苏教版高中数学必修1全册同步练习及单元检测含答案

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第1章 集合(含解析)高中数学苏教版(2019)必修第一册单元测试

第1章 集合(含解析)高中数学苏教版(2019)必修第一册单元测试

第1章 集合——高中数学苏教版(2019)必修第一册课时优化训练一、选择题1.已知集合1}{0|A x x -≥=,{0,1,2}B =,则A B = ( )A.{0}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2}2.设集合{}2,3,4,5A =,{}24B x x =-<<,则图中阴影部分表示的集合为( )A.{}2B.{}2,3C.{}3,4D.{}2,3,43.如图,U 为全集,M ,P ,S 是U 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )A.()M P SB.()M P SC.()()U M P S ðD.()()U M P S ð4.已知集合{1A xx =<-∣或3}x ≥,{10}B x ax =+≤∣,若B A ⊆,则实数a 的取值范围为( )A.113{}a a -≤<∣ B.1{1}3a a -≤≤∣C.{1aa <-∣或0}a ≥ D.1{03a a -≤<∣或01}a <<5.已知集合{}13M x x =+≤,{}0,1,2,3,5N =,则M N = ( ).A.{}1,2B.{}0,1,2C.{}0,1,2,3D.{}1,2,3,56.已知集合A 与集合B 的元素个数之和为m 个,中有n 个元素,若,则的元素个数为( )A.mnB.C. D.7.集合{}|13M x x =-≤≤和{}*|21,N xx k k ==-∈N 关系的Venn 图如图所示,则阴A B A B ≠∅ A B n m -m n +m n-影部分表示的集合中的元素有( )A.1-B.0C.1D.58.“生命在于运动”,某学校教师在普及程度比较高的三个体育项目——乒乓球、羽毛球、篮球中,会打乒乓球的教师人数为30,会打羽毛球的教师人数为60,会打篮球的教师人数为20,若会至少其中一个体育项目的教师人数为80,且三个体育项目都会的教师人数为5,则会且仅会其中两个体育项目的教师人数为( )A.20B.15C.25D.30二、多项选择题9.已知集合|,99m A x m x ⎧⎫=∈∈-≤≤⎨⎬⎩⎭Z Z ,则满足A 中有8个元素的m 的值可能为( )A.6 B.7 C.8 D.910.设集合{}1,3M =,{}30,N x ax a =+=∈R 且M N N = ,则实数a 可以是( )A.-1B.1C.-3D.011.下列集合是无限集的是( )A.{|x x 是能被3整除的数}B.{|02}x x ∈<<RC.(){},25,,x y x y x y +=∈∈N N D.{|x x 是面积为1的菱形}三、填空题12.已知集合{}0,1,1M a =+,若1M -∈,则实数a =________.13.对于两个非空集合A ,B ,定义集合{}A B x x A x B -=∈∉且,若{}1,2,3,4,5M =,{}0,2,3,6,7N =,则集合N M -的真子集个数为________.14.已知非空集合A ,B 同时满足以下四个条件:①{1,2,3,4,5}A B = ;②A B =∅ ;③()card A A ∉;④()card B B ∉.注:其中()card A 、()card B 分别表示A ,B 中元素的个数.(1)如果集合A 中只有一个元素,那么A =________;(2)如果集合A 中有3个元素,则有序集合对(,)A B 的个数是________.四、解答题15.已知全集{}15U x x =∈≤≤Z ,集合{}2680A x x x =-+=,集合B ={|x x 为小于6的质数}.(1)求A B ;(2)求()U A B ð.16.用描述法表示下列集合:(1)不等式231x -<的解组成的集合A ;(2)函数221y x x =-+的图象上所有的点组成的集合.17.集合63P x x x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭Z N 且,用列举法表示集合P .18.用描述法表示下列集合;(1)不等式360x -≥的解集.(2)所有的偶数组成的集合.19.用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.(1)不等式230x ->的解集;(2)二元二次方程组2y x y x=⎧⎨=⎩的解集;(3)由大于3-且小于9的偶数组成的集合.参考答案1.答案:C解析:由集合A 得1x ≥,所以{}1,2A B = 故答案选:C.2.答案:B解析:由图可知,阴影部分表示的集合为A B ,所以{2,3}A B = .故选:B.3.答案:C解析:题图中阴影部分所表示的集合是M P 的子集,且其中的元素均不属于集合S ,即属于集合S 的补集,因此阴影部分所表示的集合是U S ð的子集,故阴影部分所表示的集合是()()U M P S ð.故选C.4.答案:A解析:当B =∅时,10ax +≤无解,此时0a =,满足题意.当B ≠∅时,10ax +≤有解,即0a ≠,若0a >,则1B x x a ⎧⎫=≤-⎨⎬⎩⎭∣,所以要使B A ⊆,需满足0,11,a a>⎧⎪⎨-<-⎪⎩解得01a <<;若0a <,则1B x x a ⎧⎫=≥-⎨⎬⎩⎭∣,所以要使B A ⊆,需满足0,13,a a<⎧⎪⎨-≥⎪⎩解得103a -≤<.综上,实数a 的取值范围为113a a ⎧⎫-≤<⎨⎬⎩⎭∣.5.答案:B解析:由{}{}132M x x x x =+≤=≤,{}0,1,2,3,5N =,则{}0,1,2M N = .故选:B.6.答案:D解析:由题知,()card A B n = ,()()card A card B m+=所以()()()()card A B card A card B card A B m n =+-=- .故选:D.7.答案:C解析:图中阴影部分表示的集合为M N ,而{}1,3M N = ,对比各选项可得只有1M N ∈ ,故选:C8.答案:A解析:设{|A x x =是会打乒乓球的老师},{|B x x =是会打羽毛球的老师},{|C x x =是会打篮球的老师},由题意得()30card A =,()60card B =,()20card C =,()80card A B C = ,()5card A B C = ,()()()()()()()(card A B C card A card B card C card A B card B C card A C card A B C =++---+ ,()()()30602058035card A B card B C card A C ∴++=+++-= ,而()()()card A B card B C card A C ++ 中把A B C 的区域计算了3次,所以会且仅会其中两个体育项目的教师人数为353520-⨯=.故选:A.9.答案:AC解析:当6m =时,满足x ∈Z Z 的x 有6,3,2,1,-1,-2,-3,-6,即集合A 中有8个元素,符合题意,故A 正确;当7m =时,满足x ∈Z Z 的x 有7,1,-1,-7,即集合A 中有4个元素,不符合题意,故B 错误;当8m =时,满足x ∈Z Z 的x 有8,4,2,1,-1,-2,-4,-8,,即集合A 中有8个元素,符合题意,故C 正确;当9m =时,满足x ∈Z Z 的x 有9,3,1,-1,-3,-9,即集合A 中有6个元素,不符合题意,故D 错误.故选:AC.10.答案:ACD解析:{}1,3M =,因为M N N = ,所以N M ⊆,因为{}30,N x ax a =+=∈R ,所以当0a =时,N =∅,满足N M ⊆,当1a =-时,{}3N =,满足N M ⊆,当3a =-时,{}1N =,满足N M ⊆,故选:ACD.11.答案:ABD解析:对于A,能被3整除的数有无数个,所以为无限集;对于B,满足的实数有无数个,所以集合为无限集;对于C,该集合可表示为,为有限集;对于D,面积为1的菱形有无数个,所以为无限集.故选:ABD.12.答案:2-解析:因为集合{}0,1,1M a =+,若1M -∈,则11a +=-,解得2a =-.故答案为:2-.13.答案:7解析:由题意,知集合{}0,6,7N M -=,所以集合N M -的真子集个数为3217-=.故答案为714.答案:{4},3解析:(1)如果集合A 中只有一个元素,则()1card A =,由③()card A A ∉得:1A ∉,④()card B B ∉,可得4B ∉,即4A ∈,可得,{4}A =;(2)如果集合A 中有3个元素,则3A ∉,可得{1,2,4},{1,2,5},{1,4,5},{2,4,5}A =,由{1,2,3,4,5}A B = ,可得B 中至少含2个元素,且A B =∅ ,可得B 为二元集,()card B B ∉,可得2B ∉,可得{3,5}B =,{3,4},{1,3}.则{1,2,4}A =,{3,5}B =;或{1,2,5}A =,{3,4}B =;或{2,4,5}A =,3{}1,B =.02x <<{}02x x ∈<<R ()()(){}0,5,1,3,2,1故答案为:{4};3.15.答案: (1){}2,3,4,5A B = (2)(){}U 3,5A B = ð解析:(1)2680x x -+= ,解得2x =或4,{}2,4A ∴=,{}2,3,5B =,{}2,3,4,5A B ∴= .(2){}{}151,2,3,4,5U x x =∈≤≤=Z {}U 1,3,5A =ð,(){}U 3,5A B ∴= ð.16.答案:(1){}2A x x =<(2)(){}2,21,,x y y x x x y =-+∈∈R R ∣解析:(1)因为不等式231x -<的解组成的集合为A ,则集合A 中的元素是数,设代表元素为x ,则x 满足231x -<,所以{}231A x x =-<,即{}2A x x =<.(2)函数221y x x =-+的图象上所有的点组成的集合是(){}2,21,R,R x y y xx x y =-+∈∈.17.答案:{}0,1,2,4,5,6,9P =Z ,∴31,2,3,6,1,2,3,6x -=----,即2,1,0,3,4,5,6,9x =-.∵x ∈N ,∴{}0,1,2,4,5,6,9P =.18.答案:(1){}|2x x ≥(2){}|2,x x n n =∈Z 解析:(1)解不等式360x -≥得2x ≥,所以,原不等式的解集用描述法表示为{}|2x x ≥.(2)所有的偶数组成的集合为{}|2,x x n n =∈Z .19.答案:(1)32x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭,无限集(2)()(){}0,0,1,1,有限集(3){}2,0,2,4,6,8-,有限集解析:(1)因为230x x ->⇒>32x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭,为无限集;(2)二元二次方程组2y x y x =⎧⎨=⎩,所以2x x =,解得00x y =⎧⎨=⎩或11x y =⎧⎨=⎩,所以解集为()(){}0,0,1,1,为有限集;(3)大于3-且小于9的偶数有-2,0,2,4,6,8,所以解集为{}2,0,2,4,6,8-,为有限集.。

高一数学苏教必修同步练习:第一章 章末检测卷 含答案

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第一章 章末检测1、函数()y f x =的图象如图所示,则()y f x =的解析式为( )A. sin 22y x =-B. 2cos31y x =-C. πsin(2)15y x =-- D.π1sin(2)5y x =--2、把函数cos21y x =+的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )A. B.C. D.3、将函数()cos2sin 233222x x x f x ωωω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(0)ω>的图象向左平移3πω个单位,得到函数()y g x =的图像,若()y g x =在0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数,则ω的最大值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 4、已知函数()()sin f x A x ωφ=+,且33f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,66f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数ω的值可能是( ) A.2 B.3 C.4 D.55、已知函数()sin 3f x a x x =的一个对称中心为,03π⎛⎫-⎪⎝⎭且()()124f x f x ⋅=-,则12x x +的最小值为( )A.3π B. 23πC. 2πD. 34π6、[0,2]π内,使sin cos x x ≥成立的 x 取值范围是( ) A. 7,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 5,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. 50,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 70,,244ππ⎡⎤⎡⎤⋃π⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦7、设2cos5a π=,3sin 5b π=,2tan 5c π=,则( )A. a c b <<B. a b c <<C. b c a <<D. b a c <<8、已知函数()()sin 03f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且() f x 在区间,63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最小值,无最大值,则ω的值为( )A.23 B. 113C. 143D. 739、将2()36x y cos π=+的图象通过平移变换,得到一个奇函数的图像,则这个变换可以是( )A.左移3π个单位 B.右移3π个单位C.左移π个单位D.右移π个单位 10、函数图像的一条对称轴为( )A. B. C. D.11、给出下列四个命题: ①函数223y sin x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的一条对称轴是512x π=; ②函数tan y x =的图像关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称;③正弦函数在第一象限为增数;④若12sin 2sin 244x x ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎝ππ⎭⎭,则12x x k π-=,其中k Z ∈.其中正确的有__________.(填写正确命题前面的序号)12、函数()12log cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递增区间为__________.13、已知函数()()cos 22f x x θθ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭π的图像向左平移3π个单位长度后关于原点对称,则12f π⎛⎫⎪⎝⎭的值等于__________. 14、已知tan 2α=,则()cos cos 2ααπ⎛⎫π+⋅+= ⎪⎝⎭__________.15、已知函数()2sin 216f x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭(其中a 为常数). 1.求()f x 的单调区间;2.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时, ()f x 的最大值为4,求a 的值; 3.求()f x 取最大值时x 的取值集合.答案以及解析1答案及解析: 答案:D 解析:由题图得742010T ππ=-,∴,T =π又0ω>,∴2ω=, ∴1sin(2)y x ϕ=+-,当720x π=时,701sin(2)20ϕπ=+⨯-, ∴722202k ϕππ⨯+=π-,∴72210k ϕππ=π--, 即62()5k k Z ϕπ=π-∈. ∴641sin(2)1sin(2)55y x x ππ=+-=++ 1sin(2)1sin(2)55x x ππ=+-=--.2答案及解析: 答案:A解析:由题意,cos21y x =+的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得解析式为cos 1y x =+,向左平移一个单位长度为cos(1)1y x =++,再向下平移一个单位长度为cos(1)y x =+.显然点π(1,0)2-在函数图象上.故选A.3答案及解析: 答案:B解析:由题意,函数可化为()()2sin 03f x x ωωπ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移3πω个单位,得到函数()2sin 33y g x x ωω⎡ππ⎤⎛⎫==+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即()2sin g x x ω=,又由()2sin g x x ω=在0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数,所以44T π≥,即2ωπ≥π,所以2ω≤,所以ω的最大值为2,故选B.4答案及解析: 答案:B解析:根据题意可知,点,03π⎛⎫⎪⎝⎭是图像的一个对称点,直线6x π=是图像的一条对称轴,所以会有214366k T -πππ=-=,从而可以求得263T k π=-,()*k N ∈,所以有()*2263k k ωππ=∈-N ,从而得63k ω=-,从而可以求得ω是3,故选B.5答案及解析: 答案:A解析:由于函数的一个对称中心为,03π⎛⎫-⎪⎝⎭,所以03f π⎛⎫-== ⎪⎝⎭,解得1a =-,()2si 6n f x x π⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭,由于()()124f x f x ⋅=-,∴函数必须取得最大值和最小值,1132x k π∴=+π,2232x k 2π=-+π,()121223x x k k π∴+=-++π,当120k k +=时,最小值为3π,故选A.6答案及解析: 答案:A解析:在[0,2]π内,画出sin y x =及cos y x =的图象,由函数的图象可知,满足题意的 x的取值范围为7,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选A.7答案及解析: 答案:B 解析:33sin cos cos cos 5251010πππππ⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,而函数cos y x =在()0,π上为减函数,则21coscos 0105ππ>>>,即01a b <<<,2tan tan 154ππ>=,即a b c <<,故选B.8答案及解析: 答案:C解析:如图所示:因为()sin 3f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,且63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又() f x 在区间,63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭内只有最小值,没有最大值,所以() f x 在6324ππ+π=处取得最小值,所以2432k ωπππ+=π-,所以()1083k k Z ω=-∈,当1k =时, 1014833ω=-=,此时函数() f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内存在最小值,故143ω=,故选C.9答案及解析: 答案:C解析:由2cos 36x y π⎛⎫=+⎪⎝⎭,令362x k π+=+ππ,k Z ∈.解得3x k =π+π,k Z ∈,即对称中心为()3,0k π+π,k Z ∈.只需将2cos 36x y π⎛⎫=+⎪⎝⎭左移π个单位可得一个奇函数的图像,故选C.10答案及解析: 答案:D 解析:,由,得,,即函数的对称轴为,,当时,对称轴为,故选D.11答案及解析: 答案:①② 解析:把512x π=代入函数得1?y =,为最大值,故①正确.结合函数tan y x =的图象可得点,02π⎛⎫⎪⎝⎭是函数tan y x =的图象的一个对称中心,故②正确.③正弦函数在第一象限为增函数,不正确,如39060°°>,都是第一象限角,但sin390sin60︒<︒.若12sin 2sin 244x x ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎝ππ⎭⎭,则有1222244x k x ππ-=π+-,或1222244x k x ππ⎛⎫-=π+π-- ⎪⎝⎭,k Z ∈,12x x k ∴-=π或1234x x k π+=π+,k Z ∈,故④不正确.故答案为①②.12答案及解析:答案:,123k k π⎡⎫+π+π⎢⎣π⎪⎭,()k Z ∈解析:由题意,函数满足cos 206x π⎛⎫-> ⎪⎝⎭,解得63k x k ππ-+π<<+π,k Z ∈,又由26y cos x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间为22262k x k πππ<-<+π,即123k x k ππ+π<<+π,k Z ∈,综上所述单调递增区间为,123k k ⎛⎫+π+ππ ⎝π⎪⎭,k Z ∈.13答案及解析: 答案:1解析:∵2πcos 23y x θ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象关于原点对称, 2ππ32k θπ∴+=+,k Z ∈,即ππ6k θ=-+,k Z ∈,又2πθ<,则6πθ=-,即()πcos 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则cos0112f ⎛⎫== ⎪⎝⎭π.14答案及解析: 答案:25解析:原式222sin cos sin cos tan 2cos sin sin cos 15sin cos tan 1αααααααααααα=-⋅-=====++,故答案为25.15答案及解析: 答案:1.由2k 22262x k πππππ-+≤+≤+,k Z ∈,得k k 36x ππππ-+≤≤+,k Z ∈,∴函数()f x 的单调增区间为()k ,k 36k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;由32k 22262x k πππππ+≤+≤+,k Z ∈,得2k k 63x ππππ+≤≤+,k Z ∈,∴函数()f x 的单调增区间为()2k ,k 63k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦.2.∵02x π≤≤,∴72666x πππ≤+≤,∴1sin 2126x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,∴()f x 的最大值为214a ++=,∴1a =.3.当()f x 取最大值时,2262x k πππ+=+,k Z ∈,∴223x k ππ=+,k Z ∈,∴6x k ππ=+,k Z ∈,∴当()f x 取最大值时, x 的取值集合是|,6x k k Z ππ⎧⎫+∈⎨⎬⎩⎭。

高中数学(苏教版必修一)配套单元检测:第一章 集 合 模块综合检测A -含答案

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模块综合检测(A)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知集合{2x ,x +y}={7,4},则整数x =______,y =________.2.已知f(12x -1)=2x +3,f(m)=6,则m =_______________________. 3.函数y =x -1+lg (2-x)的定义域是________.4.函数f(x)=x 3+x 的图象关于________对称.5.下列四类函数中,具有性质“对任意的x>0,y>0,函数f(x)满足f(x +y)=f(x)f(y)”的是______.(填序号)①幂函数;②对数函数;③指数函数;④一次函数.6.若0<m<n ,则下列结论不正确的是________.(填序号)①2m >2n ;②(12)m <(12)n ;③log 2m>log 2n ;④12log m>12log n. 7.已知a =0.3,b =20.3,c =0.30.2,则a ,b ,c 三者的大小关系是________.8.用列举法表示集合:M ={m|10m +1∈Z ,m ∈Z }=________. 9.已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为________.10.函数y =|lg(x +1)|的图象是________.(填序号)11.若函数f (x )=lg(10x+1)+ax 是偶函数,g (x )=4x -b 2x 是奇函数,则a +b =________. 12.已知f (x 5)=lg x ,则f (2)=________.13.函数y =f (x )是定义域为R 的奇函数,当x <0时,f (x )=x 3+2x -1,则x >0时函数的解析式f (x )=________.14.幂函数f(x)的图象过点(3,427),则f(x)的解析式是________.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)(1)计算:12729⎛⎫⎪⎝⎭+(lg 5)0+132764-⎛⎫⎪⎝⎭;(2)解方程:log3(6x-9)=3.16.(14分)某商品进货单价为40元,若销售价为50元,可卖出50个,如果销售价每涨1元,销售量就减少1个,为了获得最大利润,求此商品的最佳售价应为多少?17.(14分)已知函数f(x)=-3x2+2x-m+1.(1)当m为何值时,函数有两个零点、一个零点、无零点;(2)若函数恰有一个零点在原点处,求m的值.18.(16分)已知集合M 是满足下列性质的函数f (x )的全体:在定义域D 内存在x 0,使得f (x 0+1)=f (x 0)+f (1)成立.(1)函数f (x )=1x是否属于集合M ?说明理由; (2)若函数f (x )=kx +b 属于集合M ,试求实数k 和b 满足的约束条件.19.(16分)已知奇函数f (x )是定义域[-2,2]上的减函数,若f (2a +1)+f (4a -3)>0,求实数a 的取值范围.20.(16分)已知函数f (x )=⎩⎨⎧ x -2x (x >12)x 2+2x +a -1 (x ≤12).(1)若a =1,求函数f (x )的零点;(2)若函数f (x )在[-1,+∞)上为增函数,求a 的取值范围.模块综合检测(A)1.2 5解析 由集合相等的定义知,⎩⎪⎨⎪⎧ 2x =7x +y =4或⎩⎪⎨⎪⎧2x =4x +y =7, 解得⎩⎨⎧ x =72y =12或⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =5,又x ,y 是整数,所以x =2,y =5. 2.-14 解析 令12x -1=t ,则x =2t +2, 所以f(t)=2×(2t +2)+3=4t +7.令4m +7=6,得m =-14. 3.[1,2)解析 由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥02-x>0,解得1≤x<2. 4.原点解析 ∵f(x)=x 3+x 是奇函数,∴图象关于坐标原点对称.5.③解析 本题考查幂的运算性质.f(x)f(y)=a x a y =a x +y =f(x +y). 6.①②③解析 由指数函数与对数函数的单调性知只有④正确.7.b>c>a解析 因为a =0.3=0.30.5<0.30.2=c<0.30=1,而b =20.3>20=1,所以b>c>a.8.{-11,-6,-3,-2,0,1,4,9}解析 由10m +1∈Z ,且m ∈Z ,知m +1是10的约数,故|m +1|=1,2,5,10,从而m 的值为-11,-6,-3,-2,0,1,4,9.9.2解析 依题意,函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上具有单调性,因此a +a 2+log a 2=log a 2+6,解得a =2.10.①解析 将y =lg x 的图象向左平移一个单位,然后把x 轴下方的部分关于x 轴对称到上方,就得到y =|lg(x +1)|的图象.11.12解析 ∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=f (x ),即lg(10-x+1)-ax =lg 1+10x10x -ax =lg(10x +1)-(a +1)x =lg(10x +1)+ax ,∴a =-(a +1),∴a =-12,又g (x )是奇函数, ∴g (-x )=-g (x ),即2-x -b 2-x =-2x +b 2x ,∴b =1,∴a +b =12. 12.15lg 2 解析 令x 5=t ,则x =15t .∴f (t )=15lg t ,∴f (2)=15lg 2. 13.x 3-2-x +1 解析 ∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-[(-x )3+2-x -1]=x 3-2-x +1. 14.f (x )=34x解析 设f (x )=x n ,则有3n =427,即3n =343,∴n =34, 即f (x )=34x . 15.解 (1)原式=12259⎛⎫⎪⎝⎭+(lg 5)0+13334-⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=53+1+43=4. (2)由方程log 3(6x -9)=3得6x -9=33=27,∴6x =36=62,∴x =2.经检验,x =2是原方程的解.16.解 设最佳售价为(50+x )元,最大利润为y 元,y =(50+x )(50-x )-(50-x )×40=-x 2+40x +500.当x =20时,y 取得最大值,所以应定价为70元.故此商品的最佳售价应为70元.17.解 (1)函数有两个零点,则对应方程-3x 2+2x -m +1=0有两个根,易知Δ>0,即Δ=4+12(1-m )>0,可解得m <43;Δ=0,可解得m =43;Δ<0,可解得m >43. 故m <43时,函数有两个零点;m =43时,函数有一个零点; m >43时,函数无零点. (2)因为0是对应方程的根,有1-m =0,∴m =1.18.解 (1)D =(-∞,0)∪(0,+∞),若f (x )=1x ∈M ,则存在非零实数x 0,使得1x 0+1=1x 0+1,即x 20+x 0+1=0, 因为此方程无实数解,所以函数f (x )=1x∉M . (2)D =R ,由f (x )=kx +b ∈M ,存在实数x 0,使得 k (x 0+1)+b =kx 0+b +k +b ,解得b =0,所以,实数k 和b 的约束条件是k ∈R ,b =0.19.解 由f (2a +1)+f (4a -3)>0得f (2a +1)>-f (4a -3), 又f (x )为奇函数,得-f (4a -3)=f (3-4a ),∴f (2a +1)>f (3-4a ),又f (x )是定义域[-2,2]上的减函数,∴2≥3-4a >2a +1≥-2,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2≥3-4a 3-4a >2a +12a +1≥-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥14a <13a ≥-32,∴实数a 的取值范围为[14,13). 20.解 (1)当a =1时,由x -2x=0,x 2+2x =0, 得零点为2,0,-2.(2)显然,函数g (x )=x -2x 在[12,+∞)上递增, 且g (12)=-72; 函数h (x )=x 2+2x +a -1在[-1,12]上也递增, 且h (12)=a +14. 故若函数f (x )在[-1,+∞)上为增函数,则a +14≤-72,∴a ≤-154. 故a 的取值范围为(-∞,-154].。

(苏教版)高中数学必修一(全册)课时同步练习全汇总

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(苏教版)高中数学必修一(全册)课时同步练习汇总第1章集合1.1 集合的含义及其表示A级基础巩固1.下列关系正确的是()①0∈N;②2∈Q;③12∉R;④-2∉Z.A.③④B.①③C.②④D.①解析:①正确,因为0是自然数,所以0∈N;②不正确,因为2是无理数,所以2∉Q;③不正确,因为12是实数,所以12∈R;④不正确,因为-2是整数,所以-2∈Z.答案:D2.若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形解析:根据集合中元素的互异性可知,一定不是等腰三角形.答案:D3.集合M={(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R}是()A .第一象限内的点集B .第三象限内的点集C .第四象限内的点集D .第二、第四象限内的点集解析:集合M 为点集,且横、纵坐标异号,故是第二、第四象限内的点集.答案:D4.已知集合A 含有三个元素2,4,6,且当a ∈A ,有6-a ∈A ,则a 为( )A .2B .2或4C .4D .0解析:若a =2∈A ,则6-a =4∈A ;或a =4∈A ,则6-a =2∈A ;若a =6∈A ,则6-a =0∉A .答案:B5.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -2y =-1的解集是( ) A .{x =1,y =1}B .{1}C .{(1,1)}D .(1,1)解析:方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A 、B ,而D 不是集合的形式,排除D.答案:C6.下列集合中为空集的是( )A .{x ∈N|x 2≤0}B .{x ∈R|x 2-1=0}C .{x ∈R|x 2+x +1=0}D .{0}答案:C7.设集合A ={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a 的值是( )A .-3或-1或2B .-3或-1C .-3或2D .-1或2解析:当1-a =4时,a =-3,A ={2,4,14}.当a 2-a +2=4时,得a=-1或a=2.当a=-1时,A={2,2,4},不满足互异性;当a=2时,A={2,4,-1}.所以a=-3或a=2.答案:C8.下列各组集合中,表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={3,2},N={2,3}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={(3,2)},N={3,2}解析:A中集合M,N表示的都是点集,由于横、纵坐标不同,所以表示不同的集合;B中根据集合元素的互异性知表示同一集合;C中集合M表示直线x+y=1上的点,而集合N表示直线x+y=1上点的纵坐标,所以是不同集合;D中的集合M表示点集,N表示数集,所以是不同集合.答案:B9.集合P={x|x=2k,k∈Z},Q={x|x=2k+1,k∈Z},M={x|x =4k+1,k∈Z},若a∈P,b∈Q,则有()A.a+b∈PB.a+b∈QC.a+b∈MD.a+b不属于P,Q,M中任意一个解析:因为a∈P,b∈Q,所以a=2k1,k1∈Z,b=2k2+1,k2∈Z.所以a+b=2(k1+k2)+1,k1,k2∈Z.所以a+b∈Q.答案:B10.方程x2-2x-3=0的解集与集合A相等,若集合A中的元素是a,b,则a+b=________.解析:方程x2-2x-3=0的两根分别是-1和3.由题意可知,a+b=2.答案:211.已知集合A中含有两个元素1和a2,则a的取值范围是________________.解析:由集合元素的互异性,可知a2≠1,所以a≠±1.答案:a∈R且a≠±112.点(2,11)与集合{(x,y)|y=x+9}之间的关系为__________________.解析:因为11=2+9,所以(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}.答案:(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}13.已知集合A={(x,y)|y=2x+1},B={(x,y)|y=x+3},a∈A,且a∈B,则a为________.解析:集合A,B都表示直线上点的集合,a∈A表示a是直线y =2x+1上的点,a∈B表示a是直线y=x+3上的点,所以a是直线y=2x+1与y=x+3的交点,即a为(2,5).答案:(2,5)14.下列命题中正确的是________(填序号).①0与{0}表示同一集合;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};③方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};④集合{x|2<x<5}可以用列举法表示.解析:对于①,0表示元素与{0}不同;对于③,不满足集合中元素的互异性,故不正确;对于④,无法用列举法表示,只有②满足集合中元素的无序性,是正确的.答案:②B 级 能力提升15.下面三个集合:A ={x |y =x 2+1};B ={y |y =x 2+1};C ={(x ,y )|y =x 2+1}.问:(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义是什么?解:(1)在A ,B ,C 三个集合中,虽然代表元素满足的表达式一致,但代表元素互不相同,所以它们是互不相同的集合.(2)集合A 的代表元素是x ,满足y =x 2+1,故A ={x |y =x 2+1}=R.集合B 的代表元素是y ,满足y =x 2+1的y ≥1,故B ={y |y =x 2+1}={y |y ≥1}.集合C 的代表元素是(x ,y ),满足条y =x 2+1,表示满足y =x 2+1的实数对(x ,y );即满足条件y =x 2+1的坐标平面上的点.因此,C ={(x ,y )|y =x 2+1}={(x ,y )|点(x ,y )是抛物线y =x 2+1上的点}.16.若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1又可表示为{a 2,a +b ,0},求a 2 016+b 2 017的值.解:由题知a ≠0,故b a=0,所以b =0.所以a 2=1, 所以a =±1.又a ≠1,故a =-1.所以a 2 016+b 2 017=(-1)2 016+02 017=1.17.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.证明:(1)若a∈A,则11-a∈A.又因为2∈A,所以11-2=-1∈A.因为-1∈A,所以11-(-1)=12∈A.因为12∈A,所以11-12=2∈A.所以A中另外两个元素为-1,12.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.所以集合A不可能是单元素集合.第1章集合1.2 子集、全集、补集A级基础巩固1.下列集合中,不是集合{0,1}的真子集的是()A.∅B.{0} C.{1} D.{0,1}解析:任何一个集合是它本身的子集,但不是它本身的真子集.答案:D2.(2014·浙江卷)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.∅B.{2} C.{5} D.{2,5}解析:因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.答案:B3.若集合A={a,b,c},则满足B⊆A的集合B的个数是() A.1 B.2 C.7 D.8解析:把集合A的子集依次列出,可知共有8个.答案:D4.(2014·湖北卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A ={1,3,5,6},则∁U A=()A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}解析:因为U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},所以∁U A={2,4,7}.答案:C5.已知M={-1,0,1},N={x|x2+x=0},则能表示M,N 之间关系的Venn图是()解析:M={-1,0,1},N={0,-1},所以N M.答案:C6.已知集合A={x|-1<x<4},B={x|x<a},若A B,则实数a满足()A.a<4 B.a≤4 C.a>4 D.a≥4解析:由A B,结合数轴,得a≥4.答案:D7.已知集合A={x|0≤x≤5},B={x|2≤x<5},则∁A B=________________.解析:集合A和B的数轴表示如图所示.由数轴可知:∁A B={x|0≤x<2或x=5}.答案:{x|0≤x<2或x=5}8.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且A⊇B,则实数a的值为________.解析:由A⊇B,得a2-a+1=3或a2-a+1=a,解得a=2或a=-1或a=1,结合集合元素的互异性,可确定a=-1或a=2.答案:-1或29.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B 的包含关系是________.解析:因为∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1}={x|x<1},所以∁U A∁U B.答案:∁U A∁U B10.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B A,则实数a的取值范围是________.解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}11.已知∅{x|x2-x+a=0},则实数a的取值范围是________.解析:因为∅{x|x2-x+a=0},所以方程x2-x+a=0有实根.则Δ=1-4a ≥0,所以a ≤14. 答案:a ≤1412.已知集合A ={-2},B ={x |ax +1=0,a ∈R},B ⊆A ,求a 的值.解:因为B ⊆A ,A ≠∅,所以B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1a , 所以-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12. 综上所述,a =0或a =12. B 级 能力提升13.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},所以C 中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,为22=4.答案:D14.已知:A ={1,2,3},B ={1,2},定义某种运算:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中最大的元素是________,集合A *B 的所有子集的个数为________.解析:A *B ={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16.答案:5 1615.已知集合A ={x |-4≤x ≤-2},集合B ={x |x -a ≥0}.若全集U =R ,且A ⊆(∁U B ),则a 的取值范围是________.解析:因为A ={x |-4≤x ≤-2},B ={x |x ≥a },U =R , 所以∁U B ={x |x <a }.要使A ⊆∁U B ,只需a >-2(如图所示).答案:{a |a >-2}16.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.解:①若B =∅,则应有m +1>2m -1,即m <2.②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,⇒2≤m ≤3.综上即得m 的取值范围是{m |m ≤3}.17.已知集合A ={x |x 2-2x -3=0},B ={x |ax -1=0},若B A ,求a 的值.解:A ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3},若a =0,则B =∅,满足B A .若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a . 由B A ,可知1a =-1或1a=3, 即a =-1或a =13. 综上可知a 的值为0,-1,13. 18.已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1},B ={x |2a <x <a +3},且B⊆∁R A,求a的取值范围.解:由题意得∁R A={x|x≥-1}.(1)若B=∅,则a+3≤2a,即a≥3,满足B⊆∁R A.(2)若B≠∅,则由B⊆∁R A,得2a≥-1且2a<a+3,即-12≤a<3.综上可得a≥-12.第1章集合1.3 交集、并集A级基础巩固1.(2014·课标全国Ⅱ卷)已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x -2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0} D.{-2}解析:B={x|x2-x-2=0}={-1,2},又A={-2,0,2},所以A∩B={2}.答案:B2.设S={x||x|<3},T={x|3x-5<1},则S∩T=()A.∅B.{x|-3<x<3}C.{x|-3<x<2} D.{x|2<x<3}答案:C3.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3}, A∩∁U B={9},则A=()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}答案:D4.设A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},则A∩B 为()A.{x=1或y=2} B.{1,2}C.{(1,2)} D.(1,2)(x,y)|4x+y=6,3x+2y=7={(1,2)}.解析:A∩B={}答案:C5.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2解析:因为A={x|x=3n+2,n∈N}={2,5,8,11,14,…}又B={6,8,10,12,14},所以A∩B={8,14}.故A∩B中有2个元素.答案:D6.(2014·辽宁卷)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}解析:易知A∪B={x|x≤0或x≥1}.所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.答案:D7.已知集合A={3,2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=________.解析:因为A∩B={2},所以2a=2,所以a=1,b=2,故A∪B={1,2,3}.答案:{1,2,3}8.已知全集S=R,A={x|x≤1},B={x|0≤x≤5},则(∁S A)∩B =________.解析:∁S A={x|x>1}.答案:{x|1<x≤5}9.设集合A={x|-1<x<a},B={x|1<x<3}且A∪B={x|-1<x<3},则a的取值范围为________.解析:如下图所示,由A∪B={x|-1<x<3}知,1<a≤3.答案:{a|1<a≤3}10.已知方程x2-px+15=0与x2-5x+q=0的解分别为M和S,且M∩S={3},则pq=________.解析:因为M∩S={3},所以3既是方程x2-px+15=0的根,又是x2-5x+q=0的根,从而求出p=8,q=6.则pq=4 3.答案:4 311.满足条件{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是________.解析:A可以是集合{5},{1,5},{3,5}或{1,3,5}.答案:412.已知集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}.(1)求A ∩B ;(2)若集合C ={}x |2x +a >0,满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为B ={x |x ≥2},所以A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)因为C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >-a 2,B ∪C =C ⇔B ⊆C , 所以-a 2<2.所以a >-4. B 级 能力提升13.集合A ={x ||x |≤1,x ∈R},B ={y |y =x 2,x ∈R},则A ∩B 为( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |0≤x ≤1}D .∅解析:因为A ={x |-1≤x ≤1},B ={y |y ≥0},所以A ∩B ={x |0≤x ≤1}.答案:C14.图中的阴影部分表示的集合是( )A .A ∩(∁UB )B .B ∩(∁U A )C .∁U (A ∩B )D .∁U (A ∪B )解析:阴影部分的元素属于集合B 而不属于集合A ,故阴影部分可表示为B ∩(∁U A ).答案:B15.设全集U =R ,集合A ={x |x ≤1或x ≥3},集合B ={x |k <x<k +1,k <2},且B ∩(∁U A )≠∅,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意得∁U A ={x |1<x <3},又B ∩∁U A ≠∅,故B ≠∅,结合图形可知⎩⎪⎨⎪⎧k <k +1,1<k +1<3,解得0<k <2. 答案:0<k <216.已知集合A ={1,3,-x 3},B ={1,x +2},是否存在实数x ,使得B ∪(∁A B )=A ?实数x 若存在,求出集合A 和B ;若不存在,说明理由.解:假设存在x ,使B ∪(∁U B )=A .所以B A .(1)若x +2=3,则x =1符合题意.(2)若x +2=-x 3,则x =-1不符合题意.所以存在x =1,使B ∪(∁U B )=A ,此时A ={1,3,-1},B ={1,3}.17.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |2a ≤x ≤a +3},若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解:因为A ∪B =A ,所以B ⊆A .若B =∅时,2a >a +3,则a >3;若B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥-2,a +3≤5,2a ≤a +3,解得-1≤a ≤2. 综上所述,a 的取值范围是{a |-1≤a ≤2或a >3}.18.设集合A ={x |x +1≤0或x -4≥0},B ={x |2a ≤x ≤a +2}.(1)若A ∩B ≠∅,求实数a 的取值范围;(2)若A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.解:(1)A ={x |x ≤-1或x ≥4}.因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≥4或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≤-1. 所以a =2或a ≤-12. 所以实数a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≤-12或a =2. (2)因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .①B =∅时,满足B ⊆A ,则2a >a +2⇒a >2.②B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≥4. 解之得a ≤-3或 a =2.综上所述,实数a 的取值范围为{a |a ≤-3或a ≥2}.章末知识整合一、元素与集合的关系[例1] 设集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N ⎪⎪⎪62+x ∈N . (1)试判断1和2与集合B 的关系;(2)用列举法表示集合B .解:(1)当x =1时,62+1=2∈N ,所以1∈B . 当x =2时,62+2=32∉N ,2∉B . (2)令x =0,1,2,3,4,代入62+x ,检验62+x∈N 是否成立,可得B ={0,1,4}.规律方法1.判断所给元素a 是否属于给定集合时,若a 在集合内,用符号“∈”;若a 不在集合内,用符号“∉”.2.当所给的集合是常见数集时,要注意符号的书写规范.[即时演练] 1.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}.(1)若A =∅,求实数a 的取值范围;(2)若A 中只有一个元素,求实数a 的值,并把这个元素写出来. 解:(1)A =∅,则方程ax 2-3x +2=0无实根,即Δ=9-8a <0,所以a >98. 所以a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a >98. (2)因为A 中只有一个元素,所以①a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23满足要求. ②a ≠0时,则方程ax 2-3x +2=0有两个相等的实根.故Δ=9-8a =0,所以a =98,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43满足要求. 综上可知:a =0或a =98. 二、集合与集合的关系[例2] A ={x |x <-1或x >2},B ={x |4x +p <0},当B ⊆A 时,求实数p 的取值范围.分析:首先求出含字母的不等式,其次利用数轴解决.解:由已知解得,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-p 4.又因为因为A={x|x<-1或x>2},且B⊆A,利用数轴所以-p4≤-1.所以p≥4,故实数p的取值范围为{p|p≥4}.规律方法1.在解决两个数集的包含关系问题时,避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析与求解.2.注意端点值的取舍,这是同学易忽视失误的地方.[即时演练] 2.设集合P={(x,y)|x+y<4,x,y∈N*},则集合P 的非空子集的个数是()A.2 B.3 C.7 D.8解析:当x=1时,y<3,又y∈N*,因此y=1或y=2;当x=2时,y<2,又y∈N*,因此y=1;当x=3时,y<1,又y∈N*,因此这样的y不存在;当x≥4时,y<0,也不满足y∈N*.综上所述,集合P中的元素有(1,1),(1,2),(2,1),所以P 的非空子集的个数是23-1=7.故选C.答案:C三、集合的运算[例3]已知集合A={x|x-2>3},B={x|2x-3>3x-a},求A∪B,分析:先确定集合A,B,然后讨论a的范围对结果的影响.解:A={x|x-2>3}={x|x>5},B={x|2x-3>3x-a}={x|x<a-3}.借助数轴表示如图所示.(1)当a -3≤5,即a ≤8时,A ∪B ={x |x <a -3或x >5}.(2)当a -3>5,即a >8时,A ∪B ={x |x >5}∪{x |x <a -3}={x |x ∈R}=R.综上可知,当a ≤8时,A ∪B ={x |x <a -3或x >5};当a >8时,A ∪B =R.规律方法解集合问题关键是读懂集合语言,明确意义,用相关的代数或几何知识进行解决.[即时演练] 3.设集合A ={x ||x |<4},B ={x |x 2-4x +3>0},则集合∁A (A ∩B )=________.解析:因为A ={x |-4<x <4},B ={x |x <1或x >3},所以A ∩B ={x |-4<x <1或3<x <4}.所以∁A (A ∩B )={x |1≤x ≤3}.答案:{x |1≤x ≤3}四、利用集合的运算求参数[例4] 设集合M ={x |-2<x <5},N ={x |2-t <x <2t +1,t ∈R},若M ∪N =M ,求实数t 的取值范围.分析:由M ∪N =M ,知N ⊆M .根据子集的意义,建立关于t 的不等式关系来求解.解:由M ∪N =M 得N ⊆M ,故当N =∅,即2t +1≤2-t ,t ≤13时,M ∪N =M 成立. 当N ≠∅时,由数轴图可得⎩⎪⎨⎪⎧2-t <2t +1,2t +1≤5,2-t ≥-2,解得13<t ≤2.综上可知,所求实数t 的取值范围是{t |t ≤2}.规律方法1.用数轴表示法辅助理解,若右端点小于等于左端点,则不等式无解, N =∅.2.列不等式组的依据是左端点小于右端点,即2t +1在5的左侧(相等时也符合题意),2-t 在-2的右侧(相等时也符合题意).[即时演练] 4.集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若A ∩B =B ,求实数m 的取值范围;(2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.解:(1)A ∩B =B ⇔B ⊆A ,当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;当m +1≤2m -1时,要使B ⊆A .则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤5,m +1≤2m -1⇒2≤m ≤3. 综上,m 的取值范围为{m |m ≤3}.(2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足A ∩B =∅; 当B ≠∅时,要使A ∩B =∅,则必须⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2⇒m >4. 综上,m 的取值范围是{m |m <2或m >4}.五、集合的实际应用[例5] 某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.分析:每名同学至多参加两个小组―→画出相应的Venn图―→根据全班有36名同学列等式―→得答案解析:设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班共36名同学可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,故同时参加数学和化学小组的有8人.答案:8规律方法解决有关集合的实际应用题时,首先要将文字语言转化为集合语言,然后结合集合的交、并、补运算来处理.此外,由于Venn图简明、直观,因此很多集合问题往往借助Venn图来分析.[即时演练] 5.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜欢,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.解析:设A,B分别表示喜爱篮球运动、乒乓球运动的人数构成的集合,集合U表示全班人数构成的集合.设同时喜爱乒乓球和篮球运动的有x人.依题意,画出如图所示的Venn图.根据Venn图,得8+x+(15-x)+(10-x)=30.解得x=3.故喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12.答案:12章末过关检测卷(一)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.Q⊆∁R P解析:因为Q={x|-2<x<2},所以Q⊆P.答案:B2.已知集合A={1,2},B={(x,y)|x-y=1},则A∩B=()解析:由于A是数集,B是点集,故A∩B=∅.答案:D3.已知集合A={x|x(x-1)=0},那么下列结论正确的是() A.0∈A B.1∉AC.-1∈A D.0∉A解析:由x(x-1)=0得x=0或x=1,则集合A中有两个元素0和1,所以0∈A,1∈A.答案:A4.已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B=() A.{0} B.{0,1}C.{0,2} D.{0,1,2}解析:因为A={x|x2-2x=0}={0,2},B={0,1,2},所以A∩B ={0,2}.答案:C5.若集合A={x|kx2+4x+4=0,x∈R}中只有一个元素,则实数k的值为()A.1 B.0C.0或1 D.以上答案都不对解析:当k=0时,A={-1};当k≠0时,Δ=16-16k=0,k =1.故k=0或k=1.答案:C6.下列四句话中:①∅={0};②空集没有子集;③任何一个集合必有两个或两个以上的子集;④空集是任何一个集合的子集.其中正确的有()解析:空集是任何集合的子集,故④正确,②错误;③不正确,如∅只有一个子集,即它本身;结合空集的定义可知①不正确;故只有1个命题正确.答案:B7.(2015·山东卷)已知集合A ={x |2<x <4},B ={x |(x -1)(x -3)<0}.则A ∩B =( )A .(1,3)B .(1,4)C .(2,3)D .(2,4)解析:易知B ={x |1<x <3},又A ={x |2<x <4},所以A ∩B ={x |2<x <3}=(2,3).答案:C8.已知集合A ={x |a -1≤x ≤a +2},B ={x |3<x <5},则能使A ⊇B 成立的实数a 的取值范围是( )A .{a |3<a ≤4}B .{a |3≤a ≤4}C .{a |3<a <4}D .∅解析:⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤3,5≤a +2⇒3≤a ≤4. 答案:B9.已知全集U =R ,集合A ={x |x >1或x <-2},B ={x |-1≤x ≤0},则A ∪∁U B 等于( )A .{x |x <-1或x >0}B .{x |x <-1或x >1}C .{x |x <-2或x >1}D .{x |x <-2或x ≥0}解析:∁U B ={x |x <-1或x >0},所以A ∪∁U B ={x |x <-1或x >0}.答案:A10.已知集合A ,B 均为全集U ={1,2,3,4}的子集,且∁U (A ∪B )={4},B ={1,2},则A ∩∁U B =( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅解析:由题意A ∪B ={1,2,3},又B ={1,2}.所以∁U B ={3,4},故A ∩∁U B ={3}.答案:A11.已知全集U =R ,集合A ={x |y =1-x },集合B ={x |0<x <2},则(∁U A )∪B 等于( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .[0,+∞)D .(0,+∞)解析:因为A ={x |x ≤1},所以∁U A ={x |x >1}.所以(∁U A )∪B ={x |x >0}.答案:D12.设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R},集合A ={(x ,y )|2x -y +m >0},B ={(x ,y )|x +y -n ≤0},若点P (2,3)∈A ∩(∁U B ),则下列选项正确的是( )A .m >-1,n <5B .m <-1,n <5C .m >-1,n >5D .m <-1,n >5解析:由P (2,3)∈A ∩(∁U B )得P ∈A 且P ∉B ,故⎩⎪⎨⎪⎧2×2-3+m >0,2+3-n >0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m >-1,n <5. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.设全集U =M ∪N ={1,2,3,4,5},M ∩∁U N ={2,4},则N =________.答案:{1,3,5}14.已知集合A ={(x ,y )|ax -y 2+b =0},B ={(x ,y )|x 2-ay +b =0},且(1,2)∈A ∩B ,则a +b =________.解析:因为(1,2)∈A ∩B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -4+b =0,1-2a +b =0⇒a =53,b =73. 故a +b =4.答案:415.设集合A ={x ||x |<4},B ={x |x 2-4x +3>0},则集合{x |x ∈A ,且x ∉A ∩B }=________.解析:A ={x |-4<x <4},B ={x |x >3或x <1},A ∩B ={x |3<x <4或-4<x <1},所以{x |x ∈A 且x ∉A ∩B }={x |1≤x ≤3}.答案:{x |1≤x ≤3}16.设集合M ={x |2x 2-5x -3=0},N ={x |mx =1},若N ⊆M ,则实数m 的取值集合为________.解析:集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫3,-12.若N ⊆M ,则N ={3}或⎝ ⎛⎭⎬⎫-12或∅.于是当N ={3}时,m =13;当N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12时,m =-2;当N =∅时,m =0.所以m 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,13. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2.0,13 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要文字说明、计算或证明推理过程)17.(本小题满分10分)A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |ax -2=0},且A ∪B =A ,求实数a 组成的集合C .解:因为A ∪B =A ,所以B ⊆A .当B =∅时,即a =0时,显然满足条件.当B ≠∅时,则B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =2a ,A ={1,2}, 所以2a =1或2a=2,从而a =1或a =2. 故集合C ={0,1,2}.18.(本小题满分12分)已知集合A ={x |1≤x <7},B ={x |2<x <10},C ={x |x <a },全集为实数集R.(1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)如果A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.解:(1)A ∪B ={x |1≤x <10},(∁R A )∩B ={x |x <1或x ≥7}∩{x |2<x <10}={x |7≤x <10}.(2)当a >1时,满足A ∩C ≠∅.因此a 的取值范围是{a |a >1}.19.(本小题满分12分)已知A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若B ⊆A ,求a 的取值范围.解:集合A ={0,-4},由于B ⊆A ,则:(1)当B =A 时,即0,-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两根,代入解得a =1.(2)当B ≠A 时:①当B =∅时,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1;②当B ={0}或B ={-4}时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0应有两个相等的实数根0或-4,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1,此时B ={0}满足条件.综上可知a =1或a ≤-1.20.(本小题满分12分)已知A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5}.(1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =1时,A ={x |-3<x <5},B ={x |x <-1或x >5}. 所以A ∩B ={x |-3<x <-1}.(2)因为A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},又A ∪B =R ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1,a +4>5⇒1<a <3. 所以所求实数a 的取值范围是{a |1<a <3}.21.(本小题满分12分)已知集合A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},求a 取何值时,A ∩B ≠∅与A ∩C =∅同时成立.解:因为B ={2,3},C ={2,-4},由A ∩B ≠∅且A ∩C =∅知,3是方程x 2-ax +a 2-19=0的解, 所以a 2-3a -10=0.解得a =-2或a =5.当a =-2时,A ={3,-5},适合A ∩B ≠∅与A ∩C =∅同时成立;当a =5时,A ={2,3},A ∩C ={2}≠∅,故舍去.所求a 的值为-2.22.(本小题满分12分)已知集合P ={x |a +1≤x ≤2a +1},Q ={x |1≤2x +5≤15}.(1)已知a =3,求(∁R P )∩Q ;(2)若P ∪Q =Q ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为a =3,所以集合P ={x |4≤x ≤7}.所以∁R P ={x |x <4或x >7},Q ={x |1≤2x +5≤15}={x |-2≤x ≤5},所以(∁R P )∩Q ={x |-2≤x <4}.(2)因为P ∪Q =Q ,所以P ⊆Q .①当a +1>2a +1,即a <0时,P =∅,所以P ⊆Q ;②当a ≥0时,因为P ⊆Q ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,a +1≥-2,2a +1≤5.所以0≤a ≤2. 综上所述,实数a 的取值范围为(-∞,2].第2章 函数2.1 函数的概念2.1.1 函数的概念和图象A 级 基础巩固1.下列各图中,不可能表示函数y =f (x )的图象的是( )答案:B2.函数y =1-x +x 的定义域是( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1,或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,得0≤x ≤1. 答案:D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,且f (a )+f (1)=0,则a =( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3解析:当a >0时,f (a )+f (1)=2a +2=0⇒a =-1,与a >0矛盾;当a ≤0时,f (a )+f (1)=a +1+2=0⇒a =-3,适合题意.答案:A4.定义域在R 上的函数y =f (x )的值域为[a ,b ],则函数y =f (x +a )的值域为( )A .[2a ,a +b ]B .[0,b -a ]C .[a ,b ]D .[-a ,a +b ] 答案:C5.下列函数完全相同的是( )A .f (x )=|x |,g (x )=(x )2B .f (x )=|x |,g (x )=x 2C .f (x )=|x |,g (x )=x 2xD .f (x )=x 2-9x -3,g (x )=x +3解析:A 、C 、D 的定义域均不同. 答案:B6.二次函数y =x 2-4x +3在区间(1,4]上的值域是( ) A .[-1,+∞) B .(0,3] C .[-1,3] D .(-1,3)解析:y =x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1,再结合二次函数的图象(如右图所示)可知,-1≤y ≤3.答案:C7.已知函数f (x )的定义域为(-3,0),则函数y =f (2x -1)的定义域是( )A .(-1,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12 C .(-1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:由于f (x )的定义域为(-3,0) 所以-3<2x -1<0,解得-1<x <12.故y =f (2x -1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12.答案:B8.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -120+x 2-1x +2的定义域是__________________.解析:要使f (x )有意义,必有⎩⎨⎧x -12≠0,x +2>0,解得x >-2且x ≠12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞9.已知函数f (x )的定义域为[0,1],值域为[1,2],则f (x +2)的定义域是________,值域是________.解析:因为f (x )的定义域为[0,1],所以0≤x +2≤1.所以-2≤x ≤-1,即f (x +2)的定义域为[-2,-1],值域仍然为[1,2].答案:[-2,-1] [1,2]10.(2015·课标全国Ⅱ卷)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.解析:因为点(-1,4)在y =f (x )的图象上, 所以4=-a +2.所以a =-2. 答案:-211.若f (x )=ax 2-2,a 为正常数,且f [f (2)]=-2,则a =________.解析:因为f (2)=a ·(2)2-2=2a -2, 所以f ()f (2)=a ·(2a -2)2-2=- 2. 所以a ·(2a -2)2=0.又因为a 为正常数,所以2a -2=0.所以a =22.答案:2212.已知函数f (x )=x +1x .(1)求f (x )的定义域; (2)求f (-1),f (2)的值;(3)当a ≠-1时,求f (a +1)的值.解:(1)要使函数f (x )有意义,必须使x ≠0, 所以f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (-1)=-1+1-1=-2,f (2)=2+12=52.(3)当a ≠-1时,a +1≠0. 所以f (a +1)=a +1+1a +1. B 级 能力提升13.若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为( )A .[0,1]B .[0,1)C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)解析:因为f (x )的定义域为[0,2],所以g (x )=f (2x )x -1需满足⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1.所以g (x )的定义域为[0,1). 答案:B14.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是( )解析:因为汽车先启动,再加速、匀速,最后减速,s 随t 的变化是先慢,再快、匀速,最后慢,故A 图比较适合题意.答案:A15.已知函数f (x )=x 21+x 2,那么f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=______. 解析:因为f (x )=x 21+x 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x 2+1,所以f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1.所以f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=12+1+1+1=72.答案:7216.已知函数f (x )=2x -1-7x .(1)求f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111; (2)求函数的定义域.解:(1)f (0)=-1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17=217=277, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111=2111-1-711=411-411=0. (2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-7x ≥0,解得⎩⎨⎧x ≥0,x ≤17,所以0≤x ≤17. 所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x ≤17.17.已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数)在区间(-∞,1]上有意义,求实数a 的值.解:已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数), 因为1ax +1≥0,a <0,所以x ≤-a ,即函数的定义域为(-∞,-a ]. 因为函数在区间(-∞,1]上有意义, 所以(-∞,1]⊆(-∞,-a ]. 所以-a ≥1,即a ≤-1.所以a 的取值范围是(-∞,-1].18.试画出函数f (x )=(x -2)2+1的图象,并回答下列问题: (1)求函数f (x )在x ∈[1,4]上的值域; (2)若x 1<x 2<2,试比较f (x 1)与f (x 2)的大小. 解:由描点法作出函数的图象如图所示.(1)由图象知,f (x )在x =2时有最小值为f (2)=1, 又f (1)=2,f (4)=5.所以函数f (x )在[1,4]上的值域为[1,5]. (2)根据图象易知,当x 1<x 2<2时,f (x 1)>f (x 2).第2章 函数 2.1 函数的概念 2.1.2 函数的表示方法A 级 基础巩固1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,则f (f (-7))的值为( )A .100B .10C .-10D .-100解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,所以f (-7)=10.f (f (-7))=f (10)=10×10=100. 答案:A2.函数f (x )=cx 2x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠-32满足f (f (x ))=x ,则常数c 等于( ) A .3 B .-3 C .3或-3D .5或-3解析:f (f (x ))=c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +32⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +3+3=c 2x 2cx +6x +9=x ,即x [(2c +6)x +9-c 2]=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧2c +6=0,9-c 2=0,解得c =-3. 答案:B3.如果二次函数的图象开口向上且关于直线x =1对称,且过点(0,0),则此二次函数的解析式可以是( )A .f (x )=x 2-1B .f (x )=-(x -1)2+1C .f (x )=(x -1)2+1D .f (x )=(x -1)2-1解析:由题意设f (x )=a (x -1)2+b (a >0),由于点(0,0)在图象上,所以a +b =0,a =-b ,故符合条件的是D.答案:D4.某同学从家里赶往学校,一开始乘公共汽车匀速前进,在离学校还有少许路程时,改为步行匀速前进到校.下列图形纵轴表示该同学与学校的距离s ,横轴表示该同学出发后的时间t ,则比较符合该同学行进实际的是( )解析:依题意:s 表示该同学与学校的距离,t 表示该同学出发后的时间,当t =0时,s 最远,排除A 、B ,由于汽车速度比步行快,因此前段迅速靠近学校,后段较慢.故选D.答案:D5.g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2(x ≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A .1B .3C .15D .30解析:由g (x )=12得:1-2x =12⇒x =14,代入1-x 2x 2得:1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15. 答案:C6.(2015·陕西卷)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12 D.32解析:f (-2)=(-2)2=4. 所以f (f (-2))=f (4)=1-4=-1. 答案:A7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3x ,x ≤0,2,x >0,则方程f (x )=x 的解的个数为________.解析:x >0时,x =f (x )=2;x ≤0时,x 2+3x =x ⇒x =0或-2. 答案:38.如图所示,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(4,2),则f (f (f (2))=________.解析:由图象及已知条件知f (2)=0,即f (f (f (2)))=f (f (0)), 又f (0)=4,所以f (f (0))=f (4)=2. 答案:29.若某汽车以52 km/h 的速度从A 地驶向260 km 远处的B 地,在B 地停留32h 后,再以65 km/h 的速度返回A 地.则汽车离开A 地后行走的路程s 关于时间t 的函数解析式为________________.解析:因为260÷52=5(h),260÷65=4(h),所以s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212. 答案:s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212 10.设f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥0,1x ,x <0.若f (a )>a ,则实数a 的取值范围是________.解析:当a ≥0时,f (a )=a +1>a 恒成立. 当a <0时,f (a )=1a >a ,所以a <-1.综上a 的取值范围是a ≥0或a <-1. 答案:{a |a ≥0或a <-1}11.已知二次函数满足f (3x +1)=9x 2-6x +5,求f (x ). 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (3x +1)=a (3x +1)2+b (3x +1)+c =9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c .因为f (3x +1)=9x 2-6x +5,所以9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c =9x 2-6x +5. 比较两端系数,得⎩⎪⎨⎪⎧9a =9,6a +3b =-6,a +b +c =5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4,c =8.所以f (x )=x 2-4x +8.12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(-1≤x ≤1),1(x >1或x <-1).(1)画出f (x )的图象; (2)求f (x )的定义域和值域.解:(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由条件知,函数f (x )的定义域为R.由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1], 当x >1或x <-1时,f (x )=1, 所以f (x )的值域为[0,1].B 级 能力提升13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2,x <1,x 2+ax ,x ≥1.若f (f (0))=4a ,则实数a 的值为( )A .2B .1C .3D .4解析:易知f (0)=2,所以f (f (0))=f (2)=4+2a =4a ,所以a =2. 答案:A14.任取x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1≠x 2,若f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>12[f (x 1)+f (x 2)],则f (x )在[a ,b ]上是凸函数,在以下图象中,是凸函数的图象是( )解析:只需在图形中任取自变量x 1,x 2,分别标出它们对应的函数值及x 1+x 22对应的函数值,并观察它们的大小关系即可. 答案:D15.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧C x ,x <A ,C A ,x ≥A ,A ,C 为常数.已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是( ) A .75,25B .75.16C .60,25D .60,16解析:由条件可知,x ≥A 时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必须满足第一段分段函数,即f (4)=C 4=30⇒C =60, f (A )=60A=15⇒A =16. 答案:D16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,0≤x ≤2,2x ,x >2.(1)求f (2),f (f (2))的值;(2)若f (x 0)=8,求x 0的值.解:(1)因为0≤x ≤2时,f (x )=x 2-4,所以f (2)=22-4=0,f (f (2))=f (0)=02-4=-4.(2)当0≤x 0≤2时,由x 20-4=8,得x 0=±23∉[0,2],故无解. 当x 0>2时,由2x 0=8,得x 0=4.因此f (x 0)=8时,x 0的值为4.17.某市出租车的计价标准是:4 km 以内10元,超过4 km 且不超过18 km 的部分1.2 元/km ,超过18 km 的部分1.8 元/km.(1)如果不计等待时间的费用,建立车费与行车里程的函数关系式;(2)如果某人乘车行驶了20 km ,他要付多少车费?解:(1)设车费为y 元,出租车行驶里程为x km.由题意知,当0<x ≤4时,y =10;当4<x ≤18时,y =10+1.2(x -4)=1.2x +5.2;当x >18时,y =10+1.2×14+1.8(x -18)=1.8x -5.6.所以,所求函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10,0<x ≤4,1.2x +5.2,4<x ≤18,1.8x -5.6,x >18.(2)当x =20时,y =1.8×20-5.6=30.4.所以乘车行驶了20 km 要付30.4元的车费.18.某种商品在30天内每件的销售价格P (元)与时间t (天)的函数关系用图①表示,该商品在30天内日销售量Q (件)与时间t (天)之间的关系如下表所示:t /天 5 15 20 30Q /件 35 25 20 10(1)根据提供的图象(图①),写出该商品每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式;(2)在所给平面直角坐标系(图②)中,根据表中提供的数据描出实数对(t ,Q )的对应点,并确定一个日销售量Q 与时间t 的函数解析式;(3)求该商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).解:(1)根据图象,每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式为:P =⎩⎪⎨⎪⎧t +20,0<t <25,t ∈N ,-t +100,25≤t ≤30,t ∈N.(2)描出实数对(t ,Q )的对应点,如下图所示.从图象发现:点(5,35),(15,25),(20,20),(30,10)似乎在同一条直线上,为此假设它们共线于直线l :Q =kt +b .由点(5,35),(30,10)确定出l 的解析式为Q =-t +40,通过检验可知,点(15,25),(20,20)也在直线l 上.所以日销售量Q 与时间t 的一个函数解析式为Q =-t +40(0<t ≤30,t ∈N).(3)设日销售金额为y (元),则y =⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800,0<t <25,t ∈N ,t 2-140t +4 000,25≤t ≤30,t ∈N. 因此y =⎩⎪⎨⎪⎧-(t -10)2+900,0<t <25,t ∈N ,(t -70)2-900,25≤t ≤30,t ∈N. 若0<t <25(t ∈N),则当t =10时,y max =900;若25≤t ≤30(t ∈N),则当t =25时,y max =1 125.因此第25天时销售金额最大,最大值为1 125元.第2章 函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A 级 基础巩固1.函数f (x )的图象如图所示,则( )A .函数f (x )在[-1,2]上是增函数B .函数f (x )在[-1,2]上是减函数C .函数f (x )在[-1,4]上是减函数D .函数f (x )在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y=2x在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是()A.1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y=2x在[2,4]上是单调递减函数,所以y max=22=1,y min=24=12.答案:A4.函数y=x2-6x的减区间是() A.(-∞.2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3] 解析:y=x2-6x=(x-3)2-9,故函数的单调减区间是(-∞,3].答案:D5.下列说法中,正确的有()①若任意x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则y=f(x)在I上是增函数;②函数y =x 2在R 上是增函数; ③函数y =-1x在定义域上是增函数; ④函数y =1x的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞). A .0个 B .1个 C .2个 D .3个解析:当x 1<x 2时,x 1-x 2<0,由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0知f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f (x )=4x -3+x ,则它的最小值是( )A .0B .1 C.34 D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34. 答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________.解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1.答案:(-∞,1)9.已知函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1,所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1.又因为f (0)=3,所以f (2)=3.所以m ≤2.故1≤m ≤2.答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元.答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性.解:因为函数图象的对称轴x =2a +1,所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数.当-2<2a +1<2,即-32<a <12时, 函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数.当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数. 12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5]. (1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数;(2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下:设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+12-x 1-x 2+12-x 2=3(x 1-x 2)(2-x 1)(2-x 2). 因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,2-x 1<0,2-x 2<0.所以f (x 1)<f (x 2).所以f (x )在区间[3,5]上是增函数.(2)因为f (x )在区间[3,5]上是增函数,所以当x =3时,f (x )取得最小值为-4,当x =5时,f (x )取得最大值为-2.B 级 能力提升13.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )A .(-∞,40)B .[40,64]C .(-∞,40]∪[64,+∞)D .[64,+∞)。

【苏教版】高中数学必修一同步辅导与检测(含答案) 第3章 3.1-3.1.2指数函数

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第3章指数函数、对数函数和幂函数3.1 指数函数3.1.2 指数函数A级基础巩固1.下列一定是指数函数的是()A.形如y=a x的函数B.y=x a(a>0,a≠1)C.y=(|a|+2)-x D.y=(a-2)a x答案:C2.下列判断正确的是()A.2.52.5>2.53B.0.82<0.83C.π2<π2D.0.90.3>0.90.5解析:因为y=0.9x是减函数,且0.5>0.3,所以0.90.3>0.90.5.答案:D3.函数y=2x+1的图象是()解析:当x=0时,y=2,且函数单调递增,故选A.答案:A4.函数f(x)的图象向右平移一个单位长度所得图象与y=e x关于y轴对称,则f(x)=()A .e x +1B .e x -1C .e -x -1D .e -x +1解析:和y =e x 关于y 轴对称的是y =e -x ,将其向左移一个单位即y =e -x -1.答案:C5.(2019·江西卷)已知函数f (x )=5x,g (x )=ax 2-x (a ∈R).若f (g (1))=1,则a =( )A .1B .2C .3D .-1 解析:先求函数值,再解指数方程.因为g (x )=ax 2-x ,所以g (1)=a -1.因为f (x )=5|x |, 所以f (g (1))=f (a -1)=5|a -1|=1.所以|a -1|=0. 所以a =1. 答案:A6.当x >0时,函数f (x )=(a 2-1)x 的值总大于1,则实数a 的取值范围是( )A .1<|a |<2B .|a |<1C .|a |>1D .|a |>2解析:根据指数函数性质知a 2-1>1,即a 2>2. 所以|a |> 2. 答案:D7.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +32x >⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +321-x ,则实数x 的取值范围________.解析:因为a 2+a +32=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+54>1,即y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +32x在R 上为增函数,所以x >1-x ⇒x >12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 8.函数y =a 2x +b +1(a >0,且a ≠1,b ∈R)的图象恒过定点(1,2),则b 的值为________.解析:因为函数y =a 2x +b +1的图象恒过定点(1,2),所以⎩⎪⎨⎪⎧2×1+b =0,a 0+1=2,即b =-2.答案:-29.若函数f (x )=a +14x +1为奇函数,则a =________.解析:因为f (x )为奇函数且定义域为R , 所以f (0)=0,即a +140+1=0.所以a =-12.答案:-1210.求函数y =32x -1-19的定义域为________. 解析:要使函数有意义,则x 应满足32x -1-19≥0, 即32x -1≥3-2.因为函数y =3x 是增函数, 所以2x -1≥-2,即x ≥-12.故所求函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞11.求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2x +2(0≤x ≤3)的值域.解:令t =x 2-2x +2,则y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t,又t =x 2-2x +2=(x -1)2+1, 因为0≤x ≤3,所以当x =1时,t min =1,当x =3时,t max =5.故1≤t ≤5,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫125≤y ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫121.故所求函数的值域⎣⎢⎡⎦⎥⎤132,12.12.已知函数f (x )=1+22x -1.(1)求函数f (x )的定义域;(2)证明函数f (x )在(-∞,0)上为减函数. (1)解:f (x )=1+22x -1,因为2x -1≠0,所以x ≠0.所以函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0}. (2)证明:任意设x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2. f (x 1)-f (x 2)=22x 1-1-22x 2-1=2(2x 2-2x 1)(2x 1-1)(2x 2-1).因为x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2, 所以2x 2>2x 1且2x 1<1,2x 2<1. 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). 所以函数f (x )在(-∞,0)上为减函数.B 级 能力提升13.函数y =a x -1a(a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:函数y =a x -1a 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,当a >1时,1-1a ∈(0,1)且为增函数,排除A ,B ;当0<a <1时,1-1a <0且y =a x -1a 为减函数,排除C.答案:D14.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1),若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154 C.174D .a 2解析:因为f (x )是奇函数,g (x )是偶函数, 所以由f (x )+g (x )=a x -a -x +2.①所以得f (-x )+g (-x )=-f (x )+g (x )=a -x -a x +2.② ①+②,得g (x )=2, ①-②,得f (x )=a x -a -x .又g (2)=a ,所以a =2.所以f (x )=2x -2-x . 所以f (2)=22-2-2=154.答案:B15.若函数f (x )=⎩⎨⎧1x ,x <0,⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,x ≥0,则不等式f (x )≥13的解集是________.解析:(1)当x ≥0时,由f (x )≥13得⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ≥13,所以0≤x ≤1.(2)当x <0时,不等式1x ≥13明显不成立,综上可知不等式f (x )≥13的解集是{x |0≤x ≤1}.答案:{x |0≤x ≤1}16.若函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =________.解析:当a >1时,有a 2=4,a -1=m ⇒a =2,m =12,但此时g (x )=-x 为减函数,不合题意.若0<a <1,则a -1=4,a 2=m ⇒a =14,m =116,适合题意.答案:1417.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1时,求函数f (x )的单调增区间; (2)如果函数f (x )有最大值3,求实数a 的值.解:(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3,令g (x )=-x 2-4x +3=-(x +2)2+7, 由于g (x )在(-2,+∞)上递减,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上是减函数, 所以f (x )在(-2,+∞)上是增函数,即f (x )的单调增区间是(-2,+∞).(2)令h (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13h (x ),由于f (x )有最大值3,所以h (x )应有最小值-1;因此必有⎩⎨⎧a >0,12a -164a =-1,解得a =1.故当f (x )有最大值3时,a 的值为1.18.一个人喝了少量酒后,血液中酒精含量迅速上升到0.3 mg/mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时50%的速度减少.为了保障交通安全,某地交通规则规定,驾驶员血液酒精含量不得超过0.08 mg/mL ,那么喝了少量酒的驾驶员,至少要过几小时才能驾驶(精确到1小时)?解:1小时后驾驶员血液中的酒精含量为0.3(1-50%)mg/mL ,…,x 小时后其酒精含量为0.3(1-50%)x mg/mL ,由题意知0.3(1-50%)x≤0.08,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x≤415.采用估算法,x =1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫121=12>415.x =2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14=416<415.由于⎝ ⎛⎭⎪⎫12x是减函数,所以满足要求的x 的最小整数为2.故至少要过2小时驾驶员才能驾驶.。

苏教版高中数学同步辅导与检测:必修1 第1章1.2子集、全集、补集-附答案

苏教版高中数学同步辅导与检测:必修1 第1章1.2子集、全集、补集-附答案

第1章集合1.2 子集、全集、补集A级基础巩固1.下列集合中,不是集合{0,1}的真子集的是( )A.∅ B.{0} C.{1} D.{0,1}解析:任何一个集合是它本身的子集,但不是它本身的真子集.答案:D2.(2014·浙江卷)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=( )A.∅ B.{2} C.{5} D.{2,5}解析:因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.答案:B3.若集合A={a,b,c},则满足B⊆A的集合B的个数是( ) A.1 B.2 C.7 D.8解析:把集合A的子集依次列出,可知共有8个.答案:D4.(2014·湖北卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁U A=( )A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}解析:因为U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},所以∁U A={2,4,7}.答案:C5.已知M={-1,0,1},N={x|x2+x=0},则能表示M,N之间关系的Venn图是( )解析:M={-1,0,1},N={0,-1},所以N M.答案:C6.已知集合A={x|-1<x<4},B={x|x<a},若A B,则实数a满足( )A.a<4 B.a≤4 C.a>4 D.a≥4解析:由A B,结合数轴,得a≥4.答案:D7.已知集合A={x|0≤x≤5},B={x|2≤x<5},则∁A B=________________.解析:集合A和B的数轴表示如图所示.由数轴可知:∁A B={x|0≤x<2或x=5}.答案:{x|0≤x<2或x=5}8.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且A⊇B,则实数a的值为________.解析:由A⊇B,得a2-a+1=3或a2-a+1=a,解得a=2或a =-1或a=1,结合集合元素的互异性,可确定a=-1或a=2.答案:-1或29.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B 的包含关系是________.解析:因为∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1}={x|x<1},所以∁U A∁U B.答案:∁U A∁U B10.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B A,则实数a的取值范围是________.解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}11.已知∅{x|x2-x+a=0},则实数a的取值范围是________.解析:因为∅{x |x 2-x +a =0}, 所以方程x 2-x +a =0有实根. 则Δ=1-4a ≥0,所以a ≤14.答案:a ≤1412.已知集合A ={-2},B ={x |ax +1=0,a ∈R},B ⊆A ,求a 的值.解:因为B ⊆A ,A ≠∅,所以B =∅或B ≠∅. 当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1a ,所以-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12.综上所述,a =0或a =12.B 级 能力提升13.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},所以C 中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,为22=4.答案:D14.已知:A={1,2,3},B={1,2},定义某种运算:A*B={x|x =x1+x2,x1∈A,x2∈B},则A*B中最大的元素是________,集合A*B 的所有子集的个数为________.解析:A*B={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16.答案:5 1615.已知集合A={x|-4≤x≤-2},集合B={x|x-a≥0}.若全集U=R,且A⊆(∁U B),则a的取值范围是________.解析:因为A={x|-4≤x≤-2},B={x|x≥a},U=R,所以∁U B={x|x<a}.要使A⊆∁U B,只需a>-2(如图所示).答案:{a|a>-2}16.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,求实数m的取值范围.解:①若B=∅,则应有m+1>2m-1,即m<2.②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,⇒2≤m ≤3.综上即得m 的取值范围是{m |m ≤3}.17.已知集合A ={x |x 2-2x -3=0},B ={x |ax -1=0},若B A ,求a 的值.解:A ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3}, 若a =0,则B =∅,满足B A .若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a .由B A ,可知1a =-1或1a=3,即a =-1或a =13.综上可知a 的值为0,-1,13.18.已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1},B ={x |2a <x <a +3},且B ⊆∁R A ,求a 的取值范围.解:由题意得∁R A ={x |x ≥-1}.(1)若B =∅,则a +3≤2a ,即a ≥3,满足B ⊆∁R A . (2)若B ≠∅,则由B ⊆∁R A ,得2a ≥-1且2a <a +3,即-12≤a <3.综上可得a ≥-12.。

【苏教版】高中数学必修一同步辅导与检测(含答案) 第3章3.1-3.1.1分数指数幂

【苏教版】高中数学必修一同步辅导与检测(含答案) 第3章3.1-3.1.1分数指数幂

第3章指数函数、对数函数和幂函数3.1 指数函数3.1.1 分数指数幂(对应学生用书P41)A级基础巩固1.下列各式正确的是()A.a2=aB.6a6=aC.5a5=|a| D.7a7=a解析:A、B不正确,因为当a≤0时,a2=-a,6a6=-a;C不正确,na n=a(n为奇数),故D正确.答案:D2.若a<12,则化简4(2a-1)2的结果是()A.2a-1 B.-2a-1 C.1-2a D.-1-2a解析:因为a<12,所以2a-1<0,所以(2a-1)2=1-2a.所以4(2a-1)2=1-2a.答案:C3.若(1-2x )-34有意义,则x 的取值范围是( ) A .x ∈R B .x ∈R 且x ≠12C .x >12D .x <12解析:因为(1-2x )-34=14(1-2x )3,所以1-2x >0,得x <12.答案:D4.计算(2a -3b -23)·(-3a -1b )÷(4a -4b -53)得( ) A .-32b 2 B.32b 2 C .-32b 73 D.32b 73解析:原式=-6a -4b 134a -4b -53=-32b 2. 答案:A5.当2-x 有意义时,化简x 2-4x +4-x 2-6x +9的结果是( )A .2x -5B .-2x -1C .-1D .5-2x解析:因为2-x 有意义,所以2-x ≥0,即x ≤2.所以x 2-4x +4-x 2-6x +9=(x -2)2-(x -3)2=|x -2|-|x -3|=2-x -(3-x )=-1.答案:C6.614-3338+40.062 5-(3+π)0的值是( ) A .0 B.12 C .1D.32解析:原式=52-32+0.5-1=12.答案:B7.化简(π-4)2+3(π-4)3的结果为________. 解析:原式=|π-4|+π-4=4-π+π-4=0. 答案:08.若x <0,则|x |-x 2+x2|x |=________.解析:因为x <0,所以原式=-x -(-x )+-x-x =-x +x +1=1.答案:1 9.若4a 2-4a +1=3(1-2a )3,则a 的取值范围是________.解析:因为(2a -1)2=|2a -1|=1-2a , 所以2a -1≤0,即a ≤12.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1210.化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12-x 14+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12+x 14+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 12+1=________.解析:原式=[(x 12+1)2-(x 14 )2](x -x 12+1)=(x +1+x 12 )(x -x 12+1)=(x +1)2-(x 12)2=x 2+x +1.答案:x 2+x +111.⎝⎛⎭⎪⎪⎫36a 94·⎝⎛⎭⎪⎪⎫63a 94的结果是________. 解析:[(a 96)13]4·[(a 93)16]4=a 12×4·a 12×4=a 2+2=a 4.答案:a 412.若m =(2+3)-1,n =(2-3)-1,则(m +1)-2+(n +1)-2=________.解析:因为m =2-3,n =2+3, 所以原式=1(3-3)2+1(3+3)2=112-63+112+63= 16(12-3+12+3)=16()2+3+2-3=46=23. 答案:23B 级 能力提升13.如果x =1+2b ,y =1+2-b ,那么用x 表示y 等于( ) A.x +1x -1 B.x +1xC.x -1x +1D.x x -1解析:由x =1+2b ,得2b =x -1. 所以y =1+2-b=1+12b =1+1x -1=xx -1.答案:D14.已知二次函数 y =ax 2+2bx 图象如图所示,则4(a -b )4的值为( )A .a +bB .-(a +b )C .a -bD .b -a解析:由图象知a <0,-ba >-1,故b >a ,即a -b <0, 所以4(a -b )4=|a -b |=b -a . 答案:D15.化简:a 3b 23ab 2(a 14b 12)43b a(a ,b >0)的结果是________.解析:原式=[a 3b2(ab 2)13]12÷(ab 2b 13a -13)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+13·12b ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2+23×12÷(a 23b 73)=a 53-23·b 43-73=ab.答案:ab16.计算下列各式的值:(1)(0.027)13-⎝ ⎛⎭⎪⎫61412+25634+(22)23-3-1+π0;(2)(a 85·b -65)-12·5a 4÷5b 3(a >0,b >0).解:(1)原式=[(0.3)3]13-⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫52212+(44)34+(232)23-13+1=0.3-52+43+2-13+1=96715. (2)原式=a -45b 35·a 45÷b 35=a -45+45·b 35-35=a 0b 0=1.17.化简:a 43-8a 13b4b 23+23ab +a 23÷⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-23b a ·3a . 解:原式=a 13(a -8b )4b 23+2a 13b 13+a 23÷a 13-2b 13a 13·a 13 =a 13(a 13-2b 13)(a 23+2a 13b 13+4b 23)4b 23+2a 13·b 13+a 23·a 13a 13-2b 13·a 13=a 13·a 13·a 13 =a .18.已知a =2 0131n -2 013-1n2(n ∈N *),求(a 2+1+a )n 的值.解:因为a =2 0131n -2 013-1n2,所以a 2+1=2 0132n +2 013-2n -24+1=(2 0131n )2+2+(2 013-1n )24=(2 0131n +2 013-1n )24=⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0131n+2 013-1n 22. 所以a 2+1+a =2 0131n +2 013-1n2+2 0131n -2 013-1n2.所以(a 2+1+a )n =2 013.。

2020-2021学年苏教版高中数学第1章《集合》全单元课时同步检测题及答案解析

2020-2021学年苏教版高中数学第1章《集合》全单元课时同步检测题及答案解析

(新课标)最新苏教版高中数学必修一全单元各课时同步练习第1课时集合分层训练1.下列各项中不能组成集合的是()A.所有的正三角形B.数学课本中的所有习题C.所有的数学难题D.所有无理数2.已知2a∈A,a2-a∈A,若A含2个元素,则下列说法中正确的是()A.a取全体实数B.a取除去0以外的所有实数C.a取除去3以外的所有实数D.a取除去0和3以外的所有实数3.给出下列命题①N中最小的元素是1②若a∈N则-a N③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值是2其中正确的命题个数是()A.0 B.1C.2 D.34.以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合为M,则M中元素的个数为()A.1 B.2C.3 D.45.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则a的取值可以是()A.1 B.-2C.6 D.26.设L(A,B)表示直线上全体点组成的集合,“P是直线AB上的一个点”这句话就可以简单地写成___________________________.7.下列对象组成的集体:①不超过45的正整数;②鲜艳的颜色;③中国的大城市;④绝对值最小的实数;⑤高一(2)班中考500分以上的学生,其中为集合的是________________________________8.设a,b,c均为非零实数,则x=||||||||a b c abca b c abc+++的所有值为元素组成集合是_____________________ 9.说出下列集合的元素①小于12的质数构成的集合;②平方等于本身的数组成的集合;③由||||(,)a ba b Ra b+∈所确定的实数的集合;④抛物线y=x2-2x+1(x为小于5的自然数)上的点组成的集合。

拓展延伸10.关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0),当a,b,c分别满足什么条件时,解集为空集、含一个元素、含两个元素?11.由“x,xy0,|x|,y”组成的集合是同一个集合,则实数x,y的值是否确定的?若确定,请求出来,若不确定,说明理由。

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苏教版高中数学必修1 全册同步练习及检测第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个________.集合中的每一个对象称为该集合的________,简称______.2.集合通常用________________表示,用____________________表示集合中的元素.3.如果a是集合A的元素,就说a________集合A,记作a____A,读作“a______A”,如果a不是集合A的元素,就说a__________A,记作a____A,读作“a________A”.4.集合中的元素具有________、________、________三种性质.5.实数集、有理数集、整数集、自然数集、正整数集分别用字母____、____、____、____、____或______来表示.一、填空题1.下列语句能确定是一个集合的是________.(填序号)①著名的科学家;②留长发的女生;③2010年广州亚运会比赛项目;④视力差的男生.2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是________.(填序号)①0∈A;②a∉A;③a∈A;④a=A.3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是________.(填序号)①直角三角形;②锐角三角形;③钝角三角形;④等腰三角形.4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是________.(填序号)①1;②-2;③6;④2.5.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为________.6.由实数x、-x、|x|、x2及-3x3所组成的集合,最多含有________个元素.7.由下列对象组成的集体属于集合的是________.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A中含有三个元素0,1,x,且x2∈A,则实数x的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空-2______R,-3______Q,-1_______N,π______Z.二、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合;(2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素; (4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .能力提升12.设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?13.设A 为实数集,且满足条件:若a ∈A ,则11-a∈A (a ≠1). 求证:(1)若2∈A ,则A 中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第1章集合§1.1集合的含义及其表示第1课时集合的含义知识梳理1.集合元素元 2.大写拉丁字母A,B,C…小写拉丁字母a,b,c,… 3.属于∈属于不属于∉不属于4.确定性互异性无序性 5.R Q Z N N*N+作业设计1.③解析①、②、④都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.2.③解析由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应用“=”.3.④解析集合M的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的.4.③解析因A中含有3个元素,即a2,2-a,4互不相等,将各项中的数值代入验证知填③.5.3解析由2∈A可知:若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A={0,3,2},符合题意.6.2解析 因为|x |=±x ,x 2=|x |,-3x 3=-x ,所以不论x 取何值,最多只能写成两种形式:x 、-x ,故集合中最多含有2个元素.7.①④解析 ①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④.8.-1解析 当x =0,1,-1时,都有x 2∈A ,但考虑到集合元素的互异性,x ≠0,x ≠1,故答案为-1.9.∈ ∈ ∉ ∉10.解 (1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的.(2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素.(4)不正确,因为个子高没有明确的标准.11.解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32. 则当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不符合集合中元素的互异性,故a =-1应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3, ∴a =-32. 12.解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P +Q 中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明 (1)若a ∈A ,则11-a∈A . 又∵2∈A ,∴11-2=-1∈A . ∵-1∈A ,∴11-(-1)=12∈A . ∵12∈A ,∴11-12=2∈A . ∴A 中另外两个元素为-1,12. (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 集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法将集合的元素____________出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.两个集合相等如果两个集合所含的元素____________,那么称这两个集合相等.3.描述法将集合的所有元素都具有的______(满足的______)表示出来,写成{x |p (x )}的形式.4.集合的分类(1)有限集:含有________元素的集合称为有限集.(2)无限集:含有________元素的集合称为无限集. (3)空集:不含任何元素的集合称为空集,记作____.一、填空题1.集合{x ∈N +|x -3<2}用列举法可表示为___________________________________.2.集合{(x ,y )|y =2x -1}表示________.(填序号)①方程y =2x -1;②点(x ,y );③平面直角坐标系中的所有点组成的集合;④函数y =2x -1图象上的所有点组成的集合.3.将集合⎩⎪⎨⎪⎧(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +y =52x -y =1表示成列举法为______________. 4.用列举法表示集合{x |x 2-2x +1=0}为________.5.已知集合A ={x ∈N |-3≤x ≤3},则有________.(填序号)①-1∈A ;②0∈A ;③3∈A ;④2∈A .6.方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3x -y =-1的解集不可表示为________. ①{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3x -y =-1};②{(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =2}; ③{1,2};④{(1,2)}.7.用列举法表示集合A ={x |x ∈Z ,86-x∈N }=______________________________. 8.下列各组集合中,满足P =Q 的为________.(填序号)①P ={(1,2)},Q ={(2,1)};②P ={1,2,3},Q ={3,1,2};③P ={(x ,y )|y =x -1,x ∈R },Q ={y |y =x -1,x ∈R }.9.下列各组中的两个集合M 和N ,表示同一集合的是________.(填序号)①M ={π},N ={3.141 59};②M ={2,3},N ={(2,3)};③M ={x |-1<x ≤1,x ∈N },N ={1};④M ={1,3,π},N ={π,1,|-3|}.二、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;③不等式x-2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A={x|y=x2+3},B={y|y=x2+3},C={(x,y)|y=x2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是________.①{x|x=1};②{y|(y-1)2=0};③{x=1};④{1}.13.已知集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},若x0∈M,则x0与N的关系是____________________________________________________.1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第2课时集合的表示知识梳理1.一一列举 2.完全相同 3.性质条件4.(1)有限个(2)无限个(3)∅作业设计1.{1,2,3,4}解析{x∈N+|x-3<2}={x∈N+|x<5}={1,2,3,4}.2.④解析集合{(x,y)|y=2x-1}的代表元素是(x,y),x,y满足的关系式为y=2x-1,因此集合表示的是满足关系式y=2x-1的点组成的集合.3.{(2,3)}解析 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =5,2x -y =1.得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3. 所以答案为{(2,3)}.4.{1}解析 方程x 2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0,∴x 1=x 2=1,故方程x 2-2x +1=0的解集为{1}.5.②6.③解析 方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故③不符合.7.{5,4,2,-2}解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N , ∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}.8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标;②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集.9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④.10.解 ①∵方程x (x 2+2x +1)=0的解为0和-1,∴解集为{0,-1};②{x |x =2n +1,且x <1 000,n ∈N };③{x |x >8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3,所以B ={y |y ≥3}.集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P 是抛物线y =x 2+3上的点}.12.③解析 由集合的含义知{x |x =1}={y |(y -1)2=0}={1},而集合{x =1}表示由方程x =1组成的集合.13.x 0∈N解析 M ={x |x =2k +14,k ∈Z }, N ={x |x =k +24,k ∈Z }, ∵2k +1(k ∈Z )是一个奇数,k +2(k ∈Z )是一个整数,∴x 0∈M 时,一定有x 0∈N .§1.2子集、全集、补集课时目标 1.理解子集、真子集的意义,会判断两集合的关系.2.理解全集与补集的意义,能正确运用补集的符号.3.会求集合的补集,并能运用Venn图及补集知识解决有关问题.1.子集如果集合A的__________元素都是集合B的元素(若a∈A则a∈B),那么集合A称为集合B的________,记作______或______.任何一个集合是它本身的______,即A⊆A.2.如果A⊆B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的________,记为______或(______).3.______是任何集合的子集,______是任何非空集合的真子集.4.补集设A⊆S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的______,记为______(读作“A在S中的补集”),即∁S A={x|x∈S,且x∉A}.5.全集如果集合S包含我们所要研究的各个集合,这时S可以看做一个______,全集通常记作U.集合A相对于全集U的补集用Venn图可表示为一、填空题1.集合P={x|y=x+1},集合Q={y|y=x-1},则P与Q的关系是________.2.满足条件{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是________.3.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A=________.4.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M=________.5.下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的Venn图是_____________________________.6.集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系是________.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=________,∁B=______,∁B A=________.U9.已知全集U,A B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.二、解答题10.设全集U={x∈N*|x<8},A={1,3,5,7},B={2,4,5}.(1)求∁U(A∪B),∁U(A∩B);(2)求(∁U A)∪(∁U B),(∁U A)∩(∁U B);(3)由上面的练习,你能得出什么结论?请结事Venn图进行分析.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设集合U=A,求∁U B.能力提升12.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.13.已知集合A={x|1<ax<2},B={x|-1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.1.子集概念的多角度理解(1)“A是B的子集”的含义是:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即由任意x∈A能推出x∈B.(2)不能把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.2.∁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.3.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.§1.2子集、全集、补集知识梳理1.任意一个子集A⊆B B⊇A子集 2.真子集A B B A3.空集空集 4.补集∁S A 5.全集作业设计1.P Q解析∵P={x|y=x+1}={x|x≥-1},Q={y|y≥0},∴P Q.2.7解析M中含三个元素的个数为3,M中含四个元素的个数也是3,M中含5个元素的个数只有1个,因此符合题意的共7个.3.{3,9}解析在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.4.{x|x<-2或x>2}解析∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.5.②解析由N={-1,0},知N M.6.S P=M解析运用整数的性质方便求解.集合M、P表示成被3整除余1的整数集,集合S表示成被6整除余1的整数集.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(1)∵U={x∈N*|x<8}={1,2,3,4,5,6,7},A∪B={1,2,3,4,5,7},A∩B={5},∴∁U(A∪B)={6},∁U(A∩B)={1,2,3,4,67}.(2)∵∁U A={2,4,6},∁U B={1,3,6,7},∴(∁U A)∪(∁U B)={1,2,3,4,6,7},(∁U A)∩(∁U B)={6}.(3)∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B)(如左下图);∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B)(如右下图).11.解 因为B ⊆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},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.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. 13.解 (1)当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .(2)当a >0时,A ={x |1a <x <2a}.又∵B ={x |-1<x <1},A ⊆B ,∴⎩⎨⎧1a≥-1,2a≤1,∴a ≥2.(3)当a <0时,A ={x |2a <x <1a }.∵A ⊆B ,∴⎩⎨⎧2a≥-1,1a≤1,∴a ≤-2.综上所述,a =0或a ≥2或a ≤-2.§1.3交集、并集课时目标 1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.1.交集(1)定义:一般地,由____________________元素构成的集合,称为集合A与B的交集,记作________.(2)交集的符号语言表示为A∩B=__________.(3)交集的图形语言表示为下图中的阴影部分:(4)性质:A∩B=______,A∩A=____,A∩∅=____,A∩B=A⇔______.2.并集(1)定义:一般地,________________________的元素构成的集合,称为集合A与B的并集,记作______.(2)并集的符号语言表示为A∪B=______________.(3)并集的图形语言(即V enn图)表示为图中的阴影部分:(4)性质:A∪B=______,A∪A=____,A∪∅=____,A∪B=A⇔______,A____A∪B,A∩B____A∪B.一、填空题1.若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B=________.2.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩B=________.3.若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员},集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是________.①A⊆B;②B⊆C;③A∩B=C;④B∪C=A.4.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N=________.5.设集合A={5,2a},集合B={a,b},若A∩B={2},则a+b等于________.6.集合M={1,2,3,4,5},集合N={1,3,5},则下列关系正确的是________.①N∈M;②M∪N=M;③M∩N=M;④M>N.7.设集合A={-3,0,1},B={t2-t+1}.若A∪B=A,则t=________.8.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.9.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|-1<x≤4},C={x|-3<x<2}且集合A∩(B∪C)={x|a≤x≤b},则a=______,b=______.二、解答题10.已知方程x2+px+q=0的两个不相等实根分别为α,β,集合A={α,β},B={2,4,5,6},C={1,2,3,4},A∩C=A,A∩B=∅.求p,q的值.11.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.能力提升12.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B 的所有元素之和为________.13.设U={1,2,3},M,N是U的子集,若M∩N={1,3},则称(M,N)为一个“理想配集”,求符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M,N)与(N,M)不同).1.对并集、交集概念全方面的感悟(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.“x∈A,或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x∉B;x∈B但x∉A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A、B两者之一的元素组成的集合.(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分,特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=∅.2.集合的交、并运算中的注意事项(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”、“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值取到与否.拓展交集与并集的运算性质,除了教材中介绍的以外,还有A⊆B⇔A∪B=B,A⊆B ⇔A∩B=A.这种转化在做题时体现了化归与转化的思想方法,十分有效.§1.3交集、并集知识梳理1.(1)所有属于集合A 且属于集合B 的 A ∩B (2){x |x ∈A ,且x ∈B } (4)B ∩A A ∅ A ⊆B 2.(1)由所有属于集合A 或属于集合B A ∪B (2){x |x ∈A ,或x ∈B } (4)B ∪A A A B ⊆A ⊆ ⊆ 作业设计 1.{0,1,2,3,4} 2.{x |-1≤x <1}解析 由交集定义得{x |-1≤x ≤2}∩{x |x <1}={x |-1≤x <1}. 3.④解析 参加北京奥运会比赛的男运动员与参加北京奥运会比赛的女运动员构成了参加北京奥运会比赛的所有运动员,因此A =B ∪C . 4.{(3,-1)}解析 M 、N 中的元素是平面上的点,M ∩N 是集合,并且其中元素也是点,解⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1. 5.3解析 依题意,由A ∩B ={2}知2a =2, 所以,a =1,b =2,a +b =3. 6.②解析 ∵N M ,∴M ∪N =M . 7.0或1解析 由A ∪B =A 知B ⊆A , ∴t 2-t +1=-3① 或t 2-t +1=0② 或t 2-t +1=1③①无解;②无解;③t =0或t =1. 8.1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 9.-1 2解析 ∵B ∪C ={x |-3<x ≤4},∴A (B ∪C ), ∴A ∩(B ∪C )=A ,由题意{x |a ≤x ≤b }={x |-1≤x ≤2}, ∴a =-1,b =2.10.解 由A ∩C =A ,A ∩B =∅,可得:A ={1,3}, 即方程x 2+px +q =0的两个实根为1,3. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+3=-p 1×3=q ,∴⎩⎪⎨⎪⎧p =-4q =3. 11.解 ∵A ∩B =B ,∴B ⊆A . ∵A ={-2}≠∅,∴B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,则B ={-1a},∴-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12.综上,得a =0或a =12.12.6解析 x 的取值为1,2,y 的取值为0,2, ∵z =xy ,∴z 的取值为0,2,4,所以2+4=6. 13.解 符合条件的理想配集有①M={1,3},N={1,3}.②M={1,3},N={1,2,3}.③M={1,2,3},N={1,3}.共3个.习题课课时目标 1.巩固和深化对基础知识的理解与掌握.2.重点掌握好集合间的关系与集合的基本运算.1.若A={x|x+1>0},B={x|x-3<0},则A∩B等于________.2.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>5},则M∪N=________.3.设集合A={x|x≤13},a=11,那么下列关系正确的是________.①a A;②a∉A;③{a}∉A;④{a}A.4.设全集I={a,b,c,d,e},集合M={a,b,c},N={b,d,e},那么(∁I M)∩(∁I N)=________.5.设A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-3,k∈Z},则集合A与B的关系为________.6.设A={x∈Z|-6≤x≤6},B={1,2,3},C={3,4,5,6},求:(1)A∪(B∩C);(2)A∩(∁A(B∪C)).一、填空题1.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则集合P、Q的关系为________.2.符合条件{a}P⊆{a,b,c}的集合P的个数是________________________.3.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则M与P的关系是________.4.如图所示,M,P,S是V的三个子集,则阴影部分所表示的集合是________.5.已知集合A={x|a-1≤x≤a+2},B={x|3<x<5},则能使A⊇B成立的实数a的范围是________.6.已知集合A={x|x≤2},B={x|x>a},如果A∪B=R,那么a的取值范围是________.7.集合A={1,2,3,5},当x∈A时,若x-1D∈/A,x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素的个数为____.8.已知全集U={3,7,a2-2a-3},A={7,|a-7|},∁U A={5},则a=________.9.设U=R,M={x|x≥1},N={x|0≤x<5},则(∁U M)∪(∁U N)=________.二、解答题10.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.11.某班50名同学参加一次智力竞猜活动,对其中A,B,C三道知识题作答情况如下:答错A者17人,答错B者15人,答错C者11人,答错A,B者5人,答错A,C者3人,答错B,C者4人,A,B,C都答错的有1人,问A,B,C都答对的有多少人?能力提升12.对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有几个?13.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合U={x|0≤x≤1}的子集,定义b-a为集合{x|a≤x≤b}的“长度”,求集合M∩N的长度的最小值.1.在解决有关集合运算题目时,关键是准确理解交、并、补集的意义,并能将题目中符号语言准确转化为文字语言.2.集合运算的法则可借助于Venn图理解,无限集的交集、并集和补集运算可结合数轴,运用数形结合思想.3.熟记一些常用结论和性质,可以加快集合运算的速度.4.在有的集合题目中,如果直接去解可能比较麻烦,若用补集的思想解集合问题可变得更简单.习题课双基演练1.{x |-1<x <3}解析 ∵A ={x |x >-1},B ={x |x <3}, ∴A ∩B ={x |-1<x <3}. 2.{x |x <-5或x >-3}解析 画出数轴,将不等式-3<x ≤5,x <-5,x >5在数轴上表示出来,不难看出M ∪N ={x |x <-5或x >-3}. 3.④ 4.∅解析 ∵∁I M ={d ,e },∁I N ={a ,c }, ∴(∁I M )∩(∁I N )={d ,e }∩{a ,c }=∅. 5.A =B解析 4k -3=4(k -1)+1,k ∈Z ,可见A =B .6.解 ∵A ={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6} (1)又∵B ∩C ={3},∴A ∪(B ∩C )={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}. (2)又∵B ∪C ={1,2,3,4,5,6},∴∁A (B ∪C )={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}∴A ∩(∁A (B ∪C ))={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}. 作业设计 1.Q P 2.3解析 集合P 内除了含有元素a 外,还必须含b ,c 中至少一个,故P ={a ,b },{a ,c },{a ,b ,c }共3个. 3.M P解析 ∵a ∈N *,∴x =a 2+1=2,5,10,….∵b ∈N *,∴y =b 2-4b +5=(b -2)2+1=1,2,5,10,…. ∴M P .4.(M ∩S )∩(∁S P )解析 阴影部分是M ∩S 的部分再去掉属于集合P 的一小部分,因此为(M ∩S )∩(∁S P ). 5.{a |3≤a ≤4}解析 根据题意可画出下图.∵a +2>a -1,∴A ≠∅.有⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤3,a +2≥5.解得3≤a ≤4.6.a ≤2解析 如图中的数轴所示,要使A ∪B =R ,a ≤2. 7.1解析 当x =1时,x -1=0∉A ,x +1=2∈A ; 当x =2时,x -1=1∈A ,x +1=3∈A ; 当x =3时,x -1=2∈A ,x +1=4∉A ; 当x =5时,x -1=4∉A ,x +1=6∉A ;综上可知,A 中只有一个孤立元素5. 8.4解析 ∵A ∪(∁U A )=U ,由∁U A ={5}知,a 2-2a -3=5, ∴a =-2,或a =4.当a =-2时,|a -7|=9,9∉U ,∴a ≠-2. a =4经验证,符合题意. 9.{x |x <1或x ≥5}解析 ∁U M ={x |x <1},∁U N ={x |x <0或x ≥5}, 故(∁U M )∪(∁U N )={x |x <1或x ≥5}或由M ∩N ={x |1≤x <5},(∁U M )∪(∁U N )=∁U (M ∩N ) ={x |x <1或x ≥5}.10.解 (1)∵B ={x |x ≥2}, ∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)∵C ={x |x >-a2},B ∪C =C ⇔B ⊆C ,∴-a2<2,∴a >-4.11.解 由题意,设全班同学为全集U ,画出Venn 图,A 表示答错A 的集合,B 表示答错B 的集合,C 表示答错C 的集合,将其集合中元素数目填入图中,自中心区域向四周的各区域数目分别为1,2,3,4,10,7,5,因此A ∪B ∪C 中元素数目为32,从而至少错一题的共32人,因此A ,B ,C 全对的有50-32=18人.12.解 依题意可知,“孤立元”必须是没有与k 相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k 相邻的元素.因此,符合题意的集合是:{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.13.解 在数轴上表示出集合M 与N ,可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N ={x |23≤x ≤34},长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N ={x |14≤x ≤13},长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.第1章 集 合(A)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.设集合M ={1,2,4,8},N ={x |x 是2的倍数},则M ∩N =________.2.若集合A ={x ||x |≤1,x ∈R },B ={y |y =x 2,x ∈R },则A ∩B =________.3.已知集合A {1,2,3},且A 中至少含有一个奇数,则这样的集合有________个. 4.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 =________. 5.已知集合A ={x |x 2+mx +1=0,m ≥0},若A ∩R =∅,则m 的取值范围是________. 6.设U 为全集,M 、N 是U 的两个子集,用适当的符号填空: (1)若M ⊆N ,则∁U M ________∁U N ; (2)若∁U M =N ,则M ________∁U N .7.设全集U ={1,2,3,4,5},集合M ={1,4},N ={1,3,5},则N ∩(∁U M )=________. 8.已知全集U ={x |-2 008≤x ≤2 008},A ={x |0<x <a },若∁U A ≠U ,则实数a 的取值范围是______________.9.已知U =R ,A ={x |x >0},B ={x |x ≤-1},则(A ∩∁U B )∪(B ∩∁U A )等于________. 10.已知集合A ={x |x <1或x >5},B ={x |a ≤x ≤b },且A ∪B =R ,A ∩B ={x |5<x ≤6},则2a -b =________. 11.已知集合A ={-2,-1,1,2,3,4},B ={x |x =t 2,t ∈A },用列举法表示集合B =________. 12.下列各组集合中,满足P =Q 的有________.(填序号) ①P ={(1,2)},Q ={(2,1)}; ②P ={1,2,3},Q ={3,1,2};③P ={(x ,y )|y =x -1,x ∈R },Q ={y |y =x -1,x ∈R }.13.已知集合A {2,3,7},且A 中至多有1个奇数,则这样的集合共有________个. 14.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为_____________________. 二、解答题(本大题共6小题,满分90分)15.(14分)已知集合A ={a +2,2a 2+a },若3∈A ,求a 的值.16.(14分)若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,ba,b },求b -a 的值.17.(14分)已知集合A={x|x2+ax+12b=0}和B={x|x2-ax+b=0},满足(∁U A)∩B={2},A∩(∁U B)={4},U=R,求实数a,b的值.18.(16分)设集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.(1)若A=B,求a的值;(2)若∅A∩B,且A∩C=∅,求a的值;(3)若A∩B=A∩C≠∅,求a的值.19.(16分)已知集合A={x|0<ax+1≤5},集合B={x|-12<x≤2}.若B⊆A,求实数a的取值范围.20.(16分)向50名学生调查对A,B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成;赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成;另外,对A,B都不赞成的学生数比对A,B都赞成的学生数的三分之一多1人.问对A,B 都赞成的学生和都不赞成的学生各有多少人?第1章集合(A)1.{2,4,8}解析因为N={x|x是2的倍数}={…,0,2,4,6,8,…},故M∩N={2,4,8}.2.{x|0≤x≤1}解析A={x|-1≤x≤1},B={y|y≥0},解得A∩B={x|0≤x≤1}.3.5解析若A中有一个奇数,则A可能为{1},{3},{1,2},{3,2},若A中有2个奇数,则A={1,3}.4..{3,9}解析借助于Venn图解,因为A∩B={3},所以3∈A,又因为(∁U B)∩A={9},所以9∈A.5.0≤m<4解析∵A∩R=∅,∴A=∅,∴方程x2+mx+1=0无解,即Δ=m-4<0.∴m<4.又m≥0,∴0≤m<4.6.(1)⊇(2)=解析(1)由题意,如图所示,可知∁U M⊇∁U N.(2)由∁U M=N,如图所示,可知M=∁U N.7.{3,5}解析∁U M={2,3,5},N={1,3,5},则N∩(∁U M)={1,3,5}∩{2,3,5}={3,5}.8.0<a≤2 008解析由全集定义知A⊆U,从而a≤2 008,又∁U A≠U,∴A≠∅,从而a>0,综上可知0<a≤2 008.9.{x|x>0或x≤-1}解析∵∁U B={x|x>-1},∴A∩∁U B={x|x>0}.又∵∁U A={x|x≤0},∴B∩∁U A={x|x≤-1}.∴(A∩∁U B)∪(B∩∁U A)={x|x>0或x≤-1}.10.-4解析如图所示,可知a=1,b=6,2a-b=-4.11.{1,4,9,16}解析B={x|x=t2,t∈A}={1,4,9,16}.12.②解析①中P、Q表示的是不同的两点坐标;②中P=Q;③中P表示的是点集,Q表示的是数集.解析 (1)若A 中有且只有1个奇数,则A ={2,3}或{2,7}或{3}或{7}; (2)若A 中没有奇数,则A ={2}或∅. 14.12解析 设全集U 为某班30人,集合A 为喜爱篮球运动的15人,集合B 为喜爱乒乓球运动的10人,如图.设所求人数为x ,则x +10=30-8⇒x =12. 15.解 ∵3∈A ,∴a +2=3或2a 2+a =3. 当a +2=3时,解得a =1. 当a =1时,2a 2+a =3. ∴a =1(舍去).当2a 2+a =3时,解得a =-32或a =1(舍去).当a =-32时,a +2=12≠3,∴a =-32符合题意.∴a =-32.16.解 由{1,a +b ,a }={0,ba,b }可知a ≠0,则只能a +b =0,是有以下对应法则:⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =0,ba =a ,b =1①或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,b =a ,b a =1.②由①得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,符合题意;②无解.所以b -a =2.17.解 ∵(∁U A )∩B ={2}, ∴2∈B ,但2∉A .∵A ∩(∁U B )={4},∴4∈A ,但4∉B .∴⎩⎪⎨⎪⎧42+4a +12b =022-2a +b =0,∴a =87,b =-127.18.解 B ={x |x 2-5x +6=0}={2,3}, C ={x |x 2+2x -8=0}={-4,2}.(1)若A =B ,由根与系数的关系可得a =5和a 2-19=6同时成立,即a =5. (2)由于∅A ∩B ,且A ∩C =∅,故只可能3∈A . 此时a 2-3a -10=0,也即a =5或a =-2. 当a =5时,A =B ={2,3},A ∩C ≠∅,舍去;当a =-2时,A ={-5,3},满足题意,故a =-2. (3)当A ∩B =A ∩C ≠∅时,只可能2∈A , 有a 2-2a -15=0,也即a =5或a =-3,经检验知a =-3.解 当a =0时,显然B ⊆A ; 当a <0时,若B ⊆A ,如图,则⎩⎨⎧4a ≤-12,-1a>2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-8,a >-12.∴-12<a <0;当a >0时,如图,若B ⊆A ,则⎩⎨⎧-1a ≤-12,4a≥2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a ≤2.∴0<a ≤2.综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.20.解 赞成A 的人数为50×35=30,赞成B 的人数为30+3=33, 记50名学生组成的集合为U , 赞成事件A 的学生全体为集合M ; 赞成事件B 的学生全体为集合N .设对事件A ,B 都赞成的学生人数为x ,则对A ,B 都不赞成的学生人数为x3+1,赞成A而不赞成B 的人数为30-x ,赞成B 而不赞成A 的人数为33-x .则Venn 图如图所示:依题意(30-x )+(33-x )+x +(x3+1)=50,解得x =21.所以对A ,B 都赞成的同学有21人,都不赞成的有8人.第1章 集 合(B)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.下列各组对象中能构成集合的是________.(填序号) ①北京尼赏文化传播有限公司的全体员工; ②2010年全国经济百强县;③2010年全国“五一”劳动奖章获得者; ④美国NBA 的篮球明星.2.设全集U =R ,集合A ={x ||x |≤3},B ={x |x <-2或x >5},那么如图所示的阴影部分所表示的集合为________.3.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-2x <0},B ={x |x >1},则集合A ∩∁UB =________. 4.已知f (x )、g (x )为实数函数,且M ={x |f (x )=0},N ={x |g (x )=0},则方程[f (x )]2+[g (x )]2=0的解集是________.(用M 、N 表示).5.设集合A ={x |-3≤x ≤2},B ={x |2k -1≤x ≤2k +1},且A ⊇B ,则实数k 的取值范围为________.6.定义两个数集A ,B 之间的距离是|x -y |min (其中x ∈A ,y ∈B ).若A ={y |y =x 2-1, x ∈Z },B ={y |y =5x ,x ∈Z },则数集A ,B 之间的距离为________.7.已知集合M ={-2,3x 2+3x -4,x 2+x -4},若2∈M ,则满足条件的实数x 组成的集合为________.8.若A ={x |-3≤x ≤4},B ={x |2m -1≤x ≤m +1},B ⊆A ,则实数m 的取值范围为____________.9.若集合A 、B 、C 满足A ∩B =A ,B ∪C =C ,则A 与C 之间的关系是________. 10.设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合运算:P *Q ={z |z =ab (a +b ),a ∈P ,b ∈Q },若P ={0,1},Q ={2,3},则P *Q 中元素之和为________.11.集合M 由正整数的平方组成,即M ={1,4,9,16,25,…},若对某集合中的任意两个元素进行某种运算,运算结果仍在此集合中,则称此集合对该运算是封闭的.M 对下列运算封闭的是________.①加法 ②减法 ③乘法 ④除法12.设全集U ={(x ,y )|x ,y ∈R },集合M ={(x ,y )|y -3x -2=1},N ={(x ,y )|y ≠x +1},则∁U (M ∪N )=________.13.若集合A ={x |x ≥3},B ={x |x <m }满足A ∪B =R ,A ∩B =∅,则实数m =________. 14.设集合A ={x |x 2+x -1=0},B ={x |ax +1=0},若B A ,则实数a 的不同取值个数为________个.三、解答题(本大题共6小题,共90分) 15.(14分)已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x |x 2-5x +q =0,x ∈U },求q 的值及∁U A .16.(14分)已知全集U=R,集合M={x|x≤3},N={x|x<1},求M∪N,(∁U M)∩N,(∁M)∪(∁U N).U17.(14分)设集合A={x∈R|2x-8=0},B={x∈R|x2-2(m+1)x+m2=0}.(1)若m=4,求A∪B;(2)若B⊆A,求实数m的取值范围.18.(16分)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R,x∈R}.(1)若A中只有一个元素,求a的值,并求出这个元素;(2)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.19.(16分)设A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0},若B⊆A,求实数a 的取值范围.20.(16分)已知两个正整数集合A ={a 1,a 2,a 3,a 4},B ={a 21,a 22,a 23,a 24},其中a 1<a 2<a 3<a 4.若A ∩B ={a 1,a 4},且a 1+a 4=10,A ∪B 的所有元素之和是124,求集合A 和B .第1章 集 合(B)1.④解析 根据集合中元素的确定性来判断是否构成集合.因为①、②、③中所给对象都是确定的,从而可以构成集合;而④中所给对象不确定,原因是没有具体的标准衡量一位美国NBA 球员是否是篮球明星,故不能构成集合. 2.[-2,3]解析 化简集合A ,得A ={x |-3≤x ≤3},集合B ={x |x <-2或x >5},所以A ∩B ={x |-3≤x <-2},阴影部分为∁A (A ∩B ),即为{x |-2≤x ≤3}. 3.{x |0<x ≤1}解析 由x 2-2x <0,得0<x <2,∁U B ={x |x ≤1}, 所以A ∩∁U B ={x |0<x ≤1}. 4.M ∩N解析 若[f (x )]2+[g (x )]2=0,则f (x )=0且g (x )=0, 故[f (x )]2+[g (x )]2=0的解集是M ∩N .5.[-1,12]解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2k -1≥-3,2k +1≤2,解得:⎩⎪⎨⎪⎧k ≥-1,k ≤12.∴实数k 的取值范围为[-1,12].6.0解析 集合A 表示函数y =x 2-1的值域,由于x ∈Z ,所以y 的值为-1,0,3,8,15,24,….集合B 表示函数y =5x 的值域,由于x ∈Z ,所以y 的值为0,5,10,15,….因此15∈A ∩B .所以|x -y |min =|15-15|=0. 7.{-3,2}解析 ∵2∈M ,∴3x 2+3x -4=2或x 2+x -4=2,解得x =-2,1,-3,2,经检验知,只有-3和2符合集合中元素的互异性,故所求的集合为{-3,2}. 8.[-1,+∞)解析 ∵B ⊆A ,当B =∅时, 得2m -1>m +1,∴m >2, 当B ≠∅时,得⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≤m +1,2m -1≥-3,m +1≤4.解得-1≤m ≤2.综上所述,m 的取值范围为m ≥-1. 9.A ⊆C解析 ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B , ∵B ∪C =C ,∴B ⊆C ,∴A ⊆C . 10.18解析 ∵P ={0,1},Q ={2,3},a ∈P ,b ∈Q ,故对a ,b 的取值分类讨论.当a =0时,z =0;当a =1,b =2时,z =6;当a =1,b =3时,z =12.综上可知:P *Q ={0,6,12},元素之和为18. 11.③解析 设a 、b 表示任意两个正整数,则a 2、b 2的和不一定属于M ,如12+22=5∉M ;a 2、b 2的差也不一定属于M ,如12-22=-3∉M ;a 2、b 2的商也不一定属于M ,如1222=14∉M ;因为a 、b 表示任意两个正整数,a 2·b 2=(ab )2,ab 为正整数,所以(ab )2属于M ,即a 2、b 2的积属于M . 12.{(2,3)}解析 集合M 表示直线y =x +1上除点(2,3)外的点,即为两条射线上的点构成的集合,集合N 表示直线y =x +1外的点,所以M ∪N 表示直线y =x +1外的点及两条射线,∁U (M ∪N )中的元素就是点(2,3). 13.3 14.3解析 注意B =∅的情况不要漏了.15.解 设方程x 2-5x +q =0的两根为x 1、x 2, ∵x ∈U ,x 1+x 2=5,∴q =x 1x 2=1×4=4或q =x 1·x 2=2×3=6. 当q =4时,A ={x |x 2-5x +4=0}={1,4}, ∴∁U A ={2,3,5};当q =6时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3}, ∴∁U A ={1,4,5}.16.解 由题意得M ∪N ={x |x ≤3},∁U M ={x |x >3},∁U N ={x |x ≥1}, 则(∁U M )∩N ={x |x >3}∩{x |x <1}=∅, (∁U M )∪(∁U N )={x |x >3}∪{x |x ≥1} ={x |x ≥1}. 17.解 (1)当m =4时,A ={x ∈R |2x -8=0}={4},B ={x ∈R |x 2-10x +16=0}={2,8}, ∴A ∪B ={2,4,8}.(2)若B ⊆A ,则B =∅或B =A .当B =∅时,有Δ=[-2(m +1)]2-4m 2=4(2m +1)<0,得m <-12;当B =A 时,有Δ=[-2(m +1)]2-4m 2=4(2m +1)=0,且--2(m +1)2=4,解得m 不存在.故实数m 的取值范围为(-∞,-12).18.解 A 中元素x 即为方程ax 2+2x +1=0(a ∈R ,x ∈R )的解. (1)∵A 中只有一个元素, ∴ax 2+2x +1=0只有一解.当a =0时,方程为2x +1=0,解得x =-12符合题意;当a ≠0且Δ=4-4a =0即a =1时,方程的解x 1=x 2=-1,此时A 中也只有一元素 -1.综上可得:当a =0时,A 中的元素为-12;当a =1时,A 中的元素为-1.(2)若A 中只有一个元素,由(1)知a =0或a =1, 若A 中没有元素,即方程ax 2+2x +1=0无解, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0Δ=4-4a <0,解得a >1, 综上可得:a >1或a =0或a =1.19.解 A ={x |x 2+4x =0}={x |x =0或x =-4}={0,-4}. ∵B ⊆A ,∴B =∅或B ={0}或B ={-4}或B ={0,-4}. 当B =∅时,即x 2+2(a +1)x +a 2-1=0无实根, 由Δ<0,即4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1;当B ={0}时,由根与系数的关系:0+0=-2(a +1), 0×0=a 2-1⇒a =-1;当B ={-4}时,由根与系数的关系:-4-4=-2(a +1), (-4)×(-4)=a 2-1⇒无解;当B ={0,-4}时,由根与系数的关系:0-4=-2(a +1), 0×(-4)=a 2-1⇒a =1. 综上所述,a =0或a ≤-1. 20.解 ∵1≤a 1<a 2<a 3<a 4,∴a 21<a 22<a 23<a 24.∵A ∩B ={a 1,a 4}, ∴只可能有a 1=a 21⇒a 1=1. 而a 1+a 4=10,∴a 4=9,∴a 24≠a 4. (1)若a 22=a 4,则a 2=3, ∴A ∪B ={1,3,a 3,9,a 23,81}, ∴a 3+a 23+94=124⇒a 3=5; (2)若a 23=a 4,则a 3=3,同样可得a 2=5>a 3,与条件矛盾,不合题意. 综上所述,A ={1,3,5,9},B ={1,9,25,81}.。

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