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《新定义集合问题》专题训练

《新定义集合问题》专题训练
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《新定义集合问题》专题训练

一.选择题

1.设P 和Q 是两个集合,定义集合{}

|P Q x x P x Q -=∈?,且,如果{}2|log 1P x x =<,

{}|21Q x x =-<,那么P Q -等于( )

A .{}|01x x <<

B .{}|01x x <≤

C .{}|12x x ≤<

D .{}|23x x ≤<

2.设全集为U 定义集合A 与B 的运算:{*|A B x x A B =∈?且}x A B ??,则(*)*A B A =( )

A .A

B .B

C .U

A

B D .U

B

A

3.定义集合运算:(){}

|,,A B z z x x y x A y B ==-∈∈※,设集合 {}1,2A =,{}2,3B =,则集合 A B ※

的所有元素个数为( ) A .2

B .3

C .4

D .5

4.设,A B 是两个非空集合,定义集合间的一种运算“

”:{A

B x x A B =∈?且}x A B ??.如果

{}11A x x =-≤≤,{}0B x x =>,则A

B =( )

A .[)()1,01,-+∞

B .[]()1,01,-+∞

C .[]0,1

D .()1,+∞

5.已知集合{|12},{|15}=-<=-A x x B x x ,定义集合*{|,,}==+∈∈A B z z x y x A y B ,则

*(*)B A B 等于( )

A .{|61}-

B .{|112}

C .{|110}-

D .{|56}-

6.已知*()21(N )f n n n =+∈,集合{1,2,3, 4, 5},{3, 4, 5, 6, 7}A B ==,记

(){|()} (){|()}f A n f n A f B m f m B =∈=∈,,()()f A f B ?=( ) A .{1

2}, B .{1 2 3},, C .{3 5}, D .{3

5 7},, 7.用()C A 表示非空集合A 中的元素的个数,定义()()A B C A C B *=-,若{}1,1A =-,

(

)()

{}

22320B x ax x x ax =+++=,若1A B *=,设实数a 的所有可能取值构成集合S . 则

()C S =( )

A .1

B .2

C .3

D .5

8.若集合,A B 中的元素都是非零实数,定义,,m

A B x x m A n B n ???==

∈∈????

,若

{A a B ==,且A B ?中有4个元素,则a 的值为( )

A .1

B .

1

2

C .1或

D .1或

12

9.若集合A 满足x A ∈,必有

1A x ∈,则称集合A 为自倒关系集合.在集合111,0,,,1,2,3,423M ??

=-????

所有非空子集中,具有自倒关系的集合的个数为( ) A .7 B .8 C .16

D .15

10.用()C A 表示非空集合A 中的元素个数,定义()()()()()

(),*,C B C A C B A B C A C A C B ?≥?=?

()(){

}

22|220B x x ax x ax =+++=,且*3A B =,则实数a 的取值范围是( )

A .()

,22,?-∞-+∞?

B .(

()

,22,-∞-+∞

C .-??

D .(-

11.定义集合A 与B 的运算:{|,}A

B x x A x B x A B =∈∈??或,已知集合{1,2,3,4}A =,

{3,4,5,6,7}B =,则()

A

B B 为( )

A .{1,2,3,4,5,6,7}

B .{1,2,3,4}

C .{1,2}

D .{3,4,5,6,7}

12.设,P Q 是两个非空集合,定义集合间的一种运算“?”:{| ,}P Q x x P Q x P Q ?=∈???.如果

{}{}|02,|13P x x Q x x =≤≤=<<,则P Q ?=( )

A .[]()0,14,?+∞

B .[]()0,12,3?

C .[]1,4

D .()4,+∞

二.填空题

13.设,P Q 为两个非空集合,定义集合{}|,P Q a b a P b Q +=+∈∈.若{}{}0,2,51,2,6P Q =,=,则

P Q +中元素的个数是_______.

14.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 ?=________.

15.对于任意非空集合A 、B ,定义{|,}A B a b a A b B +=+∈∈,若{}2,0,1S T ==-,则

S T +=________(用列举法表示)

16.设数集32|,|43M m m x m N n n x n ????

=≤≤+=-

≤≤????????

,且M ,N 都是集合{|01}x x ≤≤的子集,如果把b a -叫做数集{|}x a x b ≤≤的长度,那么集合M N ?的长度的最小值是_________. 三.解答题 17.已知1|

393x A x ?

?

=<

,239{|log log (9)0}3x B x x =?<. (1)求A

B 和A B ;

(2)定义{|A B x x A -=∈且}x B ?,求A B -和B A -.

18.设绝对值小于1的全体实数构成集合S ,在S 中定义一种运算“*”,使得*1a b

a b ab

+=

+,求证:如果a ,b S ∈,那么*a b S ∈.

19.定义一个集合A ,B 间的新运算:{|,}A B x x A x B -=∈?.若已知{|1}A x x =>,{|12}B x x =-,

{|04}C x x =<<,求:()()A B B C -?-.

20.对任意两个集合A 和B .A B -是指所有属于A ,但不属于B 的元素的集合;A 和B 对称差A B ?规

定为()()A B A B B A ?=-?-.设集合{

}

2

|,A y y x x R ==∈,{|33}B y y =-≤≤.求A B ?.

21.已知集合2{|430}M x x x =-+<,{|}3||1N x x =-≤.

(1)求出集合M N ,;

(2)试定义一种新集合运算△,使{|12}M N x x =<<; (3)若有 3.5 3.5|

2.5 2.5x x P x x x ?--?

=≥??--??

,按(2)的运算,求出()N M P .

22.对于集合A ?B ,我们把集合{|x x A ∈且x B ?}叫做集合A 与B 的差集,记作A B -.

(1)若集合{{}2||1M x y N y y x ====-,,求M N -;

(2)若集合{}|015=<-≤A x ax ,1|22??

=-

≤B y y ,且A B -=?,求实数a 的取值范围.

《集合---集合的新定义问题》详解

1.【解析】因为{}2|log 1P x x =<=

,{}

|21

Q x x =-<

又因为{}

|P Q x x P x Q -=∈?,且,所以,故选:B

2.【解析】

{*|A B x x A B =∈?且}x A B ?? ()()U

U

B

A A

B = (*)*[(*)][(*)

]()()U

U

U

A B A A

A B A B A A B B

A B ∴===

故选:B

3.【解析】当1,2x y ==时,1(12)1z =?-=-;

当1,3x y ==时,1(13)2z =?-=-; 当2,2x y ==时,2(22)0z =?-=; 当2,3x y ==时,2(23)2z =?-=-. 所以集合 A B ※ 的共有3个元素.故选:B 4.【解析】因为{,A

B x x A B =∈?且}x A B ??.{}11A x x =-≤≤,{}0B x x =>,所以

{|1}A B x x ?=≥-,{|01}A B x x =<≤,

则{}{}101A

B x x x x =-≤≤?>.即[]

()1,01,-+∞,故选:B.

5.【解析】因为集合{|15}=-B x x ,所以{|51}=--B x x , 则*{|61}=-

6.【解析】根据对集合()(),f A f B 的定义:(){}(){}1,2,1,2,3f A f B ==

故()()f A f B ?={}1,2.故选:A.

7.【解析】因为{}1,1A =-,有两个元素,(

)()

{}

2

2

320B x ax x

x

ax =+++=,

所以B 中有一个或者三个元素。 当B 有一个元素时,()()2

2

320ax x x ax +++=有一个解,可得0a =。

当B 有3个元素时,(

)()

22

320ax x

x

ax +++=有三个解,其中10x =,23

x a

=-

当220x ax ++=有一个解时,则0=,可得22a =±

当220x ax ++=有两个解且其中一个和0或者3

a

-相等时也满足条件。

此时3x =,4x =显然3x ,4x 不等于0

3a =-3

a

=-

解出3a =或者3a =-也满足条件。

综上所述a 的取值为0,--3,3 构成集合S 的个数为:5 故选:D

8.【解析】

{,A a B ==

根据定义,,m

A B x x m A n B n ???==

∈∈???

?

,且A B ?中有4个元素,

2

1

2==,22=,212=2a =,22a a =,

当12a

=时,解得2a =,2A B ???=?????

不满足条件,

当2a

=a =22A B ?????=?

?????满足条件,

当22a =时,解得a =A B ???=?????不满足条件,

当12a =时,解得a =2A B ???=?????

不满足条件,

22a =时,解得1a =,122A B ?????=??????

满足条件,

=2a =,

2A B ???=?????

不满足条件, 故选:C .

9.【解析】根据自倒关系集合的定义可知,当1x =-时,11x =-;当0x =时,1x 无意义;当1x =时,11x

=;

当2x =时,112x

=

;当3x =时,113

x =;当4x =时,114x =不存在;所以{}{}111,2,,3,,123????

-????????必须分别在一起,可以把它们看作一个元素,所以自倒关系集合的个数为42115-=.故选D.

10.【解析】要使*3A B =,则()3C B ,

所以2242004120a a ?-??>?-??=?或2242004120a a ?-??=?-??>?或2242004120a a ?-??>?-??>?

解得22a -或22a ,

又当22a =±时,()2C B =,不合题意, 综上,实数a 的取值范围是()()

,22

2

2,-∞-+∞,故选:B.

11.【解析】(方法一)利用Venn 图,如图.

由题意可知()A B B 为阴影部分所示,即{1,2,3,4}.

(方法二)由新运算,得{1,2,5,6,7}A B =,

则(){1,2,5,6,7}{3,4,5,6,7}{1,2,3,4}A

B B ==.

12.【解析】由题意知[0,2]P =,()1,3Q =,[)0,3P Q ∴?=,(]1,2P Q =,

则P Q ?={|x x P Q ∈?且}x P Q ??()[0,1]2,3=?.故选:B. 13.【解析】∵P={0,2,5},Q={1,2,6},P+Q={a+b|a ∈P ,b ∈Q}

∴当a=0时,b ∈Q ,P+Q={1,2,6} 当a=2时,b ∈Q ,P+Q={3,4,8} 当a=5时,b ∈Q ,P+Q={6,7,11}

∴P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11},故答案为:8.

14.【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 ?=?+∞ 故答案为:[]()0,12,?+∞

15.【解析】由题:对于任意非空集合A 、B ,定义{|,}A B a b a A b B +=+∈∈,

若{}2,0,1S T ==-,各取一个元素,a A b B ∈∈形成有序数对(),a b ,

所有可能情况为()()()()()()()()()2,2,2,0,2,1,0,2,0,0,0,1,1,2,1,0,1,1------,所有情况两个数之和构成的集合为:{}4,2,1,0,1,2---

16.【解析】由题可知,M 的长度为

34 ,N 的长度为23

, 因为M ,N 都是集合{|01}x x ≤≤的子集,当M N ?的长度的最小值时, 所以m 与n 应分别在区间[]0,1的左右两端, 即0,1m n ==,则413|0,|13M m x N n x ????=≤≤

=≤≤????????

, 故此时133

4M N x x ???=≤≤????的长度的最小值是:315

4312-=.

故答案为:

5

12. 17.【解析】(1)因为1393

x

<<,所以1233x -<<,所以12x -<<,

所以()1,2A =-,又因为()

2

39log log 903

x x ?<,

所以213091x x ?>???<

x x ?

<?,所以133x <<,所以1,33B ??

= ???,

所以1,23A

B ??

= ???

,()1,3A B =-;

(2)因为{|A B x x A -=∈且}x B ?, 所以11,3

A B ??-=- ??

?

,[

)2,3B A -=.

18.【解析】由题意,绝对值小于1的全体实数构成集合S ,

因为a S ∈,b S ∈,所以1a <,1b <,可得21a <,21b <, 则210b ->,210a -<,所以(

)()2

2

110b

a

--<,即222210a b a b +--<,

所以2222212a b ab ab a b ++<++,即()()2

2

1a b ab +<+,

所以()()

2

2

1

1a b ab +<+,即11a b ab +<+,所以*a b S ∈.

19.【解析】由新运算可知{|2}A B x x -=>,{|10}B C x x -=-

()()A B B C ∴-?-={|10x x -或2}x >

20.【解析】{|,}A B x x A x B -=∈?,{|,}B A x x B x A -=∈?.

因为{|0}A y y =,{|33}B y y =-.∴{|3}A B y y -=>,{|30}B A y y -=-≤<. ∴()()A B A B B A ?=-?-={|30 y y -<或}3y >.

21.【解析】(1)24{|}{3013|}M x x x x x =-+<=<<,{}

{}31||24N x x x x =-≤=≤≤.

(2)M N 中的元素都在M 中但不在N 中,∴定义{|M N x x M =∈且}x N ?. (3){}3.5 3.5|

2.52.5 2.5x x P x x x x x ??

--=≥=≠??--??

{}|34N M x x =≤≤,()N M P ∴=?.

22.【解析】(1

)由题:{1|,2M x y ??

===+∞????

{}(]2|1,1N y y x ==-=-∞,所以()1,M N -=+∞;

(2)集合{}|015=<-≤A x ax ,1|22??

=-

≤B y y ,

A B -=?,即A B ?,

当0a =时,{}|0015A x x =

当0a >时,{}16|015,A x ax a a ??=<-= ???≤,01

1262a a a ?

?>?

?≥-???≤??,解得:3a ≥;

当0a <时,{}61|015,A x ax a a ??=<-=????≤,01

2612a a

a

?

?

?≤???>-??,解得:12a <-;

综上所述:()[){},123,0a ∈-∞-+∞

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