内容正文:
课时测评1 集合
(时间:60分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(每小题5分,共60分)
1.(2025·安徽合肥模拟)已知集合A=,B=,则( )
A.A⊆B B.B⊆A
C.A=B D.A∪B=N
答案:B
解析:因为A=,B==,当z∈N时,2z为非负的偶数,所以B⊆A,则A∪B=A⫋N,故B正确,A、C、D错误.故选B.
2.(2025·安徽皖南模拟)已知集合A=,B={y|y=x2,x∈A},则集合A∪B的非空真子集的个数为 ( )
A.14 B.15
C.30 D.62
答案:D
解析:解不等式≤0得-1<x≤3,由x∈Z,得集合A={0,1,2,3},则集合B={0,1,4,9},所以集合A∪B={0,1,2,3,4,9},集合A∪B中有6个元素,所以集合A∪B的非空真子集的个数为26-2=62.故选D.
3.(2025·山东烟台模拟)已知集合U=R,集合A=,B=,则图中阴影部分表示的集合为 ( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:解不等式x2+2x-3<0,得-3<x<1,即A=(-3,1),由B=[0,2],得∁UB=(-∞,0)∪(2,+∞),所以图中阴影部分表示的集合为A∩(∁UB)=(-3,0).故选A.
4.(2025·安徽黄山模拟)已知集合A={x|x>a},B={x|x<a2},且(∁RA)∩B=B,则实数a的取值范围为( )
A.[0,1] B.[0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0]
答案:A
解析:因为A={x|x>a},所以∁RA={x|x≤a},又(∁RA)∩B=B,所以B⊆∁RA,又B={x|x<a2},所以a2≤a,解得0≤a≤1,即实数a的取值范围为[0,1].故选A.
5.(2025·山东青岛模拟)已知全集U=R,集合A,B满足A⊆(A∩B),则下列关系一定正确的是( )
A.A=B B.B⊆A
C.A∩(∁UB)=⌀ D.(∁UA)∩B=⌀
答案:C
解析:因为集合A,B满足A⊆(A∩B),故可得A⊆B,对于A,当A为B的真子集时,不成立;对于B,当A为B的真子集时,也不成立;对于C,A∩(∁UB)=⌀,恒成立;对于D,当A为B的真子集时,不成立.故选C.
6.已知集合M={x|x(x-2)<0},N={x|x-1<0},则下列Venn图中阴影部分可以表示集合{x|1≤x<2}的是 ( )
答案:B
解析:x(x-2)<0⇒0<x<2,x-1<0⇒x<1,
选项A中Venn图中阴影部分表示M∩N=(0,1),不符合题意;选项B中Venn图中阴影部分表示∁M(M∩N)=[1,2),符合题意;选项C中Venn图中阴影部分表示∁N(M∩N)=(-∞,0],不符合题意;选项D中Venn图中阴影部分表示M∪N=(-∞,2),不符合题意.故选B.
7.(多选)已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m-1},则使A⊆∁UB成立的实数m的取值范围可以是 ( )
A.(6,10] B.(-2,2)
C. D.(5,8]
答案:ABC
解析:当B=⌀时,m+1>2m-1,即m<2,此时∁UB=R,符合题意;当B≠⌀时,m+1≤2m-1,即m≥2,由B={x|m+1≤x≤2m-1},得∁UB={x|x<m+1或x>2m-1}.因为A⊆∁UB,所以m+1>7或2m-1<-2,可得m>6或m<-.因为m≥2,所以m>6.综上,实数m的取值范围为{m|m<2或m>6}.故选ABC.
8.(多选)如图所示,阴影部分表示的集合是 ( )
A.(∁UB)∩A B.(∁UA)∩B
C.∁U(A∩B) D.A∩∁U(A∩B)
答案:AD
解析:由题图及集合的运算,知阴影部分表示的集合为(∁UB)∩A或A∩∁U(A∩B).故选AD.
9.(多选)若集合M={x|-3<x<1},N={x|x≤3},则集合{x|x≤-3或x≥1}=( )
A.M∩N B.∁RM
C.∁R(M∩N) D.∁R(M∪N)
答案:BC
解析:由题意得M∩N={x|-3<x<1},M∪N={x|x≤3},∁RM={x|x≤-3或x≥1},所以∁R(M∩N)={x|x≤-3或x≥1},∁R(M∪N)={x|x>3}.故选BC.
10.已知集合A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B= ,A∪B= ,(∁RA)∪B=
答案:(2,3) (1,4) (-∞,1]∪(2,+∞)
解析:由已知得A={x|1<x<3},故A∩B={x|2<x<3},A∪B={x|1<x<4},(∁RA)∪B={x|x≤1或x>2}.
11.(2024·山东菏泽模拟)已知集合A=,B=,若B⊆∁,则a的取值范围是
.
答案: [1,+∞)
解析:由≤0,得-2≤x<2,所以A=,则∁RA=,或,由log2x≥a,得x≥2a,又B⊆(∁R A),所以2a≥2,解得a≥1.即a的取值范围为[1,+∞).
12.已知集合A={1,a},B={x|log2x<1},且A∩B有2个子集,则实数a的取值范围为 .
答案:(-∞,0]∪[2,+∞)
解析:由题意得,B={x|log2x<1}={x|0<x<2},因为A∩B有2个子集,所以A∩B中的元素个数为1;因为1∈(A∩B),所以a∉(A∩B),即a∉B,所以a≤0或a≥2,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[2,+∞).
(每小题8分,共16分)
13.(多选)已知M,N均为实数集R的子集,且N∩(∁RM)=⌀,则下列结论中正确的是( )
A.M∩(∁RN)=⌀
B.M∪(∁RN)=R
C.(∁RM)∪(∁RN)=∁RM
D.(∁RM)∩(∁RN)=∁RM
答案:BD
解析:因为N∩(∁RM)=⌀,所以N⊆M.若N是M的真子集,则M∩(∁RN)≠⌀,故A错误;由N⊆M,得M∪(∁RN)=R,故B正确;由N⊆M,得∁RN⊇∁RM,故C错误,D正确.故选BD.
14.(新情境)某小区连续三天举办公益活动,第一天有190人参加,第二天有130人参加,第三天有180人参加,其中,前两天都参加的有30人,后两天都参加的有40人.第一天参加但第二天没参加活动的有 人,这三天参加活动的最少有 人.
答案:160 290
解析:根据题意画出Venn图,如图所示,
a表示只参加第一天的人,
b表示只参加第二天的人,
c表示只参加第三天的人,
d表示只参加第一天与第二天的人,
e表示只参加第一天与第三天的人,
f表示只参加第二天与第三天的人,
g表示三天都参加的人,所以要使总人数最少,则令g最大,其次d,e,f也尽量大,d+g=30,f+g=40,所以a+e=160,即第一天参加但第二天没参加的有160人,所以gmax=30,d=0,f=10,a+d+g+e=190,b=130-(d+g)-f=90,所以c+e=140,所以emax=140,所以c=0,a=20,
则这三天参加活动的最少有a+b+c+…+g=20+90+0+0+140+10+30=290(人).
(每小题12分,共24分)
15.(新定义)(多选)我们知道,如果集合A⊆S,那么A的补集为∁SA={x|x∈S且x∉A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A且x∉B}叫作集合A和B的差集,记作A-B.例如:A={1,2,3,4,5},B={4,5,6,7,8},则有A-B={1,2,3},B-A={6,7,8}.下列选项正确的是( )
A.已知A={4,5,6,7,9},B={3,5,6,8,9},则B-A={3,7,8}
B.如果A-B=⌀,那么A⊆B
C.已知全集U,集合A,集合B的关系如图所示,则B-A=A∩(∁UB)
D.已知A={x|x<-1或x>3},B={x|-2≤x<4},则A-B={x|x<-2或x≥4}
答案:BD
解析:对于A,由B-A={x|x∈B且x∉A},知B-A={3,8},A错误;对于B,由A-B={x|x∈A且x∉B},A-B=⌀,知A⊆B,B正确;对于C,由韦恩图知B-A如图中阴影部分所示,则B-A=B∩(∁UA),C错误;对于D,∁UB={x|x<-2或x≥4},则A-B=A∩(∁UB)={x|x<-2或x≥4},D正确.故选BD.
16.(新角度)设集合A=,B=,其中a1,a2,a3,a4,a5是五个不同的正整数,且a1<a2<a3<a4<a5,已知A∩B=,a1+a4=10,A∪B中所有元素之和是246,请写出所有满足条件的集合A: .
答案:
解析:由题意,得=a1,所以a1=1,a4=9.由于B中有9,因此A中有3,此时集合A,B有共同元素1和9,若a3=3,则a2=2,于是1+2+3+9+a5+4+81+=246;此时a5+=146且a5>9,无正整数解;若a2=3,集合A,B有共同元素1和9,则1+3+a3+9+a5++81+=246,所以a3++a5+=152,且3<a3<9<a5,而12+122=156>152,所以10≤a5≤11,当a5=10时,a3=6;当a5=11时,a3=4;因此满足条件的A共有2个,分别为.
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