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1.1.3集合的基本运算-高一数学尖子生同步培优题典(人教A版必修1)(含答案)

1.1.3集合的基本运算-高一数学尖子生同步培优题典(人教A版必修1)(含答案)
1.1.3集合的基本运算-高一数学尖子生同步培优题典(人教A版必修1)(含答案)

专题1.1 集合间的基本运算

姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________ 注意事项:

本试卷满分100分,考试时间45分钟,试题共20题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.

一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.(2020·石嘴山市第三中学)全集U =R ,集合{}|10A x x =+<,{}|30B x x =-<,那么集合(

)()U

U A B ?=( )

A .{}|13x x -≤<

B .{}|13x x -<<

C .{}|1x x ≥-

D .{}

3x x

2.已知全集为实数集R ,集合{}

22A x x =-<<,{

}

2

20B x x x =+≤,则(

)R

A B 等

于( ) A .()0,2

B .(]0,2

C .[)0,2

D .[]0,2

3.已知M ={2,a 2

-3a +5,5},N ={1,a 2

-6a +10,3},M∩N={2,3},则a 的值是( )

A .1或2

B .2或4

C .2

D .1

4.设全集U =R ,A ={x|x 2?5x ?6>0},B ={x||x ?5|

D .A ∪B =R

5.设集合2{|2,}M y y x x R ==+∈,集合{(,)|4,,}N x y y x x R y R ==+∈∈.则下列结论正确的是( ) A .{}1,2M N ?=-- B .{|2}M N y y ?= C .{}(1,3),(2,6)M N ?=-

D .M N ?=?

6.设集合A ={a ,b},B ={a +1,5},若A∩B={2},则A ∪B 等于( )

A .{1,2}

B .{1,5}

C .{2,5}

D .{1,2,5}

7.设集合{}1,2,4A =,{}

2

40B x x x m =-+=.若{}1A B ?=,则B = ( )

A .{}1,3-

B .{}1,0

C .{}1,3

D .{}1,5

8.(2020·绥德中学)设集合{}2

A x x a =>,{}32

B x x a =<-,若A

B =?,则a 的

取值范围为( ) A .()1,2 B .()(),12,-∞?+∞ C .[]1,2

D .(]

[),12,-∞+∞

9.(2020·南昌市八一中学)已知集合2

{|230}A x R x x =∈-->,1

{|

1}B x R x

=∈≤,则R C A B ?=( ) A .[1,0)

[1,3]- B .[1,0][1,3]-? C .[1,3] D .(0,1]

10.已知S ={x|2x 2-px +q =0},T ={x|6x 2

+(p +2)x +q +5=0},且S∩T={12},则S ∪T

等于( ).

A .{12,-4}.

B .{1

3,-4}.

C .{12,1

3,-4}.

D .{12,13}.

11.设常数a ∈R ,集合A={x|(x ﹣1)(x ﹣a )≥0},B={x|x≥a ﹣1},若A ∪B=R ,则a 的取值范围为( ) A .(﹣∞,2)

B .(﹣∞,2]

C .(2,+∞)

D .[2,+∞)

12.设集合}

{

2

230A x x x =+->,集合}

{

2

210,0,B x x ax a =--≤>若A B ?中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,

43??

????

B .30,4?

? ???

C .3,4??+∞????

D .()1,+∞

二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)

13.设集合{|42}A x x =-≤<,{|13}B x x =-<,{|0C x x =或52x

?

??

,,则()A B C ??=________.

14.若{1,3}A =-,{|20}B x ax =-=,且A

B B =,则由实数a 的取值构成的集合

C =

______.

15.设A ,B 为非空集合,定义{},A B x x A B x A B ?=∈???,已知{}

1A x x =>,

{}

220B x x x =-≥,则A B ?=________.

16.集合{0,1,2,3}A =,|,,?a

B x x a b A b

?==

∈??

且}a b ≠,则A B =________. 三、解答题(本大题共4小题,每题9分,共36分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

17.(2020·四川省绵阳南山中学)设集合A ={x |2x 2+3px +2=0},B ={x |2x 2+x +q =0},其中p 、q 为常数,x ∈R ,当A ∩B ={

1

2

}时,求p 、q 的值和A ∪B . 18.(2020·邢台市第二中学)设集合{}

|6A x x =是小于的正整数,

{}|(1)(2)0B x x x =--=,{}|(1)10C x m x =--=;

(1)求A B ?,A B ?; (2)若B C C ?=,求由实数

为元素所构成的集合

19.(2020·浙江杭州高一期末)设集合()(){}()10

0M x x a x a =+-≤>,

{}

24430N x x x =--<.

(Ⅰ)若322M N x x ??

?=-≤<

????

,求实数a 的值; (Ⅰ)若

(

)M N =R

R ,求实数a 的取值范围.

20.设集合{}2

320A x x x =-+=,(){}

2

2

2150B x x a x a =+++-=.

(1)若{}2A B ?=,求实数a 的值; (2)若A B A ?=,求实数a 的取值范围; (3)若全集U =R ,(

)U

A B A =,求实数a 的取值范围.

专题1.1 集合间的基本运算

姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________ 注意事项:

本试卷满分100分,考试时间45分钟,试题共20题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.

一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.(2020·石嘴山市第三中学)全集U =R ,集合{}|10A x x =+<,{}|30B x x =-<,那么集合(

)()U

U A B ?=( )

A .{}|13x x -≤<

B .{}|13x x -<<

C .{}|1x x ≥-

D .{}

3x x

【答案】C

【解析】{}|10A x x =+<{}|1x x =<-,{}{}|30|3B x x x x =-<=<,

{}|1U

A x x =≥-,{}|3U

B x x =≥,可以求得{}()()|1U U A B x x ?=≥-。

2.已知全集为实数集R ,集合{}

22A x x =-<<,{

}

2

20B x x x =+≤,则(

)R

A B 等

于( ) A .()0,2 B .(]0,2

C .[)0,2

D .[]0,2

【答案】A

【解析】因为()2

220x x x x +=+≤,所以{}{

}

2

2020B x x x x x =+≤=-≤≤,所以

{R

2B x x =<-或}0x >.又因为{}22A x x =-<<,所以

(){}()R 020,2A B x x ?=<<=.

3.已知M ={2,a 2

-3a +5,5},N ={1,a 2

-6a +10,3},M∩N={2,3},则a 的值是( )

A .1或2

B .2或4

C .2

D .1

【答案】C

【解析】∵M∩N={2,3},∴a 2

-3a +5=3,∴a =1或2.当a =1时,N ={1,5,3},M ={2,3,5}

不合题意;当a =2时,N ={1,2,3},M ={2,3,5}符合题意.

4.设全集U =R ,A ={x|x 2?5x ?6>0},B ={x||x ?5|

B .A ∪

C U B =R

C .C U A ∪C U B =R

D .A ∪B =R

【答案】D

【解析】∵全集U=R ,A={x|x 2﹣5x ﹣6>0}={x|x >6,或x <?1},B={x||x ﹣5|<a (a 为常数)}={x|5﹣a <x <5+a},∵11∈B ,∴{5?a <115+a >11

,解得a >6,∴5+a >11,且5﹣a <?1,

∴A ∪B =R .

5.设集合2{|2,}M y y x x R ==+∈,集合{(,)|4,,}N x y y x x R y R ==+∈∈.则下列结论正确的是( ) A .{}1,2M N ?=-- B .{|2}M N y y ?= C .{}(1,3),(2,6)M N ?=- D .M N ?=?

【答案】D

【解析】集合2

{|2,}[2,)M y y x x R ==+∈=+∞,集合

{(,)|4,,}N x y y x x R y R ==+∈∈为直线4y x =+上的点构成的集合.故M N ?=?。

6.设集合A ={a ,b},B ={a +1,5},若A∩B={2},则A ∪B 等于( )

A .{1,2}

B .{1,5}

C .{2,5}

D .{1,2,5}

【解析D 】

【答案】∵A∩B={2},∴2∈A,2∈B ,∴a +1=2,∴a =1,b =2,即A ={1,2},B ={2,5}.

∴A ∪B ={1,2,5},故选D.

7.设集合{}1,2,4A =,{}

2

40B x x x m =-+=.若{}1A B ?=,则B = ( )

A .{}1,3-

B .{}1,0

C .{}1,3

D .{}1,5

【答案】C

【解析】∵ 集合{}1

24A ,,=,{}

2

|40B x x x m =-+=,{}1A B =,∴1x =是方程

240x x m -+=的解,即140m -+=,∴3m =,∴

{}{}

{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,。

8.(2020·绥德中学)设集合{

}2

A x x a =>,{}32

B x x a =<-,若A

B =?,则a 的

取值范围为( )

A .()1,2

B .()(),12,-∞?+∞

C .[]1,2

D .(]

[),12,-∞+∞

【答案】D

【解析】因为A B φ?=,所以232a a ≥-,解得1a ≤或2a ≥.

9.(2020·南昌市八一中学)已知集合2

{|230}A x R x x =∈-->,1

{|

1}B x R x

=∈≤,则R C A B ?=( ) A .[1,0)[1,3]- B .[1,0][1,3]-? C .[1,3] D .(0,1]

【答案】A

【解析】由2230x x -->可得3x >或1x <-,所以[]1,3R C A =-,因为

()10111000x x x

x x x x ?-≤-≤?≤??

或1x ≥,所以()[),01,B =-∞?+∞,以R C A B ?=[1,0)[1,3]-。

10.已知S ={x|2x 2-px +q =0},T ={x|6x 2

+(p +2)x +q +5=0},且S∩T={12},则S ∪T

等于( ).

A .{12,-4}.

B .{1

3,-4}. C .{12,1

3,-4}.

D .{12,13}.

【答案】C

【解析】∵S∩T={12},∴12∈S ,且1

2∈T.因此有?

??

??

p -2q -1=0p +2q +15=0??

??

??

p =-7,

q =-4.

从而S ={x|2x 2+7x -4=0}={12,-4}.T ={x|6x 2

-5x +1=0}={12,13}.

∴S ∪T ={12,-4}∪{12,13}={12,1

3

,-4}.

11.设常数a ∈R ,集合A={x|(x ﹣1)(x ﹣a )≥0},B={x|x≥a ﹣1},若A ∪B=R ,则a 的取值范围为( ) A .(﹣∞,2) B .(﹣∞,2] C .(2,+∞) D .[2,+∞)

【答案】B 【解析】当

时,

,此时

成立,当时,,

当时,,即,当时,

,当

时,

恒成立,所以a 的取值范围为

,故选B.

12.设集合}

{

2

230A x x x =+->,集合}

{

2

210,0,B x x ax a =--≤>若A B ?中恰含有一个整数 ,则实数a 的取值范围是( ) A .34,

43??

????

B .30,4?? ???

C .3,4??+∞????

D .()1,+∞

【答案】A 【解析】

由A 中不等式变形得:(x ﹣1)(x+3)>0,解得:x <﹣3或x >1,即A={x|x <﹣3或x >1},如图为图中红色的实线部分,函数y=f (x )=x 2﹣2ax ﹣1的对称轴为x=a >0,f (﹣3)=6a+8>0,f (﹣1)=2a>0, f (0)<0,故其中较小的根为(-1,0)之间,另一个根大于1,f (1)<0,要使A∩B 恰有一个整数,即这个整数解为2,∴f (2)≤0且f (3)>0,即4410

9610

a a --≤??

-->?,

解得:3

4

43

a a ?≥??

?

?

13.设集合{|42}A x x =-≤<,{|13}B x x =-<,{|0C x x =或52x

?

??

,,则()A B C ??=________.

【答案】{|40x x -≤≤或

532x ???

【解析】因为集合{|42}A x x =-≤<,{|13}B x x =-<,所以{}|43A B x x ?=-≤≤,

又因为{|0C x x =或52x

???,所以()A B C ??={|40x x =-≤≤或532x ?

??

。 14.若{1,3}A =-,{|20}B x ax =-=,且A B B =,则由实数a 的取值构成的集合C =

______.

【答案】22,0,3?

?-????

【解析】由A

B B =,即B A ?,故,{1},{3}B =?-,若,20B ax =?-=无解,0a =;

若{1},202B a a =---=∴=-;若2

{3},3203B a a =-=∴=

;综上:22,0,3

a =-。 15.设A ,B 为非空集合,定义{},A B x x A B x A B ?=∈???,已知{}

1A x x =>,

{}

220B x x x =-≥,则A B ?=________.

【答案】[]()0,12,?+∞

【解析】由220x x -≥得02x ≤≤,即[]0,2B =,又{}1A x x =>,[

)0+,A B ?=∞,(]1,2A B =

由{}

,A B x x A B x A B ?=∈???,则[]()0,12,A B ?=?+∞。 16.集合{0,1,2,3}A =,|,,?a

B x x a b A b

?

==∈??

且}a b ≠,则A B =________. 【答案】{0,2,3}

【解析】因为{0,1,2,3}A =,|,,?a

B x x a b A b

?==

∈??

且}a b ≠,当1b =,0a =时0x =; 当1b =,2a =时2x =;当1b =,3a =时3x =;当2b =,0a =时0x =;当2b =,1a =时12

x =

; 当2b =,3a =时32x =

;当3b =,0a =时0x =;当3b =,1a =时1

3

x =;当3b =,

2a =时23

x =

; 所以13120,2,3,,,,2233B ??=???

?

,所以{}0,2,3A

B =。

三、解答题(本大题共4小题,每题9分,共36分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

17.(2020·四川省绵阳南山中学)设集合A ={x |2x 2+3px +2=0},B ={x |2x 2+x +q =0},其

中p 、q 为常数,x ∈R ,当A ∩B ={1

2

}时,求p 、q 的值和A ∪B . 【答案】p =-53

,q =-1,A ∪B ={-1,1

2,2}

【解析】∵A ∩B ={12},∴12∈A ,12∈B ,∴2×(12)2+3p ×(12)+2=0,2×(12)2+1

2

q =0.

∴p =-

53

,q =-1,∴A ={12,2} B ={12,-1},∴A ∪B ={-1,12,

2}.

18.(2020·邢台市第二中学)设集合{}

|6A x x =是小于的正整数,

{}|(1)(2)0B x x x =--=,{}|(1)10C x m x =--=;

(1)求A B ?,A B ?; (2)若B C C ?=,求由实数

为元素所构成的集合

【答案】(1){}1,2A B ?=,{}1,2,3,4,5A B ?=;(2)31,2,2M ?

?=????

【解析】(1){}

{}|61,2,3,4,5A x x ==是小于的正整数,{}1,2B =,{}1,2A B ?=,

{}1,2,3,4,5A B ?=

(2)

B C C ?=,C B ∴?

当C =?时,此时1m =,符合题意 当C ≠?时,1m ≠,此时1|1C x x m ??

==

??-??

,C B ?,;解得:

3

22

m =或,

综上所述:实数

为元素所构成的集合

31,2,2M ??=????

19.(2020·浙江杭州高一期末)设集合()(){}()10

0M x x a x a =+-≤>,

{}

24430N x x x =--<.

(Ⅰ)若322M N x x ??

?=-≤<

????

,求实数a 的值; (Ⅰ)若

(

)M N =R

R ,求实数a 的取值范围.

【答案】(Ⅰ)2a =;(Ⅰ)10,2?? ???

. 【解析】 (Ⅰ)

0a >,()(){}

{}101M x x a x x a x =+-≤=-≤≤,

{}

213443022N x x x x x ??

=--<=-<

?=-≤<

???

?

,所以2a -=-,解得2a =;

(Ⅰ)0a >,{}

1M x a x =-≤≤,则

{R

M x x a =<-或}1x >,又(

)M N =R

R ,

所以120a a ?

->-???>?

,解得102a <<. 因此,实数a 的取值范围是10,2?? ???.

20.设集合{}2

320A x x x =-+=,(){}

2

2

2150B x x a x a =+++-=.

(1)若{}2A B ?=,求实数a 的值; (2)若A B A ?=,求实数a 的取值范围; (3)若全集U =R ,(

)U

A

B A =,求实数a 的取值范围.

【答案】(1)1-或3-(2){}

3a a ≤-(3){1,3,11a a a a a ≠-≠-≠-≠-- 【解析】(1)由2320x x -+=得{}1,2A =,因为{}2A B ?=,所以2B ∈,所以

()244150a a +++-=,

整理得2430a a ++=,解得1a =-或3-.

当1a =-时,{

}

{}2402,2B x x =-==-,满足{}2A B ?=;

当3a =-时,{}

{}2

4402B x x

x =-+==,满足{}2A B ?=;

故a 的值为1-或3-.

(2)由题意,知{}1,2A =.由A B A ?=,得B A ?.

当集合B =?时,关于x 的方程()2

2

2150x a x a +++-=没有实数根,

所以()()

2

2

41450a a ?=+--<,即30a +<,解得3a <-.

当集合B ≠?时,

若集合B 中只有一个元素,则()()

2

2

41450a a ?=+--=,整理得30a +=,解得3a =-,

此时{}

{}2

4402B x x x =-+==,符合题意;

若集合B 中有两个元素,则{}1,2B =,所以22220430

a a a a ?+-=?++=?,无解.

综上,可知实数a 的取值范围为{}

3a a ≤-.

(3)由(

)U A

B A =,可知A B =?,所以()()22

1215044150

a a a a ?+++-≠?

?+++-≠??

,所以1113

a a a a ?≠-≠--??

≠-≠-??且 综上,实数a

的取值范围为{1,3,11a a a a a ≠-≠-≠-+≠--.

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