1.1集合同步练习及答案解析
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《集合的含义与表示》同步练习1、已知集合S ={a,b ,c}中的三个元素为△ABC 的三边长,那么△ABC 一定不是________三角形。
所有整数,④函数y =2x 的图像上的点。
能构成集合的个数为____。
4、设a ,b∈R,集合{1,a +b ,a}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b ,b a ,则b -a 等于 。
1、已知集合A ={x|-3<x <3,x ∈Z},B ={(x ,y)|y =x2+1,x ∈A},则集合B 用列举法表示。
2、若2∉{x|x -a >0},求实数a 的取值范围。
3、用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数组成的集合A ;(2)方程x 2-9=0的实数根组成的集合B ;(3)一次函数y =x +3与y =-2x +6的图象的交点组成的集合D 。
1、已知集合A ={1,0,a},若a2∈A ,求实数a 的值。
2。
(创新拓展)对于a ,b ∈N +,现规定a*b =+(与的奇偶性相同)(与的奇偶性不同)a b a b a b a b ⎧⎨⨯⎩集合M ={(a ,b)|a*b =36,a ,b ∈N +}(1)用列举法表示a ,b 奇偶性不同时的集合M ;(2)当a 与b 的奇偶性相同时集合M 中共有多少个元素?3、已知集合A ={x|ax 2+3x +1=0,x ∈R},(1)若A 中只有一个元素,求实数a 的值;(2)若A 中至多有一个元素,求实数a 的取值范围。
4、集合A ={x |x =3n +1,n ∈Z },B ={x |x =3n +2,n ∈Z },C ={x |x =6n +3,n ∈Z }。
(1)若c ∈C ,是否存在a ∈A ,b ∈B ,使c =a +b 成立?(2)对于任意a ∈A ,b ∈B ,是否一定有(a +b )∈C ?请证明你的结论。
答案与解析1、【解析】本题考查元素的三要素之一互异性,集合中a 、b 、c 为三个不同的元素,所以△ABC 的三边均不相等,故应填“等腰”。
1.1 集合的概念一、单选题1.已知3a =,{|2}A x x =≥,则( )A .a A ∈B .a A ∉C .{}a A =D .{}a a ∉答案:A解析:根据元素与集合的关系,即可求解.详解:由题意,集合{|2}A x x =≥,且3a =,因为32>,所以a A ∈.故选:A.2.设集合{1}A x Z x =∈-,则A .A ∅∉B .C .2A ∈D .{}2⊆A 答案:B详解:试题分析:集合A 表示大于1-的正数,因此B 项正确 考点:元素与集合的元素3.下列所给关系正确的个数是①π∈R 3Q ;③0∈*N ;④|−4|∉*N .A .1B .2C .3D .4 答案:B详解:由R(实数集)、Q(有理数集)、*N (正整数集)的含义知,①②正确,③④不正确.4.对于任意实数x x ,表示不小于x 的最小整数,如1.220.20=-=,.定义在R 上的函数()2f x x x =+,若集合(){}|10A y y f x x ==-,≤≤,则集合A 中所有元素的和为( )A .3-B .4-C .5-D .6-答案:B解析:根据x 的范围即可求出2x 的范围,根据x <>的定义即可求出2x x <>+<>的值,即得出集合A 的所有元素,从而得出集合A 的所有元素的和.详解:因为10x -,∴①1x =-时,22x =-,则:1x <>=-,22x <>=-;23x x ∴<>+<>=-;②10x -<时,220x -<,则:0x <>=,21x <>=-,或0; 21x x ∴<>+<>=-,或0;{3A ∴=-,1-,0};∴集合A 中所有元素和为4-.故选:B点睛:本题主要考查对x <>的定义的理解,以及不等式的性质,意在考查学生对这些.5.集合5793,,,,234⎧⎫⎨⎬⎩⎭用描述法可表示为( ) A .*21|,2n n x x n N +⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭ B .*23|,n x x n N n +⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭ C .*21|,n x x n N n -⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭ D .*21|,n x x n N n +⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭答案:D 解析:找出集合中元素的规律通式即可.详解: 由5793,,,,234,即3579,,,,1234,从中发现规律*21,n x n N n +=∈, 故可用描述法表示为*21|,n x x n N n +⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭. 故选:D.点睛:本题考查集合的描述法,属于基础题.6.已知集合A 中元素x 满足x x N *∈,则必有( )A .-1∈AB .0∈ACD .1∈A答案:D解析:利用列举法求解即可.详解:因为x ≤≤又x N *∈,所以x 的可能取值1,2.故选:D.点睛:本题主要考查了列举法.属于容易题.7.集合{1,2,3,5}A = ,当x A ∈时,若1,1x A x A -∉+∉,则称x 为A 的一个“孤立元素”,则A 中孤立元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案:A解析:根据“孤立元素”的定义,依次研究各元素即可得答案.详解:解:对于元素1,112A +=∈,故不满足孤立元素的定义;对于元素2,213A +=∈,故不满足孤立元素的定义;对于元素3,312A -=∈,故不满足孤立元素的定义;对于元素5,514A -=∉,516A +=∉,故满足孤立元素的定义;故A 中孤立元素的个数为1个.故选:A.点睛:本题考查集合新定义问题,正确理解新定义是解题的关键,是基础题.8.已知集合{1,,1}A a a =-,若2A -∈,则实数a 的值为( )A .2-B .1-C .1-或2-D .2-或3-答案:C解析:由已知得2a =-或12a -=-,解之并代入集合中验证可得选项.详解:因为集合{1,,1}A a a =-,且2A -∈,所以2a =-或12a -=-,当2a =-时,{1,2,3}A =--,适合题意;当12a -=-时,1a =-,{1,1,2}A =--,也适合题意,所以实数a 的值为1-或2-.故选:C.点睛:本题考查元素与集合的关系,属于基础题.9.设集合222,3,3,7A a a a a⎧⎫=-++⎨⎬⎩⎭,{}|2|,0B a =-,已知4A ∈且4B ∉,则实数a 的取值集合为( )A .{}-1,-2B .{}-1,2C .{}-2,4D .{}4答案:D解析:由234a a -=或274a a ++=解出a 的值,再验证集合中元素的互异性.详解:当234a a -=时,可得4a =或1a =-,若1a =-,则274a a ++=,不合题意;若4a =,则2711.5a a ++=,|2|2a -=符合题意; 当274a a++=,可得1a =-或2a =-,若1a =-,则234a a -=,不合题意;若2a =-,则|2|0a -=,不合题意.综上所述:4a =.故选:D.点睛:本题考查了集合中元素的互异性,考查了分类讨论思想,属于基础题.二、填空题1.已知集合{}2|60A x x px =-+=,若3A ∈,则方程15x p -=的解为__________.答案:2x =解析:由题意可知,3是方程260x px -+=的根,解得5p =.方程15x p -=等价变形为155x -=,解得,即可.详解:3A ∈∴3是方程260x px -+=的根,即23360p -+=,解得5p =. 又方程155x p -==11x ∴-=,解得2x =.故答案为:2x =点睛:本题考查元素与集合的关系以及实数指数幂的运算,属于较易题.2.若-3∈x-2,2x 2-5x ,12},则x =________.答案:-1,32,1解析:由已知得x -2=-3或2x 2-5x =-3,解之再代入集合中检验集合的元素是否互异,可得答案.详解:由题意知,x -2=-3或2x 2-5x =-3.①当x -2=-3时,x =-1.把x =-1代入,得集合的三个元素为-3,7,12满足集合中元素的互异性;②当2x 2-5x =-3时,x =32或x =1,当x =32时,集合的三个元素为-12,-3,12,满足集合中元素的互异性;当x =1时,集合的三个元素为-1,-3,12,满足集合中元素的互异性,由①②知x =-1,32,1.故答案为:-1,32,1.点睛:本题考查由集合与元素的关系求参数的值,注意集合中的元素需互异,属于基础题.3.设集合{}2|20x x x a ++=有且只有两个子集,则a =______________.答案:1a =解析:本题先将条件“集合{}2|20x x x a ++=有且只有两个子集”转化为“方程220x x a ++=有且仅有1个解”,再建立方程求a 的值.详解:解:因为集合{}2|20x x x a ++=有且只有两个子集,所以集合{}2|20x x x a ++=有且只有一个元素,所以方程220x x a ++=有且仅有1个解,所以2240a ∆=-=,解得1a =.故答案为:1a =.点睛:本题考查根据集合中元素的个数求参数的值,是基础题.4.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________答案:12(,]23解析:由f (x )=x 2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x 2﹣2x+1<a (x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.详解:f (x )=x 2﹣(a+2)x+2﹣a <0,即x 2﹣2x+1<a (x+1)﹣1,分别令y =x 2﹣2x+1,y =a (x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A =x∈Z|f(x )<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10{120 311a a a -≤--≤<,解得12<a 23≤故答案为(12,23]点睛:本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题5.设,a b ∈R ,集合{}{}2,0,a b a =,则b a -=_____________答案:1-解析:根据集合的互异性原则,可求得a 与b 的值,即可求得b a -的值.详解:因为集合{}{}2,0,a b a = 所以0a =或0b =当0a =时,集合20a =,因而元素重复,与集合的互异性原则相悖,所以舍去0a =当0b =时,可得2a a =,解得0a =(舍)或1a =综上可知, 1a =,0b =所以011b a -=-=-故答案为: 1-点睛:本题考查了集合的互异性原则及集合相等的应用,属于基础题.三、解答题1.写出集合2|,3n x x n ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭N 中最小的3个元素.答案:240,,33解析:让n 取自然数集中最小3个数代入即可得.详解:0,1,2n =时,三个元素为24033,,. 点睛:根据集合中元素的性质,取n 为自然数集中最小3个数代入可求得集合A 中最小的三个元素.2.已知数集{}()1212,,,0,2n n A a a a a a a n =≤<<<≥具有性质P :对任意的i、()1j i j n ≤≤≤,i j a a +,与j i a a -两数中至少有一个属于A .(1)分别判断数集{}0,1,3,4与{}0,2,3,6是否具有性质P ,并说明理由;(2)证明:10a =,且()122n n na a a a =+++; (3)当5n =时,若22a =,求集合A .答案:(1)集合{}0,1,3,4具有性质P ,集合{}0,2,3,6不具有性质P .(2)证明见解析. (3){0,2,4,6,8}A =.解析:(1)利用i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A .即可判断出结论.(2)先由0n na a A =-∈,得出10a =,令“,1j n i =>,由“i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A ”可得n i a a -属于A .令1i n =-,那么1n n a a --是集合A 中某项,1a 不符合不符合题意,2a 符合.同理可得:令1i n =-可以得到21n n a a a -=+,令2i n =-,3,....,2n -可以得到1n i n i a a a +-=+,倒序相加即可.(3)当5n =时,取5j =,当2i ≥时,55i a a a +>,由A 具有性质P,5i a a A -∈,又1i =时,51a a A -∈,可得51i a a Ai -∈=51525354550a a a a a a a a a a ->->->->-=,则515533524a a a a a a a a a -=-=-= ,又34245a a a a a +>+=,可得34a a A +∉,则43a a A -∈,则有43221a a a a a -==-.可得即12345,,,,a a a a a 是首项为0,公差为22a =等差数列是首项为0,公差为22a =等差数列.详解:解:(1)在集合{}0,1,3,4中,设{}0,1,3,4A =①011,101A A +=∈-=∈,具有性质P②033,303A A +=∈-=∈,具有性质P③044,404A A +=∈-=∈,具有性质P④134,312A A +=∈-=∉,具有性质P⑤145,413A A +=∉-=∈,具有性质P⑥347,431A A +=∉-=∈,具有性质P综上所述:集合{}0,1,3,4具有性质P ;在集合{}0,2,3,6中,设{}0,2,3,6B =,①022,202B B +=∈-=∈,具有性质P②033,303B B +=∈-=∈,具有性质P③066,606B B +=∈-=∈,具有性质P④235,321B B +=∉-=∉,不具有性质P⑤267,624B B +=∉-=∉,具有性质P⑥368,633B B +=∉-=∈,具有性质P综上所述:集合{}0,2,3,6不具有性质P .故集合{}0,1,3,4具有性质P ,集合{}0,2,3,6不具有性质P .(2)证明:令,1j n i =>由于120n a a a ≤<<<,则n n n a a a +>,故2n a A ∉ 则0n n a a A =-∈,即10a =i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A ,i j a a ∴+不属于A ,n i a a ∴-属于A .令1i n =-,那么1n n a a --是集合A 中某项,10a =不符合题意,2a 可以.如果是3a 或者4a ,那么可知31n n a a a --=那么231n n n a a a a a -->-=,只能是等于n a ,矛盾.所以令1i n =-可以得到21n n a a a -=+,同理,令2i n =-,3,....,2n -可以得到1n i n i a a a +-=+,∴倒序相加即可得到1232n n n a a a a a +++⋯+= 即()122n n na a a a a =+++⋯+(3)当5n =时,取5j =,当2i ≥时,55i a a a +>,由A 具有性质P ,5i a a A -∈,又1i =时,51a a A -∈,51,2,3,4,5i a a Ai ∴-∈=123451234500a a a a a a a a a a =<<<<=<<<<,51525354550a a a a a a a a a a ∴->->->->-=,则515524a a a a a a -=-=,533a a a -=,从而可得245532a a a a a +==,故2432a a a +=,即433230a a a a a <-=-<,又3424534a a a a a a a A +>+=∴+∈/ ,则43a a A -∈,则有43221a a a a a -==-又54221a a a a a -==-544332212a a a a a a a a a ∴-=-=-=-=,即12345,,,,a a a a a 是首项为0,公差为22a =等差数列,{0,2,4,6,8}A ∴=点睛:(1)本问采用举反例的方法证明A 不具有P 性质;(2)采用极端值是证明这类问题的要点,一个数集满足某个性质,则数集中的特殊的元素(比如最大值、最小值)也满足这个性质;本问的第二个要点是集合的元素具有互异性,由互异性及题中给的性质P ,可得出等式;(3)利用在(2)中得到的结论得出12345,,,,a a a a a 之间的关系,再结合A 中元素所具有的P 性质即可得到结论.3.分别用列举法和描述法表示方程x 2+x –2=0的所有实数解的集合.答案:1,–2},x|x=1或x=–2}解析:根据列举法和描述法的定义分别进行表示即可. 详解:由220x x +-= 得1x = 或2x =- ,所以用列举法表示解集为}{1,2- ,用描述法表示为}{{}22012.x x x x x x +-===-=-或点睛:本题主要考查集合表示的两种方法:列举法和描述法,比较基础,要注意两者之间的区别.。
1.1 集合建议用时实际用时满分实际得分120分钟150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.若{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5},则这样的集合A有()A.6个B.7个C.8个D.9个2.设A={y|y=a²-6a+10,a∈N*},B={x|x=b²+1,b∈N*},则()A.A⊆BB.A∈BC.A=BD.B⊆A3.设A={x|x=6m+1,m∈Z},B={y|y=3n+1,n∈Z},C={z|z=3p2,p∈Z},D={a|a=3q²2,q∈Z},则四个集合之间的关系正确的是()A.D=B=CB.D⊆B=CC.D⊆A⊆B=CD.A⊆D⊆B=C4.A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac²},若A=B,则c的值为()A.1B.1或C. D.15.映射f:A→A满足f()≠,若A={1,2,3},则这样的映射有()A.8个B.18个C.26个D.27个6.50名同学参加跳远和铅球测验,跳远和铅球测验成绩分别为及格40人和31人,2项测验成绩均不及格的有4人,2项测验成绩都及格的人数是()A.35B.25C.28D.157.设S={x||x2|>3},T={x|a<x<a+8},S∪T=R,则 a 的取值范围是()A.3<a<1B.3≤a≤1C.a≤3或a≥1D.a<3或a>18. 设全集U={(x,y)|x,y∈R},集合M={(x,y)|32yx--=1},N={(x,y)|y≠x+1},那么(UðM)∩(UðN)=( )A. ∅B.{(2,3)}C.(2,3)D.{(x,y)|y=x+1}9.设U 为全集,123,,S S S 为U 的三个非空子集且1S ∪2S ∪3S =U ,下列推断正确的是( )A.(U ð1S )∩(2S ∪3S )=∅B. (U ð1S )∩(U ð2S )∩(U ð3S )=∅C. 1S ⊆(U ð2S )∩(U ð3S )D. 1S ⊆(U ð2S )∪(U ð3S )10.集合A ={a ²,a +1,3},B ={a 3,2a 1,a ²1},若A ∩B ={3},则a 的值是( )A.0B.1 C .1 D.2二、 填空题(本大题共5小题,每小题5分,共 25分) 11.M ={65a-∈N |a ∈Z },用列举法表示集合 M =___ ___.12.设集合{}{}{}1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===,则A B C= () .13.已知集合P 满足{}{}464P = ,,{}{}81010P = ,,并且{}46810P ⊆,,,,则P =14.某校有17名学生,每人至少参加全国数学、物理、化学三科竞赛中的一科,已知其中参加数学竞赛的有11人,参加物理竞赛的有7人,参加化学竞赛的有9人,同时参加数学和物理竞赛的有4人,同时参加数学和化学竞赛的有5人,同时参加物理和化学竞赛的有3人,则三科竞赛都参加的人数是_ __.15.A ={2,1,x ²x 1},B ={2y ,4,x 4},C ={1,7},A ∩B =C ,则x ,y 的值分别是__ _. 三、解答题 (本大题共5小题,共75分) 16.(12分)已知集合A ={x |x ²3x 10≤0}.(1)设U =R ,求U ðA ;(2)B ={x |x <a },若A ⊆B ,求a 的取值范围.17. (15分)设A ={x ∈R |ax ²+2x +1=0,a ∈R }. (1)当A 中元素个数为1时,求a 和A ;(2)当A 中元素个数至少为1时,求a 的取值范围; (3)求A 中各元素之和.18.(15分)已知集合{}|2A x x a =-≤≤,{}|23,B y y x x A ==+∈,{}2|,C z z x x A ==∈,且C B ⊆,求a 的取值范围19.(16分)已知A ={12345,,,,a a a a a },B ={2222212345,,,,a a a a a },其中12345,,,,a a a a a ∈Z ,12345a a a a a <<<<,且A ∩B ={14,a a },14a a +=10,又A ∪B 的元素之和为224,求:(1)14,a a ;(2)5a ;(3)A .20.(17分)设}019|{22=-+-=a ax x x A ,22{|560}{|280}B x x x C x x x =-+==+-=,.(1)A B =A B ,求a 的值; (2)A B =A C≠∅,求a 的值一、选择题1.C 解析:列举法,易知满足条件的集合共8个,选C.2.D 解析:A ={y |y =(a 3)²+1,a ∈N *},因此a 3∈N ,故集合A 比集合B 多出一个元素,为1,选D.3.B 解析:首先看B 和C ,这两个集合都表示被3除余1的所有整数,故B =C. 而D 相对于C 而言,相当于C 中的p 只能取完全平方数,故D ⊆C ,也可以说D ⊆B . A 表示被6除余1的所有整数,与D 是交叉的关系,故选B. 4.C 解析:A =B 有两种可能:①2,2,a b ac a b ac +=⎧⎨+=⎩易解出c =1,但此时a =ac =ac ²,与集合元素的互异性矛盾,故c ≠1. ②2,2,a b ac a b ac ⎧+=⎨+=⎩易解出c =12-或,经检验c =12-符合题意.综上,应选C.5.A 解析:直接列举出每种情况即可,共有8种,选A.6. B 解析:全班分4类人:设两项测验成绩都及格的人数为x ;仅跳远及格的人数为40x -;仅铅球及格的人数为31x -;两项均不及格的人数为4 .∴4031450x x x -+-++=,∴25x =.7.A 解析:易解出S =(∞,1)∪(5,∞),因此可列出不等式组1,85,a a <-⎧⎨+>⎩解得3<a <1,选A.8. B 解析:(U ðM )∩(U ðN )=U ð(M ∪N ),集合M 表示直线y =x +1上除(2,3)点外的所有点,集合N 表示不在直线y =x +1上的所有点,因此所求的集合是一个单元素点集{(2,3)},选B. 9.B 解析:排除法,对于A 选项,不在1S 中的元素可以在2S 或3S 中,即一定在集合(2S ∪3S )中,故两集合的交集不为空,A 错,对于C,D 两项画出Venn 图易知C,D 均错,选B. 10.B 解析:集合A 中已经有元素3,集合B 中a ²+1不会为负,故a 3=3或2a 1=3,解出a =0或a =1,但a 0时a 1a ²11,不合题意,故a 不为0,而a =1符合题意,选B. 二、填空题11. {1,2,3,6} 解析:注意集合中的元素是65a-而不是a ,否则极易出错.要满足集合的条件只需让5a 为6的正约数,相应地得出集合中的4个元素:1,2,3,6.12. {}1234,,, 解析:{}12A B = ,,故(){}12,3,4.A B C = , 13. {4,10} 解析:由第一个条件知P 中有元素4而没有元素6,由第二个条件知P 中有元素10而没有元素8,再由最后一个条件知P ={4,10}.14. 2 解析:设三科竞赛都参加的人数为,由题意可列方程1179453x =17,解得x =2.15. 3,0.5 解析:对于集合A 易得x ²x +1=7,解得x =3或x =2,但x =2时B 中有元素2不满足题意,故x =3,对于B 易得2y =1,故y =0.5. 三、解答题16.解:(1)A ={x |x ²3x 10≤0}={x |2≤x ≤5}.∵ U =R,∴U ðA ={x |x <2或x >5}. (2)∵A ⊆B ={x |x <a }, ∴a >5. 故a 的取值范围是(5,+∞). 17. 解:(1)当A 中元素个数为1时,包括两种情况,分类讨论如下: 当0a =时,有210x +=,解得12x =-,此时12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭;当0a ≠时,有∆=044a -=,得1a =,代入解得x =-1,此时{}1A =-. 综上可得0a =,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭或1a =,{}1A =-. (2)当A 中元素个数至少为1时有0a =或∆=044a -≥,解得1a ≤.即a 的取值范围是(]1,-∞.(3)当∆=044a -<,即a >1时,A =∅,无元素; 当a =1时,元素之和为1-;当∆=4-4a >0,即a <1且时,元素之和为2a-. 当a =0时,元素之和为12-. 18.解: {}|123B y y a =-≤≤+,当20a -≤≤时,{}2|4C z a z =≤≤,而C B ⊆,则1234,,20,2a a a +≥≥-≤≤即而 这是矛盾的;当02a <≤时,{}|04C z z =≤≤,而C B ⊆,则1234,,22a a a +≥≥≤≤1即所以2; 当2a >时,{}2|0C z z a=≤≤,而C B ⊆,则223,323a a a a a +≥>即-1≤≤,又,所以2<≤.综上所述,132a ≤≤.19.解:(1)∵A ∩B ={14,a a }, ∴14,a a ∈B ,因此14,a a 均为完全平方数.∵14a a +=10,14a a <,∴只能有1a =1,4a =9. (2)∵1234a a a a <<<,∴2a =3或3a =3 . 若3a =3,则2a =2,这时A ∪B 的元素之和224=1+2+4+3+9+81+5a +25a ,此时5a 不是整数,因此应该是2a =3.这时224>1+3+9+81+5a +25a ,故5a <11,而5a >4a =9,故5a =10. (3)由上面的结论知道224=1+3+9+81+10+100+3a +23a ,解得3a =4. ∴A ={1,3,4,9,10} .20.解:(1)∵A B =A B ,∴A =B ,∴25196a a =⎧⎨-=⎩,,解得a =5.(2)∵A B =A C≠∅,∴A B =A C ={2},∴ 2A .将x =2代入A 中的方程得a =5或a =3 . a =5时经检验A B ≠A C ,舍去.∴ a =3。
人教A 版高中数学必修一1.1.1《集合的含义与表示》同步练习题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.设集合A 只含有一个元素a ,则下列各式正确的是( ) A .0∈A B .a ∉AC .a∈AD .a =A2.设x ∈N ,且1x∈N ,则x 的值可能是( ) A .0 B .1 C .-1D .0或13.下面四个关系式:π∈{x|x 是正实数},0.3∈Q,0∈{0},0∈N,其中正确的个数是( ) A .4 B .3 C .2D .14.集合{x∈N|-1<x<112}的另一种表示方法是( ) A .{0,1,2,3,4} B .{1,2,3,4} C .{0,1,2,3,4,5}D .{1,2,3,4,5}5.已知集合A ={x∈N *|,则必有( ) A .-1∈A B .0∈AC .D .1∈A6.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、四象限内的点集7.若集合{},,a b c 中的三个元素可构成某个三角形的三条边长,则此三角形一定不是( ) A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形8.已知A ={x|3-3x>0},则有( ) A .3∈A B .1∈A C .0∈A D .-1∉A二、填空题9.集合A ={x|x∈N 且42x-∈Z},用列举法可表示为A =________. 10.一边长为6,一边长为3的等腰三角形所组成的集合中有________个元素.11.点(1,3)P 和集合},)(2{|Ax y y x =+=之间的关系是________. 12.用列举法表示集合A ={(x ,y)|x +y =3,x∈N,y∈N *}为________. 13.若{}2,2,3,4A =-,{}2|,B x x t t A ==∈,用列举法表示B = .14.下列集合中:A ={x =2,y =1},B ={2,1},C ={(x ,y)| 31x y x y +=⎧⎨-=⎩},D ={(x ,y)|x =2且y =1},与集合{(2,1)}相等的共有________个.三、解答题15.“今有三女,长女五日一归,中女四日一归,小女三日一归,问三女何时相会”.(选自《孙子算经》),请将三女前三次相会的天数用集合表示出来.16.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. 17.已知集合A 含有两个元素a 和a 2,若1∈A,求实数a 的值.18.已知集合A ={0,2,5,10},集合B 中的元素x 满足x =ab ,a∈A,b∈A 且a≠b,写出集合B .19.已知集合S 满足条件:若a S ∈,则1(0,1)1aS a a a+∈≠≠±-.若3S ∈,试把集合S 中的所有元素都求出来. 20.集合A ={x|2y x y x=⎧⎨=⎩ }可化简为___以下是两位同学的答案,你认为哪一个正确?试说明理由. 学生甲:由2y xy x=⎧⎨=⎩得x =0或x =1,故A ={0,1}; 学生乙:问题转化为求直线y =x 与抛物线y =x 2的交点,得到A ={(0,0),(1,1)}.参考答案1.C 【解析】分析:根据集合A 的表示,判断出a 是A 的元素,根据元素与集合的关系,是属于与不属于,从而得到答案. 详解:集合{}A a =,a A ∴∈.故选C.点睛:在解决元素与集合的关系时,注意它们的关系只有“属于”与“不属于”两种. 2.B 【解析】首先x≠0,排除A ,D ;又x∈N,排除C ,故选B. 3.A 【解析】本题考查元素与集合之间的关系,由数集的分类可知四个关系式均正确.选A. 4.C 【解析】 ∵x∈N,且-1<x<112,∴集合中含有元素0,1,2,3,4,5,故选C. 点睛:集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.其中描述法要注意代表元素,是点集还是数集.列举法应用于有限集,特别为单元素集合. 5.D 【解析】∵x∈N *1,2,即A ={1,2},∴1∈A.选D. 6.D 【解析】根据描述法表示集合的特点,可知集合表示的是横、纵坐标异号的点的集合,这些点在第二、四象限内.选D.点睛:集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.其中描述法要注意代表元素,是点集还是数集7.D 【分析】根据集合中元素的互异性可知,D 正确;给,,a b c 取特值可知,,,A B C 不正确. 【详解】根据集合中元素的互异性可知,a b c ≠≠,所以此三角形一定不是等腰三角形,故D 正确; 当3,4,5a b c ===时,三角形为直角三角形,故A 不正确; 当 6.8.9a b c ===时,三角形为锐角三角形,故B 不正确; 当6,8,11a b c ===时,三角形为钝角三角形,故C 不正确; 故选:D. 【点睛】本题考查了集合中元素的互异性,属于基础题. 8.C 【解析】因为A ={x|3-3x>0}={x|x<1},所以0∈A.选C. 9.{0,1,3,4,6} 【解析】 注意到42x-∈Z,因此,2-x =±2,±4,±1,解得x =-2,0,1,3,4,6,又∵x∈N,∴x=0,1,3,4,6. 10.1 【解析】这样的三角形只有1个,是两腰长为6,底边长为3的等腰三角形. 11.P A ∈ 【详解】在2y x =+中,当1x =时,3y =, 因此点P 是集合A 的元素,故P A ∈. 故答案为:P A ∈.12.{(0,3),(1,2),(2,1)} 【解析】集合A 是由方程x +y =3的部分整数解组成的集合,由条件可知,当x =0时,y =3;当x =1时,y =2;当x =2时,y =1.故A ={(0,3),(1,2),(2,1)}. 13.{}4,9,16 【分析】解决该试题的关键是对于t 令值,分别得到x 的值,然后列举法表示. 【详解】因为集合{}2,2,3,4A =-,而集合B 中的元素是将集合A 中的元素一一代入,通过平方得到的集合,即{}2|,B x x t t A ==∈,2,4t x ∴=±=;3,9t x ==;4,16t x ==,{}4,9,16B ∴=,那么用列举法表示B ={}4,9,16.本试题主要是考查了集合的描述法与列举法的准确运用,属于基础题. 14.2 【解析】因为集合{(2,1)}的元素表示的是有序实数对,由已知集合的代表元素知,元素为有序实数对的是C ,D ,而A 表示含有两个元素x =2,y =1的集合,B 表示含有2个元素的集合. 15.{60,120,180}. 【解析】试题分析:先判断三女相会的日数必为5,4,3的公倍数,再求最小的三个整数,并用集合形式表示试题解析:三女相会的日数,即为5,4,3的公倍数,它们的最小公倍数为60,因此三女前三次相会的天数用集合表示为{60,120,180}. 16.a =0或1. 【解析】 试题分析:试题解析:∵a∈A 且3a∈A,∴a<6且3a<6,∴a<2. 又∵a 是自然数∴a =0或1. 17.a =-1.【解析】试题分析:本题中已知集合A 中有两个元素且1∈A,据集合中元素的特点需分a =1和a 2=1两种情况,最后注意集合中元素的互异性,进行验证. 试题解析:若1∈A,则a =1或a 2=1,即a =±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,符合互异性. ∴a=-1.点睛:利用元素的性质求参数的方法,已知一个元素属于集合,求集合中所含的参数值.具体解法:(1)确定性的运用:利用集合中元素的确定性解出参数的所有可能值.(2)互异性的运用:根据集合中元素的互异性对集合中元素进行检验. 18.B ={0,10,20,50}. 【解析】试题分析:先按是否取零进行讨论,再根据乘积结果,利用集合元素互异性进行取舍 试题解析:解析 当或时,x =0;当或时,x =10; 当或时,x =20; 当或时,x =50.所以B ={0,10,20,50}.点睛:常利用集合元素的互异性确定集合中的元素,根据题目一一列举可能取值(应用列举法和分类讨论思想),然后根据集合元素的互异性进行检验,相同元素重复出现只算作一个元素,判断出该集合的所有元素,即得该集合元素的个数. 19.113,2,,32-- 【分析】由条件“若a S ∈,则11aS a+∈-”可进行一步步推导,根据所得值循环出现可得答案. 【详解】∵3S ∈,∴13213S +=-∈-,从而1(2)11(2)3S +-=-∈--,则11131213S ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=∈⎛⎫-- ⎪⎝⎭, ∴1123112S +=∈-,出现循环,根据集合中元素的互异性可得集合S 中的所有元素为113,2,,32--.【点睛】本题考查了集合中元素的互异性,属于基础题. 20.甲正确 【解析】试题分析:先解方程组得解集,再根据集合代表元素得应为数集,不是点集,因此选甲 试题解析:同学甲正确,同学乙错误.由于集合A 的代表元素为x ,因此满足条件的元素只能为x =0,1;而不是实数对故同学甲正确.。
集合的基本概念练习题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.集合M={(x,y)|xy>0,x+y<0,x∈R,y∈R}是()A.第一象限的点集B.第二象限的点集C.第三象限的点集D.第四象限的点集【答案】C【分析】利用不等式的性质可得x<0,y<0,进而判断出集合的意义.【详解】由xy>0,x+y<0⇔x<0,y<0,故集合M={(x,y)|xy>0,x+y<0,x∈R,y∈R}是第三象限的点集.故选:C.2.集合{x∈N|x−2<2}用列举法表示是()A.{1,2,3}B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4}D.{0,1,2,3}【答案】D【分析】解不等式x−2<2,结合列举法可得结果.【详解】{x∈N|x−2<2}={x∈N|x<4}={0,1,2,3}.故选:D.3.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4【答案】A【分析】根据x,y为整数,分析所有可能的情况求解即可【详解】当x=−1时,y2≤2,得y=−1,0,1,当x=0时,y2≤3,得y=−1,0,1当x=1时,y2≤2,得y=−1,0,1即集合A中元素有9个,故选:A.4.已知集合M={x∣x2+x=0},则()A.{0}∈M B.∅∈M C.−1∉M D.−1∈M 【答案】D【分析】先求得集合M,再根据元素与集合的关系,集合与集合的关系可得选项.【详解】因为集合M={x∣x2+x=0}={0,−1},所以−1∈M,故选:D.5.已知集合A={−1,0,1},B={a+b|a∈A,b∈A},则集合B=()A.{−1,1}B.{−1,0,1}C.{−2,−1,1,2}D.{−2,−1,0,1,2}【答案】D【分析】根据A={−1,0,1}求解B={a+b|a∈A,b∈A}即可【详解】由题,当a∈A,b∈A时a+b最小为(−1)+(−1)=−2,最大为1+1=2,且可得(−1)+0=−1,0+0=0,0+1=1,故集合B={−2,−1,0,1,2}故选:D6.若集合A={1,m2},集合B={2,4},若A∪B={1,2,4},则实数m的取值集合为()A.{−√2,√2}B.{2,√2}C.{−2,2}D.{−2,2,−√2,√2}【答案】D【分析】由题中条件可得m2=2或m2=4,解方程即可.【详解】因为A={1,m2},B={2,4},A∪B={1,2,4},所以m2=2或m2=4,解得m=±√2或m=±2,所以实数m的取值集合为{−2,2,−√2,√2}.故选:D.二、多选题7.下列结论不正确的是()A.1∈N B.√2∈Q C.0∈N∗D.−3∈Z【答案】BC【分析】根据N、Q、N∗、Z表示的数集,结合元素与集合之间的关系即可做出判断.【详解】由N表示自然数集,知1∈N,故A正确;由√2为无理数且Q表示有理数集,知√2∉Q,故B错;由N∗表示正整数集,知0∉N∗,故C错;由Z表示整数集,知−3∈Z,故D正确.故选:BC.8.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⊆A B.A⊆B C.0∉A D.1∈A【答案】ACD【解析】求出集合A,利用元素与集合、集合与集合的包含关系可得出结论.【详解】∵A={y|y=x2+1}={y|y≥1},B={x|x>2},所以,B⊆A,0∉A,1∈A.故选:ACD.三、填空题9.在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]= {5n+k|n∈Z},k=0,1,2,3,4;给出下列四个结论:①2015∈[0];①−3∈[3];①Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];①“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a−b∈[0]”.其中,正确结论的个数..是_______.【答案】3【分析】根据2015被5除的余数为0,可判断①;将−3=−5+2,可判断①;根据整数集就是由被5除所得余数为0,1,2,3,4,可判断①;令a=5n1+m1,b=5n2+m2,根据“类”的定理可证明①的真假.【详解】①由2015÷5=403,所以2015∈[0],故①正确;①由−3=5×(−1)+2,所以−3∉[3],故①错误;①整数集就是由被5除所得余数为0,1,2,3,4的整数构成,故①正确;①假设a=5n1+m1,b=5n2+m2,a−b=5(n1−n2)+m1−m2,a,b要是同类.则m1=m2,即m1−m2=0,所以a−b∈[0],反之若a−b∈[0],即m1−m2=0,所以m1=m2,则a,b是同类,①正确;故答案为:3【点睛】本题考查的知识点是命题的真假判断与应用,正确理解新定义“类”是解答的关键,以及进行简单的合情推理,属中档题.10.已知集合A={12,a2+4a,a−2},且−3∈A,则a=_________.【答案】-3【分析】由集合A={12,a2+4a,a−2},且−3∈A,得a2+4a=−3或a−2=−3,由此能求出结果.【详解】解:∵集合A={12,a2+4a,a−2},且−3∈A,∴a2+4a=−3或a−2=−3,解得a=−1,或a=−3,当a=−1时,A={12,−3,−3},不合题意,当a=−3时,A={12,−3,−5},符合题意.综上,a=−3.故答案为:−3.11.用∈或∉填空:0________N【答案】∈【解析】可知0是自然数,即可得出.【详解】∵0是自然数,∴0∈N.故答案为:∈.12.集合{2a,a2−a}中实数a的取值范围是________【答案】{a|a≠0且a≠3}【分析】由2a≠a2−a得结论.【详解】由题意2a≠a2−a,a≠0且a≠3,故答案为{a|a≠0且a≠3}.【点睛】本题考查集合中元素的性质:互异性,属于基础题.四、解答题13.已知集合A={x|x=m+√6n,其中m,n∈Q}.(1)试分别判断x1=−√6,x2=√2−√3√2+√3与集合A的关系;(2)若x1,x2∈A,则x1x2是否一定为集合A的元素?请说明你的理由.14.试分别用描述法和列举法表示下列集合:(1)方程x2−2=0的所有实数根组成的集合A;(2)由大于10且小于20的所有整数组成的集合B.{11,12,13,14,15,16,17,18,19}.【解析】(1)用描述法表示集合A,再解方程求出对应根,用列举法表示即可;(2)用描述法表示集合B,再列举出大于10且小于20的所有整数,用列举法表示集合B即可.【详解】(1)设x∈A,则x是一个实数,且x2−2=0.因此,用描述法表示为A={x∈R|x2−2=0}.方程x2−2=0有两个实数根√2,−√2,因此,用列举法表示为A={√2,−√2}.(2)设x∈B,则x是一个整数,即x∈Z,且10<x<20.因此,用描述法表示为B={x∈Z|10<x<20}.大于10且小于20的整数有11,12,13,14,15,16,17,18,19,因此,用列举法表示为B={11,12,13,14,15,16,17,18,19}.【点睛】本题主要考查了用描述法以及列举法表示集合,属于基础题.15.已知集合A={x∈R|ax2−3x+1=0,a∈R}.(1)若1∈A,求实数a的值;(2)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值;(3)若集合A中仅含有两个元素,求实数a的取值范围.【答案】(1)a=2(2)a=0或a=94,a≠0}(3){a|a<94【分析】(1)将x=1代入方程求解即可;(2)分a=0、a≠0两种情况求解即可;(3)由条件可得a≠0,且Δ=(−3)2−4a>0,解出即可.(1)①1∈A,①a×12−3×1+1=0,①a=2;(2)当a=0时,x=13,符合题意;当a≠0时,Δ=(−3)2−4a=0,①a=94.综上,a=0或a=94;(3)集合A中含有两个元素,即关于x的方程ax2−3x+1=0有两个不相等的实数解,①a≠0,且Δ=(−3)2−4a>0,解得a<94且a≠0,①实数a的取值范围为{a|a<94,a≠0}.16.用列举法表示下列集合(1)11以内非负偶数的集合;(2)方程(x+1)(x2−4)=0的所有实数根组成的集合;(3)一次函数y=2x与y=x+1的图象的交点组成的集合.【答案】(1){0,2,4,6,8,10};(2){−2,−1,2}(3){(1,2)}【分析】(1)根据偶数的定义即可列举所有的偶数,(2)求出方程的根,即可写出集合,(3)联立方程求交点,进而可求集合.(1)11以内的非负偶数有0,2,4,6,8,10,所以构成的集合为{0,2,4,6,8,10},(2)(x+1)(x2−4)=0的根为x1=−1,x2=2,x3=−2,所以所有实数根组成的集合为{−2,−1,2},(3)联立y=x+1和y=2x,解得{x=1y=2,所以两个函数图象的交点为(1,2),构成的集合为{(1,2)}。
1.1 集合的概念同步练习卷【人教A版2019】考试时间:60分钟;满分:100分姓名:___________班级:___________考号:___________考卷信息:本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分100分,限时60分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本节内容的具体情况!一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)1.(3分)(2020秋•袁州区校级月考)下列四组对象中能构成集合的是()A.宜春市第一中学高一学习好的学生B.在数轴上与原点非常近的点C.很小的实数D.倒数等于本身的数2.(3分)(2020秋•路北区校级期中)下列元素与集合的关系表示正确的是()①﹣1∈N*;②√2∉Z;③32∈Q;④π∈QA.①②B.②③C.①③D.③④3.(3分)(2020•西城区校级期中)已知集合M={﹣2,3},N={﹣4,5,6},依次从集合M,N中各取出一个数分别作为点P的横坐标和纵坐标,则在平面直角坐标系中位于第一、二象限内的点P的个数是()A.4B.5C.6D.74.(3分)(2020春•大武口区校级期中)已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的值为()A.1或﹣1B.1或3C.﹣1或3D.1,﹣1或35.(3分)集合A={1,﹣3,5,﹣7,9,﹣11,…},用描述法表示正确的是()①{x|x=2n±1,n∈N};②{x|x=(﹣1)n(2n﹣1),n∈N};③{x|x=(﹣1)n(2n+1),n∈N}.A.③B.①③C.②③D.①②③6.(3分)(2020秋•张店区校级月考)集合A={x∈N∗|63−x∈Z},用列举法可以表示为()A.{1,2,4,9}B.{1,2,4,5,6,9}C.{﹣6,﹣3,﹣2,﹣1,3,6}D.{﹣6,﹣3,﹣2,﹣1,2,3,6}7.(3分)(2020秋•华龙区校级期中)已知集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,y﹣x∈A},则集合B中的元素的个数为()A.4B.5C.6D.78.(3分)(2020秋•汇川区校级月考)设集合A={2,3,a2﹣3a,a+2a+7},B={|a﹣2|,0}.已知4∈A且4∉B,则实数a的取值集合为()A.{﹣1,﹣2}B.{﹣1,2}C.{﹣2,4}D.{4}二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.(4分)(2020秋•中山市校级月考)已知x∈{1,2,x2},则有()A.x=1B.x=2C.x=0D.x=√210.(4分)(2020秋•农安县月考)下面四个说法中错误的是()A.10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7}B.由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}C.方程x2﹣2x+1=0的所有解组成的集合是{1,1}D.0与{0}表示同一个集合11.(4分)(2020秋•余姚市校级月考)已知集合A={x|ax2﹣2x+a=0}中至多含有一个元素,则实数a可以取()A.a≥1B.a=0C.a≤﹣1D.﹣1≤a≤112.(4分)若集合A具有以下性质:(1)0∈A,1∈A;(2)若x∈A,y∈A;则x﹣y∈A,且x≠0时,1x∈A.则称集合A是“好集”.下列命题中正确的是()A.集合B={﹣1,0,1}是“好集”B.有理数集Q是“好集”C.整数集Z不是“好集”D.设集合A是“好集”,若x∈A,y∈A,则x+y∈A 三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)13.(4分)(2020秋•辛集市校级月考)下列关系中,正确的是.①−43∈R;②√3∉Q;③|﹣20|∉N*;④|−√2|∈Q;⑤﹣5∉Z;⑥0∈N.14.(4分)(2020秋•浙江期中)已知集合A={﹣2,2a,a2﹣a},若2∈A,则a=.15.(4分)(2020秋•汇川区校级月考)设集合A中有n个元素,定义|A|=n,若集合P={x∈Z|6x−3∈Z},则|P|=.16.(4分)(2020秋•河东区校级月考)已知a,b,c均为非零实数,集合A={x|x=|a|a+b|b|+ab|ab|},则集合A的元素的个数有个.四.解答题(共6小题,满分44分)17.(6分)下列研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方式表示它.(1)小于5的自然数;(2)某班所有个子高的同学;(3)不等式2x+1>7的整数解.18.(6分)已知集合M={﹣2,3x2+3x﹣4,x2+x﹣4},若2∈M,求x的值.19.(8分)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){x|x=|x|,x<5,且x∈Z};(4){(x,y)|x+y=6,x∈N*,y∈N*};(5){﹣3,﹣1,1,3,5}.20.(8分)(2020秋•黄浦区校级月考)已知集合A={x|kx2﹣8x+16=0,k∈R,x∈R}.(1)若A只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A;(2)若A至多有两个子集,试求实数k的取值范围.21.(8分)设集合A中含有三个元素3,x,x2﹣2x.(1)求实数x应满足的条件;(2)若﹣2∈A,求实数x.22.(8分)(2020秋•越秀区校级期中)已知不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.(1)若2∈M且3∉M,求a的取值范围;(2)若M={x|12<x<2},求不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0的解集.1.1 集合的概念同步练习卷参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)1.(3分)(2020秋•袁州区校级月考)下列四组对象中能构成集合的是( ) A .宜春市第一中学高一学习好的学生B .在数轴上与原点非常近的点C .很小的实数D .倒数等于本身的数【分析】根据集合的含义分别分析四个选项,A ,B ,C 都不满足函数的确定性故排除,D 确定,满足. 【解答】解:A :宜春市第一中学高一学习好的学生,因为学习好的学生不确定,所以不满足集合的确定性,排除B :在数轴上与原点非常近的点,因为非常近的点不确定,所以不满足集合的确定性,排除C :很小的实数,因为很小的实数不确定,所以不满足集合的确定性,排除D :倒数等于它自身的实数为1与﹣1,∴满足集合的定义,故正确. 故选:D .【点睛】本题考查集合的含义.通过对集合元素三个性质:确定性,无序性,互异性进行考查,属于基础题.2.(3分)(2020秋•路北区校级期中)下列元素与集合的关系表示正确的是( ) ①﹣1∈N *;②√2∉Z ;③32∈Q ;④π∈QA .①②B .②③C .①③D .③④【分析】认识常用数集的表示符号及元素和集合的关系. 【解答】解:对于①:﹣1不是自然数,故﹣1∉N *,故①错误;对于②:√2是无理数不是整数,Z 表示整数集合∴√2∉Z ,故②正确; 对于③:32是有理数,Q 表示有理数集,∴32∈Q ,故③正确;对于④:π是无理数,Q 表示无理数集,∴π∉Q ,故④错误. 故选:B .【点睛】本题考查对数集的认识,属于基础题3.(3分)(2020•西城区校级期中)已知集合M ={﹣2,3},N ={﹣4,5,6},依次从集合M ,N 中各取出一个数分别作为点P的横坐标和纵坐标,则在平面直角坐标系中位于第一、二象限内的点P的个数是()A.4B.5C.6D.7【分析】利用列举法和第一、二象限的点的性质直接求解.【解答】解:集合M={﹣2,3},N={﹣4,5,6},依次从集合M,N中各取出一个数分别作为点P的横坐标和纵坐标,在平面直角坐标系中位于第一、二象限内的点P有:(﹣2,5),(﹣2,6),(3,5),(3,6),共4个.故选:A.【点睛】在平面直角坐标系中位于第一、二象限内的点P的个数的求法,考查列举法和第一、二象限的点的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.4.(3分)(2020春•大武口区校级期中)已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的值为()A.1或﹣1B.1或3C.﹣1或3D.1,﹣1或3【分析】由5∈{1,m+2,m2+4},得m+2=5或m2+4=5,再由集合中元素的互异性,能求出m的取值集合.【解答】解:∵5∈{1,m+2,m2+4},∴m+2=5或m2+4=5,即m=3或m=±1.当m=3时,M={1,5,13};当m=1时,M={1,3,5};当m=﹣1时,M={1,1,5}不满足互异性,∴m的取值集合为{1,3}.故选:B.【点睛】本题考查实数的取值集合的求法,解题时要认真审题,注意集合性质的合理运用,是基础题.5.(3分)集合A={1,﹣3,5,﹣7,9,﹣11,…},用描述法表示正确的是()①{x|x=2n±1,n∈N};②{x|x=(﹣1)n(2n﹣1),n∈N};③{x|x=(﹣1)n(2n+1),n∈N}.A.③B.①③C.②③D.①②③【分析】取n=0,1,2分别验证三个集合即可.【解答】解:取n=0,{x|x=2n±1,n∈N}={0,1},故①错误;取n=0,{x|x=(﹣1)n(2n﹣1),n∈N}={﹣1},故②错误;取n=0,{x|x=(﹣1)n(2n+1),n∈N}={1},取n=1,{x|x=(﹣1)n(2n+1),n∈N}={﹣3},取n=2,{x|x=(﹣1)n(2n+1),n∈N}={5},……,故③正确;故选:A.【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,是基础题.6.(3分)(2020秋•张店区校级月考)集合A={x∈N∗|63−x∈Z},用列举法可以表示为()A.{1,2,4,9}B.{1,2,4,5,6,9}C.{﹣6,﹣3,﹣2,﹣1,3,6}D.{﹣6,﹣3,﹣2,﹣1,2,3,6}【分析】利用已知条件,化简求解即可.【解答】解:集合A={x∈N∗|63−x∈Z},可知63−1=3,63−2=6,63−4=−6,63−5=−3,63−6=−2,63−9=−1,则x=1,2,4,5,6,9.集合A={x∈N∗|63−x∈Z}={1,2,4,5,6,9}.故选:B.【点睛】本题考查集合的表示方法,是基础题.7.(3分)(2020秋•华龙区校级期中)已知集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,y﹣x∈A},则集合B中的元素的个数为()A.4B.5C.6D.7【分析】通过集合B,利用x∈A,y∈A,y﹣x∈A,求出集合B中元素的个数.【解答】解:因为集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,y﹣x∈A},所以当x=1时,y=2或y=3或y=4,当x=2时,y=3或y=4,当x=3时,y=4,所以集合B中的元素个数为6.故选:C.【点睛】本题考查集合的元素与集合的关系,属基础题.8.(3分)(2020秋•汇川区校级月考)设集合A={2,3,a2﹣3a,a+2a+7},B={|a﹣2|,0}.已知4∈A且4∉B ,则实数a 的取值集合为( ) A .{﹣1,﹣2}B .{﹣1,2}C .{﹣2,4}D .{4}【分析】根据题意分a 2﹣3a =4且|a ﹣2|≠4,a +2a +7=4且|a ﹣2|≠4两种情况讨论,求出a 的值,并利用集合的互异性进行验证,即可求得符合题意的a 的值.【解答】解:由题意可得①当a 2﹣3a =4且|a ﹣2|≠4时,解得a =﹣1或4, a =﹣1时,集合A ={2,3,4,4}不满足集合的互异性,故a ≠﹣1, a =4时,集合A ={2,3,4,1112},集合B ={2,0},符合题意.②当a +2a+7=4且|a ﹣2|≠4,解得a =﹣1,由①可得不符合题意. 综上,实数a 的取值集合为{4}. 故选:D .【点睛】本题主要考查元素与集合的关系,考查集合的互异性,属于基础题. 二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.(4分)(2020秋•中山市校级月考)已知x ∈{1,2,x 2},则有( ) A .x =1B .x =2C .x =0D .x =√2【分析】利用元素与集合的关系及集合中元素的互异性即可求解. 【解答】解:因为x ∈{1,2,x 2},所以x =2或x =x 2,解得x =2或x =1或x =0, 当x =2时,x ∈{1,2,4},符合题意;当x =1时,x ∈{1,2,1},不满足集合的互异性; 当x =0时,x ∈{1,2,0},符合题意., 故x =2或x =0. 故选:BC .【点睛】本题主要考查元素与集合间的关系,利用集合中元素的互异性验证结论是否符合题意是解题的关键,属于基础题.10.(4分)(2020秋•农安县月考)下面四个说法中错误的是( ) A .10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7}B .由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}C .方程x 2﹣2x +1=0的所有解组成的集合是{1,1}D.0与{0}表示同一个集合【分析】结合集合的表示及元素与集合的基本关系分别检验各选项即可判断.【解答】解:10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7},故A正确;由集合中元素的无序性知{1,2,3}和{3,2,1}表示同一集合,故B正确;方程x2﹣2x+1=0的所有解组成的集合是{1},故C错误;由集合的表示方法知0不是集合,故D错误,故选:CD.【点睛】本题主要考查了集合的表示及元素与集合的基本关系的判断,属于基础题.11.(4分)(2020秋•余姚市校级月考)已知集合A={x|ax2﹣2x+a=0}中至多含有一个元素,则实数a可以取()A.a≥1B.a=0C.a≤﹣1D.﹣1≤a≤1【分析】根据集合A={x|ax2﹣2x+a=0}中至多含有一个元素,讨论集合A中的方程ax2﹣2x+a=0的根的情况,求解若ax2﹣2x+a=0为一元一次方程和一元二次方程至多含有一个根的情况,符合题意时可得实数a可以取为:a=0,a≥1或a≤﹣1.【解答】解:已知集合A={x|ax2﹣2x+a=0}中至多含有一个元素,则讨论集合A中的方程ax2﹣2x+a=0的根的情况,①若ax2﹣2x+a=0为一元一次方程,则a=0,解得x=0,符合题意;②若ax2﹣2x+a=0为一元二次方程,则a≠0,方程至多含有一个根,△=4﹣4a2≤0,解得a≥1或a≤﹣1,符合题意;故实数a可以取为:a=0,a≥1或a≤﹣1.故选:ABC.【点睛】本题主要考查元素与集合的关系,一元二次方程根的情况,分类讨论思想,属于基础题.12.(4分)若集合A具有以下性质:(1)0∈A,1∈A;(2)若x∈A,y∈A;则x﹣y∈A,且x≠0时,1x∈A.则称集合A是“好集”.下列命题中正确的是()A.集合B={﹣1,0,1}是“好集”B.有理数集Q是“好集”C .整数集Z 不是“好集”D .设集合A 是“好集”,若x ∈A ,y ∈A ,则x +y ∈A【分析】逐一判断给定的3个集合,是否满足“好集”的定义,最后综合讨论结果,可得答案. 【解答】解:对于A ,假设集合B 是“好集”,因为﹣1∈B ,1∈B ,所以﹣1﹣1=﹣2∈B ,这与﹣2∉B 矛盾,所以集合B 不是“好集”.故A 错误;对于B ,因为0∈Q ,1∈Q ,且对任意的x ∈Q ,y ∈Q 有x ﹣y ∈Q ,且x ≠0时,1x ∈Q ,所以有理数集Q 是“好集”,故B 正确;对于C ,因为2∈Z ,但12∉Z ,所以整数集Z 不是“好集”.故C 正确;因为集合A 是“好集”,所以0∈A ,又y ∈A ,所以0﹣y ∈A ,即﹣y ∈A ,又x ∈A ,所以x ﹣(﹣y )∈A ,即x +y ∈A ,故D 正确. 故选:BCD .【点睛】本题主要考查了元素与集合关系的判断,以及新定义的理解,同时考查了运算求解的能力,属于基础题.三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)13.(4分)(2020秋•辛集市校级月考)下列关系中,正确的是 ①②⑥ . ①−43∈R ; ②√3∉Q ; ③|﹣20|∉N *; ④|−√2|∈Q ; ⑤﹣5∉Z ; ⑥0∈N .【分析】根据元素与集合的关系进行判断即可. 【解答】解:①−43∈R ,正确; ②√3∉Q ,正确;③因为|﹣20|=20∈N *,则|﹣20|∉N *,错误; ④因为|−√2|=√2∉Q ;则|−√2|∈Q ,错误; ⑤﹣5∉Z ,错误; ⑥0∈N .正确;所以正确的是①②⑥.【点睛】本题主要考查元素与集合的关系,属于基础题.14.(4分)(2020秋•浙江期中)已知集合A ={﹣2,2a ,a 2﹣a },若2∈A ,则a = 1或2 .【分析】根据2是集合中的元素,求出a 值,再验证集合中元素的互异性即可.【解答】解:∵2∈A ,∴2a =2或a 2﹣a =2;当2a =2时,a =1,a 2﹣a =0,A ={﹣2,2,0},符合题意;当a 2﹣a =2时,a =﹣1或a =2,a =2时,A ={﹣2,4,2},符合题意.a =﹣1时,A ={﹣2,﹣2,2},不符合题意.综上a =1或a =2,故答案为:1或2.【点睛】本题考查集合中元素的性质及元素与集合的关系,属于基础题目.15.(4分)(2020秋•汇川区校级月考)设集合A 中有n 个元素,定义|A |=n ,若集合P ={x ∈Z |6x−3∈Z },则|P |= 8 .【分析】通过对集合中元素构成的特点及元素条件求集合P ,即可得到答案.【解答】解:∵集合P ={x ∈Z |6x−3∈Z },∵x ∈Z ,6x−3∈Z ,∴x ﹣3=±1,±2,±3,±6.解得x =4,2,5,1,0,6,9,﹣3,∴P ={﹣3,0,1,2,4,5,6,9}.|P |=8,故答案为:8.【点睛】本题考查集合的元素,通过对集合中元素构成的特点及元素条件求集合,属于基础题.16.(4分)(2020秋•河东区校级月考)已知a ,b ,c 均为非零实数,集合A ={x|x =|a|a +b |b|+ab |ab|},则集合A 的元素的个数有 2 个.【分析】通过对a ,b 的正负的分类讨论,利用绝对值的定义去掉绝对值的符号 然后进行运算,求出集合中的元素.【解答】解:当a >0,b >0时,x =|a|a +b |b|+ab |ab|=1+1+1=3,当a >0,b <0时,x =|a|a +b |b|+ab |ab|=1﹣1﹣1=﹣1,当a <0,b >0时,x =|a|a +b |b|+ab |ab|=−1+1﹣1=﹣1,当a<0,b<0时,x=|a|a+b|b|+ab|ab|=−1﹣1+1=﹣1,故x的所有值组成的集合为{﹣1,3}故答案为:2.【点睛】本题考查了分类讨论的数学思想方法,绝对值的几何意义.考查计算能力,属于基础题.四.解答题(共6小题,满分44分)17.(6分)下列研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方式表示它.(1)小于5的自然数;(2)某班所有个子高的同学;(3)不等式2x+1>7的整数解.【分析】根据集合元素的确定性,互异性进行判断即可.【解答】解:(1)小于5的自然数为0,1,2,3,4,元素确定,所以能构成集合.为{0,1,2,3,4}.(2)个子高的标准不确定,所以集合元素无法确定,所以不能构成集合.(3)由2x+1>7得x>3,因为x为整数,集合元素确定,但集合元素个数为无限个,所以用描述法表示为{x|x>3,且x∈Z}.【点睛】本题主要考查集合的含义和表示,利用元素的确定性,互异性是判断元素能否构成集合的条件,比较基础.18.(6分)已知集合M={﹣2,3x2+3x﹣4,x2+x﹣4},若2∈M,求x的值.【分析】由已知2是集合M的元素,分类讨论列出方程,求出x的值,将x的值代入集合,检验集合的元素需满足互异性.【解答】解:当3x2+3x﹣4=2时,3x2+3x﹣6=0,x2+x﹣2=0,x=﹣2或x=1.经检验,x=﹣2,x=1均不合题意.当x2+x﹣4=2时,x2+x﹣6=0,x=﹣3或2.经检验,x=﹣3或x=2均合题意.∴x=﹣3或x=2.【点睛】本题考查解决集合中的参数值时,需将求出的参数值代入集合检验集合的互异性、考查分类讨论的数学思想方法.19.(8分)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){x|x=|x|,x<5,且x∈Z};(4){(x,y)|x+y=6,x∈N*,y∈N*};(5){﹣3,﹣1,1,3,5}.【分析】根据集合的概念,列举法及描述法的定义,选择适当的方法表示每个集合即可.【解答】解:(1){绝对值不大于2的整数}={﹣2,﹣1,0,1,2}.(2){能被3整除,且小于10的正数}={3,6,9}.(3){x|x=|x|,x<5,且x∈Z}={0,1,2,3,4}.(4){(x,y)|x+y=6,x∈N*,y∈N*}={(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)}.(5){﹣3,﹣1,1,3,5}={x|x=2k﹣1,﹣1≤k≤3,k∈Z}.【点睛】考查集合的概念,集合的表示方法:列举法,描述法.20.(8分)(2020秋•黄浦区校级月考)已知集合A={x|kx2﹣8x+16=0,k∈R,x∈R}.(1)若A只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A;(2)若A至多有两个子集,试求实数k的取值范围.【分析】(1)当k=0时,易知符合题意,当k≠0时,利用△=0即可求出k的值;(2)由A至多有两个子集,可知集合A中元素个数最多1个,再分k=0和k≠0两种情况讨论,即可求出实数k的取值范围.【解答】解:(1)①当k=0时,方程化为:﹣8x+16=0,解得x=2,此时集合A={2},满足题意;②当k≠0时,∵方程kx2﹣8x+16=0有一个根,∴△=(﹣8)2﹣4k×16=0,解得:k=1,此时方程为x2﹣8x+16=0,解得x=4,∴集合A={4},符合题意,综上所述,k=0时集合A={2};k=1时集合A={4};(2)∵A至多有两个子集,∴集合A中元素个数最多1个,①当k≠0时,一元二次方程kx2﹣8x+16=0最多有1个实数根,∴△=(﹣8)2﹣4k×16≤0,解得k≥1,②当k=0时,由(1)可知,集合A={2}符合题意,综上所述,实数k 的取值范围为:{0}∪[1,+∞).【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,考查了集合的元素个数,是基础题.21.(8分)设集合A 中含有三个元素3,x ,x 2﹣2x .(1)求实数x 应满足的条件;(2)若﹣2∈A ,求实数x .【分析】(1)由集合元素的互异性直接求解.(2)若﹣2∈A ,则x =﹣2或x 2﹣2x =﹣2.由此能出x .【解答】解:(1)由集合元素的互异性可得:x ≠3,x 2﹣2x ≠x 且x 2﹣2x ≠3,解得x ≠﹣1,x ≠0且x ≠3.(2)若﹣2∈A ,则x =﹣2或x 2﹣2x =﹣2.由于x 2﹣2x =(x ﹣1)2﹣1≥﹣1,所以x =﹣2.【点睛】本题考查集合中元素的性质、实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意元素与集合的关系的合理运用.22.(8分)(2020秋•越秀区校级期中)已知不等式ax 2+5x ﹣2>0的解集是M .(1)若2∈M 且3∉M ,求a 的取值范围;(2)若M ={x|12<x <2},求不等式ax 2﹣5x +a 2﹣1>0的解集.【分析】(1)由2∈M 且3∉M ,列出不等式组,能求出实数a 的取值范围.(2)推导出12,2是方程ax 2+5x ﹣2=0的两个根,由韦达定理求出a =﹣2,从而不等式ax 2﹣5x +a 2﹣1>0即为2x 2+5x ﹣3<0,由此能求出不等式的解集.【解答】解:(1)∵不等式ax 2+5x ﹣2>0的解集是M .2∈M 且3∉M ,∴{4a +8>09a +13≤0,解得﹣2<a ≤−139, ∴a 的取值范围是(﹣2,−139].(2)∵M ={x|12<x <2},∴12,2是方程ax 2+5x ﹣2=0的两个根,∴由韦达定理得{12+2=−5a 12⋅2=−2a ,解得a =﹣2, ∴不等式ax 2﹣5x +a 2﹣1>0为2x 2+5x ﹣3<0,∴不等式ax 2﹣5x +a 2﹣1>0的解集为{x|−3<x <12}.【点睛】本题考查实数的取值范围的求法,考查不等式的解集的求法,考查运算求解能力,是基础题.。
1.1 集合的概念一、单选题1.下列叙述正确的是( ).A .方程2210x x -+=的根构成的集合为{}1,1-B .{}22401030x x R x x R x ⎧⎫+>⎧∈+==∈⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭C .集合(){,5M x y x y =+=且}20x y -=表示的集合是{}2,3D .集合{}1,2,3与集合{}3,2,1是不同的集合答案:B解析:解出2210x x -+=、520x y x y +=⎧⎨-=⎩可判断AC 的正误,由集合的无序性可得D 的正误,{}22401030x x R x x Rx ⎧⎫+>⎧∈+==∈=∅⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭,可得B 的正误. 详解:方程2210x x -+=的根为1x =,故A 错误;{}22401030x x R x x Rx ⎧⎫+>⎧∈+==∈=∅⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭,故B 正确; 由520x y x y +=⎧⎨-=⎩可解得53103x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故C 错误; 集合{}1,2,3与集合{}3,2,1是相同的集合,故D 错误故选:B2.定义集合运算:{|()(),A B z z x y x y ⊗==+⨯-,}x A y B ∈∈,设A =,{1B =,则集合A B ⊗的真子集个数为A .8B .7C .16D .15答案:B详解:由题意A =,{B =,则A B ⊗有)))111,0,112,⨯=⨯==1= 四种结果,由集合中元素的互异性,则集合A B ⊗由3个元素,故集合A B ⊗的真子集个数为3217-=个,故选B3.已知M =x|x≤5,x∈R},a =b ( )A .a∈M,b∈MB .a∈M,b MC .a M ,b∈MD .a M ,b M答案:B解析:∵5a =,5b ,{|5}M x x x R =≤∈,,∴ a M b M ∈∉,,故选B. 4.设集合A={1,4,5},若a∈A,5-a∈A,那么a 的值为A .1B .4C .1或4D .0 答案:C详解:试题分析:当1a =时54a A -=∈成立;当4a =时51a A -=∈成立;当5a =时50a A -=∉,舍. 所以1a =或4a =.故C 正确.考点:元素与集合间的关系.5.已知集合A =3|,2x x Z Z x 且⎧⎫∈∈⎨⎬-⎩⎭,则集合A 中的元素个数为( ) A .2B .3C .4D .5 答案:C详解: 试题分析:32Z x ∈-,2x -的取值有3-、1-、1、3,又x Z ∈, x ∴值分别为5、3、1、1-,故集合A 中的元素个数为4,故选C.考点:数的整除性6.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图像上的所有点组成的集合答案:D解析:由集合中的元素的表示法可知集合(x ,y )|y=2x ﹣1}表示函数y=2x ﹣1图象上的所有点组成的集合.详解:集合(x ,y )|y=2x ﹣1}中的元素为有序实数对(x ,y ),表示点,所以集合(x ,y )|y=2x ﹣1}表示函数y=2x ﹣1图象上的所有点组成的集合.故选D .点睛:本题考查了集合的分类,考查了集合中的元素,解答的关键是明确(x ,y )表示点,是基础题.7.已知集合{}1,2,3A =,则下列说法正确的是( )A .2A ∈B .2A ⊆C .2A ∉D .∅=A答案:A解析:根据元素与集合之间关系,可直接得出结果.详解:因为集合{}1,2,3A =,所以2A ∈.故选:A点睛:本题主要考查元素与集合之间关系的判断,熟记元素与集合之间的关系即可,属于基础题型.8.集合8,,3M y y x N y N x ⎧⎫==∈∈⎨⎬+⎩⎭的元素个数是 A .2B .4C .6D .8答案:A 解析:根据题中给出的条件,x y N ∈,分别从最小的自然数0开始给x 代值,求出相应的y 的值,直到得出的1y <为止,求出y N ∈的个数.详解: 因为8|,,3M y y x y N x ⎧⎫==∈⎨⎬+⎩⎭, 所以:当0x =时,83y N =∈/; 当x 1=时,8213y N ==∈+; 当x 2=时,88235y N ==∈/+; 当3x =时,84333y N ==∈/+; 当x 4=时,88437y N ==∈/+;当5x =时,8153y N ==∈+; 当6x ≥时,813y x =<+,且0y ≠,所以y N ∉. 综上,8|,,{2,1}3M y y x y N x ⎧⎫==∈=⎨⎬+⎩⎭,元素个数是2个. 故选A.点睛:本题考查了集合中元素的个数,关键根据,x y N ∈用赋值法分析和解决问题,属于基础题.9.下面对集合1,5,9,13,17}用描述法表示,其中正确的是( )A .x|x 是小于18的正奇数}B .x|x =4s +1,s∈N,且s <5}C .x|x =4t -3,t∈N,且t<5}D .x|x =4s -3,s∈N ,且s<6}答案:B解析:根据描述法的定义,依次判断选项即可.详解:A :集合含有元素3,故A 错误;B :当s 01234=、、、、时,1591317x =、、、、,故B 正确; C :当0t =时,3x =-,故C 错误;D :当0s =时,3x =-,故D 错误.故选:B二、填空题1.已知{}20,,A a a =,若1A ∈,则实数a 的值是______.答案:1-解析:利用元素和集合的关系,以及集合的互异性可求解.详解:1A ∈,1a 或21a =,当1a =时,21a =,则{0,1,1}A =,不满足集合的互异性,舍去.当21a =时,解得:1a =-,1a =(舍去),此时{0,1,1}A =-符合题意.故答案为:1-2.已知集合123A x N y Z x ⎧⎫=∈=∈⎨⎬+⎩⎭,则集合A 用列举法表示为__________________答案:{}0,1,3,9解析:由y Z ∈,x ∈N ,可得3x +是12不小于3的因数,列出因数,求解即可详解:由x ∈N ,y Z ∈,则3x +是12不小于3的因数,则3x +可为3,4,6,12,即x 为0,1,3,9, 则集合A 用列举法表示为{}0,1,3,9点睛:本题考查描述法与列举法的转换,列举法表示集合,数集的应用3.设集合{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9,则实数a 的值为______.答案:3-解析:先通过已知可得219a -=或29a =,解方程求出a ,然后带入集合验证,满足互异性即可.详解:∵{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9, ∴219a -=或29a =.当219a -=时,5a =,此时{}4,9,25A =-,{}9,0,4B =-,A ,B 中还有公共元素4-,不符合题意;当29a =时,3a =±,若3a =,{}9,2,2B =--,集合B 违背互异性.若3,{4,7,9},{9,8,4},{9}a A B A B =-=--=-=,∴3a =-.故答案为:3-.点睛:本题考查元素与集合的关系,以及集合中元素的互异性,是基础题.4.集合[]{}cos(cos )0,0,x x x ππ=∈= _____.(用列举法表示)答案:2,33ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 解析:由已知得cos 2x ππ=,或cos 2x ππ=-,由此能得出结果. 详解: 集合[]{}cos(cos )0,0,x x x ππ=∈,cos 2x ππ∴=,或cos 2x ππ=-, 1cos 2x ∴=或1cos 2x =-, 3x π∴=或23x π=. []{}2cos(cos )0,0,,33x x x ππππ⎧⎫∴=∈=⎨⎬⎩⎭. 故答案为:2,33ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭. 点睛:本题主要考查的是三角函数以及列举法表示集合,是基础题.5.用描述法表示图中的阴影部分(包括边界)___________.答案:(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭ 解析:根据阴影部分所在象限,确定xy 的范围,再结合图像,判断出,x y 的取值范围,由此求得可以表示出阴影部分的集合.详解:由于阴影部分所在象限为第一、三象限,且在,x y 轴上都有点,故0xy ≥;根据图像可知211,132x y -≤≤-≤≤,所以描述法表示图中的阴影部分(包括边界)为(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭. 故填:(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭. 点睛:本小题主要考查用集合表示区域,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.三、解答题1.已知53,⎛ ⎝⎭和3)都是集合{}22(,)|1A x y ax by =-=中的元素,求实数,a b 的值.答案:1,14a b ==解析:把3,⎛ ⎝⎭和代入方程221ax by -=列出方程组,即可求出实数,a b 的值. 详解:由题:3,⎛ ⎝⎭和都是集合{}22(,)|1A x y ax by =-=中的元素,所以3,⎛ ⎝⎭和满足方程221ax by -=, 59141631a b a b ⎧-=⎪⎨⎪-=⎩,解得:141a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以1,14a b ==.点睛:此题考查根据集合中的元素求参数的值,关键在于准确代值列出方程组,解方程组即可得解.2.若a ,b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭. 求:(1)a b +;(2)20222019a b +.答案:(1) 0; (2) 2;解析:(1)根据{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭可得出0a b +=, (2)由(1)得=-a b ,即1b a=-,根据元素的互异性可得1a =-, 1b =,代入20222019a b +计算即可. 详解: (1)根据元素的互异性,得0a b +=或0a =,若0a =,则b a无意义,故0a b +=; (2) 由(1)得=-a b ,即1b a =-,据元素的互异性可得:1b a a ==-,1b =, ∴()2022202220192019112a b +=-+=.点睛:本题考查集合中元素的互异性,属于基础题.3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,对任意的点(),P x y ,定义OP x y =+,任取点()()1122,,,A x y B x y ,记()()''1221,,,A x y B x y ,若此时2222''OA OB OA OB +≥+成立,则称点,A B 相关.(1)分别判断下面各组中两点是否相关,并说明理由.①()()2,1,3,2A B -;②()()4,3,2,4C D -.(2)给定*N ,3n n ∈≥,点集(){},,,,n x y n x n n y n x y Z Ω=-≤≤-≤≤∈,求集合n Ω中与点()1,1A 相关的点的个数.答案:(1)见解析(2)245n +解析:(1)根据所给定义,代入不等式化简变形可得对应坐标满足的关系,即可判断所给两个点的坐标是否符合定义要求.(2)根据所给点集,依次判断在四个象限内满足的点个数,坐标轴上及原点的个数,即可求得集合n Ω中与点(1,1)A 相关的点的个数;详解:若点()11,A x y ,()22,B x y 相关,则()12,A x y ',()21,B x y ,而OP x y =+不妨设11220,0,0,0x y x y ≥≥≥≥ 则由定义2222OA OB OA OB ''+≥+可知()()()()222211221221x y x y x y x y +++≥+++ 化简变形可得()()12120x x y y --≥(1)对于①(2,1)A -,(3,2)B ;对应坐标取绝对值,代入可知(23)(12)0--≥成立,因此相关;②对应坐标取绝对值,代入可知(42)(34)0--<,因此不相关.(2)在第一象限内,(1)(1)0x y --≥,可知1x n ≤≤且1y n ≤≤,有2n 个点;同理可知,在第二象限、第三象限、第四象限也各有2n 个点.在x 轴正半轴上,点()1,0满足条件;在x 轴负半轴上,点1,0满足条件;在y 轴正半轴上,点0,1满足条件;在y 轴负半轴上,点0,1满足条件;原点()0,0满足条件;因此集合n Ω中共有245n +个点与点(1,1)A 相关.点睛:本题考查了集合中新定义的应用,对题意的理解与分析能力的要求较高,属于难题.。
1.1 集合的概念一、单选题1.下列关系正确的是( )A .{}10,1∉B .{}10,1⊆C .{}10,1∈D .{}{}10,1∈答案:C解析:利用元素与集合的关系逐项判断后可得正确的选项.详解:对于A ,{}10,1∈,故A 错.对于B ,{}10,1∈,故B 错.对于C ,因为1为集合中的元素,故C 正确.对于D ,{}1不是{}0,1中的元素,故D 错.故选:C.2.已知集合22{(,)|}A x y x y x Z y Z =+≤∈∈4,,,则A 中元素的个数为()A .15B .14C .13D .12答案:C解析:根据列举法,确定圆及其内部整点个数即可得出结果.详解:224x y +≤24x ∴≤,x Z ∈2,1,0,1,2x ∴=--,当2x =-时,0y =;当1x =-时,1,0,1y =-;当0x =时,2,1,0,1,2y =--当1x =时,1,0,1y =-;当2x =时,0y =;所以共有13个,故选:C.3.集合x∈N*|x–3<1}用列举法可表示为A .0,1,2,3}B .0,1,2,3,4}C .1,2,3}D .1,2,3,4}答案:C 解析:解不等式求得x 的范围,再用列举法求得对应的集合.详解:由31x -<解得4x <,由于x N *∈,所以1,2,3x =,故集合为{}1,2,3,故选C.点睛:本小题主要考查一元一次不等式的解法,考查列举法表示集合,属于基础题.4.若{}212,x x ∈+,则实数x 的值为 A .1-B .1C .1或1-D .1或3答案:B 解析:分类讨论21x +=或21x =,求出x ,检验即可.详解:因为{}212,x x ∈+,所以21x +=或21x =,所以1x =或1x =-, 当1x =-时,22x x +=,不符合题意,所以1x =-舍去;故以1x =,选B点睛:本题主要考查元素与集合之间的关系,注意集合中元素的互异性,属于基础题型.5.下列各项中,能组成集合的是( )A .高一(3)班的好学生B .嘉兴市所有的老人C .不等于0的实数D .我国著名的数学家答案:C解析:根据集合中的元素具有确定性可得选项.详解:∵对于A 、B 、D 选项中“高一(3)班的好学生”、“嘉兴市所有的老人”、“我国著名的数学家”标准不明确,即元素不确定.∴A、B 、D 选项不能构成集合.故选:C .点睛:本题考查集合的元素的特征之一:确定性,属于基础题.6.下列写法正确的是( )A .∅ {}0B .0 ∅C .{}0∅∈D .0∈∅答案:A解析:根据空集定义、空集为任意非空集合真子集、元素与集合关系、集合与集合之间的关系的表示方法依次判断各个选项即可得到结果.详解:空集是任意非空集合的真子集,故∅ {}0,A 正确;元素与集合关系不能用“包含”符号,B 错误;集合与集合关系不能用“属于”符号,C 错误;空集中不含有任何元素,故0∉∅,D 错误.故选:A点睛:本题考查集合中元素与集合、集合与集合之间的关系的辨析,属于基础题.7.已知集合{|2,},{|22}A x x k k Z B x x ==∈=-≤≤,则A B =( )A .[]1,1-B .[]22-,C .{0,2}D .{2,0,2}-答案:D解析:根据集合的交集的概念及运算,即可求得A B ,得到答案.详解:由题意,集合{|2,},{|22}A x x k k Z B x x ==∈=-≤≤,根据集合的交集的概念及运算,可得{2,0,2}A B =-.故选:D.点睛:本题主要考查了集合的表示方法,以及集合交集的概念及运算,属于基础题.8.以下说法中正确的个数是①0与{}0表示同一个集合;②集合{}3,4M =与(){}3,4N =表示同一个集合; ③集合{}45x x <<不能用列举法表示.A .0B .1C .2D .3答案:B 解析:①中,0表示一个实数,{}0表示同一个集合,可判定不正确;②中,根据集合表示的意义,可判定是不正确的;③中,集合{}45x x <<是一个无限数集,可判定是正确的,即可求解.详解:由题意,可得①中,0表示一个实数,{}0表示同一个集合,所以不正确;对于②中,根据集合的表示方法,可得{}3,4M =表示数集,(){}3,4N =表示点集,所以不正确; 对于③中,集合{}45x x <<是一个无限数集且无规律,不能用列举法表示,所以是正确的. 故选B.点睛:本题主要考查了集合的概念,以及集合的表示方法,其中熟记集合的概念,以及集合的表示方法是解答的关键.9.设集合{1A =,2,3,4},{3B =,4,5,6,7},集合{|M x x B =∈且}x A ∉,则M =( )A .{}1,2B .{}3,4C .{5,6,7}D .{3,4,5,6,7}答案:C解析:直接利用已知{|M x x B =∈且}x A ∉,依次验证元素,即可得到答案.详解:解:因为集合{|M x x B =∈且}x A ∉,所以M 中的元素在B 集合中,但是该元素不在A 集合中,因为{3B =,4,5,6,7},依次检验元素,可得元素5,6,7满足题意,所以{5,6,7}M =.故选:C .点睛:本题主要考查元素与集合的关系,考查集合的新定义与运算,考查学生推理能力,属于基础题.10.把集合{}2450x x x --=用列举法表示为( ) A .{}1,5x x =-= B .{}15x x x =-=或C .{}245=0x x --D .{}1,5-答案:D解析:先解方程,再用列举法表示.详解:24501x x x --=∴=-或5x = 所以{}2450x x x --=={}1,5-故选:D点睛:本题考查列举法,考查基本求解能力,属基础题.二、填空题1.已知非空集合{}|1A x ax ==,则a 的取值范围是____________.答案:0a ≠详解:略2.(上海市黄浦区2018届高三4月模拟(二模))已知集合{}{}1,2,31,A B m ==,,若3m A -∈,则非零实数m 的数值是_________.答案:2解析:由题,若32,m -= 则1,m = 此时B 集合不符合元素互异性,故1;m ≠若31,2,m m -==则符合题意;若33,0,m m -==则不符合题意.故答案为23.方程组26x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集用列举法表示为__________.答案:(){}4,2-解析:先求出方程组的解,根据列举法,可直接得出结果.详解:由26x y x y +=⎧⎨-=⎩解得42x y =⎧⎨=-⎩, 则方程组26x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集用列举法表示为(){}4,2-. 故答案为:(){}4,2-.点睛:本题主要考查列举法表示集合,属于基础题型.4.设集合{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9,则实数a 的值为______.答案:3-解析:先通过已知可得219a -=或29a =,解方程求出a ,然后带入集合验证,满足互异性即可.详解:∵{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9, ∴219a -=或29a =.当219a -=时,5a =,此时{}4,9,25A =-,{}9,0,4B =-,A ,B 中还有公共元素4-,不符合题意;当29a =时,3a =±,若3a =,{}9,2,2B =--,集合B 违背互异性.若3,{4,7,9},{9,8,4},{9}a A B A B =-=--=-=,∴3a =-.故答案为:3-.点睛:本题考查元素与集合的关系,以及集合中元素的互异性,是基础题.5.用列举法表示集合{}220,x x x x R -=∈为__________________.答案:{}0,2解析:解出集合中的方程,然后用列举法表示出来.详解: 解:{}{}220,0,2x x x x R -=∈=,故答案为{}0,2.点睛:本题考查集合的表示,列举法,是基础题.三、解答题1.用适当的方法表示下列集合:(1)已知集合P =x|x =2n ,0≤n≤2且n∈N};(2)抛物线y =x 2-2x 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.答案:答案见解析解析:(1)用列举法即可求得集合的元素;(2)直接用描述法表示公共点的集合;(3)用描述法即可表示.详解:(1)因为02,n n N ≤≤∈,则0,2,4x =,故用列举法表示为:P =0,2,4}.(2)直接用描述法表示为:()22{,|}0y x x x y y ⎧=-⎨=⎩. (3)描述法:(x ,y)|y =x ,x≠0}.点睛:本题考查集合的表示方法,选择适当的方法即可,属简单题.2.已知集合{|1A x x =≤-或}5x ≥,{}22B x a x a =≤≤+.(1)若1a =-,求A B 和A B ;(2)若A B B =,求实数a 的取值范围.答案:(1){}21x x -≤≤-,{|1x x ≤或}5x ≥;(2)(](),32,-∞-⋃+∞.解析:(1)先求出集合B ,再求A B 和A B 得解;(2)由题得B A ⊆,再对集合B 分两种情况讨论得解.详解:(1)若1a =-,则{}21B x x =-≤≤,{}21A B x x ∴⋂=-≤≤-,{|1A B x x ⋃=≤或}5x ≥.(2)A B B =,B A ∴⊆.①若B =∅,则22a a >+,2a ∴>;②若B ≠∅,则2,21a a ⎧⎨+-⎩或2,25,a a ⎧⎨≥⎩3a ∴≤-. 综上,实数a 的取值范围为(](),32,-∞-⋃+∞.点睛:本题主要考查集合的交集、补集运算,考查根据集合的关系求参数的范围,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.3.已知(){}2210,,A x x p x x R A R +=+++=∈⋂=∅,求实数p 的取值范围.答案:()4,-+∞详解::因为A R +⋂=∅,所以集合A 分两种情况:(1)A 为空集,即方程()2210x p x +++=无解,()2240p ∆=+-<,解得40p -<<;(2)A 非空,即方程()2210x p x +++=有两负根,()21212402010p p x x p x x ⎧∆=+≥⎪+=-+<⎨⎪⋅=>⎩,解得042p p p ≥≥-⎧⎨>-⎩或,即0p ≥, 综上,实数p 的取值范围是()4,-+∞.4.设A 为实数集,且满足条件:若a∈A,则11a-∈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.答案:(1)见解析; (2)见解析.解析:(1) 由2∈A 得到-1∈A.由-1∈A 得到12∈A.由12∈A 得到2∈A.即得证.(2)假设a =11a -,则a 2-a +1=0,方程无解,所以集合A 不可能是单元素集. 详解:(1)若a∈A,则11a -∈A. 又∵2∈A,∴112-=-1∈A. ∵-1∈A,∴()111--=12∈A.∵12∈A,∴1112-=2∈A. ∴A 中另外两个元素为-1,12.(2)若A 为单元素集,则a =11a -, 即a 2-a +1=0,方程无解. ∴a≠11a-,∴集合A 不可能是单元素集. 点睛:本题主要考查元素与集合的关系,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.5.用适当方法表示下列集合:(1)从1,2,3这三个数字中抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的自然数的集合;(2﹣2|=0的解集;(3)由二次函数y =3x 2+1图象上所有点组成的集合.答案:(1)1,2,3,12,13,21,31,23,32,123,132,213,231,321,312};(2)1,22⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭;(3)(x ,y )|y =3x 2+1,x∈R}. 解析:(1)利用列举法求解即可;(2)先解出方程的解,然后利用列举法;(3)利用描述法即可详解:解:(1)当从1,2,3这三个数字中抽出1个数字时,自然数为1,2,3;当抽出2个数字时,可组成自然数12,21,13,31,23,32;当抽出3个数字时,可组成自然数123,132,213,231,321,312.由于元素个数有限,故用列举法表示为1,2,3,12,13,21,31,23,32,123,132,213,231,321,312}.(2)由算术平方根及绝对值的意义,可知:21020x y +=⎧⎨-=⎩,解得122x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, 因此该方程的解集为(﹣12,2)}.(3)首先此集合应是点集,是二次函数y=3x2+1图象上的所有点,故用描述法可表示为(x,y)|y=3x2+1,x∈R}.。
1.1 集合的概念一、单选题1.集合{,,}a b c 的真子集共有 个( )A .7B .8C .9D .10答案:A解析:直接根据含有n 个元素的集合,其子集个数为2n ,真子集为21n -个;详解:因为集合{,,}a b c 含有3个元素,故其真子集为3217-=个故选:A2.给出下列关系:①12R ∈R ;③3∈N -;④Q ∈.其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案:B解析:①12R ∈R ,错误;③3∈N -,正确;④Q ∈,错误,所以正确的个数是两个,故选B.3.已知集合2{|320}A x ax x =-+=中有且只有一个元素,那么实数a 的取值集合是A .98⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .90,8⎧⎫⎨⎬⎩⎭C .{0}D .20,3⎧⎫⎨⎬⎩⎭答案:B解析:由题意分方程为一次方程和二次方程两种情况分别求解.详解:由集合2{|320}A x ax x =-+=中有且只有一个元素,得a=0或0980a a ≠⎧⎨=-=⎩, ∴实数a 的取值集合是0, 98}故选B .点睛:本题考查实数的取值集合的求法,考查单元素集的性质等基础知识.4.已知集合A {1,=2,3,*n(n })N ⋯∈,集合()*12k B {j ,j ,j )k 2,k N =⋯≥∈是集合A 的子集,若11j ≤ 2j << ⋯ m j n <≤且i 1i j j m(i 1,+-≥=2,⋯⋯,k 1)-,满足集合B 的个数记为()n k m ⊕,则()732(⊕= )A .9B .10C .11D .12答案:B 解析:根据()n k m ⊕和()732⊕,可得n 7=,k 3=,m 2=,集合A {1,=2,3,4,5,6,7};集合{}123B j ,j ,j =,121j j 7≤<≤满足集合B 的个数列罗列出来,可得答案.详解:由题意可得n 7=,k 3=,m 2=,那么集合A {1,=2,3,4,5,6,7};集合{}123B j ,j ,j =,1231j j 7j ≤<<≤,i 1i j j 2+-≥满足集合B 的个数列罗列出来,可得:{1,3,5},{1,3,6},{1,3,7},{1,4,6},{1,4,7};{1,5,7},{2,4,6},{2,4,7},{2,5,7},{3,5,7},故选B .点睛:本题考查子集与真子集,并且即时定义新的集合,主要考查学生的阅读理解能力.5.已知集合{}1,2,3A =,集合(){},,B x y x A x y A =∈-∈,则符合条件的集合B 的子集个数为( )A .3B .4C .8D .10答案:C解析:列举出集合B 中的运算,利用子集个数公式可得出结果.详解:{}1,2,3A =,(){}()()(){},,2,1,3,2,3,1B x y x A x y A =∈-∈=, 因此,符合条件的集合B 的子集个数为328=.故选:C.点睛:本题考查集合子集个数的计算,解答的关键就是求出集合的元素个数,考查计算能力,属于基础题.6.已知集合{}0,1,2A =,{}B x N A =∈,则B =( ) A .{}0B .{}0,2C .10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭D .{}0,2,4答案:B解析:由{}B x N A =∈0,1,2=解出x 检验即可. 详解:集合{}0,1,2A =,{}B x N A =∈0=得10x =1=得212x =;2=得32x =;又x ∈N ,故集合{}0,2B =故选:B .点睛:本题考查由元素与集合的关系求解具体集合,属于基础题7.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是( )A .x|-3<x<11,x∈Z}B .x|-3<x<11}C .x|-3<x<11,x=2k}D .x|-3<x<11,x=2k ,k∈Z}答案:D解析:逐一分析各个选项,用不等式表示题中描述的内容,在利用描述法即可得出答案. 详解:解:大于-3且小于11的偶数,可表示为-3<x<11,x=2k ,k∈Z,所以由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是x|-3<x<11,x=2k ,k∈Z},故D 符合题意; 对于A ,集合表示的是大于-3且小于11的整数,不符题意;对于B ,集合表示的是大于-3且小于11的数,不符题意;对于C ,集合表示的是大于-3且小于11的数,,但不一定是整数,不符题意.故选:D.8.下列表述中正确的是A .{}0=∅B .{(1,2)}{1,2}=C .{}∅=∅D .0N ∈答案:D解析:根据∅的定义可排除A ;根据点集和数集的定义可排除B ;根据元素与集合关系排除C ,确认D 正确. 详解:∅不包含任何元素,故{}0≠∅,A 错误;(){}1,2为点集,{}1,2为数集,故(){}{}1,21,2=,B 错误;∅是集合{}∅中的一个元素,即{}∅∈∅,C 错误;N 表示自然数集,故0N ∈,D 正确.故选D点睛:本题考查集合的定义、元素与集合的关系、相等集合的概念等知识,属于基础题.9.已知集合{}1,2A =,{}2,4B =,则集合{},,M z z x y x A y B ==⋅∈∈中元素的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个答案:C解析:根据集合{},,M z z x y x A y B ==⋅∈∈列举求解.详解:因为集合{}1,2A =,{}2,4B =,所以集合{}2,4,8M =,故选:C二、填空题1.实数系的结构图如图所示,其中1,2,3三个方格中的内容依次是________,________,________.答案:有理数 整数 零解析:根据已知条件,本题需要填写结构图中的空余内容,需要明确图中的从属关系,因为实数分为有理数和无理数,有理数又分为整数和分数,整数又分为正整数、零、负整数,则本题答案可知.详解:根据所学知识可知,实数包括有理数和无理数,而有理数包括整数和分数,整数又可分为正整数、零和负整数.故答案为:有理数;整数;零.点睛:本题考查的是结构图的相关知识,解答本题的关键是明确实数的基本知识,属于基础题.2.若{}232,25,12x x x -∈-+,则x =________.答案:32-解析:根据元素与集合的关系分情况求得x 的值,然后利用集合的元素的互异性检验. 详解:由题意知,23x -=-或2253x x +=-.①当23x -=-时,1x =-.把1x =-代入,得集合的三个元素为3,3,12--,不满足集合中元素的互异性;②当2253x x +=-时,32x =-或1x =-(舍去),当32x =-时,集合的三个元素为7,3,122--,满足集合中元素的互异性.由①②知32x =-.故答案为:32-.3.用描述法表示图中阴影部分的点(含边界)的坐标的集合为______.答案:(x ,y )|xy≥0,且﹣1≤x≤2,12-≤y≤1}解析:利用图中的阴影部分的点的坐标满足的条件即为集合的元素的公共属性. 详解::图中的阴影部分的点设为(x ,y )则x ,y )|﹣1≤x≤0,12-≤y≤0或0≤x≤2,0≤y≤1}=(x ,y )|xy≥0且﹣1≤x≤2,12-≤y≤1}故答案为:(x ,y )|xy≥0,且﹣1≤x≤2,12-≤y≤1}.4.2{|420}A x ax x =-+=至多有一个元素,则a 的取值范围是___________.答案:{|2a a 或0}a =解析:由集合A 为方程的解集,根据集合A 中至多有一个元素,转化为方程至多有一个解求解.详解:当0a =时,方程2420ax x -+=,即为12x =,1{}2A =,符合题意;当0a ≠时,因为2420ax x -+=至多有一个解,所以△1680a =-,解得2a ,综上,a 的取值范围为:2a 或0a =.故答案为:{|2a a 或0}a =.点睛:本题主要考查集合元素的个数以及方程的解,还考查了分类讨论思想,属于基础题.5.设集合{}24,,3A m m m =+中实数m 的取值集合为M ,则R C M =_____.答案:{}4,2,0,1,4--解析:根据集合中的元素的互异性,列出不等式组求解.详解:由题:集合{}24,,3A m m m =+,则224343m m m m m m ≠⎧⎪+≠⎨⎪+≠⎩,化简得:()()()441020m m m m m ⎧≠⎪+-≠⎨⎪+≠⎩, 解得:()()()()()(),44,22,00,11,44,m ∈-∞----+∞, 即()()()()()(),44,22,00,11,44,M =-∞----+∞,所以{}4,2,0,1,4R C M =--.故答案为:{}4,2,0,1,4--点睛:此题考查根据集合中元素的互异性求参数的取值范围,需要注意不重不漏.三、解答题1.集合论是德国数学家康托尔于19世纪末创立的,当时,康托尔在解决涉及无限量研究的数学问题时,越过“数集”限制,提出了一般性的“集合”概念,关于集合论,希尔伯特赞誉其为“数学思想的惊人的产物,在纯粹理性的范畴中人类活动的最美的表现之一”,罗素描述其为“可能是这个时代所能夸耀的最伟大的工作”,请你查阅相关资料,用简短的报告阐述你对这些评价的认识.答案:见解析解析:集合论是现代数学的基础,已渗透到数学的所有领域.详解:集合论,是数学的一个基本的分支学科,研究对象是一般集合.集合论在数学中占有一个独特的地位,它的基本概念已渗透到数学的所有领域.按现代数学观点,数学各分支的研究对象或者本身是带有某种特定结构的集合如群、环、拓扑空间,或者是可以通过集合来定义的(如自然数、实数、函数).从这个意义上说,集合论可以说是整个现代数学的基础.点睛:本题考查了对于集合论的一些认识,意在考查学生的理解应用能力.2.(1)已知{}{}3,54A x x B y y =>-=-<<,求A B ;(2)已知集合{}23,21,4A a a a =---,若3A -∈,试求实数a 的值。
1.1 集合的概念一、单选题1.已知集合{|2,}A x x k k N ==∈,{|4,}B x x k k N ==∈,则A 与B 的关系为( )A .AB ⊆ B .B A ∈C .B A ⊆D .A B =答案:C解析:根据子集的概念分析可得结果.详解:若x B ∈,则42(2)x k k A ==∈,所以B A ⊆,因为2A ∈,且2∉B ,所以A 不是B 的子集.故选:C点睛:关键点点睛:掌握子集的概念是解题关键.2.不等式|1|3x +的解集是A .{|4x x - 或2}xB .{|42}x x -<<C .{|4x x <- 或2}xD .{|42}x x -答案:D解析:先求解出不等式|1|3x +,然后用集合表示即可.详解:解:|1|3x +,即313x -+,即42x -,故不等式|1|3x +的解集是{|42}x x -,故选D .点睛:本题是集合问题,解题的关键是正确求解绝对值不等式和规范答题.3.已知集合{}22M x x =-<<,i 为虚数单位,1a i =+,则下列选项正确的是()A .a M ∈B .{}a M ∈C .{}a M ⊄D .a M ∉答案:A解析:利用复数模的计算公式可得a =,即可判断出结论.详解:a =,又集合{}22M x x =-<<,∴a M ∈.故选:A .点睛:本题考查了复数模的计算公式、元素与集合之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为A .()0,1B .(){}0,1C .{}0,1D .{}2x x =答案:C解析:解方程x 2=x ,得x =0或x =1,由此能求出方程x 2=x 的所有实数根组成的集合 详解:解:解方程x 2=x ,得x =0或x =1,方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为{}0,1.故选:C .点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.5.下列各组对象中不能构成集合的是A .大名三中高一(2)班的全体男生B .大名三中全校学生家长的全体C .李明的所有家人D .王明的所有好朋友 答案:D详解:由集合中元素的特性,可知D 中的元素具有不确定性,故不能构成集合选D6.已知集合A =1,2,3,4},B =(x ,y )|x∈A,y∈A,y ﹣x∈A},则集合B 中的元素的个数为( )A .4B .5C .6D .7答案:C解析:通过集合B ,利用x A ∈,y A ,y x A -∈,求出集合B 中元素的个数.详解:解:因为集合{1A =,2,3,4},{(,)|B x y x A =∈,y A ,}y x A -∈,所以当1x =时,2y =或3y =或4y =,当2x =时,3y =或4y =,当3x =时,4y =,即()()()()()(){}1,2,1,3,1,4,2,3,2,4,3,4B =所以集合B 中的元素个数为6.故选:C .7.已知集合{}3,M x x n n ==∈Z ,{}31,N x x n n ==+∈Z ,{}31,P x x n n ==-∈Z ,且a M ∈,N b ∈,c P ∈,若d a b c =-+,则.A .d M ∈B .d N ∈C .d P ∈D .d M ∈且d N ∈答案:B 解析:设3,31,31a k b y c m ==+=-,得到()32d k y m =-+-,结合集合的表示,即可求解,得到答案.详解:由题意,设3a k =,k ∈Z ,31b y =+,y ∈Z ,31c m =-,m ∈Z ,则()()3313132d k y m k y m =-++-=-+-,令t k y m =-+,则t ∈Z ,且()32331311d t t t =-=-+=-+,t ∈Z ,则d N ∈,故选B .点睛:本题主要考查了集合的表示方法及其应用,其中解答中根据集合的元素形式,合理运算,结合集合表示方法求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.8.下列关系中①0N ∈;②27Z ∈;③3Z -∉;④Q π∉正确的个数为( )A .0B .1C .2D .3答案:C解析:根据元素与集合的关系逐项进行判断即可.详解:①因为0是自然数,所以0N ∈,故正确; ②因为27不是整数,所以27Z ∉,故错误;③因为3-是整数,所以3Z -∈,故错误;④因为π是无理数,所以Q π∉,故正确;故选:C.9.下列各组中的集合P 与Q 表示同一个集合的是( )A .P 是由元素1,3,π构成的集合,Q 是由元素π,1,3-构成的集合B .P 是由π构成的集合,Q 是由3.14159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 是满足不等式-1≤x≤1的自然数构成的集合,Q 是方程x 2=1的解集答案:A详解:对于A,集合P,Q 中的元素完全相同,所以P 与Q 表示同一个集合,对于B,C,D,集合P,Q 中的元素不相同,所以P 与Q 不能表示同一个集合.选A二、填空题1.定义集合A 和B 的运算为{}*,A B x x A x B =∈∉,试写出含有集合运算符号“*”“”“”,并对任意集合A 和B 都成立的一个式子:_____________________.答案:()()**A A B A B B ⋂=⋃(答案不唯一).解析:根据运算{}*,A B x x A x B =∈∉的定义可得出结论.详解:如下图所示,由题中的定义可得()(){}(){}(),,A A B x x A x A B x x A B x B A B B *⋂=∈∉⋂=∈⋃∉=⋃*.故答案为:()()**A A B A B B ⋂=⋃(答案不唯一).点睛:本题考查集合运算的新定义,利用韦恩图法表示较为直观,考查数形结合思想的应用,属于中等题.2.已知集合A =a +2,(a +1)2,a 2+3a +3},且1∈A,则2017a 的值为_________.答案:1解析:对集合A 中的元素分情况讨论,结合集合中元素的互异性可求得结果.详解:当a +2=1时,a =-1,此时有(a +1)2=0,a 2+3a +3=1,不满足集合中元素的互异性; 当(a +1)2=1时,a =0或a =-2,当a =-2,则a 2+3a +3=1,舍去,经验证a =0时满足;当a 2+3a +3=1时,a =-1或a =-2,由上知均不满足,故a =0,则2017a =1. 故答案为:13.已知集合2{|A x x =+20}x a +=,若1∈A,则A =________.答案:-3,1}解析:集合2{|A x x =+20}x a +=,1∈A,则2x +20x a +=由一根是1,所以21+20a +=,a =-3,所以2x +23x -=0,x=1或x=-3,所以A =-3,1}4.用列举法表示集合x||x|<6,且x∈Z}是___________.答案:–5,–4,–3,–2,–1,0,1,2,3,4,5} 解析:根据6,x x Z <∈且 解此绝对值不等式,得到66,,x x Z -<<∈且 然后写出满足条件的整体x 的值即可.详解:6,x x Z <∈且66,,x x Z ∴-<<∈且∴ x = -5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5.故答案为–5,–4,–3,–2,–1,0,1,2,3,4,5}.点睛:此题是个基础题,考查集合的表示法,以及简单绝对值不等式的解法,考查学生分析解决问题的能力.5.设集合{,,1}A x xy xy =-,其中x ∈Z ,y ∈Z 且0y ≠. 若0A ∈,则用列举法表示集合A =________答案:{1,0,1}-解析:根据0y ≠且0A ∈,结合集合的互异性原则可知0xy -1=,进而求得x 和y 的值,即可表示集合A .详解:集合{,,1}A x xy xy =-,其中x ∈Z ,y ∈Z 且0y ≠.若0A ∈,则当0x =时, 0x xy ==由集合的互异性可知不符合要求所以0xy -1=,即1xy =则11x y =⎧⎨=⎩或11x y =-⎧⎨=-⎩当11x y =⎧⎨=⎩时,1x xy ==, 由集合的互异性可知不符合要求 因而11x y =-⎧⎨=-⎩,此时1,1,10x xy xy =-=-= 所以{1,0,1}A =-故答案为: {1,0,1}-点睛:本题考查了元素与集合的关系,集合的互异性原则的应用,属于基础题.三、解答题1.用适当的方法表示下列集合:(1)已知集合P =x|x =2n ,0≤n≤2且n∈N};(2)抛物线y =x 2-2x 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.答案:答案见解析解析:(1)用列举法即可求得集合的元素;(2)直接用描述法表示公共点的集合;(3)用描述法即可表示.详解:(1)因为02,n n N ≤≤∈,则0,2,4x =,故用列举法表示为:P =0,2,4}.(2)直接用描述法表示为:()22{,|}0y x x x y y ⎧=-⎨=⎩. (3)描述法:(x ,y)|y =x ,x≠0}.点睛:本题考查集合的表示方法,选择适当的方法即可,属简单题.2.试用集合表示图中阴影部分(含边界)的点.答案:(),13,03}{|x y x y -≤≤≤≤解析:直接用集合的描述法将点集表示出来.详解:由题意可得13,03x y -≤≤≤≤,所以图中阴影部分(含边界)的点组成的集合为(),13,03}{|x y x y -≤≤≤≤.点睛:本题考查了用描述法表示点集,属于基础题.3.用另一种形式表示集合.(1)63A x x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭Z Z ;(2){2,4,6,8}.答案:(1){3,0,1,2,4,5,6,9}-;(2){|2,14,}x x k k k =≤≤∈Z .解析:(1)描述法转为列举法时,首先确定集合是有哪些元素组成的,然后将所有元素写在花括号内;(2)列举法转为描述法时,首先明确集合中元素的公共属性,即把握住集合中元素满足什么条件.详解:(1)要使6,3x x-是整数,则|3|x -必是6的约数,当3,0,1,2,4,5,6,9x =-时,|3|x -是6的约数,∴{3,0,1,2,4,5,6,9}A =-.(2){|2,14,}x x k k k =≤≤∈Z .点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.。
1.1 集合的概念一、单选题1.下列四个集合中,是空集的是( )A .{}0B .{8x x >∣,且}5x <C .{}210x x ∈-=N ∣D .{}4x x >答案:B解析:根据空集的定义判断.详解:A 中有元素0,B 中集合没有任何元素,为空集,C 中有元素1,D 中集合,大于4的实数都是其中的元素.故选:B .2.下列常数集表示正确的是( )A .实数集RB .整数集QC .有理数集ND .自然数集Z答案:A解析:因为Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集,N 表示自然数数集,所以A 正确,故选A.3.已知A 中元素x 满足x =3k -1,k∈Z,则下列表示正确的是( )A .-1∉AB .-11∈AC .3k 2-1∈AD .-34∉A答案:C解析:判断一个元素是不是集合A 的元素,只要看这个元素是否满足条件31,x k k Z =-∈;判断一个元素是集合A 的元素,只需令这个数等于31k -,解出k ,判断k 是否满足k Z ∈,据此可完成解答.详解:当0k =时,311k -=-,故1A -∈,故选项A 错误;若11A -∈,则1131k -=-,解得103k Z =-∉,故选项B 错误; 令23131k k -=-,得0k =或1k =,即231k A -∈,故选项C 正确;当11k =-时,3134k -=-,故34A -∈,故选项D 错误;故选C.点睛:该题是一道关于元素与集合关系的题目,解题的关键是掌握集合的含义.4.若集合{}1,3A =,{}0,2B =-,则集合{}|,,z z x y x A y B =+∈∈中的元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2答案:C解析:根据题意求出{}{}|,,1,1,3z z x y x A y B =+∈∈=-即可得解.详解:集合{}1,3A =,{}0,2B =-,则集合{}{}|,,1,1,3z z x y x A y B =+∈∈=-共三个元素.故选:C点睛:此题考查求集合中的元素个数,关键在于读懂集合的新定义,根据题意求出集合中的元素.5.集合(){},0,,x y xy x y ≤∈∈R R 是指( )A .第二象限内的所有点B .第四象限内的所有点C .第二象限和第四象限内的所有点D .不在第一、第三象限内的所有点答案:D解析:由0xy ≤,可知00x y ≤⎧⎨≥⎩或00x y ≥⎧⎨≤⎩,进而可选出答案. 详解:因为0xy ≤,所以00x y ≤⎧⎨≥⎩或00x y ≥⎧⎨≤⎩, 故集合(){},0,,x y xy x y ≤∈∈R R 是指第二象限和第四象限内的所有点,以及在,x y 轴上的点,即不在第一、第三象限内的所有点.故选:D.点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.6.在直角坐标系内,坐标轴上的点构成的集合可表示为( )A .(x ,y )|x =0,y≠0或x≠0,y =0}B .(x ,y )|x =0且y =0}C .(x ,y )|xy =0}D .(x ,y )|x ,y 不同时为零}答案:C解析:根据坐标轴上的点特征判断选项.详解:A.表示x 轴和y 轴上的点,但不包含原点,故A 错误;B.集合中只有一个元素,就是原点,故错误;C.00xy x =⇔=或0y =,即表示坐标轴上点的集合,故C 正确;D.表示平面中的点,但不包含原点,故错误.故选:C.7.用描述法表示奇数集合:①A=a|a =2k+1,k∈Z}②B=a|a =2k ﹣1,k∈Z}③C=2b+1|b∈Z}④D=d|d =4k±1,k∈Z}.上述表示方法正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4答案:C解析:由整数的整除性,可得A 、B 都表示奇数集,D 表示除以4余1的整数或表示除以4余3的整数.由此不难得到本题的答案.详解:由题意得:①②表示奇数集合,③的表示方法错误,④D=x|x =4k±1,k∈z},表示除以4余1的整数或除以4余3的整数,∵一个奇数除以4之后,余数不是1就是3,故④表示奇数集合;故选:C .8.已知集合{}2|210,A x ax x a =++=∈R 只有一个元素,则a 的取值集合为( ) A .{1}B .{0}C .{0,1,1}-D .{0,1}答案:D 解析:对参数分类讨论,结合判别式法得到结果.详解:解:①当0a =时,1{}2A =-,此时满足条件;②当0a ≠时,A 中只有一个元素的话,440a =-=,解得1a =,综上,a 的取值集合为{0,1}.故选:D .9.下列关系中正确的个数是( ) ①12Q ∈ R ③*0N ∈ ④π∈ZA .1B .2C .3D .4答案:A解析:根据集合的概念、数集的表示判断.详解:120不是正整数,π是无理数,当然不是整数.只有①正确. 故选:A .点睛:本题考查元素与集合的关系,掌握常用数集的表示是解题关键.二、多选题1.(多选题)大于4的所有奇数构成的集合可用描述法表示为( )A .x|x =2k -1,k∈N}B .x|x =2k +1,k∈N,k≥2}C .x|x =2k +3,k∈N}D .x|x =2k +5,k∈N}答案:BD解析:用列举法把四个选项对应的集合表示出来,即可验证.详解:对于A :{}{|}1,1,321x x k k ∈=-N =-,对于B :{}{|212}5,7,9x x k k k +∈≥=N =,, 对于C :{}{|23}3,5,7x x k k +∈=N =, 对于D :{}{|25}5,7,9x x k k +∈=N =,故选:BD 2.(多选题)已知集合A 中元素满足x =3k -1,k∈Z,则下列表示正确的是( )A .-2∈AB .-11∉AC .3k 2-1∈AD .-34∉A答案:BC解析:直接对四个选项代入x =3k -1进行计算,即可得到正确答案.详解:令3k-1=-2,解得k=-13,-13∉Z,∴-2∉A;令3k-1=-11,解得k=-103,-103∉Z,∴-11∉A;∵k2∈Z,∴3k2-1∈A;令3k-1=-34,解得k=-11,-11∈Z,∴-34∈A.故选:BC3.下列每组对象,能构成集合的是()A.中国各地最美的乡村B.直角坐标系中横、纵坐标相等的点C.一切很大的数D.清华大学2020年入学的全体学生答案:BD解析:根据集合中的元素具有确定性逐个判断即可详解:解:对于A,最美标准不明确,不具有确定性,所以不能构成集合;对于B,直角坐标系中横、纵坐标相等的点就在一、三象限的平分线上,是确定的,所以可以构成集合;对于C,一切很大的数不具有确定性,所以不能构成集合;对于D,清华大学2020年入学的全体学生是确定的,能构成集合,故选:BD4.设P是一个数集,且至少含有两个元素.若对任意的a,b∈P,都有a+b,a-b,ab,ab∈P(除数b≠0),则称P是一个数域,例如有理数集Q是一个数域,有下列说法正确的是()A.数域必含有0,1两个数;B.整数集是数域;C.若有理数集Q M⊆,则数集M必为数域;D.数域必为无限集.答案:AD解析:根据数域的定义逐项进行分析即可.详解:数集P有两个元素m,N,则一定有m-m=0,mm=1(设m≠0),A正确;因为1∈Z,2∈Z,12Z∉,所以整数集不是数域,B不正确;令数集M Q =⋃,则1M ∈,但1M ,所以C 不正确;数域中有1,一定有1+1=2,1+2=3,递推下去,可知数域必为无限集,D 正确. 故选:AD5.(多选)已知集合{}220A x ax x a =-+=中至多含有一个元素,则实数a 可以取( )A .1a ≥B .0a =C .1a ≤-D .11a -≤≤答案:ABC 解析:根据集合至多含有一个元素,得到方程220ax x a -+=至多有一个根,讨论0a =,0a ≠两种情况,分别求出对应的a 的范围,即可得出结果.详解: 因为集合{}220A x ax x a =-+=中至多含有一个元素,即方程220ax x a -+=至多有一个根,当0a =时,方程可化为方程20x -=,解得0x =,满足题意;当0a ≠时,若方程无解,则()22224440a a ∆=--=-<,解得1a >或1a <-;若方程220ax x a -+=只有一个根,则()22224440a a ∆=--=-=,解得1a =±,综上实数a 的范围为1a ≥或0a =或1a ≤-;即ABC 都正确,D 错误.故选:ABC.点睛:本题主要考查集合中元素个数求参数的问题,属于基础题型.三、填空题1.下列说法中,正确的有________.(填序号)①单词book 的所有字母组成的集合的元素共有4个;②集合M 中有3个元素a ,b ,c ,其中a ,b ,c 是△ABC 的三边长,则△ABC 不可能是等腰三角形;③将小于10的自然数按从小到大的顺序排列和按从大到小的顺序排列分别得到不同的两个集合.答案:②解析:根据集合的元素的互异性判定①错误;根据集合的元素的互异性判定②正确;根据集合的元素的无序性可判定③错误.详解:①不正确. book 的字母o 有重复,共有3个不同字母,元素个数是3.②正确. 集合M 中有3个元素a ,b ,c ,所以a ,b ,c 都不相等,它们构成的三角形三边不相等,故不可能是等腰三角形.③不正确. 小于10的自然数不管按哪种顺序排列,里面的元素都是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数,集合是相同的,和元素的排列顺序无关.故答案为:②.2.已知集合[][],14,9A t t t t =+⋃++,0A ∉,存在正数λ,使得对任意a A ∈,都有A a λ∈,则t 的值是____________答案:1或3-解析:根据t 所处的不同范围,得到[],1a t t ∈+和[]4,9a t t ∈++时,aλ所处的范围;再利用集合A 的上下限,得到λ与t 的等量关系,从而构造出方程,求得t 的值. 详解:0A ∉,则只需考虑下列三种情况:①当0t >时,[][],14,9a t t t t ∈+++ 11111,,941a t t t t ⎡⎤⎡⎤∴∈⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦又0λ> ,,941a t t t t λλλλλ⎡⎤⎡⎤⇒∈⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦A a λ∈ 914t t t t λλ⎧≥⎪⎪+∴⎨⎪≤+⎪+⎩且419t t t t λλ⎧≥+⎪⎪+⎨⎪≤+⎪⎩ 可得:()()()()()()991414t t t t t t t t λλ⎧+≤≤+⎪⎨++≤≤++⎪⎩ ()()()914t t t t λ∴=+=++ 1t ⇒=②当90t +<即9t <-时,与①构造方程相同,即1t =,不合题意,舍去③当1040t t +<⎧⎨+>⎩即41t -<<-时 可得:11t t t t λλ⎧≥⎪⎪+⎨⎪≤+⎪⎩且4994t t t t λλ⎧≥+⎪⎪+⎨⎪≤+⎪+⎩()()()149t t t t λ∴=+=++ 3t ⇒=-综上所述:1t =或3-点睛:本题考查利用集合与元素的关系求解参数的取值问题,关键在于能够通过t 的不同取值范围,得到a 与a λ所处的范围,从而能够利用集合的上下限得到关于λ的等量关系,从而构造出关于t 的方程;难点在于能够准确地对t 的范围进行分类,对于学生的分析和归纳能力有较高的要求,属于难题.3.如果集合A =x|ax 2-2x -1=0}只有一个元素则a 的值是_____________答案:0或-1解析:当0a =时,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭符合题意;当0a ≠时,一元二次方程判别式440,1a a ∆=+==-.4.集合{}28160A x kx x =-+=∣,若集合A 中只有一个元素,则由实数k 的值组成的集合为________.答案:{}0,1解析:分0k =和0k ≠两种情况,分别讨论集合A ,进而可求出答案.详解:当0k =时,方程28160kx x -+=可化为8160x -+=,解得2x =,满足题意;当0k ≠时,要使集合{}28160A xkx x =-+=∣中只有一个元素, 则方程28160kx x -+=有两个相等的实数根,所以64640k ∆=-=,解得1k =,此时集合{4}A =,满足题意.综上所述,0k =或1k =,即实数k 的值组成的集合为{}0,1.故答案为:{}0,1.点睛:本题考查单元素的集合,注意讨论方程28160kx x -+=中k 是否为0,属于基础题.5.已知集合{}2,1,0,1P =--,集合{},Q y y x x P ==∈,则Q =______.答案:{}2,1,0解析:将2,1,0,1x =--分别代入y x =中,得到y 的值,即可求得集合Q ,得到答案. 详解:由题意,将2x =-,1-,0,1分别代入y x =中,得到2,1,0y =,所以{}2,1,0Q =.故答案为{}2,1,0.点睛:本题主要考查了集合的表示方法及应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.四、解答题1.试用恰当的方法表示下列集合.(1)使函数12y x =-有意义的x 的集合; (2)不大于12的非负偶数;(3)满足不等式*(3)2x x -≤∈N 的解集;(4)由大于10小于20的所有整数组成的集合.答案:(1){|2}x x ∈≠R ;(2){0,2,4,6,8,10,12}或{|2,x x n n =∈N 且7}n <;(3){1,2,3,4,5}或{}*|5,x x x ≤∈N ;(4){|1020}x x ∈<<Z 或{11,12,13,14,15,16,17,18,19}. 解析:(1)用描述法表示;(2)、(3)、(4)既可用描述法也可用列举法.详解:(1)要使函数12y x =-有意义,必须使分母20x -≠,即2x ≠. 因此所求集合用描述法可表示为{|2}x x ∈≠R .(2)∵不大于12是小于或等于12,非负是大于或等于0,∴不大于12的非负偶数集用列举法表示为{0,2,4,6,8,10,12}.用描述法表示为{|2,x x n n =∈N 且7}n <.(3)满足()*32x x -≤∈N 的解是1,2,3,4,5. 用列举法表示为{1,2,3,4,5},用描述法表示为{}*|5,x x x ≤∈N . (4)设大于10小于20的整数为x ,则x 满足条件x ∈Z 且1020x <<.故用描述法可表示为{|1020}x x ∈<<Z ,用列举法表示为{11,12,13,14,15,16,17,18,19}.点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.2.设2y x ax b =-+,{}|0A x y x =-=,{|0}B x y ax =-=,若{3,1}A =-,试用列举法表示集合B .答案:{33B =---+解析:将2y x ax b =-+带入集合A 的方程化简整理,由{3,1}A =-利用韦达定理求出参数,a b ,再利用一元二次方程的解法求解集合B.详解:将2y x ax b =-+代入集合A 中的方程并整理得2(1)0x a x b -++=.因为{3,1}A =-,所以方程2(1)0x a x b -++=的两根为-3,1,由韦达定理得311,31,a b -+=+⎧⎨-⨯=⎩ 解得3,3,a b =-⎧⎨=-⎩所以233y x x =+-.将233y x x =+-,3a =-代入集合B 中的方程并整理得2630x x +-=,解得3x =--或3x =-+{33B =---+.点睛:本题考查了集合的表示方法,准确的利用韦达定理求参数是解题的关键,属于一般难度的题.3.已知集合A 的元素全为实数,且满足:若a A ∈,则11a A a+∈-.若2a =,求出A 中其他所有元素.答案:113,,23-- 解析:根据定义依次计算即可得答案.详解:解:因为若a A ∈,则11a A a +∈-, 所以当2a =时,11a a +=-12312A +=-∈-; 当3a =-时,11a a +=-131132A -=-∈+, 当12a =-时,11a a +=-11121312A -=∈+, 当13a =时,11a a +=-1132113A +=∈-, 综上A 中其他所有元素为:113,,23--. 点睛:本题考查集合的元素的求解,是基础题.。
1.1 集合的概念一、单选题1.下列元素与集合的关系表示不正确的是()A.0N∈B.0Z∈C.32Q∈D.Qπ∈答案:D解析:根据元素与集合的关系直接判断即可. 详解:根据元素与集合的关系可得0N∈,0Z∈,32Q∈,Qπ∉,故D不正确,符合题意.故选:D.2.已知集合M=-2,3},N=-4,5,6},依次从集合M,N中各取出一个数分别作为点P的横坐标和纵坐标,则在平面直角坐标系中位于第一、二象限内的点P的个数是A.4 B.5 C.6 D.7答案:A解析:由对于集合M中的元素作为点的横坐标,N中的元素作点的纵坐标,在第一象限的点共有2个,在第二象限的点共有2个,由分类计数原理,即可求解.详解:由题意,要使得点P在平面直角坐标系中位于第一、二象限内,对于集合M中的元素作为点的横坐标,N中的元素作点的纵坐标,在第一象限的点共有122⨯=个;在第二象限的点共有122⨯=个;由分类计数原理可得点的个数为224+=个,故选A.点睛:本题主要考查了分类计数原理的应用,其中解答中解答这类问题理解题意很关键,一定多读题才能挖掘出隐含条件.解题过程中要首先分清“是分类还是分步”、“是排列还是组合”,在应用分类计数加法原理讨论时,既不能重复交叉讨论又不能遗漏,这样才能提高准确率.在某些特定问题上,也可充分考虑“正难则反”的思维方式.3.已知2{1,0,}x x∈,则实数x的值为()A.0B.1C.1-D.±1答案:C解析:根据集合元素和集合的关系确定x 的值,注意元素的互异性的应用.详解:解:{}21,0,x x ∈,21x ∴=,20x =,2x x =,由21x =得1x =±,由20x =,得0x =,由2x x =得0x =或1x =.综上1x =±,或0x =.当0x =时,集合为{}1,0,0不成立.当1x =时,集合为{}1,0,1不成立.当1x =-时,集合为{}1,0,1-,满足条件.故1x =-.故选C .点睛:本题主要考查集合元素和集合之间的关系的应用,注意要利用元素的互异性进行检验.4.设{|1},A a a =<则( )A .0A ⊆B .{0}A ∈C .{0}A ⊆D .A ∅∈答案:C解析:0A ∈,{} 0A ⊆, A ∅⊆,选C. 5.已知{}|330A x N x =∈->,则下列成立的是( )A .1A ∈B .0A ∈C .1A -∈D .0.5A ∈答案:B解析:集合{}|330A x N x =∈->=0},即可得出结论.详解:集合{}|330A x N x =∈->= x N ∈ |x <1}=0}, 则0∈A,故选:B .点睛:本题考查集合的含义与表示,考查了元素与集合的关系,比较基础.6.若用列举法表示集合26(,)|3x y A x y x y +=⎧⎧⎫=⎨⎨⎬-=⎩⎭⎩,则下列表示正确的是( ) A .{3,0}x y == B .{(3,0)} C .{3,0} D .{0,3}答案:B解析:解方程组得30x y =⎧⎨=⎩,即可得到集合. 详解:由263x y x y +=⎧⎨-=⎩解得30x y =⎧⎨=⎩所以{(3,0)}A =. 故选:B点睛:此题考查集合概念理解,关键在于准确识别描述法表示的集合,根据题意求解方程组,准确表示成所求形式.7.下列表示正确的是( )A .所有实数}R =B .整数集ZC .{}∅=∅D .1∈有理数}答案:D解析:本题可根据集合的性质得出结果.详解:A 项:因为符号“{}” 已包含“所有”的含义,所以不需要再加“所有”,A 不正确;B 项:Z 表示整数集,不能加“{}”,B 不正确;C 项:∅表示空集,不能加“{}”,C 不正确;D 项:1∈有理数},显然正确,D 正确,故选:D.8.已知集合(){}10A x x x =-=,那么下列结论正确的是( )A .0A ∈B .1A ∉C .1A -∈D .0A ∉答案:A解析:求解A 中的方程,得到集合A=0,1},进而作出判定.详解: (){}{}100,1x x x -==,,1A A ∈∈∴0,故选A .点睛:本题考查元素与集合的关系,是容易题.9.设集合A =0,1,2},B =1,2},C =x|x =ab ,a∈A,b∈B},则集合C 中元素的个数为A .3B .4C .5D .6答案:B解析:按照集合C 的定义求得它的元素.详解:∵A=0,1,2},B =1,2},C =x|x =ab ,a∈A,b∈B},∴{0,1,2,4}C =,共4个元素. 故选:B.点睛:本题考查集合的定义,考查求集合中的元素.属于基础题.二、填空题1.下列四个说法中正确的个数是___________.①集合N 中最小数为1;②若a∈N,则-a ∉N ;③若a∈N,b∈N,则a+b 的最小值为2;④所有小的正数组成一个集合.答案:0个解析:直接由元素与集合的关系逐一判断即可.详解:①集合N 中最小数为0,故①错误;②若0∈N,则-0∈N ,故②错误;③若a∈N,b∈N,则a+b 的最小值为2,错误,当0a b 时,0a b +=;④所有小的正数组成一个集合,不符合集合中元素的确定性.故答案为:0个2.已知{}20,1,x x ∈,则实数的值是________.答案:1-解析:试题分析:因,故,故应填答案. 考点:元素与集合的关系及运用.3.下列关系中 ①-433∉Q ;③|-20|∉N *2|∈Q;⑤-5∉Z ;⑥0∈N.其正确的是________.答案:①②⑥|-20|=20∈N * ,|∉Q ;-5∈Z;所以正确的是①②⑥4.若集合{}1,A a =,集合{}21,B a =,且A B =,则实数a =____________答案:0解析:根据集合相等和集合中元素的互异性,即可直接求解.详解: 解:集合{1A =,}a ,集合{1B =,2}a ,且A B =,∴21a a a ⎧=⎨≠⎩,解得:0a =. 故答案为:0.点睛:本题考查集合相等和集合中元素的互异性等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.设集合{1,2,}A a a =-,若3A ∈,则实数a =_________.答案:5解析:推导出a ﹣2=3或a =3,再由集合中元素的互异性,能求出结果.详解:解:∵集合{1,2,}A a a =-,3A ∈,∴23a -=或3a =,当23a -=时,5a =,成立;当3a =时,21a -=,不满足集合中元素的互异性,不成立.∴实数5a =故答案为:5.点睛:本题考查实数值的求法,考查集合中元素的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.三、解答题1.用描述法表示下列集合:①正偶数集;②被3除余2的正整数的集合;③平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.答案:①*{|2,}x x n n N =∈; ②2,{|3}x x n n N =+∈;③{(,)|0}x y xy =. 解析:描述法表示集合即为{}()x p x ,()p x 为元素的性质,根据这个概念写出集合即可. 详解:①偶数可用2,x n n Z =∈表示,当x 为正偶数时,*n N ∈,所以正偶数集可表示为*{|2,}x x n n N =∈.②设被3除余2的数为x ,则32,x n n Z =+∈,但元素为正整数,故32,x n n N =+∈,所以被3除余2的正整数集合可表示为2,{|3}x x n n N =+∈.③坐标轴上的点(,)x y 的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即0xy =,故坐标轴上的点的集合可表示为{(,)|0}x y xy =.点睛:本题考查描述法表示集合,数集与点集,属于基础题.2.已知集合{}2210A x ax x =-+=.(1)若A 是空集,求a 的取值范围;(2)若A 中只有一个元素,求a 的值,并求集合A .答案:(1)1a >;(2)答案见解析.解析:(1)若A 是空集,则只需二次方程2210-+=ax x 无解,∆<0;(2)若A 为空集,当0a =时显然成立,当0a ≠时,只需0∆=.详解:解:(1)若A 是空集,则关于x 的方程2210-+=ax x 没有实数解.当0a =时,12x =,不满足题意,所以0a ≠,且440a ∆=-<,所以1a >. (2)若A 中只有一个元素. ①当0a =时,12x =,满足题意; ②当0a ≠时,440a ∆=-=,所以1a =.综上所述,a 的集合为{}0,1.若0a =,则有12A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭;若1a =,则有{}1A =. 点睛:本题考查根据集合中元素的个数求参数的取值范围,较简单,根据方程根的个数求解即可.3.用适当的方法表示下列集合.(1)小于5的自然数构成的集合;(2)直角坐标系内第三象限的点集;(3)偶数集.(4)如图,用适当的方法表示阴影部分的点(含边界上的点)组成的集合M.答案:(1){}01234,,,,;(2)(){|00}x y x y <<,,;(3){|2}x x k k Z =∈,;(4)()5302122M x y xy x y ⎧⎫=≥-≤≤-≤≤⎨⎬⎩⎭,,,.解析:(1)利用列举法表示集合;(2)利用描述法表示集合;(3)利用描述法表示集合;(4)根据图形利用描述法表示集合;详解:解:(1)小于5的自然数构成的集合,利用列举法表示为{}01234,,,,;(2)直角坐标系内第三象限的点集;利用描述法表示为(){},|00x y x y <<,;(3)偶数集.利用描述法表示为{}|2x x k k Z =∈,(4)由图形阴影部分的点(含边界上的点)组成的集合表示为()53,02122M x y xy x y ⎧⎫=≥-≤≤-≤≤⎨⎬⎩⎭,,点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.。
1.1.1集合的含义与表示1.用适当的方法表示下列集合:(1)由方程2(1)(2)(3)0x x x -+-=的所有实数根组成的集合;(2)大于2且小于7的整数;(3)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合;(4)所有正偶数组成的集合;(5)直角坐标系中第三象限的点组成的集合;(6)以A 为圆心,r 为半径的圆上的所有点组成的集合;(7)所有正方形组成的集合.2.(2012(新课标)理)已知集合{1,2,3,4,5}A =,{(,),,}B x y x A y A x y A =∈∈-∈,则B 中所含元素的个数为A .3B .6C .8D .103.(1)设a b ∈R ,,集合},,0{},,1{b ab a b a =+,则b a -= ;(2)若2{2,,}{2,2,}a b a b =,求实数,a b 的值.(3)设{,,}A x xy x y =-,{0,||,}B x y =,且A B =,求,x y 的值。
4.(1)已知2{2,25,12}A a a a =-+,且3A -∈,求a 的值。
(2)已知2{0,1,}x x ∈,求实数x 的值。
5.(1)若1{}20x x ax b ∈++=,3{}20x x bx a ∈++=,则______,a =______b =.(2)由代数式,x x -,最多含有多少个元素?6.已知集合A={}2320,x ax x a R -+=∈,(1)若A 是空集,求a 的取值范围;(2)若A 是单元素集,求a 的值;(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围.7.已知集合4{|}3A x N Z x =∈∈-,试用列举法表示集合A .。
1.1 集合的概念一、单选题1.若集合{}2|(2)210A x k x kx =+++=有且仅有1个真子集,则实数k 的值是( ).A .2-B .1-或2C .1-或2±D .1-或2-答案:C解析:集合A 中有且只有1个真子集,等价为集合A 只有一个元素,然后分20k +=、20k +≠两种情况讨论即可.详解:集合2{|(2)210}A x k x kx =+++=有且仅有1个真子集,∴集合A 只有一个元素. 若20k +=,即2k =-时,方程等价为410x -+=,解得14x =,满足条件.若20k +≠,即2k ≠-时,则方程满足△0=,即244(2)0k k -+=,220k k ∴--=,解得2k =或1k =-. 综上:2k =-或2k =或1k =-.故选:C2.已知集合{(2)(2)0}M xx x x =+-=∣,则M =( ) A .{0,2}-B .{0,2}C .{0,2,2}-D .{2,2}-答案:C 解析:直接利用方程的解法化简求解.详解:因为集合{(2)(2)0}{2,0,2}M xx x x =+-==-∣, 故选:C3.已知集合M=6*,5aN a ⎧∈⎨-⎩且}a Z ∈,则M 等于( ) A .2,3}B .1,2,3,4}C .1,2,3,6}D .1-,2,3,4}答案:D解析:由元素具有的性质,5a -是6的正约数,由此可得a 的值.详解:因为集合M=6*,5a N a⎧∈⎨-⎩且}a Z ∈,,所以5-a 可能为1,2,3,6, 即a 可能为4,3,2,1-.所以M=1-,2,3,4},故选:D.点睛:本题考查集合的概念,确定集合的元素是解题关键.元素所具有的性质是解题的根据.4.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 .37D答案:D解析:首项R 代表实数集,Q 代表有理数集,对四个数判断是无理数即可.详解:由题意知a 是实数,但不是有理数,故a 应为无理数,故a .故选:D点睛:本题主要考查了元素与集合的关系,涉及了专用数集符号,属于基础题.5.下列表示正确的是A .0N ∈B .12N ∈C .R π∉D .0.333Q ∉答案:A解析:要判断表示是否正确,掌握N 、R 和Q 各数集的定义,并能够用正确的符号表示元素和集合的关系.详解:对于A ,0是自然数,所以0N ∈,故A 正确;对于B ,12是分数,但不满足12N ∈,故B 不正确; 对于C ,π是无理数,属于实数,即有R π∈,故C 不正确;对于D ,0.333是有理数,即有0.333Q ∈,故D 不正确;故选:A点睛:本题考查了判断元素和集合之间的关系是否正确,需要熟练掌握各数集的范围,而且能够用属于符号正确表示元素和集合之间的关系,本题较为简单.6.下列命题中的真命题是( )A是有理数B .是实数C .e 是有理数D .0 不是自然数答案:B解析:根据数集的定义,实数的运算判断.详解:和 e 都是无理数;0 是自然数. 故选:B .7.设集合{}{}1,3,5,7,9,27M N x x ==>,则MN =( ) A .{}7,9B .{}5,7,9C .{}3,5,7,9D .{}1,3,5,7,9答案:B解析:求出集合N 后可求M N ⋂.详解:7,2N ⎛⎫=+∞ ⎪⎝⎭,故{}5,7,9M N ⋂=, 故选:B.8.下列说法正确的是A .我校爱好足球的同学组成一个集合B .{}1,2,3是不大于3的自然数组成的集合C .集合{}1,2,3,4,5和{}5,4,3,2,1表示同一个集合D .由1,0,12,325个元素答案:C解析:根据集合中的元素具有:确定性,互异性,无序性对选项逐一判断可得正确选项. 详解:对于选项A:不满足集合中的元素的确定性,所以A 错误;对于选项B:不大于3的自然数组成的集合是{0,1,2,3},所以B 错误;对于选项C:由于集合中的元素具有无序性,所以集合{}1,2,3,4,5和{}5,4,3,2,1表示同一个集合,所以C 正确;;对于选项D 12,集合中的元素具有互异性,所以由1,0,12,32有4个元素, 所以D 错误;故选C.点睛:本题考查了集合中的元素的特征:确定性,无序性,互异性,属于基础题.9.下面有四个语句:①集合N*中最小的数是0;②-a ∉N ,则a∈N;③a∈N,b∈N,则a+b 的最小值是2;④x 2+1=2x 的解集中含有两个元素.其中说法正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3答案:A解析:根据题意依次判断即可.详解:因为N*是不含0的自然数,所以①错误;取∉N , ∉N ,所以②错误;对于③,当a=b=0时,a+b 取得最小值是0,而不是2,所以③错误;对于④,解集中只含有元素1,故④错误.故选:A二、填空题1.若a ,b R ∈,且0a ≠,0b ≠,则a b ab a b ab ++的可能取值所组成的集合中元素的个数为________.答案:2解析:对,a b 分三种情况讨论:1、0,0a b >>;2、,a b 两者中一正一负;3、0,0a b <<,对每一种情况分别求,,a b ab a b ab 的值,从而可得a b ab a b ab ++的值,可得答案. 详解:当0,0a b >>时,0ab > ,所以1,1,1a b ab a b ab ===,所以3a b ab a b ab++=; 当,a b 两者中一正一负时,0ab < ,所以0,1a b ab a b ab +==-,所以1a b ab a b ab ++=-; 当0,0a b <<时,0ab > ,所以1,1,1a b ab a b ab =-=-=,所以1a b ab a b ab++=-;所以a b ab a b ab++的取值可能是3或-1,组成的集合中的元素为3,-1.即元素的个数为2. 故答案为:2.点睛:本题考查集合的元素的个数,注意对每一种情况进行讨论,集合的元素具有互异性,属于基础题.2.已知集合{}22(,)3,,A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,则A 中元素的个数为_____.答案:9解析:根据列举法,写出集合中元素,即可得出结果.详解:将满足223x y +≤的整数,x y 全部列举出来,即(1,1),(1,0),(1,1),(0,1)-----(0,0),(0,1),(1,1),(1,0),(1,1)-,共有9个.故答案为:9.点睛:本题主要考查判断集合中元素个数,属于基础题型.3.若{}20x N x mx *∈+<恰有三个元素,则实数m 的取值范围为___________.答案:[)4,3--解析:根据题意可知34m <-≤,解出即可.详解:{}20x Nx mx *∈+<恰有三个元素,{}{}{}2001,2,3x N x mx x N x m **∴∈+<=∈<<-=, 34m ∴<-≤,即43m -≤<-.故答案为:[)4,3--.点睛:本题考查根据集合元素个数求参数,其中涉及一元二次不等式的求解,属于基础题.4.已知集合2{|()(1)0}M x x a x ax a =--+-=各元素之和等于3,则实数a =___________.答案:2或32解析:由题意知M 中各元素为描述中方程的解,由集合的性质讨论23,x x 是否相等即可求实数a . 详解:由题意知:2{|()(1)0}M x x a x ax a =--+-=中元素,即为2()(1)0x a x ax a --+-=的解, ∴0x a -=或210x ax a -+-=,可知:1x a =或23x x a +=∴当23x x ≠时,23a =;当23x x =时,332a =,∴2a =或32a =,故答案为:2或32点睛:本题考查了集合的性质,根据集合描述及元素之和,结合互异性讨论求参数,属于基础题.5.已知{}201,2x x x ∈+--,则x =_____________答案:2解析:讨论10x +=和220x x --=两种情况,再验证得到答案.详解:{}201,2x x x ∈+--当10x +=时,1x =-,代入验证知:{}{}21,20,0x x x +--=,不满足互异性,排除;当220x x --=时,2x =或1x =-(舍去),代入验证知:{}{}21,23,0x x x +--=,满足.故答案为:2点睛:本题考查了元素和集合的关系,没有验证互异性是容易发生的错误.三、解答题1.已知集合(){}2|220A x x a x a =-++=,{}22,5,512B a a =+-.(1)若3A ∈,求实数a 的值;(2)若{}5B C A =,求实数a 的值.答案:(1)3a =(2)6a =-解析:(1)化简得到()(){}|20A x x x a =--=和3A ∈,代入计算得到答案.(2)根据题意得到2512a a a +-=,计算得到2a =或6a =-,再验证互异性得到答案. 详解:(1)因为3A ∈,()(){}|20A x x x a =--=,所以3a =.(2)因为{}5B C A =,所以A 中有两个元素,即{}2,A a =,所以2512a a a +-=,解得2a =或6a =-,由元素的互异性排除2a =可得6a =-.点睛:本题考查了根据元素与集合的关系,集合的运算结果求参数,意在考查学生对于集合性质的综合应用.2.坐标平面内抛物线y=x 2-2上的点的集合;答案:答案见解析解析:利用描述法即可求解.详解:由集合的表示法,抛物线y=x 2-2上的点用描述法:{}2(,)|2x y y x =-.3.若集合A=x ∣28160kx x -+=}中只有一个元素,试求实数k 的值,并用列举法表示集合A.答案:实数k 的值为0或1,当0k =时,{}2A =;当1k =,{}4A =解析:集合A=x∣28160kx x -+=}中只有一个元素,即方程28160kx x -+=只有一个解,再讨论当0k =时,当0k ≠时方程的解的个数,再求集合A 即可.详解:解:由集合A=x∣28160kx x -+=}中只有一个元素,即方程28160kx x -+=只有一个解,①当0k =时,方程为8160x -+=,解得2x =,即{}2A =;②当0k ≠时,方程28160kx x -+=只有一个解,则2(8)4160k ∆=--⨯⨯=,即1k =, 即方程为28160x x -+=,解得4x =,即{}4A =,综合①②可得:实数k 的值为0或1,当0k =时,{}2A =;当1k =,{}4A =.点睛:本题考查了方程的解的个数问题,重点考查了分类讨论的数学思想方法,属基础题.。
1.1 集合的概念一、单选题1.方程组5346x y x y +=⎧⎨-=-⎩的解集是( ) A .{}2,3x y ==B .{}2,3C .(){}2,3D .23x y =⎧⎨=⎩答案:C 解析:首先求出二元一次方程组的解,再写出其解集;详解:解:因为5346x y x y +=⎧⎨-=-⎩,所以23x y =⎧⎨=⎩所以方程组5346x y x y +=⎧⎨-=-⎩的解集为(){}2,3 故选:C2.下列对象中,能组成集合的是( )A .所有接近1的数的全体B .某班高个子男生的全体C .某校考试比较靠前的学生的全体D .大于2小于7的实数的全体答案:D解析:根据集合元素的特性:确定性即可排除ABC ,进而得到正确选项.详解:由集合元素的特性:ABC 不符合确定性原则,D 可表示为{|27}x x <<,故选:D3.若集合{}2|10A x R ax ax =∈++=中只有一个元素,则a =( ) A .4B .2C .0D .0或4答案:A详解: 2=40,0 4.0.A a a a a A A ∴∆-=∴==集合中只有一个元素,或又当时集合中无元素,故选考点:该题主要考查集合的概念、集合的表示以及集合与一元二次方程的联系.4.已知a=4,A=x|x≥3},则以下选项中正确的是( )A .a A ∉B .a∈AC .a}=AD .a ∉a}答案:B解析:根据元素与集合的关系求解.详解:因为4≥3,所以a∈A.故选:B点睛:本题主要考查元素与集合的关系,属于基础题.5.设集合={1,2,3}A ,B={45},,={x|x=a+b,a A,b B}M ∈∈,则M 中元素的个数为( ) A .3B .4C .5D .6答案:B详解: 由题意知x a b =+,,a A b B ∈∈,则x 的可能取值为5,6,7,8.因此集合M 共有4个元素,故选B.【考点定位】集合的概念6.i 是虚数单位,若集合S ={}1,0,1-,则( )A .10i S ∈B .13i S ∈C .15i S ∈D .2i ∈3答案:A解析:利用虚数单位的性质化简选项中的复数,判断是否属于集合S 即可.详解:根据虚数单位的运算规律可知,10=-1i S ∈,13i i S =∉,153i =i =-i S ∉,那么22ii =-S ∉,故选A. 点睛:本题主要是考查了元素与集合关系,以及虚数单位性质的运用,属于基础题.7.下列四个集合中,不同于另外三个的是( )A .{}2y y =B .{}2x =C .{}2D .{}2440x x x -+=答案:B解析:选项A ,C ,D 中元素都是实数2,而选项B 中元素为等式2x =,即可得到答案. 详解:对选项A ,{}{}22y y ==,元素为实数2;对选项B ,{}2x =,元素为等式2x =;对选项C ,{}2,元素为实数2;对选项D ,{}{}24402x x x -+==,元素为实数2. 故选:B点睛:本题主要考查集合的概念,属于简单题.8.下列集合中是有限集的是( )③方程21x =-的所有实数解组成的集合.④15的质因数的全体构成的集合A .①②③B .②③④C .①②④D .①③④答案:B解析:根据有限集的知识进行分析,由此确定正确选项.详解:①,202x x -≥⇒≥,[)2,+∞为无限集,不符合题意,①错误,所以选B.②,30,N 0,1,2,3x x x -≥∈⇒=,{}0,1,2,3为有限集,符合题意,②正确.③,方程21x =-的所有实数解组成的集合为空集,为有限集,符合题意,③正确. ④,15的质因数的全体构成的集合为{}3,5,为有限集,符合题意,④正确.故选:B9.设集合M=x|x 2-3x≤0},则下列关系式正确的是( )A .2⊆MB .2∉MC .2∈MD .2}∈M答案:C解析:本题已知集合M ,先将相应的不等式化简,得到集合中元素满足的条件,再看元素2是否满足条件,可得到正确选项.详解:230x x -,03x ∴,2{|30}{|03}M x x x x x ∴=-=.又023<<,2M ∴∈.故选:C .点睛:本题考查的是集合知识,重点是判断元素与集合的关系,难点是对一元二次不等式的化简.计算量较小,属于容易题.二、多选题1.在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{}5|Z k n k n =+∈,0k =,1,2,3,4,给出如下四个结论,其中,正确结论的是( )A .[]20211∈B .[]33-∈C .若整数a ,b 属于同一“类”,则[]0a b -∈D .若[]0a b -∈,则整数a ,b 属于同一“类”答案:ACD解析:根据“类”的定义逐一判断四个选项的正误即可得正确选项.详解:对于A :因为202140451=⨯+,所以[]20211∈,故选项A 正确;对于B :因为()3512-=⨯-+,所以[]32-∈,故选项B 错误;对于C :若a 与b 属于同一类,则15a n k =+,25b n k =+,()[]1250(a b n n -=-∈其中1n ,2Z)n ∈,故选项C 正确;对于D :若[]0a b -∈,设5,Z a b n n -=∈,即5,Z a n b n =+∈,不妨令5,Z b m k m =+∈,0k =,1,2,3,4,则()555a m n k m n k =++=++,m ∈Z ,Z n ∈,所以a 与b 属于同一类,故选项D 正确;故选:ACD.2.实数1是下面哪个集合的元素( )A .整数集ZB .{}|x x x =C .{}N|11x x ∈-<<D .1R |01x x x -⎧⎫∈≤⎨⎬+⎩⎭答案:ABD解析:分别求出每个选项中的集合的元素,即可判断1是否为集合中的元素,进而可得正确选项.详解:对于A :1是整数,因此实数1是整数集Z 中的元素,故选项A 正确;对于B :由x x =得0x ≥,因此实数1是集合{}|x x x =中的元素,故选项B 正确; 对于C :{}{}N|110x x ∈-<<=,因此实数1不是集合{}N|11x x ∈-<<中的元素;故选项C 不正确;对于D :()(){}1101R |0R ||11110x x x x x x x x x ⎧⎫⎧-+≤-⎪⎪⎧⎫∈≤=∈=-<≤⎨⎬⎨⎨⎬++≠⎩⎭⎪⎪⎩⎩⎭,因此实数1是集合1|01x x R x -⎧⎫∈≤⎨⎬+⎩⎭中的元素,故选项D 正确; 故选:ABD.3.集合{}2210A x a x x =++=中有且仅有一个元素,则实数a 的值为( )A .1B .-1C .0D .2答案:AC 解析:分0a =,和0a ≠两种情况讨论,可得0a =,或1a =.详解:当0a =时,可得1={}2A -,符合题意; 当0a ≠时,因为方程210ax x ++=有唯一解,所以440,1a a ∆=-=∴=.故选:AC.点睛:此题的关键是a 是否为零决定方程是一次方程还是二次方程,影响到根的个数.4.集合{},0,1,20,}1{A B == 且元素,a A b B ∈∈,则a 的取值范围为( )A . 2B .1C . 0D . 1-答案:ABC解析:根据集合与元素的关系即可得答案.详解:因为a A ∈,{0,1,2}A =所以a 的取值范围为0,1,2.故选:ABC5.已知x∈1,2,x 2},则有( )A .1x =B .2x =C .0x =D .x答案:BC解析:利用集合中元素的互异性,分三种情况讨论即可.详解:由x∈1,2,x 2},当21,1x x ==,不满足集合中元素的互异性;当22,4x x ==,满足集合中元素的互异性,符合题意;当20x x x =⇒=或1x =(舍),当0x =满足集合中元素的互异性,符合题意;故选:BC.点睛:本题主要考查了集合中元素的互异性,考查了分类讨论,属于较易题.三、填空题1.已知集合A 中有且仅有2个元素,并且实数a 满足a∈A,4-a∈A,且a∈N,4-a∈N,则A=__.答案:1,3}或0,4}解析:依题意首先确定a 的取值情况,再一一列举出来即可;详解:因为a N ∈,4a N -∈,所以0a =,1,2,3,4.当0a =时,44a N -=∈,集合{}0,4满足题意;当1a =时,43a N -=∈,集合{}1,3满足题意;当2a =时,42a N -=∈,这时不存在满足题意的集合A.当3a =时,41a N -=∈,集合{}1,3满足题意;当4a =时,40a N -=∈,集合{}0,4满足题意;综上所述{}0,4A =或{}1,3.故答案为:{}1,3或{}0,42.已知{}2,P x x a x N =<<∈,已知集合P 中恰有3个元素,则整数a = .答案:6解析:根据题意得出3、4、5P ∈,6P ∉,从而可得出实数a 的不等式,解出即可得出整数a 的值.详解:根据题意得出3、4、5P ∈,6P ∉,56a a >⎧∴⎨≤⎩,即56a <≤. 因此,整数a 的值为6.点睛:本题考查利用集合元素的个数来求参数,解题的关键就是要结合题意列出不等式组进行求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于基础题.3.已知30ax A xx a ⎧-⎫=>⎨⎬+⎩⎭,若1A ∈,3A ∉,则实数a 的取值范围为______.答案:[)3,1--解析:由于1A ∈,3A ∉,所以30,1{330,30,3a a a a a ->+-≤+=+或,从而可求出a 的取值范围 详解:因为1A ∈,3A ∉,所以30,1{330,30,3a a a a a->+-≤+=+或解得31a -≤<-. 故答案为:[)3,1--点睛:此题考查元素和集合的关系,考查分式不等式的解法,属于基础题4.用符号“∈”或“∉”填空:①{}2|0A x x x =-=,则1_______A ,1-______A ;②(1,2)______{(,)|1}x y y x =+.答案:∈∉∈解析:利用元素与集合的关系填空即可.详解:①将1代入方程成立,将1-代入方程不成立,故1A ∈,1A -∉.②将1,2x y ==代入1y x =+成立,故填∈.故答案为:,,∈∉∈点睛:本题考查元素与集合的关系,属于基础题.5.已知集合2{1,1,4}M m m =++,如果5M ∈且2M -∉,那么m =________答案:4或1或1-解析:根据元素与集合的关系,可得关于m 的方程,解方程且满足5M ∈且2M -∉,即可求得m 的值.详解:集合2{1,1,4}M m m =++,5M ∈且2M -∉所以若15m +=,解得4m =若245m ,解得1m =±所以m 的值为4或1或1-故答案为: 4或1或1-点睛:本题考查了元素与集合的关系,根据元素属于集合求参数,属于基础题.四、解答题1.已知集合A 中含有两个元素x ,y ,集合B 中含有两个元素0,x 2,若A =B ,求实数x ,y 的值.答案:1,0x y ==解析:根据集合相等的含义,结合集合中元素的互异性,即可得出结论.详解:因为集合A ,B 相等,则x =0或y =0.①当x =0时,x 2=0,B 中元素为0,0,不满足集合中元素的互异性,故舍去.②当y =0时,x =x 2,解得x =0或x =1.由①知x =0应舍去.综上知:x =1,y =0.点睛:本题考查集合相等的含义,考查集合中元素的互异性,属于基础题.2.已知{}{},,1,2,3,5,0,2,4,8,A B A C B C ⊆⊆==求A .答案:{}2或φ解析:,A B A C ⊆⊆,则A B C ⊆,可得集合A . 详解:{}{}1,2,3,5,0,2,4,8B C ==,则{}2B C ⋂=,则{}2A =或A φ=.3.已知集合{}2|320A x R ax x =∈-+=,其中a 为常数,且a R ∈.①若A 是空集,求a 的范围;②若A 中只有一个元素,求a 的值;③若A 中至多只有一个元素,求a 的范围.答案:①98a >;②0a =或98a =;③0a =或98a ≥. 解析:①只需方程2320ax x -+=无解即可;②当0a =成立,当0a ≠时,只需0∆=;③由题意可知0a =时成立,当0a ≠时,只需0∆≤即可. 详解:①若A 是空集,则方程2320ax x -+=无解,此时980a ∆=-<,即98a >, ②若A 中只有一个元素,则方程2320ax x -+=有且只有一个实根, 当0a =时方程为一元一次方程,满足条件当0a ≠,此时980a ∆=-=,解得:98a =. ∴0a =或98a =; ③若A 中至多只有一个元素,则A 为空集,或有且只有一个元素 由①②得满足条件的a 的取值范围是:0a =或98a ≥. 点睛:本题考查根据集合中元素的个数求参,考查方程根的个数问题,较简单.。
1.1 集合的概念一、单选题1.已知集合M 满足{}{}11,2,3M ≠⊆⊂,则满足条件的集合M 的个数是( ) A .2 B .3C .4D .5答案:B解析:直接列举出所有符合条件的集合M 即可. 详解:因为集合M 满足{}{}11,2,3M ≠⊆⊂, 所以满足条件的集合M 有:{}{}{}1,2,1,2, 即集合M 的个数是3, 故选:B.2.集合{}2|--6=0M x x x =,则以下错误的是( )A .-2∈MB .3∈MC .M =-2,3}D .M =-2,3答案:D解析:解一元二次方程,得到方程的解集,再逐个判断. 详解:{}{}2|60=2,3M x x x =--=-,2M ∴-∈,且3M ∈.∴A 、B 、C正确,D 项集合的表示方法错误.故选:D.3.下面几组对象可以构成集合的是 A .视力较差的同学B .2018年的中国富豪C .充分接近2的实数的全体D .大于–2小于2的所有非负奇数答案:D解析:利用集合元素的确定性对选项逐一分析,由此判断出正确选项. 详解:集合的元素需要满足确定性.对于A,B,C 三个选项来说,研究对象无法确定,所以不能组成集合.对于D 选项,大于2-小于2的所有非负奇数为1,可以构成集合.故本小题选D. 点睛:本小题主要考查集合元素的确定性,属于基础题.4.下列各式,①1{0,1,2}∈;②{0,1,2}∅⊆;③{0,}{1}1,2∈;④0N ∈;⑤Q π∈.其中错误的个数是( ) A .1个 B .2个C .3个D .4个答案:B解析:根据元素与集合,集合与集合之间的包含关系,即得解. 详解:由于①1{0,1,2}∈;②{0,1,2}∅⊆;③{1}{0,1,2}⊆;④0N ∈;⑤Q π∉,因此其中错误的有2个. 故选:B 点睛:本题考查了元素与集合,集合与集合之间的包含关系,考查了学生的概念理解能力,属于基础题.5.已知集合{|21,}A x x m m ==-∈Z ,{|2,}B x x n n ==∈Z ,且123,,x x A x B ∈∈,则下列判断不正确的是( ) A .12x x A ⋅∈ B .23x x B ⋅∈C .12x x B +∈D .123x x x A ++∈答案:D解析:集合A 表示奇数集,集合B 表示偶数集,所以12,x x 是奇数,3x 是偶数,奇数加奇数为偶数可判断D 选项错误. 详解:集合A 表示奇数集,集合B 表示偶数集, ∴12,x x 是奇数,3x 是偶数,∴12x x ⋅为奇数,23x x ⋅为偶数,12x x +为偶数,123x x x ++为偶数. 故选:D 点睛:本题考查元素与集合的关系,解题的关键是充分运用奇数、偶数相加或相乘的性质,属于基础题.6.集合{0,6,8}A =的非空..子集的个数为( ) A .3 B .6C .7D .8答案:C解析:根据含有n 个元素的集合有21n -个非空子集,计算可得. 详解:解:集合{0,6,8}A =含有3个元素,含有3个元素的集合的非空子集个数为3217-=. 故选:C . 点睛:本题考查集合的非空子集,属于基础题.7.下列各组中的两个集合M 和N ,表示相等集合的是( ) A .{},{3.14159}M N π==B .{2,3},{(2,3)}M N ==C .{11,},{1}M xx x N N =-<≤∈=∣ D .{},{,1,M N ππ==答案:D解析:根据两个集合中元素是否相同可得正确的选项. 详解:A 中,3.14159π≠,故两个集合不相等;B 中,N 为点的集合,M 为数的集合,两个集合不相等;C 中,{}0,1M =,{}1N =,两个集合不相等;D 中,{N π=,故两个集合相等. 故选:D. 点睛:本题考查两个集合相等的判断,一般依据两者元素是否相同来判断,也可以根据两者相互包含来判断,本题属于容易题. 8.下列说法正确的是( )A .0∉N B∈Q C .π∉R D答案:D解析:根据字母代表的集合即可判断元素与集合的关系. 详解:因为0是自然数,故A 是无理数,故B 错误;因为π是实数,故C 错误;因为2=是整数,故D 正确.故选:D 点睛:本题主要考查了常用数集的符号表示,元素与集合的关系,属于容易题.9.用列举法表示集合{}2210xx x -+=∣为( ) A .{1,1} B .{1} C .{1}x =D .{}2210x x -+=答案:B解析:求方程2210x x -+=的解即可. 详解:方程2210x x -+=的解是1x =,所以集合{}{}22101xx x -+==∣, 故选:B 二、多选题1.已知{}2A x x px q x =++=,()(){}2111B x x p x q x =-+-+=+,当{}2A =时,则集合B 中实数x可能的取值为( )A .4B .3C .3D .4答案:BC解析:由条件可知方程2x px q x ++=有两个相等的实根,并且2x =,列式求,p q 的值,再代入集合B ,求方程的实数根. 详解:由{}2A =,得方程2x px q x ++=有两个相等的实根,且2x =.从而有()2422140p q p q ++=⎧⎪⎨--=⎪⎩解得34p q =-⎧⎨=⎩ 从而()(){}213141B x x x x =---+=+.解方程()()213141x x x ---+=+,得3x =± 故选:BC 点睛:本题考查集合元素与一元二次方程实数根的关系,重点考查计算能力,属于基础题型.2.已知集合()(){}221110A x a x a x =-+++=中有且仅有一个元素,那么a 的可能取值为( ) A .1- B .1C .53D .0答案:BC解析:讨论二次项系数210a -=或210a -≠,当210a -≠时,0∆=即可求解. 详解:()()221110ax a x -+++=当210a -=时,即21a =,解得1a =±, 当1a =时,代入方程解得12x =,满足题意; 当1a =-时,方程无解,不满足题意;当210a -≠时,即1a ≠±,0∆=,即()()221410a a +--=,整理可得()()3510a a -+=,解得53a =,满足题意; 故选:BC 点睛:本题考查了由集合元素个数求参数值,考查了分类讨论的思想,属于基础题.3.设非空集合{}S x m x l =≤≤满足:当x S ∈时,有2x S ∈.给出如下四个命题,其中正确命题的有( ) A .若1m =,则{}1S = B .若12m =-,则114m ≤≤ C .若12l =,则0m ≤ D .112m -≤≤答案:ABC解析:根据已知条件列出不等关系转化为不等式问题解决,即可判断各选项的正误. 详解:对于A 选项,若1m =,则2211x l x l ≤≤⇒≤≤, 根据当x S ∈时,有2x S∈,可得21l l l ≥⎧⎨≤⎩,得101l l ≥⎧⎨≤≤⎩,可得1l =,故{}1S =,A 对;对于B 选项,若12m =-,则214m =,则214l ll⎧≤⎪⎨≤⎪⎩,解得114l ≤≤,B 对;对于C 选项,若12l =,则12S x m x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,即2102m m m ≤≤⇒≤≤,C 对; 对于D 选项,若1m =-,1l =时,此时{}11S x x =-≤≤符合题意,D 错. 故选:ABC .4.考察下列每组对象哪几组能够成集合?( ) A .比较小的数 B .不大于10的偶数 C .所有三角形 D .高个子男生答案:BC解析:集合中的元素具有确定性,由此能求出结果.在A 中,比较小的数,没有确定性,故A 不能构成集合; 在B 中,不大于10的偶数,有确定性,故B 能构成集合; 在C 中,所有三角形,具有确定性,故C 能构成集合; 在D 中,高个子男生,没有确定性,故D 不能构成集合. 故选:BC .5.下列表示正确的是( ) A .0N ∈ B .27Z ∈C .3Z -∉D .Q π∉答案:AD解析:由数集的定义、元素与集合的关系依次判断选项即可. 详解:对于A ,0是自然数,则0N ∈,故A 正确;对于B ,27不是整数,则27Z ∉,故B 错误;对于C ,3-是整数,则3Z -∈,故C 错误; 对于D ,π是无理数,则Q π∉,故D 正确; 故选:AD. 三、填空题1.被3除余数等于1的自然数集合,用描述法可表示为______.答案:{}|31,x x k k N =+∈解析:先表示出满足条件的自然数,再用集合表示,即可得出结果. 详解:因为被3除余数等于1的自然数为31,=+∈x k k N , 所以其对应的集合用描述法可表示为:{}|31,x x k k N =+∈. 故答案为{}|31,x x k k N =+∈ 点睛:本题主要考查集合的表示,熟记集合的表示法即可,属于基础题型.2.方程组2231x y x y -=⎧⎨-=⎩的解用列举法表示为____________.答案:{}(53),解析:解方程组,然后用列举法表示即可.解:由2231x y x y -=⎧⎨-=⎩,解得53x y =⎧⎨=⎩,所以方程组2231x y x y -=⎧⎨-=⎩的解用列举法表示为{}(53),. 故答案为:{}(53),. 3.以下元素的全体不能够构成集合的是______(用题号填空). ①中国古代四大发明 ②地球上的小河流 ③方程210x -=的实数解 ④周长为10cm 的三角形答案:②解析:根据集合的定义即可得到结果. 详解:由集合定义可知,①③④均为确定的对象构成的整体,能够构成集合 ②中的“小河流”无明确标准,不是确定的对象,不能够构成集合 本题正确结果:② 点睛:本题考查集合的定义,属于基础题.4.设1234,,,a a a a 是4个互不相同的实数,且{}{}|,1411,21,30,39,49i j x x a a i j =+≤<≤=,则集合{}1234,,,a a a a =____________.答案:{}1,10,20,29解析:不妨设1234a a a a <<<,集合{}|,14i j x x a a i j =+≤<≤中至多有6个数,确定i j a a +中的最小和最大的数,再确定次小与次大的数,然后还有两个相等为中间的数,由此可得解. 详解:不妨设1234a a a a <<<,则在集合{}|,14i j x x a a i j =+≤<≤中,12a a +最小,34a a +最大,即1211a a +=,3449a a +=,第二小的数是13a a ,第二大的数是24a a +,即1321a a +=,2439a a +=,从而有142330a a a a +=+=,由1211a a +=,3449a a +=,1321a a +=,2439a a +=,142330a a a a +=+=,可解得11a =,210a =,320a =,429a =,故答案为:{}1,10,20,29本题考查求集合中的元素,解题时根据集合的定义,把i j a a +排列,再根据集合的定义得出结论后可求解.考查了逻辑推理能力,运算求解能力.5.设非空集合{}S x m x l =≤≤满足:当x S ∈时,有2x S ∈,给出如下四个命题:①若1m =,则{}1S =;②若12m =-,则114l ≤≤;③若12l =,则0m ≤;④若1l =,则10m -≤≤或1m =;其中正确命题的序号为____________答案:①②③④解析:由题分析:1m l -≤≤≤1,若x S ∈则2x x l ≤≤,对每个选项列不等式组分析.详解:非空集合{}S x m x l =≤≤满足:当x S ∈时,有2x S ∈, 若1l >,则2l l >,2l S ∉,所以1l ≤,若1m <-,则21m m >>,2m S ∉,所以1m ≥-,所以1m l -≤≤≤1,且当x S ∈时,有211x x x l -≤≤≤≤≤1,,非空集合{}S x m x l =≤≤满足:当x S ∈时,有2x S ∈, ①若1m =,根据1m l -≤≤≤1,则1l =,所以{}1S =; ②若12m =-,214m S =∈,则114l ≤≤;③若12l =, 221212m m m m ⎧≤⎪⎪⎪≤⎨⎪⎪≥⎪⎩,解得:0m ≤;④若1l =,2211m m m m≤⎧⎪≤⎨⎪≥⎩,解得:10m -≤≤或1m =;故答案为:①②③④ 点睛:此题考查集合中元素特征的辨析,其中涉及解不等式及相关知识辨析. 四、解答题1.用列举法表示下列集合:(1){}2|9A x x ==;(2){}|12B x N x =∈≤≤ ;(3){}2|320C x x x =-+=.答案:(1){}3,3- ;(2) {}1,2;(3){}1,2. 解析:(1)解方程29x =即可; (2)根据x ∈N 求解;. (3)接方程2320x x -+=即可; 详解:(1)由29x =得3x =±,,因此{}{}2|93,3A x x ===-.(2)由x ∈N ,且12x ≤≤,,,得1,2x =,因此{}{}|121,2B x N x =∈≤≤=.(3)由2320x x -+=得1,2x =,.因此{}{}2|3201,2C x x x =-+==.点睛:本题主要考查集合的表示方法以及一元二次方程的解法,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 2.已知集合2|(1)320A x a x x ,若A ≠∅,求实数a 的取值范围.答案:18a ≥-解析:根据题意可知方程有解,讨论二次项是否等于零即可求解. 详解:①当1a =时, 23A ⎧⎫=≠∅⎨⎬⎩⎭;②当1a ≠时,由0∆≥得98(1)0a +-≥,得18a ≥-且1a ≠, 综上,18a ≥- 点睛:本题考查了集合中的元素个数求参数值,考查了分类讨论的思想,属于基础题. 3.用另一种形式表示下列集合: (1)绝对值不大于3的整数};(2)所有被3整除的数};(3)x|x=|x|,x∈Z且x<5};(4)x|(3x-5)(x+2)(x2+3)=0,x∈Z}.答案:(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4){}2-解析:根据集合的概念,列举法及描述法的定义,选择适当的方法表示每个集合即可得到答案.详解:(1)绝对值不大于3的整数还可以表示为x||x|≤3,x∈Z},也可表示为-3,-2,-1,0,1,2,3};(2)x|x=3n,n∈Z}(说明:被3除余1的整数}可表示为x|x=3n+1,n∈Z});(3)∵x=|x|,∴x≥0.又∵x∈Z且x<5,∴x|x=|x|,x∈Z且x<5}还可表示为0,1,2,3,4};(4)-2}.(特别注意x∈Z这一约束条件)点睛:本题主要考查了集合的列举法描述法表示集合的基本概念,及元素与集合的关系,其中正确集合的表示方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.。
1.1 集合的概念(同步训练)第1课时:集合的含义一、选择题1.(多选)下列每组对象,能构成集合的是( )A.中国各地最美的乡村B.直角坐标系中横、纵坐标相等的点C.2022年将参加北京冬奥会的优秀运动员D.清华大学2020年入学的全体学生2.下列所给的对象能构成集合的是()A.我们班的所有高个子同学;B.不超过20的非负数;C.直角坐标平面内第一象限的一些点;D.3的近似值的全体.3.下列各组对象,其中能构成集合的个数是( )①接近于0的数的全体;②比较小的正整数的全体;③平面上到点O的距离等于1的点的全体;④直角三角形的全体.A.2B.3C.4D.54.设不等式3-2x<0的解集为M,下列正确的是( )A.0∈M,2∈MB.0∉M,2∈MC.0∈M,2∉MD.0∉M,2∉M5.集合A中只含有元素a,则下列各式一定正确的是( )A.0∈AB.a∉ AC.a∈AD.a=A6.下列所给关系正确的个数是( )①π∈R;②3∉Q;③0∈N*;④|-4|∉N*A.1B.2C.3D.47.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8.已知集合A含有三个元素3,5,7,且当a∈A,有10-a∈A,则a为( )A.3或5或7B.3或7C.5D.79.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( )A.2B.3C.0或3D.0,2,3均可10.由实数-a,a,|a|,a2所组成的集合的元素个数最多为( )A.1B.2C.3D.4二、填空题11.已知①5∈R;②13∈Q;③0∈N;④π∈Q;⑤-3∉Z.正确的个数为_______12.若x∈N,则满足2x-5<0的元素组成的集合中所有元素之和为________13.已知集合A中只含有1,a2两个元素,则实数a不能取的值为________14.已知集合A={a+1,a2-1},若0∈A,则实数a的值为________15.设由2,4,6构成的集合为A,若实数a∈A时,6-a∈A,则a=________16.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=________17.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为__________三、解答题18.设集合A中含有三个元素3,x,x2-2x.(1)求实数x应满足的条件; (2)若-2∈A,求实数x.参考答案:一、选择题1.BD2.B3.A4.B5.C6.B7.D8.A9.B 10.B二、填空题11.答案:3 12.答案:3 13.答案:±1 14.答案:115.答案:2或4 16.答案:6 17.答案:-32三、解答题18.解:(1)由集合中元素的互异性可知,x≠3,且x≠x2-2x,x2-2x≠3.解得x≠-1,且x≠0,且x≠3.(2)∵-2∈A,∴x=-2或x2-2x=-2.由于x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴x=-2.。
1.1 集合的概念一、单选题1.对于两个非空数集A 、B ,定义点集如下:A×B=(x ,y )|x∈A,y∈B},若A =1,3},B =2,4},则点集A×B 的非空真子集的个数是( )个.A .14B .12C .13D .11答案:A解析:根据A×B=(x ,y )|x∈A,y∈B},得到A×B 的元素的个数求解.详解:∵A×B=(x ,y )|x∈A,y∈B},且A =1,3},B =2,4},所以A×B=(1,2),(1,4),(3,2),(3,4)},共有四个元素,则点集A×B 的非空真子集的个数是:24﹣2=14.故选:A.2.已知集合,,1b A a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,集合{}2,,0B a a b =+,若A B A B =,则20202020a b +的值为( ) A .1B .0C .1-D .±1答案:A 解析:根据条件可得集合A=B ,根据集合相等,可求得b 的值,根据集合的互异性可求得a 的值,即可得答案.详解:因为A B A B =,所以A=B ,则0b a=,即b=0,所以{}{}2,0,1,,0a a a =,根据集合的互异性, 所以21a =,解得1a =-或1a =(舍)所以202020202020(1)01a b +=-+=,故选:A3.方程组149x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集是( ) A .()2,1-B .()1,2-C .(){}1,2-D .(){}2,1-答案:D解析:利用代入法和消元法即可求解.详解:149x y x y +=⎧⎨-=⎩①②,两式相加可得510x =,所以2x =, 将2x =代入1x y +=可得1y =-,所以21x y =⎧⎨=-⎩, 所以方程组149x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集是(){}2,1-, 故选:D4.已知集合{1,3,4,5}A =,集合2{}450|B x Z x x =∈--<,则A B 的子集个数为A .2B .4C .8D .16答案:C详解:试题分析:由2450x x --<,解得15x -<<,所以{}0,1,2,3,4B =,所以{}1,3,4A B ⋂=,所以A B ⋂的子集个数为328=,故选C . 考点:1、不等式的解法;2、集合的交集运算;3、集合的子集.5.方程组 x-3y 10{x y 20+=++= 的解集为( ) A .71{}44,B .71-44⎧⎫⎨⎬⎩⎭, C .7144⎧⎫⎛⎫⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭, D .71--44⎧⎫⎛⎫⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭,答案:D解析:求方程组的解,再写出集合的形式即可.详解:解方程组31020x y x y -+=⎧⎨++=⎩, 得7414x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以该方程组的解集为7{(4-,1)}4-.故选:D.点睛:本题考查用集合表示方程组解的问题,考查对概念的理解,属于基础题.6.下列关系正确的是( )A .3∈y|y=x 2+π,x∈R}B .(a ,b)}=(b ,a)}C .(x ,y)|x 2-y 2=1}(x ,y)|(x 2-y 2)2=1} D .x∈R|x 2-2=0}=答案:C解析:试题分析:2{y |y x x R}{y |y }ππ∈≥=+,=,∵3<π,∴23{y |y x π∉=+}.(a ,b)}与(b ,a)}中元素不相同,∴(a,b)}与(b ,a)}不一定相等.(x ,y)|(x 2-y 2)2=1}=(x ,y)|x 2-y 2=1或x 2-y 2=-1},∴C 是正确的.x∈R|x 2-2=0}=2,-2}≠.考点:元素与集合、集合与集合的关系点评:此类问题要先确定集合,再进行判断.7.给出下列62R 3Q ,③0N ∉4N ,⑤Q π∈,⑥2Z -∉,其中正确命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案:A解析:利用元素与集合的关系可判断①②③④⑤⑥的正误.详解:R 、Q 、N 、Z 分别表示实数集、有理数集、自然数集、整数集, 所以,22R ∈3Q ,0N ∈42N ∈,Q π∉,22Z -=∈, 因此,①正确,②③④⑤⑥不正确,故选:A .8.方程组11x y x y +=⎧⎨-=-⎩的解集是( ) A .{0x =,1}y =B .{0,1}C .{(0,1)}D .{(,)|0x y x =或1}y =答案:C解析:运用加减消元法,求出方程组的解,最后运用集合表示.详解:方程组11x y x y +=⎧⎨-=-⎩, 两式相加得,0x =,两式相减得,1y =.∴方程组的解集为{(0,1)}.故选:C .点睛:本题主要考查集合的表示方法:列举法和描述法,注意正确的表示形式,区分数集和点集.9.{}|10P m m =-<<,2{|440Q m R mx mx =∈+-<对于任意实数x 恒成立},则下列关系中立的是A .P Q ≠⊂B .Q P ≠⊂C .P Q =D .P Q φ=答案:A解析:首先化简集合Q ,2440mx mx +-<对任意实数x 恒成立,则分两种情况:(1)0m =时,易知结论成立,(2)0m <时,2440mx mx +-=无根,则由∆<0求得m 的范围. 详解:{}2|440Q m R mx mx x =∈+-<对任意实数恒成立, 对m 分类:(1)0m =时,40-<恒成立;(2)0m <时,需要2(4)160m m ∆=+<,解得10m -<<,综合(1)(2)知10m -<≤,所以{}|10Q m m =-<≤,因为{}|10P m m =-<<,所以P Q ≠⊂,故选A. 点睛:该题考查的是有关判断集合间的关系的问题,涉及到的知识点有恒成立问题对应参数的取值范围的求法,真子集的概念问题,属于简单题目.二、填空题1.含有三个实数的集合既可表示成,,1b a a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,又可表示成{}2,,0a a b +,则20192020a b +=______________.答案:1-解析:根据集合相等,结合集合的互异性,即可求得,a b ,则问题得解.详解: 要使得b a 有意义,则0a ≠,由集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,故可得0b =,此时{}2{,0,1},,0a a a =, 故只需1a =或21a =,若1a =,则集合{}2,,0{1,1,0}a a =不满足互异性,故舍去.则只能为1,0a b =-=.则201920201a b +=-.故答案为:1-.点睛:本题考查集合相等求参数,以及集合的互异性,属综合基础题.2.已知{}1234,,,U a a a a =,集合A 是集合U 中的两个元素所组成的集合,且同时满足下列三个条件:①若1a A ∈,则2a A ∈;②若3a A ∉,则2a A ∉;③若3a A ∈,则4a A ∉.求集合A .答案:{}23,A a a =解析:从1a 开始分析各个元素是否是A 中元素,结合各个条件的等价命题推理出结论. 详解:假设1a A ∈,则2a A ∈.又若3a A ∉,则2a A ∉,∴3a A ∈,与集合A 中有且仅有两个元素不符,∴假设不成立,∴1a A ∉.假设4a A ∈,则3a A ∉,则2a A ∉,且1a A ∉,与集合A 中有且仅有两个元素不符,∴假设不成立,∴4a A ∉.故集合{}23,A a a =,经检验知符合题意.故答案为:{}23,A a a =.3.集合A=x|x=2k ,k∈Z},B=x|x=2k+1,k∈Z} ,C=x|x=4k-1,k∈Z},若m∈A, n∈B,则m+n∈ ___________(选填A 、B 、C )。
选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)若{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5},则如此的集合A有()A.6个B.7个C.8个D.9个2.设A={y|y=a²-6a+10,a∈N*},B={x|x=b²+1,b∈N*},则()A.A⊆BB.A∈BC.A=BD.B⊆A3.设A={x|x=6m+1,m∈Z},B={y|y=3n+1,n∈Z},C={z|z=3p2,p∈Z},D ={a|a=3q²2,q∈Z},则四个集合之间的关系正确的是()A.D=B=CB.D⊆B=CC.D⊆A⊆B=CD.A⊆D⊆B=C4.A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac²},若A=B,则c的值为()A.1B.1或C. D.15.映射f:A→A满足f()≠,若A={1,2,3},则如此的映射有()A.8个B.18个C.26个D.27个6.50名同学参加跳远和铅球测验,跳远和铅球测验成绩分不为及格40人和31人,2项测验成绩均不及格的有4人,2项测验成绩都及格的人数是()A.35B.25C.28D.157.设S={x||x2|>3},T={x|a<x<a+8},S∪T=R,则a的取值范畴是()A.3<a<1B.3≤a≤1C.a ≤3或a ≥1D.a<3或a>18. 设全集U={(x,y)|x,y ∈R},集合M={(x,y)| 32y x -- =1},N={(x,y)|y ≠x +1},那么(U ðM)∩(U ðN)=( )A. ∅B.{(2,3)}C.(2,3)D.{(x,y)|y=x+1}9.设U 为全集,123,,S S S 为U 的三个非空子集且1S ∪2S ∪3S =U ,下列推断正确的是( )A.( U ð1S )∩(2S ∪3S )=∅B. (U ð1S )∩(U ð2S )∩(U ð3S )=∅C. 1S ⊆(U ð2S )∩(U ð3S )D. 1S ⊆(U ð2S )∪(U ð3S )10.集合A={a ²,a+1,3},B={a3,2a1,a ²1},若A ∩B={3},则a 的值是( )A.0B.1C.1D.2填空题(本大题共5小题,每小题5分,共 25分) 11.M={65a-∈N|a ∈Z},用列举法表示集合 M=___ ___.12.设集合{}{}{}1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===,则A B C =I U () . 13.已知集合P 满足{}{}464P =I ,,{}{}81010P =I ,,同时{}46810P ⊆,,,,则P=14.某校有17名学生,每人至少参加全国数学、物理、化学三科竞赛中的一科,已知其中参加数学竞赛的有11人,参加物理竞赛的有7人,参加化学竞赛的有9人,同时参加数学和物理竞赛的有4人,同时参加数学和化学竞赛的有5人,同时参加物理和化学竞赛的有3人,则三科竞赛都参加的人数是_ __.15.A={2,1,x ²x1},B={2y,4,x4},C={1,7},A ∩B=C ,则x,y 的值分不是__ _.三、解答题 (本大题共5小题,共75分) 16.(12分)已知集合A={x|x ²3x10≤0}. (1)设U=R ,求U ðA ;(2)B={x|x<a},若A ⊆B ,求a 的取值范畴.17. (15分)设A={x ∈R|ax ²+2x+1=0,a ∈R}. (1)当A 中元素个数为1时,求a 和A ;(2)当A 中元素个数至少为1时,求a 的取值范畴; (3)求A 中各元素之和.18.(15分)已知集合{}|2A x x a =-≤≤,{}|23,By y x x A ==+∈,{}2|,C z z x x A==∈,且C B ⊆,求a 的取值范畴19.(16分)已知A={12345,,,,a a a a a },B={2222212345,,,,a a a a a },其中12345,,,,a a a a a ∈Z ,12345a a a a a <<<<,且A ∩B={14,a a },14a a +=10,又A ∪B 的元素之和为224,求:(1)14,a a ;(2)5a ;(3)A.20.(17分)设}019|{22=-+-=a ax x x A ,22{|560}{|280}B x x x C x x x =-+==+-=,.(1)A B I =A B U ,求a 的值; (2)A B I =A CI≠∅,求a 的值一、选择题1.C 解析:列举法,易知满足条件的集合共8个,选C.2.D 解析:A={y|y=(a3)²+1,a ∈N*},因此a3∈N ,故集合A 比集合B 多出一个元素,为1,选D.3.B 解析:第一看B 和C ,这两个集合都表示被3除余1的所有整数,故B=C. 而D 有关于C 而言,相当于C 中的p 只能取完全平方数,故D ⊆C ,也能够讲D ⊆B. A 表示被6除余1的所有整数,与D 是交叉的关系,故选B.4.C 解析:A=B 有两种可能:①2,2,a b ac a b ac +=⎧⎨+=⎩易解出c=1,但现在a=ac=ac ²,与集合元素的互异性矛盾,故c ≠1.②2,2,a b ac a b ac ⎧+=⎨+=⎩易解出c=12-或,经检验c=12-符合题意.综上,应选C.5.A 解析:直截了当列举出每种情形即可,共有8种,选A. 7.A 解析:易解出S=(∞,1)∪(5,∞),因此可列出不等式组1,85,a a <-⎧⎨+>⎩解得3<a<1,选A.8. B 解析:(U ðM)∩(U ðN)= U ð(M ∪N),集合M 表示直线y=x+1上除(2,3)点外的所有点,集合N 表示不在直线y=x+1上的所有点,因此所求的集合是一个单元素点集{(2,3)},选B.9.B 解析:排除法,关于A 选项,不在1S 中的元素能够在2S 或3S 中,即一定在集合(2S ∪3S )中,故两集合的交集不为空,A 错,关于C,D 两项画出Venn 图易知C,D 均错,选B.10.B 解析:集合A 中差不多有元素3,集合B 中a ²+1可不能为负,故a3=3或2a1=3,解出a=0或a=1,但a0时a1a ²11,不合题意,故a 不为0,而a=1符合题意,选B.二、填空题11. {1,2,3,6} 解析:注意集合中的元素是65a-而不是a ,否则极易出错.要满足集合的条件只需让5a 为6的正约数,相应地得出集合中的4个元素:1,2,3,6.12. {}1234,,, 解析:{}12A B =I ,,故(){}12,3,4.A B C =I U ,13. {4,10} 解析:由第一个条件知P 中有元素4而没有元素6,由第二个条件知P 中有元素10而没有元素8,再由最后一个条件知P={4,10}.14. 2 解析:设三科竞赛都参加的人数为,由题意可列方程1179453x=17,解得x=2.15. 3,0.5 解析:关于集合A 易得x ²x+1=7,解得x=3或x=2,但x=2时B 中有元素2不满足题意,故x=3,关于B 易得2y=1,故y=0.5.三、解答题16.解:(1)A={x|x ²3x10≤0}={x|2≤x ≤5}.∵ U=R,∴U ðA={x|x<2或x>5}.(2)∵A ⊆B={x|x<a}, ∴a>5. 故a 的取值范畴是(5,+∞).17. 解:(1)当A 中元素个数为1时,包括两种情形,分类讨论如下:当0a =时,有210x +=,解得12x =-,现在12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭;当0a ≠时,有∆=044a -=,得1a =,代入解得x =-1,现在{}1A =-.综上可得0a =,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭或1a =,{}1A =-.(2)当A 中元素个数至少为1时有0a =或∆=044a -≥,解得1a ≤. 即a 的取值范畴是(]1,-∞.(3)当∆=044a -<,即a>1时,A=∅,无元素; 当a=1时,元素之和为1-;当∆=4-4a>0,即a<1且时,元素之和为2a-. 当a=0时,元素之和为12-. 18.解:{}|123B y y a =-≤≤+,当20a -≤≤时,{}2|4C z a z =≤≤,而C B ⊆,则1234,,20,2a a a +≥≥-≤≤即而 这是矛盾的; 当02a <≤时,{}|04C z z =≤≤,而C B ⊆, 则1234,,22a a a +≥≥≤≤1即所以2; 当2a >时,{}2|0C z z a =≤≤,而C B ⊆,则223,323a a a a a +≥>即-1≤≤,又,所以2<≤.综上所述,132a ≤≤.19.解:(1)∵A ∩B={14,a a }, ∴14,a a ∈B ,因此14,a a 均为完全平方数. ∵14a a +=10,14a a <, ∴只能有1a =1,4a =9. (2)∵1234a a a a <<<,∴2a =3或3a =3 .若3a =3,则2a =2,这时A ∪B 的元素之和224=1+2+4+3+9+81+5a +25a ,现在5a 不是整数,因此应该是2a =3.这时224>1+3+9+81+5a +25a ,故5a <11,而5a >4a =9,故5a =10. (3)由上面的结论明白224=1+3+9+81+10+100+3a +23a ,解得3a =4. ∴A={1,3,4,9,10} .20.解:(1)∵A B I =A B U ,∴A=B ,∴25196a a =⎧⎨-=⎩,,解得a=5.(2)∵A B I =A C I ≠∅,∴A B I =A C I ={2},∴ 2A.将x=2代入A 中的方程得a=5或a=3 . a=5时经检验A B I ≠A C I ,舍去.∴ a=3。