1.3 集合的基本运算
第1课时 并集、交集
一、单项选择题
1.设集合A={-1,0,-2},B={x|x2-x-6=0},则A∪B等于( )
A.{-2} B.{-2,3}
C.{-1,0,-2} D.{-1,0,-2,3}
2.已知集合A={x∈R|x≤5},B={x∈R|x>1},那么A∩B等于( )
A.{1,2,3,4,5} B.{2,3,4,5}
C.{2,3,4} D.{x∈R|1<x≤5}
3.已知集合M={x|-3
A.{x|x<-5或x>-3} B.{x|-5<x<5}
C.{x|-3<x<5} D.{x|x<-3或x>5}
4.满足{a,b}∪B={a,b,c}的集合B的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5. 下列表示图形中的阴影部分正确的是( )
A.(A∪C)∩(B∪C)
B.(A∪B)∩(A∪C)
C.(A∪B)∩(B∪C)
D.(A∪B)∩C
6.已知集合A={x|x2-x+1=0},若A∩R= ,则实数m的取值范围为( )
A.{m|0≤m≤4} B.{m|m<4}
C.{m|0<m<4} D.{m|0≤m<4}
7.设A,B是非空集合,定义A*B={x|x∈A∪B且x A∩B},已知A={x|0≤x≤3},B={y|y≥1},则A*B等于( )
A.{x|1≤x<3} B.{x|1≤x≤3}
C.{x|0≤x<1或x>3} D.{x|0≤x≤1或x≥3}
8.设集合A={1,2,3,4,5,6},B={4,5,6,7,8},则满足S A且S∩B≠ 的集合S的个数是( )
A.57 B.56 C.49 D.8
二、多项选择题
9.已知集合A={x|x2=x},集合B中有两个元素,且满足A∪B={0,1,2},则集合B可以是( )
A.{0,1} B.{0,2} C.{0,3} D.{1,2}
10.下列四个推理中正确的为( )
A.a∈(A∪B) a∈A
B.a∈(A∩B) a∈(A∪B)
C.A B A∪B=B
D.A∪B=A A∩B=B
11.已知集合A={1,3,},B={1,m},A∪B=A,则m的值可以为( )
A. B.0 C.1 D.3
12.已知集合A={m2,2m+1,-3},B={m+2,2m-1,m2+1},若A∩B={-3},则下列结论正确的是( )
A.m=-5
B.A={25,-9,-3}
C.A∪B={25,-9,-3,-11,26}
D.(A∩N)∪B={25,-3,-11,26}
三、填空题
13.集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a=________.
14.若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},若A∩B≠ ,则实数a的取值范围是________.
15.设A={x|x2+ax+12=0},B={x|x2+3x+2b=0},C={2,-3}.若A∩B={2},则a+b=________,(A∪B)∩C=________.
16.已知集合P={-1,a+b,ab},集合Q=,若P∪Q=P∩Q,则a-b=________.
四、解答题
17.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.
18.设集合A={x|-1
(2)若C≠ 且C (A∩B),求实数a的取值范围.
19.已知集合A={x|x2-mx+m2-19=0},B={y|y2-5y+6=0},C={z|z2+2z-8=0},是否存在实数m,使得A∩B≠ ,A∩C= 同时成立?若存在,求出实数m的值;若不存在,则说明理由.
20.已知A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5}.
(1)若A∩B= ,求a的取值范围;
(2)若A∪B=R,求a的取值范围.
1.3 集合的基本运算
第1课时 并集、交集
一、单项选择题
1.设集合A={-1,0,-2},B={x|x2-x-6=0},则A∪B等于( )
A.{-2} B.{-2,3}
C.{-1,0,-2} D.{-1,0,-2,3}
答案 D
解析 因为A={-1,0,-2},B={x|x2-x-6=0}={-2,3},所以A∪B={-1,0,-2,3}.故选D.
2.已知集合A={x∈R|x≤5},B={x∈R|x>1},那么A∩B等于( )
A.{1,2,3,4,5} B.{2,3,4,5}
C.{2,3,4} D.{x∈R|1<x≤5}
答案 D
解析 ∵A={x∈R|x≤5},B={x∈R|x>1},∴A∩B={x∈R|1<x≤5},故选D.
3.已知集合M={x|-3
A.{x|x<-5或x>-3} B.{x|-5<x<5}
C.{x|-3<x<5} D.{x|x<-3或x>5}
答案 A
解析 在数轴上表示集合M,N,如图所示,则M∪N={x|x<-5或x>-3}.
4.满足{a,b}∪B={a,b,c}的集合B的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 D
解析 因为{a,b}∪B={a,b,c},所以B {a,b,c},且B是必含元素c的集合,所以B可以为{c},{a,c},{b,c},{a,b,c},共4个.
5. 下列表示图形中的阴影部分正确的是( )
A.(A∪C)∩(B∪C)
B.(A∪B)∩(A∪C)
C.(A∪B)∩(B∪C)
D.(A∪B)∩C
答案 A
解析 阴影部分完全覆盖了C部分,这样就要求交集运算的两边都含有C部分,所以A正确.
6.已知集合A={x|x2-x+1=0},若A∩R= ,则实数m的取值范围为( )
A.{m|0≤m≤4} B.{m|m<4}
C.{m|0<m<4} D.{m|0≤m<4}
答案 D
解析 ∵A∩R= ,∴A= ,方程x2-x+1=0无实根,即Δ=m-4<0.又m≥0,∴0≤m<4,故选D.
7.设A,B是非空集合,定义A*B={x|x∈A∪B且x A∩B},已知A={x|0≤x≤3},B={y|y≥1},则A*B等于( )
A.{x|1≤x<3} B.{x|1≤x≤3}
C.{x|0≤x<1或x>3} D.{x|0≤x≤1或x≥3}
答案 C
解析 由题意知,A∪B={x|x≥0},A∩B={x|1≤x≤3},∴A*B={x|0≤x<1或x>3}.
8.设集合A={1,2,3,4,5,6},B={4,5,6,7,8},则满足S A且S∩B≠ 的集合S的个数是( )
A.57 B.56 C.49 D.8
答案 B
解析 解法一:∵A={1,2,3,4,5,6},B={4,5,6,7,8},而S A且S∩B≠ ,∴S中包含4,5,6中至少一个元素.按照S中所含4,5,6中的元素个数分类:
①当S中只含4,5,6中的一个元素时,有3种,而{1,2,3}的子集共有23个,故S有3×23=3×8=24(个).
②当S中含4,5,6中的两个元素时,有3种,而{1,2,3}的子集共有23个,故S有3×23=3×8=24(个).
③当S中含4,5,6三个元素时,有1种,而{1,2,3}的子集共有23个,故S有1×23=8(个).故集合S的个数为24+24+8=56.
解法二:由S A知S是A的子集.∵A={1,2,3,4,5,6},∴满足条件S A的子集S共有26=64(个).又S∩B≠ ,B={4,5,6,7,8},∴S中必含4,5,6中至少一个元素.而在满足S A的所有子集S中不含4,5,6的子集共有23=8(个),∴满足题意的集合S的个数为64-8=56.
二、多项选择题
9.已知集合A={x|x2=x},集合B中有两个元素,且满足A∪B={0,1,2},则集合B可以是( )
A.{0,1} B.{0,2} C.{0,3} D.{1,2}
答案 BD
解析 因为A={0,1},集合B中有两个元素,且满足A∪B={0,1,2},则B中一定有元素2,所以集合B可以是{0,2}或{1,2}.
10.下列四个推理中正确的为( )
A.a∈(A∪B) a∈A
B.a∈(A∩B) a∈(A∪B)
C.A B A∪B=B
D.A∪B=A A∩B=B
答案 BCD
解析 由集合间的关系及交集、并集的含义可知,A错误,B,C,D正确.
11.已知集合A={1,3,},B={1,m},A∪B=A,则m的值可以为( )
A. B.0 C.1 D.3
答案 BD
解析 ∵A∪B=A,∴B A.又A={1,3,},B={1,m},∴m=3 或m=.由m=得m=0或m=1.但m=1不满足集合中元素的互异性,故舍去,故m=0或m=3.
12.已知集合A={m2,2m+1,-3},B={m+2,2m-1,m2+1},若A∩B={-3},则下列结论正确的是( )
A.m=-5
B.A={25,-9,-3}
C.A∪B={25,-9,-3,-11,26}
D.(A∩N)∪B={25,-3,-11,26}
答案 ABCD
解析 ∵A∩B={-3},∴-3∈B,∴m+2=-3或2m-1=-3,∴m=-5或m=-1.当m=-5时,A={25,-9,-3},B={-3,-11,26},A∩B={-3},满足条件;当m=-1时,A={1,-1,-3},B={1,-3,2},A∩B={1,-3},不满足条件.故m=-5,A正确;由m=-5,得A={25,-9,-3},B正确;A∪B={25,-9,-3,-11,26},故C正确;A∩N={25},∴(A∩N)∪B={25,-3,-11,26},故D正确.故选ABCD.
三、填空题
13.集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a=________.
答案 4
解析 ∵A∪B={0,1,2,a,a2},又A∪B={0,1,2,4,16},∴{a,a2}={4,16},∴a=4.
14.若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},若A∩B≠ ,则实数a的取值范围是________.
答案 a≥-1
解析 A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},由A∩B≠ ,得a≥-1.
15.设A={x|x2+ax+12=0},B={x|x2+3x+2b=0},C={2,-3}.若A∩B={2},则a+b=________,(A∪B)∩C=________.
答案 -13 {2}
解析 因为A∩B={2},所以4+2a+12=0,4+6+2b=0,即a=-8,b=-5,所以a+b=-13.所以A={x|x2-8x+12=0}={2,6},B={x|x2+3x-10=0}={2,-5}.因为A∪B={-5,2,6},C={2,-3},所以(A∪B)∩C={2}.
16.已知集合P={-1,a+b,ab},集合Q=,若P∪Q=P∩Q,则a-b=________.
答案 -4
解析 由P∪Q=P∩Q易知P=Q,由集合Q可知a和b均不为0,因此ab≠0,于是必须a+b=0,所以易得=-1,因此又必得ab=a-b,代入b=-a解得a=-2.所以b=2,因此得到a-b=-4.
四、解答题
17.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.
解 ∵A∩B=B,∴B A.
∵A={-2}≠ ,∴B= 或B={-2}.
当B= 时,方程ax+1=0无解,此时a=0.
当B={-2}时,此时a≠0,则B=,
即有-=-2,得a=.
综上可知,a=0或a=.
18.设集合A={x|-1
(2)若C≠ 且C (A∩B),求实数a的取值范围.
解 (1)∵C={x|1-2a
∴a≤,即实数a的取值范围是.
(2)∵C={x|1-2a
∵A={x|-1
∴A∩B=.
∵C (A∩B),
∴解得即实数a的取值范围是.
19.已知集合A={x|x2-mx+m2-19=0},B={y|y2-5y+6=0},C={z|z2+2z-8=0},是否存在实数m,使得A∩B≠ ,A∩C= 同时成立?若存在,求出实数m的值;若不存在,则说明理由.
解 假设存在这样的实数m,
∵B={y|y2-5y+6=0}={2,3},
C={z|z2+2z-8=0}={-4,2},
又A∩C= ,∴2 A,-4 A,
又A∩B≠ ,
∴3∈A,把x=3代入x2-mx+m2-19=0中,
解得m=5或m=-2.
当m=5时,A={2,3},与A∩C= 矛盾,
当m=-2时,A={-5,3},符合题意,
∴m=-2.
故存在实数m=-2,使得A∩B≠ ,A∩C= 同时成立.
20.已知A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5}.
(1)若A∩B= ,求a的取值范围;
(2)若A∪B=R,求a的取值范围.
解 (1)由A∩B= ,知集合A分A= 或A≠ 两种情况.
①若A= ,有2a>a+3,所以a>3.
②若A≠ ,如图:
所以解得-≤a≤2.
综上所述,a的取值范围是.
(2)由A∪B=R,如图:
所以解得a∈ .
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