内容正文:
1.下列结论正确的是( )
A.任何集合都有子集
B.任何集合都有真子集
C.{∅}=∅
D.{0}=∅
解析:A [对于B,∅没有真子集;对于C,∅表示集合,{∅}表示集合中有∅这一元素;对于D,{0}≠∅.]
2.已知P={0,1},M={X|X⊆P},则P与M的关系为( )
A.P⊆M B.P∉M
C.M⊆P D.P∈M
解析:D [M={X|X⊆P}={∅,{0},{1},{0,1}},故P∈M.]
3.已知集合A={2,-1},集合B={m2-m,-1},且A=B,则实数m等于( )
A.2 B.-1
C.2或-1 D.4
解析:C [∵A=B,∴m2-m=2,∴m=2或m=-1.]
4.已知集合A=(-1,4),B=(-∞,a),若AB,则实数a满足( )
A.a<4 B.a≤4
C.a>4 D.a≥4
解析:D [由AB,结合数轴,得a≥4.]
5.(多选)已知集合M={2,4},集合M⊆N,N是{1,2,3,4,5}的真子集,则集合N可以是( )
A.{2,4} B.{2,3,4}
C.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}
解析:ABC [集合M={2,4},集合M⊆N{1,2,3,4,5},则集合N中至少包含2,4两个元素,又不能等于或多于{1,2,3,4,5}中的元素,所以集合N可以是{2,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.]
6.若A=,
B=,
C=,则这三个集合间的关系是( )
A.A⊆B⊆C B.A⊆C⊆B
C.C⊆B⊆A D.C⊆A⊆B
解析:C [依题意A={x|x=,k∈Z}={x|x=,k∈Z},B={x|x=,k∈Z},C={x|x=,k∈Z}={x|x=,k∈Z},而{x|x=k+3,k∈Z}=Z,{偶数}={x|x=2k,k∈Z},因此集合C中的任意元素都是集合B中的元素,即有C⊆B,集合B中的每一个元素都是集合A中的元素,即B⊆A,所以C⊆B⊆A.]
7.已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a= ________ .
解析:∵B⊆A,∴a2-a+1=3或a2-a+1=a.①由a2-a+1=3得a2-a-2=0,解得a=-1或a=2.当a=-1时,A={1,3,-1},B={1,3},满足B⊆A;当a=2时,A={1,3,2},B={1,3},满足B⊆A.②由a2-a+1=a得a2-2a+1=0,解得a=1.当a=1时,A={1,3,1},不满足集合中元素的互异性.综上,若B⊆A,则a=-1或a=2.
答案:-1或2
8.已知集合A={x|2ax2+(2a-8)x+1=0}有且仅有两个子集,则a的取值集合为 ________ .
解析:由题意,集合A={x|2ax2+(2a-8)x+1=0}有且仅有两个子集,则集合A只有一个元素,当a=0时,-8x+1=0,解得x=,符合题意;当a≠0时,Δ=(2a-8)2-4×2a×1=0,解得a=2或a=8,当a=2时,A={x|4x2-4x+1=0}=,符合题意,当a=8时,A={x|16x2+8x+1=0}=,符合题意.综上所述,a的取值集合为{0,2,8}.
答案:{0,2,8}
9.已知集合S={0,1,2,3,4,5},A是S的一个子集,当x∈A时,若有x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,那么S中无“孤立元素”的4个元素的子集共有 ________ 个,其中的一个是 ______________ .
解析:因为集合S={0,1,2,3,4,5},根据题意知只要有元素与之相邻,则该元素不是孤立元素,所以S中无“孤立元素”的4个元素的子集有{0,1,2,3},{0,1,3,4},{0,1,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},其中一个可以是{0,1,2,3}.
答案:6 {0,1,2,3}(答案不唯一)
10.已知集合M满足{2,3}⊆M⊆{1,2,3,4,5},求集合M及其个数.
解:当M中含有两个元素时,M为{2,3};当M中含有三个元素时,M为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};当M中含有四个元素时,M为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};当M中含有五个元素时,M为{2,3,1,4,5};所以满足条件的集合M为{2,3},{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5},集合M的个数为8.
11.已知a,x∈R,集合A={2,4,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x-3,1}.
(1)求使A={2,3,4}的x的值;
(2)求使2∈B,BA的a,x的值;
(3)求使B=C的a,x的值.
解:(1)由集合相等的定义知x2-5x+9=3,解得x=2或x=3.
(2)∵2∈B,BA,∴
解得或经检验,均符合题意.
(3)∵B=C,∴
解②得x=-1或x=1-a.
把x=-1代入①得a=-6;
把x=1-a代入①得a=-2,则x=3.
经检验,,和,都符合题意.
12.定义集合P-Q={x|x=p-q,p∈P,q∈Q},若集合P={4,5,6},Q={1,2,3},则集合P-Q的所有真子集的个数为( )
A.32 B.31 C.16 D.15
解析:B [由题中所给定义,可知P-Q={1,2,3,4,5},∴P-Q的所有真子集的个数为25-1=31.]
13.已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.
(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出相应的a值;若不存在,试说明理由;
(2)若A⊆B成立,求出相应的实数对(a,b).
解:(1)不存在.理由如下:
若对任意的实数b都有A⊆B,则当且仅当1和2也是A中的元素时才有可能.
因为A={a-4,a+4},
所以或这都不可能,
所以这样的实数a不存在.
(2)由(1)易知,当且仅当或或或时A⊆B.
解得或或或
所以所求的实数对为(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).
14.已知集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}.
(1)若集合A=∅,求实数a的取值范围;
(2)若集合A中有且只有一个元素,求a的值及集合A.
解:(1)A是空集,即方程ax2-3x+2=0无解.
若a=0,方程有一解x=,不合题意;
若a≠0,要使方程ax2-3x+2=0无解,
需Δ=9-8a<0,解得a>.
综上可知,a的取值范围为.
(2)当a=0时,方程ax2-3x+2=0只有一个根x=,此时A=,符合题意;
当a≠0时,需满足Δ=9-8a=0,解得a=,
此时方程只有一个根x=,即A=,符合题意.
综上可知,a的值为0或,当a=0时,A=;
当a=时,A=.
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