2021届一轮复习 必修一 集合-集合相等 打地基练习
展开2021届一轮复习 必修一 集合-集合相等 打地基练习
一.选择题(共15小题)
1.某个含有三个元素的集合可以表示为,也可以表示为{a2,a+b,0},则a2009+b2010的值为( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.±1
2.下列集合与集合A={1,3}相等的是( )
A.(1,3) B.{(1,3)}
C.{x|x2﹣4x+3=0} D.{(x,y)|x=1,y=3}
3.下列集合中,与另外三个集合不相等的是( )
A.{x|x2=1} B.{x|x=1} C.{1} D.{y|(y﹣1)2=0}
4.设M=a(a+1)(a+2),N=a(a﹣1)(a+2),那么M﹣N等于( )
A.(a+1)(a+2) B.a2+a
C.(a+1)(a+2) D.a2+a
5.已知集合A={0,1,a2},B={1,0,2a+3},若A=B,则a等于( )
A.﹣1或3 B.0或﹣1 C.3 D.﹣1
6.若{a2,0,﹣1}={a,b,0},则a2017+b2017的值为( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
7.已知A={1,x,y},B={1,x2,2y},若A=B,则x﹣y=( )
A.2 B.1 C. D.
8.已知集合{a,b,c}={0,1,2},且下列三个关系:①a≠2;②b=2;③c≠0,有且只有一个正确,则100a+10b+c=( )
A.12 B.21 C.102 D.201
9.下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(2,3)},N={(3,2)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|y=x+1},N={y|y=x+1}
D.M={y=x2+1},N={y|y=x2+1}
10.已知集合A={1,a,b},B={a2,a,ab},若A=B,则a2021+b2020=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
11.已知集合A={0,1,a2},B={1,0,3a﹣2},若A=B,则a等于( )
A.1或2 B.﹣1或﹣2 C.2 D.1
12.已知a∈R,b∈R,若集合{a,,1}={a2,a+b,0},则a2019+b2019的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
13.若集合,则实数a值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
14.集合A={3,﹣1},B={m2﹣2m,﹣1},且A=B,则实数m=( )
A.3 B.﹣1 C.3或﹣1 D.1
15.若,则a2013+b2013=( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
二.多选题(共2小题)
16.下列选项中的两个集合相等的有( )
A.P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n+1),n∈Z}
B.P={x|x=2n﹣1,n∈N*},Q={x|x=2n+1,n∈N+}
C.P={x|x2﹣x=0},Q={x|x=,n∈Z}
D.P={x|y=x+1},Q={(x,y)|y=x+1}
17.下列各组中的两个集合相等的是( )
A.P={x|x=2n﹣1,n∈N*},Q={x|x=2n+1,n∈N*}
B.P={x|x=4n+1,n∈Z},Q={x|x=4n﹣3,n∈Z}
C.P={x|x=+,k∈Z},Q={x|x=+,k∈Z}
D.P={x|x2﹣x=0},Q={x|x=,n∈Z}
三.填空题(共11小题)
18.已知复数a,b满足集合{﹣a,b}={a2,b+1},则ab= .
19.已知集合,则a+b的值是 .
20.设集合A={x|x2+x﹣6=0},B={|a+b|+1,ab﹣1},若A=B,则|a﹣b|= .
21.集合A={6,x,y,z},B={1,xy,yz,xz},若A=B⊆N,则x+y+z= .
22.含有三个实数的集合既可表示成{a,,1},又可表示成{a2,a+b,0},则a2019+b2020= .
23.已知集合M={a2,a﹣1},集合N={0,﹣1},若M=N,则a= .
24.已知f(x)=x2+ax+b,集合A={x|f(x)≤0},集合B={x|f[f(x)]≤3},若A=B≠∅,则实数a的取值范围是 .
25.设集合A={0,a,b},B={0,a2,﹣1},且A=B,则a2020+b2020的值= .
26.设m∈R,若集合A={2,m,m+3},B={2,5,8},且A=B,则m= .
27.已知集合A={+1,﹣2},B={b,2},若A=B,则a+b= .
28.设a,b∈R,若集合{1,a+b,a}=,则a2019+b2019= .
四.解答题(共4小题)
29.(1)已知集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,求m的值.
(2)若a,b∈R,集合,求b﹣a的值.
30.已知集合P={0,x,y},Q={2x,0,y2},且P=Q,求x,y的值.
31.设集合A={x,y},B={0,x2},若集合A,B相等,求实数x,y的值.
32.已知关于x的方程+2x=3x﹣1的解集为A,关于x的方程3x﹣a﹣4=0的解集为B,若A=B,求a的值.
2021届一轮复习 必修一 集合-集合相等 打地基练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.某个含有三个元素的集合可以表示为,也可以表示为{a2,a+b,0},则a2009+b2010的值为( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.±1
【分析】由题意知={a2,a+b,0},可得出b=0,a2=1,由此解出a,b的值,即可计算出a2009+b2010的值.
【解答】解:由题意知b=0,a2=1,解得a=﹣1
∴a2009+b2010的值为﹣1
故选:C.
2.下列集合与集合A={1,3}相等的是( )
A.(1,3) B.{(1,3)}
C.{x|x2﹣4x+3=0} D.{(x,y)|x=1,y=3}
【分析】利用集合相等的定义直接求解.
【解答】解:∵{x|x2﹣4x+3=0}={1,3},
∴与集合A={1,3}相等的是{x|x2﹣4x+3=0}.
故选:C.
3.下列集合中,与另外三个集合不相等的是( )
A.{x|x2=1} B.{x|x=1} C.{1} D.{y|(y﹣1)2=0}
【分析】化简各个集合并利用列举法表示,观察比较即可.
【解答】解:{x|x2=1}={﹣1,1},
{x|x=1}={1},
{y|(y﹣1)2=0}={1},
故选项B、C、D中的集合相等,选项A中的集合不与另外三个集合相等,
故选:A.
4.设M=a(a+1)(a+2),N=a(a﹣1)(a+2),那么M﹣N等于( )
A.(a+1)(a+2) B.a2+a
C.(a+1)(a+2) D.a2+a
【分析】根据M,N作差整理即可.
【解答】解:∵M=a(a+1)(a+2),N=a(a﹣1)(a+2),
∴M﹣N=a(a+1)(a+2)﹣a(a﹣1)(a+2)=a(a+2)•[(a+1)﹣(a﹣1)]=a2+a,
故选:D.
5.已知集合A={0,1,a2},B={1,0,2a+3},若A=B,则a等于( )
A.﹣1或3 B.0或﹣1 C.3 D.﹣1
【分析】根据A=B即可得出a2=2a+3,解出a,并检验是否满足集合元素的互异性即可.
【解答】解:∵A=B
∴a2=2a+3,
解得a=﹣1,或3,
a=﹣1不满足集合元素的互异性,应舍去,
∴a=3.
故选:C.
6.若{a2,0,﹣1}={a,b,0},则a2017+b2017的值为( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
【分析】根据题意,由集合相等的定义分析a、b的值,进而计算可得答案.
【解答】解:根据题意,若{a2,0,﹣1}={a,b,0},
则有a=﹣1或b=﹣1,
若a=﹣1,则b=1,此时两个集合为{1,0,﹣1}和(1,﹣1,0),符合题意;
若b=﹣1,则a=1,此时两个集合为{1,0,﹣1}和(1,﹣1,0),符合题意;
综合可得:a2017+b2017=(﹣1)2017+12017=0,
故选:A.
7.已知A={1,x,y},B={1,x2,2y},若A=B,则x﹣y=( )
A.2 B.1 C. D.
【分析】根据A=B即可得出或,然后根据集合元素的互异性解出x,y即可.
【解答】解:∵A=B,
∴或,根据集合元素的互异性解得,
∴.
故选:C.
8.已知集合{a,b,c}={0,1,2},且下列三个关系:①a≠2;②b=2;③c≠0,有且只有一个正确,则100a+10b+c=( )
A.12 B.21 C.102 D.201
【分析】根据集合相等的条件,列出a、b、c所有的取值情况,再判断是否符合条件,求出a、b、c的值后代入式子求值.
【解答】解:由{a,b,c}={0,1,2}得,a、b、c的取值有以下情况:
当a=0时,b=1、c=2或b=2、c=1,此时不满足条件;
当a=1时,b=0、c=2或b=2、c=0,此时不满足条件;
当a=2时,b=1、c=0,此时不满足条件;
当a=2时,b=0、c=1,此时满足条件;
综上得,a=2、b=0、c=1,代入100a+10b+c=200+1=201,
故选:D.
9.下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(2,3)},N={(3,2)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|y=x+1},N={y|y=x+1}
D.M={y=x2+1},N={y|y=x2+1}
【分析】利用集合相等的定义直接判断.
【解答】解:对于A,两集合表示不同的点集,故A错误;
对于B,根据集合中元素的无序性知M,N是同一个集合,故B正确;
对于C,两集合的元素不同,M中元素表示点,N中元素表示实数,故C错误;
对于D,M中元素表示等式,N中元素表示实数,故D错误.
故选:B.
10.已知集合A={1,a,b},B={a2,a,ab},若A=B,则a2021+b2020=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【分析】根据集合元素的互异性得到关于a的方程组或,通过解方程组求得a、b的值,则易求a2021+b2020的值.
【解答】解:由题意得①组或②,
由②得a=±1,当a=1时,A={1,1,b},不符合,舍去;
当a=﹣1时,b=0,A={1,﹣1,0},B={﹣1,1,0},符合题意.
由①得a=1,舍去,
所以a=﹣1,b=0.
∴a2021+b2020=﹣1.
故选:A.
11.已知集合A={0,1,a2},B={1,0,3a﹣2},若A=B,则a等于( )
A.1或2 B.﹣1或﹣2 C.2 D.1
【分析】由集合相等的概念得到方程3a﹣2=a2,求出a后验证集合中元素的特性得答案.
【解答】解:∵A=B,
∴3a﹣2=a2,
解得:a=1或2,
当a=1时,集合A={0,1,1}不满足元素的互异性,故舍去,
当a=2时,集合A={0,1,4},集合B={1,0,4},符合题意,
所以a=2,
故选:C.
12.已知a∈R,b∈R,若集合{a,,1}={a2,a+b,0},则a2019+b2019的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】根据:即可得出,再根据集合元素的互异性即可得出a=﹣1,b=0,从而求出答案为﹣1.
【解答】解:∵
∴,解得或,
a=1时,不满足集合元素的互异性,
∴a=﹣1,b=0,
∴a2019+b2019=(﹣1)2019+02019=﹣1.
故选:B.
13.若集合,则实数a值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】利用集合相等的性质直接求解.
【解答】解:∵集合,
∴{x|x>2}={x|x>a+1},
∴a+1=2,解得a=1.
故选:B.
14.集合A={3,﹣1},B={m2﹣2m,﹣1},且A=B,则实数m=( )
A.3 B.﹣1 C.3或﹣1 D.1
【分析】根据A=B即可得出m2﹣2m=3,然后解出m的值即可.
【解答】解:∵A=B,
∴m2﹣2m=3,解得m=﹣1或3.
故选:C.
15.若,则a2013+b2013=( )
A.0 B.1 C.﹣1 D.2
【分析】由集合相等的概念求出a,b的值,然后代入要计算的式子求值.
【解答】解:由{0,a,}={1,﹣a2,a+b},得a≠0,所以a+b=0,
则①,或②,
解①,得a=﹣1,b=1,
解②,得或.
所以或.
所以a2013+b2012=(﹣1)2013+12102=0或a2013+b2012=12102+(﹣1)2013=0.
故选:A.
二.多选题(共2小题)
16.下列选项中的两个集合相等的有( )
A.P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n+1),n∈Z}
B.P={x|x=2n﹣1,n∈N*},Q={x|x=2n+1,n∈N+}
C.P={x|x2﹣x=0},Q={x|x=,n∈Z}
D.P={x|y=x+1},Q={(x,y)|y=x+1}
【分析】利用集合相等的定义和集合中的元素的性质,对各个选项逐个判断即可.
【解答】解:选项A:因为集合P,Q表示的都是所有偶数组成的集合,所以P=Q;
选项B:集合P中的元素是由1,3,5,…,所有正奇数组成的集合,
集合Q是由3,5,7…,所有大于1的正奇数组成的集合,即1∉Q,所以P≠Q;
选项C:集合P={0,1},集合Q中:当n为奇数时,x=0,当n为偶数时,x=1,所以Q={0,1},则P=Q;
选项D:集合P表示的是数集,集合Q表示的是点集,所以P≠Q;
综上,选项AC表示的集合相等,
故选:AC.
17.下列各组中的两个集合相等的是( )
A.P={x|x=2n﹣1,n∈N*},Q={x|x=2n+1,n∈N*}
B.P={x|x=4n+1,n∈Z},Q={x|x=4n﹣3,n∈Z}
C.P={x|x=+,k∈Z},Q={x|x=+,k∈Z}
D.P={x|x2﹣x=0},Q={x|x=,n∈Z}
【分析】根据集合相等的定义,分别对ABCD进行判断即可.
【解答】解:对于A:P={x|x=2n﹣1,n∈N*}={1,3,…},Q={x|x=2n+1,n∈N*}={3,5,…},∴Q⊊P,不相等;
对于B:P={x|x=4n+1,n∈Z}={…,﹣11,﹣7,﹣3,1,5,9,…},Q={x|x=4n﹣3,n∈Z}={…,﹣11,﹣7,﹣3,1,5,9,…},相等;
对于C:P={x|x=,k∈Z},Q={x|x=,k∈Z}两集合分母一样,集合P的分子为奇数,集合Q的分子为整数,
∴P⊊Q,不相等;
对于D:P={x|x2﹣x=0}={0,1},Q={x|x=,n∈Z}={0,1},∴P=Q相等.
故选:BD.
三.填空题(共11小题)
18.已知复数a,b满足集合{﹣a,b}={a2,b+1},则ab= 1 .
【分析】根据集合相等的条件,得到元素关系,即可得到结论.
【解答】解:根据集合相等的条件可知,若{﹣a,b}={a2,b+1},
则①或②,
由①得:b不存在,不满足条件.
由②得,若b=a2,﹣a=b+1;
则两式相结合得或,
∴ab=1;
故答案为:1.
19.已知集合,则a+b的值是 ﹣1 .
【分析】先由分式成立可得a≠0,再由集合相等可得b=0,根据集合的互异性舍去a=1,得到a=﹣1.
【解答】解:∵a≠0,∴b=0,
即{a,0,1}={a2,a,0},
∴a2=1,解得a=±1,
检验:当a=1时,不满足集合的互异性,
故a=﹣1,b=0,
故答案为:﹣1.
20.设集合A={x|x2+x﹣6=0},B={|a+b|+1,ab﹣1},若A=B,则|a﹣b|= 3 .
【分析】求出集合A={x|x2+x﹣6=0}={﹣3,2},利用B={|a+b|+1,ab﹣1},A=B,得到|a+b|=1,ab=2,由此能求出|a﹣b|的值.
【解答】解:由题意知集合A={x|x2+x﹣6=0}={﹣3,2},
∵B={|a+b|+1,ab﹣1},A=B,
∴|a+b|=1,ab=﹣2,
∴(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab=9,
∴|a﹣b|=3.
故答案为:3.
21.集合A={6,x,y,z},B={1,xy,yz,xz},若A=B⊆N,则x+y+z= 6 .
【分析】利用集合相等的定义直接求解.
【解答】解:∵集合A={6,x,y,z},B={1,xy,yz,xz},A=B⊆N,
∴x,y,z三个数的取值可能为:
123,321,132,231,312,
∴x+y+z=1+2+3=6.
故答案为6.
22.含有三个实数的集合既可表示成{a,,1},又可表示成{a2,a+b,0},则a2019+b2020= ﹣1 .
【分析】根据题意即可得出,,从而得出,并且a≠1,从而解出a=﹣1,b=0,这样即可求得答案为﹣1.
【解答】解:据题意,,
∴,且a≠1,
∴解得a=﹣1,b=0,
∴a2019+b2020=﹣1.
故答案为:﹣1.
23.已知集合M={a2,a﹣1},集合N={0,﹣1},若M=N,则a= 0 .
【分析】根据M=N可得出,然后解出a的值即可.
【解答】解:∵M=N,M={a2,a﹣1},N={0,﹣1},
∴,解得a=0.
故答案为:0.
24.已知f(x)=x2+ax+b,集合A={x|f(x)≤0},集合B={x|f[f(x)]≤3},若A=B≠∅,则实数a的取值范围是 [2,6] .
【分析】由题意可得b=3,集合B可化为(x2+ax+3)(x2+ax+a+3)≤0,运用判别式法,解不等式即可得到所求范围.
【解答】解:已知f(x)=x2+ax+b,集合A={x|f(x)≤0},集合B={x|f[f(x)]≤3},
由A集合f(x)≤0,有:x2+ax+b≤0,
B集合:f[f(x)]≤3,可得:(x2+ax+b)2+a(x2+ax+b)+b≤3;即:(x2+ax+b)2+a(x2+ax+b)+b﹣3≤0;
若A=B≠∅,
即:x2+ax+b≤0,与:(x2+ax+b)2+a(x2+ax+b)+b﹣3≤0对应为相同的不等式且解集相同.
可得:b=3时,才有与A集合相同的不等式,才有相同的解集;
则B集合:(x2+ax+3)(x2+ax+3+a )≤0;
x2+ax+3≤0且x2+ax+3+a≥0;
所以有:a2﹣4×3≥0且a2﹣4×(3+a)≤0;
解得::
解得:2≤a≤6;
故答案为:[2,6].
25.设集合A={0,a,b},B={0,a2,﹣1},且A=B,则a2020+b2020的值= 2 .
【分析】根据A=B即可得出或,然后即可解出a,b的值,进而可求出答案.
【解答】解:∵A=B,∴或,解得,
∴a2020+b2020=1+1=2.
故答案为:2.
26.设m∈R,若集合A={2,m,m+3},B={2,5,8},且A=B,则m= 5 .
【分析】根据A=B即可得出,然后解出m的值即可.
【解答】解:∵A={2,m,m+3},B={2,5,8},且A=B,
∴,解得m=5.
故答案为:5.
27.已知集合A={+1,﹣2},B={b,2},若A=B,则a+b= ﹣1 .
【分析】根据A=B即可得出,从而可求出a+b的值.
【解答】解:∵A=B,
∴,解得,
∴a+b=﹣1.
故答案为:﹣1.
28.设a,b∈R,若集合{1,a+b,a}=,则a2019+b2019= 0 .
【分析】根据集合相等的定义及a≠0即可得出,解出a,b,然后即可求出答案.
【解答】解:∵且a≠0,
∴,解得,
∴a2019+b2019=0.
故答案为:0.
四.解答题(共4小题)
29.(1)已知集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,求m的值.
(2)若a,b∈R,集合,求b﹣a的值.
【分析】(1)集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,则方程mx2﹣2x+3=0有且只有一个根.
(2)根据集合相等建立方程关系即可.
【解答】解:(1)集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,则方程mx2﹣2x+3=0有且只有一个根,
当m=0时,满足,
当△=4﹣12m=0,即m=,满足,
故m的值为0或,
(2)a、b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},
则a≠0,即a+b=0,则b=﹣a,
此时{1,0,a}={0,﹣1,b},
则a=﹣1,b=1,
∴b﹣a=2
30.已知集合P={0,x,y},Q={2x,0,y2},且P=Q,求x,y的值.
【分析】利用集合相等的定义直接求解.
【解答】解:∵集合P={0,x,y},Q={2x,0,y2},且P=Q,
∴或,
解得(舍)或(舍)或.
∴,.
31.设集合A={x,y},B={0,x2},若集合A,B相等,求实数x,y的值.
【分析】根据题意可得出x=0或y=0,x=0时可看出不满足集合元素的互异性,从而x=0不成立;而y=0时,可得出x=1或0,从而可得出x=1,y=0.
【解答】解:因为A,B相等,则x=0或y=0.
(1)当x=0时,x2=0,则B={0,0},不满足集合中元素的互异性,故舍去;
(2)当y=0时,x=x2,解得x=0或x=1.由(1)知x=0应舍去.
综上知:x=1,y=0.
32.已知关于x的方程+2x=3x﹣1的解集为A,关于x的方程3x﹣a﹣4=0的解集为B,若A=B,求a的值.
【分析】根据题意可求出,,然后根据A=B即可求出a的值.
【解答】解:由方程+2x=3x﹣1,解得x=,即A=,
由方程3x﹣a﹣4=0,解得x=,即B=,
又A=B,∴,解得a=﹣1.
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