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专题1.2 集合-重难点题型精练
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(2022•广州三模)若a {1,3,a2},则a的可能取值有( )
A.0 B.0,1 ∈ C.0,3 D.0,1,3
【解题思路】集合元素满足互异性,一一排除即可.
【解答过程】解:集合元素要满足互异性,a=0时,该集合为{1,3,0}符合,a=3时,该集合为{1,
3,9}符合,其他均不符合.
故选:C.
2.(5分)(2022•天心区校级模拟)已知集合A={0,1},则集合B={x﹣y|x A,y A}中元素的个数是
( ) ∈ ∈
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解题思路】根据题意,求出x﹣y值,即可得解.
【解答过程】解:∵集合A={0,1},集合B={x﹣y|x A,y A},
当x=0,y=0时,则x﹣y=0, ∈ ∈
当x=0,y=1时,则x﹣y=﹣1,
当x=1,y=0时,则x﹣y=1,
当x=1,y=1时,则x﹣y=0,
综上,B={﹣1,0,1},
所以B中元素的个数是3.
故选:C.
3.(5分)(2022•新疆模拟)已知集合A={x|x2<3,x N},则A的真子集共有( )
A.1个 B.2个 C.3个∈ D.7个
【解题思路】可得出集合A={0,1},然后可得出集合A的真子集个数.
【解答过程】解:∵A={x|x2<3,x N}={0,1},
∴A有22﹣1个真子集,即3个真子集∈ .
故选:C.
4.(5分)(2022春•封丘县校级期末)已知集合 A={x|﹣2≤x≤1},B={x|x≤0或x>1},则A∩B=(
)
A.[﹣2,+∞) B.[﹣2,0] C.(0,1] D.(0,2]【解题思路】直接进行交集运算即可.
【解答过程】解:由题可知A∩B=[﹣2,0].
故选:B.
5.(5分)(2022春•章贡区校级期中)设集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则a的取值范围
为( ) ⊆
A.a≥2 B.a≤1 C.a≥1 D.a≤2
【解题思路】把集合的包含关系,利用数轴求解即可.
【解答过程】解:∵A={x|1<x<2},B={x|x<a},A B,
则画出数轴如下, ⊆
∴a≥2,
故选:A.
6.(5分)(2022春•琼海校级期末)已知集合A={x|x<﹣2或x>3},B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,
3},则( A)∩B=( )
R
A.{﹣1,∁0,1,2} B.{﹣2,﹣1,0,1,2,3}
C.{﹣2,﹣1,0,1} D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2}
【解题思路】根据已知条件,结合补集的定义,先求出 A={x|﹣2≤x≤3},再结合交集的定义,即可
R
求解. ∁
【解答过程】解:∵集合A={x|x<﹣2或x>3},
∴ A={x|﹣2≤x≤3},
R
又∁∵B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},
∴( A)∩B={﹣2,﹣1,0,1,2,3}.
R
故选∁:B.
7.(5分)(2022•岳阳县模拟)已知集合A={0,1,2,3,4},B={x|x>m},若A∩( B)有三个元
R
素,则实数m的取值范围是( ) ∁
A.[3,4) B.[1,2) C.[2,3) D.(2,3]
【解题思路】由集合B可得 B,又由A∩( B)有三个元素,由交集的意义分析可得 m的取值范围,
R R
即可得答案. ∁ ∁
【解答过程】解:∵集合A={0,1,2,3,4},B={x|x>m},∴ B={x|x≤m},
R
若∁A∩( B)有三个元素,则有2≤m<3,
R
即实数m∁的取值范围是[2,3);
故选:C.
8.(5分)(2022春•六枝特区期中)已知全集U=R,集合A={x|x≥2},B={x|﹣2<x<3},则图中阴影
部分表示的集合为( )
A.[﹣2,2] B.(﹣2,2] C.(﹣2,2) D.[﹣2,2)
【解题思路】根据已知条件,结合交集和补集的运算,即可求解.
【解答过程】解:∵A={x|x≥2},B={x|﹣2<x<3},
∴A∩B={x|2≤x<3},
∴ (A∩B)={x|﹣2<x<2}.
B
故∁选:C.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(2022春•增城区期末)以下满足{0,2,4} A {0,1,2,3,4},则A=( )
A.{0,2,4} B.{0,1,3,4} C.{0,⊆1,⫋2,4} D.{0,1,2,3,4}
【解题思路】集合A一定要含有0,2,4三个元素,且至少要多一个元素,多的元素只能从 1、3中选,
根据要求写出集合即可.
【解答过程】解:A可以为{0,1,2,4},{0,2,3,4},{0,2,4}.
故选:AC.
10.(5分)(2021秋•虎林市校级期末)已知集合M={﹣1,0,1},N={x|﹣1≤x≤2},则下列结论正
确的是( )
A.M N B.N M
C.M∪⊆N={﹣1,0,1,2} D.M⊆∩(
R
N)=
【解题思路】根据集合的基本运算即可求解. ∁ ∅
【解答过程】解:∵M={﹣1,0,1},N={x|﹣1≤x≤2},
∴M N,∴A正确,B错误,
⊆∵M∪N={x|﹣1≤x≤2},∴C错误,
∵M N,∴M∩( N)= ,∴D正确,
R
故选⫋:AD. ∁ ∅
11.(5分)(2021秋•佛山月考)设集合A={x|a﹣1<x<a+1,x R},B={x|1<x<5,x R},则下列选
项中,满足A∩B= 的实数a的取值范围可以是( ) ∈ ∈
A.{a|0≤a≤6} ∅ B.{a|a≤2或a≥4} C.{a|a≤0} D.{a|a≥6}
【解题思路】由A∩B= ,得到a﹣1≥5或a+1≤1,由此能求出实数a的取值范围.
【解答过程】解:∵集合∅A={x|a﹣1<x<a+1,x R},B={x|1<x<5,x R},
满足A∩B= , ∈ ∈
∴a﹣1≥5或∅a+1≤1,
解得a≥6或a≤0.
∴实数a的取值范围可以是{a|a≤0}或{a|a≥6}.
故选:CD.
12.(5分)(2021秋•辽宁月考)已知集合A={x|﹣7<x<﹣3},B={x|a﹣5<x<1﹣2a},下列说法正确
的是( )
A.不存在实数a使得A B
B.当a=4时,B A ⊆
C.当B (
R
A)⊆时,a的取值范围是a≥2
D.当2<⊆a<∁3时,B A
【解题思路】当a=﹣⊆10时可判断选项A错误;当a=4时,化简B= ,故选项B正确;由B (
R
A)
知A∩B= ,从而分三类讨论解不等式即可;由2<a<3知B= ,故∅选项D正确. ⊆ ∁
【解答过程∅】解:当a=﹣10时,B={x|﹣15<x<21}, ∅
故A B,故选项A错误;
当a=⊆4时,B={x|﹣1<x<﹣7}= ,
故B A,故选项B正确; ∅
∵B⊆(
R
A),∴A∩B= ,
∴a﹣⊆5≥∁1﹣2a或﹣3≤a﹣∅5<1﹣2a或a﹣5<1﹣2a≤﹣7,
解得,a≥2,故选项C正确;
∵2<a<3,
∴a﹣5>1﹣2a,∴B= ,
B A,故选项D正确;∅
⊆故选:BCD.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(2022春•尖山区校级期中)已知集合A={x R|2a≤x≤a+3},B={x R|x<﹣1或x>4}.若
A B,则实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣ 4 )∪( 2 , ∈ + ∞) . ∈
【⊆解题思路】对集合A= ,A≠ 两种情况讨论,根据集合的子集关系建立不等式,由此即可求解.
【解答过程】解:当A=∅时,满∅足A B,此时2a>a+3,解得a>3,
∅ {2⊆a≤a+3 { 2a≤a+3
当A≠ 时,要满足A B,只需满足 或 ,
2a>4 a+3<−1
∅ ⊆
解得2<a≤3或a<﹣4,
综上,实数a的范围为(﹣∞,﹣4)∪(2,+∞).
x−4
14.(5分)(2022春•利辛县校级月考)若集合A={x| <0},B={x|2x+3<0},则A∩(
R
B)=
x+6
∁
3
{x|− ≤x<4} .
2
【解题思路】求出集合A,B,利用补集、交集定义能求出结果.
x−4 3
【解答过程】解:∵A={x| <0}={x|−6<x<4},B={x|2x+3<0}={x|x<− },
x+6 2
3
∴ B={x|x≥− },
U
2
∁
3
∴A∩( B)={x|− ≤x<4}.
R
2
∁
3
故答案为:{x|− ≤x<4}.
2
15.(5分)(2021秋•太原月考)已知集合A={x|x2﹣3x﹣10≤0},B={x|m+1≤x≤2m﹣1},若A∪B=
A,则实数m的取值范围是 ( 0 , 3 ] .
{m+1≤2m−1
【解题思路】推导出B A,当B= 时,m+1>2m﹣1,m<2,当B≠ 时, m+1≥−2 ,由此能求
2m−1≤5
⊆ ∅ ∅
出实数m的取值范围.
【解答过程】解:∵集合A={x|x2﹣3x﹣10≤0}={x|﹣2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m﹣1},A∪B=A,
∴B A,
当B⊆= 时,m+1>2m﹣1,m<2,
∅{m+1≤2m−1
当B≠ 时, m+1≥−2 ,解得2≤m≤3,
2m−1≤5
∅
综上,实数m的取值范围是(﹣∞,3].
故答案为:(﹣∞,3].
16.(5分)(2021秋•碑林区校级期中)设非空数集M同时满足条件①M中不含元素﹣1,0,1;②若
1+a
a M,则 M,则下列结论不正确的个数是 ( 1 ) .
1−a
∈ ∈
(1)集合M中至多有2个元素;
(2)集合M中至少有4个元素;
(3)集合M中有且仅有4个元素;
(4)集合M中至多有4个元素.
1+a
1+
1+a 1+a 1−a 1 1
【解题思路】由题意可判断a≠ ,再由若a M,则 M推出 =− ,再判断a≠− ,
1−a 1−a 1+a a a
1−
∈ ∈ 1−a
依次判断即可.
1+a 1+a2 1+a
【解答过程】解:∵ −a= ≠0,∴a≠ ,
1−a 1−a 1−a
1+a
1+
1−a 1 1
而 =− ,故a≠− ,
1+a a a
1−
1−a
1
1−
a a−1 a−1
而 = ,检验得 ≠a,
1 a+1 a+1
1+
a
a−1
1+
a+1
而 =a,
a−1
1−
a+1
1+a 1 a−1
故M={a, ,− , },
1−a a a+1
故(1)不正确,(2)(3)(4)正确;
故答案为:(1).
四.解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)(2021秋•辽宁期中)已知关于x的不等式(ax+1)(x﹣2a)<0的解集为M.
(1)a=﹣1时,求集合M;
(2)若1 M,2 M,求实数a的取值范围.
【解题思路∈】(1∉)将a=﹣1代入求解.
(2)利用1 M,2 M,列出不等式组求解.
【解答过程】∈解:(∉1)将a=﹣1代入得:(﹣x+1)(x+2)<0,
解得:x<﹣2或x>1.
∴M={x|x<﹣2或x>1}.
(2)∵1 M,2 M.
∈ ∉
1
{a<−1或a>
∴{(a+1)(1−2a)<0 2,
(2a+1)(2−2a)≥0 1
⇒ − ≤a≤1
2
1
∴ <a≤1.
2
18.(12分)(2022春•兴庆区校级期中)已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0,x R,a R}.
(1)若A是空集,求a的取值范围; ∈ ∈
(2)若A中只有一个元素,求a的值,并求集合A;
(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围
【解题思路】(1)利用A是空集,则Δ<0即可求出a的取值范围;
(2)对a分情况讨论,分别求出符合题意的a的值,及集合A即可;
(3)结合(1),(2)的结果,即可求解.
【解答过程】解:(1)∵A是空集,
∴a≠0且Δ<0,
9
∴9﹣8a<0,解得a> ,
8
9
∴a的取值范围为:( ,+∞);
8
2
(2)①当a=0时,集合A={x|﹣3x+2=0}={ },
3
②当a≠0时,Δ=0,
9
∴9﹣8a=0,解得a= ,
84
此时集合A={ },
3
9 2 4
综上所求,a的值为0或 ,集合A={ },集合A={ };
8 3 3
9
(3)由(1),(2)可知,当A中至多有一个元素时,a≥ 或a=0,
8
9
∴a的取值范围为:{0}∪[ ,+∞).
8
19.(12分)(2021秋•邵阳期末)已知集合A={x|﹣x2+3x﹣2≥0},B={x|﹣m≤x≤m+1}.
(1)若m=1时,求A∩B;
(2)若A B,求实数m的取值范围.
【解题思路⊆】(1)化简集合A,利用集合的运算可求得答案;(2)由集合A、B的关系,可求得m的
取值范围.
【解答过程】解:(1)A={x|﹣x2+3x﹣2≥0}={x|x2﹣3x+2≤0}={x|1≤x≤2},
m=1,
B={x|﹣1≤x≤2},
A∩B=[1,2],
(2)∵A B,
{−m≤⊆1
∴ ,
m+1≥2
解得,m≥1.
故m的取值范围为[1,+∞).
20.(12分)(2022春•宝山区校级月考)设A={x|x2+4x=0,x R},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,
x R}. ∈
(∈1)若A∪B=B,求实数a的值;
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)求出集合A,由若A∪B=B,得A B,由一元二次方程根据的特点,得到A=B,由
此能求出a的值; ⊆
(2)由A∩B=B,得B A,由此能求出实数a的取值范围.
【解答过程】解:(1)⊆A={x|x2+4x=0,x R}={﹣4,0},
∵A∪B=B,∴A B, ∈
∴B={x|x2+2(a+⊆1)x+a2﹣1=0,x R}至少有两个根,
∈根据一元二次方程的根的特点,得到B={﹣4,0},
∴{ a2−1=0 ,
16−8(a+1)+a2−1=0
解得a=1.
(2)∵A={﹣4,0},A∩B=B,∴B A,B= 或集合B中只含有元素0或﹣4,
①当B= 时,Δ=4(a+1)2﹣4(a2﹣⊆1)<0,∅解得a<﹣1;
②若0 B∅,代入x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,则a2﹣1=0,解得a=﹣1或a=1,
当a=∈﹣1时,B={0} A,符合题意,
当a=1时,B={x|x2+4⊆x=0}={﹣4,0},符合题题;
③若﹣4 B,代入x2+2(a+1)x+a2﹣1=0,得a2﹣8a+7=0,解得a=7或a=1,
当a=1时∈,由②知符合题意,
当a=7时,B={x|x2+16x+48=0}={﹣12,﹣4},不合题意.
综上,实数a的取值范围是 {a|a=1或a≤﹣1}.
21.(12分)(2020秋•武汉期中)设集合U=R,A={x|x2﹣x﹣6<0},B={x|x2﹣5x+4≥0},C={x|x<
a}.
(1)求图中阴影部分表示的集合;
(2)若B∩C=C,求a的取值范围.
【解题思路】(1)因式分解求出集合A,B,可得集合B的补集,再与集合A进行交集运算;
(2)B∩C=C等价于C B,写出a的取值范围即可.
【解答过程】解:(1)A⊆={x|x2﹣x﹣6<0}={x|﹣2<x<3},B={x|x2﹣5x+4≥0}={x|x≥4或x≤1}.
由图可得:图中阴影部分表示的集合为( B)∩A,
R
∴ B={x|1<x<4}, ∁
R
(∁ B)∩A={x|1<x<3},
R
(∁2)∵B∩C=C,∴C B,
∴a≤1. ⊆
22.(12分)(2021秋•龙凤区校级期末)设U=R,已知集合A={x|﹣2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m﹣
1}.(Ⅰ)当m=4时,求 (A∪B);
U
(Ⅱ)若B≠ ,且B ∁A,求实数m的取值范围.
【解题思路】∅(Ⅰ)根⊆据m的值求出集合B,再求出集合A,B的并集,进而可以求解;
(Ⅱ)根据已知建立不等式关系,求解即可.
【解答过程】解(I)当m=4时,集合B=[5,7],
所以A∪B=[﹣2,7],
所以 (A∪B)=(﹣∞,﹣2)∪(7,+∞);
U
(Ⅱ∁)因为B≠ ,且B A,
{m+∅1≤2m⊆−1
所以一定有 m+1≥−2 ,解得2≤m≤3,
2m−1≤5
所以实数m的取值范围为[2,3].