1.2 集合间的基本关系-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册知识讲解培养练习(原卷+答案)

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名称 1.2 集合间的基本关系-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册知识讲解培养练习(原卷+答案)
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文件大小 152.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-07-05 09:51:40

文档简介

集合的基本关系:包含关系(子集),或(A包含于B,B含于A,A>B)
(2)子集个数结论:
①含有n个元素的集合有2n个子集;
②含有n个元素的集合有2n-1个真子集;
③含有n个元素的集合有2n-2个非空真子集.
例1:已知集合A={0,m,m2-3m+2},且2∈A,则实数m为(  )
A.2
B.3
C.0或3
D.0,2,3均可
例2:已知集合A={x|-2≤x≤5},若A?B,且B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围.
变式1.把本例条件“A?B”改为“A=B”,求实数m的取值范围.
变式2.把本例条件“A?B,B={x|m-6≤x≤2m-1}”改为“B?A,B={m+1≤x≤2m-1}”,求实数m的取值范围.
一、选择题
1.已知集合,且,则等于(

A.-1
B.
C.
D.或-1
2.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中元素的个数为(  )
A.3
B.4
C.5
D.6
3.已知M={(x,y)|2x+3y=10,x,y∈N},N={(x,y)|4x-3y=1,x,y∈R},则(  )
A.M是有限集,N是有限集
B.M是有限集,N是无限集
C.M是无限集,N是无限集
D.M是无限集,N是有限集
4.下列集合中,是空集的是(

A.
B.
C.
D.
5.函数f(x)=+的定义域是(  )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,-1]
C.[-1,1)∪(1,+∞)
D.R
6.设集合,集合且,则(

A.
B.
C.
D.
7.下列说法:①集合{x∈N|x3=x}用列举法表示为{-1,0,1};②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.其中正确的有(  )
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
8.已知集合P={x|x2=1},Q={x|ax=1},若Q?P,则a的值是(  )
A.1
B.-1
C.1或-1
D.0,1或-1
9.已知集合,集合,选项中元素与集合的关系都正确的是(

A.,且
B.,且
C.,且
D.,且
二、填空题
1.设集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么M与P的关系为________.
2.若集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}的子集有且仅有两个,则实数a=________.
3.
已知集合A={-2,3,4m-4},B={3,m2},若B?A,则实数m=________.
4.已知A={x|x<-2或x>3},B={x|4x+m<0},当B?A
时,则实数m的取值范围为________.
5.(2019·浙江四校高一联考)已知M={x|x2-2x-3=0},N={x|x2+ax+1=0,a∈R},且N?M,则实数a的取值范围是________.
三、解答题
1.设集合A={x|-1≤x≤6},B={x|m-1≤x≤2m+1},且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.
2.已知a∈R,x∈R,A={2,4,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x-3,1},求:
(1)使A={2,3,4}成立的x的值;
(2)使2∈B,B?A成立的a,x的值;
(3)使B=C成立的a,x的值.
3.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.
(1)若B?A,求实数m的取值范围;
(2)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数;
(3)当x∈R时,不存在元素x使x∈A且x∈B同时成立,求实数m的取值范围.集合的基本关系:包含关系(子集),或(A包含于B,B含于A,A>B)
(2)子集个数结论:
①含有n个元素的集合有2n个子集;
②含有n个元素的集合有2n-1个真子集;
③含有n个元素的集合有2n-2个非空真子集.
例1:已知集合A={0,m,m2-3m+2},且2∈A,则实数m为( B )
A.2
B.3
C.0或3
D.0,2,3均可
答案:B由2∈A可知:若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,
则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A={0,3,2},符合题意.]
例2:已知集合A={x|-2≤x≤5},若A?B,且B={x|m-6≤x≤2m-1},求实数m的取值范围.
【答案】若A?B,则由题意可知解得3≤m≤4.即m的取值范围是{m|3≤m≤4}.
变式1.把本例条件“A?B”改为“A=B”,求实数m的取值范围.
【答案】由A=B可知无解,即不存在m使得A=B.
变式2.把本例条件“A?B,B={x|m-6≤x≤2m-1}”改为“B?A,B={m+1≤x≤2m-1}”,求实数m的取值范围.
【答案】 ①若B=?,则m+1>2m-1,即m<2,此时满足B?A.
②若B≠?,则解得2≤m≤3.
由①②得,m的取值范围是{m|m≤3}.
一、选择题
1.已知集合,且,则等于(
C

A.-1
B.
C.
D.或-1
2.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中元素的个数为( B )
A.3
B.4
C.5
D.6
解析:选B 因为集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},所以M中的元素有:5,6,7,8,共4个.故选B.
3.已知M={(x,y)|2x+3y=10,x,y∈N},N={(x,y)|4x-3y=1,x,y∈R},则( B )
A.M是有限集,N是有限集
B.M是有限集,N是无限集
C.M是无限集,N是无限集
D.M是无限集,N是有限集
解析:选B 因为M={(x,y)|2x+3y=10,x,y∈N}={(2,2),(5,0)},所以M为有限集.
N={(x,y)|4x-3y=1,x,y∈R}中有无限多个点满足4x-3y=1,故N为无限集.
4.下列集合中,是空集的是(
B

A.
B.
C.
D.
【答案】B【解析】对于A选项,,不是空集,对于B选项,没有实数根,故为空集,
对于C选项,显然不是空集,对于D选项,集合为,故不是空集.
5.函数f(x)=+的定义域是( C )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,-1]
C.[-1,1)∪(1,+∞)
D.R
【答案】C [由得x≥-1且x≠1,即定义域为[-1,1)∪(1,+∞).]
6.设集合,集合且,则(
C

A.
B.
C.
D.
7.下列说法:①集合{x∈N|x3=x}用列举法表示为{-1,0,1};②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.其中正确的有( D )
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
8.已知集合P={x|x2=1},Q={x|ax=1},若Q?P,则a的值是(  )
A.1
B.-1
C.1或-1
D.0,1或-1
解析:选D 由题意,当Q为空集时,a=0;当Q不是空集时,由Q?P,a=1或a=-1.
9.已知集合,集合,选项中元素与集合的关系都正确的是(
C

A.,且
B.,且
C.,且
D.,且
二、填空题
1.设集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么M与P的关系为________.
答案:M=P
解析:因为xy>0,所以x,y同号,又x+y<0,所以x<0,y<0,即集合M表示第三象限内的点,而集合P也表示第三象限内的点,故M=P.
2.若集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}的子集有且仅有两个,则实数a=________.
答案:1或-解析:由集合A的子集有且仅有两个知A中只有一个元素,若a-1=0,则A=,符合题意;
若a-1≠0,由题意得得a=-.∴a的值为1或-.
已知集合A={-2,3,4m-4},B={3,m2},若B?A,则实数m=________.
答案:2解析:依题意可得m2=4m-4,即(m-2)2=0,∴m=2.当m=2时,A={-2,3,4},B={3,4},∴B?A.
4.已知A={x|x<-2或x>3},B={x|4x+m<0},当B?A
时,则实数m的取值范围为________.
答案:m≥8解析:集合A在数轴上表示如图.
要使B?A,则集合B中的元素必须都是A中的元素.即B中元素必须都位于阴影部分内.
那么由4x+m<0,即x<-知,-≤-2,即m≥8,故实数m的取值范围是m≥8.
5.(2019·浙江四校高一联考)已知M={x|x2-2x-3=0},N={x|x2+ax+1=0,a∈R},且N?M,则实数a的取值范围是________.
答案:-2<a≤2解析:M={x|x2-2x-3=0}={3,-1}.
①当N=?时,N?M成立,∴Δ=a2-4<0,∴-2②当N≠?时,∵N?M,∴3∈N或-1∈N.
当3∈N时,32+3a+1=0,即a=-,此时方程为x2-x+1=0,解得N=,不满足N?M;
当-1∈N时,(-1)2-a+1=0,即a=2,此时方程为x2+2x+1=0,解得N={-1},满足N?M.
故实数a的取值范围是-2<a≤2.
三、解答题
1.设集合A={x|-1≤x≤6},B={x|m-1≤x≤2m+1},且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.
解:(1)若B=?,则m-1>2m+1,得m<-2;若B≠?,由题意得得0≤m≤.
综上得m的取值范围是m<-2或0≤m≤.
(2)当x∈N时,A={0,1,2,3,4,5,6},集合A中共有7个元素,其子集个数为27=128个.
2.已知a∈R,x∈R,A={2,4,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x-3,1},求:
(1)使A={2,3,4}成立的x的值;
(2)使2∈B,B?A成立的a,x的值;
(3)使B=C成立的a,x的值.
解:(1)由题意,知x2-5x+9=3,解得x=2或x=3.
(2)因为2∈B,B?A,所以所以或
(3)因为B=C,所以解得或
3.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.
(1)若B?A,求实数m的取值范围;
(2)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数;
(3)当x∈R时,不存在元素x使x∈A且x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
解:(1)当m+1>2m-1,即m<2时,B=?满足题意;当m+1≤2m-1.即m≥2时,要使B?A成立,
则有m+1≥-2且2m-1≤5,可得-3≤m≤3,即2≤m≤3.综上可知,当m≤3时,B?A.
(2)当x∈Z时,A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},共8个元素,故A的非空真子集的个数为28-2=254(个).
(3)因为x∈R,A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且不存在元素x使x∈A且x∈B同时成立,
所以A,B没有公共元素.
当m+1>2m-1,即m<2时,B=?满足题意;当m+1≤2m-1,即m≥2时,要使A,B没有公共元素,
则有或解得m>4.
综上所述,当m<2或m>4时,不存在元素x使x∈A且x∈B同时成立.