中小学教育资源及组卷应用平台
1.1 集合
一、选择题
1.下列各组对象中不能构成集合的是( )
A.佛冈中学高一(20)班的全体男生
B.佛冈中学全校学生家长的全体
C.李明的所有家人
D.王明的所有好朋友
2.已知集合A={x|0<x≤4},B={x|﹣1≤x≤3},则A∪B=( )
A.(0,3] B.[0,3]
C.[﹣1,0)∪(0,4] D.[﹣1,4]
3.已知集合M满足{1,2} M {1,2,3,4,5,6},则所有满足条件的集合M的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
4.若集合A={x|kx2﹣4x﹣3=0}的元素恰有两个,则实数k的所有可能取值构成的集合为( )
A.{k|k} B.{k|k}
C.{k|k且k≠0} D.{k|k且k≠0}
5.已知集合,N={x|1<x≤4},则M∩N=( )
A.{x|1<x<3} B.{1,2} C.{2} D.{2,3,4}
6.已知集合A={﹣2,1},B={x|ax2=1},若A∩B有且只有一个元素,则a的所有可能取值构成的集合为( )
A.{a|a≤0} B.{1} C.{1,} D.{0,1,}
7.已知集合M具有以下性质:①0∈M,1∈M;②若x,y∈M,则x﹣y∈M;③若x∈M且x≠0,则∈M.这样的集合M称为“封闭集”,则以下判断不一定正确的是( )
A.若x∈M,则﹣x∈M
B.当x≠0且x≠﹣1时,若x∈M,则∈M
C.当x≥0时,若x∈M,则∈M
D.若x∈M,则x2∈M
8.已知Card(A)表示集合A中的元素个数,若Card(A)=6,Card(B)=12,全集U有Card(U)=20,且A∩B≠ .设Car[( UA)∩( UB)]=x,则x的取值范围是( )
A.{x∈N|2≤x≤8} B.{x∈N|3≤x≤8}
C.{x∈N|8≤x≤12} D.{x∈N|10≤x≤15}
二、填空题
9.已知集合{a|0≤a<4,a∈N},用列举法可以表示为 .
10.设集合M={a2,a},若1∈M,则a的值为 .
11.已知集合A={2,a2﹣1},B={0,a2﹣a﹣3},且3∈A,则集合B= .
12.若一个非空集合中的各个元素之和是5的倍数,则称该集合为“5倍和芯集”,那么集合{1,2,3,4,5,6}的所有子集中“5倍和芯集”的个数为 .
三、多选题
(多选)13.图中阴影部分表示的集合可以为( )
A.( UA)∩B B.( UB)∩A C. A(A∩B) D. U( UA)
(多选)14.已知集合A={x|﹣1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是( )
A.A∩B= B.A∪B={x|﹣2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤﹣1或x>2} D.A∩ RB={x|2<x≤3}
(多选)15.设A={2,3,5,6,9},B={5,6,7,8,10},若存在非空集合C,满足①若x∈C,则x﹣2∈A;②若y∈C,则y+2∈B.则集合C可能为( )
A.{4,7} B.{4,8} C.{4,5,8} D.{4,7,8}
(多选)16.已知集合P={1,2,3,4,5},A,B是P的两个非空子集,且A∩B= ,记集合A的元素个数为m,有序集合对(A,B)的总个数为n,则下列说法正确的是( )
A.若m=1,则n=75 B.若m=2,则n=70
C.若m=3,则n=40 D.若m=4,则n=5
四、解答题
17.已知集合U={x∈N|1≤x≤6},集合A={x|x2﹣6x+8=0},B={3,4,5,6}.
(1)求A∪B;
(2)求 U(A∩B).
18.已知集合A={x|2≤x≤6},B={x|0<x<5},C={x|m<x<m+1},U=R.
(1)求A∪B,( UA)∩B;
(2)若C B,求m的取值范围.
19.在① RB={x|x≤﹣2或x≥3},②B={x|x>3a﹣5}且A∪B={x|x>2a+1}这两个条件中任选一个,补充在第(2)问的横线上,并解答该问题.已知集合A={x|2a+1<x≤9﹣a}.
(1)若集合A中恰有三个整数:5,6,7,求实数a的取值范围;
(2)若_____,当A∩B= 时,求实数a的取值范围.
20.已知集合A={x|(x+2)(x﹣3)<0},B={x|k+2<x<3﹣k}.
(1)当k=﹣3时,求A∪B;
(2)若A∪B=B,求实数k的取值范围.
21.已知元素为实数的集合S满足下列条件:①0 S,1 S;②若a∈S,则∈S.
(1)若{,} S,求使元素个数最少的集合S;
(2)集合S中的元素能否只有两个?请说明理由.
22.已知全集U={1,2,3,4,5},A={x∈U|x2﹣qx+4=0,q∈R}.
(1)若 UA中元素个数为3,求q的值;
(2)若 UA中元素个数为4,求q的值.
1.1 集合
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列各组对象中不能构成集合的是( )
A.佛冈中学高一(20)班的全体男生
B.佛冈中学全校学生家长的全体
C.李明的所有家人
D.王明的所有好朋友
【答案】D
【分析】分析四个答案中所列的对象是否满足集合元素的确定性和互异性,即可得到答案.
【解答】解:A中,佛冈中学高一(20)班的全体男生,满足集合元素的确定性和互异性,故可以构造集合;
B中,佛冈中学全校学生家长的全体,满足集合元素的确定性和互异性,故可以构造集合;
C中,李明的所有家人,满足集合元素的确定性和互异性,故可以构造集合;
D中,王明的所有好朋友,不满足集合元素的确定性,故不可以构造集合;
故选:D.
【点评】本题以判断对象能否构成集合为载体考查了集合元素的性质,熟练掌握集合元素的确定性和互异性,是解答的关键.
2.已知集合A={x|0<x≤4},B={x|﹣1≤x≤3},则A∪B=( )
A.(0,3] B.[0,3]
C.[﹣1,0)∪(0,4] D.[﹣1,4]
【答案】D
【分析】结合并集的定义,即可求解.
【解答】解:A={x|0<x≤4},B={x|﹣1≤x≤3},
则A∪B=[﹣1,4].
故选:D.
【点评】本题主要考查并集及其运算,属于基础题.
3.已知集合M满足{1,2} M {1,2,3,4,5,6},则所有满足条件的集合M的个数是( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】D
【分析】根据已知,只需考虑元素3,4,5,6的情况即可.
【解答】解:由已知可得,1和2一定是集合M的元素,所以只需要考虑剩余元素3,4,5,6的情况即可.
又集合{3,4,5,6}的子集个数为24=16,所以所有满足条件的集合M的个数是16.
故选:D.
【点评】本题考查集合的包含关系和集合子集,属于基础题.
4.若集合A={x|kx2﹣4x﹣3=0}的元素恰有两个,则实数k的所有可能取值构成的集合为( )
A.{k|k} B.{k|k}
C.{k|k且k≠0} D.{k|k且k≠0}
【答案】D
【分析】根据集合中元素的个数,列不等式求解.
【解答】解:由题意,方程kx2﹣4x﹣3=0恰有两根,
则k≠0且Δ=16+12k>0,
解得k且k≠0.
故选:D.
【点评】本题考查元素与集合的应用,属于基础题.
5.已知集合,N={x|1<x≤4},则M∩N=( )
A.{x|1<x<3} B.{1,2} C.{2} D.{2,3,4}
【答案】C
【分析】结合交集的定义,即可求解.
【解答】解:集合{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},N={x|1<x≤4},
则M∩N={2}.
故选:C.
【点评】本题主要考查交集及其运算,属于基础题.
6.已知集合A={﹣2,1},B={x|ax2=1},若A∩B有且只有一个元素,则a的所有可能取值构成的集合为( )
A.{a|a≤0} B.{1} C.{1,} D.{0,1,}
【答案】C
【分析】由已知结合集合的交集运算即可求解.
【解答】解:因为A={﹣2,1},B={x|ax2=1},
若A∩B有且只有一个元素,则B=(﹣2)或B={1},
所以4a=1或a=1,
所以a=1或a.
故选C.
【点评】主要考查了集合交集运算,属于基础题.
7.已知集合M具有以下性质:①0∈M,1∈M;②若x,y∈M,则x﹣y∈M;③若x∈M且x≠0,则∈M.这样的集合M称为“封闭集”,则以下判断不一定正确的是( )
A.若x∈M,则﹣x∈M
B.当x≠0且x≠﹣1时,若x∈M,则∈M
C.当x≥0时,若x∈M,则∈M
D.若x∈M,则x2∈M
【答案】C
【分析】根据集合M具有的性质,逐个分析选项,进行判断.
【解答】解:对于选项A,把x代0,y代x,由②知﹣x∈M,故A项正确;
对于选项B,因为1∈M,所以﹣1∈M,令y=﹣1,由②知x+1∈M,由③知,故B项正确;
对于选项C,易知有理数集Q是“封闭集”,且2∈Q,但是,故C项错误;
对于选项D,因为,所以x(x+1)=x2+x∈M,把x2+x代入x,x代入y,由②知x2∈M,故D项正确.
故选:C.
【点评】本题考查集合新定义,考查集合元素的性质.
8.已知Card(A)表示集合A中的元素个数,若Card(A)=6,Card(B)=12,全集U有Card(U)=20,且A∩B≠ .设Car[( UA)∩( UB)]=x,则x的取值范围是( )
A.{x∈N|2≤x≤8} B.{x∈N|3≤x≤8}
C.{x∈N|8≤x≤12} D.{x∈N|10≤x≤15}
【答案】B
【分析】根据A∩B≠ ,A∩B中仅有1个元素时,集合 U(A∪B)中有3个元素;A∩B中最多有6个元素,集合 U(A∪B)中有8个元素,由此得出x的取值范围.
【解答】解:因为A∩B≠ ,且( UA)∩( UB)= UA(A∪B),
当集合A∩B中仅有1个元素时,Card(A∪B)=6+12﹣1=17,集合 U(A∪B)中有3个元素;
集合A∩B中最多有6个元素,此时Card(A∪B)=6+12﹣6=12,所以集合 U(A∪B)中有8个元素;
又Car[( UA)∩( UB)]=x,所以x的取值范围是{x∈N|3≤x≤8}.
故选:B.
【点评】本题考查了集合的定义与运算问题,也考查了推理与判断能力,是中档题.
二、填空题
9.已知集合{a|0≤a<4,a∈N},用列举法可以表示为 {0,1,2,3} .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据集合{a|0≤a<4,a∈N},可得集合A是有大于等于0小于4的自然数组成,据此用列举法表示出集合A即可
【解答】解:根据{a|0≤a<4,a∈N},
可得集合有小大于等于0小于4的自然数组成,
所以{0,1,2,3}.
故答案为{0,1,2,3}.
【点评】本题主要考查了集合的表示方法的运用,属于基础题
10.设集合M={a2,a},若1∈M,则a的值为 ﹣1 .
【答案】﹣1.
【分析】把1代入得a2=1或a=1,再根据元素的互异性可得结果.
【解答】解:因为1∈M,所以a2=1或a=1,解得a=±1,当a=1时,a2=1,不满足互异性;
当a=﹣1时,a2=1,满足互异性,所以a=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查元素和集合的包含关系,属于基础题.
11.已知集合A={2,a2﹣1},B={0,a2﹣a﹣3},且3∈A,则集合B= {0,﹣1}或{0,3} .
【答案】{0,﹣1}或{0,3}.
【分析】根据3∈A可求a,代入检验后可得集合B.
【解答】解:根据题意,集合A={2,a2﹣1},若3∈A,则a2﹣1=3,解可得a=±2,
当a=2时,a2﹣a﹣3=﹣1,B={0,﹣1};
当a=﹣2时,a2﹣a﹣3=3,B={0,3};
故答案为:{0,﹣1}或{0,3}.
【点评】本题考查元素与集合的关系,涉及集合的表示方法,属于基础题.
12.若一个非空集合中的各个元素之和是5的倍数,则称该集合为“5倍和芯集”,那么集合{1,2,3,4,5,6}的所有子集中“5倍和芯集”的个数为 13 .
【答案】13.
【分析】根据题意,列举出满足条件的所有情况.
【解答】解:单元素集有{5},共1个;
双元素集有{1,4},{2,3},{4,6},共3个;
三元素集有{1,4,5},{1,3,6},{2,3,5},{4,6,5},共4个;
四元素集有{1,4,2,3},{2,3,4,6},{1,3,5,6},共3个;
五元素集有{1,4,2,3,5},{2,3,4,6,5},共2个.
所以共有1+3+4+3+2=13个.
故答案为:13.
【点评】本题考查了集合的子集的变形应用,属于基础题.
三、多选题
(多选)13.图中阴影部分表示的集合可以为( )
A.( UA)∩B B.( UB)∩A C. A(A∩B) D. U( UA)
【答案】BC
【分析】由图可知阴影部分在集合A内,集合B外,从而求得.
【解答】解:阴影部分在集合A内,集合B外,
故图中阴影部分表示的集合可以为( UB)∩A,
也可表示为 A(A∩B),
故选:BC.
【点评】本题考查了集合的运算的应用,属于基础题.
(多选)14.已知集合A={x|﹣1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是( )
A.A∩B= B.A∪B={x|﹣2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤﹣1或x>2} D.A∩ RB={x|2<x≤3}
【答案】BD
【分析】求解绝对值不等式化简集合B,再利用交、并、补集的运算性质逐一分析四个选项得答案.
【解答】解:∵A={x|﹣1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2},
∴A∩B={x|﹣1<x≤3}∩{x|﹣2≤x≤2}={x|﹣1<x≤2},故A不正确;
A∪B={x|﹣1<x≤3}∪{x|﹣2≤x≤2}={x|﹣2≤x≤3},故B正确;
∵ RB={x|x<﹣2或x>2},
∴A∪ RB={x|﹣1<x≤3}∪{x|x<﹣2或x>2}={x|x<﹣2或x>﹣1},故C不正确;
A∩ RB={x|﹣1<x≤3}∩{x|x<﹣2或x>2}={x|2<x≤3},故D正确.
∴正确的是B,D.
故选:BD.
【点评】本题考查了交、并、补集的混合运算,考查了绝对值不等式的解法,是基础题.
(多选)15.设A={2,3,5,6,9},B={5,6,7,8,10},若存在非空集合C,满足①若x∈C,则x﹣2∈A;②若y∈C,则y+2∈B.则集合C可能为( )
A.{4,7} B.{4,8} C.{4,5,8} D.{4,7,8}
【答案】BC
【分析】根据题意,可知集合A中的每一个元素加上2,组成的集合,以及集合B中的每一个元素减去2,组成的集合,从而得到集合C.
【解答】解:由题意可知,集合C≠ ,将集合A中的每一个元素加上2,组成集合{4,5,7,8,11},
将集合B中的每一个元素减去2,组成集合{3,4,5,6,8},
设集合D={4,5,7,8,11}∩{3,4,5,6,8}={4,5,8},
则集合C为集合D的非空子集,即集合C={4}或{5}或{8}或{4,5}或{4,8}或{5,8}或{4,5,8}.
故选:BC.
【点评】本题考查了元素与集合关系的应用,属于基础题.
(多选)16.已知集合P={1,2,3,4,5},A,B是P的两个非空子集,且A∩B= ,记集合A的元素个数为m,有序集合对(A,B)的总个数为n,则下列说法正确的是( )
A.若m=1,则n=75 B.若m=2,则n=70
C.若m=3,则n=40 D.若m=4,则n=5
【答案】ABD
【分析】对m分情况讨论,结合子集的定义判断即可.
【解答】解:当m=1时,即A可以为{1},{2},{3},{4},{5},共5个,
若A={1},则B为集合{2,3,4,5}的非空子集,共24﹣1=15个,
所以n=5×15=75;
当m=2时,即A可以为{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},共10个,
若A={1,2},则B为集合{3,4,5}的非空子集,共23﹣1﹣7 个,
所以n=10×7=70;
当m=3时,即A可以为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},共10个,
若A={1,2,3},则B为集合{4,5}的非空子集,共22﹣1=3个,
所以n=10×3=30;
当m=4时,即A可以为{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,3,4,5},{2,3,4,5},共5个,
若A={1,2,3,4},则B为集合{5}的非空子集,共21﹣1=1个,所以n=5×1=5.
故选:ABD.
【点评】本题主要考查了集合子集的定义,属于基础题.
四、解答题
17.已知集合U={x∈N|1≤x≤6},集合A={x|x2﹣6x+8=0},B={3,4,5,6}.
(1)求A∪B;
(2)求 U(A∩B).
【答案】(1){2,3,4,5,6}.
(2){1,2,3,5,6}.
【分析】(1)(2)根据集合的基本运算即可求解.
【解答】解:(1)∵A={x|x2﹣6x+8=0}={2,4},B={3,4,5,6}.
∴A∪B={2,3,4,5,6}.
(2)∵A∩B={4},U={x∈N|1≤x≤6}={1,2,3,4,5,6},
∴ U(A∩B)={1,2,3,5,6}.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础
18.已知集合A={x|2≤x≤6},B={x|0<x<5},C={x|m<x<m+1},U=R.
(1)求A∪B,( UA)∩B;
(2)若C B,求m的取值范围.
【答案】(1)A∪B={x|0<x≤6},( UA)∩B={x|0<x<2};
(2)[0,4].
【分析】(1)利用集合的交、并、补运算的定义即可求解.
(2)利用集合的包含关系列不等式组,解不等式组即可求解.
【解答】解:(1)因为集合A={x|2≤x≤6},B={x|0<x<5},
故A∪B={x|0<x≤6},
又 UA={x|x<2或x>6},
所以( UA)∩B={x|0<x<2};
(2)因为C={x|m<x<m+1},且C B,
所以,解得0≤m≤4,
所以m的取值范围为[0,4].
【点评】本题考查集合的交、并、补运算,考查集合的包含关系,属基础题.
19.在① RB={x|x≤﹣2或x≥3},②B={x|x>3a﹣5}且A∪B={x|x>2a+1}这两个条件中任选一个,补充在第(2)问的横线上,并解答该问题.已知集合A={x|2a+1<x≤9﹣a}.
(1)若集合A中恰有三个整数:5,6,7,求实数a的取值范围;
(2)若_____,当A∩B= 时,求实数a的取值范围.
【答案】(1).
(2)若选择条件①,{a|a≥1};
若选择条件②,a=6.
【分析】(1)根据题意可得,即可求出a的取值范围;
(2)选①,分A= 和A≠ 两种情况讨论;选②,同样分A= 和A≠ 两种情况讨论,即可求解.
【解答】解:(1)已知非空集合A={x|2a+1<x≤9﹣a}恰有三个整数:5,6,7,
所以,解得,
故实数a的取值范围为.
(2)若选择条件① RB={x|x≤﹣1或x≥3},则B={x|﹣2<x<3},
因为A∩B= ,所以当A= 时,有9﹣a≤2a+1,解得;
当A≠ 时,则或,解得,
综上所述,实数a的取值范围为{a|a≥1};
若选择条件②B={x|x>3a﹣5}且A∪B={x|x>2a+1},
因为A∩B= ,所以当A= 时,有9﹣a≤2a+1,解得,
此时必有3a﹣5=2a+1,解得;
当A≠ 时,则,解得a∈ .
综上所述,实数a=6.
【点评】本题考查了集合的关系和运算.
20.已知集合A={x|(x+2)(x﹣3)<0},B={x|k+2<x<3﹣k}.
(1)当k=﹣3时,求A∪B;
(2)若A∪B=B,求实数k的取值范围.
【答案】(1)A∪B={x|﹣2<x<6};(2)(﹣∞,﹣4].
【分析】(1)可求出A={x|﹣2<x<3},k=﹣3时求出集合B,然后进行并集的运算即可;
(2)根据A∪B=B可得出A B,然后即可得出,从而解出k的范围即可.
【解答】解:(1)A={x|﹣2<x<3},k=﹣3时,B={x|﹣1<x<6},
∴A∪B={x|﹣2<x<6};
(2)∵A∪B=B,
∴A B,
∴,解得k≤﹣4,
∴实数k的取值范围为:(﹣∞,﹣4].
【点评】本题考查了描述法的定义,一元二次不等式的解法,并集及其运算,子集的定义,考查了计算能力,属于基础题.
21.已知元素为实数的集合S满足下列条件:①0 S,1 S;②若a∈S,则∈S.
(1)若{,} S,求使元素个数最少的集合S;
(2)集合S中的元素能否只有两个?请说明理由.
【答案】(1);
(2)集合S中的元素不可能只有两个,理由见解答.
【分析】(1)将,分别代入②可得2∈S,﹣1∈S,3∈S,,由此可得的元素个数最少的集合;
(2)设a∈S,根据题意可得,,a∈S,然后假设,整理得到a2﹣a+1=0(a≠1),求解Δ得到,即可得到集合S中的元素不可能只有两个.
【解答】解:(1),则,,可得;
,则,,可得,
所以,使元素个数最少的集合S为.
(2)设a∈S,则a≠0,1且a∈S,则,,,
假设,则a2﹣a+1=0(a≠1),由Δ=1﹣4=﹣3<0可知方程无实数根,故,
同理可证a,,两两不同,
即若有a∈S,则必有,
则集合S中的元素不可能只有两个.
【点评】本题主要考查集合元素和集合关系的判断,考查学生的推理和分析能力.
22.已知全集U={1,2,3,4,5},A={x∈U|x2﹣qx+4=0,q∈R}.
(1)若 UA中元素个数为3,求q的值;
(2)若 UA中元素个数为4,求q的值.
【答案】(1)q=5;
(2)q=4.
【分析】(1)若 UA中元素个数为3,则A中元素个数为2,再结合韦达定理求解即可;
(2)若 UA中元素个数为4,则A中元素个数为1,再结合Δ=0求解即可.
【解答】解:(1)若 UA中元素个数为3,则A中元素个数为2,
设A={x1,x2},且x1∈U,x2∈U,
由韦达定理可得,x1+x2=q,x1x2=4,
又因为全集U={1,2,3,4,5},
所以x1=1,x2=4,
所以q=5;
(2)若 UA中元素个数为4,则A中元素个数为1,
则方程x2﹣qx+4=0有2个相等的实根,
即Δ=(﹣q)2﹣4×4=0,
所以q=±4,
当q=4时,A={x|x2﹣4x+4=0}={2},符合题意,
当q=﹣4时,A={x|x2+4x+4=0}={﹣2},不符合题意,
综上所述,q=4.
【点评】本题主要考查了元素与集合的关系,考查了韦达定理的应用,属于中档题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)