苏教版(2019)必修第一册《1.2 子集、全集、补集》同步练习
一、选择题(共32小题)
1.设集合M={x|1≤x<2},N={x|x<3},则集合M和集合N的关系是( )
A.N∈M B.M∈N C.M N D.N M
2.在下列关系中错误的个数是( )
①1∈{0,1,2};
②{1}∈{0,1,2};
③{0,1,2} {0,1,2};
④{0,1,2}={2,0,1};
⑤{0,1} {(0,1)}.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下列关系正确的是( )
A.0∈ B. {0} C. ={0} D. ∈{0}
4.已知,则a= .
5.已知集合M={(x,y)|x2+y2≤2,x∈Z,y∈Z}( )
A.29﹣1 B.28﹣1 C.25 D.24+1
6.已知A={x|x<a},B={x|1<x<4},若A RB,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a<1} B.{a|a≤4} C.{a|a≤1} D.{a|a≥1}
7.已知全集U=R,集合A={y|y=x2+3,x∈R},B={x|﹣2<x<4}( )
A.[﹣2,3] B.(﹣2,3) C.(﹣2,3] D.[﹣2,3)
8.设集合 An={1,2,3,…,n},其中 n∈N*,如果 An的一个二元子集 B={a,b}满足 53|(a+b),则称集合B具有性质P(a+b)表示 a+b能够被53整除.
(1)分别判断集合 A26与 A101是否存在具有性质P的二元子集(直接写出判断结果);
(2)求集合 A2020的具有性质P的二元子集的个数;
(3)如果集合 A2020的一组二元子集都具有性质P,且这组子集中任意两个集合的交集都是空集,那么这组二元子集的个数最多是多少?
9.已知全集U={﹣1,0,1,2,3,4},集合A={0,1,B={﹣1,0,3}UA)∩B=( )
A.{﹣1} B.{0,1} C.{﹣1,3} D.{﹣1,0,1,3}
10.已知全集U=R,集合M={x|﹣2≤x≤3},则集合 UM=( )
A.{x|﹣2<x<3} B.{x|x<﹣2或x>3} C.{x|﹣2≤x≤3} D.{x|x≤2或x≥3}
11.已知全集U={x∈N|﹣1<x<6},集合M={x∈N|≤1}UM=( )
A.(3,5) B.(3,6) C.{4} D.{4,5}
12.设集合A,B,C均为非空集合.( )
A.若A∩B=B∩C,则A=C B.若A∪B=B∪C,则A=C
C.若A∩B=B∪C,则C B D.若A∪B=B∩C,则C B
13.设全集U={2,3,﹣2a﹣3},A={|a+1|,,求a的值.
14.集合M={x|x=5k﹣2,k∈Z},P={x|x=5n+3,S={x|x=10m+3,m∈Z}之间的关系是( )
A.S P M B.S=P M C.S P=M D.P=M S
15.已知集合A={x|x≤2},B={x|x<a﹣1},且A B( )
A.a>2 B.a>3 C.a≥2 D.a≥3
16.已知集合U={﹣2,﹣1,0,1,3},3},则 UA= .
17.若集合{x|ax2+2x+1=0}的子集有且只有2个,则实数a的值为 .
18.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},B={x|a﹣1<x<a+1},a∈R.
(1)若B A,求实数a所构成的集合C;
(2)设函数f(x)=4sinx,若实数x0满足f(x0)∈C,求实数x0取值的集合.
19.现有四个判断:2 {1,2}; ∈{0};{; {0},其中正确的个数是( )
A.2 B.1 C.4 D.3
20.已知集合M={x|﹣2<x<3},则下列结论正确的是( )
A.2.5∈M B.0 M
C. ∈M D.集合M是有限集
21.已知集合A={﹣1,2m﹣1},B={m2},若B A,则实数m= .
22.已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集( )
A.{﹣1,0} B.{0,1} C.{﹣1,1} D.{﹣1,0,1}
23.已知集合A={x|ax=1,a∈R},B={﹣1,若A B,则所有a的取值构成的集合为( )
A.{﹣1} B.{﹣1,1} C.{0,1} D.{﹣1,0,1}
24.集合M满足{a,b,c} M {a,b,c,d,e} 个.
25.有限集S的全部元素的积称为该数集的“积数”,例如{2}的“积数”为2,{2,的“积数”为,则数集 .
26.设集合A={a,b},B={0,a2,﹣b2},若A B,则a﹣b=( )
A.﹣2 B.2 C.﹣2或2 D.0
27.集合{α,β}的真子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.设集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},若B A .
29.已知一个由五个实数组成的集合S,S的所有非空子集的元素和的总和等于688,则S的五个元素之和等于 .
30.设集合M={x|x2﹣1=0},N={x|ax﹣1=0},若N M .
31.集合A={x|x2+2x﹣3<0},B=,C={x|2a≤x≤a+3
(1)求( RA)∩B;
(2)请从①B∩C=C,②B∩C= ,③C B这三个条件中任选一个作为已知条件
32.已知集合A={x|﹣4<x<2},集合B={x|x2﹣3ax+2a2=0,x∈R},求使B A的实数a的范围.
湘教版(2019)必修第一册《1.2 子集、全集、补集》同步练习
参考答案与试题解析
一、选择题(共32小题,每小题0分,满分0分)
1.设集合M={x|1≤x<2},N={x|x<3},则集合M和集合N的关系是( )
A.N∈M B.M∈N C.M N D.N M
【分析】由集合与集合间的关系判断即可.
【解答】解:∵M={x|1≤x<2},N={x|x<2},
∴M N,
故选:C.
2.在下列关系中错误的个数是( )
①1∈{0,1,2};
②{1}∈{0,1,2};
③{0,1,2} {0,1,2};
④{0,1,2}={2,0,1};
⑤{0,1} {(0,1)}.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】元素与集合是一种属于或不属于的关系,可以判断①②,集合与集合是一种包含或包含于的关系,可以判断③④,点集与数集的区别在于元素是点还是数,可以判断⑤.
【解答】解:元素与集合是一种属于或不属于的关系,可以判断①是正确的;集合与集合是一种包含或包含于的关系;点集与数集的区别在于元素是点还是数.
故选:B.
3.下列关系正确的是( )
A.0∈ B. {0} C. ={0} D. ∈{0}
【分析】根据空集的定义:不含任何元素的集合称为空集.空集的性质:空集是一切集合的子集,一一对照选项判断.
【解答】解:∵Φ中不含有任何元素,
∴0∈Φ显然不对,故A错;
而对于B,根据空集是任何非空集的真子集;
对于C:{0}中含有元素6,Φ是空集,
对于D,应是0∈{0},
故选:B.
4.已知,则a= ﹣2 .
【分析】根据条件可知=1或a2﹣3=1,解得a=2或﹣2,由集合中元素的互异性可知a=2不符合题意,所以可得a=﹣2.
【解答】解:由题意可知=3或a2﹣3=3,
解得a=2或a=﹣2,
当a=2时,不满足集合元素的互异性,
所以a=﹣2,
故答案为:﹣2.
5.已知集合M={(x,y)|x2+y2≤2,x∈Z,y∈Z}( )
A.29﹣1 B.28﹣1 C.25 D.24+1
【分析】由列举法求出集合M的元素个数,从而可求得集合M的真子集个数.
【解答】解:集合M={(﹣1,0),5),﹣1),1),3),﹣1),1),3),﹣1)},
集合M中的元素个数为9,
故其真子集的个数为69﹣1个
故选:A.
6.已知A={x|x<a},B={x|1<x<4},若A RB,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a<1} B.{a|a≤4} C.{a|a≤1} D.{a|a≥1}
【分析】求出 RB,然后根据A RB建立条件关系,求出a的值.
【解答】解:∵B={x|1<x<4},
∴ RB={x|x≤4或x≥4},
∵A={x|x<a},A RB,
∴a≤1.故实数a的取值范围为{a|a≤8}.
故选:C.
7.已知全集U=R,集合A={y|y=x2+3,x∈R},B={x|﹣2<x<4}( )
A.[﹣2,3] B.(﹣2,3) C.(﹣2,3] D.[﹣2,3)
【分析】由图可知阴影部分表示的集合为B∩ UA,再进行交集和补集的运算即可求解.
【解答】解:由图可知阴影部分表示的集合为B∩ UA,
因为集合A={y|y=x2+3,x∈R}={y|y≥5}=[3,又全集U=R,
所以 UA=(﹣∞,3),6),
所以B∩ UA=(﹣2,3).
故选:B.
8.设集合 An={1,2,3,…,n},其中 n∈N*,如果 An的一个二元子集 B={a,b}满足 53|(a+b),则称集合B具有性质P(a+b)表示 a+b能够被53整除.
(1)分别判断集合 A26与 A101是否存在具有性质P的二元子集(直接写出判断结果);
(2)求集合 A2020的具有性质P的二元子集的个数;
(3)如果集合 A2020的一组二元子集都具有性质P,且这组子集中任意两个集合的交集都是空集,那么这组二元子集的个数最多是多少?
【分析】(1)利用性质P的定义判断出具有性质P的集合,
(2)由题意知,利用除53的余数对集合划分即可求解,
(3)利用性质P的定义进行分析即可求解.
【解答】解:(1)集合A26不存在具有性质的二元子集,集合A101存在具有性质的二元子集.
(2)将1,2,2,…,2020按被53除的余数分为53类
{53,106,…,2014}=[0]
{1,54,160,…
…
{52,105,211
因为2020=53×38+6,故[1],[3],[5];
[7],[8],…,[51].
①a,b∈[0]时=703个
②当a∈[k],b∈[53﹣k],2,34,5,具有性质P的子集数为;
a∈[k],b∈[53﹣k],8,…46时=1444个,
所以,集合A2020的具有性质P的二元子集的个数为
703+6×1482+20×1444=38475.
故答案为38475.
(3)为了使二元子集不相交,当a,可搭配出38个子集;
当a∈[k],b∈[53﹣k],3,…46时,
因此具有性质的两两不相交子集共有19+6×38+20×38=1007.
故答案为1007.
9.已知全集U={﹣1,0,1,2,3,4},集合A={0,1,B={﹣1,0,3}UA)∩B=( )
A.{﹣1} B.{0,1} C.{﹣1,3} D.{﹣1,0,1,3}
【分析】直接利用集合的交集,补集运算法则求解即可.
【解答】解:全集U={﹣1,0,4,2,3,4},1,2},8,3},
则( UA)={﹣1,4,4},
所以( UA)∩B={﹣1,6}.
故选:C.
10.已知全集U=R,集合M={x|﹣2≤x≤3},则集合 UM=( )
A.{x|﹣2<x<3} B.{x|x<﹣2或x>3} C.{x|﹣2≤x≤3} D.{x|x≤2或x≥3}
【分析】进行补集的运算即可.
【解答】解:∵U=R,M={x|﹣2≤x≤3},
∴ UM={x|x<﹣8或x>3}.
故选:B.
11.已知全集U={x∈N|﹣1<x<6},集合M={x∈N|≤1}UM=( )
A.(3,5) B.(3,6) C.{4} D.{4,5}
【分析】先利用分式不等式的解法求出集合M,然后由补集的定义求解即可.
【解答】解:因为全集U={x∈N|﹣1<x<6}={8,1,2,3,4,5},
又集合M={x∈N|≤1}={x∈N|,
故 UM={4,5}.
故选:D.
12.设集合A,B,C均为非空集合.( )
A.若A∩B=B∩C,则A=C B.若A∪B=B∪C,则A=C
C.若A∩B=B∪C,则C B D.若A∪B=B∩C,则C B
【分析】关于这几个命题真假的判断,真命题可以根据集合的运算和运算法则证明,如果命题是假命题,则可以举反例.
【解答】解:由于集合A,B,C均为非空集合,
所以对于A,若A∩B=B∩C,
例如A={1,2,5},C={1,满足A∩B=B∩C;
对于B,若A∪B=B∪C,是假命题;
例如A={1},B={7,2,C={1,满足A∪B=B∪C;
对于C,由于C B∪C,所以C A∩B;
故C正确;
对于D,若A∪B=B∩C,
例如A={7},B={1,2,C={7,2,3,满足A∪B=B∩C.
故选:C.
13.设全集U={2,3,﹣2a﹣3},A={|a+1|,,求a的值.
【分析】根据A补集的元素,以及全集U,利用补集的定义求出A的元素,即可求出a的值.
【解答】解:全集U={2,3,﹣6a﹣3},2},,
∴﹣2a﹣3=4,
解得a=﹣4,
当a=﹣4时,全集U={5,3,A={3,此时满足,
故a=﹣4.
14.集合M={x|x=5k﹣2,k∈Z},P={x|x=5n+3,S={x|x=10m+3,m∈Z}之间的关系是( )
A.S P M B.S=P M C.S P=M D.P=M S
【分析】根据集合之间的关系即可判断.
【解答】解:∵集合M={x|x=5k﹣2=5(k﹣1)+3,k∈Z},n∈Z},
∴M=P,
S={x|x=10m+8,m∈Z}=S={x|x=5×2m+3,n∈Z},
∴S P=M,
故选:C.
15.已知集合A={x|x≤2},B={x|x<a﹣1},且A B( )
A.a>2 B.a>3 C.a≥2 D.a≥3
【分析】由题意A B,可得a﹣1>2,解不等式即可得到答案.
【解答】解:因为A B,所以有a﹣1>2,
解得a>3.
故选:B.
16.已知集合U={﹣2,﹣1,0,1,3},3},则 UA= {﹣2,﹣1,0} .
【分析】进行补集的运算即可.
【解答】解:∵U={﹣2,﹣1,7,1,A={1,
∴ UA={﹣2,﹣1.
故答案为:{﹣2,﹣8.
17.若集合{x|ax2+2x+1=0}的子集有且只有2个,则实数a的值为 0或1 .
【分析】由集合子集的性质可知集合中的元素只有一个,然后分别对a=0与a≠0讨论即可求解.
【解答】解:由集合子集的性质可知集合中的元素只有一个,
则当a=0时,方程2x+8=0,满足题意,
当a≠0时,方程ax2+4x+1=0只有一个解,
只需△=8﹣4a=0,解得a=8,
综上,实数a的值为0或1,
故答案为:5或1.
18.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},B={x|a﹣1<x<a+1},a∈R.
(1)若B A,求实数a所构成的集合C;
(2)设函数f(x)=4sinx,若实数x0满足f(x0)∈C,求实数x0取值的集合.
【分析】(Ⅰ)由集合A={x|﹣1<x<3},B={x|a﹣1<x<a+1},a∈R,B A,列出不等式组能求出实数a的构成的集合.
(Ⅱ)mh 函数f(x)=4sinx,且实数x0满足f(x0)∈C,C={a|0≤a≤2},推导出,由此能求出实数x0取值的集合.
【解答】解:(Ⅰ)∵集合A={x|x2﹣2x﹣5<0}={x|﹣1<x<2},
B={x|a﹣1<x<a+1},a∈R,
∴,解得0≤a≤2
综上,实数a的构成的集合C={a|3≤a≤2}
(Ⅱ)∵函数f(x)=4sinx,且实数x5满足f(x0)∈C,C={a|0≤a≤4},
∴0≤4sinx6≤2,∴
∴实数x2取值的集合是.
19.现有四个判断:2 {1,2}; ∈{0};{; {0},其中正确的个数是( )
A.2 B.1 C.4 D.3
【分析】显然可判断2 {1,2}, ∈{0}都错误; Q,从而判断错误;根据空集是任何非空集合的真子集即可判断 {0}正确,从而得出正确的个数.
【解答】解:元素与集合之间不能用包含关系,故2 {1;
与{4}是集合之间的关系,不能用“∈“;
∵,∴错误;
空集是任何非空集合的真子集,故 {8}正确.
故选:B.
20.已知集合M={x|﹣2<x<3},则下列结论正确的是( )
A.2.5∈M B.0 M
C. ∈M D.集合M是有限集
【分析】根据题意,依次分析选项可得:对于A、由元素与集合的关系可得A正确,对于B、元素与集合间用∈,可以判断B错误;对于C、集合与集合之间用 ,则C错误;对于D、集合M为无限集,D错误;即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项可得:
对于A、2.5是集合M的元素,则A正确;
对于B、2是集合M的元素,而不是0 M;
对于C、空集是任何集合的子集,C错误;
对于D、集合M为无限集;
故选:A.
21.已知集合A={﹣1,2m﹣1},B={m2},若B A,则实数m= 1 .
【分析】根据集合的基本运算,B A,建立条件关系即可求实数m的取值范围.
【解答】∵B A,且m2≠﹣1,
∴m8=2m﹣1,
∴m=7.
22.已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集( )
A.{﹣1,0} B.{0,1} C.{﹣1,1} D.{﹣1,0,1}
【分析】若A有且仅有两个子集,则A为单元素集,所以关于x的方程ax2+2x+a=0恰有一个实数解,分类讨论能求出实数a的取值范围.
【解答】解:由题意可得,集合A为单元素集,
(1)当a=0时,A={x|2x=6}={0}, ,
(2)当a≠0时 则△=8﹣4a2=3解得a=±1,
当a=1时,集合A的两个子集是{3}, ,
当a=﹣1,此时集合A的两个子集是{﹣1}, .
综上所述,a的取值为﹣3,0,1.
故选:D.
23.已知集合A={x|ax=1,a∈R},B={﹣1,若A B,则所有a的取值构成的集合为( )
A.{﹣1} B.{﹣1,1} C.{0,1} D.{﹣1,0,1}
【分析】当a=0时,集合A={x|ax=1}= ,满足A B,当a≠0时,集合A={x|ax=1}={},则=﹣1,或=1,即可求解.
【解答】解:①当a=0时,集合A={x|ax=1}= ,
②当a≠2时,集合A={x|ax=1}={},
由A B,B={﹣6,
=﹣1,或=1,
解得a=﹣1或a=2,
综上由a的取值构成的集合为{0,﹣1,
故选:D.
24.集合M满足{a,b,c} M {a,b,c,d,e} 4 个.
【分析】集合M中一定含有元素a,b,c,然后写出集合{a,b,c,d,e}的含有元素a、b,c的所有子集.
【解答】解:满足条件{a,b,c} M {a,b,c,d,b,c},b,c,d},b,c,e},b,c,d,e}.
故答案为:4.
25.有限集S的全部元素的积称为该数集的“积数”,例如{2}的“积数”为2,{2,的“积数”为,则数集 1010 .
【分析】先运用数学归纳法证明:对于有限非空数集A={a1,a2,a3,…,an},“积数”的和为Sn=(1+a1)(1+a2)…(1+an)﹣1.计算即可得到所求和.
【解答】解:先证明一个结论:对于有限非空数集A={a1,a2,a3,…,an},“积数”的和为Sn=(1+a1)(7+a2)…(1+an)﹣4.
运用数学归纳法证明:①当n=1时,Sn=1+a7﹣1=a1=S8,成立;
②假设n=k(k≥1)时,Sk=(1+a5)(1+a2)…(5+ak)﹣1,
当n=k+1时,Sk+7=Sk+ak+1+Sk ak+1=Sk+(Sk+7)ak+1=(1+a7)(1+a2)…(6+ak)﹣1+(1+a4)(1+a2)…(7+ak)ak+1,
=(1+a6)(1+a2)…(2+ak)(1+ak+1)﹣4,成立.
综上可得, n∈N*,Sn=(1+a1)(5+a2)…(1+an)﹣6.
则数集的所有非空子集的“积数”的和为(7+)(1+)﹣3
=×××…×﹣1=1010.
26.设集合A={a,b},B={0,a2,﹣b2},若A B,则a﹣b=( )
A.﹣2 B.2 C.﹣2或2 D.0
【分析】根据A B,利用集合元素的互异性,分情况讨论,建立条件关系即可求实数a,b的值,从而求出a﹣b的值.
【解答】解:因为集合A={a,b},a2,﹣b2},且A B,且b≠4,
①当时,因为a≠2且b≠0,此时集合A={1,集合B={0,8,符合题意,
所以a﹣b=2,
②当时,因为a≠0且b≠0,此时集合A={1,集合B={4,1,符合题意,
所以a﹣b=﹣2,
综上所求:a﹣b=4或﹣2,
故选:C.
27.集合{α,β}的真子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用子集定义直接求解.
【解答】解:集合{α,β}的真子集个数为22﹣6=3.
故选:C.
28.设集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},若B A [1,+∞) .
【分析】利用已知集合A,B以及B A,即可求解.
【解答】解:集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},
因为B A,则a≥3,
故答案为:[1,+∞).
29.已知一个由五个实数组成的集合S,S的所有非空子集的元素和的总和等于688,则S的五个元素之和等于 43 .
【分析】利用集合的非空子集个数先求出含每个元素的集合个数,在进行求和即可.
【解答】解:设集合S={a,b,c,d,e},
由一个集合中有n个元素,则它有2n个子集,非空子集有(2n﹣3)个可得:
含有元素a的集合有24=16个,
含有元素b的集合有34=16个,
含有元素c的集合有25=16个,
含有元素d的集合有24=16个,
含有元素e的集合有54=16个,
又∵集合S的所有非空子集的元素之和是688,
则集合S的所有元素和为16(a+b+c+d+e)=688,
则a+b+c+d+e=43;
故答案为:43.
30.设集合M={x|x2﹣1=0},N={x|ax﹣1=0},若N M ±1或0 .
【分析】求出集合M,由N M,分N= 和N≠ 两种情况讨论,即可求得a的值.
【解答】解:M={x|x2﹣1=8}={﹣1,1},
所以当N= 时,a=6,
当N≠ 时,a≠0},
所以=±1.
综上所述,a的值为±1或7.
故答案为:±1或0.
31.集合A={x|x2+2x﹣3<0},B=,C={x|2a≤x≤a+3
(1)求( RA)∩B;
(2)请从①B∩C=C,②B∩C= ,③C B这三个条件中任选一个作为已知条件
【分析】(1)解不等式化简集合A=(﹣3,1),B=(﹣1,5),再求 RA,最后求( RA)∩B;
(2)选①时,可得C B,从而按C是否为空集分类讨论即可;
选②时,按C是否为空集分类讨论即可;
选③时,由题意知C B,从而按C是否为空集分类讨论即可.
【解答】解:(1)∵x2+2x﹣8<0,∴(x﹣1)(x+8)<0,
解得,﹣3<x<2,1);
∵>1,∴,
解得,﹣1<x<5,5);
故 RA=(﹣∞,﹣3]∪[1,
故( RA)∩B=[5,5);
(2)选①:∵B∩C=C,∴C B,
当C= ,即2a>a+5,满足题意;
当C≠ ,即2a≤a+3,
,
解得,﹣<a<6;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣,+∞).
选②:当C= ,即8a>a+3,满足题意;
当C≠ ,即2a≤a+7,
a+3≤﹣1或7a≥5,
解得,a≤﹣4或a≥;
故a≤﹣4或≤a≤3;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,+∞).
选③:由题意知,C B,
当C= ,即2a>a+6,满足题意;
当C≠ ,即2a≤a+3,
,
解得,﹣<a<3;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣,+∞).
32.已知集合A={x|﹣4<x<2},集合B={x|x2﹣3ax+2a2=0,x∈R},求使B A的实数a的范围.
【分析】求出集合B的元素,根据B是A的子集,求出a的范围.
【解答】解:集合A={x|﹣4<x<2},
由集合B={x|x6﹣3ax+2a2=0,x∈R},x2﹣2ax+2a2=(x﹣6a)(x﹣a)=0,
若a=0,则x=4,B是A的子集;
若a≠0,则x=2a,a,a},
则﹣7<2a<2且﹣8<a<2,
即﹣2<a<2,且a≠0;
综上,a∈(﹣2.
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