高一集合练习题一(附答案)
高一数学集合练习题附答案
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.设集合{}2A x x a =<,{}23B x x a =>+,若A B =R ,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,3- B .()(),13,-∞-⋃+∞ C .[]1,3-D .(][),13,-∞-+∞2.已知集合{}220A x x x =--<,(){}3log 22B x y x ==-,则A B =( )A .{}12x x -<<B .{}12x x <<C .{}12x x ≤<D .{}02x x ≤<3.已知集合{}2|4A x x =≤,{}2|log 1B x x =≥,则A B ⋃=( )A .[]22-,B .{}2C .[)2+∞,D .[)2+-∞,4.已知集合{A xy =∣,{}0,1,2,3B =,则A B =( ) A .{3} B .{2,3} C .{1,2,3} D .{0,1,2,3}5.已知集合{}14,Z A x x x =-<<∈,{}110B x x =<<,则集合A B 中元素的个数为( ) A .2B .3C .4D .5 6.已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2,3A =,{}3,4B =,则集合{}4=( ) A .()UA BB .()()U UA BC .()U A B ⋂D .()U A B7.已知集合2{|13},{|4}A x x B x x =-≤<=≥,则A B =( ) A .[1,2]- B .[1,2]C .[2,3)D .[2,)+∞8.已知集合{}{01}A xx a B x x =<=<≤∣,∣,若A B =∅,则实数a 的取值范围是( ) A .01a <≤B .0a >C .0a ≤D .0a ≤或1a ≥9.已知{}1,2,3,4,5,7,8U =,{}1,2,3,5,8A =,则UA 的子集个数为( )A .2B .3C .4D .510.已知集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()R A B =( )A .(]4,5B .[]4,5C .()[),23,-∞⋃+∞D .(][),23,-∞⋃+∞11.如图,已知全集U =R ,集合{}1,2,3,4,5A =,()(){}120B x x x =+->,则图中阴影部分表示的集合中,所包含元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4 12.设全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}1,2,4A =,{}2,3B =,则()U A B ⋂=( )A .{}2B .{}2,3C .{}0,3D .{}313.已知集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤,则A B =( ) A .{}23x x ≤≤ B .{}34x x <≤C .{}12x x <≤D .{|1x x <或}2x ≥14.设全集2,1,0,1,2U ,{}2,1,2A =--,{}2,1,0,1B =--,则()U A B =( )A .{}2,1-B .{}0,1C .{}1,0,1-D .{}2,1,0,1--15.集合{}{}Z 2,1,0,1|,2,3A x x B =∈<=-,则A B =( ) A .1,0,1,2B .{}1,0,1?-C .{}0,1D .{}1二、填空题16.已知非空集合A ,B 满足:A B =R ,A B =∅,函数()3,,32,x x A f x x x B ⎧∈=⎨-∈⎩对于下列结论:①不存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为偶函数; ②存在唯一非空集合对(),A B ,使得()f x 为奇函数; ③存在无穷多非空集合对(),A B ,使得方程()0f x =无解. 其中正确结论的序号为_________. 17.已知集合{}1,2,3,4,A =,{}1,4,7,10,B =,下有命题:①{} 2,3,5,6,8,9,AB =;②若f 表示对二个数乘以3减去2的运算,则对应:f A B →表示一个函数; ③A 、B 两个集合元素个数相等; ④n A ∀∈,22n n ≥. 其中真命题序号是______.18.已知A ={x ∈R|2a ≤x ≤a +3},B ={x ∈R|x <-1或x >4},若A B ⊆,则实数a 的取值范围是________.19.已知集合{}1A x x =>,{}2B x x =<,则集合A B = ________.20.若对任意的x A ∈,有1A x ∈,则称A 是“伙伴关系集合”,则集合11,01,22M ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭-,,的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为________. 21.已知集合{}2A x x =<,{}2,0,1,2B =-,则A B =_______.22.{}2|60A x x x =+-=,{}|10B x mx =+=,且A B A ⋃=,则m 的值是__________.23.已知集合{1,2,3}A =,则满足A B A ⋃=的非空集合B 有_________个.24.已知集合{0,1,2,3,4,5}A =,集合{1,3,5,7,9}B =,则Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为________.25.满足{,}{,,,,}a b A a b c d e ⊆的集合A 的个数为___________三、解答题26.已知全集U =R ,集合{}04A x x =≤≤,(){}lg 2B x y x ==-. (1)求()UA B ;(2)若集合()0,C a =,且C A B ⊆,求实数a 的取值范围.27.已知集合()(){}{}250121A x x x B x m x m =+-<=+≤≤-,. (1)当3m =时,求集合()A B R ; (2)若A B B =,求实数m 的取值范围.28.在①A B B ⋃=;②“x A ∈”是 “x B ∈”的充分不必要条件;③A B =∅这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题:已知集合{}11A x a x a =-≤≤+,{}2230B x x x =--≤(1)当2a =时,求A B ;(2)若______,求实数a 的取值范围.29.已知集合{|23}P x x =-<<,{|0}Q x x a =-≥ (1)若P Q ⊆,求实数a 的取值范围; (2)若P Q =∅,求实数a 的取值范围.30.记E 为平面上所有点组成的集合并且A E ∈,B E ∈,说明下列集合的几何意义: (1){}5P E PA ∈<; (2){}P E PA PB ∈=.【参考答案】一、单选题 1.B 【解析】 【分析】由于A B =R ,所以223a a +<,解不等式即可. 【详解】由题意,223a a +<得1a <-或3a >, 故选:B . 2.B 【解析】 【分析】求解不等式可得集合A ,根据对数函数的定义可得集合B ,进而求解. 【详解】因为220x x --<,所以12x -<<,则{}12A x x =-<<, 因为220x ->,所以1x >,则{}1B x x =>, 所以{}12B x A =<<, 故选:B 3.D 【解析】 【分析】先化简集合A 、B ,再去求A B 【详解】{}{}2|4|22A x x x x =≤=-≤≤,{}{}2|log 1|2B x x x x =≥=≥则{}{}{}|22|2|2x x x B x A x x -≤≤⋃≥==≥-⋃ 故选:D 4.C 【解析】 【分析】先由y =A ,再根据集合交集的原则即可求解. 【详解】对于集合A ,10x -≥,即1≥x ,则{}1A x x =≥, 所以{}1,2,3A B =, 故选:C 5.A 【解析】 【分析】利用集合交运算求A B ,即可确定元素个数. 【详解】由题设,{0,1,2,3}A =,又{|110}B x x =<<, 所以{2,3}A B =,共有2个元素. 故选:A 6.C 【解析】 【分析】利用交集,并集和补集运算法则进行计算,选出正确答案. 【详解】{}1,2,3,4A B =,(){}5UA B ⋃=,A 错误;()(){}{}{}4,51,2,51,2,4,5UUA B ==,B 错误;(){}{}{}4,53,44U A B ⋂==,C 正确; (){}{}{}1,2,51,2,31,2UA B ==,D 错误.故选:C 7.C 【解析】 【分析】先化简集合B ,再与集合A 取交集即可解决. 【详解】{2{|4}|2B x x x x =≥=≥或}2x ≤-则A B {|13}x x =-≤<⋂{|2x x ≥或}2x ≤-{|23}x x =≤< 故选:C8.C 【解析】 【分析】利用交集的定义即得. 【详解】∵集合{}{01}A xx a B x x =<=<≤∣,∣, A B =∅, ∴0a ≤. 故选:C. 9.C 【解析】 【分析】求出补集,再由子集的定义求解. 【详解】 由已知{4,7}UA =,子集有4个.故选:C .10.B 【解析】 【分析】先求出集合A 的补集,再由交集运算可得答案. 【详解】集合[)2,4A =,[]3,5B =,则()()[),24,R A =-∞⋃+∞ 所以()[]4,5R A B ⋂=, 故选:B. 11.B 【解析】 【分析】求出集合B ,分析可知阴影部分所表示的集合为()U A B ∩,利用交集的定义可求得结果. 【详解】因为()(){}{1201B x x x x x =+->=<-或}2x >,则{}12U B x x =-≤≤, 由题意可知,阴影部分所表示的集合为(){}1,2UA B =.故选:B. 12.D 【解析】 【分析】利用补集和交集的定义可求得结果. 【详解】 由已知可得{}0,3UA =,因此,(){}U 3AB ⋂=,故选:D. 13.A 【解析】 【分析】由交集运算直接求出两集合的交集即可. 【详解】由集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤ 则{}|23A B x x =≤≤ 故选:A 14.B 【解析】 【分析】 先求UA ,再求()UA B ⋂即可. 【详解】UA ={0,1},()U A B ={0,1}.故选:B. 15.B 【解析】 【分析】根据集合的交集运算,求得答案. 【详解】由题意{}{}Z 2,1,0,1|,2,3A x x B =∈<=-,因为集合A 中元素为小于2的整数,又{}1,0,1,2,3B =-, 所以{}1,0,1A B =-, 故选:B .二、填空题16.①③ 【解析】 【分析】通过求解332x x =-可以得到在集合A ,B 含有何种元素的时候会取到相同的函数值,因为存在能取到相同函数值的不同元素,所以即使当x 与x -都属于一个集合内时,另一个集合也不会产生空集的情况,之后再根据偶函数的定义判断①是否正确,根据奇函数的定义判断②是否正确,解方程()0f x =判断③是否正确 【详解】①若x A ∈,x A -∈,则3()f x x =,3()f x x -=-,()()f x f x ≠- 若x B ∈,x B -∈,则()32f x x =-,()32f x x -=--,()()f x f x ≠-若x A ∈,x B -∈,则3()f x x =,()32f x x -=--,()()f x f x ≠- 若x B ∈,x A -∈,则()32f x x =-,3()f x x -=-,()()f x f x ≠- 综上不存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为偶函数 ②若332x x =-,则1x =或2x =-,当{}1B =,A B =R时,(1)312f =⨯-满足当1x =时31x =,所以()f x 可统一为3()f x x =,此时3()()f x x f x -=-=-为奇函数当{}2B =-,A B =R时,(2)3(2)28f -=⨯--=-满足当2x =-时38x =-,所以()f x 可统一为3()f x x =,此时3()()f x x f x -=-=-为奇函数所以存在非空集合对(),A B ,使得()f x 为奇函数,且不唯一 ③30x =解的0x =,320x -=解的23x =,当非空集合对(,)A B 满足0A ∉且23B ∉,则方程无解,又因为A B =R ,A B =∅,所以存在无穷多非空集合对(),A B ,使得方程()0f x =无解 故答案为:①③ 【点睛】本题主要考查集合间的基本关系与函数的奇偶性,但需要较为缜密的逻辑推理 ①通过对x 所属集合的分情况讨论来判断是否存在特殊的非空集合对(,)A B 使得函数()f x 为偶函数②观察可以发现3x 为已知的奇函数,通过求得不同元素的相同函数值将解析式32x -归并到3x 当中,使得()f x 成为奇函数③通过求解解析式零点,使得可令两个解析式函数值为0的元素均不在所对应集合内即可得到答案 17.①②③ 【解析】 【分析】①由补集定义直接判断;②按照函数定义进行判断;③元素一一对应即可判断;④3n =时,不成立. 【详解】因为{}{}**,32,A n n N B n n k k N =∈==-∈,故②正确,又{ 31AB n n k ==-或}*3,n k k N =∈,故①正确;A 、B 两个集合元素一一对应,元素个数相等,故③正确;当3n =时,3223<,故④错误. 故答案为:①②③. 18.a <-4或a >2 【解析】 【分析】按集合A 为空集和不是空集两种情况去讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】①当a >3即2a >a +3时,A =∅,满足A B ⊆;.②当a ≤3即2a ≤a +3时,若A B ⊆,则有233124a a a a ≤+⎧⎨+-⎩或,解得a <-4或2<a ≤3综上,实数a 的取值范围是a <-4或a >2. 故答案为:a <-4或a >219.{}12x x <<【解析】 【分析】根据集合的交集运算,即可求出结果. 【详解】因为集合{}1A x x =>,{}2B x x =<, 所以{}{}{}1212x x x x x x A B ><=<<=. 故答案为:{}12x x <<.20.7【解析】 【分析】在集合M 的子集中列举出满足“伙伴关系集合”的集合,从而可得结果. 【详解】因为x A ∈,则1A x ∈,就称A 是伙伴关系集合,集合11,0,,1,22M ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,所以具有伙伴关系的集合有{}{}{}11111,1,,2,1,1,1,,2,1,,2,1,1,,22222⎧⎫⎧⎫⎧⎫⎧⎫----⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎩⎭⎩⎭共7个.故答案为:721.{}0,1【解析】 【分析】先求出集合A ,然后根据交集的定义求得答案. 【详解】由题意,{}22A x x =-<<,所以{}0,1A B =. 故答案为:{}0,1.22.11023-、、 【解析】 【分析】先求出集合A ,再由A B A ⋃=,可得B A ⊆,然后分B =∅和B ≠∅两种情况求解即可 【详解】解:由260x x +-=,得2x =或3x =-,所以{}{}2|603,2A x x x =+-==-,因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,当B =∅时,B A ⊆成立,此时方程10+=mx 无解,得0m =; 当B ≠∅时,得0m ≠,则集合{}1|10B x mx m ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,所以13m -=-或12m -=,解得13m =或12m =-, 综上,0m =,13m =或12m =-.故答案为:11023-、、 23.7 【解析】 【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,所以求出集合B 的所有非空子集即可 【详解】因为A B A ⋃=,所以B A ⊆, 因为{1,2,3}A =,所以非空集合{}1B =,{}2,{}3,{}1,2,{}1,3,{}2,3,{}1,2,3, 所以非空集合B 有7个, 故答案为:7 24.3 【解析】 【分析】由集合定义,及交集补集定义即可求得. 【详解】由Venn 图及集合的运算可知,阴影部分表示的集合为()AAB .又{0,1,2,3,4,5}A =,{1,3,5,7,9}B =,{1,3,5}A B ∴⋂=,(){}0,2,4AA B ∴⋂=即Venn 图中阴影部分表示的集合中元素的个数为3 故答案为:3. 25.7 【解析】 【分析】根据子集的概念,列举出集合A ,可得答案. 【详解】 因为{,}{,,,,}a b A a b c d e ⊆,所以集合A 可能是{}{}{}{}{},,,,,,,,,,,,,,,,a b c a b d a b e a b c d a b c e ,{}{},,,,,,,,a b d e a b c d e 共7个; 故答案为:7三、解答题26.(1)()4,+∞(2)02a <≤【解析】【分析】(1)先求出集合B ,再按照并集和补集计算()U A B 即可;(2)先求出[)0,2A B =,再由C A B ⊆求出a 的取值范围即可.(1){}2B x x =<,{}4A B x x ⋃=≤,()()4,U A B ⋃=+∞;(2) [)0,2A B =,由题得()[)0,0,2a ⊆故02a <≤.27.(1){}()5R A B ⋂=(2){}3|m m <【解析】【分析】(1)由题知{}25A x x =-<<{}|45B x x =≤≤,再根据集合交集,补集运算求解即可; (2)由题知B A ⊆,再分B =∅和B ≠∅两种情况讨论求解即可.(1) 解:集合()(){}{}25025A x x x x x =+-<=-<<,当3m =时,{}|45B x x =≤≤,所以{|2R A x x =≤-或5}x所以{}()5R A B ⋂=.(2)因为A B B =,所以B A ⊆,①当B =∅时,121m m +>-,解得2m < ,此时B A ⊆②当B ≠∅时,应满足12112215m m m m +≤-⎧⎪+>-⎨⎪-<⎩,解得23m ≤<,此时B A ⊆ 综上,m 的取值范围是{}3|m m <28.(1){}|13A B x x ⋃=-≤≤(2)条件选择见解析,()(),24,-∞-+∞【解析】【分析】(1)化简集合A 与B 之后求二者的并集(2)先判断集合A 与B 的关系,再求a 的取值范围(1)当2a =时,集合{}|13A x x =≤≤,{}|13B x x =-≤≤, 所以{}|13A B x x ⋃=-≤≤;(2)若选择①A ∪B =B ,则A B ⊆,因为{}|11A x a x a =-≤≤+,所以A ≠∅,又{}|13B x x =-≤≤,所以1113a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得02a ≤≤, 所以实数a 的取值范围是[]0,2.若选择②,“x A ∈“是“x B ∈”的充分不必要条件,则A B , 因为{}|11A x a x a =-≤≤+,所以A ≠∅, 又{}|13B x x =-≤≤,所以1113a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得02a ≤≤, 所以实数a 的取值范围是[]0,2.若选择③,A B =∅,因为{}|11A x a x a =-≤≤+,{}|13B x x =-≤≤, 所以13a ->或11a +<-,解得4a >或2a <-,所以实数a 的取值范围是()(),24,-∞-+∞.29.(1)(,2]-∞-(2)[3,)+∞【解析】【分析】(1)由已知,P Q ⊆可得集合P 是集合Q 的子集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数a 的取值范围.(2)由已知,P Q =∅可得集合P 和集合Q 没有交集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数a 的取值范围.(1)已知{|23}P x x =-<<,{|}Q x x a =≥,要满足P Q ⊆, 即P 中的任意一个元素都是Q 中的元素,则2a ≤-, 即实数a 的取值范围是:(,2]-∞-(2)当P Q =∅,即P 与Q 没有公共元素,因为P和Q都不可能为空集,a≥,所以要使得两个集合没有公共元素,则3+∞.即实数a的取值范围:[3,)30.(1)以A为圆心,5为半径的圆内部分(2)线段AB的垂直平分线【解析】【分析】(1)由圆的定义可得;(2)由线段垂直平分线的定义可得.(1)表示到A点距离小于5的点组成的集合,即以A为圆心,5为半径的圆内部分;(2)P到,A B距离相等,即线段AB的垂直平分线.。
高一数学集合练习题附答案
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.设全集{}1,2,3,4U =,{}1,3A =,{}4B =,则()U A B =( ) A .{}2,4B .{}4C .∅D .{}1,3,42.已知集合{}2,0,1M =-,{}220N x x ax =+-=,若N M ⊆,则实数a =( )A .2B .1C .0D .-13.已知全集{}{}1,2,3,,2,3U A U B =⊆=,若A B ⋂≠∅,且A B ⊆/则集合A 有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个4.已知复数a 、b 满足0ab ≠,集合{}{}22,,a b a b =,则a b +的值为( )A .2B .1C .0D .-15.设集合{}22M x Z x =∈-<,则集合M 的真子集个数为( ) A .16B .15C .8D .76.设集合1|05x A x x -⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,{}|13B x x =-≤≤,则()A B =R ( ) A .{}|35x x ≤< B .{}|15x x ≤< C .{}|15x x -≤<D .{}|13x x ≤≤7.设集合{}10M x x =-<,{}12,N y y x x M ==-∈,则M N =( )A .∅B .(,1)-∞-C .(,1)-∞D .(1,1)-8.已知集合{}27120A x x x =-+≤,{}20B x x m =+>,若A B ⊆,则m 的取值范围为( ) A .()6,-+∞B .[)6,-+∞C .(),6-∞-D .(],6∞--9.若集合2{|60}A x x x =--+>,5{|1}3B x x =≤--,则A B 等于( ) A .()3,3-B .[2,3)-C .(2,2)-D .[2,2)-10.设全集U =R ,集合{1,0,1,2,3}M =-,{R |1}N x x =∈>,则下面Venn 图中阴影部分表示的集合是( )A .(,1)-∞B .(,1]-∞C .{1,0}-D .{1,0,1}-11.已知集合{}20A x R x a =∈+>,且2A ∉,则实数a 的取值范围是( )A .{}4a a ≤B .{}4a a ≥C .{}4a a ≤-D .{}4a a ≥-12.已知全集{}U 1,0,1,3,6=-,{}0,6A =,则UA =( )A .{}1,3-B .{}1,1,3-C .{}0,1,3D .{}0,3,613.若集合{}{}22,3,|560,A B x x x ==-+=则A B =( )A .{2,3}B .∅C .2D .2,314.已知集合{}12,12x A y y x -==≤≤,|lg 2Bx y x,则下列结论正确的是( )A .AB ⊆B .[]0,2A B =C .(],2A B ⋃=-∞D .()R B A =⋃R15.已知集合{}220|A x x x =-<,{}|55B x x =-<<,则( )A .AB =∅ B .A B R =C .B A ⊆D .A B ⊆二、填空题16.若{}}{1020x ax x x +=⊆-=,则=a __________. 17.设集合{1,2,}A a =,{2,3}B =.若B A ⊆,则=a _______.18.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________. 19.已知函数()()()2sin 0,0g x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,将函数()g x 的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()f x 的图象,若集合()3512A x y f x f π⎧⎫⎪⎪⎛⎫==-⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,集合{}0,1,2B =,则A B =______.20.已知集合121{|2}8x A x -=>,{|20}B x x a =-<.若A B A =,则实数a 的取值范围是________. 21.已知函数()94sin3264x x f x π-⋅+=,()21g x ax =-(0a >).若[]130,log 2x ∀∈,[]21,2x ∃∈,()()12f x g x =,则a 的取值范围是___________.22.若{}231,13a a ∈--,则=a ______.23.判断下列命题的真假:(1)集合{}1,2,3是集合{}1,2,3的真子集;( ) (2){}1是集合{}1,2,3的元素;( )(3)2是集合{}1,2,3的子集;( ) (4)满足{}{}00,1,2,3A的集合A 的个数是322-个.( )24.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}012M =,,,{}2,3N =,则M N ⋂=______. 25.用符号“∈”或“∉”填空: (1)34______N ;(2)4-______Z ; (3)13______Q ;(4)2π-______R .三、解答题26.已知集合2{|23}A x a x a =≤≤+,{|14}B x x =-≤≤,全集U =R . (1)当1a =时,求U ()A B ;(2)当A =∅时,求实数a 的取值范围;(3)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,求实数a 的取值范围.27.已知:20,:40p x q ax ->->其中R a ∈.(1)若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围; (2)若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.28.已知集合P ={x |a +1≤x ≤2a +1},Q ={x |-2≤x ≤5}. (1)若a =3,求()U P Q ⋂;(2)若“x ∈P ”是“x ∈Q ”充分不必要条件,求实数a 的取值范围.29.已知p :|m -1|>a (a >0),q :方程22152x y m m +=--表示双曲线.(1)若q 是真命题,求m 的取值范围;(2)若p 是q 的充分不必要条件,求a 的取值范围30.已知集合{}|13A x x =<<,集合{}|21B x m x m =<<-. (1)当1m =-时,求A B ;(2)若B A ⊆,求实数m 的取值范围;【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】根据补集的概念求出UA ,再根据并集运算即可求出结果.【详解】 由题意可知{}2,4UA =,又{}4B =,所以(){}2,4U A B =.故选:A. 2.B 【解析】 【分析】对于集合N ,元素x 对应的是一元二次方程的解,根据判别式得出必有两个不相等的实数根,又根据韦达定理以及N M ⊆,可确定出其中的元素,进而求解. 【详解】对于集合N ,因为280a ∆=+>, 所以N 中有两个元素,且乘积为-2, 又因为N M ⊆,所以{}2,1N =-, 所以211a -=-+=-.即a =1. 故选:B. 3.C 【解析】 【分析】根据题意,列举出符合题意的集合.【详解】因为全集{}{}1,2,3,,2,3U A U B =⊆=,若A B ⋂≠∅,且A B ⊆/, 所以{}1,2,3A =或{}1,2A =或{}1,3A =. 故选:C 4.D 【解析】 【分析】 由集合的性质可知a b ,22a a b b ⎧=⎨=⎩或22a b b a ⎧=⎨=⎩,且0ab ≠,进而求解即可. 【详解】由题意,22a a b b ⎧=⎨=⎩或22a b b a ⎧=⎨=⎩, 因为0ab ≠,解得1212a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩或1212b a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以1a b +=-, 故选:D. 5.D 【解析】 【分析】求出集合M 中的元素,再由子集的定义求解. 【详解】由题意{|04}{1,2,3}M x Z x =∈<<=, 因此其真子集个数为3217-=. 故选:D . 6.D 【解析】 【分析】求解分式不等式的解集,再由补集的定义求解出A R,再由交集的定义去求解得答案.【详解】1015x x x ->⇒<-或5x >,所以{}15A x x =≤≤R , 所以得(){}13A B x x ⋂=≤≤R . 故选:D 7.D 【解析】 【分析】解一元一次不等式求集合M ,求一次函数值域求集合N ,再应用集合的交运算求M N ⋂. 【详解】由题设,{|1}M x x =<,{|1}N y y =>-, 所以(1,1)M N =-.故选:D 8.A 【解析】 【分析】先解出集合,A B ,再结合A B ⊆得到关于m 的不等式,求解即可. 【详解】因为{}34,,2m A xx B x A B ⎧⎫==>-⊆⎨⎬⎩⎭∣,所以32m -<,解得6m >-. 故选:A. 9.D 【解析】 【分析】解不等式化简集合A ,B ,再利用交集的定义直接求解作答. 【详解】不等式260x x --+>化为:260x x +-<,解得:32x -<<,则(3,2)A =-, 不等式513x ≤--,即203x x +≤-,整理得:(2)(3)030x x x +-≤⎧⎨-≠⎩,解得23x -≤<,则[2,3)B =-, 所以[2,2)A B ⋂=-. 故选:D 10.D 【解析】 【分析】根据Venn 图,明确阴影部分表示的集合的含义,即可求得答案. 【详解】由题意,可知Venn 图中阴影部分表示的集合是(){1,0,1}U M N =- ,故选:D 11.C 【解析】 【分析】结合元素与集合的关系得到220a +≤,解不等式即可求出结果. 【详解】由题意可得220a +≤,解得4a ≤-, 故选:C 12.B【解析】 【分析】根据集合补集的概念及运算,即可求解. 【详解】由题意,全集{}U 1,0,1,3,6=-,且{}0,6A =, 根据集合补集的概念及运算,可得{}U1,1,3A =-.故选:B. 13.A 【解析】 【分析】依据交集定义去求A B 即可. 【详解】{}{}2|560=2,3B x x x =-+=则{}{}{}2,32,32,3A B ⋂=⋂=, 故选:A . 14.C 【解析】 【分析】求函数的值域求得集合A ,求函数的定义域求得集合B ,由此对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】112,011,122x x x -≤≤≤-≤≤≤,所以[]1,2A =,20,2x x -><,所以(),2B =-∞. ∵2A ∈,2B ∈/,故A 错,B 错; ∵R2A ∈/,2B ∈/,∴()R 2A B ∈/,D 错.(],2A B ⋃=-∞,C 正确.故选:C 15.D 【解析】 【分析】先求出集合{}|02A x x =<<,再按照集合间的基本关系和运算判断即可. 【详解】{}|02A x x =<<,{}|02A B x x ⋂=<<,A 错误;{|A x x B =<,B 错误;A B ⊆,C 错误,D 正确.故选:D.二、填空题16.0或12-##12-或0【解析】 【分析】由题,先求出}{20x x -=所代表集合,再分别讨论{}10x ax +=作为子集的可能情况即可. 【详解】由}{20x x -=得集合为{}2,故{}10x ax +=为空集或{}2,当{}10x ax +=为{}2时,可得12a =-;当{}10x ax +=为空集时,可得0a =, 故答案为:0或12-17.3【解析】 【分析】由题意可知集合B 是集合A 的子集,进而求出答案. 【详解】由B A ⊆知集合B 是集合A 的子集, 所以33A a ∈⇒=, 故答案为:3.18.[)3,+∞【解析】 【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解. 【详解】因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意. 故答案为:[)3,+∞.19.{}0【解析】 【分析】根据图像求出g (x )的解析式,再求出f (x )解析式,求出A 集合,根据集合交集运算法则计算即可. 【详解】由图可知()g x 周期52=1212T πππ⎛⎫=⨯+⎪⎝⎭,∴22T πω==.由212πg ⎛⎫-= ⎪⎝⎭得22122k ππϕπ⎛⎫⨯-+=+ ⎪⎝⎭,∴223k πϕπ=+,k ∈Z ,∵0ϕπ<<,∴k 取0,23ϕπ=, ∴()22sin 23g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, ∴()22sin 22sin 2633f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∴35352sin 22sin 611212363f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=-+=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ∴()35150sin 22221232636f x f x k x k πππππππ⎛⎫⎛⎫-≥⇔+≥⇔+≤+≤+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,k ∈Z , ∴,124A x k x k k ππππ⎧⎫=-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ,∴{}0A B ⋂=.故答案为:{}0﹒20.[4,)+∞【解析】 【分析】结合指数不等式化简集合A ,由A B A A B ⋂=⇒⊆,建立不等式即可求解a 的取值范围. 【详解】1212312228x x --->⇒>,即123x ->-,解得2x <,故{}|2A x x =<,|2a B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,由A B A A B ⋂=⇒⊆,即22a≤,4a ≥. 故答案为:[4,)+∞ 21.35,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由题意,()f x 的值域为()g x 的值域子集,先求得两个函数的值域,再利用包含关系求得a 的取值范围. 【详解】 因为()()294sin32311644x x xf x π-⋅+-+==, 又当[]30,log 2x ∈时,0311x ≤-≤,()f x 的值域为11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦.因为0a >,所以()g x 在[]1,2上单调递增,其值域为[]21,41a a --. 依题意得[]11,21,4142a a ⎡⎤⊆--⎢⎥⎣⎦,则12141412a a ⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩,解得3588a ≤≤.故答案为:35,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦22.4-【解析】 【分析】结合元素与集合的关系,利用集合的互异性分类讨论即可求解. 【详解】若13a -=,则4a =,此时,2113a a -=-,不合题意,舍去; 若2133a -=,则4a =-或4a =,因为4a =不合题意,舍去. 故4a =-. 故答案为:4-. 23. 假 假 假 真 【解析】 【分析】(1)利用真子集的定义即可判断. (2)由集合与集合的关系即可判断真假. (3)由元素与集合的关系即可判断真假.(4)由真子集的定义即可找到满足条件集合A 的个数. 【详解】(1)因为{}1,2,3的真子集有{}{}{}{}{}{},1,2,3,1,2,1,3,2,3∅,所以{}1,2,3不是{}1,2,3真子集,命题为假命题.(2){}1是集合,因此不是{}1,2,3的元素,命题为假命题. (3)因为2是元素,因此不是{}1,2,3的子集,命题为假命题. (4)若{}0A ,所以集合A 中至少含有两个元素且其中一个必须为0,又因为{}0,1,2,3A,所以集合A 可以从1,2,3中再选取一个元素、或者两个元素,所以满足条件的集合A 把∅和{}0,1,2,3去掉,所以满足条件集合A 的个数为322-个,命题为真命题.故答案为:假;假;假;真24.{}3【解析】 【分析】由交集、补集的定义计算. 【详解】由题意{4,3}M =,所以M N ⋂={3}. 故答案为:{3}. 25. ∉, ∈, ∈ ∈ 【解析】 【分析】(1)利用元素与集合的关系判断.(2)利用元素与集合的关系判断.(3)利用元素与集合的关系判断.(4)利用元素与集合的关系判断.【详解】 解:34∉N ; 4-∈Z ;13∈Q ; 2π-∈R .故答案为:∉,∈,∈,∈三、解答题26.(1)[)1,1-;(2)()(),13,∞∞--⋃+; (3)()1,3,2∞∞⎛⎤-⋃+ ⎥⎝⎦. 【解析】【分析】(1)根据集合的补运算和交运算,求解即可;(2)根据题意,求解关于a 的一元二次不等式,即可求得范围;(3)根据集合之间的关系,列出不等关系,求解即可.(1)当1a =时,{|15}A x x =≤≤,{|14}B x x =-≤≤,故U ()A B {|1x x =<或{}5}|14{|11}x x x x x >⋂-≤≤=-≤<. 即U ()A B [)1,1=-.(2)若A =∅,则223a a >+,即()()310a a -+>,解得1a <-或3a >,故实数a 的取值范围为:()(),13,∞∞--⋃+.(3)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,则A B ⊆,①A =∅时,1a <-或3a >满足题意; ②A ≠∅,则13234a a -≤≤⎧⎨+≤⎩,得1-12a ≤≤ 综上所述,实数a 的取值范围为()1,3,2∞∞⎛⎤-⋃+ ⎥⎝⎦. 27.(1)(2,)+∞(2)[0,2)【解析】【分析】(1)由题意可得A ⫋B ,所以0,42,a a>⎧⎪⎨<⎪⎩从而可求出实数a 的取值范围, (2)由题意可得B ⫋A ,然后分a =0,a >0和a <0三种情况求解即可(1)设命题p :A ={x |x -2>0},即p :A ={x |x >2},命题q :B ={x |ax -4>0},因为p 是q 的充分不必要条件,所以A ⫋B ,. 即0,42,a a>⎧⎪⎨<⎪⎩解得a >2 所以实数a 的取值范围为(2,)+∞(2)由(1)得p :A ={x |x >2},q :B ={x |ax -4>0},因为p 是q 的必要不充分条件,所以B ⫋A ,①当a =0时,B =∅,满足题意;②当a >0时,由B ⫋A ,得4a .>2,即0<a <2;.③当a <0时,显然不满足题意.综合①②③得,实数a 的取值范围为[0,2)28.(1)4{|}2x x -≤<(2)2a ≤【解析】【分析】(1)将a =3代入求出集合P ,Q ,再由补集及交集的意义即可计算得解. (2)由给定条件可得P Q ,再根据集合包含关系列式计算作答.(1)因a =3,则P ={x |4≤x ≤7},则有{|4U P x x =<或7}x >,又Q ={x |-2≤x ≤5}, 所以{|24)}(U P Q x x ⋂=-≤<.(2)“x ∈P ”是“x ∈Q ”充分不必要条件,于是得P Q ,当a +1>2a +1,即a <0时,P =∅,又Q ≠∅,即∅ Q ,满足P Q ,则a <0,当P ≠∅时,则有12112215a a a a +≤+⎧⎪+≥-⎨⎪+<⎩或12112215a a a a +≤+⎧⎪+>-⎨⎪+≤⎩,解得02a ≤<或02a ≤≤,即02a ≤≤,综上得:2a ≤,所以实数a 的取值范围是2a ≤.29.(1)(-∞,2)(5⋃,)∞+;(2)[4,)∞+.【解析】【分析】(1)解不等式(5)(2)0m m --<即得解;(2)由题意可得:1p m a >+或1m a <-+,解不等式组12150a a a -+⎧⎪+⎨⎪>⎩即得解. (1)解:由题意可得(5)(2)0m m --<,解得2m <或5m >.故m 的取值范围为(-∞,2)(5⋃,)∞+.(2)解:由题意可得:1p m a >+或1m a <-+.因为p 是q 的充分不必要条件,所以(-∞,1)(1a a -++⋃,)(+∞-∞,2)(5⋃,)∞+.所以12150a a a -+⎧⎪+⎨⎪>⎩,解得4a . 故a 的取值范围为[4,)∞+.30.(1){}23x x -<< (2)1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】【分析】(1)先分别求出,A B ,然后根据集合的并集的概念求解出A B 的结果;(2)根据B A ⊆,进而先讨论B =∅的情况,再讨论B ≠∅的情况,进而得答案;(1)解:当1m =-时,{}22B x x =-<<, ∴{}23A B x x ⋃=-<<;(2)解:因为B A ⊆,所以,当B =∅时, 21m m ,解得13m ≥,满足B A ⊆; 当B ≠∅时,若满足B A ⊆,则212113m m m m <-⎧⎪≥⎨⎪-≤⎩,该不等式无解;综上,若B A ⊆,实数m 的取值范围是1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭。
人教版数学必修一集合专项练习(一)(含答案)
人教版数学必修一集合专项练习(一)第I卷(选择题)一、选择题(共10题,每题5分,共50分)1.已知全集U={0,1,2,3}且C U A={0,2},则集合A的真子集共有A.3个B.4个C.5个D.6个2.设U是全集,M,P,S是U的三个子集,则阴影部分所示的集合为A.(M∩P)∩SB.(M∩P)∪(∁U S)C.(M∩P)∪SD.(M∩P)∩(∁U S)3.若A={x|﹣1<x<2},B={x|1<x<3},则A∩B=A.{x|1<x<2}B.{x|﹣1<x<3}C.{x|1<x<3}D.{x|﹣1<x<2} 4.若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则∁U(M∩N)=A.{1,2,3}B.{1,3,4}C.{2}D.{4}5.由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金提出了“戴德金分割”,才结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足M∪N=Q,M∩N=∅,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断,对于任一戴德金分割(M,N),下列选项中不可能成立的是A.M没有最大元素,N有一个最小元素B.M没有最大元素,N也没有最小元素C.M有一个最大元素,N有一个最小元素D.M有一个最大元素,N没有最小元素6.已知集合A={0,1,2,3},集合B={x∈N||x|≤2},则A∩B=A.{3}B.{0,1,2}C.{1,2}D.{0,1,2,3}7.已知A={x|3-3x>0},则有A.3∈AB.1∈AC.0∈AD.-1∉A8.下列图形中,表示M⊆N的是A. B.C. D.9.下列四个命题::①a∈(A∪B)⇒a∈A; ②a∈(A∩B)⇒a∈(A∪B); ③A⊆B⇒A∪B=B; ④A∪B=A⇒A∩B=B.其中正确命题的个数是A.1B.2C.3D.410.设全集为U,定义集合M与N的运算:M*N={x|x∈M∪N且x∉M∩N},则N*(N*M)= A.M B.N C.M∩∁U N D.N∩∁U M第II卷(非选择题)二、填空题(共5题,每题5分,共25分)11.设M={0,1,2,4,5,7},N={1,4,6,8,9},P={4,7,9},则(M∩N)∪(M∩P)=.12.某班共50人,其中21人喜爱篮球运动,18人喜爱乒乓球运动,20人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为.13.设全集S={1,2,3,4},且A={x∈S|x2-5x+m=0},若∁S A={2,3},则m=.},N=14.已知全集U=R,实数a,b满足a>b>0,集合M={x|b<x<a+b2{x|√ab<x<a},则M∩∁U N= .15.若数集A同时满足:(1)至少含有2个元素;(2)对任意不相等的a,b∈A,都有ab∈A,则称数集A关于乘法运算封闭.试写出一个关于乘法运算封闭的有限集合A=.三、解答题(共6题,共75分)16.(本题11分)对于集合A,B,我们把集合{(a,b)|a∈A,b∈B}记作A×B.例如,A={1,2},B={3,4},则有:A×B={(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)}, B×A={(3,1),(3,2),(4,1),(4,2)},A×A={(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)}, B×B={(3,3),(3,4),(4,3),(4,4)}.据此,试回答下列问题:(1)已知C={a},D={1,2,3},求C×D;(2)已知A×B={(1,2),(2,2)},求集合A,B;(3)若集合A中有3个元素,集合B中有4个元素,试确定A×B有几个元素.17.(本题12分)已知:集合A={x|x2+4x=0},集合B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0}(1)若A∪B=B,求a的值.(2)若A∩B=B,求a的值.18.(本题13分)设非空数集A={x|-2≤x≤a},B={y|y=2x+3,x∈A},C={y|y=x2,x∈A},若B∪C=B,求实数a的取值范围.19.(本题13分)己知集合A={x|0≤x−1≤2},R为实数集,B={x|1<x−a<2a+3}.(1)当a=1时,求A∪B及A∩C R B;(2)若A∩B≠φ,求a的取值范围.和g(x)=ln(−x2+4x−3)的定义域分别为集合A和B. 20.(本题13分)设函数f(x)=√a−x(1)当a=2,求函数y=f(x)+g(x)的定义域;(2)若A∩(∁R B)=A,求实数a的取值范围.21.(本题13分)已知集合A={x|ax2+x+1=0,x∈R},且A∩{x|x≥0}=∅,求实数a的取值范围.参考答案1.A【解析】本题考查集合的运算和真子集.因为U={0,1,2,3}且C U A={0,2},所以A={1,3},则A的真子集有3个;故选A.【备注】无2.D【解析】本题主要考查运用集合表示阴影部分.由题意,U是全集,M,P,S是U的三个子集,阴影部分是M与P的交集中的元素,同时还不在集合S中,即为(M∩P)∩(∁U S),故选D.【备注】无3.A【解析】本题考查集合的基本运算.由题意得A∩B={x|1<x<2}.选A.【备注】无4.B【解析】本题主要考查集合的交集补集的运算.由题意,M={1,2},N={2,3},M∩N ={2},则∁U(M∩N)={1,3,4},选B【备注】无5.C【解析】本题考查了学生对新定义的接受与应用能力,属于基础题.解:若M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x≥0};则M没有最大元素,N有一个最小元素0;故A正确;若M={x∈Q|x<√2},N={x∈Q|x≥√2};则M没有最大元素,N也没有最小元素;故B正确;若M={x∈Q|x≤0},N={x∈Q|x>0};M有一个最大元素,N没有最小元素,故D正确;M有一个最大元素,N有一个最小元素不可能,故C不正确;故选C.【备注】无6.B【解析】B={x∈N||x|≤2}={0,1,2},A∩B={0,1,2}.【备注】无7.C【解析】集合A是不等式3-3x>0的解集,即A={x|x<1},可知3∉A,1∉A,0∈A,-1∈A.故选C. 【备注】无8.C【解析】本题考查用韦恩图表示集合间的基本关系.对A,M与N相交;对B,N⊆M;对D,M与N没关系;对C,M⊆N.选C.【备注】无9.C【解析】a∈(A∪B)⇒a∈A或a∈B,所以①错,由交集、并集的定义,易知②③④正确.【备注】无10.A【解析】本题考查新定义问题.如图所示,由定义可知N*M为图中的阴影区域,∴N*(N*M)为图中阴影Ⅰ和空白的区域,∴N*(N*M)=M.选A.【备注】无11.{1,4,7}【解析】因为M∩N={1,4},M∩P={4,7},所以(M∩N)∪(M∩P)={1,4,7}.【备注】无12.12【解析】本题主要考查了集合中元素的个数问题.根据题意可知喜爱篮球运动的人数为21,喜爱乒乓球运动的人数为18,20人对这两项运动都不喜爱,设既喜爱篮球运动又喜爱乒乓球运动的人数为x,则21+18+20−x=50,解得x=9,所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为21−9=12,故填12.【备注】无13.4【解析】思维导图由S和∁S A可求得A中元素确定x2-5x+m=0的根确定m的值因为S={1,2,3,4},∁S A={2,3},所以A={1,4},即1,4是方程x2-5x+m=0的两根,由根与系数的关系可得:m=1×4=4.【备注】无14.(b,√ab]【解析】本题主要考查不等式的性质、基本不等式、集合的基本运算.因为a>b>0,所以>√ab>b,则∁U N={x|x≤√ab或x≥a}, 则M∩∁U N={x|b<x≤√ab}a>a+b2【备注】无15.{0,1}(或{0,-1},{0,1,-1},{1,2}等)【解析】若集合A中有0,则0与任何实数的乘积均为0,满足条件,所以集合中可以有元素0.同理,可知集合中也可以有元素1.再适当补充其他元素即可.【备注】无16.(1)C×D={(a,1),(a,2),(a,3)}.(2)因为A×B={(1,2),(2,2)},所以A={1,2},B={2}.(3)从以上解题过程可以看出,A×B中元素的个数与集合A和B中的元素个数有关,即集合A 中的任何一个元素与B中的任何一个元素对应后,得到A×B中的一个新元素.若A中有m个元素,B中有n个元素,则A×B中应有(m×n)个元素.于是,若集合A中有3个元素,集合B中有4个元素,则A×B中有12个元素.【解析】集合中的创新问题是近年来高考命题的热点,这类问题主要以教材知识为背景,进行移植、迁移,旨在考查学生的理解能力和运用数学思想方法分析问题、解决问题的能力.求解集合中的新定义问题,主要抓两点:(1)紧扣新定义——首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在;(2)用好集合的性质——集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键处用好集合的性质.【备注】无17.(1)A ={-4,0},若A ∪B =B,则B =A ={-4,0},解得a =1.(2)若A ∩B =B,则①若B 为空集,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8a +8<0,则a <-1;②若B 为单元素集合,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8a +8=0,解得a =-1,将a =-1代入方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,得x 2=0得,x =0,即B ={0},符合要求;③若B =A ={-4,0},则a =1,综上所述,a ≤-1或a =1.【解析】本题主要考查集合的基本运算、集合间的基本关系,考查了分类讨论思想思想.(1)根据题意,由A ∪B =B 可得B =A ={-4,0},则结论易得;(2)由A ∩B =B 可得B ⊆A ,再分B 为空集、B 为单元素集合、B =A 三种情况讨论求解即可.【备注】无18.因为A ={x|-2≤x ≤a },B ={y|y =2x+3,x ∈A },所以B ={y|-1≤y ≤2a+3}.又B ∪C =B ,所以C ⊆B.①当-2≤a <0时,C ={y|a 2≤y ≤4},所以2a+3≥4,所以a ≥12,与条件矛盾. ②当0≤a ≤2时,C ={y|0≤y ≤4},所以4≤2a+3,解得a ≥12,此时12≤a ≤2.③当a >2时,C ={y|0≤y ≤a 2},所以a 2≤2a+3,结合二次函数y =a 2-2a-3的图象,可得-1≤a ≤3,此时2<a ≤3.综合①②③,得实数a 的取值范围为{a|12≤a ≤3}.【解析】无【备注】无19.(1)A ={x|0≤x −1≤2}={x|1≤x ≤3},当a =1时,B ={x|1<x −1<2×1+3}={x|2<x <6},A ∪B ={x|1≤x <6},C R B ={x|x ≤2或x ≥6},A ∩C RB ={x|1≤x ≤2},(2)由已知得A ={x|1≤x ≤3},B ={x|a +1<x <3a +3},∵A ∩B ≠φ,∴{a +1<33a +3>1a +1<3a +3,解得−23<a <2, 则a 的取值范围为(−23,2). 【解析】本题考查集合间的基本运算及关系.(1)先化简两集合,再借助数轴完成求解;(2)根据数轴分析两集合中不等式端点的大小关系,列出不等式即可得到参数a 的取值范围.【备注】无20.(1)a =2时,函数f (x )=√a−x =√2−x,g (x )=ln(−x 2+4x −3),∴函数y =f (x )+g (x )=√2−x ln(−x 2+4x −3),应满足{2−x >0−x 2+4x −3>0,解得{x <21<x <3,即1<x <2, 所以函数y 的定义域为(1,2).(2)∵A =(−∞,a),B =(1,3),∴∁R B =(−∞,1]∪[3,+∞),若A ∩(∁R B)=A ,则a ≤1,∴实数a 的取值范围是(−∞,1].【解析】本题考查对数函数,函数定义域的求解,集合的基本运算.(1)a =2时,求得y =f (x )+g (x )=√2−x +ln(−x 2+4x −3),应满足{2−x >0−x 2+4x −3>0,解得1<x <2,所以函数y 的定义域为(1,2).(2)求得A =(−∞,a),∁R B =(−∞,1]∪[3,+∞),因为A ∩(∁R B)=A ,则a ≤1.【备注】无21.当a =0时,A ={x|x+1=0,x ∈R }={-1},此时A ∩{x|x ≥0}=∅;当a ≠0时,∵A ∩{x|x ≥0}=∅,∴A =∅或关于x 的方程ax 2+x+1=0的根均为负数.①当A =∅时,关于x 的方程ax 2+x+1=0无实数根,Δ=1-4a <0,解得a >14 .②当关于x 的方程ax 2+x+1=0的根x 1,x 2均为负数时,{Δ=1-4a ≥0x 1+x 2=-1a <0x 1x 2=1a >0,解得{a ≤14a >0,即0<a ≤14. 综上所述,实数a 的取值范围为{a|a ≥0}.【解析】无【备注】无。
高一数学集合练习题及答案(5篇)
高一数学集合练习题及答案(5篇)高一数学练习题及答案篇1一、填空题.(每题有且只有一个正确答案,5分×10=50分)1、已知全集U = {1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 }, A= {3 ,4 ,5 }, B= {1 ,3 ,6 },那么集合 { 2 ,7 ,8}是 ( )2 . 假如集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是 ( )A.0B.0 或1C.1D.不能确定3. 设集合A={x|1A.{a|a ≥2}B.{a|a≤1}C.{a|a≥1}.D.{a|a≤2}.5. 满意{1,2,3} M {1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是 ( )A.8B.7C.6D.56. 集合A={a2,a+1,1},B={2a1,| a2 |, 3a2+4},A∩B={1},则a的值是( )A.1B.0 或1C.2D.07. 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=( )∪BC.I=A∪( )D.I=( )∪( )8. 设集合M= ,则 ( )A.M =NB. M NC.M ND. N9 . 集合A={x|x=2n+1,n∈Z},B={y|y=4k±1,k∈Z},则A 与B的关系为 ( )A.A BB.A BC.A=BD.A≠B10.设U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},( UA)∩B={4},( UA)∩( UB)={1,5},则以下结论正确的选项是( )A.3 A且3 BB.3 B且3∈AC.3 A且3∈BD.3∈A且3∈B二.填空题(5分×5=25分)11 .某班有同学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,则班级中即爱好体育又爱好音乐的有人.12. 设集合U={(x,y)|y=3x1},A={(x,y)| =3},则 A= .13. 集合M={y∣y= x2 +1,x∈ R},N={y∣ y=5 x2,x∈ R},则M∪N=_ __.14. 集合M={a| ∈N,且a∈Z},用列举法表示集合M=_15、已知集合A={1,1},B={x|mx=1},且A∪B=A,则m的值为三.解答题.10+10+10=3016. 设集合A={x, x2,y21},B={0,|x|,,y}且A=B,求x, y的值17.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a21=0} ,A∩B=B,求实数a的值.18. 集合A={x|x2ax+a219=0},B={x|x25x+6=0},C={x|x2+2x8=0}.?(1)若A∩B=A∪B,求a的值;(2)若A∩B,A∩C= ,求a的值.19.(本小题总分10分)已知集合A={x|x23x+2=0},B={x|x2ax+3a5=0}.若A∩B=B,求实数a的取值范围.20、已知A={x|x2+3x+2 ≥0}, B={x|mx24x+m10 ,m∈R}, 若A∩B=φ, 且A∪B=A, 求m的取值范围.21、已知集合,B={x|2参考答案C B AD C D C D C B26 {(1,2)} R {4,3,2,1} 1或1或016、x=1 y=117、解:A={0,4} 又(1)若B= ,则,(2)若B={0},把x=0代入方程得a= 当a=1时,B=(3)若B={4}时,把x=4代入得a=1或a=7.当a=1时,B={0,4}≠{4},∴a≠1.当a=7时,B={4,12}≠{4},∴a≠7.(4)若B={0,4},则a=1 ,当a=1时,B={0,4},∴a=1综上所述:a18、.解:由已知,得B={2,3},C={2,4}.(1)∵A∩B=A∪B,∴A=B于是2,3是一元二次方程x2ax+a219=0的两个根,由韦达定理知:解之得a=5.(2)由A∩B ∩ ,又A∩C= ,得3∈A,2 A,4 A,由3∈A,得323a+a219=0,解得a=5或a=2?当a=5时,A={x|x25x+6=0}={2,3},与2 A冲突;当a=2时,A={x|x2+2x15=0}={3,5},符合题意.∴a=2.19、解:A={x|x23x+2=0}={1,2},由x2ax+3a5=0,知Δ=a24(3a5)=a212a+20=(a2)(a10).(1)当2(2)当a≤2或a≥10时,Δ≥0,则B≠ .若x=1,则1a+3a5=0,得a=2,此时B={x|x22x+1=0}={1} A;若x=2,则42a+3a5=0,得a=1,此时B={2,1} A.综上所述,当2≤a10时,均有A∩B=B.20、解:由已知A={x|x2+3x+2 }得得.(1)∵A非空,∴B= ;(2)∵A={x|x }∴ 另一方面,,于是上面(2)不成立,否则,与题设冲突.由上面分析知,B= .由已知B= 结合B= ,得对一切x 恒成立,于是,有的取值范围是21、∵A={x|(x1)(x+2)≤0}={x|2≤x≤1},B={x|1∵ ,(A∪B)∪C=R,∴全集U=R。
高一数学必修一集合练习试题及答案
高一数学必修一集合练习试题及答案高一数学必修一集合练习试题及答案一、选择题1.下列各组对象能构成集合的有()①美丽的小鸟;②不超过10的非负整数;③立方接近零的正数;④高一年级视力比较好的同学A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】①③中“美丽”“接近零”的范畴太广,标准不明确,因此不能构成集合;②中不超过10的非负整数有:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10共十一个数,是确定的,故能够构成集合;④中“比较好”,没有明确的界限,不满足元素的确定性,故不能构成集合.【答案】A2.小于2的自然数集用列举法可以表示为()A.{0,1,2}B.{1}C.{0,1}D.{1,2}【解析】小于2的自然数为0,1,应选C.【答案】C3.下列各组集合,表示相等集合的是()①M={(3,2)},N={(2,3)};②M={3,2},N={2,3};③M={(1,2)},N={1,2}.A.①B.②C.③D.以上都不对【解析】①中M中表示点(3,2),N中表示点(2,3),②中由元素的无序性知是相等集合,③中M表示一个元素:点(1,2),N中表示两个元素分别为1,2.【答案】B4.集合A中含有三个元素2,4,6,若a∈A,则6-a∈A,那么a为()A.2B.2或4C.4D.0【解析】若a=2,则6-a=6-2=4∈A,符合要求;若a=4,则6-a=6-4=2∈A,符合要求;若a=6,则6-a=6-6=0∉A,不符合要求.∴a=2或a=4.【答案】B5.(2013•曲靖高一检测)已知集合M中含有3个元素;0,x2,-x,则x满足的条件是()A.x≠0B.x≠-1C.x≠0且x≠-1D.x≠0且x≠1【解析】由x2≠0,x2≠-x,-x≠0,解得x≠0且x≠-1.【答案】C二、填空题6.用符号“∈”或“∉”填空(1)22________R,22________{x|x7};(2)3________{x|x=n2+1,n∈N+};(3)(1,1)________{y|y=x2};(1,1)________{(x,y)|y=x2}.【解析】(1)22∈R,而22=87,∴22∉{x|x7}.(2)∵n2+1=3,∴n=±2∉N+,∴3∉{x|x=n2+1,n∈N+}.(3)(1,1)是一个有序实数对,在坐标平面上表示一个点,而{y|y=x2}表示二次函数函数值构成的集合,故(1,1)∉{y|y=x2}.集合{(x,y)|y=x2}表示抛物线y=x2上的点构成的集合(点集),且满足y=x2,∴(1,1)∈{(x,y)|y=x2}.【答案】(1)∈∉(2)∉(3)∉∈7.已知集合C={x|63-x∈Z,x∈N_},用列举法表示C=________.【解析】由题意知3-x=±1,±2,±3,±6,∴x=0,-3,1,2,4,5,6,9.又∵x∈N_,∴C={1,2,4,5,6,9}.【答案】{1,2,4,5,6,9}8.已知集合A={-2,4,x2-x},若6∈A,则x=________.【解析】由于6∈A,所以x2-x=6,即x2-x-6=0,解得x=-2或x=3.【答案】-2或3三、解答题9.选择适当的方法表示下列集合:(1)绝对值不大于3的整数组成的集合;(2)方程(3x-5)(x+2)=0的实数解组成的集合;(3)一次函数y=x+6图像上所有点组成的集合.【解】(1)绝对值不大于3的整数是-3,-2,-1,0,1,2,3,共有7个元素,用列举法表示为{-3,-2,-1,0,1,2,3};(2)方程(3x-5)(x+2)=0的实数解仅有两个,分别是53,-2,用列举法表示为{53,-2};(3)一次函数y=x+6图像上有无数个点,用描述法表示为{(x,y)|y=x+6}.10.已知集合A中含有a-2,2a2+5a,3三个元素,且-3∈A,求a的值.【解】由-3∈A,得a-2=-3或2a2+5a=-3.(1)若a-2=-3,则a=-1,当a=-1时,2a2+5a=-3,∴a=-1不符合题意.(2)若2a2+5a=-3,则a=-1或-32.当a=-32时,a-2=-72,符合题意;当a=-1时,由(1)知,不符合题意.综上可知,实数a的值为-32.11.已知数集A满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1),如果a=2,试求出A中的所有元素.【解】∵2∈A,由题意可知,11-2=-1∈A;由-1∈A可知,11--1=12∈A;由12∈A可知,11-12=2∈A.故集合A中共有3个元素,它们分别是-1,12,2.学好数学的几条建议1、要有学习数学的兴趣。
高一数学集合练习题附答案
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.设全集U =R ,集合302x A xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,集合{}ln 1B x x =≥,则()UA B =( )A .()e,3B .[]e,3C .[)2,e -D .()2,e -2.设M ,N ,U 均为非空集合,且满足M ⫋N ⫋U ,则()()U U M N ⋂=( ) A .MB .NC .u MD .u N3.已知集合{A xy =∣,{}0,1,2,3B =,则A B =( ) A .{3} B .{2,3} C .{1,2,3} D .{0,1,2,3}4.设全集(){},|R,R U x y x y =∈∈,集合(){},|cos sin 10A x y x y θθ=+-=,则UA 所表示的平面区域的面积为( )A .1πB C .1D .π5.若集合{A y y ==,{}3log 2B x x =≤,则A B =( ) A .(]0,9B .[)4,9C .[]4,6D .[]0,96.已知集合{}i ,N nM m m n ==∈,其中i 为虚数单位,则下列元素属于集合M 的是( ) A .()()1i 1i -+ B .1i1i-+ C .i 1i- D .()21i -7.设集合{}|14A x x =<<,集合2{|230}B x x x =≤一一,则A B =( ) A .[一1,4)B .(一1,4)C .(1,3]D .(1,3)8.已知集合{}24A x N x =∈≤,{}1,B a =,B A ⊆,则实数a 的取值集合为( )A .{}0,1,2B .{}1,2C .{}0,2D .{}29.若集合302x A xx ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭,{}0B x x =>,则A B ⋃=( ) A .{}02x x << B .{}3x x > C .{}2x x >- D .{}3x x >-10.已知集合02A x x,{}0,1B =,则A B ⋃=( )A .{}01x x <<B .{}01x x ≤≤C .{}02x x <≤D .{}02x x ≤≤11.已知集合{123}M =,,,{134}N =,,,则M N ⋂等于( ) A .{13},B .{1234},,, C .{24},D .{134},,12.满足条件{M ⋃永安,漳平}{=德化,漳平,永安}的集合M 的个数是( ) A .6B .5C .4D .313.设全集{}U 0|x x =≥,集合2{|}0M x x x =-<,{}|1N x x =≥,则()UM N =( ) A .()0,1B .[)0,1C .()1,+∞D .[)0,∞+14.已知函数()2log f x x =,()2g x a x =-,若存在[]12,1,2x x ∈,使得()()12f x g x =,则实数a 的取值范围是( ) A .()(),25,-∞⋃+∞ B .(][),25,-∞⋃+∞ C .()2,5D .[]2,515.已知集合{}2230A x x x =--<,{}15B x x =≤≤,则A B =( )A .(]1,3-B .[)1,3C .(]1,5-D .(]3,5二、填空题16.设集合{}13A x x =<<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则a 的取值范围是_________.17.若集合{}{}220,10M x x x N x ax =+-==+=,且N M ⊆,则实数a 的取值集合为____.18.已知{}3A x a x a =≤≤+,{}15b x x =-<<,A B =∅,则实数a 的取值范围是______19.已知集合{}N 4sin ,02A x x θθπ=∈<≤≤,若集合A 中至少有3个元素,则实数θ取值范围为________20.某班有学生45人,参加了数学小组的学生有31人,参加了英语小组的学生有26人.已知该班每个学生都至少参加了这两个小组中的一个小组,则该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有___________人.21.某学校开设校本课程,高一(2110)班确定了数学类、英语类、历史类三个类别校本课程供班上的40名学生选择参加,且40名学生全部参与选择.其中只选数学类的有8人,只选英语类的有8人,只选历史类的有8人,既选数学类又选英语类的有7人,既选数学类又选历史类的有11人,既选英语类又选历史类的有8人,则三类课程都选择参加的有___________人.22.若全集{}0,1,2,3,4U =,{}0,1,2,3A =,{}2,3,4B =,则A B ⋃=______. 23.已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0},则A ∩B 等于________. 24.若集合A ={x ∈R|ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a =________.25.已知集合{}2202120200A x x x =-+<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______.三、解答题26.立德中学高一年级共有200名学生,报名参加学校团委与学生会组织的社团组织,据统计,参加艺术社团组织的学生有103人,参加体育社团组织的学生有120人(并非每个学生必须参加某个社团).求在高一年级的报名学生中,同时参加这2个社团的最多有多少人?最少有有多少人?27.函数()f x 满足(21)41f x x +=-. (1)求()f x 的解析式;(2)集合{}2|()30A x x f x =++=,写出集合A 的所有子集.28.已知集合{12}S n =,,,(3n ≥且*n N ∈),12{}m A a a a =,,,,且A S ⊆.若对任意i j a A a A ∈∈,(1i j m ≤≤≤),当i j a a n +≤时,存在k a A ∈(1km ≤≤),使得i j k a a a +=,则称A 是S 的m 元完美子集.(1)判断下列集合是否是{12345}S =,,,,的3元完美子集,并说明理由; ①1{124}A =,,; ②2{245}A =,,.(2)若123{}A a a a =,,是{127}S =,,,的3元完美子集,求123a a a ++的最小值; (3)若12{}m A a a a =,,,是{12}S n =,,,(3n ≥且*n N ∈)的m 元完美子集,求证:12(+1)2m m n a a a +++≥,并指出等号成立的条件.29.设全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤. (1)求A B ,A B ; (2)求()R B A .30.已知集合{}2,560|U R A x x x ==-+≤,112B xx ⎧⎫=≤⎨⎬-⎩⎭. (1)求,A B ;(2)判断Ux A ∈是x B ∈的什么条件.【参考答案】一、单选题 1.D 【解析】 【分析】求出集合A 、B ,利用交集和补集的定义可求得集合()U A B ∩. 【详解】因为{}30232x A xx x x ⎧⎫-=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,{}{}ln 1e B x x x x =≥=≥, 所以,{}e UB x x =<,因此,()()2,e UA B =-.故选:D. 2.D 【解析】 【分析】利用()()()U U uM N M N ⋂=⋃,判断相互之间的关系.【详解】()()()UU uM N M N ⋂=⋃,M N N ⋃=,()u uM N N ⋃=.故选D. 3.C 【解析】 【分析】先由y =A ,再根据集合交集的原则即可求解. 【详解】对于集合A ,10x -≥,即1≥x ,则{}1A x x =≥, 所以{}1,2,3A B =, 故选:C 4.D 【解析】 【分析】求出原点到直线(系)的距离,即可判断集合A ,从而得到UA ,即可求出所表示的平面区域的面积; 【详解】解:对于直线(系)cos sin 10x y θθ+-=,则坐标原点()0,0到直线的距离1d ==,则集合(){},|cos sin 10A x y x y θθ=+-=表示平面上所有到原点距离等于1的直线上的点组成的集合,全集(){},|R,R U x y x y =∈∈表示坐标平面上的所有点的集合, 所以(){}22,|1UA x y x y =+<,则UA 所表示的平面区域的面积为π;故选:D 5.A 【解析】 【分析】先解出集合A 、B,再求A B . 【详解】因为{{}0A y y y y ===≥,{}{}3log 209B x x x x =≤=<≤,所以{}09A B x x ⋂=<≤.故选:A . 6.B 【解析】 【分析】计算出集合M ,在利用复数的四则运算化简各选项中的复数,即可得出合适的选项. 【详解】当N k ∈时,4i 1k =,41i i k +=,422i i 1k +==-,433i i i k +==-,则{}i,1,i,1M =--, ()()1i 1i 112M -+=+=∉,()()()21i1i 2i i 1i 1i 1i 2M ---===-∈++-,()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22M +==-+∉--+,()2i 1i 2M =-∉-, 故选:B. 7.A 【解析】 【分析】解二次不等式求得集合B 然后根据并集的定义即得. 【详解】由2230x x --≤,解得13x -≤≤,[]1,3B ∴=-,又()1,4A =,[1,4)A B ∴⋃=-.故选:A. 8.C 【解析】 【分析】化简集合A ,根据B A ⊆求实数a 的可能取值,由此可得结果. 【详解】因为集合{}24A x N x =∈≤化简可得{0,1,2}A =又{}1,B a =,B A ⊆, 所以0a =或2a =,故实数a 的取值集合为{0,2}, 故选:C. 9.C 【解析】 【分析】解分式不等式确定集合A ,再由并集的定义计算. 【详解】解:依题意,{}30232x A xx x x ⎧⎫-=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,则{}2A B x x ⋃=>-, 故选:C . 10.D 【解析】 【分析】根据集合的并集的定义即可求解. 【详解】 {}{}{}200,102A B x x x x ==<≤≤≤.故选: D. 11.A 【解析】 【分析】根据交集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}1,2,3M =,{}1,3,4N =,所以{}1,3M N ⋂=; 故选:A 12.C 【解析】 【分析】根据集合的并集可得答案. 【详解】因为集合{M ⋃永安,漳平}{=德化,漳平,永安}, 所以集合M 可以为{德化},{德化,漳平},{德化,永安}, {德化,永安,漳平},共4个,故选:C. 13.B 【解析】 【分析】首先解一元二次不等式求出集合M ,再根据补集、并集的定义计算可得; 【详解】解:由20x x -<,即()10x x -<,解得01x <<,所以{}{}210||0M x x x x x -=<=<<,因为{}|1N x x =≥,{}U 0|x x =≥,所以{}U|01N x x =≤<,所以(){}U|01MN x x =≤<;故选:B 14.D 【解析】 【分析】根据条件求出两个函数在[1,2]上的值域,结合若存在[]12,1,2x x ∈,使得12()()f x g x =,等价为两个集合有公共元素,然后根据集合关系进行求解即可. 【详解】当12x ≤≤时,22log 1()log 2f x ≤≤,即0()1f x ≤≤,则()f x 的值域为[0,1], 当12x ≤≤时,4()2a g x a -≤≤-,则()g x 的值域为[4,2]a a --, 因为存在[]12,1,2x x ∈,使得12()()f x g x =, 则[4,2][0,1]a a --≠∅ 若[4,2][0,1]a a --=∅, 则14a <-或02a >-, 得5a >或2a <,则当[4,2][0,1]a a --≠∅时,25a ≤≤, 即实数a 的取值范围是[2,5],A ,B ,C 错,D 对. 故选:D . 15.B 【解析】 【分析】求出集合{}2230A x x x =--<,再根据集合的交集运算求得答案.【详解】由题意,{}2230{|13}A x x x x x =--<=-<<,故{}{|13}15{|13}A B x x x x x x ⋂=-<<⋂≤≤=≤<, 故选:B二、填空题16.[)3,+∞【解析】 【分析】根据A B ⊆列出不等式即可求解. 【详解】因为{}13A x x =<<,{}B x x a =<,A B ⊆,故只需3a ≥即可满足题意. 故答案为:[)3,+∞.17.10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【解析】 【详解】先求出集合M ,然后分N =∅和N ≠∅两种情况求解 【点睛】由220x x +-=,得(1)(2)0x x -+=,解得1x =或2x =-, 所以{}1,2M =-,当N =∅时,满足N M ⊆,此时0a = 当N ≠∅时,即0a ≠,则1N a ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,因为N M ⊆,所以1M a-∈,所以11a -=或12a-=-, 解得1a =-或12a =, 综上,12a =,或1a =-,或0a =, 所以实数a 的取值集合为10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,故答案为:10,1,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭18.4a ≤-或5a ≥ 【解析】 【分析】由3a a <+可得A ≠∅,根据题意可得到端点的大小关系,得到不等式,从而可得答案. 【详解】由题意 3a a <+,则A ≠∅要使得A B =∅,则31a +≤-或5a ≥ 解得4a ≤-或5a ≥ 故答案为:4a ≤-或5a ≥ 19.5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭【解析】 【分析】分析可知元素0、1、2必属于集合A ,可得出1sin 2θ>,由[]0,2θπ∈可求得θ的取值范围. 【详解】要使集合A 中至少有3个元素,则元素0、1、2必属于集合A ,所以只需4sin 2θ>,即1sin 2θ>, 又[]0,2θπ∈,解得5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故答案为:5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭.20.12 【解析】 【分析】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,列方程求解即可. 【详解】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,则31264512x =+-=. 故答案为:12. 21.5 【解析】 【分析】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解方程可求得结果 【详解】设三类课程都选择参加的学生有x 人,由题意得()()()83711840x x x x ⨯+-+-+-+=,解得5x =. 故答案为:522.{}0,1,4【解析】 【分析】根据集合的运算法则计算. 【详解】由已知{4}A =,{0,1}B =,所以{0,1,4}A B =. 故答案为:{0,1,4}. 23.{x |2<x <3} 【解析】 【分析】解二次不等式可得集合B ,再求交集即可. 【详解】∵A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}={x |1<x <3}, ∴A ∩B ={x |2<x <3}. 故答案为:{x |2<x <3} 24.4 【解析】 【分析】集合A 只有一个元素,分别讨论当0a =和0a ≠时对应的等价条件即可 【详解】解:2{|10}A x R ax ax =∈++=中只有一个元素, ∴若0a =,方程等价为10=,等式不成立,不满足条件.若0a ≠,则方程满足0∆=,即240a a -=,解得4a =或0a =(舍去). 故答案为:425.[)2020,∞+【解析】 【分析】解一元二次不等式求得集合A ,根据A B ⊆求a 的取值范围. 【详解】由2202120200x x -+<,解得:12020x <<, ∴()1,2020A =,又A B ⊆,且{}|B x x a =<, ∴2020a ≥,故a 的取值范围为[)2020,∞+. 故答案为:[)2020,∞+三、解答题26.103;23. 【解析】 【分析】由题可知当艺术社团组织的学生都参加体育社团组织时,同时参加这2个社团的人数最多,当每个学生都参加某个社团时,同时参加这2个社团的学生最少. 【详解】由题意:当艺术社团组织的103名学生都参加体育社团组织时,同时参加这2个社团的学生最多,且有103人;当每个学生都参加某个社团时,同时参加这2个社团的学生最少,且有10312020023+-=人,所以同时参加这2个社团的最多有103名学生,最少有23名学生. 27.(1)()23f x x =-(2){}0,{}2-,{}0,2-和∅【解析】【分析】(1)利用换元法:21t x =+,求出()f t ,即可求出()f x 的解析式;(2)根据()230x f x ++=求出集合A 的元素,根据元素即可写出集合A 的所有子集.(1)令21x t +=,所以12t x -=, 所以()141232t f t t -=⋅-=-,即()23f x x =-; (2)因为()23f x x =-, {}{}22|()30|20A x x f x x x x =++==+=,因为220x x +=,解得0x =或2x =-,所以{}0,2A =-,所以集合A 的所有子集为:{}0,{}2-,{}0,2-和∅.28.(1)1A 不是S 的3元完美子集;2A 是S 的3元完美子集;理由见解析(2)12(3)证明见解析;等号成立的条件是11N 1n a m +=∈+*且(1)(2)1i n i a i m m +=+≤≤ 【解析】【分析】(1)根据m 元完美子集的定义判断可得结论;(2)不妨设123a a a <<.由11a =,12a =,13a ≥分别由定义可求得123a a a ++的最小值; (3)不妨设12m a a a <<<,有121i i i i m i a a a a a a a n +-<+<+<<+≤.121i i i m i a a a a a a +-+++,,,是A 中1m i +-个不同的元素,且均属于集合12{}i i m a a a ++,,,,此时该集合恰有m i -个不同的元素,显然矛盾.因此对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥,由此可得证.(1)解:(1)①因为1235+=≤,又13A ∉,所以1A 不是S 的3元完美子集. ②因为2245+=≤,且24A ∈,而55454425245+>+>+>+>+>, 所以2A 是S 的3元完美子集.(2)解:不妨设123a a a <<.若11a =,则112a a A +=∈,123A +=∈,134A +=∈,与3元完美子集矛盾; 若12a =,则114a a A +=∈,246A +=∈,而267+>,符合题意,此时12312a a a ++=. 若13a ≥,则116a a +≥,于是24a ≥,36a ≥,所以123+13a a a +≥. 综上,123a a a ++的最小值是12.(3)证明:不妨设12m a a a <<<.对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥,否则,存在某个(1)i i m ≤≤,使得1i m i a a n +-+≤. 由12m a a a <<<,得121i i i i m i a a a a a a a n +-<+<+<<+≤. 所以121i i i m i a a a a a a +-+++,,,是A 中1m i +-个不同的元素,且均属于集合12{}i i m a a a ++,,,, 该集合恰有m i -个不同的元素,显然矛盾.所以对任意1i m ≤≤,都有11i m i a a n +-++≥. 于是1211211212()()()()()(1)m m m m m m a a a a a a a a a a a a m n ---++++=+++++++++≥. 即12(1)2m m n a a a ++++≥. 等号成立的条件是11N 1n a m +=∈+*且(1)(2)1i n i a i m m +=+≤≤. 29.(1){23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R =(2)(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x >【解析】【分析】(1)根据集合的交集和并集的定义即可求解; (2)先根据补集的定义求出B R ,然后再由交集的定义即可求解. (1) 解:因为{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{23A B x x ⋂=-<≤或}9x =,A B R =;(2)解:因为全集为R ,{3A x x =≤或}9x ≥,{}29B x x =-<≤, 所以{2R B x x =≤-或}9x >,所以(){2R B A x x ⋂=≤-或}9x >.30.(1){}|23A x x =≤≤;{2B x x =<或}3x ≥.(2)充分不必要条件【解析】【分析】(1)分别解一元二次不等式和分式不等式即可得答案; (2)由题知{2U A x x =<或}3x >,进而根据充分不必要条件判断即可.(1)解:解不等式2560x x -+≤得23x ≤≤,故{}|23A x x =≤≤; 解不等式()()320113110022220x x x x x x x ⎧--≤-≤⇔-≤⇔≤⇔⎨----≠⎩, 解得2x <或3x ≥,故{2B x x =<或}3x ≥.(2)解:因为{}|23A x x =≤≤, 所以{2U A x x =<或}3x >, 因为{2B x x =<或}3x ≥, 所以U x A ∈是x B ∈的充分不必要条件.。
高一数学集合练习题附答案
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.已知集合(){}{}|20,|10M x x x N x x =-<=-<,则M N =( )A .(),2-∞B .(),1-∞C .()0,1D .()1,22.已知集合2{|4}A x x =≥,则A =R( )A .()(),22,-∞-⋃+∞B .(][),22,-∞-+∞C .()2,2-D .[]22-,3.已知集合{}213A x x =+>,{}220B x x x =--<,则A B =( )A .{}1x x >-B .{}11x x -<<C .{}211x x x -<或D .{}12x x <<4.集合{}06A x Z x =∈<<,集合{}ln 1B x x =>,求A B ( ) A .{}6x e x << B .{}1,2,3e e e +++ C .{}3,4,5 D .{}2,3,4,55.已知集合{|23}M x x =-≤≤,{|ln 1}N x x =≥,则RMN ( )A .[]2,0-B .[)2,e -C .[]2,e -D .[e,3]6.已知集合02A x x,{}0,1B =,则A B ⋃=( )A .{}01x x <<B .{}01x x ≤≤C .{}02x x <≤D .{}02x x ≤≤7.设集合{}0,1S =,{}0,3T =,则S T ⋃=( ) A .{}0 B .{}1,3 C .{}0,1,3D .{}0,1,0,38.已知集合{}sin ,M y y x x ==∈R ,{}220N x x x =--<,则MN =( )A .(]1,1-B .[)1,2-C .()1,1-D .[)1,1-9.下列命题说法错误的是( )A .()2()lg 23f x x x =-++在(1,1)-上单调递增B .“1x =”是“2430x x -+=”的充分不必要条件C .若集合{}2440A x kx x =++=恰有两个子集,则1k =D .对于命题:p 存在0R x ∈,使得20010x x ++<,则¬p :任意R x ∈,均有210x x ++≥ 10.设集合{}09A x x =∈≤≤N ,{}1,2,3,6,9,10B =-,则()AA B ⋂=( ).A .{}0,1,4,5,7,8B .{}1,4,5,7,8C .{}2,3,6,9D .∅11.已知集合(){},M x y y x ==,(){}22,|1N x y xy =+=,M N A ⋂=,则A 中元素个数为( )个. A .1B .2C .3D .412.已知集合{1,2,3,4,5}A =,()(){}130B x R x x =∈+-≤,则集合A B 等于( ) A .{1}B .{3}C .{1,2,3}D .{3,4,5}13.已知集合{}21,A x x n n Z ==+∈,{}3B =,则A B =( ) A .{}1,3 B .{}3,5,7,9 C .{}3,5,7D .{}1,3,5,7,914.若集合{}3221x A x -=>,{}2,B y y x x A ==-∈,则A B =( ) A .24,33⎛⎤⎥⎝⎦B .4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .24,33⎛⎫ ⎪⎝⎭D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭15.已知集合{4,3,2,1,0,1,2,3,4}A =----,2{|9}B x x =<,则A B =( ) A .{0,1,2,3,4} B .{3,2,1,0,1,2,3}--- C .{2,1,0,1,2}--D .()3,3-二、填空题16.已知集合[)[)2,6,1,4A B ==-,则A B ⋃=__________.17.已知集合{}2,1,2A =-,}1,B a =,且B A ⊆,则实数a 的值是___________.18.设集合{}{}240,,20A xx x A x x a =-≤∈=+≤R ∣∣,且[]2,1A B =-,则=a ___________.19.设全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6},则ST =__.20.{}2|60A x x x =+-=,{}|10B x mx =+=,且A B A ⋃=,则m 的值是__________.21.某班有学生45人,参加了数学小组的学生有31人,参加了英语小组的学生有26人.已知该班每个学生都至少参加了这两个小组中的一个小组,则该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有___________人.22.若{}231,13a a ∈--,则=a ______.23.若全集{}22,4,1U a a =-+,且{}1,2A a =+,7A =,则实数=a ______.24.若{}0,1,2U =,{}220,M x x x x =-=∈R ,则M =______.25.设集合{}2,3,4U =,对其子集引进“势”的概念;①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大.最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,以此类推.若将全部的子集按“势”从小到大顺序排列,则排在第6位的子集是_________.三、解答题26.(1)已知全集{}|510,Z U x x x =-≤≤∈,集合M ={|07,Z x x x ≤≤∈},N ={|24,Z x x x -<∈≤},求()U N M (分别用描述法和列举法表示结果);(2)已知全集{}0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10U A B =⋃=,若集合{}2,4,6,8UA B =,求集合B ;(3)已知集合2{|210,R,R}P x ax ax a x =++=∈∈,当集合P 只有一个元素时,求实数a 的值,并求出这个元素.27.在①{}{}21,22,1,0a a a a ⊆-+-;②关于x 的不等式13ax b <+≤的解集是{}34x x <≤这两个条件中任选一个,补充在下面的问题(1)中并解答,若同时选择两个条件作答,以第一个作答计分.(1)已知______,求关于x 的不等式230ax x a -->的解集A ;(2)在(1)的条件下,若非空集合{}22B x k x k =<≤+,A B A ⋃=,求实数k 的取值范围.28.设集合{}53A x x =-≤≤,{2B x x =<-或}4x >. (1)求A B ; (2)求R R ()()A B ⋃.29.已知集合702x A xx ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}123B x m x m =-≤≤-. (1)当6m =时,求集合A B ;(2)若{}58C x x =<≤,“()x A C ∈⋂”是“x B ∈”的充分条件,求实数m 的取值范围.30.设{}24,21,A a a=--,{}5,1,9B a a =--,已知{}9A B ⋂=,求a 的值.【参考答案】一、单选题 1.C 【解析】 【分析】分别求出集合M 和集合N ,然后取交集即可. 【详解】集合(){}{}|20|02M x x x x x =-<=<<,{}|1N x x =<, 则M N ={}()|010,1x x <<=,故选:C2.C 【解析】 【分析】先求得集合{|2A x x =≤-或2}x ≥,结合集合补集的概念及运算,即可求解. 【详解】由不等式24x ≥,解得2x -≤或2x ≥,即集合{|2A x x =≤-或2}x ≥, 根据集合补集的概念及运算,可得(){|22}2,2A x x =-<<=-R.故选:C. 3.D 【解析】 【分析】分别求出集合AB 、根据集合的交集运算可得答案. 【详解】{}{}2131=+>=>A x x x x ,{}{}22012=--<=-<<B x x x x x ,∴{}12A B x x ⋂=<<. 故选:D . 4.C 【解析】【分析】先化简出结合,A B ,然后再求交集. 【详解】由{}1,2,3,4,5A =,ln 1x > 则x e >,所以集合(),B e =+∞ 所以{}3,4,5A B = 故选:C 5.B 【解析】 【分析】由对数函数的单调性解不等式求集合N ,再应用集合的交补运算求RM N .【详解】由题设{|e}N x x =≥,则{|e}N x x =<R,所以{|2e}M N x x =-≤<R.故选:B 6.D 【解析】 【分析】根据集合的并集的定义即可求解. 【详解】 {}{}{}200,102A B x x x x ==<≤≤≤.故选: D. 7.C 【解析】 【分析】 由并集的概念运算 【详解】 S T ⋃={}0,1,3故选:C 8.A 【解析】 【分析】由正弦函数性质可得集合M ,解一元二次不等式可得集合N ,然后由交集定义可得. 【详解】由正弦函数值域可知{|11}M y y =-≤≤, 由220x x --<解得{|12}N x x =-<< 所以{|11}M N x x =-<≤,即(]1,1-故选:A9.C 【解析】 【分析】A.利用复合函数的单调性判断;B.利用充分条件和必要条件的定义判断;C.由方程2440kx x ++=有一根判断;D.由命题p 的否定为全称量词命题判断.【详解】A.令223t x x =-++,由2230x x -++>,解得13x ,由二次函数的性质知:t 在(1,1)-上递增,在(1,3)上递减,又lg y t =在()0,∞+上递增,由复合函数的单调性知:()2lg(23)f x x x =-++在(1,1)-上递增,故正确;B. 当1x =时,2430x x -+=成立,故充分,当2430x x -+=成立时,解得1x =或3x =,故不必要,故正确;C.若集合{}2440A x kx x =++=中只有两个子集,则集合只有一个元素,即方程2440kx x ++=有一根,当0k =时,1x =-,当0k ≠时,16160k ∆=-=,解得1k =,所以0k =或1k =,故错误;D.因为命题:p .存在0R x ∈,使得20010x x ++<是存在量词命题,则其否定为全称量词命题,即:p ⌝任意R x ∈,均有210x x ++≥,故正确; 故选:C. 10.A 【解析】 【分析】根据集合的运算直接可得. 【详解】解:依题意{}0123456789A ,,,,,,,,,=,{}1,2,3,6,9,10B =-, 所以{}2,3,6,9A B ⋂=,故(){}0,1,4,5,7,8AA B ⋂=.故选:A . 11.B 【解析】 【分析】联立方程,解方程组,考察方程组的解的组数,即为集合A 的元素个数; 【详解】联立方程得221y x x y =⎧⎨+=⎩,解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以集合M 与N 的交集A 中的元素个数为2个; 故选:B. 12.C 【解析】先化简集合B ,再利用交集运算求解. 【详解】解:因为集合{1,2,3,4,5}A =,()(){}{}13013B x R x x x x =∈+-≤=-≤≤, 所以{1,2,3}A B ⋂=, 故选:C . 13.D 【解析】 【分析】根据集合交集运算直接求解可得. 【详解】3得110x ≤<,则{1,3,5,7,9}A B =. 故选:D 14.C 【解析】 【分析】根据指数函数和一次函数的性质,分别求得集合,A B ,结合集合交集的概念与运算,即可求解. 【详解】由不等式3221x ->,可得320x ->,解得23x >,所以2{|}3A x x =>, 又由{}42,{|}3B y y x x A y y ==-∈=<,所以2424{|}(,)3333A B x x =<<=. 故答案为:C 15.C 【解析】 【分析】求得集合{|33}B x x =-<<,结合集合交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合2{|9}{|33}B x x x x =<=-<<, 又由集合{4,3,2,1,0,1,2,3,4}A =----, 所以A B ={2,1,0,1,2}--. 故选:C.二、填空题16.[1-,6) 【解析】直接利用并集运算得答案. 【详解】[2A =,6),[1B =-,4),[2AB ∴=,6)[1-,4)[1=-,6).故答案为:[1-,6). 17.1 【解析】 【分析】由子集定义分类讨论即可. 【详解】因为B A ⊆,所以a A ∈1A ∈,当2a =-1无意义,不满足题意;当1a =12=,满足题意;当2a =11=,不满足题意. 综上,实数a 的值1. 故答案为:1 18.-2 【解析】 【分析】由二次不等式和一次不等式的解法,求出集合A ,B ,再由交集的定义,可得a 的方程,解方程可得a . 【详解】集合2{|40}{|22}A x x x x =-=-,{|20}{|}2B x x a x x a =+=-, 由{|21}A B x x ⋂=-,可得12a-=,则2a =-. 故答案为:-2.19.{}2,4,7,8【解析】 【分析】由已知得可以求得S 和T ,再由交集运算即可解决. 【详解】∵全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6}, ∴{}=2,4,6,7,8S ,{}=1,2,4,5,7,8T , ∴{}2,4,7,8S T =. 故答案为:{}2,4,7,8.20.11023-、、【分析】先求出集合A ,再由A B A ⋃=,可得B A ⊆,然后分B =∅和B ≠∅两种情况求解即可 【详解】解:由260x x +-=,得2x =或3x =-,所以{}{}2|603,2A x x x =+-==-,因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,当B =∅时,B A ⊆成立,此时方程10+=mx 无解,得0m =; 当B ≠∅时,得0m ≠,则集合{}1|10B x mx m ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,所以13m -=-或12m -=,解得13m =或12m =-, 综上,0m =,13m =或12m =-.故答案为:11023-、、 21.12 【解析】 【分析】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,列方程求解即可. 【详解】设该班学生中既参加了数学小组,又参加了英语小组的学生有x 人,则31264512x =+-=. 故答案为:12.22.4-【解析】 【分析】结合元素与集合的关系,利用集合的互异性分类讨论即可求解. 【详解】若13a -=,则4a =,此时,2113a a -=-,不合题意,舍去; 若2133a -=,则4a =-或4a =,因为4a =不合题意,舍去. 故4a =-. 故答案为:4-. 23.3 【解析】 【分析】根据题意21a a -+7=,结合7A =,即可求得a . 【详解】因为{}22,4,1U a a =-+,且{}1,2A a =+,7A =,故可得217a a -+=,即()()320a a -+=,解得3a =或2a =-.当2a =-时,{}2,4,7U =,{}1,2A =-,不合题意,故舍去. 当3a =时,满足题意. 故答案为:3.24.{}1【解析】 【分析】解一元二次方程求出集合M ,进而根据补集的概念即可求出结果. 【详解】因为{}{}220,0,2M x x x x =-=∈=R ,且{}0,1,2U =,则{}1M =, 故答案为:{}1.25.{}2,4【解析】 【分析】根据题意依次按“势”从小到大顺序排列,得到答案. 【详解】根据题意,将全部的子集按“势”从小到大顺序排列为:∅,{}2,{}3,{}4,{}2,3,{}2,4,{}3,4,{}2,3,4.故排在第6的子集为{}2,4. 故答案为:{}2,4三、解答题26.(1){}|47,Z x x x ≤≤∈,{}4,5,6,7;(2){}0,1,3,5,7,9,10;(3)1a =,元素为1-. 【解析】 【分析】(1)根据补集和交集的定义直接计算作答. (2)利用补集的定义直接计算作答. (3)利用元素与集合的关系推理计算作答. 【详解】(1)由{}|510,Z U x x x =-≤≤∈,N ={|24,Z x x x -<∈≤}, 得:{|52U N x x =-≤<-或410,Z}x x ≤≤∈,而{|07,Z}M x x x =≤≤∈, 所以{}()|47,Z U N M x x x =≤≤∈{}4,5,6,7=. (2)由{}0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10U A B =⋃=,{}2,4,6,8UA B =,得{2,4,6,8}UB =,所以{}()0,1,3,5,7,9,10U U B B ==. (3)当0a =时,P =∅,不符合题意,当0a ≠时,因集合P 只有一个元素,则方程2210ax ax ++=有等根,2440a a ∆=-=,此时1a =,集合P 中的元素为1-,所以1a =,这个元素是1-.27.(1)条件选择见解析,12A x x ⎧=<-⎨⎩或}2x > (2)[)5,1,22∞⎛⎫--⋃ ⎪⎝⎭ 【解析】【分析】(1)若选①,分2122a a =-+和11a =-,求得a ,再利用一元二次不等式的解法求解; 若选②,根据不等式13ax b <+≤的解集为{}34x x <≤,求得a ,b ,再利用一元二次不等式的解法求解;(2)由A B A ⋃=,得到B A ⊆求解;(1)解:若选①,若2122a a =-+,解得1a =,不符合条件.若11a =-,解得2a =,则2222a a -+=符合条件.将2a =代入不等式230ax x a -->并整理得()()2210x x -+>,解得2x >或12x <-,故12A x x ⎧=<-⎨⎩或}2x >. 若选②,因为不等式13ax b <+≤的解集为{}34x x <≤,所以3143a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得25a b =⎧⎨=-⎩. 将2a =代入不等式整理得()()2210x x -+>,解得2x >或12x <-. 故12A x x ⎧=<-⎨⎩或}2x >. (2)∵A B A ⋃=,∴B A ⊆,又∵B ≠∅, ∴22122k k k +>⎧⎪⎨+<-⎪⎩或2222k k k +>⎧⎨≥⎩, ∴52k <-或12k ≤<, ∴[)5,1,22k ⎛⎫∈-∞-⋃ ⎪⎝⎭. 28.(1){}52x x -≤<-; (2){5x x <-或}2x ≥-.【解析】【分析】(1)根据给定条件利用交集的定义直接计算作答.(2)利用补集的定义求出R A ,R B ,再利用并集的定义求解作答. (1) 因集合{}53A x x =-≤≤,{2B x x =<-或}4x >,所以{|52}A B x x ⋂=-≤<-.(2) 依题意,R {5A x x =<-或3}x >,{}R 24B x x =-≤≤,所以{R R ()()5A B x x ⋃=<-或}2x ≥-.29.(1){|29}x x -<≤(2)56m ≤≤【解析】【分析】(1)先化简集合A ,由6m =解得集合B ,然后利用并集运算求解.(2)根据“()x A C ∈⋂”是“x B ∈”的充分条件,转化为A B ⊆求解.(1)由702x x -≤+得:27x -<≤,即27{|}A x x =-<≤, 当6m =时,{|59}B x x =≤≤,所以{|29}A B x x ⋃=-<≤.(2)因为{}58C x x =<≤,所以{}57A C x x ⋂=<≤,由“A C ”是“x B ∈”的充分条件,则()A C B ⋂⊆,则2312237556156m m m m m m m m -≥-≥⎧⎧⎪⎪-≥⇒≥⇒≤≤⎨⎨⎪⎪-≤≤⎩⎩, 实数m 的取值范围是56m ≤≤.30.-3【解析】【分析】根据{}9A B ⋂=,分219a -=和29a =,讨论求解.【详解】解:因为{}24,21,A a a =--,{}5,1,9B a a =--,且{}9A B ⋂=,所以当219a -=时,解得5a =,此时{}{}4,9,25,0,4,9A B =-=-,不符合题意; 当29a =时,解得3a =或3a =-,若3a =,则{}{}4,52,9,9,,2B A =--=-,不成立;若3a =-,则{}{}4,7,9,8,4,9A B =--=-,成立;所以a的值为-3.。
高中数学必修一练习题(一)集合(详细答案)
高中数学必修一复习练习(一)班号姓名集合的含义与表示1.下面的结论正确的是( )A .a∈Q ,则a∈NB .a∈Z,则a∈NC.x2 -1=0 的解集是{ -1,1} D .以上结论均不正确2.下列说法正确的是( )A .某班中年龄较小的同学能够形成一个集合B .由1,2,3 和9,1,4组成的集合不相等C.不超过20 的非负数组成一个集合D .方程x2-4=0 和方程|x-1|=1 的解构成了一个四元集3.用列举法表示{( x,y)|x∈N+,y∈N+,x+y=4} 应为( )A .{(1 ,3),(3,1)}B .{(2 ,2)}C.{(1 ,3),(3,1),(2,2)} D .{(4 ,0),(0,4)}4. 下列命题:(1) 方程x-2+|y+2|=0 的解集为{2 ,-2} ;(2) 集合{ y|y=x2-1,x∈R} 与{ y|y=x-1,x∈R} 的公共元素所组成的集合是{0 ,1} ;(3) 集合{ x|x-1<0} 与集合{ x|x>a,a∈R} 没有公共元素.其中正确的个数为( )A .0B .1 C.2 D.35. 对于集合A={ 2,4,6,8},若a∈A,则8-a∈A,则a 的取值构成的集合是.6.定义集合A*B={ x|x=a-b,a∈A,b∈B} ,若A={1 ,2} ,B={0 ,2} ,则A* B 中所有元素之和为.7.若集合A={ -1,2} ,集合B={ x|x2+ax+b=0} ,且A=B,则求实数a,b 的值.8.已知集合A={ a-3,2a-1,a2+1} ,a∈R .(1) 若-3∈A,求实数 a 的值;(2) 当a 为何值时,集合 A 的表示不正确.集合间的基本关系1.下列关系中正确的个数为( )①0∈{0} ;②? {0} ;③{(0 ,1)} ? {(0 ,1)} ;④{( a,b)} ={( b,a)} .A .1B .2 C.3 D .42.已知集合A={ x|-1<x<2} ,B={ x|0<x<1} ,则( )A .A>B B .A B C.B A D.A? B3.已知{1 ,2} ? M {1 ,2,3,4} ,则符合条件的集合M 的个数是( )A .3 B.4 C.6 D .84.集合M={1 ,2,a,a2-3a-1} ,N={ -1,3} ,若3∈M 且N M,则 a 的取值为( )A .-1B .4 C.-1 或-4 D.- 4 或15. 集合 A 中有m 个元素,若在 A 中增加一个元素,则它的子集增加的个数是.6.已知M={ y|y=x2-2x-1,x∈R} ,N={ x|-2≤x≤4} ,则集合M 与N 之间的关系是.7.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.8.设集合A={ x|a-2<x<a+2} ,B={ x|-2<x<3} ,(1) 若A B,求实数 a 的取值范围;(2)是否存在实数 a 使B? A?并集与交集1.A∩B=A,B∪C=C,则A,C 之间的关系必有( )A .A? CB .C? A C.A=CD .以上都不对2.A={0 ,2,a} ,B={1 ,a2} ,A∪B={0 ,1,2,4,16} ,则 a 的值为( )A .0B .1 C.2 D .43.已知全集U =R ,集合M={ x|-2≤x-1≤2}和N={ x|x=2k-1,k∈N*} 的关系的韦恩(Venn)图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有( )A .2 个B .3 个C.1 个 D .无穷多个4.设集合M={ x|-3≤x<7} ,N={ x|2x+k≤0} ,若M∩N≠?,则k 的取值范围是( )A .k≤3B .k≥-3 C.k>6 D.k≤65.已知集合M={ x|-3<x≤5} ,N={ x|-5< x<-2 或x>5} ,则M∪N=,M∩N=.6.已知集合A={( x,y)|y=x2,x∈R} ,B={( x,y)|y=x,x∈R } ,则A∩B 中的元素个数为.7.已知集合A={ x|x2+px+q=0} ,B={ x|x2-px-2q=0} ,且A∩B={ -1} ,求A∪B.8.已知A={ x|x<-2 或x>3} ,B={ x|4x+m<0 ,m∈R} ,当A∩B=B 时,求m 的取值范围.集合的补集运算1.已知全集U ={1 ,2,3,4,5,6,7,8} ,M={1 ,3,5,7} ,N={5 ,6,7} ,则?U (M∪N)=( )A .{5 ,7}B .{2 ,4} C.{2 ,4,8} D.{1 ,3,5,6,7}2.已知全集U ={2 ,3,5} ,集合A={2 ,|a-5|} ,若?U A={3} ,则 a 的值为( )A .0B .10 C.0 或10 D .0 或-103.已知全集U =R ,集合A={ x|-2≤x≤3} ,B={ x|x<-1 或x>4} ,那么集合A∩(?U B)等于( )A .{ x|-2≤x<4} B.{ x|x≤3 或x≥4}C.{ x|-2≤x<-1} D.{ x|-1≤x≤3}4.如图所示,U 是全集,A,B 是U 的子集,则阴影部分所表示的集合是( )A .A∩B B .A∪B C.B∩(?U A) D .A∩(?U B)5.已知全集S=R,A={ x|x≤1} ,B={ x|0≤x≤5} ,则(?S A)∩B=.6.定义集合A*B={ x|x∈A,且x?B} ,若A={1 ,2,3,4,5} ,B={2 ,4,5} ,则A* B 的子集的个数是.5} ,7.已知全集U =R ,A={ x|-4≤x≤2} ,B={ x|-1< x≤3} ,P={ x|x≤0 或x≥2(1) 求A∩B;(2)求(?U B)∪P;(3)求(A∩B)∩(?U P).8.已知集合A={ x|2a-2<x<a} ,B={ x|1<x<2} ,且 A ?R B,求a 的取值范围.参考答案集合的含义与表示1.选 C 对于 A ,a 属于有理数,则 a 属于自然数,显然是错误的,对于B,a 属于整数,则a 属于自然数当然也是错的,对于 C 的解集用列举法可用它来表示.故 C 正确.2.选 C A 项中元素不确定; B 项中两个集合元素相同,因集合中的元素具有无序性,所以两个集合相等; D 项中两个方程的解分别是±2,0,2,由互异性知,可构成一个三元集.3.选 C x=1 时,y=3;x=2 时,y=2;x=3 时,y=1.4.选 A (1)?x-2=0,?x=2,故解集为{(2 ,-2)} ,而不是{2 ,-2} ;|y+2|=0 y=-2.(2) 集合{ y|y=x2-1,x∈R} 表示使y=x2-1 有意义的因变量y 的范围,而y=x2-1≥-1,故{ y|y=x2-1,x∈R} ={ y|y≥-1} .同理集合{ y|y=x-1,x∈R} =R .结合数轴(图1)知,两个集合的公共元素所组成的集合为{ y|y≥-1} ;(3) 集合{ x|x-1<0} 表示不等式x-1<0 的解集,即{ x|x<1} .而{ x|x>a,a∈R } 就是x>a 的解集.结合图2,当a≥1时两个集合没有公共元素;当a<1 时,两个集合有公共元素,形成的集合为{ x|a<x<1} .5.解析:当a=2 时,8-a=6∈A ;a=4 时,8-a=4∈A ;a=6 时,8-a=2∈A;a=8 时,8-a=0? A.∴所求集合为{2 ,4,6} .答案:{2 ,4,6}6.解析:A*B ={1 ,-1,2,0} ,∴A*B 中所有元素之和为1-1+2+0=2. 答案:27.解:由题意知-1,2 是方程2+ax+b=0 的两个根,由根与系数的关系可知有1-a+b=0,4+2a+b=0,故有a=-1,b=-2.8.解:(1)由题意知, A 中的任意一个元素都有等于- 3 的可能,所以需要讨论.当a-3=-3 时,a=0,集合A={ -3,-1,1} ,满足题意;当2a-1=-3 时,a=-1,集合A={ -4,-3,2} ,满足题意;x当a2+1=-3 时,a 无解.综上所述,a=0 或a=-1.(2)若元素不互异,则集合 A 的表示不正确若a-3=2a-1,则a=-2;若a-3=a2+1,则方程无解;若2a-1=a2+1,则方程无解.综上所述,a=-2.集合间的基本关系1.选 C ①、②、③均正确;④不正确.a≠b时,(a,b)与( b,a)是不同的元素.2. C3.选 A 符合条件的集合M 有{1 ,2} ,{1 ,2,3} ,{1 ,2,4} 共3 个.4.选 B (1) 若a=3,则a2-3a-1=-1,即M={1 ,2,3,-1} ,显然N? M ,不合题意.(2)若a2-3a-1=3,即a=4 或a=-1(舍去),当a=4 时,M={1 ,2,4,3} ,满足要求.5.解析:由2m+1-2m=2·2m-2m=2m. 答案:2m6.解析:∵y=(x -1)2-2≥-2,∴M ={y|y ≥-2} ,∴N M. 答案:N M7.解:由x2+x-6=0,得x=2 或x=-3. 因此,M ={2 ,-3} .若a=2,则N={2} ,此时N? M;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-3.8.解:(1)借助数轴可得, a 应满足的条件为a-2 >-2,或a+2 ≤3,a-2 ≥-2,a+2 < 3,解得0≤a ≤1.(2)同理可得 a 应满足的条件为a-2 ≤-2,a+2 ≥3,得a 无解,所以不存在实数 a 使B? A.并集与交集1.选 A A ∩B= A ? A ? B ,B ∪ C = C? B ? C ,∴ A ? C.2.选 D ∵ A = {0 , 2, a} , B = {1 ,a 2} , A ∪ B ={0 ,1, 2, 4, 16} ,则a =4,∴ a = 4. a 2= 16. 3.选 A M = {x| - 1≤ x ≤ ,3} N = {x|x = 2k -1, k ∈N*} ,∴ M ∩N ={1 , 3} .4.选 D 因为 N = {x|2x + k ≤ 0=} {x|x ≤- k } ,且 M ∩ N ≠? ,所以- k≥- 3? k ≤6. 2 25.解析:借助数轴可知: M ∪N = {x|x> - 5} ,M ∩N = { x |- 3<x<- 2} .答案: { x|x>-5}{ x|- 3<x<-2}6.解析:由 y = x2, 得 y = x , x = 0, 或 y = 0x = 1, y =1.答案: 27.解:因为 A ∩B= { - 1} ,所以- 1∈A 且- 1∈ B ,将 x =- 1 分别代入两个方程,得1-p + q = 01+p - 2q =0,解得 p = 3. 所以 A ={ x|x 2+3x + 2=0} ={ - 1,- 2} , q = 2B = { x|x 2- 3x - 4=0} ={ - 1, 4} ,所以 A ∪ B = { -1,- 2, 4} .m8. 解:由题知, B = {x|x< - 4,m ∈ R} ,因为 A ∩B= B ,所以 A ? B ,所以由数轴 (如图 )可得- m42,所以 m ≥8,即 m 的取值范围是 m ≥ 8.集合的补集运算≤-21.选 C M ∪ N = {1 ,3, 5, 6, 7} .∴ ?U (M ∪ N) = {2 ,4, 8} .2.选 C 由?U A = {3} ,知 3? A , 3∈ U. ∴ |a - 5|= 5,∴ a =0 或 a = 10.3.选 D 由题意可得, ?U B = {x| - 1≤x ≤ 4},A ={ x|- 2≤x ≤ 3,}所以 A ∩(? U B)= { x|- 1≤x ≤3} .端点处的取舍易出错.4.选 C 阴影部分表示集合 B 与集合 A 的补集的交集.因此,阴影部分所表示的集合为B ∩(? U A).5.解析:由已知可得 ?S A = { x|x>1} ,∴ (?S A) ∩B = { x|x>1} ∩{x|0 ≤x ≤ 5=} { x|1<x ≤ 5.}答案: { x|1<x ≤5}6.解析:由题意知 A*B = {1 , 3} .则 A*B 的子集有 22= 4 个.答案: 47.解:借助数轴,如图.(1) A ∩B = { x|- 1< x ≤2} ,5(2) ∵ ?U B = { x|x ≤- 1 或 x>3} , ∴ (?U B)∪P = { x|x ≤0 或 x ≥ } .5 (3) ?U P = { x|0<x<2} . (A ∩B) ∩?(U P)= { x|- 1<x ≤ 2} ∩x {|0< x < 5} = { x|0<x ≤2} .8.解: ?R B = {x|x ≤或1 x ≥ 2} ?≠,∵ A ?R B ,∴分 A =? 和 A ≠? 两种情况讨论.(1)若 A = ?,此时有 2a - 2≥a , ∴ a ≥2.2(2)若A≠?,则有2a-2<a或a≤12a-2<a2a-2≥2. ∴a≤1.综上所述,a≤1 或a≥2.。
高一集合练习题(推荐8篇)
高一集合练习题(推荐8篇)高一集合练习题(1)(一)1、集合的含义:“集合”这个词首先让我们想到的是上体育课或者开会时老师经常喊的“全体集合”。
数学上的“集合”和这个意思是一样的,只不过一个是动词一个是名词而已。
所以集合的含义是:某些指定的对象集在一起就成为一个集合,简称集,其中每一个对象叫元素。
比如高一二班集合,那么所有高一二班的同学就构成了一个集合,每一个同学就称为这个集合的元素。
2、集合的表示通常用大写字母表示集合,用小写字母表示元素,如集合A={a,b,c}。
a、b、c就是集合A中的元素,记作a∈A,相反,d不属于集合A,记作d?A。
有一些特殊的集合需要记忆:非负整数集(即自然数集)N正整数集N_或N+整数集Z有理数集Q实数集R集合的表示方法:列举法与描述法。
①列举法:{a,b,c……}②描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来。
如{x?R|x-3>2},{x|x-3>2},{(x,y)|y=x2+1}③语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}例:不等式x-3>2的解集是{x?R|x-3>2}或{x|x-3>2}强调:描述法表示集合应注意集合的代表元素A={(x,y)|y=x2+3x+2}与B={y|y=x2+3x+2}不同。
集合A中是数组元素(x,y),集合B中只有元素y。
3、集合的三个特性(1)无序性指集合中的元素排列没有顺序,如集合A={1,2},集合B={2,1},则集合A=B。
例题:集合A={1,2},B={a,b},若A=B,求a、b的值。
解:,A=B注意:该题有两组解。
(2)互异性指集合中的元素不能重复,A={2,2}只能表示为{2}(3)确定性集合的确定性是指组成集合的元素的性质必须明确,不允许有模棱两可、含混不清的情况。
(二)子集,A包含于B,有两种可能(1)A是B的一部分,(2)A与B是同一集合,A=B,A、B两集合中元素都相同。
反之:集合A不包含于集合B。
高一数学集合练习题一及答案3篇
高一数学集合练习题一及答案第一篇:集合初步概念及运算1. 下列说法中正确的是:()A.空集是任何集合的子集B.空集是任何集合的真子集C.单集是有限集D.全集的子集个数是1答案:A2. 若集合A={1,2,4},B={1,2,3},C={2,3},则A∩B∪C的结果为()A. {1,3}B. {1,2}C. {2,3,4}D. {1,2,3,4}答案:D3. 若A∪B={-2,-1,0,3,4},则A∩B的结果为()A. {-2,-1}B. {0,3,4}C. {-2,-1,0,3,4}D. 无法确定答案:D4. 已知A={x|0≤x<5},B={x|x²-4x+3<0},则A∪B 的结果为()A. {1,2,3,4,5}B. {x|x²-4x+3≥0}C. [3,5)D. [1,5)答案:A5. 下列说法中正确的是:()A. A={0,1,2},|A|=2B. A={0,x,2},x为实数,|A|=2C. A={0,1,2},P(A)的元素个数是3D. A={0},P(A)的元素个数是2答案:D6. 下列说法中正确的是:()A. A∩B=∅,则A=BB. A∩B=A,则A包含于BC. A∪B=B,则A包含于BD. 若A=B,则A∩B=A答案:B7. 下列说法中正确的是:()A. A×B的元素个数是|A||B|B. A×∅=∅C. |P(A)|=2^|A|D. A∩B=A∪B答案:C8. 下列说法中正确的是:()A. 不交集的交集是空集B. 空集和任何集合的并集是空集C. 任何集合和全集的交集是原集合D. 全集和空集的交集是全集9. 集合A、B的笛卡尔积为{(x,y)|x∈A,y∈B},则A×B 的结果为()A. {AB}B. A+BC. {(x,y)|x∈A,y∈B}D. AB答案:C10. 下列说法中正确的是:()A. A⊂B,B⊂C,则A⊂CB. A⊂B,B∩C=∅,则A⊂CC. A∩B=A,A⊂C,则B⊂CD. A∩B=A,A⊂C,则B包含于C答案:D第二篇:复合函数与反函数1. 函数f(x)=x²,g(x)=3-x,则复合函数(f∘g)(x)的结果为()A. x²-3x+9B. 3x²-x+9C. 9-6x+x²D. x²-6x+9答案:D2. 已知函数f(x)=x³,则函数f的反函数为()A. f⁻¹(x)=x³B. f⁻¹(x)=∛xC. f⁻¹(x)=x²D. f⁻¹(x)=x³/33. 函数y=2x-1,它的反函数为()A. y=2x+1B. y=(x+1)/2C. y=(x-1)/2D. y=2(x+1)答案:C4. 函数f(x)=log₃(x+2),则它的反函数为()A. f⁻¹(x)=3ⁿ-2B. f⁻¹(x)=log₃(x)-2C. f⁻¹(x)=3ⁿ+2D. f⁻¹(x)=log₃(x+2)-2答案:B5. 已知函数f(x)=2x+1,g(x)是f(x)的反函数,则g(-2)的值为()A. -1/2B. -3/2C. 0D. 3答案:B6. 设函数f(x)=x³,g(x)是函数f(x)在[0,+∞)上的反函数,则g(8)的值为()A. 0B. 2C. 3D. 4答案:B7. 函数f(x)=(x-1)/(x+2),则f(f(x))的分母为()A. x²B. (x-1)²C. (x+2)²D. (x²+1)答案:C8. 函数f(x)=log₃x,则它的反函数f⁻¹(x)为()A. f⁻¹(x)=3ⁿB. f⁻¹(x)=3/xC. f⁻¹(x)=3log(x)D. f⁻¹(x)=log₃(x)答案:D9. 函数f(x)=log₃x,g(x)=x-2,则(f∘g)(x)的结果为()A. log₃(x-2)B. log₃(x-2)/3C. log₃x-2D. log₃(x+2)答案:C10. 已知函数f(x)=3x²-4,函数g(x)为f(x)的反函数,则g(5)的值为()A. 1B. 2C. 3D. 4答案:C第三篇:不等式和函数的性质1. 若a>b,则a²≤3a+b+2的条件是()A. b≤a-2B. b≥a-2C. b≤-a-2D. b≥-a-2答案:B2. 若x>0,x+1/x≥2,则x的取值范围为()A. [0,1)B. [1,∞)C. (0,1)D. (1,∞)答案:B3. 已知函数f(x)的值域为[1,2],则方程f(x)=1/2的解集为()A. {1}B. (0,1)C. ∅D. (1,2)答案:C4. 已知函数f(x)=3x-1,g(x)=2x-3,则fg(x)和gf(x)的符号相反,x的取值范围是()A. (-∞,1)B. (1,∞)C. [1,3/5]D. (3/5,1)答案:A5. 若函数f(x)在区间[a,b]上单调递减,则f(x)在区间[a,b]上的最大值出现在()A. x=aB. x=bC. x=(a+b)/2D. x未知答案:A6. 若函数f(x)=3x+c的解析式是f(x)的导函数,则常数c为()A. -2B. -1C. 0D. 1答案:B7. 函数f(x)=x/(5-x),则函数f(x)在[0,5)上的值域是()A. (-∞,1/5)B. (-∞,-1/5)C. (1/5,∞)D. (-∞,∞)答案:C8. 若函数f(x)的值域为[1,2),则函数g(x)为f(x)的反函数的值域为()A. [1,2)B. (-∞,2)C. (1,∞)D. ∅答案:B9. 函数f(x)=2x(1-x)的最大值为()A. 1B. 1/4C. 1/2D. 1/8答案:B10. 若函数f(x)满足f(x)+f(1-x)=x,则f(1/2)的值为()A. 1/2B. 1/4C. -1/4D. -1/2答案:B。
高一数学集合练习题(一)及答案
一、选择题(每题4分,共40分)1、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 104、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4}5、方程组 11x y x y +=-=- 的解集是 ( )A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0⊇∅,Q ∉3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ⊂ ,{}2|20,x xx Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( )A 4B 3C 2D 17、点的集合M ={(x,y)|xy≥0}是指 ( ) A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集C. 第一、第三象限内的点集D. 不在第二、第四象限内的点集8、设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ⊆B ,则a 的取值范围是 ( ) A }{2a a ≥ B }{1a a ≤ C }{1a a ≥ D }{2a a ≤9、 满足条件M}{1=}{1,2,3的集合M 的个数是 ( )A 1B 2C 3D 410、集合{}|2,P x x k k Z ==∈,{}|21,Q x x k k Z ==+∈,{}|41,R x x k k Z ==+∈,且,a P b Q ∈∈,则有 ( )A a b P +∈B a b Q +∈C a b R +∈D a b +不属于P 、Q 、R 中的任意一个 二、填空题(每题3分,共18分)11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2+x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ⊂A ,则a=__________13、设全集U={}22,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={}5,则a = ,b = 。
高一数学集合练习题含答案
高一数学集合练习题含答案一、单选题1.设集合{}2|60A x x x x =--<∈Z ,,(){}2|ln 1B y y x x A ==+∈,,则集合B 中元素个数为( ) A .2B .3C .4D .无数个2.已知集合{}2|280{|1]M x x x N y y =--<=≥-,,则M N ⋂=( )A .[-1,4)B .[-1,2)C .(-2,-1)D .∅3.设I 为全集,1S 、2S 、3S 是I 的三个非空子集且123S S S I ⋃⋃=.则下面论断正确的是( )A .()123I S S S ⋂⋃=∅B .()123I I S S S ⊆⋂C .123I I I S S S ⋂⋂=∅D .()123I I S S S ⊆⋃4.已知集合{}42A x x =-<<,{}29B x x =≤,则A B ⋃=( )A .(]4,3-B .[)3,2-C .()4,2-D .[]3,3-5.设集合{}22A x x =≤,Z 为整数集,则集合A ⋂Z 子集的个数是( )A .3B .6C .7D .86.若集合{}220A x x x =--<,{}21B x x =<,则A B =( )A .AB .BC .()1,0-D .()0,27.设集合{}2,1,0,1,2,3A =--,{|B x y ==,则AB =( )A .{}2B .{}0,1C .{}2,3D .{}2,1,0,1,2--8.设全集U =R ,集合{}{}13,0,1,2,3,4,5A x x B =≤≤=,则()U A B =( ) A .{0,4,5}B .{0,1,3,4,5}C .{4,5}D .{0}9.已知集合{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,则A B =( ) A .(]0,1B .[)1,2C .()0,1D .()0,210.已知全集{}U 1,0,1,3,6=-,{}0,6A =,则UA =( )A .{}1,3-B .{}1,1,3-C .{}0,1,3D .{}0,3,611.已知集合{}{}|1|Z 3,0A x x B x x =∈-≤≤=≥,则A B =( ) A .[]1,2B .{}1,2,3C .[]0,3D .{}0,1,2,312.设全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}1,2,4A =,{}2,3B =,则()U A B ⋂=( ) A .{}2 B .{}2,3C .{}0,3D .{}313.已知集合{|03}A x x =<<,集合2{|0log 1}B x x =<<,则A ∩B =( )A .{|13}x x <<B .{|12}x x <<C .{|23}x x <<D .{|02}x x <<14.已知集合{}{}21,,3A x x n n Z B ==+∈=,则A B =( ) A .{1,3}B .{1,3,5,7,9}C .{3,5,7}D .{1,3,5,7}15.等可能地从集合{}1,2,3的所有子集中任选一个,选到非空真子集的概率为( ) A .78B .34C .1516 D .14二、填空题16.网络流行词“新四大发明’’是指移动支付、高铁、网购与共享单车.某中学为了解本校学生中“新四大发明”的普及情况,随机调查了100名学生,其中使用过移动支付或共享单车的学生共90名,使用过移动支付的学生共有80名,使用过共享单车的学生且使用过移动支付的学生共有60名,则该校使用共享单车的学生人数与该校学生总数比值的估计值为___________.17.已知集合{}21A x x =-<<,{}0B x x =<,则A B ⋃= ____________. 18.集合(){},A x y y a x ==,(){},B x y y x a ==+,C AB =,且集合C 为单元素集合,则实数a 的取值范围是________.19.集合{|13},{|25}A x x B x x =∈<≤=∈<<Z Z ,则A B 的子集的个数为___________.20.已知集合{}{}35,10A x Zx B y y =∈-<<=+>∣∣,则A B 的元素个数为___________. 21.已知集合{}2280A x x x =--<,非空集合{}23B x x m =-<<+,若x B ∈是x A ∈成立的一个充分而不必要条件,则实数m 的取值范围是___________.22.已知集合{1,2,3}A =,则满足A B A ⋃=的非空集合B 有_________个. 23.已知函数()94sin3264x x f x π-⋅+=,()21g x ax =-(0a >).若[]130,log 2x ∀∈,[]21,2x ∃∈,()()12f x g x =,则a 的取值范围是___________.24.若{}231,13a a ∈--,则=a ______.25.已知集合{}2202120200A x x x =-+<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______.三、解答题26.设A 为非空集合,令(){},,A A x y x y A ⨯=∈,则A A ⨯的任意子集R 都叫做从A 到A 的一个关系(Relation ),简称A 上的关系.例如{}0,1,2A =时,(){}10,2R =,2R A A =⨯,3R =∅,()(){}40,0,2,1R =等都是A 上的关系.设R 为非空集合A 上的关系.如果R 满足:①(自反性)若x A ∀∈,有(),x x R ∈,则称R 在A 上是自反的; ②(对称性)若(),x y R ∀∈,有(),y x R ∈,则称R 在A 上是对称的; ③(传递性)若(),x y ∀,(),y z R ∈,有(),x z R ∈,则称R 在A 上是传递的;称R 为A 上的等价关系.(1)已知{}0,1,2A =.用列举法写出A A ⨯,然后写出A 上的关系有多少个,最后写出A 上的所有等价关系.(只需写出结果)(2)设1R 和2R 是某个非空集合A 上的关系,证明: (ⅰ)若1R ,2R 是自反的和对称的,则12R R 也是自反的和对称的;(ⅱ)若1R ,2R 是传递的,则12R R 也是传递的.(3)若给定的集合A 有n 个元素()4n ≥,()12,,,2m A A A m n ⋅⋅⋅≤≤为A 的非空子集,满足12m A A A A ⋅⋅⋅=且两两交集为空集.求证:()()()1122m m R A A A A A A =⨯⨯⋅⋅⋅⨯为A上的等价关系.27.已知集合{|28}x a A x -=>,2{|20}B x x x =+-<,再从条件① ,条件② ,条件③这三个条件中选择一个作为已知,求实数a 的取值范围. 条件①:A B =∅;条件②:A B A =;条件③:RA B ⊆.28.已知M 由0,2,4,6,8组成的集合,{|33}Z N x x =∈-≤. (1)用列举法表示集合N ,用描述法表示集合M (书写格式要规范)(2)若∃x ∈B 而x ∉ A ,则称B 不是A 的子集.结合集合M ,N 写出5个含M 中3个元素但不是M 的子集的集合.29.已知集合{}|33A x a x a =-≤≤+,{}2|40B x x x =-≥.(1)当2a =时,求A B ,A B ;(2)若0a >,且“x A ∈”是“R x B ∈”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.30.已知集合(){}2log 31A x x =->,22112y y B y -⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭. (1)分别求出集合A 、B ; (2)设全集为R ,求()RA B ⋂.【参考答案】一、单选题 1.B 【解析】 【分析】先解出集合A ,再按照对数的运算求出集合B ,即可求解. 【详解】由260x x --<,解得23x -<<,故{}1,0,1,2A =-,()2222ln (1)1ln(11)ln 2,ln 010,ln(21)ln5⎡⎤-+=+=+=+=⎣⎦,故{}ln 2,0,ln5B =,集合B 中元素个数为3. 故选:B. 2.A 【解析】 【分析】解一元二次不等式求集合M ,再根据集合的交运算求M N ⋂. 【详解】由题设,{|24}M x x =-<<,而{|1}N y y ≥-, 所以{|14}M N x x ⋂=-≤<. 故选:A 3.C 【解析】 【分析】画出关于123S S S I ⋃⋃=且含7个不同区域的韦恩图,根据韦恩图结合集合的交并补运算确定各选项中对应集合所包含的区域,并判断包含关系. 【详解】将123S S S I ⋃⋃=分为7个部分(各部分可能为空或非空),如下图示:所以1A B D E S =⋃⋃⋃、2A B C F S =⋃⋃⋃、3S A C D G =⋃⋃⋃, 则1I S C F G =⋃⋃,2I S D E G =⋃⋃,3I S B E F =⋃⋃,所以23S S A B C D F G ⋃=⋃⋃⋃⋃⋃,故()123I S S S F G ⋂⋃=⋃,A 错误;23I I S S E ⋂=,故231I I S S S ⋂⊆,B 错误; 123I I I S S S ⋂⋂=∅,C 正确;23II S S B D E F G ⋃=⋃⋃⋃⋃,显然1S 与23I I S S ⋃没有包含关系,D 错误.故选:C 4.A 【解析】 【分析】先求B ,再求并集即可 【详解】易得{}3|3B x x =-≤≤,故(]4,3A B ⋃=- 故选:A 5.D 【解析】 【分析】解不等式求得A ,然后求得A ⋂Z ,进而求得正确答案. 【详解】2222x x ≤⇒-≤,所以2,2A ⎡=-⎣,所以{}1,0,1A ⋂=-Z , 所以A ⋂Z 子集的个数是328=. 故选:D 6.B 【解析】 【分析】由题知{}12A x x =-<<,{}11B x x =-<<,再求交集即可. 【详解】解:解不等式220x x --<得12x -<<,故{}12A x x =-<<, 解不等式21x <得11x -<<,故{}11B x x =-<<, 所以A B ={}11x x B -<<=. 故选:B 7.C 【解析】 【分析】根据偶次根式有意义及一元二次不等式的解法,再结合集合的交集的定义即可求解. 【详解】由y =()()250x x --≥,解得25x ≤≤,所以{}|25B x x =≤≤,A B ={}{}{}2,1,0,1,2,3|252,3x x --≤≤=,故选:C. 8.A 【解析】 【分析】由集合的补集和交集的运算可得. 【详解】 由题可得{1UA x x =<或3}x >,所以(){0,4,5}=UA B .故选:A .9.A 【解析】 【分析】根据集合的交集概念即可计算. 【详解】∵{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,∴A B =(]0,1. 故选:A ﹒ 10.B 【解析】 【分析】根据集合补集的概念及运算,即可求解. 【详解】由题意,全集{}U 1,0,1,3,6=-,且{}0,6A =,根据集合补集的概念及运算,可得{}U1,1,3A =-.故选:B. 11.D 【解析】 【分析】直接利用集合的交集运算求解. 【详解】∵集合{}{}{}Z 131,0,1,2|,0|3,A x x B x x =∈-≤≤-=≥=, 所以{}0,1,2,3A B =. 故选:D. 12.D 【解析】 【分析】利用补集和交集的定义可求得结果. 【详解】 由已知可得{}0,3UA =,因此,(){}U 3AB ⋂=,故选:D. 13.B 【解析】 【分析】化简集合B ,再求集合A,B 的交集即可. 【详解】∵集合{|03}A x x =<<,集合2{|0lo {|}g 121}B x x x x =<<<<=, ∴A B ={|12}x x <<. 故选:B. 14.B 【解析】 【分析】先求出集合[)1,10B =,再根据集合的交集运算求得答案. 【详解】由题意得[){3}1,10B x =<=,其中奇数有1,3,5,7,9 又{}21,Z A x x n n ==+∈,则{}1,3,5,7,9A B ⋂=, 故选:B . 15.B 【解析】 【分析】写出集合{}1,2,3的所有子集,再利用古典概率公式计算作答.【详解】集合{}1,2,3的所有子集有:{}{}{}{}{}{}{},1,2,3,1,2,1,3,2,3,1,2,3∅,共8个,它们等可能,选到非空真子集的事件A 有:{}{}{}{}{}{}1,2,3,1,2,1,3,2,3,共6个, 所以选到非空真子集的概率为63()84P A ==. 故选:B二、填空题16.710##0.7 【解析】 【分析】利用韦恩图,根据题中的信息得出样本中使用共享单车和移动支付的学生人数,将人数除以100可得出所求结果. 【详解】根据题意,将使用过移动支付、共享单车的人数用如图所示的韦恩图表示,所以该校使用共享单车的学生人数与该校学生总数比值的估计值为6010710010+=. 故答案为:710. 17.{}1x x <【解析】 【分析】利用并集概念及运算法则进行计算. 【详解】在数轴上画出两集合,如图:{}{}{}2101A B x x x x x x ⋃=-<<⋃<=<.故答案为:{}1x x <18.[1,1]-【解析】 【分析】由题意可得集合A ,B 表示的曲线有一个交点,可得a x x a =+有一个根,当0a =时,符合题意,当0a ≠时,1x x a =+,分别作出y x =与1xy a=+的图象,根图象求解即可 【详解】因为C A B =,且集合C 为单元素集合, 所以集合A ,B 表示的曲线有一个交点, 所以a x x a =+有一个根 当0a =时,符合题意, 当0a ≠时,1x x a =+,分别作出y x =与1xy a=+的图象, 由图象可知11a ≥或11a≤-时,两函数图象只有一个交点, 解得01a <≤或10a -≤<, 综上,实数a 的取值范围是[1,1]-, 故答案为:[1,1]-19.8 【解析】 【分析】先求得A B ,然后求得A B 的子集的个数. 【详解】{}{}2,3,3,4A B ==,{2,3,4}A B ⋃=,有3个元素,所以子集个数为328=.故答案为:8 20.5 【解析】 【分析】直接求出集合A 、B ,再求出A B ,即可得到答案. 【详解】因为集合{}{}352,1,0,1,2,3,4A x Z x =∈-<<=--∣,集合{}{}101B y y y y =+>=>-∣∣, 所以{}0,1,2,3,4A B =, 所以A B 的元素个数为5. 故答案为:5.21.()5,1-【解析】 【分析】根据逻辑条件关系与集合间的关系、一元二次不等式的解法即可求解. 【详解】由题意得,{}{}228024A x x x x x =--<=-<<,由x B ∈是x A ∈成立的一个充分而不必要条件,得B A ,即2334m m -<+⎧⎨+<⎩解得,51m -<<, 故答案为:()5,1-. 22.7 【解析】 【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,所以求出集合B 的所有非空子集即可 【详解】因为A B A ⋃=,所以B A ⊆, 因为{1,2,3}A =,所以非空集合{}1B =,{}2,{}3,{}1,2,{}1,3,{}2,3,{}1,2,3, 所以非空集合B 有7个, 故答案为:7 23.35,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由题意,()f x 的值域为()g x 的值域子集,先求得两个函数的值域,再利用包含关系求得a 的取值范围. 【详解】因为()()294sin32311644x x x f x π-⋅+-+==, 又当[]30,log 2x ∈时,0311x ≤-≤,()f x 的值域为11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦.因为0a >,所以()g x 在[]1,2上单调递增,其值域为[]21,41a a --. 依题意得[]11,21,4142a a ⎡⎤⊆--⎢⎥⎣⎦,则12141412a a ⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩,解得3588a ≤≤. 故答案为:35,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦24.4-【解析】 【分析】结合元素与集合的关系,利用集合的互异性分类讨论即可求解. 【详解】若13a -=,则4a =,此时,2113a a -=-,不合题意,舍去; 若2133a -=,则4a =-或4a =,因为4a =不合题意,舍去. 故4a =-. 故答案为:4-.25.[)2020,∞+【解析】 【分析】解一元二次不等式求得集合A ,根据A B ⊆求a 的取值范围. 【详解】由2202120200x x -+<,解得:12020x <<, ∴()1,2020A =,又A B ⊆,且{}|B x x a =<, ∴2020a ≥,故a 的取值范围为[)2020,∞+. 故答案为:[)2020,∞+三、解答题26.(1)答案见解析(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析 (3)证明见解析 【解析】 【分析】(1)由A A ⨯的定义可直接得到结果;根据A A ⨯中元素个数可得其子集个数,即为A 上的关系个数;根据等价关系定义列举出所有满足的R 即可;(2)(ⅰ)由()1,x x R ∈,()2,y y R ∈可知()(){}()12,,,x x y y R R ⊆,自反性得证;由()1,x y R ∀∈,有()1,y x R ∈;()2,s t R ∀∈,有()2,t s R ∈,根据并集定义可知()()()(){}()12,,,,,,,x y y x s t t s RR ⊆,对称性得证;(ⅱ)采用反证法,可知1R 或2R 不是传递的,假设错误,传递性得证;(3)采用假设的方式,分别假设s s a A ∈,可知(){}(),s s s s a a A A R ⊆⨯⊆,自反性得证;假设,s t t a a A ∈,可知()(){}(),,,s t t s t t a a a a A A R ⊆⨯⊆,对称性得证;假设(),,1s t q q a a a A q m n ∈≤≤≤,可知()()(){}(),,,,,s t t s s q q q a a a a a a A A R ⊆⨯⊆,传递性得证;由此可得结论. (1)由题意得:()()()()()()()()(){}0,0,0,1,0,2,1,0,1,1,1,2,2,0,2,1,2,2A A ⨯=;A A ⨯共有9个元素,A A ∴⨯共有92个子集,即A 上的关系有72512=个;所有等价关系有:()()(){}10,0,1,1,2,2R =,()()()()(){}20,0,1,1,2,2,0,1,1,0R =,()()()()(){}30,0,1,1,2,2,0,2,2,0R =,()()()()(){}40,0,1,1,2,2,1,2,2,1R =, ()()()()()()()()(){}50,0,1,1,2,2,1,2,2,1,0,2,2,0,0,1,1,0R =. (2)(ⅰ)若任意,x y A ∈,12,R R 在A 上是自反的,令()1,x x R ∈,()2,y y R ∈,()(){}()12,,,x x y y R R ∴⊆,则12R R 是自反的;若12,R R 在A 上是对称的,则()1,x y R ∀∈,有()1,y x R ∈;()2,s t R ∀∈,有()2,t s R ∈,()()()(){}()12,,,,,,,x y y x s t t s R R ∴⊆,则12R R 是对称的;综上所述:若1R ,2R 是自反的和对称的,则12R R 也是自反的和对称的.(ⅱ)假设12R R 不是传递的,则()()12,x y R R ∃∈,()()12,y z R R ∈,()()12,x z R R ∉,即()1,x z R ∉或()2,x z R ∉,此时1R 或2R 不是传递的,与已知矛盾, ∴若1R ,2R 是传递的,则12R R 也是传递的.(3)令{}123,,,,n A a a a a =⋅⋅⋅, 12m A A A A ⋅⋅⋅=且两两交集为空集,设s s a A ∈()1s m n ≤≤≤,则除s A 外,其余集合不包含元素s a ; 则(){}(),s s s s a a A A ⊆⨯,又()()()()1122s s m m A A A A A A A A ⨯⊆⨯⨯⋅⋅⋅⨯,(),s s a a R ∴∈,则R 在A 上是自反的;设,s t t a a A ∈()1t m n ≤≤≤,则除t A 外,其余集合不包含元素,s t a a ; 则()(){}(),,,s t t s t t a a a a A A ⊆⨯, 又()()()()1122t t m m A A A A A A A A ⨯⊆⨯⨯⋅⋅⋅⨯,(),s t a a R ∴∈,(),t s a a R ∈,则R 在A 上是对称的;设(),,1s t q q a a a A q m n ∈≤≤≤,则除q A 外,其余集合不包含元素,,s t q a a a ; 则()()(){}(),,,,,s t t s s q q q a a a a a a A A ⊆⨯, 又()()()()1122q q m m A A A A A A A A ⨯⊆⨯⨯⋅⋅⋅⨯,(),s t a a R ∴∈,(),t s a a R ∈,(),s q a a R ∈,则R 在A 上是传递的; 综上所述:()()()1122m m R A A A A A A =⨯⨯⋅⋅⋅⨯为A 上的等价关系.【点睛】关键点点睛:本题考查集合的自反性、对称性和传递性的证明,解决此问题的关键是能够充分理解已知中所说的性质的含义;解题基本思路是采用假设的方式和反证的方式,通过说明元素与集合、集合与集合之间关系证得结论. 27.若选① ,[2-,)∞+. 若选② ,(-∞,5]-. 若选③ ,[2-,)∞+. 【解析】 【分析】先将集合A,B 中的不等式求解,根据集合运算的最后结果分析参数a 需要满足的范围即可求解. 【详解】{|28}{|3}{|3}x a A x x x a x x a -=>=->=>+,2{|20}{|(2)(1)0}{|21}B x x x x x x x x =+-<=+-<=-<<,若选择条件①:A B =∅,则需31a +,即2a -, 所求实数a 的取值范围为[2-,)∞+.若选择条件②:A B A =,即B A ⊆,则需32a +-,即5a -, 所求实数a 的取值范围为(-∞,5]-. 若选择条件③:RA B ⊆,因为{|2R B x x =-或1}x ,所以要使RA B ⊆,则需31a +,即2a -,所求实数a 的取值范围为[2-,)∞+.28.(1){}0,1,2,3,4,5,6N =;{2,4M x x k k ==≤且}N k ∈(答案不唯一); (2){}0,1,2,3,4,{}{}{}{}0,1,2,4,5,0,1,3,4,6,1,2,3,4,6,1,2,4,5,6(答案不唯一). 【解析】 【分析】(1)利用集合的列举法,描述法即得; (2)结合条件及子集的概念即得. (1)∵{|33}Z N x x =∈-≤,∴{}0,1,2,3,4,5,6N =,∵M 由0,2,4,6,8组成的集合,∴{2,4M x x k k ==≤且}N k ∈(答案不唯一); (2)由题可得含M 中3个元素但不是M 的子集的集合为:{}0,1,2,3,4,{}{}{}{}0,1,2,4,5,0,1,3,4,6,1,2,3,4,6,1,2,4,5,629.(1){|45}A B x x ⋂=,{|0A B x x ⋃=或1}x ; (2)(0,1). 【解析】 【分析】(1)当2a =时,求出集合A ,B ,由此能求出A B ,A B ;(2)推导出0a >,R A B 是的真子集,求出{|04}R B x x =<<,A ≠∅,列出不等式组,能求出实数a 的取值范围. (1)2{|40}{|0B x x x x x =-=或4}x ,当2a =时,{|15}A x x =,{|45}A B x x ∴⋂=, {|0A B x x ⋃=或1}x ;(2)若0a >,且“x A ∈”是“R x B ∈”的充分不必要条件,0a ∴>,R A B 是的真子集,{|04}RB x x =<<,A ≠∅,∴3034a a ->⎧⎨+<⎩,解得01a <<. ∴实数a 的取值范围是(0,1).30.(1){}5A x x =>,{0B y y =<或}2y > (2)(){}R5A B x x ⋂=≤【解析】 【分析】(1)利用对数函数和指数函数的单调性可分别求得集合A 、B ; (2)求出A B ,利用补集的定义可求得集合()RA B ⋂.(1)解:(){}{}{}2log 31325A x x x x x x =->=->=>,{}{222112002y y B y y y y y y -⎧⎫⎪⎪⎛⎫=<=->=<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭或}2y >.(2)解:由(1)可得{}5A B x x ⋂=>,因此,(){}R5A B x x ⋂=≤.。
高一数学集合练习题及答案
高一数学集合练习题及答案一、单选题1.已知集合{}2|280{|1]M x x x N y y =--<=≥-,,则M N ⋂=( )A .[-1,4)B .[-1,2)C .(-2,-1)D .∅2.已知集合{}0,1,2,3A =,集合{}11B x x =-≤,则A B 等于( ) A .{}3B .{}0,1,2C .{}1,2D .{}0,1,2,33.已知集合{}42A x x =-<<,{}29B x x =≤,则A B ⋃=( )A .(]4,3-B .[)3,2-C .()4,2-D .[]3,3-4.设集合{}2260A x Z x x =∈+-≤,{}02B x x =<<,则()R A B ⋂=( )A .[]2,0-B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .{}2,1,0--D .{}2,1--5.设全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =,则()UA B =( ) A .{}4,5B .{}2,3C .{}1D .{}36.已知集合{}11A x Z x =∈-≤≤,{}1,2B =,则A B ⋃=( ) A .{}1 B .{}0,1,2 C .1,0,1,2D .{}1,1,2- 7.已知集合{0,1,2,3}M =,集合{1,0,1,4,6}N =-,则MN =( )A .{}1-B .{0,1}C .{0}D .{1}8.若集合{}220A x x x =--<,{}24B x x =<,则A B =( )A .AB .BC .()1,0-D .()0,29.设集合{}|3,A x x x R =<∈,{}1,2,3B =,则A B =( ) A .{}1 B .{}1,2,3 C .{}1,2 D .{}1,0,1- 10.下列关系中正确的是( )A .{}0=∅B .{}0∅⊆C .{}(){}0,10,1⊆D .(){}(){},,a b b a =11.已知集合{}24A x Z x =∈<,{}210B x x =+>,则A B =( )A .{}1B .{}0,1C .{}1,2D .{}0,1,212.设集合{}09A x x =∈≤≤N ,{}1,2,3,6,9,10B =-,则()AA B ⋂=( ).A .{}0,1,4,5,7,8B .{}1,4,5,7,8C .{}2,3,6,9D .∅13.已知集合{}24A x x =≤,{}2,B y y x x ==∈R ,则A B =( )A .[0,2]B .[0,4]C .[2,2]-D .∅14.设集合{}220A x x x =-≤,{}1,2,3B =,{}2,3,4C =,则()A B C =( )A .{}2B .{}2,3C .{}1,2,3,4D .{}0,1,2,3,415.已知全集{}0,1,2,3,4,5U =,集合{}3A x N x =∈<,集合{}0,3,4,5B =,则()UA B ⋂=( )A .{}4,5B .{}3,4,5C .{}0,4,5D .{}0,3,4,5二、填空题16.集合()(){}2140,A x x x ax x R =-++=∈中所有元素之和为3,则实数=a ________.17.集合A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个,则实数a =______. 18.下列命题中正确的有________(写出全部正确的序号).①{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6};②{菱形}⊆{矩形};③{x |x 2=0}⊆{0}; ④{(0,1)}⊆{0,1};⑤{1}∈{0,1,2};⑥{}|2x x ≥ {}|1x x >.19.已知集合{}0,1,2A =,则集合{}3,B b b a a A ==∈=______.(用列举法表示) 20.已知函数()5f x =-M ,集合{}9N x x =≥,若M N ⋂=∅,则实数a 的取值范围是_________.21.已知集合{}1,2,4,8A =,集合B ={x x 是6的正因数},则A B ⋃=__________.22.已知集合{}2|1A x x ==,{}|10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数=a ______.23.已知集合{}2202120200A x x x =-+<,{}B x x a =<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______.24.若集合{}|21A x x =-<≤,{}|13B x x =<≤,{}|2C x x =>,则()A B C =______.25.用描述法表示被4除余3的自然数全体组成的集合A =______.三、解答题26.已知集合{}2|3100A x x x =--<,{}|121B x m x m =+≤≤-.(1)当3m =时,求集合()U A B ;(2)若A B B =,求实数m 的取值范围.27.对于正整数a ,b ,存在唯一一对整数q 和r ,使得a bq r =+,0r b ≤<.特别地,当0r =时,称b 能整除a ,记作|b a ,已知{}1,2,3,,23A =⋅⋅⋅(1)存在q A ∈,使得()202291091q r r =+≤<,试求r 的值;(2)求证.不存在这样的函数f :{}1,2,3A →,使得对任意的整数1x ,2x A ∈,若{}121,2,3x x -∈,则()()12f x f x ≠(3)若B A ⊆,()12card B =(()card B 指集合B 中的元素的个数).且存在,a b B ∈,b a <,|b a ,则称B 为“和谐集”.判断:当7m =时,集合A 中有12个元素并且含有m 的任意子集是否都为“和谐集”,并说明理由.28.已知集合2111x A xx +⎧⎫=<⎨⎬-⎩⎭,{(1)(2)0}B x x x m =-+<. (1)当1m =时,求A B ;(2)已知“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,求实数m 的取值范围.29.已知集合A ={x |2≤|x |≤m },B ={3|x x -26x +8x >0},C ={2|x x -2x -15=0}. (1)若A C =A ,求实数m 的最小值; (2)若A B =∅,求实数m 的取值范围.30.设p :()224300x ax a a -+<>,q :211180x x -+≤.(1)若命题“()1,2x ∀∈,p 是真命题”,求a 的取值范围; (2)若p 是q 的充分不必要条件,求a 的取值范围.【参考答案】一、单选题 1.A【分析】解一元二次不等式求集合M ,再根据集合的交运算求M N ⋂. 【详解】由题设,{|24}M x x =-<<,而{|1}N y y ≥-, 所以{|14}M N x x ⋂=-≤<. 故选:A 2.B 【解析】 【分析】由交集运算求解即可. 【详解】{}{}{}1102,0,1,2B x x x x A B =-=≤≤∴⋂=∣故选:B 3.A 【解析】 【分析】先求B ,再求并集即可 【详解】易得{}3|3B x x =-≤≤,故(]4,3A B ⋃=- 故选:A 4.C 【解析】 【分析】求解集合A ,然后进行交集补集运算即可. 【详解】集合()(){}{}|23202,1,0,1A x Z x x =∈-+≤=--,{}02B x x =<<{R|0B x x =≤或}2x ≥,则()R A B ⋂={}2,1,0--故选:C 5.C 【解析】 【分析】直接按照补集和交集的概念运算即可. 【详解】 由题意知:{}1,4,5UB =,则(){}1UA B =.故选:C. 6.C 【解析】首先用列举法表示集合A ,再根据并集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}{}111,0,1A x Z x =∈-≤≤=-,{}1,2B =,所以{}1,0,1,2A B ⋃=-; 故选:C 7.B 【解析】 【分析】运用集合交集的定义进行求解即可. 【详解】因为{0,1,2,3}M =,集合{1,0,1,4,6}N =-, 所以M N ={0,1},故选:B 8.A 【解析】 【分析】分别求出集合A 和B 求的解集,交集运算即可. 【详解】集合{}{}22012A x x x x x =--<=-<<,{}22B x x =-<<,所以A B A =.故选:A . 9.C 【解析】 【分析】求出集合A 的解集,取交集运算即可. 【详解】因为{}|33A x x =-<<,{}1,2,3B =,所以{}1,2A B =. 故选:C. 10.B 【解析】 【分析】明确∅和{}0的含义,可判断A,B;说明{}0,1是数集,而(){}0,1是点集,判断C; 当在ab 时(){}(){},,a b b a =不成立,判断D;【详解】对于A, {}0是单元素集合,元素为0,而∅是空集,二者不相等,故A 错误; 对于B ,空集为任何一个集合的子集,故{}0∅⊆正确;对于C ,{}0,1 的元素为0,1,而(){}0,1的元素为点()0,1,二者没有包含关系,故错误; 对于D, (,),(,)a b b a 当ab 表示不同的点,故(){}(){},,,a b b a 在ab 时不相等,故错误,11.B 【解析】 【分析】解不等式求得集合,A B ,由此求得A B . 【详解】()()24,220,22x x x x <+-<-<<,所以{}1,0,1A =-,由于1,2B ⎛⎫=-+∞ ⎪⎝⎭,所以{}0,1A B =.故选:B 12.A 【解析】 【分析】根据集合的运算直接可得. 【详解】解:依题意{}0123456789A ,,,,,,,,,=,{}1,2,3,6,9,10B =-, 所以{}2,3,6,9A B ⋂=,故(){}0,1,4,5,7,8AA B ⋂=.故选:A . 13.A 【解析】 【分析】解不等式得集合A ,求二次函数值域得集合B ,然后由集合的交集运算可得. 【详解】由24x ≤解得22x -≤≤,即{}22A x x =-≤≤, 易知20y x =≥,即{|0}B y y =≥ 则{|02}A B x x =≤≤. 故选:A 14.C 【解析】 【分析】先求出集合A ,再按照交集并集的运算计算()A B C 即可. 【详解】{}{}22002A x x x x x =-≤=≤≤,{}(){}1,2,1,2,3,4A B A B C ==.故选:C. 15.B 【解析】利用集合间的基本运算,即可得到答案; 【详解】{}3,4,5UA =,则(){}U 3,4,5AB ⋂=.故选:B.二、填空题 16.2-【解析】 【分析】由()()2140x x ax -++=得1231x x x a ++=-,即可求解参数.【详解】由()()2140x x ax -++=得10x -=或240x ax ++=所以11x =或23x x a +=-依题意得12313x x x a ++=-=,得2a =- 故答案为:2-.17.±【解析】 【分析】根据题意可得集合A 中仅有一个元素,则方程220x ax -+=只有一个解,从而有0∆=,即可得出答案. 【详解】解:因为A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个, 所以集合A 中仅有一个元素, 所以方程220x ax -+=只有一个解,所以280a ∆=-=,解得a =±故答案为:± 18.①③⑥ 【解析】 【分析】根据集合间的基本关系中的子集、真子集的定义及元素与集合的关系即可求解. 【详解】对于①,2,4,6}{2,3,4,5,6∈,则{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6},故①正确; 对于②,菱形不属于矩形,则{菱形} {矩形},故②不正确; 对于③,由20x =,解得0x =,则{x |x 2=0}⊆{0},故③正确; 对于④,()}{0,10,1∉,则{(0,1)}⊆{0,1},故④不正确;对于⑤,集合与集合不能用属于与不属于关系表示,所以{1}∈{0,1,2}不正确; 对于⑥,{}|2x x ≥ {}|1x x >,故⑥正确. 故答案为:①③⑥.19.{0,3,6}【解析】 【分析】根据给定条件直接计算作答. 【详解】因{}0,1,2A =,而{}3,B b b a a A ==∈,所以{0,3,6}B =. 故答案为:{0,3,6}20.(,8]-∞【解析】 【分析】根据集合交集的性质,结合子集的性质进行求解即可. 【详解】∵{}9,N x x M N =≥⋂=∅,∵{}9M x x ⊆<,∵{}1M x x a =<+,∴19a +≤,解得8a ≤,∴实数a 的取值范围是(,8]-∞. 故答案为:(,8]-∞21.{1,2,3,4,6,8}【解析】 【分析】先化简集合B ,再求两集合的并集. 【详解】因为B ={x x 是6的正因数}{1,2,3,6}=, 所以{1,2,3,4,6,8}A B =. 故答案为:{1,2,3,4,6,8}. 22.0,1或1- 【解析】 【分析】根据集合间的关系,运用分类讨论的方法求解参数的值即可. 【详解】根据题意知,{}1,1A =-B A ⊆B ∴=∅①时,0a =;B ≠∅② 时,1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,此时, 11a =或11a =-,解得 1a =或1a =-故答案为:01,或-1.23.[)2020,∞+【解析】 【分析】解一元二次不等式求得集合A ,根据A B ⊆求a 的取值范围. 【详解】由2202120200x x -+<,解得:12020x <<, ∴()1,2020A =,又A B ⊆,且{}|B x x a =<, ∴2020a ≥,故a 的取值范围为[)2020,∞+. 故答案为:[)2020,∞+24.{}|23x x <≤【解析】 【分析】先求得A B ,然后求得()A B C . 【详解】{}23A B x x =|-<≤,()A B C ={}|23x x <≤.故答案为:{}|23x x <≤25.{}|43,N n n k k =+∈【解析】 【分析】用数学式子表示出自然语言即可. 【详解】被4除余3的自然数即为4的整数倍加3, 因此{|43,N}A n n k k ==+∈. 故答案为:{}|43,N n n k k =+∈.三、解答题26.(1){}5 (2)(3),-∞ 【解析】 【分析】(1)求出集合B ,进而求出补集与交集;(2)根据集合交集的结果得到集合的包含关系,进而分类讨论,求出实数m 的取值范围. (1)由题意得,集合{}25A x x =-<<,当3m =时,{}45B x x =≤≤, 所以{2UA x x =≤-或}5x ≥,所以{}()5U AB =.(2)由A B B =,可得B A ⊆,①当B =∅时,可得121m m +>-,解得:2m <;②当B ≠∅时,则满足12112215m m m m +≤-⎧⎪+>-⎨⎪-<⎩,解得:23m ≤<,综上所述:实数m 的取值范围是(3),-∞. 27.(1)20 (2)证明见解析 (3)是,理由见解析 【解析】 【分析】(1)由2022除以91求解; (2)利用反证法证明; (3)利用“和谐集”的求解. (1)解:因为2022912220=⨯+,且q A ∈, 所以q =22,r =20; (2)假设存在这样的函数f :{}1,2,3A →,使得对任意的整数1x ,2x A ∈,若{}121,2,3x x -∈,则()()12f x f x ≠,设(){}(){}1,1,2,3,2,1,2,3f a a f b b =∈=∈, 由已知ab ,由于312,321-=-=, 所以()()()()31,32f f f f ≠≠,不妨设(){}3,1,2,3f c c =∈,且,c a c b ≠≠, 同理()()4,4f b f c ≠≠, 因为{}1,2,3只有三个元素, 所以()4f a =,即()()14f f =, 但413-=,与已知矛盾,所以假设不成立,即不存在这样的函数f :{}1,2,3A →,使得对任意的整数1x ,2x A ∈,若{}121,2,3x x -∈,则()()12f x f x ≠ (3)设{}1211,,...,,7B a a a =,若1,14,21中之一为集合B 的元素,显然为“和谐集”, 现考虑1,14,21都不属于集合B ,构造集合{}{}{}1232,4,8,16,3,6,12,5,10,20B B B ===,{}{}459,18,11,22B B ==,{}13,15,17,19,23B '=,12345,,,,B B B B B 每个集合中的元素都是倍数关系,考虑B B '⊆的情况,也即B '中5个元素全都是B 的元素,则B 中剩下的6个元素必须从12345,,,,B B B B B 这5个集合中选取6个元素,则至少有一个集合有两个元素被选,即集合B 中至少有两个元素存在倍数关系, 综上:当7m =时,集合A 中有12个元素并且含有m 的任意子集都为“和谐集”.28.(1){21}x x -<<;(2)[2,4]∈-m .【解析】【分析】(1)当1m =时,解分式不等式化简集合A ,解一元二次不等式化简集合B ,再利用并集的定义计算作答.(2)由给定条件可得B A ⊆,再借助集合包含关系列式计算作答.(1) 由2111x x +<-,得201x x +<-,解得21x -<<,则{21}A x x =-<<, 当1m =时,()()1{1210}12B x x x x x ⎧⎫=-+<=-<<⎨⎬⎩⎭, 所以{21}A B x x ⋃=-<<.(2)因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则B A ⊆, 当12m ->,即2m <-时,{1}2m B x x =<<-,B A ⊄,不符合题意, 当12m -=,即2m =-时,B =∅,符合题意, 当12m -<,即2m >-时,12m B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,则212m -≤-<,解得24m -<≤, 综上得:24m -≤≤,所以实数m 的取值范围[2,4]∈-m .29.(1)5(2)(],4∞-【解析】【分析】(1)由并集结果得到{3,5}A -⊆,从而得到不等式组,求出m 的取值范围,得到m 的最小值;(2)由交集结果分A =∅与A ≠∅进行分类讨论,求出m 的取值范围.(1)由题有{3,5}C =-,若A C A ⋃=,则{3,5}A -⊆,则 可知2325m m ⎧≤-≤⎪⎨≤≤⎪⎩,解得:5m ≥,所以m 的最小值为5. (2)()()()(){|240}0,24,B x x x x =-->=⋃+∞,由A B =∅,则①当A =∅时,2m <;②当A ≠∅时,2m ≥,有{|22}A x m x x m =-≤≤-≤≤或,从而有24m ≤≤综上:数m 的取值范围是(],4∞-.30.(1)2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)[]2,3【解析】【分析】(1)解不等式得到解集,根据题意列出不等式组,求出a 的取值范围;(2)先解不等式,再根据充分不必要条件得到(,3)a a 是[]2,9的真子集,进而求出a 的取值范围.(1)因为0a >,由22430x ax a -+<可得:3a x a <<,因为“()1,2x ∀∈,22430x ax a -+<”为真命题,所以()()1,2,3a a ⊆,即1,32,a a ≤⎧⎨≥⎩,解得:213a ≤≤. 即a 的取值范围是2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (2)因为0a >,由22430x ax a -+<可得:3a x a <<,21118029x x x -+≤⇔≤≤,因为p 是q 的充分不必要条件,所以(,3)a a 是[]2,9的真子集,所以2,39,a a ≥⎧⎨≤⎩(等号不同时取),解得:23a ≤≤, 即a 的取值范围是[]2,3.。
高一数学集合练习题附答案
高一数学集合练习题附答案一、单选题1.已知集合{}0,1,2,3A =,集合{}11B x x =-≤,则A B 等于( )A .{}3B .{}0,1,2C .{}1,2D .{}0,1,2,3 2.已知集合{}21A x x =-<<,{}lg B x y x ==,则()R A B ⋂=( )A .(,1)-∞B .[)1,+∞C .(]2,0-D .(0,1) 3.设S 是整数集Z 的非空子集,如果任意的,a b S ∈,有ab S ∈,则称S 关于数的乘法是封闭的.若T 、V 是Z 的两个没有公共元素的非空子集,T V ⋃=Z .若任意的,,a b c T ∈,有abc T ∈,同时,任意的,,x y z V ∈,有xyz V ∈,则下列结论恒成立的是( ) A .T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的B .T 、V 中至多有一个关于乘法是封闭的C .T 、V 中有且只有一个关于乘法是封闭的D .T 、V 中每一个关于乘法都是封闭的4.已知集合{}0,1,2,3,4,5A =,{}1,3,6,9B =,{}3,7,8C =,则 ()A B C ⋂⋃=( ) A .{}3 B .{}3,7,8 C .{}1,3,7,8 D .{}1,3,6,7,8 5.设集合{}0,1S =,{}0,3T =,则S T ⋃=( )A .{}0B .{}1,3C .{}0,1,3D .{}0,1,0,36.已知集合{}11A x Z x =∈-≤≤,{}1,2B =,则A B ⋃=( )A .{}1B .{}0,1,2C .1,0,1,2D .{}1,1,2- 7.设集合{}Z 22M x x =∈-<,则集合M 的子集个数为( )A .16B .15C .8D .78.已知集合{}2,3,6,8U =,{}2,3A =,{}2,6,8B =,则()U A B =( ) A .{6,8}B .{2,3,6,8}C .{2}D .{2,6,8}9.设全集U =R ,已知集合2|4A x x x >={},|B x y =={,则()U A B ⋂=( ) A .[0,4] B .(,4]-∞ C .(,0)-∞ D .[0,)+∞ 10.已知集合{}(5)0A x x x =-<,{}14B x x =-,则A B ⋃=( )A .[1,0)-B .[4,5)C .(0,4]D .[1,5)- 11.设集合P ,Q 均为全集U 的非空子集,且U ()P Q P =∩,则U ()P Q =∩( ) A .P B .Q C .∅ D .U 12.设全集{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}1,2,4A =,{}3,4,5B =,则下图中的阴影部分表示的集合为( )A .{}4B .{}5C .{}1,2D .{}3,5 13.如图,已知集合A={-8,1},B={-8,-5,0,1,3},则Venn 图中阴影部分表示的集合为( )A .{-5,0,3}B .{-5,1,3}C .{0,3}D .{1,3}14.已知集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤,则A B =( )A .{}23x x ≤≤B .{}34x x <≤C .{}12x x <≤D .{|1x x <或}2x ≥ 15.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}12B x x =-<<,则A B =( )A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1,2-D .{}1,2二、填空题16.集合A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个,则实数a =______.17.已知集合2{2,}x 与{4,}x 相等,则实数x =__________.18.若全集S ={2, 3, 4},集合A ={4, 3},则S A =____;若全集S ={三角形},集合B ={锐角三角形},则S B =______;若全集S ={1, 2, 4, 8}, A =∅,则S A =_______;若全集U ={1, 3, a 2+2a +1},集合A ={1, 3},U A ={4},则a =_______;已知U 是全集,集合A ={0, 2, 4},U A ={-1, 1},U B ={-1, 0, 2},则B =_____.19.已知集合{}N 4sin ,02A x x θθπ=∈<≤≤,若集合A 中至少有3个元素,则实数θ取值范围为________20.已知函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在2,43ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω的取值范围为______.21.若集合{}3cos23,x A x x x R π==∈,{}21,B y y y R ==∈,则A B ⋂=_______. 22.设α:()124R m x m m +≤≤+∈;β:13x ≤≤.若β是α的充分条件,则实数m 的取值范围为______.23.若集合{}23,21,4A a a a =---,且3A -∈,则实数=a ___________.24.写出集合{1,1}-的所有子集______.25.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}{}1,2,2,3,4A B ==,则A B ⋃=___________三、解答题26.已知集合{}{}24121A x x B x m x m =-≤≤=-+≤≤-,.(1)若2m =,求R ,()A B A B ⋃⋂;(2)若A B A ⋃=,求m 的取值范围.27.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.28.已知集合11{|}A x a x a =-≤≤+,5|03x B x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭. (1)若3a =-,求A B ;(2)在①A B =∅,②()R B A R ⋃=,③A B B ⋃=,这三个条件中任选一个作为已知条件,求实数a 的取值范围.29.已知U =R ,{}2=160A x x -<,{}2=3180B x x x -++>,求A B ,A B .30.判断下列每对集合之间的关系: (1){}2,N A x x k k ==∈,{}4,N B y y m m ==∈;(2){}1,2,3,4C =,D {x x 是12的约数}; (3){}32,N E x x x +=-<∈,{}1,2,3,4,5F =.【参考答案】一、单选题1.B【解析】【分析】由交集运算求解即可.【详解】{}{}{}1102,0,1,2B x x x x A B =-=≤≤∴⋂=∣ 故选:B2.B 【解析】【分析】求出集合A 的补集,化简集合B ,再根据交集的概念可求出结果.【详解】因为{}21A x x =-<<,所以R (,2][1,)A =-∞-+∞,又{}lg B x y x ==(0,)=+∞,所以()R A B ⋂=[1,)+∞.故选:B3.A【解析】【分析】本题从正面解比较困难,可运用排除法进行作答.考虑把整数集Z 拆分成两个互不相交的非空子集T 、V 的并集,如T 为奇数集,V 为偶数集,或T 为负整数集,V 为非负整数集进行分析排除即可.【详解】若T 为奇数集,V 为偶数集,满足题意,此时T 与V 关于乘法都是封闭的,排除B 、C ; 若T 为负整数集,V 为非负整数集,也满足题意,此时只有V 关于乘法是封闭的,排除D ;从而可得T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的,A 正确.故选:A .4.C【分析】先求A B ,再求()A B C ⋂⋃.【详解】{}1,3A B =,(){}1,3,7,8A B C ⋂⋃=.故选:C5.C【解析】【分析】由并集的概念运算【详解】S T ⋃={}0,1,3故选:C6.C【解析】【分析】首先用列举法表示集合A ,再根据并集的定义计算可得;【详解】 解:因为{}{}111,0,1A x Z x =∈-≤≤=-,{}1,2B =,所以{}1,0,1,2A B ⋃=-; 故选:C7.C【解析】【分析】利用公式法解绝对值不等式,再根据集合子集个数公式进行求解即可.【详解】 因为2222204x x x -<⇒-<-<⇒<<,所以{}1,2,3M =,因此集合M 的子集个数为328=,故选:C8.A【解析】【分析】由已知,先有集合U 和集合A 求解出U A ,再根据集合B 求解出()U A B ⋂即可. 【详解】因为{}2,3,6,8U =,{}2,3A =,所以{}6,8U A =,又因为{}2,6,8B =,所以(){}6,8U A B =.故选:A.9.D【分析】化简集合,A B ,先求出A B ,再求出其补集即可得解.【详解】2|4A x x x >={}{|0x x =<或4}x >,|B x y ={{|4}x x =≤,所以{|0}A B x x =<,所以()U A B ⋂={|0}x x ≥,即()U A B ⋂[0,)=+∞.故选:D10.D【解析】【分析】由一元二次不等式的解法求出集合A ,再根据并集的定义即可求解.【详解】 解:因为集合{}{}(5)005A x x x x x =-<=<<,{}14B x x =-, 所以{}{}[05141,5)A B x x x x ⋃=<<⋃-=-.故选:D.11.B【解析】【分析】依题意可得U P Q ⊆,即可得到U Q P ⊆,从而即可判断; 【详解】解:因为U ()P Q P =∩,所以U P Q ⊆,所以U Q P ⊆,所以U ()P Q Q =∩; 故选:B12.D【解析】【分析】图中阴影部分表示()U A B ⋂,再根据交集和补集的定义即可得出答案.【详解】解:图中阴影部分表示()U A B ⋂,因为{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}1,2,4A =,{}3,4,5B =,所以{}3,5,6U A =,所以(){}3,5U A B =.故选:D.13.A【解析】【分析】由已知,结合给出的Venn 图可判断阴影部分为∁BA , 根据给到的集合A 和集合B ,可直接进【详解】因为集合A={-8,1},B={-8,-5,0,1,3},Venn 图中阴影部分表示的集合为∁BA={-5,0,3}.故选:A.14.A【解析】【分析】由交集运算直接求出两集合的交集即可.【详解】 由集合{}13A x x =≤≤,集合{}24B x x =≤≤则{}|23A B x x =≤≤故选:A15.B【解析】【分析】利用交集概念及运算,即可得到结果.【详解】∵集合{}1,0,1,2A =-,{}12B x x =-<<,∴{}0,1A B =,故选:B二、填空题16.±【解析】【分析】根据题意可得集合A 中仅有一个元素,则方程220x ax -+=只有一个解,从而有0∆=,即可得出答案.【详解】解:因为A ={2|x x -ax +2=0}的子集有两个,所以集合A 中仅有一个元素,所以方程220x ax -+=只有一个解,所以280a ∆=-=,解得a =±故答案为:±17.2【解析】【分析】由已知,两集合相等,可借助集合中元素的的互异性列出方程组,解方程即可完成求解.因为集合2{2,}x 与{4,}x 相等,则242x x ⎧=⎨=⎩,解得2x =. 故答案为:2.18. {2} {直角三角形或钝角三角形} {1, 2, 4, 8} 1或-3##-3或1 {1, 4}##{}4,1【解析】【分析】利用补集的定义,依次分析即得解【详解】若全集S ={2, 3, 4},集合A ={4, 3},由补集的定义可得S A ={2};若全集S ={三角形},集合B ={锐角三角形},由于三角形分为锐角、直角、钝角三角形,故S B ={直角三角形或钝角三角形};若全集S ={1, 2, 4, 8}, A =∅,由补集的定义S A ={1, 2, 4, 8};若全集U ={1, 3, a 2+2a +1},集合A ={1, 3},U A ={4},故{1,3,4}U U A A =⋃=即2214a a ++=,即223(1)(30a a a a +-=-+=),解得=a 1或-3; 已知U 是全集,集合A ={0, 2, 4},U A ={-1, 1},故{1,0,1,2,4}U U A A =⋃=-,U B ={-1, 0, 2},故B ={1, 4} 故答案为:{2},{直角三角形或钝角三角形},{1, 2, 4, 8},1或-3,{1, 4}19.5,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】【分析】分析可知元素0、1、2必属于集合A ,可得出1sin 2θ>,由[]0,2θπ∈可求得θ的取值范围. 【详解】要使集合A 中至少有3个元素,则元素0、1、2必属于集合A ,所以只需4sin 2θ>,即1sin 2θ>, 又[]0,2θπ∈,解得5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故答案为:5,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 20.9[1,]8【解析】【分析】 由()()sin()04f x x πωω=+>的单调递减区间包含2,43ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦可计算ω 的取值范围. 【详解】()()sin()04f x x πωω=+> 在2,43ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 上单调递减 令(),42x k k Z ππωπ+=+∈ 得14ππωω=+k x 令(),4x k k Z πωππ+=+∈得234k x ππωω=+ 23,+,4344k k ππππππωωωω⎡⎤⎡⎤∴⊂+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦442334k k πππωωπππωω⎧+≤⎪⎪∴⎨⎪≤+⎪⎩ 419382k k ωω⎧≥+⎪∴⎨≤+⎪⎩ 93110041082420k k k k Z k ω>∴<+<+∴-<<∈∴=ω∴∈9[1,]8故答案为:9[1,]821.{}1【解析】【分析】易知{}1,1B =-,分别验证1,1-和集合A 的关系即可得结果.【详解】因为{}{}21,1,1B y y y R ==∈=-,13cos 23π=,()13cos 23π--≠,即1A ∈,1A -∉, 所以{}1A B ⋂=,故答案为:{}1.22.102m -≤≤【解析】【分析】根据给定条件可得β所对集合包含于α所对集合,再利用集合的包含关系列式作答.【详解】令α所对集合为:{|124(R)}x m x m m +≤≤+∈,β所对集合为:{|13}x x ≤≤, 因β是α的充分条件,则必有{|13}{|124(R)}x x x m x m m ≤≤⊆+≤≤+∈,于是得11243m m +≤⎧⎨+≥⎩,解得102m -≤≤, 所以实数m 的取值范围为102m -≤≤. 故答案为:102m -≤≤ 23.0或1.【解析】【分析】根据题意,分33a -=-、213a -=-和243a -=-,三种情况讨论,结合元素的互异性,即可求解.【详解】由题意,集合{}23,21,4A a a a =---,且3A -∈,若33a -=-时,可得0a =,此时集合{}3,1,4A =---,符合题意; 若213a -=-时,可得1a =-,此时243a -=-,不满足集合元素的互异性,舍去; 若243a -=-时,可得1a =或1a =-(舍去),当1a =时,集合{}2,1,3A =--,符合题意,综上可得,实数a 的值为0或1.故答案为:0或1.24.∅,{}1-,{1},{1,1}-【解析】【分析】利用子集的定义写出所有子集即可.【详解】由子集的定义,得集合{1,1}-的所有子集有:∅,{}1-,{1},{1,1}-.故答案为:∅,{}1-,{1},{1,1}-.25.5,6##{}6,5【解析】【分析】先求出A B ,再进行补集运算及即可求解.【详解】因为集合{}{}1,2,2,3,4A B ==,所以{}1,2,3,4A B =, 因为{}1,2,3,4,5,6U =,所以{}5,6A B ⋃=,故答案为:5,6.三、解答题26.(1){}|24A B x x =-≤≤,{R ()|21A B x x ⋂=-≤<-或}34x <≤ (2)52⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦, 【解析】【分析】(1)根据交集、并集和补集的定义即可得解; (2)A B A ⋃=,即B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,从而可得出答案.(1)解:若2m =,则{}13B x x =-≤≤, 所以{}24A B x x ⋃=-≤≤,{R 1B x x =<-或}3x >,所以{R ()|21A B x x ⋂=-≤<-或}34x <≤;(2)解:因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,当B =∅时,则211m m -<-+,解得23m <,此时B A ⊆,符合题意,当B ≠∅时, 则12112214m m m m -+≤-⎧⎪-+≥-⎨⎪-≤⎩,解得2532m ≤≤, 综上所述52m ≤, 所以若A B A ⋃=,m 的取值范围为52⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,. 27.(1){|2m m <-或502m ≤≤} (2)128【解析】【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. 28.(1){|45}A B x x ⋃=-≤≤(2)答案见解析【解析】【分析】(1)分别求出集合A 和集合B ,求并集即可; (2)选①,根据集合A 和集合B 的位置在数轴上确定端点的关系,列出不等式组即可求解,选②,先求出R A ,再根据条件在数轴确定端点位置关系列出不等式组即可求解, 选③,得到A B ⊆,根据数轴端点位置关系列出不等式组即可求解.(1)因为3a =-,所以{|42}A x x =-≤≤-,又因为{|35}B x x =-<≤,所以{|45}A B x x ⋃=-≤≤.(2)若选①A B =∅:则满足15a ->或13a +≤-, 所以a 的取值范围为{|4a a ≤-或6}a >. 若选②()R B A R ⋃=:所以{|1R A x x a =<-或1}x a >+, 则满足1315a a ->-⎧⎨+≤⎩,所以a 的取值范围为{|24}a a -<≤. 若选③A B B ⋃=: 由题意得A B ⊆,则满足1315a a ->-⎧⎨+≤⎩所以a 的取值范围为{|24}a a -<≤29.{}=34A B x x ⋂-<<,{}=46A B x x ⋃-<<【解析】【分析】先化简集合A 、B ,再去求A B 、A B 即可解决.【详解】{}{}2=16044A x x x x -<=-<< {}{}2=318036B x x x x x -++>=-<< 则{}{}{}=443634A B x x x x x x ⋂-<<⋂-<<=-<< {}{}{}=443646A B x x x x x x ⋃-<<⋃-<<=-<< 30.(1)B A(2)C D(3)E F【解析】【分析】(1)分析A ,B 集合中元素的关系,即得解; (2)列举法表示集合D ,即得解;(3)列举法表示集合E ,即得解(1)由题意,任取4y m B =∈,有2(2),2y m m N =⨯∈,故y A且6,6A B ∈∉,故B A(2)由于D {x x 是12的约数}{1,2,3,4,6,12}= 故C D(3) 由于{}32,N E x x x +=-<∈{|5,}{1,2,3,4}x x x N +=<∈= 故E F。
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高一集合练习题一(附答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一(上)数学同步练习(1)---集合一、选择题1.下列八个关系式①{0}=φ ②φ=0 ③φ {φ} ④φ∈{φ} ⑤{0}⊇φ⑥0∉φ ⑦φ≠{0} ⑧φ≠{φ}其中正确的个数( ) (A )4 (B )5 (C )6 (D )7 2.集合{1,2,3}的真子集共有( )(A )5个 (B )6个 (C )7个 (D )8个3.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 )∈ A (B) (a+b) ∈B (C)(a+b) ∈ C (D) (a+b) ∈ A 、B 、C 任一个4.设A 、B 是全集U 的两个子集,且A ⊆B ,则下列式子成立的是( ) (A )C U A ⊆C U B (B )C U A ⋃C U B=U (C )A ⋂C U B=φ (D )C U A ⋂B=φ5.已知集合A={022≥-x x } B={0342≤+-x x x }则A B ⋃=( ) (A )R (B ){12≥-≤x x x 或} (C ){21≥≤x x x 或} (D ){32≥≤x x x 或}6.下列语句:(1)0与{0}表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};(3)方程(x-1)2(x-2)2=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};(4)集合{54<<x x }是有限集,正确的是( ) (A )只有(1)和(4) (B )只有(2)和(3) (C )只有(2) (D )以上语句都不对7.已知A={1,2,a 2-3a-1},B={1,3},A =⋂B {3,1}则a 等于( ) (A )-4或1 (B )-1或4 (C )-1 (D )48.设U={0,1,2,3,4},A={0,1,2,3},B={2,3,4},则(C U A )⋃(C U B )=( )(A ){0} (B ){0,1}(C ){0,1,4} (D ){0,1,2,3,4}9.设S 、T 是两个非空集合,且S ⊄T ,T ⊄S ,令X=S ,T ⋂那么S ⋃X=( ) (A )X (B )T (C )φ (D )S≠⊂10.设A={x 0152=+-∈px x Z },B={x 052=+-∈q x x Z },若A ⋃B={2,3,5},A 、B 分别为( )(A ){3,5}、{2,3} (B ){2,3}、{3,5} (C ){2,5}、{3,5} (D ){3,5}、{2,5}11.设一元二次方程ax 2+bx+c=0(a<0)的根的判别式042=-=∆ac b ,则不等式ax 2+bx+c ≥0的解集为( ) (A )R (B )φ (C ){a b x x 2-≠} (D ){ab 2-} 12.已知P={04<<-m m },Q={012<--mx mx m ,对于一切∈x R 成立},则下列关系式中成立的是( )13.若M={Z n x n x ∈=,2},N={∈+=n x n x ,21Z},则M ⋂N 等于( ) (A )φ (B ){φ} (C ){0} (D )Z 14.下列各式中,正确的是( ) (A )2}2{≤⊆x x (B ){12<>x x x 且}(C ){Z k k x x ∈±=,14}},12{Z k k x x ∈+=≠ (D ){Z k k x x ∈+=,13}={Z k k x x ∈-=,23}15.设U={1,2,3,4,5},A ,B 为U 的子集,若A ⋂B={2},(C U A )⋂B={4},(C U A )⋂(C U B )={1,5},则下列结论正确的是( ) (A )3B A ∉∉3, (B )3B A ∈∉3, (C )3B A ∉∈3, (D )3B A ∈∈3,16.若U 、φ分别表示全集和空集,且(C U A )B ⋃A ,则集合A 与B 必须满足( )(A)φ (B)(A )P Q (B )Q P (C )P=Q (D )P ⋂Q=φ≠⊂≠⊂(C)B=φ (D)A=U 且A ≠B17.已知U=N ,A={0302>--x x x },则C U A 等于( )(A ){0,1,2,3,4,5,6} (B ){1,2,3,4,5,6} (C ){0,1,2,3,4,5} (D ){1,2,3,4,5}18.二次函数y=-3x 2+mx+m+1的图像与x 轴没有交点,则m 的取值范围是( )(A ){346,346+>-<m m m 或} (B ){346346+<<-m m } (C ){626,626+->--<m m m 或} (D ){626626+-><--<m m m }19.设全集U={(x,y )R y x ∈,},集合M={(x,y )122=-+x y },N={(x,y)4-≠x y },那么(C U M )⋂(C U N )等于( ) (A ){(2,-2)} (B ){(-2,2)} (C )φ (D )(C U N ) 20.不等式652+-x x <x 2-4的解集是( ) (A ){x 2,2>-<x x 或} (B ){x 2>x }(C ){ x 3>x } (D ){ x 2,32≠<<-x x 且} 二、填空题1.在直角坐标系中,坐标轴上的点的集合可表示为 2.若A={1,4,x},B={1,x 2}且A ⋂B=B ,则x= 3.若A={x 01032<-+x x } B={x3<x },全集U=R ,则A )(B C U ⋃=4.若方程8x 2+(k+1)x+k-7=0有两个负根,则k 的取值范围是5.集合{a,b,c}的所有子集是 真子集是 ;非空真子集是 6.方程x 2-5x+6=0的解集可表示为方程组的解集可表示为⎩⎨⎧=-=+0231332y x y x7.设集合A={23≤≤-x x },B={x 1212+≤≤-k x k },且A ⊇B ,则实数k 的取值范围是 。
8.设全集U={x x 为小于20的非负奇数},若A ⋂(C U B )={3,7,15},(C U A )⋂B={13,17,19},又(C U A )⋂(C U B )=φ,则A ⋂B=9.设U={三角形},M={直角三角形},N={等腰三角形},则M ⋂N= M ⋃N= C U M=C U N= C U (M ⋃N )= 10.设全集为⋃,用集合A 、B 、C 的交、并、补集符号表图中的阴影部分。
(1) (2) (3)三、解答题1.设全集U={1,2,3,4},且={x x 2-5x+m=0,x ∈U}若C U A={1,4},求m 的值。
2.已知集合A={a 关于x 的方程x 2-ax+1=0,有实根},B={a 不等式ax 2-x+1>0对一切x ∈R 成立},求A ⋂B 。
3.已知集合A={a 2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a 2+1},若A ⋂B={-3},求实数a 。
4.已知方程x 2-(k 2-9)+k 2-5k+6=0的一根小于1,另一根大于2,求实数k 的取值范围。
5.设A={x }01)1(2{,04222=-+++==+a x a x x B x x ,其中x ∈R,如果A ⋂B=B ,求实数a 的取值范围。
6.设全集U={x x *,5N x ∈≤且},集合A={x 052=+-q x x },B={x x 2+px+12=0},且(C U A )⋃B={1,4,3,5},求实数P 、q 的值。
7.若不等式x 2-ax+b<0的解集是{32<<x x },求不等式bx 2-ax+1>0的解集。
8.集合A={(x,y )022=+-+y mx x },集合B={(x,y )01=+-y x ,且02≤≤x },又A φ≠⋂B ,求实数m 的取值范围。
第一单元 集合1.{(x,y)0=⋅y x } 2. 0,2± 3.{x 2<x ,或x ≥3} 4.{7>k k }5.φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c};除去{a,b,c}外所有子集;除去φ及{a,b,c}外的所有子集6.{2,3};{2,3}7.{211≤≤-k k } 8.{1,5,9,11}9.{等腰直角三角形};{等腰或直角三角形},{斜三角形},{不等边三角形},{既非等腰也非直角三角形}。
10.(1) (A ⋃B ));(B A C u ⋂⋂(2)[(C U A )⋃(C U B )]C ⋂;(3)(A ⋂B )⋂(C U C )三、解答题1.m=2×3=6 2.{a 2≥a } 3.a=-1 4. 提示:令f(1)<0 且f(2)<0解得384415<<-a5.提示:A={0,-4},又A ⋂B=B ,所以B ⊆A (Ⅰ)B=φ时,=∆4(a+1)2-4(a 2-1)<0,得a<-1 (Ⅱ)B={0}或B={-4}时,=∆0 得a=-1(Ⅲ)B={0,-4},⎩⎨⎧=--=+-014)1(22a a 解得a=1综上所述实数a=1 或a ≤-16.U={1,2,3,4,5} A={1,4}或A={2,3} CuA={2,3,5}或{1,4,5} B={3,4}(C U A )⋃B=(1,3,4,5),又 B={3,4} ∴C U A={1,4,5} 故A 只有等于集合{2,3}∴P=-(3+4)=-7 q=2×3=67. 方程x 2-ax-b=0的解集为{2,3},由韦达定理a=2+3=5,b=2×3=6,不等式bx 2-ax+1>0化为6x 2-5x+1>0 解得{x 2131><x x 或}8.由A ⋂B φ≠知方程组,,2001202y x y x y mx x 消去内有解在≤≤⎩⎨⎧=+-+-+得x 2+(m-1)x=0 在0≤x 2≤内有解,04)1(2≥--=∆m 即m ≥3或m ≤-1。
若≥3,则x 1+x 2=1-m<0,x 1x 2=1,所以方程只有负根。
若m ≤-1,x 1+x 2=1-m>0,x 1x 2=1,所以方程有两正根,且两根均为1或两根一个大于1,一个小于1,即至少有一根在[0,2]内。