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高一数学集合典型例题、经典例题

《集合》常考题型
题型一、集合元素的意义+互异性
例1.1.设集合 {0} 例1.2.已知A ={2,4,a 3-2a 2-a +7},B ={1,a +3,a 2-2a +2,a 3+a 2+3a +7},且A ∩B ={2,5},则A ∪B =____________________________
解:∵A∩B ={2,5},∴5∈A.
∴a 3-2a 2-a +7=5解得a =±1或a =2.
①若a =-1,则B ={1,2,5,4},则A∩B ={2,4,5},与已知矛盾,舍去. ②若a =1,则B ={1,4,1,12}不成立,舍去.
③若a =2,则B ={1,5,2,25}符合题意.则A ∪B ={1,2,4,5,25}.
题型二、空集的特殊性
例2.1.已知集合{}{}25,121A x x B x m x m =-<≤=-+≤≤-,且B A ,
则实数m 的取值范围为_____________
例2.2.已知集合{}R x x ax x A ∈=++=,012,{}0≥=x x B ,且φ=B A , 求实数a 的取值范围。

解:①当0a =时,{|10,}{1}A x x x R =+=∈=-,此时{|0}A x x ≥=Φ;
②当0a ≠时,{|0}A x x ≥=Φ,A ∴=Φ或关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数.
(1)当A =Φ时,关于x 的方程210ax x ++=无实数根,
140a ∆=-<,所以14a >
. (2)当关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数时,
12121401010a x x a x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=-<⎨⎪⎪⋅=>⎪⎩
140a a ⎧≤⎪⇒⇒⎨⎪>⎩104a <≤. 综上所述,实数a 的取值范围为{0}a a ≥.
{}{}2|22,|,12,A x x B y y x x A B =-≤==--≤≤=则
题型三、集和的运算
例3.1.设集合S ={x |x >5或x <-1},T ={x |a <x <a +8},S ∪T =R ,
则a 的取值范围是________________-3<a <-1
例3.2.集合M={x |x =k 2+13,k ∈Z},N={x |x =k +13,k ∈Z},则(C )
A.M=N
B.M ⊆N
C.N ⊆M
D.M∩N=∅
解:∵M 中:x =k 2+13={n +13,k =2n ,n ∈Z n +56,k =2n +1,n ∈Z ; N 中:x =k +13=n +13,k =n ∈Z ,∴N ⊆M .故选:C .
例3.3.全集(){}R y x y x U ∈=,|,,集合()⎭
⎬⎫⎩⎨⎧
=-+=122|,x y y x M ,(){}4|,-≠=x y y x N , 则()()N C M C U U 等于__{})22(,
______________
题型四、创新题
例4.1.定义集合A 与B 的运算A*B={x |x ∈A 或x ∈B ,且x ∉A ∩B},则(A*B)*A 等于(D )
A.A ∩B
B.A ∪B
C.A
D.B
解:如图,A*B 表示的是阴影部分,
设A*B=C ,根据A*B 的定义可知:C*A=B ,所以(A*B)*A=B ,故答案为D
例4.2.定义一个集合的所有子集组成的集合叫做集合A 的幂集,记为,用表示有限集的元素个数,给出下列命题:
①对于任意集合,都有()A P A ∈;
②存在集合A ,使得()[]3=A P n ;
③用∅表示空集,若,则()()∅=B P A P ;
④若B A ⊆,则()()B P A P ⊆;
⑤若,则.其中正确的命题为_①④⑤_________(填序号)
A ()A P ()A n A A ∅=
B A ()()1=-B n A n ()[]()[]B P A P n ⨯=2
对于命题①,,因此,命题①正确; 对于命题②,若集合的元素个数为m ,则集合的子集共m
2个,若,则 ,解得N m ∉=3log 2,命题②错误;
对于命题③,若∅=B A ,由于A ⊆∅,B ⊆∅,因此,()B P ∈∅,所以 ,则,命题③错误;
对于命题④,若,对集合的任意子集A E ⊆,即对任意()A P E ∈,则B E ⊆, 则()B P E ∈,因此,命题④正确;
对于命题⑤,设()n B n =,则()1+=n A n ,则集合的子集个数为,即 ,集合的子集个数为,即()[]n B P n 2=,因此 ,命题⑤正确,
故正确的命题为①④⑤_
变式训练:
1.已知集合,集合,若,则实数 1
2.设集合M ={x |x <3},N ={x |x >-2},Q ={x |x -a ≥0},令P =M ∩N ,若P ∪Q =Q , 则实数a 的取值范围为__________________
解:P =M ∩N ={x |-2<x <3},Q ={x |x ≥a },
∵P ∪Q =Q ,∴P ⊆Q .∴a ≤-2,即实数a 的取值范围是{a |a ≤-2}
3.若集合{2,3}≠⊂M ≠
⊂{1,2,3,4,5,6,7,8,9},则集合M 共有__________个。

126 解:27-2=126;
4.定义集合P={x |x =3k +1,x ∈Z},Q={x |x =3k -1,x ∈Z},M={x |x =3k ,x ∈Z}.
若a ∈P ,b ∈Q ,c ∈M ,则a 2+b -c ∈(b )
A.P
B.M
C.Q
D.P ∪Q
5.已知全集U =N ,{2,A x x n n ==∈N },{4,B x x n n ==∈ N },则( C )
A.U =A
B B.U=(U
C A )B C.U=()U A C B D.U=()()U U C A C B
A A ⊆()A P A ∈A A ()[]3=A P n 32=m ()A P ∈∅()()[]
B P A P ∈∅()()∅=B P A P B A ⊆A ()()B P A P ⊆A 12
+n ()[]n n A P n 2221⨯==+B n 2()[]()[]B P A P n ⨯=2
6.已知集合M ={x|x =m +16,m ∈Z} ,N ={x|x =n 2−13,n ∈Z} ,
P ={x|x =p 2+16,p ∈Z},则M ,N ,P 的关系( B )
A.M=N ⊊P
B.M ⊊N=P
C.M ⊊N ⊊P
D.N ⊊P ⊊M
解:N ={x|x =n 2−13,n ∈Z}, x =n 2−13=
3n−26,n ∈Z . P ={x|x =p 2+16,p ∈Z},x =p 2+16=
3p+16,p ∈Z N =3n−26=
3p+16
=P ,M ={x|x =m +16,m ∈Z} x =m +16=6m+16, M ,N ,P 三者分母相同, 所以只需要比较他们的分子.M :6的倍数+1,N=P :3的倍数+1,所以M ⊊N=P .
7.已知集合{}0132|2=++=x x x A ,(){}
012|22=+++=x m x m x B ,若A B A = ,则实数m 的取值范围为_____________⎭
⎬⎫⎩⎨⎧
=≥-<0232/m m m m 或或 8.已知集合{}|2A x x a =-≤≤,{}|23,B y y x x A ==+∈,{}
2|,C z z x x A ==∈, 且C B ⊆,求实数a 的取值范围。

]3,2
1[2, )(-∞- 9.已知集合A={x |x 2-4ax +2a +6=0,x ∈R},集合B={x |x <0},若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围为____________________________
解:因为A ∩B ≠∅,所以方程x 2-4ax +2a +6=0有负根;…(1分)
设方程的根为x 1,x 2 (1)恰有一个负根:

解得:或,即a ≤-3
(2)恰有2个负根
解得:
,即-3<a ≤-1,所以a 的取值范围是{a |a ≤-1}
10.设集合M={1,2,3,4,5,6},S 1、S 2、…、S k 都是M 的含两个元素的子集,且满足:对
任意的S i ={a i ,b i },S j ={a j ,b j }(i ≠j ,i 、j ∈{1,2,3,…,k }),都有min ⎭⎬⎫⎩⎨⎧i i i i a b b a ,≠min ⎪⎭
⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧j j j a b b a ,j (min {x ,y }表示两个数x 、y 中的较小者).则k 的最大值是_______________11
解:根据题意,对于M ,含2个元素的子集有15个, 但{1,2}、{2,4}、{3,6}只能取一个; {1,3}、{2,6}只能取一个;{2,3}、{4,6}只能取一个.
故满足条件的两个元素的集合有11个;。

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