高一数学集合练习题及答案有详解副本.doc

高一数学必修一
第一节 集合
［知识要点］
一、集合的含义及其表示
1、一般地，一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合。集合中的每一个对象称为该集合的元素。
集合的性质：
（1）确定性：集合确定，则一元素是否属于这个集合是确定的：属于或不属于。
班级中成绩好的同学构成一个集合吗？
（2）无序性：一个给定集合中的元素是唯一的，不可重复的。
班级位置调换一下，这个集合发生变化了吗？
（3）互异性：集合中元素的位置是可以改变的，并且改变位置不影响集合。
集合中任意两个元素是不相同的。
如：已知集合A＝{1，2，a}，则a应满足什么条件？
常用数集及记法
（1）自然数集：记作N （2）正整数集：记作
（3）整数集：记作Z （4）有理数集：记作Q 例如根号2
（5）实数集：记作R
例：下列各种说法中，各自所表述的对象是否确定，为什么？
（1）我们班的全体学生；
（2）我们班的高个子学生；
（3）地球上的四大洋；
（4）方程x2－1＝0的解；
（5）不等式2x－3>0的解；
（6）直角三角形；
2、集合的表示法
（1）列举法：把集合中的元素列举在一个大括号里：{…}
（2）描述法：将集合的所有元素都具有的 性质（满足的条件）表示出来，写成{x| P（x）}的形式。
如：{x︱x为中国的直辖市}
（3）集合的分类：有限集与无限集
<1>有限集：含有有限个元素的集合。
<2>无限集：若一个集合不是有限集，就称此集合为无限集。
<3>空集：不含任何元素的集合。记作Φ，如：
二、子集、全集、补集
1、子集的定义：如果集合A的任一个元素都在集合B中 则称集合A为集合B的子集，记作：AB
特别的：
真子集的定义：如果AB并且，则称集合A为集合B的真子集。
2、补集的定义：设A为S的子集，由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集，记作：＝{x∣x ∈S且xA}，如果集合S包含我们所要研究的各个集合，就把S称为全集。
三、交集与并集的定义
1、定义：一般地，由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合，称为A与B的交集；记作：A∩B；由所有属于集合A或属于集合B的元素构成的集合，称为A与B的并集；记作：A∪B。
性质：
（1）
（2）若，则
（3）
（4）若则
（5）
归纳：1）交集：两集合的公共元素构成集合。
2）并集：把两个集合合在一起，但要注意元素的互异性。
3）基本方法：抽象的集合关系可用文恩图表示，实数集中的运算可在数轴上表示。
注意点：空集是任何集合的子集；空集与任何集合的交集仍为空集。
四、基础练习：
1． 已知A＝{x|3－3x>0}，则下列各式正确的是(　　)
A．3∈A B．1∈A
C．0∈A D．－1∉A
2．高考资源网下列四个集合中，不同于另外三个的是(　　)
A．{y|y＝2} B．{x＝2}
C．{2} D．{x|x2－4x＋4＝0}
3．下列关系中，正确的个数为________．
①∈R；②∉Q；③|－3|∉N*；④|－|∈Q.
4．已知集合A＝{1，x，x2－x}，B＝{1,2，x}，若集合A与集合B相等，求x的值．
一、 选择题
1．下列命题中正确的(　　)
①0与{0}表示同一个集合；②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}；③方程(x－1)2(x－2)＝0的所有解的集合可表示为{1,1,2}；④集合{x|4<x<5}可以用列举法表示．
A．只有①与④ B．只有②与③
C．只有② D．以上语句都不对
2．用列举法表示集合{x|x2－2x＋1＝0}为(　　)
A．{1,1} B．{1}
C．{x＝1} D．{x2－2x＋1＝0}
3．已知集合A＝{x∈N*|－≤x≤}，则必有(　　)
A．－1∈A B．0∈A
C.∈A D．1∈A
4．定义集合运算：A*B＝{z|z＝xy，x∈A，y∈B}．设A＝{1,2}，B＝{0,2}，则集合A*B的所有元素之与为(　　)
A．0 B．2
C．3 D．6
二、 填空题
5．已知集合A＝{1，a2}，实数a不能取的值的集合是________．
6． 已知P＝{x|2＜x＜a，x∈N}，已知集合P中恰有3个元素，则整数a＝________.
三、 解答题
7．选择适当的方法表示下列集合集．
(1)由方程x(x2－2x－3)＝0的所有实数根组成的集合；
(2)大于2且小于6的有理数；
(3)由直线y＝－x＋4上的横坐标与纵坐标都是自然数的点组成的集合．
8．设A表示集合{a2＋2a－3,2,3}，B表示集合
{2，|a＋3|}，已知5∈A且5∉B，求a的值．
9．已知集合A＝{x|ax2－3x－4＝0，x∈R}．
(1)若A中有两个元素，求实数a的取值范围；
(2)若A中至多有一个元素，求实数a的取值范围．
1．设集合A＝{x|2≤x＜4}，B＝{x|3x－7≥8－2x}，则A∪B等于(　　)
A．{x|x≥3}　　　　　　　　　　B．{x|x≥2}
C．{x|2≤x＜3} D．{x|x≥4}
【解析】　B＝{x|x≥3}．画数轴(如下图所示)可知选B.
【答案】　B
2．高考资源网已知集合A＝{1,3,5,7,9}，B＝{0,3,6,9,12}，则A∩B＝(　　)
A．{3,5} B．{3,6}
C．{3,7} D．{3,9}
【解析】　A＝{1,3,5,7,9}，B＝{0,3,6,9,12}，A与B中有相同的元素3,9，∴A∩B＝{3,9}．故选D.
【答案】　D
3．50名学生参加甲、乙两项体育活动，每人至少参加了一项，参加甲项的学生有30名，参加乙项的学生有25名，则仅参加了一项活动的学生人数为________．
【解析】　
设两项都参加的有x人，则只参加甲项的有(30-x)人，只参加乙项的有(25-x)人．(30-x)+x+(25-x)=50，∴x=5.
∴只参加甲项的有25人，只参加乙项的有20人，
∴仅参加一项的有45人．
【答案】　45
4．已知集合A＝{－4,2a－1，a2}，B＝{a－5,1－a,9}，若A∩B＝{9}，求a的值．
【解析】　∵A∩B＝{9}，
∴9∈A，∴2a－1＝9或a2＝9，∴a＝5或a＝±3.
当a＝5时，A＝{－4,9,25}，B＝{0，－4,9}．
此时A∩B＝{－4,9}≠{9}．故a＝5舍去．
当a＝3时，B＝{－2，－2,9}，不符合要求，舍去．
经检验可知a＝－3符合题意．
一、选择题(每小题5分，共20分)
1．集合A＝{0,2，a}，B＝{1，a2}．若A∪B＝{0,1,2,4,16}，则a的值为(　　)
A．0 B．1
C．2 D．4
【解析】　∵A∪B＝{0,1,2，a，a2}，又A∪B＝{0,1,2,4,16}，
∴{a，a2}＝{4,16}，∴a＝4，故选D.
【答案】　D
2．设S＝{x|2x＋1>0}，T＝{x|3x－5<0}，则S∩T＝(　　)
A．Ø B．{x|x<－}
C．{x|x>} D．{x|－<x<}
【解析】　S＝{x|2x＋1>0}＝{x|x>－}，T＝{x|3x－5<0}＝{x|x<}，则S∩T＝{x|－<x<}．故选D.
【答案】　D
3．已知集合A＝{x|x>0}，B＝{x|－1≤x≤2}，则A∪B＝(　　)
A．{x|x≥－1} B．{x|x≤2}
C．{x|0<x≤2} D．{x|－1≤x≤2}
【解析】　集合A、B用数轴表示如图，
A∪B＝{x|x≥－1}．故选A.
【答案】　A
4．满足M⊆{a1，a2，a3，a4}，且M∩{a1，a2，a3}＝{a1，a2}的集合M的个数是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
【解析】　集合M必须含有元素a1，a2，并且不能含有元素a3，故M＝{a1，a2}或M＝{a1，a2，a4}．故选B.
【答案】　B
二、填空题(每小题5分，共10分)
5．已知集合A＝{x|x≤1}，B＝{x|x≥a}，且A∪B＝R，则实数a的取值范围是________．
【解析】　A＝(－∞，1]，B＝[a，＋∞)，要使A∪B＝R，只需
a≤1.
【答案】　a≤1
6．满足{1,3}∪A＝{1,3,5}的所有集合A的个数是________．
【解析】　由于{1,3}∪A＝{1,3,5}，则A⊆{1,3,5}，且A中至少有一个元素为5，从而A中其余元素可以是集合{1,3}的子集的元素，而{1,3}有4个子集，因此满足条件的A的个数是4.它们分别是{5}，{1,5}，{3,5}，{1,3,5}．
【答案】　4
三、解答题(每小题10分，共20分)
7．已知集合A＝{1,3,5}，B＝{1,2，x2－1}，若A∪B＝{1,2,3,5}，求x及A∩B.
【解析】　由A∪B＝{1,2,3,5}，B＝{1,2，x2－1}得x2－1＝3或x2－1＝5.
若x2－1＝3则x＝±2；
若x2－1＝5，则x＝±；
综上，x＝±2或±.
当x＝±2时，B＝{1,2,3}，此时A∩B＝{1,3}；
当x＝±时，B＝{1,2,5}，此时A∩B＝{1,5}．
8．已知A＝{x|2a≤x≤a＋3}，B＝{x|x<－1或x>5}，若A∩B＝Ø，求a的取值范围．
【解析】　由A∩B＝Ø，
(1)若A＝Ø，
有2a>a＋3，∴a>3.
(2)若A≠Ø，
如图：
∴，解得-≤a≤2.
综上所述，a的取值范围是{a|-≤a≤2或a>3}．
9．(10分)某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组，每名同学至多参加两个小组．已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13，同时参加数学与物理小组的有6人，同时参加物理与化学小组的有4人，则同时参加数学与化学小组的有多少人？
【解析】　设单独参加数学的同学为x人，参加数学化学的为y人，单独参加化学的为z人．
依题意解得
∴同时参加数学化学的同学有8人，
答：同时参加数学与化学小组的有8人．
1．集合{a，b}的子集有(　　)
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
【解析】　集合{a，b}的子集有Ø，{a}，{b}，{a，b}共4个，故选D.
【答案】　D
2．下列各式中，正确的是(　　)
A．高考资源网2∈{x|x≤3} B．2∉{x|x≤3}
C．2⊆{x|x≤3} D．{2}{x|x≤3}
【解析】　2表示一个元素，{x|x≤3}表示一个集合，但2不在集合中，故2∉{x|x≤3}，A、C不正确，又集合{2}⃘{x|x≤3}，故D不正确．
【答案】　B
3．集合B＝{a，b，c}，C＝{a，b，d}，集合A满足A⊆B，A⊆C.则集合A的个数是________．
【解析】　若A＝Ø，则满足A⊆B，A⊆C；若A≠Ø，由A⊆B，A⊆C知A是由属于B且属于C的元素构成，此时集合A可能为{a}，{b}，{a，b}．
【答案】　4
4．已知集合A＝{x|1≤x<4}，B＝{x|x<a}，若A⊆B，求实数a的取值集合．
【解析】　
将数集A表示在数轴上(如图所示)，要满足A⊆B，表示数a的点必须在表示4的点处或在表示4的点的右边，所以所求a的集合为{a|a≥4}．
一、选择题(每小题5分，共20分)
1．集合A＝{x|0≤x<3且x∈Z}的真子集的个数是(　　)
A．5 B．6
C．7 D．8
【解析】　由题意知A＝{0,1,2}，其真子集的个数为23－1＝7个，故选C.
【答案】　C
2．在下列各式中错误的个数是(　　)
①1∈{0,1,2}；②{1}∈{0,1,2}；③{0,1,2}⊆{0,1,2}；
④{0,1,2}＝{2,0,1}
A．1 B．2
￥资%源~网C．3 D．4
【解析】　①正确；②错．因为集合与集合之间是包含关系而非属于关系；③正确；④正确．两个集合的元素完全一样．故选A.
【答案】　A
3．已知集合A＝{x|－1<x<2}，B＝{x|0<x<1}，则(　　)
A．A>B B．AB
C．BA D．A⊆B
【解析】　如图所示，
，由图可知，BA.故选C.
【答案】　C
4．下列说法：
①空集没有子集；②任何集合至少有两个子集；③空集是任何集合的真子集；④若ØA，则A≠Ø.
其中正确的有(　　)
A．0个 B．1个
C．2个 D．3个
【解析】　①空集是它自身的子集；②当集合为空集时说法错误；③空集不是它自身的真子集；④空集是任何非空集合的真子集．因此，①②③错，④正确．故选B.
【答案】　B
二、填空题(每小题5分，共10分)
5．已知Ø{x|x2－x＋a＝0}，则实数a的取值范围是________．
【解析】　∵Ø{x|x2－x＋a＝0}，
∴方程x2－x＋a＝0有实根，
∴Δ＝(－1)2－4a≥0，a≤.
【答案】　a≤
6．已知集合A＝{－1,3,2m－1}，集合B＝{3，m2}，若B⊆A，则实数m＝________.
【解析】　∵B⊆A，∴m2＝2m－1，即(m－1)2＝0∴m＝1，当m＝1时，A＝{－1,3,1}，B＝{3,1}满足B⊆A.
【答案】　1
三、解答题(每小题10分，共20分)
7．设集合A＝{x，y}，B＝{0，x2}，若A＝B，求实数x，y.
【解析】　从集合相等的概念入手，寻找元素的关系，必须注意集合中元素的互异性．因为A＝B，则x＝0或y＝0.
(1)当x＝0时，x2＝0，则B＝{0,0}，不满足集合中元素的互异性，故舍去．
(2)当y＝0时，x＝x2，解得x＝0或x＝1.由(1)知x＝0应舍去．
综上知：x＝1，y＝0.
8．若集合M＝{x|x2＋x－6＝0}，N＝{x|(x－2)(x－a)＝0}，且N⊆M，求实数a的值．
【解析】　由x2＋x－6＝0，得x＝2或x＝－3.
因此，M＝{2，－3}．
若a＝2，则N＝{2}，此时NM；
若a＝－3，则N＝{2，－3}，此时N＝M；
若a≠2且a≠－3，则N＝{2，a}，
此时N不是M的子集，
故所求实数a的值为2或－3.
9．(10分)已知集合M＝{x|x＝m＋，m∈Z}，N＝{x|x＝－，n∈Z}，P＝{x|x＝＋，p∈Z}，请探求集合M、N、P之间的关系．
【解析】　M＝{x|x＝m＋，m∈Z}
＝{x|x＝，m∈Z}．
N＝{x|x＝－，n∈Z}
＝
P＝{x|x＝＋，p∈Z}
＝{x|x＝，p∈Z}．
∵3n－2＝3(n－1)＋1，n∈Z.
∴3n－2,3p＋1都是3的整数倍加1，
从而N＝P.
而6m＋1＝3×2m＋1是3的偶数倍加1，
∴MN＝P.
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