集合单元测试卷重点:集合的概念及其表示法;理解集合间的包含与相等的含义;交集与并集,全集与补集的理解。
难点:选择恰当的方法表示简单的集合;理解空集的含义;理解交集与并集的概念及其区别联系。
基础知识:一、理解集合中的有关概念(1)集合中元素的特征:_________,__________,__________.集合元素的互异性:如:下列经典例题中 例2(2)常用数集的符号表示:自然数集_______ ;正整数集______、______;整数集_____;有理数集_______ ;实数集_________。
(3)集合的表示法:_________,__________,__________,_________ 。
注意:区分集合中元素的形式及意义:如:}12|{2++==x x y x A ;}12|{2++==x x y y B }12|),{(2++==x x y y x C ;}12|{2++==x x x x D ;},,12|),{(2Z y Z x x x y y x E ∈∈++==;(4)空集是指不含任何元素的集合。
(}0{、φ和}{φ的区别;0与三者间的关系) 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
注意:条件为B A ⊆,在讨论的时候不要遗忘了φ=A 的情况。
二、集合间的关系及其运算(1)元素与集合之间关系用符号“___________”来表示。
集合与集合之间关系用符号“___________”来表示。
(2)交集}{________________B A =⋂;并集}{________________B A =⋃; 补集_}__________{_________=AC U (3)对于任意集合B A ,,则:①A B ____ B A ⋂⋂;A B ____ B A ⋃⋃;B A ____ B A ⋃⋂②U A C A ⋂= ,U A C A ⋃= ,()U C C A = . ③()()________________B C A C U U =⋂;()()________________B C A C U U =⋃④________________B A ⇔=⋂A ;________________B A ⇔=⋃A 三、集合中元素的个数的计算:(1)若集合A 中有n 个元素,则集合A 的所有不同的子集个数为_________,所有真子集的个数是__________,所有非空真子集的个数是 。
(2)B A ⋃中元素的个数的计算公式为()______________________B A Card =⋃: (3)韦恩图的运用经典例题:例1. 已知集合8|6A x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭,试求集合A 的所有子集. 解:由题意可知6x -是8的正约数,所以 6x -可以是1,2,4,8;相应的x 为2,4,5,即{}2,4,5A =.∴A 的所有子集为,{2},{4},{5},{2,4},{2,5},{4,5}{2,4,5}φ.例2. 设集合2{2,3,23}U a a =+-,{|21|,2}A a =-,{5}U C A =,求实数a 的值.解:此时只可能2235a a +-=,易得2a =或4-。
当2a =时,{2,3}A =符合题意。
当4a =-时,{9,3}A =不符合题意,舍去。
故2a =。
例3. 已知集合A={x|03x 2-mx 2=+, m ∈R}. (1)若A 是空集,求m 的取值范围; (2)若A 中只有一个元素,求m 的值;(3)若A 中至多只有一个元素,求m 的取值范围.解: 集合A 是方程03x 2-mx 2=+在实数范围内的解集.(1)∵A 是空集,∴方程03x 2-mx 2=+无解.∴Δ=4-12m<0,即m>13.(2)∵A 中只有一个元素,∴方程mx2-2x+3=0只有一个解. 若m=0,方程为-2x+3=0,只有一解x=32;若m ≠0,则Δ=0,即4-12m=0,m=13.∴m=0或m=13.(3)A 中至多只有一个元素包含A 中只有一个元素和A 是空集两种含义,根据(1)、(2)的结果,得m=0或m ≥13.例4. 设全集U R =,{|M m =方程210mx x --=有实数根},{|N n =方程20x x n -+=有实数根},求()U C M N ⋂.解:当0m =时,1x =-,即0M ∈; 当0m ≠时,140,m ∆=+≥即14m ≥-,且0m ≠ ∴14m ≥-,∴1|4U C M m m ⎧⎫=<-⎨⎬⎩⎭而对于N ,140,n ∆=-≥即14n ≤,∴1|4N n n ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭.∴1()|4U C M N x x ⎧⎫=<-⎨⎬⎩⎭变式训练.已知集合A=6|1,R ,1x x x ⎧⎫≥∈⎨⎬+⎩⎭B={}2|20,x x x m --< (1)当m=3时,求()R A C B ⋂; (2)若A B ⋂{}|14x x =-<<,求实数m 的值. 解: 由61,1x ≥+得50.1x x -≤+∴-1<x ≤5,∴A={}|15x x -<≤.(1)当m=3时,B={}|13x x -<<,则R C B ={}|13x x x ≤-≥或, ∴()R A C B ⋂={}|35x x ≤≤.(2)∵}{15A x x =-<<,A B ⋂{}|14x x =-<<∴24240m -⨯-=,解得m=8. 此时B={}|24x x -<<,符合题意,故实数m 的值为8. 例5. 已知{|3}A x a x a =≤≤+,{|1B x x =<-或5}x >. (1)若φ=⋂B A ,求a 的取值范围; (2) 若AB B =,求a 的取值范围.解:(1) φ=⋂B A , ∴135a a ≥-⎧⎨+≤⎩,解之得12a -≤≤.则若φ=⋂B A ,a 的取值范围是[1,2]-; (2) AB B =, ∴A B ⊆. ∴31a +<-或5a >,4a <-或5a >则若A B B ⋃=,则a 的取值范围是(,4)(5,)-∞-⋃+∞.测试练习:一、选择题1.若集合M ={a ,b ,c }中元素是△ABC 的三边长,则△ABC 一定不是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形 2.设全集U=R ,A={x ∈N ︱1≤x ≤10},B={ x ∈R ︱x 2+ x -6=0},则下图中阴影表示的集合为( )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3} 3.设2{|1},{|4},P x x Q x x =<=<则P Q=⋂( ) A.{|12}x x -<<B.{|31}x x -<<-C.{|14}x x <<-D.{|21}x x -<<4.已知全集U =Z ,A ={-1,0,1,2},B ={x|x 2=x},则A ∩∁U B 为 ( )A.{-1,2}B.{-1,0}C.{0,1} D .{1,2} 5. 集合{|1}P x y x ==+,集合{|1}Q y y x ==-,则P 与Q 的关系是( )A. P = QB. PQ C. P ≠⊂Q D. P ∩Q =∅6.设M ,P 是两个非空集合,定义M 与P 的差集为 M-P={x|x ∈M 且x ∉p}, 则M-(M-P )=( )A. PB. M ⋂PC. M ⋃PD. M7.已知{}{}2230,A x x x B x x a =--<=<, 若A ⊆/B , 则实数a 的取值范围是( )A. (1,)-+∞B. [3,)+∞C. (3,)+∞D. (,3]-∞ 8.已知集合M ={x |Z k k x ∈+=,412},N ={x │Z k k x ∈+=,214},则( )A .M =NB .M NC .M ND .M ⋂N =φ9.设全集∪={x |1≤x <9,x ∈N},则满足{}{}1,3,5,7,81,3,5,7U C B ⋂=的所有集合B的个数有 ( )A .1个B .4个C .5个D .8个10.定义集合运算:A ⊙B ={z ︳z =xy(x +y),x ∈A ,y ∈B},设集合A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊙B 的所有元素之和为( )A .0B .6C .12D .1811.已知集合M ={(x ,y )︱y =29x -},N ={(x ,y )︱y =x +b },且M ∩N =∅,则实数b应满足的条件是( ) A .︱b ︱≥23 B .0<b <2C .-3≤b ≤23 D .b >23或b <-3二、填空题12.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 .13.已知集合A={}4,3,2,1,那么A 的真子集的个数是 .14.已知=U R ,集合23|02x M x x -⎧⎫=>⎨⎬+⎩⎭,则R C M = . 15.设集合A ={1,2,a },B ={1,a 2-a },若A ⊇B ,则实数a 的值为________. 16.满足{}0,1,2{0,1,2,3,4,5}A ⊆的集合A 的个数是_______个.三、解答题17.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}2|(1)0B x x m x m =+++=;若()Φ=⋂B A C u,求m 的值.18.已知集合A ={} |x x 2-5x +6=0,B ={} |x mx +1=0,且A ∪B =A , 求实数m 的值组成的集合.19.已知由实数组成的集合A满足:若x∈A,则11-x∈A.(1)设A中含有3个元素,且2∈A,求A;(2)A能否是仅含一个元素的单元素集,试说明理由.20.设函数)0(3)2()(2≠+-+=axbaxxf,若不等式0)(>xf的解集为)3,1(-.(1)求ba,的值;(2)若函数)(xf在]1,[mx∈上的最小值为1,求实数m的值.集合单元测试卷答案基础知识:一、(1) 确定性,互异性 ,无序性 (2) N ;*N 、+N ;Z ;Q ;R (2)自然语言法,列举法,描述法 ,韦恩图法 二、(1)∉∈, ; ≠⊂ =⊆(2)x x A x B ∈∈且;x x A x B ∈∈或;U A x x x ∈∉或(3)① = = ⊆ ② φ U A ③ ()U C A B ⋃ ()U C A B ⋂ ④A B ⊆ A B ⊇ 三、(1)2n 21n - 22n -(2)()()()card A +card B -card A B ⋂测试练习:一、选择题 1. D 2. A 3. D 4. A5. B 提示:∵{|1}{|1}P x y x x x ==+=≥-,{|0}Q y y =≥∴PQ ,∴选B.6. B 7. B 8. C 9. D 10. D 11. D 二、填空题 12.112k -≤≤提示:2121k k -<+, ∴B ≠∅ 13. 1514. ]23,2[- 提示:依题意,M={x|x<-2或x>32},所以R C M =]23,2[-. 15. -1或0 16. 7 三、解答题17. 解:{}2,1A =--,由() Φ=⋂B A C u 得A B ⊆当1m =时,{}1B =-,符合B A ⊆;当1m ≠时,{}1,B m =--,而B A ⊆,∴2m -=-,即2m = ∴1m =或2.18. 解:由条件可得}{2,3A =由A B A ⋃=得B A ⊆当0m =时,B φ=,显然B A ⊆ 当0m ≠时,1B m ⎧⎫=-⎨⎬⎭⎩ 要使B A ⊆则 112=3m m -=-或11==23m m ∴--或 综上所述,实数m 的值组成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-12,-1319. 解:(1)∵2∈A ,∴11-2∈A ,即-1∈A ,∴11--1∈A ,即12∈A ,∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,-1,12.(2)假设A 中仅含一个元素,不妨设为a, 则a ∈A ,有11-a∈A ,又A 中只有一个元素, ∴a =11-a , 即a 2-a +1=0,但此方程Δ<0,即方程无实数根.∴不存在这样的实数a .故A 不可能是单元素集合. 20.解:(1)由条件得,21+3=313b aa -⎧--⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩解得14 a b =-⎧⎨=⎩ (2)32)(2++-=x x x f ,对称轴方程为1=x , )(x f ∴在]1,[m x ∈上单调递增,m x =∴时132)(2min =++-=m m x f 解得31±=m ,又因1m <,则13m =。