内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.2 集合间的基本关系(课后练习)
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【基础通关】
一、单项选择题
1.下列各选项中,表示M⊆N的是( )
2.下列四个集合中,是空集的为( )
A.{0} B.{x|x>8,且x<5}
C.{x∈N|x2-1=0} D.{x|x>4}
3.下列五个关系式:①{a,b}={b,a};②{a,b}⊆{b,a};③⌀={⌀};④{0}=⌀;⑤0∈{0}.其中正确的个数是( )
A.1 B.3 C.4 D.2
4.已知集合M={x|y2=2x}和集合P={(x,y)|y2=2x},则两个集合间的关系是( )
A.M⊆P B.P⊆M C.M=P D.M,P互不包含
5.已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C.-1 D.-
7.已知集合A={x|-1≤x≤1},B={x|a-1≤x≤2a-1},若B⊆A,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a≤1} B.{a|a<1} C.{a|0≤a≤1} D.{a|0<a<1}
8.已知集合{a1,a2,a3}的所有非空真子集的元素之和等于9,则a1+a2+a3=( )
A.1 B.2 C.3 D.
二、多项选择题
9.已知集合A={1,2,a2},B={1,a+2},若B⊆A,则a的可能取值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
10.已知集合{x|mx2-2x+1=0}={n},则m+n的值可能为( )
A.0 B. C.1 D.2
11.下列选项中的两个集合相等的是( )
A.P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n+1),n∈Z}
B.P={x|x=2n-1,n∈N*},Q={x|x=2n+1,n∈N*}
C.P={x|x2-x=0},Q={x|x=,n∈Z}
D.P={y|y=x+1},Q={(x,y)|y=x+1}
三、填空题
12.设A={x|(x2-16)(x2+5x+4)=0},则集合A的非空真子集是 .
13.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a的取值范围是 .
14.集合A={x|(a-1)x2+8x+2=0},若A的子集个数为2,则实数a的值为 .
四、解答题
15.设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.
(1)若a=,试判断集合A与B的关系;
(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.
【能力提升】
16.已知集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.
17.已知集合A={1,3,-x2},B={x+2,1},是否存在实数x,使得B是A的子集?若存在,求出集合A,B;若不存在,请说明理由.
【拓展思维】
18.若x∈A,∈A,则称A是伙伴关系.集合M={-1,0,,,2,3},求集合的所有非空子集中具有伙伴关系的集合.
参考答案
1.C 解析:由M⊆N知,表示集合M的图形应全都在表示集合N的图形中.
2.B 解析:满足x>8且x<5的实数不存在,故{x|x>8,且x<5}=⌀.
3.B 解析:①②⑤正确,③④错误,故选B.
4.D 解析:由于集合M为数集,集合P为点集,因此M与P互不包含.
5.D 解析:由题意知,A={1,2},B={1,2,3,4}.又A⊆C⊆B,则集合C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.
6.C 解析:由集合有1个子集可知,该集合是⌀,
当a=1时,A=,不符合题意.
当a≠1时,由Δ=9+8(a-1)<0可得a<-.故选C.
7.A 解析:当B=⌀,即2a-1<a-1,即a<0时,满足B⊆A;
当B≠⌀,即a-1≤2a-1,即a≥0时,要使B⊆A,
则满足解得0≤a≤1.
综上,a≤1.
8.C 解析:集合A={a1,a2,a3}的所有非空真子集有:{a1},{a1,a2},{a1,a3},{a2},{a2,a3},{a3},
故3(a1+a2+a3)=9,即a1+a2+a3=3.故选C.
9.BD 解析:因为B⊆A,
又集合A={1,2,a2},B={1,a+2},
所以a+2=2或a+2=a2,
解得a=0或a=2或a=-1.
当a=-1时,不满足集合元素的互异性,
所以a=0或a=2.故选BD.
10.BD 解析:∵ 集合{x|mx2-2x+1=0}={n},
∴或
解得或
∴m+n=或m+n=2.故选BD.
11.AC 解析:对于A,P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n+1),n∈Z},集合P与Q均为偶数集,
故P=Q,即A正确;
对于B,P={x|x=2n-1,n∈N*}={1,3,5,7,9,…},
Q={x|x=2n+1,n∈N*}={3,5,7,9,…},故P≠Q,即B错误;
对于C,P={x|x2-x=0}={0,1},当n为偶数时,=1,当n为奇数时,=0,即Q={x|x=,n∈Z}={0,1},所以P=Q,故C正确;
对于D,P={y|y=x+1}=R,Q={(x,y)|y=x+1}为点集,故P≠Q,即D错误.故选AC.
12.{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}
解析:由(x2-16)(x2+5x+4)=0,得x=-4或x=-1或x=4,
因此集合A={-4,-1,4}.
所以集合A的子集为⌀,{-4},{-1},{4},{-4,-1},
{-4,4},{-1,4}和{-4,-1,4}.
集合A的非空真子集为:{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}.
13.{a|a≥2} 解析:如图,因为A⊆B,所以a≥2,即a的取值范围是{a|a≥2}.
14.1或9 解析:A的子集个数为2,则A中只有1个元素,
当a=1时,A=,A的子集个数为2,
当a≠1时,Δ=64-8(a-1)=0,解得a=9,A=,A的子集个数为2.
综上所述,实数a的值为1或9.
15.解:(1)A={x|x2-8x+15=0}={5,3},
a=时,B={5},元素5是集合A={5,3}中的元素,
集合A={5,3}中除元素5外,还有元素3,3不在集合B中,所以B⊆A.
(2)当a=0时,由题意知B=⌀,又A={3,5},故B⊆A;
当a≠0时,B=,又A={3,5},B⊆A,
此时=3或5,则有a=或a=.
所以C=.
16.解:(1)当B=⌀时,2a>a+3,即a>3.显然满足题意.
(2)当B≠⌀时,根据题意作出如图所示的数轴,
可得或
解得a<-4或2<a≤3.
综上可得,实数a的取值范围为{a|a<-4,或a>2}.
17.解:存在,理由如下:
若x+2=3,则x=1,符合题意;若x+2=-x2,则x2+x+2=0无实根,故不成立.综上所述,存在实数x=1,使得B是A的子集,此时A={1,3,-1},B={1,3}.
18.解:由“x∈A,∈A”知,-1可以在集合A中,0一定不在集合A中,2和同时在(或不在)集合A中,3和同时在(或不在)集合A中,因此M的所有非空子集中具有伙伴关系的集合为{-1},,,,,,,共7个.
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