内容正文:
第1章
集合
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
1.2 子集、全集、补集
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 子集
1.[2025江苏无锡第一中学质量检测]给出下列关系:①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③⌀⊆{0,1,2};
④⌀={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0∈{0}.其中正确的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
解析 {0}和{0,1,2}均是集合,而元素与集合间的关系用∈表示,故①错误.
由任何一个集合是它本身的子集知②正确.
由⌀是任何集合的子集知③正确.
⌀是不含任何元素的集合,{0}是只有一个元素0的集合,故④错误,⑥正确.
{0,1}是由元素0,1构成的集合,{(0,1)}是由点(0,1)构成的集合,故⑤错误.
综上,正确的个数为3.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025江苏常州联盟学校调研]下列表示集合M= 和N={x|x2-4=0}关系的Venn图正确的是
( )
B
解析 易得M={-2,-1,1,2},N={-2,2},所以N⊆M.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026天津大学附属中学月考]设集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}的子集个数为 ( )
A.8 B.16 C.32 D.64
C
解析 易得B={x-y|x∈A,y∈A}={-2,-1,0,1,2},所以集合B的子集个数为25=32.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏常州金坛第一中学月考]已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R}有且仅有2个子集,则实数a的值
为 ( )
A.1 B.-1 C.±1 D.0或±1
D
解析 因为集合A有且仅有2个子集,所以集合A中只有一个元素.
当a=0时,A={x|2x=0}={0},满足题意.
当a≠0时,需满足4-4a2=0,解得a=1或a=-1.
综上,实数a的值为0或±1.
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 真子集
5.已知集合M={x|x=5k-2,k∈Z},N={x|x=10k+3,k∈Z},则( )
A.M⫋N B.N⫋M
C.M=N D.N⊈M
B
解析 解法一:M={x|x=5k-2,k∈Z}={…,-7,-2,3,8,13,18,23,…},
N={x|x=10k+3,k∈Z}={…,-7,3,13,23,…},∴N⫋M.
解法二:M={x|x=5k-2,k∈Z},N={x|x=10k+3,k∈Z}={x|x=5(2k+1)-2,k∈Z},∴N⫋M.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026江苏徐州新沂第二中学月考]已知集合A={1,2},B={x|-1<x<5,x∈N},则满足A⊆C⫋B的集合C的
个数为 ( )
A.4 B.7 C.8 D.15
B
解析 易得B={x|-1<x<5,x∈N}={0,1,2,3,4}.
解法一(列举法):A⊆C⫋B的含义是集合A中的元素集合C中都有,集合C中的元素集合B中都有,但集合C
不等于集合B,所以集合C可以为{1,2},{1,2,3},{0,1,2},{1,2,4},{0,1,2,3},{0,1,2,4},{1,2,3,4},共7个.
解法二(公式法):易知集合A中有2个元素,集合B中有5个元素,所以满足A⊆C⫋B的集合C的个数为25-2-1
=7.
第1讲 描述运动的基本概念
方法总结 设有限集A,B中分别含有m,n个元素(m,n∈N*,m≤n),
当A⊆C⊆B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m;
当A⫋C⊆B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-1;
当A⊆C⫋B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-1;
当A⫋C⫋B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-2.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026江苏连云港灌南惠泽高级中学检测]已知集合A={a,b,c,d}的所有非空真子集的元素之和为70,则
a+b+c+d=______.
10
解析 易知集合A的非空真子集为{a},{b},{c},{d},{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,
c,d},{b,c,d},所以7(a+b+c+d)=70,所以a+b+c+d=10.
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 全集与补集
8.已知全集U={x|-4<x<4},A={x|-3≤x<2},则 ∁UA=( )
A.{x|-3<x≤2}
B.{x|-3≤x<2}
C.{x|-4<x<-3或2≤x<4}
D.{x|-4<x≤-3或2<x<4}
C
解析 在数轴上表示出集合U和集合A,如图.
由图可知,∁UA={x|-4<x<-3或2≤x<4}.
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026江苏南通海门中学期中]设全集U={x|x是小于7的自然数},A={2,3,6},则集合∁UA的真子集个数
为 ( )
A.3 B.7 C.15 D.31
C
解析 易得U={0,1,2,3,4,5,6},又A={2,3,6},所以∁UA={0,1,4,5},其真子集个数为24-1=15.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[教材习题改编]设全集U={x|x=2k,k∈Z},集合M={x|x=4k,k∈Z},则 ∁UM= ( )
A.{x|x=4k-1,k∈Z}
B.{x|x=4k-2,k∈Z}
C.{x|x=4k-3,k∈Z}
D.{x|x=4k,k∈Z}
B
解析 易知M={x|x=4k,k∈Z}={x|x=2(2k),k∈Z},
又U={x|x=2k,k∈Z},
所以∁UM={x|x=2(2k-1),k∈Z}={x|x=4k-2,k∈Z}.
第1讲 描述运动的基本概念
题组四 集合关系中的参数问题
11.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},且B⫋A,则实数a的取值范围是 ( )
A.a≤1 B.a<1 C.a≥2 D.a>2
C
解析 结合数轴(图略)可知,a≥2.
第1讲 描述运动的基本概念
12.[2026江苏镇江句容碧桂园学校月考]设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,a+6,5},∁UA={2,a2-1},则实数a
的值为 ( )
A.-3 B.-3或-2
C.-2 D.2
C
解析 由题意得 或
解得a=-2.
第1讲 描述运动的基本概念
13.[2026江苏南通调研]已知集合A={1,4,a2},B={4,2a},且B⊆A,则实数a的取值集合为( )
A. B.
C.{0,2} D.
B
解析 因为B⊆A,所以2a=1或2a=a2.
当2a=1时,a= ,此时A= ,B={4,1},满足B⊆A.
当2a=a2时,a=0或a=2.
若a=0,则A={1,4,0},B={4,0},满足B⊆A.
若a=2,则集合A,B中的元素不满足互异性,故舍去.
综上,实数a的取值集合为 .
第1讲 描述运动的基本概念
14.[2026陕西西安西北工业大学附属中学月考]已知集合A={x|x>0},B={x|x2-x+p=0},且B⊆A,则实数p的
取值范围为___________.
{p|p>0}
解析 当B=⌀时,Δ=1-4p<0,解得p> .
当B≠⌀时,若B⊆A,则方程x2-x+p=0的两根均为正数,
设为x1,x2,
则 解得0<p≤ .
综上,实数p的取值范围为{p|p>0}.
第1讲 描述运动的基本概念
1.2 子集、全集、补集
能力提升练
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 子集、真子集
1.[2026江苏南京师范大学附属中学月考]已知集合U={1,2,3},集合A,B满足A⊆B⊆U,则集合对(A,B)的
个数为( )
A.16 B.27 C.36 D.64
B
思路点拨
按照集合A中的元素个数进行分类,再根据A,B,U的关系及子集个数的结论得到集合B的个数,进而得到
集合对(A,B)的个数.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当A=⌀时,集合B的个数为23=8;
当集合A中的元素个数为1时,集合B的个数为22=4;
当集合A中的元素个数为2时,集合B的个数为2;
当集合A中的元素个数为3时,集合B的个数为1.
综上,集合对(A,B)的个数为8+3×4+3×2+1=27.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江苏常州金坛第一中学月考]已知集合U={x∈N*|x≤7},A⊆U,且同时满足:①若x∈A,则2x∉A;②
若x∈∁UA,则2x∉∁UA,则集合A的个数为 ( )
A.8 B.16 C.20 D.24
B
解析 易得集合U={1,2,3,4,5,6,7}.
由题意知,当2∈A时,1∉A,4∉A,当2∉A时,{1,4}⊆A,当3∈A时,6∉A,当3∉A时,6∈A,元素5与7没有限
制,则满足条件的集合A可以为{2,3},{2,6},{2,3,5},{2,3,7},{2,6,5},{2,6,7},{2,3,5,7},{2,6,5,7},{1,4,3},{1,
4,6},{1,4,3,5},{1,4,3,7},{1,4,6,5},{1,4,6,7},{1,4,3,5,7},{1,4,6,5,7},共16个.
第1讲 描述运动的基本概念
3.已知集合M={x∈Z|a≤x≤2a-1},若集合M有15个真子集,则实数a的取值范围为 ( )
A.{a|4≤a<6}
B.
C.
D.
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 因为集合M有15个真子集,
所以集合M中有4个元素.
由集合M可知,a<2a-1,
解得a>1.
(1)当1<a<4时,2a-1-a=a-1<3,此时集合M中不可能有4个元素.
(2)当a=4时,集合M={4,5,6,7},满足题意.
(3)当a>4时,2a-1-a=a-1>3.
①若3<a-1<4,则4<a<5,所以7<2a-1<9.
若2a-1是整数,则2a-1=8,解得a= ,此时集合M={5,6,7,8},满足题意.
若2a-1不是整数,需满足4<a<5且8<2a-1<9,解得 <a<5.
第1讲 描述运动的基本概念
②若a=5,则集合M={5,6,7,8,9},与题意不符.
③若a>5,则a-1>4,此时集合M只能为{6,7,8,9},
所以2a-1<10,解得a< ,
所以5<a< .
综上,实数a的取值范围是 a ≤a<5或5<a< 或a=4 .
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026上海行知中学月考]若集合M⫋{1,2,3,4,5,6,7},且M中至少含有两个奇数,则满足条件的集合M的
个数是______.
87
解析 考虑反面的两种情况:
①若M中不含有奇数,则集合M的个数等于集合{2,4,6}的子集的个数,为23=8.
②若M中只含有一个奇数,则该奇数可取1,3,5,7,共4种情况,则集合M的个数等于集合{2,4,6}的子集个数
的4倍,为23×4=32.
不考虑奇数条件时,集合M共有27-1=127个,因此,符合题意的集合M共有127-8-32=87个.
解后反思 若从正面求解复杂,则从反面入手,把不符合条件的剔除,体现了“正难则反”的解题策略.
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 集合关系中的参数问题
5.[易错题][2026江苏连云港新海高级中学调研]已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⫋A,
则实数m的取值范围是 ( )
A.{m|m<2} B.{m|2≤m<3}
C.{m|m≤3} D.{m|2<m≤3}
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当B=⌀时,m+1>2m-1,解得m<2.
当B≠⌀时,结合数轴知需满足 或 (易错点:对于区间端点均可取到的两集合,
若为真子集关系,应注意等号不可同时取得)
解得2≤m≤3.
综上,实数m的取值范围是{m|m≤3}.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026安徽江淮名校段考]已知集合A={x|x≤-2或x>1},B={x|ax+2≤0},且B⊆A,则实数a的取值范围是
( )
A.{a|0<a≤1}
B.{a|-2<a≤1}
C.{a|-2≤a≤1}
D.{a|-2<a<0或0<a≤1}
B
解析 当a=0时,B=⌀,满足B⊆A.
当a>0时,B={x|ax+2≤0}= ,由B⊆A得- ≤-2,所以0<a≤1.
当a<0时,B={x|ax+2≤0}= ,由B⊆A得- >1,所以-2<a<0.
综上,实数a的取值范围是{a|-2<a≤1}.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025江苏盐城射阳陈洋中学阶段测试]已知非空集合A={x|-2≤x≤a},B={y|y=2x,x∈A},C={z|z=x2,x∈
A},且C⊆B,则实数a的值为 ( )
A. B.1 C.2 D.4
C
解析 易得B={y|-4≤y≤2a}.
当-2≤a<0时,C={z|a2≤z≤4},由C⊆B得a2≥-4且2a≥4,解得a≥2,与-2≤a<0矛盾,舍去.
当0≤a<2时,C={z|0≤z≤4},由C⊆B得2a≥4,解得a≥2,与0≤a<2矛盾,舍去.
当a≥2时,C={z|0≤z≤a2},由C⊆B得a2≤2a,解得0≤a≤2,所以a=2.
综上,实数a的值为2.
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026湖南长沙望城第二中学月考]已知A={x|-1<x≤3},B={x|m≤x<3m+1}.若B⊆∁RA,则实数m的取值
范围为____________.
m>3或m≤-
解析 因为A={x|-1<x≤3},
所以∁RA={x|x≤-1或x>3}.
当B=⌀时,m≥3m+1,解得m≤- ,符合题意;
当B≠⌀时,因为B⊆∁RA,
所以 或 所以m>3.
综上,实数m的取值范围为m>3或m≤- .
第1讲 描述运动的基本概念
9.已知a∈R,关于x的方程x2+a=x的解组成的集合为A(A≠⌀),(x2+a)2+a=x的解组成的集合为B.
(1)求证:A⊆B;
(2)若A=B,求实数a的取值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)证明:设任意x0∈A,则 +a=x0,
将x=x0代入(x2+a)2+a=x,等式成立.
∴x0是方程(x2+a)2+a=x的解,
∴x0∈B,因此A⊆B.
(2)∵A≠⌀,
∴x2-x+a=0有实根,∴Δ=1-4a≥0,∴a≤ .
∵集合B为方程(x2+a)2+a=x,即x4+2ax2-x+a2+a=0的解组成的集合,且A⊆B,
∴因式x4+2ax2-x+a2+a分解后必定含有因式x2-x+a.
由多项式的除法得x4+2ax2-x+a2+a=(x2-x+a)(x2+x+a+1).(类比数的除法,列竖式求解)
∵A=B,∴x2+x+a+1=0无实根或其根为方程x2-x+a=0的根.
第1讲 描述运动的基本概念
当x2+x+a+1=0无实根时,Δ=1-4(a+1)<0,解得a>- .
当x2+x+a+1=0的根为方程x2-x+a=0的根时,
①若x2+x+a+1=0有两个不等实根,由根与系数的关系知,其根不可能与x2-x+a=0的根相同;
②若x2+x+a+1=0有两个相等实根,则Δ=1-4(a+1)=0,解得a=- ,此时方程的根为x1=x2=- ,此根恰好是x2-x+
a=0的根,满足条件.
综上,实数a的取值范围是 a - ≤a≤ .
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 创设新情境考查集合关系中的参数问题
10.[2026江苏南京第十三中学、第九中学联考]若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成
“鲸吞”;若两个集合有公共元素且互不为对方的子集,则称两个集合构成“蚕食”.对于集合A={-1,
2},B={x|ax2=2,a≥0},若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a的取值集合为 ( )
A. B.
C.{0,2} D.
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 若a=0,则B=⌀,即B⊆A,此时两个集合构成“鲸吞”.
若a>0,则B= ,不满足B⊆A,
若这两个集合构成“蚕食”,则集合A,B有公共元素,但互不为对方的子集,则 =2或- =-1,解得a=
或a=2.
综上,a=0或a= 或a=2,即a的取值集合为 .
第1讲 描述运动的基本概念
$