内容正文:
【基础巩固题组】
1.下列关系中错误的是( )
A.∅⊆
B.⊆
C.∈
D.⫋
解析:选C.因为∅⊆A,A⊆A,{2,3}⫋{1,2,3},所以选项A,B,D都正确;
C选项,集合与集合的关系不能用属于符号,所以C错误.
2.已知集合A=,则A真子集的个数为( )
A.3 B.4
C.6 D.7
解析:选A.由题设,A={x|-<x<,x∈N}={0,1},∴A的真子集共有22-1=3个.
3.若集合A=,集合B={y|y=,k∈Z},则( )
A.A=B B.A⫋B
C.B⫋A D.A∪B=Z
解析:选B.k∈Z时,2k-1为奇数,k+2为整数,所以集合A是集合B的真子集,即选项B正确.
4.已知集合A={x|0<ax+1≤5},集合B=,若A=B,则实数a的值为( )
A.0 B.-
C.2 D.5
解析:选C.因为B=,且A=B,所以当x=2时,2a+1=5,解得a=2.故选C.
5.下列选项中正确的有( )
A.{质数}⊆{奇数}
B.集合{1,2,3}与集合{4,5,6}没有相同的子集
C.空集是任何集合的真子集
D.若A⊆B,B⊆C,则A⊆C
解析:选D.对于A, 2是质数,但是它不是奇数,所以{质数}⊆{奇数}错误,所以该选项错误;
对于B, 集合{1,2,3}与集合{4,5,6}有相同的子集∅,所以该选项错误;
对于C,空集是任何非空集合的真子集,所以该选项错误;
对于D,若A⊆B,B⊆C,则A⊆C,所以该选项正确.
6.(多选)已知集合A=,B={4,},若B⊆A,则实数a的值可能是( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
解析:选ABC.因为B⊆A,所以4∈A,∈A,则解得a≤1.
故选ABC.
7.若集合A=,B={x|x=2k+1,k∈Z},C=,则A、B、C的关系是( )
A.C⊆A=B B.A⊆C⊆B
C.A=B⊆C D.B⊆A⊆C
解析:选A.由已知可得,集合A、B为奇数集,则A=B,
∵C=⊆B,故C⊆A=B.
8.若将抛掷一枚硬币所出现的结果“正面(朝上)”与“反面(朝上)”,分别记为H、T,相应的抛掷两枚硬币的样本空间为Ω=,则与事件“一个正面(朝上)一个反面(朝上)”对应的样本空间的子集为______.
解析:与事件“一个正面(朝上)一个反面(朝上)”对应的样本空间为,
此空间的子集为∅,{HT},{TH},{HT,TH}.
答案:∅,{HT},{TH},{HT,TH}
9.设A=,B=,若A⊆B,则a的取值范围是_____.
解析:根据题意作图:
由图可知,A⊆B,则只要a≤-1即可,即a的取值范围是.
答案:
10.满足条件:{a}⫋M⊆的集合M的个数为______.
解析:由{a}⫋M⊆可知,M中必含有元素a,且含有b,c,d中的至少一个.
在b,c,d中取1个元素时,M有3个;取2个元素时,有3个;取3个元素时,有1个,
故满足条件的集合M有7个.
答案:7
11.已知集合A=,B=,若A⊆B,求实数p的取值范围.
解:由A=,B=可知,
①当p+2=0,即p=-2时,A=∅⊆B,满足题意.
②当p+2≠0,即p≠-2时,由A⊆B得,x=-<0,p>-2.
综上可得,实数p的取值范围为.
【能力提升题组】
12.设集合A=,B={x|n-≤x≤n},且A,B都是集合的子集,如果把b-a叫作集合的“长度”,那么集合A∩B的“长度”的最小值是___________.
解析:由题可知,A的长度为,B的长度为, A,B都是集合{x|0≤x≤1}的子集,
当A∩B的长度最小时,m与n应分别在区间的左右两端,即m=0,n=1,则A=,B=,
故此时A∩B=的长度的最小值是:-=.
答案:
13.当两个集合中有一个集合为另一集合的子集时,称这两个集合之间构成“全食”,当两个集合有公共元素,但互不为对方子集时称两集合之间构成“偏食”.对于集合A=,B=,若A与B构成“全食”,或构成“偏食”,则a的取值集合为___________.
解析:(1)当A与B构成“全食”,即B⊆A时,
①当a=0时,B=∅;
②当a≠0时,B=,
又∵B⊆A,∴a=-4;
(2)当A与B构成“偏食”时,A∩B≠∅且B⃘A,∴a=-1.
故a的取值为0,-1,-4.
答案:
14.已知M=,N={x|x2+ax+1=0},且N⫋M,求实数a的取值范围.
解:由题意,集合M={x|x2-2x-3=0}=.
当N=∅时,即Δ=a2-4<0,解得-2<a<2,此时满足N⫋M,
当N≠∅时,要使得N⫋M,则-1∈N或3∈N,
当-1∈N时,可得(-1)2-a+1=0,即a=2,此时N={-1},满足N⫋M;
当3∈N时,可得32+3a+1=0,即a=-,此时N={3,},不满足N⫋M,
综上可知,实数a的取值范围为{a|-2<a≤2}.
15.已知三个集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+a-1=0},C={x|x2-bx+2=0},同时满足B⫋A,C⊆A的实数a,b是否存在?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,请说明理由.
解:A={x|x2-3x+2=0}={1,2},
∵B={x|x2-ax+a-1=0}={x|(x-1)[x-(a-1)]=0},∴1∈B.
又B⫋A,∴a-1=1,即a=2.
∵C={x|x2-bx+2=0},且C⊆A,∴C=∅或{1}或{2}或{1,2}.
当C={1,2}时,b=3;
当C={1}或{2}时,Δ=b2-8=0,即b=±2,此时x=±,与C={1}或{2}矛盾,故舍去;
当C=∅时,Δ=b2-8<0,即-2<b<2.
综上可知,存在a=2,b=3或-2<b<2满足要求.
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