1、高中数学必修一 专题二 集合的基本运算含详解专题二 集合的基本运算一选择题(共10小题)1已知集合A=1,3,5,7,B=2,3,4,5,则AB=()A3 B5 C3,5 D1,2,3,4,5,72已知A=x|x1,B=x|x22x30,则AB=()Ax|x1或x1 Bx|1x3 Cx|x3 Dx|x13设集合A=1,2,3,4,B=1,0,2,3,C=xR|1x2,则(AB)C=()A1,1 B0,1 C1,0,1 D2,3,44已知集合A=x|1x2,B=x|0x2,则AB=()A(1,0) B(1,0 C(0,2) D0,2)5已知集合A=x|x2x20,则RA=()Ax|1x2 Bx|
2、1x2 Cx|x1x|x2 Dx|x1x|x26设集合U=2,1,0,1,2,A=x|x2x2=0,则UA=()A2,1 B1,2 C2,0,1 D2,1,0,1,27设全集为R,集合A=x|0x2,B=x|x1,则A(RB)=()Ax|0x1 Bx|0x1 Cx|1x2 Dx|0x28已知集合A=x|x22x30,B=N,则集合(RA)B中元素的个数为()A2 B3 C4 D59设集合 A= 1,2,3,4,5,6,B=x|2x5,则A(RB)等于()A 2,3,4,5 B 1,2,5,6 C 3,4 D 1,610已知全集U=1,2,3,4,若A=1,3,B=3,则(UA)(UB)等于()
3、A1,2 B1,4 C2,3 D2,4二填空题(共4小题)11若全集U=R,A=xN|1x10,B=xR|x2+x6=0,则如图中阴影部分表示的集合为 12学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,该班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人两次运动会中,这个班共有 名同学参赛13某校高一某班共有40人,摸底测验数学成绩23人得优,语文成绩20人得优,两门都不得优者有6人,则两门都得优者有 人14设U=R,集合A=x|2x1,B=x|1x4,则如图中阴影部分表示的集合为 三解答题(共6小题)15已知全集U=R,集合A=x|1x3,B=x|x=m+1,mA()求图
4、中阴影部分表示的集合C;()若非空集合D=x|4axa,且D(AB),求实数a的取值范围16已知集合A=x|a1x2a+1,B=x|0x1(1)若,求AB;(2)若AB=,求实数a的取值范围17已知全集U=R,集合A=x|x24x0,B=x|mxm+2(1)若m=3,求UB和AB;(2)若BA,求实数m的取值范围;(3)若AB=,求实数m的取值范围18不等式x2+2x80的解集为A,x2(m+1)x+3m60的解集为B(1)若m=0,求AB;(2)若AB=R,求实数m的取值范围19设集合A=x|2x5,B=x|m+1x2m1,若AB=,求m的范围20已知集合,关于x的不等式|x|2的解集为B(
5、1)求ARB;(2)设P=x|xARB,xZ,Q=x|m1xm+1若P中只有两个元素属于Q,求m的取值范围专题二 集合的基本运算参考答案与试题解析一选择题(共10小题)1已知集合A=1,3,5,7,B=2,3,4,5,则AB=()A3 B5 C3,5 D1,2,3,4,5,7【分析】利用交集定义直接求解【解答】解:集合A=1,3,5,7,B=2,3,4,5,AB=3,5故选:C【点评】本题考查交集的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题2已知A=x|x1,B=x|x22x30,则AB=()Ax|x1或x1 Bx|1x3 Cx|x3 Dx|x1【分析】解不等
6、式得出集合B,根据并集的定义写出AB【解答】解:A=x|x1,B=x|x22x30=x|1x3,则AB=x|x1故选:D【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题3设集合A=1,2,3,4,B=1,0,2,3,C=xR|1x2,则(AB)C=()A1,1 B0,1 C1,0,1 D2,3,4【分析】直接利用交集、并集运算得答案【解答】解:A=1,2,3,4,B=1,0,2,3,(AB)=1,2,3,41,0,2,3=1,0,1,2,3,4,又C=xR|1x2,(AB)C=1,0,1故选:C【点评】本题考查交集、并集及其运算,是基础的计算题4已知集合A=x|1x2,B=x|0x2,则AB=
7、()A(1,0) B(1,0 C(0,2) D0,2)【分析】由全集A,确定出B的补集即可【解答】解:A=(1,2),B=(0,2),AB=(1,0,故选:B【点评】此题考查了全集及其运算,熟练掌握全集的定义是解本题的关键5已知集合A=x|x2x20,则RA=()Ax|1x2 Bx|1x2 Cx|x1x|x2 Dx|x1x|x2【分析】通过求解不等式,得到集合A,然后求解补集即可【解答】解:集合A=x|x2x20,可得A=x|x1或x2,则:RA=x|1x2故选:B【点评】本题考查不等式的解法,补集的运算,是基本知识的考查6设集合U=2,1,0,1,2,A=x|x2x2=0,则UA=()A2,
8、1 B1,2 C2,0,1 D2,1,0,1,2【分析】求出A中方程的解确定出A,根据全集U求出A的补集即可【解答】解:由A中的方程变形得:(x+1)(x2)=0,解得:x=1或x=2,即A=1,2,U=2,1,0,1,2,UA=2,0,1故选:C【点评】此题考查了补集及其运算,熟练掌握补集的定义是解本题的关键7设全集为R,集合A=x|0x2,B=x|x1,则A(RB)=()Ax|0x1 Bx|0x1 Cx|1x2 Dx|0x2【分析】根据补集、交集的定义即可求出【解答】解:A=x|0x2,B=x|x1,RB=x|x1,A(RB)=x|0x1故选:B【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基
9、础题目8已知集合A=x|x22x30,B=N,则集合(RA)B中元素的个数为()A2 B3 C4 D5【分析】可先求出集合A=x|x1,或x3,然后进行交集、补集的运算即可【解答】解:A=x|x1,或x3;RA=x|1x3;(RA)B=0,1,2,3故选:C【点评】考查一元二次不等式的解法,以及描述法、列举法表示集合的概念,交集和补集的运算9设集合 A= 1,2,3,4,5,6,B=x|2x5,则A(RB)等于()A 2,3,4,5 B 1,2,5,6 C 3,4 D 1,6【分析】进行补集、交集的运算即可【解答】解:RB=x|x2,或x5;A(RB)=1,2,5,6故选:B【点评】考查描述法
10、、列举法表示集合的定义,交集、补集的运算10已知全集U=1,2,3,4,若A=1,3,B=3,则(UA)(UB)等于()A1,2 B1,4 C2,3 D2,4【分析】分别求出UA和UB,取交集即可【解答】解:全集U=1,2,3,4,若A=1,3,B=3,故UA=2,4,UB=1,2,4,则(UA)(UB)=2,4,故选:D【点评】本题考查了集合的运算,考查交集、补集的运算,是一道基础题二填空题(共4小题)11若全集U=R,A=xN|1x10,B=xR|x2+x6=0,则如图中阴影部分表示的集合为2【分析】先分别求出集合A,B,由韦恩图表示的阴影部分为AB,按照交集的含义求解即可【解答】解:全集
11、U=R,A=xN|1x10,B=xR|x2+x6=0,A=1,2,3,4,5,10,B=3,2,AB=2图示中阴影部分表示的集合为AB,即阴影部分表示的集合为2故答案为:2【点评】本题考查集合的含义、运算和表示等知识,考查数形结合思想在解题中的应用12学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,该班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人两次运动会中,这个班共有17名同学参赛【分析】设A为田径运动会参赛的学生的集合,B为球类运动会参赛的学生的集合,那么AB就是两次运动会都参赛的学生的集合,card(A),card(B),card(AB)是已知的,于是可以根据上面的
12、公式求出card(AB)【解答】解:设A=x|x是参加田径运动会比赛的学生,B=x|x是参加球类运动会比赛的学生,AB=x|x是两次运动会都参加比赛的学生,AB=x|x是参加所有比赛的学生因此card(AB)=card(A)+card(B)card(AB)=8+123=17故两次运动会中,这个班共有17名同学参赛故答案为:17【点评】本题考查集合中元素个数的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意公式card(AB)=card(A)+card(B)card(AB)的合理运用13某校高一某班共有40人,摸底测验数学成绩23人得优,语文成绩20人得优,两门都不得优者有6人,则两门都得优者有9人【分析
13、】用方程思想解题:设两门都得优的人数是x人,则依据“数学得优人数+语文得优人数+两门都得优人数+两门都不得优人数=40”列出方程【解答】解:设两门都得优的人数是x,则依题意得(23x)+(20x)+x+6=40,整理,得:x+49=40,解得 x=9,即两门都得优的人数是9人故答案为:9【点评】本题考查了一元一次方程的应用解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解14设U=R,集合A=x|2x1,B=x|1x4,则如图中阴影部分表示的集合为x|x2,或1x1,或x4【分析】图中阴影部分由AB与CR(AB)组成,按照补集和并集交集的含义求解即可【解答】解:
14、图中阴影部分由AB与CR(AB)组成,而AB=x|1x1,CR(AB)=x|x2,或x4,故答案为:x|x2,或1x1,或x4【点评】本题考查集合的含义、运算和表示等知识,考查数形结合思想在解题中的应用三解答题(共6小题)15已知全集U=R,集合A=x|1x3,B=x|x=m+1,mA()求图中阴影部分表示的集合C;()若非空集合D=x|4axa,且D(AB),求实数a的取值范围【分析】()根据条件求出集合A,B结合Venn图即可求图中阴影部分表示的集合C;()根据集合关系进行转化求解即可【解答】解:()因为A=x|1x3,B=x|x=m+1,mA所以B=x|2x4,根据题意,由图可得:C=A
15、(CUB),因为B=x|2x4,则CUB=x|x4或x2,而A=x|1x3,则C=A(CUB)=x|1x2;()因为集合A=x|1x3,B=x|2x4,所以AB=x|1x4,若非空集合D=x|4axa,且D(AB),则有,解得2a3,即实数a的取值范围为(2,3【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础16已知集合A=x|a1x2a+1,B=x|0x1(1)若,求AB;(2)若AB=,求实数a的取值范围【分析】(1)当a=时,求出集合A和集合B,由此能求出AB(2)当A=时,a12a+1,当A时,a11或2a+10,由此能求出实数a的取值范围【解答】解:(1)当a=时,A=x|,B=x|0x
16、1,AB=x|0x1(2)集合A=x|a1x2a+1,B=x|0x1AB=,当A=时,则a12a+1,即a2,当A时,则a11或2a+10,解得:a 或a2综上:实数a的取值范围是a|a或a2【点评】本题考查实数的取值范围的求法,考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集定义的合理运用17已知全集U=R,集合A=x|x24x0,B=x|mxm+2(1)若m=3,求UB和AB;(2)若BA,求实数m的取值范围;(3)若AB=,求实数m的取值范围【分析】(1)当m=3时,B=x|3x5,集合A=x|x24x0=x|0x4,由此能求出UB和AB(2)由集合Ax|0x4,B=x|mxm+2,
17、BA,列出不等式组,能求出实数m的取值范围(3)由集合A=x|0x4,B=x|mxm+2,AB=,得到m+20或m4,由此能求出实数m的取值范围【解答】解:(1)当m=3时,B=x|3x5,集合A=x|x24x0=x|0x4,(2分)CUB=x|x3或x5,(4分)AB=x|0x5(6分)(2)集合Ax|0x4,B=x|mxm+2,BA,(8分)解得0m2实数m的取值范围0,2(10分)(3)集合A=x|0x4,B=x|mxm+2AB=,m+20或m4,(12分)解得m2或m4实数m的取值范围(,2)(4,+)(14分)【点评】本题考查补集、并集、实数的范围的求法,考查补集、并集、交集等基础知
18、识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题18不等式x2+2x80的解集为A,x2(m+1)x+3m60的解集为B(1)若m=0,求AB;(2)若AB=R,求实数m的取值范围【分析】(1)根据一元二次不等式的解法,解出集合A,B,再根据交集的定义即可求出;(2)由x2(m+1)x+3m60,可得(x3)(xm+2)0,再根据AB=R,可得m24,解不等式即可【解答】解:(1)x2+2x80,解得x4或x2,A=(,42,+),m=0,x2x60,解得2x3,B=2,3,AB=2,3;(2)x2(m+1)x+3m60,(x3)(xm+2)0,AB=R,m24,解得m2【点评】此题主要考查
19、集合的定义及集合的交集并集的运算,一元二次不等式的解法及集合间的交、并、补运算是高考中的常考内容,要认真掌握19设集合A=x|2x5,B=x|m+1x2m1,若AB=,求m的范围【分析】由题意可得当B=,可得m+12m1;当B,可得或,解不等式即可得到所求范围【解答】解:集合A=x|2x5,B=x|m+1x2m1,若AB=,当B=,可得m+12m1,解得m2;当B,可得或,得或,即为m或m4,综上可得m的范围是m4或m2【点评】本题考查集合的定义和应用,考查分类讨论思想方法,以及不等式的解法,属于中档题20已知集合,关于x的不等式|x|2的解集为B(1)求ARB;(2)设P=x|xARB,xZ,Q=x|m1xm+1若P中只有两个元素属于Q,求m的取值范围【分析】(1)解不等式得集合A、B,根据补集和交集的定义写出ARB;(2)用列举法写出集合P,根据题意列不等式组求出m的取值范围【解答】解:集合=x|3x4,关于x的不等式|x|2的解集为B=x|2x2;(1)RB=x|x2或x2,集合ARB=x|3x2或2x4;(2)P=x|xARB,xZ=2,2,3,Q=x|m1xm+1,若P中只有两个元素属于Q,则,或,解得m,或2m3,m的取值范围是2m3【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,也考查了元素与集合的应用问题,是综合题