内容正文:
课时梯级训练(3) 集合的基本关系
1.已知集合P={x|-2<x<4},Q={x|x-5<0},则P与Q的关系为 ( )
A.P⊆Q B.Q⊆P
C.P=Q D.不确定
A 解析:∵Q={x|x-5<0}={x|x<5},
∴利用数轴判断P,Q的关系.
如图所示,
由数轴可知,P⊆Q.故选A.
2.已知集合M={-1,0,1},N={y|y=x2,x∈M},则 ( )
A.M⊆N B.N⊆M
C.M=N D.M,N的关系不确定
B 解析:由题意,得N={0,1},故N⊆M.故选B.
3.已知集合A={(x,y)|4x+3y-12<0,x∈N+,y∈N+},则集合A的子集的个数为 ( )
A.3 B.4
C.7 D.8
D 解析:用列举法表示集合A,得A={(1,1),(1,2),(2,1)},则集合A的子集的个数为23=8.故选D.
4.设集合A={x|1<x<2},B=(-∞,a),若A⊆B,则a的取值范围是 ( )
A.{a|a≤2} B.{a|a≤1}
C.{a|a≥1} D.{a|a≥2}
D 解析:∵A⊆B,∴a≥2.故选D.
5.(多选)已知集合A={x|x2-9=0},则下列式子表示正确的有 ( )
A.3∈A B.{-3}∈A
C.∅⊆A D.{3,-3}⊆A
ACD 解析:根据题意知,集合A={x|x2-9=0}={-3,3},对于A,3是集合A的元素,正确;对于B,{-3}是集合,应有{-3}⊆A,错误;对于C,空集是任何集合的子集,正确;对于D,任何集合都是其本身的子集,正确.故选ACD.
6.(多选)集合A={(x,y)|y=x}和B={(x,y)|,则下列结论正确的是 ( )
A.1∈A B.B⊆A
C.(1,1)∈B D.∅∈A
BC 解析:B={(x,y)|={(1,1)},又点(1,1)在直线y=x上.故选BC.
7.已知集合A={-1,5,6m-9},集合B={5,m2},若B⊆A,则实数m=________.
答案:3 解析:∵B⊆A,∴m2=6m-9,
∴m=3.
8.设集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么M与P的关系为________.
答案:M=P 解析:∵xy>0,∴x,y同号.
又x+y<0,∴x<0,y<0,即集合M表示第三象限内的点.而集合P表示第三象限内的点,故M=P.
9.设A={x|(x2-16)(x2+5x+4)=0},写出集合A的子集,并指出其中哪些是它的真子集.
解:由(x2-16)(x2+5x+4)=0,得(x-4)(x+1)·(x+4)2=0,则方程的根为x=-4,或x=-1,或x=4.故集合A={-4,-1,4},
因此集合A的子集为∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4},{-4,-1,4}.
真子集为∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}.
10.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.6 B.7 C.8 D.9
B 解析:由题意可以确定集合M必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,
故满足条件的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.
11.(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a= ( )
A.2 B.1
C. D.-1
B 解析:因为A⊆B,所以有:
若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;
若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意.
综上所述,a=1.
故选B.
12.已知集合E={x|=0},F={x|x2-(a-1)x=0},判断集合E和F的关系.
解:E={x|=0}={0}.
下面对方程x2-(a-1)x=0的根的情况进行讨论.
方程x2-(a-1)x=0的判别式为Δ=(a-1)2.
①当a=1时,Δ=0,方程有两个相等的实数根,x1=x2=0,此时F={0},E=F.
②当a≠1时,Δ>0,方程有两个不相等的实数根,x=0,或x=a-1,且a-1≠0,此时,F={0,a-1},EF.
综上所述,当a=1时,E=F;当a≠1时,EF.
13.已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0},若B⊆A,则实数a的所有可能取值的集合为 ( )
A.{-1} B.{1}
C.{-1,1} D.{-1,0,1}
D 解析:因为B⊆A,所以当B≠∅,即a≠0时,B={x|x=-},因此有-∈A,所以a=±1;
当B=∅,即a=0时满足条件.
综上所述,实数a的所有可能取值的集合是{-1,0,1}.故选D.
14.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.
解:(1)由题意得,方程x2+2x-a=0有实数解,
∴Δ=22-4×(-a)≥0,得a≥-1,
即实数a的取值范围为[-1,+∞).
(2)∵N={x|x2+x=0}={0,-1},且M⊆N,
∴当M=∅时,Δ=22-4×(-a)<0,得a<-1.
当M≠∅时,当Δ=0时,a=-1,
此时M={-1},满足M⊆N,符合题意;
当Δ>0时,a>-1,M中有两个元素,
若M⊆N,则M=N,从而无解.
综上所述,实数a的取值范围为(-∞,-1].
学科网(北京)股份有限公司
$$