集合间的关系练习题及答案知识讲解
集合间的基本关系练习题含答案
集合间的基本关系练习题(1)1. 如图,已知全集U=Z,集合A={−2, −1, 0, 1, 2},B={1, 2, 3, 4},则图中阴影部分所表示的集合是()A.{3, 4}B.{−2, −1, 0}C.{1, 2}D.{2, 3, 4}2. 已知集合A={−1, 0, 1},则含有元素0的A的子集的个数为()A.2B.4C.6D.83. 设集合A={−1, 1, 2},集合B={x|x∈A 且2−x∉A},则B=()A.{−1}B.{2}C.{−1, 2}D.{1, 2}4. 已知A={−2, 2011, x2−1},B={0, 2011, x2+3x},且A=B,则x的值为()A.1或−1B.0C.−2D.−15. 定义:设A,B是非空的数集,a∈A,b∈B,若a是b的函数且b也是a的函数,则称a与b是“和谐关系”.如等式b=a2,a∈[0, +∞)中a与b是“和谐关系”,则下列等中a与b是“和谐关系”的是()A.b=sin aa ,a∈(0,π2) B.b=a3+52a2+2a+1,a∈(−2,−23)C.(a−2)2+b2=1,a∈[1, 2]D.|a|+|b|=1,a∈[−1, 1]6. 已知集合:①{0};②{⌀};③{x|3m<x<m};④{x|a+2<x<a};⑤{x|x2+ 2x+5=0, x∈R}.其中,一定表示空集的是________(填序号).7. 当a满足________时,集合A={x|3x−a<0, x∈N+}表示集合{1}.8. 已知集合M={1, 2, 3, ..., n}(n>1, n∈N∗),则M的所有非空子集的元素和为________(只需写出数学表达式)=a+2},B={(x,y)|(a2−4)x+(a−2)y=7},若A∩9. 已知集合A={(x,y)|y−2x−1B=⌀,则实数a=________.10. 集合A={1, 2}共有________子集.11. 已知集合A={1,2,3,4}.(1)若M⊆A,且M中至少有一个偶数,则这样的集合M有多少个?(2)若B={x|ax−3=0},且B⊆A,求实数a的取值集合.12. 已知集合A={x|2m−10<x<m−1},B={x|2<x<6}.(1)若m=4,求A∩B;(2)若A⊆B,求m的取值范围.参考答案与试题解析集合间的基本关系练习题(1)一、选择题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)1.【答案】A【考点】Venn图表达集合的关系及运算【解析】由阴影部分可知对应的集合为B∩∁U A,即可得到结论.【解答】解:阴影部分可知对应的集合为B∩(∁U A),∵全集U=Z,集合A={−2, −1, 0, 1, 2},B={1, 2, 3, 4},∴B∩(∁U A)={3, 4},故选A.2.【答案】B【考点】元素与集合关系的判断【解析】由集合子集的定义找出集合A的所有子集可得答案,【解答】已知集合A={−1, 0, 3},则由集合的子集定义可得A集合的所有子集为:⌀,{−1},{1},8},1},1},4,1},则含有元素0的A的子集为{6},{−1,{0,{−2,0,个数为4个,3.【答案】C【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】本题的关键是认清集合B的研究对象,利用列举法写出集合B的元素即可.【解答】解:∵集合A={−1, 1, 2},集合B={x|x∈A 且2−x∉A},−1∈A,且2−(−1)=3∉A,故1∈B;1∈A,但2−1=1∈A,不满足题意;2∈A,且2−2=0∉A,故2∈B;故B={−1, 2}.故选C.4.【答案】D【考点】集合的相等【解析】直接应用集合相等则集合中的元素完全相同来解决问题.【解答】解:∵A=B,即A和B中的元素完全相同,∴有{x2−1=0x2+3x=−2,解得:x=−1.故选D.5.【答案】A【考点】元素与集合关系的判断【解析】只要判断所给出的函数单调即可.【解答】解:A.∵a∈(0,π2),则a>sin a,∴b′=a cos a−sin aa2=cos a(a−sin a)a2>0,因此函数b在a∈(0,π2)上单调递增,正确;B.∵a∈(−2,−23),b′=3a2+5a+2=(3a+2)(a+1),∴a∈(−2, −1)时单调递增;a∈(−1, −23)时单调递减,因此不符合题意;C.∵(a−2)2+b2=1,a∈[1, 2],∴b=±√1−(a−2)2,b不是a的函数,舍去;D.∵|a|+|b|=1,a∈[−1, 1],∴b=±(1−|a|),b不是a的函数,舍去.故选:A.二、填空题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)6.【答案】④⑤【考点】空集的定义、性质及运算【解析】利用单元素集、空集的定义直接求解.【解答】①{0}是单元素集;②{⌀}是单元素集;③当m<0时,{x|8m<x<m}不是空集;④{x|a+2<x<a}是空集;⑤{x|x2+7x+5=0, x∈R}是空集.∴一定表示空集的是④⑤.7.【答案】【考点】集合的含义与表示【解析】先解不等式3x−a<0,得,根据已知条件需限制a为:1<≤2,解不等式即得a满足的条件.【解答】解3x−a<0得.根据已知条件知:x=1,∴1<.解得3<a≤6.8.【答案】(n2+n)⋅2n−2【考点】子集与真子集【解析】由题意可知,集合中的元素出现的次数都是相等的,从而确定每个元素出现的次数,从而利用等差数列求和公式求和.【解答】若M={1, 2, 3, ...n},则集合M的所有非空子集中,集合M中的任何一个元素出现的次数都是相等的;考查1出现的次数,可看成集合{2, 3, 4, ...n}的子集个数,故共有2n−1个1,故M的所有非空子集的元素和为2n−1(1+2+3+4+...+n)=(n2+n)⋅2n−29.【答案】【考点】集合关系中的参数取值问题【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答10.【答案】4【考点】子集与真子集【解析】对于有限集合,我们有以下结论:若一个集合中有n个元素,则它有2n个子集.【解答】解:集合A有2个元素,故有22=4个子集.故答案为:4.三、 解答题 (本题共计 2 小题 ,每题 5 分 ,共计10分 )11.【答案】解:(1)由M ⊆A ,且M 中至少有一个偶数,得满足条件的集合M 为:{2},{1,2},{2,3},{1,2,3},{4},{1,4},{3,4},{1,3,4},{2,4},{1,2,4},{2,3,4},{1,2,3,4},共12个.(2)因为B ⊆A ,所以集合B 有两种可能:B =⌀,B ≠⌀.当B =⌀时,显然a =0,当B ≠⌀时,则a ≠0,得x =3a ,则有3a =1或3a =2或3a =3或3a =4, 解得a =3或a =32或a =1或a =34.综上,实数a 的取值集合是{0,34,1,32,3}.【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)由M ⊆A ,且M 中至少有一个偶数,得满足条件的集合M 为:{2},{1,2},{2,3},{1,2,3},{4},{1,4},{3,4},{1,3,4},{2,4},{1,2,4},{2,3,4},{1,2,3,4},共12个.12.【答案】解:(1)当m =4时,A ={x|2×4−10<x <4−1}={x|−2<x <3},B ={x|2<x <6},则A ∩B ={x|2<x <3}.(2)∵ A ⊆B ,当A ≠⌀时,{2m −10<m −12m −10≥2m −1≤6;解得,6≤m ≤7;当A =⌀时,由2m −10≥m −1得,m ≥9;故m 的取值范围为{m|m ≥9或6≤m ≤7}.【考点】交集及其运算集合的包含关系判断及应用【解析】(1)当m =3时,化简A ={x 2−3x −10≤0}=[−2, 5],B =(2, 7);从而求交集.(2)讨论当B ≠⌀时,{m −1<2m +1m −1≥−22m +1≤5;当B =⌀时,m −1≥2m +1,从而解得.【解答】解:(1)当m =4时,A ={x|2×4−10<x <4−1}={x|−2<x <3},B ={x|2<x <6},则A ∩B ={x|2<x <3}.(2)∵ A ⊆B ,当A ≠⌀时,{2m −10<m −12m −10≥2m −1≤6;解得,6≤m ≤7;当A =⌀时,由2m −10≥m −1得,m ≥9;故m 的取值范围为{m|m ≥9或6≤m ≤7}.。
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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 的所有元素-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 ,则满足条件的实数x 的个数是()A.1 B.2C.3 D.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满足A⊆B,A⊆C.则满足条件的集合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+1 2=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出发,运用整数的性质方便地获解.注意若k是任意整数,则k+m(m是一个整数)也是任意整数,而2k+1,2k-1均为任意奇数,2k为任意偶数.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.如果集合A满足{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 满足的关系是________(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,∴对任意c ∈Z 有b =c +1∈Z .对任意b ∈Z ,有c =b -1∈Z ,∴B =C ,又当c =2a 时,有c 2+16=a +16,a ∈Z .∴A C .也可以用列举法观察它们之间的关系.15.(09·北京文)设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A ,那么k 是A 的一个“孤立元”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有______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AB ,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 ,∴-a 4≤-1,即a ≥4,所以a 的取值范围是a ≥4.18.A ={2,4,x 2-5x +9},B ={3,x 2+ax +a },C ={x 2+(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} ∴x 2-5x +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}.。
集合间的基本关系经典练习及答案详解
[基础巩固]1.已知集合A={1,2,3,4,5,6},B={3,4,5,x},若B⊆A,则x可以取的值为()A.1,2,3,4,5,6B.1,2,3,4,6C.1,2,3,6 D.1,2,6解析由B⊆A和集合元素的互异性可知,x可以取的值为1,2,6.答案 D2.下列集合与集合A={1,3}相等的是()A.(1,3)B.{(1,3)}C.{x|x2-4x+3=0}D.{(x,y)|x=1,y=3}解析A项不是集合,B项与D项中的集合是由点坐标组成,C项:x2-4x+3=0,即(x-3)(x-1)=0,解得x=3或x=1,集合{x|x2-4x+3=0},即集合{1,3},因为若两个集合相等,则这两个集合中的元素相同,所以与集合A={1,3}相等的是集合{x|x2-4x+3=0},故选C.答案 C3.(多选)下列表述不正确的有()A.空集没有子集B.任何集合都有至少两个子集C.空集是任何集合的真子集D.若∅A,则A≠∅.解析∅⊆∅,故A错;∅只有一个子集,即它本身.所以B错;空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以C错;而D正确,故选A、B、C.答案ABC4.已知集合A={-1,0,1},则A的子集中,含有元素0的子集共有________个.解析由题意得,含有元素0的集合A的子集有:{0},{0,-1},{0,1},{0,-1,1}共4个.答案 45.已知{0,1}A⊆{-1,0,1},则集合A=________.解析由题意知集合A中一定含有元素0,1,并且A中至少含三个元素,又因为A⊆{-1,0,1},所以A={-1,0,1}.答案{-1,0,1}6.已知A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |ax -2=0},且B ⊆A ,求实数a 组成的集合C . 解析 由x 2-3x +2=0,得x =1,或x =2.∴A ={1,2}.∵B ⊆A ,∴对B 分类讨论如下:①若B =∅,即方程ax -2=0无解,此时a =0.②若B ≠∅,则B ={1}或B ={2}.当B ={1}时,有a -2=0,即a =2;当B ={2}时,有2a -2=0,即a =1.综上可知,符合题意的实数a 所组成的集合C ={0,1,2}.[能力提升]7.(2022·长春模拟)已知集合A ={}x ∈Z | x 2<4,B ={}1,a ,B ⊆A ,则实数a 的取值集合为( )A .{}-2,-1,0B .{}-2,-1C .{-1,0}D .{}-1解析 由题意得,A ={x ∈Z |-2<x <2}={}-1,0,1,∵B ={}1,a ,B ⊆A , ∴实数a 的取值集合为{}-1,0,故选C.答案 C8.已知集合P ={x |x 2=1},集合Q ={x |ax =1},若Q ⊆P ,那么a 的值是________. 解析 P ={-1,1},Q ⊆P ,所以(1)当Q =∅时,a =0.(2)当Q ≠∅时,Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a , 所以1a =1或1a=-1, 解之得a =±1.综上知a 的值为0,±1.答案 0,±19.设集合M ={(x ,y )|x +y <0,xy >0}和P ={(x ,y )|x <0,y <0},那么M 与P 的关系为____________ .解析 ∵xy >0,∴x ,y 同号,又x +y <0,∴x <0,y <0,即集合M 表示第三象限内的点,而集合P 表示第三象限内的点,故M =P .答案 M =P10.(2022·怀仁模拟)已知集合A ={} |x -3≤x ≤4,B ={} |x 2m -1<x <m +1.(1)若m =-3,求A ∩B ;(2)若A ∪B =A ,求实数m 的取值范围.解析 (1)m =-3时B ={}x |-7<x <-2,故A ∩B ={} |x -3≤x <-2.(2)因为A ∪B =A ,故B ⊆A ,若2m -1≥m +1即m ≥2时,B =∅,符合;若m <2,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2m -1≥-3,m +1≤4,m <2,解得-1≤m <2,综上,m ≥-1.[探索创新]11.若集合A ={x |ax 2+2x +1=0,x ∈R }至多有一个真子集,求a 的取值范围. 解析 ①当A 无真子集时,A =∅,即方程ax 2+2x +1=0无实根,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,Δ=4-4a <0,所以a >1. ②当A 只有一个真子集时,A 为单元素集,这时有两种情况:当a =0时,方程化为2x +1=0,解得x =-12; 当a ≠0时,由Δ=4-4a =0,解得a =1.综上,当集合A 至多有一个真子集时,a 的取值范围是a =0或a ≥1.。
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.。
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B⊆A,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x∉A时也必有x∉B.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}.2 C(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是 ( )∉ C.{a}∈M D.{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B A.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|x 2+x-6=0},Q ={x|ax+1=0}满足QP,求a 所取的一切值. 解:因P={x|x 2+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Q P 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Q P.6.已知集合A={x ∈R |x 2-3x+4=0},B={x ∈R |(x+1)(x 2+3x-4)=0},要使A P ⊆B,求满足条件的集合P.解:由A={x ∈R|x 2-3x+4=0}=∅,B={x ∈R |(x+1)(x 2+3x-4)=0}={-1,1,-4},由A P ⊆B 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|x ⊆A},则A 与B 应具有何种关系解:因A={0,1},B={x|x ⊆A},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,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B ⊆A.当m+1≤2m -1即m≥2时,要使B ⊆A 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)
集合间的基本关系试题(含答案)1.“A⊆B”不成立的含义是A中至少有一个元素不属于B,因此选C。
2.根据xy>0知x与y同号,又x+y<0,因此x与y同为负数,等价于M=P,因此选C。
3.A={-1,1},B={0,1,2,3},A⊆C,B⊆C,因此集合C中必含有A与B的所有元素-1,0,1,2,3,故C中至少有5个元素,因此选C。
4.由于B⊆A,因此x2∈A,又x2≠1,因此x2=3或x2=x,因此x=±3或x=0,因此满足条件的实数x的个数是3,因此选C。
5.由于两集合代表元素不同,因此M与P互不包含,因此选D。
6.由于A⊆B,A⊆C,因此集合A中的元素只能由a或b构成,因此这样的集合共有22=4个,即A=∅,或A={a},或A={b}或A={a,b},因此选C。
7.M={x|x=2k+4,k∈Z},N={x|x=4k+2,k∈Z},因为2k+4=2(k+2)和4k+2=2(2k+1)都是偶数,因此M和N都是偶数的集合,但M和N不相等,因为M中的元素都比N中的元素大2,因此选B。
1b,b∈Z},则A与B的交集为________.答案]空集或∅解析]A的元素形如x=a+6a∈Z,而B的元素形如x=231b,b∈Z,所以A与B的交集为空集或∅.15.集合A={x|2x+1<5},B={x|x2-3x+2≥0},则A∩B=________.答案][1,2)解析]2x+1<5得x<2,x2-3x+2≥0得x≤1或x≥2,故A∩B=[1,2).16.集合A={x|x2-5x+6<0},B={x|2x-1≥0},则A∩B=________.答案][1,2)∪(3,+∞)解析]x2-5x+6<0得x∈(2,3),2x-1≥0得x≥12故A∩B=[1,2)∪(3,+∞).17.集合A={x|2x+1<5},B={x|x2-3x+2≥0},则A∪B=________.答案](-∞,1]∪[2,+∞)解析]2x+1<5得x<2,x2-3x+2≥0得x≤1或x≥2,故A∪B=(-∞,1]∪[2,+∞).18.集合A={x|x<2},B={x|x>1},则A×B=________.答案]{(x,y)|x<2,y>1}解析]A×B={(x,y)|x∈A,y∈B}={(x,y)|x<2,y>1}.16.已知 $A=\{x\in R|x5\}$,$B=\{x\in R|a\leq x<a+4\}$,求 $A,B$ 的关系并求实数 $a$ 的取值范围。
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].。
集合的基本关系练习题(含答案解析)
一、选择题1.下列四个结论中,正确的是( )A.0={0}B.0∈{0}C.0⊆{0}D.0∈{∅}【解析】选B.{0}是含有1个元素0的集合,故0∈{0}.2.如果M={x|x+1>0},则( )A.∅∈MB.∅=MC.{0}∈MD.{0}⊆M【解析】选D.M={x|x+1>0}={x|x>-1},所以{0}⊆M.3.下列四个集合中,是空集的是( )A.{x|x+3=3}B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}C.{x|x2≤0}D.{x|x2-x+1=0,x∈R}【解析】选 D.对A,{x|x+3=3}={0};对B,{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}={(0,0)};对C,{x|x2≤0}={0};对D,由于Δ=(-1)2-4=-3<0,即方程x2-x+1=0无解,故{x|x2-x+1=0,x∈R}=∅.4.已知集合A={x|3≤x2≤5,x∈Z},则集合A的真子集个数为( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选C.由题意知,x=-2,2,即A={-2,2},故其真子集有3个. 【误区警示】本题易忽视真子集这一条件而误选D.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 PB.P MC.M=PD.M,P互不包含【解析】选D.由于两集合代表元素不同,即M表示数集,P表示点集,因此M与P互不包含,故选D.【误区警示】解答本题易忽视集合的属性而误选C.6.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Venn图是( )【解析】选B.由N={x|x2+x=0}={-1,0},得N M.7.设集合S={x|x≥2},T={x|x≤5},则S∩T= ( )A.{x|x≤5}B.{x|x≥2}C.{x|2<x<5}D.{x|2≤x≤5}【解析】选D.依题意计算得S∩T=,故选D.8.已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x-2=0},则A∪B= ( )A.∅B.{2}C.{0,-1,2}D.{-2,-1,0,2}【解析】选D.因为B={x|x2-x-2=0}={-1,2},A={-2,0,2},所以A∪B= {-2,-1,0,2}.9.设集合A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R︱x2+ x-6=0},则图中阴影表示的集合为( )A.{2}B.{3}C.{-3,2}D.{-2,3}【解析】选A.A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B={-3,2},由题意可知,阴影部分即为A∩B,故A∩B={2}.【补偿训练】若集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},则集合A ∩B等于( )A.{x|x≤3或x>4}B.{x|-1<x≤3}C.{x|3≤x<4}D.{x|-2≤x<-1}【解析】选D.将集合A,B表示在数轴上,由数轴可得A∩B={x|-2≤x<-1},故选D.10.在集合{a,b,c,d}上定义两种运算⊕和⊗如下:那么d⊗(a⊕c)的运算结果为( )A.aB.bC.cD.d【解题指南】先计算(a⊕c)的结果,再计算d⊗(a⊕c)的值.【解析】选A.由上表可知:(a⊕c)=c,故d⊗(a⊕c)=d⊗c=a.11.设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是( )A.1B.3C.4D.8【解题指南】由并集中的元素可知集合B中至少含有一个元素3,由此分类求解.【解析】选C.因为A={1,2},A∪B={1,2,3},所以B={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},故选C.12.集合A={2n+1|n∈Z},集合B={4k±1|k∈Z},则A与B间的关系是( )A.A∈BB.A BC.A∉BD.A=B二、填空题1.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当符号填空:A B,A C,{2} C,2 C.【解析】A={1,2},B={1,2},C={0,1,2,3,4,5,6,7},所以A=B,A C,{2}C,2∈C.答案:= ∈2.已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x≥m},若A⊆B,则实数m的取值范围为.【解题指南】根据集合间的关系,借助数轴求解.【解析】将集合A,B表示在数轴上,如图所示,所以m≤-2.答案:m≤-23.设x,y∈R,A={(x,y)|y=x},B=,则A,B的关系是.【解析】因为B=={(x,y)|y=x,且x≠0},故B A.答案:B A【误区警示】解答本题易忽视集合B中x≠0而误认为A=B.4.设集合A={5,a+1},集合B={a,b}.若A∩B={2},则A∪B= .【解题指南】由交集求出a,b,再求并集.【解析】因为A∩B={2},所以2∈A,故a+1=2,a=1,即A={5,2};又2∈B,所以b=2,即B={1,2},所以A∪B={1,2,5}.答案:{1,2,5}三、解答题1.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集.【解析】因为A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},所以A={(0,2),(1,1),(2,0)}.所以A的子集有:∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)}, {(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.2.若集合A={x|(k+1)x2+x-k=0}有且仅有两个子集,求实数k的值. 【解析】集合A有且仅有两个子集说明A中仅有一个元素,那么对于方程(k+1)x2+x-k=0,若k+1=0,即k=-1,方程即为x+1=0,x=-1,此时A={-1},满足题意;若k+1≠0,则需Δ=0,即12-4(k+1)(-k)=0,解得k=-,此时A={-1},满足题意.所以实数k的值为-1或-.3.已知M={1},N={1,2},设A={(x,y)|x∈M,y∈N},B={(x,y)|x∈N,y ∈M},求A∩B和A∪B.【解析】因为A={(1,2),(1,1)},B={(1,1),(2,1)}.所以A∩B={(1,1)},A∪B={(1,1),(1,2),(2,1)}.【误区警示】本题易忽视集合A,B是点集而致错.4.已知A={1,x,-1},B={-1,1-x}.(1)若A∩B={1,-1},求x.(2)若A∪B={1,-1,},求A∩B.(3)若B⊆A,求A∪B.【解析】(1)由条件知1∈B,所以1-x=1,所以x=0.(2)由条件知x=,所以A=,B=,所以A∩B=.(3)因为B⊆A,所以1-x=1或1-x=x,所以x=0或,当x=0时,A∪B={1,0,-1},当x=时,A∪B=.。
高中集合练习题及讲解及答案
高中集合练习题及讲解及答案集合是数学中的基本概念之一,它涉及到元素和集合之间的关系。
以下是一些高中集合练习题,以及相应的讲解和答案。
练习题1:已知集合A = {x | x > 3},B = {x | x < 5},求A∪B。
讲解:A∪B表示集合A和集合B的并集,即包含在A或B中的所有元素的集合。
答案:A∪B = {x | x < 5 或 x > 3},由于x > 3已经包含了x < 5的所有情况,所以A∪B = R,即所有实数。
练习题2:设集合C = {y | y = x^2, x ∈ Z},求C中所有元素的和。
讲解:集合C由所有整数的平方组成。
我们需要找出所有整数的平方并将它们相加。
答案:C = {0, 1, 4, 9, 16, ...},即所有整数的平方。
由于整数是无限的,它们的平方之和也是无限的,所以这个问题没有具体的数值答案。
练习题3:给定集合D = {1, 2, 3, 4, 5},E = {x | x ∈ D 且 x > 2},求D∩E。
讲解:D∩E表示集合D和集合E的交集,即同时属于D和E的所有元素的集合。
答案:E = {3, 4, 5},因此D∩E = {3, 4, 5}。
练习题4:集合F = {x | x^2 - 5x + 6 = 0},求F的元素。
讲解:要找出集合F的元素,我们需要解这个二次方程。
答案:x^2 - 5x + 6 = 0,分解因式得 (x - 2)(x - 3) = 0,所以x = 2 或x = 3。
因此,F = {2, 3}。
练习题5:已知集合G = {x | x 是质数},求G中小于20的所有元素。
讲解:质数是指只能被1和它本身整除的大于1的自然数。
答案:G中小于20的质数有:2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19。
这些练习题涵盖了集合的基本操作,如并集、交集、元素的求法等,是高中数学课程中常见的题目。
通过解决这些问题,学生可以加深对集合概念的理解。
2024年新高一数学初升高衔接《集合间的基本关系》含答案解析
第02讲 集合间的基本关系模块一 思维导图串知识模块二 基础知识全梳理(吃透教材)模块三 核心考点举一反三模块四 小试牛刀过关测1.理解集合之间的包含与相等的含义;2.能够识别给定集合的子集和真子集,了解空集的含义;3.能够进行自然语言、图形语言(Venn 图)、符号语言的转换,提升数学抽象素养;4.掌握集合子集、相等、真子集的定义,辨析集合间的关系与上一节内容的区别与联系,能使用适当的符号表示集合间的关系.知识点 1 子集与真子集1、韦恩图:在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn 图.(1)表示集合的Venn图边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.(2)用Venn 图表示集合的方法叫图示法,其优点是能直观地表示出集合间的关系,缺点是集合元素的共同特征不明显.2、子集定义一般地,对于两个集合A 、B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,就称集合A 为集合B 的子集.记法与读法记作A ⊆B (或B ⊇A ),读作“A 包含于B ”(或“B 包含A ”)图示性质(1)任意一个集合都是它本身的子集,即集合的子集也包括它本身,记作A A ⊆;(2)传递性:对于集合,,A B C ,如果A B ⊆,B C ⊆,则A C ⊆.【注意】(1)“A 是B 的子集”的含义:集合A 中的任何一个元素都是集合B 的元素,即由任意x A ∈,能推出x B ∈.(2)如果集合A 中存在着不是集合B 的元素,那么A 不包含于B ,或B 不包含A .3、真子集定义如果集合A 是集合B 的子集,但存在元素x ∈B ,且x A ∉,就称集合A 是集合B 的真子集.记法与读法记作AB 或(B A ),读作“A 真包含于B ”(或“B 真包含A ”)图示性质(1)任意集合都不是它本身的真子集.(2)传递性:对于集合,,A B C ,如果A B Ü,B C Ü,则A C Ü.【注意】(1)真子集也可以叙述为:若集合A B ⊆,存在元素x B ∈且x A ∉,则称集合A 是集合B 的真子集.(2)如果集合A 是集合B 的真子集,那么集合A 一定是集合B 的子集,反之不成立.知识点 2 集合相等1、集合相等的概念定义一般地,如果集合A 的任何一个元素都是B 的元素,同时集合B 的任何一个元素都是集合A 的元素,那么集合A 与集合B 相等.记法与读法记作A B =,读作“A 等于B ”图示【注意】(1)若两个集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关。
1.1.2 集合间的基本关系练习题及答案解析
1.下列六个关系式,其中正确的有()①{a,b}={b,a};②{a,b}⊆{b,a};③∅={∅};④{0}=∅;⑤∅{0};⑥0∈{0}.A.6个B.5个C.4个D.3个及3个以下解析:选C.①②⑤⑥正确.2.已知集合A,B,若A不是B的子集,则下列命题中正确的是()A.对任意的a∈A,都有a∉BB.对任意的b∈B,都有b∈AC.存在a0,满足a0∈A,a0∉BD.存在a0,满足a0∈A,a0∈B解析:选C.A不是B的子集,也就是说A中存在不是B中的元素,显然正是C选项要表达的.对于A和B选项,取A={1,2},B={2,3}可否定,对于D选项,取A={1},B={2,3}可否定.3.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则a的取值范围是()A.a≥2 B.a≤1C.a≥1 D.a≤2解析:选A.A={x|1<x<2},B={x|x<a},要使A B,则应有a≥2.4.集合M={x|x2-3x-a2+2=0,a∈R}的子集的个数为________.解析:∵Δ=9-4(2-a2)=1+4a2>0,∴M恒有2个元素,所以子集有4个.答案:41.如果A={x|x>-1},那么()A.0⊆A B.{0}∈AC.∅∈A D.{0}⊆A解析:选D.A、B、C的关系符号是错误的.2.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},则()A.A>B B.A BC.B A D.A⊆B解析:选C.利用数轴(图略)可看出x∈B⇒x∈A,但x∈A⇒x∈B不成立.3.定义A-B={x|x∈A且x∉B},若A={1,3,5,7,9},B={2,3,5},则A-B等于() A.A B.BC.{2} D.{1,7,9}解析:选D.从定义可看出,元素在A中但是不能在B中,所以只能是D.4.以下共有6组集合.(1)A={(-5,3)},B={-5,3};(2)M={1,-3},N={3,-1};(3)M=∅,N={0};(4)M={π},N={3.1415};(5)M={x|x是小数},N={x|x是实数};(6)M={x|x2-3x+2=0},N={y|y2-3y+2=0}.其中表示相等的集合有()A.2组B.3组C.4组D.5组解析:选A.(5),(6)表示相等的集合,注意小数是实数,而实数也是小数.5.定义集合间的一种运算“*”满足:A*B={ω|ω=xy(x+y),x∈A,y∈B}.若集合A={0,1},B={2,3},则A*B的子集的个数是()A .4B .8C .16D .32解析:选B.在集合A 和B 中分别取出元素进行*的运算,有0·2·(0+2)=0·3·(0+3)=0,1·2·(1+2)=6,1·3·(1+3)=12,因此可知A *B ={0,6,12},因此其子集个数为23=8,选B.6.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 ∈A解析:选D.∵B 的子集为{1},{2},{1,2},∅,∴A ={x |x ⊆B }={{1},{2},{1,2},∅},∴B ∈A .7.设x ,y ∈R ,A ={(x ,y )|y =x },B ={(x ,y )|y x=1},则A 、B 间的关系为________. 解析:在A 中,(0,0)∈A ,而(0,0)∉B ,故B A .答案:B A8.设集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且A ⊇B ,则a 的值为________.解析:A ⊇B ,则a 2-a +1=3或a 2-a +1=a ,解得a =2或a =-1或a =1,结合集合元素的互异性,可确定a =-1或a =2.答案:-1或29.已知A ={x |x <-1或x >5},B ={x |a ≤x <a +4},若A B ,则实数a 的取值范围是________.解析:作出数轴可得,要使A B ,则必须a +4≤-1或a >5,解之得{a |a >5或a ≤-5}.答案:{a |a >5或a ≤-5}10.已知集合A ={a ,a +b ,a +2b },B ={a ,ac ,ac 2},若A =B ,求c 的值.解:①若⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =ac a +2b =ac2,消去b 得a +ac 2-2ac =0, 即a (c 2-2c +1)=0.当a =0时,集合B 中的三个元素相同,不满足集合中元素的互异性,故a ≠0,c 2-2c +1=0,即c =1;当c =1时,集合B 中的三个元素也相同,∴c =1舍去,即此时无解.②若⎩⎪⎨⎪⎧a +b =ac 2a +2b =ac ,消去b 得2ac 2-ac -a =0, 即a (2c 2-c -1)=0.∵a ≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0.又∵c ≠1,∴c =-12. 11.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.(2)若B ⊆A ,由图可知,1≤a ≤2.12.若集合A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},且BA ,求实数m 的值.解:A ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}. ∵B A ,∴mx +1=0的解为-3或2或无解.当mx +1=0的解为-3时,由m ·(-3)+1=0,得m =13; 当mx +1=0的解为2时,由m ·2+1=0,得m =-12; 当mx +1=0无解时,m =0.综上所述,m =13或m =-12或m =0.。
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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B⊆A,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x∉A时也必有x∉B.
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.5
B.2
C.3
D.4
(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是 ( )
A.a M
B.a∉M
C.{a}∈M
D.{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)D
4.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B A.
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|x 2+x-6=0},Q ={x|ax+1=0}满足Q P,求a 所取的一切值.
解:因P={x|x 2+x-6=0}={2,-3},
当a=0时,Q ={x|ax+1=0}=∅,Q P 成立.
又当a≠0时,Q ={x|ax+1=0}={a 1-
},要Q P 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=3
1. 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Q P.
6.已知集合A={x ∈R |x 2-3x+4=0},B={x ∈R |(x+1)(x 2+3x-4)=0},要使A
P ⊆B,求满足条件的
集合P.
解:由A={x ∈R|x 2-3x+4=0}=∅,
B={x ∈R |(x+1)(x 2+3x-4)=0}={-1,1,-4},
由A P ⊆B 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|x ⊆A},则A 与B 应具有何种关系?
解:因A={0,1},B={x|x ⊆A},
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,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B ⊆A.
当m+1≤2m -1即m≥2时,要使B ⊆A 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.。