高中数学人教新课标A版必修一1.1.2集合间的基本关系
一、单选题
1.(2020·吉林模拟)已知全集 ,集合 ,集合 ,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】由题意,全集 ,集合 ,集合 ,
可得 ,
所以 ,
由图象可得阴影部分表示的集合为 .
故答案为:A.
【分析】由图象可知阴影部分对应的集合为 ,根据集合的运算,即可求解.
2.(2020·定远模拟) , ,若 ,则a的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】 ,
, ,
, 或 ,
或 或 .
的取值集合为 .
故答案为:D.
【分析】求出 ,由 , ,可得 , 或 ,由此能求出a的取值集合.
3.(2020·山东模拟)已知集合 , ,若 ,则由实数 的所有可能的取值组成的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】空集;集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】因为集合 , , ,
若 为空集,则方程 无解,解得 ;
若 不为空集,则 ;由 解得 ,所以 或 ,解得 或 ,
综上,由实数 的所有可能的取值组成的集合为 .
故答案为:D
【分析】分 为空集和 不为空集两种情况讨论,分别求出 的范围,即可得出结果.
4.(2020·成都模拟)已知集合 的所有三个元素的子集记为 .记 为集合 中的最大元素,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】集合 含有 个元素的子集共有 ,所以 .
在集合 中:
最大元素为 的集合有 个;
最大元素为 的集合有 ;
最大元素为 的集合有 ;
最大元素为 的集合有 ;
所以 .
故选: .
【分析】分类讨论,分别求出最大元素为3,4,5,6的三个元素子集的个数,即可得解.
5.集合A={x|x2=1},B={x|ax=1}.若B A,则实数a的值为( )
A.1 B.﹣1 C.±1 D.0或±1
【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:∵A={x|x2=1}={﹣1,1},
又∵B A,
当a=0,ax=1无解,故B= ,满足条件
若B≠ ,则B={﹣1},或Q={1},
即a=﹣1,或a=1
故满足条件的实数a∈{0,1,﹣1}
故选D.
【分析】由B A,可分B= 和B≠ 两种情况进行讨论,根据集合包含关系的判断和应用,分别求出满足条件的a值,并写成集合的形式即可得到答案.
6.(2020高一下·泸县月考)已知集合A={x|x>l},则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】元素与集合的关系;集合间关系的判断
【解析】【解答】解: 集合 ,
中,0是一个元素,元素与集合之间是属于或者不属于关系,故 错误;
中, 不成立, 不对,故 错误;
中,空集是任何集合的子集,故 正确;
中,集合与集合之间是真子集或者子集以及相等关系,故 错误;
故选 .
【分析】根据集合 中元素满足的性质 ,逐一判断四个答案中的四个元素是否满足该性质,即可得到结论
7.(2020·海南模拟)已知集合 ,则集合 的子集的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】 ,则集合 的子集的个数为 .
故选:A.
【分析】根据已知条件,求出 ,再根据子集的含义得出答案.
8.(2020·西安模拟)已知集合 ,则集合 的子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】D
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】解:由题意可知,
集合B={z|z=x+y,x∈A,y∈A}={0,1,2},
则B的子集个数为:23=8个,
故选D.
【分析】先求出集合B中的元素,从而求出其子集的个数.
9.(2020·广西模拟)设集合 ,则集合 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】解方组 得 .
所以
故选:D
【分析】根据集合中元素特征解方程组即可得解.
10.(2020·普陀模拟)设集合 , ,若 ,则对应的实数对 有( )
A. 对 B. 对 C. 对 D. 对
【答案】D
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性;集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为集合 ,
所以 , ,
因为 , , , ,
所以 ,或 ,或 ,
①当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
②当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
③当 时,则 或
当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
综上所述: , ,或 , ,或 , ,或 , ,共4对.
故选: .
【分析】先解出 ,再讨论包含关系(注意集合元素互异性),解出数对.
11.(2020高三上·潮州期末)若 , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】解: ,
,
,
,
故选: .
【分析】利用集合的补集的定义求出 的补集;利用子集的定义判断出 .
12.(2020·广东模拟)设集合 , ,若 ,则 的最大值为( )
A.-2 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为 ,
,且 ,
所以
所以 的最大值为3.
故选:C
【分析】先将 整理至 ,根据 得到 ,即可得出 的最大值.
13.设集合A={x||x﹣a|<1,x∈R},B={x||x﹣b|>2,x∈R}.若A B,则实数a,b必满足( )
A.|a+b|≤3 B.|a+b|≥3 C.|a﹣b|≤3 D.|a﹣b|≥3
【答案】D
【知识点】集合间关系的判断;含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】∵A={x|a﹣1<x<a+1},B={x|x<b﹣2或x>b+2},
因为A B,所以b﹣2≥a+1或b+2≤a﹣1,
即a﹣b≤﹣3或a﹣b≥3,
即|a﹣b|≥3.
故选D.
【分析】先利用绝对值不等式的解法化简集合A、B,再结合A B,观察集合区间的端点之间的关系得到不等式,由不等式即可得到结论.
二、填空题
14.(2020·上海模拟)已知实数集合 的最大元素等于该集合的所有元素之和,则 .
【答案】-3
【知识点】集合中元素的个数问题
【解析】【解答】解:因为实数集合 的最大元素等于该集合的所有元素之和,
所以 (无解)或者 ,
解得: .
故答案为:-3.
【分析】根据题意求元素的关系.
15.(2020高一下·海淀期中)设集合 , ,若 ,则 的取值范围为 .
【答案】2≤a≤4
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】由 得 ,∴ ,由 得 ,∴ .
又当 时, 满足 , 时, 也满足 ,∴ .
故答案为
【分析】先化简集合A,再根据 得到关于a的不等式求出a的取值范围.
16.(2020·江苏模拟)已知集合A= ,B= ,若AB中有且只有一个元素,则实数a的值为 .
【答案】2
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】由题意AB中有且只有一个元素,所以 ,即 .
故答案为: .
【分析】利用AB中有且只有一个元素,可得 ,可求实数a的值.
17.(2019高一上·苍南月考)已知集合 ,则 的子集个数是 .
【答案】8
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】集合 含3个元素,故子集个数为
故答案为:8
【分析】根据集合子集个数公式即可得出答案.
三、解答题
18.(2020高一下·大同月考)已知集合 ,
(Ⅰ)若 , ,求实数 的取值范围;
(Ⅱ)若 , ,求实数 的取值范围.
【答案】解:解不等式 ,得 ,即 .
(Ⅰ)
①当 时,则 ,即 ,符合题意;
②当 时,则有
解得: .
综上: .
(Ⅱ)要使 ,则 ,所以有
解得:
.
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)求出集合A,利用子集关系,通过B是否为空集,列出不等式组求解即可.(2)A B,B={x|m﹣6<x<2m﹣1},列出不等式组求解即可.
19.已知集合P={x|x2﹣3x+b=0},Q={x|(x+1)(x2+3x﹣4)=0}.
(1)当b=4时,写出所有满足条件P M Q的集合M;
(2)若P Q,求实数b的取值范围.
【答案】(1)解:∵集合Q={x|(x+1)(x2+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)解:∵P Q,对于方程x2﹣3x+b=0,当P= ,△=9﹣4b<0时,有 .
△=9﹣4b≥0时,P≠ ,方程x2﹣3x+b=0有实数根,且实数根是﹣1,1,﹣4中的数.
若﹣1是方程x2﹣3x+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x2﹣3x+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x2﹣3x+b=0的实数根,则有b=2,此时P={﹣1,4},不满足P Q,故舍去.
综上可得,实数b的取值范围为( ,+∞)
【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)由于集合Q={﹣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,从而得到M.(2)当P= ,△=9﹣4b<0时,有 .当P≠ ,方程x2﹣3x+b=0有实数根,且实数根是﹣1,1,﹣4中的数,把x=﹣1,1,﹣4代入检验,由此得到实数b的取值范围.
20.(2020高一上·石景山期末)设集合 ,不等式 的解集为B.
(1)当 时,求集合A,B;
(2)当 时,求实数a的取值范围.
【答案】(1)解:当 时,
(2)解:若 ,则有:
①当 ,即 ,即 时,符合题意,
②当 ,即 ,即 时,有
解得:
综合①②得:
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)直接代入集合即可得 ,解不等式得 ;(2)分别讨论 和 两种情况,得到关于 的不等式组,求得取值范围.
1 / 1高中数学人教新课标A版必修一1.1.2集合间的基本关系
一、单选题
1.(2020·吉林模拟)已知全集 ,集合 ,集合 ,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
2.(2020·定远模拟) , ,若 ,则a的取值集合为( )
A. B. C. D.
3.(2020·山东模拟)已知集合 , ,若 ,则由实数 的所有可能的取值组成的集合为( )
A. B.
C. D.
4.(2020·成都模拟)已知集合 的所有三个元素的子集记为 .记 为集合 中的最大元素,则 ( )
A. B. C. D.
5.集合A={x|x2=1},B={x|ax=1}.若B A,则实数a的值为( )
A.1 B.﹣1 C.±1 D.0或±1
6.(2020高一下·泸县月考)已知集合A={x|x>l},则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2020·海南模拟)已知集合 ,则集合 的子集的个数为( )
A. B. C. D.
8.(2020·西安模拟)已知集合 ,则集合 的子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
9.(2020·广西模拟)设集合 ,则集合 ( )
A. B.
C. D.
10.(2020·普陀模拟)设集合 , ,若 ,则对应的实数对 有( )
A. 对 B. 对 C. 对 D. 对
11.(2020高三上·潮州期末)若 , ,则( )
A. B. C. D.
12.(2020·广东模拟)设集合 , ,若 ,则 的最大值为( )
A.-2 B.2 C.3 D.4
13.设集合A={x||x﹣a|<1,x∈R},B={x||x﹣b|>2,x∈R}.若A B,则实数a,b必满足( )
A.|a+b|≤3 B.|a+b|≥3 C.|a﹣b|≤3 D.|a﹣b|≥3
二、填空题
14.(2020·上海模拟)已知实数集合 的最大元素等于该集合的所有元素之和,则 .
15.(2020高一下·海淀期中)设集合 , ,若 ,则 的取值范围为 .
16.(2020·江苏模拟)已知集合A= ,B= ,若AB中有且只有一个元素,则实数a的值为 .
17.(2019高一上·苍南月考)已知集合 ,则 的子集个数是 .
三、解答题
18.(2020高一下·大同月考)已知集合 ,
(Ⅰ)若 , ,求实数 的取值范围;
(Ⅱ)若 , ,求实数 的取值范围.
19.已知集合P={x|x2﹣3x+b=0},Q={x|(x+1)(x2+3x﹣4)=0}.
(1)当b=4时,写出所有满足条件P M Q的集合M;
(2)若P Q,求实数b的取值范围.
20.(2020高一上·石景山期末)设集合 ,不等式 的解集为B.
(1)当 时,求集合A,B;
(2)当 时,求实数a的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】由题意,全集 ,集合 ,集合 ,
可得 ,
所以 ,
由图象可得阴影部分表示的集合为 .
故答案为:A.
【分析】由图象可知阴影部分对应的集合为 ,根据集合的运算,即可求解.
2.【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】 ,
, ,
, 或 ,
或 或 .
的取值集合为 .
故答案为:D.
【分析】求出 ,由 , ,可得 , 或 ,由此能求出a的取值集合.
3.【答案】D
【知识点】空集;集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】因为集合 , , ,
若 为空集,则方程 无解,解得 ;
若 不为空集,则 ;由 解得 ,所以 或 ,解得 或 ,
综上,由实数 的所有可能的取值组成的集合为 .
故答案为:D
【分析】分 为空集和 不为空集两种情况讨论,分别求出 的范围,即可得出结果.
4.【答案】B
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】集合 含有 个元素的子集共有 ,所以 .
在集合 中:
最大元素为 的集合有 个;
最大元素为 的集合有 ;
最大元素为 的集合有 ;
最大元素为 的集合有 ;
所以 .
故选: .
【分析】分类讨论,分别求出最大元素为3,4,5,6的三个元素子集的个数,即可得解.
5.【答案】D
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:∵A={x|x2=1}={﹣1,1},
又∵B A,
当a=0,ax=1无解,故B= ,满足条件
若B≠ ,则B={﹣1},或Q={1},
即a=﹣1,或a=1
故满足条件的实数a∈{0,1,﹣1}
故选D.
【分析】由B A,可分B= 和B≠ 两种情况进行讨论,根据集合包含关系的判断和应用,分别求出满足条件的a值,并写成集合的形式即可得到答案.
6.【答案】C
【知识点】元素与集合的关系;集合间关系的判断
【解析】【解答】解: 集合 ,
中,0是一个元素,元素与集合之间是属于或者不属于关系,故 错误;
中, 不成立, 不对,故 错误;
中,空集是任何集合的子集,故 正确;
中,集合与集合之间是真子集或者子集以及相等关系,故 错误;
故选 .
【分析】根据集合 中元素满足的性质 ,逐一判断四个答案中的四个元素是否满足该性质,即可得到结论
7.【答案】A
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】 ,则集合 的子集的个数为 .
故选:A.
【分析】根据已知条件,求出 ,再根据子集的含义得出答案.
8.【答案】D
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】解:由题意可知,
集合B={z|z=x+y,x∈A,y∈A}={0,1,2},
则B的子集个数为:23=8个,
故选D.
【分析】先求出集合B中的元素,从而求出其子集的个数.
9.【答案】D
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】解方组 得 .
所以
故选:D
【分析】根据集合中元素特征解方程组即可得解.
10.【答案】D
【知识点】集合的确定性、互异性、无序性;集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为集合 ,
所以 , ,
因为 , , , ,
所以 ,或 ,或 ,
①当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
②当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
③当 时,则 或
当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
当 时,即 , , ,此时可知 , , ,成立,即 , ;
综上所述: , ,或 , ,或 , ,或 , ,共4对.
故选: .
【分析】先解出 ,再讨论包含关系(注意集合元素互异性),解出数对.
11.【答案】D
【知识点】集合间关系的判断
【解析】【解答】解: ,
,
,
,
故选: .
【分析】利用集合的补集的定义求出 的补集;利用子集的定义判断出 .
12.【答案】C
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:因为 ,
,且 ,
所以
所以 的最大值为3.
故选:C
【分析】先将 整理至 ,根据 得到 ,即可得出 的最大值.
13.【答案】D
【知识点】集合间关系的判断;含绝对值不等式的解法
【解析】【解答】∵A={x|a﹣1<x<a+1},B={x|x<b﹣2或x>b+2},
因为A B,所以b﹣2≥a+1或b+2≤a﹣1,
即a﹣b≤﹣3或a﹣b≥3,
即|a﹣b|≥3.
故选D.
【分析】先利用绝对值不等式的解法化简集合A、B,再结合A B,观察集合区间的端点之间的关系得到不等式,由不等式即可得到结论.
14.【答案】-3
【知识点】集合中元素的个数问题
【解析】【解答】解:因为实数集合 的最大元素等于该集合的所有元素之和,
所以 (无解)或者 ,
解得: .
故答案为:-3.
【分析】根据题意求元素的关系.
15.【答案】2≤a≤4
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】由 得 ,∴ ,由 得 ,∴ .
又当 时, 满足 , 时, 也满足 ,∴ .
故答案为
【分析】先化简集合A,再根据 得到关于a的不等式求出a的取值范围.
16.【答案】2
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】由题意AB中有且只有一个元素,所以 ,即 .
故答案为: .
【分析】利用AB中有且只有一个元素,可得 ,可求实数a的值.
17.【答案】8
【知识点】子集与真子集
【解析】【解答】集合 含3个元素,故子集个数为
故答案为:8
【分析】根据集合子集个数公式即可得出答案.
18.【答案】解:解不等式 ,得 ,即 .
(Ⅰ)
①当 时,则 ,即 ,符合题意;
②当 时,则有
解得: .
综上: .
(Ⅱ)要使 ,则 ,所以有
解得:
.
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)求出集合A,利用子集关系,通过B是否为空集,列出不等式组求解即可.(2)A B,B={x|m﹣6<x<2m﹣1},列出不等式组求解即可.
19.【答案】(1)解:∵集合Q={x|(x+1)(x2+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)解:∵P Q,对于方程x2﹣3x+b=0,当P= ,△=9﹣4b<0时,有 .
△=9﹣4b≥0时,P≠ ,方程x2﹣3x+b=0有实数根,且实数根是﹣1,1,﹣4中的数.
若﹣1是方程x2﹣3x+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x2﹣3x+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x2﹣3x+b=0的实数根,则有b=2,此时P={﹣1,4},不满足P Q,故舍去.
综上可得,实数b的取值范围为( ,+∞)
【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)由于集合Q={﹣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,从而得到M.(2)当P= ,△=9﹣4b<0时,有 .当P≠ ,方程x2﹣3x+b=0有实数根,且实数根是﹣1,1,﹣4中的数,把x=﹣1,1,﹣4代入检验,由此得到实数b的取值范围.
20.【答案】(1)解:当 时,
(2)解:若 ,则有:
①当 ,即 ,即 时,符合题意,
②当 ,即 ,即 时,有
解得:
综合①②得:
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【分析】(1)直接代入集合即可得 ,解不等式得 ;(2)分别讨论 和 两种情况,得到关于 的不等式组,求得取值范围.
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