高中数学必修一(苏教版)课时训练:第1章 集合1.1.1 含解析
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(新课标)2018-2019学年度苏教版高中数学必修一§1.1 集合的含义及其表示(1)课后训练【感受理解】1.给出下列命题(其中N 为自然数集) :①N 中最小的元素是1 ②若a ∈N 则-a ∉N ③ 若a ∈N,b ∈N ,则a+b 的最小值是2(4)x x 212=+的解可表示为}1,1{, 其中正确的命题个数为 . 2.用列举法表示下列集合.①小于12的质数构成的集合;②平方等于本身的数组成的集合;③由||||(,)a b a b R a b+∈所确定的实数的集合; ④抛物线221y x x =-+ (x 为小于5的自然数)上的点组成的集合.3. 若方程x 2-5x+6=0和方程x 2-x-2=0的解为元素的集合为M ,则M 中元素的个数为4.由2,2,4a a -组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则a 的取值可以是【思考应用】5.由实数332,,,x x x x --所组成的集合里最多有 个元素.6. 由“,x xy 0,||,x y ”组成的集合是同一个集合,则实数,x y 的值是否确定的?若确定,请求出来,若不确定,说明理由.7.定义集合运算:},),({B y A x y x xy z z B A ∈∈+==Θ,设集合}3,2{},1,0{==B A ,求集合B A Θ.8.关于x 的方程20(0)ax bx c a ++=≠,当,,a b c 分别满足什么条件时,解集为空集、含一个元素、含两个元素?9. 已知集合{,}A x x m m Z N Z ==+∈∈.(1)证明:任何整数都是A 的元素;(2)设12,,x x A ∈求证:12,x x A ⋅∈【拓展提高】9.设S 是满足下列两个条件的实数所构成的集合: ①1S ∉,②若a S ∈,则11S a∈-, 请解答下列问题:(1)若2S ∈,则S 中必有另外两个数,求出这两个数;(2)求证:若a S ∈,则11S a-∈ (3)在集合S 中元素能否只有一个?请说明理由;(4)求证:集合S 中至少有三个不同的元素.§1.1集合的含义及其表示(2)课后训练1. 设a ,b ,c 均为非零实数,则x=||||||||a b c abc a b c abc+++的所有值为元素组成集合是________ 2. 集合}9,7,5,3,1{用描述法表示为 .3. 下列语句中,正确的是 .(填序号)(1)0与{0}表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,1,2};(3)方程0)2()1(22=--x x 的所有解的集合可表示为{1,1,2,2} (4)集合}54{<<x x 可以用列举法表示.4.所有被3整除的数用集合表示为 .5.下列集合中表示同一集合的是` (填序号)(1)M={3,2},N={2,3} (2)M={(3,2)},N={(2,3)}(3)M={(,)1},{(,)1}x y x y N y x x y +==+= (4) M={1,2},N={(1,2)}6.下列可以作为方程组⎩⎨⎧-=-=+13y x y x 的解集的是 (填序号) (1){1,2},x y ==(2){1,2}(3){(1,2)} (4){(,)12}(5){(,)12}x y x y x y x y ====且或(6)}0)2()1(),{(22=-+-y x y x7.用另一种方法表示下列集合.(1){绝对值不大于2的整数} (2){能被3整除,且小于10的正数}(3)}5,{Z x x x x x ∈<=且 (4)*},*,6),{(N y N x y x y x ∈∈=+(5){5,3,1,1,3--}8.已知{}{}0|,0|22=+-==++=q px x x B q px x x A .当{}2=A 时,求集合B9.用描述法表示图中阴影部分(含边界)的点的坐标集合.10.对于*,N b a ∈,现规定:⎩⎨⎧⨯+=)()(*的奇偶性不同与的奇偶性相同与b a b a b a b a b a ,集合{(,)*36,,*}M a b a b a b N ==∈ (1) 用列举法表示b a ,奇偶性不同时的集合M.(2) 当b a ,奇偶性相同时的集合M 中共有多少个元素?【拓展提高】11 设元素为正整数的集合A 满足“若x A ∈,则10x A -∈”.(1)试写出只有一个元素的集合A ;(2)试写出只有两个元素的集合A ;(3)这样的集合A 至多有多少个元素?(4)满足条件的集合A 共有多少个?§1.2 子集·全集·补集(1)课后训练【感受理解】1. 设M 满足{1,2,3}⊆M ≠⊂{1,2,3,4,5,6},则集合M 的个数为 2.下列各式中,正确的个数是 ①0={0};②0∈{0};③{1}∈{1,2,3};④{1,2}⊆{1,2,3};⑤{a ,b}⊆{a ,b}.3.设{|12}A x x =<< ,{|}B x x a =<,若A 是B 的真子集,则a 的取值范围是 .4.若集合A ={1,3,x},B ={x 2,1},且B ⊆A ,则满足条件的实数x 的个数为 .5.设集合M ={(x,y)|x+y<0,xy>0}和N ={(x,y)|x<0,y<0},那么M 与N 的关系为______________.6.集合A ={x|x=a 2-4a+5,a ∈R},B ={y|y=4b 2+4b+3,b ∈R} 则集合A 与集合B 的关系是________.【思考应用】7.设x ,y ∈R ,B={(x,y)|y-3=x-2},A={(x,y)|32y x --=1},则集合A 与B 的关系是_______ ____. 8.已知集合{}{}|21,,|41,,A x x n n Z B x x n n Z ==+∈==±∈则,A B 的关系是 .9.设集合{}{}21,3,,1,,1,A a B a a a ==-+,A B =若则________=a . 10.已知非空集合P 满足:(){}11,2,3,4;P ⊆()2,5a P a P ∈-∈若则,符合上述要求的集合P 有 个.11.已知A={2,4,x 2-5x+9},B={3,x 2+ax+a},C={x 2+(a+1)x-3,1}. 求(1)当A={2,3,4}时,求x 的值;(2)使2∈B ,B A ,求x a ,的值;(3)使B= C 的x a ,的值.【拓展提高】12.已知集合{}{},121|,52|-≤≤+=≤≤-=m x m x B x x A 满足,A B ⊆求实数m 的取值范围.⊂ ≠(变式)已知集合{}{}|25,|121,A x x B x m x m =-<<=+<<-满足,A B ⊆求实数m 的取值范围.§1.2 子集·全集·补集(2)课后训练【感受理解】1.设集合{}{},,3|,,4|22R b b y y B R a a x x A ∈+-==∈+-==则A ,B 间的关系为 . 2若U={x|x 是三角形},P={x|x 是直角三角形}则U C P = . 3已知全集+=R U ,集合{}|015,,A x x x R =<-≤∈则_______.U C A = 4.已知全集}{非零整数=U ,集合}},42{U x x x A ∈>+=,则=A C U .5.设},61{},,5{N x x x B N x x x A ∈<<=∈≤=,则=B C A .【思考应用】6.设全集U={1,2,3,4,5},M={1,4},则U C M 的所有子集的个数是 .7.已知全集},21{*N n x x U n ∈==,集合}*,21{2N n x x A n∈==,则=A C U .8.已知A A y ax y x A Z a ∉-∈≤-=∈)4,1(,)1,2(}3),{(,且,则满足条件a 的值为 .9.设U=R ,}1{},31{+≤≤=≥≤=m x m x B x x x P 或,记所有满足P C B U ⊆的m 组成的集合为M ,求M C U .10.(1)设全集{}{},1|,1|,+>=≤==a x x B x x A R U 且U C A B ⊆,求a 的范围.(2)已知全集{}{}{}22,3,23,2,,5,U U a a A b C A =+-==求实数b a 和的值.【拓展提高】10.已知全集}5{的自然数不大于=U ,集合}1,0{=A ,}1{<∈=x A x x B 且,}1{U x A x x C ∈∉-=且.(1)求U B ,U C .(2)若}{A x x D ∈=,说明D B A ,,的关系.§1.3 交集·并集(1)课后训练【感受理解】1.设全集{1,2,3,4,5},{1,3,5},{2,4,5}U A B ===,则()()U U C A C B = . 2.设集合{|5,},{|1,}A x x x N B x x x N =≤∈=>∈,那么AB = . 3.若集合22{|21,},{|21,}P y y x x x N Q y y x x x N ==+-∈==-+-∈,则下列各式中正确的是 .(1);(2){0};(3){1};(4)P Q P Q P Q P Q N =∅==-=4.已知集合A={x|-5<x<5},B={x|-7<x<a},C={x|b<x<2},且A ∩B=C ,则 a ,b 的值分别为 .【思考应用】5.设全集U={1,2,3,4},A 与B 是U 的子集,若A ∩B ={1,3 },则称(A,B)为一个“理想配集”.(若A =B ,规定(A,B)=(B, A);若A ≠B ,规定(A,B)与(B, A)是两个不同的“理想配集”).那么符合此条件的“理想配集”的个数是 .6.记{}{},361T ,的三角形,至少有一内角为至少有一边为等腰三角形。
1.判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)“全体著名的文学家”构成一个集合.( )(2)小于8但不小于-2的偶数集合是{0,2,4,6}.( )(3)集合{0}中不含元素.( )(4){0,1},{1,0}是两个不同的集合.( )解析:(1)标准不明确,研究的对象不具备确定性,故不可以构成集合.(2)小于8但不小于-2的偶数集合应为{-2,0,2,4,6}.(3)集合{0}中含有一个元素为0.(4)由集合中元素的无序性可知{0,1}与{1,0}是相同的集合.答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.给出下列关系:①12∈R;②2∉Q;③|-5|∉N*;④|-3|∈Q.其中正确的是________.(填序号)解析:|-5|=5∈N*,故③不正确;|-3|=3∉Q,故④不正确;其他两个均正确.答案:①②3.集合A={x|x=|a|a+|b|b,a,b为非零实数}的元素个数为________.解析:若a>0,b>0,则x=2;若a<0,b<0,则x=-2;若a,b异号,则x=0.故A={-2,0,2}.答案:34.如果集合{x|x2-2x+a=0}=∅,则实数a的取值范围是________.解析:Δ=4-4a<0得a>1.答案:a>15.用描述法表示下列集合:(1){0,1,2,3,4}=___________________________________________________ _____________________;(2){13,24,35,46,57}=___________________________________________________ _____________________;(3)不等式2x-4<3在自然数集合中的元构成的集合是___________________________________________________ _____________________.解析:(1)抓住这几个元素的特征:都是自然数,且都不大于4,故可表示为{x|x=n,n∈N且n≤4}.(2)这5个分数都为真分数,分子比分母小2,且分子都在1到5之间,都为正整数.故可表示为{x|x=nn+2,1≤n≤5且n∈N}.(3)抓住元素的特征:为自然数,故可表示为{x|2x-4<3,x ∈N}.答案:(1){x|x=n,n∈N且n≤4}(2){x|x =nn +2,1≤n ≤5且n ∈N}(3){x|2x -4<3,x ∈N}[A 级 基础达标]1.(2012·江阴市一中高一期中试题)若1∈{x ,x 2},则x =________.解析:由1∈{x ,x 2},则x =1或x 2=1,∴x =±1,当x =1时,x =x 2=1,不符合元素的互异性,∴x =-1. 答案:-12.用符号“∈”或“∉”填空:π________Q ,13________Q ,0________∅,2________R ,0________N *,32________{0,1,2},-2________Z. 答案:∉ ∈ ∉ ∈ ∉ ∉ ∈3.集合A ={x 2,3x +2,5y 3-x},B ={周长等于20cm 的三角形},C ={x|x -3<2,x ∈R},D ={(x ,y)|y =x 2-x -1},其中用描述法表示集合的有________.解析:集合A 是用列举法描述的.答案:B 、C 、D4.如图,是用Venn 图表示的集合,用列举法表示为________;用描述法表示为________.解析:其中元素为-2,-1,0,1,2,3.答案:{-2,-1,0,1,2,3} {x|-3<x<4,x ∈Z} 5.若集合{1,a ,b}与{-1,-b ,1}是同一个集合,则a 与b 分别为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =-b 或⎩⎪⎨⎪⎧a =-b ,b =-1.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1.当a =1,b =-1时,集合中有重复元素舍去.故a =-1,b =0.答案:-1,06.已知p ∈R ,且集合A ={x|x 2-px -52=0},集合B ={x|x 2-92x -p =0},若12∈A ,求集合B 中的所有元素. 解:由12∈A ,得12为方程x 2-px -52=0的一个根,代入得p =-92,从而B ={x|x 2-92x +92=0}={32,3},即集合B 中的元素为32和3. 7.已知集合A ={x|x ∈N ,126-x ∈N},用列举法表示集合A. 解:∵126-x ∈N ,x ∈N ,∴6-x =1,2,3,4,6,得x =5,4,3,2,0.∴集合A ={0,2,3,4,5}.[B 级 能力提升]8.(2012·黄桥中学州市高一期中试题)已知集合M ={x 2-5x-5,1},则实数x的取值范围为________.解析:∵x2-5x-5≠1,∴x2-5x-6≠0,∴(x+1)(x-6)≠0,∴x≠-1且x≠6.故x的取值范围为{x|x∈R,x≠-1且x≠6}.答案:{x|x∈R,x≠-1且x≠6}9.已知集合A={a,b,c},若a,b,c为△ABC的三边长,那么△ABC一定不是________.(填序号)①等腰三角形;②直角三角形;③锐角三角形;④钝角三角形;⑤等边三角形.解析:由集合中元素的互异性可知a,b,c互不相等,故应填①⑤.答案:①⑤10.用适当的方法表示下列集合,并指出它是有限集还是无限集.(1)由所有小于10的既是奇数又是质数的自然数组成的集合;(2)由平面直角坐标系中所有第三象限内的点组成的集合;(3)由方程x2+x+1=0的实数根组成的集合;(4)由所有周长等于10cm的三角形组成的集合.解:(1)满足条件的数为3,5,7,所以所求集合为B={3,5,7}.集合B是有限集.(2)所求集合可表示为C={(x,y)|x<0且y<0}.集合C是无限集.(3)因为方程x2+x+1=0的判别式Δ<0,故无实根,所以由方程x2+x+1=0的实数根组成的集合是空集.(4)由所有周长等于10cm的三角形组成的集合可表示为P={x|x是周长等于10cm的三角形}.P为无限集.11.(创新题)已知集合A={x|x=a+2b,a∈Z,b∈Z},试判断下列元素x与集合A间的关系:(1)x=0;(2)x=12+1;(3)x=x1+x2,其中x1∈A,x2∈A;(4)x=x1·x2,其中x1∈A,x2∈A.解:(1)∵x=0=0+0×2,取a=b=0,0∈Z,∴x∈A;(2)∵x=12+1=2-1=(-1)+1×2,-1∈Z,1∈Z.∴x∈A;(3)∵x1∈A,x2∈A.∴有a1,a2,b1,b2∈Z,使得x1=a1+2b1,x2=a2+2b2,则x=x1+x2=(a1+a2)+2(b1+b2),而a1+a2∈Z,b1+b2∈Z,∴x∈A;(4)由(3),x=x1·x2=(a1+2b1)(a2+2b2) =(a1a2+2b1b2)+2(a1b2+a2b1),而a1a2+2b1b2∈Z,a1b2+a2b1∈Z,故x∈A.。
第1课时集合的含义及其表示(1)教学过程一、问题情境(1) 小于10的所有偶数;(2) 中国的直辖市;(3) 单词book中的字母;(4) 到一个角的两边距离相等的所有的点;(5) 方程x2-5x+6=0的所有实数根;(6) 不等式x-3>0的所有解;(7) 某高中全体高一学生.二、数学建构问题1以上实例有什么共同特征?(引导学生说出:一定范围内,确定的,不同对象.然后通过学生回答,总结出集合的含义)一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.集合常用大写的拉丁字母来表示,如集合A、集合B.集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.集合的元素常用小写的拉丁字母来表示,如元素a、元素b.问题2回答下列问题:(1) 已知A={1, 3},问:3, 5哪个是A的元素?(2) “所有素质好的人”能否构成一个集合A?(3) A={2, 2, 4}表示是否准确?(4) A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋}是否表示同一个集合?由上述问题可以归纳出集合中元素的特征:①确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则“x是A的元素”或者“x不是A的元素”这两种情况必有一种且只有一种成立.②互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不能重复出现同一元素.③无序性:一般不考虑元素之间的顺序,但在表示数列之类的特殊集合时,通常按照由小到大的数轴顺序书写.问题3元素与集合之间有怎样的关系?解如果a是集合A中的元素,就记作a∈A,读作“a属于A”;如果a不是集合A中的元素,就记作a∉A或a⋷A,读作“a不属于A”.问题4常用的数集有哪些?它们分别用什么数学符号表示?解自然数集(非负整数集):N,正整数集:N*或N+,整数集:Z,有理数集:Q,实数集:R.问题5集合的表示方法有哪些?(1) 列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于“{}”中,元素之间用逗号分隔.列举时与元素次序无关,如{北京,上海,天津,重庆}.集合的相等关系:如果两个集合所含的元素完全相同,那么称这两个集合相等,如{北京,上海,天津,重庆}={天津,重庆,北京,上海}.思考“问题情境”中的集合都能用列举法表示吗?如果能,请表示出来.(2) 描述法:将集合中所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式.{x|p(x)}中x为集合的代表元素,p(x)指元素x具有的性质,如{x|x为中国的直辖市},{x|x-3>0, x∈R}. (3) Venn图:有时用Venn图示意集合(如图1),更显直观.(图1)问题6按照元素的个数,集合该怎样分类?(1) 有限集:含有有限个元素的集合称为有限集.(2) 无限集:含有无限个元素的集合称为无限集.(3) 空集:不含任何元素的集合称为空集,记作⌀,如{x|x2+x+1=0, x∈R}=⌀.三、数学运用【例1】下列各组对象能否构成集合:(1) 所有的好人;(2) 小于2012的数;(3) 和2012非常接近的数;(4) 小于5的自然数;(5) 不等式2x+1>7的整数解;(6) 方程x2+1=0的实数解. (见学生用书课堂本P1~2)[处理建议]引导学生根据定义判断.[规范板书]解(1)(3)不符合集合中元素的确定性,因此,只有(2)(4)(5)(6)能够构成集合.[题后反思]解决这类题目要抓住集合中元素的两个特征:确定性,互异性.【例2】用符号“∈”或“∉”填空:-错误!未找到引用源。
1.1 集合含义及其表示5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.试用适当方法表示以下集合.〔1〕24正约数;〔2〕数轴上与原点距离小于1所有点;〔3〕平面直角坐标系中,Ⅰ、Ⅲ象限角平分线上所有点;〔4〕所有非零偶数;〔5〕所有被3除余数是1数.思路解析:用列举法或描述法表示集合.无限集一般用描述法表示;当有限集中元素个数不多便于枚举时,采用列举法表示.答案:〔1〕{1,2,3,4,6,8,12,24};〔2〕{x||x|<1};〔3〕{〔x,y〕|y=x};x∈Z且x≠0};〔4〕{x|x=2k,k∈Z,k≠0}或{x|2〔5〕{x|x=3k+1,k∈Z }.∈或 填空.Q,0__________N,2__________Z,(-1)0__________N;(2)23__________{x|x<11},32__________{x|x>4},2+5_________{x|x≤2+3};(3)3___________{x|x=n2+1,n∈N},5___________{x|x=n2+1,n∈N};(4)(-1,1)___________{y|y=x2},(-1,1)_____________{(x,y)|y=x2}.思路分析:理解符号意义,正确判断元素与集合之间关系.解: (1)∈∈∉∈∉(空集不含任何元素)(2)23=1118>=4,12>,32=16故填∉,∈,∈.(3)令n2+1=3,n=±2,n∉N.令n2+1=5,n=±2,2∈N,故填∉,∈.(4)(因为{y|y=x2}中元素是数,而(-1,1)代表一个点),故填∉,∈. 10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.以下各组对象能否构成一个集合指出其中集合是无限集还是有限集并用适当方法表示出来.(1)直角坐标平面内横坐标与纵坐标互为相反数点;(2)高一数学课本中所有难题;(3)方程x4+x2+2=0实数根;(4)图中阴影局部内所有点(含边界上点).思路解析:考察集合中元素三条性质及有限集、无限集、空集概念.解:(1)是无限集合.其中元素是点,这些点要满足横坐标与纵坐标互为相反数.可用两种方法表示这个集合:描述法:{(x,y)|y=-x};图示法:如图中直线l上点.(2)不是集合.“难题〞概念是模糊不确定,实际上一道所谓数学难题是“难者不会,会者不难〞,因而这些难题不能构成集合.(3)是空集.其中元素是实数,这些实数应是方程x4+x2+2=0根,这个方程没有实数根,它解集是空集.可用描述法表示为:或者{x∈R|x4+x2+2=0}.(4)是无限集合.其中元素是点,这些点必须落在图甲阴影局部(包括边界上点).图本身也可看成图示法表示,我们还可用描述法表示这个集合:5≤y≤2,且xy≤0}.{(x,y)|-1≤x≤2,-22.下面有四个命题:①集合N中最小元素为1;②方程〔x-1〕3〔x+2〕〔x-5〕=0解集含有3个元素;③0∈ ;④满足1+x>x实数全体形成集合.其中正确命题个数是( )A.0B.1 C思路解析:集合N表示自然数集,最小自然数是0,故①不对;据集合中元素互异性知方程〔x-1〕3〔x+2〕〔x-5〕=0有3个不同解,分别是1、-2、5,所以②对;空集不含有任何元素,因此③错;1+x>x表示x可以为任意实数,④对.答案: C3.〔1〕实数a、b满足关系_________时,集合A={x|ax+b=0}是有限集;〔2〕a、b满足关系_________时,集合A={x|ax+b=0}为无限集;〔3〕a、b满足关系_________时,集合A={x|ax+b=0}为空集.思路解析:〔1〕集合A={x|ax+b=0}是有限集,即方程ax+b=0有有b存在.限个解,即x=-a因此a≠0,b∈R.〔2〕集合A={x|ax+b=0}是无限集,即方程ax+b=0有无限个解.∴a=b=0.〔3〕集合A={x|ax+b=0}为空集,即方程ax+b=0无解.∴a=0,b≠0.答案:(1)a≠0,b∈R (2)a=b=0 (3)a=0,b≠04.下面有四个命题:①假设-a∈N,那么a∈N;②假设a∈N,b∈N,那么a+b最小值是0;③x2+4=4x解集可表示为{2,2};④高一〔6〕班个子较高学生可构成一个集合.其中正确命题序号是_____________.思路解析:N是自然数集,∴-a∈N ,那么a∈N 不正确;x2+4=4x解集为{2},单元素集;个子较高学生是不确定.∴只有②正确.答案:②5.A={2,x},B={xy,1},假设A=B,那么x+y=_____________.思路解析:两个集合相等,那么两个集合元素完全相等,那么有x=1,xy=2,将x=1代入xy=2得y=2.∴x+y=3.答案:36.集合A={p|x2+2(p-1)x+1=0,x∈R},求一次函数y=2x-1,x ∈A取值范围.思路解析:2+2(p-1)x+1=0有实数根.解:由Δ=4(p-1)2-4≥0,得p≥2或p≤0,所以A={p|p≥2或p≤0}.因为x∈A,所以x≥2或x≤0.所以2x-1≥3或2x-1≤-1.所以y取值范围是{y|y≤-1或y≥3}.快乐时光道破天机父亲心血来潮,测试儿子:“宝贝,你晓得什么话能一语道破天机吗〞“爸爸,〞儿子很快答复:“天气预报!〞30分钟训练(稳固类训练,可用于课后)1.下面六种表示法:①{x=-1,y=2};②{(x,y)|x=-1,y=2};③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)};⑥{(x,y)|x=-1或y=2}.能正确表示方程组解集是( )A.①②③④⑤⑥B.①②④⑤C.②⑤D.②⑤⑥思路解析:由于此方程组解是因而写成集合时,应表示成一对有序实数(-1,2).集合①③表示由-1与2两个数组成集合.④是一个点.⑥中元素是(-1,y)或(x,2),x、y∈R是一个无限集,以上均不合题意.答案:C2.x、y、z为非零实数,代数式值所组成集合是M,那么以下判断正确是( )A.0∉∈M C.-4∉∈M思路解析:分四种情况讨论:x、y、z中三个都为正,代数式值为4;x、y、z中两个为正,一个为负,代数式值为0;x、y、z中一个为正,两个为负,值为0;x、y、z都为负数时,代数式值为-4.∴选D.答案:D3.集合S={a,b,c}中三个元素可构成△ABC三条边长,那么△ABC 一定不是( )思路解析:由集合元素互异性,知a、b、c各不一样.∴选D.答案:D∈{1,2,x2},那么x=_______________.思路解析:由集合定义可求,分别设x=1,2,x2,再求解即可,但要注意是求出根不能违背集合元素互异性.答案:0或2∈{x|x2+px+q=0},2∈{x|x2+px+q=0},求p、q值.思路解析:2+px+q=0解,最后利用方程解定义或根与系数关系求解.解法一:∵1∈{x|x2+px+q=0},2∈{x|x2+px+q=0},∴1,2都是方程x2+px+q=0解,即1,2都适合方程,分别代入方程,得②-①得3+p=0.∴①,得q=-〔p+1〕=2.故所求p、q值分别为-3,2.解法二:∵1∈{x|x2+px+q=0},2∈{x|x2+px+q=0},∴1与2都是方程x2+px+q=0解.由根与系数关系知故所求p=-3,q=2.6.设S={x|x=m+n2,m、n∈Z }.〔1〕假设a∈Z,那么a是否是集合S中元素〔2〕对S中任意两个x1、x2,那么x1+x2、x1·x2是否属于S思路解析:考察集合与元素关系.要正确理解集合表示形式.解:〔1〕a是集合S元素,因为a=a+0×2∈S.〔2〕不妨设x1=m+n2,x2=p+q2,m、n、p、q∈Z.那么x1+x2=〔m+n2〕+〔p+q2〕=〔m+n〕+〔p+q〕2,m、n、p、q∈Z.∴x1+x2∈S,x1·x2=〔m+n2〕·〔p+q2〕=〔mp+2nq〕+〔mq+np〕2,m、n、p、q∈Z.∴x1x2∈S.综上,x1+x2、x1·x2都属于S.7.集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},假设A中只有一个元素,求a 值,并求出这个元素.思路解析:2+2x+1=0方程要注意是当a=0时为一个一次方程.这里集合A 为单元素集,即方程ax 2+2x+1=0有唯一解或两个相等实数解.由于此方程二次项系数不确定,所以要对a 分类讨论.解:对a 分类讨论:①a=0时,x=-21;②a ≠0时,Δ=4-4a=0,所以a=1,此时x=-1.8.集合A={1,a ,b },B={a ,a 2,ab },且A=B ,求实数a 、b. 思路解析:根据集合以及集合相等概念,分别列出两个集合中可能相等元素,得到方程后要验证所求值是不是符合要求,主要看是否符合元素互异性.解法一:由集合元素互异性观察A={1,a ,b},知a ≠1,b ≠1. ∵A=B ,∴a 2=1或ab=1.当a 2=1时,∵a ≠1,∴a=-1.此时,A={1,-1,b},B={-1,1,-b}.那么b=-b ,即b=0. 当ab=1时,即a=b 1,此时A={1,b 1,b},B={b 1,21b ,1}. 那么b=21b ,即b=1. ∵b ≠1,∴ab=1时无解.故a=-1,b=0.解法二:∵A=B ,∴⎪⎩⎪⎨⎧••=••++=++,1,122ab a a b a ab a a b a 即由集合元素互异性,有a ≠1,a ≠0.解方程组,得a=-1,b=0.6∈Z,x∈N },试用列举法表示集合.9.设集合A={x|3x-6∈Z,可见3-x必为6因数,那么对此遍取6诸因思路解析:由3x-数,然后再验证.6∈Z,∴3-x可取±1、±2、±3、±6.解:∵3-x又x∈N,∴A={0,1,2,4,5,6,9}.10.观察下面三个集合,答复下面问题:①{x|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{〔x,y〕|y=x2+1}.〔1〕它们是不是一样集合?〔2〕它们各自含义是什么?思路解析:此题考察集合概念,两个集合一样,要求两个集合中元素都要一样,元素一样就要求元素种类、属性与数量都要一样.判断集合是不是一样,要看集合元素是不是一样.解:〔1〕不是一样集合.〔2〕集合①是函数y=x2+1自变量x所允许取到值组成集合,因为x可以取任意实数,所以{x|y=x2+1}=R;集合②是函数y=x2+1所有函数值y所允许取到值组成集合,由二次函数图象知,y≥1,所以{y|y=x2+1}={y|y≥1};集合③是函数y=x2+1图象上所有点坐标组成集合.如下图:。
一、填空题1.下列条件能形成集合的是________.(1)充分小的负数全体 (2)爱好飞机的一些人;(3)某班本学期视力较差的同学 (4)某校某班某一天所有课程.【解析】 综观(1)(2)(3)的对象不确定,唯有(4)某校某班某一天所有课程的对象确定,故能形成集合的是(4).【答案】 (4)2.方程组⎩⎨⎧ x +y =2x -y =5的解集用列举法表示为________;用描述法表示为________. 【解析】 因⎩⎨⎧ x +y =2x -y =5的解集为方程组的解. 解该方程组x =72,y =-32.则用列举法表示为{(72,-32)};用描述法表示为⎩⎪⎨⎪⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x +y =2x -y =5.【答案】 {(72,-32)} ⎩⎪⎨⎪⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x +y =2x -y =53.函数y =x 2-2x -1图象上的点组成的集合为A ,试用“∈”或“∉”号填空.①(0,-1)________A ;②(1,-2)________A ;③(-1,0)________A .【解析】 把各点分别代入函数式,可知(0,-1)∈A ,(1,-2)∈A ,(-1,0)∉A .【答案】 ∈,∈,∉4.(2013·徐州高一检测)若一个集合中的三个元素a ,b ,c 是△ABC 的三边长,则此三角形一定不是________三角形.(用“锐角,直角,钝角,等腰”填空)【解析】 由集合中元素的互异性可知a ≠b ≠c ,故该三角形一定不是等腰三角形.【答案】 等腰5.用描述法表示如图1-1-1所示中阴影部分的点(包括边界上的点)的坐标的集合是________.图1-1-1【解析】 由图可知,所表示的集合为{(x ,y )|-2≤x ≤0,且-2≤y ≤0}.【答案】 {(x ,y )|-2≤x ≤0,且-2≤y ≤0}6.(2013·南京高一检测)若集合A ={x |3x -a <0,x ∈N }表示二元集,则实数a 的取值范围是________.【解析】 由3x -a <0得,x <a 3,又x ∈N 且满足上述条件的只有两个元素,故1<a 3≤2,解得3<a ≤6.【答案】 3<a ≤67.已知x 、y 、z 为非零实数,代数式x |x |+y |y |+z |z |+|xyz |xyz 的值所组成的集合是M ,则M =________.【解析】 分四种情况讨论:x ,y ,z 中三个都为正,代数式的值为4;x ,y ,z 中两个为正,一个为负,代数式值为0;x ,y ,z 中一个为正、两个为负,代数式值为0;x ,y ,z 都为负数时代数式值为-4.∴M ={-4,0,4}.【答案】 {-4,0,4}8.设三元素集A ={x ,y x ,1},B ={|x |,x +y,0},其中x ,y 为确定常数且A =B ,则x 2013-y 2 013的值等于________.【解析】 由题意,知{x ,y x ,1}={|x |,x +y,0}.∵x ≠0,∴y x =0,即y =0.又∵x ≠1,且|x |=1,∴x =-1,∴x 2 013-y 2 013=(-1)2 013-0=-1.【答案】 -1二、解答题9.用列举法表示下列集合:(1){y|y=-x2-2x+3,x∈R,y∈N};(2)方程x2+6x+9=0的解集;(3){20以内的质数};(4){(x,y)|x2+y2=1,x∈Z,y∈Z};(5){(x,y)}|x∈N,且1≤x<4,y-2x=0};(6){a|65-a∈N,且a∈N}.【解】(1)y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,即y≤4,又y∈N,∴y=0,1,2,3,4.故{y|y=-x2-2x+3,x∈R,y∈N}={0,1,2,3,4}.(2)由x2+6x+9=0得x1=x2=-3,∴方程x2+6x+9=0的解集为{-3}.(3){20以内的质数}={2,3,5,7,11,13,17,19}.(4)因x∈Z,y∈Z,则x=-1,0,1时,y=0,1,-1.那么{(x,y)|x2+y2=1,x∈Z,y∈Z}={(-1,0),(0,1),(0,-1),(1,0)}.(5)当x∈N且1≤x<4时,x=1,2,3,此时y=2x,即y=2,4,6,那么{(x,y)|x∈N且1≤x<4,y-2x=0}={(1,2),(2,4),(3,6)}.(6)当a=-1,2,3,4时,65-a分别为1,2,3,6,故{a|65-a∈N,且a∈N}={-1,2,3,4}.10.用描述法表示下列集合:(1)被5除余1的正整数集合;(2)大于4的全体奇数构成的集合;(3)坐标平面内,两坐标轴上点的集合;(4)三角形的全体构成的集合;(5){2,4,6,8}.【解】(1){x|x=5k+1,k∈N};(2){x|x=2k+1,k≥2,k∈N};(3){(x,y)|xy=0,x∈R,y∈R};(4){x|x是三角形}或{三角形};(5){x|x=2n,1≤n≤4,n∈N}.11.已知p∈R,且集合A={x|x2-px-52=0},集合B={x|x2-92x-p=0},12∈A,求集合B中的所有元素.【解】∵12∈A,∴14-p2-52=0,∴p=-92.∴B={x|x2-92x+92=0}.又方程x2-92x+92=0的两根为x=32或x=3.∴B={32,3}.。
一、元素与集合的关系已知A={x|x=m+n·2,m,n∈Z}.(1)设x1=13-22,x2=9-42,x3=(1-32)2,试判断x1,x2,x3与A之间的关系;(2)任取x1,x2∈A,试判断x1+x2,x1·x2与A之间的关系;(3)能否找到x0∈A,使1x0∈A,且|x0|≠1?►变式训练1.设集合A={x|x=3k,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},C={x|x=3k+2,k∈Z},任取x1∈B,x2∈C,则x1+x2∈________,x1x2∈________,x1-x2∈________,x2-x1∈________.(注:从A,B,C中选一个填空)2.已知集合A={x|ax2-3x+2=0}.(1)若A=∅,求实数a的取值范围;(2)若A中只有一个元素,求实数a的值,并把这个元素写出来.二、集合与集合的关系A={x|x<-1或x>2},B={x|4x+p<0},当B⊆A时,求实数p的取值范围.三、集合的综合运算已知集合A={(x,y)|x2-y2-y=4},B={(x,y)|x2-xy-2y2=0},C={(x,y)|x-2y=0},D={(x,y)|x+y=0}.(1)判断B、C、D间的关系;(2)求A ∩B.设集合A ={x ||x |<4},B ={x |x 2-4x +3>0},则集合∁A (A ∩B )=________.►变式训练3.已知M ,N 为集合U 的非空真子集,且M ≠N ,若M ∩∁U N =∅,则M ∪N =( )A .MB .NC .UD .∅4.已知全集U ={实数对(x ,y )},A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪⎪y -4x -2=3,B ={(x ,y )|y =3x -2},求(∁U A )∩B.四、 空集的地位和作用已知集合A ={x |x 2+(m +2)x +1=0},若A ∩R +=∅,则实数m 的取值范围是________[其中R +=(0,+∞)].►变式训练5.集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}(1)若A ∩B =B ,求实数m 的取值范围;(2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.五、 集合中的信息迁移题约定“⊕”与“⊗”是两个运算符号,其运算法则如下:对任意的a ,b ∈R ,有a ⊕b =a-b ,a ⊗b =a +b (a -b )2+1.设U ={c |c =(a ⊕b )+(a ⊗b ),-2<a ≤b <1,且a ,b ∈Z},A ={d |d =2(a ⊕b )+a ⊗b b ,-1<a <b <2,且a ,b ∈Z},求∁U A.►变式训练6.设全集为U ,A 、B 是U 的子集,定义集合A 与B 的运算:A *B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B },则(A *B )*A 等于( )A.A B.B C.(∁U A)∩B D.A∩∁U B。
高中数学必修一课时练习1.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确地一个是( )A.{x|x是小于18地正奇数}B.{x|x=4k+1,k∈Z,且k<5}C.{x|x=4t-3,t∈N,且t≤5}D.{x|x=4s-3,s∈N*,且s≤5}解析:选D.A中小于18地正奇数除给定集合中地元素外,还有3,7,11,15;B中k取负数,多了若干元素;C中t=0时多了-3这个元素,只有D 是正确地.2.集合P={x|x=2k,k∈Z},M={x|x=2k+1,k∈Z},S={x|x=4k+1,k∈Z},a∈P,b∈M,设c =a+b,则有( )A.c∈P B.c∈MC.c∈S D.以上都不对解析:选B.∵a∈P,b∈M,c=a+b,设a=2k1,k1∈Z,b=2k2+1,k2∈Z,∴c=2k1+2k2+1=2(k1+k2)+1,又k1+k2∈Z,∴c∈M.3.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B},设A={1,2},B={0,2},则集合A*B地所有元素之和为( )A.0 B.2C.3 D.6解析:选D.∵z=xy,x∈A,y∈B,∴z地取值有:1×0=0,1×2=2,2×0=0,2×2=4,故A*B={0,2,4},∴集合A*B地所有元素之和为:0+2+4=6.4.已知集合A={1,2,3},B={1,2},C={(x,y)|x∈A,y∈B},则用列举法表示集合C=____________.解析:∵C={(x,y)|x∈A,y∈B},∴满足条件地点为:(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2).答案:{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2)}1.集合{(x,y)|y=2x-1}表示( )A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中地所有点组成地集合D.函数y=2x-1图象上地所有点组成地集合答案:D2.设集合M={x∈R|x≤33},a=26,则( )A.a∉M B.a∈MC.{a}∈M D.{a|a=26}∈M解析:选B.(26)2-(33)2=24-27<0, 故26<3 3.所以a ∈M .3.方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1x -y =9地解集是( )A .(-5,4)B .(5,-4)C .{(-5,4)}D .{(5,-4)}解析:选D.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1x -y =9,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =5y =-4,该方程组有一组解(5,-4),解集为{(5,-4)}.4.下列命题正确地有( )(1)很小地实数可以构成集合;(2)集合{y |y =x 2-1}与集合{(x ,y )|y =x 2-1}是同一个集合;(3)1,32,64,|-12|,0.5这些数组成地集合有5个元素;(4)集合{(x,y)|xy≤0,x,y∈R}是指第二和第四象限内地点集.A.0个 B.1个C.2个 D.3个解析:选A.(1)错地原因是元素不确定;(2)前者是数集,而后者是点集,种类不同;(3)32=64,|-12|=0.5,有重复地元素,应该是3个元素;(4)本集合还包括坐标轴.5.下列集合中,不同于另外三个集合地是( )A.{0} B.{y|y2=0}C.{x|x=0} D.{x=0}解析:选D.A是列举法,C是描述法,对于B 要注意集合地代表元素是y,故与A,C相同,而D 表示该集合含有一个元素,即“x=0”.6.设P={1,2,3,4},Q={4,5,6,7,8},定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q,a≠b},则P*Q中元素地个数为( )A.4 B.5C.19 D.20解析:选C.易得P*Q中元素地个数为4×5-1=19.故选C项.7.由实数x ,-x ,x 2,-3x 3所组成地集合里面元素最多有________个. 解析:x 2=|x |,而-3x 3=-x ,故集合里面元素最多有2个.答案:28.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N|4x -3∈Z ,试用列举法表示集合A =________.解析:要使4x -3∈Z ,必须x -3是4地约数.而4地约数有-4,-2,-1,1,2,4六个,则x =-1,1,2,4,5,7,要注意到元素x 应为自然数,故A ={1,2,4,5,7}答案:{1,2,4,5,7}9.集合{x|x2-2x+m=0}含有两个元素,则实数m满足地条件为________.解析:该集合是关于x地一元二次方程地解集,则Δ=4-4m>0,所以m<1.答案:m<110. 用适当地方法表示下列集合:(1)所有被3整除地整数;(2)图中阴影部分点(含边界)地坐标地集合(不含虚线);(3)满足方程x=|x|,x∈Z地所有x地值构成地集合B.解:(1){x|x=3n,n∈Z};(2){(x,y)|-1≤x≤2,-12≤y≤1,且xy≥0};(3)B={x|x=|x|,x∈Z}.11.已知集合A={x∈R|ax2+2x+1=0},其中a∈R.若1是集合A中地一个元素,请用列举法表示集合A.解:∵1是集合A中地一个元素,∴1是关于x地方程ax2+2x+1=0地一个根,∴a·12+2×1+1=0,即a=-3.方程即为-3x2+2x+1=0,解这个方程,得x1=1,x2=-13,∴集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13,1. 12.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0},若A 中元素至多只有一个,求实数a 地取值范围.解:①a =0时,原方程为-3x +2=0,x =23,符合题意.②a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0为一元二次方程.由Δ=9-8a ≤0,得a ≥98. ∴当a ≥98时,方程ax 2-3x +2=0无实数根或有两个相等地实数根.9 8.综合①②,知a=0或a≥。
(苏教版)高中数学必修一(全册)课时同步练习汇总第1章集合1.1 集合的含义及其表示A级基础巩固1.下列关系正确的是()①0∈N;②2∈Q;③12∉R;④-2∉Z.A.③④B.①③C.②④D.①解析:①正确,因为0是自然数,所以0∈N;②不正确,因为2是无理数,所以2∉Q;③不正确,因为12是实数,所以12∈R;④不正确,因为-2是整数,所以-2∈Z.答案:D2.若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形解析:根据集合中元素的互异性可知,一定不是等腰三角形.答案:D3.集合M={(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R}是()A .第一象限内的点集B .第三象限内的点集C .第四象限内的点集D .第二、第四象限内的点集解析:集合M 为点集,且横、纵坐标异号,故是第二、第四象限内的点集.答案:D4.已知集合A 含有三个元素2,4,6,且当a ∈A ,有6-a ∈A ,则a 为( )A .2B .2或4C .4D .0解析:若a =2∈A ,则6-a =4∈A ;或a =4∈A ,则6-a =2∈A ;若a =6∈A ,则6-a =0∉A .答案:B5.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -2y =-1的解集是( ) A .{x =1,y =1}B .{1}C .{(1,1)}D .(1,1)解析:方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A 、B ,而D 不是集合的形式,排除D.答案:C6.下列集合中为空集的是( )A .{x ∈N|x 2≤0}B .{x ∈R|x 2-1=0}C .{x ∈R|x 2+x +1=0}D .{0}答案:C7.设集合A ={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a 的值是( )A .-3或-1或2B .-3或-1C .-3或2D .-1或2解析:当1-a =4时,a =-3,A ={2,4,14}.当a 2-a +2=4时,得a=-1或a=2.当a=-1时,A={2,2,4},不满足互异性;当a=2时,A={2,4,-1}.所以a=-3或a=2.答案:C8.下列各组集合中,表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={3,2},N={2,3}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={(3,2)},N={3,2}解析:A中集合M,N表示的都是点集,由于横、纵坐标不同,所以表示不同的集合;B中根据集合元素的互异性知表示同一集合;C中集合M表示直线x+y=1上的点,而集合N表示直线x+y=1上点的纵坐标,所以是不同集合;D中的集合M表示点集,N表示数集,所以是不同集合.答案:B9.集合P={x|x=2k,k∈Z},Q={x|x=2k+1,k∈Z},M={x|x =4k+1,k∈Z},若a∈P,b∈Q,则有()A.a+b∈PB.a+b∈QC.a+b∈MD.a+b不属于P,Q,M中任意一个解析:因为a∈P,b∈Q,所以a=2k1,k1∈Z,b=2k2+1,k2∈Z.所以a+b=2(k1+k2)+1,k1,k2∈Z.所以a+b∈Q.答案:B10.方程x2-2x-3=0的解集与集合A相等,若集合A中的元素是a,b,则a+b=________.解析:方程x2-2x-3=0的两根分别是-1和3.由题意可知,a+b=2.答案:211.已知集合A中含有两个元素1和a2,则a的取值范围是________________.解析:由集合元素的互异性,可知a2≠1,所以a≠±1.答案:a∈R且a≠±112.点(2,11)与集合{(x,y)|y=x+9}之间的关系为__________________.解析:因为11=2+9,所以(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}.答案:(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}13.已知集合A={(x,y)|y=2x+1},B={(x,y)|y=x+3},a∈A,且a∈B,则a为________.解析:集合A,B都表示直线上点的集合,a∈A表示a是直线y =2x+1上的点,a∈B表示a是直线y=x+3上的点,所以a是直线y=2x+1与y=x+3的交点,即a为(2,5).答案:(2,5)14.下列命题中正确的是________(填序号).①0与{0}表示同一集合;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};③方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};④集合{x|2<x<5}可以用列举法表示.解析:对于①,0表示元素与{0}不同;对于③,不满足集合中元素的互异性,故不正确;对于④,无法用列举法表示,只有②满足集合中元素的无序性,是正确的.答案:②B 级 能力提升15.下面三个集合:A ={x |y =x 2+1};B ={y |y =x 2+1};C ={(x ,y )|y =x 2+1}.问:(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义是什么?解:(1)在A ,B ,C 三个集合中,虽然代表元素满足的表达式一致,但代表元素互不相同,所以它们是互不相同的集合.(2)集合A 的代表元素是x ,满足y =x 2+1,故A ={x |y =x 2+1}=R.集合B 的代表元素是y ,满足y =x 2+1的y ≥1,故B ={y |y =x 2+1}={y |y ≥1}.集合C 的代表元素是(x ,y ),满足条y =x 2+1,表示满足y =x 2+1的实数对(x ,y );即满足条件y =x 2+1的坐标平面上的点.因此,C ={(x ,y )|y =x 2+1}={(x ,y )|点(x ,y )是抛物线y =x 2+1上的点}.16.若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1又可表示为{a 2,a +b ,0},求a 2 016+b 2 017的值.解:由题知a ≠0,故b a=0,所以b =0.所以a 2=1, 所以a =±1.又a ≠1,故a =-1.所以a 2 016+b 2 017=(-1)2 016+02 017=1.17.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.证明:(1)若a∈A,则11-a∈A.又因为2∈A,所以11-2=-1∈A.因为-1∈A,所以11-(-1)=12∈A.因为12∈A,所以11-12=2∈A.所以A中另外两个元素为-1,12.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.所以集合A不可能是单元素集合.第1章集合1.2 子集、全集、补集A级基础巩固1.下列集合中,不是集合{0,1}的真子集的是()A.∅B.{0} C.{1} D.{0,1}解析:任何一个集合是它本身的子集,但不是它本身的真子集.答案:D2.(2014·浙江卷)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.∅B.{2} C.{5} D.{2,5}解析:因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.答案:B3.若集合A={a,b,c},则满足B⊆A的集合B的个数是() A.1 B.2 C.7 D.8解析:把集合A的子集依次列出,可知共有8个.答案:D4.(2014·湖北卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A ={1,3,5,6},则∁U A=()A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}解析:因为U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},所以∁U A={2,4,7}.答案:C5.已知M={-1,0,1},N={x|x2+x=0},则能表示M,N 之间关系的Venn图是()解析:M={-1,0,1},N={0,-1},所以N M.答案:C6.已知集合A={x|-1<x<4},B={x|x<a},若A B,则实数a满足()A.a<4 B.a≤4 C.a>4 D.a≥4解析:由A B,结合数轴,得a≥4.答案:D7.已知集合A={x|0≤x≤5},B={x|2≤x<5},则∁A B=________________.解析:集合A和B的数轴表示如图所示.由数轴可知:∁A B={x|0≤x<2或x=5}.答案:{x|0≤x<2或x=5}8.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且A⊇B,则实数a的值为________.解析:由A⊇B,得a2-a+1=3或a2-a+1=a,解得a=2或a=-1或a=1,结合集合元素的互异性,可确定a=-1或a=2.答案:-1或29.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B 的包含关系是________.解析:因为∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1}={x|x<1},所以∁U A∁U B.答案:∁U A∁U B10.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B A,则实数a的取值范围是________.解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}11.已知∅{x|x2-x+a=0},则实数a的取值范围是________.解析:因为∅{x|x2-x+a=0},所以方程x2-x+a=0有实根.则Δ=1-4a ≥0,所以a ≤14. 答案:a ≤1412.已知集合A ={-2},B ={x |ax +1=0,a ∈R},B ⊆A ,求a 的值.解:因为B ⊆A ,A ≠∅,所以B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1a , 所以-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12. 综上所述,a =0或a =12. B 级 能力提升13.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},所以C 中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,为22=4.答案:D14.已知:A ={1,2,3},B ={1,2},定义某种运算:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中最大的元素是________,集合A *B 的所有子集的个数为________.解析:A *B ={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16.答案:5 1615.已知集合A ={x |-4≤x ≤-2},集合B ={x |x -a ≥0}.若全集U =R ,且A ⊆(∁U B ),则a 的取值范围是________.解析:因为A ={x |-4≤x ≤-2},B ={x |x ≥a },U =R , 所以∁U B ={x |x <a }.要使A ⊆∁U B ,只需a >-2(如图所示).答案:{a |a >-2}16.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.解:①若B =∅,则应有m +1>2m -1,即m <2.②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,⇒2≤m ≤3.综上即得m 的取值范围是{m |m ≤3}.17.已知集合A ={x |x 2-2x -3=0},B ={x |ax -1=0},若B A ,求a 的值.解:A ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3},若a =0,则B =∅,满足B A .若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a . 由B A ,可知1a =-1或1a=3, 即a =-1或a =13. 综上可知a 的值为0,-1,13. 18.已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1},B ={x |2a <x <a +3},且B⊆∁R A,求a的取值范围.解:由题意得∁R A={x|x≥-1}.(1)若B=∅,则a+3≤2a,即a≥3,满足B⊆∁R A.(2)若B≠∅,则由B⊆∁R A,得2a≥-1且2a<a+3,即-12≤a<3.综上可得a≥-12.第1章集合1.3 交集、并集A级基础巩固1.(2014·课标全国Ⅱ卷)已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x -2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0} D.{-2}解析:B={x|x2-x-2=0}={-1,2},又A={-2,0,2},所以A∩B={2}.答案:B2.设S={x||x|<3},T={x|3x-5<1},则S∩T=()A.∅B.{x|-3<x<3}C.{x|-3<x<2} D.{x|2<x<3}答案:C3.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3}, A∩∁U B={9},则A=()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}答案:D4.设A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},则A∩B 为()A.{x=1或y=2} B.{1,2}C.{(1,2)} D.(1,2)(x,y)|4x+y=6,3x+2y=7={(1,2)}.解析:A∩B={}答案:C5.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2解析:因为A={x|x=3n+2,n∈N}={2,5,8,11,14,…}又B={6,8,10,12,14},所以A∩B={8,14}.故A∩B中有2个元素.答案:D6.(2014·辽宁卷)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}解析:易知A∪B={x|x≤0或x≥1}.所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.答案:D7.已知集合A={3,2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=________.解析:因为A∩B={2},所以2a=2,所以a=1,b=2,故A∪B={1,2,3}.答案:{1,2,3}8.已知全集S=R,A={x|x≤1},B={x|0≤x≤5},则(∁S A)∩B =________.解析:∁S A={x|x>1}.答案:{x|1<x≤5}9.设集合A={x|-1<x<a},B={x|1<x<3}且A∪B={x|-1<x<3},则a的取值范围为________.解析:如下图所示,由A∪B={x|-1<x<3}知,1<a≤3.答案:{a|1<a≤3}10.已知方程x2-px+15=0与x2-5x+q=0的解分别为M和S,且M∩S={3},则pq=________.解析:因为M∩S={3},所以3既是方程x2-px+15=0的根,又是x2-5x+q=0的根,从而求出p=8,q=6.则pq=4 3.答案:4 311.满足条件{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是________.解析:A可以是集合{5},{1,5},{3,5}或{1,3,5}.答案:412.已知集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}.(1)求A ∩B ;(2)若集合C ={}x |2x +a >0,满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为B ={x |x ≥2},所以A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)因为C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >-a 2,B ∪C =C ⇔B ⊆C , 所以-a 2<2.所以a >-4. B 级 能力提升13.集合A ={x ||x |≤1,x ∈R},B ={y |y =x 2,x ∈R},则A ∩B 为( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |0≤x ≤1}D .∅解析:因为A ={x |-1≤x ≤1},B ={y |y ≥0},所以A ∩B ={x |0≤x ≤1}.答案:C14.图中的阴影部分表示的集合是( )A .A ∩(∁UB )B .B ∩(∁U A )C .∁U (A ∩B )D .∁U (A ∪B )解析:阴影部分的元素属于集合B 而不属于集合A ,故阴影部分可表示为B ∩(∁U A ).答案:B15.设全集U =R ,集合A ={x |x ≤1或x ≥3},集合B ={x |k <x<k +1,k <2},且B ∩(∁U A )≠∅,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意得∁U A ={x |1<x <3},又B ∩∁U A ≠∅,故B ≠∅,结合图形可知⎩⎪⎨⎪⎧k <k +1,1<k +1<3,解得0<k <2. 答案:0<k <216.已知集合A ={1,3,-x 3},B ={1,x +2},是否存在实数x ,使得B ∪(∁A B )=A ?实数x 若存在,求出集合A 和B ;若不存在,说明理由.解:假设存在x ,使B ∪(∁U B )=A .所以B A .(1)若x +2=3,则x =1符合题意.(2)若x +2=-x 3,则x =-1不符合题意.所以存在x =1,使B ∪(∁U B )=A ,此时A ={1,3,-1},B ={1,3}.17.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |2a ≤x ≤a +3},若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解:因为A ∪B =A ,所以B ⊆A .若B =∅时,2a >a +3,则a >3;若B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥-2,a +3≤5,2a ≤a +3,解得-1≤a ≤2. 综上所述,a 的取值范围是{a |-1≤a ≤2或a >3}.18.设集合A ={x |x +1≤0或x -4≥0},B ={x |2a ≤x ≤a +2}.(1)若A ∩B ≠∅,求实数a 的取值范围;(2)若A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.解:(1)A ={x |x ≤-1或x ≥4}.因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≥4或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≤-1. 所以a =2或a ≤-12. 所以实数a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≤-12或a =2. (2)因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .①B =∅时,满足B ⊆A ,则2a >a +2⇒a >2.②B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≥4. 解之得a ≤-3或 a =2.综上所述,实数a 的取值范围为{a |a ≤-3或a ≥2}.章末知识整合一、元素与集合的关系[例1] 设集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N ⎪⎪⎪62+x ∈N . (1)试判断1和2与集合B 的关系;(2)用列举法表示集合B .解:(1)当x =1时,62+1=2∈N ,所以1∈B . 当x =2时,62+2=32∉N ,2∉B . (2)令x =0,1,2,3,4,代入62+x ,检验62+x∈N 是否成立,可得B ={0,1,4}.规律方法1.判断所给元素a 是否属于给定集合时,若a 在集合内,用符号“∈”;若a 不在集合内,用符号“∉”.2.当所给的集合是常见数集时,要注意符号的书写规范.[即时演练] 1.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}.(1)若A =∅,求实数a 的取值范围;(2)若A 中只有一个元素,求实数a 的值,并把这个元素写出来. 解:(1)A =∅,则方程ax 2-3x +2=0无实根,即Δ=9-8a <0,所以a >98. 所以a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a >98. (2)因为A 中只有一个元素,所以①a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23满足要求. ②a ≠0时,则方程ax 2-3x +2=0有两个相等的实根.故Δ=9-8a =0,所以a =98,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43满足要求. 综上可知:a =0或a =98. 二、集合与集合的关系[例2] A ={x |x <-1或x >2},B ={x |4x +p <0},当B ⊆A 时,求实数p 的取值范围.分析:首先求出含字母的不等式,其次利用数轴解决.解:由已知解得,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-p 4.又因为因为A={x|x<-1或x>2},且B⊆A,利用数轴所以-p4≤-1.所以p≥4,故实数p的取值范围为{p|p≥4}.规律方法1.在解决两个数集的包含关系问题时,避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析与求解.2.注意端点值的取舍,这是同学易忽视失误的地方.[即时演练] 2.设集合P={(x,y)|x+y<4,x,y∈N*},则集合P 的非空子集的个数是()A.2 B.3 C.7 D.8解析:当x=1时,y<3,又y∈N*,因此y=1或y=2;当x=2时,y<2,又y∈N*,因此y=1;当x=3时,y<1,又y∈N*,因此这样的y不存在;当x≥4时,y<0,也不满足y∈N*.综上所述,集合P中的元素有(1,1),(1,2),(2,1),所以P 的非空子集的个数是23-1=7.故选C.答案:C三、集合的运算[例3]已知集合A={x|x-2>3},B={x|2x-3>3x-a},求A∪B,分析:先确定集合A,B,然后讨论a的范围对结果的影响.解:A={x|x-2>3}={x|x>5},B={x|2x-3>3x-a}={x|x<a-3}.借助数轴表示如图所示.(1)当a -3≤5,即a ≤8时,A ∪B ={x |x <a -3或x >5}.(2)当a -3>5,即a >8时,A ∪B ={x |x >5}∪{x |x <a -3}={x |x ∈R}=R.综上可知,当a ≤8时,A ∪B ={x |x <a -3或x >5};当a >8时,A ∪B =R.规律方法解集合问题关键是读懂集合语言,明确意义,用相关的代数或几何知识进行解决.[即时演练] 3.设集合A ={x ||x |<4},B ={x |x 2-4x +3>0},则集合∁A (A ∩B )=________.解析:因为A ={x |-4<x <4},B ={x |x <1或x >3},所以A ∩B ={x |-4<x <1或3<x <4}.所以∁A (A ∩B )={x |1≤x ≤3}.答案:{x |1≤x ≤3}四、利用集合的运算求参数[例4] 设集合M ={x |-2<x <5},N ={x |2-t <x <2t +1,t ∈R},若M ∪N =M ,求实数t 的取值范围.分析:由M ∪N =M ,知N ⊆M .根据子集的意义,建立关于t 的不等式关系来求解.解:由M ∪N =M 得N ⊆M ,故当N =∅,即2t +1≤2-t ,t ≤13时,M ∪N =M 成立. 当N ≠∅时,由数轴图可得⎩⎪⎨⎪⎧2-t <2t +1,2t +1≤5,2-t ≥-2,解得13<t ≤2.综上可知,所求实数t 的取值范围是{t |t ≤2}.规律方法1.用数轴表示法辅助理解,若右端点小于等于左端点,则不等式无解, N =∅.2.列不等式组的依据是左端点小于右端点,即2t +1在5的左侧(相等时也符合题意),2-t 在-2的右侧(相等时也符合题意).[即时演练] 4.集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若A ∩B =B ,求实数m 的取值范围;(2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.解:(1)A ∩B =B ⇔B ⊆A ,当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;当m +1≤2m -1时,要使B ⊆A .则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤5,m +1≤2m -1⇒2≤m ≤3. 综上,m 的取值范围为{m |m ≤3}.(2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足A ∩B =∅; 当B ≠∅时,要使A ∩B =∅,则必须⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2⇒m >4. 综上,m 的取值范围是{m |m <2或m >4}.五、集合的实际应用[例5] 某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.分析:每名同学至多参加两个小组―→画出相应的Venn图―→根据全班有36名同学列等式―→得答案解析:设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班共36名同学可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,故同时参加数学和化学小组的有8人.答案:8规律方法解决有关集合的实际应用题时,首先要将文字语言转化为集合语言,然后结合集合的交、并、补运算来处理.此外,由于Venn图简明、直观,因此很多集合问题往往借助Venn图来分析.[即时演练] 5.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜欢,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.解析:设A,B分别表示喜爱篮球运动、乒乓球运动的人数构成的集合,集合U表示全班人数构成的集合.设同时喜爱乒乓球和篮球运动的有x人.依题意,画出如图所示的Venn图.根据Venn图,得8+x+(15-x)+(10-x)=30.解得x=3.故喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12.答案:12章末过关检测卷(一)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.Q⊆∁R P解析:因为Q={x|-2<x<2},所以Q⊆P.答案:B2.已知集合A={1,2},B={(x,y)|x-y=1},则A∩B=()解析:由于A是数集,B是点集,故A∩B=∅.答案:D3.已知集合A={x|x(x-1)=0},那么下列结论正确的是() A.0∈A B.1∉AC.-1∈A D.0∉A解析:由x(x-1)=0得x=0或x=1,则集合A中有两个元素0和1,所以0∈A,1∈A.答案:A4.已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B=() A.{0} B.{0,1}C.{0,2} D.{0,1,2}解析:因为A={x|x2-2x=0}={0,2},B={0,1,2},所以A∩B ={0,2}.答案:C5.若集合A={x|kx2+4x+4=0,x∈R}中只有一个元素,则实数k的值为()A.1 B.0C.0或1 D.以上答案都不对解析:当k=0时,A={-1};当k≠0时,Δ=16-16k=0,k =1.故k=0或k=1.答案:C6.下列四句话中:①∅={0};②空集没有子集;③任何一个集合必有两个或两个以上的子集;④空集是任何一个集合的子集.其中正确的有()解析:空集是任何集合的子集,故④正确,②错误;③不正确,如∅只有一个子集,即它本身;结合空集的定义可知①不正确;故只有1个命题正确.答案:B7.(2015·山东卷)已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}.则A ∩B =( )A .(1,3)B .(1,4)C .(2,3)D .(2,4)解析:易知B ={x |1<x <3},又A ={x |2<x <4},所以A ∩B ={x |2<x <3}=(2,3).答案:C8.已知集合A ={x |a -1≤x ≤a +2},B ={x |3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )A .{a |3<a ≤4}B .{a |3≤a ≤4}C .{a |3<a <4}D .∅解析:⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤3,5≤a +2⇒3≤a ≤4. 答案:B9.已知全集U =R ,集合A ={x |x >1或x <-2},B ={x |-1≤x ≤0},则A ∪∁U B 等于( )A .{x |x <-1或x >0}B .{x |x <-1或x >1}C .{x |x <-2或x >1}D .{x |x <-2或x ≥0}解析:∁U B ={x |x <-1或x >0},所以A ∪∁U B ={x |x <-1或x >0}.答案:A10.已知集合A ,B 均为全集U ={1,2,3,4}的子集,且∁U (A ∪B )={4},B ={1,2},则A ∩∁U B =( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅解析:由题意A ∪B ={1,2,3},又B ={1,2}.所以∁U B ={3,4},故A ∩∁U B ={3}.答案:A11.已知全集U =R ,集合A ={x |y =1-x },集合B ={x |0<x <2},则(∁U A )∪B 等于( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .[0,+∞)D .(0,+∞)解析:因为A ={x |x ≤1},所以∁U A ={x |x >1}.所以(∁U A )∪B ={x |x >0}.答案:D12.设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R},集合A ={(x ,y )|2x -y +m >0},B ={(x ,y )|x +y -n ≤0},若点P (2,3)∈A ∩(∁U B ),则下列选项正确的是( )A .m >-1,n <5B .m <-1,n <5C .m >-1,n >5D .m <-1,n >5解析:由P (2,3)∈A ∩(∁U B )得P ∈A 且P ∉B ,故⎩⎪⎨⎪⎧2×2-3+m >0,2+3-n >0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m >-1,n <5. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.设全集U =M ∪N ={1,2,3,4,5},M ∩∁U N ={2,4},则N =________.答案:{1,3,5}14.已知集合A ={(x ,y )|ax -y 2+b =0},B ={(x ,y )|x 2-ay +b =0},且(1,2)∈A ∩B ,则a +b =________.解析:因为(1,2)∈A ∩B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -4+b =0,1-2a +b =0⇒a =53,b =73. 故a +b =4.答案:415.设集合A ={x ||x |<4},B ={x |x 2-4x +3>0},则集合{x |x ∈A ,且x ∉A ∩B }=________.解析:A ={x |-4<x <4},B ={x |x >3或x <1},A ∩B ={x |3<x <4或-4<x <1},所以{x |x ∈A 且x ∉A ∩B }={x |1≤x ≤3}.答案:{x |1≤x ≤3}16.设集合M ={x |2x 2-5x -3=0},N ={x |mx =1},若N ⊆M ,则实数m 的取值集合为________.解析:集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫3,-12.若N ⊆M ,则N ={3}或⎝ ⎛⎭⎬⎫-12或∅.于是当N ={3}时,m =13;当N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12时,m =-2;当N =∅时,m =0.所以m 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,13. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2.0,13 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要文字说明、计算或证明推理过程)17.(本小题满分10分)A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |ax -2=0},且A ∪B =A ,求实数a 组成的集合C .解:因为A ∪B =A ,所以B ⊆A .当B =∅时,即a =0时,显然满足条件.当B ≠∅时,则B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =2a ,A ={1,2}, 所以2a =1或2a=2,从而a =1或a =2. 故集合C ={0,1,2}.18.(本小题满分12分)已知集合A ={x |1≤x <7},B ={x |2<x <10},C ={x |x <a },全集为实数集R.(1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)如果A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.解:(1)A ∪B ={x |1≤x <10},(∁R A )∩B ={x |x <1或x ≥7}∩{x |2<x <10}={x |7≤x <10}.(2)当a >1时,满足A ∩C ≠∅.因此a 的取值范围是{a |a >1}.19.(本小题满分12分)已知A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若B ⊆A ,求a 的取值范围.解:集合A ={0,-4},由于B ⊆A ,则:(1)当B =A 时,即0,-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两根,代入解得a =1.(2)当B ≠A 时:①当B =∅时,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1;②当B ={0}或B ={-4}时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0应有两个相等的实数根0或-4,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1,此时B ={0}满足条件.综上可知a =1或a ≤-1.20.(本小题满分12分)已知A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5}.(1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =1时,A ={x |-3<x <5},B ={x |x <-1或x >5}. 所以A ∩B ={x |-3<x <-1}.(2)因为A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},又A ∪B =R ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1,a +4>5⇒1<a <3. 所以所求实数a 的取值范围是{a |1<a <3}.21.(本小题满分12分)已知集合A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},求a 取何值时,A ∩B ≠∅与A ∩C =∅同时成立.解:因为B ={2,3},C ={2,-4},由A ∩B ≠∅且A ∩C =∅知,3是方程x 2-ax +a 2-19=0的解, 所以a 2-3a -10=0.解得a =-2或a =5.当a =-2时,A ={3,-5},适合A ∩B ≠∅与A ∩C =∅同时成立;当a =5时,A ={2,3},A ∩C ={2}≠∅,故舍去.所求a 的值为-2.22.(本小题满分12分)已知集合P ={x |a +1≤x ≤2a +1},Q ={x |1≤2x +5≤15}.(1)已知a =3,求(∁R P )∩Q ;(2)若P ∪Q =Q ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为a =3,所以集合P ={x |4≤x ≤7}.所以∁R P ={x |x <4或x >7},Q ={x |1≤2x +5≤15}={x |-2≤x ≤5},所以(∁R P )∩Q ={x |-2≤x <4}.(2)因为P ∪Q =Q ,所以P ⊆Q .①当a +1>2a +1,即a <0时,P =∅,所以P ⊆Q ;②当a ≥0时,因为P ⊆Q ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,a +1≥-2,2a +1≤5.所以0≤a ≤2. 综上所述,实数a 的取值范围为(-∞,2].第2章 函数2.1 函数的概念2.1.1 函数的概念和图象A 级 基础巩固1.下列各图中,不可能表示函数y =f (x )的图象的是( )答案:B2.函数y =1-x +x 的定义域是( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1,或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,得0≤x ≤1. 答案:D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,且f (a )+f (1)=0,则a =( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3解析:当a >0时,f (a )+f (1)=2a +2=0⇒a =-1,与a >0矛盾;当a ≤0时,f (a )+f (1)=a +1+2=0⇒a =-3,适合题意.答案:A4.定义域在R 上的函数y =f (x )的值域为[a ,b ],则函数y =f (x +a )的值域为( )A .[2a ,a +b ]B .[0,b -a ]C .[a ,b ]D .[-a ,a +b ] 答案:C5.下列函数完全相同的是( )A .f (x )=|x |,g (x )=(x )2B .f (x )=|x |,g (x )=x 2C .f (x )=|x |,g (x )=x 2xD .f (x )=x 2-9x -3,g (x )=x +3解析:A 、C 、D 的定义域均不同. 答案:B6.二次函数y =x 2-4x +3在区间(1,4]上的值域是( ) A .[-1,+∞) B .(0,3] C .[-1,3] D .(-1,3)解析:y =x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1,再结合二次函数的图象(如右图所示)可知,-1≤y ≤3.答案:C7.已知函数f (x )的定义域为(-3,0),则函数y =f (2x -1)的定义域是( )A .(-1,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12 C .(-1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:由于f (x )的定义域为(-3,0) 所以-3<2x -1<0,解得-1<x <12.故y =f (2x -1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12.答案:B8.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -120+x 2-1x +2的定义域是__________________.解析:要使f (x )有意义,必有⎩⎨⎧x -12≠0,x +2>0,解得x >-2且x ≠12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞9.已知函数f (x )的定义域为[0,1],值域为[1,2],则f (x +2)的定义域是________,值域是________.解析:因为f (x )的定义域为[0,1],所以0≤x +2≤1.所以-2≤x ≤-1,即f (x +2)的定义域为[-2,-1],值域仍然为[1,2].答案:[-2,-1] [1,2]10.(2015·课标全国Ⅱ卷)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.解析:因为点(-1,4)在y =f (x )的图象上, 所以4=-a +2.所以a =-2. 答案:-211.若f (x )=ax 2-2,a 为正常数,且f [f (2)]=-2,则a =________.解析:因为f (2)=a ·(2)2-2=2a -2, 所以f ()f (2)=a ·(2a -2)2-2=- 2. 所以a ·(2a -2)2=0.又因为a 为正常数,所以2a -2=0.所以a =22.答案:2212.已知函数f (x )=x +1x .(1)求f (x )的定义域; (2)求f (-1),f (2)的值;(3)当a ≠-1时,求f (a +1)的值.解:(1)要使函数f (x )有意义,必须使x ≠0, 所以f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (-1)=-1+1-1=-2,f (2)=2+12=52.(3)当a ≠-1时,a +1≠0. 所以f (a +1)=a +1+1a +1. B 级 能力提升13.若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为( )A .[0,1]B .[0,1)C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)解析:因为f (x )的定义域为[0,2],所以g (x )=f (2x )x -1需满足⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1.所以g (x )的定义域为[0,1). 答案:B14.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是( )解析:因为汽车先启动,再加速、匀速,最后减速,s 随t 的变化是先慢,再快、匀速,最后慢,故A 图比较适合题意.答案:A15.已知函数f (x )=x 21+x 2,那么f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=______. 解析:因为f (x )=x 21+x 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x 2+1,所以f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1.所以f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=12+1+1+1=72.答案:7216.已知函数f (x )=2x -1-7x .(1)求f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111; (2)求函数的定义域.解:(1)f (0)=-1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17=217=277, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111=2111-1-711=411-411=0. (2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-7x ≥0,解得⎩⎨⎧x ≥0,x ≤17,所以0≤x ≤17. 所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x ≤17.17.已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数)在区间(-∞,1]上有意义,求实数a 的值.解:已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数), 因为1ax +1≥0,a <0,所以x ≤-a ,即函数的定义域为(-∞,-a ]. 因为函数在区间(-∞,1]上有意义, 所以(-∞,1]⊆(-∞,-a ]. 所以-a ≥1,即a ≤-1.所以a 的取值范围是(-∞,-1].18.试画出函数f (x )=(x -2)2+1的图象,并回答下列问题: (1)求函数f (x )在x ∈[1,4]上的值域; (2)若x 1<x 2<2,试比较f (x 1)与f (x 2)的大小. 解:由描点法作出函数的图象如图所示.(1)由图象知,f (x )在x =2时有最小值为f (2)=1, 又f (1)=2,f (4)=5.所以函数f (x )在[1,4]上的值域为[1,5]. (2)根据图象易知,当x 1<x 2<2时,f (x 1)>f (x 2).第2章 函数 2.1 函数的概念 2.1.2 函数的表示方法A 级 基础巩固1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,则f (f (-7))的值为( )A .100B .10C .-10D .-100解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,所以f (-7)=10.f (f (-7))=f (10)=10×10=100. 答案:A2.函数f (x )=cx 2x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠-32满足f (f (x ))=x ,则常数c 等于( ) A .3 B .-3 C .3或-3D .5或-3解析:f (f (x ))=c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +32⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +3+3=c 2x 2cx +6x +9=x ,即x [(2c +6)x +9-c 2]=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧2c +6=0,9-c 2=0,解得c =-3. 答案:B3.如果二次函数的图象开口向上且关于直线x =1对称,且过点(0,0),则此二次函数的解析式可以是( )A .f (x )=x 2-1B .f (x )=-(x -1)2+1C .f (x )=(x -1)2+1D .f (x )=(x -1)2-1解析:由题意设f (x )=a (x -1)2+b (a >0),由于点(0,0)在图象上,所以a +b =0,a =-b ,故符合条件的是D.答案:D4.某同学从家里赶往学校,一开始乘公共汽车匀速前进,在离学校还有少许路程时,改为步行匀速前进到校.下列图形纵轴表示该同学与学校的距离s ,横轴表示该同学出发后的时间t ,则比较符合该同学行进实际的是( )解析:依题意:s 表示该同学与学校的距离,t 表示该同学出发后的时间,当t =0时,s 最远,排除A 、B ,由于汽车速度比步行快,因此前段迅速靠近学校,后段较慢.故选D.答案:D5.g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2(x ≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A .1B .3C .15D .30解析:由g (x )=12得:1-2x =12⇒x =14,代入1-x 2x 2得:1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15. 答案:C6.(2015·陕西卷)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12 D.32解析:f (-2)=(-2)2=4. 所以f (f (-2))=f (4)=1-4=-1. 答案:A7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3x ,x ≤0,2,x >0,则方程f (x )=x 的解的个数为________.解析:x >0时,x =f (x )=2;x ≤0时,x 2+3x =x ⇒x =0或-2. 答案:38.如图所示,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(4,2),则f (f (f (2))=________.解析:由图象及已知条件知f (2)=0,即f (f (f (2)))=f (f (0)), 又f (0)=4,所以f (f (0))=f (4)=2. 答案:29.若某汽车以52 km/h 的速度从A 地驶向260 km 远处的B 地,在B 地停留32h 后,再以65 km/h 的速度返回A 地.则汽车离开A 地后行走的路程s 关于时间t 的函数解析式为________________.解析:因为260÷52=5(h),260÷65=4(h),所以s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212. 答案:s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212 10.设f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥0,1x ,x <0.若f (a )>a ,则实数a 的取值范围是________.解析:当a ≥0时,f (a )=a +1>a 恒成立. 当a <0时,f (a )=1a >a ,所以a <-1.综上a 的取值范围是a ≥0或a <-1. 答案:{a |a ≥0或a <-1}11.已知二次函数满足f (3x +1)=9x 2-6x +5,求f (x ). 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (3x +1)=a (3x +1)2+b (3x +1)+c =9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c .因为f (3x +1)=9x 2-6x +5,所以9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c =9x 2-6x +5. 比较两端系数,得⎩⎪⎨⎪⎧9a =9,6a +3b =-6,a +b +c =5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4,c =8.所以f (x )=x 2-4x +8.12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(-1≤x ≤1),1(x >1或x <-1).(1)画出f (x )的图象; (2)求f (x )的定义域和值域.解:(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由条件知,函数f (x )的定义域为R.由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1], 当x >1或x <-1时,f (x )=1, 所以f (x )的值域为[0,1].B 级 能力提升13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2,x <1,x 2+ax ,x ≥1.若f (f (0))=4a ,则实数a 的值为( )A .2B .1C .3D .4解析:易知f (0)=2,所以f (f (0))=f (2)=4+2a =4a ,所以a =2. 答案:A14.任取x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1≠x 2,若f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>12[f (x 1)+f (x 2)],则f (x )在[a ,b ]上是凸函数,在以下图象中,是凸函数的图象是( )解析:只需在图形中任取自变量x 1,x 2,分别标出它们对应的函数值及x 1+x 22对应的函数值,并观察它们的大小关系即可. 答案:D15.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧C x ,x <A ,C A ,x ≥A ,A ,C 为常数.已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是( ) A .75,25B .75.16C .60,25D .60,16解析:由条件可知,x ≥A 时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必须满足第一段分段函数,即f (4)=C 4=30⇒C =60, f (A )=60A=15⇒A =16. 答案:D16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,0≤x ≤2,2x ,x >2.(1)求f (2),f (f (2))的值;(2)若f (x 0)=8,求x 0的值.解:(1)因为0≤x ≤2时,f (x )=x 2-4,所以f (2)=22-4=0,f (f (2))=f (0)=02-4=-4.(2)当0≤x 0≤2时,由x 20-4=8,得x 0=±23∉[0,2],故无解. 当x 0>2时,由2x 0=8,得x 0=4.因此f (x 0)=8时,x 0的值为4.17.某市出租车的计价标准是:4 km 以内10元,超过4 km 且不超过18 km 的部分1.2 元/km ,超过18 km 的部分1.8 元/km.(1)如果不计等待时间的费用,建立车费与行车里程的函数关系式;(2)如果某人乘车行驶了20 km ,他要付多少车费?解:(1)设车费为y 元,出租车行驶里程为x km.由题意知,当0<x ≤4时,y =10;当4<x ≤18时,y =10+1.2(x -4)=1.2x +5.2;当x >18时,y =10+1.2×14+1.8(x -18)=1.8x -5.6.所以,所求函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10,0<x ≤4,1.2x +5.2,4<x ≤18,1.8x -5.6,x >18.(2)当x =20时,y =1.8×20-5.6=30.4.所以乘车行驶了20 km 要付30.4元的车费.18.某种商品在30天内每件的销售价格P (元)与时间t (天)的函数关系用图①表示,该商品在30天内日销售量Q (件)与时间t (天)之间的关系如下表所示:t /天 5 15 20 30Q /件 35 25 20 10(1)根据提供的图象(图①),写出该商品每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式;(2)在所给平面直角坐标系(图②)中,根据表中提供的数据描出实数对(t ,Q )的对应点,并确定一个日销售量Q 与时间t 的函数解析式;(3)求该商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).解:(1)根据图象,每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式为:P =⎩⎪⎨⎪⎧t +20,0<t <25,t ∈N ,-t +100,25≤t ≤30,t ∈N.(2)描出实数对(t ,Q )的对应点,如下图所示.从图象发现:点(5,35),(15,25),(20,20),(30,10)似乎在同一条直线上,为此假设它们共线于直线l :Q =kt +b .由点(5,35),(30,10)确定出l 的解析式为Q =-t +40,通过检验可知,点(15,25),(20,20)也在直线l 上.所以日销售量Q 与时间t 的一个函数解析式为Q =-t +40(0<t ≤30,t ∈N).(3)设日销售金额为y (元),则y =⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800,0<t <25,t ∈N ,t 2-140t +4 000,25≤t ≤30,t ∈N. 因此y =⎩⎪⎨⎪⎧-(t -10)2+900,0<t <25,t ∈N ,(t -70)2-900,25≤t ≤30,t ∈N. 若0<t <25(t ∈N),则当t =10时,y max =900;若25≤t ≤30(t ∈N),则当t =25时,y max =1 125.因此第25天时销售金额最大,最大值为1 125元.第2章 函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A 级 基础巩固1.函数f (x )的图象如图所示,则( )A .函数f (x )在[-1,2]上是增函数B .函数f (x )在[-1,2]上是减函数C .函数f (x )在[-1,4]上是减函数D .函数f (x )在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y=2x在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是()A.1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y=2x在[2,4]上是单调递减函数,所以y max=22=1,y min=24=12.答案:A4.函数y=x2-6x的减区间是() A.(-∞.2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3] 解析:y=x2-6x=(x-3)2-9,故函数的单调减区间是(-∞,3].答案:D5.下列说法中,正确的有()①若任意x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则y=f(x)在I上是增函数;②函数y =x 2在R 上是增函数; ③函数y =-1x在定义域上是增函数; ④函数y =1x的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞). A .0个 B .1个 C .2个 D .3个解析:当x 1<x 2时,x 1-x 2<0,由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0知f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f (x )=4x -3+x ,则它的最小值是( )A .0B .1 C.34 D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34. 答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________.解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1.答案:(-∞,1)9.已知函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1,所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1.又因为f (0)=3,所以f (2)=3.所以m ≤2.故1≤m ≤2.答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元.答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性.解:因为函数图象的对称轴x =2a +1,所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数.当-2<2a +1<2,即-32<a <12时, 函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数.当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数. 12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5]. (1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数;(2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下:设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+12-x 1-x 2+12-x 2=3(x 1-x 2)(2-x 1)(2-x 2). 因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,2-x 1<0,2-x 2<0.所以f (x 1)<f (x 2).所以f (x )在区间[3,5]上是增函数.(2)因为f (x )在区间[3,5]上是增函数,所以当x =3时,f (x )取得最小值为-4,当x =5时,f (x )取得最大值为-2.B 级 能力提升13.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )A .(-∞,40)B .[40,64]C .(-∞,40]∪[64,+∞)D .[64,+∞)。
第1课时 集合的含义学习目标 1.通过实例理解集合的有关概念.2.初步理解集合中元素的三个特性.3.体会元素与集合的属于关系.4.了解常用数集及其专用符号,学会用集合语言表示有关数学对象.知识点一 集合的概念思考 有首歌中唱道:“他大舅他二舅都是他舅”你能从集合的角度解读一下这句话吗? 答案 “某人的舅”是一个集合,某人的大舅、二舅都是这个集合中的元素.梳理 (1)一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.常用大写字母拉丁A ,B ,C ,…来表示.(2)集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元. 集合的元素常用小写拉丁字母a ,b ,c ,…表示. 知识点二 元素与集合的关系 思考 1是整数吗?12是整数吗?答案 1是整数;12不是整数.梳理 元素与集合的关系有两种,分别为属于、不属于,数学符号分别为∈、∉. 知识点三 元素的三个特性思考1 某班所有的“帅哥”能否构成一个集合?某班身高高于175厘米的男生能否构成一个集合?集合元素确定性的含义是什么?答案 某班所有的“帅哥”不能构成集合,因为“帅哥”无明确的标准.高于175厘米的男生能构成一个集合,因为标准确定.元素确定性的含义:集合中的元素必须是确定的,也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.思考2构成单词“bee”的字母形成的集合,其中的元素有多少个?答案2个.集合中的元素互不相同,这叫元素的互异性.思考3“中国的直辖市”构成的集合中,元素包括哪些?甲同学说:北京、上海、天津、重庆;乙同学说:上海、北京、重庆、天津,他们的回答都正确吗?由此说明什么?答案两个同学都说出了中国直辖市的所有城市,因此两个同学的回答都是正确的,由此说明集合中的元素是无先后顺序的,这就是元素的无序性.梳理元素的三个特性是指确定性、互异性、无序性.知识点四常用数集及表示符号名称自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*或N+Z Q R类型一判断给定的对象能否构成集合例1观察下列每组对象能否构成一个集合.(1)不超过20的非负数;(2)方程x2-9=0在实数范围内的解;(3)某校2015年在校的所有高个子同学;(4)3的近似值的全体.解(1)对任意一个实数能判断出是不是“不超过20的非负数”,所以能构成集合.(2)能构成集合.(3)“高个子”无明确的标准,对于某个人算不算高个子无法客观地判断,因此不能构成一个集合.(4)“3的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数,如“2”是不是它的近似值,所以不能构成集合.反思与感悟判断给定的对象能不能构成集合,关键在于能否找到一个明确的标准,对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素.跟踪训练1下列各组对象可以组成集合的是________.(填序号)①数学必修1课本中所有的难题;②小于8的所有素数;③直角坐标平面内第一象限的一些点;④所有小的正数.答案 ②解析 ①中“难题”的标准不确定,不能构成集合;②能构成集合;③中“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;④中没有明确的标准,所以不能构成集合. 类型二 元素与集合的关系 命题角度1 判定元素与集合的关系 例2 给出下列关系:①12∈R ;②2∉Q ;③|-3|∉N ;④|-3|∈Q ;⑤0∉N .其中正确的为________.(填序号) 答案 ①②解析 12是实数,①对;2不是有理数,②对; |-3|=3是自然数,③错; |-3|=3为无理数,④错; 0是自然数,⑤错.反思与感悟 要判断元素与集合的关系,首先要弄清集合中有哪些元素(涉及常用数集,如N ,R ,Q ,概念要清晰);其次要看待判定的元素是否具有集合要求的条件. 跟踪训练2 用符号“∈”或“∉”填空. -2________R ; -3________Q ; -1________N ; π________Z . 答案 ∈ ∈ ∉ ∉命题角度2 根据已知的元素与集合的关系推理例3 集合A 中的元素x 满足63-x ∈N ,x ∈N ,则集合A 中的元素为________.答案 0,1,2解析 ∵x ∈N ,63-x ∈N ,∴0≤x ≤2且x ∈N .当x =0时,63-x =63=2∈N ;当x =1时,63-x =63-1=3∈N ;当x =2时,63-x =63-2=6∈N .∴A 中元素有0,1,2.反思与感悟 判断元素和集合关系的两种方法 (1)直接法①使用前提:集合中的元素是直接给出的.②判断方法:首先明确集合是由哪些元素构成,然后再判断该元素在已知集合中是否出现. (2)推理法①使用前提:对于某些不便直接表示的集合.②判断方法:首先明确已知集合的元素具有什么特征,然后判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征.跟踪训练3 已知集合A 中元素满足2x +a >0,a ∈R ,若1∉A,2∈A ,则a 的取值范围是____________. 答案 (-4,-2]解析 ∵1∉A ,∴2×1+a ≤0,a ≤-2. 又∵2∈A ,∴2×2+a >0,a >-4, ∴-4<a ≤-2.类型三 元素的三个特性的应用例4 已知集合A 中有三个元素:a -3,2a -1,a 2+1,集合B 中也有三个元素:0,1,x . (1)若-3∈A ,求a 的值; (2)若x 2∈B ,求实数x 的值; (3)是否存在实数a ,x ,使A =B . 解 (1)由-3∈A 且a 2+1≥1, 可知a -3=-3或2a -1=-3,当a -3=-3时,a =0;当2a -1=-3时,a =-1.经检验,0与-1都符合要求.∴a=0或-1.(2)当x=0,1,-1时,都有x2∈B,但考虑到集合元素的互异性,x≠0,x≠1,故x=-1.(3)显然a2+1≠0.由集合元素的无序性,只可能a-3=0或2a-1=0.若a-3=0,则a=3,A={a-3,2a-1,a2+1}={0,5,10}≠B.若2a-1=0,则a=12,A={a-3,2a-1,a2+1}={0,-52,54}≠B.故不存在这样的实数a,x,使A=B.反思与感悟(1)元素的无序性主要体现在①给出元素属于某集合,则它可能表示集合中的任一元素;②给出两集合相等,则其中的元素不一定按顺序对应相等.(2)元素的互异性主要体现在求出参数后要代入检验,同一集合中的元素要互不相等.跟踪训练4已知集合A只含有两个元素a和a2,若1∈A,求实数a的值.解若1∈A,则a=1或a2=1,故a=1或-1.当a=1时,集合A有重复元素,∴a≠1;∴当a=-1时,集合A含有两个元素1,-1,符合题意,∴a=-1.1.下列给出的对象中,能组成集合的是________.(填序号)①一切很大的数;②好心人;③漂亮的小女孩;④方程x2-1=0的实数根.答案④2.下面说法正确的是________.(填序号)①所有在N中的元素都在N*中;②所有不在N*中的数都在Z中;③所有不在Q中的实数都在R中;④方程4x=-8的解既在N中又在Z中.答案③3.由“book”中的字母构成的集合中元素的个数为________.答案 34.设函数y=x2-2x-1图象上的点构成集合A,则点(0,-1)________A.答案∈5.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为________.答案 3解析由2∈A可知,若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A的元素为0,3,2,符合题意.1.考察对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),依此特征(或标准)能确定任何一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.元素a与集合A之间只有两种关系:a∈A,a∉A.3.集合中元素的三个特性(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.课时作业一、填空题1.已知集合A由x<1的数构成,则有________.①3∈A;②1∈A;③0∈A;④-1∉A.答案③解析很明显3,1不满足不等式,而0,-1满足不等式.2.由实数x,-x,|x|,x2,-3x3所组成的集合,最多含________个元素.答案 2解析由于|x|=±x,x2=|x|,-3x3=-x,并且x,-x,|x|之中总有两个相等,所以最多含2个元素.3.下列结论中,不正确的是________.(填序号)①若a∈N,则-a∉N;②若a∈Z,则a2∈Z;③若a∈Q,则|a|∈Q;④若a∈R,则3a∈R.答案①解析①不对.反例:0∈N,-0∈N.4.已知x,y为非零实数,代数式x|x|+y|y|的值所组成的集合是M,则M中的元素为________.答案-2,0,2解析①当x,y为正数时,代数式x|x|+y|y|的值为2;②当x,y为一正一负时,代数式x|x|+y|y|的值为0;③当x,y均为负数时,代数式x|x|+y|y|的值为-2,所以集合M的元素共有3个:-2,0,2.5.已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A时,有6-a∈A,则a的值为________.答案2或4解析若a=2∈A,则6-a=4∈A;若a=4∈A,则6-a=2∈A;若a=6∈A,则6-a=0∉A .6.不等式x -a ≥0的解集为A ,若3∉A ,则实数a 的取值范围是________. 答案 (3,+∞)解析 因为3∉A ,所以3是不等式x -a <0的解,所以3-a <0,解得a >3. 7.在方程x 2-4x +4=0的解集中,有________个元素. 答案 1解析 易知方程x 2-4x +4=0的解为x 1=x 2=2,由集合元素的互异性知,方程的解集中只有1个元素.8.下列所给关系正确的个数是________.①π∈R ; ②3D ∈/Q ; ③0∈N *; ④|-4|D ∈/N *. 答案 2解析 ∵π是实数,3是无理数,0不是正整数,|-4|=4是正整数,∴①②正确,③④不正确,正确的个数为2.9.如果有一集合含有三个元素:1,x ,x 2-x ,则实数x 的取值范围是________. 答案 x ≠0,1,2,1±52解析 由集合元素的互异性可得x ≠1,x 2-x ≠1,x 2-x ≠x ,解得x ≠0,1,2,1±52.10.已知a ,b ∈R ,集合A 中含有a ,ba ,1三个元素,集合B 中含有a 2,a +b,0三个元素,若A =B ,则a +b =______. 答案 -1解析 ∵A =B,0∈B ,∴0∈A . 又a ≠0,∴ba =0,则b =0.∴B ={a ,a 2,0}. ∵1∈B ,∴a 2=1,a =±1. 由元素的互异性知,a =-1, ∴a +b =-1. 二、解答题11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求实数a 的值. 解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32.当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不满足集合中元素的互异性,故a =-1舍去. 当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3,满足题意.∴实数a 的值为-32.12.已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1,a ∈R . (1)若-3∈A ,试求实数a 的值; (2)若a ∈A ,试求实数a 的值. 解 (1)因为-3∈A , 所以-3=a -3或-3=2a -1. 若-3=a -3,则a =0.此时集合A 含有两个元素-3,-1,符合题意. 若-3=2a -1,则a =-1.此时集合A 含有两个元素-4,-3,符合题意. 综上所述,满足题意的实数a 的值为0或-1. (2)因为a ∈A ,所以a =a -3或a =2a -1. 当a =a -3时,有0=-3,不成立;当a =2a -1时,有a =1,此时A 中有两个元素-2,1,符合题意. 综上所述,满足题意的实数a 的值为1.13.数集A 满足条件:若a ∈A ,则11-a ∈A (a ≠1).(1)若2∈A ,试求出A 中其他所有元素;(2)自己设计一个数属于A ,然后求出A 中其他所有元素;(3)从上面的解答过程中,你能悟出什么道理?并大胆证明你发现的“道理”. 解 (1)2∈A ,则11-2∈A ,即-1∈A ,则11+1∈A ,即12∈A ,则11-12∈A ,即2∈A ,所以A 中其他所有元素为-1,12.(2)如:若3∈A ,则A 中其他所有元素为-12,23.(3)分析以上结果可以得出:A 中只能有3个元素,它们分别是a ,11-a ,a -1a ,且三个数的乘积为-1. 证明如下:若a ∈A ,a ≠1,则有11-a ∈A 且11-a ≠1,所以又有11-11-a =a -1a ∈A 且a -1a ≠1,进而有11-a -1a=a ∈A . 又因为a ≠11-a (因为若a =11-a ,则a 2-a +1=0,而方程a 2-a +1=0无解),同理11-a ≠a -1a ,a ≠a -1a .又因为a ·11-a ·a -1a =-1,所以A 中只能有3个元素,它们分别是a ,11-a ,a -1a ,且三个数的乘积为-1.三、探究与拓展14.已知集合A ={a ,b ,c }中任意2个不同元素的和的集合为{1,2,3},则集合A 的任意2个不同元素的差的绝对值的集合是________. 答案 {1,2} 解析 由题意知: ⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1,b +c =2,c +a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0,c =2,∴集合A ={0,1,2},则集合A 的任意2个不同元素的差的绝对值分别是1,2. 故集合A 的任意2个不同元素的差的绝对值的集合是{1,2}. 15.已知集合A 中的元素x 均满足x =m 2-n 2(m ,n ∈Z ),求证: (1)3∈A ;(2)偶数4k-2(k∈Z)不属于集合A.证明(1)令m=2∈Z,n=1∈Z,得x=m2-n2=4-1=3,所以3∈A.(2)假设4k-2∈A,则存在m,n∈Z,使4k-2=m2-n2=(m+n)(m-n)成立.①当m,n同奇或同偶时,m+n,m-n均为偶数,所以(m+n)(m-n)为4的倍数与4k-2不是4的倍数矛盾.②当m,n一奇一偶时,m+n,m-n均为奇数,所以(m+n)(m-n)为奇数,与4k-2是偶数矛盾.所以假设不成立.综上,4k-2∉A.。
第一章集合1.1集合的概念与表示................................................................................................. - 1 -第1课时集合的概念.......................................................................................... - 1 -第2课时集合的表示.......................................................................................... - 5 -1.2子集、全集、补集................................................................................................. - 9 -1.3交集、并集 .......................................................................................................... - 14 -第1章测评 ................................................................................................................... - 19 - 1.1集合的概念与表示第1课时集合的概念1.(2020江苏南京高一检测)下列判断正确的个数为()①所有的等腰三角形构成一个集合;②倒数等于它自身的实数构成一个集合;③质数的全体构成一个集合;④由2,3,4,3,6,2构成含有6个元素的集合.A.1B.2C.3D.4,故①正确;若=a,则a2=1,解得a=±1,构成的集合中的元素为1,-1,故②正确;质数的全体构成一个集合,任何一个质数都在此集合中,不是质数的都不在,故③正确;集合中的元素具有互异性,由2,3,4,3,6,2构成的集合含有4个元素,分别为2,3,4,6,故④错误.故选C.2.下列说法:①集合N与集合N+是同一个集合;②集合N中的元素都是集合Z中的元素;③集合Q中的元素都是集合Z中的元素;④集合Q中的元素都是集合R中的元素.其中正确的是()A.②④B.②③C.①②D.①④N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R 表示实数集,所以①③中的说法不正确,②④中的说法正确.3.用符号∈或∉填空:(1)-2N+;(2)(-4)2N+;(3)Z;(4)π+3Q.∉(2)∈(3)∉(4)∉4.已知集合P中元素x满足:x∈N,且2<x<a,又集合P中恰有三个元素,则整数a=.x∈N,2<x<a,且集合P中恰有三个元素,∴集合P中的三个元素为3,4,5,∴a=6.5.设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A且3a∈A,求a的值.a∈A且3a∈A,∴解得a<2.又a∈N,∴a=0或1.6.(2020河北师范大学附属中学高一期中)设由“我和我的祖国”中的所有汉字组成集合A,则A中的元素个数为()A.4B.5C.6D.7,集合A中的元素分别为我、和、的、祖、国,共5个元素.故选B.7.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为()A.2B.3C.0或3D.0,2,3均可2∈A可知,m=2或m2-3m+2=2.若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A 的元素为0,3,2,符合题意.8.(2020上海高一月考)如果集合中的三个元素对应着三角形的三条边长,那么这个三角形一定不可能是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形,该三角形一定不可能是等腰三角形.故选D.9.(多选)(2020北京高一检测)下列各组对象能构成集合的是()A.拥有手机的人B.2020年高考数学难题C.所有有理数D.小于π的正整数A,C,D中的元素都是确定的,能构成集合,选项B中“难题”的标准不明确,不符合确定性,不能构成集合.故选ACD.10.(多选)(2020广东深圳第二高级中学高一月考)由a2,2-a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,则实数a的取值可以是()A.-1B.-2C.6D.2a2,2-a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,所以a2≠2-a,a2≠4,2-a≠4,解得a≠±2,且a≠1.故选AC.11.(多选)(2020山东济南高一检测)已知x,y,z为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是()A.0∉MB.2∈MC.-4∈MD.4∈M,分4种情况讨论:①当x,y,z全部为负数时,则xyz也为负数,则=-4;②当x,y,z中只有一个负数时,则xyz为负数,则=0;③当x,y,z中有两个负数时,则xyz为正数,则=0;④当x,y,z全部为正数时,则xyz也为正数,则=4.则M中含有三个元素-4,0,4.分析选项可得C,D正确.故选CD.12.(2020山东潍坊高一检测)如果有一集合含有三个元素1,x,x2-x,则实数x满足的条件是.≠0,且x≠1,且x≠2,且x≠x≠1,x2-x≠1,x2-x≠x,解得x≠0,且x≠1,且x≠2,且x≠.13.若方程ax2+x+1=0的解构成的集合只有一个元素,则a的值为.或a=0时,原方程为一元一次方程x+1=0,满足题意,所求元素即为方程的根x=-1;当a≠0时,由题意知方程ax2+x+1=0只有一个实数根,所以Δ=1-4a=0,解得a=.所以a的值为0或.14.集合A是由形如m+n(m∈Z,n∈Z)的数构成的,试分别判断a=-,b=,c=(1-2)2与集合A的关系.a=-=0+(-1)×,而0∈Z,-1∈Z,∴a∈A.∵b=,而∉Z,∉Z,∴b∉A.∵c=(1-2)2=13+(-4)×,而13∈Z,-4∈Z,∴c∈A.15.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.若a∈A,则∈A.又2∈A,∴=-1∈A.∵-1∈A,∴∈A.∵∈A,∴=2∈A.∴A中必还有另外两个元素,且为-1,.(2)若A为单元素集,则a=,即a2-a+1=0,方程无实数解.∴a≠,∴集合A不可能是单元素集.第2课时集合的表示1.用列举法表示大于2且小于5的自然数组成的集合应为()A.{x|2<x<5,x∈N}B.{2,3,4,5}C.{2<x<5}D.{3,4}2且小于5的自然数为3和4,所以用列举法表示其组成的集合为{3,4}.2.设集合A={1,2,4},集合B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},则集合B中的元素个数为()A.4B.5C.6D.7,B={2,3,4,5,6,8},共有6个元素,故选C.3.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合{(x,y)|y=2x-1}的代表元素是(x,y),x,y满足的关系式为y=2x-1,因此集合表示的是满足关系式y=2x-1的点组成的集合,故选D.4.集合3,,…用描述法可表示为()A.x x=,n∈N*B.x x=,n∈N*C.x x=,n∈N*D.x x=,n∈N*解析由3,,即从中发现规律,x=,n∈N*,故可用描述法表示为x x=,n∈N*.5.(2020山东济宁高一检测)已知集合A={-1,-2,0,1,2},B={x|x=y2,y∈A},则用列举法表示B应为B=.-1)2=12=1,(-2)2=22=4,02=0,所以B={0,1,4}.6.已知集合A={x|x2+2x+a=0},若1∈A,则A=.-3,1}x=1代入方程x2+2x+a=0,可得a=-3,解方程x2+2x-3=0可得A={-3,1}.7.用适当的方法表示下列集合:(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;(2)1 000以内被3除余2的正整数组成的集合;(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3,所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.(2)集合的代表元素是数,用描述法可表示为{x|x=3k+2,k∈N,且x<1 000}.(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合用描述法表示为{(x,y)|y=x2-10}.8.(2020福建厦门翔安一中高一期中)已知集合M={x|x(x+2)(x-2)=0},则M=()A.{0,-2}B.{0,2}C.{0,-2,2}D.{-2,2}M={x|x(x+2)(x-2)=0}={-2,0,2}.9.(2020河北沧州高一期中)已知集合M={a,2a-1,2a2-1},若1∈M,则M中所有元素之和为()A.3B.1C.-3D.-1a=1,则2a-1=1,矛盾;若2a-1=1,则a=1,矛盾,故2a2-1=1,解得a=1(舍)或a=-1,故M={-1,-3,1},元素之和为-3.故选C.10.(2020上海嘉定第一中学高一月考)已知集合A={a2,0,-1},B={a,b,0},若A=B,则(ab)2 021的值为()A.0B.-1C.1D.±1a≠0,b≠0.因为A=B,所以a=-1或b=-1.当a=-1时,b=a2=1,此时(ab)2 021=(-1)2 021=-1;当b=-1时,a2=a,因为a≠0,所以a=1,此时(ab)2 021=(-1)2 021=-1.故选B.11.(多选)(2020山东潍坊高一检测)下列选项表示的集合P与Q相等的是()A.P={x|x2+1=0,x∈R},Q=⌀B.P={2,5},Q={5,2}C.P={(2,5)},Q={(5,2)}D.P={x|x=2m+1,m∈Z},Q={x|x=2m-1,m∈Z}A,集合P中方程x2+1=0无实数根,故P=Q=⌀;对于B,集合P中有两个元素2,5,集合Q中有两个元素2,5,故P=Q;对于C,集合P中有一个元素是点(2,5),集合Q中有一个元素是点(5,2),元素不同,P≠Q;对于D,集合P={x|x=2m+1,m∈Z}表示所有奇数构成的集合,集合Q={x|x=2m-1,m∈Z}也表示所有奇数构成的集合,P=Q.故选ABD.12.(多选)(2020山东济宁曲阜一中高一月考)下列选项能正确表示方程组的解集的是()A.(-1,2)B.{(x,y)|x=-1,y=2}C.{-1,2}D.{(-1,2)}{(x,y)|x=-1,y=2}或{(-1,2)}.故选BD.13.(多选)(2020江苏连云港高一期中)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},下列关系正确的是()A.(1,2)∈BB.A=BC.0∉AD.(0,0)∉BA={y|y≥1},集合B是由抛物线y=x2+1上的点组成的集合,故A正确,B错误,C正确,D正确.故选ACD.14.(2020上海南洋模范中学高一期中)已知集合A={x,y},B={2x,2x2},且A=B,则集合A=.答案,1解析由题意,集合A={x,y},B={2x,2x2},且A=B,则x=2x或x=2x2.若x=2x,可得x=0,此时集合B不满足集合中元素的互异性,舍去;若x=2x2,可得x=或x=0(舍去),当x=时,可得2x=1,2x2=,即A=B=,1.15.用列举法表示集合A={(x,y)|x+y=5,x∈N*,y∈N*}是A=;用描述法表示“所有被4除余1的整数组成的集合”是.{x|x=4k+1,k∈Z}A={(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)},所有被4除余1的整数组成的集合为{x|x=4k+1,k∈Z}.16.已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2},若A=B,求实数c的值..①若a+b=ac,a+2b=ac2,消去b,得a+ac2-2ac=0.当a=0时,集合B中的三个元素均为0,与集合中元素的互异性矛盾,故a≠0, 所以c2-2c+1=0,即c=1,但当c=1时,B中的三个元素相同,不符合题意.②若a+b=ac2,a+2b=ac,消去b,得2ac2-ac-a=0.由①知a≠0,所以2c2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0,解得c=-或c=1(舍去),当c=-时,经验证,符合题意.综上所述,c=-.17.(2020天津南开翔宇学校高一月考)已知集合A={x|ax2-3x+2=0,a∈R}.(1)若A是空集,求a的所有取值组成的集合;(2)若A中只有一个元素,求a的值,并把这个元素写出来;(3)若A中至多有一个元素,求a的所有取值组成的集合.当a=0时,-3x+2=0,此时x=,所以A不是空集,不符合题意;当a≠0时,若A是空集,则Δ=9-8a<0,所以a>.综上可知,a的所有取值组成的集合为a a>.(2)当a=0时,-3x+2=0,此时x=,满足条件,此时A中仅有一个元素;当a≠0时,Δ=9-8a=0,所以a=,此时方程为x2-3x+2=0,即(3x-4)2=0,解得x=,此时A 中仅有一个元素.综上可知,当a=0时,A中只有一个元素为;当a=时,A中只有一个元素为.(3)A中至多有一个元素,即方程ax2-3x+2=0只有一个实数根或无实数根.则a=0或Δ=9-8a<0,解得a=0或a>.故a的所有取值组成的集合为a a=0,或a>.1.2子集、全集、补集1.(2020山东青岛高一检测)已知集合M={x|x2-2x=0},U={2,1,0},则∁U M=()A.{0}B.{1,2}C.{1}D.{0,1,2}M={x|x2-2x=0}={0,2},U={2,1,0},则∁U M={1}.故选C.2.集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},则()A.B∈AB.A⊆BC.B⊆AD.A=BA={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},∴B⊆A.故选C.3.下列关系:①0∈{0};②⌀⫋{0};③{0,1}⊆{(0,1)};④{(a,b)}={(b,a)}.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4正确,0是集合{0}的元素;②正确,⌀是任何非空集合的真子集;③错误,集合{0,1}含两个元素0,1,而{(0,1)}含一个元素点(0,1),所以这两个集合没关系;④错误,集合{(a,b)}含一个元素点(a,b),集合{(b,a)}含一个元素点(b,a),这两个元素不同,所以集合不相等.故选B.4.已知集合B={-1,1,4},满足条件⌀⫋M⊆B的集合M的个数为()A.3B.6C.7D.8M是集合B的非空子集,集合B中有3个元素,因此非空子集有7个,故选C.5.若集合M=x x=,k∈Z,集合N=x x=,k∈Z,则()A.M=NB.N⊆MC.M⫋ND.以上均不对解析M=x x=,k∈Z=x x=,k∈Z,N=x x=,k∈Z=x x=,k∈Z.又2k+1,k∈Z 为奇数,k+2,k∈Z为整数,所以M⫋N.6.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A⫋B,则实数a的取值范围是.a|a≥2},因为A⫋B,所以a≥2,即a的取值范围是{a|a≥2}.7.设全集U=R,A={x|x<1},B={x|x>m},若∁U A⊆B,则实数m的取值范围是.m|m<1}∁U A={x|x≥1},B={x|x>m},∴由∁U A⊆B可知m<1,即m的取值范围是{m|m<1}.8.已知集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.B=⌀时,2a>a+3,即a>3,显然满足题意.当B≠⌀时,根据题意作出如图所示的数轴,可得解得a<-4或2<a≤3.综上可得,实数a的取值范围为{a|a<-4,或a>2}.9.(2020山东济宁高一月考)如果集合P={x|x>-1},那么()A.0⊆PB.{0}∈PC.⌀∈PD.{0}⊆PP={x|x>-1},∴0∈P,{0}⊆P,⌀⊆P,故A,B,C错误,D正确.故选D.10.已知M={x|x>1},N={x|x>a},且M⫋N,则()A.a≤1B.a<1C.a≥1D.a>1M={x|x>1},N={x|x>a},且M⫋N,∴a<1.故选B.11.集合M={x|x=4k+2,k∈Z},N={x|x=2k,k∈Z},P={x|x=4k-2,k∈Z},则M,N,P的关系为()A.M=P⊆NB.N=P⊆MC.M=N⊆PD.M=P=NM=P={±2,±6…},N={0,±2,±4,±6…},所以M=P⊆N.12.(2020山东济南高一检测)已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax=1},若B⊆A,则实数a 取值的集合为()A.0,1,B.1,C.0,2,D.-2,解析因为A={x|x2-3x+2=0}={x|(x-1)(x-2)=0}={1,2},又B={x|ax=1},当B=⌀时,方程ax=1无解,则a=0,此时满足B⊆A;当B≠⌀时,a≠0,此时B={x|ax=1}=,为使B⊆A,只需=1或=2,解得a=1或a=.综上,实数a取值的集合为0,1,.故选A.13.已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a},∁U A={3},则实数a等于()A.0或2B.0C.1或2D.2,知则a=2.14.(多选)(2020山东五莲教学研究室高一期中)已知集合M={x|-3<x<3,x∈Z},则下列符号语言表述正确的是()A.2∈MB.0⊆MC.{0}∈MD.{0}⊆MM={x|-3<x<3,x∈Z}={-2,-1,0,1,2},∴2∈M,0∈M,{0}⊆M.∴A,D正确,B,C错误.故选AD.15.(多选)(2020福建宁德高一期中)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={x|x>2},下列关系正确的是()A.B⊆AB.A⊆BC.0∉AD.1∈AA={y|y=x2+1}={y|y≥1},B={x|x>2},所以B⊆A,0∉A,1∈A.故选ACD.16.(多选)(2020北京高一检测)集合A={-1,1},B={x|ax+1=0},若B⊆A,则实数a的可能取值为()A.-1B.0C.1D.2解析由题意,B⊆A,当a=0时,B=⌀符合题意;当a≠0时,B=-⊆A,则-=1或-=-1,解得a=-1或a=1,所以实数a的取值为-1,0或1.故选ABC.17.(2020山东东营高一月考)设U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则a=,b=.4U=R,A={x|a≤x≤b},∴∁U A={x|x<a,或x>b}.∵∁U A={x|x<3,或x>4},∴a=3,b=4.18.集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}有且仅有两个子集,则a的取值为.或-A有两个子集可知,该集合中只有一个元素,当a=1时,满足题意;当a≠1时,由Δ=9+8(a-1)=0,可得a=-.19.设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.(1)若a=,试判定集合A与B的关系;(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.a=,则B={5},元素5是集合A={5,3}中的元素,集合A={5,3}中除元素5外,还有元素3,3在集合B中没有,所以B⫋A.(2)当a=0时,由题意B=⌀,又A={3,5},故B⊆A;当a≠0时,B=,又A={3,5},B⊆A,此时=3或=5,则有a=或a=.所以C=0,.20.设集合A={x|-1≤x+1≤6},m为实数,B={x|m-1<x<2m+1}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数;(2)若B⊆A,求m的取值范围.A得A={x|-2≤x≤5}.(1)∵x∈Z,∴A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A中含有8个元素,∴A的非空真子集个数为28-2=254.(2)当m-1≥2m+1,即m≤-2时,B=⌀⊆A;当m>-2时,B≠⌀,因此,要使B⊆A,则只要解得-1≤m≤2.综上所述,m的取值范围是{m|m≤-2,或-1≤m≤2}.21.(2020山西平遥综合职业技术学校高一月考)已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|2a<x<a+3},且B⊆∁U A,求实数a的取值集合.A={x|-2≤x≤3},所以∁U A={x|x<-2,或x>3}.因为B⊆∁U A,当B=⌀时,2a≥a+3,解得a≥3;当B≠⌀时,由B⊆∁U A,得解得≤a<3或a≤-5.所以实数a的取值集合为a a≤-5,或a≥.1.3交集、并集1.(2020北京八中期末)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)=()A.{1,3,4}B.{3,4}C.{3}D.{4},全集U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,3},可得A∪B={1,2,3},所以∁U(A∪B)={4}.故选D.2.已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.4A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},∴A∩B={2,4}.∴A∩B中元素的个数为2.故选B.3.(2021全国甲,理1)设集合M={x|0<x<4},N=,则M∩N=()A. B.C.{x|4≤x<5}D.{x|0<x≤5}解析由交集的定义及图知M∩N=x≤x<4.4.设集合A={(x,y)|y=ax+1},B={(x,y)|y=x+b},且A∩B={(2,5)},则()A.a=3,b=2B.a=2,b=3C.a=-3,b=-2D.a=-2,b=-3A∩B={(2,5)},∴解得故选B.5.若集合A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,则满足条件的实数x有()A.1个B.2个C.3个D.4个A∪B=A,∴B⊆A.∵A={0,1,2,x},B={1,x2},∴x2=0或x2=2或x2=x,解得x=0或x=±或x=1.经检验,当x=或-时满足题意.故选B.6.已知集合A={1,2,3},B={y|y=2x-1,x∈A},则A∩B=.∩B={1,2,3}∩{y|y=2x-1,x∈A}={1,2,3}∩{1,3,5}={1,3}.7.(2020山东泰兴第三高级中学高一月考)设M={a2,a+1,-3},N={a-3,2a-1,a2+1},若M∩N={-3},则a的值为,此时M∪N=.1{-4,-3,0,1,2}M∩N={-3},∴a-3=-3或2a-1=-3,解得a=0或a=-1.当a=0时,M={0,1,-3},N={-3,-1,1},得M∩N={1,-3},不符合题意,舍去.当a=-1时,M={0,1,-3},N={-4,-3,2},得M∩N={-3},符合题意.此时M∪N={-4,-3,0,1,2}.8.(2020上海浦东华师大二附中高一月考)调查班级40名学生对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,则对A,B都赞成的学生有人.A的人数为40×=24,赞成B的人数为24+3=27.设对A,B都赞成的学生数为x,则对A,B都不赞成的学生数为x+1,如图可得x+1+27-x+x+24-x=40,解得x=18.9.已知集合A={x|-2<x<4},B={x|x-m<0,m∈R}.(1)若A∩B=⌀,求实数m的取值范围;(2)若A∩B=A,求实数m的取值范围.∵A={x|-2<x<4},B={x|x<m,m∈R},又A∩B=⌀,∴m≤-2.故实数m的取值范围为{m|m≤-2}.(2)由A∩B=A,得A⊆B.∵A={x|-2<x<4},B={x|x<m,m∈R},∴m≥4.故实数m的取值范围为{m|m≥4}.10.已知集合M={0,1},则满足M∪N={0,1,2}的集合N的个数是()A.2B.3C.4D.8,可知满足M∪N={0,1,2}的集合N有{2},{0,2},{1,2},{0,1,2},共4个.故选C.11.(2020江苏无锡期末)下图中的阴影部分,可用集合符号表示为()A.(∁U A)∩(∁U B)B.(∁U A)∪(∁U B)C.(∁U B)∩AD.(∁U A)∩BA与集合B的补集的交集,所以图中阴影部分可以用(∁U B)∩A表示.12.(2020江苏镇江月考)集合论是德国数学家康托尔于19世纪末创立的.在他的集合理论中,用card(A)表示有限集合中元素的个数,例如:A={a,b,c},则card(A)=3.若对于任意两个有限集合A,B,有card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).某校举办运动会,高一某班参加田赛的学生有14人,参加径赛的学生有9人,两项都参加的有5人,那么该班参加本次运动会的人数为()A.28B.23C.18D.16A,则card(A)=14,参加径赛的学生组成集合B,则card(B)=9,由题意得card(A∩B)=5,所以card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)=14+9-5=18,所以该班参加本次运动会的人数为18.故选C.13.(2020天津南开中学高一开学考试)已知集合A={x|x≥-1},B=x a≤x≤2a-1,若A∩B≠⌀,则实数a的取值范围是()A.{a|a≥1}B.a a≥C.{a|a≥0}D.a0≤a≤解析因为A={x|x≥-1},B=x a≤x≤2a-1,若A∩B≠⌀,则B≠⌀且B与A有公共元素,则需解得a≥.故选B.14.(多选)(2020江苏江浦高级中学期中)已知A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(∁R A)∩B 中的元素有()A.-2B.-1C.0D.1A={x|x>-1},所以∁R A={x|x≤-1},则(∁R A)∩B={x|x≤-1}∩{-2,-1,0,1}={-2,-1}.故选AB.15.(多选)(2020河北曲阳第一高级中学月考)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则()A.A∩B=x x<B.A∩B≠⌀C.A∪B=x x<D.A∪(∁R B)=R解析∵A={x|x<2},B={x|3-2x>0}=x x<,∁R B=x x≥,∴A∩B=x x<,A∩B≠⌀,A∪B={x|x<2},A∪(∁R B)=R.故选ABD.16.(多选)(2020山东菏泽高一月考)已知集合M={2,-5},N={x|mx=1},且M∪N=M,则实数m的值可以为()A. B.-5C.-D.0解析因为M∪N=M,所以N⊆M,当m=0时,N=⌀,满足N⊆M.当m≠0时,N=,若N⊆M,则=2或=-5,解得m=或m=-.综上所述,m=0或m=或m=-,故选ACD.17.已知M={x|y=x2-1},N={y|y=x2-1},则M∩N=.y|y≥-1}{x|y=x2-1}=R,N={y|y=x2-1}={y|y≥-1},故M∩N={y|y≥-1}.18.(2020山西太原第五十三中学月考)已知A={x|x2+px+1=0},M={x|x>0},若A∩M=⌀,则实数p的取值范围为.p|p>-2}A=⌀时,Δ=p2-4<0,解得-2<p<2;当A≠⌀,即p≤-2或p≥2时,此时方程x2+px+1=0的两个根需满足小于等于0,则x1x2=1>0,x1+x2=-p<0,得p>0,则p≥2.综上,实数p的取值范围为{p|p>-2}.19.设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-4x+a=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.{1,2},因为A∪B=A,所以B⊆A.若B=⌀,则方程x2-4x+a=0无实数根,所以Δ=16-4a<0,所以a>4.若B≠⌀,则a≤4,当a=4时,B={2}⊆A满足条件;当a<4时,1,2是方程x2-4x+a=0的根,此时a无解.所以a=4.综上可得,a的取值范围是{a|a≥4}.20.(2020天津宝坻大钟庄高中月考)已知集合A={x|-3≤x≤6},B={x|x<4},C={x|m-5<x<2m+3,m∈R}.(1)求(∁R A)∩B;(2)若A⊆C,求实数m的取值范围.因为A={x|-3≤x≤6},所以∁R A={x|x<-3,或x>6},故(∁R A)∩B={x|x<-3,或x>6}∩{x|x<4}={x|x<-3}.(2)因为C={x|m-5<x<2m+3},且A⊆C,所以<m<2,所以m的取值范围为m<m<2.21.(2020山东滕州第一中学新校高一月考)已知全集U=R,集合A={x|x>2},B={x|-4<x<4}.(1)求∁U(A∪B);(2)定义A-B={x|x∈A,且x∉B},求A-B,A-(A-B).因为A={x|x>2},B={x|-4<x<4},所以A∪B={x|x>-4},则∁U(A∪B)={x|x≤-4}.(2)因为A-B={x|x∈A,且x∉B},所以A-B={x|x≥4},因此A-(A-B)={x|2<x<4}.第1章测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列所给对象能构成集合的是()A.2020年全国Ⅰ卷数学试题中的所有难题B.比较接近2的全体正数C.未来世界的高科技产品D.所有整数A,B,C的标准不明确,所以不能构成集合;而选项D的元素具有确定性,能构成集合.故选D.2.(2021新高考Ⅰ,1)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},∴A∩B={2,3}.故选B.3.(2020山东,1)设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B=()A.{x|2<x≤3}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|1<x<4}数形结合)由数轴可知所以A∪B={x|1≤x<4},故选C.4.(2020江苏梅村高级中学月考)已知A={x,x+1,1},B={x,x2+x,x2},且A=B,则()A.x=1或x=-1B.x=1C.x=0或x=1或x=-1D.x=-1x=1时,集合A={1,2,1},B={1,2,1}不满足集合中元素的互异性,排除A,B,C;当x=-1时,A={-1,0,1},B={-1,0,1},A=B,满足题意.故选D.5.(2020江苏吴江中学月考)满足{2}⫋A⊆{1,2,3,4,5},且A中元素之和为偶数的集合A 的个数是()A.5B.6C.7D.8{2}⫋A⊆{1,2,3,4,5},所以2∈A.又A中元素之和为偶数,所以满足条件的集合A有{2,4},{1,2,3},{1,2,5},{2,3,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},共7个,故选C.6.(2020安徽安庆白泽湖中学月考)已知集合A={x|x<1,或x>3},B={x|x-a<0},若B⊆A,则实数a的取值范围为()A.{a|a>3}B.{a|a≥3}C.{a|a<1}D.{a|a≤1}B={x|x<a},因为B⊆A,所以a≤1.故选D.7.(2020山东潍坊月考)设全集U=R,M={x|x<-2,或x>2},N={x|1≤x≤3}.如图所示,则阴影部分所表示的集合为()A.{x|-2≤x<1}B.{x|-2≤x≤3}C.{x|x≤2,或x>3}D.{x|-2≤x≤2}∁R(M∪N).又M={x|x<-2,或x>2},N={x|1≤x≤3},所以M∪N={x|x<-2,或x≥1},则图中阴影部分表示的集合为∁R(M∪N)={x|-2≤x<1}.故选A.8.(2020山西高一月考)某学校组织强基计划选拔赛,某班共有30名同学参加了学校组织的数学、物理两科选拔,其中两科都取得优秀的有6人,数学取得优秀但物理未取得优秀的有12人,物理取得优秀而数学未取得优秀的有4人,则两科均未取得优秀的人数是()A.8B.6C.5D.4,两科都取得优秀的有6人,数学取得优秀物理未取得优秀的有12人,物理取得优秀而数学未取得优秀的有4人,这样共有22人至少取得一科优秀.某班共有30名同学,则两科均未取得优秀的人数是30-22=8.故选A.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的可能取值有()A.1B.-1C.3D.25∈M,所以m+2=5或m2+4=5,解得m=3,或m=±1.当m=3时,M={1,5,13},符合题意,当m=1时,M={1,3,5},符合题意,当m=-1时,M={1,1,5},不满足元素的互异性,不成立.所以m=3或m=1.故选AC.10.(2020山东邹城第一中学高一月考)已知全集U=R,A={x|x<2,或x>4},B={x|x≥a},且∁U A⊆B,则实数a的取值可以是()A.1B.3C.2D.4A={x|x<2,或x>4},得∁U A={x|2≤x≤4}.因为∁U A⊆B,B={x|x≥a},所以a≤2,所以实数a的取值可以是1,2.故选AC.11.设全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,4},B={0,1,3},则()A.A∩B={0,1}B.∁U B={4}C.A∪B={0,1,3,4}D.集合A的真子集个数为8A={0,1,4},B={0,1,3},所以A∩B={0,1},A∪B={0,1,3,4},选项A,C都正确;又全集U={0,1,2,3,4},所以∁U B={2,4},选项B错误;集合A={0,1,4}的真子集有7个,所以选项D错误.12.(2020重庆万州第二高级中学月考)给定数集M,若对于任意a,b∈M,有a+b∈M,且a-b∈M,则称集合M为闭集合,则下列说法错误的是()A.集合M={-4,-2,0,2,4}为闭集合B.正整数集是闭集合C.集合M={n|n=5k,k∈Z}为闭集合D.若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合A,4∈M,2∈M,但4+2=6∉M,故A错误;对于B,1∈N*,2∈N*,但1-2=-1∉N*,故B错误;对于C,对于任意a,b∈M,设a=5k1,b=5k2,k1∈Z,k2∈Z,a+b=5(k1+k2),a-b=5(k1-k2),k1+k2∈Z,k1-k2∈Z,所以a+b∈M,a-b∈M,故C正确;对于D,A1={n|n=5k,k∈Z},A2={n|n=3k,k∈Z}都是闭集合,但A1∪A2不是闭集合,如5∈(A1∪A2),3∈(A1∪A2),但5+3=8∉(A1∪A2),故D错误.故选ABD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.设集合A={0,1},B={1,2},C={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则集合C的真子集个数为.A={0,1},B={1,2},∴C={x|x=a+b,a∈A,b∈B}={1,2,3}有3个元素,∴集合C的真子集个数为23-1=7.14.(2020湖南雨花雅礼中学高一月考)设A={x|-1<x≤3},B={x|x>a},若A⊆B,则实数a的取值范围是.a|a≤-1},如图所示,∵A⊆B,∴a≤-1.15.(2020江苏玄武南京田家炳高级中学月考)集合A={x|x<1,或x≥2},B={x|a<x<2a+1},若A∪B=R,则实数a的取值范围是.答案a≤a<1集合A={x|x<1,或x≥2},B={x|a<x<2a+1},A∪B=R,∴解得≤a<1,∴实数a的取值范围是a≤a<1.16.(2020山西高一月考)设全集U={1,2,3,4,5,6},用U的子集可表示由0,1组成的6位字符串.如:(2,5)表示的是从左往右第2个字符为1,第5个字符为1,其余均为0的6位字符串010010,并规定空集表示的字符串为000000.若M={1,3,4},则∁U M表示6位字符串为;若A={2,3},集合A∪B表示的字符串为011011,则满足条件的集合B的个数为.4U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,4},所以∁U M={2,5,6},则∁U M表示6位字符串为010011.因为集合A∪B表示的字符串为011011,所以A∪B={2,3,5,6}.又A={2,3},所以集合B可能为{5,6},{2,5,6},{3,5,6},{2,3,5,6},即满足条件的集合B的个数为4.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(2020江苏镇江月考)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,2,3},B={1,3,4}.(2)集合C满足(A∩B)⊆C⊆(A∪B),请写出所有满足条件的集合C.由A={1,2,3},B={1,3,4},得A∩B={1,3},A∪B={1,2,3,4}.由U={0,1,2,3,4,5,6,7},得(∁U A)∩(∁U B)={0,5,6,7}.(2)由(A∩B)⊆C⊆(A∪B),A∩B={1,3},A∪B={1,2,3,4},得C可以为{1,3},{1,2,3},{1,3,4},{1,2,3,4}.18.(12分)已知集合A有三个元素:a-3,2a-1,a2+1,集合B也有三个元素:0,1,x(a∈R,x ∈R).(1)若x2∈B,求实数x的值.(2)是否存在实数a,x,使A=B?若存在,求出a,x;若不存在,请说明理由.集合B中有三个元素:0,1,x.x2∈B,当x取0,1,-1时,都有x2∈B,∵集合中的元素都有互异性,∴x≠0,x≠1,∴x=-1.∴实数x的值为-1.(2)不存在.理由如下:a2+1≠0,若a-3=0,则a=3,A={0,5,10}≠B;若2a-1=0,则a=,A=0,-≠B,∴不存在实数a,x,使A=B.19.(12分)已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出相应的a值;若不存在,试说明理由.(2)若A⊆B成立,求出相应的实数对(a,b).不存在.理由如下:若对任意的实数b都有A⊆B,则当且仅当1和2是A中的元素时才有可能.因为A={a-4,a+4},所以这都不可能,所以这样的实数a不存在.(2)由(1)易知,当且仅当时,A⊆B.解得所以所求的实数对为(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).20.(12分)(2020山东枣庄第三中学高一月考)已知集合A={x|a-1<x<2a+1,a∈R},B={x|0<x<1},U=R.(2)若A∩B=⌀,求实数a的取值范围.解(1)当a=时,A=x-<x<2.因为B={x|0<x<1},所以∁U B={x|x≤0,或x≥1}.因此A∩B={x|0<x<1},A∩(∁U B)=x-<x≤0,或1≤x<2.(2)当A=⌀时,显然符合题意,因此有a-1≥2a+1,解得a≤-2;当A≠⌀时,因此有a-1<2a+1,解得a>-2,要想A∩B=⌀,则有2a+1≤0或a-1≥1,解得a≤-或a≥2,而a>-2,所以-2<a≤-或a≥2.综上所述,实数a的取值范围为a a≤-,或a≥2.21.(12分)(2020安徽芜湖一中月考)已知集合A={x|-1≤x≤3},B={x|x<0,或x>2},C={x|m-2≤x≤m+2},m为实数.(1)求A∩B,∁R(A∩B);(2)若A⊆∁R C,求实数m的取值范围.因为A={x|-1≤x≤3},B={x|x<0,或x>2},所以A∩B={x|-1≤x<0,或2<x≤3},∁R(A∩B)={x|x<-1,或0≤x≤2,或x>3}.(2)因为C={x|m-2≤x≤m+2},所以∁R C={x|x<m-2,或x>m+2}.因为A⊆∁R C,所以m-2>3或m+2<-1,解得m>5或m<-3,所以m的取值范围为{m|m<-3,或m>5}.22.(12分)(2020北京八中月考)设a为实数,集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.(1)若A∩B=A∪B,求a的值;(2)若A∩B≠⌀,A∩C=⌀,求a的值.,B={2,3},C={-4,2}.(1)因为A∩B=A∪B,所以A=B.又B={2,3},则解得a=5.(2)由于A∩B≠⌀,而A∩C=⌀,则3∈A,即9-3a+a2-19=0,解得a=5或a=-2.由(1)知,当a=5时,A=B={2,3}.此时A∩C≠⌀,矛盾,舍去.当a=-2时,经检验,满足题意.因此a=-2.。
1.1 集合的含义及其表示一、选择题1.下列四个集合中,是空集的是( )2.下列集合表示正确的是( )A .{}2,4B .{}2,4,4C .(1,2,3)D .{}高个子男生3.方程组2,0x y x y +=⎧⎨-=⎩的解构成的集合是( ) A .{}(1,1) B .{}1,1 C .(1,1) D .{}14.已知集合S 中的三个元素a ,b ,c 是△ABC 的三边长,那么△ABC 一定不是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形5.已知{}20,1,x x ∈,则实数x 的值是( ) A .0 B .1 C .-1 D .1或-16.实数1不属于集合( )A .ZB .{}x x x =C .{}11x x ∈-<<ND .101x x x ⎧-⎫∈≤⎨⎬+⎩⎭R 7.下列所给关系正确的个数是( )①π∈R Q ;③0*∈N ;④4*-∉N .A .1B .2C .3D .48.已知集合{}A x x x =≤∈R ,a =,b =,则( )A .,a A b A ∈∉且B .,a A b A ∉∈且C .,a A b A ∈∈且D .,a A b A ∉∉且9.已知,x y 都是非零实数,x y xy z x y xy=++可能的取值组成集合A ,则下列判断正确的是( )A .3,1A A ∈-∉B .3,1A A ∈-∈C .3,1A A ∉-∈D .3,1A A ∉-∉10.集合{}21,1,2x x --中的x 不能取的值构成的集合是( )A .{B .{C .{D .{11.定义集合运算:{},,A B z z xy x A y B *==∈∈.设集合{}1,2A =,{}0,2B =,则A B *中所有元素的和为( )A .0B .2C .3D .612.已知集合{}1,2,3,4,5A =,(,),,y B x y x A y A A x ⎧⎫=∈∈∈⎨⎬⎩⎭,则集合B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10二、填空题13.下列各组对象不能形成集合的是 .(填序号)①大于6的所有整数;②高中数学的所有难题;③被3除余2的所有整数;④函数1y x =图象上所有的点.1415.已知集合{}1,3A =-,{}20B x x ax b =++=,且A B =,则ab = . 16.设集合A ,对于k A ∈,如果1k A -∉且1k A +∉,那么k 是A 的一个“孤立元”,给定{}1,2,3,4,5,6,7,8S =,由S 的三个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有个.三、解答题17.已知集合{}2(1)210A x a x x =∈--+=R ,a 为实数.(1)若集合A 是空集,求实数a 的取值范围;(2)若集合A 是单元素集,求实数a 的值;(3)若集合A 中元素个数为偶数,求实数a 的取值范围.参考答案与解析1.CC 2.A 【解析】B 中不满足集合中元素的互异性,错误;C 中集合不能用“( )”,要用“{ }”,错误;D 中元素不具有确定性,错误,故选A3.A 【解析】解方程组2,0x y x y +=⎧⎨-=⎩得11x y =⎧⎨=⎩,其解是有序实数对,表示为{}(1,1),故选A 4.D 【解析】因为集合中的元素必须是互异的,所以三角形的三边两两不等,故选D5.C 【解析】由集合中元素的互异性可得0x ≠且1x ≠,则由21x =得1x =-,故选C6.C 【解析】1不满足11x -<<,故选C7.B 【解析】由常见数集的意义知①②正确,③④错误,故选B8.B>,,a A b A ∉∈,故选B9.B 【解析】当0,0x y >>时,1113z =++=;当0,0x y ><时,1111z =--=-;当0,0x y <>时,1111z =-+-=-;当0,0x y <<时,1111z =--+=-,所以3,1A A ∈-∈,故选B10.D 【解析】因为集合中的元素具有互异性,故集合中元素互不相同,即22111212x x x x ⎧-≠-⎪-≠⎨⎪-≠⎩,解得:0x ≠且1x ≠且3x ≠且x ≠ D11.D 【解析】根据题意,有{}1,2A =,{}0,2B =得集合A B *中的元素可能为0、2、0、4.又有集合中元素的互异性知{}0,2,4A B *=,其所有元素之和为6,故选D12.D 【解析】由题意得{}(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,2),(2,4),(3,3),(4,4),(5,5)B =,有10个元素,故选D13.②【解析】①③④中的对象是确定的,能够形成集合;②中的对象不确定,故不能形成集合的是②.14.{}(0,2),(1,1)【解析】由x ∈N 得x 取0,1,2,…,当0x =时,2y =∈N ;当1x =时,1y =∈N ;当2x =时,2y =-∉N ,不符合题意;…,故集合15.6【解析】由题意知-1,3分别是关于x 的方程20x ax b ++=的两个根,故13(1)3a b -+=-⎧⎨-⨯=⎩,从而23a b =-⎧⎨=-⎩,故6ab =16.6【解析】由题意得没有与k 相邻的元素是“孤立元”,则不含“孤立元”是含有与k 相邻的元素,所以不含“孤立元”的集合为{}{}{}{}{}{}1,2,3,2,3,4,3,4,5,4,5,6,5,6,7,6,7,8,共6个17.【解析】(1)若集合A 为空集,则21024(1)0a a -≠⎧⎨∆=--<⎩,解得2a > (2)①当10a -=,即1a =时,{}12102A x x ⎧⎫=∈-+==⎨⎬⎩⎭R ; ②当10a -≠,即1a ≠时,则224(1)0a ∆=--=,解得2a =,此时{}{}22101A x x x =∈-+==R 综上所述:1a =或2(3)若集合A 中元素个数为偶数,则A 中恰有0个或2个元素.当A 中恰有0个元素时,由(1)知2a >当A 中恰有2个元素时,由题意得:21024(1)0a a -≠⎧⎨∆=-->⎩,解得2a <且1a ≠ 综上所述,实数a 的取值范围为{}12a a a ≠≠且。
第1章 集合1.1 集合的含义及其表示1.判断题:(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)“全体著名的文学家”构成一个集合.( )(2)小于8且不小于-2的偶数构成的集合是{0,2,4,6}.( )(3)集合{0}中不含元素.( )(4){0,1},{1,0}是两个不同的集合.( )(5)线段MN 上点的全体构成的集合是无限集. ( )2.下列对象:①不超过π的正整数;②高一数学课本中的所有难题;③所有的正三角形;④我国近代著名的数学家.其中能够构成集合的序号是__________.3.下列各组对象:①NBA 联盟中所有优秀的球员;②平面上到点O 的距离等于1的点的全体;③2009年度所有的诺贝尔获奖者;④正方形的全体;⑤高一·三班的所有聪明学生;⑥参加2008年北京奥运会的所有运动员.其中能构成集合的有________.(只填序号)4.用符号“∈”或“”填空:π________Q ,13________Q , 0________,3________R ,0________N *,32________{0,1,2}, -2________Z .5.有下列结论:①由1,1,2,3,4,5构成的集合含有6个元素;②{a ,b}={b ,a};③={0};④太湖中的鱼所组成的集合是无限集;⑤边长为1的菱形构成的集合是无限集,其中正确的个数是__________.6.设由2,4,6构成的集合为A ,若实数a 满足a ∈A 时,6-a ∈A ,则a =__________.7.已知A ={2,x},B ={xy,1},若A =B ,则x +y =________.8.下列叙述中,正确的个数是__________.①1是集合N 中最小的数②若-N ,则a ∈N ③若a ∈N *,b ∈N ,则a +b 的最小值为2④方程x 2-4x =-4的解集是{2,2}9.(1)“被3除余1的数”组成的集合用描述法可表示为__________.(2)集合A ={(x ,y)|x +y =5,x ∈N ,y ∈N },则用列举法表示为A =__________.10.用适当的方法表示下列集合.(1)中国古代四大发明的集合;(2)直角坐标平面内第二象限的点集;(3)由大于0小于2的实数组成的集合;(4)绝对值等于1的实数的集合;(5)方程x(x 2+2x -3)=0的解集;(6)不等式x 2+2≤0的解集.11.求不等式4(x+1)-3(x-1)>9的解集.12.(易错题)已知集合A={x|kx2-3x+2=0}.(1)若A=,求实数k的取值范围;(2)若A中只有一个元素,求k的值及集合A.13.下列关系式中,正确的序号是__________.①a ∈{a ,b}②0∈③{x|x 2≤0}=④{x|x 2+2x +5=0}=14.由a 2,2-a,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 一定不.等于__________. 15.集合{x|x -2<3,且x ∈N *}用另一种表示方法应是__________.16.已知x 、y 、z 为非零实数,代数式x |x|+y |y|+z |z|+|xyz|xyz的值所组成的集合是M ,则M =________.17.设三元素集A ={x ,y x,1},B ={|x|,x +y,0},其中x ,y 为确定常数且A =B ,则x 2009-y 2009的值等于__________.18.下列结论中,正确的个数是__________.①若以集合S ={a ,b ,c}中三个元素为边可构成一个三角形,则该三角形一定不是等腰三角形②满足1+x>x 的实数x 组成一个集合③方程x -2+|y +2|=0的解集为{2,-2}④方程(x -1)2(x +5)(x -3)=0的解集中含有3个元素⑤今天正午12时生活在地球上的所有人构成的集合是无限集19.用描述法表示图中阴影部分的点(包括边界上的点)的坐标的集合是____________.20.(易错题)已知A ={a -2,2a 2+5a,6},且-3∈A ,求实数a 的值.21.已知M ={2,a ,b},N ={2a,2,b 2},且M =N ,求实数a 与b 的值.22.(易错题)观察下面三个集合,回答下面问题:①{x|y =x 2+1};②{y|y =x 2+1};③{(x ,y)|y =x 2+1}.(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义是什么?23.设S 是由满足下列条件的实数所构成的集合:①1S ;②若a ∈S ,则11-a∈S.请解答下列问题:(1)若2∈S ,则S 中必有另外两个数,求出这两个数;(2)求证:若a ∈S ,则1-1a∈S ; (3)在集合S 中元素能否只有一个?请说明理由.答案与解析1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√(1)不满足集合中元素的确定性,错误;(2)“不小于”即“大于或等于”,集合中含“-2”;(3)集合中含有一个元素“0”;(4)是相同的集合;(5)线段MN 上的点有无数个,是无限集.2.①③由集合定义知①③中的对象可构成集合;②中的“难”与④中的“著名”都无明确的界限,不确定,所以不能构成集合.3.②③④⑥①中的“优秀”与⑤中的“聪明”都无明确的界定,不符合集合中元素的确定性,故不能构成集合.4.∈∈∈5.2由集合定义①错误;由集合相等的定义②正确;由空集定义③显然不对;∵太湖中鱼的个数是有限的,∴④不正确;菱形相邻两边夹角不同,则菱形是不同的,∴边长为1的菱形有无数个.故⑤正确.6.2或4∵A ={2,4,6},∴当a =2时,6-a =4∈A ,适合题意;当a =4时,6-a =2∈A ,也适合题意;当a =6时,6-6=,不合题意.∴a 的值为2或4. 7.3由集合相等的概念有⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,xy =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,∴x +y =3. 8.0N 中的最小数为0,故①错误;②可举反例:a =13,则-a =-13N ,但a =13N ,故②不正确;③可取a =1,b =0,则a +b =1,其最小值不为2,故③错;④方程的解集应为{2},故④错.所以正确个数为0.9.(1){x|x =3n +1,且n ∈Z }(2){(0,5),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(5,0)}10.解:(1)中国古代四大发明的集合可用列举法表示为{指南针,造纸术,火药,印刷术}.(2)在平面直角坐标系内第二象限的点构成的集合用描述法可表示为{(x ,y)|x<0,且y>0}.(3)由大于0且小于2的实数组成的集合用描述法可表示为{x|0<x<2}.(4)绝对值等于1的实数的集合用描述法可表示为{x||x|=1},用列举法可表示为{-1,1}.(5)方程x(x 2+2x -3)=0的解集用描述法可表示为{x|x(x 2+2x -3)=0},用列举法可表示为{-3,0,1}.(6)不等式x 2+2≤0的解集为(列举法).11.解:由4(x +1)-3(x -1)>9,可得x>2,所以原不等式的解集为{x|x>2}.12.解:(1)A =,即方程kx 2-3x +2=0无解;若k =0,方程有一根x =23,不合题意;若k ≠0,方程kx 2-3x +2=0为一元二次方程,当Δ=9-8k<0,即k>98时,方程无解; 故使A =的k 的取值范围是k>98. (2)当k =0时,由(1)知A ={23},符合题意,当k ≠0时,若A 中只有一个元素,需使方程有两个相等的实数根,即Δ=9-8k =0,∴k =98,此时方程为98x 2-3x +2=0, 解得x =43,即A ={43}. 综上所述,当k =0时,A ={23}; 当k =98时,A ={43}. 点评:集合A 的代表元素x 为方程的解,所以集合中元素的个数问题可转化为探求方程解的个数问题(无解、一解).因为二次项系数k ∈R ,所以解此类问题一定要注意讨论.当k =0时,方程为一元一次方程;当k ≠0时,是一元二次方程,也只有此情况下才能用判别式Δ.能力提升13.①④14.-2,2,1若a 2=2-a ,则可得a =-2,或a =1,此时A 中含有1个或2个元素,不合题意;若a 2=4,则得到a =±2,当a =-2时,A ={4}含一个元素.当a =2时,A ={0,4}只含2个元素,不合题意;若2-a =4,则得a =-2,不合题意. ∴a ≠-2,2,1.15.{1,2,3,4}16.{-4,0,4}分四种情况讨论:x ,y ,z 中三个都为正,代数式的值为4;x ,y ,z 中两个为正,一个为负,代数式值为0;x ,y ,z 中一个为正,两个为负,代数式值为0;x ,y ,z 都为负数时代数式值为-4.∴M ={-4,0,4}.17.-1由题意,知{x ,y x,1}={|x|,x +y,0}. ∵x ≠0,∴y x=0,即y =0. 又∵x ≠1,且|x|=1,∴x =-1.∴x 2009-y 2009=(-1)2009-02009=-1.18.3由集合中元素的互异性知①正确;由1+x>x 知x 为全体实数,故能构成实数集R ,②正确;③中x =2,y =-2应同时成立,解集表示不正确;④中方程有一个重根x =1,在集合中只算一个元素,故④正确;⑤中构成的集合为有限集,故⑤错误.19.{(x ,y)|-2≤x ≤0,且-2≤y ≤0}20.解:∵-3∈A ,∴a -2=-3或2a 2+5a =-3.解得a =-1或a =-32. 当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3与集合中元素的互异性矛盾,舍去;当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3. 此时A ={-72,-3,6},适合题意. ∴a =-32. 点评:集合中元素的性质既可以用于解题,又可用来检验解的正确性.特别是互异性易被忽视,所以做此类题时必须注意.21.解:∵M =N ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =2a ,b =b 2或⎩⎪⎨⎪⎧ a =b 2,b =2a.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =0,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧ a =0,b =0或⎩⎨⎧ a =14,b =12.代入检验得所求a 、b 之值为⎩⎪⎨⎪⎧ a =0,b =1或⎩⎨⎧ a =14,b =12.22.解:(1)不是相同的集合.(2)集合①是函数y =x 2+1的自变量x 所允许取到的值组成的集合,因为x 可以取任意实数,所以{x|y =x 2+1}=R ;集合②是函数y =x 2+1的所有函数值y 所允许取到的值组成的集合,由二次函数图象,知y ≥1,所以{y|y =x 2+1}={y|y ≥1};集合③是函数y =x 2+1图象上的所有点的坐标组成的集合.如图所示.点评:用描述法表示集合,一定要明确集合的代表元素是什么,弄清集合中元素满足什么条件特征,只有真正搞清其内涵,才能在解此类题时得心应手.本题中虽然条件特征都是y =x 2+1,但代表元素不同:x 为自变量;y 是因变量,即函数值;(x ,y)表示有序数对,即函数y =x 2+1图象上的点.拓展探究23.(1)解:∵2∈S,2≠1,∴11-2=-1∈S. ∵-1∈S ,-1≠1,∴11-(-1)=12∈S. ∵12∈S ,12≠1, ∴11-12=2∈S. ∴-1,12∈S ,即集合S 中另外两个数分别为-1和12. (2)证明:∵a ∈S ,∴11-a∈S. ∴11-11-a=1-1a ∈S(a ≠0,若a =0,则11-a =1∈S ,不合题意). (3)解:集合S 中的元素,不能只有一个.理由:假设集合S 中只有一个元素,则根据题意知a=11-a,即a2-a+1=0.此方程无实数解.∴a≠11-a.因此集合S不能只有一个元素.。
第课时集合的表示课时目标.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合..列举法将集合的元素出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法..两个集合相等如果两个集合所含的元素,那么称这两个集合相等..描述法将集合的所有元素都具有的(满足的)表示出来,写成{()}的形式..集合的分类()有限集:含有元素的集合称为有限集.()无限集:含有元素的集合称为无限集.()空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.一、填空题-<}用列举法可表示为..集合{∈.集合{(,)=-}表示.(填序号)①方程=-;②点(,);③平面直角坐标系中的所有点组成的集合;④函数=-图象上的所有点组成的集合..将集合表示成列举法为..用列举法表示集合{-+=}为..已知集合={∈-≤≤},则有.(填序号)①-∈;②∈;③∈;④∈..方程组的解集不可表示为.①{(,)};②{(,)};③{};④{()}..用列举法表示集合={∈,∈}=..下列各组集合中,满足=的为.(填序号)①={()},={()};②={},={};③={(,)=-,∈},={=-,∈}..下列各组中的两个集合和,表示同一集合的是.(填序号)①={π},={ };②={},={()};③={-<≤,∈},={};④={,,π},={π,,-}.二、解答题.用适当的方法表示下列集合①方程(++)=的解集;②在自然数集内,小于的奇数构成的集合;③不等式->的解的集合;④大于且不大于的自然数的全体构成的集合.。
必修一数学第1章集合复习题及答案解析(苏教版)习题课课时目标1.巩固和深化对基础知识的理解与掌握.2.重点掌握好集合间的关系与集合的基本运算.1.若A={x|x+10},B={x|x-30},则A∩B等于________.2.已知集合M={x|-3x≤5},N={x|x-5或x5},则M∪N=________.3.设集合A={x|x≤13},a=11,那么下列关系正确的是________.①a A;②a∉A;③{a}∉A;④{a}A.4.设全集I={a,b,c,d,e},集合M={a,b,c},N ={b,d,e},那么(∁IM)∩(∁IN)=________.5.设A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-3,k∈Z},则集合A与B的关系为________.6.设A={x∈Z|-6≤x≤6},B={1,2,3},C={3,4,5,6},求:(1)A∪(B∩C);(2)A∩(∁A(B∪C)).一、填空题1.设P={x|x4},Q={x|x24},则集合P、Q的关系为________.2.符合条件{a}P⊆{a,b,c}的集合P的个数是________________________.3.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则M与P的关系是________.4.如图所示,M,P,S是V的三个子集,则阴影部分所表示的集合是________.5.已知集合A={x|a-1≤x≤a+2},B={x|3x5},则能使A⊇B成立的实数a的范围是________.6.已知集合A={x|x≤2},B={x|xa},如果A∪B=R,那么a的取值范围是________.7.集合A={1,2,3,5},当x∈A时,若x-1D∈/A,x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素的个数为____.8.已知全集U={3,7,a2-2a-3},A={7,|a-7|},∁UA={5},则a=________.9.设U=R,M={x|x≥1},N={x|0≤x5},则(∁UM)∪(∁UN)=________.二、解答题10.已知集合A={x|-1≤x3},B={x|2x-4≥x-2}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|2x+a0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.11.某班50名同学参加一次智力竞猜活动,对其中A,B,C三道知识题作答情况如下:答错A者17人,答错B者15人,答错C者11人,答错A,B者5人,答错A,C者3人,答错B,C者4人,A,B,C都答错的有1人,问A,B,C都答对的有多少人?能力提升12.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”的集合共有几个?13.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合U={x|0≤x≤1}的子集,定义b-a为集合{x|a≤x≤b}的“长度”,求集合M∩N的长度的最小值.1.在解决有关集合运算题目时,关键是准确理解交、并、补集的意义,并能将题目中符号语言准确转化为文字语言.2.集合运算的法则可借助于Venn图理解,无限集的交集、并集和补集运算可结合数轴,运用数形结合思想.3.熟记一些常用结论和性质,可以加快集合运算的速度.4.在有的集合题目中,如果直接去解可能比较麻烦,若用补集的思想解集合问题可变得更简单.习题课双基演练1.{x|-1x3}解析∵A={x|x-1},B={x|x3},∴A∩B={x|-1x3}.2.{x|x-5或x-3}解析画出数轴,将不等式-3x≤5,x-5,x5在数轴上表示出来,不难看出M∪N={x|x-5或x-3}.3.④4.∅解析∵∁IM={d,e},∁IN={a,c},∴(∁IM)∩(∁IN)={d,e}∩{a,c}=∅.5.A=B解析4k-3=4(k-1)+1,k∈Z,可见A=B.6.解∵A={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}(1)又∵B∩C={3},∴A∪(B∩C)={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}.(2)又∵B∪C={1,2,3,4,5,6},∴∁A(B∪C)={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0} ∴A∩(∁A(B∪C))={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}.作业设计1.QP2.3解析集合P内除了含有元素a外,还必须含b,c中至少一个,故P={a,b},{a,c},{a,b,c}共3个.3.MP解析∵a∈N*,∴x=a2+1=2,5,10,….∵b∈N*,∴y=b2-4b+5=(b-2)2+1=1,2,5,10,….∴MP.4.(M∩S)∩(∁SP)解析阴影部分是M∩S的部分再去掉属于集合P的一小部分,因此为(M∩S)∩(∁SP).5.{a|3≤a≤4}解析根据题意可画出下图.∵a+2a-1,∴A≠∅.有a-1≤3,a+2≥5.解得3≤a≤4.6.a≤2解析如图中的数轴所示,要使A∪B=R,a≤2.7.1解析当x=1时,x-1=0∉A,x+1=2∈A;当x=2时,x-1=1∈A,x+1=3∈A;当x=3时,x-1=2∈A,x+1=4∉A;当x=5时,x-1=4∉A,x+1=6∉A;综上可知,A中只有一个孤立元素5.8.4解析∵A∪(∁UA)=U,由∁UA={5}知,a2-2a-3=5,∴a=-2,或a=4.当a=-2时,|a-7|=9,9∉U,∴a≠-2.a=4经验证,符合题意.9.{x|x1或x≥5}解析∁UM={x|x1},∁UN={x|x0或x≥5},故(∁UM)∪(∁UN)={x|x1或x≥5}或由M∩N={x|1≤x5},(∁UM)∪(∁UN)=∁U(M∩N)={x|x1或x≥5}.10.解(1)∵B={x|x≥2},∴A∩B={x|2≤x3}.(2)∵C={x|x-a2},B∪C=C⇔B⊆C,∴-a22,∴a-4.11.解由题意,设全班同学为全集U,画出Venn图,A表示答错A的集合,B表示答错B的集合,C表示答错C的集合,将其集合中元素数目填入图中,自中心区域向四周的各区域数目分别为1,2,3,4,10,7,5,因此A∪B∪C中元素数目为32,从而至少错一题的共32人,因此A,B,C全对的有50-32=18人.12.解依题意可知,“孤立元”必须是没有与k相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k相邻的元素.因此,符合题意的集合是:{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.13.解在数轴上表示出集合M与N,可知当m=0且n=1或n-13=0且m+34=1时,M∩N的“长度”最小.当m=0且n=1时,M∩N={x|23≤x≤34},长度为34-23=112;当n=13且m=14时,M∩N={x|14≤x≤13},长度为13-14=112.综上,M∩N的长度的最小值为112.。
第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个________.集合中的每一个对象称为该集合的________,简称______.2.集合通常用________________表示,用____________________表示集合中的元素.3.如果a是集合A的元素,就说a________集合A,记作a____A,读作“a______A”,如果a不是集合A的元素,就说a__________A,记作a____A,读作“a________A”.4.集合中的元素具有________、________、________三种性质.5.实数集、有理数集、整数集、自然数集、正整数集分别用字母____、____、____、____、____或______来表示.一、填空题1.下列语句能确定是一个集合的是________.(填序号)①著名的科学家;②留长发的女生;③2010年广州亚运会比赛项目;④视力差的男生.2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是________.(填序号)①0∈A;②a∉A;③a∈A;④a=A.3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是________.(填序号)①直角三角形;②锐角三角形;③钝角三角形;④等腰三角形.4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是________.(填序号)①1;②-2;③6;④2.5.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 的值为________.6.由实数x 、-x 、|x |、x 2及-3x 3所组成的集合,最多含有________个元素.7.由下列对象组成的集体属于集合的是________.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A 中含有三个元素0,1,x ,且x 2∈A ,则实数x 的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空 -2______R ,-3______Q ,-1_______N ,π______Z .二、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合;(2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素; (4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .能力提升12.设P、Q为两个非空实数集合,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,则P+Q中元素的个数是多少?13.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A (a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义知识梳理1.集合元素元 2.大写拉丁字母A,B,C…小写拉丁字母a,b,c,… 3.属于∈属于不属于∉不属于4.确定性互异性无序性 5.R Q Z N N*N+作业设计1.③解析①、②、④都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.2.③解析由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应用“=”.3.④解析集合M的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的.4.③解析 因A 中含有3个元素,即a 2,2-a,4互不相等,将各项中的数值代入验证知填③.5.3解析 由2∈A 可知:若m =2,则m 2-3m +2=0,这与m 2-3m +2≠0相矛盾; 若m 2-3m +2=2,则m =0或m =3,当m =0时,与m ≠0相矛盾,当m =3时,此时集合A ={0,3,2},符合题意.6.2解析 因为|x |=±x ,x 2=|x |,-3x 3=-x ,所以不论x 取何值,最多只能写成两种形式:x 、-x ,故集合中最多含有2个元素.7.①④解析 ①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④.8.-1解析 当x =0,1,-1时,都有x 2∈A ,但考虑到集合元素的互异性,x ≠0,x ≠1,故答案为-1.9.∈ ∈ ∉ ∉10.解 (1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的.(2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素.(4)不正确,因为个子高没有明确的标准.11.解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32. 则当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不符合集合中元素的互异性,故a =-1应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3, ∴a =-32. 12.解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P+Q中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明(1)若a∈A,则11-a∈A.又∵2∈A,∴11-2=-1∈A.∵-1∈A,∴11-(-1)=12∈A.∵12∈A,∴11-12=2∈A.∴A中另外两个元素为-1,1 2.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.∴a≠11-a,∴A不可能为单元素集.。
课时素养评价二集合的表示(15分钟30分)1.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{0}B.{y|y2=0}C.{x|x=0}D.{x=0}【解析】选D.A是列举法;C是描述法;对于B要注意集合的代表元素是y,但实质上表示的都是0,故与A,C相同;而D表示该集合含有一个元素,即方程“x=0”.2.(2020·镇江高一检测)下列集合表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}C.M={4,5},N={5,4}D。
M={1,2},N={(1,2)}【解析】选C.对于A,两个集合中的元素不同;对于B,一个集合中元素是点,一个集合中元素是实数,故不同;对于C,列举法表示集合时,与元素顺序无关,故是相同的集合;对于D,两个集合中,一个元素是数,一个元素是点,故不同.3。
(2020·哈尔滨高一检测)设集合B={x|x2-4x+m=0},若1∈B,则B= ()A. B.C.D。
【解析】选A.因为集合B={x|x2-4x+m=0},1∈B,所以1—4+m=0,解得m=3。
所以B={x|x2-4x+3=0}={1,3}。
4.(2020·承德高一检测)若A={-2,2,3,4},B={x|x=t2,t∈A},用列举法表示集合B为________。
【解析】由题意可知集合B是由A中元素的平方构成的,故B={4,9,16}.答案:{4,9,16}【补偿训练】用列举法表示集合{(x,y)|(x+1)2+|y—1|=0,x,y∈R}为________。
【解析】因为(x+1)2≥0,|y—1|≥0,所以(x+1)2=0且|y—1|=0,故有x=—1且y=1,因此答案为{(—1,1)}。
答案:{(—1,1)}5。
用适当的方法表示下列集合:(1)大于2且小于5的有理数组成的集合。
(2)24的正因数组成的集合.(3)自然数的平方组成的集合.(4)由0,1,2这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的自然数组成的集合。
第1章 集合1.1 集合的含义及其表示第1课时 集合的含义课时训练1 集合的含义1.(2016山东德州高一期中)下列对象不能构成集合的是( ).A.一年中有31天的所有月份B.平面内到点O的距离等于1的所有点C.满足方程x2-2x-3=0的所有xD.某校高一(1)班所有性格开朗的女生答案:D解析:一年中有31天的月份,平面内到点O的距离等于1的点,满足方程x2-2x-3=0的x都是确定的,所以都能构成集合.班里性格开朗的女生的判断标准不明确,D不能构成集合.故选D.2.给出下列6个关系:∈R,∈Q,0∈{0},tan 45°∈Z,0∈N*,π∈Q,其中正确的个数为( ).A.2B.3C.4D.5答案:B解析:∈R,0∈{0},tan 45°=1∈Z正确;∈Q,0∈N*,π∈Q不正确.3.集合A中的元素为小于1的数,则下列给出的几个关系式中,正确的是( ).A.3∈AB.1∈AC.0∈AD.-3∉A答案:C解析:由于集合A中的元素为小于1的数,所以3∉A,1∉A, 0∈A,-3∈A,故只有C正确.4.集合A中的元素y满足y∈N,且y=-x2+1,若t∈A,则t的值为( ).A.0B.1C.0或1D.2答案:C解析:∵y=-x2+1≤1,且y∈N,∴y的值为0,1.又t∈A,则t的值为0或1.5.已知集合A中的元素均可表示为x=a+b,a,b∈Z的形式,则 A.(填“∈”或“∉”)答案:∈解析:+1=1+1×,∵1∈Z,∴∈A.6.若集合A中含有两个元素x,x2,且1∈A,则x= .答案:-1解析:当x=1时,x=x2=1不合题意,故x2=1,由集合中元素的特性可知x=-1.7.已知集合A={a-3,2a-1},若-3∈A,求实数a的值.(导学号51790131)解∵-3∈A,∴-3=a-3或-3=2a-1.若-3=a-3,则a=0,此时A={-3,-1},符合题意.若-3=2a-1,则a=-1,此时A={-4,-3},符合题意.综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1.8.设集合A中含有三个元素3,x,x2-2x.(导学号51790132)(1)求实数x应满足的条件;(2)若-2∈A,求实数x.解(1)由集合元素的互异性可得x≠3,且x2-2x≠x,x2-2x≠3,解得x≠-1,且x≠0,且x≠3.(2)若-2∈A,则x=-2或x2-2x=-2.由于x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以x=-2.9.已知集合A中含有四个元素:1,3,a2+a,a+1,若a∈A,求实数a的值.(导学号51790133)解∵a∈A,∴a=1或a=3或a=a2+a.当a=1时,a2+a=2,a+1=2,这与集合中元素的互异性矛盾,故舍去.当a=3时,a2+a=12,a+1=4,符合题意.当a=a2+a,即a=0时,a+1=1,与集合中元素的互异性矛盾,故舍去.综上所述,所求实数a的值是3.。
第一章集合1集合的概念 .................................................................................................................. - 1 -2集合的表示 .................................................................................................................. - 5 -3子集、真子集............................................................................................................... - 8 -4补集、全集 ................................................................................................................ - 14 -5交集、并集 ................................................................................................................ - 18 -1集合的概念基础练习1.若a是R中的元素,但不是Q中的元素,则a可以是( )A.3.14B.-5C.D.【解析】选D.由题意知a应为无理数,故a可以为.2.下列说法中正确的个数是( )(1)大于3小于5的自然数构成一个集合.(2)直角坐标平面内第一象限的一些点组成一个集合.(3)方程(x-1)2(x+2)=0的解组成的集合有3个元素.A.0B.1C.2D.3【解析】选B.(1)正确,(1)中的元素是确定的,只有一个,可以构成一个集合.(2)不正确,“一些点”标准不明确,不能构成一个集合.(3)不正确,方程的解只有1和-2,集合中有2个元素.3.若由a2,2 019a组成的集合M中有两个元素,则a的取值可以是( )A.0B.2 019C.1D.0或2 019【解析】选C.若集合M中有两个元素,则a2≠2 019a.即a≠0且a≠2 019.4.已知集合A是由偶数组成的,集合B是由奇数组成的,若a∈A,b∈B,则a+b____A, ab____A.(填“∈”或“∉”)【解析】因为a∈A,b∈B,所以a是偶数,b是奇数,所以a+b是奇数,ab是偶数,故a+b∉A,ab∈A.答案:∉∈5.已知集合A含有3个元素a-2,2a2+5a,12,且-3∈A,求a的值.【解题指南】由-3∈A,分两种情况进行讨论,注意根据集合中元素的互异性进行检验.【解析】因为-3∈A,所以a-2=-3或2a2+5a=-3,解得a=-1或a=-.当a=-1时,a-2=-3,2a2+5a=-3,集合A不满足元素的互异性,所以舍去a=-1.当a=-时,经检验,符合题意.故a=-.【补偿训练】设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A且3a∈A,求a的值. 【解析】因为a∈A且3a∈A,所以解得a<2.又a∈N,所以a=0或1.提升训练一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列三个命题:①集合N中最小的数是1;②-a∉N,则a∈N;③a∈N,b∈N,则a+b 的最小值是2.其中正确命题的个数是( )A.0B.1C.2D.3【解析】选A.根据自然数的特点,显然①③不正确.②中若a=,则-a∉N且a∉N,显然②不正确.2.已知集合A中元素x满足-≤x≤,且x∈N*,则必有( )A.-1∈AB.0∈AC.∈AD.1∈A【解析】选D.因为x∈N*,且-≤x≤,所以x=1,2.所以1∈A.3.设集合A含有-2,1两个元素,B含有-1,2两个元素,定义集合A☉B,满足x1∈A,x2∈B,且x1x2∈A☉B,则A☉B中所有元素之积为( )A.-8B.-16C.8D.16【解析】选C.因为集合A含有-2,1两个元素,B含有-1,2两个元素,由题意得,集合A☉B中所有元素是2,-4,-1,它们的积为:2×(-4)×(-1)=8.4.(多选题)下列各组中集合P与Q,表示同一个集合的是( )A.P是由元素1,,π构成的集合,Q是由元素π,1,|-|构成的集合B.P是由π构成的集合,Q是由3.141 59构成的集合C.P是由2,3构成的集合,Q是由有序数对(2,3)构成的集合D.P是由满足不等式-1≤x≤1的整数构成的集合,Q是由方程x=0的解构成的集合【解析】选AD.由于A,D中P,Q的元素完全相同,所以P与Q表示同一个集合,而B,C中P,Q的元素不相同,所以P与Q不能表示同一个集合.二、填空题(每小题5分,共10分)5.不等式x-a≥0的解集为A,若3∉A,则实数a的取值范围是________.【解析】因为3∉A,所以3是不等式x-a<0的解,所以3-a<0,解得a>3.答案:a>36.由实数x,-x,|x|,,-所组成的集合,最多含________个元素.【解析】当x>0时,x=|x|=,-=-x<0,此时集合共有2个元素,当x=0时,x=|x|==-=-x=0,此时集合共有1个元素,当x<0时,=|x|=-=-x,此时集合共有2个元素,综上,此集合最多有2个元素.答案:2三、解答题7.(10分)设集合S中的元素x=m+n,m,n∈Z.(1)若a∈Z,则a是否是集合S中的元素?(2)对S中的任意两个元素x1,x2,则x1+x2,x1·x2是否属于S?【解析】(1)a是集合S中的元素, 因为a=a+0×∈S.(2)不妨设x1=m+n,x2=p+q,m,n,p,q∈Z.则x1+x2=(m+n)+(p+q)=(m+p)+(n+q),因为m,n,p,q∈Z. 所以n+q∈Z,m+p∈Z.所以x1+x2∈S,x1·x2=(m+n)·(p+q)=(mp+2nq)+(mq+np),m,n,p,q∈Z.故mp+2nq∈Z,mq+np∈Z.所以x1·x2∈S.综上,x1+x2,x1·x2都属于S.【补偿训练】定义满足“如果a∈A,b∈A,那么a±b∈A,且ab∈A,且∈A(b≠0)”,则集合A为“闭集”.试问数集N,Z,Q,R是否分别为“闭集”?若是,请说明理由;若不是,请举反例说明.【解析】①数集N,Z不是“闭集”,例如,3∈N,2∈N,而=1.5∉N;3∈Z,-2∈Z,而=-1.5∉Z,故N,Z不是闭集.②数集Q,R是“闭集”.由于两个有理数a与b的和,差,积,商,即a±b,ab,(b≠0)仍是有理数,所以Q是闭集,同理R也是闭集.2集合的表示基础练习1.下列集合中,不同于另外三个集合的是( )A.{0}B.{y|y2=0}C.{x|x=0}D.{x=0}【解析】选D.A是列举法;C是描述法;对于B要注意集合的代表元素是y,但实质上表示的都是0,故与A,C相同;而D表示该集合含有一个元素,即方程“x=0”.2.(2020·镇江高一检测)下列集合表示同一集合的是( )A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}C.M={4,5},N={5,4}D.M={1,2},N={(1,2)}【解析】选C.对于A,两个集合中的元素不同;对于B,一个集合中元素是点,一个集合中元素是实数,故不同;对于C,列举法表示集合时,与元素顺序无关,故是相同的集合;对于D,两个集合中,一个元素是数,一个元素是点,故不同.3.(2020·哈尔滨高一检测)设集合B={x|x2-4x+m=0},若1∈B,则B= ( )A. B.C. D.【解析】选A.因为集合B={x|x2-4x+m=0},1∈B,所以1-4+m=0,解得m=3.所以B={x|x2-4x+3=0}={1,3}.4.(2020·承德高一检测)若A={-2,2,3,4},B={x|x=t2,t∈A},用列举法表示集合B 为________.【解析】由题意可知集合B是由A中元素的平方构成的,故B={4,9,16}.答案:{4,9,16}【补偿训练】用列举法表示集合{(x,y)|(x+1)2+|y-1|=0,x,y∈R}为________.【解析】因为(x+1)2≥0,|y-1|≥0,所以(x+1)2=0且|y-1|=0,故有x=-1且y=1,因此答案为{(-1,1)}.答案:{(-1,1)}5.用适当的方法表示下列集合:(1)大于2且小于5的有理数组成的集合.(2)24的正因数组成的集合.(3)自然数的平方组成的集合.(4)由0,1,2这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的自然数组成的集合.【解析】(1)用描述法表示为{x|2<x<5且x∈Q}.(2)用列举法表示为{1,2,3,4,6,8,12,24}.(3)用描述法表示为{x|x=n2,n∈N}.(4)用列举法表示为{0,1,2,10,12,20,21,102,120,210,201}.提升训练一、选择题(每小题5分,共20分)1.下面对集合{1,5,9,13,17}用描述法表示,其中正确的一个是( )A.{x|x是小于18的正奇数}B.{x|x=4k+1,k∈Z,k<5}C.{x|x=4t-3,t∈N,t<5}D.{x|x=4s-3,s∈N*,s<6}【解析】选 D.集合中的元素除以4余1,故元素可以用4k+1(0≤k≤4,k∈Z)或4k-3(1≤k≤5,k∈Z)来表示.2.(2020·济宁高一检测)设集合A={x|x2-x-2=0},B={x||x|=y+2,y∈A},则集合B 是( )A.{-4,4}B.{-4,-1,1,4}C.{0,1}D.{-1,1}【解析】选B.解集合A中方程x2-x-2=0,得到x=2或x=-1,因为y∈A,即y=2或y=-1,得|x|=y+2=4或|x|=y+2=1,故x=±4或x=±1,所以集合B={-4,-1,1,4}.3.(2020·鹤壁高一检测)定义集合A,B的一种运算:A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},若A={1,2,3},B={1,2},则A*B中的所有元素之和为 ( ) A.21 B.18 C.14 D.9【解析】选C.因为A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},A={1,2,3},B={1,2},所以A*B={2,3,4,5},所以A*B中的所有元素之和为:2+3+4+5=14.【补偿训练】若A={1,2,3},B={3,5},用列举法表示A⊗B={2a-b|a∈A,b∈B}= ________.【解析】因为A={1,2,3},B={3,5},又A⊗B={2a-b|a∈A,b∈B},所以A⊗B={-3,-1,1,3}.答案:{-3,-1,1,3}。
第章集合§集合的含义及其表示第课时集合的含义课时目标.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.体会元素与集合间的“从属关系”.记住常用数集的表示符号并会应用..一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个.集合中的每一个对象称为该集合的,简称..集合通常用表示,用表示集合中的元素..如果是集合的元素,就说集合,记作,读作“”,如果不是集合的元素,就说,记作,读作“”..集合中的元素具有、、三种性质..实数集、有理数集、整数集、自然数集、正整数集分别用字母、、、、或来表示.一、填空题.下列语句能确定是一个集合的是.(填序号)①著名的科学家;②留长发的女生;③年广州亚运会比赛项目;④视力差的男生..集合只含有元素,则下列各式正确的是.(填序号)①∈;②∉;③∈;④=..已知中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是.(填序号)①直角三角形;②锐角三角形;③钝角三角形;④等腰三角形..由-组成一个集合,中含有个元素,则实数的取值可以是.(填序号) ①;②-;③;④..已知集合是由,,-+三个元素组成的集合,且∈,则实数的值为..由实数、-、、及-所组成的集合,最多含有个元素..由下列对象组成的集体属于集合的是.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数..集合中含有三个元素,,且∈,则实数的值为..用符号“∈”或“∉”填空-,-,-,π.二、解答题.判断下列说法是否正确?并说明理由.()参加年广州亚运会的所有国家构成一个集合;()未来世界的高科技产品构成一个集合;(),,组成的集合含有四个元素;()高一(三)班个子高的同学构成一个集合.。
第2课时集合的表示学习目标 1.掌握用列举法表示有限集.2.理解描述法的格式及其适用情形.3.学会在不同的集合表示法中作出选择和转换.4.理解集合相等、有限集、无限集、空集等概念.知识点一列举法思考要研究集合,要在集合的基础上研究其他问题,首先要表示集合.而当集合中元素较少时,如何直观地表示集合?答案把它们一一列举出来.梳理列举法将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{}”内,这种表示集合的方法称为列举法一般形式{a1,a2,a3,…,a n}知识点二描述法思考能用列举法表示所有大于1的实数吗?如果不能,又该怎样表示?答案不能.表示集合最本质的任务是要界定集合中有哪些元素,而完成此任务除了一一列举,还可用元素的共同特征(如都大于1)来表示集合,如大于1的实数可表示为{x∈R|x>1}.梳理描述法将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来的方法称为描述法一般形式{x|p(x)}(其中x为集合的代表元素,p(x)是指元素x具有的性质)知识点三Venn图图示法画一条封闭的曲线,用它的内部表示集合的方法称为图示法,或称为Venn图法一般形式知识点四集合相等、有限集、无限集、空集思考1集合A={x|x=4k±1,k∈Z}与集合B={y|y=2n-1,n∈Z}元素是否完全相同?答案用列举法表示两个集合,即A={…,-1,1,3,5,…};B={…,-1,1,3,5,…}.所以A与B尽管形式不一样,但它们所含的元素完全一样,故A=B.思考2集合A={x∈R|x2<1},B={x∈N|x2<1},C={x∈R|x2<-1}中的元素各有多少个?答案A={x∈R|-1<x<1},元素无限多个;B={0},元素只有一个;C中没有元素.梳理(1)如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),则称这两个集合相等,记作A=B.(2)含有有限个元素的集合称为有限集,含有无限个元素的集合称为无限集,不含任何元素的集合称为空集,记作∅.类型一用列举法表示集合例1用列举法表示下列集合.(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x2=x的所有实数根组成的集合.解(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.(2)设方程x2=x的所有实数根组成的集合为B,那么B={0,1}.反思与感悟(1)集合中的元素具有无序性、互异性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序,且元素不能重复,元素与元素之间要用“,”隔开.(2)列举法表示的集合的种类①元素个数少且有限时,全部列举,如{1,2,3,4};②元素个数多且有限时,可以列举部分,中间用省略号表示,如“从1到1000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1000};③元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举,如:自然数集N可以表示为{0,1,2,3,…}.跟踪训练1用列举法表示下列集合.(1)由所有小于10的既是奇数又是素数的自然数组成的集合;(2)由1~20以内的所有素数组成的集合.解(1)满足条件的数有3,5,7,所以所求集合为{3,5,7}.(2)设由1~20以内的所有素数组成的集合为C,那么C={2,3,5,7,11,13,17,19}.类型二用描述法表示集合例2试用描述法表示下列集合.(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.解(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足条件x2-2=0,因此,用描述法表示为A ={x|x2-2=0}.(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10<x<20.因此,用描述法表示为B ={x|10<x<20,x∈Z}.引申探究用描述法表示函数y=x2-2图象上所有的点组成的集合.解{(x,y)|y=x2-2}.反思与感悟用描述法表示集合时应注意的四点(1)写清楚该集合中元素的代号.(2)说明该集合中元素的性质.(3)所有描述的内容都可写在集合符号内.(4)在描述法的一般形式{x|p(x)}中,“x”是集合中元素的代表形式,“p(x)”是集合中元素x 的共同特征,竖线不可省略.跟踪训练2用描述法表示下列集合.(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;(2)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.解(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3.所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.(2)“二次函数y=x2-10图象上的所有点”用描述法表示为{(x,y)|y=x2-10}.类型三集合表示的综合应用命题角度1选择适当的方法表示集合例3用适当的方法表示下列集合.(1)由x=2n,0≤n≤2且n∈N组成的集合;(2)抛物线y=x2-2x与x轴的公共点的集合;(3)直线y=x上去掉原点的点的集合.解(1)列举法:{0,2,4};描述法{x|x=2n,0≤n≤2且n∈N}.(2)列举法:{(0,0),(2,0)}.(3)描述法:{(x,y)|y=x,x≠0}.反思与感悟用列举法与描述法表示集合时,一要明确集合中的元素;二要明确元素满足的条件;三要根据集合中元素的个数来选择适当的方法表示集合.跟踪训练3若集合A={x|-2≤x≤2,x∈Z},B={y|y=x2+2000,x∈A},则用列举法表示集合B=________.答案{2000,2001,2004}解析由A={x|-2≤x≤2,x∈Z}={-2,-1,0,1,2},所以x2∈{0,1,4},x2+2 000的值为2 000,2 001,2 004,所以B={2 000,2 001,2 004}.命题角度2新定义的集合例4对于任意两个正整数m,n,定义某种运算“※”如下:当m,n都为正偶数或正奇数时,m※n=m+n;当m,n中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m※n=mn,则在此定义下,集合M={(a,b)|a※b=16}中的元素个数是________.答案17解析因为1+15=16,2+14=16,3+13=16,4+12=16,5+11=16,6+10=16,7+9=16,8+8=16,9+7=16,10+6=16,11+5=16,12+4=16,13+3=16,14+2=16,15+1=16,1×16=16,16×1=16,集合M中的元素是有序数对(a,b),所以集合M中的元素共有17个.反思与感悟命题者以考试说明中的某一知识点为依据,自行定义新概念、新公式、新运算和新法则,做题者应准确理解应用此定义,在新的情况下完成某种推理证明或指定要求.跟踪训练4定义集合运算:A※B={t|t=xy,x∈A,y∈B},设A={1,2},B={0,2},则集合A※B的所有元素之和为________.答案 6解析由题意得t=0,2,4,即A※B={0,2,4},又0+2+4=6,故集合A※B的所有元素之和为6.1.用列举法表示集合{x |x 2-2x +1=0}为________.答案 {1}2.一次函数y =x -3与y =-2x 的图象的交点组成的集合是________.(用列举法表示) 答案 {(1,-2)}3.设A ={x |1≤x <6,x ∈N },则用列举法表示A 为________.答案 {1,2,3,4,5}4.第一象限的点组成的集合可以表示为________.答案 {(x ,y )|x >0且y >0}5.下列集合不等于由所有奇数构成的集合的是________.(填序号)①{x |x =4k -1,k ∈Z };②{x |x =2k -1,k ∈Z }; ③{x |x =2k +1,k ∈Z };④{x |x =2k +3,k ∈Z }.答案 ①1.在用列举法表示集合时应注意:(1)元素间用分隔号“,”;(2)元素不重复;(3)元素无顺序;(4)列举法可表示有限集,也可以表示无限集.若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合或其他形式;(2)当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真(元素具有怎样的属性),而不能被表面的字母形式所迷惑. 课时作业一、填空题1.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解集不可以表示为________.①{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3x -y =-1}; ②{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =2}; ③{1,2}; ④{(1,2)}.答案 ③解析 方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一个有序实数对,故③不符合.2.集合A ={x |-2<x <3,x ∈Z }的元素个数为________.答案 4解析 因为A ={x |-2<x <3,x ∈Z },所以x 的取值为-1,0,1,2.3.点集{(x ,y )|y =2x -1}表示的图形是________.答案 直线y =2x -1解析 集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合.4.方程x 2-5x +6=0的解集可表示为______.答案 {2,3}解析 易知方程x 2-5x +6=0的解为x =2或3,则方程的解集为{2,3}.5.集合{x |x 2+x -2=0,x ∈N }用列举法可表示为________.答案 {1}解析 由x 2+x -2=0,得x =-2或x =1.又∵x ∈N ,∴x =1.6.设集合A ={1,-2,a 2-1},B ={1,a 2-3a,0},若A ,B 相等,则实数a =________. 答案 1解析 由集合相等的概念得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a 2-3a =-2,解得a =1. 7.设-5∈{x |x 2-ax -5=0},则集合{x |x 2+ax +3=0}=________.答案 {1,3}解析 由题意知,-5是方程x 2-ax -5=0的一个根,所以(-5)2+5a -5=0,得a =-4,则方程x 2+ax +3=0,即x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以{x |x 2-4x +3=0}={1,3}.8.已知x ,y 为非零实数,则集合M ={m |m =x |x |+y |y |+xy |xy |},用列举法表示为________. 答案 {-1,3}解析 当x >0,y >0时,m =3,当x <0,y <0时,m =-1-1+1=-1.若x ,y 异号,不妨设x >0,y <0,则m =1+(-1)+(-1)=-1.因此m =3或m =-1,则M ={-1,3}.9.已知集合A ={1,2,3},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈A },则B 中所含元素的个数为________. 答案 3解析 根据x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈A ,知集合B ={(1,1),(1,2),(2,1)},有3个元素.10.定义集合A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },若集合A ={x |2x +1>0},集合B ={x |x -23<0},则集合A -B =________.答案 {x |x ≥2}解析 A ={x |x >-12},B ={x |x <2}, A -B ={x |x >-12且x ≥2} ={x |x ≥2}.二、解答题11.已知集合A ={x |y =x 2+3},B ={y |y =x 2+3},C ={(x ,y )|y =x 2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3,所以B ={y |y ≥3}. 集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P 是抛物线y =x 2+3上的点}.12.用适当的方法表示下列集合:(1)大于2且小于5的有理数组成的集合;(2)24的所有正因数组成的集合;(3)平面直角坐标系内与坐标轴的距离相等的点组成的集合.解 (1)用描述法表示为{x |2<x <5且x ∈Q }.(2)用列举法表示为{1,2,3,4,6,8,12,24}.(3)在平面直角坐标系内,点(x ,y )到x 轴的距离为|y |,到y 轴的距离为|x |,所以该集合用描述法表示为{(x ,y )||y |=|x |}.13.设A 表示集合{2,3,a 2+2a -3),B 表示集合{|a +3|,2},若5∈A ,且5∉B ,求实数a 的值.解 ∵5∈A ,且5∉B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -3=5,|a +3|≠5, 即⎩⎪⎨⎪⎧a =-4或a =2,a ≠2且a ≠-8,解得a =-4. 三、探究与拓展14.设正整数集N *,已知集合A ={x |x =3m ,m ∈N *},B ={x |x =3m -1,m ∈N *},C ={x |x =3m -2,m ∈N *},若a ∈A ,b ∈B ,c ∈C ,则下列结论中可能成立的是________.(填序号) ①2006=a +b +c; ②2006=abc ;③2006=a +bc; ④2006=a (b +c ).答案 ③解析 由于2006=3×669-1,不能被3整除,而a +b +c =3m 1+3m 2-1+3m 3-2=3(m 1+m 2+m 3-1)不满足;abc =3m 1(3m 2-1)(3m 3-2)不满足;a +bc =3m 1+(3m 2-1)(3m 3-2)=3m -1适合;a (b +c )=3m 1(3m 2-1+3m 3-2)不满足.故填③.15.若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},定义集合P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q },用列举法表示集合P +Q .解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.∴P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11}.。
第1章集合
1.1 集合的含义及其表示
第1课时集合的含义
课时训练1 集合的含义
1.(2016山东德州高一期中)下列对象不能构成集合的是( ).
A.一年中有31天的所有月份
B.平面内到点O的距离等于1的所有点
C.满足方程x2-2x-3=0的所有x
D.某校高一(1)班所有性格开朗的女生
31天的月份,平面内到点O的距离等于1的点,满足方程
x2-2x-3=0的x都是确定的,所以都能构成集合.班里性格开朗的女生的判断标准不明确,D不能构成集合.故选D.
2.给出下列6个关系:∈R,∈Q,0∈{0},tan 45°∈Z,0∈N*,π∈Q,其中正确的个数为( ).
A.2
B.3
C.4
D.5
R,0∈{0},tan 45°=1∈Z正确;∈Q,0∈N*,π∈Q不正确.
3.集合A中的元素为小于1的数,则下列给出的几个关系式中,正确的是( ).
A.3∈A
B.1∈A
C.0∈A
D.-3∉A
A中的元素为小于1的数,所以3∉A,1∉A, 0∈A,-3∈A,故只有C 正确.
4.集合A中的元素y满足y∈N,且y=-x2+1,若t∈A,则t的值为( ).
A.0
B.1
C.0或1
D.2
y=-x2+1≤1,且y∈N,∴y的值为0,1.
又t∈A,则t的值为0或1.
5.已知集合A中的元素均可表示为x=a+b,a,b∈Z的形式,则 A.(填“∈”或“∉”)
×,
∵1∈Z,∴∈A.
6.若集合A中含有两个元素x,x2,且1∈A,则x= .
x=1时,x=x2=1不合题意,故x2=1,由集合中元素的特性可知x=-1.
7.已知集合A={a-3,2a-1},若-3∈A,求实数a的值. (导学号51790131)
-3∈A,∴-3=a-3或-3=2a-1.
若-3=a-3,则a=0,此时A={-3,-1},符合题意.
若-3=2a-1,则a=-1,此时A={-4,-3},符合题意.
综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1.
8.设集合A中含有三个元素3,x,x2-2x. (导学号51790132)
(1)求实数x应满足的条件;
(2)若-2∈A,求实数x.
由集合元素的互异性可得x≠3,且x2-2x≠x,x2-2x≠3,解得x≠-1,且x≠0,且x≠3.
(2)若-2∈A,则x=-2或x2-2x=-2.
由于x2-2x=(x-1)2-1≥-1,所以x=-2.
9.已知集合A中含有四个元素:1,3,a2+a,a+1,若a∈A,求实数a的值. (导学号51790133)
a∈A,∴a=1或a=3或a=a2+a.
当a=1时,a2+a=2,a+1=2,这与集合中元素的互异性矛盾,故舍去.
当a=3时,a2+a=12,a+1=4,符合题意.
当a=a2+a,即a=0时,a+1=1,
与集合中元素的互异性矛盾,故舍去.
综上所述,所求实数a的值是3.。