高中数学必修一集合习题及答案
(压轴题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(有答案解析)

一、选择题1.设全集U =R ,{}2560A x x x =-->,{}5B x x a =-<(a 为常数),且11B ∈,则下列成立的是( )A .U AB R =B .UA B R =C .UUAB R = D .AB R =2.已知x ,y 都是非零实数,||||||x y xy z x y xy =++可能的取值组成的集合为A ,则下列判断正确的是( ) A .3A ∈,1A -∉B .3A ∈,1A -∈C .3A ∉,1A -∈D .3A ∉,1A -∉3.对于非空集合A ,B ,定义运算:{},A B x x A B x A B ⊕=∈⋃∉⋂且,已知{}M x a x b =<<,{}N x c x d =<<,其中a 、b 、c 、d 满足a b c d +=+,0ab cd <<,则M N ⊕=( )A .()(),,a d b cB .()(),,c a b dC .(][),,a c d bD .()(),,c a d b4.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,1+5.已知集合123,,A A A 满足: {}*123|19A A A x N x =∈≤≤,且每个集合恰有3个元素,记()1,2,3i A i =中元素的最大值与最小值之和为()1,2,3i M i =,则123M M M ++的最小值为( ) A .21B .24C .27D .306.集合{}*|421A x x N =--∈,则A 的真子集个数是( ) A .63B .127C .255D .5117.对于集合A 和B ,令{,,},A B x x a b a A b B +==+∈∈如果{2,},S x x k k Z ==∈{}|21,T x x k x Z ==+∈,则S T +=( )A .整数集ZB .SC .TD .{41,}x x k k Z =+∈8.已知全集U =R ,集合91A xx ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭和{}44,B x x x Z =-<<∈关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示集合中的元素共有( )A .3个B .4个C .5个D .无穷多个9.若x A ∈,则1A x ∈,就称A 是和美集合,集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的所有非空子集中是和美集合的个数为( ) A .4B .5C .6D .710.设U 为全集,()UB A B =,则A B 为( )A .AB .BC .UBD .∅11.已知集合{}|15A x x =≤<,{}|3B x a x a =-<≤+.若B A B =,则a 的取值范围为( ) A .3,12⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .3,2∞⎛⎤-- ⎥⎝⎦C .(],1-∞-D .3,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭12.下列结论正确的是() A .若a b <且c d <,则ac bd <B .若a b >,则22ac bc >C .若0a ≠,则12a a +≥ D .若0a b <<,集合1|A x x a ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,1|B x x b ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,则A B ⊇ 二、填空题13.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________.14.若集合(){}2220A x Z x a x a =∈-++-<中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是_____.15.非空集合G 关于运算*满足:① 对任意,a b G ∈,都有a b G *∈;② 存在e G ∈使对一切a G ∈都有a e e a a *=*=,则称G 是关于运算*的融洽集,现有下列集合及运算:①G 是非负整数集,*运算:实数的加法; ②G 是偶数集,*运算:实数的乘法;③G 是所有二次三项式组成的集合,*运算:多项式的乘法; ④{|2,,}G x x a b a b Q ==+∈,*运算:实数的乘法; 其中为融洽集的是________16.已知非空集合{}|121A x m x m =+≤≤-,集合{}2|1030B x x x =+-≥,若A B =Φ,则实数m 的取值范围为__________17.已知{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,若A B =∅,则a 的取值范围是__________18.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合1515,22⎧⎫-+--⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭是“复活集”;②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号)19.设集合A ,B 是R 中两个子集,对于x ∈R ,定义: 0,,0,1,,1,x A x Bm n x A x B ⎧∉∉⎧==⎨⎨∈∈⎩⎩.①若A B ⊆;则对任意(),10x R m n ∈-=;②若对任意,0x R mn ∈=,则A B φ⋂=;③若对任意,1x R m n ∈+=,则A ,B 的关系为R A C B =.上述命题正确的序号是______. (请填写所有正确命题的序号)20.对于集合M ,定义函数1()1M x Mf x x M ∈⎧=⎨-∉⎩,对于两个集合M 、N ,定义集合{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,用()Card M 表示有限集合M 所含元素的个数,若{1,2,4,8}A =,{2,4,6,8,10}B =,则能使()()Card X A Card X B *+*取最小值的集合X 的个数为________.三、解答题21.已知集合{|314}A x x =-<+,{|213}B x m x m =-<+. (1)当1m =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求m 的取值范围.22.已知集合{|1A x x =≤或5}x,集合{|221}B x a x a =-≤≤+(1)若1a =,求A B 和A B ;(2)若记符号{A B x A -=∈且}x B ∉,在图中把表示“集合A B -”的部分用阴影涂黑,并求当1a =时的A B -; (3)若AB B =,求实数a 的取值范围.23.已知全集为R ,集合{}503x A x Rx -=∈>+,()2{|21050}B x R x a x a =∈-++≤.(1)若RB A ⊆,求实数a 的取值范围;(2)从下面所给的三个条件中选择一个,说明它是RB A ⊆的什么条件(充分必要性).①[)7,10a ∈-;②(]7,10a ∈-;③(]6,10a ∈. 24.已知全集{}|0U x x =>,集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,{}|5C x a x a =-<<. (1)求()U AB A B ,;(2)若()C A B ⊆⋃,求实数a 的取值范围.25.已知全集U =R ,设集合{}213A x x =-≤,集合(){}2440B x x a x a =+-->,若A B A =,求实数a 的取值范围26.关于x 的不等式111a x +>+的解集为P ,不等式11x -≤的解集为Q ,Q P =∅∩,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】求出集合A ,根据11B ∈可求得实数a 的取值范围,利用集合的基本运算可判断各选项的正误. 【详解】{}{25601A x x x x x =-->=<-或}6x >,{}5B x x a =-<,且11B ∈,则6a >,{}{}555B x x a x a x a ∴=-<=-<<+,对于A 选项,取7a =,则{}212B x x =-<<,{}16UA x x =-≤≤,所以,{}16UA B x x R ⋂=-≤≤≠,A 选项错误;对于B 选项,取7a =,则{2UB x x =≤-或}12x ≥,此时UAB A R =≠,B 选项错误;对于C 选项,取7a =,则{}16UA x x =-≤≤,{2UB x x =≤-或}12x ≥,此时,{2UU A B x x ⋃=≤-或16x -≤≤或}12x R ≥≠,C 选项错误;对于D 选项,6a >,则51a -<-,511a +>,此时A B R =,D 选项正确.故选:D. 【点睛】本题考查与集合运算正误的判断,同时也考查了一元二次不等式以及绝对值不等式的求解,考查计算能力,属于基础题.2.B解析:B 【分析】分别讨论,x y 的符号,然后对||||||x y xy z x y xy =++进行化简,进而求出集合A ,最后根据集合元素的确定性即可得出答案. 【详解】当0x >,0y >时,1113z =++=; 当0x >,0y <时,1111z =--=-; 当0x <,0y >时,1111z =-+-=-; 当0x <,0y <时,1111z =--+=-. 所以3A ∈,1A -∈. 故选:B. 【点睛】本题考查了对含有绝对值符号的式子的化简,考查了集合元素的特点,考查了分类讨论思想,属于一般难度的题.3.C解析:C 【分析】先判断0a c d b <<<<,再计算(,),(,)M N a b M N c d ⋃=⋂=,得到答案. 【详解】根据a b c d +=+,0ab cd <<得到:0a c d b <<<<{}M x a x b =<<,{}N x c x d =<<故(,),(,)M N a b M N c d ⋃=⋂=(][),,M N a c d b ⊕=故选:C 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,确定0a c d b <<<<是解题的关键.4.A解析:A 【分析】解对数不等式求得集合A ,解一元二次不等式求得RB ,由此求得()RAB【详解】由于()1lg 12x -<=所以{(011,1A x x =<-<=+, 依题意{}2R2940B x x x =-+<,()()22944210x x x x -+=--<,解得142x <<,即R 1,42B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()()R1,4A B ⋂=.故选:A【点睛】本小题主要考查集合交集和补集的运算,考查对数不等式和指数不等式的解法,属于中档题.5.C解析:C 【分析】 求出{}{}*123|191,2,3,4,5,6,7,8,9A A A x N x =∈≤≤=,由题意列举出集合123,,A A A ,由此能求出123M M M ++的最小值. 【详解】 由题意可知,{}{}*123|191,2,3,4,5,6,7,8,9A A A x N x =∈≤≤=123,,A A A 各有3个元素且不重复,当{}13,4,5A =,{}22,6,7A =,{}31,8,9A =时,123M M M ++取得最小值,此时最小值为12357927+++++=,故选C 【点睛】本题主要考查集合中的元素运算,解题的关键是理解题中满足的条件,属于中档题.6.B解析:B 【分析】先求得{}*|421A x x N =--∈的元素个数,再求真子集个数即可.【详解】由{}*|421A x x N=--∈,则421x --为正整数.则21x -可能的取值为0,1,2,3,故210,1,2,3x -=±±±,故x 共7个解.即{}*|421A x x N =--∈的元素个数为7故A 的真子集个数为721127-= 故选:B 【点睛】本题主要考查集合中元素个数的求解与知识点:元素个数为n 的集合的真子集有21n -个. 属于基础题型.7.C解析:C 【分析】由题意分别找到集合S ,T 中的一个元素,然后结合题中定义的运算确定S T +的值即可. 【详解】由题意设集合S 中的元素为:2,k k Z ∈,集合T 中的元素为:21,m m Z +∈, 则S T +中的元素为:()22121k m k m ++=++, 举出可知集合S T T +=. 故选:C . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,集合的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.8.B解析:B 【分析】先解分式不等式得集合A ,再化简B ,最后根据交集与补集定义得结果. 【详解】 因为91(0,9)A xx ⎧⎫=>=⎨⎬⎩⎭,{}{}44,3,2,1,0,1,2,3B x x x Z =-<<∈=---, 所以阴影部分所表示集合为(){0,1,2,3}U C A B =---,元素共有4个,故选B 【点睛】本题考查分式不等式以及交集与补集定义,考查基本分析求解能力,属基础题.9.D解析:D 【分析】写出集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的非空子集,根据和美集合的定义验证即可. 【详解】先考虑含一个元素的子集,并且其倒数是其本身,有{}{}1,1,-再考虑 含有两个元素的和美集合,有{}11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,含有三个元素的子集且为和美集合的是111,,3,1,,3,33⎧⎫⎧⎫-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭含有四个元素的子集且为和美集合的是11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查了集合的子集,考查了创设新情景下解决问题的能力,属于中档题.10.D解析:D 【分析】根据题意作出“韦恩图”,得出集合A 与集合B 没有公共元素,即可求解. 【详解】由题意,集合U 为全集,()UBA B =,如图所示,可得集合A 与集合B 没有公共元素,即A B =∅,故选D.【点睛】本题主要考查了集合的运算及应用,其中解答中根据题设条件,作出韦恩图确定两集合的关系是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.11.C解析:C 【分析】首先确定B A ⊂,分B φ=和B φ≠两种情况讨论,求a 的取值范围. 【详解】B A B =B A ∴⊂,当B φ=时,332a a a -≥+⇒≤-; 当B φ≠时,3135a a a a -<+⎧⎪-≥⎨⎪+<⎩,312a ∴-<≤- , 综上:1a ≤-, 故选C.【点睛】本题考查根据集合的包含关系,求参数取值范围,意在考查分类讨论的思想,属于基础题型.12.C解析:C 【分析】通过举例和证明的方式逐个分析选项. 【详解】A :取5,3,6,1a b c d =-==-=,则30,3ac bd ==,则ac bd >,故A 错误;B :取3,1,0a b c ===,则22ac bc =,故B 错误;C:21122a a a a ⎫+=+=+≥⎝成立,故C 正确;D :因为0a b <<,所以11a b>,则A B ,故D 错误;故选:C. 【点睛】本题考查不等关系和等式的判断,难度一般.判断不等关系是否成立,常用的方法有:(1)直接带值验证;(2)利用不等式的性质判断;(3)采用其他证明手段.(如借助平方差、完全平方公式等).二、填空题13.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a =-,2019201920192019(1)01a b +=-+=-故答案为:1- 【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.14.【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式首先想到的是十字相乘法但此题行不通;应该把此不等式等价转化为的形式然后数形结合来解答需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数【详解】解:且∴令∴∴是解析:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式,首先想到的是十字相乘法,但此题行不通;应该把此不等式等价转化为()()f x g x <的形式,然后数形结合来解答,需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数. 【详解】 解:()2220x a x a -++-<且0a >∴()2221x x a x -+<+令()()()222;1f x x x g x a x =-+=+∴()()},{|A x f x g x x Z =∈<∴()y f x =是一个二次函数,图象是确定的一条抛物线; 而()y g x =一次函数,图象是过一定点()1,0-的动直线. 又∵,0x Z a ∈>.数形结合,可得:1223a <≤ 故答案为:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【点睛】此题主要考查集合A 的几何意义的灵活运用,利用数形结合的数学思想来解决参数取值范围问题.15.①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足融洽集的两个条件若两个条件都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意非负整数则仍为非负整数即;取则故①符合题意;②对于任意偶数则仍为偶数即;但是解析:①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足“融洽集”的两个条件,若两个条件都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”【详解】①对于任意非负整数,a b ,则+a b 仍为非负整数,即a b G +∈;取0e =,则00a a a +=+=,故①符合题意;②对于任意偶数,a b ,则ab 仍为偶数,即ab G ∈;但是不存在e G ∈,使对一切a G ∈都有ae ea a ==,故②不符合题意;③对于G 是所有二次三项式组成的集合,若,a b G ∈,ab 不再是二次三项式,故③不符合题意;④对于{|,}G x x a a b Q ==+∈,设1x a =+2x c =+,则()(122x x ac bd ad bc ⋅=+++,即12x x G ⋅∈;取1e =,则11a a a ⨯=⨯=,故④符合题意,故答案为:①④【点睛】本题考查对新定义“融洽集”的理解,考查理解分析能力16.或【分析】化简集合对集合是否为空集分类讨论若满足题意若根据条件确定集合的端点位置即可求解【详解】由得若满足题意;若可得或解得或;综上:或故答案为:或【点睛】本题考查集合间的运算不要遗漏空集情况属于中 解析:4m >或2m <【分析】化简集合B ,对集合A 是否为空集分类讨论,若A =∅满足题意,若A =∅,根据条件确定集合A 的端点位置,即可求解.【详解】由21030x x +-≥得25,[2,5]x B -≤≤∴=-,若,121,2A m m m =∅+>-<,满足题意;若,A A B ≠∅=∅,可得12115m m m +≤-⎧⎨+>⎩或121212m m m +≤-⎧⎨-<-⎩, 解得4m >或m ∈∅;综上:4m >或2m <.故答案为:4m >或2m <【点睛】本题考查集合间的运算,不要遗漏空集情况,属于中档题.17.【分析】根据集合所以集合没有公共元素列出两个集合的端点满足的不等关系结合数轴可以得出的范围得到结果【详解】集合由借助于数轴如图所示可得故答案为:【点睛】该题主要考查集合中参数的取值范围的问题两个集合 解析:(,1]-∞-.【分析】根据集合{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,A B φ⋂=,所以集合,A B 没有公共元素,列出两个集合的端点满足的不等关系,结合数轴可以得出a 的范围,得到结果.【详解】集合{|14}A x x =-≤≤,{|}B x x a =<,由A B φ⋂=,借助于数轴,如图所示,可得1a ≤-,故答案为:(,1]-∞-.【点睛】该题主要考查集合中参数的取值范围的问题,两个集合的关系,属于中档题目. 18.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案.【详解】对于①, 1515151512222----+-⋅=+=-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根,由>0∆,可得0t <或4t >,故②错;对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<, 由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<, 当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确; 对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3,当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾, ∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.19.①②③【分析】对于①按照和两种情况讨论可得①正确;对于②根据不可能都为1可得不可能既属于又属于可得②正确;对于③根据中的一个为0另一个为1可得时必有或时必有由此可知③正确【详解】对于①因为所以当时根解析:①②③【分析】对于①,按照x A ∈和x A ∉两种情况讨论,可得①正确;对于②,根据,m n 不可能都为1,可得x 不可能既属于A ,又属于B 可得②正确;对于③,根据,m n 中的一个为0,另一个为1,可得x A ∈时,必有x B ∉,或x B ∈时,必有x A ∉,由此可知③正确.【详解】对于①,因为A B ⊆,所以当x A ∉时,根据定义可得0m =,所以(1)0m n -=,当x A ∈,则必有x B ∈,根据定义有1n =,所以(1)0m n -=,故对于任意x ∈R ,都有(1)0m n -=,故①正确;对于②,因为对任意,0x R mn ∈=,所以,m n 中不可能都为1,即x A ∈和x B ∈不可能同时成立,所以A B φ⋂=,故②正确;对于③,因为对任意,1x R m n ∈+=,所以,m n 中的一个为0,另一个为1,即x A ∈时,必有x B ∉,或x B ∈时,必有x A ∉,所以R A C B =,故③正确.综上所述: 所有正确命题的序号为:①②③.故答案为①②③【点睛】本题考查了元素与集合,集合与集合之间的关系,对新定义的理解能力,属于中档题. 20.【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释再根据取最小值时所满足的条件最后可以求出集合的个数【详解】因为所以有要想最小只需最大且最小要使最小则有所以集合是集合和集合子集的并集因此集合的个数为个故答案为 解析:8【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释,再根据()()Card X A Card X B *+*取最小值时所满足的条件,最后可以求出集合X 的个数.【详解】因为{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,所以有()M N M N C M N *=⋂,要想()Card X A *最小,只需()Card X A ⋂最大,且()Card X A ⋃最小,要使()()Card X A Card X B *+*最小, 则有A B X A B ⋂⊆⊆⋃,{}{}1,2,4,6,8,10,2,4,8A B A B ⋃=⋂=,所以集合X 是集合{}2,4,8和集合{}1,6,10子集的并集,因此集合X 的个数为328=个.故答案为:8【点睛】本题考查了新定义题,考查了集合与集合之间的关系,考查了数学阅读能力.三、解答题21.(1){|13}A B x x ⋂=;(2)3(2-,0][4⋃,)+∞. 【分析】(1)当1m =时,求出集合B ,A ,由此能求出A B .(2)由A B A ⋃=,得B A ⊆,当B =∅时,213m m -+,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,由此能求出m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,{|14}B x x =<,{|314}{|43}A x x x x =-<+=-<,{|13}A B x x ∴⋂=.(2)A B A =,B A ∴⊆,当B =∅时,213m m -+,解得4m ,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,解得302m -<, 综上,m 的取值范围为3(2-,0][4⋃,)+∞. 【点睛】结论点睛:本题考查交集、实数的取值范围的求法,并集、交集的结论与集合包含之间的关系:A B A B A =⇔⊆,A B A A B ⋂=⇔⊆.22.(1){|01}AB x x =≤≤,{|2A B x x =≤或5}x ;(2)阴影图形见解析,{|0A B x x -=≤或5}x ;(3)0a ≤或3a >. 【分析】(1)当1a =时,求得集合B ,根据交集、并集的运算法则,即可求得答案;(2)阴影图形见解析,当1a =时,求得集合B ,根据A B -的定义,即可求得答案; (3)由题意得B A ⊆,分别讨论B =∅和B ≠∅两种情况,根据集合的包含关系,即可求得a 的范围.【详解】(1)当1a =时,02{}|B x x ≤≤=,所以{|01}A B x x =≤≤,{|2A B x x =≤或5}x ;(2)A-B 的部分如图所示:,当1a =时,{|0A B x x -=≤或5}x; (3)因为A B B =,所以B A ⊆,当B =∅时,221a a ->+,解得3a >,当B ≠∅时,则11221a a a +≤⎧⎨-≤+⎩或225221a a a -≥⎧⎨-≤+⎩, 解得0a ≤或∅,综上:0a ≤或3a >.【点睛】易错点为:根据集合包含关系求参数时,当B A ⊆,且集合B 含有参数时,需要讨论集合B 是否为空集,再进行求解,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.23.(1)610a -≤≤;(2)答案见解析.【分析】()1先求集合A ,B ,A R ,再由R B A ⊆得到a 的不等式,解得即可;()2结合()1利用充分必要条件的定义逐一判定.【详解】解:()1集合5|0(3)(5,)3x A x R x -⎧⎫=∈>=-∞-⋃+∞⎨⎬+⎩⎭, 所以[]35R A =-,,集合()()()2{|21050}{|250}B x R x a x a x R x a x =∈-++≤=∈--≤,若R B A ⊆, 只需352a -≤≤, 所以610a -≤≤.()2由()1可知的充要条件是[]610a ∈-,, 选择①,则结论是既不充分也不必要条件;选择②,则结论是必要不充分条件;选择③,则结论是充分不必要条件.【点睛】关键点睛,利用集合关系求参数范围,求集合A ,B ,A R ,再由R B A ⊆得到a 的不等式,进而利用a 的范围,判定充分必要条件,属于中档题.24.(1){|210}A B x x ⋃=<<,(){|23U A B x x =<<或710}x ≤<;(2)(,3]-∞.【分析】(1)根据集合的运算法则计算;(2)由子集的定义求解.【详解】(1)∵{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,{}|0U x x =>,{|210}A B x x ⋃=<<,{|03U A x x =<<或7}x ≥,则(){|23U A B x x =<<或710}x ≤<;(2)∵{}|5C x a x a =-<<,()C A B ⊆⋃,若5a a ≤-,即52a ≤,则B =∅,满足题意; 若52a >,则2510a a ≤-⎧⎨≤⎩,解得3a ≤,∴532a <≤, 综上,a 的范围是(,3]-∞.【点睛】本题考查集合的综合运算,考查由包含关系确定参数范围,解题时要注意空集是任何集合的子集,这类问题一般要分类讨论.25.1a <-【分析】 先化简集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>,再根据A B A =,转化为A B ⊆求解.【详解】集合{}{}21312A x x x x =-≤=-≤≤,集合(){}()(){}244040B x x a x a x x a x =+-->=-+>, 因为A B A =,所以A B ⊆ ,当4a =-时,{}4B x x =≠-,满足A B ⊆, 当4a >-时,{B x xa =或}4x <- ,要使A B ⊆成立, 则1a <- 即41a -<<-, 当4a 时,{4B x x =-或}x a <,满足A B ⊆,综上:实数a 的取值范围1a <-.【点睛】本题主要考查了集合的关系及基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.26.(],0-∞【分析】先分别求解分式不等式和绝对值不等式,再根据Q P =∅∩,夹逼出参数的范围.【详解】 对不等式111a x +>+,可解得()()10x x a +-<; ①当1a =-时,不等式的解集为空集;②当1a >-时,不等式的解集为()1,a -③当1a <-时,不等式的解集为(),1a - 对不等式11x -≤,可解得[]0,2x ∈,因为Q P =∅∩,故当1a =-时,满足题意;当1a >-时,要满足题意,只需0a ≤,则(]1,0a ∈-当1a <-时,要满足题意,显然满足题意,即(),1a ∈-∞-综上所述:(],0a ∈-∞.【点睛】本题考查含参二次不等式的求解,以及由集合之间的关系求解参数的范围,属综合中档题.。
(必考题)高中数学必修一第一单元《集合》测试卷(有答案解析)(3)

一、选择题1.设集合}{2230A x x x =+->,集合}{2210,0,B x x ax a =--≤>若A B 中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞2.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-3.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .34.若集合{}2560A x x x =+-=,{}222(1)30B x x m x m =+++-=.若{}1A B ⋂=,求实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .0或-25.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .06.已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅.若{}3,4=UAB ,则满足条件的集合A 的个数为( )A .7个B .8个C .15个D .16个7.记有限集合M 中元素的个数为||M ,且||0∅=,对于非空有限集合A 、B ,下列结论:① 若||||A B ≤,则A B ⊆;② 若||||AB A B =,则A B =;③ 若||0A B =,则A 、B 中至少有个是空集;④ 若AB =∅,则||||||A B A B =+;其中正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .48.已知集合{}4A x a x =<<,{}2|560B x x x =-+>,若{|34}A B x x ⋂=<<,则a 的值不可能为( )A B CD .39.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =10.设{}|22A x x =-≥,{}|1B x x a =-<,若A B =∅,则a 的取值范围为( ) A .1a <B .01a <≤C .1a ≤D .03a <≤11.已知函数()f x =M ,()ln(1)g x x =+的定义域为N ,则()R MC N =( )A .{|1}<x xB .{|1}x x ≥C .φD .{|11}x x -≤<12.已知集合{}{}21239A B x x ==<,,,,则A B =( )A .{}210123--,,,,,B .{}21012--,,,,C .{}123,,D .{}12, 二、填空题13.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________. 14.已知集合(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,{|55}B a α=-≤≤,则A B ⋂=__________.15.设不等式20x ax b ++≤的解集为[]A m n =,,不等式()()2101x x x ++>-的解集为B ,若()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,则m n +=__________. 16.已知集合(){}22112|2103x P x Q x x x m ⎧-⎫=-=-+-⎨⎬⎩⎭≤,≤,其中m >0,全集U =R .若“Ux P ∈”是“∈Ux Q ”的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为__________.17.已知非空集合{}|121A x m x m =+≤≤-,集合{}2|1030B x x x =+-≥,若A B =Φ,则实数m 的取值范围为__________18.设P Q 、是两个非空集合,定义集合间的一种运算“”:{},P Q x P Q x P Q =∈∉且,如果{P y y ==,{}|4,0x Q y y x ==>,则PQ =____________.19.已知集合{1,2,3},{1,2}A B ==,则满足A C B C ⋂=⋃的集合C 有_______个. 20.若集合{,,,}{1,2,3,4}a b c d =,且下列四个关系:(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是___________.三、解答题21.已知集合{|314}A x x =-<+,{|213}B x m x m =-<+. (1)当1m =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求m 的取值范围.22.设集合{}{}222280,430A x x x B x x ax a =+-<=-+= (1)若x A ∈是x B ∈的必要条件,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a ,使A B ϕ⋂≠成立?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由. 23.已知集合4231a A a a ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭,{}12B a a =+≤,{3}C x m x m =-<≤+(1)求AB ;(2)若()C AC ⊆,求m 的取值范围.24.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22210B x x mx m =-+-≤. (1)若332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,求实数m 的值; (2)x A ∈是x B ∈的________条件,若实数m 的值存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.(请在①充分不必要,②必要不充分,③充要;中任选一个,补充到空白处) 25.已知集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |x 2-x <0} (I )若a =1,求AB ,()R AB ;(II )若A B =∅,求实数a 的取值范围26.设全集U =R ,函数2lg(4+3)y x x =-的定义域为A ,函数3[0]1y x m x =∈+,,的值域为B .(1)当4m =时,求UB A ;(2)若“Ux A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】先化简集合A ,再根据函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的零点分布,结合A ∩B 恰有一个整数求解. 【详解】A ={x |x <﹣3或x >1},函数y =f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x =a >0, 而f (﹣3)=6a +8>0,f (﹣1)=2a >0,f (0)<0,故其中较小的零点为(-1,0)之间,另一个零点大于1,f (1)<0, 要使A ∩B 恰有一个整数, 即这个整数解为2, ∴f (2)≤0且f (3)>0, 即44109610a a --≤⎧⎨-->⎩,解得:3443a a ⎧≥⎪⎪⎨⎪<⎪⎩, 即34≤a <43, 则a 的取值范围为34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:A. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算的应用以及二次函数的零点分布问题,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.2.B解析:B 【分析】根据集合相等以及集合元素的互异性可得出关于a 、b 的方程组,解出这两个未知数的值,由此可求得20192019a b +的值. 【详解】b a 有意义,则0a ≠,又{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,0b a ∴=,可得0b =,所以,{}{}21,,00,,a a a =,21a ∴=,由集合中元素的互异性可得1a ≠,所以,1a =-, 因此,()2019201920192019101a b +=-+=-.故选:B. 【点睛】本题考查利用集合相等求参数,同时不要忽略了集合中元素互异性的限制,考查计算能力,属于中等题.3.D解析:D 【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出RAB ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7},51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<,1{|5R B x R x ∴=∈或5}x , {5RAB ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D . 【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.4.D解析:D 【分析】根据A ∩B ={1}可得出,1∈B ,从而得出1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根,1代入方程即可求出m 的值; 【详解】 A ={﹣6,1}; ∵A ∩B ={1}; ∴1∈B ;即1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根; ∴1+2(m +1)+m 2﹣3=0; ∴m 2+2m =0; ∴m =0或m =﹣2;当m =0时,B ={﹣3,1},满足A ∩B ={1}; 当m =﹣2时,B ={1},满足A ∩B ={1}; ∴m =0或m =﹣2; 故选:D 【点睛】考查交集的定义及运算,元素与集合的关系,描述法、列举法的定义,一元二次方程实根的情况,是基础题.5.A解析:A 【分析】由集合的包含关系得,a b 的方程组,求解即可 【详解】A B ⊆,由集合元素互异性得0,0,a b a b ≠≠≠ 则22a a b b ⎧=⎨=-⎩ 或22b a a b ⎧=⎨=-⎩解得11a b =⎧⎨=-⎩或11b a =⎧⎨=-⎩故选: A 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查元素的互异性,是基础题6.C解析:C 【分析】由题意知3、4B ∉,则集合A 的个数等于{}1,2,5,6非空子集的个数,然后利用公式计算出集合{}1,2,5,6非空子集的个数,即可得出结果. 【详解】由题意知3、4B ∉,且集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅, 则AB 为集合{}1,2,5,6的非空子集,因此,满足条件的集合A 的个数为42115-=.故选C. 【点睛】本题考查集合个数的计算,一般利用列举法将符合条件的集合列举出来,也可以转化为集合子集个数来进行计算,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.7.B解析:B 【分析】先阅读题意,取特例{}1A = ,{}2B =,可得①③错误,由集合中元素的互异性可得②④正确. 【详解】解:对于①,取{}1A = ,{}2B =,满足||||A B ≤,但不满足A B ⊆,即①错误; 对于②,因为||||AB A B =,由集合中元素的互异性可得A B =,即②正确;对于③,取{}1A = ,{}2B =, 满足||0A B =,但不满足A 、B 中至少有个是空集,即③错误; 对于④,A B =∅,则集合A B 、中无公共元素,则||||||A B A B =+,即④正确;综上可得②④正确,故选B. 【点睛】本题考查了对新定义的理解及集合元素的互异性,重点考查了集合交集、并集的运算,属中档题.8.A解析:A 【分析】求出{2B x x =<或}3x >,利用{|34}A B x x ⋂=<<,得23a ≤≤. 【详解】集合{}4A x a x =<<,{}{25602B x x x x x =-+=<或}3x >,{|34}A B x x ⋂=<<, ∴23a ≤≤, ∴a故选:A. 【点睛】本题考查了根据集合间的基本关系求解参数范围的问题,属于中档题.解决此类问题,一般要把参与运算的集合化为最简形式,借助数轴求解参数的范围.9.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 10.C解析:C 【分析】解集绝对值不等式求得,A B ,结合A B =∅求得a 的取值范围.【详解】由22x -≥得22x -≤-或22x -≥,解得0x ≤或4x ≥,所以(][),04,A =-∞⋃+∞, 由1x a -<得1a x a -<-<,解得11a x a -<<+,所以()1,1B a a =-+. 当0a ≤时,B =∅,AB =∅,符合题意.当0a >时,由于A B =∅,所以1014a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得01a <≤.综上所述,a 的取值范围是1a ≤.故选:C 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查根据交集的结果求参数的取值范围.11.A解析:A 【解析】 【分析】根据函数定义域的求法求得,M N ,再求得()R M C N .【详解】由210x ->解得11x -<<,由10x +>解得1x >-.所以{}|1R C N x x =≤-,故()R MC N ={|1}<x x ,故选A.【点睛】本小题主要考查函数定义域的求法,考查集合补集和并集的运算,属于基础题.12.D解析:D 【解析】 【分析】先求出集合B ,然后与集合A 取交集即可. 【详解】由题意,{}{}2933B x x x x =<=-<<,则{}1,2A B =.故答案为D. 【点睛】本题考查了集合的交集,考查了不等式的解法,考查了学生的计算能力,属于基础题.二、填空题13.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a =-,2019201920192019(1)01a b +=-+=-故答案为:1- 【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.14.或【分析】分别讨论时集合A 与集合B 的交集即可求解【详解】当时当时当时当时或故答案为: 或【点睛】本题主要考查了集合的交集分类讨论的思想属于中档题解析:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【分析】分别讨论1,0,k =-时集合A 与集合B 的交集即可求解. 【详解】(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,∴当1k =-时,2παπ-≤≤-,当0k =时,0απ≤≤, 当1k时,5α<,当2k ≤-时,5α<-{|55}B a α=-≤≤,A B ∴={|5ααπ-≤≤-或0}απ≤≤故答案为:{|5ααπ-≤≤- 或0}απ≤≤ 【点睛】本题主要考查了集合的交集,分类讨论的思想,属于中档题.15.【分析】计算得到根据得到得到答案【详解】则或即故故故答案为:【点睛】本题考查了不等式的解集根据集合的运算结果求参数意在考查学生的综合应用能力 解析:2【分析】计算得到()()2,11,B =--+∞,根据()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩得到[]1,3A =-,得到答案.【详解】()()2101x x x ++>-,则1x >或21x -<<-,即()()2,11,B =--+∞.()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,故[]1,3A =-,故2m n +=. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了不等式的解集,根据集合的运算结果求参数,意在考查学生的综合应用能力.16.【分析】解出集合PQ 根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围【详解】由题:是的必要不充分条件即P Q 解不等式所以0P Q 所以解得:故答案为:【点睛】此题考查根据充分条件和必要条解析:9m ≥【分析】解出集合P ,Q ,根据充分条件和必要条件关系得出两个集合的包含关系即可求出范围. 【详解】 由题:“Ux P ∈”是“∈Ux Q ”的必要不充分条件,UQUP ,即P Q ,解不等式1123x --≤,12123x --≤-≤, 646x -≤-≤,210x -≤≤所以[]1122,103x P x ⎧-⎫=-=-⎨⎬⎩⎭≤, (){}()()()(){}22|210|110Q x x x m x x m x m =-+-=-+--≤≤,m >0,P Q , 所以11012m m +≥⎧⎨-≤-⎩,解得:9m ≥.故答案为:9m ≥ 【点睛】此题考查根据充分条件和必要条件判断集合的包含关系求解参数范围,关键在于准确判断两个集合的包含关系,列出不等式组求解.17.或【分析】化简集合对集合是否为空集分类讨论若满足题意若根据条件确定集合的端点位置即可求解【详解】由得若满足题意;若可得或解得或;综上:或故答案为:或【点睛】本题考查集合间的运算不要遗漏空集情况属于中解析:4m >或2m < 【分析】化简集合B ,对集合A 是否为空集分类讨论,若A =∅满足题意,若A =∅,根据条件确定集合A 的端点位置,即可求解. 【详解】由21030x x +-≥得25,[2,5]x B -≤≤∴=-, 若,121,2A m m m =∅+>-<,满足题意; 若,A AB ≠∅=∅,可得12115m m m +≤-⎧⎨+>⎩或121212m m m +≤-⎧⎨-<-⎩,解得4m >或m ∈∅; 综上:4m >或2m <. 故答案为:4m >或2m < 【点睛】本题考查集合间的运算,不要遗漏空集情况,属于中档题.18.【分析】根据函数性质求值域解出两个集合再根据新定义运算求交集并集进而求解【详解】对于P 集合即对于Q 集合即则故答案为:【点睛】本题考查函数的值域求法观察法集合的交集并集运算新定义题型属中等题 解析:{}01,2y y y ≤≤>【分析】根据函数性质求值域,解出两个集合,再根据新定义运算求交集并集,进而求解P Q ,【详解】对于P 集合,y =2,2x ,[]0,2y ∈,即{}=02P y y ≤≤ 对于Q 集合,4xy =,()0,x ∈+∞,()1,y ∈+∞,即{}1Q y y =>{}12P Q y y ⋂=<≤,{}0P Q y y ⋃=≥ 则{}01,2P Q y y y =≤≤>故答案为:{}01,2y y y ≤≤> 【点睛】本题考查函数的值域求法观察法,集合的交集并集运算,新定义题型,属中等题. 19.2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数【详解】由条件可知:则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数共个事实上满足题意的集合C 为:或故答案为2【点睛 解析:2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系,然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数.【详解】由条件A C B C ⋂=⋃可知:()()()()B B C A C C B C A C A ⊆⋃=⋂⊆⊆⋃=⋂⊆,则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数,共122=个.事实上,满足题意的集合C 为:{}1,2C =或{}1,2,3C =.故答案为2.【点睛】本题主要考查集合的包含关系,子集个数公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.6【分析】利用集合的相等关系结合(1);(2);(3);(4)有且只有一个是正确的通过分析推理即可得出结论【详解】若(1)正确则(2)也正确不合题意;若(2)正确则(1)(3)(4)不正确即则满足条解析:6利用集合的相等关系,结合(1)1a =;(2)1b ≠;(3)3c =;(4)4d ≠有且只有一个是正确的,通过分析推理即可得出结论.【详解】若(1)正确,则(2)也正确不合题意;若(2)正确,则(1)(3)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠≠≠=,则满足条件的有序组为: 2,3,1,4a b c d ====;或3,2,1,4a b c d ====;若(3)正确,则(1)(2)(4)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠===,则满足条件的有序组为: 2,1,3,4a b c d ====;若(4)正确,则(1)(2)(3)不正确,即1,1,3,4a b c d ≠=≠≠,则满足条件的有序组为: 2,1,4,3a b c d ====或3,1,4,2a b c d ====或4,1,2,3a b c d ====,所以符合条件的有序数组(,,,)a b c d 的个数是6个.故答案为6【点睛】本题考查集合的相等关系,考查分类讨论思想,正确分类是关键,属于中档题.三、解答题21.(1){|13}A B x x ⋂=;(2)3(2-,0][4⋃,)+∞. 【分析】(1)当1m =时,求出集合B ,A ,由此能求出A B .(2)由A B A ⋃=,得B A ⊆,当B =∅时,213m m -+,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,由此能求出m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,{|14}B x x =<,{|314}{|43}A x x x x =-<+=-<,{|13}A B x x ∴⋂=.(2)A B A =,B A ∴⊆,当B =∅时,213m m -+,解得4m ,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,解得302m -<, 综上,m 的取值范围为3(2-,0][4⋃,)+∞.结论点睛:本题考查交集、实数的取值范围的求法,并集、交集的结论与集合包含之间的关系:A B A B A =⇔⊆,A B A A B ⋂=⇔⊆.22.(1)4233a -<<;(2)存在,42a -<<. 【分析】(1)x A ∈是x B ∈的必要条件可转化为B A ⊆,建立不等式求解即可;(2)假设A B ⋂≠∅,建立不等关系,有解则存在,无解则不存在.【详解】 {}42A x x =-<<,()(){}30B x x a x a =--=(1)由已知得:B A ⊆ 42432a a -<<⎧∴⎨-<<⎩ 4233a ⇒-<<, 即实数a 的取值范围4233a -<<, (2)假设存在a 满足条件, 则42a -<<或432a -<<,42a ∴-<<即存在42a -<<使A B ⋂≠∅.【点睛】本题主要考查了根据集合的包含关系求参数的取值范围,考查了必要条件,属于中档题. 23.(1)(1,1]A B ⋂=-;(2)1m .【分析】(1)先利用分式不等式的解法和绝对值不等式的解法化简集合A ,B ,再利用交集运算求解.(2)根据()C AC ⊆,得到C A ⊆,然后分C =∅和C ≠∅两种情况讨论求解.【详解】 (1)因为集合423(1,5]1a A a a ⎧⎫-=≤=-⎨⎬+⎩⎭,{}12[3,1]B a a =+≤=-, 所以(1,1]A B ⋂=-. (2)因为()C A C ⊆,所以C A ⊆,①当3m m -≥+即32m ≤-时,C =∅,符合题意,②当3m m -<+即32m >-时,则135m m -≥-⎧⎨+≤⎩, 解得132m -<≤, 综上:1m【点睛】 本题主要考查集合的基本运算和集合的基本关系的应用以及分式不等式和绝对值不等式的解法,还考查了分类讨论思想和运算求解的能力,属于中档题.24.(1)12-;(2)答案见解析. 【分析】(1)首先求出集合A 、B ,再根据并集的结果得到方程,解得即可;(2)若选①,则A B ,若选②,B A ,若选③,A B =,得到不等式组,解得即可;【详解】解:(1)对()()2:23013013A x x x x x --≤⇒+-≤⇒-≤≤ 即{}13A x x =-≤≤对()()22:210110B x mx m x m x m -+-≤⇔--⋅-+≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 11m x m ⇒-≤≤+,即{}11B x m x m =-≤≤+332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,则312m -=-,即12m =- 经检验满足题意.(2)选①,1131m A B m -≤-⎧⇒⎨≤+⎩,此时m 必无解.即不存在实数m ,使得题意成立 选②,110213m B A m m -≤-⎧⇒⇒≤≤⎨+≤⎩ 选③,1113m A B m -=-⎧=⇒⇒⎨+=⎩此时m 无解,即不存在实数m ,使得题意成立; 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,并集的结果求参数的值,以及集合的包含关系求参数的取值范围,属于中档题.25.(I )(0,3),AB =()[1,3)R A B =;(II )12a ≤-或2a ≥ 【分析】(I )先解不等式得集合B ,再根据并集、补集、交集定义求结果;(II )根据A =∅与A ≠∅分类讨论,列对应条件,解得结果.【详解】(I )2{|0}(0,1)B x x x =-<=a =1,A ={x |0<x <3},所以(0,3),AB = (,0][1,)()[1,3)R R B A B =-∞+∞∴=;(II )因为A B =∅,所以当A =∅时,1212a a a -≥+∴≤-,满足题意;当A ≠∅时,须212112*********a a a a a a a a >-⎧-<+⎧⎪∴∴-<≤-⎨⎨+≤-≥≤-≥⎩⎪⎩或或或2a ≥ 综上,12a ≤-或2a ≥ 【点睛】本题考查集合交并补运算、根据并集结果求参数,考查基本分析求解能力,属中档题. 26.(1)U B A =[35,3].(2)02m << 【分析】(1)先解不等式得集合A ,再根据单调性求分式函数值域得集合B ,最后根据补集以及并集概念求结果;(2)根据充要关系确定两集合之间包含关系,结合数轴列不等式解得结果.【详解】(1)由2430+x x ->,解得1x <或3x >,所以1[]3U A =,, 又函数31y x =+在区间[0]m ,上单调递减,所以3[3]1y m ∈+,,即3[3]1B m =+,, 当4m =时,3[3]5B =,,所以[3]35U B A =,. (2)首先要求0m >,而“U x A ∈”是“x B∈”的必要不充分条件,所以,即3[3]1m +,[1]3,, 从而311m >+, 解得02m <<【点睛】本题考查函数定义域、值域,集合补集与并集以及根据充要关系求参数,考查基本分析求解能力,属基础题.。
高中数学必修1课后习题答案完整版

高中数学必修1课后习题答案第一章集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.用符号或填空:(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则:中国_______A,美国_______A,印度_______A,英国_______A;(2)若,则;(3)若,则3_______B;(4)若,则8_______C,9.1_______C.1.(1)中国,美国,印度,英国;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.22 .1} (2),2 (3).}(4),.2.试选择适当的方法表示下列集合:(1)由方程的所有实数根组成的集合;(2)由小于8的所有素数组成的集合;(3)一次函数与的图象的交点组成的集合;(4)不等式的解集.22.解:(1)因为方程的实数根为,222所以由方程的所有实数根组成的集合为;(2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7}; 2(3)由,得,即一次函数与的图象的交点为(1,4),所以一次函数与的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由,得,所以不等式的解集为.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.写出集合{a,b,c}的所有子集.1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得;取一个元素,得{a},{b},{c};取两个元素,得{a,b},{a,c},{b,c};取三个元素,得{a,b,c},即集合{a,b,c}的所有子集为.2.用适当的符号填空:(1)a______{a,b,c};(2);(3);(4){0,1}______N;(5);(6).2.(1)是集合{a,b,c}中的一个元素;2222} (2)222{;0} 22(3)方程无实数根,;(4){0,1}(5){0}是自然数集合N的子集,也是真子集;N (或)(或);1}22(6)方程两根为.3.判断下列两个集合之间的关系:(1),是8的约数};(2)A,;(3)是4与10的公倍数,.3.解:(1)因为是8的约数,所以AB;(2)当时,;当时,,即B是A的真子集,BA;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.设,求.1.解:,.2.设,求.22.解:方程的两根为,2 方程的两根为,22得,即.3.已知是等腰三角形},是直角三角形},求.3.解:是等腰直角三角形},是等腰三角形或直角三角形}.4.已知全集,,求痧.4.解:显然,,则,(痧.1.1集合习题1.1 (第11页)A组1.用符号或填空:(1)327_______Q;(2)32______N;(3);2(4_______R;(5Z;(6)_______N.1.(1)是有理数;(2)是个自然数;77是实数;2(3)是个无理数,不是有理数;(4R(5Z是个整数;(6)是个自然数.2.已知,用或符号填空:(1)5_______A;(2)7_______A;(3).2.(1);(2);(3).当时,;当时,;3.用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数;(2);(3).3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程的两个实根为,即为所求;(3)由不等式,得,且,即{0,1,2}为所求.4.试选择适当的方法表示下列集合:(1)二次函数的函数值组成的集合;(2)反比例函数x(3)不等式的解集.22的自变量的值组成的集合;4.解:(1)显然有,得,即,得二次函数的函数值组成的集合为;(2)显然有,得反比例函数(3)由不等式,得5.选用适当的符号填空:(1)已知集合,则有:22x的自变量的值组成的集合为;45,即不等式的解集为.454_______B;;{2}_______B;B_______A;(2)已知集合,则有:1_______A;;;;,1}(3){x|x是菱形}_______{x|x是平行四边形};{x|x是等腰三角形}_______{x|x是等边三角形}.5.(1);;{2}B;B2A;,即;(2);;2=A;,1}A;;(3){x|x是菱形}{x|x是平行四边形};菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{x|x是等边三角形}{x|x是等腰三角形}.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.设集合,求.6.解:,即,得,则,.7.设集合是小于9的正整数},,求,,,.7.解:是小于9的正整数,则,,而5,6},,则,.8.学校里开运动会,设是参加一百米跑的同学},是参加二百米跑的同学},是参加四百米跑的同学},学校规定,每个参加上述的同学最多只能参加两项,请你用集合的语言说明这项规定,并解释以下集合运算的含义:(1);(2).8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为.(1)是参加一百米跑或参加二百米跑的同学};(2)是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学}.9.设是平行四边形或梯形},是平行四边形},是菱形},是矩形,求,ðAB,ðSA.x}9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即是正方形},平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形,即是邻边不相等的平行四边形},ðSA是梯形}.10.已知集合,求,,,.10.解:,,或,或,得或,或,或,或或}.B组1.已知集合,集合B满足,则集合B有1.4 集合B满足,则,即集合B是集合A的子集,得4个子集.2.在平面直角坐标系中,集合表示直线,从这个角度看,集合表示什么?集合C,D之间有什么关系?表示两条直线的交点的集合,.解:集合即,点D(1,1)显然在直线上,得DC.3.设集合,,求.3.解:显然有集合,当时,集合,则;当时,集合,则;当时,集合,则;当,且,且时,集合,则.4.已知全集,,试求集合B.4.解:显然,由,得,即痧,而,U得,而痧U(即,10}.B),第一章集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.求下列函数的定义域:(1);(2).1.解:(1)要使原式有意义,则,即得该函数的定义域为;74,74(2)要使原式有意义,则,即,得该函数的定义域为.2.已知函数,(1)求的值;(2)求的值.2.解:(1)由,得,同理得,则,即;(2)由,得,同理得,则,即.3.判断下列各组中的函数是否相等,并说明理由:(1)表示炮弹飞行高度h与时间t关系的函数和二次函数;(2)和.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间;(2)不相等,因为定义域不同,.0022222222222222222 1.2.2函数的表示法练习(第23页)1.如图,把截面半径为25cm的圆形木头锯成矩形木料,如果矩形的一边长为xcm,面积为ycm,把y表示为x的函数.1,,且,即.2.下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图象写出一件事.(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.2(A)(B)(C)(D)2.解:图象(A)对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化;图象(B)对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速;图象(D)对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;图象(C)我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进.3.画出函数的图象..解:,图象如下所示.4.设与是锐角,从A到B的映射是“求正弦”,中元素60相对应的么?B中的元素是什么?与B中的元素2相对应的A中元素是什.解:因为2,所以与A中元素60相对应的B中的元素是;因为,所以与B中的元素2相对应的A中元素是45.1.2函数及其表示习题1.2(第23页)1.求下列函数的定义域:(1)2;(2)(3);(4 )1.解:(1)要使原式有意义,则,即,得该函数的定义域为;(2)R,即该函数的定义域为R;(3)要使原式有意义,则,即且,得该函数的定义域为且; 2(4)要使原式有意义,则,即且,得该函数的定义域为且.2.下列哪一组中的函数f(x)与g(x)相等?(1);(2);(3).2.解:(1)的定义域为R,而的定义域为,即两函数的定义域不同,得函数f(x)与g(x)不相等;(2)的定义域为R,而的定义域为,24即两函数的定义域不同,得函数f(x)与g(x)不相等;(3,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数f(x)与g(x)相等.3.画出下列函数的图象,并说出函数的定义域和值域.(1);(2)3.解:(1)定义域是,值域是;(2)定义域是,值域是;(3)28x;(3);(4).2定义域是,值域是;(4)定义域是,值域是.4.已知函数f(2,求f(,,,.4.解:因为2,所以即同理,,即;,即;,即.5.已知函数(1)点(3,14)在f(x)的图象上吗?(2)当时,求f(x)的值;(3)当时,求x的值.5.解:(1)当时,,即点(3,14)不在f(x)的图象上;(2)当时,,即当时,求f(x)的值为;(3)即.,得,6.若,且,求的值.6.解:由,得1,3是方程的两个实数根,即,得,即,得,即的值为8.7.画出下列函数的图象:222(1);(2).7.图象如下:8.如图,矩形的面积为10,如果矩形的长为x,宽为y,对角线为d,周长为l,那么你能获得关于这些量的哪些函数?8.解:由矩形的面积为10,即,得,由对角线为d,即,由周长为l,即,得,另外,而,得,即.9.一个圆柱形容器的底部直径是dcm,高是hcm,现在以vcm/s的速度向容器显然,即,得,得函数的定义域为4v]和值域为[0,h].10.设集合,试问:从A到B的映射共有几个?并将它们分别表示出来.10.解:从A到B的映射共有8个.分别是,,,,,,,.B组1.函数的图象如图所示.(1)函数的定义域是什么?(2)函数的值域是什么?(3)r取何值时,只有唯一的p值与之对应?1.解:(1)函数的定义域是;(2)函数的值域是;(3)当,或时,只有唯一的p值与之对应.2.画出定义域为且,值域为的一个函数的图象.(1)如果平面直角坐标系中点P(x,y)的坐标满足,,那么其中哪些点不能在图象上?(2)将你的图象和其他同学的相比较,有什么差别吗?2.解:图象如下,(1)点(x,0)和点(5,y)不能在图象上;(2)省略.3.函数的函数值表示不超过x的最大整数,例如,,.当时,写出函数f(x)的解析式,并作出函数的图象..解:图象如下4.如图所示,一座小岛距离海岸线上最近的点P的距离是2km,从点P沿海岸正东12km 处有一个城镇.(1)假设一个人驾驶的小船的平均速度为3km/h,步行的速度是5km/h,t(单位:h)表示他从小岛到城镇的时间,x(单位:km)表示此人将船停在海岸处距P点的距离.请将t 表示为x的函数.(2)如果将船停在距点P4km处,那么从小岛到城镇要多长时间(精确到1h)?4.解:(,得,,即5,.(2)当时,.第一章集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.请根据下图描述某装配线的生产效率与生产线上工人数量间的关系.1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.整个上午天气越来越暖,中午时分一场暴风雨使天气骤然凉爽了许多.暴风雨过后,天气转暖,直到太阳落山(18:00)才又开始转凉.画出这一天期间气温作为时间函数的一个可能的图象,并说出所画函数的单调区间.2.解:图象如下[8,12是递增区间,][12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间.3.根据下图说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.3.解:该函数在上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数.4.证明函数在R上是减函数.4.证明:设,且,因为,即,所以函数在R上是减函数.5.设f(x)是定义在区间上的函数.如果f(x)在区间上递减,在区间上递增,画出f(x)的一个大致的图象,从图象上可以发现是函数f(x)的一个. 5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)1.判断下列函数的奇偶性:(1);(2)(3)x;(4)4221.解:(1)对于函数,其定义域为,因为对定义域内每一个x都有,所以函数为偶函数;(2)对于函数,其定义域为,因为对定义域内每一个x都有,所以函数为奇函数;3333424242(3)对于函数x,其定义域为,因为对定义域内每一个x都有,所以函数x为奇函数;(4)对于函数,其定义域为,因为对定义域内每一个x都有,所以函数为偶函数.2.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,试将下图补充完整.2.解:f(x)是偶函数,其图象是关于y轴对称的;g(x)是奇函数,其图象是关于原点对称的.2222习题1.3A组1.画出下列函数的图象,并根据图象说出函数的单调区间,以及在各单调区间上函数是增函数还是减函数.(1);1.解:(1)2(2)函数在上递减;函数在上递增;5522(2)函2.证明:(1)函数在上是减函数;(2)函数数在上递增;函数在上递减.1x在上是增函数.222.证明:(1)设,而,由,得,即,所以函数在上是减函数;(2)设,而21x21x1,由,得,即,所以函数1x在上是增函数.3.探究一次函数的单调性,并证明你的结论. 3.解:当时,一次函数在上是增函数;当时,一次函数在上是减函数,令,设,而,当时,,即,得一次函数在上是增函数;当时,,即,得一次函数在上是减函数.4.一名心率过速患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,之后随着药力的减退,心率再次慢慢升高.画出自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象(示意图).4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.某汽车租赁公司的月收益y元与每辆车的月租金x元间的关系为少?,那么,每辆车的月租金多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多5.解:对于函数当,,时,(元)162即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元.6.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当时,画出函数f(x) 的图象,并求出函数的解析式.6.解:当时,,而当时,,即,而由已知函数是奇函数,得,得,即,所以函数的解析式为B组1.已知函数,(1)求f(x),g(x)的单调区间;(2)求f(x),g(x)的最小值.1.解:(1)二次函数的对称轴为,则函数f(x)的单调区间为,且函数f(x)在上为减函数,在上为增函数,函数g(x)的单调区间为[2,4],且函数g(x)在[2,4]上为增函数;(2)当时,,因为函数g(x)在[2,4]上为增函数,所以.2.如图所示,动物园要建造一面靠墙的2间面积相同的矩形熊猫居室,如果可供建造围墙的材料总长是30m,那么宽x(单位:m)为多少才能使建造的每间熊猫居室面积最大?每间熊猫居室的最大面积是多少?2.解:由矩形的宽为xm,得矩形的长为2m,设矩形的面积为S,则22,当时,,即宽才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是18.75m .3.已知函数f(x)是偶函数,而且在上是减函数,判断f(x)在上是增函数还是减函数,并证明你的判断.3.判断f(x)在上是增函数,证明如下:设,则,因为函数f(x)在上是减函数,得,又因为函数f(x)是偶函数,得,所以f(x)在上是增函数.复习参考题A组1.用列举法表示下列集合:(1);(2);(3)21.解:(1)方程的解为,即集合;22 (2),且,则,即集合;2(3)方程的解为,即集合.2.设P表示平面内的动点,属于下列集合的点组成什么图形?(1)是两个定点);(2)是定点).2.解:(1)由,得点P到线段AB的两个端点的距离相等,即表示的点组成线段AB的垂直平分线;(2){表示的点组成以定点O为圆心,半径为3cm的圆.3.设平面内有,且P表示这个平面内的动点,指出属于集合的点是什么.3.解:集合表示的点组成线段AB的垂直平分线,集合表示的点组成线段AC的垂直平分线,得的点是线段AB的垂直平分线与线段AC的垂直平分线的交点,即的外心.4.已知集合,若,求实数a的值.4.解:显然集合,对于集合,当时,集合,满足,即;当时,集合,而,则21,或1,得,或,综上得:实数a的值为,或1.5.已知集合,,,求,,.解:集合},即;集合,即;集合;则556.求下列函数的定义域:(1);(2)6.解:(1)要使原式有意义,则0,即,得函数的定义域为;(2)要使原式有意义,则,即,且,得函数的定义域为.7.已知函数,求:(1);(2)7.解:(1)因为所以,,得2 即;(2)因为,所以,a 即.8.设,,求证:50(1);(2)x8.证明:(1)因为,所以,即;(2)因为f(,所以,x1 即9.已知函数在[5,20]上具有单调性,求实数k的取值范围. 2 9.解:该二次函数的对称轴为2k8,函数在[5,20]上具有单调性,则k,或k,得,或,即实数k的取值范围为,或.10.已知函数,(1)它是奇函数还是偶函数?(2)它的图象具有怎样的对称性?(3)它在上是增函数还是减函数?(4)它在上是增函数还是减函数?10.解:(1)令,而即函数(2)函数(3)函数(4)函数,是偶函数;的图象关于y轴对称;在上是减函数;在上是增函数.B组1.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.问同时参加田径和球类比赛的有多少人?只参加游泳一项比赛的有多少人?1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x人,则,得,只参加游泳一项比赛的有(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人.2.已知非空集合,试求实数a的取值范围.2.解:因为集合,且,所以.3.设全集,,,求集合B.3.解:由,得,集合里除去,得集合B,22所以集合4.已知函数.求f(1),,的值.4.解:当时,,得;当时,,得;证明:.(1)若,则f(22(2)若,则g(222;.5.证明:(1)因为,得f(222所以f(1;22(2)因为,得g(22a2,,24222b,2212121222因为,424121222即,42所以226.(1)已知奇函数f(x)在[a,b]上是减函数,试问:它在上是增函数还是减函数?(2)已知偶函数g(x)在[a,b]上是增函数,试问:它在上是增函数还是减函数?6.解:(1)函数f(x)在上也是减函数,证明如下:设,则,1,因为函数f(x)在[a,b]上是减函数,则,又因为函数f(x)是奇函数,则,即,所以函数f(x)在上也是减函数;(2)函数g(x)在上是减函数,证明如下:设,则,因为函数g(x)在[a,b]上是增函数,则,又因为函数g(x)是偶函数,则,即,所以函数g(x)在上是减函数.7.《中华人民共和国个人所得税》规定,公民全月工资、薪金所得不超过2000元的部分不必纳税,超过2000元的部分为全月应纳税所得额.此项税款按下表分段累计计算:某人一月份应交纳此项税款为26.78元,那么他当月的工资、薪金所得是多少?7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x元,应纳此项税款为y元,则由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得,,得,所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.第三章函数的应用3.1函数与方程练习(P88)1.(1)令f(x)=-x2+3x+5,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(1)),它与x轴有两个交点,所以方程-x2+3x+5=0有两个不相等的实数根.(2)2x(x-2)=-3可化为2x2-4x+3=0,令f(x)=2x2-4x+3,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(2)),它与x轴没有交点,所以方程2x(x-2)=-3无实数根.(3)x2=4x-4可化为x2-4x+4=0,令f(x)=x2-4x+4,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(3)),它与x轴只有一个交点(相切),所以方程x2=4x-4有两个相等的实数根.(4)5x2+2x=3x2+5可化为2x2+2x-5=0,令f(x)=2x2+2x-5,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(4)),它与x轴有两个交点,所以方程5x2+2x=3x2+5有两个不相等的实数根.图3-1-2-72.(1)作出函数图象(图3-1-2-8(1)),因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有一个零点.又因为f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有且只有一个零点.(2)作出函数图象(图3-1-2-8(2)),因为f(3)<0,f(4)>0,所以f(x)=2x·ln(x-2)-3在区间(3,4)上有一个零点.又因为f(x)=2x·ln(x-2)-3在(2,+∞)上是增函数,所以f(x)在(3,4)上有且仅有一个零点.(3)作出函数图象(图3-1-2-8(3)),因为f(0)<0,f(1)>0,所以f(x)=ex-1+4x-4在区间(0,1)上有一个零点.又因为f(x)=ex-1+4x-4在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(x)在(0,1)上有且仅有一个零点.(4)作出函数图象(图3-1-2-8(4)),因为f(-4)<0,f(-3)>0,f(-2)<0,f(2)<0,f(3)>0,所以f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x在(-4,-3),(-3,-2),(2,3)上各有一个零点.图3-1-2-8练习(P91)1.由题设可知f(0)=-1.4<0,f(1)=1.6>0,于是f(0)·f(1)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)A组(P92)1.A,C 点评:需了解二分法求函数的近似零点的条件.2.由x,f(x)的对应值表可得f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又根据“如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.”可知函数f(x)分别在区间(2,3),(3,4),(4,5)内有零点.3.原方程即(x+1)(x-2)(x-3)-1=0,令f(x)=(x+1)(x-2)(x-3)-1,可算得f(-1)=-1,f(0)=5.于是f(-1)·f(0)<0,所以这个方程在区间(-1,0)内有一个解. 下面用二分法求方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)内的近似解.取区间(-1,0)的中点x1=-0.5,用计算器可算得f(-0.5)=3.375.因为f(-1)·f(-0.5)<0,所以x0∈(-1,-0.5).再取(-1,-0.5)的中点x2=-0.75,用计算器可算得f(-0.75)≈1.58.因为f(-1)·f(-0.75)<0,所以x0∈(-1,-0.75).同理,可得x0∈(-1,-0.875),x0∈(-0.937 5,-0.875).由于|(-0.875)-(-0.937 5)|=0.062 5<0.1,所以原方程的近似解可取为-0.937 5.4.原方程即0.8x-1-lnx=0,令f(x)=0.8x-1-lnx,f(0)没有意义,用计算器算得f(0.5)≈0.59,f(1)=-0.2.于是f(0.5)·f(1)<0,所以这个方程在区间(0.5,1)内有一个解.下面用二分法求方程0.8x-1=lnx在区间(0,1)内的近似解.取区间(0.5,1)的中点x1=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.13.因为f(0.75)·f(1)<0,所以x0∈(0.75,1).再取(0.75,1)的中点x2=0.875,用计算器可算得f(0.875)≈-0.04.因为f(0.875)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.75,0.875).同理,可得x0∈(0.812 5,0.875),x0∈(0.812 5,0.843 75).由于|0.812 5-0.843 75|=0.031 25<0.1,所以原方程的近似解可取为0.843 75.5.由题设有f(2)≈-0.31<0,f(3)≈0.43>0,于是f(2)·f(3)<0,所以函数f(x)在区间(2,3)内有一个零点.下面用二分法求函数f(xx在区间(2,3)内的近似解.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)≈0.12.因为f(2)·f(2.5)<0,所以x0∈(2,2.5).再取(2,2.5)的中点x2=2.25,用计算器可算得f(2.25)≈-0.08.因为f(2.25)·f(2.5)<0,所以x0∈(2.25,2.5).同理,可得x0∈(2.25,2.375),x0∈(2.312 5,2.375),x0∈(2.343 75,2.375), x0∈(2.343 75,2.359 375),x0∈(2.343 75,2.351 562 5),x0∈(2.343 75,2.347 656 25). 由于|2.343 75-2.347 656 25|=0.003 906 25<0.01,所以原方程的近似解可取为2.347 656 25.B组1.将系数代入求根公式x4得所以方程的两个解分别为4下面用二分法求方程的近似解.取区间(1.775,1.8)和(-0.3,-0.275),令f(x)=2x2-3x-1.在区间(1.775,1.8)内用计算器可算得f(1.775)=-0.023 75,f(1.8)=0.08.于是f(1.775)·f(1.8)<0.所以这个方程在区间(1.775,1.8)内有一个解.由于|1.8-1.775|=0.025<0.1,所以原方程在区间(1.775,1.8)内的近似解可取为1.8.同理,可得方程在区间(-0.3,-0.275)内的近似解可取为-0.275.所以方程精确到0.1的近似解分别是1.8和-0.3.2.原方程即x3-6x2-3x+5=0,令f(x)=x3-6x2-3x+5,函数图象如下图所示.图3-1-2-9所以这个方程在区间(-2,0),(0,1),(6,7)内各有一个解.取区间(-2,0)的中点x1=-1,用计算器可算得f(-1)=1.因为f(-2)·f(-1)<0,所以x0∈(-2,-1).再取(-2,-1)的中点x2=-1.5,用计算器可算得f(-1.5)=-7.375.因为f(-1.5)·f(-1)<0,所以x0∈(-1.5,-1).同理,可得x0∈(-1.25,-1),x0∈(-1.125,-1),x0∈(-1.125,-1.062 5).由于|(-1.062 5)-(-1.125)|=0.062 5<0.1,所以原方程在区间(-2,0)内的近似解可取为-1.062 5.同理,可得原方程在区间(0,1)内的近似解可取为0.7,在区间(6,7)内的近似解可取为6.3.3.(1)由题设有g(x)=2-[f(x)]2=2-(x2+3x+2)2=-x4-6x3-13x2-12x-2.(2)函数图象如下图所示.图3-1-2-10(3)由图象可知,函数g(x)分别在区间(-3,-2)和区间(-1,0)内各有一个零点.取区间(-3,-2)的中点x1=-2.5,用计算器可算得g(-2.5)=0.187 5.因为g(-3)·g(-2.5)<0,所以x0∈(-3,-2.5).再取(-3,-2.5)的中点x2=-2.75,用计算器可算得g(-2.75)≈0.28.因为g(-3)·g(-2.75)<0,所以x0∈(-3,-2.75).同理,可得x0∈(-2.875,-2.75),x0∈(-2.812 5,-2.75).由于|-2.75-(-2.812 5)|=0.062 5<0.1,所以原方程在区间(-3,-2)内的近似解可取为-2.812 5.同样可求得函数在区间(-1,0)内的零点约为-0.2.所以函数g(x)精确到0.1的零点约为-2.8或-0.2.点评:第2、3题采用信息技术画出函数图象,并据此明确函数零点所在的区间.在教学中,如果没有信息技术条件,建议教师直接给出函数图象或零点所在区间.第三章复习参考题A组(P112)1.C2.C3.设经过时间t后列车离C地的距离为y,则图3-24.(1)圆柱形; (2)上底小、下底大的圆台形;(3)上底大、下底小的圆台形; (4)呈下大上小的两节圆柱形. 图略.图3-35.令f(x)=2x-4x-3x+1,函数图象如图3-3所示:函数分别在区间(-1,0)、(0,1)和区间(2,3)内各有一个零点,所以方程2x3-4x2-3x+1=0的最大的根应在区间(2,3)内.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)=-0.25.因为f(2.5)·f(3)<0,所以x0∈(2.5,3). 再取(2.5,3)的中点x2=2.75,用计算器可算得f(2.75)≈4.09.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以x0∈(2.5,2.75).同理,可得x0∈(2.5,2.625),x0∈(2.5,2.5625),x0∈(2.5,2.53125),x0∈(2.515625,2.53125),x0∈(2.515625,2.5234375).由于|2.523 437 5-2.515 625|=0.007 812 5<0.01,所以原方程的最大根约为2.523 437 5.6.令lgx=321x,即得方程x=0,再令x,用二分法求得交点的横坐标约为2.5.图3-47.如图,作DE⊥AB,垂足为E.由已知可得∠ADB=90°.因为AD=x,AB=4,于是AD=AE×AB,即AE=2AD2AB=x24.所以CD=AB-2AE=4-2×x22.于是2x2由于AD>0,AE>0,CD>0,所以解得0<x<22.所以所求的函数为8.(1)由已知可得N=N0(x22+2x+8,0<x<22. 1因为λ是正常数,e>1,所以eλ>1,即又N0是正常数,所以N=N0((2)N=N0e-λt,因为e-是在于t的减函数. NN0,所以-λt=lnNN0,即(3)当N=N02时9.因为f(1)=-3+12+8=17>0,f(2)=-3×8+12×2+8=8>0,f(3)<0,所以,下次生产应在两个月后开始.B组1.厂商希望的是甲曲线;客户希望的是乙曲线.函数的解析式为y=f(t函数的图象为图3-5备课资料[备选例题]【例】对于函数f(x)=ax2+(b+1)x+b-2(a≠0),若存在实数x0,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.(1)当a=2,b=-2时,求f(x)的不动点;(2)若对于任何实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求实数a的取值范围. 解:(1)f(x)=ax2+(b+1)x+b-2(a≠0),当a=2,b=-2时,f(x)=2x2-x-4,设x为其不动点,即2x2-x-4=x,则2x2-2x-4=0,解得x1=-1,x2=2,即f(x)的不动点为-1,2.(2)由f(x)=x,得ax2+bx+b-2=0.关于x的方程有相异实根,则b2-4a(b-2)>0,即b2-4ab+8a>0. 又对所有的b∈R,b2-4ab+8a>0恒成立,故有(4a)2-4·8a<0,得0<a<2.。
高中数学必修第一册——集合的概念巩固练习(含答案)

集合的概念 巩固练习1.下面给出的四类对象中,构成集合的是( )A .某班视力较好的同学B .长寿的人C .π的近似值D .倒数等于它本身的数2.设不等式3-2x <0的解集M ,下列关系中正确的是( )A .0∈M ,2∈MB .0∉M ,2∈MC .0∈M ,2∉MD .0∉M ,2∉M3.下列各组中集合P 与Q ,表示同一个集合的是( )A .P 是由元素1,3,π构成的集合,Q 是由元素π,1,|-3|构成的集合B .P 是由π构成的集合,Q 是由3.141 59构成的集合C .P 是由2,3构成的集合,Q 是由有序数对(2,3)构成的集合D .P 是满足不等式-1≤x ≤1的自然数构成的集合,Q 是方程x 2=1的解集4.已知集合M 是方程x 2-x +m =0的解组成的集合,若2∈M ,则下列判断正确的是( )A .1∈MB .0∈MC .-1∈MD .-2∈M5.(多选)集合A 中含有三个元素2,4,6,若a ∈A ,且6-a ∈A ,那么a 为( )A .2B .-2C .4D .06.(多选)下列说法中错误的有( )A .集合N 中最小的数是1B .若-a ∉Z ,则a ∈ZC .所有的正实数组成的集合R +D .由很小的数可组成集合A7.若由a ,b a,1组成的集合A 与由a 2,a +b ,0组成的集合B 相等,则a 2 021+b 2 021的值为________.8.以方程x 2-5x +6=0和方程x 2-x -2=0的根为元素的集合中共有________个元素.9.判断下列元素的全体是否能组成集合,并说明理由:(1)到∠AOB 两边等距离的点; (2)高中学生中的灌篮高手.10.已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1,a ∈R .(1)若-3∈A ,试求实数a 的值;(2)若a ∈A ,试求实数a 的值.11.集合A的元素y满足y=x2+1,集合B的元素(x,y)满足y=x2+1(A,B中x∈R,y∈R).则下列选项中元素与集合的关系都正确的是()A.2∈A,且2∈B B.(1,2)∈A,且(1,2)∈BC.2∈A,且(3,10)∈B D.(3,10)∈A,且2∈B12.(多选)由a2,2-a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,则实数a的取值不可能是()A.1 B.-2 C.-1 D.213.已知集合A含有两个元素1和2,集合B表示方程x2+ax+b=0的解组成的集合,且集合A与集合B相等,则a=________;b=________.14.设集合A中的元素均为实数,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1,且a≠0).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.集合的概念参考答案1.答案D解析此题考查集合概念的确定性,只有D中的元素是确定的.2.答案B解析本题是判断0和2与集合M间的关系,因此只需判断0和2是否是不等式3-2x<0的解即可.当x=0时,3-2x=3>0,所以0∉M;当x=2时,3-2x=-1<0,所以2∈M. 3.答案A解析由于A中P,Q的元素完全相同,所以P与Q表示同一个集合,而B,C,D中P,Q的元素不相同,所以P与Q不能表示同一个集合.4.答案C解析 由2∈M 知2为方程x 2-x +m =0的一个解,所以22-2+m =0,解得m =-2.所以方程为x 2-x -2=0,解得x 1=-1,x 2=2.故方程的另一根为-1.5.答案 AC解析 若a =2,则6-2=4∈A ;若a =4,则6-4=2∈A ;若a =6,则6-6=0∉A .6.答案 ABD解析 集合N 中最小的数是0,A 错误;Z 表示整数集,若-a ∉Z ,则a ∉Z ,B 错误;所有的正实数组成集合R +,C 正确;很小的数没有确定性,不可组成集合,D 错误.7.答案 -1解析 由已知可得a ≠0,因为两集合相等,又1≠0,所以b a=0,所以b =0, 所以a 2=1,即a =±1,又当a =1时,集合A 不满足集合中元素的互异性,舍去,所以a =-1.所以a 2 021+b 2 021=-1.8.答案 3解析 方程x 2-5x +6=0的根是2,3,方程x 2-x -2=0的根是-1,2.根据集合中元素的互异性知,以这两个方程的根为元素的集合中共有3个元素.9.解 (1)到∠AOB 两边等距离的点在∠AOB 的角平分线上,故元素是明确的,可以组成集合.(2)对于灌篮高手,概念模糊,无法明确界定,故不能组成集合.10.解 (1)因为-3∈A ,所以-3=a -3或-3=2a -1.若-3=a -3,则a =0.此时集合A 含有两个元素-3,-1,符合题意;若-3=2a -1,则a =-1.此时集合A 含有两个元素-4,-3,符合题意.综上所述,实数a 的值为0或-1.(2)因为a ∈A ,所以a =a -3或a =2a -1.当a =a -3时,有0=-3,不成立;当a =2a -1时,有a =1,此时A 中有两个元素-2,1,符合题意.综上知a =1.11.答案 C解析 集合A 中的元素为y ,是数集,又y =x 2+1≥1,故2∈A ,集合B 中的元素为点(x ,y ),且满足y =x 2+1,经验证,(3,10)∈B .12.答案 ABD解析 由题意知a 2≠4,2-a ≠4,a 2≠2-a ,解得a ≠±2,且a ≠1,即a 的取值不可能是1,±2.13.答案 -3 2解析 因为集合A 与集合B 相等,且1∈A ,2∈A ,所以1∈B ,2∈B ,即1,2是方程x 2+ax +b =0的两个实数根.所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1+2=-a ,1×2=b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =2. 14.证明 (1)若a ∈A ,则11-a∈A . 又因为2∈A ,所以11-2=-1∈A . 因为-1∈A ,所以11-(-1)=12∈A . 因为12∈A ,所以11-12=2∈A . 所以A 中另外两个元素为-1,12. (2)若A 为单元素集,则a =11-a, 即a 2-a +1=0,方程无实数解.所以a ≠11-a,所以集合A 不可能是单元素集.。
高中数学必修一习题及答案

一.选择题(共36小题)1.设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2﹣1<0},则A∪B=()A.(﹣1,1)B.(0,1) C.(﹣1,+∞)D.(0,+∞)2.若全集U=R,集合M={x|lg(x﹣1)<0},则∁U M为()A.[2,+∞)B.(﹣∞,1]∪[2,+∞)C.(2,+∞)D.(﹣∞,1)∪(2,+∞)3.已知集合A={x|﹣2<x<4},B={x|y=lg(x﹣2)},则A∩(∁R B)=()A.(2,4) B.(﹣2,4)C.(﹣2,2)D.(﹣2,2]4.已知集合M={x|≤0},N={x|y=log3(﹣6x2+11x﹣4)},则M∩N=()A.[1,] B.(,3] C.(1,)D.(,2)5.已知集合A={x|x2﹣x﹣6<0},B={x|3x>1},则A∩B=()A.(1,2) B.(1,3) C.(0,2) D.(0,3)6.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},,则A∩B=()A.{x|1<x<3}B.{x|﹣1<x<3}C.{x|﹣1<x<0或0<x<3}D.{x|﹣1<x<0或1<x<3}7.已知集合A={0,1,2,3,4,5},集合B={x|x2<10},则A∩B=()A.{0,2,4}B.{3}C.{0,1,2,3}D.{1,2,3}8.设集合A={x∈N||x|≤2},B={y|y=1﹣x2},则A∩B=()A.{x|﹣2≤x≤1}B.{0,1}C.{1,2}D.{x|0≤x≤1}9.已知集合A={x∈Z||x|<4},B={x|x﹣1≥0},则A∩B等于()A.(1,4) B.[1,4) C.{1,2,3}D.{2,3,4}10.已知全集U=R,集合A={x|y=lg(x﹣1)},集合,则A ∩B=()A.∅B.(1,2]C.[2,+∞)D.(1,+∞)11.已知集合A={x∈Z|(x+1)(x﹣2)≤0},B={x|﹣2<x<2},则A∩B=()A.{x|﹣1≤x<2}B.{﹣1,0,1}C.{0,1,2}D.{﹣1,1}12.命题“∀x∈[1,2],x2﹣3x+2≤0”的否定是()A.∀x∈[1,2],x2﹣3x+2>0 B.∀x∉[1,2],x2﹣3x+2>0C. D.13.下列有关命题的说法正确的是()A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”B.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件C.命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0”D.命题“若x=y,则sinx=siny”的逆否命题为真命题14.已知命题p:∀x>1,log2x+4log x2>4,则¬p为()A.¬p:∀x≤1,log2x+4log x2≤4 B.¬p:∃x≤1,log2x+4log x2≤4C.¬p:∃x>1,log2x+4log x2=4 D.¬p:∃x>1,log2x+4log x2≤415.下列说法错误的是()A.命题“若x2﹣4x+3=0,则x=3”的逆否命题是“若x≠3,则x2﹣4x+3≠0”B.“x>1”是“|x|>0”的充分不必要条件C.命题p:“∃x∈R,使得x2+x+1<0”,则綈p:“∀x∈R,x2+x+1≥0”D.若p∧q为假命题,则p、q均为假命题16.下列说法中,正确的是()A.命题“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题B.命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”C.命题“p∨q”为真命题,则命题“p”和命题“q”均为真命题D.已知x∈R,则“x>1”是“x>2”的充分不必要条件17.命题P:“若x>1,则x2>1”,则命题P:以及它的否命题、逆命题、逆否命题这四个命题中真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.418.下列四组函数中,表示同一函数的是()A.f(x)=|x|,g(x)=B.f(x)=lg x2,g(x)=2lg xC.f(x)=,g(x)=x+1 D.f(x)=•,g(x)=19.函数f(x)=+的定义域是()A.[﹣2,2]B.(﹣1,2]C.[﹣2,0)∪(0,2]D.(﹣1,0)∪(0,2]20.函数f(x)=的定义域为()A.{x|x>0}B.{x|x>1}C.{x|x≥1}D.{x|0<x≤1}21.函数定义域为()A.(0,1000]B.[3,1000]C.D.22.要得到函数y=log3(1﹣x)的图象,只需将函数y=log3x的图象()A.先关于x轴对称,再向右平移1个单位B.先关于x轴对称,再向左平移1个单位C.先关于y轴对称,再向右平移1个单位D.先关于y轴对称,再向左平移1个单位23.若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(1﹣x)的图象大致为()A.B.C.D.24.函数f(x)=2|x|﹣x2的图象为()A.B.C.D.25.已知图①中的图象对应的函数y=f(x),则图②中的图象对应的函数是()A.y=f(|x|)B.y=|f(x)|C.y=f(﹣|x|)D.y=﹣f(|x|)26.函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是()A.函数f(x)在(﹣2,3)内单调递减B.函数f(x)在x=3处取极小值C.函数f(x)在(﹣4,0)内单调递增D.函数f(x)在x=4处取极大值27.函数,满足f(x)>1的x的取值范围()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.{x|x>0或x<﹣2}D.{x|x>1或x<﹣1}28.函数y=的递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.[﹣5,﹣2]C.[﹣2,1]D.[1,+∞)29.函数的单调递增区间是()A.[﹣1,+∞)B.(﹣∞,﹣1]C.[1,+∞)D.(﹣∞,1]30.函数f(x)=|x2﹣6x+8|的单调递增区间为()A.[3,+∞)B.(﹣∞,2),(4,+∞)C.(2,3),(4,+∞)D.(﹣∞,2],[3,4]31.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)32.函数y=log(2x﹣x2)的单调减区间为()A.(0,1]B.(0,2) C.(1,2) D.[0,2]33.若函数f(x)=是奇函数,则使f(x)>3成立的x的取值范围为()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣1,0)C.(0,1) D.(1,+∞)34.若函数y=(x+1)(x﹣a)为偶函数,则a=()A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.235.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.y=x+sin2x B.y=x2﹣cosx C.y=2x+D.y=x2+sinx36.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(﹣1)=()A.2 B.1 C.0 D.﹣2二.填空题(共4小题)37.已知全集U=R,集合,则集合∁U A=.38.函数f(x)=lgx2的单调递减区间是.39.已知函数f(x)=a﹣,若f(x)为奇函数,则a=.40.若函数f(x)=x2﹣|x+a|为偶函数,则实数a=.参考答案与试题解析一.选择题(共36小题)1.设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2﹣1<0},则A∪B=()A.(﹣1,1)B.(0,1) C.(﹣1,+∞)D.(0,+∞)【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4A :数学模型法;5J :集合.【解答】解:∵A={y|y=2x,x∈R}=(0,+∞),B={x|x2﹣1<0}=(﹣1,1),∴A∪B=(0,+∞)∪(﹣1,1)=(﹣1,+∞).故选:C.2.若全集U=R,集合M={x|lg(x﹣1)<0},则∁U M为()A.[2,+∞)B.(﹣∞,1]∪[2,+∞)C.(2,+∞)D.(﹣∞,1)∪(2,+∞)【专题】5J :集合.【解答】解:集合M={x|lg(x﹣1)<0}={x|0<x﹣1<1}={x|1<x<2},∴则∁U M=(﹣∞,1]∪[2,+∞},故选:B.3.已知集合A={x|﹣2<x<4},B={x|y=lg(x﹣2)},则A∩(∁R B)=()A.(2,4) B.(﹣2,4)C.(﹣2,2)D.(﹣2,2]【专题】11 :计算题;37 :集合思想;49 :综合法;5J :集合.【解答】解:B={x|x>2};∴∁R B={x|x≤2};∴A∩(∁R B)=(﹣2,2].故选:D.4.已知集合M={x|≤0},N={x|y=log3(﹣6x2+11x﹣4)},则M∩N=()A.[1,] B.(,3] C.(1,)D.(,2)【专题】37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:∵集合M={x|≤0}={x|1<x≤3},N={x|y=log3(﹣6x2+11x﹣4)}={x|﹣6x2+11x﹣4>0}={x|},∴M∩N={x|1<x≤3}∩{x|}=(1,).故选:C.5.已知集合A={x|x2﹣x﹣6<0},B={x|3x>1},则A∩B=()A.(1,2) B.(1,3) C.(0,2) D.(0,3)【专题】35 :转化思想;4O:定义法;59 :不等式的解法及应用.【解答】解:集合A={x|x2﹣x﹣6<0}={x|﹣2<x<3},B={x|3x>1}={x|x>0},∴A∩B={x|0<x<3}=(0,3).故选:D.6.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0},,则A∩B=()A.{x|1<x<3}B.{x|﹣1<x<3}C.{x|﹣1<x<0或0<x<3}D.{x|﹣1<x<0或1<x<3}【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:由A={x|﹣1<x<3},B={x|x<0,或x>1},故A∩B={x|﹣1<x<0,或1<x<3}.故选:D.7.已知集合A={0,1,2,3,4,5},集合B={x|x2<10},则A∩B=()A.{0,2,4}B.{3}C.{0,1,2,3}D.{1,2,3}【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:∵集合A={0,1,2,3,4,5},集合B={x|x2<10}={x|﹣},∴A∩B={0,1,2,3}.故选:C.8.设集合A={x∈N||x|≤2},B={y|y=1﹣x2},则A∩B=()A.{x|﹣2≤x≤1}B.{0,1}C.{1,2}D.{x|0≤x≤1}【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:∵集合A={x∈N||x|≤2}={x∈N|﹣2≤x≤2}={0,1,2},B={y|y=1﹣x2}={y|y≤1},∴A∩B={0,1}.故选:B.9.已知集合A={x∈Z||x|<4},B={x|x﹣1≥0},则A∩B等于()A.(1,4) B.[1,4) C.{1,2,3}D.{2,3,4}【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:∵A={x∈Z||x|<4}={x∈Z|﹣4<x<4}={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},B={x|x﹣1≥0}={x|x≥1},∴A∩B={1,2,3},故选:C.10.已知全集U=R,集合A={x|y=lg(x﹣1)},集合,则A ∩B=()A.∅B.(1,2]C.[2,+∞)D.(1,+∞)【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:由A中y=lg(x﹣1),得到x﹣1>0,即x>1,∴A=(1,+∞),由B中y==≥=2,得到B=[2,+∞),则A∩B=[2,+∞),故选:C.11.已知集合A={x∈Z|(x+1)(x﹣2)≤0},B={x|﹣2<x<2},则A∩B=()A.{x|﹣1≤x<2}B.{﹣1,0,1}C.{0,1,2}D.{﹣1,1}【专题】11 :计算题;37 :集合思想;4O:定义法;5J :集合.【解答】解:由A中不等式解得:﹣1≤x≤2,x∈Z,即A={﹣1,0,1,2},∵B={x|﹣2<x<2},∴A∩B={﹣1,0,1},故选:B.12.命题“∀x∈[1,2],x2﹣3x+2≤0”的否定是()A.∀x∈[1,2],x2﹣3x+2>0 B.∀x∉[1,2],x2﹣3x+2>0C. D.【专题】11 :计算题;38 :对应思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【解答】解:命题:“∀x∈[1,2],x2﹣3x+2≤0的否定是,故选:C.13.下列有关命题的说法正确的是()A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”B.“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件C.命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0”D.命题“若x=y,则sinx=siny”的逆否命题为真命题【解答】解:对于A:命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”.因为否命题应为“若x2≠1,则x≠1”,故错误.对于B:“x=﹣1”是“x2﹣5x﹣6=0”的必要不充分条件.因为x=﹣1⇒x2﹣5x﹣6=0,应为充分条件,故错误.对于C:命题“∃x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是:“∀x∈R,均有x2+x+1<0”.因为命题的否定应为∀x∈R,均有x2+x+1≥0.故错误.由排除法得到D正确.故选:D.14.已知命题p:∀x>1,log2x+4log x2>4,则¬p为()A.¬p:∀x≤1,log2x+4log x2≤4 B.¬p:∃x≤1,log2x+4log x2≤4C.¬p:∃x>1,log2x+4log x2=4 D.¬p:∃x>1,log2x+4log x2≤4【专题】38 :对应思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【解答】解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题,即:¬p:∃x>1,log2x+4log x2≤4,故选:D.15.下列说法错误的是()A.命题“若x2﹣4x+3=0,则x=3”的逆否命题是“若x≠3,则x2﹣4x+3≠0”B.“x>1”是“|x|>0”的充分不必要条件C.命题p:“∃x∈R,使得x2+x+1<0”,则綈p:“∀x∈R,x2+x+1≥0”D.若p∧q为假命题,则p、q均为假命题【专题】15 :综合题;38 :对应思想;49 :综合法;5L :简易逻辑.【解答】解:命题“若x2﹣4x+3=0,则x=3”的逆否命题是“若x≠3,则x2﹣4x+3≠0”,故A正确;由x>1,可得|x|>1>0,反之,由|x|>0,不一定有x>1,如x=﹣1,∴“x>1”是“|x|>0”的充分不必要条件,故B正确;命题p:“∃x∈R,使得x2+x+1<0”,则¬p:“∀x∈R,x2+x+1≥0”,故C正确;若p∧q为假命题,则p、q中至少有一个为假命题,故D错误.故选:D.16.下列说法中,正确的是()A.命题“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是真命题B.命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”C.命题“p∨q”为真命题,则命题“p”和命题“q”均为真命题D.已知x∈R,则“x>1”是“x>2”的充分不必要条件【解答】A“若am2<bm2,则a<b”的逆命题是“若a<b,则am2<bm2”,m=0时不正确;B中“∃x∈R,x2﹣x>0”为特称命题,否定时为全称命题,结论正确;C命题“p∨q”为真命题指命题“p”或命题“q”为真命题,只要有一个为真即可,错误;D应为必要不充分条件.故选:B.17.命题P:“若x>1,则x2>1”,则命题P:以及它的否命题、逆命题、逆否命题这四个命题中真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【专题】38 :对应思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【解答】解:命题P:“若x>1,则x2>1”,它是真命题;它的否命题是:“若x≤1,则x2≤1”,它是假命题;逆命题是:“若x2>1,则x>1”,它是假命题;逆否命题是:“若x2≤1,则x≤1”,它是真命题;综上,这四个命题中真命题的个数为2.故选:B.18.下列四组函数中,表示同一函数的是()A.f(x)=|x|,g(x)=B.f(x)=lg x2,g(x)=2lg xC.f(x)=,g(x)=x+1 D.f(x)=•,g(x)=【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:对于A,∵g(x)=,f(x)=|x|,∴两函数为同一函数;对于B,函数f(x)的定义域为{x|x≠0},而函数g(x)的定义域为{x|x>0},两函数定义域不同,∴两函数为不同函数;对于C,函数f(x)的定义域为{x|x≠1},而函数g(x)的定义域为R,两函数定义域不同,∴两函数为不同函数;对于D,函数f(x)的定义域为{x|x>1},而函数g(x)的定义域为{x|x<﹣1或x>1},两函数定义域不同,∴两函数为不同函数.故选:A.19.函数f(x)=+的定义域是()A.[﹣2,2]B.(﹣1,2]C.[﹣2,0)∪(0,2]D.(﹣1,0)∪(0,2]【专题】33 :函数思想;4O:定义法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:f(x)=+有意义,可得,即为,解得﹣1<x<0或0<x≤2,则定义域为(﹣1,0)∪(0,2].故选:D.20.函数f(x)=的定义域为()A.{x|x>0}B.{x|x>1}C.{x|x≥1}D.{x|0<x≤1}【专题】33 :函数思想;4A :数学模型法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:由log3x≥0,得x≥1.∴函数f(x)=的定义域为{x|x≥1}.故选:C.21.函数定义域为()A.(0,1000]B.[3,1000]C.D.【专题】33 :函数思想;4O:定义法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:函数有意义,可得3﹣lgx≥0,且x>0,解得0<x≤1000,则定义域为(0,1000].故选:A.22.要得到函数y=log3(1﹣x)的图象,只需将函数y=log3x的图象()A.先关于x轴对称,再向右平移1个单位B.先关于x轴对称,再向左平移1个单位C.先关于y轴对称,再向右平移1个单位D.先关于y轴对称,再向左平移1个单位【专题】11 :计算题;33 :函数思想;4O:定义法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:得到函数y=log3(1﹣x)的图象,只需将函数y=log3x的图象先关于y轴对称,再向右平移1个单位,故选:C.23.若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(1﹣x)的图象大致为()A.B.C.D.【专题】16 :压轴题;31 :数形结合.【解答】解:因为从函数y=f(x)到函数y=f(1﹣x)的平移变换规律是:先关于y轴对称得到y=f(﹣x),再整体向右平移1个单位即可得到.即图象变换规律是:①→②.故选:A.24.函数f(x)=2|x|﹣x2的图象为()A.B.C.D.【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:∵函数f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,∴排除B,D.∵f(0)=1﹣0=0>0,∴排除C,故选:A.25.已知图①中的图象对应的函数y=f(x),则图②中的图象对应的函数是()A.y=f(|x|)B.y=|f(x)|C.y=f(﹣|x|)D.y=﹣f(|x|)【专题】11 :计算题.【解答】解:设所求函数为g(x),g(x)==f(﹣|x|),C选项符合题意.故选:C.26.函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是()A.函数f(x)在(﹣2,3)内单调递减B.函数f(x)在x=3处取极小值C.函数f(x)在(﹣4,0)内单调递增D.函数f(x)在x=4处取极大值【专题】53 :导数的综合应用.【解答】解:函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,可得x∈(﹣4,0),f′(x)>0,函数是增函数.x∈(0,4),f′(x)<0,函数是减函数.x=4时,f′(4)=0,函数取得极小值,所以选项C正确.故选:C.27.函数,满足f(x)>1的x的取值范围()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.{x|x>0或x<﹣2}D.{x|x>1或x<﹣1}【专题】11 :计算题;32 :分类讨论.【解答】解:当x≤0时,f(x)>1 即2﹣x﹣1>1,2﹣x>2=21,∴﹣x>1,x<﹣1,当x>0时,f(x)>1 即>1,x>1,综上,x<﹣1 或x>1,故选:D.28.函数y=的递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.[﹣5,﹣2]C.[﹣2,1]D.[1,+∞)【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:由5﹣4x﹣x2≥0,得函数的定义域为{x|﹣5≤x≤1}.∵t=5﹣4x﹣x2=﹣(x2+4x+4)+9=﹣(x+2)2+9,对称轴方程为x=﹣2,拋物线开口向下,∴函数t的递增区间为[﹣5,﹣2],故函数y=的增区间为[﹣5,﹣2],故选:B.29.函数的单调递增区间是()A.[﹣1,+∞)B.(﹣∞,﹣1]C.[1,+∞)D.(﹣∞,1]【专题】33 :函数思想;4J :换元法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:令t=﹣x2+2x,则y=()t,由t=﹣x2+2x的对称轴为x=1,可得函数t在(﹣∞,1)递增,[1,+∞)递减,而y=()t在R上递减,由复合函数的单调性:同增异减,可得函数的单调递增区间是[1,+∞),故选:C.30.函数f(x)=|x2﹣6x+8|的单调递增区间为()A.[3,+∞)B.(﹣∞,2),(4,+∞)C.(2,3),(4,+∞)D.(﹣∞,2],[3,4]【专题】35 :转化思想;48 :分析法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:函数f(x)=|x2﹣6x+8|,当x2﹣6x+8>0即x>4或x<2,可得f(x)=x2﹣6x+8=(x﹣3)2﹣1,即有f(x)在(4,+∞)递增;当x2﹣6x+8<0即2<x<4,可得f(x)=﹣x2+6x﹣8=﹣(x﹣3)2+1,即有f(x)在(2,3)递增;则f(x)的增区间为(4,+∞),(2,3).故选:C.31.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)【专题】35 :转化思想;4R:转化法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:由x2﹣2x﹣8>0得:x∈(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞),令t=x2﹣2x﹣8,则y=lnt,∵x∈(﹣∞,﹣2)时,t=x2﹣2x﹣8为减函数;x∈(4,+∞)时,t=x2﹣2x﹣8为增函数;y=lnt为增函数,故函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是(4,+∞),故选:D.32.函数y=log(2x﹣x2)的单调减区间为()A.(0,1]B.(0,2) C.(1,2) D.[0,2]【专题】35 :转化思想;49 :综合法;51 :函数的性质及应用.【解答】解:令t=2x﹣x2>0,求得0<x<2,可得函数的定义域为{x|0<x<2},且y=log t,本题即求函数t在定义域内的增区间,再利用二次函数的性质可得函数t在定义域内的增区间为(0,1],故选:A.33.若函数f(x)=是奇函数,则使f(x)>3成立的x的取值范围为()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣1,0)C.(0,1) D.(1,+∞)【专题】11 :计算题;59 :不等式的解法及应用.【解答】解:∵f(x)=是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x)即整理可得,∴1﹣a•2x=a﹣2x∴a=1,∴f(x)=∵f(x))=>3∴﹣3=>0,整理可得,,∴1<2x<2解可得,0<x<1故选:C.34.若函数y=(x+1)(x﹣a)为偶函数,则a=()A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2【解答】解:f(1)=2(1﹣a),f(﹣1)=0∵f(x)是偶函数∴2(1﹣a)=0,∴a=1,故选:C.35.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是()A.y=x+sin2x B.y=x2﹣cosx C.y=2x+D.y=x2+sinx【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:四个选项中,函数的定义域都是R,对于A,﹣x+sin(﹣2x)=﹣(x+sin2x);是奇函数;对于B,(﹣x)2﹣cos(﹣x)=x2﹣cosx;是偶函数;对于C,,是偶函数;对于D,(﹣x)2+sin(﹣x)=x2﹣sinx≠x2+sinx,x2﹣sinx≠﹣(x2+sinx);所以是非奇非偶的函数;故选:D.36.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(﹣1)=()A.2 B.1 C.0 D.﹣2【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:∵已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(1+1)=﹣2,故选:D.二.填空题(共4小题)37.已知全集U=R,集合,则集合∁U A={x|x<﹣1或x≥2} .【专题】11 :计算题;5J :集合.【解答】解:由A中不等式变形得:(x+1)(x﹣2)≤0,且x﹣2≠0,解得:﹣1≤x<2,即A={x|﹣1≤x<2},∵全集U=R,∴∁U A={x|x<﹣1或x≥2},故答案为:{x|x<﹣1或x≥2}38.函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:方法一:y=lgx2=2lg|x|,∴当x>0时,f(x)=2lgx在(0,+∞)上是增函数;当x<0时,f(x)=2lg(﹣x)在(﹣∞,0)上是减函数.∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).方法二:原函数是由复合而成,∵t=x2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数;又y=lgt在其定义域上为增函数,∴f(x)=lgx2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数,∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).39.已知函数f(x)=a﹣,若f(x)为奇函数,则a=.【解答】解:函数.若f(x)为奇函数,则f(0)=0,即,a=.故答案为40.若函数f(x)=x2﹣|x+a|为偶函数,则实数a=0.【专题】51 :函数的性质及应用.【解答】解:∵f(x)为偶函数∴f(﹣x)=f(x)恒成立即x2﹣|x+a|=x2﹣|x﹣a|恒成立即|x+a|=|x﹣a|恒成立所以a=0故答案为:0.第21页(共21页)。
高中数学必修一集合习题大全含答案

《集合》练习一一、选择题 :( 每小题 5分共 60分)1. 下列命题正确的有()( 1)很小的实数可以构成 集合;( 2)集合 y | y x 2 1 与集合 x, y | y x 2 1 是同一个集合 ;(3)1,3,6,1,0.5 这些数组成 的集合有 5 个元素;2 42( 4)集合 x, y | xy0, x, y R 是指第二和第 四象限内的点集。
A . 0 个B .1个C .2个D .3个2. 若全集 U0,1,2,3 且 C U A 2 ,则集合 A 的真子集共有()A .3个B .5个C . 7个D . 8个3. 若集合 A{ 1,1} , B { x | mx 1},且 ABA ,则 m 的值为()A . 1B . 1C . 1或 1D . 1或 1或 04. 若集合 M( x, y) x y 0 , N( x, y) x 2 y 2 0, xR, y R ,则有()A .M N MB .M N NC .M N MD .M Nxy 1B . 5, 4C .5,4 D . 5, 4 。
5. 方程组y 2的解集是() A . 5,4x 296. 下列式子中,正确的是( )A . RR B .Zx | x 0, xZ C .空集是任何集合 的真子集 D .7. 下列表述中错误的是()A .若 A B,则AB A B .若 A B B ,则A BC . (A B)A (A B)D .C U A BC U A C U B8. 若集合 X{ x | x1} ,下列关系式中成立的为()A .0 XB . 0 XC . XD .0X9. 已知集合 Ax | x 2mx 1 0,若A R ,则实数 m 的取值范围是()A . m 4B . m 4C . 0 m 4D . 0 m 410.下列说 法中, 正确的是( )A. 一个集合必有两个子集;B. 则 A, B 中至少有一个为C.集合必有一个真子集;D. 若 S 为全集,且 AB S, 则 A B S,11.若 U 为全集,下面三个命题中真命题的个数是()(1)若A B ,则C U AC U B U(2)若A B U,则 C U AC U B(3)若A B ,则 A BA.0个 B.1个 C.2个 D.3个12.设集合M { x | x k 1 Z},N k 1, k Z},则()2,k { x | x24 4. M N .M N . NM. M NA B C D二、填空题 ( 每小题 4 分, 共 16 分 )13.某班有学生55 人,其中体育爱好者43 人,音乐爱好者34 人,还有4 人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为人_______。
人教版高中数学必修一《集合》同步练习(含答案)

1.1 集合一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.若{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5},则这样的集合A有()A.6个B.7个C.8个D.9个2.设A={y|y=a²-6a+10,a∈N*},B={x|x=b²+1,b∈N*},则()A.A⊆BB.A∈BC.A=BD.B⊆A3.设A={x|x=6m+1,m∈Z},B={y|y=3n+1,n∈Z},C={z|z=3p2,p∈Z},D={a|a=3q²2,q∈Z},则四个集合之间的关系正确的是()A.D=B=CB.D⊆B=CC.D⊆A⊆B=CD.A⊆D⊆B=C4.A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac²},若A=B,则c的值为()A.1B.1或C. D.15.映射f:A→A满足f()≠,若A={1,2,3},则这样的映射有()A.8个B.18个C.26个D.27个6.50名同学参加跳远和铅球测验,跳远和铅球测验成绩分别为及格40人和31人,2项测验成绩均不及格的有4人,2项测验成绩都及格的人数是()A.35B.25C.28D.157.设S={x||x2|>3},T={x|a<x<a+8},S∪T=R,则 a 的取值范围是()A.3<a<1B.3≤a≤1C.a≤3或a≥1D.a<3或a>18. 设全集U={(x,y)|x,y∈R},集合M={(x,y)|32yx--=1},N={(x,y)|y≠x+1},那么(U M)∩(U N)=( )A. ∅B.{(2,3)}C.(2,3)D.{(x,y)|y=x+1}9.设U 为全集,123,,S S S 为U 的三个非空子集且1S ∪2S ∪3S =U ,下列推断正确的是( )A.( U 1S )∩(2S ∪3S )=∅B. (U1S )∩(U2S )∩(U3S )=∅C. 1S ⊆(U2S )∩(U3S )D. 1S ⊆(U2S )∪(U3S )10.集合A ={a ²,a +1,3},B ={a 3,2a 1,a ²1},若A ∩B ={3},则a 的值是( )A.0B.1 C .1 D.2二、 填空题(本大题共5小题,每小题5分,共 25分) 11.M ={65a-∈N |a ∈Z },用列举法表示集合 M =___ ___. 12.设集合{}{}{}1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===,则A B C =() . 13.已知集合P 满足{}{}464P=,,{}{}81010P =,,并且{}46810P ⊆,,,,则P =14.某校有17名学生,每人至少参加全国数学、物理、化学三科竞赛中的一科,已知其中参加数学竞赛的有11人,参加物理竞赛的有7人,参加化学竞赛的有9人,同时参加数学和物理竞赛的有4人,同时参加数学和化学竞赛的有5人,同时参加物理和化学竞赛的有3人,则三科竞赛都参加的人数是_ __.15.A ={2,1,x ²x 1},B ={2y ,4,x 4},C ={1,7},A ∩B =C ,则x ,y 的值分别是__ _. 三、解答题 (本大题共5小题,共75分) 16.(12分)已知集合A ={x |x ²3x 10≤0}.(1)设U =R ,求UA ;(2)B ={x |x <a },若A ⊆B ,求a 的取值范围.17. (15分)设A ={x ∈R |ax ²+2x +1=0,a ∈R }. (1)当A 中元素个数为1时,求a 和A ;(2)当A 中元素个数至少为1时,求a 的取值范围; (3)求A 中各元素之和.18.(15分)已知集合{}|2A x x a =-≤≤,{}|23,B y y x x A ==+∈,{}2|,C z z x x A ==∈,且C B ⊆,求a 的取值范围19.(16分)已知A ={12345,,,,a a a a a },B ={2222212345,,,,a a a a a },其中12345,,,,a a a a a ∈Z ,12345a a a a a <<<<,且A ∩B ={14,a a },14a a +=10,又A ∪B 的元素之和为224,求:(1)14,a a ;(2)5a ;(3)A .20.(17分)设}019|{22=-+-=a ax x x A ,22{|560}{|280}B x x x C x x x =-+==+-=,.(1)AB =A B ,求a 的值;(2)A B =A C ≠∅,求a 的值一、选择题1.C 解析:列举法,易知满足条件的集合共8个,选C.2.D 解析:A ={y |y =(a 3)²+1,a ∈N *},因此a 3∈N ,故集合A 比集合B 多出一个元素,为1,选D.3.B 解析:首先看B 和C ,这两个集合都表示被3除余1的所有整数,故B =C. 而D 相对于C 而言,相当于C 中的p 只能取完全平方数,故D ⊆C ,也可以说D ⊆B . A 表示被6除余1的所有整数,与D 是交叉的关系,故选B. 4.C 解析:A =B 有两种可能:①2,2,a b ac a b ac +=⎧⎨+=⎩易解出c =1,但此时a =ac =ac ²,与集合元素的互异性矛盾,故c ≠1. ②2,2,a b ac a b ac ⎧+=⎨+=⎩易解出c =12-或,经检验c =12-符合题意.综上,应选C.5.A 解析:直接列举出每种情况即可,共有8种,选A.6. B 解析:全班分4类人:设两项测验成绩都及格的人数为x ;仅跳远及格的人数为40x -;仅铅球及格的人数为31x -;两项均不及格的人数为4 .∴4031450x x x -+-++=,∴25x =.7.A 解析:易解出S =(∞,1)∪(5,∞),因此可列出不等式组1,85,a a <-⎧⎨+>⎩解得3<a <1,选A.8. B 解析:(UM )∩(UN )=U(M ∪N ),集合M 表示直线y =x +1上除(2,3)点外的所有点,集合N 表示不在直线y =x +1上的所有点,因此所求的集合是一个单元素点集{(2,3)},选B. 9.B 解析:排除法,对于A 选项,不在1S 中的元素可以在2S 或3S 中,即一定在集合(2S ∪3S )中,故两集合的交集不为空,A 错,对于C,D 两项画出Venn 图易知C,D 均错,选B. 10.B 解析:集合A 中已经有元素3,集合B 中a ²+1不会为负,故a 3=3或2a 1=3,解出a =0或a =1,但a 0时a 1a ²11,不合题意,故a 不为0,而a =1符合题意,选B. 二、填空题11. {1,2,3,6} 解析:注意集合中的元素是65a-而不是a ,否则极易出错.要满足集合的条件只需让5a 为6的正约数,相应地得出集合中的4个元素:1,2,3,6. 12.{}1234,,, 解析:{}12A B =,,故(){}12,3,4.A B C =,13. {4,10} 解析:由第一个条件知P 中有元素4而没有元素6,由第二个条件知P 中有元素10而没有元素8,再由最后一个条件知P ={4,10}.14. 2 解析:设三科竞赛都参加的人数为,由题意可列方程1179453x =17,解得x =2.15. 3,0.5 解析:对于集合A 易得x ²x +1=7,解得x =3或x =2,但x =2时B 中有元素2不满足题意,故x =3,对于B 易得2y =1,故y =0.5. 三、解答题16.解:(1)A ={x |x ²3x 10≤0}={x |2≤x ≤5}.∵ U =R,∴UA ={x |x <2或x >5}.(2)∵A ⊆B ={x |x <a }, ∴a >5. 故a 的取值范围是(5,+∞). 17. 解:(1)当A 中元素个数为1时,包括两种情况,分类讨论如下: 当0a =时,有210x +=,解得12x =-,此时12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭;当0a ≠时,有∆=044a -=,得1a =,代入解得x =-1,此时{}1A =-. 综上可得0a =,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭或1a =,{}1A =-.(2)当A 中元素个数至少为1时有0a =或∆=044a -≥,解得1a ≤. 即a 的取值范围是(]1,-∞.(3)当∆=044a -<,即a >1时,A =∅,无元素; 当a =1时,元素之和为1-;当∆=4-4a >0,即a <1且时,元素之和为2a-. 当a =0时,元素之和为12-. 18.解: {}|123B y y a =-≤≤+,当20a -≤≤时,{}2|4C z a z =≤≤,而C B ⊆,则1234,,20,2a a a +≥≥-≤≤即而 这是矛盾的;当02a <≤时,{}|04C z z =≤≤,而C B ⊆,则1234,,22a a a +≥≥≤≤1即所以2; 当2a >时,{}2|0C z z a=≤≤,而C B ⊆,则223,323a a a a a +≥>即-1≤≤,又,所以2<≤.综上所述,132a ≤≤.19.解:(1)∵A ∩B ={14,a a }, ∴14,a a ∈B ,因此14,a a 均为完全平方数.∵14a a +=10,14a a <,∴只能有1a =1,4a =9. (2)∵1234a a a a <<<,∴2a =3或3a =3 . 若3a =3,则2a =2,这时A ∪B 的元素之和224=1+2+4+3+9+81+5a +25a ,此时5a 不是整数,因此应该是2a =3.这时224>1+3+9+81+5a +25a ,故5a <11,而5a >4a =9,故5a =10. (3)由上面的结论知道224=1+3+9+81+10+100+3a +23a ,解得3a =4. ∴A ={1,3,4,9,10} . 20.解:(1)∵AB =A B ,∴A =B ,∴25196a a =⎧⎨-=⎩,,解得a =5.(2)∵AB =AC ≠∅,∴A B =A C ={2},∴ 2A .将x =2代入A 中的方程得a =5或a =3 . a =5时经检验A B ≠A C ,舍去.∴ a =3。
高中数学必修一 第一章测试题(含答案)

必修一 第一章 集合与简易逻辑单元测试学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题 1.已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,5,7},B ={1,3,6,7},则∁U (A ∩B )=( ) A .{4}B .∅C .{1,2,4,5,6}D .{1,2,3,5,6}2.A ={2,3},B ={x ∈N|x 2−3x <0},则A ∪B =( ) A .{1,2,3}B .{0,1,2,}C .{0,2,3}D .{0,1,2,3}3.下列各组集合表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)} B .M ={(x,y)|x +y =1},N ={y |x +y =1} C .M ={4,5},N ={5,4}D .M ={1,2},N ={(1,2)}4.已知全集U =Z ,集合M ={x|−1<x <2,x ∈Z},N ={−1,0,1,2},则()C U M N ⋂=( ) A .{−1,2}B .{−1,0}C .{0,1}D .{1,2}5.设集合U ={1,2,3,4},M ={1,2,3},N ={2,3},则∁U (M ∩N )=( ) A .{4}B .{1,2}C .{}2,3D .{1,4}6.下列各式中:①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0}.正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .47.命题“∃x ∈R ,x 2−2x +2≤0”的否定是( ) A .∃x ∈R ,x 2−2x +2≥0 B .∃x ∈R ,2220x x -+> C .∀x ∈R ,2220x x -+>D .∀x ∈R ,x 2−2x +2≤08.王昌龄《从军行》中两句诗为“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,其中后一句中“攻破楼兰”是“返回家乡”的( ) A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件9.若命题:“∃x ∈R ,使x 2−x −m =0”是真命题,则实数m 的取值范围是( ) A .[−14,0]B .10,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦10.命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤511.已知集合A ={x|ax =x 2},B ={0,1,2},若A ⊆B ,则实数a 的值为( ) A .1或2B .0或1C .0或2D .0或1或212.已知集合A ={x|−2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m −1}.若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≥3B .2≤m ≤3C .3m ≤D .m ≥2二、填空题 13.已知集合A ={−1,0,1},B ={0,a,a 2},若A =B ,则a =______.14.已知集合M ={(x,y)|x +y =2}、N ={(x,y)|x −y =4},那么集合M ∩N= 15.“方程220x x a --=没有实数根”的充要条件是________.16.已知A ,B 是两个集合,定义A −B ={x|x ∈A,x ∉B},若A ={x|−1<x <4},B ={x|x >2},则A −B =_______________.三、解答题 17.已知A ={a −1,2a 2+5a +1,a 2+1}, −2∈A ,求实数a 的值.18.已知集合A ={x |−4<x <2},B ={x |x <−5或x >1}.求A ∪B ,A ∩(∁R B ); 19.已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ={x|3≤x ≤7且x ∈U},B ={x|x =3n,n ∈Z 且x ∈U}.(1)写出集合B 的所有子集; (2)求A ∩B ,A ∪∁U B .20.已知全集U =R ,集合A ={x|−1≤x ≤3}. (1)求C U A ;(2)若集合B ={x |2x −a >0},且B ⊆(C U A ),求实数a 的取值范围.21.已知集合{}|123A x a x a =-≤≤+,{}|14B x x =-≤≤,全集U =R .(1)当a=1时,求(C U A)∩B;(2)若“x∈B”是“x∈A”的必要条件,求实数a的取值范围.22.命题p:“∀x∈[1,2],x2+x−a≥0”,命题q:“∃x∈R,x2+3x+2−a=0”.(1)写出命题p的否定命题¬p,并求当命题¬p为真时,实数a的取值范围;(2)若p和q中有且只有一个是真命题,求实数a的取值范围.参考答案:1.C【分析】先求交集,再求补集,即得答案.【详解】因为A={2,3,5,7},B={1,3,6,7},所以A∩B={3,7},A B={1,2,4,5,6}.又全集U={1,2,3,4,5,6,7},所以()U故选:C2.A【分析】根据一元二次不等式的运算求出集合B,再根据并集运算即可求出结果.【详解】因为B={x∈N|x2−3x<0},所以B={1,2},所以A∪B={1,2,3}.故选:A.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,属于基础题.3.C【分析】根据集合的表示法一一判断即可;【详解】解:对于A:集合M={(3,2)}表示含有点(3,2)的集合,N={(2,3)}表示含有点(2,3)的集合,显然不是同一集合,故A错误;对于B:集合M表示的是直线x+y=1上的点组成的集合,集合N=R为数集,故B错误;对于C:集合M、N均表示含有4,5两个元素组成的集合,故是同一集合,故C正确;对于D:集合M表示的是数集,集合N为点集,故D错误;故选:C4.A【解析】根据集合M,求出C U M,然后再根据交集运算即可求出结果.【详解】M={x|−1<x<2,x∈Z}={0,1}∴()C {1,2}U M N ⋂=-. 故选:A.【点睛】本题主要考查集合的交集和补集运算,属于基础题. 5.D【分析】根据交集、补集的定义计算可得;【详解】解:∵集合U ={1,2,3,4},M ={1,2,3},N ={2,3} ∴M ∩N ={2,3}, 则∁U (M ∩N)={1,4}. 故选:D . 6.B【分析】根据相等集合的概念,元素与集合、集合与集合之间的关系,空集的性质判断各项的正误.【详解】∈集合之间只有包含、被包含关系,故错误;②两集合中元素完全相同,它们为同一集合,则{0,1,2}⊆{2,1,0},正确; ③空集是任意集合的子集,故∅⊆{0,1,2},正确; ④空集没有任何元素,故∅≠{0},错误;⑤两个集合所研究的对象不同,故{0,1},{(0,1)}为不同集合,错误; ⑥元素与集合之间只有属于、不属于关系,故错误; ∈∈∈正确. 故选:B. 7.C【分析】根据存在量词命题的否定为全称量词命题判断即可;【详解】解:命题“∃x ∈R ,2220x x -+”为存在量词命题,其否定为:∀x ∈R ,2220x x -+>;故选:C 8.B【分析】“返回家乡”的前提条件是“攻破楼兰”,即可判断出结论. 【详解】“返回家乡”的前提条件是“攻破楼兰”, 故“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要不充分条件 故选:B9.C【分析】利用判别式即可得到结果.【详解】∵“∃x∈R,使x2−x−m=0”是真命题,∴Δ=(−1)2+4m≥0,解得m≥−14.故选:C10.C【分析】先要找出命题为真命题的充要条件{a|a≥4},从集合的角度充分不必要条件应为{a|a≥4}的真子集,由选择项不难得出答案【详解】命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题,可化为∀x∈[1,2],a≥x2恒成立即只需a ≥(x2)max,即命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的的充要条件为a≥4,而要找的一个充分不必要条件即为集合{a|a≥4}的真子集,由选择项可知C 符合题意.故选:C11.D【解析】先求出集合A,再根据A⊆B,即可求解.【详解】解:当a=0时,A={0},满足A⊆B,当a≠0时,A{0,a},若A⊆B,∴a=1或a=2,综上所述:a=0,1或a=2.故选:D.12.C【分析】讨论B=∅,B≠∅两种情况,分别计算得到答案.【详解】当B=∅时:m+1>2m−1∴m<2成立;当B≠∅时:{m+1≤2m−1m+1≥−22m−1≤5解得:2≤m≤3.综上所述:3m 故选C【点睛】本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误. 13.1-【分析】根据集合相等,元素相同,即可求得a 的值. 【详解】∵集合A ={−1,0,1},B ={0,a,a 2},A =B ,1a ∴=-,a 2=1.故答案是:1-. 14.{(3,1)}-【分析】确定集合中的元素,得出求交集就是由求得方程组的解所得. 【详解】因为M ={(x,y)|x +y =2}、N ={(x,y)|x −y =4}, 所以M ∩N ={(x,y)|{x +y =2x −y =4}={(3,−1)}.故答案为:{(3,1)}-. 15.a <−1【解析】利用判别式求出条件,再由充要条件的定义说明.【详解】解析因为方程220x x a --=没有实数根,所以有440a ∆=+<,解得a <−1,因此“方程220x x a --=没有实数根”的必要条件是a <−1.反之,若a <−1,则Δ<0,方程220x x a --=无实根,从而充分性成立.故“方程220x x a --=没有实数根”的充要条件是“a <−1”. 故答案为:a <−1【点睛】本题考查充要条件,掌握充要条件的定义是解题关键. 16.{x|−1<x ≤2}【分析】根据集合的新定义,结合集合A 、B 求A −B 即可.【详解】由题设,A −B ={x|x ∈A,x ∉B},又A ={x|−1<x <4},B ={x|x >2}, ∴A −B ={x|−1<x ≤2}. 故答案为:{x|−1<x ≤2} 17.−32【分析】由−2∈A ,有a −1=−2,或2a 2+5a +1=−2,显然a 2+1≠−2,解方程求出实数a 的值,但要注意集合元素的互异性.【详解】因为−2∈A ,所以有a −1=−2,或2a 2+5a +1=−2,显然a 2+1≠−2, 当a −1=−2时,a =−1,此时a −1=2a 2+5a +1=−2不符合集合元素的互异性,故舍去;当2a2+5a+1=−2时,解得a=−32,a=−1由上可知不符合集合元素的互异性,舍去,故a=−32.【点睛】本题考查了元素与集合之间的关系,考查了集合元素的互异性,考查了解方程、分类讨论思想.18.A∪B={x|x<−5或x>−4};A∩(∁R B)={x|−4<x≤1}【分析】由并集、补集和交集定义直接求解即可.【详解】由并集定义知:A∪B={x|x<−5或x>−4};∵∁R B={x|−5≤x≤1},∴A∩(∁R B)={x|−4<x≤1}.19.(1)∅,{3},{6},{9},{3,6},{3,9},{}6,9,{3,6,9};(2)A∩B={3,6},A∪∁U B={1,2,3,4,5,6,7,8}.【分析】(1)根据题意写出集合B,然后根据子集的定义写出集合B的子集;(2)求出集合A,利用交集的定义求出集合A∩B,利用补集和并集的定义求出集合A∪∁U B.【详解】(1)∵B={x|x=3n,n∈Z且x∈U},∴B={3,6,9},因此,B的子集有:∅,{3},{6},{9},{3,6},{3,9},{}6,9,{3,6,9};(2)由(1)知B={3,6,9},则∁U B={1,2,4,5,7,8},∵A={x|3≤x≤7且x∈U}={3,4,5,6,7},因此,A∩B={3,6},A∪∁U B={1,2,3,4,5,6,7,8}.【点睛】本题考查有限集合的子集,以及补集、交集和并集的运算,考查计算能力,属于基础题.20.(1) {x|x>3或x<−1};(2) a≥6.【分析】(1)利用数轴,根据补集的定义直接求出C U A;(2)解不等式化简集合B的表示,利用数轴根据B⊆(C U A),可得到不等式,解这个不等式即可求出实数a的取值范围.【详解】(1)因为集合A={x|−1≤x≤3}.所以C U A={x|x>3或x<−1};(2) B={x|2x−a>0}={x|x>a2}.因为B⊆(C U A),所以有362aa≤⇒≥.【点睛】本题考查了补集的定义,考查了已知集合的关系求参数问题,运用数轴是解题的关键. 21.(1)(C U A)∩B={x|−1≤x<0}(2)a <−4或0≤a ≤12【分析】(1)根据补集与交集的运算性质运算即可得出答案.(2)若“x ∈B ”是“x ∈A ”的必要条件等价于A ⊆B .讨论A 是否为空集,即可求出实数a 的取值范围.(1)当a =1时,集合{}|05A x x =≤≤,C U A ={x|x <0或x >5}, (C U A)∩B ={x|−1≤x <0}.(2)若“x ∈B ”是“x ∈A ”的必要条件,则A ⊆B , ①当A =∅时,a −1>2a +3,∴a <−4;②A ≠∅,则a ≥−4且a −1≥−1,2a +3≤4,∴0≤a ≤12. 综上所述,a <−4或0≤a ≤12. 22.(1)a >2 (2)a >2或a <−14【分析】(1)根据全称命题的否定形式写出¬p ,当命题¬p 为真时,可转化为(x 2+x −a)min ,当x ∈[1,2],利用二次函数的性质求解即可;(2)由(1)可得p 为真命题时a 的取值范围,再求解q 为真命题时a 的取值范围,分p 真和q 假,p 假和q 真两种情况讨论,求解即可 (1)由题意,命题p :“∀x ∈[1,2],x 2+x −a ≥0”,根据全称命题的否定形式,¬p :“∃x ∈[1,2],x 2+x −a <0” 当命题¬p 为真时,(x 2+x −a)min ,当x ∈[1,2]二次函数y =x 2+x −a 为开口向上的二次函数,对称轴为x =−12 故当x =1时,函数取得最小值,即(x 2+x −a)min 故实数a 的取值范围是a >2 (2)由(1)若p 为真命题a ≤2,若p 为假命题a >2 若命题q :“∃x ∈R ,x 2+3x +2−a =0” 为真命题 则Δ=9−4(2−a)≥0,解得14a ≥-故若q 为假命题a <−14由题意,p 和q 中有且只有一个是真命题, 当p 真和q 假时,a ≤2且a <−14,故a <−14; 当p 假和q 真时,a >2且14a ≥-,故a >2;综上:实数a 的取值范围是a >2或a <−14。
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集合
一、选择题
1.下列选项中元素的全体可以组成集合的是()
A.学校篮球水平较高的学生
B.校园中长的高大的树木
C.2007年所有的欧盟国家
D.中国经济发达的城市
2.方程组的解构成的集合是()A.B.C.(1,1) D.
3.已知集合A={a,b,c},下列可以作为集合A的子集的是()
A. a
B. {a,c}
C. {a,e}
D.{a,b,c,d}
4.下列图形中,表示的是()
D
C
B
A
5.下列表述正确的是
()
A. B. C.
D.
6、设集合A={x|x参加自由泳的运动员},B={x|x参加蛙泳的运动员},对于“既参
加自由泳又参加蛙泳的运动员”用集合运算表示为 ( )
A.A∩B
B.A B
C.A∪B
D.A B
7.集合A={x} ,B={} ,C={}
又则有()
A.(a+b) A
B. (a+b) B
C.(a+b) C
D. (a+b) A、B、C任一个8.集合A={1,2,x},集合B={2,4,5},若={1,2,3,4,5},则x=()
A. 1
B. 3
C. 4
D. 5
9.满足条件{1,2,3}M{1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是()
A. 8
B. 7
C. 6
D. 5
10.全集U = {1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 }, A= {3 ,4 ,5 }, B= {1 ,3 ,
6 },那么集合{ 2 ,
7 ,8}是()
A. B. C. D.
11.设集合,
( )
A.B.C.
D.
12. 如果集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是()
A.0 B.0 或 1 C.
1 D.不能确定
二、填空题
13.用描述法表示被3除余1的集合.
14.用适当的符号填空:
(1);(2){1,2,3} N;
(3){1} ;(4)0 .
15.含有三个实数的集合既可表示成,又可表示成,则
.
16.已知集合,,那么集合,,
.
三、解答题
17. 已知集合,集合,若,求实数a的取值集合.
18. 已知集合,集合,若满足
,求实数a的值.
19. 已知方程.
(1)若方程的解集只有一个元素,求实数a,b满足的关系式;
(2)若方程的解集有两个元素分别为1,3,求实数a,b的值
20. 已知集合,,,若满足
,求实数a的取值范围.
必修1 第一章集合测试
集合测试参考答案:
一、1~5 CABCB 6~10 CBBCC 11~12 BB
二、13 ,
14 (1);(2){1,2,3}N;(3){1};
(4)0;15 -1 16 或;;
或.
三、17 .{0.-1,1};18. ;19. (1) a2-4b=0 (2) a=-4, b=3 20. .。