北师大版数学必修一第1章 1
2019-2020学年北师大版高中数学必修一课时跟踪检测:第一章 阶段性测试题一 Word版含解析

姓名,年级:时间:阶段性测试题一第一章集合(时间:90分钟满分:120分)第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2018·浙江卷)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=() A.∅B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}解析:因为全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},所以根据补集的定义得∁U A={2,4,5},故选C.答案:C2.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9 B.8C.5 D.4解析:∵x2+y2≤3,∴x2≤3,∵x∈Z,∴x=-1,0,1,当x=-1时,y=-1,0,1;当x=0时,y=-1,0,1;当x=1时,y=-1,0,1.所以共有9个,故选A.答案:A3.已知集合A={x∈Z|-1<x<2},B={x∈Z|0<x<3},则A∪B=( )A.{0,1}B.{1,2}C.{0,1,2}D.{0,1,2,3}解析:∵A={0,1},B={1,2},∴A∪B={0,1,2}.答案:C4.设全集U={a,b,c,d,e},集合M={a,b,c},N={a,c,e},那么(∁U M)∩N=( )A.∅B.{e}C.{a,c} D.{b,e}解析:∵U={a,b,c,d,e},M={a,b,c},∴∁U M={d,e}.又N={a,c,e},∴(∁U M)∩N={e}.答案:B5.如图所示,阴影部分所表示的集合为( )A.A∩(B∩C)B.(∁S A)∩(B∩C)C.(∁S A)∪(B∩C)D.(∁S A)∪(B∪C)答案:B6.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5},集合B={3,5},则()A.U=A∪B B.U=(∁U A)∪BC.U=A∪(∁U B)D.U=(∁U A)∪(∁U B)解析:∵∁U B={1,2,4,6,7},∴A∪(∁U B)={1,2,3,4,5,6,7}=U。
高中北师大版数学必修1第1章至第四章学业质量标准检测

第一章学业质量标准检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=( A )A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}[解析]A∩B={x|-2<x<1}∩{x|x<-1或x>3}={x|-2<x<-1},故选A.2.下列集合中表示同一集合的是( B )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={1,2},N={(1,2)}[解析]A选项中,元素为点,且不是同一点,C,D选项中的元素,一个为点,一个为数,都不可能为同一集合,故B正确.3.设集合A={a,b},B={x|x∈A},则( D )A.B∈A B.B AC.A∉B D.A=B[解析]由已知可得B={a,b},∴A=B4.设全集U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩∁U B=( B )A.{x|0≤x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|x<0} D.{x|x>1}[解析]易得∁U B={x|x≤1},故A∩∁U B={x|0<x≤1}.5.(2019·全国卷Ⅱ理,1)设集合A={x|x2-5x+6>0},B={x|x-1<0},则A∩B=( A )A.(-∞,1) B.(-2,1)C.(-3,-1) D.(3,+∞)[解析]∵A={x|x2-5x+6>0}={x|(x-2)(x-3)>0}={x|x<2或x>3},B={x|x-1<0}={x|x<1}.∴A∩B={x|x<2或x>3}∩{x|x<1}={x|x<1},故选A.6.已知集合P={x|x2≤1},M={a},若P∪M=P,则a的范围是( C )A.a≤-1 B.a≥1C.-1≤a≤1 D.a≥1或a≤-1[解析]∵P={x|-1≤x≤1},P∪M=P,∴a∈P.即-1≤a≤1.7.设集合A ={x|x≤13},a =11,那么( D ) A .a A B .a ∉A C .{a}∉AD .{a} A[解析] A 是集合,a 是元素,两者的关系应是属于与不属于的关系.{a}与A 是包含与否的关系,据此,A 、C 显然不对.而11<13,所以a 是A 的一个元素,{a}是A 的一个子集.故选D .8.设全集U ={x ∈N|x≥2},集合A ={x ∈N|x 2≥5},则∁U A =( B ) A .∅ B .{2} C .{5}D .{2,5}[解析] 本题考查集合的运算.A ={x ∈N|x 2≥5}={x ∈N|x≥5},故∁U A ={x ∈N|2≤x<5}={2}.选B .9.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( D ) A .{1,3} B .{3,7,9} C .{3,5,9}D .{3,9}[解析] 因为A∩B={3},所以集合A 中必有元素3.因为(∁U B)∩A={9},所以属于集合A 不属于集合B 的元素只有9.综上可得A ={3,9}.10.已知集合A ={x|-2≤x≤7},B ={x|m +1<x<2m -1},且B≠∅,若A ∪B =A ,则m 的取值范围为( D )A .-3≤m≤4B .-2<m<4C .2<m<4D .2<m≤4[解析] 因为A ∪B =A ,所以B ⊆A . 又因为B≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-22m -1≤7m +1<2m -1,所以2<m≤4.11.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 .a>3 B .a≥3 C .a≥7D .a>7[解析] 因为A ={x|x<3或x≥7},所以∁U A ={x|3≤x<7},又(∁U A)∩B≠∅,则a>3.12.下列四个命题:①{0}是空集;②若a ∈N ,则-a ∉N ;③集合{x ∈R|x 2-2x +1=0}有两个元素;④集合{x ∈Q|6x∈N}是有限集.其中正确命题的个数是( D )A .1B .2C .3D .0[解析] ①{0}是含有一个元素0的集合,不是空集, ∴①不正确.②当a =0时,0∈N ,∴②不正确. ③∵x 2-2x +1=0,x 1=x 2=1, ∴{x ∈R|x 2-2x +1=0}={1}, ∴③不正确.④当x 为正整数的倒数时6x ∈N ,∴{x ∈Q|6x ∈N}是无限集,∴④不正确.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.已知集合A ={x|x -2>0},若a ∈A ,则集合B ={x|x 2-ax +1=0}中元素的个数为2.[解析] ∵A ={x|x -2>0},a ∈A ,∴a -2>0,即a>2,∴a 2-4>0,则方程x 2-ax +1=0有两个不相等的实数根.故集合B 中元素的个数为2.14.设集合A ={x||x|<2},B ={x|x>a},全集U =R ,若A ⊆∁U B ,则a 的取值范围是a≥2. [解析] ∵|x|<2,∴-2<x<2,∴A ={x|-2<x<2}.而∁U B ={x|x≤a},故当A ⊆∁U B 时,a≥2. 15.设全集U =R ,A ={x ∈N|1≤x≤10},B ={x ∈R|x 2+x -6=0},则图中阴影表示的集合为{-3}.[解析] 如图阴影部分为(∁U A)∩B.∵A ={x ∈N|1≤x≤10}={1,2,3,4,…,9,10}, B ={x|x 2+x -6=0}={2,-3}, ∴(∁U A)∩B={-3}.16.集合M ={x|x =3k -2,k ∈Z},P ={y|y =3l +1,l ∈Z},S ={z|z =6m +1,m ∈Z}之间的关系是SP =M.[解析] M 、P 是被3除余1的数构成的集合,则P =M ,S 是被6除余1的数,则S P. 三、解答题(本大题共6个小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)设集合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)].[解析] 由题意知A ={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}. (1)易知B∩C={3},故A ∪(B∩C)={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}.(2)∵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}.18.(本小题满分12分)已知M ={1,2,a 2-3a -1},N ={-1,a,3},M∩N={3},求实数a 的值. [解析] ∵M∩N={3},∴3∈M ; ∴a 2-3a -1=3,即a 2-3a -4=0, 解得a =-1或4.但当a =-1时,与集合中元素的互异性矛盾; 当a =4时,M ={1,2,3},N ={-1,3,4},符合题意. ∴a =4.19.(本小题满分12分)已知A ={x|x 2-3x +2=0},B ={x|mx -2=0}且A ∪B =A ,求实数m 组成的集合C .[解析] 由A ∪B =A 得B ⊆A ,因此B 有可能等于空集. ①当B =∅时,此时方程mx -2=0无解, 即m =0符合题意.②当B≠∅时,即m≠0,此时A ={1,2},B ={2m },∵B ⊆A .∴2m =1或2m =2,∴m =2或m =1.因此,实数m 组成的集合C 为{0,1,2}.20.(本小题满分12分)集合A ={x|-2<x<4},集合B ={x|x -m<0}. (1)若m =3,求A∩B,A ∪B ;(2)若A∩B=∅,求实数m 的取值范围; (3)若A∩B=A ,求实数m 的取值范围. [解析] (1)当m =3时,B ={x|x<3}. 又A ={x|-2<x<4},∴A∩B={x|-2<x<4}∩{x|x<3}={x|-2<x<3}, A ∪B ={x|-2<x<4}∪{x|x<3}={x|x<4}. (2)∵A ={x|-2<x<4},B ={x|x<m},又A∩B=∅, ∴m≤-2,即m 的取值范围是{m|m≤-2}. (3)∵A∩B=A ,∴A ⊆B .又A ={x|-2<x<4},B ={x|x<m}, ∴m≥4,即m 的取值范围是{m|m≥4}.21.(本小题满分12分)已知M ={x|x 2-5x +6=0},N ={x|ax =12},若N ⊆M ,求实数a 所构成的集合A ,并写出A 的所有非空真子集.[解析]∵M={x|x2-5x+6=0},解x2-5x+6=0得x=2或x=3,∴M={2,3}.∵N⊆M,∴N为∅或{2}或{3}.当N=∅时,即ax=12无解,此时a=0;当N={2}时,则2a=12,a=6;当N={3}时,则3a=12,a=4.所以A={0,4,6},从而A的所有非空真子集为{0},{4},{6},{0,4},{0,6},{4,6}.22.(本小题满分12分)设非空集合S具有如下性质:①元素都是正整数;②若x∈S,则10-x∈S.(1)请你写出符合条件,且分别含有1个、2个、3个元素的集合S各一个.(2)是否存在恰有6个元素的集合S?若存在,写出所有的集合S;若不存在,请说明理由.(3)由(1)、(2)的解答过程启发我们,可以得出哪些关于集合S的一般性结论(要求至少写出两个结论)?[解析](1)由题意可知,若集合S中含有一个元素,则应满足10-x=x,即x=5,故S={5}.若集合S中含有两个元素,设S={a,b},则a,b∈N+,且a+b=10,故S可以是下列集合中的一个:{1,9},{2,8},{3,7},{4,6},若集合S中含有3个元素,由集合S满足的性质可知5∈S,故S是{1,5,9}或{2,5,8}或{3,5,7}或{4,5,6}中的一个.(2)存在含有6个元素的非空集合S如下所示:S={1,2,3,7,8,9}或S={1,2,4,6,8,9}或S={1,3,4,6,7,9}或S={2,3,4,6,7,8}共4个.(3)答案不唯一,如:①S⊆{1,2,3,4,5,6,7,8,9};②若5∈S,则S中元素个数为奇数个,若5∉S,则S中元素个数为偶数个.第二章 学业质量标准检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.函数f(x)=x +1+12-x 的定义域为( A )A .[-1,2)∪(2,+∞)B .(-1,+∞)C .[-1,2)D .[-1,+∞)[解析] 要使x +1有意义,须满足x +1≥0,即x≥-1;要使12-x 有意义,须满足2-x≠0,即x≠2,所以函数f(x)的定义域为{x|x≥-1,且x≠2},用区间可表示为[-1,2)∪(2,+∞).2.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x 2+1x ,则f(-1)=( D )A .2B .1C .0D .-2[解析] ∵f(x)为奇函数, ∴f(-1)=-f(1)=-(1+11)=-2.3.下列四个图像中,表示的不是函数图像的是( B )[解析] 选项B 中,当x 取某一个值时,y 可能有2个值与之对应,不符合函数的定义,它不是函数的图像.4.二次函数y =-2(x +1)2+8的最值情况是( C ) A .最小值是8,无最大值 B .最大值是-2,无最小值 C .最大值是8,无最小值 D .最小值是-2,无最大值[解析] 因为二次函数开口向下,所以当x =-1时,函数有最大值8,无最小值.5.已知集合A 和集合B 的元素都属于N ,映射f :A→B,若把集合A 中的元素n 映射到集合B 中为元素n 2+n ,则在映射f 下,像20的原像是( A )A .4B .5C.4或-5 D.-4或5[解析]由题意,得n2+n=20,∴n2+n-20=0,∴(n+5)(n-4)=0,∴n=-5或n=4.∵n∈N,∴n=4,故选A.6.(2019·山东烟台高一期中测试)已知函数y=f(x)的部分x与y的对应关系如下表:则f[f(4)]=(A.-1 B.-2C.-3 D.3[解析]由图表可知,f(4)=-3,∴f[f(4)]=f(-3)=3.7.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数,若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x 的取值范围是( D )A.[-2,2] B.[-1,1]C.[0,4] D.[1,3][解析]∵f(x)为R上的奇函数,f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1,由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1),又∵f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3,故选D.8.若奇函数f(x)在[3,7]上是增函数,且最小值是1,则它在[-7,-3]上是( B )A.增函数且最小值是-1 B.增函数且最大值是-1C.减函数且最大值是-1 D.减函数且最小值是-1[解析]∵奇函数在对称区间上的单调性相同,最值互为相反数.∴y=f(x)在[-7,-3]上有最大值-1且为增函数.9.定义在[1+a,2]上的偶函数f(x)=ax2+bx-2在区间[1,2]上是( B )A.增函数B.减函数C.先增后减函数D.先减后增函数[解析]∵函数f(x)是偶函数,∴b=0.定义域为[1+a,2],则1+a=-2,∴a=-3.又二次函数f(x)=-3x2-2的图像开口向下,对称轴为y轴,则在区间[1,2]上是减函数.10.若函数y=kx+5kx2+4kx+3的定义域为R,则实数k的取值范围为( D )A .(0,34)B .(34,+∞)C .(-∞,0)D .[0,34)[解析] ∵函数的定义域为R ,∴kx 2+4kx +3恒不为零,则k =0时,成立; k≠0时,Δ<0,也成立.∴0≤k<34.11.函数y =ax 2-bx +c(a≠0)的图像过点(-1,0),则a b +c +b a +c -c a +b的值是( A ) A .-1 B .1 C .12D .-12[解析] ∵函数y =ax 2-bx +c(a≠0)的图像过(-1,0)点,则有a +b +c =0,即a +b =-c ,b +c =-a ,a +c =-b. ∴a b +c +b a +c -c a +b=-1. 12.已知函数f(x)(x ∈R)满足f(x)=f(2-x),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f(x)图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则 i =1mx i =( B )A .0B .mC .2mD .4m[解析] 因为y =f(x),y =|x 2-2x -3|都关于x =1对称,所以它们交点也关于x =1对称,当m 为偶数时,其和为2×m 2=m ,当m 为奇数时,其和为2×m -12+1=m ,因此选B .第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.将二次函数y =x 2+1的图像向左平移2个单位,再向下平移3个单位,所得二次函数的解析式是y =x 2+4x +2.[解析] y =(x +2)2+1-3=(x +2)2-2 =x 2+4x +2.14.(2019·陕西黄陵中学高一期末测试)函数f(x)=4-2x +1x +1的定义域是{x|x≤2且x≠-1}. [解析] 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4-2x≥0x +1≠0,解得x≤2且x≠-1,∴函数f(x)的定义域为{x|x≤2且x≠-1}.15.已知函数f(x)=x 2-|x|,若f(-m 2-1)<f(2),则实数m 的取值范围是(-1,1).[解析] 因为f(x)=x 2-|x|=|x|2-|x|=(|x|-12)2-14,所以f(x)为偶函数,且在区间(12,+∞)上为增函数.又f(-m 2-1)=f(m 2+1)<f(2), 所以m 2+1<2.所以m 2<1,即-1<m<1.16.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,例如:解析式为y =2x 2+1,值域为{9}的“孪生函数”有三个:①y =2x 2+1,x ∈{-2};②y =2x 2+1,x ∈{2};③y =2x 2+1,x ∈{-2,2}.那么函数解析式为y =2x 2+1,值域为{1,5}的“孪生函数”有3个.[解析] 根据定义,满足函数解析式为y =2x 2+1,值域为{1,5}的“孪生函数”有:y =2x 2+1,x ∈{0,2};y =2x 2+1,x ∈{0,-2},y =2x 2+1,x ∈{-2,0,2}共3个.三、解答题(本大题共6个小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +2(x≤-1)x 2(-1<x<2)2x (x≥2).(1)求f{f[f(3)]}的值; (2)求f(a)=3,求a 的值; (3)画出函数的图像.[解析] (1)∵-1<3<2,∴f(3)=(3)2=3. 又 3≥2,∴f[f(3)]=f(3)=2×3=6. 又6≥2,∴f{f[f(3)]}=f(6)=2×6=12.(2)当a≤-1时,f(a)=a +2.若f(a)=3,则a +2=3, ∴a =1(舍去).当-1<a<2时,f(a)=a 2.若f(a)=3,则a 2=3, ∴a =3,或a =-3(舍去).当a≥2时,f(a)=2a.若f(a)=3,则2a =3, ∴a =32(舍去).综上可知,a = 3.(3)函数f(x)的图像如图所示,18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x 2-2ax +2,x ∈[-3,3]. (1)当a =-5时,求f(x)的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f(x)在区间[-3,3]上是单调函数. [解析] (1)当a =-5时,f(x)=x 2+10x +2=(x +5)2-23,x ∈[-3,3], 又因为二次函数开口向上,且对称轴为x =-5,所以当x =-3时,f(x)min =-19,当x =3时,f(x)max =41.(2)函数f(x)=(x -a)2+2-a 2的图像的对称轴为x =a ,因为f(x)在[-3,3]上是单调函数, 所以a≤-3或a≥3.19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=1a -1x (a>0,x>0).(1)求证:f(x)在(0,+∞)上是增加的;(2)若f(x)在[12,2]上的值域是[12,2],求a 的值.[解析] (1)设x 1,x 2是(0,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2. 则f(x 1)-f(x 2)=(1a -1x 1)-(1a -1x 2)=1x 2-1x 1=x 1-x 2x 1x 2. ∵0<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>0. ∴x 1-x 2x 1x 2<0.∴f(x 1)<f(x 2). ∴函数f(x)在(0,+∞)上是增加的. (2)∵f(x)在[12,2]上的值域是[12,2],又∵f(x)在[12,2]上是增加的,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (12)=12f (2)=2,即⎩⎪⎨⎪⎧1a -2=121a -12=2.∴a =25.20.(本小题满分12分)已知幂函数y =f(x)=x -2m2-m +3,其中m ∈{x|-2<x<2,x ∈Z},满足:(1)是区间(0,+∞)上的增函数; (2)对任意的x ∈R ,都有f(-x)+f(x)=0.求同时满足(1),(2)的幂函数f(x)的解析式,并求x ∈[0,3]时f(x)的值域. [解析] 由{x|-2<x<2,x ∈Z}={-1,0,1}. (1)由-2m 2-m +3>0,∴2m 2+m -3<0,∴-32<m<1,∴m =-1或0.由(2)知f(x)是奇函数.当m =-1时,f(x)=x 2为偶函数,舍去. 当m =0时,f(x)=x 3为奇函数. ∴f(x)=x 3.当x ∈[0,3]时,f(x)在[0,3]上为增函数, ∴f(x)的值域为[0,27].21.(本小题满分12分)设函数f(x)=x 2-2|x|-1(-3≤x≤3). (1)证明:f(x)是偶函数;(2)指出函数f(x)的单调区间,并说明在各个单调区间上f(x)是增函数还是减函数; (3)求函数的值域.[解析] (1)证明:∵定义域关于原点对称, f(-x)=(-x)2-2|-x|-1=x 2-2|x|-1=f(x), 即f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数.(2)当x≥0时,f(x)=x 2-2x -1=(x -1)2-2, 当x<0时,f(x)=x 2+2x -1=(x +1)2-2,即f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2-2,x≥0(x +1)2-2,x<0.根据二次函数的作图方法,可得函数图像,如图函数f(x)的单调区间为[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3].f(x)在区间[-3,-1),[0,1]上为减函数, 在[-1,0),[1,3]上为增函数.(3)当x≥0时,函数f(x)=(x -1)2-2的最小值为-2,最大值为f(3)=2. 当x<0时,函数f(x)=(x +1)2-2的最小值为-2,最大值为f(-3)=2. 故函数f(x)的值域为[-2,2].22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x +x 3,x ∈R. (1)判断函数f(x)的单调性,并证明你的结论;(2)若a ,b ∈R ,且a +b>0,试比较f(a)+f(b)与0的大小. [解析] (1)函数f(x)=x +x 3,x ∈R 是增函数, 证明如下:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=(x 1+x 31)-(x 2+x 32)=(x 1-x 2)+(x 31-x 32)=(x 1-x 2)(x 21+x 1x 2+x 22+1) =(x 1-x 2)[(x 1+12x 2)2+34x 22+1].因为x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,(x 1+12x 2)2+34x 22+1>0.所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)=x +x 3,x ∈R 是增函数. (2)由a +b>0,得a>-b ,由(1)知f(a)>f(-b), 因为f(x)的定义域为R ,定义域关于坐标原点对称, 又f(-x)=(-x)+(-x)3=-x -x 3=-(x +x 3)=-f(x), 所以函数f(x)为奇函数.于是有f(-b)=-f(b),所以f(a)>-f(b),从而f(a)+f(b)>0.第三章 学业质量标准检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.(2019·山东潍坊高一期末测试)函数f(x)=ln (x +1)x -2的定义域是( B )A .(-1,+∞)B .(-1,2)∪(2,+∞)C .(-1,2)D .[-1,2)∪(2,+∞)[解析] 要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x -2≠0,∴x>-1且x≠2,故函数f(x)的定义域为(-1,2)∪(2,+∞). 2.下列计算正确的是( B ) A .log 26-log 23=log 23 B .log 26-log 23=1 C .log 39=3D .log 3(-4)2=2log 3(-4)[解析] 在B 选项中,log 26-log 23=log 263=log 22=1,故该选项正确.3.(2019·安徽合肥众兴中学高一期末测试)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x (x>0)3x(x≤0),则f[f(14)]的值是( B )A .9B .19 C .-19D .-9[解析] ∵x>0时,f(x)=log 2x , ∴f(14)=log 214=log 22-2=-2,又∵x<0时,f(x)=3x ,∴f(-2)=3-2=19.∴f[f(14)]=f(-2)=19.4.(2019·山东潍坊高一期末测试)已知x =log 512,y =(12)0.1,z =213 ,则( A )A .x<y<zB .x<z<yC .y<x<zD .z<x<y[解析] log 512<log 51=0,∴x<0;(12)0.1<(12)0=1,∴0<y<1;213 >20=1,∴z>1,∴x<y<z.5.函数y =a x与y =-log a x(a>0,且a≠1)在同一坐标系中的图像形状只能是( A )[解析] 排除法:∵函数y =-log a x 中x>0,故排除B ;当a>1时,函数y =a x为增函数,函数y =-log a x 为减函数,故排除C ;当0<a<1时,函数y =a x 为减函数,函数y =-log a x 为增函数,故排除D ,所以选A . 6.(2019·北京文,3)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( A ) A .y =x 12 B .2-xC .y =log 12xD .y =1x[解析] 函数y =x 12=x ,在(0,+∞)上单调递增,函数y =2-x=(12)x ,y =log 12x ,y =1x 在(0,+∞)上都是单调递减的,故选A .7.已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax 2-x(a ∈R).若f[g(1)]=1,则a =( A ) A .1 B .2 C .3D .-1[解析] 由已知条件可知:f[g(1)]=f(a -1)=5|a -1|=1,∴|a -1|=0,得a =1.故选A .8.给出f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧12x (x≥4)f (x +1)(x<4),则f(log 23)的值等于( D )A .-238B .111C .119D .124[解析] 因为log 23∈(1,2), 所以f(log 23)=f(log 23+1)=f(log 26)=f(log 26+1) =f(log 212)=f(log 212+1) =f(log 224)=12log 224=124.9.若a>b>0,0<c<1,则( B ) A .log a c<log b c B .log c a<log c b C .a c<b cD .c a>c b[解析] 对于选项A :log a c =lgc lga ,log b c =lgclgb,∵0<c<1,∴lgc<0,而a>b>0,所以lga>lgb ,但不能确定lga 、lgb 的正负,所以它们的大小不能确定; 对于选项B :log c a =lga lgc ,log c b =lgb lgc ,而lga>lgb ,两边同乘以一个负数1lgc 改变不等号方向所以选项B 正确;对于选项C :利用y =x c在第一象限内是增函数即可得到a c>b c,所以C 错误;对于选项D :利用y =c x在R 上为减函数易得为错误.所以本题选B .10.设函数f(x)=x 2-4x +3,g(x)=3x-2,集合M ={x ∈R|f[g(x)]>0},N ={x ∈R|g(x)<2},则M∩N =( D )A .(1,+∞)B .(0,1)C .(-1,1)D .(-∞,1)[解析] ∵f[g(x)]>0,∴g 2(x)-4g(x)+3>0. ∴g(x)>3或g(x)<1, ∴M∩N={x|g(x)<1}.∴3x-2<1,3x<3,∴x<1.故选D .11.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1-2,-log 2(x +1),x≤1,x>1,且f(a)=-3,则f(6-a)=( A )A .-74B .-54C .-34D .-14[解析] 由已知条件可得函数图像:故f(a)=-3=-log 2(a +1),可得a =7; f(6-a)=f(-1)=2-1-1-2=-74.故本题正确答案为A .12.已知f(x)=log 12(x 2-ax +3a)在区间[2,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是( C )A .(-4,4)B .[-4,4)C .(-4,4]D .[-4,4][解析] 要使f(x)在[2,+∞)上是减函数,则需g(x)=x 2-ax +3a 在[2,+∞)上递增且恒大于零. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤2g (2)=22-2a +3a>0,解得-4<a≤4.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.(2019·大连市高一期末测试)已知16a=4,lg x =a ,则x =10. [解析] ∵16a=4,∴a =12,∴lg x =12,∴x =1012=10,∴x =10.14.(2019·安徽安庆二中高一期中测试)计算:(49)12 +(12)log23+lne =2.[解析] 原式=23+12log 23+1=23+13+1=2. 15.(2019·全国卷Ⅱ理,14)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-e ax,若f(ln2)=8,则a -3.[解析] 解法一:设x>0,则-x<0, ∴f(-x)=-e-ax,∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x), ∴-f(x)=-e -ax,∴f(x)=e-ax=1eax =1(e x )a , ∵ln2>0,∴f(ln2)=1(e ln2)a =12a =8,∴2a=18=2-3,∴a =-3.解法二:∵ln2>0,∴-ln2<0, 又∵当x<0时,f(x)=-e ax, ∴f(-ln2)=-e -aln2=-1e aln2=-1(e ln2)a=-12a ,又∵f(x)为奇函数,∴f(-ln2)=-f(ln2) =-8, ∴-12a =-8,∴2a=18=2-3,∴a =-3.16.关于函数y =2x2-2x -3有以下4个结论:①定义域为(-∞,-1)∪(3,+∞); ②递增区间为[1,+∞); ③是非奇非偶函数; ④值域是(116,+∞).则正确的结论是②③.(填序号即可)[解析] ①不正确,因为y =2x 2-2x -3的定义域为R ; ④不正确,因为x 2-2x -3=(x -1)2-4≥-4, ∴2x2-2x -3≥2-4=116,即值域为[116,+∞);②正确,因为y =2u为增函数,u =x 2-2x -3在(-∞,1]上为减函数,在[1,+∞)上为增函数,所以y =2x2-2x -3的递增区间为[1,+∞);③正确,因为f(-x)≠f(x)且f(-x)≠-f(x).三、解答题(本大题共6个小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)(2019·安徽太和中学高一期中测试)计算下列各式的值: (1)(12)-2+(12)0-2713 +38;(2)log 327-log 33+lg25+2lg2+lne 2. [解析] (1)原式=22+1-(33) 13 +323=4+1-3+2=4.(2)原式=log 3332 -log 3312 +lg25+lg4+2=32-12+lg100+2 =32-12+2+2=5. 18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2x的定义域是[0,3],设g(x)=f(2x)-f(x +2). (1)求g(x)的解析式及定义域; (2)求函数g(x)的最大值和最小值. [解析] (1)∵f(x)=2x, ∴g(x)=f(2x)-f(x +2)=22x-2x +2.∵f(x)的定义域是[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x≤30≤x+2≤3,解得0≤x≤1.∴g(x)的定义域是[0,1]. (2)g(x)=(2x )2-4×2x=(2x-2)2-4. ∵x ∈[0,1], ∴2x ∈[1,2].∴当2x =1,即x =0时,g(x)取得最大值-3; 当2x=2,即x =1时,g(x)取得最小值-4.19.(本小题满分12分)已知定义域为R 的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f(12)=0,求不等式f(log 4x)>0的解集.[解析] 因为f(x)是偶函数, 所以f(-12)=f(12)=0,又f(x)在[0,+∞)上是增函数, 所以f(x)在(-∞,0)上是减函数. 所以f(log 4x)>0⇒log 4x>12或log 4x<-12,解得:x>2或0<x<12,则不等式f(log 4x)>0的解集是 {x|x>2,或0<x<12}.20.(本小题满分12分)已知a>0且a≠1,函数f(x)=log a x ,x ∈[2,4]的值域为[m ,m +1],求a 的值.[解析] 当a>1时,f(x)=log a x ,在[2,4]上是增加的,∴x =2时,f(x)取最小值;x =4时,f(x)取最大值,即⎩⎪⎨⎪⎧log a 2=m log a 4=m +1,∴2log a 2=log a 2+1.∴log a 2=1,得a =2 当0<a<1时,f(x)=log a x 在[2,4]上是减少的,∴当x =2时,f(x)取最大值;x =4时,f(x)取最小值,即⎩⎪⎨⎪⎧log a 2=m +1log a 4=m ,∴log a 2=2log a 2+1,∴log a 2=-1.∴a =12.综上所述,a =2或a =12.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=(12x -1+12)·x 3.(1)求f(x)的定义域; (2)讨论f(x)的奇偶性; (3)证明:f(x)>0.[解析] (1)因为要使题中函数有意义,需2x-1≠0,即x≠0, 所以所求定义域为(-∞,0)∪(0,+∞). (2)因为f(x)=2+(2x-1)2(2x-1)·x 3=2x+12(2x -1)·x 3, 又f(-x)=2-x+12(2-x -1)·(-x)3=1+2x2(1-2x )·(-x 3)=2x+12(2x-1)·x 3, 所以f(-x)=f(x),即f(x)是偶函数. (3)证明:因为x>0时,2x>1,所以2x-1>0. 又因为x 3>0,所以f(x)>0;因为x<0时,0<2x<1,所以-1<2x-1<0. 又因为x 3<0,所以f(x)>0.所以当x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,f(x)>0.22.(本小题满分12分)某商品的市场日需求量Q 1和日产量Q 2均为价格P 的函数,且Q 1=144·(12)P +12,Q 2=6×2P ,日总成本C 关于日产量Q 2的关系式为:C =10+13Q 2.(1)Q 1=Q 2时的价格为均衡价格,求此均衡价格P 0;(2)当P =P 0时,求日利润L 的大小.[解析] 均衡价格即供需相等时所对应的价格,利润=收益-成本,列出方程即可求解. (1)根据题意有Q 1=Q 2, 144·(12)P +12=6×2P,即(2P )2-2·2P-24=0. 解得2P=6,2P=-4(舍去). ∴P =log 26,故P 0=P =log 26. 即均衡价格为log 26元. (2)由于利润=收益-成本,故L =Q 1P -C =36log 26-(10+13×36)=36log 26-22,故P =P 0时,利润为(36log 26-22)元.第四章学业质量标准检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.函数f(x)的图像与x轴有3个交点,则方程f(x)=0的实数解的个数是( D )A.0 B.1C.2 D.3[解析]因为函数f(x)的图像与x轴有3个交点,所以函数f(x)有3个零点,即方程f(x)=0有3个实数解.2.函数y=x的零点是( A )A.0 B.(0,0)C.(1,0) D.1[解析]函数y=x的零点是其图像与横轴交点的横坐标0,它是一个实数,而不是点,故选A.3.方程lgx+x=0的根所在区间是( B )A.(-∞,0) B.(0,1)C.(1,2) D.(2,4)[解析]若lgx有意义,∴x>0,故A不正确,又当x>1时,lgx>0,lgx+x>0,C、D不正确,故选B.4.函数f(x)的图像如图所示,则函数f(x)的零点个数为( D )A.1 B.2C.3 D.4[解析]因为f(x)与x轴有4个交点,所以共有4个零点.5.若f(x)是一个二次函数,且满足f(2+x)=f(2-x),该函数有两个零点x1,x2,则x1+x2=( C ) A.0 B.2C.4 D.无法判断[解析]由f(2+x)=f(2-x)知f(x)的图像关于x=2对称.∴x1+x2=4.6.下图是函数f(x)的图像,它与x轴有4个不同的公共点.在下列四个区间中,存在不能用二分法求出的零点,则该零点所在的区间是( B )A .[-2,-1]B .[1,2]C .[4,5]D .[5,6][解析] 在区间[1,2]上的零点为不变号零点,故不能用二分法求.7.夏季高山温度从山脚起每升高100m ,降低0.7摄氏度,已知山顶的温度是14.1摄氏度,山脚的温度是26摄氏度,则山的相对高度为( C )A .1 750mB .1 730mC .1 700mD .1 680m[解析] 设从山脚起每升高x 百米时,温度为y 摄氏度,根据题意得y =26-0.7x ,山顶温度是14.1摄氏度,代入得14.1=26-0.7x.∴x =17(百米),∴山的相对高度是1 700m.8.函数f(x)=2x+3x 的零点所在的一个区间是( B ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)[解析] ∵f(x)=2x+3x ,∴f(-1)=-52<0,f(0)=1>0,故选B .9.若方程lnx +x -4=0在区间(a ,b)(a ,b ∈Z ,且b -a =1)上有一根,则a 的值为( B ) A .1 B .2 C .3D .4[解析] 设f(x)=lnx +x -4,f(2)=ln2-2<0,f(3)=ln3-1>0,f(2)f(3)<0, ∴根在区间(2,3)内,∴a =2.故选B .10.若方程x 2+(m -2)x +(5-m)=0的两根都大于2,则m 的取值范围是( A ) A .(-5,-4] B .(-∞,-4]C .(-∞,-2)D .(-∞,-5)∪(-5,-4][解析] 考查函数f(x)=x 2+(m -2)x +(5-m),由条件知它的两个零点都大于2,其图像如图所示.由图可知,⎩⎪⎨⎪⎧-m -22>2f 2=m +5>0m -22-45-m≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧m<-2m>-5m≥4或m≤-4,∴-5<m≤-4.故选A .11.已知函数f(x)在区间[0,a]中有唯一的变号零点(a>0),在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在的区间为[0,a 2],[0,a 4],[0,a8],则下列说法正确的是( D )A .函数f(x)在区间[0,a16]中有零点B .函数f(x)在区间[0,a 16]或[a 16,a8]中有零点C .函数f(x)在区间[a16,a]中无零点D .函数f(x)在区间[0,a 16]或[a 16,a 8]中有零点,或零点是a16[解析] 由二分法的定义可知,只有D 正确.12.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x 2-3x.则函数g(x)=f(x)-x +3的零点的集合为( D )A .{1,3}B .{-3,-1,1,3}C .{2-7,1,3}D .{-2-7,1,3}[解析] 令x<0,则-x>0,∴f(-x)=(-x)2-3(-x)=x 2+3x , 又∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x), ∴-f(x)=x 2+3x , ∴f(x)=-x 2-3x(x<0),∴f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x x≥0-x 2-3x x<0.∴g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3x≥0-x 2-4x +3x<0.当x≥0时,由x 2-4x +3=0,得x =1或x =3. 当x<0时,由-x 2-4x +3=0,得x =-2-7, ∴函数g(x)的零点的集合为{-2-7,1,3}.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.函数f(x)=(x 2-3)(x 2-2x -3)的零点为±3,3,-1 . [解析] 令f(x)=0,得x =±3,或x =3,或x =-1.14.用一根长为12m 的细铁丝弯折成一个矩形的铁框架,则能弯成的框架的最大面积是9m 2. [解析] 设框架的一边长为xm ,则另一边长为(6-x)m.设框架面积为ym 2,则y =x(6-x)=-x 2+6x =-(x -3)2+9(0<x<6),y max =9(m 2).15.已知f(x)是定义域为R 的奇函数,且在(-∞,0)内的零点有2012个,则f(x)的零点的个数为4_025.[解析] 因为f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内有2 012个零点,由奇函数的对称性知,在(0,+∞)内也有2 012个零点,又x ∈R ,所以f(0)=0,因此共4 025个零点.16.函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x≤02x -6+lnx x>0的零点个数是2.[解析] 当x≤2,令x 2-2=0,得x =-2; 当x>0时,令2x -6+lnx =0, 即lnx =6-2x ,在同一坐标系中,画出函数y =6-2x 与y =lnx 的图像如图所示.由图像可知,当x>0时,函数y =6-2x 与y =lnx 的图像只有一个交点,即函数f(x)有一个零点. 综上可知,函数f(x)有2个零点.三、解答题(本大题共6个小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)求函数y =x 3-7x +6的零点. [解析] ∵x 3-7x +6=(x 3-x)-(6x -6) =x(x 2-1)-6(x -1) =x(x +1)(x -1)-6(x -1) =(x -1)(x 2+x -6) =(x -1)(x -2)(x +3),∴由x 3-7x +6=0即(x -1)(x -2)(x +3)=0得x 1=-3,x 2=1,x 3=2. ∴函数y =x 3-7x +6的零点为-3,1,2.18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x 2-x +m 的零点都在区间(0,2)内,求实数m 的范围.[解析] 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0f 0>0f 2>0,即⎩⎪⎨⎪⎧1-4m≥0m>04-2+m>0,解得0<m≤14.所以实数m 的取值范围是(0,14].19.(本小题满分12分)(济南一中月考,有改动)判断方程x 3-4x -2=0在区间[-2,0]内实数根的个数.[解析] 设f(x)=x 3-4x -2,则f(x)的图像是连续曲线,而f(-2)=-2<0,f(0)=-2<0,若取区间[-2,0]内一点-1,得f(-1)=1>0,取x =3,得f(3)=13>0,因此函数f(x)满足f(-2)·f(-1)<0,f(-1)·f(0)<0,f(0)·f(3)<0,∴f(x)分别在[-2,-1),(-1,0),(0,3)内至少存在一个零点, 又∵x 3-4x -2=0最多有3个根,∴方程x 3-4x -2=0在区间[-2,0]内有2个实数根.20.(本小题满分12分)某公司从2009年的年产值100万元,增加到10年后2019年的500万元,如果每年产值增长率相同,则每年的平均增长率是多少?(ln(1+x)≈x,lg2=0.3,ln10=2.30)[解析] 设每年年增长率为x , 则100(1+x)10=500,即(1+x)10=5, 两边取常用对数,得 10·lg(1+x)=lg5,∴lg(1+x)=lg510=110(lg10-lg2)=0.710.又∵lg(1+x)=ln1+xln10,∴ln(1+x)=lg(1+x)·ln10.∴ln(1+x)=0.710×ln10=0.710×2.30=0.161=16.1%.又由已知条件ln(1+x)≈x 得x≈16.1%. 故每年的平均增长率约为16.1%.21.(本小题满分12分)是否存在这样的实数a ,使函数f(x)=x 2+(3a -2)x +a -1在区间[-1,3]上与x 轴恒有一个交点,且只有一个交点?若存在,求出范围;若不存在,请说明理由.[解析] 若实数a 满足条件,则只需f(-1)f(3)≤0即可.f(-1)f(3)=(1-3a +2+a -1)(9+9a -6+a -1)=4(1-a)(5a +1)≤0,所以a≤-15或a≥1.检验:(1)当f(-1)=0时a =1,所以f(x)=x 2+x. 令f(x)=0,即x 2+x =0,得x =0或x =-1. 方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a≠1. (2)当f(3)=0时a =-15,此时f(x)=x 2-135x -65.令f(x)=0,即x 2-135x -65=0.解得,x =-25或x =3.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a≠-15.综上所述,a ∈(-∞,-15)∪(1,+∞).22.(本小题满分12分)某房地产公司要在荒地ABCDE(如图所示)上划出一块长方形地面建造一幢公寓,问:如何设计才能使公寓占地面积最大?求出最大面积(尺寸单位:m).[解析] 如图所示,设计长方形公寓分三种情况:(1)当一顶点在BC 上时,只有在B 点时长方形BCDB 1面积最大, ∴S 1=SBCDB 1=5 600m 2.(2)当一顶点在EA 边上时,只有在A 点时长方形AA 1DE 的面积最大, ∴S 2=SAA 1DE =6 000m 2.(3)当一顶点在AB 边上时,设该点为M ,则可构造长方形MNDP ,并补出长方形OCDE. 设MQ =x(0≤x≤20),∴MP =PQ -MQ =80-x. 又OA =20,OB =30,则OA OB =MQ QB ,∴23=x QB ,∴QB =32x ,∴MN =QC =QB +BC =32x +70,∴S 3=S MNDP =MN·MP=(70+32x)·(80-x)=-32(x -503)2+18 0503,当x =503时,S 3=18 0503.比较S 1,S 2,S 3,得S 3最大,此时MQ =503m ,BM =25 133m ,故当长方形一顶点落在AB 边上离B 点25133m 处时公寓占地面积最大,最大面积为18 0503m 2.。
2021北师大版(2019)高中数学必修一教案::1.2.1 必要条件与充分条件含解析

第一章预备知识第二节常用逻辑用语2.1必要条件和充分条件常用逻辑用语是逻辑思维的基本语言,是数学语言的重要组成部分,是数学表达和交流的工具.本节的内容包括必要条件、充分条件、充要条件,通过对充分条件、必要条件的概念的理解和运用,培养学生分析、判断和归纳的逻辑思维能力.一.教学目标:1、理解必要条件,充分条件,充要条件的概念,2、能够判断命题之间的充分必要关系二. 核心素养1.数学抽象:必要条件,充分条件,充要条件概念抽象概括2.逻辑推理:本节内容依初中所学的定理,研究条件和结论的关系,引出本节知识点,从而体现数学知识的连贯性和逻辑性3. 数学运算:判断命题之间的充分必要关系;利用充分必要关系求参数4.直观想象:讲解本节知识,利用初中所学过的定理,分析它们条件与结论的关系,从而引出抽象概述了充分,必要的概念,这种教学方式让学生更能直接的理解一个命题中,条件与结论的关系5. 数学建模:常用逻辑用语是逻辑思维的基本语言,是数学语言的重要组成部分,是数学表达和交流的工具.,培养学生分析、判断和归纳的逻辑思维能力.重点:充分条件、必要条件的概念.难点:判断命题的充分条件、必要条件。
PPT一:必要条件与性质定理(1)知识引入定理1菱形的对角线互相垂直,即如果四边形为菱形,那么这个四边形的对角线互相垂直.定理1是菱形的性质定理,即对角线互相垂直是菱形必有的性质.也就是说,如果能确定四边形为菱形,那么一定可以得出这个四边形的对角线互相垂直,而一旦某个四边形的对角线不互相垂直,那么这个四边形一定不是菱形.思考交流:试用上面的方法分析定理2,定理3定理2如果两个角是对顶角,那么这两个角相等.定理3如果两个三角形是全等三角形,那么这两个三角形的对应角相等.(2)必要条件的概述:一般地,当命题“若p,则q”是真命题时,称q是p的必要条件.也就是说,一旦q 不成立,p一定也不成立,即q对于p的成立是必要的.例如,在定理1中,“四边形的对角线互相垂直”是“四边形为菱形”的必要条件.例1:将下面的性质定理写成“若p则q”的形式,并用必要条件的语言表述:(1) 平面四边形的外角和是360°;(2) 在平面直角坐标系中,关于(轴对称的两个点的横坐标相同.解(1) “平面四边形的外角和是360°”可表述为“若平面多边形为四边形,则它的外角和为360°”,所以“外角和为360°”是“平面多边形为四边形”的必要条件;(2)“在平面直角坐标系中,关于(轴对称的两个点的横坐标相同”可表述为“若平面直角坐标系中的两个点关于(轴对称,则这两个点的横坐标相同”,所以“两个点的横坐标相同”是“在平面直角坐标系中,两个点关于(轴对称”的必要条件.二.充分条件与性质判断(1)知识引入定理 4 若a>0, b>0,则ab>0.定理4是说:如果满足了条件a>0, b>0”,一定有结论ab>0. ,但要注意,使得ab>0的条件不唯一,例如,由a<0,b<0,也可以判定ab>0.实际上,定理4告诉我们:只要有了a>0,b>0"这个条件,就可以判定a b>0”.思考交流:试用上面的方法分析定理5,定理6定理5对角线互相平分的四边形是平行四边形.定理6平行于三角形一边的直线,截其他两边所得的三角形与原三角形相似.(2)充分条件概述一般地,当命题“若p则q”是真命题时,称p是q的充分条件.综上,对于真命题“若p,则q”,即p q时,称q是p的必要条件,也称p是q的充分条件例2:用充分条件的语言表述下面的命题:(1) 若a=-b,则|a|=|b|(2) 若点C是线段AB的中点,则|AC|=|BC|(3) 当ac<0时,一元二次方程ax2十bx十c = 0有两个不相等的实数根.解( 1) “a = —b"是"|a|=|b|"的充分条件;(2)“点C是线段AB的中点”是“ | AC | =| BC|的充分条件;(3)“a c<0”是“一元二次方程ax2十bx十c = 0有两个不相等的实数根”的充分条件.三. 充要条件(1)知识引入勾股定理如果一个三角形为直角三角形,那么它的两直角边的平方和等于斜边的平方.勾股定理的逆定理如果一个三角形的两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。
新教材高中数学第一章预备知识3不等式 基本不等式第1课时基本不等式素养作业北师大版必修第一册

第一章 §3 3.2 第1课时A 组·素养自测一、选择题1.下列不等式中正确的是( D ) A .a +4a≥4B .a 2+b 2≥4ab C .ab ≥a +b2D .x 2+3x2≥2 3[解析] a <0,则a +4a≥4不成立,故A 错;a =1,b =1,a 2+b 2<4ab ,故B 错;a =4,b =16,则ab <a +b2,故C 错;由基本不等式可知D 项正确.2.不等式(x -2y )+1x -2y≥2成立的条件为( B ) A .x ≥2y ,当且仅当x -2y =1时取等号 B .x >2y ,当且仅当x -2y =1时取等号 C .x ≤2y ,当且仅当x -2y =1时取等号 D .x <2y ,当且仅当x -2y =1时取等号[解析] 因为不等式成立的前提条件是各项均为正,所以x -2y >0,即x >2y ,且等号成立时(x -2y )2=1,即x -2y =1,故选B .3.已知正数a ,b 满足ab =10,则a +b 的最小值是( D ) A .10 B .25 C .5D .210[解析] a +b ≥2ab =210,等号在a =b =10时成立,故选D . 4.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( B ) A .13 B .12C .34D .23[解析] 由x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×⎣⎢⎡⎦⎥⎤3x +(3-3x )22=13×94=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时取等号.5.设0<a <b ,且a +b =1,在下列四个数中最大的是( B )A .12B .bC .2abD .a 2+b 2[解析] ∵ab <⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22,∴ab <14,∴2ab <12.∵a 2+b 22>a +b2>0,a +b =1,∴a 2+b 22>12,∴a 2+b 2>12. ∵b -(a 2+b 2)=(b -b 2)-a 2=b (1-b )-a 2=ab -a 2=a (b -a )>0,∴b >a 2+b 2,∴b 最大. 6.已知a >0,b >0,A =a +b2,B =ab ,C =2aba +b,则A ,B ,C 的大小关系为( D ) A .A ≤B ≤C B .A ≤C ≤B C .B ≤C ≤AD .C ≤B ≤A[解析] 由基本不等式可知,A ≥B ,2ab a +b ≤2ab2ab=ab ,所以B ≥C ,当a =b 时等号成立.故选D .二、填空题 7.若a <1,则a +1a -1与-1的大小关系是__a +1a -1≤-1__. [解析] 因为a <1,即a -1<0, 所以-⎝⎛⎭⎪⎫a -1+1a -1=(1-a )+11-a≥2(1-a )·11-a =2(当且仅当1-a =11-a,即a =0时取等号).即a +1a -1≤-1.8.设x >0,则x 2+x +3x +1的最小值为.[解析] 由x >0,可得x +1>1.令t =x +1(t >1),则x =t -1,则x 2+x +3x +1=(t -1)2+t -1+3t =t +3t-1≥2t ·3t-1=23-1,当且仅当t =3,即x =3-1时,等号成立.三、解答题9.当x 取什么值时,x 2+1x2取得最小值?最小值是多少?[解析] x 2+1x2≥2x 2·1x 2=2,当且仅当x 2=1x2,即x =±1时等号成立.∴x =1或-1时,x 2+1x2取得最小值,最小值为2.10.已知x ,y 都是正数,且x ≠y ,求证:(1)x y +y x>2; (2)2xyx +y<xy . [证明] (1)∵x >0,y >0,∴x y >0,y x>0, ∴x y +y x ≥2x y ·y x =2,∴x y +yx ≥2. 由于当且仅当x y =y x,即x =y 时取“=”,但x ≠y ,因此不能取“=”. ∴x y +y x>2.(2)∵x >0,y >0,x ≠y ,∴x +y >2xy ,∴2xy x +y <1,∴2xy ·xyx +y <xy ,∴2xyx +y<xy . B 组·素养提升一、选择题1.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,当3x +4y 取得最小值时,x +2y 的值为( B ) A .245B .2C .285D .5[解析] ∵x +3y =5xy ,x >0,y >0,∴15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫15y +35x =135+3x 5y +12y 5x ≥135+2·3x 5y ·12y5x=5, 当且仅当3x 5y =12y5x,即x =2y =1时取等号,∴当3x +4y 取得最小值时,x =2y =1,∴x +2y 的值为2,故选B . 2.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是( B ) A .23 B .223C .33D .233[解析] 由x 2+3xy -1=0可得y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x .因为x >0,所以x +y =2x 3+13x≥22x 3·13x=229=223(当且仅当2x 3=13x ,即x =22时,等号成立).故x +y 的最小值为223.3.(多选题)设a ,b ∈R ,且a ≠b ,a +b =2,则必有( ABC ) A .ab <1 B .1<a 2+b 22C .ab <a 2+b 22D .a 2+b 22<ab[解析] ∵ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22,a ≠b ,∴ab <1,又∵a 2+b 22>a +b2,a +b =2,∴a 2+b 22>1,∴ab <1<a 2+b 22.4.(多选题)下列结论正确的是( AD ) A .当x >0时,x +1x≥2B .当x >2时,x +1x的最小值是2C .当x <54时,y =4x -2+14x -5的最小值为5D .当x >0,y >0时,x y +y x≥2[解析] 在A 中,当x >0时,x >0,x +1x≥2,当且仅当x =1时取等号,结论成立;在B 中,当x >2时,x +1x≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时取等号,但x >2取不到1,因此x +1x 的最小值不是2,结论错误;在C 中,因为x <54,所以5-4x >0,则y =4x -2+14x -5=-⎝ ⎛⎭⎪⎫5-4x +15-4x +3≤-2×(5-4x )·15-4x +3=1,当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时取等号,结论错误;显然D 正确,故选AD .二、填空题5.当x >0时,若2x +ax(a >0)在x =3时取得最小值,则a =__18__.[解析] ∵a >0,且2x +a x≥22x ·a x =22a ,当且仅当2x =a x ,即x =2a 2时,2x +a x取得最小值,∴2a2=3,解得a =18.6.已知3a +2b =1,a >0,b >0,则2a +1b的最小值为.[解析] ∵3a +2b =1,∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (3a +2b )=8+4b a +3ab≥8+212=8+43,当且仅当a =3-36,b =3-14时取到最小值.三、解答题7.设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1.证明: (1)ab +bc +ac ≤13;(2)a 2b +b 2c +c 2a≥1.[解析] 证明:(1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca , 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1,所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a+a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c )(当且仅当a =b =c 时取等号), 即a 2b +b 2c +c 2a≥a +b +c . 又a +b +c =1,所以a 2b +b 2c +c 2a≥1.8.已知实数a ,b 满足a >0,b >0,a +b =2,且a 2a +1+b 2b +1≥m 恒成立,求实数m 的最大值.[解析] ∵a >0,b >0,a +b =2, 令a +1=p ,b +1=q ,则p >1,q >1, ∴a =p -1,b =q -1,p +q =4, ∴a 2a +1+b 2b +1=(p -1)2p+(q -1)2q=p +q -4+1p +1q =4pq≥4⎝ ⎛⎭⎪⎫p +q 22=1,∴m ≤1,所以实数m 的最大值为1.。
【人教A版】高中数学必修第一册第一章集合与常用逻辑用语第一节《集合的概念》教学设计

【人教A版】高中数学必修一第一章:《集合的概率》教学设计本节课位于北师大版普通高中课程标准实验教科书 (必修)(Ⅰ)第一章第一节。
集合是高中数学的基础,集合作为一种数学语言贯穿于整个高中数学,所以学好这一章节内容是十分关键的。
集合又是高中数学课程的起始章,内容具有一定的抽象性,研究的方法也与初中不同,所以设计好这一章节内容的教学,对学生能否入门高中数学起着关键性的作用。
所以我设计这节课时主要是通过创设情景,让学生运用集合语言进行表达和交流的情境和机会,使学生在实际使用中逐渐熟悉自然语言、集合语言各自的特点,并掌握集合语言。
因此我采取了如下的教学设计思路。
一、内容分析【三维目标】知识与技能:①通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系的意义,体会用集合语言表达数学内容的简洁性、准确性,学会用集合语言表示有关的数学对象;②初步了解有限集、无限集、空集的意义;③掌握常用数集及集合表示的符号,能用集合语言描述一些具体的数学问题,感受集合语言的作用。
过程与方法:①通过学习集合的含义,从中体会集合中蕴涵的分类思想;②通过对集合表示法的学习,认识到列举法与描述法不同的适用范围。
情感、态度与价值观:通过集合的教学,激发学生的学习兴趣,培养学生良好的学习习惯,体会数学学习的意义。
【重点难点】重点:集合的含义与表示;难点:运用集合的两种常用表示法,正确表示一些简单的集合。
二、学情分析90后的高一新生接受新事物的能力比较强,已经具有一定的分析问题与解决问题的能力。
高一新生虽然经历了初中的启发式学习,但学生的依赖性还较强,自学能力与抽象思维能力还较弱。
所以在本节课的教学过程中,将在自主探究与合作交流方面做进一步的加强与引导。
三、教法学法多媒体辅助教学——主要是利用多媒体展示图片来增加学生的学习兴趣和对集合知识的直观理解。
为突破本节课的重难点,在教法上充分体现教师的引导作用;在学法上突出学生的“自主探究与合作交流”。
08-第三节 不等式-课时1 不等式的性质高中数学必修一北师大版

6.新情境手机屏幕面积与手机前面板面积的比值叫手机的“屏占比”,它是手
机外观设计中一个重要参数,其值通常在0 ∼ 1之间.现某款手机的屏占比小
于1,设计师将该款手机的屏幕面积和手机前面板面积同时增加相同的数量,
升级为一款新手机,则该新手机的“屏占比”和升级前相比( C )
A.不变
【解析】
+
+
9.(多选)已知1 ≤ ≤ 2,3 ≤ ≤ 5,则( AC
A.4 ≤ + ≤ 7
B.2 ≤ − ≤ 3
)
C.3 ≤ ≤ 10
【解析】
因为1 ≤ ≤ 2,3 ≤ ≤ 5,所以4 ≤ + ≤ 7.
A
√
B
× 因为−2 ≤ − ≤ −1,所以1 ≤ − ≤ 4.
<
.
−
【答案】 因为 < < ,且 + + = 0,
所以 < 0,且 − < − < 0,
−
−
所以 − − > 0,所以
<
− −
− −
1
1
即
<
,所以
>
,即
<
.
−
−
−
−
−
−
,
第三节 不等式
所以
1
+1+
<
1
,+ −1来自即 + 1 − < − − 1.
(2)2
++
1
1与 2
,其中
−+1
高一数学必修1教师用书第一章§2集合的基本关系北师大版
1.若集合A中含有n个元素,集合A的子集个数为2n, 真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
2.∅与0,{0},{∅}的区别与联系
相同点
∅与0 ∅与{0} 都表示 都是 无的意思 集合
∅与{∅} 都是集合
∅与0
∅与{0}
∅与{∅}
∅不含任何元素;
∅是集合; ∅不含任何元素;
不同点
{∅}含一个元素,
2.符号∈和⊆ 的区别 符号∈只能适用于元素与集合之间,符号∈的左边只能写 元素,右边只能写集合,说明左边的元素属于右边的集合,表 示元素与集合之间的关系,如-1∈Z, 2∈R;符号⊆ 只能适 用于集合与集合之间,其左右两边都必须写集合,说明左边的 集合是右边集合的子集,左边集合的元素均属于右边的集合, 如{1}⊆ {1,0},{x|x<2}⊆ {x|x<3}.
同的解,∴B错;∵(2,3)为有序数组,2,3为数,∴C错.
答案:D
2.已知集合A={高一 ·三班同学},B={高一 ·三班二组
成员},则
()
A.A⊇B
B.A⊆B
C.A B
D.B A
解析:由集合中元素的特点可知,D正确.
答案:D
3.指出下列各对集合之间的关系: ①A={-1,1},B={x∈Z|x2=1}; ②A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)}; ③A={-1,1},B={∅,{-1},{1},{-1,1}}; ④A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形}; ⑤A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0}.
1.子集
对于两个集合A与B,如果集合A中的 任何一个元素 都
是集合B中的元素,即若 a∈A,则a∈B,我们就说集合 含
北师大高一数学必修一试题附标准答案
高一年级数学(必修1)第一章质量检测试题参赛试卷学校 :石油中学 命题人:王燕南(时间 90分钟 总分 150分)班级姓名一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分).1.已知集合{},,M a b c =中地三个元素可构成某个三角形地三条边长,那么此三角形一定不是( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形2.全集U=N 集合A={x|x=2n,n ∈N},B={x|x=4n,n ∈N}则( )A 、U=A ∪B B 、(C U A)⊆B C 、U= A ∪C U BD 、C U A ⊇C U B3.下列六个关系式:①{}{}a b b a ,,⊆②{}{}a b b a ,,=③{0}=∅④}0{0∈⑤{0}∅∈⑥{0}∅⊆ ,其中正确地个数为( )A 、 6个B 、 5个C 、4个D 少于4个4.若},4,2,0{},2,1,0{),(==⋂⊆Q P Q P M 则满足条件地集合M 地个数是( )A .4B .3C .2D .15.已知}{R x x y y M ∈-==,42,}{42≤≤=x x P ,则M P 与地关系是( )A .M P =B .M P ∈C .M ∩P =ΦD .M ⊇P6.集合A 含有10个元素,集合B 含有8个元素,集合A ∩B 含有3个元素,则集合A ∪B 地元素个数为( )A 、10个 B 、8个 C 、18个 D 、15个7.下列命题中,(1)如果集合A 是集合B 地真子集,则集合B 中至少有一个元素.(2)如果集合A 是集合B 地子集,则集合A 地元素少于集合地B 元素.(3)如果集合A 是集合B 地子集,则集合A 地元素不多于集合B 地元素.(4)如果集合A 是集合B 地子集,则集合A 和B 不可能相等.错误地命题地个数是:( )A . 0B .1C 、2D .38.已知集合{}{}21,3,,,1A x B x ==,由集合A B 与地所有元素组成集合{}1,3,x 这样地实数x 共有( )A .1个B .2个C .3个D .4个9.设3x y ==+,集合 A .,x M y M ∈∈B .,x M y M ∈∉C .,x M y M ∉∈D .,x M y M ∉∉10.如右图所示,I 为全集,M 、P 、S 为I 地子集.则阴影部分所表示地集合为( )A .(M ∩P)∪SB .(M ∩P)∩SC .(M ∩P)∩( I S)D .(M ∩P)∪( I S)二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分).11.已知a ,b ∈R ,a ×b ≠0则以b b a a ||||+可能地取值为元素组成地集合用列举法可表示为12.设集合{}12A x x =<<,{}B x x a =<满足A ⊆B ,则实数a 地取值范围是13.定义}|{B x A x x B A ∉∈=-且,若}6,3,2{},5,4,3,2,1{==N M , 则N -M=.14.如右图图(1)中以阴影部分(含边界)地点为元素所组成地集合用描述法表示如下: }{2010),(≤≤≤≤y x y x ,请写出以右图(2)中以阴影部分(不含..外边界但包含..坐标轴)地点 为元素所组成地集合.三、解答题:(本大题共7题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤).15.(本小题共12分)已知集合A={x|532+-x x ≤0}, B={x|x 2-3x+2<0}, U=R ,求(Ⅰ)A ∩B ; (Ⅱ)A ∪B ; (Ⅲ)(uA )∩B16.(本小题满分12分)已知集合A={}2320,.x ax x a R -+=∈1)若A 是空集,求a 地取值范围;2)若A 中只有一个元素,求a 地值,并把这个元素写出来;3)若A 中至多只有一个元素,求a 地取值范围.17.(本小题满分14分)已知全集U=R ,集合A={},022=++px x x {},052=+-=q x x x B{}2=⋂B A C U 若,试用列举法表示集合A.18.(本小题满分14分)已知集合{{}2,2A x y B y y a x x ====--,其中a R ∈, 如果A B ⊆,求实数a 地取值范围.19.(本小题满分14分) 已知{}{}22240,2(1)10A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中a R ∈,如果A ∩B=B ,求实数a 地取值范围.20.(本小题满分14分)设S 为满足下列两个条件地实数所构成地集合:①S 内不含1; ②若a S ∈,则11S a ∈- 解答下列问题:(Ⅰ)若2S ∈,则S 中必有其他两个元素,求出这两个元素;(Ⅱ)求证:若a S ∈,则11S a -∈; (III )在集合S 中元素地个数能否只有一个?请说明理由.参考答案一、DCCAD DCCBC1.D.根据集合元素地互异性,可知三边互不相等,故选D.2.C.由于B ⊆A ,由Venn 图可知选C.3.C. ③{0}=∅和⑤{0}∅∈是错地,由于空集是没有任何元素地集合,不是只含零元素地集合,空集是任何集合地子集.4.A.含有n 个元素地集合有n n2个子集,因此含有两个元素地集合地子集有四个.5.D.集合M 中地元素是大于等于-4地实数,因此包含集合P 地所有元素.6.D.由Venn 图可知10+8-3=15,选D.7.C.集合A 是集合B 地子集有两种情况,集合A 和集合B 相等,或者集合A 是集 合B 地真子集,故(2)和(4)是错误地.8.C.由集合元素地互异性可知x x x ==223或,解得x=033或或-.9.B.是无理数π.10.C.二、11.{2,0,-2}; 12.2a ≥; 13.{6};}01,01),{(}20,30),{(≤<-≤<-<≤<≤y x y x y x y x 三、15.解:A={x|532+-x x ≤0}={x|-5<x ≤23} B={x|x 2-3x+2<0}={x|1<x<2} (Ⅰ)A ∩B={x|1<x ≤23} (Ⅱ)A ∪B={x|-5<x<2}(Ⅲ)(uA )={x|x ≤-5或x>23} (uA )∩B={x|23<x<2} 16.解:1)a>89 ; 2)a=0或a=89;3)a=0或a ≥89. 17.⎭⎬⎫⎩⎨⎧32,3 18.解:化简得{}{}53,1A x x B y y a =-≤≤=≤+,∵A B ⊆, ∴13a +≥, 即2a ≥.19.解:化简得{}0,4A =-, ∵B A ⊆,∴集合B 地元素都是集合A 地元素⑴当B =∅时,224(1)4(1)0a a ∆=+--<,解得1a <-;⑵当φ≠B 时,即{}{}04B =-或时,224(1)4(1)0a a ∆=+--=,解得1a =-,此时{}0B =,满足B A ⊆;⑶当{}0,4B =-时,2224(1)4(1)02(1)410a a a a ⎧∆=+-->⎪-+=-⎨⎪-=⎩,解得1a =. 综上所述,实数a 地取值范围是1a =或者1a ≤-.20.分析:反复利用题设:若a ∈A ,且a ≠1, 则,11A a∈-注意角色转换;单元素集是指集合中只有一个元素.解:⑴∵2S ∈, ∴112S ∈-,即1S -∈, ∴()111S ∈--,即12S ∈; ⑵证明:∵a S ∈, ∴11S a ∈-, ∴111111S a a =-∈--; ⑶集合S 中不能只有一个元素,用反证法证明如下:假设S 中只有一个元素,则有11a a=-,即210a a -+=,该方程没有实数解, ∴集合S 中不能只有一个元素.点评:(3)地证明使用了反证法,体现了“正难则反”地思维方法.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.RTCrp 。
2020-2021学年新教材数学北师大版必修第一册:第1章§44.2一元二次不等式及其解法
4.2一元二次不等式及其解法学习目标核心素养1.掌握图象法解一元二次不等式.(重点)2.能根据“三个二次”之间的关系解决简单问题.(难点)1. 通过一元二次不等式的学习,培养数学运算素养.2. 通过一元二次不等式的应用,培养逻辑推理素养.1.一元二次不等式的概念只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫作一元二次不等式.2.一元二次不等式的解集使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的集合叫作一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的关系如下表:判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两相异实根x1,x2(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0 (a>0)的解集{x|x>x2或x<x1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x≠-b2a Rax2+bx+c<0 (a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅么?提示:⎩⎨⎧a =b =0c >0 或⎩⎨⎧a >0b 2-4ac <0.2.关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为∅,a ,b ,c 满足的条件是什么? 提示:⎩⎨⎧a =b =0c ≤0 或⎩⎨⎧a <0b 2-4ac ≤0 .1.不等式x 2-3x +2<0的解集为( ) A .(-∞,-2)∪(-1,+∞) B .(-2,-1) C .(-∞,1)∪(2,+∞) D .(1,2)D [∵(x -1)(x -2)<0,∴1<x <2. 故原不等式的解集为(1,2).]2.设集合S ={x ||x |<5},T ={x |x 2+4x -21<0},则S ∩T =( ) A .{x |-7<x <-5} B .{x |3<x <5} C .{x |-5<x <3}D .{x |-7<x <5} C [S ={x |-5<x <5},T ={x |-7<x <3}, ∴S ∩T ={x |-5<x <3}.]3.不等式2x 2-x -1>0的解集是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪()1,+∞ [∵2x 2-x -1=(x -1)(2x +1)>0,∴x >1或x <-12. 故原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪()1,+∞.]4.不等式(a +1)x 2+ax +a >0对任意实数x 恒成立,求实数a 的取值范围. [解] 当a +1=0,即a =-1时,原不等式化为-x -1>0,得x <-1,不合题意;当a +1≠0时,由题意,则⎩⎨⎧a +1>0,Δ=a 2-4a (a +1)<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >-1a >0或a <-43⇒a >0. 故实数a 的取值范围为(0,+∞).一元二次不等式的解法角度一二次项系数大于0【例1】解不等式3x2+5x-2>0.[思路点拨]先解方程,得不等式解集的端点;再画图象,确定不等式解集的结构,是取“两边”还是取“中间”.[解]方程3x2+5x-2=0的两解是x1=-2,x2=1 3.函数y=3x2+5x-2的图象是开口向上的抛物线,与x轴有两个交点(-2,0)和(13,0).观察图象(右图)可得,不等式的解集为{x|x<-2,或x>1 3}.角度二二次项系数小于0【例2】解不等式-2x2+3x+2≤0.[思路点拨]把二次项系数化为正是求解的关键.[解]原不等式化为2x2-3x-2≥0,∵2x2-3x-2=0的两解为x1=-1 2,x2=2,且a=2>0,∴不等式2x2-3x-2≥0的解集是{x|x≤-12或x≥2}.即原不等式的解集是{x|x≤-12或x≥2}.一元二次不等式一般解题步骤(1)通过对不等式变形,使二次项系数大于零;(2)计算对应方程的判别式,若判别式不小于零,求出相应的一元二次方程的根;(3)画出对应函数的简图,由图象得出不等式的解集.[跟进训练]1.解不等式:x2>2x-1.[解] 原不等式化为x 2-2x +1>0. ∵Δ=0,∴方程x 2-2x +1=0有两相等实根x 1=x 2=1.函数y =x 2-2x +1的图象是开口向上的抛物线,如下图观察图象可得,原不等式的解集为{x |x ≠1}.含参数的一元二次不等式的解法【例3】 解关于x 的不等式ax 2+2x +1<0.[思路点拨] 对二次项系数a 分a >0,a =0,a <0三种情况讨论,并且对a >0这种情况还需分Δ>0,Δ≤0讨论.[解] (1)当a =0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-12,(2)当a >0时,Δ=4-4a , ①Δ>0即0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1-1-a a <x <-1+1-a a ; ②Δ≤0即a ≥1时, 不等式的解集为∅.(3)当a <0时,Δ=4-4a >0, 不等式的解集为{x |x <-1+1-a a 或x >-1-1-aa}.解含参数的一元二次不等式时,应对系数中的参数进行讨论: (1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向. (2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x 轴交点的个数. (3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小. 简记为“一a ,二Δ,三两根大小”.最后对系数中的参数进行完全分类,即将(-∞,+∞)分成若干个区间,根据相应二次函数在各个区间的值,写出一元二次不等式的解集.[跟进训练]2.解关于x 的不等式x 2-ax -2a 2<0 [解] 原不等式变形为(x -2a )(x +a )<0.①若a >0,则-a <x <2a ,此时不等式的解集为{x |-a <x <2a }; ②若a <0,则2a <x <-a ,此时不等式的解集为{x |2a <x <-a }; ③若a =0,则原不等式即为x 2<0,此时解集为∅.三个二次关系的应用 [探究问题]已知ax 2+bx +c >0的解集是{}x |x 1<x <x 2 1.二次项系数a 大于0,还是小于0? 提示:a <0.2.Δ=b 2-4ac 与0有怎样的关系? 提示:Δ=b 2-4ac >03.x 1+x 2与x 1x 2如何用系数a ,b ,c 表示出来? 提示:x 1+x 2=-b a ,x 1x 2=ca . 【例4】 不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值为( )A .a =6,c =1B .a =-6,c =-1C .a =1,c =1D .a =-1,c =-6[思路点拨] 利用一元二次不等式的解集的端点与相应的一元二次方程的根之间的关系求解.B [由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫132+5×13+c =0,a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+5×12+c =0,解得⎩⎨⎧a=-6,c=-1.]1.若不等式ax2+bx-2<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪-2<x<14,则ab=() A.-28B.-26C.28D.26C[-2,14是方程ax2+bx-2=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2a=(-2)×14=-12-ba=-74,∴a=4,b=7.∴ab=28.]2.已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,-13,则不等式x2-bx-a<0的解集是()A.(2,3)B.(-∞,2)∪(3,+∞)C.(13,12)D.(-∞,13)∪(12,+∞)A[依题意,-12与-13是方程ax2-bx-1=0的两根,则⎩⎪⎨⎪⎧b a=-12-13,-1a=-12×⎝⎛⎭⎪⎫-13即⎩⎪⎨⎪⎧b a=-561a=-16又a<0,不等式x2-bx-a<0可化为1a x2-ba x-1>0,即-16x2+56x-1>0,解得2<x<3.]这种题型是已知一元二次不等式的解集,根据三个“二次”之间的关系,由解集得到方程的根,运用根与系数的关系,将含有参数的不等式转化为不含参数的不等式,从而使问题得到求解.求解时,需要根据不等式解集的结构(“取两边”还是“取中间”)判断二次项系数的正负.1.一元二次不等式的解法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,可以得到解一元二次不等式的一般步骤:①化不等式为标准形式:ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0);②求方程ax2+bx+c=0(a>0)的根,并画出对应函数y=ax2+bx+c图象的简图;③由图象得出不等式的解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得{x|x>n或x<m};若(x-m)(x-n)<0,则可得{x|m<x<n}.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.2.含参数的一元二次不等式的解法在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数a>0,a<0,a=0.(2)关于不等式对应的方程根的讨论:两根(Δ>0),一根(Δ=0),无根(Δ<0).(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x1>x2,x1=x2,x1<x2.1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)关于x的不等式ax2+bx+c>0是一元二次不等式.()(2)若a>0,则关于x的不等式ax2+1≤0的解集是空集.()(3)若关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集是R ,则⎩⎨⎧a >0b 2-4ac <0. ( )[答案] (1)× (2)√ (3)×2.设集合M ={x |x 2-x <0},N ={x |4-x 2>0},则( ) A .M ∩N =∅ B .M ∩N =M C .M ∪N =MD .M ∪N =RB [依题意M ={}x |0<x <1,N ={x |-2<x <2}, ∴M ∪N =N ,∴M ∩N =M . ]3.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如下表:{x |x >3或x <-2} [法一:当x 1=-2,x 2=3时,y =0,又根据所给数值,函数值随着x 的增大,先减后增,故开口向上,故不等式ax 2+bx +c >0的解集是{x |x >3或x <-2}.法二:由表中数据可求得a =1,b =-1,c =-6,代入原不等式得x 2-x -6>0,所以可解得解集为{x |x >3或x <-2}.]4.已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},集合B ={x |p +1≤x ≤2p -1}.若B ⊆A ,求实数p 的取值范围.[解] 由题可知A ={x |-2≤x ≤5}. ①当B ≠∅时,即p +1≤2p -1⇒p ≥2. 由B ⊆A ,得-2≤p +1,且2p -1≤5. 解得-3≤p ≤3,∴2≤p ≤3. ②当B =∅时,即p +1>2p -1⇒p <2. 由①②得p ≤3.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
高中数学 第一章 集合测试题 北师大版必修1-北师大版高一必修1数学试题
第一章测试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,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.(2015·新课标Ⅱ)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B =( )A.{-1,0} B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{0,1,2}[答案] A[解析]由已知得B={x|-2<x<1},故A∩B={-1,0},故选A.2.下列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={1,2},N={(1,2)}[答案] B[解析]A选项中,元素为点,且不是同一点,C,D选项中的元素,一个为点,一个为数,都不可能为同一集合,故B正确.3.有下列结论:①由1,2,3,4,5构成的集合含有6个元素;②大于5的自然数构成的集合是无限集;③边长等于1的菱形构成的集合是有限集合;④某校高一入学成绩最好的学生构成的集合是有限集.其中正确的个数是( )A.0 B.1C.2 D.3[答案] B[解析]②正确,①中集合的元素有5个,③中边长等于1的菱形,夹角不定,④不对,故①③④不正确.4.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则( )A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B[答案] B[解析]本题考查集合的关系与运算.A={x|x2-2x>0}={x|x<0或x>2}∴A ∪B =R ,故选B.5.已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a },若P ∪M =P ,则a 的X 围是( ) A .a ≤-1 B .a ≥1C .-1≤a ≤1D .a ≥1或a ≤-1[答案] C[解析]∵P ={x |-1≤x ≤1},P ∪M =P ,∴a ∈P . 即:-1≤a ≤1.6.设集合A ={x |x ≤13},a =11,那么( ) A .a A B .a ∉A C .{a }∉A D .{a }A[答案] D[解析]A 是集合,a 是元素,两者的关系应是属于与不属于的关系.{a }与A 是包含与否的关系,据此,A 、C 显然不对.而11<13,所以a 是A 的一个元素,{a }是A 的一个子集.故选D.7.(2014·某某高考)设全集U ={x ∈N |x ≥2},集合A ={x ∈N |x 2≥5},则∁U A =( ) A .∅ B .{2} C .{5} D .{2,5}[答案] B[解析] 本题考查集合的运算.A ={x ∈N |x 2≥5}={x ∈N |x ≥5},故∁U A ={x ∈N |2≤x <5}={2}.选B.8.用列举法表示集合{x |x 2-3x +2=0}为( ) A .{(1,2)} B .{(2,1)} C .{1,2} D .{x 2-3x +2=0}[答案] C[解析] 该集合为数集,所以A 、B 都不对,D 是用列举法表示,但元素为方程x 2-3x +2=0.9.设S =R ,M ={x |-1<x <13},N ={x |x ≤-1},P ={x |x ≥13},则P 等于( )A .M ∩NB .M ∪NC .∁S (M ∪N )D .∁S (M ∩N )[答案] C[解析]∵M ∪N ={x |-1<x <13}∪{x |x ≤-1}={x |x <13},∴∁S (M ∪N )={x |x ≥13}=P .10.设U 是全集,M 、P 、S 是U 的三个子集,则如图所示阴影部分所表示的集合为( )A .(M ∩P )∩SB .(M ∩P )∪(∁U S )C .(M ∩P )∪SD .(M ∩P )∩(∁U S )[答案] D[解析] 阴影部分不属于S ,属于P ,属于M ,故选D.11.下列四个命题:①{0}是空集;②若a ∈N ,则-a ∉N ;③集合{x ∈R |x 2-2x +1=0}有两个元素;④集合{x ∈Q |6x∈N }是有限集.其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .0[答案] D[解析]①{0}是含有一个元素0的集合,不是空集,∴①不正确. ②当a =0时,0∈N ,∴②不正确. ③∵x 2-2x +1=0,x 1=x 2=1, ∴{x ∈R |x 2-2x +1=0}={1}, ∴③不正确.④当x 为正整数的倒数时6x∈N ,∴{x ∈Q |6x∈N }是无限集,∴④不正确.12.设集合M ={x |x ≤23},a =11+b ,其中b ∈(0,1),则下列关系中正确的是( ) A .a M B .a ∉M C .{a }∈M D .{a }M[答案] D[解析] 由集合与集合及元素与集合之间的关系知,显然A 、C 不正确.又因为23=12,所以当b =0时,a =11,可知11<12,而当b =1时,a =12,可知D 正确.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.已知集合U ={2,3,6,8},A ={2,3},B ={2,6,8},则(∁U A )∩B =________. [答案] {6,8}[解析]本题考查的是集合的运算.由条件知∁U A={6,8},B={2,6,8},∴(∁U A)∩B={6,8}.14.设全集是实数集R,M={x|-2≤x≤2},N={x|x<1},则(∁R M)∩N=________.[答案]{x|x<-2}[解析]∵M={x|-2≤x≤2},∴∁R M={x|x<-2或x>2}.又N={x|x<1},∴(∁R M)∩N={x|x<-2}.15.设全集U=R,A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},则图中阴影表示的集合为________.[答案]{-3}[解析]如图阴影部分为(∁U A)∩B.∵A={x∈N|1≤x≤10}={1,2,3,4,…,9,10},B={x|x2+x-6=0}={2,-3},∴(∁U A)∩B={-3}.16.集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3l+1,l∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系是________.[答案]S P=M[解析]M、P是被3除余1的数构成的集合,则P=M,S是被6除余1的数,则S P.三、解答题(本大题共6个小题,满分70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知M={1,2,a2-3a-1},N={-1,a,3},M∩N={3},某某数a的值.[解析]∵M∩N={3},∴3∈M;∴a2-3a-1=3,即a2-3a-4=0,解得a=-1或4.但当a=-1时,与集合中元素的互异性矛盾;当a=4时,M={1,2,3},N={-1,3,4},符合题意.∴a=4.18.(本小题满分12分)已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|mx-2=0}且A∪B=A,某某数m组成的集合C.[解析]由A∪B=A得B⊆A,因此B有可能等于空集.①当B =∅时,此时方程mx -2=0无解, 即m =0符合题意.②当B ≠∅时,即m ≠0,此时A ={1,2},B ={2m},∵B ⊆A .∴2m =1或2m=2,∴m =2或m =1.因此,实数m 组成的集合C 为{0,1,2}.19.(本小题满分12分)设数集A ={a 2,2},B ={1,2,3,2a -4},C ={6a -a 2-6},如果C ⊆A ,C ⊆B ,求a 的取值的集合.[解析]∵C ⊆A ,C ⊆B ,∴C ⊆(A ∩B ). 又C 中只有一个元素,∴6a -a 2-6=2,解得a =2或a =4. 当a =2时,a 2=4,2a -4=0满足条件; 当a =4时,a 2=16,2a -4=4也满足条件. 故a 的取值集合为{2,4}.20.(本小题满分12分)已知M ={x |x 2-5x +6=0},N ={x |ax =12},若N ⊆M ,某某数a 所构成的集合A ,并写出A 的所有非空真子集.[解析]∵M ={x |x 2-5x +6=0},解x 2-5x +6=0得x =2或x =3,∴M ={2,3}. ∵N ⊆M ,∴N 为∅或{2}或{3}.当N =∅时,即ax =12无解,此时a =0; 当N ={2}时,则2a =12,a =6; 当N ={3}时,则3a =12,a =4.所以A ={0,4,6},从而A 的所有非空真子集为{0},{4},{6},{0,4},{0,6},{4,6}. 21.(本小题满分12分)已知A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0}.(1)若A ∩B =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. [解析] (1)∵A ∩B =A ∪B ,∴A =B ,即x 2-ax +a 2-19=x 2-5x +6, ∴a =5.(2)由已知有B ={2,3},C ={-4,2}. ∵∅(A ∩B ),A ∩C =∅,∴3∈A ,而-4,2∉A .由32-3a+a2-19=0,解得a=-2或a=5.当a=-2时,A={3,-5},符合题意,当a=5时,A={3,2},与A∩C=∅矛盾,∴a=-2.(3)若A∩B=A∩C≠∅,则有2∈A.由22-2a+a2-19=0,得a=5或a=-3.当a=5时,A={3,2},不符合条件,当a=-3时,A={-5,2},符合条件.∴a=-3.22.(本小题满分12分)设非空集合S具有如下性质:①元素都是正整数;②若x∈S,则10-x∈S.(1)请你写出符合条件,且分别含有1个、2个、3个元素的集合S各一个.(2)是否存在恰有6个元素的集合S?若存在,写出所有的集合S;若不存在,请说明理由.(3)由(1)、(2)的解答过程启发我们,可以得出哪些关于集合S的一般性结论(要求至少写出两个结论)?[解析](1)由题意可知,若集合S中含有一个元素,则应满足10-x=x,即x=5,故S={5}.若集合S中含有两个元素,设S={a,b},则a,b∈N+,且a+b=10,故S可以是下列集合中的一个:{1,9},{2,8},{3,7},{4,6},若集合S中含有3个元素,由集合S满足的性质可知5∈S,故S是{1,5,9}或{2,5,8}或{3,5,7}或{4,5,6}中的一个.(2)存在含有6个元素的非空集合S如下所示:S={1,2,3,7,8,9}或S={1,2,4,6,8,9}或S={1,3,4,6,7,9}或S={2,3,4,6,7,8}共4个.(3)答案不唯一,如:①S⊆{1,2,3,4,5,6,7,8,9};②若5∈S,则S中元素个数为奇数个,若5∉S,则S中元素个数为偶数个.。
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第一章 §1
A级 基础巩固
1.下列对象能构成集合的是导学号 00814017( D )
A.江西某中学所有有爱心的女生
B.青岛某中学部分特长生
C.中国的著名歌唱家
D.大于π的自然数
[解析] A中“有爱心”的标准不明确,B中“部分”不明确,C中“著名歌唱家”的
标准不明确,D中π≈3.14,所以大于π的自然数为4,5,6,….
2.集合M是由大于-2且小于1的实数构成的,则下列关系式正确的是
导学号 00814018( D )
A.5∈M B.0∉M
C.1∈M D.-π2∈M
[解析] 5>1,故A错;-2<0<1,故B错;1不小于1,故C错;-2<-π2<1,故D
正确.
3.由x2,x组成一个集合A,A中含有2个元素,则实数x的取值可以是导学号 00814019
( B )
A.0 B.-1
C.1 D.-1或1
[解析] 验证法:若x=0时,x2=0,不合题意;
若x=1时,x2=1,不合题意;
若x=-1时,x2=1,符合题意,故选B.
4.给出下列语句:
①N中最小的元素是1;
②若a∈N,则-a∉N;
③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值是2;
④0∈∅.
其中正确语句的个数为导学号 00814020( A )
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析] 自然数集中最小的元素是0,故①③不正确;对于②,若a∈N,即a是自然数,
当a=0时,-a仍为自然数,所以②也不正确;空集不含有任何元素,所以④不正确.故
选A.
5.若集合{a,b,c}中的元素是△ABC的三边长,则△ABC一定不是导学号 00814021
( B )
A.锐角三角形 B.等腰三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
[答案] B
[解析] 根据集合中元素的互异性,可知三角形的三边长不相等,故选B.
6.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=导学号 00814022( A )
A.4 B.2
C.0 D.0或4
[解析] 本题考查分类讨论思想及一元二次方程问题.若a=0,则有1=0显然不成立;
若a≠0,则有a2-4a=0即a=0或a=4,所以a=4.
7.用符号“∈”或“∉”填空:导学号 00814023
(1)3_∈__R; (2)14_∈__Q;
(3)2_∈__N+; (4)0.3_∉__Z.
[解析] (1)∵3是实数,∴3∈R;
(2)∵14是有理数,∴14∈Q;
(3)∵N+是正整数集,∴2∈N+;
(4)∵0.3是小数,∴0.3∉Z.
8.方程ax2+5x+c=0的解集是{12,13},则a=_-6__,c=_-1__.导学号 00814024
[解析] 依题意得-5a=12+13且ca=12×13,解得a=-6,c=-1.
9.集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中只有一个元素,试求实数k的值,并用列
举法表示集合A.导学号 00814025
[解析] 当k=0时,原方程变为-8x+16=0,
解得x=2.
此时集合A={2}.
当k≠0时,要使一元二次方程kx2-8x+16=0有两个相等的实根,只需Δ=64-64k
=0,即k=1.
此时方程的解为x1=x2=4,集合A={4},满足题意.
综上所述,实数k的值为0或1.
当k=0时,A={2};当k=1时,A={4}.
10.设A={2,3,a2+2a-3},B={|a+3|,2},已知5∈A,且5∉B,求a的
值.导学号 00814026
[解析] ∵5∈A,∴a2+2a-3=5.
∴a=2或a=-4.
又∵5∉B,∴|a+3|≠5.
∴a≠2且a≠-8.
∴a=-4.
B级 素养提升
1.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
导学号 00814027( C )
A.1 B.-2
C.6 D.2
[解析] 解法1:验证法:若a=1时,a2=1,2-a=1,不满足集合中元素的互异性;若
a=-2或2时,a2=4,也不满足集合中元素的互异性,故a=6,选C.
解法2:直接法:由集合中元素的互异性可知,a2≠4,
∴a≠±2.
又a2≠2-a,∴a2+a-2≠0,
∴a≠1且a≠-2,故选C.
2.已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是
导学号 00814028( C )
A.1 B.3
C.5 D.9
[解析] ∵x∈A,y∈A,
当x=0时,由y=0,1,2得,x-y=0,-1,-2;
当x=1时,由y=0,1,2得,x-y=1,0,-1;
当x=2时,由y=0,1,2得,x-y=2,1,0.
由集合中元素的互异性可知,B={-2,-1,0,1,2}中共5个元素.
3.集合{14,25,12,47,58}可用特征性质描述法表示为__{x|x=nn+3,n∈N+,
n≤5}__.导学号 00814029
[解析] 将分母改写为连续自然数,考虑分子与分母间的关系.14、25、36、47、58,可得nn+3,
n∈N+,n≤5.
4.设-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为
_2__.导学号 00814030
[解析] ∵-5是方程x2-ax-5=0的根,
∴25+5a-5=0,
∴a=-4,
∴x2-4x-a=x2-4x+4=0,
∴x=2,∴该集合中所有元素之和为2.
5.用另一种方法表示下列集合.导学号 00814031
(1){-3,-1,1,3,5};
(2){x||x|≤3,x∈Z};
(3){1,22,32,42,…};
(4)已知M={2,3},P={(x,y)|x∈M,y∈M},写出集合P;
(5)集合A={x∈Z|-2≤x≤2},B={x2-1|x∈A},写出集合B.
[解析] (1){x|x=2k-1,k∈Z且-1≤k≤3}.
(2){-3,-2,-1,0,1,2,3}.
(3){x|x=n2,n∈N+}.
(4)P={(2,2),(3,3),(2,3),(3,2)}.
(5)A={-2,-1,0,1,2},
所以B={3,0,-1}.
6.下列三个集合:导学号 00814032
①{x|y=x2+1};
②{y|y=x2+1};
③{(x,y)|y=x2+1}.
(1)它们是不是相同的集合?
(2)它们的各自含义是什么?
[解析] (1)它们是不相同的集合.
(2)集合①是函数y=x2+1的自变量x所允许的值组成的集合.因为x可以取任意实数,
所以{x|y=x2+1}=R.
集合②是函数y=x2+1的所有函数值y组成的集合.
由二次函数图像知y≥1,
所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.
集合③是函数y=x2+1图像上所有点的坐标组成的集合.
C级 能力拔高
集合A={x|x=3n+1,n∈Z},B={x|x=3n+2,n∈Z},C={x|x=6n+3,n∈
Z}.导学号 00814033
(1)若c∈C,是否存在a∈A,b∈B,使c=a+b成立?
(2)对于任意a∈A,b∈B,是否一定有(a+b)∈C?请证明你的结论.
[解析] (1)令c=6m+3,则c=3m+1+3m+2(m∈Z).令a=3m+1,b=3m+2,则c
=a+b,故若c∈C,一定有a∈A,b∈B,使c=a+b成立.
(2)不一定有(a+b)∈C.证明如下:
设a=3m+1,b=3n+2,m,n∈Z,则a+b=3(m+n)+3,因此当m+n=2k(k∈Z)时,
a+b=6k+3∈C;当m+n=2k+1(k∈Z)时,a+b=6k+6∉C.