苏教版高中数学必修一1.2子集、全集、并集
一、单选题
1.(2018·全国Ⅰ卷理)已知集合 ,则 RA=( )
A. B.
C. D.
2.(2019高一上·榆林期中)集合A={x∈N|-1<x<4}的真子集个数为( )
A.8 B.15 C.16 D.17
3.(2019·广州模拟)已如集合 ,则 ( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
4.(2019高一下·湖北期中)已知 , ,若 是 的真子集,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(2014·浙江理)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则 UA=( )
A. B.{2} C.{5} D.{2,5}
6.(2018高一上·杭州期中)设A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},若B真包含于A,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.(2019·宣城模拟)已知集合 , ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2017·太原模拟)已知全集U=R,集合A={x|x(x+2)<0},B={x||x|≤1},则如图阴影部分表示的集合是( )
A.(﹣2,1) B.[﹣1,0]∪[1,2)
C.(﹣2,﹣1)∪[0,1] D.[0,1]
9.(人教新课标A版必修1数学1.1.2集合间的基本关系同步检测)下列集合中,是空集的是( )
A.{x|x2+3=3} B.{(x,y)|y=﹣x2,x,y∈R}
C.{x|﹣x2≥0} D.{x|x2﹣x+1=0,x∈R}
10.若则就称A是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为( )
A.15 B.16 C.64 D.128
二、填空题
11.(2018高一上·温州期中)已知集合A={1,2},集合B满足A∪B={1,2,3},则集合A的子集个数有 个;这样的集合B有 个.
12.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2},若B A,则实数m= .
13.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合 , ,则满足条件 的集合C的个数为 .
14.(2019高一上·嘉兴期中)已知集合 ,若 是 的两个非空子集,则所有满足 中的最大数小于 中的最小数的集合对 的个数为 .
三、解答题
15.(2018高一上·滁州期中)已知集合 , ,若 ,求实数 的取值范围.
16.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)设集合A={x|-1≤x≤6},B={x|m-1≤x≤2m+1},已知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.
17.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合M={x|x<2且x∈N},N={x|-2<x<2且x∈Z}.
(1)写出集合M的子集、真子集;
(2)求集合N的子集数、非空真子集数.
18.(2019·靖远模拟)已知函数 , .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)若 的解集包含 ,求 的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:A= ,
∴ RA={x| 1≤x≤2} ,
故答案为:B.
【分析】先解二次不等式求出集合A,再进行补集运算.
2.【答案】B
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】由题意,集合 ,
所以集合 的真子集的个数为 个.
故答案为:B.
【分析】求得集合 ,根据集合真子集个数的计算方法,即可求解.
3.【答案】D
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:由1 0,即 0,即 解得 ,
即 ,则 R
故答案为:D.
【分析】利用分式不等式转化为一元二次不等式的方法,用一元二次不等式求解集的方法求出分式不等式的解集,从而求出集合A,再利用补集的运算法则求出集合.
4.【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】 , ,
因为 是 的真子集,故 或 即 或 ,
故答案为:B.
【分析】通过解不等式,确定集合A和B,结合集合间的关系,即可求出参数a的取值范围.
5.【答案】B
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:∵全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5}={x∈N|x≥3},
则 UA={2},
故选:B.
【分析】先化简集合A,结合全集,求得 UA.
6.【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】∵A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},且B真包含于A;
当B= 时,2a>a+3,解得a>3;
当B≠ 时, 解得a=1;
∴a的取值范围是{a|a=1,或a>3}
故答案为:B.
【分析】利用集合的包含关系,分B= 和B≠ 两种情况列式,即可求出a的范围.
7.【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:∵3x﹣a 0,∴ ,∴A= ,
∵log2(x﹣2)≤1=log22,∴0<x﹣2≤2,
∴2<x≤4,∴B=(2,4],
∵B A,∴ ≤2,∴a≤6,
∴实数a的取值范围是(﹣∞,6].
故答案为:B.
【分析】利用集合间的包含关系,借助数轴,用分类讨论的方法求出a的取值范围。
8.【答案】C
【知识点】Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:A={x||﹣2<x<0},B={x|﹣1≤x≤1},
由题意可知阴影部分对应的集合为 U(A∩B)∩(A∪B),
∴A∩B={x|﹣1≤x<0},A∪B={x|﹣2<x≤1},
即 U(A∩B)={x|x<﹣1或x≥0},
∴ U(A∩B)∩(A∪B)={x|0≤x≤1或﹣2<x<﹣1},
故选:C
【分析】根据阴影部分对应的集合为 U(A∩B)∩(A∪B),然后根据集合的基本运算进行求解即可.
9.【答案】D
【知识点】空集
【解析】【解答】对于A,集合中含有0,故错;
对于B,集合中含有无数个点,故也错.
对于C,集合中含0,是非空的,故错;
对于D,所对应的方程无解,集合中不含有元素,故正确;
故选D.
【分析】 不含任何元素的集合称为空集,对于A,集合中含有0,对于B,集合中含有无数个点,对于C,集合中含0,是非空的,对于D,方程无解,则集合中不含有元素.
10.【答案】A
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】∵由和3,和2,-l,l组成集合,和3,和2都以整体出现,∴有24个集合∵集合为非空集合,∴有24-l=l5个故选A.
【分析】本题关键看清楚-1和1本身也具备这种运算,这样由-1,1,3和 ,2和 四“大”元素组成集合.
11.【答案】4;4
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】A={1,2}的子集为: ,{1},{2},{1,2};
∴集合A子集个数有4个;
∵A∪B={1,2,3};
∴B={3},{1,3},{2,3},或{1,2,3};
∴这样的集合B有4个.
故答案为:4,4.
【分析】根据集合A中有两个元素,即可确定集合A的子集有4个;根据 A∪B,即可得到B中可能元素,确定集合B的个数.
12.【答案】1
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】集合A、B中均含有元素3,由B A得B中另一元素m2一定与A中元素-1,2m-1中一个相等,故m2=2m-1,得m=1.
故答案为:1.
【分析】由集合A,B的包含关系,得到关于m的方程,求m的值.
13.【答案】4
【知识点】子集与真子集;集合间关系的判断
【解析】【解答】方法一:易知 ,
.
因为 ,所以根据子集的概念,集合 中必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,
原题即求集合 的子集个数,即有 个.
方法二:易知 ,
.
因为 ,所以C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.
故答案为:4.
【分析】由于集合A是方程的解集,集合B是不等式的整数解,先求出A,B的具体元素,再由集合C是包含了1,2两个元素的集合B的子集,可得子集的个数为4.
14.【答案】49
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】当 中的最大数为 ,即 时, , , , , , , , , , , , , , , ;
所以满足题意的集合对 的个数为 个;
当 中的最大数为 ,即 时, , , , , , , ;即满足题意的集合对 的个数为 个;
当 中的最大数为 ,即 时, ,即满足题意的集合对 的个数 个;
当 中的最大数为 ,即 时, ,即满足题意的集合对 的个数为 个;
所以总共个数为49个.
【分析】分 中的最大数为 , 中的最大数为 , 中的最大数为 , 中的最大数为 ,四种情况,根据题意列举出满足条件的集合 ,即可得出结果.
15.【答案】解: .
当 时,由 ,得 .
当 时,则 ,即 . 所以实数 的取值范围是 .
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【分析】本题主要考查集合的包含关系,由,可分或分别求出m的取值范围。
16.【答案】(1)①当m-1>2m+1,即m<-2时,B= ,符合题意;
②当m-1≤2m+1,即m≥-2时,B≠ .由B A,借助数轴,如图所示,
得 解得0≤m≤ .所以0≤m≤ .
综合①②可知,实数m的取值范围为 .
(2)∵当x∈N时,A={0,1,2,3,4,5,6},∴集合A的子集的个数为27=128.
【知识点】子集与真子集;集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)对于不等式表示的集合,通过数轴表示后,由包含关系得到参数的取值范围.
(2)当x∈N时,求出集合A的具体元素,有7个,再结合子集个数公式求子集的个数.
17.【答案】(1)M={x|x<2且x∈N}={0,1},
N={x|-2<x<2,且x∈Z}={-1,0,1}.
故答案为:M的子集为 ,{0},{1},{0,1};其中真子集为: ,{0},{1}.
(2)N的子集为 ,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1},{-1,0,1}.
∴N的子集数为8个;非空真子集数为8-2=6个.
故答案为:8;6.
【知识点】子集与真子集
【解析】【分析】(1)先求出集合M的具体的元素0,1,再写出其子集和真子集;
(2)先求出集合N的具体的元素-1,0,1有3个,由子集个数公式得其子集和真子集的个数.
18.【答案】(1)解:当 时,不等式为
等价于 或 或
解得: 或 或
综上所述:
所以原不等式的解集是
(2)解:由题可知, 在 上恒成立
则 ,即 在 上恒成立
所以 在 上恒成立
即 在 上恒成立,
即
则
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)利用a的值求出绝对值函数的解析式,再利用零点分段法求出绝对值不等式的解集。
(2) 由 的解集包含 可知, 在 上恒成立,则 ,即 在 上恒成立,所以 在 上恒成立,即 在 上恒成立,再利用不等式恒成立问题的解决方法求出a的取值范围。
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一、单选题
1.(2018·全国Ⅰ卷理)已知集合 ,则 RA=( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:A= ,
∴ RA={x| 1≤x≤2} ,
故答案为:B.
【分析】先解二次不等式求出集合A,再进行补集运算.
2.(2019高一上·榆林期中)集合A={x∈N|-1<x<4}的真子集个数为( )
A.8 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】由题意,集合 ,
所以集合 的真子集的个数为 个.
故答案为:B.
【分析】求得集合 ,根据集合真子集个数的计算方法,即可求解.
3.(2019·广州模拟)已如集合 ,则 ( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】D
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:由1 0,即 0,即 解得 ,
即 ,则 R
故答案为:D.
【分析】利用分式不等式转化为一元二次不等式的方法,用一元二次不等式求解集的方法求出分式不等式的解集,从而求出集合A,再利用补集的运算法则求出集合.
4.(2019高一下·湖北期中)已知 , ,若 是 的真子集,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】 , ,
因为 是 的真子集,故 或 即 或 ,
故答案为:B.
【分析】通过解不等式,确定集合A和B,结合集合间的关系,即可求出参数a的取值范围.
5.(2014·浙江理)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则 UA=( )
A. B.{2} C.{5} D.{2,5}
【答案】B
【知识点】补集及其运算
【解析】【解答】解:∵全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5}={x∈N|x≥3},
则 UA={2},
故选:B.
【分析】先化简集合A,结合全集,求得 UA.
6.(2018高一上·杭州期中)设A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},若B真包含于A,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】∵A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},且B真包含于A;
当B= 时,2a>a+3,解得a>3;
当B≠ 时, 解得a=1;
∴a的取值范围是{a|a=1,或a>3}
故答案为:B.
【分析】利用集合的包含关系,分B= 和B≠ 两种情况列式,即可求出a的范围.
7.(2019·宣城模拟)已知集合 , ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:∵3x﹣a 0,∴ ,∴A= ,
∵log2(x﹣2)≤1=log22,∴0<x﹣2≤2,
∴2<x≤4,∴B=(2,4],
∵B A,∴ ≤2,∴a≤6,
∴实数a的取值范围是(﹣∞,6].
故答案为:B.
【分析】利用集合间的包含关系,借助数轴,用分类讨论的方法求出a的取值范围。
8.(2017·太原模拟)已知全集U=R,集合A={x|x(x+2)<0},B={x||x|≤1},则如图阴影部分表示的集合是( )
A.(﹣2,1) B.[﹣1,0]∪[1,2)
C.(﹣2,﹣1)∪[0,1] D.[0,1]
【答案】C
【知识点】Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:A={x||﹣2<x<0},B={x|﹣1≤x≤1},
由题意可知阴影部分对应的集合为 U(A∩B)∩(A∪B),
∴A∩B={x|﹣1≤x<0},A∪B={x|﹣2<x≤1},
即 U(A∩B)={x|x<﹣1或x≥0},
∴ U(A∩B)∩(A∪B)={x|0≤x≤1或﹣2<x<﹣1},
故选:C
【分析】根据阴影部分对应的集合为 U(A∩B)∩(A∪B),然后根据集合的基本运算进行求解即可.
9.(人教新课标A版必修1数学1.1.2集合间的基本关系同步检测)下列集合中,是空集的是( )
A.{x|x2+3=3} B.{(x,y)|y=﹣x2,x,y∈R}
C.{x|﹣x2≥0} D.{x|x2﹣x+1=0,x∈R}
【答案】D
【知识点】空集
【解析】【解答】对于A,集合中含有0,故错;
对于B,集合中含有无数个点,故也错.
对于C,集合中含0,是非空的,故错;
对于D,所对应的方程无解,集合中不含有元素,故正确;
故选D.
【分析】 不含任何元素的集合称为空集,对于A,集合中含有0,对于B,集合中含有无数个点,对于C,集合中含0,是非空的,对于D,方程无解,则集合中不含有元素.
10.若则就称A是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为( )
A.15 B.16 C.64 D.128
【答案】A
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】∵由和3,和2,-l,l组成集合,和3,和2都以整体出现,∴有24个集合∵集合为非空集合,∴有24-l=l5个故选A.
【分析】本题关键看清楚-1和1本身也具备这种运算,这样由-1,1,3和 ,2和 四“大”元素组成集合.
二、填空题
11.(2018高一上·温州期中)已知集合A={1,2},集合B满足A∪B={1,2,3},则集合A的子集个数有 个;这样的集合B有 个.
【答案】4;4
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】A={1,2}的子集为: ,{1},{2},{1,2};
∴集合A子集个数有4个;
∵A∪B={1,2,3};
∴B={3},{1,3},{2,3},或{1,2,3};
∴这样的集合B有4个.
故答案为:4,4.
【分析】根据集合A中有两个元素,即可确定集合A的子集有4个;根据 A∪B,即可得到B中可能元素,确定集合B的个数.
12.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2},若B A,则实数m= .
【答案】1
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】集合A、B中均含有元素3,由B A得B中另一元素m2一定与A中元素-1,2m-1中一个相等,故m2=2m-1,得m=1.
故答案为:1.
【分析】由集合A,B的包含关系,得到关于m的方程,求m的值.
13.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合 , ,则满足条件 的集合C的个数为 .
【答案】4
【知识点】子集与真子集;集合间关系的判断
【解析】【解答】方法一:易知 ,
.
因为 ,所以根据子集的概念,集合 中必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,
原题即求集合 的子集个数,即有 个.
方法二:易知 ,
.
因为 ,所以C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.
故答案为:4.
【分析】由于集合A是方程的解集,集合B是不等式的整数解,先求出A,B的具体元素,再由集合C是包含了1,2两个元素的集合B的子集,可得子集的个数为4.
14.(2019高一上·嘉兴期中)已知集合 ,若 是 的两个非空子集,则所有满足 中的最大数小于 中的最小数的集合对 的个数为 .
【答案】49
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】当 中的最大数为 ,即 时, , , , , , , , , , , , , , , ;
所以满足题意的集合对 的个数为 个;
当 中的最大数为 ,即 时, , , , , , , ;即满足题意的集合对 的个数为 个;
当 中的最大数为 ,即 时, ,即满足题意的集合对 的个数 个;
当 中的最大数为 ,即 时, ,即满足题意的集合对 的个数为 个;
所以总共个数为49个.
【分析】分 中的最大数为 , 中的最大数为 , 中的最大数为 , 中的最大数为 ,四种情况,根据题意列举出满足条件的集合 ,即可得出结果.
三、解答题
15.(2018高一上·滁州期中)已知集合 , ,若 ,求实数 的取值范围.
【答案】解: .
当 时,由 ,得 .
当 时,则 ,即 . 所以实数 的取值范围是 .
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【分析】本题主要考查集合的包含关系,由,可分或分别求出m的取值范围。
16.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)设集合A={x|-1≤x≤6},B={x|m-1≤x≤2m+1},已知B A.
(1)求实数m的取值范围;
(2)当x∈N时,求集合A的子集的个数.
【答案】(1)①当m-1>2m+1,即m<-2时,B= ,符合题意;
②当m-1≤2m+1,即m≥-2时,B≠ .由B A,借助数轴,如图所示,
得 解得0≤m≤ .所以0≤m≤ .
综合①②可知,实数m的取值范围为 .
(2)∵当x∈N时,A={0,1,2,3,4,5,6},∴集合A的子集的个数为27=128.
【知识点】子集与真子集;集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)对于不等式表示的集合,通过数轴表示后,由包含关系得到参数的取值范围.
(2)当x∈N时,求出集合A的具体元素,有7个,再结合子集个数公式求子集的个数.
17.(高中数学人教新课标A版必修1 第一章 集合与函数概念 1.1.2 集合间的基本关系)已知集合M={x|x<2且x∈N},N={x|-2<x<2且x∈Z}.
(1)写出集合M的子集、真子集;
(2)求集合N的子集数、非空真子集数.
【答案】(1)M={x|x<2且x∈N}={0,1},
N={x|-2<x<2,且x∈Z}={-1,0,1}.
故答案为:M的子集为 ,{0},{1},{0,1};其中真子集为: ,{0},{1}.
(2)N的子集为 ,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1},{-1,0,1}.
∴N的子集数为8个;非空真子集数为8-2=6个.
故答案为:8;6.
【知识点】子集与真子集
【解析】【分析】(1)先求出集合M的具体的元素0,1,再写出其子集和真子集;
(2)先求出集合N的具体的元素-1,0,1有3个,由子集个数公式得其子集和真子集的个数.
18.(2019·靖远模拟)已知函数 , .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)若 的解集包含 ,求 的取值范围.
【答案】(1)解:当 时,不等式为
等价于 或 或
解得: 或 或
综上所述:
所以原不等式的解集是
(2)解:由题可知, 在 上恒成立
则 ,即 在 上恒成立
所以 在 上恒成立
即 在 上恒成立,
即
则
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)利用a的值求出绝对值函数的解析式,再利用零点分段法求出绝对值不等式的解集。
(2) 由 的解集包含 可知, 在 上恒成立,则 ,即 在 上恒成立,所以 在 上恒成立,即 在 上恒成立,再利用不等式恒成立问题的解决方法求出a的取值范围。
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