高中数学第一章集合与函数概念1.1集合补集及综合应用课后训练新人教A版必修1
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第2课时 补集及综合应用 课时目标 1.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.2.熟练掌握集合的基本运算.1.全集:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为________,通常记作________.2.补集(1)∁U U =____;(2)∁U ∅=____;(3)∁U (∁U A )=____;(4)A ∪(∁U A )=____;(5)A ∩(∁U A )=____.一、选择题1.已知集合U ={1,3,5,7,9},A ={1,5,7},则∁U A 等于( )A .{1,3}B .{3,7,9}C .{3,5,9}D .{3,9}2.已知全集U =R ,集合M ={x |x 2-4≤0},则∁U M 等于( )A .{x |-2<x <2}B .{x |-2≤x ≤2}C .{x |x <-2或x >2}D .{x |x ≤-2或x ≥2}3.设全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,3,5},B ={2,5},则A ∩(∁U B )等于( )A .{2}B .{2,3}C.{3}D.{1,3}4.设全集U和集合A、B、P满足A=∁U B,B=∁U P,则A与P的关系是() A.A=∁U P B.A=PC.A P D.A P5.如图,I是全集,M、P、S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩P)∩∁I S D.(M∩P)∪∁I S6.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={3,4,5},B={1,3,6},那么集合{2,7}是() A.A∪B B.A∩BC.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)二、填空题7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.8.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则∁U A=____________________,∁U B=________________,∁B A=____________.9.已知全集U,A B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.三、解答题10.设全集是数集U={2,3,a2+2a-3},已知A={b,2},∁U A={5},求实数a,b的值.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设全集为U,若B∪(∁U B)=A,求∁U B.能力提升12.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A等于()A.{1,3}B.{3,7,9}C.{3,5,9}D.{3,9}13.学校开运动会,某班有30名学生,其中20人报名参加赛跑项目,11人报名参加跳跃项目,两项都没有报名的有4人,问两项都参加的有几人?1.全集与补集的互相依存关系(1)全集并非是包罗万象、含有任何元素的集合,它是对于研究问题而言的一个相对概念,它仅含有所研究问题中涉及的所有元素,如研究整数,Z就是全集,研究方程的实数解,R就是全集.因此,全集因研究问题而异.(2)补集是集合之间的一种运算.求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依存、不可分割的两个概念.(3)∁U A的数学意义包括两个方面:首先必须具备A⊆U;其次是定义∁U A={x|x ∈U,且x∉A},补集是集合间的运算关系.2.补集思想做题时“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁U A,再由∁U(∁U A)=A求A.第2课时补集及综合应用知识梳理1.全集U 2.不属于集合A∁U A{x|x∈U,且x∉A}3.(1)∅(2)U(3)A(4)U(5)∅作业设计1.D[在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.]2.C[∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.]3.D[由B={2,5},知∁U B={1,3,4}.A∩(∁U B)={1,3,5}∩{1,3,4}={1,3}.]4.B[由A=∁U B,得∁U A=B.又∵B=∁U P,∴∁U P=∁U A.即P=A,故选B.]5.C[依题意,由图知,阴影部分对应的元素a具有性质a∈M,a∈P,a∈∁I S,所以阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S,故选C.]6.D[由A∪B={1,3,4,5,6},得∁U (A ∪B )={2,7},故选D.]7.-3解析 ∵∁U A ={1,2},∴A ={0,3},故m =-3.8.{0,1,3,5,7,8} {7,8} {0,1,3,5}解析 由题意得U ={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn 图表示出U ,A ,B ,易得∁U A ={0,1,3,5,7,8},∁U B ={7,8},∁B A ={0,1,3,5}.9.∁U B ∁U A解析 画Venn 图,观察可知∁U B∁U A .10.解 ∵∁U A ={5},∴5∈U 且5∉A .又b ∈A ,∴b ∈U ,由此得⎩⎨⎧a 2+2a -3=5,b =3. 解得⎩⎨⎧ a =2,b =3或⎩⎨⎧a =-4,b =3经检验都符合题意. 11.解 因为B ∪(∁U B )=A ,所以B ⊆A ,U =A ,因而x 2=3或x 2=x .①若x 2=3,则x =±3.当x =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},U =A ={1,3,3},此时∁U B ={3}; 当x =-3时,A ={1,3,-3},B ={1,3},U =A ={1,3,-3},此时∁U B ={-3}.②若x 2=x ,则x =0或x =1.当x =1时,A 中元素x 与1相同,B 中元素x 2与1也相同,不符合元素的互异性,故x ≠1;当x =0时,A ={1,3,0},B ={1,0},U =A ={1,3,0},从而∁U B ={3}.综上所述,∁U B ={3}或{-3}或{3}.12.D [借助于Venn 图解,因为A ∩B ={3},所以3∈A ,又因为(∁U B )∩A ={9},所以9∈A ,所以选D.]13.解 如图所示,设只参加赛跑、只参加跳跃、两项都参加的人数分别为a ,b ,x .根据题意有⎩⎨⎧ a +x =20,b +x =11,a +b +x =30-4.解得x =5,即两项都参加的有5人.。
1.1.3 第2课时补集[课时作业][A组基础巩固]1.若全集U={1,2,3,4,5,6},M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于( )A.M∪N B.M∩NC.(∁U M)∪(∁U N) D.(∁U M)∩(∁U N)解析:M∪N={1,2,3,4},M∩N=∅,(∁U M)∪(∁U N)={1,2,3,4,5,6},(∁U M)∩(∁U N)={5,6},故选D.答案:D2.已知集合A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,若A∩B={1,3},(∁U A)∩B={5},则集合B等于( )A.{1,3} B.{3,5}C.{1,5} D.{1, 3,5}解析:如图所以B={1,3,5}.答案:D3.已知集合A={x|x<3或x≥7},B={x|x<a}.若(∁U A)∩B≠∅,则a的取值范围为( ) A.a>3 B.a≥3C.a≥7 D.a>7解析:因为A={x|x<3或x≥7},所以∁U A={x|3≤x<7},又因(∁U A)∩B≠∅,则a>3.答案:A4.已知M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,若N∩∁I M=∅,则M∪N=( )A.M B.NC.I D.∅解析:因为N∩∁I M=∅,所以N⊆M,则M∪N=M,选A.答案:A5.已知集合I,M,N的关系如图所示,则I,M,N的关系为( )A.(∁I M)⊇(∁I N)B .M ⊆(∁I N )C .(∁I M )⊆(∁I N )D .M ⊇(∁I N )解析:由题图知M ⊇N ,∴(∁I M )⊆(∁I N ).答案:C6.已知集合A ={x |0≤x ≤5},B ={x |2≤x <5},则∁A B =________.解析:∁A B ={x |0≤x <2或x =5}.答案:{x |0≤x <2或x =5}7.设U ={0,1,2,3},A ={x ∈U |x 2+mx =0},若∁U A ={1,2},则实数m =________. 解析:∵U ={0,1,2,3},∁U A ={1,2}.∴A ={x |x 2+mx =0}={0,3}.∴0,3是方程x 2+mx =0的两根,∴0+3=-m ,即m =-3.答案:-38.已知全集U ={x |-1≤x ≤4},A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤3},求∁U A ,(∁U B )∩A . 解析:∵U ={x |-1≤x ≤4},A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤3},结合数轴(如图).可知∁U A ={x |1<x ≤4},∁U B ={x |3<x ≤4或-1≤x ≤0}.结合数轴(如图).可知(∁U B )∩A ={x |-1≤x ≤0}.9.设A ={x |2x 2+ax +2=0},B ={x |x 2+3x +2a =0},且A ∩B ={2}.(1)求a 的值及集合A ,B ;(2)设全集U =A ∪B ,求(∁U A )∪(∁U B );(3)写出(∁U A )∪(∁U B )的所有子集.解析:(1)由交集的概念易得,2是方程2x 2+ax +2=0和x 2+3x +2a =0的公共解,则a =-5,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,B ={}-5,2. (2)由并集的概念易得,U =A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5,12,2. 由补集的概念易得,∁U A ={-5},∁U B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12. 所以(∁U A )∪(∁U B )=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5,12.(3)(∁U A )∪(∁U B )的所有子集即集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5,12的所有子集:∅,⎩⎨⎧⎭⎬⎫12, {-5},⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5,12. 10.设全集U ={a 2-2,2, 1},A ={a,1},求∁U A .解析:由补集的定义可知A ⊆U .若a =2;则a 2-2=2,集合U 中的元素不满足互异性,所以a ≠2.若a 2-2=a ,则a =2或a =-1,因为a ≠2,所以a =-1.此时,U ={-1,2,1},A ={-1,1},所以∁U A ={2}.[B 组 能力提升]1.已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )中有n 个元素.若A ∩B 是非空集合,则A ∩B 的元素个数为( )A .mnB .m +nC .n -mD .m -n解析:画出Venn 图,如图.∵U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )中有n 个元素,∴A ∩B 中有m -n 个元素.答案:D2.设U 为全集,对集合X ,Y ,定义运算“*”,X *Y =∁U (X ∩Y ).对于任意集合X ,Y ,Z ,则(X *Y )*Z =( )A .(X ∪Y )∩∁U ZB .(X ∩Y )∪∁U ZC .(∁U X ∪∁U Y )∩ZD .(∁U X ∩∁U Y )∪Z解析:依题意得(X *Y )=∁U (X ∩Y )=(∁U X )∪(∁U Y ),(X *Y )*Z =∁U [ (X *Y )∩Z ]=∁U [∁U (X ∩Y )∩Z ]={∁U [∁U (X ∩Y )]}∪(∁U Z )=(X ∩Y )∪(∁U Z ).答案:B3.设U ={n |n 是小于9的正整数},A ={n ∈U |n 是奇数},B ={n ∈U |n 是3的倍数},则∁U (A ∪B )=________.解析:U ={1,2,3,4,5,6,7,8}.则A ={1,3,5,7},B ={3,6}∴A ∪B ={1,3,5,6,7}∴∁U (A ∪B )={2,4,8}.答案:{2,4,8}4.设集合A ={x |0≤x ≤4},B ={y |y =x -3,-1≤x ≤3},则∁R (A ∩B )=________. 解析:∵A ={x |0≤x ≤4},B ={y |-4≤y ≤0},∴A ∩B ={0},∴∁R (A ∩B )={x |x ∈R ,且x ≠0}.答案:{x |x ∈R ,且x ≠0}5.某班共有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爱,求喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数.解析:设全集U ={全班30名学生},A ={喜爱篮球运动的学生},B ={喜爱乒乓球运动的学生},画出Venn 图如图所示:设既喜爱篮球运动又喜爱乒乓球运动的人数为x ,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-x ,喜爱乒乓球运动但不喜爱篮球运动的人数为10-x ,则有(15-x )+x +(10-x )+8=30,解得x =3.所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为 15-x =15-3=12.6.已知集合A ={x |x 2+ax +12b =0}和B ={x |x 2-ax +b =0},满足(∁U A )∩B ={2}, A ∩(∁U B )={4},U =R ,求实数a 、b 的值.解析:因为(∁U A )∩B ={2},A ∩(∁U B )={4},知2∈B ,但2∉A,4∈A ,但4∉B .将x =2和x =4分别代入B ,A 两集合的方程中得⎩⎪⎨⎪⎧ 22-2a +b =0,42+4a +12b =0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 4-2a +b =0,4+a +3b =0.解得a =87,b =-127.。
高中数学必修1课后习题答案 第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则:中国_______A ,美国_______A ,印度_______A ,英国_______A ;(2)若2{|}A x x x ==,则1-_______A ; (3)若2{|60}B x x x =+-=,则3_______B ;(4)若{|110}C x N x =∈≤≤,则8_______C ,9.1_______C . 1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===.(3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-. (4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.试选择适当的方法表示下列集合:(1)由方程290x -=的所有实数根组成的集合; (2)由小于8的所有素数组成的集合;(3)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合; (4)不等式453x -<的解集.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-; (2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7};(3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩,即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.写出集合{,,}a b c 的所有子集.1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ; 取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ; 取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.用适当的符号填空:(1)a ______{,,}a b c ; (2)0______2{|0}x x =; (3)∅______2{|10}x R x ∈+=; (4){0,1}______N ;(5){0}______2{|}x x x =; (6){2,1}______2{|320}x x x -+=. 2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素;(2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==;(3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集;(5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==;(6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.判断下列两个集合之间的关系:(1){1,2,4}A =,{|8}B x x =是的约数;(2){|3,}A x x k k N ==∈,{|6,}B x x z z N ==∈;(3){|410}A x x x N +=∈是与的公倍数,,{|20,}B x x m m N +==∈.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以AB ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,BA ;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.设{3,5,6,8},{4,5,7,8}A B ==,求,A B A B .1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}A B ==, {3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}AB ==.2.设22{|450},{|1}A x x x B x x =--===,求,AB A B .2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=, 方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-, 即{1},{1,1,5}AB A B =-=-.3.已知{|}A x x =是等腰三角形,{|}B x x =是直角三角形,求,A B A B .3.解:{|}A B x x =是等腰直角三角形,{|}AB x x =是等腰三角形或直角三角形.4.已知全集{1,2,3,4,5,6,7}U =,{2,4,5},{1,3,5,7}A B ==, 求(),()()U U U AB A B 痧?.4.解:显然{2,4,6}U B =ð,{1,3,6,7}U A =ð, 则(){2,4}U AB =ð,()(){6}U U A B =痧. 1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)237_______Q ; (2)23______N ; (3)π_______Q ;(4_______R ; (5Z ; (6)2_______N .1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数;(3)Q π∉ π是个无理数,不是有理数; (4R 是实数;(5Z3=是个整数; (6)2N ∈ 2)5=是个自然数.2.已知{|31,}A x x k k Z ==-∈,用 “∈”或“∉” 符号填空: (1)5_______A ; (2)7_______A ; (3)10-_______A .2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-; 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;(2){|(1)(2)0}A x x x =-+=; (3){|3213}B x Z x =∈-<-≤.3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求; (3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求. 4.试选择适当的方法表示下列集合:(1)二次函数24y x =-的函数值组成的集合;(2)反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合; (3)不等式342x x ≥-的解集.4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-;(2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥.5.选用适当的符号填空:(1)已知集合{|233},{|2}A x x x B x x =-<=≥,则有:4-_______B ; 3-_______A ; {2}_______B ; B _______A ;(2)已知集合2{|10}A x x =-=,则有:1_______A ; {1}-_______A ; ∅_______A ; {1,1}-_______A ; (3){|}x x 是菱形_______{|}x x 是平行四边形; {|}x x 是等腰三角形_______{|}x x 是等边三角形.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; BA ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ; 2{|10}{1,1}A x x =-==-;(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.设集合{|24},{|3782}A x x B x x x =≤<=-≥-,求,AB A B .6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥, 则{|2}AB x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.设集合{|9}A x x =是小于的正整数,{1,2,3},{3,4,5,6}B C ==,求A B ,AC ,()A B C ,()A B C .7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数, 则{1,2,3}AB =,{3,4,5,6}AC =, 而{1,2,3,4,5,6}B C =,{3}B C =, 则(){1,2,3,4,5,6}AB C =,(){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.学校里开运动会,设{|}A x x =是参加一百米跑的同学,{|}B x x =是参加二百米跑的同学,{|}C x x =是参加四百米跑的同学,学校规定,每个参加上述的同学最多只能参加两项,请你用集合的语言说明这项规定, 并解释以下集合运算的含义:(1)A B ;(2)A C . 8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项, 即为()A B C =∅.(1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学; (2){|}AC x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.设{|}S x x =是平行四边形或梯形,{|}A x x =是平行四边形,{|}B x x =是菱形,{|}C x x =是矩形,求BC ,A B ð,S A ð.9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}BC x x =是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形, 即{|}A B x x =是邻边不相等的平行四边形ð, {|}S A x x =是梯形ð.10.已知集合{|37},{|210}A x x B x x =≤<=<<,求()R AB ð,()R A B ð,()R A B ð,()R A B ð.10.解:{|210}AB x x =<<,{|37}A B x x =≤<,{|3,7}R A x x x =<≥或ð,{|2,10}R B x x x =≤≥或ð, 得(){|2,10}R A B x x x =≤≥或ð, (){|3,7}R A B x x x =<≥或ð, (){|23,710}R A B x x x =<<≤<或ð,(){|2,3710}R AB x x x x =≤≤<≥或或ð.B 组1.已知集合{1,2}A =,集合B 满足{1,2}A B =,则集合B 有 个.1.4 集合B 满足AB A =,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.在平面直角坐标系中,集合{(,)|}C x y y x ==表示直线y x =,从这个角度看, 集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示什么?集合,C D 之间有什么关系?2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合,即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上,得D C .3.设集合{|(3)()0,}A x x x a a R =--=∈,{|(4)(1)0}B x x x =--=,求,A B A B .3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==, 当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},A B A B ==∅; 当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}A B A B ==; 当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}AB A B ==;当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},AB a A B ==∅.4.已知全集{|010}U AB x N x ==∈≤≤,(){1,3,5,7}U A B =ð,试求集合B .4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U AB =,得U B A ⊆ð,即()U UAB B =痧,而(){1,3,5,7}U A B =ð, 得{1,3,5,7}U B =ð,而()U UB B =痧,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.求下列函数的定义域:(1)1()47f x x =+; (2)()1f x =+.1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-,得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-;(2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤,得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤. 2.已知函数2()32f x x x =+,(1)求(2),(2),(2)(2)f f f f -+-的值; (2)求(),(),()()f a f a f a f a -+-的值.2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=,同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=;(2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+,同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-, 则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=,即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.判断下列各组中的函数是否相等,并说明理由:(1)表示炮弹飞行高度h 与时间t 关系的函数21305h t t =-和二次函数21305y x x =-; (2)()1f x =和0()g x x =.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >; (2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠. 1.2.2函数的表示法练习(第23页)1.如图,把截面半径为25cm 的圆形木头锯成矩形木料,如果矩形的一边长为xcm , 面积为2ycm ,把y 表示为x 的函数.1,y ==,且050x <<,即(050)y x =<<.2.下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图象写出一件事. (1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间; (3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.2.解:图象(A )对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化; 图象(B )对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速; 图象(D )对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;图象(C )我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进. 3.画出函数|2|y x =-的图象. 3.解:2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示.{|},{0,1}A x x B ==是锐角,从A 到B 的映射是“求正弦”,4.设中元素60相对应与AB 中的元素是什么?与B相对应的A 中元素是什的么?4.解:因为3sin 602=,所以与A 中元素60相对应的B中的元素是2; 因为2sin 452=,所以与B 中的元素2相对应的A 中元素是45.(A )(B )(C )(D )。
1.1.3 第2课时补集及综合应用一、A组1.(2016·山西大同一中高一期中)已知全集U={0,1,3,5,6,8},集合A={1,5,8},B={2},则集合(∁U A)∪B=()A.{0,2,3,6}B.{0,3,6}C.{2,1,5,8}D.⌀解析:∁U A={0,3,6},(∁U A)∪B={0,2,3,6}.答案:A2.已知U=R,A={x|x>0},B={x|x≤-1},则[A∩(∁U B)]∪[B∩(∁U A)]等于()A.⌀B.{x|x≤0}C.{x|x>-1}D.{x|x>0,或x≤-1}解析:∵∁U A={x|x≤0},∁U B={x|x>-1},∴A∩(∁U B)={x|x>0},B∩(∁U A)={x|x≤-1},∴[A∩(∁U B)]∪[B∩(∁U A)]={x|x>0,或x≤-1}.答案:D3.已知U=Z,A={1,3,5,7,9},B={1,2,3,4,5},则图中阴影部分表示的集合是()A.{1,3,5}B.{1,2,3,4,5}C.{7,9}D.{2,4}解析:图中阴影部分表示的集合是(∁U A)∩B={2,4}.答案:D4.若全集U={1,2,3,4,5,6},M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于()A.M∪NB.M∩NC.(∁U M)∪(∁U N)D.(∁U M)∩(∁U N)解析:∵∁U M={1,4,5,6},∁U N={2,3,5,6},∴(∁U M)∩(∁U N)={5,6}.答案:D5.如图所示的阴影部分表示的集合是()A.A∩(B∩C)B.(∁U A)∩(B∩C)C.C∩∁U(A∪B)D.C∩∁U(A∩B)解析:由于阴影部分在C中,且不在A,B中,则阴影部分表示的集合是C的子集,也是∁U(A∪B)的子集,即是C∩∁U(A∪B).答案:C6.已知全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩B=.解析:由题意,得U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},故∁U A={4,6,7,9,10},所以(∁U A)∩B={7,9}.答案:{7,9}7.某班共30人,其中15人喜欢篮球运动,10人喜欢乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜欢,则喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为.解析:(方法一)如图,全班同学组成集合U,喜欢篮球运动的组成集合A,喜欢乒乓球运动的组成集合B,则A∩B中的人数为15+10+8-30=3,所以喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为15-3=12.(方法二)设所求人数为x,则只喜欢乒乓球运动的人数为10-(15-x)=x-5.所以15+x-5=30-8,解得x=12.答案:128.已知全集为R,集合A={x|2a-2<x<a},B={x|1<x<2},且A⫋∁R B,则a的取值范围是.解析:∁R B={x|x≤1,或x≥2}≠⌀,∵A⫋∁R B,∴A=⌀或A≠⌀.若A=⌀,此时有2a-2≥a,∴a≥2.若A≠⌀,则有∴a≤1.综上所述,a≤1或a≥2.答案:a≤1或a≥29.已知全集U=R,集合A={x|-5<x<5},B={x|0≤x<7},求:(1)A∩B;(2)A∪B;(3)A∪(∁U B);(4)B∩(∁U A);(5)(∁U A)∩(∁U B).解:如图①.(1)A∩B={x|0≤x<5}.(2)A∪B={x|-5<x<7}.图①(3)如图②.图②∁U B={x|x<0,或x≥7},∴A∪(∁U B)={x|x<5,或x≥7}.(4)如图③.图③∁U A={x|x≤-5,或x≥5},B∩(∁U A)={x|5≤x<7}.(5)(方法一)∵∁U B={x|x<0,或x≥7},∁U A={x|x≤-5,或x≥5},∴如图④.图④(∁U A)∩(∁U B)={x|x≤-5,或x≥7}.(方法二)(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={x|x≤-5,或x≥7}.10.已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤2},若B∪(∁R A)=R,B∩(∁R A)={x|0<x<1,或2<x<3},求集合B.解:∵A={x|1≤x≤2},∴∁R A={x|x<1,或x>2}.又B∪(∁R A)=R,A∪(∁R A)=R,可得A⊆B.而B∩(∁R A)={x|0<x<1,或2<x<3},∴{x|0<x<1,或2<x<3}⊆B.借助于数轴可得B=A∪{x|0<x<1,或2<x<3}={x|0<x<3}.二、B组1.已知全集U={x|-2≤x≤1},A={x|-2<x<1},B={x|x2+x-2=0},C={x|-2≤x<1},则()A.C⊆AB.C⊆∁U AC.∁U B=CD.∁U A=B解析:∵B={-2,1},∴∁U A=B.答案:D2.已知全集U={1,3,5,7,9},集合A={1,|a-5|,9},∁U A={5,7},则a的值是()A.2B.8C.-2或8D.2或8解析:∵A∪(∁U A)=U,∴|a-5|=3,∴a=2或a=8.答案:D3.已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x=2a,a∈A},则集合∁U(A∪B)中的元素个数为()A.1B.2C.3D.4解析:∵A={1,2},B={x|x=2a,a∈A}={2,4},∴A∪B={1,2,4},∴∁U(A∪B)={3,5},故选B.答案:B4.已知U={n|n是小于9的正整数},A={n∈U|n是奇数},B={n∈U|n是3的倍数},则∁U(A∪B)=.解析:依题意得U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,3,5,7},B={3,6}.∴A∪B={1,3,5,6,7},∴∁U(A∪B)={2,4,8}.答案:{2,4,8}5.已知集合A={x|0≤x≤4},B={y|y=x-3,-1≤x≤3},则∁R(A∩B)=.解析:∵A={x|0≤x≤4},B={y|-4≤y≤0},∴A∩B={0},∴∁R(A∩B)={x|x∈R,且x≠0}.答案:{x|x∈R,且x≠0}6.已知集合A={x|-4≤x≤-2},集合B={x|x-a≥0}.(1)若A∩B=A,求a的取值范围;(2)若全集U=R,且A⊆∁U B,求a的取值范围.解:(1)∵B={x|x≥a},又A∩B=A,∴A⊆B.如图所示.∴a≤-4.(2)∁U B={x|x<a},如图所示.∵A⊆∁U B,∴a>-2.7.(2016·广东揭阳三中高一段考)已知全集为R,集合A={x|2≤x≤6},B={x|3x-7≥8-2x}.(1)求A∪B;(2)求∁R(A∩B);(3)若C={x|a-4≤x≤a+4},且A⊆∁R C,求a的取值范围.解:(1)∵B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},∴A∪B={x|x≥2}.(2)∵A∩B={x|3≤x≤6},∴∁R(A∩B)={x|x<3,或x>6}.(3)由题意知C≠⌀,则∁R C={x|x<a-4,或x>a+4}.∵A={x|2≤x≤6},A⊆∁R C,∴a-4>6或a+4<2,解得a>10或a<-2.故a的取值范围为a<-2或a>10.。
人教版高中数学必修1课后习题答案(第一章集合与函数概念)人教A版习题1.2(第24页)练习(第32页)1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间.3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数. 4.证明:设12,x x R∈,且12x x <, 因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->,即12()()f x f x >, 所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数.5.最小值.练习(第36页)1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-,所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞U ,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x-++-==-=--,所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=,所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的;()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.习题1.3(第39页)1.解:(1)函数在5(,)2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增; (2)函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减.2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-, 由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=,由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数,令()f x mx b =+,设12x x <, 而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数.4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x=-=⨯-时,max 307050y =(元), 即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元. 6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-,得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-,所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩. B 组1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =,则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数,函数()g x 的单调区间为[2,4], 且函数()g x 在[2,4]上为增函数; (2)当1x =时,min ()1f x =-,因为函数()g x 在[2,4]上为增函数,所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.解:由矩形的宽为xm ,得矩形的长为3032xm -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-, 当5x =时,2max 37.5S m =,即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是237.5m .3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下: 设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-, 又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <,所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.复习参考题(第44页)A 组1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-;(2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;(3)方程2320xx -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =.2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等,即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线;(2){|3}P POcm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆. 3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线, 集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线,得{|}{|}P PA PB P PA PC ==I 的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==,当0a=时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =;当0a ≠时,集合1{}B a=,而B A ⊆,则11a =-,或11a =,得1a =-,或1a =,综上得:实数a 的值为1,0-,或1.5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y A B x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭I ,即{(0,0)}A B =I ;集合20(,)|23x y A C x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭I,即A C =∅I ;集合3039(,)|{(,)}2355x y B C x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭I; 则39()(){(0,0),(,)}55A B B C =-IU I .6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞;(2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠,得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞U .7.解:(1)因为1()1x f x x -=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a -+=+=++, 即2()11f a a +=+;(2)因为1()1xf x x-=+,所以1(1)(1)112a af a a a -++==-+++, 即(1)2af a a +=-+.8.证明:(1)因为221()1x f x x +=-,所以22221()1()()1()1x x f x f x x x +-+-===---,即()()f x f x -=;(2)因为221()1x f x x+=-, 所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---, 即1()()f f x x=-.9.解:该二次函数的对称轴为8k x=, 函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性, 则208k ≥,或58k ≤,得160k ≥,或40k ≤, 即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数; (2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称; (3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人, 则158143328x ++---=,得3x =,只参加游泳一项比赛的有15339--=(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人.2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥.3.解:由(){1,3}U A B =U ð,得{2,4,5,6,7,8,9}A B =U ,集合A B U 里除去()U A B I ð,得集合B , 所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=; 当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=;(1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩. .5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212()()222x x x x a f a b x x b ++=+=++, 121212()()()222f x f x ax b ax b a x x b ++++==++, 所以1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++,得22121212121()(2)()242x x x x g x x x x a b ++=++++, 22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++ 2212121()()22x x x x a b +=+++, 因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤, 即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+, 所以1212()()()22x x g x g x g ++≤. 6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<, 因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >, 所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数;(2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下: 设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-, 又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >, 所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则 0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩ 由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤, 25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =, 所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.。
补集及综合应用(45分钟 70分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.(2015·天津高考)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,5},集合B={1,3,4,6},则集合A ∩(U ðB)= ( ) A.{3}B.{2,5}C.{1,4,6}D.{2,3,5}【解析】选B.A={2,3,5},U ðB={2,5},则A ∩(U ðB)=.2.(2016·浙江高考)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,3,5},Q={1,2,4},则(U ðP)∪Q= ( ) A.{1}B.{3,5}C.{1,2,4,6}D.{1,2,3,4,5}【解析】选C.(U ðP)∪Q={2,4,6}∪{1,2,4}={1,2,4,6}.3.设全集U=R,集合M={x|x>1,或x<-1},N={x|0<x<2},则U ð(M ∪N)= ( ) A.{x|-1≤x ≤1} B.{x|0<x ≤1} C.{x|-1≤x ≤0}D.{x|x<1}【解析】选C.M ∪N={x|x>0,或x<-1}, 所以U ð(M ∪N)={x|-1≤x ≤0}.【延伸探究】本题条件不变,求U ð(M ∩N).【解析】M ∩N={x|x>1,或x<-1}∩{x|0<x<2}={x|1<x<2},所以U ð(M ∩N)={x|x ≤1,或x ≥2}. 4.设全集U=R,集合P={x|-2≤x<3},则U ðP= ( ) A.{x|x<-2或x ≥3} B.{x|x<-2或x>3} C.{x|x ≤-2或x>3}D.{x|x ≤-2或x ≥3}【解析】选A.在数轴上表示出集合P,如图,所以U ðP={x|x<-2或x ≥3}.5.(2016·山东高考)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},则U ð=( ) A.{2,6}B.{3,6}C.{1,3,4,5}D.{1,2,4,6}【解析】选A.A ∪B=,所以Uð={2,6}.6.(2017·太原高一检测)设全集U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A ∩U ðB=( ) A.{x|0≤x<1} B.{x|0<x ≤1} C.{x|x<0}D.{x|x>1}【解析】选B.由题可得U ðB={x|x ≤1},A ∩U ðB={x|0<x ≤1}.7.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},且A ∪(R ðB)=R,则实数a 的取值范围 是 ( ) A.a ≤2B.a<1C.a ≥2D.a>2【解析】选C.R ðB={x|x ≤1,或x ≥2},若A ∪(R ðB)=R,则a ≥2.8.(2017·郑州高一检测)已知U=R,A={x|x 2+px+12=0},B={x|x 2-5x+q=0},若(U ðA)∩B={2},(U ðB)∩A={4},则A ∪B= ( ) A.{2,3,4} B.{2,3} C.{2,4}D.{3,4}【解析】选A.因为(U ðA)∩B={2},(U ðB)∩A={4},所以2∈B,4∈A,则42+4p+12=0,22-5×2+q=0,解得p=-7,q=6,则A={x|x 2-7x+12=0}={3,4}, B={x|x 2-5x+6=0}={2,3},满足题意.则A ∪B={2,3,4}.二、填空题(每小题5分,共10分)9.设全集U=R,集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2},则U ð(A ∩B)=________.【解析】因为B={x|2x-4≥x-2}={x|x ≥2},所以A ∩B={x|-1≤x<3}∩{x|x ≥2}={x|2≤x<3}. 所以U ð(A ∩B)={x|x<2或x ≥3}. 答案:{x|x<2或x ≥3}10.(2017·济宁高一检测)设全集U=R,集合A={x|(x-1)(x-4)<0},B={x|2x-3>0},则A ∩(U ðB)=________.【解析】A={x|(x-1)(x-4)<0}={x|1<x<4}, B={x|2x-3>0}=,U ðB=,故A ∩(U ðB)=.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)11.(2017·齐齐哈尔高一期中)若集合A={x|ax 2+3x+2=0}中至多有一个元素,求实数a 的取值范围.【解析】若集合M={x|ax 2+3x+2=0}至多有一个元素,则M 只有一个元素或为空集,则a=0或Δ=32-4×2a=9-8a ≤0,所以a=0或a ≥.12.(2017·雅安高一检测)已知集合A={x|0<2x+a ≤3},B=.(1)当a=1时,求(R ðB)∪A. (2)若A ⊆B,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)当a=1时,A=,又因为B=, 则R ðB=,所以(R ðB)∪A=. (2)因为A=,若A ⊆B,则当A=∅时,-≥,所以0≥3不成立,所以A ≠∅,所以解得:-1<a ≤1,所以a 的取值范围是{a|-1<a ≤1}.【补偿训练】设全集U=R,集合A={x|-5<x<4},集合B={x|x<-6,或x>1},集合C={x|x-m<0},求实数m 的取值范围,使其同时满足下列两个条件.①C ⊇(A ∩B);②C ⊇(U ðA)∩(U ðB).【解析】因为A={x|-5<x<4},B={x|x<-6,或x>1},所以A ∩B={x|1<x<4}. 又U ðA={x|x ≤-5,或x ≥4},U ðB={x|-6≤x ≤1}, 所以(U ðA)∩(U ðB)={x|-6≤x ≤-5}. 而C={x|x<m},因为当C ⊇(A ∩B)时,m ≥4, 当C ⊇(U ðA)∩(U ðB)时,m>-5,所以m ≥4. 【能力挑战题】已知集合A={x|2m-1<x<3m+2},B={x|x ≤-2或x ≥5}.是否存在实数m,使A ∩B ≠∅?若存在,求实数m 的取值范围;若不存在,请说明理由.【解题指南】可先求A ∩B=∅时m 的取值范围,再求其补集,即为使A ∩B ≠∅的m 的取值范围.【解析】当A ∩B=∅时. (1)若A=∅,则2m-1≥3m+2, 解得m ≤-3,此时A ∩B=∅. (2)若A ≠∅,要使A ∩B=∅,则即所以-≤m ≤1.综上所述,当A ∩B=∅时,m ≤-3或-≤m ≤1, 所以当m>1或-3<m<-时,A ∩B ≠∅. 【拓展延伸】补集性质的应用(1)集合A 的补集U ðA 包含两个方面的意义:首先必须具备A ⊆U;其次U ðA={x|x ∈U,且x ∉A}. (2)在求解集合问题时,若直接求解有困难,可利用补集思想求解,即注意补集思想的应用.。
第一章 集合与函数概念§1.1 集 合1.1.1 集合的含义与表示第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.元素与集合的概念(1)把________统称为元素,通常用__________________表示.(2)把________________________叫做集合(简称为集),通常用____________________表示.2.集合中元素的特性:________、________、________.3.集合相等:只有构成两个集合的元素是______的,才说这两个集合是相等的.45.符号____ ________ ____ 一、选择题1.下列语句能确定是一个集合的是( )A .著名的科学家B .留长发的女生C .2010年广州亚运会比赛项目D .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( )A .0∈AB .a ∉AC .a ∈AD .a =A3.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( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形4.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 的取值可以是( )A .1B .-2C .6D .25.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 为( )A .2B .3C .0或3D .0,2,3均可6.由实数x 、-x 、|x |、x 2及-3x 3所组成的集合,最多含有( )A .2个元素B .3个元素C .4个元素D .5个元素二、填空题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 .三、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.第一章集合与函数概念§1.1集合1.1.1集合的含义与表示第1课时集合的含义知识梳理1.(1)研究对象小写拉丁字母a,b,c,…(2)一些元素组成的总体大写拉丁字母A,B,C,… 2.确定性互异性无序性3.一样 4.a是集合A a不是集合A 5.N N*或N+Z Q R作业设计1.C[选项A、B、D都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.]2.C[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“=”,故选C.]3.D[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,故选D.]4.C [因A 中含有3个元素,即a 2,2-a,4互不相等,将选项中的数值代入验证知答案选C.]5.B [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.A [方法一 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.方法二 令x =2,则以上实数分别为:2,-2,2,2,-2,由元素互异性知集合最多含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-1,12. (2)若A 为单元素集,则a =11-a, 即a 2-a +1=0,方程无解.∴a ≠11-a ,∴A 不可能为单元素集.。
第2课时补集及综合应用知识点补集1.全集如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.2.补集∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.[小试身手]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)全集一定包含任何元素.( )(2)同一个集合在不同的全集中补集不同.( )(3)不同的集合在同一个全集中的补集也不同.( )答案:(1)×(2)√(3)√2.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩(∁U B)=( )A.{x|0≤x<1} B.{x|0<x≤1}C .{x |x <0}D .{x |x >1}解析:画出数轴,如图所示. ∁U B ={x |x ≤1},则A ∩(∁U B )={x |0<x ≤1}. 答案:B3.已知全集U ={1,2,a 2-2a +3},A ={1,a },∁U A ={3},则实数a 等于( ) A .0或2 B .0 C .1或2 D .2解析:由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2-2a +3=3,则a =2.答案:D4.设全集U =R ,M ={x |x <-2,或x >2},N ={x |1<x <3},则图中阴影部分所表示的集合是( )A .{x |-2≤x <1}B .{x |-2≤x ≤2}C .{x |1<x ≤2}D .{x |x <2}解析:阴影部分所表示集合是N ∩(∁U M ), 又∵∁U M ={x |-2≤x ≤2}, ∴N ∩(∁U M )={x |1<x ≤2}. 答案:C类型一补集的运算例1 (1)已知U=R,集合A={x|x<-2或x>2},则∁U A=( )A.{x|-2<x<2} B.{x|x<-2或x>2}C.{x|-2≤x≤2} D.{x|x≤-2或x≥2}(2)已知全集U,M,N是U的非空子集,且∁U M⊇N,则必有( )A.M⊆∁U N B.M∁U NC.∁U M=∁U N D.M⊆N(3)已知全集为U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},求集合B.【解析】(1)观察数轴可知,∁U A={x|-2≤x≤2}.(2)依据题意画出Venn图,观察可知,M⊆∁U N.(3)因为A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},所以U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},所以B={2,3,5,7}.【答案】(1)C (2)A (3)见解析(1)画出数轴表示集合A,根据补集的定义写出∁U A.(2)画出Venn图,逐个选项分析判断.(3)先结合条件,由补集的性质求出全集U,再由补集的定义求出集合B,也可借助Venn 图求解.方法归纳求补集的原则和方法(1)一个基本原则.求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.(2)两种求解方法:①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn 图求解.,跟踪训练1 (1)设全集U =R ,集合A ={x |2<x ≤5},则∁U A =________;(2)已知U ={x |-5≤x <-2或2<x ≤5,x ∈Z },A ={x |x 2-2x -15=0},B ={-3,3,4},则∁U A =________,∁U B =________.解析:(1)用数轴表示集合A 为图中阴影部分,故∁U A ={x |x ≤2或x >5}.(2)在集合U 中,因为x ∈Z ,则x 的值为-5,-4,-3,3,4,5,所以U ={-5,-4,-3,3,4,5}.又因为A ={x |x 2-2x -15=0}={-3,5},B ={-3,3,4},所以∁U A ={-5,-4,3,4},∁U B ={-5,-4,5}.答案:(1){x |x ≤2或x >5} (2){-5,-4,3,4} {-5,-4,5} (1)借助数轴求补集更直观.(2)先表示出全集U 、集合A ,再求补集. 类型二 集合交、并、补的综合运算例2 (1)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6),集合B ={1,3,4,6,7),则集合A ∩(∁U B )=( )A .{2,5}B .{3,6}C .{2,5,6}D .{2,3,5,6,8}(2)已知全集U =R ,A ={x |-4≤x <2},B ={x |-1<x ≤3},P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤0,或x ≥52,求A ∩B ,(∁U B )∪P ,(A ∩B )∩(∁U P ).,【解析】 (1)因为U ={1,2,3,4,5,6,7,8},B ={1,3,4,6,7},所以∁U B ={2,5,8}.又A ={2,3,5,6},所以A ∩(∁U B )={2,5}.(2)将集合A ,B ,P 分别表示在数轴上,如图所示.因为A ={x |-4≤x <2},B ={x |-1<x ≤3},所以A ∩B ={x |-1<x <2},∁U B ={x |x ≤-1,或x >3}.又P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤0,或x ≥52,所以(∁U B )∪P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤0,或x ≥52. 又∁U P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪0<x <52,所以(A ∩B )∩(∁U P )={x |-1<x <2}∩⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪0<x <52={x |0<x <2}. 【答案】 (1)A (2)见解析(1)先求∁U B ,再求A∩∁U B.(2)根据集合的交集、补集、并集运算,画数轴,即可求解.方法归纳求集合交、并、补运算的方法跟踪训练2 已知全集U ={x |x ≤4},集合A ={x |-2<x <3},B ={x |-3<x ≤3},求∁U A ,A ∩B ,∁U (A ∩B ),(∁U A )∩B .解析:把全集U 和集合A ,B 在数轴上表示如下:由图可知,∁U A ={x |x ≤-2或3≤x ≤4},A ∩B ={x |-2<x <3},∁U (A ∩B )={x |x ≤-2或3≤x ≤4}, (∁U A )∩B ={x |-3<x ≤-2或x =3}.借助数轴求出∁U A ,∁U B 再运算.类型三 补集思想的应用例3 已知集合A ={x |x 2-4x +2m +6=0},B ={x |x <0},若A ∩B ≠∅,求实数m 的取值范围.【解析】 先求A ∩B =∅时m 的取值范围. (1)当A =∅时,①方程x 2-4x +2m +6=0无实根,所以Δ=(-4)2-4(2m +6)<0,解得m >-1. (2)当A ≠∅,A ∩B =∅时,方程x 2-4x +2m +6=0的根为非负实根.② 设方程x 2-4x +2m +6=0的两根为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=-2-m +,x 1+x 2=4≥0,x 1x 2=2m +6≥0,③即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-1,m ≥-3,解得-3≤m ≤-1,综上,当A ∩B =∅时,m 的取值范围是{m |m ≥-3}.又因为U =R ,④ 所以当A ∩B ≠∅时,m 的取值范围是∁R {m |m ≥-3}={m |m <-3}.所以,A ∩B ≠∅时,m 的取值范围是{m |m <-3}.①A∩B=∅,对于集合A 而言,分A =∅与A≠∅两种情况. A =∅表示方程无实根. ②B={x|x<0},而A∩B=∅,故,即已知方程的根为非负实根.③Δ≥0保证了A≠∅,即原方程有实根;x 1+x 2≥0与x 1x 2≥0保证了原方程两根非负. 如果两根都大于1,则等价形式为⎩⎪⎨⎪⎧1-+2-,1-2->0,而不是⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2>2,x 1x 2>1.④由于A∩B≠∅,故方程x 2-4x +2m +6=0一定有解,故我们还可以设全集U ={m|Δ≥0}={m|m≤-1}.此时,{m|-3≤m≤-1}关于U 的补集也是{m|m<-3},结果相同.方法归纳(1)运用补集思想求参数范围的方法:①否定已知条件,考虑反面问题;②求解反面问题对应的参数范围;③将反面问题对应参数的范围取补集.(2)补集思想适用的情况:从正面考虑,情况较多,问题较复杂的时候,往往考虑运用补集思想.跟踪训练3 设全集U={3,6,m2-m-1},A={|3-2m|,6},∁U A={5},求实数m.解析:因为∁U A={5},所以5∈U但5∉A,所以m2-m-1=5,解得m=3或m=-2.当m=3时,|3-2m|=3≠5,此时U={3,5,6},A={3,6},满足∁U A={5};当m=-2时,|3-2m|=7≠5,此时U={3,5,6},A={6,7},不符合题意舍去.综上,可知m=3.,根据补集的定义,得到关于m的方程m2-m-1=5,解得m的值后还需检验.[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁U A等于( )A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}解析:由题意知∁U A={2,4,7},选C.答案:C2.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)等于( )A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.故选D.答案:D3.如图所示,U是全集,A,B是U的子集,则阴影部分所表示的集合是( )A.A∩B B.A∪BC.B∩(∁U A) D.A∩(∁U B)解析:由Venn图可知阴影部分为B∩(∁U A).答案:C4.设全集U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},(∁U A)∩B={4},(∁U A)∩(∁U B)={1,5},则下列结论中正确的是( )A.3∉A,3∉B B.3∉A,3∈BC.3∈A,3∉B D.3∈A,3∈B解析:由Venn图可知,3∈A,3∉B,故选C.答案:C5.设集合M={x|-1≤x<2},N={x|x-k≤0},若(∁R M)⊇(∁R N),则k的取值范围是( )A.k≤2 B.k≥-1C.k>-1 D.k≥2解析:由(∁R M)⊇(∁R N)可知M⊆N,则k的取值范围为k≥2.答案:D二、填空题(每小题5分,共15分)6.设全集U={a,b,c,d},集合A={a,b},B={b,c,d},则(∁U A)∪(∁U B)=________.解析:依题意得知,∁U A={c,d},∁U B={a},(∁U A)∪(∁U B)={a,c,d}.答案:{a,c,d}7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.解析:∵U={0,1,2,3},∁U A={1,2}.∴A={x∈U|x2+mx=0}={0,3}.∴0,3是方程x2+mx=0的两根,∴0+3=-m,即m=-3.答案:-38.已知U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则ab=________. 解析:因为A∪(∁U A)=R,所以a=3,b=4,所以ab=12.答案:12三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知全集U=R,集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x≤3}.求:(1)A∩B;(2)∁U(A∪B);(3)A∩(∁U B).解析:(1)因为A={x|-1<x<2},B={x|0<x≤3},所以A∩B={x|-1<x<2}∩{x|0<x≤3}={x|0<x<2}.(2)A∪B={x|-1<x<2}∪{x|0<x≤3}={x|-1<x≤3},∁U(A∪B)={x|x≤-1或x>3}.(3)A∩(∁U B)={x|-1<x<2}∩{x|x>3或x≤0}={x|-1<x≤0}.10.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},C={x|x<a}.(1)求(∁R A)∩B;(2)若A⊆C,求a的取值范围.解析:(1)因为A={x|3≤x<7},所以∁R A={x|x<3或x≥7},所以(∁R A)∩B={x|2<x<3或7≤x<10}.(2)因为C={x|x<a},且A⊆C,如图所示,所以a≥7,所以a的取值范围是{a|a≥7}.[能力提升](20分钟,40分)11.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 ∩(∁UB )等于( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅解析:由A ∪B ={1,2,3},B ={1,2},U ={1,2,3,4}知A ∩(∁U B )={3}.答案:A12.设全集U ={1,2,x 2-2},A ={1,x },则∁U A =________.解析:若x =2,则x 2-2=2,U ={1,2,2},与集合中元素的互异性矛盾,故x ≠2,从而x =x 2-2,解得x =-1或x =2(舍去).故U ={1,2,-1},A ={1,-1},则∁U A ={2}. 答案:{2}13.已知A ={x |0<2x +a ≤3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <2. (1)当a =1时,求(∁R B )∪A ; (2)若A ⊆B ,求实数a 的取值范围.解析:(1)当a =1时,A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x ≤1, 又B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <2, ∴∁R B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-12或x ≥2, ∴(∁R B )∪A ={}x | x ≤1或x ≥2.(2)∵A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-a 2<x ≤3-a2, 若A ⊆B ,当A =∅时,-a 2≥3-a2,∴0≥3不成立, ∴A ≠∅,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2≥-12,3-a 2<2,∴-1<a ≤1,所以a 的取值范围是{a |-1<a ≤1}.14.设全集I =R ,已知集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}.(1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,已知集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R },若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解析:(1)因为M ={x |(x +3)2≤0}={-3}, N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2},所以∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3},所以(∁I M )∩N ={2}.(2)A =(∁I M )∩N ={2},因为A ∪B =A ,所以B ⊆A ,所以B =∅或B ={2},当B =∅时,a -1>5-a ,得a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=2,5-a =2,解得a =3,综上所述,所求a 的取值范围为{a |a ≥3}.。
人教A版高中数学必修1全册练习题高中数学必修1练习题集第一章、集合与函数概念1.1.1集合的含义与表示例1.用符号和填空。
⑴设集合A是正整数的集合,则0_______A,________A,______A;⑵设集合B是小于的所有实数的集合,则2______B,1+______B;⑶设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国_____A,美国_____A,印度_____A,英国____A例2.判断下列说法是否正确,并说明理由。
⑴某个单位里的年轻人组成一个集合;⑵1,,,,这些数组成的集合有五个元素;⑶由a,b,c组成的集合与b,a,c组成的集合是同一个集合。
例3.用列举法表示下列集合:⑴小于10的所有自然数组成的集合A;⑵方程x=x的所有实根组成的集合B;⑶由1~20中的所有质数组成的集合C。
例4.用列举法和描述法表示方程组的解集。
典型例题精析题型一集合中元素的确定性例1.下列各组对象:①接近于0的数的全体;②比较小的正整数全体;③平面上到点O的距离等于1的点的全体;④正三角形的全体;⑤的近似值得全体,其中能构成集合的组数是()A.2B.3C.4D.5题型二集合中元素的互异性与无序性例2.已知x{1,0,x},求实数x的值。
题型三元素与集合的关系问题1.判断某个元素是否在集合内例3.设集合A={x∣x=2k,kZ},B={x∣x=2k+1,kZ}。
若aA,bB,试判断a+b与A,B的关系。
2.求集合中的元素例4.数集A满足条件,若aA,则A,(a≠1),若A,求集合中的其他元素。
3.利用元素个数求参数取值问题例5.已知集合A={x∣ax+2x+1=0,aR},⑴若A中只有一个元素,求a的取值。
⑵若A中至多有一个元素,求a的取值范围。
题型四列举法表示集合例6.用列举法表示下列集合⑴A={x∣≤2,xZ};⑵B={x∣=0}⑶M={x+y=4,xN,yN}.题型五描述法表示集合例7.⑴已知集合M={xN∣Z},求M;⑵已知集合C={Z∣xN},求C.例8.用描述发表示图(图-8)中阴影部分(含边界)的点的坐标的集合。
1.1 集合 补集及综合应用
课后训练
千里之行 始于足下
1.已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x =2a ,a ∈A },则
集合∁U (A ∪B )中的元素个数为( ).
A .1
B .2
C .3
D .4
2.设全集U ={x ∈Z |-1≤x ≤5},A ={1,2,5},B ={x ∈N |-1<x <4},则B ∩∁U A =( ).
A .{3}
B .{0,3}
C .{0,4}
D .{0,3,4}
3.如图所示,U 是全集,A ,B 是U 的子集,则阴影部分所表示的集合是( ).
A .A ∩
B B .A ∪B
C .B ∩(∁U A )
D .A ∩(∁U B )
4.已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )中有n 个元素.若A ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为( ).
A .mn
B .m +n
C .n -m
D .m -n
5.设集合U ={1,2,3,4,5},A ={2,4},B ={3,4,5},C ={3,4},则(A ∪B )∩(∁U C )=________.
6.设集合A ={x |x +m ≥0},B ={x |-2<x <4},全集U =R ,且()U A B =∅ð,则实数m 的取值范围为________.
7.已知全集U =R ,A ={x |-4≤x ≤2},B ={x |-1<x ≤3},5|0,2P x x x ⎧
⎫=≤≥⎨⎬⎩⎭
或, (1)求A ∩B ;
(2)求(∁U B )∪P ;
(3)求(A ∩B )∩(∁U P ).
8.已知全集U =R ,集合A ={a |a ≥2,或a ≤-2},B ={a |关于x 的方程ax 2-x +1=0
有实数根},求A ∪B ,A ∩B ,A ∩(∁U B ).
百尺竿头 更进一步
设全集U =R ,A ={x ∈R |a ≤x ≤2},B ={x ∈R |2x +1≤x +3,且3x ≥2}.
(1)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围;
(2)若a =1,求A ∪B ,(∁U A )∩B .
答案与解析
1.答案:B
解析:∵A ={1,2},∴B ={2,4},
∴A ∪B ={1,2,4},
∴∁U (A ∪B )={3,5}.
2.答案:B
解析:∵U ={-1,0,1,2,3,4,5},B ={0,1,2,3},∁U A ={-1,0,3,4},
∴B ∩∁U A ={0,3}.
3.答案:C
解析:由Venn 图可知阴影部分为B ∩(∁U A ).
4.答案:D
解析:U =A ∪B 中有m 个元素, ∵(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )中有n 个元素, ∴A ∩B 中有m -n 个元素,故选D.
5.答案:{2,5}
解析:∵A ∪B ={2,3,4,5},∁U C ={1,2,5}, ∴(A ∪B )∩(∁U C )
={2,3,4,5}∩{1,2,5}={2,5}.
6.答案:m ≥2
解析:由已知A ={x |x ≥-m }, ∴∁U A ={x |x <-m }.
∵B ={x |-2<x <4},()U A B =∅ð, ∴-m ≤-2,即m ≥2.
∴m 的取值范围是m ≥2.
7.解:借助数轴,如图.
(1)A ∩B ={x |-1<x ≤2}.
(2)∵∁U B ={x |x ≤-1,或x >3}, ∴(∁U B )∪P ={x |x ≤0,或5
2x ≥}.
(3)∁U P ={x |5
02x <<}.
(A ∩B )∩(∁U P )
={x |-1<x ≤2}∩{x |5
02x <<}
={x |0<x ≤2}.
8.解:对于方程ax 2-x +1=0, 当a =0时,x =1,满足题意. 当a ≠0时,要使该方程有实数根, 则140a ∆=-≥,∴1
4a ≤.
综上知:1
4a ≤.∴1|4B a a ⎧⎫
=≤⎨⎬⎩⎭. ∴1|24A B a a a ⎧⎫
=≤≥⎨⎬⎩⎭或,A ∩B ={a |a ≤-2}. 又∵1|4U B a a ⎧⎫
=>⎨⎬⎩⎭ð,∴A ∩∁U B ={a |a ≥2}. 百尺竿头 更进一步
解:(1) 22
|2,|233B x x x x x ⎧⎫
⎧⎫=≤≥=≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭且,
又∵B ⊆A ,∴2
3a ≤.
(2)若a =1,则A ={x |1≤x ≤2}, 此时{}22|12|2|233A B x x x x x x ⎧⎫⎧⎫=≤≤≤≤=≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭.
由∁U A ={x |x <1,或x >2}, ∴{}22|1,2|2|133U A B x x x x x x x ⎧⎫⎧⎫
=<>≤≤=≤<⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭或ð.。