A.1B.2
C.3D.4
(2)(2014·江西省七校联考)若集合P={x|3<x≤22},非空集合Q={x|2a+1≤x<3a-5},则能使Q⊆(P∩Q)成立的所有实数a的取值范围为( )
A.(1,9)B.[1,9]
C.[6,9)D.(6,9]
[解析]
(1)由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,
∴A={1,2}.
由题意知B={1,2,3,4},
∴满足条件的C可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
(2)依题意,P∩Q=Q,Q⊆P,于是
,
解得6<a≤9,
则实数a的取值范围是(6,9],故选D.
[答案]
(1)D
(2)D
[方法感悟]
(1)判断两集合的关系常有两种方法:
一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.
(2)子集与真子集的区别与联系:
集合A的真子集一定是其子集,而集合A的子集不一定是其真子集;若集合A有n个元素,则其子集个数为2n,真子集个数为2n-1.
注意:
题目中若有条件B⊆A,则应分B=∅和B≠∅两种情况进行讨论.
2.(2013·高考福建卷)已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A⊆B”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
解析:
选A.∵A={1,a},B={1,2,3},A⊆B,∴a∈B且a≠1,∴a=2或3,∴“a=3”是“A⊆B”的充分而不必要条件.
集合的基本运算
(1)(2014·山东济南市高考模拟考试)已知全集U=R,集合A={x|2x>1},B={x|x2-3x-4>0},则A∩B=( )
A.{x|x>0}B.{x|x<-1或x>0}
C.{x|x>4}D.{x|-1≤x≤4}
(2)设全集U是自然数集N,集合A={x|x2>4,x∈N},B={0,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.{x|x>2,x∈N}
B.{x|x≤2,x∈N}
C.{0,2}
D.{1,2}
[解析]
(1)集合A=(0,+∞),B=(-∞,-1)∪(4,+∞),故A∩B=(4,+∞).
(2)由图可知,图中阴影部分所表示的集合是B∩(∁UA),∁UA={x|x2≤4,x∈N}={x|-2≤x≤2,x∈N}={0,1,2},∵B={0,2,3},∴B∩(∁UA)={0,2},故选C.
[答案]
(1)C
(2)C
[方法感悟]
(1)在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时需注意端点值的取舍.
(2)在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.另外要注意分类讨论和数形结合思想的应用.
3.
(1)(2014·湖北荆州市质量检测)设集合A={x|
>1,x∈R},B={x|y=
},则(∁RA)∩B=( )
A.{x|-1≤x≤1}B.{x|-1<x<1}
C.{-1,1}D.{1}
(2)(2013·高考湖南卷)已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁UA)∩B=________.
解析:
(1)集合A={x|
>1}={x|-1<x<1},B={x|y=
}={x|-1≤x≤1},∁RA={x|x≤-1或x≥1},
∴(∁RA)∩B={-1,1}.
(2)∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁UA={6,8}.
∴(∁UA)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.
答案:
(1)C
(2){6,8}
集合中的创新问题
(2014·广东揭阳二模)对于集合M,定义函数fM(x)=
对于两个集合A,B,定义集合A△B={x|fA(x)·fB(x)=-1}.已知A={2,4,6,8,10},B={1,2,4,8,12},则用列举法写出集合A△B的结果为________.
[解析] 要使fA(x)·fB(x)=-1,必有x∈{x|x∈A且x∉B}∪{x|x∈B且x∉A}={1,6,10,12},所以A△B={1,6,10,12}.
[答案] {1,6,10,12}
[方法感悟] 以集合背景的创新问题是近几年高考命题的一个热点,创新题型一般分为新定义、新运算、新性质三类,解决此类问题的关键按照新的定义(运算或性质)结合相关知识,准确提取信息、加工信息及相关的推理运算,从而达到解决问题的目的.
4.设A,B是两个非空集合,定义A×B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},已知A={x|y=2x-x2,y≥0},B={y|y=2x,x>0},则A×B=( )
A.[0,1]∪(2,+∞)B.[0,1)∪(2,+∞)
C.[0,1]D.[0,2]
解析:
选A.∵A={x|0≤x≤2},B={y|y>1},
A∪B={x|x≥0},A∩B={x|1<x≤2},
∴A×B=[0,1]∪(2,+∞),故选A.
1.集合中元素特征认识不明致误
(2012·高考课标全国卷)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为( )
A.3 B.6
C.8D.10
[解析] ∵B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},A={1,2,3,4,5},
∴x=2,y=1;x=3,y=1,2;x=4,y=1,2,3;x=5,y=1,2,3,4.
∴B={(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)},
∴B中所含元素的个数为10.
[答案] D
本题属于创新型的概念理解题,准确地理解集合B是解决本题的关键,该题解题过程易出错的原因有两个:
一是误以为集合B中的元素(x,y)不是有序数列对,而是无序的两个数值;二是对于集合B的元素的性质中的“x∈A,y∈A,x-y∈A”,只关注“x∈A,y∈A”,而忽视“x-y∈A”的限制条件导致错解.
判断集合中元素的性质时要注意两个方面:
一是要注意集合中代表元素的字母符号,区分x、y、(x,y);二是准确把握元素所具有的性质特征,如集合{x|y=f(x)}表示函数y=f(x)的定义域,{y|y=f(x)}表示函数y=f(x)的值域,{(x,y)|y=f(x)}表示函数y=f(x)图象上的点.
2.遗漏空集致误
若集合P={x|x2+x-6=0},S={x|ax+1=0},且S⊆P,则由a的可取值组成的集合为________.
[解析] P={-3,2},当a=0时,S=∅,满足S⊆P;
当a≠0时,方程ax+1=0的解集为x=-
,
为满足S⊆P可使-
=-3或-
=2,
即a=
或a=-
.
故所求集合为
.
[答案]
[易错点及错因分析] 从集合的关系看,S⊆P,则S=∅或S≠∅,易遗忘S=∅的情况.
(1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.
(2)在解答本题时,存在两个典型错误:
一是忽略对空集的讨论,如S=∅时,a=0;二是易忽略对字母的讨论.如-
可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.
1.若集合A={(x,y)|y=cosx,x∈R},B={x|y=lnx},则A∩B=( )
A.{x|-1≤x≤1}B.{x|x≥0}
C.{x|0解析:
选D.集合A是对应函数y=cosx图象上的点集,而集合B是对应函数y=lnx的定义域,所以它们没有公共元素,故A∩B=∅.
2.已知集合A={x|ax-1=0},B={x|1A.∅B.{
}
C.{
,
}D.{
,
,0}
解析:
选D.由A∩B=A,得A⊆B.
因为B={x|1当A=∅时,则方程ax-1=0无实数解,
所以a=0,此时显然有A⊆B,符合题意.
当A≠∅时,则由方程ax-1=0得x=
.
要使A⊆B,则
=3或
=4,即a=
或a=
.
综上所述,a的所有可能取值组成的集合是{0,
,
},故选D.
[基础达标]
1.(2013·高考山东卷)已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩∁UB=( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4}D.∅
解析:
选A.∵U={1,2,3,4},∁U(A∪B)={4},
∴A∪B={1,2,3}.又∵B={1,2},∴{3}⊆A⊆{1,2,3}.
又∁UB={3,4},∴A∩∁UB={3}.
2.(2014·安徽合肥市质量检测)已知集合A={x∈R||x|≥2},B={x∈R|x2-x-2<0},且R为实数集,则下列结论正确的是( )
A.A∪B=RB.A∩B≠∅
C.A⊆(∁RB)D.A⊇(∁RB)
解析:
选C.集合A={x|x≥2或x≤-2},B={x|-1<x<2},所以A⊆(∁RB).
3.已知集合A={1,10,
},B={y|y=lgx,x∈A},则A∩B=( )
A.{
}B.{10}
C.{1}D.∅
解析:
选C.∵B={y|y=lgx,x∈A}={y|y=lg1,y=lg10,y=lg
}={0,1,-1},∴A∩B={1},故选C.
4.(2014·湖北省八校联考)已知M={a||a|≥2},A={a|(a-2)(a2-3)=0,a∈M},则集合A的子集共有( )
A.1个B.2个
C.4个D.8个
解析:
选B.|a|≥2⇒a≥2或a≤-2.又a∈M,(a-2)(a2-3)=0⇒a=2或a=±
(舍),即A中只有一个元素2,故A的子集只有2个,故选B.
5.(2014·湖北武汉市武昌区考试)已知全集U=R,集合A={x|lg(x+1)≤0},B={x|3x≤1},则∁U(A∩B)=( )
A.(-∞,0)∪(0,+∞)B.(0,+∞)
C.(-∞,-1]∪(0,+∞)D.(-1,+∞)
解析:
选C.lg(x+1)≤0⇒0<x+1≤1⇒-1<x≤0,3x≤1⇒x≤0,则A∩B=(-1,0],∁U(A∩B)=(-∞,-1]∪(0,+∞).
6.已知集合A={x|x2-2x+a>0},且1∉A,则实数a的取值范围是________.
解析:
∵1∉{x|x2-2x+a>0},∴1∈{x|x2-2x+a≤0},即1-2+a≤0,∴a≤1.
答案:
(-∞,1]
7.已知U=R,集合A={x|x2-x-2=0},B={x|mx+1=0},B∩(∁UA)=∅,则m=________.
解析:
A={-1,2},B=∅时,m=0;B={-1}时,m=1;B={2}时,m=-
.
答案:
0,1,-
8.(2012·高考天津卷)已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.
解析:
A={x∈R||x+2|<3}={x∈R|-5<x<1},
由A∩B=(-1,n)可知m<1,
则B={x|m<x<2},画出数轴,可得m=-1,n=1.
答案:
-1 1
9.集合A={x|-2<x<-1或x>1},集合B={x|a≤x<b},A∪B={x|x>-2},A∩B={x|1<x<3},求实数a,b的值.
解:
∵A∩B={x|1<x<3},∴b=3.
又A∪B={x|x>-2},
∴-2<a≤-1.
又A∩B={x|1<x<3},
∴-1≤a<1,
∴a=-1.
10.设集合A={x|x2-8x+15=0},集合B={x|ax-1=0}.
(1)若a=
,试判定集合A与B的关系;
(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.
解:
由x2-8x+15=0,得x=3或x=5.
∴A={3,5}.
(1)当a=
时,由
x-1=0,得x=5.
∴B={5},∴B
A.
(2)∵A={3,5}且B⊆A,
∴若B=∅,则方程ax-1=0无解,有a=0.
若B≠∅,则a≠0,
由方程ax-1=0,得x=
,
∴
=3或
=5,即a=
或a=
,
∴C=
.
[能力提升]
1.(2014·洛阳市考试)已知集合A={x|
≤0,x∈N},B={x|
≤2,x∈Z},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1B.2
C.4D.8
解析:
选D.由
≤0得0<x≤2,因此A={1,2};由
≤2得0≤x≤4,因此B={0,1,2,3,4},满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数是23=8,故选D.
2.(2014·河南省三市高三第二次调研)设U为全集,对集合X,Y,定义运算“*”,X*Y=∁U(X∩Y).对于任意集合X,Y,Z,则(X*Y)*Z=( )
A.(X∪Y)∩∁UZB.(X∩Y)∪∁UZ
C.(∁UX∪∁UY)∩ZD.(∁UX∩∁UY)∪Z
解析:
选B.依题意得(X*Y)=∁U(X∩Y)=(∁UX)∪(∁UY),(X*Y)*Z=∁U[(X*Y)∩Z]=∁U[∁U(X∩Y)∩Z]={∁U[∁U(X∩Y)]}∪∁UZ=(X∩Y)∪∁UZ,故选B.
3.已知全集U={-2,-1,0,1,2},集合A=
,则∁UA=________.
解析:
因为A=
,
当n=0时,x=-2;n=1时不合题意;
n=2时,x=2;n=3时,x=1;
n≥4时,x∉Z;n=-1时,x=-1;
n≤-2时,x∉Z.
故A={-2,2,1,-1},
又U={-2,-1,0,1,2},所以∁UA={0}.
答案:
{0}
4.给定集合A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,且a-b∈A,则称集合A为闭集合,给出如下三个结论:
①集合A={-4,-2,0,2,4}为闭集合;
②集合A={n|n=3k,k∈Z}为闭集合;
③若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合.
其中正确结论的序号是________.
解析:
①中,-4+(-2)=-6∉A,所以不正确;
②中设n1,n2∈A,n1=3k1,n2=3k2,k1,k2∈Z,则n1+n2∈A,n1-n2∈A,所以②正确;
③令A1={n|n=3k,k∈Z},A2={n|n=
k,k∈Z},则A1,A2为闭集合,但A1∪A2不是闭集合,所以③不正确.
答案:
②
5.(2014·河北衡水模拟)设全集I=R,已知集合M={x|(x+3)2≤0},N={x|x2+x-6=0}.
(1)求(∁IM)∩N;
(2)记集合A=(∁IM)∩N,已知集合B={x|a-1≤x≤5-a,a∈R},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
解:
(1)∵M={x|(x+3)2≤0}={-3},
N={x|x2+x-6=0}={-3,2},
∴∁IM={x|x∈R且x≠-3},
∴(∁IM)∩N={2}.
(2)A=(∁IM)∩N={2},
∵A∪B=A,∴B⊆A,
∴B=∅或B={2},
当B=∅时,a-1>5-a,得a>3;
当B={2}时,
,解得a=3,
综上所述,所求a的取值范围为{a|a≥3}.
6.(选做题)已知集合A={x|x2-6x+8<0},B={x|(x-a)·(x-3a)<0}.
(1)若A⊆B,求a的取值范围;
(2)若A∩B=∅,求a的取值范围;
(3)若A∩B={x|3<x<4},求a的取值范围.
解:
∵A={x|x2-6x+8<