2024年新高考数学一轮复习题型归类与强化测试专题01集合(教师版)
展开【考纲要求】
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,能在自然语言、图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.
2.理解集合间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
3.在具体情境中,了解全集与空集的含义.
4.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集.
5.能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
【考点预测】
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(4)常用数集及记法
2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
【常用结论】
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
4.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
【方法技巧】
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.
2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
3.若B⊆A,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.
4.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而求得参数范围.注意合理利用数轴、Venn图帮助分析及对参数进行讨论.求得参数后,一定要把端点值代入进行验证,否则易增解或漏解.
5.进行集合运算时,首先看集合能否化简,能化简的先化简,再研究其关系并进行运算.
6.数形结合思想的应用:
(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;
(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解,运用数轴时要特别注意端点是实心还是空心.
二、【题型归类】
【题型一】集合的含义与表示
【典例1】已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【解析】A∩B={(x,y)|x+y=8,x,y∈N*,y≥x}={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},共4个元素.故选C.
【典例2】若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.
【解析】①当a-3=-3时,a=0,
此时A={-3,-1,-4},
②当2a-1=-3时,a=-1,
此时A={-4,-3,-3}舍去,
③当a2-4=-3时,a=±1,由②可知a=-1舍去,则当a=1时,A={-2,1,-3},
综上,a=0或1.
【典例3】已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x∈N\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(4,x-2)∈Z)))),则集合A中的元素个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【解析】∵eq \f(4,x-2)∈Z,
∴x-2的取值有-4,-2,-1,1,2,4,
∴x的值分别为-2,0,1,3,4,6,
又x∈N,故x的值为0,1,3,4,6.
故集合A中有5个元素.故选C.
【题型二】集合的基本关系
【典例1】已知集合A={x|y=eq \r(1-x2),x∈R},B={x|x=m2,m∈A},则( )
A.AB B.BA
C.A⊆B D.B=A
【解析】由题意知A={x|y=eq \r(1-x2),x∈R},
所以A={x|-1≤x≤1}.
所以B={x|x=m2,m∈A}={x|0≤x≤1},
所以BA,故选B.
【典例2】已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】因为A={1,2},B={1,2,3,4},A⊆C⊆B,则集合C可以为:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}共4个.故选D.
【典例3】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.
【解析】因为B⊆A,
所以①若B=∅,则2m-1<m+1,此时m<2.
②若B≠∅,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2m-1≥m+1,,m+1≥-2,,2m-1≤5.))解得2≤m≤3.
由①②可得,符合题意的实数m的取值范围为(-∞,3].
【题型三】集合的运算
【典例1】(多选)已知集合P={(x,y)|x+y=1},Q={(x,y)|x2+y2=1},则下列说法正确的是( )
A.P∪Q=R
B.P∩Q={(1,0),(0,1)}
C.P∩Q={(x,y)|x=0或1,y=0或1}
D.P∩Q的真子集有3个
【解析】联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y=1,,x2+y2=1,))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=1,,y=0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=0,,y=1,))
∴P∩Q={(1,0),(0,1)},
故B正确,C错误;
又P,Q为点集,∴A错误;
又P∩Q有两个元素,∴P∩Q有3个真子集,
∴D正确.
故选BD.
【典例2】集合M=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(n,2)+1,n∈Z)))),N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=m+\f(1,2),m∈Z)))),则两集合M,N的关系为( )
A.M∩N=∅ B.M=N
C.M⊆N D.N⊆M
【解析】由题意,对于集合M,当n为偶数时,设n=2k(k∈Z),则x=k+1(k∈Z),当n为奇数时,设n=2k+1(k∈Z),则x=k+1+eq \f(1,2)(k∈Z),∴N⊆M,故选D.
【典例3】已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-eq \r(5)
C.B⊆A D.A∪B=R
【解析】∵A={x|x>2或x<0},∴A∪B=R.故选D.
【题型四】利用集合的运算求参数
【典例1】已知集合A={x|x2-2 019x+2 018<0},B={x|x【解析】由x2-2 019x+2 018<0,解得1
【解析】集合B={x|x2-3x+2<0}={x|1
可知a≥2.
【典例3】已知集合A={x|x2-3x-10≤0}.
(1)若B={x|m+1≤x≤2m-1},B⊆A,求实数m的取值范围;
(2)若B={x|m-6≤x≤2m-1},A=B,求实数m的取值范围;
(3)若B={x|m-6≤x≤2m-1},A⊆B,求实数m的取值范围.
【解析】由A={x|x2-3x-10≤0},得A={x|-2≤x≤5},
(1)若B⊆A,则
①当B=∅,有m+1>2m-1,即m<2,此时满足B⊆A;
②当B≠∅,有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m+1≤2m-1,,m+1≥-2,,2m-1≤5,)) 解得2≤m≤3.
由①②得,m的取值范围是(-∞,3].
(2)若A=B,则必有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m-6=-2,,2m-1=5,)) 解得m∈∅,即不存在实数m使得A=B.
(3)若A⊆B,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2m-1>m-6,,m-6≤-2,,2m-1≥5,))
解得3≤m≤4.∴m的取值范围为[3,4].
【题型五】Venn图及其应用
【典例1】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)等于( )
A.P B.M∩P C.M∪P D.M
【解析】作出Venn图.当M∩P≠∅时,由图知,M-P为图中的阴影部分,则M-(M-P)显然是M∩P.当M∩P=∅时,M-(M-P)=M-M={x|x∈M,且x∉M}=∅=M∩P.故选B.
【典例2】已知集合A={-1,0,4},集合B={x|x2-2x-3≤0,x∈N},全集为U,则图中阴影部分表示的集合是________.
【解析】B={x|x2-2x-3≤0,x∈N}={x|-1≤x≤3,x∈N}={0,1,2,3},图中阴影部分表示的为属于A且不属于B的元素构成的集合,该集合为{-1,4}.故填{-1,4}.
【典例3】已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2-1≥0},则右图中阴影部分所表示的集合为( )
A.{-1} B.{0}
C.{-1,0} D.{-1,0,1}
【解析】阴影部分对应的集合为A∩∁RB,B={x|x2-1≥0}={x|x≤-1或x≥1},则∁RB={x|-1
【典例1】定义集合的商集运算为eq \f(A,B)={x|x=eq \f(m,n),m∈A,n∈B}.已知集合A={2,4,6},B={x|x=eq \f(k,2)-1,k∈A},则集合eq \f(B,A)∪B中的元素个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
【解析】由题意知,B={0,1,2},eq \f(B,A)={0,eq \f(1,2),eq \f(1,4),eq \f(1,6),1,eq \f(1,3)},则eq \f(B,A)∪B={0,eq \f(1,2),eq \f(1,4),eq \f(1,6),1,eq \f(1,3),2},共有7个元素,故选B.
【典例2】如果集合A满足若x∈A,则-x∈A,那么就称集合A为“对称集合”.已知集合A={2x,0,x2+x},且A是对称集合,集合B是自然数集,则A∩B=________.
【解析】由题意可知-2x=x2+x,
所以x=0或x=-3.
而当x=0时不符合元素的互异性,所以舍去.
当x=-3时,A={-6,0,6},
所以A∩B={0,6}.
【典例3】设A,B是非空集合,定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B}.已知集合A={x|0
结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).
答案:{0}∪[2,+∞)
三、【培优训练】
【训练一】设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.
【解析】符合题意的集合有{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.
【训练二】若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)是集合A的同一种分拆.若集合A有三个元素,则集合A的不同分拆种数是________.
【解析】不妨令A={1,2,3},∵A1∪A2=A,
∴当A1=∅时,A2={1,2,3},
当A1={1}时,A2可为{2,3},{1,2,3}共2种,
同理A1={2},{3}时,A2各有两种,
当A1={1,2}时,A2可为{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}共4种,
同理A1={1,3},{2,3}时,A2各有4种,
当A1={1,2,3}时,A2可为A1的子集,共8种,
故共有1+2×3+4×3+8=27种不同的分拆.
【训练三】对班级40名学生调查对A,B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成,另外,对A,B都不赞成的学生数比对A,B都赞成的学生数的三分之一多1人,问对A,B都赞成的学生有___________人.
【解析】赞成A的人数为40×eq \f(3,5)=24,
赞成B的人数为24+3=27,
设对A,B都赞成的学生有x人,
则eq \f(1,3)x+1+27-x+x+24-x=40,
解得x=18.
【训练四】已知集合A={x|x2-3(a+1)x+2(3a+1)<0},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(x-2a,x-(a2+1))<0)).
(1)当a=2时,求A∩B;
(2)求使B⊆A时实数a的取值范围.
【解析】(1)当a=2时,A={x|x2-9x+14<0}=(2,7),
B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(x-4,x-5)<0))=(4,5),∴A∩B=(4,5).
(2)当a≠1时,B=(2a,a2+1);当a=1时,B=∅.
又A={x|(x-2)[x-(3a+1)]<0},
①当3a+1<2,即a
③当3a+1>2,即a>eq \f(1,3)时,
A=(2,3a+1),要使B⊆A成立,
只须满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2a≥2,,a2+1≤3a+1,或a=1,,a≠1,)) 解得1≤a≤3.
综上可知,使B⊆A的实数a的取值范围为[1,3]∪{-1}.
【训练五】已知集合A=,B={(x,y)|y=kx+m,k∈R,m∈R},若对任意实数k,A∩B≠∅,则实数m的取值范围是____________.
【解析】由已知,无论k取何值,椭圆eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1和直线y=kx+m均有交点,故点(0,m)在椭圆eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1上或在其内部,∴m2≤2,∴-eq \r(2)≤m≤eq \r(2).
【训练六】(多选)由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2 000多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足M∪N=Q,M∩N=∅,M中每一个元素小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.M={x|x<0},N={x|x>0}是一个戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M有一个最大元素,N有一个最小元素
D.M没有最大元素,N也没有最小元素
【解析】对于A,因为M={x|x<0},N={x|x>0},M∪N={x|x≠0}≠Q,故A错误;
对于B,设M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x≥0},满足戴德金分割,则M中没有最大元素,N有一个最小元素0,故B正确;
对于C,若M有一个最大元素,N有一个最小元素,则不能同时满足M∪N=Q,M∩N=∅,故C错误;
对于D,设M={x∈Q|x<eq \r(2)},N={x∈Q|x≥eq \r(2)},满足戴德金分割,此时M没有最大元素,N也没有最小元素,故D正确.
四、【强化测试】
【单选题】
1. 若集合A={x∈N|(x-3)(x-2)<6},则A中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】A={x∈N|x2-5x<0}={x∈N|0<x<5}={1,2,3,4}.共4个元素.故选B.
2. 已知集合A={x|-1
A.{0} B.{0,1,3,5}
C.{0,1,2,4} D.{0,2,3,4}
【解析】∵A={-1,0,1},B={1,3,5},C={0,2,4},∴A∩B={1},∴(A∩B)∪C={0,1,2,4}.故选C.
4. 已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( )
A.1 B.3 C.5 D.9
【解析】由题意知,x-y=0,-1,-2,1,2.故B中元素个数为5,故选C.
5. 设全集U为整数集,集合A={x∈N|y=eq \r(7x-x2-6)},B={x∈Z|-1
【解析】A={x∈N|y=eq \r(7x-x2-6)}={x∈N|7x-x2-6≥0}={x∈N|1≤x≤6},由题意知,图中阴影部分表示的集合为A∩B={1,2,3},其真子集有:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},共7个.故选C.
6. 已知全集U={x∈N|x2-5x-6<0},集合A={x∈N|-2
C.{2,3,4,5} D.{3,4,5}
【解析】由题意知,U={0,1,2,3,4,5},A={0,1,2},则(∁UA)∩B={3,5}.故选A.
7. 已知集合A={x|-1
C.(-∞,0) D.(0,+∞)
【解析】用数轴表示集合A,B(如图),由A⊆B,得a≥0.故选B.
8. 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.
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】①(-4)+(-2)=-6∉A,不正确;
②设n1,n2∈A,n1=3k1,n2=3k2,k1,k2∈Z,则n1+n2∈A,n1-n2∈A,正确;
③令A1={n|n=5k,k∈Z},A2={n|n=2k,k∈Z},则A1,A2为闭集合,但A1∪A2不是闭集合,不正确.故选B.
【多选题】
9. 已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是( )
A.A∩B=∅
B.A∪B={x|-2≤x≤3}
C.A∪∁RB={x|x≤-1或x>2}
D.A∩∁RB={x|2<x≤3}
【解析】∵A={x|-1<x≤3},
B={x||x|≤2}={x|-2≤x≤2},
∴A∩B={x|-1<x≤2},A错误;
A∪B={x|-2≤x≤3},B正确;
∵∁RB={x|x<-2或x>2},
∴A∪∁RB={x|x<-2或x>-1},C错误;
A∩∁RB={x|2<x≤3},D正确.
故选BD.
10. 已知全集U={x∈N|lg2x<3},A={1,2,3},∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则集合B可能为( )
A.{2,3,4} B.{3,4,5}
C.{4,5,6} D.{3,5,6}
【解析】由lg2x<3得0
因为∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},
则有A∩B={3},3∈B,C不正确;
对于A选项,若B={2,3,4},
则A∩B={2,3},∁U(A∩B)={1,4,5,6,7},
矛盾,A不正确;
对于B选项,若B={3,4,5},
则A∩B={3},∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},
B正确;
对于D选项,若B={3,5,6},
则A∩B={3},∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},
D正确.
11. 已知全集U的两个非空真子集A,B满足(∁UA)∪B=B,则下列关系一定正确的是( )
A.A∩B=∅ B.A∩B=B
C.A∪B=U D.(∁UB)∪A=A
【解析】令U={1,2,3,4},A={2,3,4},B={1,2},
满足(∁UA)∪B=B,
但A∩B≠∅,A∩B≠B,故A,B均不正确;
由(∁UA)∪B=B,知∁UA⊆B,
∴U=A∪(∁UA)⊆(A∪B),∴A∪B=U,
由∁UA⊆B,知∁UB⊆A,
∴(∁UB)∪A=A,故C,D均正确.
12. 若集合A={x|sin 2x=1},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y|y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z)),则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅ D.∁RA⊆∁RB
【解析】A={x|sin 2x=1}
=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x=kπ+\f(π,4),k∈Z))
=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x=\f(4kπ+π,4),k∈Z)),
B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y|y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z))
=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y|y=\f(2kπ+π,4),k∈Z)),
显然集合
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x=\f(4kπ+π,4),k∈Z))⊆eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x=\f(2kπ+π,4),k∈Z)),
所以A⊆B,则A∪B=B成立,所以A正确.
∁RB⊆∁RA成立,所以B正确,D错误.
A∩B=A,所以C错误.
故选AB.
【填空题】
13. 若全集U=R,集合A={x|x2-x-2≥0},B={x|lg3(2-x)≤1},则A∩(∁UB)=__________.
【解析】集合A={x|x2-x-2≥0}={x|x≤-1或x≥2},
∵lg3(2-x)≤1=lg33,∴0<2-x≤3,
∴-1≤x<2,∴B={x|-1≤x<2},
∴∁UB={x|x<-1或x≥2},
∴A∩(∁UB)={x|x<-1或x≥2}.
14. 已知全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|-2≤x≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为
【解析】题意得A={x|x<-1或x>4},因此∁RA={x|-1≤x≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(∁RA)∩B={x|-1≤x≤2}.
15. 若集合A={1,2},B={x|x2+mx+1=0,x∈R},且B⊆A,则实数m的取值范围为________.
【解析】①若B=∅,则Δ=m2-4<0,
解得-2<m<2,符合题意;
②若1∈B,则12+m+1=0,
解得m=-2,此时B={1},符合题意;
③若2∈B,则22+2m+1=0,
解得m=-eq \f(5,2),此时B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(2,\f(1,2))),不合题意.
综上所述,实数m的取值范围为[-2,2).
16. 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为
【解析】由x2+y2≤3知,-eq \r(3)≤x≤eq \r(3),-eq \r(3)≤y≤eq \r(3).又x∈Z,y∈Z,所以x∈{-1,0,1},y∈{-1,0,1},所以A中元素的个数为Ceq \\al(1,3)Ceq \\al(1,3)=9.
【解答题】
17. 已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1}且B⊆A,求a 的值.
【解析】∵B⊆A,∴a2-a+1=3或a2-a+1=a.
①由a2-a+1=3得a2-a-2=0解得a=-1或a=2.
当a=-1时,A={1,3,-1},B={1,3},满足B⊆A,
当a=2时,A={1,3,2},B={1,3},满足B⊆A.
②由a2-a+1=a得a2-2a+1=0,解得a=1,
当a=1时,A={1,3,1}不满足集合元素的互异性.
综上,若B⊆A,则a=-1或a=2.
18. 已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|m-2≤x≤m+2,m∈R}.
(1)若A∩B=[0,3],求实数m的值;
(2)若A⊆∁RB,求实数m的取值范围.
【解析】由已知得A={x|-1≤x≤3},
(1)∵A∩B=[0,3],B={x|m-2≤x≤m+2}.
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m-2=0,,m+2≥3.))∴m=2.
(2)∁RB={x|x<m-2或x>m+2},
∵A⊆∁RB,
∴m-2>3或m+2<-1,
即m>5或m<-3.
因此实数m的取值范围是{m|m>5或m<-3}.
19. 已知函数f(x)=eq \r(x2-x-2)的定义域集合是A,函数g(x)=lg[(x-a)(x-a-1)]的定义域集合是B.
(1)求集合A、B;
(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.
【解析】(1)由x2-x-2≥0⇔x≤-1或x≥2,
所以A={x|x≤-1或x≥2}.
由(x-a)(x-a-1)>0得x<a或x>a+1,所以B={x|x<a或x>a+1}.
(2)由A∩B=A知A⊆B,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>-1,,a+1<2,))
所以-1<a<1,
所以实数a的取值范围是(-1,1)
20. 已知q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+xnqn-1,xi∈M,i=1,2,…,n},当q=2,n=3时,用列举法表示集合A.
【解析】当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+2x2+4x3,xi∈M,i=1,2,3}={0,1,2,3,4,5,6,7}.
21. 设全集是实数集R,A={x|2x2-7x+3≤0},B={x|x2+a<0}.
(1)当a=-4时,求A∩B和A∪B;
(2)若(∁RA)∩B=B,求实数a的取值范围.
【解析】(1)A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(1,2)≤x≤3)),
当a=-4时,B={x|-2<x<2},
A∩B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(1,2)≤x<2)),A∪B={x|-2<x≤3}.
(2)∁RA=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<\f(1,2)或x>3)),
当(∁RA)∩B=B时,B⊆∁RA,即A∩B=∅.
①当B=∅,即a≥0时,满足B⊆∁RA;
②当B≠∅,即a<0时,B={x|-eq \r(-a)<x<eq \r(-a)},
要使B⊆∁RA,只须eq \r(-a)≤eq \f(1,2),解得-eq \f(1,4)≤a<0.
综上可得,实数a的取值范围是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(a|a≥-\f(1,4))).
22. 设集合A={x|x2+4x=0,x∈R},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R,x∈R},若B⊆A,求实数a的取值范围.
【解析】易知A={0,-4},若B⊆A,则可分以下三种情况:
①当B=∅时,Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,解得a<-1;
②当∅≠BA时,B={0}或B={-4},
并且Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=0,
解得a=-1,此时B={0}满足题意;
③当B=A时,B={0,-4},由此知0和-4是方程
x2+2(a+1)x+a2-1=0的两个根,由根与系数的关系,
得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δ=4(a+1)2-4(a2-1)>0,,-2(a+1)=-4,,a2-1=0,))解得a=1.
综上所述,a的取值范围为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(a|a≤-1或a=1)).
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
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