高考状元数学错题本 第1章《集合》易错题
2023年人教版高中数学第一章集合与常用逻辑用语易错题集锦

(名师选题)2023年人教版高中数学第一章集合与常用逻辑用语易错题集锦单选题1、已知x∈R,则“x≠0”是“x+|x|>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要答案:B分析:由x+|x|>0可解得x>0,即可判断.由x+|x|>0可解得x>0,∵“x≠0”是“x>0”的必要不充分条件,故“x≠0”是“x+|x|>0”的必要不充分条件.故选:B.2、下列结论中正确的个数是()①命题“所有的四边形都是矩形”是存在量词命题;②命题“∀x∈R,x2+1<0”是全称量词命题;③命题“∃x∈R,x2+2x+1≤0”的否定为“∀x∈R,x2+2x+1≤0”;④命题“a>b是ac2>bc2的必要条件”是真命题;A.0B.1C.2D.3答案:C分析:根据存在量词命题、全称量词命题的概念,命题的否定,必要条件的定义,分析选项,即可得答案. 对于①:命题“所有的四边形都是矩形”是全称量词命题,故①错误;对于②:命题“∀x∈R,x2+1<0”是全称量词命题;故②正确;对于③:命题p:∃x∈R,x2+2x+1≤0,则¬p:∀x∈R,x2+2x+1>0,故③错误;对于④:ac2>bc2可以推出a>b,所以a>b是ac2>bc2的必要条件,故④正确;所以正确的命题为②④,故选:C3、以下五个写法中:①{0}∈{0,1,2};②∅⊆{1,2};③∅∈{0};④{0,1,2}={2,0,1};⑤0∈∅;正确的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4个答案:B分析:根据元素与集合以及集合与集合之间的关系表示方法作出判断即可.对于①:是集合与集合的关系,应该是{0}⊆{0,1,2},∴①不对;对于②:空集是任何集合的子集,∅⊆{1,2},∴②对;对于③:∅是一个集合,是集合与集合的关系,∅⊆{0},∴③不对;对于④:根据集合的无序性可知{0,1,2}={2,0,1},∴④对;对于⑤:∅是空集,表示没有任何元素,应该是0∉∅,∴⑤不对;正确的是:②④.故选:B.4、下列说法正确的是()A.由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}B.∅与{0}是同一个集合C.集合{x|y=x2−1}与集合{y|y=x2−1}是同一个集合D.集合{x|x2+5x+6=0}与集合{x2+5x+6=0}是同一个集合答案:A分析:根据集合的定义和性质逐项判断可得答案集合中的元素具有无序性,故A正确;∅是不含任何元素的集合,{0}是含有一个元素0的集合,故B错误;集合{x|y=x2−1}=R,集合{y|y=x2−1}={y|y≥−1},故C错误;集合{x|x2+5x+6=0}={x|(x+2)(x+3)=0}中有两个元素−2,−3,集合{x2+5x+6=0}中只有一个元素,为方程x2+5x+6=0,故D错误.故选:A.5、下列关系中,正确的是()A.√3∈N B.14∈Z C.0∈{0}D.12∉Q答案:C分析:根据元素与集合的关系求解.根据常见的数集,元素与集合的关系可知,√3∈N,14∈Z,12∉Q不正确,故选:C6、已知命题p:∃x∈(−1,3),x2−a−2≤0.若p为假命题,则a的取值范围为()A.(−∞,−2)B.(−∞,−1)C.(−∞,7)D.(−∞,0)答案:A解析:由题可得命题p的否定为真命题,即可由此求解.∵p为假命题,∴¬p:∀x∈(−1,3),x2−a−2>0为真命题,故a<x2−2恒成立,∵y=x2−2在x∈(−1,3)的最小值为−2,∴a<−2.故选:A.7、下列各式中关系符号运用正确的是()A.1⊆{0,1,2}B.∅⊄{0,1,2}C.∅⊆{2,0,1}D.{1}∈{0,1,2}答案:C分析:根据元素和集合的关系,集合与集合的关系,空集的性质判断即可.根据元素和集合的关系是属于和不属于,所以选项A错误;根据集合与集合的关系是包含或不包含,所以选项D错误;根据空集是任何集合的子集,所以选项B错误,故选项C正确.故选:C.8、2022年3月21日,东方航空公司MU5735航班在广西梧州市上空失联并坠毁.专家指出:飞机坠毁原因需要找到飞机自带的两部飞行记录器(黑匣子),如果两部黑匣子都被找到,那么就能形成一个初步的事故原因认定.3月23日16时30分左右,广西武警官兵找到一个黑匣子,虽其外表遭破坏,但内部存储设备完整,研究判定为驾驶员座舱录音器.则“找到驾驶员座舱录音器”是“初步事故原因认定”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案:C分析:因为两部黑匣子都被找到,就能形成一个初步的事故原因认定,根据充分与必要条件的定义即可判断出结果.因为两部黑匣子都被找到,就能形成一个初步的事故原因认定,则“找到驾驶员座舱录音器”不能形成“初步事故原因认定”;而形成“初步事故原因认定”则表示已经“找到驾驶员座舱录音器”,故“找到驾驶员座舱录音器”是“初步事故原因认定”的必要不充分条件,故选:C.9、设全集U={−2,−1,0,1,2,3},集合A={−1,2},B={x∣x2−4x+3=0},则∁U(A∪B)=()A.{1,3}B.{0,3}C.{−2,1}D.{−2,0}答案:D分析:解方程求出集合B,再由集合的运算即可得解.由题意,B={x|x2−4x+3=0}={1,3},所以A∪B={−1,1,2,3},所以∁U(A∪B)={−2,0}.故选:D.10、下图中矩形表示集合U,A,B是U的两个子集,则不能表示阴影部分的是()A.(∁U A)∩BB.∁B(A∩B)C.∁U(A∩(∁U B))D.∁A∪B A答案:C分析:根据韦恩图,分U为全集,B为全集,A∪B为全集时,讨论求解.由图知:当U为全集时,阴影部分表示集合A的补集与集合B的交集,即(∁U A)∩B当B为全集时,阴影部分表示A∩B的补集,即∁B(A∩B)当A∪B为全集时,阴影部分表示A的补集,即∁A∪B A故选:C11、对与任意集合A,下列各式①∅∈{∅},②A∩A=A,③A∪∅=A,④N∈R,正确的个数是()A.1B.2C.3D.4答案:C分析:根据集合中元素与集合的关系,集合与集合的关系及交并运算可判断.易知①∅∈{∅},②A∩A=A,③A∪∅=A,正确④N∈R,不正确,应该是N⊆R故选:C.12、设集合A={x|x2=1},B={x|ax=1}.若A∩B=B,则实数a的值为()A.1B.−1C.1或−1D.0或1或−1答案:D分析:对a进行分类讨论,结合B⊆A求得a的值.由题可得A={x|x2=1}={1,−1},B⊆A,当a=0时,B=∅,满足B⊆A;当a≠0时,B={1a },则1a=1或1a=−1,即a=±1.综上所述,a=0或a=±1.故选:D.双空题13、设集合A={x∈R|0<x<2},B={x∈R||x|<1},则A∩B=_____,(∁R A)∪B= ___.答案:{x|0<x<1}{x|x<1或x≥2}分析:先求出集合B,然后进行集合运算即可.由题意:B={x∈R||x|<1}={x|−1<x<1},因为A={x∈R|0<x<2},所以A∩B={x|0<x<1},∁R A={x|x≤0或x≥2},所以(∁R A)∪B={x|x<1或x≥2}所以答案是:{x|0<x<1};{x|x<1或x≥2}小提示:此题考查集合的交并补运算,考查了绝对值不等式,属于基础题.14、设集合A={−1,0}B={t|t=y−x,x∈A且y∈A}则用列举法表示集合B=____________;A∩B =__________.答案: {−1,0,1} {−1,0}分析:根据A 中的元素,以及t =y -x 确定出B 中元素;根据交集的运算规则计算A ∩B 即可.t =y −x ,x ∈A 且y ∈A ,则x =-1,y =-1时t =0;x =-1,y =0时t =1;x =0,y =-1时t =-1;x =0,y =0时t =0;B ={−1,0,1},A ∩B ={−1,0}.所以答案是:{−1,0,1};{−1,0}15、A n ={x|2n <x <2n+1,x =3m,m ∈N},若|A n |表示集合A n 中元素的个数,则|A 5|=_______,则|A 1|+|A 2|+|A 3|+...+|A 10|=_______.答案: 11 682分析:解不等式25<3m <26可得|A 5|=11,再考虑2113的整数部分,从而|A 1|+|A 2|+|A 3|+...+|A 10|的值. 当n =5时,25<3m <26,故323<m <643,即11≤m ≤21,|A 5|=11, 由于2n 不能整除3,且2113=68223,故从21到211,3的倍数共有682个,|A 1|+|A 2|+|A 3|+...+|A 10|=682.所以答案是:11,682.16、已知集合M ,对于它的非空子集A ,将A 中每个元素k 都乘以(−1)k 后再求和,称为A 的“元素特征和”. 比如∶A ={4}的“元素特征和”为(−1)k ×4=4,A ={1,2,5} 的“元素特征和”为(-1)1×1+(-1)2×2+(-1)5×5=-4,那么: (平行班)集合M ={1,2,3,4,5}的所有非空子集的"元素特征和"的总和为_______(实验班)集合M ={1,2,⋅⋅⋅,n -1,n}的所有非空子集的“元素特征和”的总和为_______答案: -48 (-1)n [n +1-(-1)n 2]⋅2n -2分析:根据集合元素个数可确定非空子集个数,并得到每个元素出现的次数,按照已知中的运算即得.因为M={1,2,3,4,5}的所有非空子集共有25-1个,所以每个元素1,2,3,4,5在集合M的所有非空子集中都出现24次,所以所有非空子集的"元素特征和"的总和为:24×[(-1)1×1+(-1)2×2+(-1)3×3+(-1)4×4+(-1)5×5]=-48;因为M={1,2,⋅⋅⋅,n-1,n}的所有非空子集共有2n-1个,每个元素在集合M的所有非空子集中都出现2n-1次,所以所有非空子集的"元素特征和"的总和为:[-1+2-3+4-⋅⋅⋅+(-1)n n]⋅2n-1=[(-1+2)+(-3+4)+⋅⋅⋅]⋅2n-1={n2⋅2n-1,n为偶数-n-1 2⋅2n-1,n为奇数,即为(-1)n[n+1-(-1)n2]⋅2n-2.所以答案是:-48;(-1)n[n+1-(-1)n2]⋅2n-2.小提示:数学中的新定义题目解题策略:①仔细阅读,理解新定义的内涵;②根据新定义,对对应知识进行再迁移.17、已知全集U={2,3,5},集合A={x|x2+bx+c=0},若∁U A={2},则b=_______,c=_______.答案:−8 15分析:根据补集的结果推出集合A,可知方程x2+bx+c=0的两个实数根为3和5,利用根与系数的关系即可求得b、c.∵∁U A={2},∴A={3,5},∴方程x2+bx+c=0的两个实数根为3和5,∴b=−(3+5)=−8,c=3×5=15.所以答案是:−8;15小提示:本题考查集合补集的概念、一元二次方程,属于基础题.解答题18、已知m >0,p:(x +1)(x −5)≤0,q:1−m ≤x ≤1+m .(1)若m =5,p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.答案:(1){x|−4≤x <−1或5<x ≤6};(2)[4,+∞).分析:(1)由“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,可得p 与q 一真一假,然后分p 真q 假,p 假q 真,求解即可;(2)由p 是q 的充分条件,可得[−1,5]⊆[1−m,1+m],则有{m >01−m ≤−11+m ≥5,从而可求出实数m 的取值范围(1)当m =5时,q:−4≤x ≤6,因为“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,故p 与q 一真一假,若p 真q 假,则{−1≤x ≤5x <−4或x >6,该不等式组无解; 若p 假q 真,则{x <−1或x >5−4≤x ≤6,得−4≤x <−1或5<x ≤6, 综上所述,实数的取值范围为{x|−4≤x <−1或5<x ≤6};(2)因为p 是q 的充分条件,故[−1,5]⊆[1−m,1+m],故{m >01−m ≤−11+m ≥5,得m ≥4,故实数m 的取值范围为[4,+∞).19、已知集合A ={x|x =m +√6n,其中m,n ∈Q}.(1)试分别判断x 1=−√6,x 2=√2−√3√2+√3与集合A 的关系;(2)若x 1,x 2∈A ,则x 1x 2是否一定为集合A 的元素?请说明你的理由.答案:(1)x 1∈A ,x 2∈A(2)x 1x 2∈A ,理由见解析分析:(1)将x 1,x 2化简,并判断是否可以化为m +√6n ,m,n ∈Q 的形式即可判断关系.(2)由题设,令x 1=m 1+√6n 1,x 2=m 2+√6n 2,进而判断是否有x 1x 2=m +√6n ,m,n ∈Q 的形式即可判断.(1)x1=−√6=0+√6×(−1)∈A,即m=0,n=−1符合;x2=√(√3−1)22√(√3+1)22=√6=0+√6×1∈A,即m=0,n=1符合.(2)x1x2∈A.理由如下:由x1,x2∈A知:存在m1,m2,n1,n2∈Q,使得x1=m1+√6n1,x2=m2+√6n2,∴x1x2=(m1+√6n1)(m2+√6n2)=(m1m2+6n1n2)+√6(m1n2+m2n1),其中m1m2+6n1n2,m1n2+ m2n1∈Q,∴x1x2∈A.20、已知p:{x|{x+2≥0x−10≤0},q:{x|1-m≤x≤1+m,m>0}.(1)若m=1,则p是q的什么条件?(2)若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.答案:(1)p是q的必要不充分条件;(2)m∈[9,+∞).分析:(1)分别求出p、q对应的集合,根据集合间的关系即可得出答案;(2)根据p是q的充分不必要条件,则p对应的集合是q对应的集合的真子集,列出不等式组,解得即可得出答案.(1)因为p:{x|{x+2≥0x−10≤0}={x|-2≤x≤10},若m=1,则q:{x|1-m≤x≤1+m,m>0}={x|0≤x≤2},显然{x|0≤x≤2}⊂≠{x|-2≤x≤10},所以p是q的必要不充分条件.(2)由(1),知p:{x|-2≤x≤10},因为p是q的充分不必要条件,所以{x∣−2≤x≤10}⊂≠{x∣1−m≤x≤1+m},所以{m>01−m≤−21+m≥10,且1−m≤−2和1+m≥10不同时取等号,解得m≥9,即m∈[9,+∞).。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试(包含答案解析)(2)

一、选择题1.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( ) A .-3或-1或2 B .-3或-1 C .-3或2D .-1或22.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( )A .0B .1-C .1D .1或1-3.已知集合A 、B 均为非空集合,定义{*|()A B x x A B =∈⋃且}()x A B ∉⋂,若{}1,0,1,2,3A =-,{}2|1,B x x t t A ==+∈,则集合*A B 的子集共( )A .64个B .63个C .32个D .31个4.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.已知集合{}2|230A x x x =--≤,集合{}||1|3B x x =-≤,集合4|05x C x x -⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,则集合A ,B ,C 的关系为( )A .B A ⊆B .A B =C .C B ⊆D .A C ⊆6.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 =7.已知集合A ={}{}3(,),(,)x y y x B x y y x ===,则A ∩B 的元素个数是( )A .4B .3C .2D .18.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-;③函数2y =(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个.其中结论正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .39.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R10.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( )A .6-或2-B .6-C .2或6-D .211.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤12.已知集合{0,1,2,3,4},{|21,}A B x x n n A ===+∈,则A B 等于( )A .{}1,3,5B .{}3C .{}5,7,9D .{}1,3二、填空题13.已知集合{}1,2,5,7,13,15,16,19A =,设,i j x x A ∈,若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解,则实数k 的所有可能取值是________14.集合{(,)|||,}A x y y a x x R ==∈,{(,)|,}B x y y x a x R ==+∈,已知集合A B中有且仅有一个元素,则常数a 的取值范围是________15.已知集合{}2|60M x x x =+->,{}2|230,0N x x ax a =-+≤>,若M N ⋂中恰有一个整数,则a 的最小值为_________.16.已知集合{|68}A x x =-≤≤,{|}B x x m =≤,若A B B ≠且A B ⋂≠∅,则m的取值范围是________17.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______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()(){}250M x x x =+->,集合()(){}10N x x a x a =---<,若M N N =,则实数a 的取值范围是_____________20.对于任意集合X 与Y ,定义:①{|X Y x x X -=∈且}x Y ∉;②()X Y X Y ∆=-()Y X -,(X Y ∆称为X 与Y 的对称差).已知{}{}221,R =90A y y x x B x x ==-∈-≤,,则A B ∆=_________.三、解答题21.已知集合{}|13A x x =-<<,集合(){}2|25250B x x k x k =+--<,k ∈R .(1)若1k =时,求B R,A B ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,求实数k 的取值范围.22.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.23.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ; (2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.24.已知集合{()(1)0}M xx t x =-+≤∣,{|21}N x x =|-|<. (1)当2t =时,求M N ⋃; (2)若N M ⊆,求实数t 的取值范围.25.已知集合{121}A xa x a =-<<+∣,{}03B x x =<≤,U =R . (1)若12a =,求A B ;()U A B ⋂. (2)若A B =∅,求实数a 的取值范围.26.已知全集为实数集R ,集合2{|},{|log 1}A x y y R B x x =∈=>.(1)求AB ;(2)设1a >,集合{|1},()R C x x a D C B A =<<=,若C D ⊆,求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.C 解析:C 【解析】若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14}; 若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性: a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4};a =−1时,1−a =2(舍), 本题选择C 选项.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.C解析:C 【分析】先求集合B ,再求并集、交集、补集,最后根据元素确定子集个数. 【详解】因为{}2|1,{1,2,5,10}B x x t t A ==+∈=, 所以{}{}1,0,1,2,3510,1,2,AB A B =-=,,*{1,0,3,5,10}A B ∴=-因此集合*A B 的子集有5232=个, 故选:C 【点睛】本题考查并集、交集、补集定义以及子集个数,考查综合本分析求解能力,属基础题.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.D解析:D 【分析】根据一元二次不等式的解法可求出集合A ,根据绝对值不等式的解法可求出集合B ,根据分式不等式的解法可求出集合C ,从而可得出集合A ,B ,C 间的关系. 【详解】解:由于{}{{}2|23013A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}|1324B x x x x =-≤=-≤≤, {}4|0545x C x x x x -⎧⎫=≤=-<≤⎨⎬+⎩⎭,可知,A C ⊆. 故选:D. 【点睛】本题考查一元二次不等式、绝对值不等式和分式不等式的解法,以及集合间的关系,考查计算能力.6.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 EC 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. 7.B解析:B 【解析】 【分析】首先求解方程组3y x y x ⎧=⎨=⎩,得到两曲线的交点坐标,进而可得答案.【详解】联立3y x y x⎧=⎨=⎩,解得1,0,1x =-即3y x =和y x =的图象有3个交点()11--,,()0,0,(11),, ∴集合A B 有3个元素,故选B.【点睛】本题考查了交集及其运算,考查了方程组的解法,是基础题.8.D解析:D 【分析】A .考虑方程有解的情况;B .根据抽象函数定义域求解方法进行分析;C .根据二次函数的取值情况分析函数值域;D .根据定义采用列举法进行分析. 【详解】①由∅ 2{|40}x x x a ++=可得²40x x a ++=有解,即2440a ∆=-,解得4a ≤,故①正确;②函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则21x ,故112x -≤+<,故()y f x =的定义域为[)1,2-,故②错误;③函数21y ==[)1,+∞,故(]2,1y =-∞,故③正确;④集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有{}3,{}1,5,{}2,4,{}1,3,5,{}2,4,6,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个,故④正确.故正确的有①③④. 故选:D . 【点睛】本题考查命题真假的判定,考查集合之间的包含关系,考查函数的定义域与值域,考查集合的新定义,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据数轴判断两集合之间包含关系. 【详解】因为{}1A x x =>,{}1B x x =≥,所以A ⊆B ,选A. 【点睛】本题考查集合之间包含关系,考查基本判断分析能力.10.A解析:A 【解析】 【分析】先确定集合M,N,再根据M N ⋂=∅确定实数a 的值. 【详解】由题得集合M 表示(32)3y x -=-上除去(2)3,的点集,N 表示恒过(10)-,的直线方程. 根据两集合的交集为空集:M N ⋂=∅.①两直线不平行,则有直线20ax y a ++=过(2)3,,将2x =,代入可得2a =-, ②两直线平行,则有32a-=即6a =-, 综上6a =-或2-, 故选:A . 【点睛】本题主要考查集合的化简和集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.11.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.12.D解析:D 【分析】首先求得集合B ,然后进行交集运算即可. 【详解】由题意可得:{}1,3,5,7,9B =,则{}1,3AB =.故选D . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,交集的定义与运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、填空题13.【分析】先将的可能结果列出然后根据相同结果出现的次数确定出的取值集合【详解】将表示为可得如下结果:其中为都出现了次所以若方程至少有三组不同的解则的取值集合为故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关 解析:{}3,6,14【分析】先将i j x x -的可能结果列出,然后根据i j x x -相同结果出现的次数确定出k 的取值集合. 【详解】将i j x x k -=表示为(),,i j x x k ,可得如下结果:()()()()()()()19,1,18,16,1,15,15,1,14,13,1,12,7,1,6,5,1,4,2,1,1, ()()()()()()19,2,17,16,2,14,15,2,13,13,2,11,7,2,5,5,2,3, ()()()()()()19,5,14,16,5,11,15,5,10,13,5,8,7,5,2,19,7,12, ()()()()()()16,7,9,15,7,8,13,7,6,19,13,6,16,13,3,15,13,2, ()()()19,15,4,16,15,1,19,16,3,其中k 为3,6,14都出现了3次,所以若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解, 则k 的取值集合为{}3,6,14, 故答案为:{}3,6,14 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是理解方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解的含义,即i j x x -的差值出现的次数不小于三次,由此可进行问题的求解.14.【分析】若中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解进而求解即可【详解】由题因为中有且仅有一个元素则方程有且仅有一个解当时则当时则由已知得或或或解得故答案为:【点睛】本题考查由交集结果求参数范围考查分类 解析:[1,1]-【分析】 若AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,进而求解即可【详解】 由题,因为AB 中有且仅有一个元素,则方程a x x a =+有且仅有一个解,当0x ≥时,ax x a =+,则1a x a =-, 当0x <时,ax x a -=+,则1a x a =-+, 由已知得0101a a a a ⎧≥⎪⎪-⎨⎪-≥⎪+⎩或0101aa a a ⎧<⎪⎪-⎨⎪-<⎪+⎩或101a aa =⎧⎪⎨-<⎪+⎩或011a a a ⎧≥⎪-⎨⎪=-⎩, 解得11a -≤≤, 故答案为:[]1,1- 【点睛】本题考查由交集结果求参数范围,考查分类讨论思想和转化思想15.2【分析】解一元二次不等式求得集合根据交集结果可知在只有一个整数解由二次函数性质可得解方程组求得结果【详解】令则对称轴为恰有一个整数即在只有一个整数解即解得:的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据解析:2 【分析】解一元二次不等式求得集合M ,根据交集结果可知()2230f x x ax =-+≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,由二次函数性质可得()()3040f f ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,解方程组求得结果. 【详解】()(){}()()320,32,M x x x =+->=-∞-⋃+∞,令()()2230f x x ax a =-+>,则对称轴为x a =,M N ⋂恰有一个整数,即()0f x ≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,()()3040f f ⎧≤⎪∴⎨>⎪⎩,即963016830a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得:1928a ≤<, a ∴的最小值为2.故答案为:2 【点睛】本题考查根据交集结果求解参数范围的问题,关键是能够将整数解个数问题转化为二次函数图象的讨论,通过约束二次函数的图象得到不等关系.16.【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于的不等式组解出即可【详解】解:若且则解得即故答案为:【点睛】本题考查了集合的交集并集的定义属于基础题解析:[6,8)-【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】解:{|68}A x x =-,{|}B x x m =, 若AB B ≠且A B ⋂≠∅,则68m m -⎧⎨<⎩,解得68m -≤<,即[)6,8m ∈- 故答案为:[)6,8-. 【点睛】本题考查了集合的交集、并集的定义,属于基础题.17.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的解析:8 【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. 【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉.当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ; 而元素5没有限制.{1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个. 故答案为:8. 【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,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.【分析】解一元二次不等式求得集合根据列不等式组解不等式求得的取值范围【详解】由解得或由解得由于所以或即或故答案为:【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法考查根据集合交集的结果求参数的取值范围属于解析:(][)35-∞-⋃+∞,, 【分析】解一元二次不等式求得集合,M N ,根据MN N =列不等式组,解不等式求得a 的取值范围.【详解】由()()250x x +->解得2x <-或5x >.由()()10x a x a ---<解得1a x a <<+.由于M N N =,所以12a +≤-或5a ≥,即3a ≤-或5a ≥.故答案为:(][)35-∞-⋃+∞,, 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查根据集合交集的结果求参数的取值范围,属于基础题. 20.【分析】先求出AB 再求得解【详解】由题得所以所以=故答案为:【点睛】本题主要考查新定义的理解和应用考查集合的并集运算意在考查学生对这些知识的理解掌握水平解析:)()-3,13⎡⋃+∞⎣,【分析】先求出A,B,,A B B A --,再求A B ∆得解.【详解】由题得[1,)A =-+∞,[3,3]B =-,所以(3,),B A [3,1)A B -=+∞-=--,所以A B ∆=()()A B B A -⋃-=)()3,13⎡-⋃+∞⎣,.故答案为:)()3,13⎡-⋃+∞⎣,【点睛】本题主要考查新定义的理解和应用,考查集合的并集运算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题21.(1)[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)[)3,+∞. 【分析】(1)若1k =,化简集合B ,利用补集和并集的定义进行计算可得答案;(2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,分52k <-,52k =-和52k >-分别求出集合B ,列出不等式可得实数k 的取值范围. 【详解】(1)若1k =,{}25|2350|12B x x x x x ⎧⎫=+-<=-<<⎨⎬⎩⎭则R B =[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,A B =5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭; (2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,(){}()(){}2|25250|250B x x k x k x x k x =+--<=-+< 当52k <-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,不合题意; 当52k =-时,B φ=,不合题意; 当52k >-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,只需3k ≥; 综上可得:实数k 的取值范围是[)3,+∞.【点睛】结论点睛:本题考查集合的交并补运算,考查充分不必要条件的应用,一般可根据如下规则判断:(1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集;(2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集;(3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.22.(1)2m ≥-;(2)1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当()U A B =∅,在B A ⊆,然后针对B =∅与B ≠∅分类讨论求解; (2)若B C ≠∅,则B ≠∅,C ≠∅,若B C ≠∅,则只需1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-,然后解出m 的取值范围.【详解】解:(1)∵{}28A x x =≤≤,∴{U |2A x x =<或}8x >, ∵()U A B =∅,则B A ⊆,当B =∅时,62m -<,即4m >,当B ≠∅时,62m -≥,68m -≤,解得24m -≤≤.综上所述:2m ≥-.(2)由题可知,B ≠∅,C ≠∅,62,121,m m m -≥⎧⎨+≥-⎩解得24m -≤≤. 若BC ≠∅时,则只需:1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-, 解得:1722m ≤≤. ∴ 当BC ≠∅,m 的取值范围为1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】 本题考查集合的运算结果求参数的取值范围问题,难度一般,解答时,因为空集是任何集合的子集,所以解答时注意空集的特殊性.23.(1){|10}A x x =-<<,{|16}B x x =<<;(2)1a -或23a .【分析】(1)根据题意,由0a =可得结合A ,解不等式2760x x -+<可得集合B ,(2)根据题意,分A 是否为空集2种情况讨论,求出a 的取值范围,综合即可得答案.【详解】解:(1)根据题意,集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,当0a =时,{|10}A x x =-<<,276016x x x -+<⇒<<,则{|16}B x x =<<,(2)根据题意,若A B ⊆,分2种情况讨论:①,当12a a -时,即1a -时,A =∅,A B ⊆成立;②,当12a a -<时,即1a >-时,A ≠∅,若A B ⊆,必有1126a a -⎧⎨⎩,解可得23a ,综合可得a 的取值范围为1a -或23a .【点睛】本题考查集合的包含关系的应用,(2)中注意讨论A 为空集,属于基础题.24.(1)[1,3)-(2)[3,)+∞【分析】(1)可得出N ={x |1 <x <3 },t =2时求出集合M ,然后进行并集的运算即可;(2)根据N M ⊆即可得出集合M ={x |-1≤x ≤t },进而可得出t 的取值范围.【详解】(1){|21}N x x =|-|<={13}xx <<∣, 当2t =时,{(2)(1)0}(1,2)M xx x =-+≤=-∣, [)1,3M N ∴⋃=-(2)N M ⊆,∴M ={x |-1≤x ≤t },3t ∴≥,∴实数t 的取值范围[3,)+∞【点睛】本题主要考查了一元二次不等式和绝对值不等式的解法,并集的定义及运算,子集的定义,考查了计算能力,属于基础题.25.(1)1|32x x ⎧⎫-<≤⎨⎬⎩⎭,1|02x x ⎧⎫-<≤⎨⎬⎩⎭;(2){1|2a a ≤-或}4a ≥. 【分析】(1)化简集合,利用集合的交并补运算求解即可;(2)讨论A =∅,A ≠∅两种情况,列出相应的不等式,求解即可得出答案.【详解】(1)若12a =时,12,{03}2A x x B x x ⎧⎫=-<<=<≤⎨⎬⎩⎭∣∣ ∴1|32A B x x ⎧⎫⋃=-<≤⎨⎬⎩⎭,由{|0U B x x =≤或3}x > 所以()1|02U A B x x ⎧⎫⋂=-<≤⎨⎬⎩⎭(2)由A B =∅知当A =∅时,121,2a a a -≥+∴≤-当A ≠∅时,21113a a a +>-⎧⎨-≥⎩或211210a a a +>-⎧⎨+≤⎩4a ∴≥或122a -<≤-综上:a 的取值范围是{1|2a a ≤-或}4a ≥. 【点睛】 本题主要考查了集合的交并补混合运算以及根据交集的结果求参数的范围,属于中档题. 26.(1){|23}x x <≤; (2)(1,3].【分析】(1)可求出13{|}A x x =≤≤,{|2}Bx x ,进行交集的运算,即可求解; (2)进行并集、并集的运算求出集合D ,根据C D ⊆,且{|1}C x x a =<<,即可求得实数a 的取值范围.【详解】(1)由1030x x -≥⎧⎨-≥⎩,解得13x ≤≤,即集合13{|}A x x =≤≤, 集合2{|log 1}{|2}B x x x x =>=>,所以{|23}A B x x ⋂=<≤. (2)由(1)可得{|2}R C B x x =≤,所以(){|3}R D C B A x x ==≤, 因为C D ⊆,且{|1},1C x x a a =<<>,所以13a,所以实数a 的取值范围是(1,3]. 【点睛】本题主要考查了集合的标志,对数函数的单调性,以及集合的交集、并集和补集的运算等知识点的综合应用,着重考查推理与运算能力.。
(精选试题附答案)高中数学第一章集合与常用逻辑用语重点易错题

(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第一章集合与常用逻辑用语重点易错题单选题1、若集合A={x∣|x|≤1,x∈Z},则A的子集个数为()A.3B.4C.7D.8答案:D分析:先求得集合A,然后根据子集的个数求解即可.解:A={x∥x∣≤1,x∈Z}={−1,0,1},则A的子集个数为23=8个,故选:D.2、已知集合A={x∈N|x≤1},B={−1,0,1,2},则A∩B的子集的个数为()A.1B.2C.3D.4答案:D分析:根据集合交集的定义,结合子集个数公式进行求解即可.由题意A∩B={0,1},因此它的子集个数为4.故选:D.<0},B={0,1,2,3,4,5},则(∁R A)∩B=()3、已知集合A={x|x+2x−4A.{5}B.{4,5}C.{2,3,4}D.{0,1,2,3}答案:B分析:首先化简集合A,再根据补集的运算得到∁R A,再根据交集的运算即可得出答案.<0}=(−2,4),因为A={x|x+2x−4所以∁R A={x|x≤−2或x≥4}.所以(∁R A)∩B={4,5}故选:B.4、下列元素与集合的关系中,正确的是()∉RA.−1∈N B.0∉N∗C.√3∈Q D.25答案:B分析:由N,N∗,Q,R分别表示的数集,对选项逐一判断即可.−1不属于自然数,故A错误;0不属于正整数,故B正确;√3是无理数,不属于有理数集,故C错误;2属于实数,故D错误.5故选:B.5、命题“∀1≤x≤2,x2−a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a≥4B.a≥5C.a≤4D.a≤5答案:B分析:根据命题是真命题,由∀1≤x≤2,a≥x2恒成立求解.因为命题“∀1≤x≤2,x2−a≤0”是真命题,所以∀1≤x≤2,a≥x2恒成立,所以a≥4,结合选项,命题是真命题的一个充分不必要条件是a≥5,故选:B6、设条件甲:“事件A与事件B是对立事件”,结论乙:“概率满足P(A)+P(B)=1”,则甲是乙的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案:A解析:将两个条件相互推导,根据能否推导的情况选出正确答案.①若事件A 与事件B 是对立事件,则A ∪B 为必然事件,再由概率的加法公式得P (A )+P (B )=1;②投掷一枚硬币3次,满足P (A )+P (B )=1,但A ,B 不一定是对立事件,如:事件A :“至少出现一次正面”,事件B :“出现3次正面”,则P (A )=78,P (B )=18,满足P (A )+P (B )=1,但A ,B 不是对立事件. 所以甲是乙的充分不必要条件.故选:A小提示:本小题主要考查充分、必要条件的判断,考查对立事件的理解,属于基础题.7、设集合A ={x|x ≥2},B ={x|−1<x <3},则A ∩B =( )A .{x|x ≥2}B .{x|x <2}C .{x|2≤x <3}D .{x|−1≤x <2}答案:C分析:根据交集的定义求解即可由题,A ∩B ={x|2≤x <3}故选:C8、若不等式|x −1|<a 成立的充分条件为0<x <4,则实数a 的取值范围是( )A .{a ∣a ≥3}B .{a ∣a ≥1}C .{a ∣a ≤3}D . {a ∣a ≤1}答案:A分析:由已知中不等式|x −1|<a 成立的充分条件是0<x <4,令不等式的解集为A ,可得{x |0<x <4 }⊆A ,可以构造关于a 的不等式组,解不等式组即可得到答案.解:∵不等式|x −1|<a 成立的充分条件是0<x <4,设不等式的解集为A ,则{x |0<x <4 }⊆A ,当a ≤0时,A =∅,不满足要求;当a >0时,A ={x ∣1−a <x <1+a},若{x |0<x <4 }⊆A ,则{1−a ⩽01+a ⩾4,解得a ≥3. 故选:A.9、命题“∀x <0,x 2+ax −1≥0”的否定是( )A .∃x ≥0,x 2+ax −1<0B .∃x ≥0,x 2+ax −1≥0C .∃x <0,x 2+ax −1<0D .∃x <0,x 2+ax −1≥0答案:C分析:根据全称命题的否定是特称命题判断即可.根据全称命题的否定是特称命题,所以“∀x <0,x 2+ax −1≥0”的否定是“∃x <0,x 2+ax −1<0”. 故选:C10、在下列命题中,是真命题的是( )A .∃x ∈R ,x 2+x +3=0B .∀x ∈R ,x 2+x +2>0C .∀x ∈R ,x 2>|x |D .已知A ={a ∣a =2n },B ={b ∣b =3m },则对于任意的n,m ∈N *,都有A ∩B =∅答案:B分析:可通过分别判断选项正确和错误,来进行选择/选项A ,∃x ∈R ,x 2+x +3=0,即x 2+x +3=0有实数解,所以Δ=1−12=−11<0,显然此方程无实数解,故排除;选项B ,∀x ∈R ,x 2+x +2>0,x 2+x +2=(x +12)2+74≥74>0,故该选项正确;选项C ,∀x ∈R ,x 2>|x |,而当x =0时,0>0,不成立,故该选项错误,排除;选项D ,A ={a ∣a =2n },B ={b ∣b =3m },当n,m ∈N *时,当a 、b 取得6的正整数倍时,A ∩B ≠∅,所以,该选项错误,排除.填空题11、命题“所有无理数的平方都是有理数”的否定是__________.答案:存在一个无理数,它的平方不是有理数分析:根据全称命题的否定形式,即可求解结论.存在一个无理数,它的平方不是有理数,全称性命题的否定是先改变量词,然后否定结论,故所求的否定是“存在一个无理数,它的平方不是有理数”.所以答案是:存在一个无理数,它的平方不是有理数小提示:本题考查命题的否定形式,要注意量词之间的转化,属于基础题.12、写出一个使得命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”是假命题的实数a的值__________.(写出一个a的值即可)答案:−1分析:根据题意,假设命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”是真命题,根据不等式恒成立,分类讨论当a=0和a≠0时两种情况,从而得出实数a的取值范围,再根据补集得出命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”为假命题时a的取值范围,即可得出满足题意的a的值.解:若命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”是真命题,则当a=0时成立,当a≠0时有{a>0Δ=4a2−12a<0,解得:0<a<3,所以当0≤a<3时,命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”是真命题,所以当a∈(−∞,0)∪[3,+∞)时,命题“∀x∈R,ax2−2ax+3>0恒成立”为假命题,所以答案是:−1.(答案不唯一,只需a∈(−∞,0)∪[3,+∞))13、已知集合A={3,|a|},B={a,1},A∪B={1,2,3,−2},则a的值为______.分析:根据并集运算以及集合中元素的互异性即可求出答案.解:∵A={3,|a|},B={a,1},A∪B={1,2,3,−2},∴{1,2,3,−2}={1,3,|a|,a},∴|a|=2,且a=−2,∴a=−2,所以答案是:2.14、高二某班共有60人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择3门进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少25人,这三门学科均不选的有15人.这三门课程均选的有10人,三门中任选两门课程的均至少有16人.三门中只选物理与只选化学均至少有6人,那么该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有________人.答案:8解析:把学生60人看出一个集合U,选择物理科的人数组成为集合A,选择化学科的人数组成集合B,选择生物科的人数组成集合C,根据题意,作出韦恩图,结合韦恩图,即可求解.把学生60人看出一个集合U,选择物理科的人数组成为集合A,选择化学科的人数组成集合B,选择生物科的人数组成集合C,记选择物理与化学但未选生物的学生组成集合D 要使选择物理和化学这两门课程的学生人数最多,除这三门课程都不选的有15人,这三门课程都选的有10人,则其它个选择人数均为最少,即得到单选物理的最少6人,单选化学的最少6人,单选化学、生物的最少6人,单选物理、生物的最少6人,单选生物的最少3人,以上人数最少52人,可作出如下图所示的韦恩图,故D区域至多8人,所以单选物理、化学的人数至多8人,所以答案是:8小提示:本题主要考查了集合的应用,其中解答中根据题意,画出集合运算的韦恩图是解答本题的关键,着重考查数形结合思想,以及分析问题和解答问题的能力.15、已知集合A=(1,3),B=(2,+∞),则A∩B=______.答案:(2,3)分析:利用交集定义直接求解.解:∵集合A=(1,3),B=(2,+∞),∴A∩B=(2,3).所以答案是:(2,3).解答题16、已知集合A={x|a+1≤x≤2a−1},B={x|x2−3x−10≤0}.(1)当a=3时,求(∁R A)∩B;(2)若A∪B=B,求实数a的取值范围.答案:(1){x|−2≤x<4};(2)(−∞,3].分析:(1)分别求解集合A,B,再求解(∁R A)∩B的值;(2)由条件可知A⊆B,利用子集关系,分A=∅和A≠∅列式求解实数a的取值范围.解:(1)当a=3时,A={x|4≤x≤5},B={x|x2−3x−10≤0}={x|−2≤x≤5}∴∁R A={x|x<4或x>5}∴(∁R A)∩B={x|−2≤x<4}(2)∵A∪B=B,∴A⊆B,①当A =∅时,a +1>2a −1,即a <2,此时满足A ⊆B ;②当A ≠∅时,要使A ⊆B 成立,则需满足{a +1≤2a −1a +1≥−22a −1≤5,∴2≤a ≤3综上,实数a 的取值范围是(−∞,3]17、已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m −1},(1)若命题p:∀x ∈B,x ∈A 是真命题,求m 的取值范围;(2)命题q:∃x ∈A,x ∈B 是真命题,求m 的取值范围.答案:(1)(−∞,3];(2)[2,4]分析:(1)由命题p:∀x ∈B,x ∈A 是真命题得B ⊆A ,再根据集合关系求解即可;(2)由命题q:∃x ∈A,x ∈B 是真命题得A ∩B ≠∅,故B ≠∅,进而得m ≥2,再根据集合关系求解即可得答案. 解:(1)因为命题p:∀x ∈B,x ∈A 是真命题,所以B ⊆A ,当B =∅时,m +1>2m −1,解得m <2;当B ≠∅时,{m +1≤2m −1m +1≥−22m −1≤5,解得2≤m ≤3.综上,m 的取值范围为(−∞,3].(2)因为q:∃x ∈A,x ∈B 是真命题,所以A ∩B ≠∅,所以B ≠∅,即m ≥2,所以m +1≥3,所以A ∩B ≠∅只需满足m +1≤5即可,即m ≤4.故m 的取值范围为[2,4].小提示:本题考查根据命题真假求参数取值范围,解题的关键在于将命题关系转化为集合关系,考查化归转化思想,是中档题.18、已知命题P:∃x ∈R ,使x 2−4x +m =0为假命题.(1)求实数m 的取值集合B ;(2)设A={x|3a<x<a+4}为非空集合,若x∈A是x∈B的充分不必要条件,求实数a的取值范围.答案:(1)B=(4,+∞)≤a<2(2)43分析:(1)由命题的真假转化为方程无实根,再利用判别式进行求解;(2)先根据A为非空集合求出a<2,再将充分不必要条件转化为集合间的包含关系进行求解.(1)解:由题意,得关于x的方程x2−4x+m=0无实数根,所以Δ=16−4m<0,解得m>4,即B=(4,+∞);(2)解:因为A={x|3a<x<a+4}为非空集合,所以3a<a+4,即a<2,因为x∈A是x∈B的充分不必要条件,,则3a≥4,即a≥43≤a<2,所以4319、已知集合A={x|x2−2x−8=0},集合B={x|x2+ax+a2−12=0}.若B∪A≠A,求实数a的取值范围. 答案:{a|−4≤a<4,a≠−2}分析:求得集合A,从反面入手,B∪A=A⇔B⊆A,然后分类讨论求得a的范围,最后再求其在R中的补集即得.若B∪A=A,则B⊆A,又∵A={x|x2−2x−8=0}={−2,4},∴集合B有以下三种情况:①当B=∅时,Δ=a2−4(a2−12)<0,即a2>16,∴a<−4或a>4,②当B是单元素集时,Δ=a2−4(a2−12)=0,∴a=−4或a=4,若a=−4,则B={2}不是A的子集,若a=4,则B={−2}⊆A,∴a=4,③当B={−2,4}时,−2、4是方程x2+ax+a2−12=0的两根,∴{−a=−2+4a2−12=−2×4,∴a=−2,综上可得,B∪A=A时,a的取值范围为a<−4或a=−2或a≥4,∴满足B∪A≠A的实数a的取值范围为{a|−4≤a<4,a≠−2}.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(包含答案解析)(1)

一、选择题1.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( ) A .-3或-1或2 B .-3或-1 C .-3或2D .-1或22.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 =3.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .0 4.已知集合{,}P a b =,{|}Q M M P =⊆,则P 与Q 的关系为( )A .P Q ⊆B .Q P ⊆C .P Q ∈D .P Q ∉5.已知{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈.定义集合{}12121122(,)(,),(,),A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕的元素个数n 满足( ) A .77n =B .49n ≤C .64n =D .81n ≥6.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.已知集合{}2|230A x x x =--<,集合{}1|21x B x +=>,则C B A =( )A .[3,)+∞B .(3,)+∞C .(,1][3,)-∞-⋃+∞D .(,1)(3,)-∞-+∞8.已知集合{}|10A x x =-<,{}2|20B x x x =-<,则AB =( )A .{}|0x x <B .{}|1x x <C .{}1|0x x <<D .{}|12x x <<9.能正确表示集合{}02M x x =∈≤≤R 和集合{}20N x x x =∈-=R 的关系的韦恩图的是( )A .B .C .D .10.已知集合A ={}{}3(,),(,)x y y x B x y y x ===,则A ∩B 的元素个数是( )A .4B .3C .2D .111.设集合{}2110P x x ax =++>,{}2220P x x ax =++>,{}210Q x x x b =++>,{}2220Q x x x b =++>,其中a ,b ∈R 下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集12.已知全集为R ,集合A ={﹣2,﹣1,0,1,2},102x B xx -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭∣,则A ∩(∁R B )的子集个数为( ) A .2B .3C .4D .8二、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1{}2A =-,,1{}0|B x mx =+>,若A B B ⋃=,则实数m 的取值范围是________.15.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)16.设A 是集合{}123456S =,,,,,的非空子集,称A 中的元素之和为A 的“容量”,则S 的所有非空子集的“容量”之和是_______17.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________18.设,,x y z 都是非零实数,则可用列举法将x y z xy xyz x y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为________.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.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.设集合{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,{}122C x a x a =-<<. (1)若C =∅,求实数a 的取值范围;(2)若C ≠∅且()C A B ⊆⋂,求实数a 的取值范围.22.已知集合{}|13A x x =-<<,集合(){}2|25250B x x k x k =+--<,k ∈R .(1)若1k =时,求B R,A B ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,求实数k 的取值范围. 23.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}|16B x x x =->.(1)求AB ;(2)若{}|11C x m x m =-<<+,()()RC A B ⊆,求实数m 的取值范围.24.设全集U =R .(1)解关于x 的不等式|1|10()x a a R -+->∈;(2)记A 为(1)中不等式的解集,B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,若()U C A B ⋂恰有三个元素,求a 的取值范围.25.已知不等式3514x x -≤-的解集是A ,不等式1||2x m x ->的解集是B . (1)当4m =时,求A B ;(2)如果A B ⊆,求实数m 的取值范围.26.已知集合{}|2,12xA y y x ==≤≤,()(){}|20B x x a x a =---≤.(1)若3a =,求A B ;(2)若()R B C A ⊆.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.C 解析:C 【解析】若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14}; 若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性: a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4}; a =−1时,1−a =2(舍), 本题选择C 选项.2.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,{2UUA B x x ⋃=≤-或16x -≤≤或}12x R ≥≠,C 选项错误; 对于D 选项,6a >,则51a -<-,511a +>,此时AB 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.3.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4.C解析:C 【分析】用列举法表示集合Q ,这样就可以选出正确答案. 【详解】{}M P M a ⊆⇒=或{}b 或{},a b 或∅.因此{}{}{}{}{|},,,,Q M M P a b a b =⊆=∅,所以P Q ∈.故选:C 【点睛】本题考查了集合与集合之间的关系,理解本题中集合Q 元素的属性特征是解题的关键.5.A解析:A 【分析】先理解题意,然后分①当11x =±,10y =时,②当10x =,11y =±时, ③当10x =,10y =时,三种情况讨论即可. 【详解】解:由{}22(,)1,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,{}(,)3,3,,B x y x y x Z y Z =≤≤∈∈, ①当11x =±,10y =时, 124,3,2,1,0,1,2,3,4x x +=----,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,此时A B ⊕的元素个数为9763⨯=个,②当10x =,11y =±时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,124,3,2,1,0,1,2,3,4y y +=----,这种情况和第①种情况除124,4y y +=-外均相同,故新增7214⨯=个, ③当10x =,10y =时, 123,2,1,0,1,2,3x x +=---,123,2,1,0,1,2,3y y +=---,这种情况与前面重复,新增0个,综合①②③可得:A B ⊕的元素个数为6314077++=个,故选:A. 【点睛】本题考查了元素与集合关系的判断,重点考查了计数原理的应用,属中档题.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.A解析:A 【分析】首先解得集合A ,B ,再根据补集的定义求解即可. 【详解】 解:{}2|230{|13}A x x x x x =--<=-<<,{}1|21{|1}x B x x x +=>=>-,{}C |3[3,)B A x x ∴=≥=+∞,故选A .【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,指数不等式的解法以及补集的运算,属于基础题.8.C解析:C 【分析】求出A 、B 中不等式的解集确定出A 、B ,找出A 与B 的交集即可. 【详解】集合{}{}|10|1A x x x x =-<=<,集合{}{}2|20|02B x x x x x =-<=<<,所以A B ={}1|0x x <<.故选:C【点睛】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.9.B解析:B 【分析】根据题意,{0N =,1},而{|02}M x R x =∈,易得N 是M 的子集,分析选项可得答案. 【详解】{}{}{}200,102N x x x M x x =∈-==⊆=∈≤≤R R ,故选B.【点睛】本题考查集合间关系的判断以及用venn 图表示集合的关系,判断出M 、N 的关系,是解题的关键.10.B解析:B 【解析】 【分析】首先求解方程组3y x y x⎧=⎨=⎩,得到两曲线的交点坐标,进而可得答案.【详解】联立3y x y x⎧=⎨=⎩,解得1,0,1x =-即3y x =和y x =的图象有3个交点()11--,,()0,0,(11),, ∴集合A B 有3个元素,故选B.【点睛】本题考查了交集及其运算,考查了方程组的解法,是基础题.11.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P 的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集;对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选: B. 【点睛】方法点睛:该题主要考查子集的判断,解题方法如下:(1)利用子集的概念,可以判断出1P 的元素,一定是2P 的元素,得到对任意a ,1P是2P 的子集;(2)利用R 是R 的子集,结合判别式的符号,存在实数1b >时,有12Q Q R ==,得到结果.12.D解析:D 【分析】解不等式得集合B ,由集合的运算求出()R A B ,根据集合中的元素可得子集个数.【详解】10{|21}2x B x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭∣,{|2R B x x =≤-或1}x ≥,所以()R A B {2,1,2}=-,其子集个数为328=.故选:D . 【点睛】本题考查集合的综合运算,考查子集的个数问题,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.【分析】讨论和及确定集合利用列不等式求解【详解】由题意知则当时∵∴解得当时∵∴解得当时也有综上实数m 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查集合的包含关系考查一次不等式解集注意m=0的讨论是易错题解析:1(,1)2-【分析】讨论0m >和0m <及0m =确定集合B ,利用A B ⊆列不等式求解 【详解】由题意知A B B ⋃=,则A B ⊆, 当0m >时,1{|}B x x m=>-, ∵1{}2A =-,, ∴11m-<- 解得01m <<, 当0m <时,1{|}B x x m=<-, ∵1{}2A =-,, ∴12m-> 解得102m -<<, 当0m =时也有A B ⊆. 综上,实数m 的取值范围是1(,1)2- 故答案为:1(,1)2-. 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查一次不等式解集,注意m =0的讨论,是易错题15.①②③【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.16.672【分析】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个由此能求出结果【详解】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个的所有非空子集的容量之和为故答案为:672【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解解析:672 【分析】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,由此能求出结果. 【详解】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,S ∴的所有非空子集的“容量”之和为5(123456)672+++++=2故答案为:672 【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解决的能力,主要考查了转化与划归的思想.17.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主解析:11{0,,}24-【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合. 【详解】由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-= 解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆ 当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a=- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a-= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-. 【点睛】本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集.18.【分析】由题意分类讨论实数xyz 的符号列表求解所给式子的值然后确定其值组成的集合即可【详解】分类讨论xyz 的符号列表求值如下:x y z 计算结果 大于零 大于零 大于零 1 1 1 1 解析:{}5,1,1,3--【分析】由题意分类讨论实数x ,y ,z 的符号列表求解所给式子的值,然后确定其值组成的集合即可. 【详解】分类讨论x ,y ,z 的符号列表求值如下:据此可得:x y z xy xyz++++的所有可能值组成的集合表示为{}5,1,1,3--. 故答案为:{}5,1,1,3--. 【点睛】本题主要考查分类讨论的数学思想,集合中元素的互异性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.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.【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()MNM 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)14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭;(2)1344a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭.【分析】(1)根据空集的概念列出关于a 的不等式,求解出a 的取值范围; (2)先根据C ≠∅求解出a 的初步范围,然后根据条件求解出A B 的结果,最后再根据子集关系求解出a 的取值范围. 【详解】解:(1)因为{}122C x a x a =-<<=∅,所以122a a -≥,所以14a ≤, 即实数a 的取值范围是14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭. (2)因为{}122C x a x a =-<<≠∅,所以122a a -<,即14a >. 因为{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,所以312A B x x ⎧⎫⋂=-<<⎨⎬⎩⎭,因为()C A B ⊆⋂,所以12132214a a a ⎧⎪-≥-⎪⎪≤⎨⎪⎪>⎪⎩,解得1344a <≤,即实数a 的取值范围是1344a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭.【点睛】易错点睛:根据集合的包含关系求解参数范围时的注意事项: (1)注意分析集合为空集的可能;(2)列关于参数的不等式时,注意等号是否能取到. 22.(1)[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)[)3,+∞.【分析】(1)若1k =,化简集合B ,利用补集和并集的定义进行计算可得答案; (2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,分52k <-,52k =-和52k >-分别求出集合B ,列出不等式可得实数k 的取值范围.【详解】(1)若1k =,{}25|2350|12B x x x x x ⎧⎫=+-<=-<<⎨⎬⎩⎭则R B =[)5,1,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦,A B =5,32⎛⎫- ⎪⎝⎭; (2)“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集, (){}()(){}2|25250|250B x x k x k x x k x =+--<=-+<当52k <-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,不合题意;当52k =-时,B φ=,不合题意; 当52k >-时,5,2B k ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,只需3k ≥; 综上可得:实数k 的取值范围是[)3,+∞. 【点睛】结论点睛:本题考查集合的交并补运算,考查充分不必要条件的应用,一般可根据如下规则判断:(1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含. 23.(1){}|13A B x x x =<>或(2)[]1,0-【分析】(1)解不等式得到集合A ,B ,利用并集定义求解A B ;(2)先求解,RB 再求解()RAB ,利用()()RC AB ⊆,列出不等关系,求解即可.【详解】(1)由10x ->得,函数()()lg 1f x x =-的定义域{}|1A x x =<,260x x -->,()()320x x -+>,得{}|32B x x x =><-或,∴{}|13AB x x x =<>或.(2){}|23RB x x =-≤≤,∴(){}|21RAB x x =-≤<,{}|21C x x ⊆-≤<,则121011m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩,故实数m 的取值范围为[]1,0-. 【点睛】本题考查了集合运算综合,考查了学生综合分析,数学运算能力,属于中档题. 24.(1)见解析(2)10a -<≤ 【分析】(1)通过讨论a 的取值范围,求出不等式的解集即可.(2)解不等式组求得集合B ,通过讨论a 的范围求出A 的补集,再根据()U C A B ⋂恰有三个元素,建立不等式求解. 【详解】(1)因为|1|10()x a a R -+->∈, 所以|1|1->-x a ,当10a -< 即1a > 时,解集为R , 当10a -= 即1a = 时,解集为{}|1x x ≠ , 当10a -> 即1a < 时,11->-x a 或11-<-x a , 所以2x a >-或x a <, 所以解集为{|2x x a >- 或}x a <. 综上:1a > 时,解集为R ;1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ;1a < 时,解集为{|2x x a >- 或}x a <.(2)因为2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以23510410x x x x -⎧-≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以()()29404210x x x x x ⎧⎛⎫+-≤≠-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪-+≥⎩, 解得942x -<≤.因为B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,所以{}3,2,1,0,1,2,3,4B =--- ,当1a > 时,UA =∅ 不满足()U C AB ⋂恰有三个元素.当1a = 时,{}=1UA 不满足()U C AB ⋂恰有三个元素.当1a < 时,{}=≤≤-|2UA x a x a ,21a -> ,因为()U C A B ⋂恰有三个元素,所以12224a a a a a <⎧⎪--≥⎨⎪--<⎩,解得10a -<≤ .综上:a 的取值范围是10a -<≤. 【点睛】本题主要考查了绝对值不等式,分式不等式及一元二次不等式的解法和集合的基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题. 25.(1) 831|2x x ⎧<⎫≤⎨⎬⎩⎭;(2) 6m ≥或14m <【分析】(1)根据分值不等式的求解方法求解集合,A B ,再求交集即可. (2) 先求解1||2x m x ->,再分m 的正负进行讨论,再利用A B ⊆列出区间端点满足的表达式求解即可. 【详解】3535211100444x x x x x x ---≤⇒-≤⇒≤---即()()214040x x x ⎧--≤⎨-≠⎩.解得142x ≤<.(1) 当4m =时, 求解1|4|2x x ->, 当4x <时有18423x x x ->⇒<. 当4x ≥时1482x x x ->⇒>. 综上有83x <或8x >.此时A B =831|2x x ⎧<⎫≤⎨⎬⎩⎭(2)先求解集合:B 1||2x m x ->当x m <时, 1223m x x x m ->⇒<;当x m ≥时, 122x m x x m ->⇒>. 故当0m <时,集合B R =,此时A B ⊆恒成立. 当0m ≥,因为A B ⊆,且1:|42A x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭,3:2|2x m x x m B ⎧>⎭<⎫⎨⎬⎩或. 此时243m ≤或122m >,解得6m ≥或14m <,即6m ≥或104m ≤<综上所述, 6m ≥或14m < 【点睛】本题主要考查了分式不等式与绝对值不等式的求解以及根据不等式的解集求解参数范围的问题,需要根据题意分情况讨论求解含参的不等式,再根据集合的基本关系列出区间端点满足的关系式进行求解.属于中档题. 26.(1)=[3,4]A B ;(2)4a >或0a <【分析】(1)写出集合A ,B 的区间形式,代入数值计算即可; (2)写出集合R C A ,根据边界判断a 的取值范围即可. 【详解】集合{}|2,12=[2,4]xA y y x ==≤≤,()(){}|20[,2]B x x a x a a a =---≤=+(1)若3a =,[3,5]B =,则=[3,4]A B ;(2)(,2)(4,)R C A =-∞+∞,()R B C A ⊆,因此:4a >或22a +<故:4a >或0a < 【点睛】本题考查了集合的交并补运算,考查了学生的数学运算能力,属于基础题.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(有答案解析)(2)

一、选择题1.下列表示正确的个数是( ) (1){}{}2100;(2)1,2;(3){(,)}3,435x y x y x y +=⎧∉∅∅⊆=⎨-=⎩;(4)若A B ⊆则A B A =A .0B .1C .2D .32.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若AB A =,则实数a 的取值范围是( )A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)-+∞ 3.已知集合{,}P a b =,{|}Q M M P =⊆,则P 与Q 的关系为( )A .P Q ⊆B .Q P ⊆C .P Q ∈D .P Q ∉4.如图所示的韦恩图中,A 、B 是非空集合,定义*A B 表示阴影部分的集合,若x ,y ∈R ,2{|4}{|3,0}x A x y x x B y y x ==-==>,则A *B 为( )A .{|04}x x <≤B .{|01x x ≤≤或4}x >C .{|01x x ≤≤或2}x ≥D .{|01x x ≤≤或2}x >5.集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是( )A .9B .8C .7D .616.已知集合A ={x |-3≤x -1<1},B ={-3,-2,-1,0,1,2},若C ⊆A ∩B ,则满足条件的集合C的个数是( ). A .7B .8C .15D .167.已知集合{}2,xA y y x R ==∈,{}148x B x -=≤,则A B =( )A .5(,)2-∞ B .5[0,]2C .7(0,]2D .5(0,]28.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 .79.设U 为全集,()UB A B =,则A B 为( )A .AB .BC .UB D .∅10.设全集为R ,集合{}2log 1A x x =<,{}21B x y x ==-,则()RAB =( )A .{}02x x <<B .{}01x x <<C .{}11x x -<<D .{}12x x -<<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.设{}2|8150A x x x =-+=,{}|10B x ax =-=,若AB B =,求实数a 组成的集合的子集个数有 A .2B .3C .4D .8二、填空题13.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________14.已知集合(){|221,}A k k k Z απαπ=≤≤+∈,{|55}B a α=-≤≤,则A B ⋂=__________.15.已知()2f x x ax b =++,集合(){}0A x f x =≤,集合(){}3B x f f x ⎡⎤=≤⎣⎦,若A B =≠∅,则实数a 的取值范围是______.16.已知集合2|230A x x x ,{}|0B x x a =-=,若B A ≠⊂,则实数a 的值为______.17.已知集合{}2|60M x x x =+->,{}2|230,0N x x ax a =-+≤>,若M N ⋂中恰有一个整数,则a 的最小值为_________.18.若集合1A ,2A 满足12A A A ⋃=,则称()12,A A 为集合A 的一种分拆,并规定:当且仅当12A A =时,()12,A A 与()21,A A 为集合A 的同一种分拆,则集合{}123,,A a a a =的不同分拆种数是______ .19.设A 是集合{}123456S =,,,,,的非空子集,称A 中的元素之和为A 的“容量”,则S 的所有非空子集的“容量”之和是_______20.不等式31x x a-≥+的解集为M ,若2M -∉,则实数a 的取值范围为________. 三、解答题21.设集合{}227150A x x x =+-≤,{}122B x a x a =-<<.(Ⅰ)若B =∅,求实数a 的取值集合; (Ⅱ)若A B ⊆,求实数a 的取值集合. 22.在①{}23B x x =-<<,②{}35RB x x =-<<,③{}26B x x a =≥+且{}A B x x a ⋃=>这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答该问题.问题:已知非空集合{}8A x a x a =<<-,______,若AB =∅,求a 的取值集合.23.已知集合{}2320A x x x =-+=,{}210B x x ax a =-+-=,{}222(1)50C x x m x m =+++-=.(1)若A B A ⋃=,求实数a 的值; (2)若AC C =,求实数m 的取值范围.24.在①A ∩B =A ,②A ∩(R B )=A ,③A ∩B =∅ 这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,求解下列问题:已知集合{|123}A x a x a =-<<+,{}2|280B x x x =--≤.(1)当2a =时,求A ∪B ; (2)若______,求实数a 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答按第一个解答计分.25.已知全集为实数集R ,集合2{|},{|log 1}A x y y R B x x ==∈=>.(1)求AB ;(2)设1a >,集合{|1},()R C x x a D C B A =<<=,若C D ⊆,求a 的取值范围.26.已知集合{}212520A x x x =-->,{}20B x x ax b =-+≤满足AB =∅,(]=-4,8A B ⋃,求实数a ,b 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项(1)中元素与空集的关系是不属于,正确;(2)空集是非空集的子集正确;(3)集合前后不相等,一个是方程的根构成的集合,有一个元素,一个是两个实数构成的集合,故不正确;(4)根据集合子集的意义知若A B ⊆则AB A =正确.2.B解析:B 【解析】由题意可得{}|2A x x =<,结合交集的定义可得实数a 的取值范围是[)2,+∞ 本题选择B 选项.3.C解析:C 【分析】用列举法表示集合Q ,这样就可以选出正确答案. 【详解】{}M P M a ⊆⇒=或{}b 或{},a b 或∅.因此{}{}{}{}{|},,,,Q M M P a b a b =⊆=∅,所以P Q ∈.故选:C 【点睛】本题考查了集合与集合之间的关系,理解本题中集合Q 元素的属性特征是解题的关键.4.B解析:B 【分析】弄清新定义的集合与我们所学知识的联系:所求的集合是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合.再利用函数的定义域、值域的思想确定出集合A ,B ,代入可得答案. 【详解】依据定义,*A B 就是指将A B ⋃除去A B ⋂后剩余的元素所构成的集合;对于集合A ,求的是函数y =解得:{|04}A x x =≤≤;对于集合B ,求的是函数3(0)x y x =>的值域,解得{}1B y y =; 依据定义,借助数轴得:*{|01A B x x =≤≤或4}x >. 故选:B . 【点睛】本小题考查数形结合的思想,考查集合交并运算的知识,借助数轴保证集合运算的准确性,属于中档题.5.C解析:C 【分析】根据条件求解,x y 的范围,结合,x N y N ∈∈,得到集合为{2,5,6},利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,x N ∈ 0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=,即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为:3217-= 故选:C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数,考查了学生综合分析,数学运算的能力,属于中档题.6.D解析:D 【分析】推导出C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1},由此能求出满足条件的集合C 的个数. 【详解】∵集合A ={x |-3≤x -1<1}={x |-2≤x <2},B ={-3,-2,-1,0,1,2},C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1}, ∴满足条件的集合C 的个数是:24=16. 故选:D . 【点睛】本题考查满足条件的集合C 的个数的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.D解析:D 【分析】根据指数函数的值域可得集合A ,解指数函数的不等式可得集合B ,再进行交集运算即可. 【详解】∵{}()2,0,xA y y x R ==∈=+∞,由148x -≤,即22322x -≤,解得52x ≤,即5,2B ⎛⎤=-∞ ⎥⎝⎦, ∴5(0,]2A B ⋂=, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了指数函数的值域,指数类型不等式的解法,集合间交集的运算,属于基础题.8.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.9.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.10.B解析:B 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义可得出集合()RA B .【详解】由2log 1x <,02x <<,{}02A x x ∴=<<.由210x -≥,得1x ≤-或1x ≥,则{}11B x x x =≤-≥或,{}11RB x x ∴=-<<,因此,(){}01A B x x ⋂=<<R ,故选:B. 【点睛】本题考查交集和补集的混合运算,同时也考查了对数不等式以及函数定义域的求解,考查计算能力,属于中等题.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.D解析:D 【分析】先解方程得集合A ,再根据A B B =得B A ⊂,最后根据包含关系求实数a ,即得结果.【详解】{}2|8150{3,5}A x x x =-+==,因为AB B =,所以B A ⊂,因此,{3},{5}B =∅,对应实数a 的值为110,,35,其组成的集合的子集个数有328=,选D. 【点睛】本题考查集合包含关系以及集合子集,考查基本分析求解能力,属中档题.二、填空题13.【分析】由f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x2﹣2x+1<a (x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12(,]23【分析】由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,即x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,分别令y=x2﹣2x+1,y=a(x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A={x∈Z|f(x)<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10 {120 311aaa-≤--≤<,解得12<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,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】根据设则设再根据则是的解集的子集求解【详解】因为设则设的解集为:所以是方程的两个根由韦达定理得:又因为所以所以即解得故答案为:【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用还考查了转化求解的解析:⎡⎤⎣⎦【分析】根据A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204ab f x -≤≤,设 ()t f x =,再根据A B =,则2,04a b ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦是()3f t ≤的解集的子集求解. 【详解】因为A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204ab f x -≤≤,设 ()t f x =, ()3f t ≤的解集为:()0|0t t t ≤≤ , 所以0,0t t t ==是方程23t at b ++=的两个根, 由韦达定理得:0,3t a b =-=,又因为A B =,所以2004a tb ≤-≤,所以2304a a -≤-≤,即22124120a a a ⎧≥⎨--≤⎩,解得 6a ≤≤.故答案为:⎡⎤⎣⎦【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用,还考查了转化求解的能力,属于中档题16.-1或3【分析】解方程用列举法表示集合AB 由即得解【详解】集合若故a=-1或3故答案为:-1或3【点睛】本题考查了集合的包含关系考查了学生概念理解数学运算能力属于基础题解析:-1或3 【分析】解方程,用列举法表示集合A ,B ,由B A ≠⊂,即得解. 【详解】 集合2|230{1,3}Ax x x ,{}|0{}B x x a a =-==若B A ≠⊂,故a =-1或3 故答案为:-1或3 【点睛】本题考查了集合的包含关系,考查了学生概念理解,数学运算能力,属于基础题.17.2【分析】解一元二次不等式求得集合根据交集结果可知在只有一个整数解由二次函数性质可得解方程组求得结果【详解】令则对称轴为恰有一个整数即在只有一个整数解即解得:的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据解析:2 【分析】解一元二次不等式求得集合M ,根据交集结果可知()2230f x x ax =-+≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,由二次函数性质可得()()3040f f ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,解方程组求得结果. 【详解】()(){}()()320,32,M x x x =+->=-∞-⋃+∞,令()()2230f x x ax a =-+>,则对称轴为x a =,M N ⋂恰有一个整数,即()0f x ≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,()()3040f f ⎧≤⎪∴⎨>⎪⎩,即963016830a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得:1928a ≤<, a ∴的最小值为2.故答案为:2 【点睛】本题考查根据交集结果求解参数范围的问题,关键是能够将整数解个数问题转化为二次函数图象的讨论,通过约束二次函数的图象得到不等关系.18.【分析】考虑集合为空集有-个元素2个元素和集合A 相等四种情况由题中规定的新定义分别求出各自的分析种数然后把各自的分析种数相加即可得到结果【详解】当时必须分析种数为1;当有一个元素时分析种数为;当有2解析:【分析】考虑集合1A 为空集,有-个元素,2个元素,和集合A 相等四种情况,由题中规定的新定义分别求出各自的分析种数,然后把各自的分析种数相加,即可得到结果.【详解】当1A =时必须2A A =,分析种数为1;当1A 有一个元素时,分析种数为132C ⋅;当1A 有2个元素时,分析总数为2232C ⋅;当1A A =时,分析种数为3332C ⋅. 所以总的不同分析种数为11223333331222(12)27C C C +⋅+⋅+⋅=+=.故答案为:27.【点睛】(1)解决集合中新定义问题的关键是准确理解新定义的实质,紧扣新定义进行推理论证,把其转化为我们熟知的基本运算.(2)以集合为载体的新定义问题,是创新型试题的一个热点,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等,这类试题中集合只是基本的依托,考查的是考生创造性解决问题的能力. 19.672【分析】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个由此能求出结果【详解】在所有的子集中每个元素出现的次数都是个的所有非空子集的容量之和为故答案为:672【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解 解析:672【分析】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,由此能求出结果.【详解】在S 所有的子集中,每个元素出现的次数都是52个,S ∴的所有非空子集的“容量”之和为5(123456)672+++++=2故答案为:672【点睛】本题主要考查学生的对新定义的分析和解决的能力,主要考查了转化与划归的思想. 20.【分析】由题意可知实数满足或解出即可得出实数的取值范围【详解】由题意可知实数满足或解不等式即即解得或因此实数的取值范围是故答案为【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数解题的关键在于将问题转化为不 解析:()[),32,-∞-⋃+∞【分析】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=,解出即可得出实数a 的取值范围. 【详解】由题意可知,实数a 满足2312a --<-+或20a -+=. 解不等式2312a --<-+,即5102a +>-,即302a a +>-,解得3a <-或2a >. 因此,实数a 的取值范围是()[),32,-∞-⋃+∞.故答案为()[),32,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查利用元素与集合的关系求参数,解题的关键在于将问题转化为不等式进行求解,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.三、解答题21.(Ⅰ)14a ≤;(Ⅱ){}3a a >. 【分析】(Ⅰ)由空集的意义知,当且仅当212a a ≤-时,集合B 中无任何元素,解不等式即可得实数a 的取值范围;(Ⅱ)根据A B ⊆,得到a 的取值范围,即可得到结论.【详解】解:∵集合{}()(){}2327150235052A x x x x x x x x ⎧⎫=+-≤=-+≤=-≤≤⎨⎬⎩⎭, (Ⅰ)∵B =∅,∴{}122x a x a -<<=∅,∴212a a ≤-,解得14a ≤, (Ⅱ)∵A B ⊆,则集合B ≠∅,所以212a a >-,则14a >∴1253322a a a -<-⎧⎪⇒>⎨>⎪⎩∴实数a 的取值集合为{}3a a >.【点睛】本题考查解二次不等式,根据集合的包含关系求参数的范围,属于中档题.22.答案见解析.【分析】选①:本题首先可根据A 是非空集合得出4a <,然后根据A B =∅得出3a ≥或82a -≤-,最后通过计算即可得出结果.选②:本题首先可以根据A 是非空集合得出4a <,然后根据{}R 35B x x =-<<求出集合B ,最后根据A B =∅列出不等式组,通过计算即可得出结果.选③:本题首先可以根据A 是非空集合得出4a <,然后根据题意得出268a a +=-,最后通过计算即可得出结果.【详解】选①:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <,因为{}23B x x =-<<,A B =∅,所以3a ≥或82a -≤-,解得3a ≥或10a ≥,综上所述,a 的取值集合是{}34a a ≤<.选②:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <,因为{}R 35B x x =-<<,所以{3B x x =≤-或}5x ≥,因为A B =∅,所以3854a a a ≥-⎧⎪-≤⎨⎪<⎩,解得34a ≤<,故a 的取值集合是{}34a a ≤<.选③:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <,因为A B =∅,{}26B x x a =≥+,{}A B x x a ⋃=>,所以268a a +=-,解得2a =-或1,故a 的取值集合是{}2,1-.【点睛】关键点点睛:本题考查根据集合的运算结果求参数的取值范围,若两个集合的交集为空集,则这两个集合没有相同的元素,考查集合的混合运算,考查计算能力,是中档题. 23.(1)2a =或3;(2)(,3]-∞-.【分析】(1)先求解出方程2320x x -+=的根,则集合A 可知,再求解出210x ax a -+-=的根,则可确定出集合B ,根据A B A ⋃=得到B A ⊆,从而可求解出1a -的可取值,则a 的值可求;(2)根据AC C =得到C A ⊆,分别考虑当C 为空集、单元素集、双元素集的情况,由此确定出a 的取值.【详解】(1)由2320x x -+=得1x =或2,所以{1,2}A =,由210x ax a -+-=得1x =或1a -,所以1,1B a B ∈-∈,因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,所以11a -=或2,所以2a =或3;(2)因为A C C =,所以C A ⊆,当C =∅的时,()224(1)450m m ∆=+--<,解得3m <-,当{}1C =时,()2224(1)45012(1)50m m m m ⎧∆=+--=⎪⎨+++-=⎪⎩,无解,当{}2C =时,()()()2224145044150m m m m ⎧∆=+--=⎪⎨+++-=⎪⎩,解得3m =-, 当{}1,2C =时,2122(1)125m m +=-+⎧⎨⋅=-⎩,无解, 综上,实数m 的取值范围是(,3]-∞-.【点睛】结论点睛:根据集合的交、并集运算结果判断集合间的关系:(1)若A B A ⋃=,则有B A ⊆;(2)若A B A =,则有A B ⊆.24.(1)A ∪B ={}|27x x -≤<;(2)答案见解析.【分析】(1)先化简集合,A B ,再求A ∪B ;(2)对集合A 分空集和非空集两种情况讨论,列不等式组即得解.【详解】(1)2a =时,集合{|17}A x x =<<,{|24}B x x =-≤≤,A ∪B ={}|27x x -≤<(2)若选择①A ∩B =A ,则A B ⊆,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足12234a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得:112a -≤≤; 综上知,实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 若选择②A ∩(R B )=A ,则A 是R B 的子集,R B =(-∞,-2)∪(4,+∞),当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,4232a a >-⎧⎨+≤-⎩或414a a >-⎧⎨-≥⎩解得:-4<a ≤52-或a ≥5, 综合得:a 的取值范围是:(-∞,5 2-]∪[5,+ ∞) 若选择③A ∩B =∅,则当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足4232a a >-⎧⎨+≤-⎩或414a a >-⎧⎨-≥⎩解得:-4<a ≤52-或a ≥5 综上知,实数a 的取值范围是:(-∞,5 2-]∪[5,+∞). 【点睛】易错点点睛:本题容易忽略集合A 是空集的情况,导致出错.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.解答集合的关系和运算问题时,不要忽略了空集这种情况. 25.(1){|23}x x <≤; (2)(1,3].【分析】(1)可求出13{|}A x x =≤≤,{|2}Bx x ,进行交集的运算,即可求解; (2)进行并集、并集的运算求出集合D ,根据C D ⊆,且{|1}C x x a =<<,即可求得实数a 的取值范围.【详解】(1)由1030x x -≥⎧⎨-≥⎩,解得13x ≤≤,即集合13{|}A x x =≤≤, 集合2{|log 1}{|2}B x x x x =>=>,所以{|23}A B x x ⋂=<≤. (2)由(1)可得{|2}R C B x x =≤,所以(){|3}R D C B A x x ==≤, 因为C D ⊆,且{|1},1C x x a a =<<>,所以13a,所以实数a 的取值范围是(1,3].【点睛】本题主要考查了集合的标志,对数函数的单调性,以及集合的交集、并集和补集的运算等知识点的综合应用,着重考查推理与运算能力. 26.19,122a b == 【分析】 先化简集合A ,再根据AB =∅,(]=-4,8A B ⋃,确定集合B 求解. 【详解】 因为{}231252042A x x x x x ⎧⎫=-->=-<<⎨⎬⎩⎭,{}20B x x ax b =-+≤ 满足A B =∅,(]=-4,8A B ⋃, 所以{}23082B x x ax b xx ⎧⎫=-+≤=≤≤⎨⎬⎩⎭, 所以3,82是方程20x ax b -+=的两个根,所以382382ab⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得19,122a b== .【点睛】本题主要考查了集合的基本运算,还考查了理解辨析,运算求解的能力,属于中档题.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试(答案解析)

一、选择题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,2.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”. 其中正确结论的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个3.已知区间1[,]3A m m =-和3[,]4B n n =+均为[]0,1的子区间,定义b a -为区间[],a b 的长度,则当A B 的长度达到最小时mn 的值为( )A .0B .112C .0或112D .0或14.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,15.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 C D .36.对于非空实数集A ,定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥.设非空实数集(],1C D ≠⊆⊂-∞.现给出以下命题:(1)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有D C **⊆;(2)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有C D *≠∅;(3)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有CD *=∅;(4)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必存在常数a ,使得对任意的b C *∈,恒有a b D *+∈.以上命题正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .47.若集合2{||31|2},{|0},1x A x x B x x -=-≥=≤-则()R C A B =( )A .1[,2]3-B .∅C .1(,)(1,2]3-∞-⋃D .1,1(1,2]3⎛⎫-⋃ ⎪⎝⎭8.设{}|13A x x =≤≤,(){}|lg 321B x x =-<,则A B =( )A .3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,32⎛⎤⎥⎝⎦9.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x m x m =-≤≤+.若R A C B A =,则实数m 的取值范围为( ) A .5m >B .3m <-C .5m >或3m <-D .35m -<<10.已知全集U =R ,集合(){}{}20,1A x x x B x x =+<=≤,则图中阴影部分表示的集合是( )A .()2,1-B .[][)1,01,2-C .()[]2,10,1--D .0,111.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-12.已知R 为实数集,集合{|lg(3)}A x y x ==+,{|2}B x x =≥,则()R C A B ⋃=( ) A .{|3}x x >-B .{3}x x |<-C .{|3}x x ≤-D .{|23}x x ≤<二、填空题13.已知集合{|M m Z =∈关于x 的方程2420x mx +-=有整数解},集合A 满足条件:①A 是非空集合且A M ⊆;②若a A ∈,则a A -∈.则所有这样的集合A 的个数为______.14.设全集{}22,3,3U a a =+-,集合{},3A a =,{}2U C A =,则a =___________.15.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 B m 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)16.设A 是集合{}123456S =,,,,,的非空子集,称A 中的元素之和为A 的“容量”,则S 的所有非空子集的“容量”之和是_______17.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___________.18.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.19.设全集{|35}U x x =-≤≤,集合1{|||1},{|0}2A x xB x x =≤=>+,则()UC A B ⋂=_____________.20.已知集合{|||1,}A x x a x R =-<∈,2{|1,}1x aB x x R x -=<∈+,且A B =∅,则实数a 的取值范围是________.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.已知全集U =R ,集合{}2450A x x x =--≤,{}2124x B x -=≤≤.(1)求()UAB ;(2)若集合{}4,0C x a x a a =≤≤>,且满足C A A =,C B B =,求实数a 的取值范围.23.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ; (2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.24.已知集合A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},C ={x |x a ≤}. (1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)若A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.25.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.26.设集合{}{}2|223|650A x a x a x R B x x x =-+∈=-+≤≤,,≤. (1)若A B B =,求实数a 的取值范围;(2)若UAB =∅,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.A 解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意;②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =; 综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.C解析:C 【分析】根据新定义,对每个选项逐一判断,即可得到答案. 【详解】对于(1),因为20155403÷=,余数为0,所以2015[0]∈,故(1)正确; 对于(2),因为()3512-=⨯-+,所以33[]-∉,故(2)错误; 对于(3),因为整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,故[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃,故(3)正确;对于(4),因为整数,a b 属于同一“类”,所以整数,a b 被5除的余数相同,从而-a b 被5除的余数为0,反之也成立,故“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.故(4)正确.综上所述,正确的个数为:3个. 故选C . 【点睛】本题考查了集合的新定义,解题关键是理解被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,考查了分析能力和计算能力.3.C解析:C【分析】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时AB 的长度最小,解出方程组即可得结果.【详解】由于这两个集合都是区间[]0,1的子集,根据区间长度的定义可得当103314m n ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩时A B 的长度最小,解得1314m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或10m n =⎧⎨=⎩,即112mn =或0,故选C. 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,两个集合的交集的定义,充分理解区间长度的定义是解题的关键,属于中档题.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.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.6.B解析:B 【分析】根据题干新定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥,通过分析举例即可判断。
(精选试题附答案)高中数学第一章集合与常用逻辑用语易错知识点总结

(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第一章集合与常用逻辑用语易错知识点总结单选题1、已知x∈R,则“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的()条件.A.充分不必要B.必要不充分C.充分必要D.既不充分也不必要答案:C分析:先证充分性,由(x−2)(x−3)≤0求出x的取值范围,再根据x的取值范围化简|x−2|+|x−3|即可,再证必要性,若|x−2|+|x−3|=1,即|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,再根据绝对值的性质可知(x−2)(x−3)≤0.充分性:若(x−2)(x−3)≤0,则2≤x≤3,∴|x−2|+|x−3|=x−2+3−x=1,必要性:若|x−2|+|x−3|=1,又∵|(x−2)−(x−3)|=1,∴|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,由绝对值的性质:若ab≤0,则|a|+|b|=|a−b|,∴(x−2)(x−3)≤0,所以“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的充要条件,故选:C.2、已知集合M={x|x=m−56,m∈Z},N={x|x=n2−13,n∈Z},P={x|x=p2+16,p∈Z},则集合M,N,P的关系为()A.M=N=P B.M⊆N=PC.M⊆N⊈P D.M⊆N,N∩P=∅答案:B分析:对集合M,N,P中的元素通项进行通分,注意3n-2与3p+1都是表示同一类数,6m-5表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集,即可得到结果.对于集合M={x|x=m-56,m∈Z},x=m-56=6m-56=6(m-1)+16,对于集合N={x|x=n2-13,n∈Z},x=n2-13=3n-26=3(n-1)+16,对于集合P={x|x=p2+16,p∈Z},x=p2+16=3p+16,由于集合M,N,P中元素的分母一样,只需要比较其分子即可,且m,n,p∈Z,注意到3(n-1)+1与3p+1表示的数都是3的倍数加1,6(m-1)+1表示的数是6的倍数加1,所以6(m-1)+1表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集,所以M∈N=P.故选:B.3、已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则a的取值集合为()A.{1}B.{0}C.{0,−1,1}D.{0,1}答案:D分析:对参数分类讨论,结合判别式法得到结果.解:①当a=0时,A={−12},此时满足条件;②当a≠0时,A中只有一个元素的话,∆=4−4a=0,解得a=1,综上,a的取值集合为{0,1}.故选:D.4、设集合A={−1,0,1,2},B={1,2},C={x|x=ab,a∈A,b∈B},则集合C中元素的个数为()A.5B.6C.7D.8答案:B分析:分别在集合A,B中取a,b,由此可求得x所有可能的取值,进而得到结果.当a=−1,b=1时,ab=−1;当a=−1,b=2时,ab=−2;当a=0,b=1或2时,ab=0;当a=1,b=1时,ab=1;当a=1,b=2或a=2,b=1时,ab=2;当a=2,b=2时,ab=4;∴C={−2,−1,0,1,2,4},故C中元素的个数为6个.故选:B.5、已知a∈R,则“a>6”是“a2>36”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:A分析:由充分条件、必要条件的定义判断即可得解.由题意,若a>6,则a2>36,故充分性成立;若a2>36,则a>6或a<−6,推不出a>6,故必要性不成立;所以“a>6”是“a2>36”的充分不必要条件.故选:A.6、已知集合A={−1,0,1,2},B={x|x2≤1},则A∩B=()A.{−1,0,1}B.{0,1}C.{−1,1}D.{0,1,2}答案:A分析:先计算集合B里的不等式,将B所代表的区间计算出来,再根据交集的定义计算即可. 不等式x2≤1,即−1≤x≤1,B=[−1,1],A={−1,0,1,2},B={x|−1≤x≤1},所以A∩B={−1,0,1};7、设集合A={2,a2−a+2,1−a},若4∈A,则a的值为().A.−1,2B.−3C.−1,−3,2D.−3,2答案:D分析:由集合中元素确定性得到:a=−1,a=2或a=−3,通过检验,排除掉a=−1. 由集合中元素的确定性知a2−a+2=4或1−a=4.当a2−a+2=4时,a=−1或a=2;当1−a=4时,a=−3.当a=−1时,A={2,4,2}不满足集合中元素的互异性,故a=−1舍去;当a=2时,A={2,4,−1}满足集合中元素的互异性,故a=2满足要求;当a=−3时,A={2,14,4}满足集合中元素的互异性,故a=−3满足要求.综上,a=2或a=−3.故选:D.8、已知非空集合A、B、C满足:A∩B⊆C,A∩C⊆B.则().A.B=C B.A⊆(B∪C)C.(B∩C)⊆A D.A∩B=A∩C答案:C分析:作出符合题意的三个集合之间关系的venn图即可判断.解:因为非空集合A、B、C满足:A∩B⊆C,A∩C⊆B,作出符合题意的三个集合之间关系的venn图,如图所示,所以A∩B=A∩C.9、“a=0”是关于x的不等式ax−b≥1的解集为R的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.非充分非必要条件答案:B分析:取a=0,b=1时可判断充分性;当不等式ax−b≥1的解集为R时,分a>0,a<0,a=0讨论可判断必要性.若a=0,取b=1时,不等式ax−b≥1⇔−1≥1,此时不等式解集为∅;},当a>0时,不等式ax−b≥1的解集为{x|x≥b+1a},当a<0时,不等式ax−b≥1的解集为{x|x≤b+1a当a=0,且b≤−1时,不等式ax−b≥1⇔−b≥1⇔b≤−1,所以,若关于x的不等式ax−b≥1的解集为R,则a=0.综上,“a=0”是关于x的不等式ax−b≥1的解集为R的必要非充分条件.故选:B10、命题∃x∈R,x2+1≤0的否定是()A.∀x∈R,x2+1>0B.∃x∈R,x2+1>0C.∀x∈R,x2+1≥0D.∃x∈R,x2+1≥0答案:A分析:根据特称命题的否定形式直接求解.特称命题的否定是全称命题,即命题“∃x∈R,x2+1≤0”的否定是“∀x∈R,x2+1>0”.故选:A填空题11、已知[x]表示不超过x的最大整数.例如[2.1]=2,[−1.3]=−2,[0]=0,若A={y∣y=x−[x]},B={y∣0≤y≤m},y∈A是y∈B的充分不必要条件,则m的取值范围是______.答案:[1,+∞)分析:由题可得A={y∣y=x−[x]}=[0,1),然后利用充分不必要条件的定义及集合的包含关系即求.∵[x]表示不超过x的最大整数,∴[x]≤x,0≤x−[x]<1,即A={y∣y=x−[x]}=[0,1),又y∈A是y∈B的充分不必要条件,B={y∣0≤y≤m},∴A⊊B,故m≥1,即m的取值范围是[1,+∞).所以答案是:[1,+∞).12、设集合A={−1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3}.则实数a=_______.答案:1分析:由A∩B={3}可得3∈A,3∈B,从而得到a+2=3,即可得到答案.因为A∩B={3},所以3∈A,3∈B,显然a2+4≠3,所以a+2=3,解得:a=1.所以答案是:1.小提示:本题考查利用集合的基本运算求参数值,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于基础题.13、满足{1}⊆A{1,2,3}的所有集合A是___________.答案:{1}或{1,2}或{1,3}分析:由题意可得集合A中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集,从而可求出集合A因为{1}⊆A{1,2,3},所以集合A中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集,所以集合A是{1}或{1,2}或{1,3},所以答案是:{1}或{1,2}或{1,3}14、已知命题“存在x∈R,使ax2−x+2≤0”是假命题,则实数a的取值范围是___________.答案:a>18分析:转化为命题“∀x∈R,使得ax2−x+2>0”是真命题,根据二次函数知识列式可解得结果. 因为命题“存在x∈R,使ax2−x+2≤0”是假命题,所以命题“∀x∈R,使得ax2−x+2>0”是真命题,当a=0时,得x<2,故命题“∀x∈R,使得ax2−x+2>0”是假命题,不合题意;当a≠0时,得{a>0Δ=1−8a<0,解得a>1 8 .所以答案是:a>18小提示:关键点点睛:转化为命题“∀x∈R,使得ax2−x+2>0”是真命题求解是解题关键.15、已知集合A={x|x≥4或x<−5},B={x|a+1≤x≤a+3},若B⊆A,则实数a的取值范围_________.答案:{a|a<−8或a≥3}分析:根据B⊆A,利用数轴,列出不等式组,即可求出实数a的取值范围.用数轴表示两集合的位置关系,如上图所示,或要使B⊆A,只需a+3<−5或a+1≥4,解得a<−8或a≥3.所以实数a的取值范围{a|a<−8或a≥3}.所以答案是:{a|a<−8或a≥3}解答题16、在①x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件;②A ∪B =B ;③A ∩B =∅这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题:已知集合A ={x |a −1≤x ≤a +1 },B ={x |−1≤x ≤3 }.(1)当a =2时,求A ∪B ;(2)若选______,求实数a 的取值范围.答案:(1)A ∪B ={x |−1≤x ≤3 }(2)条件选择见解析,答案见解析分析:(1)利用并集的定义可求得集合A ∪B ;(2)选①,可得出AB ,根据题意可得出关于实数a 的不等式组,由此可求得实数a 的取值范围;选②,可得出A ⊆B ,根据题意可得出关于实数a 的不等式组,由此可求得实数a 的取值范围;选③,由题意可得出关于实数a 的不等式,解之即可.(1)解:当a =2时,A ={x |1≤x ≤3 },则A ∪B ={x |−1≤x ≤3 }.(2)解:选①,由题意可知AB ,则{a −1≥−1a +1≤3,解得0≤a ≤2, 当a =0时,A ={x |−1≤x ≤1 }B ,合乎题意,当a =2时,A ={x |1≤x ≤3 }B ,合乎题意.综上所述,0≤a ≤2;选②,由题意可知A ⊆B ,则{a −1≥−1a +1≤3,解得0≤a ≤2, 所以,0≤a ≤2;选③,A ∩B =∅,则a +1<−1或a −1>3,解得a <−2或a >4.所以,a <−2或a >4.17、已知p:A ={x|x <−2或x >10},q:B ={x|x <1−m 或x >1+m,m >0},若p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.答案:{m|m≥9}.分析:由题设p、q间的关系可得B⊂≠A,根据集合A、B的描述列方程组求m的参数即可. 由p是q的必要不充分条件,所以B⊂≠A,则{m>01−m⩽−21+m>10或{m>01−m<−21+m⩾10,解得:m⩾9.∴m的取值范围是{m|m≥9}.18、集合A={x|−1≤x≤2},B={x|x<a}.(1)若A∩B=A,求实数a的取值范围;(2)若A∩B=∅,求实数a的取值范围.答案:(1)a>2;(2)a≤−1解析:(1)由A∩B=A,可得A⊆B,即可列出不等关系,求出a的取值范围;(2)由A∩B=∅,且B≠∅,可列出不等关系,求出a的取值范围.(1)由集合A={x|−1≤x≤2},B={x|x<a},因为A∩B=A,所以A⊆B,则a>2,即实数a的取值范围为a>2.(2)因为A∩B=∅,且B≠∅,所以a≤−1,故实数a的取值范围为a≤−1.19、已知集合{a,ba,1}与集合{a2,a+b,0}是两个相等的集合,求a2020+b2020的值. 答案:a2020+b2020=1分析:先由集合相等及集合中元素的互异性求出a、b,代入求值即可.由a,ba ,1组成一个集合,可知a≠0,a≠1,由题意可得ba=0,即b=0,此时两集合中的元素分别为a,0,1和a2,a,0,因此a2=1,解得a=-1(a=1不满足集合中元素的互异性,舍去),因此a=-1,且b=0,所以a2020+b2020=(-1)2020+0=1.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(答案解析)(2)

一、选择题1.设集合{}20,201x M x N x x x x ⎧⎫=≤=-<⎨⎬-⎩⎭,则M N ⋂为( )A .{}01x x ≤<B .{}01x x <<C .{}02x x ≤<D .{}02x x <<2.设集合2{|}A x x x =<,2}6{|0B x x x =+-<,则A B =( )A .(0,1)B .()()3,01,2-⋃C .(-3,1)D .()()2,01,3-⋃3.设全集{}1,2,3,4,5U =,{}13,5A =,,{}2,5B =,则()U AC B ⋂等于( ) A .{}2B .{}2,3C .{}3D .{}1,34.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 .305.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =->,且B A ⊆,则实数a 的取值范围是 () A .1a ≤B .3a ≤C .13a ≤≤D .3a ≥6.设全集为R ,集合{}2log 1A x x =<,{B x y ==,则()RAB =( )A .{}02x x <<B .{}01x x <<C .{}11x x -<<D .{}12x x -<<7.设集合{}2110P x x ax =++>,{}2220P x x ax =++>,{}210Q x x x b =++>,{}2220Q x x x b =++>,其中a ,b ∈R 下列说法正确的是( ) A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集 B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集 C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集 D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集8.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( ) A .A ⊆BB .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R9.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 <≤10.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-11.已知集合{}{}21239A B x x ==<,,,,则A B =( )A .{}210123--,,,,,B .{}21012--,,,, C .{}123,, D .{}12, 12.设{}2|8150A x x x =-+=,{}|10B x ax =-=,若A B B =,求实数a 组成的集合的子集个数有 A .2B .3C .4D .8二、填空题13.已知集合{}1,2,5,7,13,15,16,19A =,设,i j x x A ∈,若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解,则实数k 的所有可能取值是________ 14.对非空有限数集12{,,,}n A a a a =定义运算“min”:min A 表示集合A 中的最小元素.现给定两个非空有限数集A ,B ,定义集合{|,,}M x x a b a A b B ==-∈∈,我们称min M 为集合A ,B 之间的“距离”,记为AB d .现有如下四个命题:①若min min A B =,则0AB d =;②若min min A B >,则0AB d >;③若0AB d =,则A B ⋂≠∅;④对任意有限集合A ,B ,C ,均有AB BC AC d d d +. 其中所有真命题的序号为__________.15.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围为________.16.已知集合{|68}A x x =-≤≤,{|}B x x m =≤,若A B B ≠且A B ⋂≠∅,则m的取值范围是________17.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 +=__________. 18.用列举法表示集合*6,5A a N a Z a ⎧⎫=∈∈=⎨⎬-⎩⎭__________. 19.已知集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<若A B φ⋂=,实数a 的取值范围是______.20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______.三、解答题21.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.22.已知集合A ={x |3<x <7},B ={x |4<x ≤10},C ={x ||x -a |>2}. (1)求A ∪B 与RR ()()A B ⋂(2)若A ∩B ⊆C ,求a 的取值范围. 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.设集合{}|34A x x =-≤≤,{|132}B x m x m =-≤≤- (1)若x A ∈是x B ∈的充分不必要条件,求实数m 的取值范围; (2)若AB B =,求实数m 的取值范围.25.设{}{},1,05U R A x x B x x ==≥=<<,求()UA B 和()U A B ∩26.已知不等式3514x x -≤-的解集是A ,不等式1||2x m x ->的解集是B . (1)当4m =时,求A B ;(2)如果A B ⊆,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.B 解析:B 【分析】根据分式不等式和一元二次不等式的解法,求得集合{01},{|02}M x x N x x =≤<=<<,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】由题意,集合{}20{01},20{|02}1x M xx x N x x x x x x ⎧⎫=≤=≤<=-<=<<⎨⎬-⎩⎭,所以{}01M N x x ⋂=<<. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了集合的交集的概念及运算,其中解答中结合分式不等式和一元二次不等式的解法,准确求解集合,A B 是解答的关键,着重考查了计算能力.2.B解析:B 【分析】化简集合A ,B ,根据交集运算即可求值. 【详解】因为2{|}A x x x =<(,0)(1,)=-∞⋃+∞,26{|}(32)0,B x x x =+-<=-所以()()3,01,2A B ⋂=-⋃. 故选:B 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,集合的运算,属于中档题.3.D解析:D 【解析】 【分析】由集合的补集的运算,求得{1,3,4}U C B =,再利用集合间交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}1,2,3,4,5U =,{}13,5A =,,{}2,5B =, 则{1,3,4}UC B =,所以(){}1,3U A C B ⋂=. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记的集合的运算方法,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.4.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.5.C解析:C 【解析】 【分析】先求出集合B ,比较a 与1的大小关系,结合B A ⊆,可求出实数a 的取值范围. 【详解】解不等式21x ->,即21x -<-或21x ->,解得1x <或3x >,{1B x x ∴=<或}3x >.①当1a =时,{}1A x x =≠,则B A ⊆成立,符合题意; ②当1a <时,{A x x a =<或}1x ≥,B A ⊄,不符合题意;③当1a >时,{1A x x =≤或}x a >,由B A ⊆,可得出3a ≤,此时13a .综上所述,实数a 的取值范围是13a ≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.6.B解析:B 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义可得出集合()RA B .【详解】由2log 1x <,02x <<,{}02A x x ∴=<<.由210x -≥,得1x ≤-或1x ≥,则{}11B x x x =≤-≥或,{}11R B x x ∴=-<<, 因此,(){}01A B x x ⋂=<<R ,故选:B. 【点睛】本题考查交集和补集的混合运算,同时也考查了对数不等式以及函数定义域的求解,考查计算能力,属于中等题.7.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P 的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集;对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选: B. 【点睛】方法点睛:该题主要考查子集的判断,解题方法如下:(1)利用子集的概念,可以判断出1P 的元素,一定是2P 的元素,得到对任意a ,1P 是2P 的子集;(2)利用R 是R 的子集,结合判别式的符号,存在实数1b >时,有12Q Q R ==,得到结果.8.A解析:A 【分析】根据数轴判断两集合之间包含关系. 【详解】因为{}1A x x =>,{}1B x x =≥,所以A ⊆B ,选A. 【点睛】本题考查集合之间包含关系,考查基本判断分析能力.9.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.10.D解析:D【分析】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解,分0a =和0a ≠⎧⎨∆=⎩两种情况讨论,可得出实数a 的值. 【详解】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解. 当0a =,{}12102A x x ⎧⎫=--==-⎨⎬⎩⎭,合乎题意; 当0a ≠时,则440a ∆=+=,解得1a =-. 综上所述:0a =或1-,故选D. 【点睛】本题考查集合的元素个数,本质上考查变系数的二次方程的根的个数,解题要注意对首项系数为零和非零两种情况讨论,考查分类讨论思想,属于中等题.11.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.12.D解析:D 【分析】先解方程得集合A ,再根据A B B =得B A ⊂,最后根据包含关系求实数a ,即得结果.【详解】{}2|8150{3,5}A x x x =-+==,因为AB B =,所以B A ⊂,因此,{3},{5}B =∅,对应实数a 的值为110,,35,其组成的集合的子集个数有328=,选D. 【点睛】本题考查集合包含关系以及集合子集,考查基本分析求解能力,属中档题.二、填空题13.【分析】先将的可能结果列出然后根据相同结果出现的次数确定出的取值集合【详解】将表示为可得如下结果:其中为都出现了次所以若方程至少有三组不同的解则的取值集合为故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关 解析:{}3,6,14【分析】先将i j x x -的可能结果列出,然后根据i j x x -相同结果出现的次数确定出k 的取值集合. 【详解】将i j x x k -=表示为(),,i j x x k ,可得如下结果:()()()()()()()19,1,18,16,1,15,15,1,14,13,1,12,7,1,6,5,1,4,2,1,1, ()()()()()()19,2,17,16,2,14,15,2,13,13,2,11,7,2,5,5,2,3, ()()()()()()19,5,14,16,5,11,15,5,10,13,5,8,7,5,2,19,7,12, ()()()()()()16,7,9,15,7,8,13,7,6,19,13,6,16,13,3,15,13,2, ()()()19,15,4,16,15,1,19,16,3,其中k 为3,6,14都出现了3次,所以若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解, 则k 的取值集合为{}3,6,14, 故答案为:{}3,6,14 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是理解方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解的含义,即i j x x -的差值出现的次数不小于三次,由此可进行问题的求解.14.①③【分析】根据题意可得①③正确通过举反例可得②④错误【详解】对于结论①若则中最小的元素相同故①正确;对于结论②取集合满足但故②错误;对于结论③若则中存在相同的元素则交集非空故③正确;对于结论④取集解析:①③ 【分析】根据题意可得①③正确,通过举反例可得②④错误. 【详解】对于结论①,若min min A B =,则A ,B 中最小的元素相同,故①正确;对于结论②,取集合{}1,2A =,{}0,2B =,满足min min A B >,但0AB d =,故②错误;对于结论③,若0AB d =,则,A B 中存在相同的元素,则交集非空,故③正确; 对于结论④,取集合{}1,2A =,{}2,3B =,{}3,4C =,可知0AB d =,0BC d =,1AC d =,则AB BC AC d d d +≥不成立,故④错误. 故答案为:①③.15.【分析】由分和两种情况分别讨论进而建立不等关系可求出答案【详解】当即时此时满足;当即时此时由可得解得综上实数的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查根据集合的包含关系求参数的范围其中的易漏点在于漏掉考 解析:(,3]-∞【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况分别讨论,进而建立不等关系,可求出答案. 【详解】当121m m +>-,即2m <时,此时B =∅,满足B A ⊆;当121m m +≤-,即2m ≥时,此时B ≠∅,由B A ⊆,可得12215m m +≥-⎧⎨-≤⎩,解得23m ≤≤.综上,实数m 的取值范围为(,3]-∞.故答案为:(,3]-∞ 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求参数的范围,其中的易漏点在于漏掉考虑子集为空集的情况,易错点在于弄错不等关系,结合数轴依次分类讨论即可避免此类问题.16.【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于的不等式组解出即可【详解】解:若且则解得即故答案为:【点睛】本题考查了集合的交集并集的定义属于基础题 解析:[6,8)-【分析】根据集合的并集和集合的交集得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】解:{|68}A x x =-,{|}B x x m =, 若AB B ≠且A B ⋂≠∅,则68m m -⎧⎨<⎩,解得68m -≤<,即[)6,8m ∈- 故答案为:[)6,8-. 【点睛】本题考查了集合的交集、并集的定义,属于基础题.17.【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.18.【分析】对整数取值并使为正整数这样即可找到所有满足条件的值从而用列举法表示出集合【详解】因为且所以可以取234所以故答案为:【点睛】考查描述法列举法表示集合的定义清楚表示整数集属于基础题 解析:{}1,2,3,4-【分析】对整数a 取值,并使65a-为正整数,这样即可找到所有满足条件的a 值,从而用列举法表示出集合A . 【详解】 因为a Z ∈且*65N a∈- 所以a 可以取1-,2,3,4. 所以{}1,2,3,4A =- 故答案为:{}1,2,3,4- 【点睛】考查描述法、列举法表示集合的定义,清楚Z 表示整数集,属于基础题.19.【分析】由根据集合的交集的运算得到或即可求解【详解】由题意集合因为则满足或解得或即实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合的运算以及利用集合的交集求参数其中解答中熟记集合交集运算列出相应 解析:(][),12,-∞-⋃+∞【分析】由A B φ⋂=,根据集合的交集的运算,得到11a -≥或10a +≤,即可求解. 【详解】由题意,集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<, 因为A B φ⋂=,则满足11a -≥或10a +≤,解得2a ≥或1a ≤-,即实数a 的取值范围是(][),12,-∞-⋃+∞.故答案为:(][),12,-∞-⋃+∞.【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及利用集合的交集求参数,其中解答中熟记集合交集运算,列出相应的不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 20.【分析】先求得不等式的解集根据不等式的解集中的整数有且仅有得出不等式组即可求解得到答案【详解】由题意不等式即解得要使得不等式的解集中的整数有且仅有则满足解得即实数的取值范围是故答案为【点睛】本题主要 解析:[]16,17【分析】 先求得不等式34x b -<的解集4433b b x -++<<,根据不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,得出不等式组44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,即可求解,得到答案. 【详解】 由题意,不等式34x b -<,即434x b -<-<,解得4433b b x -++<<, 要使得不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6, 则满足44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得1617b ≤≤,即实数b 的取值范围是[]16,17. 故答案为[]16,17.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及集合的应用,其中解答中正确求解绝对值不等式,根据题设条件得到不等式组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题21.(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. 22.(1){|310}A B x x ⋃=<,()(){|3R R A B x x ⋂=或10}x >;(2){|9a a 或2}a【分析】(1)直接进行并集、交集和补集的运算即可;(2)先得出{|2C x x a =<-或2}x a >+,{|47}A B x x ⋂=<<,根据AB C ⊆即可得出27a -或24a +,解出a 的范围即可.【详解】(1)因为集合A ={x |3<x <7},B ={x |4<x ≤10},所以{|310}A B x x ⋃=<,{|3R A x x =或7}x ,{|4R B x x =或10}x >;()(){|3R R A B x x ⋂=或10}x >;(2){|2C x x a =<-或2}x a >+,{|47}A B x x ⋂=<<;A B C ⋂⊆;27a ∴-,或24a +;9a ∴,或2a ;a ∴的取值范围为{|9a a 或2}a .【点睛】考查描述法表示集合的定义,绝对值不等式的解法,交集、并集和补集的运算,以及子集的概念.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 aa ⎧⎫-=≤=-⎨⎬+⎩⎭,{}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)4m ≥;(2)2m ≤.【分析】(1)根据已知条件得集合A 是B 的真子集,由此可得答案;(2)由于AB B =,故B 是A 的子集,分两种情况,分别列不等式求得m 的取值范围. 【详解】(1) 由x A ∈是x B ∈的充分不必要条件,所以A B ,13324m m -≤-⎧⎨-≥⎩等号不同时成立得4m ≥ ∴实数m 的取值范围为4m ≥(2)由题意知B A ⊆当B =∅,3132,4m m m ->-< 当B ≠∅,13324132m m m m -≥-⎧⎪-≤⎨⎪-≤-⎩,324m ≤≤ 综上所述:实数m 的取值范围为2m ≤.【点睛】本题主要考查集合的运算,根据包含关系求参数的取值范围,属于基础题.25.(){}|5U A B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥.【分析】首先根据题中所给的集合,根据补集的定义,求得{}|1U A x x =<,{0U B x =≤或5}x ,之后利用交集并集的定义求得结果.【详解】因为U =R ,{}{}1,05A x x B x x =≥=<<,所以{}|1U A x x =<,{0U B x =≤或5}x , 所以(){}|5UA B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的运算,属于简单题目. 26.(1) 831|2x x ⎧<⎫≤⎨⎬⎩⎭;(2) 6m ≥或14m < 【分析】(1)根据分值不等式的求解方法求解集合,A B ,再求交集即可.(2) 先求解1||2x m x ->,再分m 的正负进行讨论,再利用A B ⊆列出区间端点满足的表达式求解即可.【详解】 3535211100444x x x x x x ---≤⇒-≤⇒≤---即()()214040x x x ⎧--≤⎨-≠⎩.解得142x ≤<. (1) 当4m =时, 求解1|4|2x x ->, 当4x <时有18423x x x ->⇒<. 当4x ≥时1482x x x ->⇒>. 综上有83x <或8x >.此时A B =831|2x x ⎧<⎫≤⎨⎬⎩⎭ (2)先求解集合:B 1||2x m x ->当x m <时, 1223m x x x m ->⇒<;当x m ≥时, 122x m x x m ->⇒>. 故当0m <时,集合B R =,此时A B ⊆恒成立.当0m ≥,因为A B ⊆,且1:|42A x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭,3:2|2x m x x m B ⎧>⎭<⎫⎨⎬⎩或. 此时243m ≤或122m >,解得6m ≥或14m <,即6m ≥或104m ≤<综上所述, 6m ≥或14m <【点睛】 本题主要考查了分式不等式与绝对值不等式的求解以及根据不等式的解集求解参数范围的问题,需要根据题意分情况讨论求解含参的不等式,再根据集合的基本关系列出区间端点满足的关系式进行求解.属于中档题.。
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高考数学错题本第1章 集合易错题易错点1 遗忘空集致误由于空集是任何非空集合的真子集,在解题中如果思维不够缜密就有可能忽视了B =∅这种情况,导致解题结果错误.【例 1】 设2{|230}A x x x =--=,{|10}B x ax =-=,B A ⊆,求的值. 【错解】 {3,1}A =-,1{}B a =,从而13a =或1-. 【错因】忽略了集合B =∅的情形 【正解 】当B ≠∅时,得13a =或1-;B =∅时,得0a =.所以13a =或1a =-或0a =. 【纠错训练】已知{|23}A x a x a =≤≤+,{|15}B x x x =<->或,若=A B ∅,求a 的取值范围. 【解析】由=AB ∅,(1)若A =∅,有23a a >+,所以3a >. (2)若A ≠∅,则有213523a a a a ≥-⎧⎪+≤⎨⎪≤+⎩,解得122a -≤≤.综上所述,的取值范围是1{|23}2x a a -≤≤>或. 易错点2 忽视集合元素的三要素致误集合中的元素具有确定性、无序性、互异性,集合元素的三性中互异性对解题的影响最大,特别是带有字母参数的集合,实际上就隐含着对字母参数的一些要求. 【例2】已知集合{1,4,}A a =,2{1,,}B a b =,若A B =,求实数,的值.【错解】由题意得,24a a b ⎧=⎨=⎩,解得22a b =⎧⎨=⎩或22a b =-⎧⎨=-⎩.【错因】本题误认为两个集合相等则对应项相同,这显然违背了集合的无序性. 【正解】∵A B =,由集合元素的无序性,∴有以下两种情形:(1)24a a b ⎧=⎨=⎩,解得22a b =⎧⎨=⎩或22a b =-⎧⎨=-⎩;(2)24a ab ⎧=⎨=⎩,解得04a b =⎧⎨=⎩或12a b =⎧⎨=-⎩,经检验12a b =⎧⎨=-⎩与元素互异性矛盾,舍去.∴22a b =⎧⎨=⎩或22a b =-⎧⎨=-⎩或04a b =⎧⎨=⎩.【例3】 已知集合{1,4,}A a =,集合2{1,}B a =,若B A ⊆,求的值. 【错解】24a =或2a a =,解得2a =±或0a =或1a =.【错因】没有将计算结果代回到集合中检验,忽略了集合中元素的互异性,导致出现了增解. 【正解】24a =或2a a =,解得2a =±或0a =或1a =,经检验当1a =时,{1,4,1}A =,与集合中元素的互异性相矛盾,舍去,所以2a =±或0a =.【纠错训练】已知集合{1,2}A =,{|30}B x ax =-=,若B A ⊆,则实数的值是( )A .30,,32B .0,3C .3,32D .【解析】若B A ⊆,则集合B 是集合A 的子集,当B =∅,显然0a =;当B ≠∅时,解得3B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,则有31a =或32a =,解得3a =或32a =,即的值为30,,32,选A .易错点3 弄错集合的代表元 【例4】已知{}| 1 A y y x ==+,{}22(,)|1B x y x y =+=,则集合A B 中元素的个数为________. 【错解】 1个或无穷多个【错因】没有弄清集合B 的代表元的含义 【正解】集合A 是一个数集,集合B 是一个点集,二者的交集为空集,所包含的元素个数为0. 【例5】已知函数()y f x =,[,]x a b ∈,那么集合{(,)|(),[,]}{(,)|2}x y y f x x a b x y x =∈=中元素的个数为( )A .1 A .0 C .0或1 D .1或2 【错解】不知题意,无从下手,蒙出答案D【错因】没有弄清两个集合打代表元,事实上,{|()}x y f x =、{|()}y y f x =、{(,)|()}x y y f x =分别表示函数()y f x =的定义域、值域、函数图象上的点的坐标组成的集合.【正解】本题中集合的含义是两个图象交点的个数,从函数值的唯一性可知,两个集合的交中之多有一个交点,故选C .【纠错训练】1.已知集合2{|1}A y y x ==+,{|2}B x y ==,则A B =_______________.【解析】{|1}A y y =≥,{|0}B x x =≥,所以{|1}AB x x =≥.【纠错训练】2.设集合{(,)|25}A x y x y =+=,{(,)|23}B x y x y =-=-,则A B =______.【解析】由2523x y x y +=⎧⎨-=-⎩,解得12x y =⎧⎨=⎩,从而{(1,2)}A B =.易错点4 忽略了题目中隐含的限制条件【例6】【2015高考陕西,理1】设集合2{|}M x x x ==,{|lg 0}N x x =≤,则M N =( ) A .[0,1] B .(0,1] C .[0,1) D .(,1]-∞ 【错解】{}{}20,1x x x M ===,{}{}lg 01x x x x N =≤=≤,所以(,1]MN =-∞,故选D .【错因】在解lg 0x ≤时,忽略了0x >这个隐含的限制条件.【正解】{}{}20,1x x x M ===,{}{}lg 001x x x x N =≤=<≤,所以[]0,1MN =,故选A .【纠错训练】【2015高考重庆,理4】“1x >“是“12log (2)0x +<”的( )A 、充要条件B 、充分不必要条件C 、必要不充分条件D 、既不充分也不必要条件【解析】12log (2)0211x x x +<⇔+>⇔>-,因此选B .易错点5 集合的交并运算弄反【例7】【2015高考山东,理1】已知集合{}2430A x x x =-+<,{}24B x x =<<,则AB =( )A .(1,3)B .(1,4)C .(2,3)D .(2,4)【错解】因为{}13A x x =<<,{}24B x x =<<,所以{}14A B x x =<<,故选B .【错因】将集合的“交运算”误认为是“并运算”.【正解】{}{}{}132423AB x x x x x x =<<<<=<<,故选C .【纠错训练】【2015高考四川,理1】设集合{|(1)(2)0}A x x x =+-<,集合{|13}B x x =<<,则A B =( )A .{|13}x x -<<B .{|11}x x -<<C .{|12}x x <<D .{|23}x x << 【解析】{|12},{|13},{|13}A x x B x x A B x x =-<<=<<∴=-<<,故选A .【错题巩固】1.设集合2{|}M x x x ==,{|lg 0}N x x =≤,则MN =( )A .[0,1]B .(0,1]C .[0,1)D .(,1]-∞ A 【解析】2{|}{0,1}M x x x ===,{|lg 0}{|01}N x x x x =≤=<≤,所以M N =[0,1].故选A .2.集合A = { x | x < a },B = { x | 1 < x < 2},若A B =RR ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a < 1C .a ≥2D .a > 2C 【解析】{|1,2}B x x x =≤≥R或,因为AB =RR ,所以a ≥2,选C.3.已知A ={x | -2≤x ≤5}, B =a +1,2a -1].若B A ⊆,则实数的取值范围是______.【解析】易知B ≠∅,所以应满足21521211a a a a -≤+⎧⎪≥-⎨⎪->+⎩,解得2<a ≤3.故实数的取值范围是(2,3].4.已知A ={x | -2≤x ≤5},B ={x | a +1≤x ≤2a -1}.若B A ⊆,则实数的取值范围是______.3a ≤【解析】①当B =∅时,即121a a +>-,有a <2;②当B≠∅,则21521211a a a a -≤+⎧⎪≥-⎨⎪-≥+⎩,解得2≤a ≤3.综合①②得a 的取值范围为a ≤3.5.已知集合A =14(,]a a-,集合B =1(,2]2-.若B A ⊆,则实数的取值范围是______.02a <≤【解析】1411242a a aa ⎧-<⎪⎪⎪-≤-⎨⎪⎪≥⎪⎩,解得02a <≤,所以实数a 的取值范围为02a <≤.6.知集合2[2,2],{|430}A a a B x x x =-+=-+≤,AB ,则实数的取值范围是01a <<【解析】122322a a a a ≤-⎧⎪+≤⎨⎪-<+⎩,得01a <≤,当1=a ,[1,3],[1,3]A B ==不符合,所以01a <<。
7.已知集合A ={x |1<x <3},B ={x |2m <x <1-m }.若AB ∅=,则实数m 的取值范围是 .[0,)+∞【解析】由A B ∅=,得:①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B ∅=,符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需1311m m ⎧<⎪⎨⎪-≤⎩或1323m m ⎧<⎪⎨⎪≥⎩解得0≤m <13.综上,实数m 的取值范围是[0,)+∞.8.已知集合2{|1}A x x ==,{|1}B x ax ==.若B A ⊆,求实数的值.1,0-,或【解析】集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==,所以当B =∅时,a=0;当{1}B =时,a=1;当{1}B =-时,1a =-.综上,a 的值为1,0-,或.9.若集合2{|10,}A x x ax x =++=∈R ,集合{}1,2B =,且A B ⊆,求实数的取值范围. 【解析】(1)若A =∅,则240a ∆=-<,解得22a -<<;(2)若1A ∈,则2110a ++=,解得2a =-,此时{1}A =,适合题意;(3)若2A ∈,则22210a ++=,解得52a =-,此时1{2,}2A =,不合题意.综上,实数的取值范围为[2,2)-.10.已知集合A ={x|-2≤x≤7 }, B ={x|m+1<x <2m -1},若A B A =,则实数m 的取值范围是 .【解析】A B A =则B A ⊆. 当B =∅时,m+12m -1,解得2m ≤; 当B ≠∅时,12112217m m m m +<-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,解得24m <≤.所以实数m 的取值范围是m ≤4. 11.已知集合{|141}A x a x a =+≤≤+,{|B x y ==,且B A ⊆,则实数的取值范围是( )A.10<<aB.10≤≤aC.1<aD.1≤a【解析】化简得{|(3)(5)0}B x x x =+-≥{|35}x x =-≤≤.当A =∅时,B A ⊆成立,即有141+>+a a 成立,所以0<a ;当A ≠∅时,要使B A ⊆,故需14113415a a a a +≤+⎧⎪+≥-⎨⎪+≤⎩,解得01a ≤≤.综上,1≤a .故选D.12.已知集合{28}A x x =<<|,{22}B x a x a =<<-,若A B =B ,则实数a 的取值范围是______.(],5-∞【解析】因为AB =B ,所以B A ⊆,当B =∅时,22a a ≥-,解得2a ≤;当B ≠∅时,需满足222228a a a a <-⎧⎪≥⎨⎪-≤⎩,解得25a <≤.综上,实数a 的取值范围是(],5-∞. 13.已知集合{1,2}A =,{|30}B x ax =-=,若B A ⊆,则实数的值是( )A .30,,32B .0,3C .3,32D . A 【解析】由题可知:若B A ⊆,则集合B 是集合A 的子集,集合B 有两种可能,一种是空集,一种是有限集,当集合B 是空集时,显然a=0,当集合B 是有限集时,解得ax 3=,则有313=⇒=a a 或者2323=⇒=a a 。