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突破1.2 集合的基本关系
A组 基础巩固
1.(2022·江西·九江实验中学模拟预测)已知集合,且中的至多有一个偶数,则这样的集合共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
2.(2022·江苏·高一)设集合M={5,x2},N={5x,5}.若M=N,则实数x的值组成的集合为( )
A.{5} B.{1} C.{0,5} D.{0,1}
3.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))已知集合的所有非空真子集的元素之和等于12,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2022·全国·高一专题练习)已知,,若,则的值为( )
A.1或-1 B.0或1或-1 C. D.
5.(2022·江苏·高一)设集合,,则( )
A. B.
C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)集合,,则( )
A. B. C. D.
7.(2021·福建省德化第一中学高一阶段练习)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
8.(2021·北京·人大附中高三阶段练习)若,则的值为( )
A.-3 B.3 C.-12 D.12
9.(2021·全国·高一专题练习)已知a,b为实数,集合,集合,若,则实数的值是( )
A. B.0 C. D.1
10.(2022·全国·高一专题练习)同时满足:①,②,则的非空集合M有( )
A.6个 B.7个
C.15个 D.16个
11.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))已知集合,,则满足条件 的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
12.(2022·安徽·亳州二中高二期末)设集合,则集合的子集个数为________.
13.(2022·全国·高一)若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;对于集合,,若这两个集合构成“鲸吞”,则的取值为____________.
14.(2022·上海市复兴高级中学高三阶段练习)设集合,.若,则_______.
15.(2022·全国·高三专题练习(理))设非空集合,当中所有元素和为偶数时(集合为单元素时和为元素本身),称是的偶子集,若集合,则其偶子集的个数为___________.
B组 能力提升
16.(2022·河北·石家庄市第十五中学高一开学考试)(多选题)设,则( )
A. B. C. D.
17.(2022·全国·高一专题练习)已知集合.
(1)若,求,的值;
(2)若,且,求,的值.
18.(2022·全国·高一专题练习)已知.
(1)若是的子集,求实数的值;
(2)若是的子集,求实数的取值范围.
19.(2021·上海市奉贤中学高一期中)定义:若任意(m,n可以相等),都有,则集合称为集合A的生成集;
(1)求集合的生成集B;
(2)若集合,A的生成集为B,B的子集个数为4个,求实数a的值;
(3)若集合,A的生成集为B,求证.
20.(2021·福建省龙岩第一中学高一开学考试)已知集合.
(1)若,,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使得,?若存在,求实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
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突破1.2 集合的基本关系
A组 基础巩固
1.(2022·江西·九江实验中学模拟预测)已知集合,且中的至多有一个偶数,则这样的集合共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】D
【解析】
【分析】
分情况讨论集合的情况.
【详解】
当集合中无偶数,则,或,
当集合中只有一个偶数,则,或,或,或,
共有个,
故选:D.
2.(2022·江苏·高一)设集合M={5,x2},N={5x,5}.若M=N,则实数x的值组成的集合为( )
A.{5} B.{1} C.{0,5} D.{0,1}
【答案】C
【解析】
【分析】
利用集合相等求解.
【详解】
解:因为,
所以,
解得或,
的取值集合为,
故选:C
3.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))已知集合的所有非空真子集的元素之和等于12,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】
【分析】
根据真子集的定义进行求解即可.
【详解】
因为集合的所有非空真子集为:,
所以有,
故选:D
4.(2022·全国·高一专题练习)已知,,若,则的值为( )
A.1或-1 B.0或1或-1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
A={-1,1},若,则=±1,据此即可求解﹒
【详解】
,,
若,则=1或-1,故a=1或-1.
故选:A.
5.(2022·江苏·高一)设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据集合的描述确定、的元素,进而判断它们的包含关系即可.
【详解】
由且,即,而,
所以为的子集,则.
故选:A
6.(2023·全国·高三专题练习)集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
结合交集运算法则进行计算.
【详解】
由已知,,又表示整数,表示奇数,故,
故选:B
7.(2021·福建省德化第一中学高一阶段练习)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
明确和的含义,可判断A,B;说明是数集,而是点集,判断C;
当在时不成立,判断D;
【详解】
对于A, 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,故正确;
对于C, 的元素为0,1,而的元素为点,二者没有包含关系,故错误;
对于D, 当 表示不同的点,故 在时不相等,故错误,
故选:B
8.(2021·北京·人大附中高三阶段练习)若,则的值为( )
A.-3 B.3 C.-12 D.12
【答案】C
【解析】
【分析】
由一元二次方程的根与系数的关系,求得P,q的值,由此可得选项.
【详解】
解:因为,所以,解得,所以,
故选:C.
9.(2021·全国·高一专题练习)已知a,b为实数,集合,集合,若,则实数的值是( )
A. B.0 C. D.1
【答案】C
【解析】
【分析】
根据集合相等得到方程组,求出的值,即可得解;
【详解】
解:因为集合,集合,且,
所以,所以,,
所以.
故选:C.
10.(2022·全国·高一专题练习)同时满足:①,②,则的非空集合M有( )
A.6个 B.7个
C.15个 D.16个
【答案】B
【解析】
【分析】
根据所给条件确定M中元素,再根据M是所给集合的子集,得到所有的M即可求解.
【详解】
时,;时,;时,;时,;,,
∴非空集合M为,,,,,,,共7个.
故选:B
11.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))已知集合,,则满足条件 的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】C
【解析】
【分析】
化简集合A,B,根据条件 确定集合的个数即可.
【详解】
因为,,
且
所以集合C的个数为
故选:C
12.(2022·安徽·亳州二中高二期末)设集合,则集合的子集个数为________.
【答案】8##8个
【解析】
【分析】
根据集合中的,确定中的元素,根据元素的个数求子集的个数.
【详解】
由,可得,因为,则或或;
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
所以,集合含有3个元素,则集合的子集个数为个.
13.(2022·全国·高一)若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;对于集合,,若这两个集合构成“鲸吞”,则的取值为____________.
【答案】0
【解析】
【分析】
根据题中定义,结合子集的定义进行求解即可.
【详解】
当时,,显然,符合题意;
当时,显然集合中元素是两个互为相反数的实数,而集合中的两个元素不互为相反数,所以集合、之间不存在子集关系,不符合题意,
故答案为:
14.(2022·上海市复兴高级中学高三阶段练习)设集合,.若,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由题意可知集合是集合的子集,进而求出答案.
【详解】
由知集合是集合的子集,
所以,
故答案为:.
15.(2022·全国·高三专题练习(理))设非空集合,当中所有元素和为偶数时(集合为单元素时和为元素本身),称是的偶子集,若集合,则其偶子集的个数为___________.
【答案】
【解析】
【分析】
对集合中奇数和偶数的个数进行分类讨论,确定每种情况下集合的个数,综合可得结果.
【详解】
集合中只有个奇数时,则集合的可能情况为:、、、、、,共种,
若集合中只有个奇数时,则集合,只有一种情况,
若集合中只含个偶数,共种情况;
若集合中只含个偶数,则集合可能的情况为、、,共种情况;
若集合中只含个偶数,则集合,只有种情况.
因为是的偶子集,分以下几种情况讨论:
若集合中的元素全为偶数,则满足条件的集合的个数为;
若集合中的元素全为奇数,则奇数的个数为偶数,共种;
若集合中的元素是个奇数个偶数,共种;
若集合中的元素为个奇数个偶数,共种;
若集合中的元素为个奇数个偶数,共种;
若集合中的元素为个奇数个偶数,共种;
若集合中的元素为个奇数个偶数,共种;
若集合中的元素为个奇数个偶数,共种.
综上所述,满足条件的集合的个数为.
故答案为:.
B组 能力提升
16.(2022·河北·石家庄市第十五中学高一开学考试)(多选题)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
根据题意先用列举法表示出集合B,然后直接判断即可.
【详解】
依题意集合B的元素为集合A的子集,
所以
所以,,
所以AD错误,BC正确.
故选:BC
17.(2022·全国·高一专题练习)已知集合.
(1)若,求,的值;
(2)若,且,求,的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据题意可得,解方程组即可得出答案;
(2)易得,再根据,列出方程组,解之即可得解.
(1)
解:若,
则有,解得;
(2)
解:,
因为,
所以,解得.
18.(2022·全国·高一专题练习)已知.
(1)若是的子集,求实数的值;
(2)若是的子集,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】
(1)由题得,解即得解;
(2)由题得,再对集合分三种情况讨论得解.
(1)
解:由题得.
若是的子集,则,
所以.
(2)
解:若是的子集,则.
①若为空集,则,解得;
②若为单元素集合,则,解得.
将代入方程,
得,即,符合要求;
③若为双元素集合,,则.
综上所述,或.
19.(2021·上海市奉贤中学高一期中)定义:若任意(m,n可以相等),都有,则集合称为集合A的生成集;
(1)求集合的生成集B;
(2)若集合,A的生成集为B,B的子集个数为4个,求实数a的值;
(3)若集合,A的生成集为B,求证.
【答案】(1)
(2)或
(3)证明见解析
【解析】
【分析】
(1)根据新定义算出的值即可求出;
(2)B的子集个数为4个,转化为B中有2个元素,然后列出等式即可求出的值;
(3)求出的范围即可证明出结论
(1)
由题可知,
(1)当时, ,
(2) 当时,,
(3)当或时,
所以
(2)
(1)当时,,
(2)当时,
(3)当或时,
B的子集个数为4个,则中有2个元素,
所以或 或 ,
解得或(舍去),
所以或.
(3)
证明:,
,
,
,即
,
又,
所以,
所以
20.(2021·福建省龙岩第一中学高一开学考试)已知集合.
(1)若,,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使得,?若存在,求实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)由包含关系可构造不等式组求得结果;
(2)由集合相等关系可得方程组,由方程组无解知不存在.
(1)
,,解得:,即实数的取值范围为;
(2)
由得:,方程组无解,不存在满足题意的.
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