内容正文:
[课后分层练(二)] 集合间的基本关系
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},则( )
A.A=B B.A∩B=∅ C.AB D.BA
解析:选D.∵A={1,2,3},B={2,3},∴A≠B,A∩B={2,3}≠∅.又1∈A且1∉B,∴A不是B的子集.
2.已知集合 B={2,3,4,5},C={-2,-1,4,5},非空集合 A 满足A⊆B,A⊆C,则符合条件的集合 A 的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
解析:选A.由题意知集合B={2,3,4,5},C={-2,-1,4,5},因为非空集合A满足A⊆B,A⊆C,所以集合A 可以为{4}或{5}或{4,5},所以符合条件的集合A的个数为3.
3.已知集合M={y|y=,x∈Z},N={y|y=x-1,x∈Z},则集合M,N的关系是( )
A.M=N B.M⊆N C.M⊇N D.M∩N=∅
解析:选A.因为集合M={y|y=,x∈Z},集合N={y|y=x-1,x∈Z}={y|y==,x∈Z},所以M=N.
4.(2025·广东广州模拟)满足{x|x2+2x-3=0}⊆A{-3,-1,0,1,3}的集合A的个数为( )
A.3 B.7 C.8 D.15
解析:选B.由x2+2x-3=0,整理可得(x+3)=0,解得x=-3或x=1,则⊆A{-3,-1,0,1,3},设B=,所以∁AB,可得23-1=7.
5.设集合M={5,x2},N={5x,5}.若M=N,则实数x的值组成的集合为( )
A.{5} B.{1} C.{0,5} D.{0,1}
解析:选C.由M=N及集合M,N中的元素得x2=5x,解得x=0或x=5.经检验,x=0和x=5时均能满足集合中元素的互异性,所以x=0或x=5.因此实数x的值组成的集合为{0,5}.
6.(多选)(学科融合)图中反映的是“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,则( )
A.A为小说 B.B为文学作品 C.C为散文 D.D为叙事散文
解析:选AB. 由Venn图,得AB,CDB,A与D之间无包含关系,A与C之间无包含关系,由“文学作品“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得 A 为“小说”,B 为“文学作品”,C为“叙事散文”,D为“散文”.
7.设x,y∈R,A={(x,y)|y=x},B={(x,y)|=1},则A,B的关系是________.
解析:因为B={(x,y)|=1}={(x,y)|y=x,且y≠0},所以BA.
答案:BA
8.若由a,,1组成的集合与由a2,a+b,0组成的集合相等,则a2 025+b2 025的值为________.
解析:由已知可得a≠0,
因为两集合相等,所以或
所以或
经检验,a=-1,b=0满足条件,
所以a2 025+b2 025=-1.
答案:-1
9.(人教A必修一P8练习T1改编)集合{a,b,c}的所有子集有________,它的真子集有________________.
答案:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c} ∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}
10.判断下列集合间的关系:
(1)A={-1,1},B={x∈N|x2=1};
(2)P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n-1),n∈Z};
(3)A={x|x-3>2},B={x|2x-5≥0};
(4)A={x|x=a2+1,a∈R},B={x|x=a2-4a+5,a∈R}.
解:(1)用列举法表示集合B={1},故BA.
(2)因为Q中n∈Z,所以n-1∈Z,Q与P都表示偶数集,所以P=Q.
(3)因为A={x|x-3>2}={x|x>5},
B={x|2x-5≥0}={x|x≥},
所以利用数轴判断A,B的关系.
如图所示,AB.
(4)因为A={x|x=a2+1,a∈R}={x|x≥1},B={x|x=a2-4a+5,a∈R}={x|x=(a-2)2+1,a∈R}={x|x≥1},所以A=B.
【综合运用】
11.(人教A 必修一 P9习题1.2T5(2)改编)若集合A={x|1<x<2},B={x|x>a},满足A⊆B,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a≥2} B.{a|a≤1}
C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}
解析:选B.在数轴上表示出集合A,B(图略),因为A⊆B,所以a≤1.
12.(多选)集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}有且仅有两个子集,则a的取值可以是( )
A.1 B. C.-1 D.-
解析:选AD.由集合有两个子集可知,该集合是单元素集,当a=1时,满足题意.当a≠1时,由Δ=9+8(a-1)=0,可得a=-.
13.(2025·天津模拟)已知集合A={x|ax2+6x+3=0},B=.
(1)若A⊆∅,求实数a的取值集合;
(2)若A的子集有两个,求实数a的取值集合;
(3)若1∈A且B⊆A,求实数b的取值集合.
解:(1)因为A⊆∅,所以A=∅,
当a=0时,则A=,与题意矛盾,
当a≠0时,则Δ=36-12a<0,解得a>3,
综上所述,实数a的取值集合为.
(2)因为A的子集有两个,所以集合A中只有一个元素,
当a=0时,则A=,符合题意,
当a≠0时,则Δ=36-12a=0,解得a=3,
综上所述,实数a的取值集合为.
(3)因为1∈A,
所以a+6+3=0,解得a=-9,
所以A={x|-9x2+6x+3=0}={-,1},
当b=0时,B=∅⊆A,
当b≠0时,B=,
因为B⊆A,所以-=-或-=1,解得b=3或b=-1,
综上所述,实数b的取值集合为.
【创新探索】
14.已知集合A={x|-1≤x≤a,a>-1且a∈R},B={y|y=2x-1,x∈A},C={z|z=x2,x∈A}.是否存在实数a,使得C⊆B?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:假设存在这样的实数a.
对于集合B,因为y=2x-1,且x∈A,即-1≤x≤a,
所以-3≤y≤2a-1.
对于集合C,因为z=x2,且x∈A,
所以当-1<a≤0时,a2≤z≤1;当0<a≤1时,0≤z≤1;当a>1时,0≤z≤a2.
当-1<a≤0时,要使C⊆B,则2a-1≥1,即a≥1,矛盾.
当0<a≤1时,要使C⊆B,则有2a-1≥1,即a=1.
当a>1时,要使C⊆B,则有a2≤2a-1,即(a-1)2≤0,无解.
综上所述,存在a=1,使得C⊆B.
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