内容正文:
1.2 子集、全集、补集
基础过关练
题组一 子集
1.(教材习题改编)设集合M={x|1≤x≤2},N={x|x<3},则集合M和集合N的关系是( )
A.N∈M B.M∈N
C.M⊆N D.N⊆M
2.已知集合A={x|x2-3x+2=0},
B={x|0≤x≤5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.15 B.16
C.7 D.8
3. 已知集合A={0,1},
B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则集合B的子集共有 个.
题组二 真子集
4.(多选题)下列说法中,正确的有 ( )
A.空集是任何集合的真子集
B.若A⫋B⫋Z,B⫋C⫋Z,则A⫋C⫋Z
C.任何一个集合必有两个或两个以上的真子集
D.如果不属于B的元素一定不属于A,则A⊆B
5.已知集合A=,集合 B=y∈N*,y∈A,则集合B的真子集的个数为( )
A.7 B.8
C.15 D.16
6. 已知集合M满足{1,2}⫋
M⫋{1,2,3,4,5},则所有满足条件的集合M的个数是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
题组三 全集与补集
7.已知全集U={x|-2<x<3},集合A={x|-1<x≤1},则∁UA=( )
A.{x|-1<x≤1}
B.{x|-2<x≤-1或1<x<3}
C.{x|-1≤x<1}
D.{x|-2<x<-1或1≤x<3}
8.已知集合U={x|x<0},
∁UA={x|2023+x≤0},则A=( )
A.{x|x>-2 023} B.{x|x≥-2 023}
C.{x|-2 023<x<0} D.{x|-2 023≤x<0}
9.设全集U={(x,y)|y=x+1},集合M=,那么∁UM= .
题组四 集合关系中的参数问题
10.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},且B⫋A,则实数a的取值范围是( )
A.a≤1 B.a<1
C.a≥2 D.a>2
11.已知集合A={x|x>2},B={x|x<2m},且∁RB⊆A,则实数m的取值范围是( )
A.m>1 B.m≥1
C.m<1 D.m≤1
12.(多选题)已知集合A={2,3,a2-3},B={3,2a},若B⊆A,则实数a的值可以是( )
A.1 B.-1 C.-3 D.3
13.已知集合A={1,2},B={x|mx=1,m∈R},若B⊆A,则实数m可能的取值为 .
能力提升练
题组一 子集、真子集
1.集合M={x|x=5k-2,k∈Z},集合P={x|x=5n+3,n∈Z},集合S={x|x=10m+3,m∈Z}之间的关系是( )
A.S⫋P⫋M B.S=P⫋M
C.S⫋P=M D.P=M⫋S
2.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},若A是U的子集,且同时满足:①若x∈A,则2x∉A;②若x∈∁UA,则2x∉∁UA.则集合A的个数为( )
A.8 B.16 C.20 D.24
题组二 集合关系中的参数问题
3.若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素且互不为对方的子集,则称两个集合构成“蚕食”.对于集合A={-1,2},B={x|ax2=2,a≥0},若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a的取值集合为 ( )
A. B.
C.{0,2} D.
4.(多选题)已知集合A={x|-1≤x≤7},B={x|a+2≤x≤2a-1},使B⫋A成立的实数a的取值集合为M,则M的真子集可以是( )
A.{a|a≤4} B.{a|a≤3}
C.{a|3<a≤4} D.{a|4≤a<5}
5.已知集合A={x|x≥1或x≤-1},集合B={x∈R|1<ax<2},若B⊆A,则实数a的取值范围是( )
A.-2≤a≤1 B. -1≤a≤1
C. a≤-2或a≥1 D. a≤-1或a≥1
6.已知A={x|-1<x≤3},
B={x|m≤x<3m+1}.若B⊆∁RA,则实数m的取值范围为 .
7.已知全集U=R,集合M={x|x<0或x>4},N={x|m-1≤x≤3m+1}.
(1)若∁UN=M,求m的值;
(2)若N⊆M,求m的取值范围.
8.已知集合M={x|x2+2x-a=0}.
(1)若⌀⫋M,求实数a的取值范围;
(2)若N={x|x2+x=0}且M⊆N,求实数a的取值范围.
答案与分层梯度式解析
1.2 子集、全集、补集
基础过关练
1.C
2.B 由题得,集合A={x|x2-3x+2=0}={1,2},B={x|0≤x≤5,x∈N}={0,1,2,3,4,5},
则满足A⊆C⊆B的集合C的个数即为集合{0,3,4,5}的子集的个数,
因为集合{0,3,4,5}的子集的个数为24=16,
所以满足A⊆C⊆B的集合C的个数为16.故选B.
3.答案 8
解析 由题意可知,当x=0,y=0时,x-y=0∈A,(0,0)为B中元素;当x=0,y=1时,x-y=-1∉A,(0,1)不为B中元素;当x=1,y=0时,x-y=1∈A,(1,0)为B中元素;当x=1,y=1时,x-y=0∈A,(1,1)为B中元素,
所以B={(0,0),(1,0),(1,1)},
所以集合B的子集共有23=8个.
4.BD 空集不是空集的真子集,故A错误;因为A⫋B,B⫋C,所以A⫋B⫋C,即A⫋C,故B正确;空集没有真子集,故C错误;因为不属于B的元素一定不属于A,所以A中的元素都在B中或A为空集,所以A⊆B,故D正确.
5.C 因为A={x|0<x<7,x∈N*}={1,2,3,4,5,6},所以集合B=={1,2,3,6},所以集合B的真子集的个数为24-1=15.故选C.
6.B 由题意知,M中必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,
∴集合M的个数等价于集合{3,4,5}的非空真子集的个数,为23-2=6.故选B.
7.B
8.C 由题得∁UA={x|2 023+x≤0}={x|x≤-2 023},
又U={x|x<0},所以A={x|-2 023<x<0}.故选C.
9.答案 {(2,3)}
解析 由全集U={(x,y)|y=x+1},可得集合U表示直线y=x+1上的点构成的集合,
由=1,可得y=x+1且x≠2,所以集合M表示直线y=x+1上除去点(2,3)之外的点构成的集合,所以∁UM={(2,3)}.
10.C 因为A={x|x<a},B={x|1<x<2},且B⫋A,所以a≥2,即实数a的取值范围是a≥2.故选C.
11.A 因为B={x|x<2m},所以∁RB={x|x≥2m},
又A={x|x>2},∁RB⊆A,所以2m>2,即m>1.故选A.
12.ABD 当2a=2,即a=1时,A={2,3,-2},B={3,2},满足B⊆A.
当2a=a2-3时,解得a=3或a=-1,
当a=3时,A={2,3,6},B={3,6},满足B⊆A;
当a=-1时,A={2,3,-2},B={3,-2},满足B⊆A.
综上,实数a的值可以是1,-1,3.
故选ABD.
13.答案 0,1,
解析 若B=⌀,则m=0,满足要求;
若B={1},则m=1;
若B={2},则2m=1,解得m=.
综上,实数m可能的取值为0,1,.
易错警示 未知集合B是已知集合A的子集,解题时要考虑B是空集的情况.
能力提升练
1. C 解法一:∵M={x|x=5k-2,k∈Z},P={x|x=5n+3,n∈Z}
={x|x=5(n+1)-2,n∈Z},S={x|x=10m+3,m∈Z}={x|x=5(2m+1)-2,m∈Z},∴S⫋P=M.故选C.
解法二:将集合M,P,S中的元素分别列举出来:M={…,-7,-2,3,
8,13,18,23,…},P={…,-7,-2,3,8,13,18,23,…},S={…,-7,3,
13,23,…},∴S⫋P=M.故选C.
2. B 由题意,当2∈A时,1∉A,4∉A,当2∉A时,{1,4}⊆A,当3∈A时,6∉A,当3∉A时,6∈A,元素5与7没有限制,则满足条件的集合A可以为{2,3},{2,6},{2,3,5},{2,3,7},{2,6,5},{2,6,7},
{2,3,5,7},{2,6,5,7},{1,4,3},{1,4,6},{1,4,3,5},{1,4,3,7},{1,4,6,5},{1,4,6,7},{1,4,3,5,7},{1,4,6,5,7},共16个.故选B.
3.答案 A
信息提取 ①“鲸吞”:一个集合是另一个集合的子集;②“蚕食”:两个集合有公共元素且互不为对方的子集.
数学建模 利用“鲸吞”“蚕食”的定义确定集合A,B间的关系,进而求出实数a的取值集合.
解析 若a=0,则B=⌀,即B⊆A,此时两集合构成“鲸吞”;
若a>0,则B=,不满足B⊆A.
若两集合构成“蚕食”,则集合A,B有公共元素,但互不为对方的子集,
则=2或-=-1,解得a=或a=2.
综上可得,a=0或a=或a=2.故选A.
4.BC 当B=⌀时,a+2>2a-1,解得a<3,满足题意.
当B≠⌀时,如图所示:
要使B⫋A,需满足或
所以3≤a≤4.
综上,集合M={a|a≤4}.
所以集合M的真子集可以是{a|a≤3}或{a|3<a≤4}.故选BC.
5.B 当a=0时,B=⌀,满足B⊆A,
所以a=0符合题意.
当a>0时,B=,
若B⊆A,则≥1或≤-1,
所以0<a≤1或a≤-2(舍);
当a<0时,B=,
若B⊆A,则≤-1或≥1(舍),所以-1≤a<0.
综上,-1≤a≤1.故选B.
6.答案 m>3或m≤-
解析 因为A={x|-1<x≤3},所以∁RA={x|x≤-1或x>3}.
当B=⌀时,m≥3m+1,解得m≤-,符合题意;
当B≠⌀时,因为B⊆∁RA,
所以或所以m>3.
综上,实数m的取值范围为m>3或m≤-.
7.解析 (1)由N={x|m-1≤x≤3m+1},得∁UN={x|x<m-1或x>3m+1},
因为∁UN=M,M={x|x<0或x>4},
所以解得m=1.
(2)当N=⌀时,m-1>3m+1,解得m<-1;
当N≠⌀时,由N⊆M,得或
解得-1≤m<-或m>5.
综上,m的取值范围为m<-或m>5.
8.解析 (1)由题意得方程x2+2x-a=0有实数解,
∴Δ=22-4·(-a)≥0,解得a≥-1.
(2)易得N={0,-1}.
当M=⌀时,Δ=22-4·(-a)<0,解得a<-1.
当M≠⌀时,若Δ=0,则a=-1,此时M={-1},满足M⊆N;若Δ>0,则a>-1,所以要使M⊆N,需满足无解.
综上,实数a的取值范围为{a|a≤-1}.
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