1.3《集合的基本运算经典题型》分类训练-2026-2027学年高一上学期数学人教版必修第一册
2026-07-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1.3 集合的基本运算 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 166 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | xkw_027222649 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58605629.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
按并集、交集、补集、混合运算及实际应用分题型设计,分层覆盖从基础运算到综合应用,通过选择、填空、解答题梯度提升,培养数学抽象与运算能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础运算层|并集、交集、补集的基本概念与简单运算|以选择题为主,直接考查集合运算(如求M∪N、A∩B),巩固概念理解|
|关系应用层|含参数集合、子集关系(A∪B=A/A∩B=B)|通过多选题、填空题考查参数讨论(如已知A∪B=A求a值),发展推理意识|
|综合创新层|交并补混合运算、实际情境应用(容斥原理、新定义)|解答题结合实际问题(如运动会参赛人数统计),体现应用意识与创新思维|
内容正文:
《集合的基本运算经典题型》分类训练
(五大题型,共59小题)
题型一:并集的运算
1.已知集合M={0,1,8},N={﹣1,0,1},则M∪N=( D )
A.{1} B.{0,1} C.{﹣1,8} D.{﹣1,0,1,8}
【解析】
由已知可得:M∪N={﹣1,0,1,8}.
2.已知集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x>0},则集合A∪B=( D )
A.{x|0<x<2} B.{x|-1≤x<2} C.{x|x>0} D.{x|x≥-1}
【解析】
集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x>0},所以A∪B={x|x≥-1}
3.若集合A={﹣1,0,2},B={0,2,5},则A∪B中的元素个数是( C )
A.2 B.3 C.4 D.6
【解析】
A={﹣1,0,2},B={0,2,5},所以A∪B={﹣1,0,2,5}.
4.已知集合A,B为实数集的子集,且A={x|x∈R,且x∉B},则A∪B=( D )
A.∅ B.Z C.Q D.R
【解析】
因为A={x|x∈R,且x∉B},所以A=∁RB,可得A∪B=R.
5.已知集合A={x|x2+mx=0},B={1}.若A∪B={0,1},则m=( D )
A.0 B.1 C.﹣1 D.0或﹣1
【解析】
集合A={x|x2+mx=0},由x2+mx=0可得x=0或x=﹣m,当m≠0时,A={0,﹣m};当m=0时,A={0};因B={1},且A∪B={0,1},则m=0或m=﹣1.
6.(多选)设A={x|x2﹣6x+8=0},B={x|ax﹣2=0},若A∪B=A,则实数a的值可以为( ABC )
A.0 B. C.1 D.2
【解析】
由x2﹣6x+8=0,可得x=2或x=4,故A={2,4},因为A∪B=A,所以B⊆A,又A={2,4},所以B=∅或B={2}或B={4},若B={2},则方程ax﹣2=0有且仅有一个根2,故a=1,若B={4},则方程ax﹣2=0有且仅有一个根4,故,若B=∅,则方程ax﹣2=0的解集为∅,故a=0.
7.(多选)已知集合A={x|ax+1=0,a∈R},B={x|x2﹣x﹣56=0},若A∪B=B,则实数a的值可以是( BCD )
A. B. C.0 D.
【解析】
由A∪B=B,可得A⊆B,解方程x2﹣x﹣56=0,可得x=﹣7或x=8,即B={﹣7,8},当a=0时,方程ax+1=0无实数解,此时A=∅,满足A⊆B,符合题意;当a≠0时,由ax+1=0,可得,此时,要使得A⊆B,可得或,解得或符合题意;综上,实数a的值为0或或.
8.(多选)已知集合M={﹣1,1},N={x|mx=1},且M∪N=M,则实数m的值可以为( BCD )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
【解析】
由M∪N=M可得,N⊆M.当N=∅时,满足N⊆M,此时m=0;当N≠∅时,m≠0,解mx=1可得,.因为N⊆M,所以或.当时,m=﹣1;当时,m
=1.综上所述,m=0或m=﹣1或m=1.
9.设集合M={﹣1,1,3,5,9,11},N={1,3,8,9},则M∪N= {﹣1,1,3,5,8,9,11} .
【解析】
由集合M={﹣1,1,3,5,9,11},N={1,3,8,9},可得M∪N={﹣1,1,3,5,8,9,11}.
10.若A={x|x≥2},B={x|5<x<7},则A∪B= .{x|x≥2}
【解析】
因为集合B={x|5<x<7},A={x|x≥2},所以A∪B={x|x≥2}.
11.已知集合A={1,2,k},B={2,5}.若A∪B={1,2,4,5},则k= .4
【解析】
集合A={1,2,k},B={2,5},若A∪B={1,2,4,5},则k=4.当k=4时,集合A={1,2,4},符合题意.
12.已知集合A={1,3,a2},集合B={1,2+a},若A∪B=A,则a= .2
【解析】
因为A∪B=A,所以2+a=3或a2=2+a.若2+a=3,则a=1,此时a2=1,集合A中的元素不满足互异性,故a=1舍去.若a2=2+a则a=﹣1或a=2.当a=﹣1时,a2=1,集合A中的元素不满足互异性,故a=﹣1舍去;当a=2时,A={1,3,4},B={1,3},A∪B=A,故a=2符合题意.
题型二:交集的运算
13.已知集合A={0,2,4,6},B={1,2,3},则A∩B=( C )
A.{0,1,2,3,4,6} B.{1,3} C.{2} D.{0}
【解析】
由题意,A∩B={2}.
14.已知集合A={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|x+1>0},则A∩B=( A )
A.{0,1,2} B.{﹣1,0,1,2}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2} D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2}
【解析】
集合A={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|x+1>0}={x|x>﹣1},所以A∩B={0,1,2}.
15.已知集合,B={x|0<x<2},则A∩B=( B )
A.{x|1<x<2} B.{x|1≤x<2} C.{x|x>0} D.{x|0<x≤1}
【解析】
已知集合{x|x≥1},B={x|0<x<2},则A∩B=[1,2).
16.已知集合M={﹣1,0,1},N={y|y=x2﹣1,x∈M},则M∩N等于( B )
A.{﹣1,0,1} B.{﹣1,0} C.{0,1} D.{﹣1,1}
【解析】
∵集合M={﹣1,0,1},N={y|y=x2﹣1,x∈M}={﹣1,0},∴M∩N={﹣1,0}.
17.已知集合P={x|﹣2≤x≤3},Q={x|x>a},若P∩Q=∅,则实数a的取值范围是( C )
A.a≤﹣2 B.a<0 C.a≥3 D.a>3
【解析】
因为P={x|﹣2≤x≤3},Q={x|x>a},P∩Q=∅,所以a≥3.
18.集合A={1,2,3},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是( C )
A.x<1 B.x≤1 C.x>3 D.x≥3
【解析】
因为A∩B=A,则A⊆B,集合B={x|x<a},A={1,2,3},可得a>3,所以实数a的取值范围是(3,+∞).
19.(多选)已知集合A={1,5,m2},B={1,m+2},若A∩B=B,则m的值可以为( AC )
A.3 B.﹣1 C.2 D.1
【解析】
由A∩B=B,得B⊆A,所以m+2=5或m+2=m2,若m+2=m2,解得m=2或﹣1,当m=2时,A={1,5,4},B={1,4},符合题意;当m=﹣1时,m2=m+2=1,集合A,B不满足互异性,不合题意;若m+2=5,则m=3,此时A={1,5,9},B={1,5},符合题意;综上,m的值可以为3或2.
20.(多选)设A={x|x2﹣4x+3=0},B={x|ax﹣1=0},若A∩B=B,则实数a的取值可以是( ABC )
A.0 B. C.1 D.3
【解析】
由题意可知,集合A={x|x2﹣4x+3=0}={1,3},因为A∩B=B,所以B⊆A,当B=∅时,a=0,当B≠∅时,可得,所以或,解得a=1或,综上可得,实数a的值可以是0或1或.
21.(多选)已知集合A={a2,a+1,﹣3},B={a﹣3,2a﹣1,a2+1},若A∩B={﹣3},则实数a的值不可能是( ABD )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
【解析】
∵A∩B={﹣3},∴﹣3∈B={a﹣3,2a﹣1,a2+1},∵a2+1≥1≠﹣3,则:①若a﹣3=﹣3,则a=0,此时A={0,1,﹣3},B={﹣3,﹣1,1},A∩B={﹣3,1},不满足题意;②若2a﹣1=﹣3,则a=﹣1,此时A={1,0,﹣3},B={﹣4,﹣3,2},A∩B={﹣3},满足题意;∴a=﹣1.
22.已知集合M={3a+1,a2,0},N={3﹣a,a﹣5,16},若M∩N={16},则a的值为 .﹣4
【解析】
由M∩N={16},得16∈M,①当3a+1=16,得a=5,此时M={16,25,0},N={﹣2,0,16},M∩N={0,16},不符合题意,舍去;②当a2=16时,则a=±4.当a=﹣4时,M={16,﹣11,0},N={7,﹣9,16},M∩N={16},符合题意;当a=4时,M={16,13,0},3﹣a=a﹣5=﹣1,N中元素出现重复,所以舍去;综上所述,a=﹣4.
23.设集合A={x|x+1≤0或x﹣4≥0},B={x|2a≤x≤a+2}.若A∩B=B,则实数a的取值范围是________ {a|a≤﹣3或a≥2} .
【解析】
由A∩B=B,知B⊆A.①当B≠∅时,则或,解得a≤﹣3或a=2.
②当B=∅时,满足B⊆A,则2a>a+2,得a>2;综上所述,实数a的取值范围为{a|a≤﹣3或a≥2}.故答案为:{a|a≤﹣3或a≥2}.
24.设A={x|x2﹣5x﹣6=0,x∈R},B={x|mx2﹣x+6=0,x∈R},且A∩B=B,则m的取值范围为 .{m|m=0或m}
【解析】
A={x|x2﹣5x﹣6=0,x∈R}={6,﹣1},B={x|mx2﹣x+6=0,x∈R},若A∩B=B,则B⊆A,当m=0时,B={6};当m≠0时,对于二次方程mx2﹣x+6=0有Δ=1﹣24m,当B=∅时,,
当B={6}时,将x=6代入方程得36m﹣6+6=0=m=0,当B={﹣1}时,将x=﹣1代入方程得:m+1+6=0→m=﹣7,此时Δ>0(舍),当B=A={6,﹣1}时,由韦达定理有:,∴此时m∈∅,综上:m=0或,即或.
25.已知集合A={x|x2﹣x﹣6=0},B={y|ay﹣1=0},若A∩B=B,则实数a= .或0或
【解析】
集合A={﹣2,3},B={y|ay﹣1=0},由A∩B=B,得B⊆A,当B=∅时,a=0;当B={﹣2}时,﹣2a﹣1=0,解得;当B={3}时,3a﹣1=0,解得.
26.已知集合A={x|x2+(a+1)x+a2﹣4=0},B={x|x2﹣3x+2=0},若A∩B={1},则实数a的值为 .1或﹣2
【解析】
B={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},A={x|x2+(a+1)x+a2﹣4=0},又A∩B={1},所以1∈A,2∉A,所以1+(a+1)+a2﹣4=0,4+2(a+1)+a2﹣4≠0,所以a2+a﹣2=0,a2+2a+2≠0,解得a=1或a=﹣2.
27.已知集合A={x|﹣2≤x≤1},B={x|m﹣1≤x<m+1},若A∩B=B,则实数m的取值范围为 .[﹣1,0]
【解析】
集合A={x|﹣2≤x≤1},B={x|m﹣1≤x<m+1},由A∩B=B,可得B⊆A,所以,解得﹣1≤m≤0.
28.设集合A={x|1≤x≤7},B={x|a≤x≤a+5}.
(1)当a=3时,求A∪B;
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)当a=3时,B={x|3≤x≤8},因为集合A={x|1≤x≤7},所以A∪B={x|1≤x≤8}.
(2)若A∩B=B,则B⊆A,因为B不为空集,所以解得实数a的取值范围为{a|1≤a≤2}.
29.已知集合A={x|1<x<7},B={x|a﹣1<x<3a﹣1}.
(1)如果A∩B=B,求a的取值范围.
(2)如果A∩B=∅,求a的取值范围.
【解析】
(1)若A∩B=B,则B⊆A,当B=∅时,a﹣1≥3a﹣1,即a≤0,符合题意;当B≠∅时,,解得2,故a的取值范围为{a|a≤0或2};
(2)若A∩B=∅,当B=∅时,a﹣1≥3a﹣1,即a≤0;当B≠∅时,3a﹣1≤1,a>0或a﹣1≥7,a>0,所以0<a或a≥8,故此时a的范围为{a|a或a≥8}.
30.已知U=R,A={x|﹣1≤x≤3},B={x|x﹣a>0}.
(1)若A∩B=A,求实数a的取值范围;
(2)若A∩B≠∅,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)U=R,A={x|﹣1≤x≤3},B={x|x﹣a>0}={x|x>a} ∵A∩B=A,∴A⊆B,解得a<﹣1,∴实数a的取值范围是{a|a<﹣1}.
(2)∵A∩B≠∅,∴a<3,∴实数a的取值范围是{a|a<3}.
31.已知集合A={x|m﹣1<x<2m+1},B={x|﹣2<x<4}.
(1)当时,求A∪B;
(2)若A∩B=A,求实数m的取值范围.
【解析】
(1)当m时,A={x|},B={x|﹣2<x<4},故.
(2)∵A∩B=A,∴A⊆B,当A=∅,即2m+1≤m﹣1,解得m≤﹣2,符合题意,当A≠∅时,,解得﹣1,故实数m的取值范围为[﹣1,]∪[﹣∞,﹣2].
32.设集合A={x|ax﹣1=0},B={x|x2+2(b+1)x+(b+3)=0},C={x|x2﹣3x+2=0}.
(1)若A∩C=A,求实数a的取值范围;
(2)若B∪C=C,求实数b的取值范围.
【解析】
(1)根据x2﹣3x+2=0的解为x=1或2,可得集合C={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},由A∩C=A,可得A⊆C,集合A可能是∅或{1}或{2}或{1,2},根据集合A={x|ax﹣1=0},可知有如下几种情况:
①a=0时,方程ax﹣1=0变为﹣1=0,没有实数根,此时A=∅,满足A⊆C;②a≠0时,方程ax﹣1=0等价于,即,若 A={1},则,解得a=1;若A={2},则,解得;③若A={1,2},则不可能同时等于1,2,此种情况不成立.综上所述,实数a的取值范围是a∈;
(2)根据B∪C=C,可得B⊆C,则集合B可能是∅或{1}或{2}或{1,2},集合B={x|x2+2(b+1)x+(b+3)=0},方程x2+2(b+1)x+(b+3)=0的根据的判别式Δ=4(b+1)2﹣4(b+3)=4(b+2)(b﹣1),
①当Δ<0时,B=∅,符合题意,此时4(b+2)(b﹣1)<0,解得﹣2<b<1;②当B是单元素集时,Δ=0,即4(b+2)(b﹣1)=0,解得b=﹣2或b=1,若b=﹣2,则方程x2+2(b+1)x+(b+3)=0变为x2﹣2x+1=(x﹣1)2=0,此时B={1},满足B⊆C,若b=1,则方程x2+2(b+1)x+(b+3)=0变为x2+4x+4=(x+2)2=0,此时B={﹣2},不满足B⊆C,舍去;③当B=C={1,2}时,方程x2+2(b+1)x+(b+3)=0与x2﹣3x+2=0同解,可得,找不到符合条件的实数b.综上所述,﹣2≤b<1,实数b的取值范围是[﹣2,1).
33.设A={x|x2﹣ax+a2﹣31=0},B={x|x2﹣5x﹣6=0},C={x|x2+3x+2=0}.
(1)是否存在实数a,使A=B,如果存在,求出实数a的值,如果不存在,说明理由;
(2)若A∩B≠∅,A∩C=∅,求实数a的值.
【解析】
(1)由x2﹣5x﹣6=0得x1=﹣1,x2=6,故B={﹣1,6},若A=B,则x1=﹣1,x2=6是方程x2﹣ax+a2﹣31=0的两个根,即,解得a=5,此时A={﹣1,6}=B,即存在a=5满足题意;
(2)由x2+3x+2=0得x3=﹣1,x4=﹣2,即C={﹣1,﹣2},因为A∩B≠∅,A∩C=∅,则6是方程x2﹣ax+a2﹣31=0的一个根,代入得a2﹣6a+5=0=(a﹣1)(a﹣5),解得a=1或a=5,若a=1,此时x2﹣x﹣30=0,即A={6,﹣5},满足题意;若a=5,此时x2﹣5x﹣6=0,即A=B={﹣1,6},此时A∩C={﹣1}≠∅,不满足题意;综上所述a=1.
34.设A={x|x2﹣ax+a2﹣19=0},B={x|x2﹣5x+6=0},C={x|x2+2x﹣8=0}.
(1)若A=B,求a的值;
(2)若A∩B≠∅,且A∩C=∅,求a的值;
(3)A∩B=A∩C≠∅,求a的值.
【解析】
(1)A={x|x2﹣ax+a2﹣19=0},B={x|x2﹣5x+6=0},C={x|x2+2x﹣8=0},由B={x|x2﹣5x+6=0}={2,3},∵A=B,所以2,3为方程x2﹣ax+a2﹣19=0的根,则,解得a=5.
(2)由C={x|x2+2x﹣8=0}={﹣4,2},A={x|x2﹣ax+a2﹣19=0},B={2,3},∵A∩B≠∅,且A∩C=∅,∴3∈A,则32﹣3a+a2﹣19=0,解得a=5或a=﹣2,当a=﹣2时,A={x|x2+2x﹣15=0}={3,﹣5},满足题意;当a=5时,A={x|x2﹣5x+6=0}={2,3},此时A∩C={2}不满足题意.综上,a=﹣2.
(3)由A={x|x2﹣ax+a2﹣19=0},B={2,3},C={﹣4,2},因为A∩B=A∩C≠∅,所以2∈A,则22﹣2a+a2﹣19=0,解得a=﹣3或a=5,当a=﹣3时,A={x|x2+3x﹣10=0}={2,﹣5},满足题意;
当a=5时,A={x|x2﹣5x+6=0}={2,3},不满足题意.综上,a=﹣3.
35.设集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣5=0}.
(1)若A∩B={2},求实数a的值;
(2)若集合B中有两个元素x1,x2,求实数a的取值范围,并用含a的代数式表示|x1﹣x2|;
(3)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)由题意得A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},因为A∩B={2},所以2∈B,1∉B,所以4+4a+4+a2﹣5=0,解得a=﹣3或a=﹣1,检验:当a=﹣3时,B={x|x2﹣4x+4=0}={2},满足A∩B={2},
当a=﹣1时,B={x|x2﹣4=0}={﹣2,2},满足A∩B={2},所以a=﹣3或a=﹣1.
(2)因为B集合中有两个元素x1,x2,所以方程x2+2(a+1)x+(a2﹣5)=0有两个根,所以Δ=4(a+1)2﹣4(a2﹣5)=8a+24>0且x1+x2=﹣2(a+1),,所以a>﹣3,.
(3)因为A∩B=B,所以B⊆A,又A={1,2},所以B=∅或B={1}或B={2}或B={1,2},当B=∅时,Δ=8a+24<0,解得a<﹣3,符合题意。当B={1}时,则,无解;当B={2}时,则,所以a=﹣3;当B={1,2}时,则,无解,综上,a的范围为{a|a≤﹣3}.
题型三:全集与补集
36.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合M={1,2,3,5},则∁UM=( B )
A.{6,7} B.{4,6,7} C.{1,6,7} D.{1,2,3,4,5,6,7}
【解析】
由全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合M={1,2,3,5},故∁UM={4,6,7}.
37.已知集合U={x|﹣3<x≤4},A={x|﹣1≤x≤4},则∁UA=( C )
A.{x|-3≤x≤-1} B.{x|-3<x≤-1} C.{x|-3<x<-1} D.{x|-3≤x<-1}
【解析】
因为U={x|﹣3<x≤4},A={x|﹣1≤x≤4},所以∁UA=(﹣3,﹣1).
38.设全集U={5,7,9,11,13},集合P满足∁UP={7,9},则( A )
A.5∈P B.7∈P C.11∉P D.13∉P
【解析】
由补集定义可得:P={5,11,13}.所以5∈P,7∉P,11∈P,13∈P.
39.(多选)设全集U={1,3,5,7,9},A={1,|a﹣5|,9},∁UA={5,7},则a的值可能是( AB )
A.2 B.8 C.﹣2 D.﹣8
【解析】
∵∁UA={5,7},∴A={1,3,9},∴|a﹣5|=3,解得a=2或8.
40.(多选)设全集U={x|x2﹣8x+15=0,x∈R}.∁UA={x|ax﹣1=0},则实数a的值为( ABC )
A.0 B. C. D.2
【解析】
U={3,5},若a=0,则∁UA=∅,此时A=U;若a≠0,则∁UA,此时3或5,
∴a或a.综上a的值为0或或.
41.(多选)已知全集U=R,M={x|x2﹣2x﹣3=0},N={x|ax﹣1≠0}.若∁UN⊆M,则满足条件的实数a的值可能是( ABC )
A.﹣1 B.0 C. D.1
【解析】
因为M={x|x2﹣2x﹣3=0}={﹣1,3},N={x|ax﹣1≠0},又∁UN⊆M,则∁UN=∅或∁UN={﹣1}或∁UN={3},当∁UN=∅时,ax﹣1=0无解,则a=0;当∁UN={﹣1}时,则﹣a﹣1=0,解得a=﹣1,当∁UN={3}时,则3a﹣1=0,解得a.综上所述,实数a的值可能是﹣1,0,.
42.(多选)设全集U={0,1,2,3,4},集合M={0,1,4},N={0,1,3},则( ACD )
A.M∩N={0,1} B.∁UN={4} C.M∪N={0,1,3,4} D.M∩(∁UN)={4}
【解析】
因为全集U={0,1,2,3,4},集合M={0,1,4},N={0,1,3},则M∩N={0,1},故A正确;∁UN={2,4},故B错误;M∪N={0,1,3,4},故C正确;因为∁UN={2,4},则M∩(∁UN)={4},故D正确.
43.已知全集U={x|﹣3<x<3},集合A={x|﹣2<x≤1},则∁UA= .{x|﹣3<x≤﹣2或1<x<3}
【解析】
因为全集U={x|﹣3<x<3},集合A={x|﹣2<x≤1},所以∁UA={x|﹣3<x≤﹣2或1<x<3}.
44.设U={0,1,2,3},A={x|x2﹣nx=0},若∁UA={2,3},则实数n= .1
【解析】由x2﹣nx=0得x=0或x=n,而U={0,1,2,3},∁UA={2,3},可得A={0,1},故n=1.
45.若集合A={x|2a+1≤x≤3a﹣5},B={x|x<﹣1或x>16}.
(1)若a=7,求A∩(∁RB).
(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)由已知A={x|15≤x≤16},∁RB={x|﹣1≤x≤16},∴A∩(∁RB)={x|15≤x≤16};
(2)∵A∩B=A,∴A⊆B,若2a+1>3a﹣5,即a<6,则A=∅满足题意;若a≥6,则3a﹣5<﹣1或2a+1>16,解得或,所以,综上,a的范围是.
46.已知集合A={x|﹣3<x≤3},B={x|m﹣2≤x≤2m+1,m∈R}.
(1)当m=1时,求集合∁AB;
(2)若A∩B=B,求实数m的取值范围.
【解析】
(1)当m=1时,B={x|﹣1≤x≤3},∴∁AB={x|﹣3<x<﹣1};
(2) 由A∩B=B得:B⊆A,若B=∅时,则有m﹣2>2m+1,解得:m<﹣3,符合题意;若B≠∅时,则有,解得:﹣1<m≤1,综上可得:实数m的取值范围{m|m<﹣3或﹣1<m≤1}.
题型四:交、并、补的混合运算
47.设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4},则A∩(∁UB)=( B )
A.{1} B.{1,2} C.{2,3} D.{4,6}
【解析】
由已知可得U={1,2,3,4,5,6,7,8},又B={3,4},所以∁UB={1,2,5,6,7,8},又因为A={1,2,3},所以A∩(∁UB)={1,2}.
48.若全集U=A∪B={1,2,3,4,5},集合A∩∁UB={1,2},∁UA∪∁UB={1,2,4,5},则集合A=( D )
A.{1,2} B.{1,2,4,5} C.{1,2,3,4,5} D.{1,2,3}
【解析】
对于A:若A={1,2},则∁UA={3,4,5},所以3∈(∁UA∪∁UB),与∁UA∪∁UB={1,2,4,5}矛盾,故A错误;对于B:若A={1,2,4,5},则∁UA={3},所以3∈(∁UA∪∁UB),与∁UA∪∁UB={1,2,4,5}矛盾,故B错误;对于C:若A={1,2,3,4,5},则∁UA=∅,由A∩∁UB={1,2},得∁UB={1,2},所以∁UA∪∁UB={1,2},与∁UA∪∁UB={1,2,4,5}矛盾,故C错误;对于D:若A={1,2,3},则∁UA={4,5},由A∩∁UB={1,2},得1∈∁UB,2∈∁UB,3∉∁UB,所以∁UA∪∁UB={1,2,4,5},故D正确.
49.(多选)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={x∈N|x<5},B={1,3,5,7},则图中阴影部分所表示的集合为( AC )
A.{0,2,4} B.∁U(A∩B) C.A∩(∁UB) D.(∁UA)∩(∁UB)
【解析】
由图可知阴影部分所表示的集合为A∩(∁UB),C正确,B,D错误,因为A={0,1,2,3,4},∁UB={0,2,4,6},所以A∩(∁UB)={0,2,4},故A正确.
50.(多选)已知集合A={x|﹣1<x<3},集合B={x|2x﹣4<0},则下列关系式正确的是( ACD )
A.A∩B={x|﹣1<x<2} B.A∪B={x|x≤3}
C.A∪(∁RB)={x|x>﹣1} D.A∩(∁RB)={x|2≤x<3}
【解析】
集合B={x|2x﹣4<0}={x|x<2},A∩B={x|﹣1<x<2},A正确;A∪B={x|x<3},B错误;
∁RB={x|x≥2},则A∪(∁RB)={x|x>﹣1},C正确;A∩(∁RB)={x|2≤x<3},D正确.
51.已知全集U=R,集合A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x≤3},则(∁UA)∩B= .[2,3]
【解析】
由U=R,A={x|﹣1<x<2},则∁UA={x|x≤﹣1或x≥2},又B={x|0<x≤3},故(∁UA)∩B=[2,3].
52.已知集合U={x|x<3},A={x|﹣1<x≤2},B={x|﹣2<x<1},则(∁UA)∪B= {x|x<1或2<x<3} .
【解析】
因为集合U={x|x<3},A={x|﹣1<x≤2},所以∁UA={x|x≤﹣1或2<x<3},则(∁UA)∪B={x|x<1或2<x<3}.
53.已知集合A={x|﹣2≤x≤2},B={x|x>1}.
(1)求集合(∁RB)∩A;
(2)设集合M={x|a≤x≤a+6},且A∪M=M,求实数a的取值范围.
【解析】
(1)A={x|﹣2≤x≤2},B={x|x>1},则∁RB={x|x≤1},所以(∁RB)∩A={x|﹣2≤x≤1};
(2)∵A∪M=M,∴A⊆M,又M={x|a≤x≤a+6},A={x|﹣2≤x≤2},∴解得﹣4≤a≤﹣2,∴实数a的取值范围为[﹣4,﹣2].
54.已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|0<x<4},P={x|0<x<m+1}.
(1)求M∪N;
(2)求M∩(∁RN);
(3)若N∪P=P,求实数m的取值范围.
【解析】
(1)由题意可知,集合M={x|﹣1<x<3},N={x|0<x<4},所以M∪N={x|﹣1<x<4};
(2)因为N={x|0<x<4},所以∁RN={x|x≤0或x≥4},又因为M={x|﹣1<x<3},所以M∩(∁RN)={x|﹣1<x≤0};
(3)若N∪P=P,则N⊆P,所以m+1≥4,解得m≥3,故m的取值范围为[3,+∞).
题型五:集合运算的实际应用与创新问题
55.若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一个分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为同一种分拆,则集合A={0,1,2}的不同分拆种数为( D )
A.8 B.16 C.20 D.27
【解析】
由题知,集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一个分拆,且A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为同一种分拆,又集合A={0,1,2},若A1=∅,则A2={0,1,2};若A1={0},则A2={1,2}或{0,1,2};若A1={1},则A2={0,2}或{0,1,2};若A1={2},则A2={1,0}或{0,1,2};若A1={0,1},则A2={2}或{0,2}或{1,2}或{0,1,2};若A1={0,2},则A2={1}或{0,1}或{1,2}或{0,1,2};若A1={1,2},则A2={0}或{0,1}或{0,2}或{0,1,2};若A1={0,1,2},则A2=∅或{0}或{1}或{2}或{0,1}或{0,2}或{1,2}或{0,1,2};所以集合A={0,1,2}的不同分拆种数27.
56.我们知道,如果集合A⊆S,那么S的子集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},叫做集合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},下列解析正确的是( BD )
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、集合A、集合B关系如上图中所示,则B﹣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}
【解析】
对于A:由B﹣A={x|x∈B且x∉A},故B﹣A={3,8},故A错误;对于B:由A﹣B={x|x∈A且x∉B},则A﹣B=∅,故A⊆B,故B正确;对于C:由韦恩图知:B﹣A如图阴影部分,所以B﹣A=B∩∁UA,故C错误;对于D:∁UB={x|x<﹣2或x≥4},则A﹣B=A∩∁UB={x|x<﹣2或x≥4},故D正确.
57.我们知道,如果结合A⊆S,那么S的子集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与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}.若A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A﹣B= .{x|1≤x≤2}
【解析】
根据题意,可得A∩B={x|2<x≤3},所以A﹣B={x|1≤x≤2}.
58.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加径赛,有8人参加田赛,有14人参加球类比赛,有3人同时参加参加径赛和田赛,有3人同时参加径赛和球类比赛,没有人同时参加三项比赛.只参加球类比赛的人数为 .8
【解析】
设全班参加比赛的同学为全集U,参加径赛的同学为集合A,参加田赛的同学为集合B,参加球类比赛的同学为集合C,设同时参加田赛和球类比赛的有x人,根据题意,画出韦恩图如图所示,在相应的位置填上数字,则9+3+3+(8﹣3﹣x)+x+(14﹣3﹣x)=28,解得x=3,所以同时参加田赛和球类比赛的有3人,所以只参加球类比赛的人数为14﹣3﹣3=8人.
59.周末不忙,来趟衡阳,某校高一一班的58名同学国庆假期自愿报名参加游园活动,据统计其中38人参观酃湖公园,48人参观了石鼓书院,48人参观了船山书院,32人既参观了酃湖公园又参观了石鼓书院,40人既参观了石鼓书院又参观了船山书院,30人既参观了酃湖公园又参观了船山书院,24人三个地方都参观过,则三个地方都没参观的同学有 人.2
【解析】
根据题意,设集合A={参观酃湖公园的学生},B={参观石鼓书院的学生},C={参观船山书院的学生},设至少参加了一个地方的学生数目为x,则Card(A∪B∪C)=x,则Card(A)=38,Card(B)=48,Card(C)=48,Card(A∩B)=32,Card(B∩C)=40,Card(A∩C)=30,Card(A∩B∩C)=24,则x=Card(A)+Card(A)+Card(C)﹣Card(A∩B)﹣Card(B∩C)﹣Card(A∩C)+Card(A∩B∩C)=56,故三个地方都没参观的同学有58﹣56=2人.
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《集合的基本运算经典题型》分类训练
题型一:并集的运算
1.已知集合M={0,1,8},N={﹣1,0,1},则M∪N=( )
A.{1} B.{0,1} C.{﹣1,8} D.{﹣1,0,1,8}
2.已知集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x>0},则集合A∪B=( )
A.{x|0<x<2} B.{x|-1≤x<2} C.{x|x>0} D.{x|x≥-1}
3.若集合A={﹣1,0,2},B={0,2,5},则A∪B中的元素个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
4.已知集合A,B为实数集的子集,且A={x|x∈R,且x∉B},则A∪B=( )
A.∅ B.Z C.Q D.R
5.已知集合A={x|x2+mx=0},B={1}.若A∪B={0,1},则m=( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.0或﹣1
6.(多选)设A={x|x2﹣6x+8=0},B={x|ax﹣2=0},若A∪B=A,则实数a的值可以为( )
A.0 B. C.1 D.2
7.(多选)已知集合A={x|ax+1=0,a∈R},B={x|x2﹣x﹣56=0},若A∪B=B,则实数a的值可以是( )
A. B. C.0 D.
8.(多选)已知集合M={﹣1,1},N={x|mx=1},且M∪N=M,则实数m的值可以为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
9.设集合M={﹣1,1,3,5,9,11},N={1,3,8,9},则M∪N= .
10.若A={x|x≥2},B={x|5<x<7},则A∪B= .
11.已知集合A={1,2,k},B={2,5}.若A∪B={1,2,4,5},则k= .
12.已知集合A={1,3,a2},集合B={1,2+a},若A∪B=A,则a= .
题型二:交集的运算
13.已知集合A={0,2,4,6},B={1,2,3},则A∩B=( )
A.{0,1,2,3,4,6} B.{1,3} C.{2} D.{0}
14.已知集合A={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2},B={x|x+1>0},则A∩B=( )
A.{0,1,2} B.{﹣1,0,1,2}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2} D.{﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2}
15.已知集合,B={x|0<x<2},则A∩B=( )
A.{x|1<x<2} B.{x|1≤x<2} C.{x|x>0} D.{x|0<x≤1}
16.已知集合M={﹣1,0,1},N={y|y=x2﹣1,x∈M},则M∩N等于( )
A.{﹣1,0,1} B.{﹣1,0} C.{0,1} D.{﹣1,1}
17.已知集合P={x|﹣2≤x≤3},Q={x|x>a},若P∩Q=∅,则实数a的取值范围是( )
A.a≤﹣2 B.a<0 C.a≥3 D.a>3
18.集合A={1,2,3},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是( )
A.x<1 B.x≤1 C.x>3 D.x≥3
19.(多选)已知集合A={1,5,m2},B={1,m+2},若A∩B=B,则m的值可以为( )
A.3 B.﹣1 C.2 D.1
20.(多选)设A={x|x2﹣4x+3=0},B={x|ax﹣1=0},若A∩B=B,则实数a的取值可以是( )
A.0 B. C.1 D.3
21.(多选)已知集合A={a2,a+1,﹣3},B={a﹣3,2a﹣1,a2+1},若A∩B={﹣3},则实数a的值不可能是( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
22.已知集合M={3a+1,a2,0},N={3﹣a,a﹣5,16},若M∩N={16},则a的值为 .
23.设集合A={x|x+1≤0或x﹣4≥0},B={x|2a≤x≤a+2}.若A∩B=B,则实数a的取值范围是 .
24.设A={x|x2﹣5x﹣6=0,x∈R},B={x|mx2﹣x+6=0,x∈R},且A∩B=B,则m的取值范围为 .
25.已知集合A={x|x2﹣x﹣6=0},B={y|ay﹣1=0},若A∩B=B,则实数a= .
26.已知集合A={x|x2+(a+1)x+a2﹣4=0},B={x|x2﹣3x+2=0},若A∩B={1},则实数a的值为 .
27.已知集合A={x|﹣2≤x≤1},B={x|m﹣1≤x<m+1},若A∩B=B,则实数m的取值范围为 .
28.设集合A={x|1≤x≤7},B={x|a≤x≤a+5}.
(1)当a=3时,求A∪B;
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
29.已知集合A={x|1<x<7},B={x|a﹣1<x<3a﹣1}.
(1)如果A∩B=B,求a的取值范围.
(2)如果A∩B=∅,求a的取值范围.
30.已知U=R,A={x|﹣1≤x≤3},B={x|x﹣a>0}.
(1)若A∩B=A,求实数a的取值范围;
(2)若A∩B≠∅,求实数a的取值范围.
31.已知集合A={x|m﹣1<x<2m+1},B={x|﹣2<x<4}.
(1)当时,求A∪B;
(2)若A∩B=A,求实数m的取值范围.
32.设集合A={x|ax﹣1=0},B={x|x2+2(b+1)x+(b+3)=0},C={x|x2﹣3x+2=0}.
(1)若A∩C=A,求实数a的取值范围;
(2)若B∪C=C,求实数b的取值范围.
33.设A={x|x2﹣ax+a2﹣31=0},B={x|x2﹣5x﹣6=0},C={x|x2+3x+2=0}.
(1)是否存在实数a,使A=B,如果存在,求出实数a的值,如果不存在,说明理由;
(2)若A∩B≠∅,A∩C=∅,求实数a的值.
34.设A={x|x2﹣ax+a2﹣19=0},B={x|x2﹣5x+6=0},C={x|x2+2x﹣8=0}.
(1)若A=B,求a的值;
(2)若A∩B≠∅,且A∩C=∅,求a的值;
(3)A∩B=A∩C≠∅,求a的值.
35.设集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2﹣5=0}.
(1)若A∩B={2},求实数a的值;
(2)若集合B中有两个元素x1,x2,求实数a的取值范围,并用含a的代数式表示|x1﹣x2|;
(3)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
题型三:全集与补集
36.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合M={1,2,3,5},则∁UM=( )
A.{6,7} B.{4,6,7} C.{1,6,7} D.{1,2,3,4,5,6,7}
37.已知集合U={x|﹣3<x≤4},A={x|﹣1≤x≤4},则∁UA=( )
A.{x|-3≤x≤-1} B.{x|-3<x≤-1} C.{x|-3<x<-1} D.{x|-3≤x<-1}
38.设全集U={5,7,9,11,13},集合P满足∁UP={7,9},则( )
A.5∈P B.7∈P C.11∉P D.13∉P
39.(多选)设全集U={1,3,5,7,9},A={1,|a﹣5|,9},∁UA={5,7},则a的值可能是( )
A.2 B.8 C.﹣2 D.﹣8
40.(多选)设全集U={x|x2﹣8x+15=0,x∈R}.∁UA={x|ax﹣1=0},则实数a的值为( )
A.0 B. C. D.2
41.(多选)已知全集U=R,M={x|x2﹣2x﹣3=0},N={x|ax﹣1≠0}.若∁UN⊆M,则满足条件的实数a的值可能是( )
A.﹣1 B.0 C. D.1
42.(多选)设全集U={0,1,2,3,4},集合M={0,1,4},N={0,1,3},则( )
A.M∩N={0,1} B.∁UN={4} C.M∪N={0,1,3,4} D.M∩(∁UN)={4}
43.已知全集U={x|﹣3<x<3},集合A={x|﹣2<x≤1},则∁UA= .
44.设U={0,1,2,3},A={x|x2﹣nx=0},若∁UA={2,3},则实数n= .
45.若集合A={x|2a+1≤x≤3a﹣5},B={x|x<﹣1或x>16}.
(1)若a=7,求A∩(∁RB).
(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.
46.已知集合A={x|﹣3<x≤3},B={x|m﹣2≤x≤2m+1,m∈R}.
(1)当m=1时,求集合∁AB;
(2)若A∩B=B,求实数m的取值范围.
题型四:交、并、补的混合运算
47.设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4},则A∩(∁UB)=( )
A.{1} B.{1,2} C.{2,3} D.{4,6}
48.若全集U=A∪B={1,2,3,4,5},集合A∩∁UB={1,2},∁UA∪∁UB={1,2,4,5},则集合A=( )
A.{1,2} B.{1,2,4,5} C.{1,2,3,4,5} D.{1,2,3}
49.(多选)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={x∈N|x<5},B={1,3,5,7},则图中阴影部分所表示的集合为( )
A.{0,2,4} B.∁U(A∩B) C.A∩(∁UB) D.(∁UA)∩(∁UB)
50.(多选)已知集合A={x|﹣1<x<3},集合B={x|2x﹣4<0},则下列关系式正确的是( )
A.A∩B={x|﹣1<x<2} B.A∪B={x|x≤3}
C.A∪(∁RB)={x|x>﹣1} D.A∩(∁RB)={x|2≤x<3}
51.已知全集U=R,集合A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x≤3},则(∁UA)∩B= .
52.已知集合U={x|x<3},A={x|﹣1<x≤2},B={x|﹣2<x<1},则(∁UA)∪B= .
53.已知集合A={x|﹣2≤x≤2},B={x|x>1}.
(1)求集合(∁RB)∩A;
(2)设集合M={x|a≤x≤a+6},且A∪M=M,求实数a的取值范围.
54.已知集合M={x|﹣1<x<3},N={x|0<x<4},P={x|0<x<m+1}.
(1)求M∪N;
(2)求M∩(∁RN);
(3)若N∪P=P,求实数m的取值范围.
题型五:集合运算的实际应用与创新问题
55.若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一个分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为同一种分拆,则集合A={0,1,2}的不同分拆种数为( )
A.8 B.16 C.20 D.27
56.(多选)我们知道,如果集合A⊆S,那么S的子集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},叫做集合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},下列解析正确的是( )
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、集合A、集合B关系如上图中所示,则B﹣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}
57.我们知道,如果结合A⊆S,那么S的子集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与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}.若A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A﹣B= .
58.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加径赛,有8人参加田赛,有14人参加球类比赛,有3人同时参加参加径赛和田赛,有3人同时参加径赛和球类比赛,没有人同时参加三项比赛.只参加球类比赛的人数为 .
59.周末不忙,来趟衡阳,某校高一一班的58名同学国庆假期自愿报名参加游园活动,据统计其中38人参观酃湖公园,48人参观了石鼓书院,48人参观了船山书院,32人既参观了酃湖公园又参观了石鼓书院,40人既参观了石鼓书院又参观了船山书院,30人既参观了酃湖公园又参观了船山书院,24人三个地方都参观过,则三个地方都没参观的同学有 人.
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