或2a ≥或2a ≤-.【解析】∵{}|11B x x =-<<,而集合A 与a 的取值范围有关. ①当0a =时,A =∅,显然A B ⊆.②当0a >时,12A x x a a ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭, ∵A B ⊆,如图1所示,∴11,21,aa⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩∴2a ≥.③当0a <时,21A xx a a ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,∵A B ⊆,如图2所示,∴11,21,aa⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩∴2a -.综上可知,所求实数a 的取值范围为0a =或2a ≥或2a ≤-.9.(2020·浙江高一单元测试)设集合A {x |a 1x 2a,a R}=-<<∈,不等式2x 2x 80--<的解集为B .()1当a 0=时,求集合A ,B ;()2当A B ⊆时,求实数a 的取值范围.【答案】(1)A={x|-1<x<0},B={Xx|-2<x<4};(2)a≤2. 【解析】(1)当0a =时,{}10A x x =-<<2280x x --< {}24B x x ⇒=-<<(2)若A B ⊆,则有:①当A =∅,即21a a ≤-,即1a ≤-时,符合题意,②当A ≠∅,即21a a >-,即1a >-时,有1224a a -≥-⎧⎨≤⎩ 12a a ≥-⎧⇒⎨≤⎩解得:12a -<≤ 综合①②得:2a ≤10(2020·全国高一课时练习)若关于x 的方程2210x x m +-+=的解集为空集,试判断关于x 的方程2121x mx m ++=的解集情况.【答案】两个不等的实数根【解析】∵方程2210x x m +-+=的解集为空集, ∴此方程的判别式2241(1)0m ∆=-⨯⨯-+<, 解得0m <.而方程2121x mx m ++=的根的判别式2241(121)484m m m m '∆=-⨯⨯-=-+.∵0m <,∴20,480m m >->. ∴24840m m -+>,即0'∆>,∴方程2121++=有两个不等的实数根,x mx m即方程的解集中含有两个元素.。
集合间的基本关系试题(含答案)
一、选择题1.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 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A[答案] C[解析] “A ⊆B ”成立的含义是集合A 中的任何一个元素都是B 的元素.不成立的含义是A 中至少有一个元素不属于B ,故选C.2.集合M ={(x ,y )|x +y <0,xy >0},P ={(x ,y )|x <0,y <0}那么( )A .P MB .M PC .M =PD .M P [答案] C[解析] 由xy >0知x 与y 同号,又x +y <0∴x 与y 同为负数∴⎩⎨⎧ x +y <0xy >0等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <0y <0∴M =P . 3.设集合A ={x |x 2=1},B ={x |x 是不大于3的自然数},A ⊆C ,B ⊆C ,则集合C 中元素最少有( )A .2个B .4个C .5个D .6个[答案] C[解析] A ={-1,1},B ={0,1,2,3},∵A ⊆C ,B ⊆C ,∴集合C 中必含有A 与B 的全部元素-1,0,1,2,3,故C 中至少有5个元素.4.若集合A ={1,3,x },B ={x 2,1}且B ⊆A ,则满意条件的实数x 的个数是( )A .1B .2C .3D .4[答案] C[解析]∵B⊆A,∴x2∈A,又x2≠1∴x2=3或x2=x,∴x=±3或x=0.故选C.5.已知集合M={x|y2=2x,y∈R}和集合P={(x,y)|y2=2x,y∈R},则两个集合间的关系是()A.M P B.P MC.M=P D.M、P互不包含[答案] D[解析]由于两集合代表元素不同,因此M与P互不包含,故选D.6.集合B={a,b,c},C={a,b,d};集合A满意A⊆B,A⊆C.则满意条件的集合A的个数是()A.8 B.2C.4 D.1[答案] C[解析]∵A⊆B,A⊆C,∴集合A中的元素只能由a或b构成.∴这样的集合共有22=4个.即:A=∅,或A={a},或A={b}或A={a,b}.7.设集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},则()A.M=N B.M NC.M N D.M与N的关系不确定[答案] B[解析]解法1:用列举法,令k=-2,-1,0,1,2…可得M={…-34,-14,14,34,54…},N={…0,14,12,34,1…},∴M N,故选B.解法2:集合M的元素为:x=k2+14=2k+14(k∈Z),集合N的元素为:x=k4+12=k+24(k∈Z),而2k+1为奇数,k+2为整数,∴M N,故选B.[点评]本题解法从分式的结构动身,运用整数的性质便利地获解.留意若k是随意整数,则k+m(m是一个整数)也是随意整数,而2k+1,2k-1均为随意奇数,2k 为随意偶数.8.集合A={x|0≤x<3且x∈N}的真子集的个数是()A.16 B.8C.7 D.4[答案] C[解析]因为0≤x<3,x∈N,∴x=0,1,2,即A={0,1,2},所以A的真子集个数为23-1=7.9.(09·广东文)已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的韦恩(Venn)图是()[答案] B[解析]由N={x|x2+x=0}={-1,0}得,N M,选B.10.假如集合A满意{0,2}A⊆{-1,0,1,2},则这样的集合A个数为()A.5 B.4C.3 D.2[答案] C[解析]集合A里必含有元素0和2,且至少含有-1和1中的一个元素,故A={0,2,1},{0,2,-1}或{0,2,1,-1}.二、填空题11.设A={正方形},B={平行四边形},C={四边形},D={矩形},E={多边形},则A 、B 、C 、D 、E 之间的关系是________.[答案] A D B C E[解析] 由各种图形的定义可得.12.集合M ={x |x =1+a 2,a ∈N *},P ={x |x =a 2-4a +5,a ∈N *},则集合M 与集合P 的关系为________.[答案] M P[解析] P ={x |x =a 2-4a +5,a ∈N *}={x |x =(a -2)2+1,a ∈N *}∵a ∈N * ∴a -2≥-1,且a -2∈Z ,即a -2∈{-1,0,1,2,…},而M ={x |x =a 2+1,a ∈N *},∴M P .13.用适当的符号填空.(∈,∉,⊆,⊇,,,=) a ________{b ,a };a ________{(a ,b )};{a ,b ,c }________{a ,b };{2,4}________{2,3,4};∅________{a }.[答案] ∈,∉,,, *14.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =a +16,a ∈Z , B ={x |x =b 2-13,b ∈Z },C ={x |x =c 2+16,c ∈Z }.则集合A ,B ,C 满意的关系是________(用⊆,,=,∈,∉,⃘中的符号连接A ,B ,C ).[答案] A B =C[解析] 由b 2-13=c 2+16得b =c +1,∴对随意c ∈Z 有b =c +1∈Z .对随意b ∈Z ,有c =b -1∈Z ,∴B =C ,又当c =2a 时,有c 2+16=a +16,a ∈Z .∴A C .也可以用列举法视察它们之间的关系.15.(09·北京文)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,假如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个元素构成的全部集合中,不含“孤立元”的集合共有______个.[答案] 6[解析]由题意,要使k为非“孤立元”,则对k∈A有k-1∈A.∴k最小取2.k-1∈A,k∈A,又A中共有三个元素,要使另一元素非“孤立元”,则其必为k +1.所以这三个元素为相邻的三个数.∴共有6个这样的集合.三、解答题16.已知A={x∈R|x<-1或x>5},B={x∈R|a≤x<a+4},若A B,求实数a的取值范围.[解析]如图∵A B,∴a+4≤-1或者a>5.即a≤-5或a>5.17.已知A={x|x<-1或x>2},B={x|4x+a<0},当B⊆A时,求实数a的取值范围.[解析]∵A={x|x<-1或x>2},B={x|4x+a<0}={x|x<-a 4},∵A⊇B,∴-a4≤-1,即a≥4,所以a的取值范围是a≥4.18.A={2,4,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x-3,1},a、x∈R,求:(1)使A={2,3,4}的x的值;(2)使2∈B,B A成立的a、x的值;(3)使B=C成立的a、x的值.[解析](1)∵A={2,3,4} ∴x2-5x+9=3解得x =2或3(2)若2∈B ,则x 2+ax +a =2又B A ,所以x 2-5x +9=3得x =2或3,将x =2或3分别代入x 2+ax +a =2中得a =-23或-74(3)若B =C ,则⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax +a =1①x 2+(a +1)x -3=3② ①-②得:x =a +5 代入①解得a =-2或-6此时x =3或-1.*19.已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},又知非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集,若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,求集合C .[解析] 由题设条件知C ⊆{0,2,4,6,7},C ⊆{3,4,5,7,10},∴C ⊆{4,7},∵C ≠∅,∴C ={4},{7}或{4,7}.。
1.2 集合间的基本关系(原卷版附答案) (2).pdf
非空集合 S {x |1 m„ x„ 1 m} ,所以1 m„ 1 m , 2m… 0 ,所以 m… 0 , 若 S 是 P 的子集,
1 m„ 2 故 1 m…10 ,
m… 0
解得 0 m 3 .
13.(2019 秋•临汾期末)已知集合 A {a , a 1} , B {2 , y} , C {x |1 x 1 4} . (1)若 A B ,求 y 的值; (2)若 A C ,求 a 的取值范围. 【分析】(1)若 a 2 ,则 A {1 , 2} ,若 a 1 2 ,则 a 3 , A {2 , 3} ,由此能求出 y 的值. (2)由 C {x |1 x 1 4} {x | 2 x 5} ,集合 A {a , a 1} , A C ,列出不等式组能求出 a 的取值范围. 【解答】解:(1)若 a 2 ,则 A {1 , 2} , y 1. 若 a 1 2 ,则 a 3 , A {2 , 3} , y 3 .
( )
A. ( ,1]
B. [1 , )
C. ( , 1]
D.[1 , )
3.(2019 秋•龙凤区校级月考)设集合 A {x | ax2 ax 1 0} 若 A 为空集,则实数 a 的取值范围是 ( )
A. (4, 0)
B. (4 , 0]
C.[4 , 0)
D.[4 , 0]
4.(多选)(2019 秋•市中区校级月考)给出下列关系,其中正确的选项是 ( )
5.(2019
秋•桥东区校级月考)已知集合
A
1
,
a
,
2
,
B
{b
,
ba
,
1}
,若
集合关系练习题及答案
集合关系练习题及答案集合关系是数学中的一个重要概念,它涉及到集合之间的包含、相等、子集等关系。
以下是一些集合关系的练习题及答案,供同学们学习和练习。
# 练习题1:判断下列集合之间的关系设集合 A = {1, 2, 3},B = {3, 4, 5},C = {1, 2, 3, 4}。
1. A 是否是 B 的子集?2. B 是否是 A 的子集?3. C 是否是 A 的子集?4. A 和 B 是否相等?# 答案1:1. A 不是 B 的子集,因为 A 中的元素 1 和 2 不在 B 中。
2. B 不是 A 的子集,因为 B 中的元素 4 和 5 不在 A 中。
3. C 是 A 的子集,因为 A 中的所有元素都在 C 中。
4. A 和 B 不相等,因为它们包含不同的元素。
# 练习题2:求集合的交集和并集设集合 D = {1, 2, 5},E = {2, 3, 5, 7}。
1. 求 D 和 E 的交集。
2. 求 D 和 E 的并集。
# 答案2:1. D 和 E 的交集是 {2, 5},因为这两个元素同时出现在 D 和 E 中。
2. D 和 E 的并集是 {1, 2, 3, 5, 7},包含了 D 和 E 中的所有元素。
# 练习题3:使用韦恩图表示集合关系使用韦恩图表示以下集合的关系:集合 F = {1, 3, 5, 7},G = {2, 4, 6, 8},H = {3, 4, 5, 6}。
# 答案3:韦恩图是一种图形化表示集合之间关系的工具。
在这个例子中,F、G和 H 没有共同元素,因此它们的韦恩图将显示三个不相交的集合。
# 练习题4:求集合的补集设全集 U = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9},I = {2, 4, 6, 8}。
1. 求 I 在 U 中的补集。
2. 如果 J = {1, 3, 5, 7, 9},求 J 在 U 中的补集。
# 答案4:1. I 在 U 中的补集是 {1, 3, 5, 7, 9},因为这些元素在 U 中但不在 I 中。
第1章 1.1.2 集合间的基本关系(解析版)
第1章 1.1.2 集合间的基本关系一.选择题1.已知集合{|6A x x =<且*}x N ∈,则A 的非空真子集的个数为A .30B .31C .62D .63【答案】A 【解析】集合{|6A x x =<且*}{1x N ∈=,2,3,4,5},故A 的子集个数为5232=,非空真子集个数为30.故选A .2.集合{|22}A x Z x =∈-<<的子集个数为A .4B .6C .7D .8【答案】D【解析】{|22}{1A x Z x =∈-<<=-,0,1}, ∴集合A 的子集个数为328=个,故选D .3.已知集合{0A =,1},{B m =,1,2},若A B ⊆,则实数m 的值为A .2B .0C .0或2D .1【答案】B 【解析】集合{0A =,1},{B m =,1,2},A B ⊆,0m ∴=, 故实数m 的值为0.故选B .4.设集合{|21M x x k ==+,}k Z ∈,{|2N x x k ==+,}k Z ∈,则A .M NB .M N =C .N MD .M N =∅【答案】A 【解析】集合{|21M x x k ==+,}{k Z ∈=奇数},{|2N x x k ==+,}{k Z ∈=整数},M N ∴.故选A .5.设a ,b R ∈,集合{1,a b +,}{0a =,b a ,}b ,则b a -= A .1B .1-C .2D .2- 【答案】C 【解析】根据题意,集合{1,,}{0,,}b a b a b a +=, 又0a ≠,0a b ∴+=,即a b =-, ∴1b a=-, 1b =;故1a =-,1b =,则2b a -=,故选C .6.已知集合22{(,)|3A x y x y =+,x N ∈,}y Z ∈,则A 中元素的个数为A .9B .8C .7D .6【答案】D【解析】x N ∈, 0x ∴=时,1y =-,0,11x =时,1y =-,0,11x >时,不存在实数解x∴共有6种故选D .7.已知集合{1A =,2,3,4,5},{(,)|B x y x A =∈,y A ∈,}y A x∈,则集合B 所含元素个数为A .3B .6C .8D .10 【答案】D 【解析】集合{1A =,2,3,4,5},{(,)|B x y x A =∈,y A ∈,}y A x∈, {(1,2)B ∴=,(1,3),(1,4),(1,5),(2,4),(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5)}, ∴集合B 所含元素个数为10.故选D .8.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 .0B .1C .2D .3 【答案】B【解析】在①中,空集的子集是空集,故①错误; 在②中,空集只有一个子集,还是空集,故②错误; 在③中,空集是任何非空集合的真子集,故③错误; 在④中,若A ∅,则A ≠∅,故④正确.故选B .9.已知集合{2A =-,3,1},集合{3B =,2}m ,若B A ⊆,则实数m 的取值集合为A .{1}B .C .{1,1}-D . 【答案】C【解析】{2A =-,3,1},{3B =,2}m , 若B A ⊆,则21m =1m ∴=或1m =-实数m 的取值集合为{1,1}-故选C .10.满足{1}{1X ⊆⊂,2,3,4,5}的集合X 有A .15个B .16个C .18个D .31个【答案】A 【解析】根据子集的定义,可得集合X 必定含有1这个元素,可能含有2、3、4、5,但不能是{1,2,3,4,5}.因此,满足条件的集合X 有:42115-=个. 故选A .二.填空题11.已知集合{0A =,2,3},{|B x x a b ==,a ,}b A ∈,则集合B 的子集个数为 .【答案】16【解析】{0A =,2,3},{|B x x a b ==,a ,}b A ∈, {0B ∴=,4,6,9}.所以集合B 中的子集个数为4216=个.故答案为:16.12.已知集合{|13}A x x =-<<,{|}B x m x m =-<<,若B A ⊆,则m 的取值范围为 .【答案】(-∞,1]【解析】集合{|13}A x x =-<<,{|}B x m x m =-<<, 若B A ⊆,则A 集合应含有集合B 的所有元素, 讨论B 集合:(1)当B =∅时,m m -,即:0m ,(2)当B ≠∅时,则由数形结合可知:需B 集合的端点a 满足: ①m m -<,②1m --,③3m ,三个条件同时成立. 解得:01m <综上由(1)(2)可得实数m 的取值范围为:1m 即:(-∞,1]故答案为:(-∞,1]13.设集合{1A =-,}a ,{2B =,}b ,若A B =,则a b += .【答案】1【解析】根据已知条件得:2a =,1b =-,1a b ∴+=; 故答案为:1.14.设{1M =,2,3,⋯,1995},A 是M 的子集且满足条件:当x A ∈时,15x A ∉,则A 中元素的个数最多是 .【答案】1870【解析】199515133=⨯.故取出所有不是15的倍数的数,共1862个, 这些数均符合要求.在所有15的倍数的数中,215的倍数有8个,这些数又可以取出,这样共取出了1870个.即||1870A .又{k ,15}(9k k =,10,11,⋯,133)中的两个元素不能同时取出, 故||199513381870A -+=.故答案为:1870.15.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 . 【答案】112k - 【解析】2121k k -+恒成立,B ∴≠∅, 因为A B ⊇,∴213212k k --⎧⎨+⎩, 解得112k - 故答案为:112k-. 三.解答题16.(1)已知集合2{|310A x ax x =-+=,}a R ∈,若A 中只有一个元素,求a 的取值范围.(2)集合2{|650}A x x x =-+<,{|3243}C x a x a =-<<-,若C A ⊆,求a 的取值范围.【答案】(1)0a =或94a =;(2)2a【解析】(1)若A 中只有一个元素,则方程2310ax x -+=有且只有一个实根当0a =时方程为一元一次方程,满足条件 当0a ≠,此时△940a =-=,解得:94a =0a ∴=或94a =; (2)2{|650}{|15}A x x x x x =-+<=<<, C A ⊆,当C =∅时,3243a a ->-,解得1a <;当C ≠∅时∴321435a a -⎧⎨-⎩ 解得:2a .17.已知集合2{|40}A x x =-=,集合{|20}B x ax =-=,若B A ⊆,求实数a 的取值集合.【答案】{1,1-,0}【解析】2402x x -=⇒=±,则{2A =,2}-, 若B A ⊆,则B 可能的情况有B =∅,{2}B =或{2}B =-, 若B =∅,20ax -=无解,此时0a =,若{2}B =,20ax -=的解为2x =,有220a -=,解可得1a =,若{2}B =-,20ax -=的解为2x =-,有220a --=,解可得1a =-,综合可得a 的值为1,1-,0;则实数a 的取值集合为{1,1-,0}.18.已知集合2{|3100}A x x x =--.(Ⅰ)若{|621}B x m x m =--,A B ⊆,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)若{|121}B x m x m =+-,B A ⊆,求实数m 的取值范围.【答案】(Ⅰ)[3,4];(Ⅱ)(-∞,3].【解析】集合2{|3100}{|25}A x x x x x =--=-, (Ⅰ)A B ⊆,∴62215m m --⎧⎨-⎩,解得:34m ,∴实数m的取值范围为:[3,4];(Ⅱ)B A⊆,①当B=∅时,121m m+>-,即2m<,②当B≠∅时,12112215m mmm+-⎧⎪+-⎨⎪-⎩,解得:23m,综上所述,实数m的取值范围为:(-∞,3].。
1 1.2 集合间的基本关系 纯答案
1.2集合间的基本关系答案答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√答案:D解析:选B.因为等腰直角三角形必为等腰三角形,所以C⊆B.解析:选B.A,D选项各有一个元素,C项中有无穷多个元素,x2+1=0无实数解,故选B.解析:因为A⊆B,所以a+3=1,即a=-2.答案:-2集合间关系的判断【解】(1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A≠⊂B.(3)正方形是特殊的矩形,故A≠⊂B.(4)两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N≠⊂M.1.解析:选B.解x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得N≠⊂M,其对应的Venn图如选项B所示.2.解析:集合A为方程x2-3x+2=0的解集,即A={1,2},而C={x|x<8,x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7}.故(1)A=B;(2)A≠⊂C;(3){2}≠⊂C;(4)2∈C.答案:(1)=(2)≠⊂(3)≠⊂(4)∈子集、真子集的个数问题【解析】(1)由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,所以A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},所以满足条件的C可为{1,2,3},{1,2,4}.(2)由题意知,集合A中只有1个元素,必有x2=a只有一个解;若方程x2=a只有一个解,必有a=0.(3)由题意A={2,3,4},B={x|x=mn,m,n∈A且m≠n},可知B={6,8,12},所以集合B的非空真子集的个数为:23-2=6.【答案】 (1)B (2)C (3)B(变条件)解:当C 中含有两个元素时,C 为{2,3};当C 中含有三个元素时,C 为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};当C 中含有四个元素时,C 为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};当C 中含有五个元素时,C 为{2,3,1,4,5};所以满足条件的集合C 为{2,3},{2,3,1}{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5}.解析:若A 中含有一个奇数,则A 可能为{1},{3},{1,2},{3,2};若A 中含有两个奇数,则A ={1,3}.答案:5由集合间的包含关系求参数【解析】 由于B ⊆A ,结合数轴分析可知,m ≤4,又m >1,所以1<m ≤4.【答案】 1<m ≤41.解:若m ≤1,则B =∅,满足B ⊆A .若m >1,则由例题解析可知1<m ≤4.综上可知m ≤4.2.解:因为B ⊆A ,①当B =∅时,m +1≤2m -1,解得m ≥2.②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上得m ≥-1.3.解:因为B ⊆A ,所以m 2=2m -1,即(m -1)2=0,所以m =1,当m =1时,A ={-1,3,1},B ={3,1}满足B ⊆A .所以m 的值为1.已知集合A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},B ≠⊂A ,求m 的值.解:A ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}.因为B ≠⊂A ,所以B ={-3}或B ={2}或B =∅.当B ={-3}时,由m ·(-3)+1=0,得m =13. 当B ={2}时,由m ·2+1=0,得m =-12. 当B =∅时,m =0.综上所述,m =13或m =-12或m =0.1.解析:选D.空集有唯一一个子集,就是其本身,故A ,C 错误;空集是任何一个非空集合的真子集,故B 错误;由子集的概念知D 正确.2.解析:选D.集合A 是能被3整除的整数组成的集合,集合B 是能被6整除的整数组成的集合,所以B ≠⊂A .3.解析:选B.依题意a ∈M ,且M ≠⊂{a ,b ,c ,d },因此M 中必含有元素a ,且可含有元素b ,c ,d 中的0个、1个或2个,即M 的个数等于集合{b ,c ,d }的真子集的个数,有23-1=7(个).4.解析:由题意得1-2a =3或1-2a =a ,解得a =-1或a =13. 当a =-1时,A ={1,3,-1},B ={1,3},符合条件.当a =13时, A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,3,13,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,13,符合条件. 所以a 的值为-1或13. 答案:-1或13[A 基础达标]1.解析:选D.由B ⊆A 和集合元素的互异性可知,X 可以取的值为1,2,6.2.解析:选B.根据题意,集合A ={x |x 2-9=0}={-3,3},依次分析4个式子:对于①3∈A ,3是集合A 的元素,正确;②{-3}∈A ,{-3}是集合,有{-3}⊆A ,错误;③∅⊆A ,空集是任何集合的子集,正确;④{3,-3}⊆A ,任何集合都是其本身的子集,正确;共有3个正确.3.解析:选C.方程x 2-3x -a 2+2=0的根的判别式Δ=1+4a 2>0,所以方程有两个不相等的实数根,所以集合M 有2个元素,所以集合M 有22=4个子集.4.解析:选C.因为k 2+14=14(2k +1),k 4+12=14(k +2),当k ∈Z 时,2k +1是奇数,k +2是整数,又奇数都是整数,且整数不都是奇数,所以M ≠⊂N .故选C.5.解析:选D.由题意,当Q 为空集时,a =0,符合题意;当Q 不是空集时,由Q ⊆P ,得a =1或a =-1.所以a 的值为0,1或-1.6.解析:因为xy >0,所以x ,y 同号,又x +y <0,所以x <0,y <0,即集合M 表示第三象限内的点,而集合P 也表示第三象限内的点,故M =P .答案:M =P7.解析:因为∅{x |x 2+x +a =0},所以方程x 2+x +a =0有实数根,即Δ=1-4a ≥0,a ≤14. 答案:a ≤148.解析:集合A ,B 在数轴上表示如图,由A ≠⊂B 可求得a ≤-1,注意端点能否取到是正确求解的关键.答案:a ≤-19.解:(1)用列举法表示集合B ={1},故B ≠⊂A .(2)因为Q 中n ∈Z ,所以n -1∈Z ,Q 与P 都表示偶数集,所以P =Q .(3)因为A ={x |x -3>2}={x |x >5},B ={x |2x -5≥0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥52, 所以利用数轴判断A ,B 的关系.如图所示,A ≠⊂B .(4)因为A ={x |x =a 2+1,a ∈R }={x |x ≥1},B ={x |x =a 2-4a +5,a ∈R }={x |x =(a -2)2+1,a ∈R }={x |x ≥1},所以A =B .10.解:(1)若a =2,则A ={1,2},所以y =1.若a -1=2,则a =3,A ={2,3},所以y =3,综上,y 的值为1或3.(2)因为C ={x |2<x <5},所以⎩⎪⎨⎪⎧2<a <5,2<a -1<5.所以3<a <5. [B 能力提升]11.解析:选D.因为x ⊆A ,所以B ={∅,{0},{1},{0,1}},则集合A ={0,1}是集合B 中的元素,所以A ∈B ,故选D.12.已知A ={x |x <-2或x >3},B ={x |4x +m <0},当A ⊇B 时,求实数m 的取值范围.解:集合A 在数轴上表示如图.要使A ⊇B ,则集合B 中的元素必须都是A 中的元素,即B 中元素必须都位于阴影部分内.那么由4x +m <0,即x <-m 4知,-m 4≤-2, 即m ≥8,故实数m 的取值范围是m ≥8.13.解:(1)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅满足题意;当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使B ⊆A 成立,则有m +1≥-2且2m -1≤5,可得-3≤m ≤3,即2≤m ≤3.综上可知,当m ≤3时,B ⊆A .(2)当x ∈Z 时,A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},共8个元素,故A 的非空真子集的个数为28-2=254(个).(3)因为x ∈R ,A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且不存在元素x 使x ∈A 且x ∈B 同时成立, 所以A ,B 没有公共元素.当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅满足题意;当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使A ,B 没有公共元素,则有⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,2m -1<-2, 解得m >4.综上所述,当m <2或m >4时,不存在元素x 使x ∈A 且x ∈B 同时成立.[C 拓展探究]14.解:由题意知C ⊆{0,2,4,6,7},C ⊆{3,4,5,7,10},所以C ⊆{4,7}.又因为C ≠∅,所以C ={4},{7}或{4,7}.答案:{4},{7}或{4,7}。
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A
2
例题1讲解
例题1:求集合A={a,b,c}的所有子集和真子集。 解:A的子集有:Ø、{a}、{b}、{c}、{a,b}、{a,c}、
{b,c}、{a,b,c} A的真子集有: Ø、{a}、{b}、{c}、{a,b}、
{a,c}、{b,c}
结论:集合A中的元素的个数为n,则它的子 集的个数为2n个,真子集的个数为2n-1个, 非空真子集的个数为2n-2个。
集合之间的关系(二)
例题讲解及练习
A
1
知识点
◆设集合A中的元素的个数为n,则它的子集的个数 为2n个,真子集的个数为2n-1个,非空真子集的个 数为2n-2个。
◆集合与元素之间的关系:“∈属于”、“∉不属于”。 ◆集合与集合之间的关系:“⊇包含”、“包含于⊆”、
“⊋真包含”、“⊊真包含于”、“ ⊄不包含”。
解法二:分析题意可知集合M中一定有元素
1,2,3,很定含有元素4,5,6中的一个或两个
或三个。要求M的个数,实际是求集合
{4,5,6}的非空子集,即23-1=7.
A
4
例题3讲解
例题3:已知集合P={x/x<-1或x>4} , Q={x/a+1≤x≤2a-1},若Q⊊P,求a的取值。 解: ①当Q=Ø 时,显然有Q⊊P,
A
7
例题6、已知集合A={x/x<-1或x>2},B={x+k< 0},若B⊆A,则实数k的取值范围是( )。
解:A={x/x<-1, 或 x>2}, A为两个区间 B={x/ x<-k}, B为一个区间 B⊆A, 则只能是x<-k位于区间x<-1内,
即- k≤-1, 得k≥1
A
8
当堂练习:学案P13/4 作业:学案P14/A组
A
9
此时有a+1>2a-1 解得:a <2.
a+1≤ 2a-1 a+1 ≤2a-1
②当Q≠Ø 时,需
或
2a-1 <-1 a+1 >4
解得:a >3 A
5
例题4、含三个实数的集合可表示为{a,b/a, 1},也可以表示为{a2,a+b,0},则 a2010+b2010的值是?
解:因为b/a成立,则a不为0,则b/a为0,则b 为0。
A
3
例题2讲解
例题2:满足条件{1,2,3}⊊一:列出满足条件的集合{1,2,3,4}、 {1,2,3,5}、{1,2,3,6}、{1,2,3,4,5}、 {1,2,3,4,6}、{1,2,3,5,6}、{1,2,3,4,5,6}所 有满足条件的M有7个。
若a的平方=a则a=1或a=0(舍) 若a的平方=1 则a=-1或a=1 所以a的集合为{-1 ,1} 所以原式为1
A
6
例题5、含有三个实数的集合可表示为{a,ba, 1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2009+b2009 的值为( )A.0;B.-1;C.1; D.±1
解:根据题意,对于{a,ba,1},有a≠1,a≠0; 又有{a,ba,1}={a2,a+b,0}, 则有a=0或ba=0; 又由a≠0;故b=0; 代入集合中.可得{a,1,0}={a2,a,0}, 必有a2=1,又由a≠1,则a=-1; 则a2009+b2009=-1,选B.