集合的表示方法训练题(含答案)
第1节 集合(经典练习及答案详解)

第1节集合知识梳理1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.(4)常用数集及表示符号名称自然数集正整数集整数集有理数集实数集记法N N*或N+Z Q R2.集合间的基本关系(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素,都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A).(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示A∪B A∩B 若全集为U,则集合A的补集为∁U A{x|x∈A,或x∈B}{x|x∈A,且x∈B}{x|x∈U,且x∉A}(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.(3)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U,∁U(∁U A)=A.1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁U A⊇∁U B.4.∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B),∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)任何一个集合都至少有两个子集.()(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.()(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)错误.空集只有一个子集.(2)错误.{x|y=x2+1}=R,{y|y=x2+1}=[1,+∞),{(x,y)|y=x2+1}是抛物线y=x2+1上的点集.(3)错误.当x=1时,不满足集合中元素的互异性.2.(多选题)已知集合A={x|x2-2x=0},则有()A.∅⊆AB.-2∈AC.{0,2}⊆AD.A⊆{y|y<3}答案 ACD解析 易知A ={0,2},A ,C ,D 均正确.3.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y ∈R 且y =x },则A ∩B 中元素的个数为________. 答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆上的点的集合,集合B 表示直线y =x 上的点的集合,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点,则A ∩B 中有两个元素.4.(2020·全国Ⅱ卷)已知集合U ={-2,-1,0,1,2,3},A ={-1,0,1},B ={1,2},则∁U (A ∪B )=( )A .{-2,3}B .{-2,2,3}C .{-2,-1,0,3}D .{-2,-1,0,2,3}答案 A解析 ∵A ={-1,0,1},B ={1,2},∴A ∪B ={-1,0,1,2}.又U ={-2,-1,0,1,2,3},∴∁U (A ∪B )={-2,3}.5.(2020·全国Ⅰ卷)设集合A ={x |x 2-4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |-2≤x ≤1},则a =( ) A.-4 B.-2 C.2 D.4答案 B 解析A ={x |-2≤x ≤2},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-a 2. 由A ∩B ={x |-2≤x ≤1},知-a2=1,所以a =-2.6.(2021·济南模拟)设全集U =R ,A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =2x ,x ∈R },则 (∁U A )∩B =( ) A.{x |x <0}B.{x |0<x ≤1}C.{x |1<x ≤2}D.{x |x >2}答案 D解析 易知A ={x |0≤x ≤2},B ={y |y >0}. ∴∁U A ={x |x <0或x >2},故(∁U A )∩B ={x |x >2}.考点一 集合的基本概念1.(2020·全国Ⅲ卷)已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈N *,y ≥x },B ={(x ,y )|x +y =8},则A ∩B 中元素的个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.6答案 C解析 A ∩B ={(x ,y )|x +y =8,x ,y ∈N *,且y ≥x }={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)}.2.(2021·百校联盟联考)已知集合A ={2a -1,a 2,0},B ={1-a ,a -5,9},且A ∩B ={9},则a =( ) A.±3,5 B.3,5 C.-3D.5答案 C解析 易知a 2=9或2a -1=9,∴a =±3或a =5.当a =3时,则1-a =a -5=-2,不满足集合中元素的互异性,舍去. 当a =5时,则A ∩B ={9,0},与题设条件A ∩B ={9}矛盾,舍去.当a =-3时,A ={-7,9,0},B ={4,-8,9},满足A ∩B ={9},故a = -3. 3.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( )A.2B.3C.4D.5答案 C 解析 ∵32-x∈Z ,∴2-x 的取值有-3,-1,1,3,又∵x ∈Z ,∴x 值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4,故选C.4.设集合A ={x |(x -a )2<1},且2∈A ,3∉A ,则实数a 的取值范围为________. 答案 (1,2]解析 由题意得⎩⎨⎧(2-a )2<1,(3-a )2≥1,解得⎩⎨⎧1<a <3,a ≤2或a ≥4. 所以1<a ≤2.感悟升华 1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性. 考点二 集合间的基本关系【例1】 (1)若集合M ={x ||x |≤1},N ={y |y =x 2,|x |≤1},则( ) A.M =N B.M ⊆N C.M ∩N =∅D.N ⊆M(2)(2020·南阳一模)已知集合A ={x |(x +1)(x -6)≤0},B ={x |m -1≤x ≤2m +1}.若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________. 答案 (1)D (2)(-∞,-2)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,52解析 (1)易知M ={x |-1≤x ≤1},N ={y |y =x 2,|x |≤1}={y |0≤y ≤1},∴N ⊆M . (2)A ={x |-1≤x ≤6}. ∵B ⊆A ,∴B =∅或B ≠∅.当B =∅时,m -1>2m +1,即m <-2.符合题意.当B ≠∅时,⎩⎨⎧m -1≤2m +1,m -1≥-1,2m +1≤6.解得0≤m ≤52. 得m <-2或0≤m ≤52.感悟升华 1.若B ⊆A ,应分B =∅和B ≠∅两种情况讨论.2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系.合理利用数轴、Venn 图帮助分析及对参数进行讨论.确定参数所满足的条件时,一定要把端点值代入进行验证,否则易增解或漏解.【训练1】 (1)(多选题)已知集合M ={x |x 2=1},N ={x |ax =1}.若N ⊆M ,则实数a 的值可能为( )A.-1B.0C.1D.2(2)已知集合A ={x |log 2(x -1)<1},B ={x ||x -a |<2},若A ⊆B ,则实数a 的取值范围为( ) A.(1,3)B.[1,3]C.[1,+∞)D.(-∞,3]答案 (1)ABC (2)B解析 (1)∵集合M ={x |x 2=1}={-1,1},N ={x |ax =1}, ∴当a =0时,N =∅,N ⊆M 成立; 当a ≠0时,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a ,∵N ⊆M ,∴1a =-1或1a =1,解得a =-1或a =1. 综上,实数a 的值可能为1,-1,0.故选ABC. (2)由log 2(x -1)<1,得0<x -1<2,所以A =(1,3). 由|x -a |<2得a -2<x <a +2,所以B =(a -2,a +2). 因为A ⊆B ,所以⎩⎨⎧a -2≤1,a +2≥3,解得1≤a ≤3.所以实数a 的取值范围为[1,3]. 考点三 集合的运算角度1 集合的基本运算【例2】 (1)(2020·天津卷)设全集U ={-3,-2,-1,0,1,2,3},集合A ={-1,0,1,2},B ={-3,0,2,3},则A ∩(∁U B )=( ) A.{-3,3} B.{0,2}C.{-1,1}D.{-3,-2,-1,1,3} (2)集合M ={x |2x 2-x -1<0},N ={x |2x +a >0},U =R .若M ∩(∁U N )=∅,则a 的取值范围是( ) A.(1,+∞) B.[1,+∞) C.(-∞,1) D.(-∞,1]答案 (1)C (2)B解析 (1) ∁U B ={-2,-1,1},∴A ∩(∁U B )={-1,1}. 故选C.(2)易得M ={x |2x 2-x -1<0} ={x ⎪⎪⎪-12<x <1}.∵N ={x |2x +a >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >-a 2,∴∁U N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-a 2. 由M ∩(∁U N )=∅,则-a 2≤-12,得a ≥1. 角度2 利用集合的运算求参数【例3】 (1)(2020·日照检测)已知集合A ={x ∈Z |x 2-4x -5<0},B ={x |4x >2m },若A ∩B 中有三个元素,则实数m 的取值范围是( ) A.[3,6) B.[1,2) C.[2,4)D.(2,4](2)已知集合A ={x |y =4-x 2},B ={x |a ≤x ≤a +1},若A ∪B =A ,则实数a 的取值范围为( )A.(-∞,-3]∪[2,+∞)B.[-1,2]C.[-2,1]D.[2,+∞)答案 (1)C (2)C解析 (1)因为x 2-4x -5<0,解得-1<x <5,则集合A ={x ∈Z |x 2-4x -5<0}={0,1,2,3,4},易知集合B ={x ⎪⎪⎪x >m2}.又因为A ∩B 中有三个元素,所以1≤m 2<2,解之得2≤m <4.故实数m 的取值范围是[2,4). (2)集合A ={x |y =4-x 2}={x |-2≤x ≤2}, 因A ∪B =A ,则B ⊆A .又B ≠∅,所以有⎩⎨⎧a ≥-2,a +1≤2,所以-2≤a ≤1.感悟升华 1.进行集合运算时,首先看集合能否化简,能化简的先化简,再研究其关系并进行运算. 2.数形结合思想的应用:(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn 图求解;(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解,运用数轴时要特别注意端点是实心还是空心.【训练2】(1)(多选题)(2021·长沙调研)已知集合M={1,2,3,4,5},M∩N ={4,5},则集合N可能为()A.{1,2,3,4,5}B.{4,5,6}C.{4,5}D.{3,4,5}(2)(多选题)(2020·潍坊质检)已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是()A.A∩B=∅B.A∪B={x|-2≤x≤3}C.A∪∁R B={x|x≤-1或x>2}D.A∩∁R B={x|2<x≤3}答案(1)BC(2)BD解析(1)由集合M={1,2,3,4,5},M∩N={4,5},可得集合N必含有元素4和5,但不能含有1,2,3,根据选项,可得集合N可能为{4,5,6},{4,5}.故选BC.(2)∵A={x|-1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|-2≤x≤2},∴A∩B={x|-1<x≤3}∩{x|-2≤x≤2}={x|-1<x≤2},A不正确;A∪B={x|-1<x≤3}∪{x|-2≤x≤2}={x|-2≤x≤3},B正确;∵∁R B={x|x<-2或x>2},∴A∪∁R B={x|-1<x≤3}∪{x|x<-2或x>2}={x|x<-2或x>-1},C不正确;A∩∁R B={x|-1<x≤3}∩{x|x<-2或x>2}={x|2<x≤3},D正确.以集合为背景的创新问题集合的新定义问题,体现了高考命题从能力立意到素养提升的一种命题导向,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等.解答这类问题,关键是理解新定义的本质,把新情境下的概念、法则、运算化归到常规的数学背景中,运用相关的数学公式、定理、性质进行解答.【例1】对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x∉B},A*B=(A-B)∪(B -A),记A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B=________.答案{x|-3≤x<0或x>3}解析 ∵A ={x |x ≥0},B ={x |-3≤x ≤3}, ∴A -B ={x |x >3},B -A ={x |-3≤x <0}. ∴A *B ={x |-3≤x <0或x >3}.【例2】若一个集合是另一个集合的子集,称两个集合构成“全食”;若两个集合有公共元素,但互不为对方子集,则称两个集合构成“偏食”.对于集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,1,B ={x |ax 2=1,a ≥0},若两个集合构成“全食”或“偏食”,则a的值为________. 答案 0或1或4解析 因为B ={x |ax 2=1,a ≥0},若a =0,则B =∅,满足B 为A 的真子集,此时A 与B 构成“全食”,若a >0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x 2=1a =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a ,-1a . 若A 与B 构成“全食”或“偏食”,则1a =1或1a=12,解得a =1或a =4.综上a 的值为0或1或4.【例3】定义:设有限集合A ={x |x =a i ,i ≤n ,n ∈N *},S =a 1+a 2+…+a n -1+a n ,则S 叫做集合A 的模,记作|A |.若集合P ={x |x =2n -1,n ≤5,n ∈N *},集合P 含有四个元素的全体子集为P 1,P 2,…,P k ,k ∈N *,则|P 1|+|P 2|+…+|P k |=________. 答案 100解析 集合P ={1,3,5,7,9},依题意,集合P 含有四个元素的全体子集为{1,3,5,7},{1,3,5,9},{1,3,7,9},{3,5,7,9},{1,5,7,9},根据“模”的定义,|P 1|+|P 2|+…+|P k |=(1+3+5+7)+(1+3+5+9)+(1+3+7+9)+(3+5+7+9)+(1+5+7+9)=4×(1+3+5+7+9)=100.A 级 基础巩固一、选择题1.已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},B ={2,3,6,7},则B ∩(∁U A )=( ) A.{1,6} B.{1,7} C.{6,7}D.{1,6,7}答案 C解析 由题意知∁U A ={1,6,7}.又B ={2,3,6,7}, ∴B ∩(∁U A )={6,7}.2.(2020·西安调研)设集合A ={x |3x -1<m },若1∈A 且2∉A ,则实数m 的取值范围是( ) A.(2,5) B.[2,5) C.(2,5]D.[2,5]答案 C解析 ∵A ={x |3x -1<m },1∈A 且2∉A , ∴3×1-1<m 且3×2-1≥m ,解得2<m ≤5.3.(2020·浙江卷)已知集合P ={x |1<x <4},Q ={x |2<x <3},则P ∩Q =( ) A.{x |1<x ≤2} B.{x |2<x <3} C.{x |3≤x <4} D.{x |1<x <4}答案 B解析 由题意得⎩⎨⎧1<x <4,2<x <3,可得2<x <3,即P ∩Q ={x |2<x <3}.故选B.4.(2021·河南部分重点中学联考)已知集合A ={x |x <0},B ={x |x 2+mx -12=0},若A ∩B ={-2},则m =( ) A.4 B.-4C.8D.-8答案 B解析 ∵A ∩B ={-2},可知-2∈B , 所以(-2)2-2m -12=0,解得m =-4.5.(多选题)(2020·益阳质检)已知集合M ={0,1,2},N ={x ||x -1|≤1},则( ) A.M =N B.N ⊆MC.M ∩N =MD.( ∁R M )∪N =R答案 CD解析 由|x -1|≤1得0≤x ≤2,即N =[0,2],又M ={0,1,2},所以M ∩N =M ,M ⊆N ,(∁R M )∪N =R ,故选CD.6.设集合A ={(x ,y )|x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =3},则满足M ⊆(A ∩B )的集合M的个数是( )A.0B.1C.2D.3 答案 C解析 由⎩⎨⎧x +y =1,x -y =3得⎩⎨⎧x =2,y =-1,∴A ∩B ={(2,-1)}.由M ⊆(A ∩B ),知M =∅或M ={(2,-1)}.7.已知集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={x |x -1≥0},全集U =R ,则A ∩(∁U B )=( )A.(-∞,1)B.(-2,1)C.(-3,-1)D.(3,+∞) 答案 A解析 由题意A ={x |x <2或x >3}.又B ={x |x ≥1},知∁U B ={x |x <1},∴A ∩(∁U B )={x |x <1}.8.(2021·广东重点中学联考)设集合A ={x |(x +2)(x -3)≤0},B ={a },若A ∪B =A ,则a 的最大值为( )A.-2B.2C.3D.4答案 C解析 因为A ={x |(x +2)(x -3)≤0},所以A ={x |-2≤x ≤3}.又因为B ={a },且A ∪B =A ,所以B ⊆A ,所以a 的最大值为3.二、填空题9.(2020·北京卷改编)已知集合A ={-1,0,1,2},B ={x |0<x <3},则A ∩B =________.答案 {1,2}解析 ∵A ={-1,0,1,2},B ={x |0<x <3},∴A ∩B ={1,2}.10.(2021·长沙检测)设集合A ={x |y =x -3},B ={x |1<x ≤9},则(∁R A )∩B =________.答案 (1,3)解析 因为A ={x |y =x -3},所以A ={x |x ≥3},所以∁R A ={x |x <3}. 又B ={x |1<x ≤9},所以(∁R A )∩B =(1,3).11.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________.答案 [1,+∞)解析 由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.12.若全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -2≥0},B ={x |log 3(2-x )≤1},则A ∩(∁U B )=________.答案 {x |x <-1或x ≥2}解析 由题意,得集合A ={x |x 2-x -2≥0}={x |x ≤-1或x ≥2},因为log 3(2-x )≤1=log 33,所以0<2-x ≤3,解得-1≤x <2,所以B ={x |-1≤x <2},从而∁U B ={x |x <-1或x ≥2},故A ∩(∁U B )={x |x <-1或x ≥2}.B 级 能力提升13.若全集U ={-2,-1,0,1,2},A ={-2,2},B ={x |x 2-1=0},则图中阴影部分所表示的集合为( )A.{-1,0,1}B.{-1,0}C.{-1,1}D.{0}答案 D解析 B ={x |x 2-1=0}={-1,1},阴影部分所表示的集合为∁U (A ∪B ).又A ∪B ={-2,-1,1,2},全集U ={-2,-1,0,1,2},所以∁U (A ∪B )={0}.14.(2020·济宁质检)已知全集为R ,设集合A ={x |⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >116},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪5x -3<-1,则下列关系正确的是( )A.A ∪B =RB.A ∩B =AC.( ∁R A )(∁R B )D.( ∁R A )∪B =R 答案 C解析 易知A ={x |x <4},B ={x |-2<x <3},∴B A ,则(∁R A )(∁R B ).15.设P和Q是两个集合,定义集合P-Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|1<2x<4},Q={y|y=2+sin x,x∈R},那么P-Q=________.答案(0,1)解析由题意得P={x|0<x<2},Q={y|1≤y≤3},∴P-Q={x|0<x<1}.16.已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.答案-11解析A={x∈R||x+2|<3}={x∈R|-5<x<1},由A∩B=(-1,n),可知m<1,则B={x|m<x<2},画出数轴,可得m=-1,n=1.。
课时2 集合的表示方法(26页)

解:(1)当集合A中含有1个元素时,由例5知,k=0或k=1;
(2)当集合A中没有元素时,方程kx2-8x+16=0无解,
≠ 0,
即
= (-8)2 -4 × × 16 < 0,
解得k>1.
综上,实数k的取值集合为{k|k=0或k≥1}.
当堂检测
1.已知集合A= {x∈N|x<6},则下列关系式不成立的是 (
延伸探究 若把【例 3】中的集合改为 A= (x,y) = 2 ,哪
位同学解答正确?
解:代表元素是点,所以这是点集,学生乙正确.
典型例题
探究三:集合表示方法的选择与转换
例4用适当的方法表示下列集合:
(1)方程组
2-3 = 14,
的解组成的集合;
3 + 2 = 8
(2)1 000以内被3除余2的正整数组成的集合;
(3)所有的正方形组成的集合;
(4)抛物线y=x2上的所有点组成的集合.
分析:依据集合中元素的个数,选择适当的方法表示集合.
典型例题
= 4,
2-3 = 14,
解:(1)解方程组
得
= -2,
3 + 2 = 8,
故该集合用列举法可表示为{(4,-2)}.
2-3 = 14,
该集合也可用描述法表示为 (,)
提示:它们是互不相同的集合.
①集合{x|y=x2+1}表示满足y=x2+1的所有x值的集合,所以{x|y=x2+1}=R;
②集合{y|y=x2+1}表示满足y=x2+1的所有y值的集合,因为y≥1,所以
{y|y=x2+1}={y|y≥1};
2022版数学人教A版必修1基础训练:集合的含义与表示含解析

第一章集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示基础过关练题组一集合的含义与元素的特征1.(2021辽宁阜新二中高一月考)下列各组对象不能构成集合的是()A.中国古代四大发明B.2020年高考数学难题C.所有有理数D.小于π的正整数2.(2021山东省实验中学高一月考)下列各组中的集合P与Q表示同一个集合的是()A.P是由元素1,√3,π构成的集合,Q是由元素π,1,|-√3|构成的集合B.P是由元素π构成的集合,Q是由元素3.141 59构成的集合C.P是由元素2,3构成的集合,Q是由有序实数对(2,3)构成的集合D.P是由满足不等式-1≤x≤1的整数构成的集合,Q是由方程x2=1的解构成的集合3.已知集合S中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形4.设x∈R,集合A中含有三个元素3,x,x2-2x.(1)求实数x应满足的条件;(2)若-2是集合A中的元素,求实数x的值.题组二元素与集合的关系5.下列所给关系中正确的个数是()①π∈R;②√3∉Q;③0∈N*;④|-4|∉N*.A.1B.2C.3D.46.已知集合A中元素x满足x=3k-1,k∈Z,则下列表示正确的是()A.-1∉AB.-11∈AC.3k2-1∈AD.-34∉A7.已知集合A中有三个元素:a-3,2a-1,a2+1,集合B中也有三个元素:0,1,x.(1)若-3∈A,求a的值;(2)是否存在实数a,x,使集合A与集合B中的元素相同?题组三集合的表示方法8.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)}9.(2020河南周口项城三高高一第一次月考)用描述法表示函数y=3x+1图象上的所有点为()A.{x|y=3x+1}B.{y|y=3x+1}C.{(x,y)|y=3x+1}D.{y=3x+1}∈N,m∈N,m≤10.(2021上海嘉定高一上学期期中)用列举法表示集合{m|m-2310}=.11.用适当的方法表示下列集合:(1)所有能被3整除的整数;(2)图中阴影部分的点(含边界)的坐标的集合;(3)满足方程x=|x|,x∈Z的所有x的值构成的集合B.能力提升练一、选择题 1.()实数1不是下面哪一个集合中的元素( )A.整数集ZB.{x |x =|x |}C.{x ∈N|-1<x <1}D.{x ∈R|x -1x+1≤0}2.(2020山东烟台龙口高一调研,)设集合B ={x |x 2-4x +m =0},若1∈B ,则B =( ) A.{1,3}B.{1,0}C.{1,-3}D.{1,5}3.(2019山西大同一中高一上第一次月考,)方程组{x +y =2,x -y =0的解构成的集合是( )A.{(1,1)}B.{1,1}C.(1,1)D.{1}4.(2020广西南宁三中高一上月考,)设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x |x =a +b ,a ∈A ,b∈B },则M 中元素的个数为 ( )A.3B.4C.5D.65.(2020山西吕梁中学高一上期中,)设集合A ={x ∈N|3≤x <6},B ={3,4},若x ∈A 且x ∉B ,则x 等于 ( )A.3B.4C.5D.66.(2020山东潍坊一中高一上期中,)已知集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z},N ={x |x =k 4+12,k ∈Z},若x 0∈M ,则x 0与N 的关系是 ( )A.x 0∈NB.x 0∉NC.x 0∈N 或x 0∉ND.不能确定7.(2019四川成都实验外国语学校高一上期中,)已知集合A ={a ,|a |,a -2},若2∈A ,则实数a 为 ( ) A.±2或4 B.2 C.-2 D.4 8.(2020上海洋泾中学高一月考,)给定集合A ,B ,定义A*B ={x |x =m -n ,m ∈A ,n ∈B },若A ={4,5,6},B ={1,2,3},则集合A*B 中的所有元素之和为( )A.15B.14C.27D.-149.(2021山东济宁鱼台第一中学高一月考,)给定集合S ={1,2,3,4,5,6,7,8},对于x ∈S ,如果x +1∉S ,x -1∉S ,那么x 是S 的一个“好元素”,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有 ( ) A.6个 B.12个 C.9个D.5个二、填空题10.(2020河北承德一中高一上月考,)已知集合A ={-2,2,3,4},B ={x |x =t 2,t ∈A },用列举法表示B = .11.(2020山东济南外国语学校第一次段考,)设a ,b ,c 为非零实数,m =a |a |+b |b |+c |c |+abc |abc |,则m 的所有值组成的集合为 .三、解答题12.(2020江西赣州赣县中学高一上月考,)已知集合M ={1,a ,b },N ={a ,a 2,ab },且集合M 与N 相等,求a ,b 的值.13.(2020上海金山中学高一期中,)设数集A 由实数构成,且满足:若x ∈A (x ≠1且x ≠0),则11-x ∈A.(1)若2∈A ,试证明A 中还有另外两个元素; (2)判断集合A 是不是双元素集合,并说明理由;(3)若A 中元素个数不超过8,所有元素的和为143,且A 中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A 中的所有元素.答案全解全析第一章 集合与函数概念1.1 集合1.1.1 集合的含义与表示基础过关练1.B2.A3.D 5.B 6.C 8.B 9.C1.B 根据集合的概念,可知集合中的元素具有确定性,可得选项A 、C 、D 中的元素都是确定的,能构成集合,但B 选项中“难题”的标准不明确,不满足集合中元素的确定性,不能构成集合.故选B . 方法技巧判断一组对象的全体能否构成集合的重要依据是元素的确定性,若考查的对象是确定的,就能构成集合,否则不能构成集合.2.A 由于选项A 中集合P ,Q 的元素完全相同,所以P 与Q 表示同一个集合,而B ,C ,D 中P ,Q 的元素不相同,所以P 与Q 不能表示同一个集合.故选A .3.D 因为集合中的元素必须是互异的,所以三角形的三边互不相等,故选D .4.解析(1)根据集合中元素的互异性,可知{x ≠3,x ≠x 2-2x ,x 2-2x ≠3,解得x ≠0且x ≠3且x ≠-1.(2)因为x 2-2x =(x -1)2-1≥-1,且-2是集合A 中的元素,所以x =-2.此时集合A ={3,-2,8},符合题意.5.B 由常见数集的定义知①②正确,③④错误.故选B.6.C 令3k -1=-1,解得k =0∈Z ,∴-1∈A ; 令3k -1=-11,解得k =-103∉Z ,∴-11∉A ; ∵k 2∈Z ,∴3k 2-1∈A ;令3k -1=-34,解得k =-11∈Z ,∴-34∈A. 故选C .7.解析 (1)由-3∈A 且a 2+1≥1, 可知a -3=-3或2a -1=-3, 当a -3=-3时,a =0; 当2a -1=-3时,a =-1.经检验,0与-1都符合要求. ∴a =0或a =-1. (2)易知a 2+1≠0.若集合A 与集合B 中元素相同, 则a -3=0或2a -1=0.若a -3=0,则a =3,此时集合A 包含的元素为0,5,10,与集合B 包含的元素不相同.若2a -1=0,则a =12,此时集合A 包含的元素为0,-52,54,与集合B 包含的元素不相同.故不存在实数a ,x ,使集合A 与集合B 中元素相同.8.B A 中,集合M 表示点(3,2),集合N 表示点(2,3),故M 与N 不是同一集合;B 中,由于集合中的元素具有无序性,故{3,2}与{2,3}是同一集合;C 中,集合M 表示点集,集合N 表示数集,故M 与N 不是同一集合;D 中,集合M 表示数集,集合N 表示点集,故M 与N 不是同一集合.9.C 因为集合是点集,所以代表元素是(x ,y ),所以用描述法表示为{(x ,y )|y =3x +1}.故选C .10.答案 {2,5,8}解析 由m ∈N ,m ≤10得m =0,1,2, (10)经检验,可知当m =2时,2-23=0∈N ,当m =5时,5-23=1∈N ,当m =8时,8-23=2∈N ,所以{m|m -23∈N ,m ∈N ,m ≤10}={2,5,8}.11.解析 (1){x |x =3n ,n ∈Z }.(2)(x ,y )-1≤x ≤2,-12≤y ≤1,且xy ≥0. (3)B ={x |x =|x |,x ∈Z }.能力提升练1.C2.A3.A4.B5.C6.A7.C8.A9.A一、选择题1.C 1∉{x ∈N|-1<x <1},故选C.2.A ∵集合B ={x |x 2-4x +m =0},1∈B , ∴1-4+m =0,解得m =3.∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选A .3.A 解方程组{x +y =2,x -y =0得{x =1,y =1,用集合表示为{(1,1)},故选A . 4.B 由题意知x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,列表如下:a +b a 1 2 3 b 4 5 6 7 5 6 7 8则x 的可能取值为5,6,7,8.因此集合M 中共有4个元素,故选B . 5.C A ={x ∈N|3≤x <6}={3,4,5}, B ={3,4},由x ∈A 且x ∉B ,知x =5. 6.A 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 ,故选A . 7.C 由条件2∈A 可知,a =2或|a |=2或a -2=2,解得a =±2或a =4.由集合中元素的互异性可知a <0,所以满足条件的只有a =-2,故选C . 解题模板由集合中元素的特征求解字母的值的步骤:8.A 由题可知,m =4,5,6,n =1,2,3, 当m =4,n =1,2,3时,m -n =3,2,1; 当m =5,n =1,2,3时,m -n =4,3,2; 当m =6,n =1,2,3时,m -n =5,4,3.所以A*B ={1,2,3,4,5},元素之和为15,故选A .9.A 要不含“好元素”,说明这三个数必须相连,故不含“好元素”的集合有{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6种可能.故选A . 二、填空题10.答案 {4,9,16}解析 ∵集合A ={-2,2,3,4},B ={x |x =t 2,t ∈A },∴t =±2时,x =4;t =3时,x =9;t =4时,x =16,∴B ={4,9,16}. 11.答案 {-4,0,4}解析 因为a ,b ,c 为非零实数,所以当a >0,b >0,c >0时,m =a |a |+b |b |+c |c |+abc|abc |=1+1+1+1=4;当a ,b ,c 中有一个小于0(不妨设a <0,b >0,c >0)时,m =a |a |+b |b |+c |c |+abc |abc |=-1+1+1-1=0;当a ,b ,c 中有两个小于0(不妨设a <0,b <0,c >0)时,m =a |a |+b |b |+c |c |+abc |abc |=-1-1+1+1=0; 当a <0,b <0,c <0时,m =a |a |+b |b |+c |c |+abc |abc |=-1-1-1-1=-4.所以m 的所有值组成的集合为{-4,0,4}. 三、解答题12.解析 由集合M 与N 相等得{1=a 2,b =ab或{1=ab ,b =a 2,解得{a =-1,b =0或{a =1,b =1, 经检验,{a =1,b =1不满足集合中元素的互异性,故舍去. 综上,a =-1,b =0.13.解析 (1)证明:∵2∈A ,∴11-2=-1∈A. ∵-1∈A ,∴11-(-1)=12∈A. 又∵当12∈A 时,11-12=2∈A , ∴A ={2,-1,12}.∴A 中还有另外两个元素,分别为-1,12. (2)不是双元素集合.理由:由题意得,若x ∈A (x ≠1且x ≠0),则11-x∈A ,11-11-x=x -1x ∈A ,且x ≠11-x ,11-x ≠x -1x ,x ≠x -1x, 故集合A 中至少有3个元素,不是双元素集合.(3)由(2)可知若x ∈A (x ≠1且x ≠0),则11-x ,x -1x 都为A 中的元素,∵x ·11-x ·x -1x=-1,且A 中有一个元素的平方等于所有元素的积,∴A 中元素个数不为3,又∵A 中元素个数不超过8,∴A 中有6个元素,且(11-x )2=1或(x -1x)2=1,解得x =2或x =12.结合(1)可知此时A 中有2,-1,12这三个元素.设A 中其他三个元素分别为m ,11-m ,m -1m (m ≠1且m ≠0),则A =2,-1,12,m ,11-m ,m -1m .∵A 中所有元素之和为143,∴12+2-1+m +11-m +m -1m =143⇒m =-12,3,23, ∴A 中的所有元素为12,2,-1,-12,3,23.。
高中数学必修一人教A版1.1 集合的概念练习(含答案及解析)(60)

1.1 集合的概念一、单选题1.下列叙述正确的是( ).A .方程2210x x -+=的根构成的集合为{}1,1-B .{}22401030x x R x x R x ⎧⎫+>⎧∈+==∈⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭C .集合(){,5M x y x y =+=且}20x y -=表示的集合是{}2,3D .集合{}1,2,3与集合{}3,2,1是不同的集合答案:B解析:解出2210x x -+=、520x y x y +=⎧⎨-=⎩可判断AC 的正误,由集合的无序性可得D 的正误,{}22401030x x R x x Rx ⎧⎫+>⎧∈+==∈=∅⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭,可得B 的正误. 详解:方程2210x x -+=的根为1x =,故A 错误;{}22401030x x R x x Rx ⎧⎫+>⎧∈+==∈=∅⎨⎨⎬+<⎩⎩⎭,故B 正确; 由520x y x y +=⎧⎨-=⎩可解得53103x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故C 错误; 集合{}1,2,3与集合{}3,2,1是相同的集合,故D 错误故选:B2.定义集合运算:{|()(),A B z z x y x y ⊗==+⨯-,}x A y B ∈∈,设A =,{1B =,则集合A B ⊗的真子集个数为A .8B .7C .16D .15答案:B详解:由题意A =,{B =,则A B ⊗有)))111,0,112,⨯=⨯==1= 四种结果,由集合中元素的互异性,则集合A B ⊗由3个元素,故集合A B ⊗的真子集个数为3217-=个,故选B3.已知M =x|x≤5,x∈R},a =b ( )A .a∈M,b∈MB .a∈M,b MC .a M ,b∈MD .a M ,b M答案:B解析:∵5a =,5b ,{|5}M x x x R =≤∈,,∴ a M b M ∈∉,,故选B. 4.设集合A={1,4,5},若a∈A,5-a∈A,那么a 的值为A .1B .4C .1或4D .0 答案:C详解:试题分析:当1a =时54a A -=∈成立;当4a =时51a A -=∈成立;当5a =时50a A -=∉,舍. 所以1a =或4a =.故C 正确.考点:元素与集合间的关系.5.已知集合A =3|,2x x Z Z x 且⎧⎫∈∈⎨⎬-⎩⎭,则集合A 中的元素个数为( ) A .2B .3C .4D .5 答案:C详解: 试题分析:32Z x ∈-,2x -的取值有3-、1-、1、3,又x Z ∈, x ∴值分别为5、3、1、1-,故集合A 中的元素个数为4,故选C.考点:数的整除性6.集合(x ,y)|y =2x -1}表示( )A .方程y =2x -1B .点(x ,y)C .平面直角坐标系中的所有点组成的集合D .函数y =2x -1图像上的所有点组成的集合答案:D解析:由集合中的元素的表示法可知集合(x ,y )|y=2x ﹣1}表示函数y=2x ﹣1图象上的所有点组成的集合.详解:集合(x ,y )|y=2x ﹣1}中的元素为有序实数对(x ,y ),表示点,所以集合(x ,y )|y=2x ﹣1}表示函数y=2x ﹣1图象上的所有点组成的集合.故选D .点睛:本题考查了集合的分类,考查了集合中的元素,解答的关键是明确(x ,y )表示点,是基础题.7.已知集合{}1,2,3A =,则下列说法正确的是( )A .2A ∈B .2A ⊆C .2A ∉D .∅=A答案:A解析:根据元素与集合之间关系,可直接得出结果.详解:因为集合{}1,2,3A =,所以2A ∈.故选:A点睛:本题主要考查元素与集合之间关系的判断,熟记元素与集合之间的关系即可,属于基础题型.8.集合8,,3M y y x N y N x ⎧⎫==∈∈⎨⎬+⎩⎭的元素个数是 A .2B .4C .6D .8答案:A 解析:根据题中给出的条件,x y N ∈,分别从最小的自然数0开始给x 代值,求出相应的y 的值,直到得出的1y <为止,求出y N ∈的个数.详解: 因为8|,,3M y y x y N x ⎧⎫==∈⎨⎬+⎩⎭, 所以:当0x =时,83y N =∈/; 当x 1=时,8213y N ==∈+; 当x 2=时,88235y N ==∈/+; 当3x =时,84333y N ==∈/+; 当x 4=时,88437y N ==∈/+;当5x =时,8153y N ==∈+; 当6x ≥时,813y x =<+,且0y ≠,所以y N ∉. 综上,8|,,{2,1}3M y y x y N x ⎧⎫==∈=⎨⎬+⎩⎭,元素个数是2个. 故选A.点睛:本题考查了集合中元素的个数,关键根据,x y N ∈用赋值法分析和解决问题,属于基础题.9.下面对集合1,5,9,13,17}用描述法表示,其中正确的是( )A .x|x 是小于18的正奇数}B .x|x =4s +1,s∈N,且s <5}C .x|x =4t -3,t∈N,且t<5}D .x|x =4s -3,s∈N ,且s<6}答案:B解析:根据描述法的定义,依次判断选项即可.详解:A :集合含有元素3,故A 错误;B :当s 01234=、、、、时,1591317x =、、、、,故B 正确; C :当0t =时,3x =-,故C 错误;D :当0s =时,3x =-,故D 错误.故选:B二、填空题1.已知{}20,,A a a =,若1A ∈,则实数a 的值是______.答案:1-解析:利用元素和集合的关系,以及集合的互异性可求解.详解:1A ∈,1a 或21a =,当1a =时,21a =,则{0,1,1}A =,不满足集合的互异性,舍去.当21a =时,解得:1a =-,1a =(舍去),此时{0,1,1}A =-符合题意.故答案为:1-2.已知集合123A x N y Z x ⎧⎫=∈=∈⎨⎬+⎩⎭,则集合A 用列举法表示为__________________答案:{}0,1,3,9解析:由y Z ∈,x ∈N ,可得3x +是12不小于3的因数,列出因数,求解即可详解:由x ∈N ,y Z ∈,则3x +是12不小于3的因数,则3x +可为3,4,6,12,即x 为0,1,3,9, 则集合A 用列举法表示为{}0,1,3,9点睛:本题考查描述法与列举法的转换,列举法表示集合,数集的应用3.设集合{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9,则实数a 的值为______.答案:3-解析:先通过已知可得219a -=或29a =,解方程求出a ,然后带入集合验证,满足互异性即可.详解:∵{}24,21,A a a =--,{}9,5,1B a a =--,且A ,B 中有唯一的公共元素9, ∴219a -=或29a =.当219a -=时,5a =,此时{}4,9,25A =-,{}9,0,4B =-,A ,B 中还有公共元素4-,不符合题意;当29a =时,3a =±,若3a =,{}9,2,2B =--,集合B 违背互异性.若3,{4,7,9},{9,8,4},{9}a A B A B =-=--=-=,∴3a =-.故答案为:3-.点睛:本题考查元素与集合的关系,以及集合中元素的互异性,是基础题.4.集合[]{}cos(cos )0,0,x x x ππ=∈= _____.(用列举法表示)答案:2,33ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 解析:由已知得cos 2x ππ=,或cos 2x ππ=-,由此能得出结果. 详解: 集合[]{}cos(cos )0,0,x x x ππ=∈,cos 2x ππ∴=,或cos 2x ππ=-, 1cos 2x ∴=或1cos 2x =-, 3x π∴=或23x π=. []{}2cos(cos )0,0,,33x x x ππππ⎧⎫∴=∈=⎨⎬⎩⎭. 故答案为:2,33ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭. 点睛:本题主要考查的是三角函数以及列举法表示集合,是基础题.5.用描述法表示图中的阴影部分(包括边界)___________.答案:(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭ 解析:根据阴影部分所在象限,确定xy 的范围,再结合图像,判断出,x y 的取值范围,由此求得可以表示出阴影部分的集合.详解:由于阴影部分所在象限为第一、三象限,且在,x y 轴上都有点,故0xy ≥;根据图像可知211,132x y -≤≤-≤≤,所以描述法表示图中的阴影部分(包括边界)为(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭. 故填:(){,0,x y xy ≥且211,132x y ⎫-≤≤-≤≤⎬⎭. 点睛:本小题主要考查用集合表示区域,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.三、解答题1.已知53,⎛ ⎝⎭和3)都是集合{}22(,)|1A x y ax by =-=中的元素,求实数,a b 的值.答案:1,14a b ==解析:把3,⎛ ⎝⎭和代入方程221ax by -=列出方程组,即可求出实数,a b 的值. 详解:由题:3,⎛ ⎝⎭和都是集合{}22(,)|1A x y ax by =-=中的元素,所以3,⎛ ⎝⎭和满足方程221ax by -=, 59141631a b a b ⎧-=⎪⎨⎪-=⎩,解得:141a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以1,14a b ==.点睛:此题考查根据集合中的元素求参数的值,关键在于准确代值列出方程组,解方程组即可得解.2.若a ,b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭. 求:(1)a b +;(2)20222019a b +.答案:(1) 0; (2) 2;解析:(1)根据{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭可得出0a b +=, (2)由(1)得=-a b ,即1b a=-,根据元素的互异性可得1a =-, 1b =,代入20222019a b +计算即可. 详解: (1)根据元素的互异性,得0a b +=或0a =,若0a =,则b a无意义,故0a b +=; (2) 由(1)得=-a b ,即1b a =-,据元素的互异性可得:1b a a ==-,1b =, ∴()2022202220192019112a b +=-+=.点睛:本题考查集合中元素的互异性,属于基础题.3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,对任意的点(),P x y ,定义OP x y =+,任取点()()1122,,,A x y B x y ,记()()''1221,,,A x y B x y ,若此时2222''OA OB OA OB +≥+成立,则称点,A B 相关.(1)分别判断下面各组中两点是否相关,并说明理由.①()()2,1,3,2A B -;②()()4,3,2,4C D -.(2)给定*N ,3n n ∈≥,点集(){},,,,n x y n x n n y n x y Z Ω=-≤≤-≤≤∈,求集合n Ω中与点()1,1A 相关的点的个数.答案:(1)见解析(2)245n +解析:(1)根据所给定义,代入不等式化简变形可得对应坐标满足的关系,即可判断所给两个点的坐标是否符合定义要求.(2)根据所给点集,依次判断在四个象限内满足的点个数,坐标轴上及原点的个数,即可求得集合n Ω中与点(1,1)A 相关的点的个数;详解:若点()11,A x y ,()22,B x y 相关,则()12,A x y ',()21,B x y ,而OP x y =+不妨设11220,0,0,0x y x y ≥≥≥≥ 则由定义2222OA OB OA OB ''+≥+可知()()()()222211221221x y x y x y x y +++≥+++ 化简变形可得()()12120x x y y --≥(1)对于①(2,1)A -,(3,2)B ;对应坐标取绝对值,代入可知(23)(12)0--≥成立,因此相关;②对应坐标取绝对值,代入可知(42)(34)0--<,因此不相关.(2)在第一象限内,(1)(1)0x y --≥,可知1x n ≤≤且1y n ≤≤,有2n 个点;同理可知,在第二象限、第三象限、第四象限也各有2n 个点.在x 轴正半轴上,点()1,0满足条件;在x 轴负半轴上,点1,0满足条件;在y 轴正半轴上,点0,1满足条件;在y 轴负半轴上,点0,1满足条件;原点()0,0满足条件;因此集合n Ω中共有245n +个点与点(1,1)A 相关.点睛:本题考查了集合中新定义的应用,对题意的理解与分析能力的要求较高,属于难题.。
1.1.1 集合的概念与表示(北师大版2019必修第一册)分册训练解析版

1.1.1集合的概念与表示分层练习基础巩固一、单选题1.已知M 是由1,2,3三个元素构成的集合,则集合M 可表示为( ) A .{x |x =1} B .{x |x =2} C .{1,2} D .{1,2,3}【答案】D 【解析】 【分析】根据集合的知识确定正确选项. 【详解】由于集合M 是由1,2,3三个元素构成, 所以{}1,2,3M =. 故选:D2.下面给出的四类对象中,构成集合的是( ) A .某班视力较好的同学 B .长寿的人 C .π的近似值D .倒数等于它本身的数【答案】D 【解析】 【分析】根据集合的定义分析判断即可. 【详解】对于A ,视力较好不是一个明确的定义,故不能构成集合; 对于B ,长寿也不是一个明确的定义,故不能构成集合; 对于C ,π 的近似值没有明确近似到小数点后面几位, 不是明确的定义,故不能构成集合;对于D ,倒数等于自身的数很明确,只有1和-1,故可以构成集合; 故选:D.3.已知集合{}0,1A =,则集合{},B x y x A y A =-∈∈中元素的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个【答案】C 【解析】 【分析】根据,x A x B ∈∈,所以x y -可取1,0,1-,即可得解. 【详解】由集合{}0,1A =,{},B x y x A y A =-∈∈, 根据,x A y B ∈∈, 所以1,0,1x y -=-, 所以B 中元素的个数是3. 故选:C4.已知集合()(){}110A x x x x =-+=,则A =( ) A . {}0,1 B . {}1,0-C .{}0,1,2D .{}1,0,1-【答案】D 【解析】 【分析】通过解方程进行求解即可. 【详解】因为(1)(1)00x x x x -+=⇒=,或1x =-,或1x =, 所以{}1,0,1A =-, 故选:D5.给出下列四个关系:π∈R , 0∉Q ,0.7∈N , 0∈∅,其中正确的关系个数为( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】D 【解析】 【分析】根据自然数集、有理数集、空集的含义判断数与集合的关系. 【详解】∵R 表示实数集,Q 表示有理数集,N 表示自然数集,∅表示空集, ∴π∈R ,0∈Q ,0.7∉N ,0∉∅, ∴正确的个数为1 . 故选:D .6.已知{1}A x x m =∈-<Z ∣,若集合A 中恰好有5个元素,则实数m 的取值范围为( )A .4<m ≤5B .4≤m<5C .3≤m<4D .3<m ≤4【答案】D 【解析】 【分析】由已知求出集合A ,进一步得到m 的范围. 【详解】由题意可知{}1,0,1,2,3A =-,可得3<m ≤4. 故选:D 二、多选题7.给出下列说法,其中正确的有( ) A .中国的所有直辖市可以构成一个集合;B .高一(1)班较胖的同学可以构成一个集合;C .正偶数的全体可以构成一个集合;D .大于2 011且小于2 016的所有整数不能构成集合. 【答案】AC 【解析】 【分析】根据集合的确定性依次判断每个选项得到答案. 【详解】中国的所有直辖市可以构成一个集合,A 正确;高一(1)班较胖的同学不具有确定性,不能构成集合,B 错误; 正偶数的全体可以构成一个集合,C 正确;大于2 011且小于2 016的所有整数能构成集合,D 错误. 故选:AC.8.已知集合{}2|320A x ax x =-+=中有且只有一个元素,那么实数a 的取值可能是( )A .98B .1C .0D .23【答案】AC 【解析】 【分析】对a 进行分类讨论,结合A 有且只有一个元素求得a 的值. 【详解】当0a =时,{}2|3203A x x ⎧⎫=-+==⎨⎬⎩⎭,符合题意.当0a ≠时,9980,8a a ∆=-==,符合题意.故选:AC 三、填空题9.用符号∈或∉填空:3.1___N ,3.1___Z , 3.1____*N ,3.1____Q ,3.1___R . 【答案】 ∉ ∉ ∉ ∈ ∈ 【解析】 【分析】由元素与集合的关系求解即可 【详解】因为3.1不是自然数,也不是整数,也不是正整数,是有理数,也是实数, 所以有:3.1N ∉;3.1Z ∉;*3.1N ∉;3.1Q ∈;3.1R ∈. 故答案为:∉,∉,∉,∈,∈.10.设集合{}1A x xy xy =-,,,其中x ∈Z ,y Z ∈且0y ≠,若0A ∈,则A 中的元素之和为_____. 【答案】0 【解析】 【分析】根据元素与集合间的关系,列方程求解. 【详解】因为0A ∈,所以若0x =,则集合{}0,0,1A =-不成立.所以0x ≠. 若因为0y ≠,所以0xy ≠,所以必有0xy -1=,所以1xy =. 因为x ∈Z ,y Z ∈,所以1x y ==或1x y ==-. 若1x y ==,此时{}1,1,0A =不成立,舍去.若1x y ==-,则{}1,1,0A =-,成立.所以元素之和为1100-+=. 故答案为:0. 四、解答题11.设集合{}22,3,42A a a =++,集合{}20,7,42,2B a a a =+--,这里a 是某个正数,且7A ∈,求集合B . 【答案】B ={0,7,3,1}. 【解析】 【分析】解方程2427a a ++=即得解. 【详解】解:由题得2427a a ++=, 解得1a =或5a =-. 因为0a >,所以1a =. 当1a =时, B ={0,7,3,1}. 故集合B ={0,7,3,1}.12.判断下列各组对象能否构成集合.若能构成集合,指出是有限集还是无限集;若不能构成集合,试说明理由. (1)北京各区县的名称; (2)尾数是5的自然数;(3)我们班身高大于1.7m 的同学. 【答案】(1)能;有限集; (2)能;无限集; (3)能;有限集. 【解析】 【分析】根据集合的基本概念即得. (1)因为北京各区县的名称是确定的,故北京各区县的名称能构成集合;因为北京各区县是有限的,故该集合为有限集; (2)因为尾数是5的自然数是确定的,故尾数是5的自然数能构成集合;因为尾数是5的自然数是无限的,故该集合为无限集; (3)因为我们班身高大于1.7m 的同学是确定的,故我们班身高大于1.7m 的同学能构成集合;因为我们班身高大于1.7m 的同学是有限的,故该集合为有限集.培优提升一、单选题1.定义集合,A B 的一种运算:2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==-∈∈,若{}1,0A =-,{}1,2B =,则A B ⊗中的元素个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】根据集合的新定义确定集合中的元素. 【详解】因为2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==-∈∈,{}1,0A =-,{}1,2B =, 所以{0,1,2}A B ⊗=--, 故集合A B ⊗中的元素个数为3, 故选:C.2.若{}22,a a a ∈-,则a 的值为( )A .0B .2C .0或2D .2-【答案】A 【解析】 【分析】分别令2a =和2a a a =-,根据集合中元素的互异性可确定结果. 【详解】若2a =,则22a a -=,不符合集合元素的互异性;若2a a a =-,则0a =或2a =(舍),此时{}{}22,2,0a a -=,符合题意;综上所述:0a =. 故选:A.3.已知x ,y ,z 为非零实数,代数式||||||||x y z xyz x y z xyz +++的值所组成的集合是M ,则下列判断正确的是( ) A .4∈M B .2M ∈ C .0M ∉ D .4M -∉【答案】A 【解析】【分析】分别对x ,y ,z 的符号进行讨论,计算出集合M 的所有元素,再进行判断. 【详解】根据题意,分4种情况讨论;①、x y 、、z 全部为负数时,则xyz 也为负数,则4||||||||x y z xyz x y z xyz +++=-; ②、x y 、、z 中有一个为负数时,则xyz 为负数,则0||||||||x y z xyz x y z xyz +++=; ③、x y 、、z 中有两个为负数时,则xyz 为正数,则0||||||||x y z xyz x y z xyz +++=; ④、x y 、、z 全部为正数时,则xyz 也正数,则4||||||||x y z xyz x y z xyz +++=; 则{4,0,4}M =-;分析选项可得A 符合. 故选:A. 二、填空题4.集合12ZZ 3A x y y x ⎧⎫=∈=∈⎨⎬+⎩⎭∣,的元素个数为_________. 【答案】12 【解析】 【分析】根据集合得表示可知:3x + 是12的因数,即可求解. 【详解】由12ZZ 3A x y y x ⎧⎫=∈=∈⎨⎬+⎩⎭∣,可知,3x + 是12的因数,故31,2,3,4,6,12x +=±±±±±± ,进而可得x 可取0,1,3,9,1,2,4,5,6,7,9,15--------,故答案为:125.若集合{}2210A xax x =-+=∣有且只有一个元素,则a 的取值集合为__________. 【答案】{}0,1##{}1,0 【解析】 【分析】讨论集合A 中的条件2210ax x -+=属于一次方程还是二次方程即可求解. 【详解】①若0a =,则210x -+=,解得12x =,满足集合A 中只有一个元素,所以0a =符合题意;②若0a =/,则2210ax x -+=为二次方程,集合A 有且只有一个元素等价于2=(2)410a --⨯⨯=∆,解得1a =.故答案为:{}0,1. 三、解答题6.已知{}2|20,R M x ax x x =-+=∈.根据下列条件,求实数a 的值构成的集合.(1)当M =∅;(2)当M 是单元素集(只含有一个元素的集合); (3)当M 是两个元素的集合. 【答案】(1)1,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2)1,08⎧⎫⎨⎬⎩⎭(3)1,08a a a ⎧⎫<≠⎨⎬⎩⎭【解析】 【分析】(1)由判别式小于0可得(方程为一元二次方程); (2)由二次项系数为0或一元二次方程的判别式为0柯得; (3)由方程为一元二次方程,且判别式大于0可得. (1)M =∅,180a ∆=-<,18a >,所以a 的范围是1(,)8+∞;(2)0a =时,{2}M =,满足题意,180a ∆=-=,18a =,此时{4}M =,满足题意,(3)由题意方程有两个不等实根,0a ≠且0∆>,解得18a <且0a ≠,所以a 的范围是1{|8a a <,0}a ≠.拓展创新1.已知集合2{,}A m m =,若1A ∈,则实数m 的值是__________ 【答案】1-【解析】 【分析】由1A ∈,分1m =,21m =两种情况讨论,结合集合中元素的互异性分析,即得解 【详解】 由题意,1A ∈(1)若1m =,则{1,1}A =,和集合中元素的互异性矛盾,不成立; (2)若21m =,则1m =±,由(1)1m ≠ 若1m =-,则{1,1}A =-,1A ∈,成立 故实数m 的值是1- 故答案为:1- 2.已知*k N ∈,记集合{1101100112222,1,,,,01}k k k k k k k A x x a a a a a a a a ---==⨯+⨯++⨯+⨯==或,例如{{}110102,1,01}2,3A x x a a a a ==+===或,….现有一款名称为“解数学题获取软件激活码”网络游戏,它的激活码为集合A 2的各元素之和,则该游戏的激活码为________. 【答案】22 【解析】 【分析】由已知得{22102104+2+,1,,0A x x a a a a a a ====或}1,由此求得集合{}24,5,6,7A =,故而可得答案. 【详解】解:由已知得{22102104+2+,1,,0A x x a a a a a a ====或}1, 所以当100a a ==时,41+0+04x =⨯=; 当1010a a ==,时,41+21+06x =⨯⨯=; 当1001a a ==,时,41+20+115x =⨯⨯⨯=, 当1011a a ==,时,41+21+117x =⨯⨯⨯=,所以{}24,5,6,7A =,该游戏的激活码为4+5+6+722=, 故答案为:22.3.已知集合{}0,2A =,()()(){}21110B x ax x x ax =---+=,用符号A 表示非空集合A中元素的个数,定义,,A B A BA B B A A B ⎧-≥=⎨-<⎩※,若1A B =※,则实数a 的所有可能取值构成集合P ,则P =______.(请用列举法表示) 【答案】{}0,1,2- 【解析】 【分析】由集合的新定义结合题意求出a 的值,再用列举法表示即可 【详解】∵2A =,1A B =※, ∴1B =或3B =, 当1B =时,0a =或1a =.当3B =时,()()()21110ax x x ax ---+=有3个解,所以210x ax -+=只有一个解不为1和1a, 则240a ∆=-=,解得2a =±,当2a =时,2210x x -+=,则此时1x =,不符合题意; 当2a =-时,2210x x ++=,则此时1x =-,符合题意; 所以2a =-,11,,12B ⎧⎫=--⎨⎬⎩⎭,故{}0,1,2P =-. 故答案为:{}0,1,2-.4.用()C A 表示非空集合A 中元素的个数:定义()(),()()*()(),()()C A C B C A C B A B C B C A C B C A -≥⎧=⎨->⎩,若{1,2}A =,{}22()(2)0,B x x ax x ax x R =+++=∈,且*1A B =,设实数a 的所有可能取值构成集合S ,S =__________; 【答案】{0,22,2}- 【解析】 【分析】根据新定义得出集合B 中元素个数,再由方程根的个数分析求解. 【详解】由已知()2C A =,而*1A B =,则()1C B =或3,试卷第11页,共11页 11显然22()(2)0x ax x ax +++=的一个解是0x =, 若()1C B =,则0a =,满足题意;若()3C B =,则0a ≠,方程已有两个根0x =和x a =-,220x ax ++=有两个相等的实根且不为0和a -,280a ∆=-=,22a =±22a =220x ax ++=的解为342x x ==- 22a =-220x ax ++=的解为342x x ==.均满足题意. 综上{0,2,22}S =-. 故答案为:{0,2,2}-.12 试卷第12页,共1页。
集合的含义与表示练习题(附答案)之欧阳家百创编

第一章集合欧阳家百(2021.03.07)1.1 集合与集合的表示方法一、选择题1.下列各组对象①接近于0的数的全体;②比较小的正整数全体;③平面上到点O的距离等于1的点的全体;④正三角形的全体;⑤2的近似值的全体.其中能构成集合的组数有()A.2组B.3组C.4组D.5组2.设集合M={大于0小于1的有理数},N={小于1050的正整数},P={定圆C的内接三角形},Q={所有能被7整除的数},其中无限集是( )A.M、N、P B.M、P、QC.N、P、Q D.M、N、Q3.下列命题中正确的是()A.{x|x2+2=0}在实数范围内无意义B.{(1,2)}与{(2,1)}表示同一个集合C.{4,5}与{5,4}表示相同的集合D.{4,5}与{5,4}表示不同的集合4.直角坐标平面内,集合M={(x,y)|xy≥0,x∈R,y∈R}的元素所对应的点是()A.第一象限内的点B.第三象限内的点C.第一或第三象限内的点D.非第二、第四象限内的点5.已知M={m|m=2k,k∈Z},X={x|x=2k+1,k∈Z},Y={y|y=4k+1,k∈Z},则()A.x+y∈M B.x+y∈X C.x+y∈Y D.x+y∉M6.下列各选项中的M与P表示同一个集合的是()A.M={x∈R|x2+0.01=0},P={x|x2=0}B.M={(x,y)|y=x2+1,x∈R},P={(x,y)|x=y2+1,x ∈R}C.M={y|y=t2+1,t∈R},P={t|t=(y-1)2+1,y∈R} D.M={x|x=2k,k∈Z},P={x|x=4k+2,k∈Z}二、填空题7.由实数x,-x,|x|所组成的集合,其元素最多有______个.8.集合{3,x,x2-2x}中,x应满足的条件是______.9.对于集合A={2,4,6},若a∈A,则6-a∈A,那么a 的值是______.10.用符号∈或∉填空:①1______N,0______N.-3______Q,0.5______Z,2______R.②21______R ,5______Q ,|-3|______N +,|-3|______Z .11.若方程x 2+mx +n =0(m ,n ∈R )的解集为{-2,-1},则m =______,n =______.12.若集合A ={x |x 2+(a -1)x +b =0}中,仅有一个元素a ,则a =______,b =______.13.方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+321x z z y y x 的解集为______.14.已知集合P ={0,1,2,3,4},Q ={x |x =ab ,a ,b ∈P ,a ≠b },用列举法表示集合Q =______.15.用描述法表示下列各集合:①{2,4,6,8,10,12}________________________________________________.②{2,3,4}___________________________________________________________. ③}75,64,53,42,31{______________________________________________________.16.已知集合A ={-2,-1,0,1},集合B ={x |x =|y |,y ∈A },则B =______.三、解答题17.集合A={有长度为1的边及40°的内角的等腰三角形}中有多少个元素?试画出这些元素来.18.设A表示集合{2,3,a2+2a-3},B表示集合{a+3,2},若已知5∈A,且5∉B,求实数a的值.19.实数集A满足条件:1∉A,若a∈A,则Aa∈-11.(1)若2∈A,求A;(2)集合A能否为单元素集?若能,求出A;若不能,说明理由;(3)求证:Aa∈-11.20.已知集合A={x|ax2-3x+2=0},其中a为常数,且a ∈R①若A是空集,求a的范围;②若A中只有一个元素,求a的值;③若A中至多只有一个元素,求a的范围.21.用列举法把下列集合表示出来:①A=};99|{NN∈-∈xx②B=};|99{NN∈∈-xx③C={y|y=-x2+6,x∈N,y∈N};④D={(x,y)|y=-x2+6,x∈N,y∈N};⑤E=⋅∈∈=+=*},,5,|{NN qpqpxqpx22.已知集合A ={p |x 2+2(p -1)x +1=0,x ∈R },求集合B ={y |y =2x -1,x ∈A }.集合与集合的表示方法参考答案一、选择题1.A2.B3.C4.D5.A6.C 解析:在选项A 中,M =φ,P ={0},是不同的集合; 在选项B 中,有M ={(x ,y )|y =x 2+1≥1,x ∈R },P ={(x ,y )|x =y 2+1≥1,y ∈R },是不同的集合,在选项C 中,y =t 2+1≥1,t =(y -1)2+1≥1,则M ={y |y ≥1},P ={t |t ≥1},它们都是由不小于1的全体实数组成的数集,只是用不同的字母代表元素,因此,M 和P 是同一个集合,在选项D 中,M 是由…,0,2,4,6,8,10,…组成的集合,P 是由…,2,6,10,14,…组成的集合,因此,M 和P 是两个不同的集合.答案:C .二、填空题7.28.x ≠3且x ≠0且x ≠-1根据构成集合的元素的互异性,x 满足⎪⎩⎪⎨⎧=/-=/-=/.2,32,322x x x x x x解之得x ≠3且x ≠0且x ≠-1.9.2或410.①∈,∈,∈,∉,∈.②∈,∉,∈,∉. 11.m =3,n =2.12.31=a ,91=b .解析:由题意知,方程x 2+(a -1)x +b =0只有等根x =a ,则∆=(a -1)2-4b =0①,将x =a 代入原方程得a 2+(a -1)a +b =0②,由①、②解得91,31==b a . 13.{(1,0,2)} 14.Q ={0,2,3,4,6,8,12}15.①{x |x =2n ,n ∈N *且n ≤6},②{x |2≤x ≤4,x ∈N },或{x |(x -2)(x -3)(x -4)=0} ③}6,2|{*<∈+=n n n n x x 且N16.B ={0,1,2}解析:∵y ∈A ,∴y =-2,-1,0,1,∵x =|y |,∴x =2,1,0,∴B ={0,1,2}三、解答题17.解:有4个元素,它们分别是:(1)底边为1,顶角为40°的等腰三角形;(2)底边为1,底角为40°的等腰三角形;(3)腰长为1,顶角为40°的等腰三角形;(4)腰长为1,底角为40°的等腰三角形.18.解:∵5∈A ,且5∉B .∴⎩⎨⎧=/+=-+,53,5322a a a 即⎩⎨⎧=/=-=.2,24a a a 或∴a =-419.证明:(1)若2∈A ,由于2≠1,则A ∈-211,即-1∈A .∵-1∈A ,-1≠1∴A ∈--)1(11,即A ∈21.∵,121,21=/∈A ∴A ∈-2111,即2∈A . 由以上可知,若2∈A ,则A 中还有另外两个数-1和21∴}2,21,1{-=A . (2)不妨设A 是单元素的实数集.则有,11a a -=即a 2-a +1=0.∵=(-1)2-4×1×1=-3<0,∴方程a 2-a +1=0没有实数根.∴A 不是单元素的实数集.(3)∵若a ∈A ,则A a ∈-11 ∴A a ∈--1111,即A a ∈-11.20.解:①∵A 是空集∴方程ax 2-3x +2=0无实数根 ∴⎩⎨⎧<-=∆=/,089,0a a 解得⋅>89a ②∵A 中只有一个元素,∴方程ax 2-3x +2=0只有一个实数根.当a =0时,方程化为-3x +2=0,只有一个实数根32=x ; 当a ≠0时,令∆=9-8a =0,得89=a ,这时一元二次方程ax 2-3x +2=0有两个相等的实数根,即A 中只有一个元素.由以上可知a =0,或89=a 时,A 中只有一个元素. ③若A 中至多只有一个元素,则包括两种情形,A 中有且仅有一个元素,A 是空集,由①、②的结果可得a =0,或89≥a . 21.解:①由9-x >0可知,取x =0,1,2,3,4,5,6,7,8验证,则x =0,6,8时199=-x ,3,9也是自然数,∴A ={0,6,8}②由①知,B ={1,3,9}.③∵y =-x 2+6≤6,而x ∈N ,y ∈N ,∴x =0,1,2时,y =6,5,2符合题意.∴C ={2,5,6}.④点(x ,y )满足条件y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N ,则有 ⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==.2,2,5,1,6,0y x y x y x ∴D ={(0,6),(1,5),(2,2)}. ⑤由p +q =5,p ∈N ,q ∈N *得⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==.1,4,2,3,3,2,4,1,5,0q p q p q p q p q p 又∵q p x =,∴}4,23,32,41,0{=E 22.解:由已知,∆=4(p -1)2-4≥0,得P ≥2,或P ≤0, ∴A ={p |p ≥2,或p ≤0},∵x ∈A ,∴x ≥2,或x ≤0. ∴2x -1≥3,或2x -1≤-1,∴B ={y |y ≤-1,或y ≥3}.。
高一数学必修一集合练习题含答案
高一数学必修一集合练习题含答案进入高中一之后,第一个学习的重要数学知识点就是集合,学生需要通过练习巩固集合内容,下面是店铺给大家带来的高一数学必修一集合练习题,希望对你有帮助。
高一数学必修一集合练习题一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列命题中正确的( )①0与{0}表示同一个集合;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};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|4A.只有①和④B.只有②和③C.只有②D.以上语句都不对【解析】{0}表示元素为0的集合,而0只表示一个元素,故①错误;②符合集合中元素的无序性,正确;③不符合集合中元素的互异性,错误;④中元素有无穷多个,不能一一列举,故不能用列举法表示.故选C.【答案】 C2.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为( )A.{1,1}B.{1}C.{x=1}D.{x2-2x+1=0}【解析】集合{x|x2-2x+1=0}实质是方程x2-2x+1=0的解集,此方程有两相等实根,为1,故可表示为{1}.故选B.【答案】 B3.已知集合A={x∈N*|-5≤x≤5},则必有( )A.-1∈AB.0∈AC.3∈AD.1∈A【解析】∵x∈N*,-5≤x≤5,∴x=1,2,即A={1,2},∴1∈A.故选D.【答案】 D4.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( )A.0B.2C.3D.6【解析】依题意,A*B={0,2,4},其所有元素之和为6,故选D.【答案】 D二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知集合A={1,a2},实数a不能取的值的集合是________.【解析】由互异性知a2≠1,即a≠±1,故实数a不能取的值的集合是{1,-1}.【答案】{1,-1}6.已知P={x|2【解析】用数轴分析可知a=6时,集合P中恰有3个元素3,4,5.【答案】 6三、解答题(每小题10分,共20分)7.选择适当的方法表示下列集合集.(1)由方程x(x2-2x-3)=0的所有实数根组成的集合;(2)大于2且小于6的有理数;(3)由直线y=-x+4上的横坐标和纵坐标都是自然数的点组成的集合.【解析】(1)方程的实数根为-1,0,3,故可以用列举法表示为{-1,0,3},当然也可以用描述法表示为{x|x(x2-2x-3)=0},有限集.(2)由于大于2且小于6的有理数有无数个,故不能用列举法表示该集合,但可以用描述法表示该集合为{x∈Q|2(3)用描述法表示该集合为M={(x,y)|y=-x+4,x∈N,y∈N}或用列举法表示该集合为{(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0)}.8.设A表示集合{a2+2a-3,2,3},B表示集合{2,|a+3|},已知5∈A且5∉B,求a的值.【解析】因为5∈A,所以a2+2a-3=5,解得a=2或a=-4.当a=2时,|a+3|=5,不符合题意,应舍去.当a=-4时,|a+3|=1,符合题意,所以a=-4.9.(10分)已知集合A={x|ax2-3x-4=0,x∈R}.(1)若A中有两个元素,求实数a的取值范围;(2)若A中至多有一个元素,求实数a的取值范围.【解析】(1)∵A中有两个元素,∴方程ax2-3x-4=0有两个不等的实数根,∴a≠0,Δ=9+16a>0,即a>-916.∴a>-916,且a≠0.(2)当a=0时,A={-43};当a≠0时,若关于x 的方程ax2-3x-4=0有两个相等的实数根,Δ=9+16a=0,即a=-916;若关于x的方程无实数根,则Δ=9+16a<0,即a<-916;故所求的a的取值范围是a≤-916或a=0.高一数学必修一集合知识点集合通常用大写字母表示集合,用小写字母表示元素,如集合A={a,b,c}。
高中数学必修一人教A版1.1 集合的概念练习(含答案及解析)(75)
1.1 集合的概念一、单选题1.已知集合{|2,}A x x k k N ==∈,{|4,}B x x k k N ==∈,则A 与B 的关系为( )A .AB ⊆ B .B A ∈C .B A ⊆D .A B =答案:C解析:根据子集的概念分析可得结果.详解:若x B ∈,则42(2)x k k A ==∈,所以B A ⊆,因为2A ∈,且2∉B ,所以A 不是B 的子集.故选:C点睛:关键点点睛:掌握子集的概念是解题关键.2.不等式|1|3x +的解集是A .{|4x x - 或2}xB .{|42}x x -<<C .{|4x x <- 或2}xD .{|42}x x -答案:D解析:先求解出不等式|1|3x +,然后用集合表示即可.详解:解:|1|3x +,即313x -+,即42x -,故不等式|1|3x +的解集是{|42}x x -,故选D .点睛:本题是集合问题,解题的关键是正确求解绝对值不等式和规范答题.3.已知集合{}22M x x =-<<,i 为虚数单位,1a i =+,则下列选项正确的是()A .a M ∈B .{}a M ∈C .{}a M ⊄D .a M ∉答案:A解析:利用复数模的计算公式可得a =,即可判断出结论.详解:a =,又集合{}22M x x =-<<,∴a M ∈.故选:A .点睛:本题考查了复数模的计算公式、元素与集合之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为A .()0,1B .(){}0,1C .{}0,1D .{}2x x =答案:C解析:解方程x 2=x ,得x =0或x =1,由此能求出方程x 2=x 的所有实数根组成的集合 详解:解:解方程x 2=x ,得x =0或x =1,方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为{}0,1.故选:C .点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.5.下列各组对象中不能构成集合的是A .大名三中高一(2)班的全体男生B .大名三中全校学生家长的全体C .李明的所有家人D .王明的所有好朋友 答案:D详解:由集合中元素的特性,可知D 中的元素具有不确定性,故不能构成集合选D6.已知集合A =1,2,3,4},B =(x ,y )|x∈A,y∈A,y ﹣x∈A},则集合B 中的元素的个数为( )A .4B .5C .6D .7答案:C解析:通过集合B ,利用x A ∈,y A ,y x A -∈,求出集合B 中元素的个数.详解:解:因为集合{1A =,2,3,4},{(,)|B x y x A =∈,y A ,}y x A -∈,所以当1x =时,2y =或3y =或4y =,当2x =时,3y =或4y =,当3x =时,4y =,即()()()()()(){}1,2,1,3,1,4,2,3,2,4,3,4B =所以集合B 中的元素个数为6.故选:C .7.已知集合{}3,M x x n n ==∈Z ,{}31,N x x n n ==+∈Z ,{}31,P x x n n ==-∈Z ,且a M ∈,N b ∈,c P ∈,若d a b c =-+,则.A .d M ∈B .d N ∈C .d P ∈D .d M ∈且d N ∈答案:B 解析:设3,31,31a k b y c m ==+=-,得到()32d k y m =-+-,结合集合的表示,即可求解,得到答案.详解:由题意,设3a k =,k ∈Z ,31b y =+,y ∈Z ,31c m =-,m ∈Z ,则()()3313132d k y m k y m =-++-=-+-,令t k y m =-+,则t ∈Z ,且()32331311d t t t =-=-+=-+,t ∈Z ,则d N ∈,故选B .点睛:本题主要考查了集合的表示方法及其应用,其中解答中根据集合的元素形式,合理运算,结合集合表示方法求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.8.下列关系中①0N ∈;②27Z ∈;③3Z -∉;④Q π∉正确的个数为( )A .0B .1C .2D .3答案:C解析:根据元素与集合的关系逐项进行判断即可.详解:①因为0是自然数,所以0N ∈,故正确; ②因为27不是整数,所以27Z ∉,故错误;③因为3-是整数,所以3Z -∈,故错误;④因为π是无理数,所以Q π∉,故正确;故选:C.9.下列各组中的集合P 与Q 表示同一个集合的是( )A .P 是由元素1,3,π构成的集合,Q 是由元素π,1,3-构成的集合B .P 是由π构成的集合,Q 是由3.14159构成的集合C .P 是由2,3构成的集合,Q 是由有序数对(2,3)构成的集合D .P 是满足不等式-1≤x≤1的自然数构成的集合,Q 是方程x 2=1的解集答案:A详解:对于A,集合P,Q 中的元素完全相同,所以P 与Q 表示同一个集合,对于B,C,D,集合P,Q 中的元素不相同,所以P 与Q 不能表示同一个集合.选A二、填空题1.定义集合A 和B 的运算为{}*,A B x x A x B =∈∉,试写出含有集合运算符号“*”“”“”,并对任意集合A 和B 都成立的一个式子:_____________________.答案:()()**A A B A B B ⋂=⋃(答案不唯一).解析:根据运算{}*,A B x x A x B =∈∉的定义可得出结论.详解:如下图所示,由题中的定义可得()(){}(){}(),,A A B x x A x A B x x A B x B A B B *⋂=∈∉⋂=∈⋃∉=⋃*.故答案为:()()**A A B A B B ⋂=⋃(答案不唯一).点睛:本题考查集合运算的新定义,利用韦恩图法表示较为直观,考查数形结合思想的应用,属于中等题.2.已知集合A =a +2,(a +1)2,a 2+3a +3},且1∈A,则2017a 的值为_________.答案:1解析:对集合A 中的元素分情况讨论,结合集合中元素的互异性可求得结果.详解:当a +2=1时,a =-1,此时有(a +1)2=0,a 2+3a +3=1,不满足集合中元素的互异性; 当(a +1)2=1时,a =0或a =-2,当a =-2,则a 2+3a +3=1,舍去,经验证a =0时满足;当a 2+3a +3=1时,a =-1或a =-2,由上知均不满足,故a =0,则2017a =1. 故答案为:13.已知集合2{|A x x =+20}x a +=,若1∈A,则A =________.答案:-3,1}解析:集合2{|A x x =+20}x a +=,1∈A,则2x +20x a +=由一根是1,所以21+20a +=,a =-3,所以2x +23x -=0,x=1或x=-3,所以A =-3,1}4.用列举法表示集合x||x|<6,且x∈Z}是___________.答案:–5,–4,–3,–2,–1,0,1,2,3,4,5} 解析:根据6,x x Z <∈且 解此绝对值不等式,得到66,,x x Z -<<∈且 然后写出满足条件的整体x 的值即可.详解:6,x x Z <∈且66,,x x Z ∴-<<∈且∴ x = -5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5.故答案为–5,–4,–3,–2,–1,0,1,2,3,4,5}.点睛:此题是个基础题,考查集合的表示法,以及简单绝对值不等式的解法,考查学生分析解决问题的能力.5.设集合{,,1}A x xy xy =-,其中x ∈Z ,y ∈Z 且0y ≠. 若0A ∈,则用列举法表示集合A =________答案:{1,0,1}-解析:根据0y ≠且0A ∈,结合集合的互异性原则可知0xy -1=,进而求得x 和y 的值,即可表示集合A .详解:集合{,,1}A x xy xy =-,其中x ∈Z ,y ∈Z 且0y ≠.若0A ∈,则当0x =时, 0x xy ==由集合的互异性可知不符合要求所以0xy -1=,即1xy =则11x y =⎧⎨=⎩或11x y =-⎧⎨=-⎩当11x y =⎧⎨=⎩时,1x xy ==, 由集合的互异性可知不符合要求 因而11x y =-⎧⎨=-⎩,此时1,1,10x xy xy =-=-= 所以{1,0,1}A =-故答案为: {1,0,1}-点睛:本题考查了元素与集合的关系,集合的互异性原则的应用,属于基础题.三、解答题1.用适当的方法表示下列集合:(1)已知集合P =x|x =2n ,0≤n≤2且n∈N};(2)抛物线y =x 2-2x 与x 轴的公共点的集合;(3)直线y =x 上去掉原点的点的集合.答案:答案见解析解析:(1)用列举法即可求得集合的元素;(2)直接用描述法表示公共点的集合;(3)用描述法即可表示.详解:(1)因为02,n n N ≤≤∈,则0,2,4x =,故用列举法表示为:P =0,2,4}.(2)直接用描述法表示为:()22{,|}0y x x x y y ⎧=-⎨=⎩. (3)描述法:(x ,y)|y =x ,x≠0}.点睛:本题考查集合的表示方法,选择适当的方法即可,属简单题.2.试用集合表示图中阴影部分(含边界)的点.答案:(),13,03}{|x y x y -≤≤≤≤解析:直接用集合的描述法将点集表示出来.详解:由题意可得13,03x y -≤≤≤≤,所以图中阴影部分(含边界)的点组成的集合为(),13,03}{|x y x y -≤≤≤≤.点睛:本题考查了用描述法表示点集,属于基础题.3.用另一种形式表示集合.(1)63A x x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭Z Z ;(2){2,4,6,8}.答案:(1){3,0,1,2,4,5,6,9}-;(2){|2,14,}x x k k k =≤≤∈Z .解析:(1)描述法转为列举法时,首先确定集合是有哪些元素组成的,然后将所有元素写在花括号内;(2)列举法转为描述法时,首先明确集合中元素的公共属性,即把握住集合中元素满足什么条件.详解:(1)要使6,3x x-是整数,则|3|x -必是6的约数,当3,0,1,2,4,5,6,9x =-时,|3|x -是6的约数,∴{3,0,1,2,4,5,6,9}A =-.(2){|2,14,}x x k k k =≤≤∈Z .点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.。
高中数学必修一人教A版1.1 集合的概念练习(含答案及解析)(98)
1.1 集合的概念一、单选题1.下列四个集合中,是空集的是( )A .{}0B .{8x x >∣,且}5x <C .{}210x x ∈-=N ∣D .{}4x x >答案:B解析:根据空集的定义判断.详解:A 中有元素0,B 中集合没有任何元素,为空集,C 中有元素1,D 中集合,大于4的实数都是其中的元素.故选:B .2.下列常数集表示正确的是( )A .实数集RB .整数集QC .有理数集ND .自然数集Z答案:A解析:因为Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集,N 表示自然数数集,所以A 正确,故选A.3.已知A 中元素x 满足x =3k -1,k∈Z,则下列表示正确的是( )A .-1∉AB .-11∈AC .3k 2-1∈AD .-34∉A答案:C解析:判断一个元素是不是集合A 的元素,只要看这个元素是否满足条件31,x k k Z =-∈;判断一个元素是集合A 的元素,只需令这个数等于31k -,解出k ,判断k 是否满足k Z ∈,据此可完成解答.详解:当0k =时,311k -=-,故1A -∈,故选项A 错误;若11A -∈,则1131k -=-,解得103k Z =-∉,故选项B 错误; 令23131k k -=-,得0k =或1k =,即231k A -∈,故选项C 正确;当11k =-时,3134k -=-,故34A -∈,故选项D 错误;故选C.点睛:该题是一道关于元素与集合关系的题目,解题的关键是掌握集合的含义.4.若集合{}1,3A =,{}0,2B =-,则集合{}|,,z z x y x A y B =+∈∈中的元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2答案:C解析:根据题意求出{}{}|,,1,1,3z z x y x A y B =+∈∈=-即可得解.详解:集合{}1,3A =,{}0,2B =-,则集合{}{}|,,1,1,3z z x y x A y B =+∈∈=-共三个元素.故选:C点睛:此题考查求集合中的元素个数,关键在于读懂集合的新定义,根据题意求出集合中的元素.5.集合(){},0,,x y xy x y ≤∈∈R R 是指( )A .第二象限内的所有点B .第四象限内的所有点C .第二象限和第四象限内的所有点D .不在第一、第三象限内的所有点答案:D解析:由0xy ≤,可知00x y ≤⎧⎨≥⎩或00x y ≥⎧⎨≤⎩,进而可选出答案. 详解:因为0xy ≤,所以00x y ≤⎧⎨≥⎩或00x y ≥⎧⎨≤⎩, 故集合(){},0,,x y xy x y ≤∈∈R R 是指第二象限和第四象限内的所有点,以及在,x y 轴上的点,即不在第一、第三象限内的所有点.故选:D.点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.6.在直角坐标系内,坐标轴上的点构成的集合可表示为( )A .(x ,y )|x =0,y≠0或x≠0,y =0}B .(x ,y )|x =0且y =0}C .(x ,y )|xy =0}D .(x ,y )|x ,y 不同时为零}答案:C解析:根据坐标轴上的点特征判断选项.详解:A.表示x 轴和y 轴上的点,但不包含原点,故A 错误;B.集合中只有一个元素,就是原点,故错误;C.00xy x =⇔=或0y =,即表示坐标轴上点的集合,故C 正确;D.表示平面中的点,但不包含原点,故错误.故选:C.7.用描述法表示奇数集合:①A=a|a =2k+1,k∈Z}②B=a|a =2k ﹣1,k∈Z}③C=2b+1|b∈Z}④D=d|d =4k±1,k∈Z}.上述表示方法正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4答案:C解析:由整数的整除性,可得A 、B 都表示奇数集,D 表示除以4余1的整数或表示除以4余3的整数.由此不难得到本题的答案.详解:由题意得:①②表示奇数集合,③的表示方法错误,④D=x|x =4k±1,k∈z},表示除以4余1的整数或除以4余3的整数,∵一个奇数除以4之后,余数不是1就是3,故④表示奇数集合;故选:C .8.已知集合{}2|210,A x ax x a =++=∈R 只有一个元素,则a 的取值集合为( ) A .{1}B .{0}C .{0,1,1}-D .{0,1}答案:D 解析:对参数分类讨论,结合判别式法得到结果.详解:解:①当0a =时,1{}2A =-,此时满足条件;②当0a ≠时,A 中只有一个元素的话,440a =-=,解得1a =,综上,a 的取值集合为{0,1}.故选:D .9.下列关系中正确的个数是( ) ①12Q ∈ R ③*0N ∈ ④π∈ZA .1B .2C .3D .4答案:A解析:根据集合的概念、数集的表示判断.详解:120不是正整数,π是无理数,当然不是整数.只有①正确. 故选:A .点睛:本题考查元素与集合的关系,掌握常用数集的表示是解题关键.二、多选题1.(多选题)大于4的所有奇数构成的集合可用描述法表示为( )A .x|x =2k -1,k∈N}B .x|x =2k +1,k∈N,k≥2}C .x|x =2k +3,k∈N}D .x|x =2k +5,k∈N}答案:BD解析:用列举法把四个选项对应的集合表示出来,即可验证.详解:对于A :{}{|}1,1,321x x k k ∈=-N =-,对于B :{}{|212}5,7,9x x k k k +∈≥=N =,, 对于C :{}{|23}3,5,7x x k k +∈=N =, 对于D :{}{|25}5,7,9x x k k +∈=N =,故选:BD 2.(多选题)已知集合A 中元素满足x =3k -1,k∈Z,则下列表示正确的是( )A .-2∈AB .-11∉AC .3k 2-1∈AD .-34∉A答案:BC解析:直接对四个选项代入x =3k -1进行计算,即可得到正确答案.详解:令3k-1=-2,解得k=-13,-13∉Z,∴-2∉A;令3k-1=-11,解得k=-103,-103∉Z,∴-11∉A;∵k2∈Z,∴3k2-1∈A;令3k-1=-34,解得k=-11,-11∈Z,∴-34∈A.故选:BC3.下列每组对象,能构成集合的是()A.中国各地最美的乡村B.直角坐标系中横、纵坐标相等的点C.一切很大的数D.清华大学2020年入学的全体学生答案:BD解析:根据集合中的元素具有确定性逐个判断即可详解:解:对于A,最美标准不明确,不具有确定性,所以不能构成集合;对于B,直角坐标系中横、纵坐标相等的点就在一、三象限的平分线上,是确定的,所以可以构成集合;对于C,一切很大的数不具有确定性,所以不能构成集合;对于D,清华大学2020年入学的全体学生是确定的,能构成集合,故选:BD4.设P是一个数集,且至少含有两个元素.若对任意的a,b∈P,都有a+b,a-b,ab,ab∈P(除数b≠0),则称P是一个数域,例如有理数集Q是一个数域,有下列说法正确的是()A.数域必含有0,1两个数;B.整数集是数域;C.若有理数集Q M⊆,则数集M必为数域;D.数域必为无限集.答案:AD解析:根据数域的定义逐项进行分析即可.详解:数集P有两个元素m,N,则一定有m-m=0,mm=1(设m≠0),A正确;因为1∈Z,2∈Z,12Z∉,所以整数集不是数域,B不正确;令数集M Q =⋃,则1M ∈,但1M ,所以C 不正确;数域中有1,一定有1+1=2,1+2=3,递推下去,可知数域必为无限集,D 正确. 故选:AD5.(多选)已知集合{}220A x ax x a =-+=中至多含有一个元素,则实数a 可以取( )A .1a ≥B .0a =C .1a ≤-D .11a -≤≤答案:ABC 解析:根据集合至多含有一个元素,得到方程220ax x a -+=至多有一个根,讨论0a =,0a ≠两种情况,分别求出对应的a 的范围,即可得出结果.详解: 因为集合{}220A x ax x a =-+=中至多含有一个元素,即方程220ax x a -+=至多有一个根,当0a =时,方程可化为方程20x -=,解得0x =,满足题意;当0a ≠时,若方程无解,则()22224440a a ∆=--=-<,解得1a >或1a <-;若方程220ax x a -+=只有一个根,则()22224440a a ∆=--=-=,解得1a =±,综上实数a 的范围为1a ≥或0a =或1a ≤-;即ABC 都正确,D 错误.故选:ABC.点睛:本题主要考查集合中元素个数求参数的问题,属于基础题型.三、填空题1.下列说法中,正确的有________.(填序号)①单词book 的所有字母组成的集合的元素共有4个;②集合M 中有3个元素a ,b ,c ,其中a ,b ,c 是△ABC 的三边长,则△ABC 不可能是等腰三角形;③将小于10的自然数按从小到大的顺序排列和按从大到小的顺序排列分别得到不同的两个集合.答案:②解析:根据集合的元素的互异性判定①错误;根据集合的元素的互异性判定②正确;根据集合的元素的无序性可判定③错误.详解:①不正确. book 的字母o 有重复,共有3个不同字母,元素个数是3.②正确. 集合M 中有3个元素a ,b ,c ,所以a ,b ,c 都不相等,它们构成的三角形三边不相等,故不可能是等腰三角形.③不正确. 小于10的自然数不管按哪种顺序排列,里面的元素都是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数,集合是相同的,和元素的排列顺序无关.故答案为:②.2.已知集合[][],14,9A t t t t =+⋃++,0A ∉,存在正数λ,使得对任意a A ∈,都有A a λ∈,则t 的值是____________答案:1或3-解析:根据t 所处的不同范围,得到[],1a t t ∈+和[]4,9a t t ∈++时,aλ所处的范围;再利用集合A 的上下限,得到λ与t 的等量关系,从而构造出方程,求得t 的值. 详解:0A ∉,则只需考虑下列三种情况:①当0t >时,[][],14,9a t t t t ∈+++ 11111,,941a t t t t ⎡⎤⎡⎤∴∈⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦又0λ> ,,941a t t t t λλλλλ⎡⎤⎡⎤⇒∈⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦A a λ∈ 914t t t t λλ⎧≥⎪⎪+∴⎨⎪≤+⎪+⎩且419t t t t λλ⎧≥+⎪⎪+⎨⎪≤+⎪⎩ 可得:()()()()()()991414t t t t t t t t λλ⎧+≤≤+⎪⎨++≤≤++⎪⎩ ()()()914t t t t λ∴=+=++ 1t ⇒=②当90t +<即9t <-时,与①构造方程相同,即1t =,不合题意,舍去③当1040t t +<⎧⎨+>⎩即41t -<<-时 可得:11t t t t λλ⎧≥⎪⎪+⎨⎪≤+⎪⎩且4994t t t t λλ⎧≥+⎪⎪+⎨⎪≤+⎪+⎩()()()149t t t t λ∴=+=++ 3t ⇒=-综上所述:1t =或3-点睛:本题考查利用集合与元素的关系求解参数的取值问题,关键在于能够通过t 的不同取值范围,得到a 与a λ所处的范围,从而能够利用集合的上下限得到关于λ的等量关系,从而构造出关于t 的方程;难点在于能够准确地对t 的范围进行分类,对于学生的分析和归纳能力有较高的要求,属于难题.3.如果集合A =x|ax 2-2x -1=0}只有一个元素则a 的值是_____________答案:0或-1解析:当0a =时,12A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭符合题意;当0a ≠时,一元二次方程判别式440,1a a ∆=+==-.4.集合{}28160A x kx x =-+=∣,若集合A 中只有一个元素,则由实数k 的值组成的集合为________.答案:{}0,1解析:分0k =和0k ≠两种情况,分别讨论集合A ,进而可求出答案.详解:当0k =时,方程28160kx x -+=可化为8160x -+=,解得2x =,满足题意;当0k ≠时,要使集合{}28160A xkx x =-+=∣中只有一个元素, 则方程28160kx x -+=有两个相等的实数根,所以64640k ∆=-=,解得1k =,此时集合{4}A =,满足题意.综上所述,0k =或1k =,即实数k 的值组成的集合为{}0,1.故答案为:{}0,1.点睛:本题考查单元素的集合,注意讨论方程28160kx x -+=中k 是否为0,属于基础题.5.已知集合{}2,1,0,1P =--,集合{},Q y y x x P ==∈,则Q =______.答案:{}2,1,0解析:将2,1,0,1x =--分别代入y x =中,得到y 的值,即可求得集合Q ,得到答案. 详解:由题意,将2x =-,1-,0,1分别代入y x =中,得到2,1,0y =,所以{}2,1,0Q =.故答案为{}2,1,0.点睛:本题主要考查了集合的表示方法及应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.四、解答题1.试用恰当的方法表示下列集合.(1)使函数12y x =-有意义的x 的集合; (2)不大于12的非负偶数;(3)满足不等式*(3)2x x -≤∈N 的解集;(4)由大于10小于20的所有整数组成的集合.答案:(1){|2}x x ∈≠R ;(2){0,2,4,6,8,10,12}或{|2,x x n n =∈N 且7}n <;(3){1,2,3,4,5}或{}*|5,x x x ≤∈N ;(4){|1020}x x ∈<<Z 或{11,12,13,14,15,16,17,18,19}. 解析:(1)用描述法表示;(2)、(3)、(4)既可用描述法也可用列举法.详解:(1)要使函数12y x =-有意义,必须使分母20x -≠,即2x ≠. 因此所求集合用描述法可表示为{|2}x x ∈≠R .(2)∵不大于12是小于或等于12,非负是大于或等于0,∴不大于12的非负偶数集用列举法表示为{0,2,4,6,8,10,12}.用描述法表示为{|2,x x n n =∈N 且7}n <.(3)满足()*32x x -≤∈N 的解是1,2,3,4,5. 用列举法表示为{1,2,3,4,5},用描述法表示为{}*|5,x x x ≤∈N . (4)设大于10小于20的整数为x ,则x 满足条件x ∈Z 且1020x <<.故用描述法可表示为{|1020}x x ∈<<Z ,用列举法表示为{11,12,13,14,15,16,17,18,19}.点睛:本题考查集合的表示方法,属于基础题.2.设2y x ax b =-+,{}|0A x y x =-=,{|0}B x y ax =-=,若{3,1}A =-,试用列举法表示集合B .答案:{33B =---+解析:将2y x ax b =-+带入集合A 的方程化简整理,由{3,1}A =-利用韦达定理求出参数,a b ,再利用一元二次方程的解法求解集合B.详解:将2y x ax b =-+代入集合A 中的方程并整理得2(1)0x a x b -++=.因为{3,1}A =-,所以方程2(1)0x a x b -++=的两根为-3,1,由韦达定理得311,31,a b -+=+⎧⎨-⨯=⎩ 解得3,3,a b =-⎧⎨=-⎩所以233y x x =+-.将233y x x =+-,3a =-代入集合B 中的方程并整理得2630x x +-=,解得3x =--或3x =-+{33B =---+.点睛:本题考查了集合的表示方法,准确的利用韦达定理求参数是解题的关键,属于一般难度的题.3.已知集合A 的元素全为实数,且满足:若a A ∈,则11a A a+∈-.若2a =,求出A 中其他所有元素.答案:113,,23-- 解析:根据定义依次计算即可得答案.详解:解:因为若a A ∈,则11a A a +∈-, 所以当2a =时,11a a +=-12312A +=-∈-; 当3a =-时,11a a +=-131132A -=-∈+, 当12a =-时,11a a +=-11121312A -=∈+, 当13a =时,11a a +=-1132113A +=∈-, 综上A 中其他所有元素为:113,,23--. 点睛:本题考查集合的元素的求解,是基础题.。
1.1.2集合与集合的表示方法
2.描述法
共同特征 描述出 (1)定义:把集合中的元素__________
来,写在花括号内表示集合的方法叫做特征性
质描述法,简称描述法.它的一般形式是 {x∈I|p(x)} ,其中“x”是集合元素的代表形 ____________ 式,“I”是“x”的范围,“|p(x)”是集合中元素 “x”的共同特征,竖线不可省略.
{(x,y)|y=2x-1}和{y|y=2x-1}.
解:两个集合中的代表元素不同,前者是方
程y=2x-1的所有解构成的集合,元素为有
序数对,后者表示函数y=2x-1的函数值的 集合,是数集.
补充一:元素与集合的关系:
已知集合A由a+2,(a+1)2,a2+3a+3三个元素 构成,且1∈A,求实数a的值. [分析] 由于1∈A,故应分a+2=1,(a+1)2=1, a2+3a+3=1三种情况讨论,且在求得a的值之后, 应验证是否满足集合中元素的互异性.
变式训练:
2.用描述法表示下列集合: (1)正偶数集; (2)被 3 除余 2 的正整数集合; 1 (3) 使式子 有意义的实数 x(x-1)(x+1) x 的取值范围.
解:(1){x|x=2n,n∈N+}. (2){x|x=3n+2,n∈N}. (Байду номын сангаас){x|x≠0,且x≠-1,且x≠1}.
集合的表示方法的综合应用
(4)坐标平面内,两坐标轴上点的集合; (5)三角形的全体构成的集合; (6){2,4,6,8}
key : (4) x, y xy 0, x R, y R (6) x x 2n,1 n 4, n N (5) x x是三角形 或 三角形
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集合的表示方法一、单选题(共5题;共10分)1.(2019高一上·阜新月考)下列字母中表示有理数集合的是()A. NB. RC. QD. Z2.(2019高一上·荆门期中)将集合表示成列举法,正确的是( )A. {2,3}B. {(2,3)}C. {x=2,y=3}D. (2,3)3.(2019高一上·张家口月考)方程组的解集不可以表示为()A. B. C. D.4.(2019高一上·阜新月考)方程组的解集是()A. B. C. D.5.用列举法表示集合,正确的是()A. ,B.C.D.二、填空题(共11题;共11分)6.(2019高一上·珠海期中)用列举法表示集合________.7.(2019高一上·上海月考)被3除余数等于1的自然数集合,用描述法可表示为________.8.(2019高一上·咸阳月考)已知集合,试用列举法表示集合=________9.(2019高一上·上海月考)用列举法表示集合________10.(2019高一上·上海月考)集合可用列举法表示为________.11.(2019高一上·上海月考)用列举法表示方程组的解集________.12.若,,用列举法表示________.13.由小于10的所有质数组成的集合是________.14.用列举法表示不等式组的整数解的集合为________.15.集合A={x|0<x≤2,x∈Z},用列举法表示为A=________.16.用描述法表示表示不等式4x﹣5<3的解集________.三、解答题(共7题;共85分)17.用区间表示下列数集:(1){x|x≥1}=________.(2){ x|2<x≤4}=________.(3){x|x>﹣1且x≠2}=________.18.(2019高一上·兴仁月考)把集合用列举法表示.19.用列举法表示下列给定的集合:(1)大于且小于5的整数组成的集合A;(2)方程x2−9=0的实数根组成的集合B;(3)小于8的质数组成的集合C.20.用描述法表示下列集合:(1){0,2,4,6,8};(2){3,9,27,81,…};(3){ ,,,,…};(4)被5除余2的所有整数的全体构成的集合.21.用描述法表示下列集合:(1)数轴上离开原点的距离大于3的点的集合________;(2)平面直角坐标系中第二、四象限点的集合________.22.用适当的方法表示下列集合:(1)所有被3整除的整数;(2)图中阴影部分点(含边界)的坐标的集合(不含虚线);(3)满足方程x=|x|,x∈Z的所有x的值构成的集合B.23.用另一种方法表示下列集合.(1){绝对值不大于2的整数};(2){能被3整除,且小于10的正数};(3){x|x=|x|,x<5,且x∈Z};(4){(x,y)|x+y=6,x∈N*,y∈N*};(5){﹣3,﹣1,1,3,5}.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】表示:自然数集,表示:全体实数集,表示:有理数集,表示整数集.故答案为:C【分析】根据常用数集的字母表示即可选出答案.2.【答案】B【解析】【解答】集合表示的是方程组的解构成的集合,其中的元素是数对,且只有一个元素.故答案为:B .【分析】本题考查了集合的描述法,属于中档题.当集合是描述法的形式给出时,一定要注意理解集合中的元素,首先分清是数还是数对(点),其次要看清楚元素的特征性质,在判断元素与集合关系时,必须把握住,在改变集合写法时,必须保证集合相等.3.【答案】C【解析】【解答】由题意,方程组的解集所表示的集合应为点集,根据集合的表示方法,可得方程组的解集可表示为A、B、D的形式,而集合为两个元素的数集,所以不正确,故答案为:C.【分析】由方程组的解集所表示的集合应为点集,根据集合的表示方法,即作出判定,得到答案.4.【答案】C【解析】【解答】由得:,代入,化简得:,解得:.再代入解得:.故答案为:C【分析】由得:,代入,解得:.再代入,解得:.5.【答案】B【解析】【解答】解方程组,可得或故答案为故答案为:B【分析】解方程组,再用列举法表示所求集合。
二、填空题6.【答案】【解析】【解答】,为的正因数,,故答案为:【分析】利用题目条件,依次代入,使,,从而确定的值,即可得到所求集合。
7.【答案】【解析】【解答】因为被3除余数等于1的自然数为,所以其对应的集合用描述法可表示为:.故答案为【分析】先表示出满足条件的自然数,再用集合表示,即可得出结果.8.【答案】【解析】【解答】由题意知,当x=2,4,5时,满足,从而用列举法表示集合A为。
【分析】利用集合A中元素与自然数集的关系以及与自然数集的关系,从而求出满足要求的x的值,从而求出集合A中的元素,再利用列举法表示出集合A。
9.【答案】{0,1,2,3}【解析】【解答】因为,所以,又,所以故答案为【分析】由集合的描述法可知集合所含元素.10.【答案】{-1,0,1,2}【解析】【解答】集合可用列举法表示为{-1,0,1,2}.故答案为{-1,0,1,2}【分析】直接利用列举法的定义解答即可.11.【答案】【解析】【解答】解出方程组,得,因此,方程组的解集为.故答案为;.【分析】解出方程组,然后利用列举法表示该解集,注意集合中的元素为点的坐标.12.【答案】【解析】【解答】解:因为集合,而集合B中的元素是将集合A中的元素一一代入,通过平方得到的集合,即,那么用列举法表示。
【分析】令t分别为-2,2,3,4代入计算B,得出答案。
13.【答案】{2,3,5,7}【解析】【解答】解:由于质数又称素数.指在一个大于1的自然数中,除了1和此整数自身外,不能被其他自然数整除的数故10以内所有质数:2、3、5、7,则它们组成的集合是{2,3,5,7},故答案为:{2,3,5,7}.【分析】写出满足条件的质数,然后利用列举法表示.14.【答案】{﹣1,0,1,2}【解析】【解答】解:解不等式得﹣2<x≤2,∵x∈N,∴x=﹣1,0,1,2∴不等式组的整数解的集合为{﹣1,0,1,2}故答案为:{﹣1,0,1,2}【分析】解不等式得到x的取值范围,用列举法表示出整数解集合即可.15.【答案】{1,2}【解析】【解答】解:A={1,2},故答案为:{1,2}.【分析】由于0<x≤2,x∈Z,可得x=1,2.16.【答案】{xx<2}【解析】【解答】解:由4x﹣5<3得:x<2,用描述法表示其解集为:{x|x<2}.【分析】先解不等式,再利用描述法表示其解集即可.三、解答题17.【答案】(1)[1,+∞)(2)(2,4](3)(﹣1,2)∪(2,+∞)【解析】【解答】解:根据区间的定义可知(1){x|x≥1}=[1,+∞).(2){ x|2<x≤4}=(2,4].(3){x|x >﹣1且x≠2}=(﹣1,2)∪(2,+∞),故答案为:[1,+∞),(2,4],(﹣1,2)∪(2,+∞)【分析】根据区间的定义分别进行表示即可.18.【答案】解:由题意得:,,,,,,当时,,;当时,,;,;当时,,;,;,..【解析】【分析】由已知得出,直接利用列举法写出结果即可.19.【答案】(1)解:大于−1且小于5的整数包括0,1,2,3,4,∴A=(2)解:方程x2-9=0的实数根为-3,3,∴B={-3,3}(3)解:小于8的质数有2,3,5,7,∴C={2,3,5,7}【解析】【分析】(1)找到大于− 1 且小于5的整数,构成集合A;(2)解方程,求出根,得到方程的解集B;(3)小于8的质数有2,3,5,7,得到集合C.20.【答案】(1)解:{x∈N|0≤x<10,且x是偶数}(2)解:{x|x=3n,n∈N+}(3)解:{x|x= ,n∈N+}(4)解:{x|x=5n+2,n∈Z}【解析】【分析】根据描述法的定义﹕常用于表示无限集合,把集合中元素的公共属性用文字﹐符号或式子等描述出来﹐写在大括号内﹐这种表示集合的方法叫做描述法.{x|P}(x为该集合的元素的一般形式,P 为这个集合的元素的共同属性),从而描述法表示集合首先找到代表元素x,再写出x满足的关系P(x)即可.21.【答案】(1){A||AO|>3}(2){(x,y)|xy<0}【解析】【解答】解:(1)用A表示数轴上的点,点A满足的关系为|AO|>3,故{A||AO|>3};(2)用(x,y)表示平面直角坐标系中的点,第二、四象限点的点满足xy<0,故集合为{(x,y)|xy<0}故答案为:{A||AO|>3};{(x,y)|xy<0}【分析】(1)描述法表示集合首先找到代表元素,本集合中为数轴上的点,可用A表示,再写出A满足的关系即可.(2)本集合的代表元素为平面直角坐标系中的点,可用(x,y)表示,满足的关系为xy<0,写出即可.22.【答案】(1)解:{x|x=3n,n∈Z}(2)解:{(x,y)|﹣1≤x≤2,﹣≤y≤1,且xy≥0}(3)解:B={x|x=|x|,x∈Z}【解析】【分析】根据集合的表示方法中的描述法,利用描述法表示三个集合即可.23.【答案】(1)解:{绝对值不大于2的整数}={﹣2,﹣1,0,1,2}(2)解:{能被3整除,且小于10的正数}={3,6,9}(3)解:{x|x=|x|,x<5,且x∈Z}={0,1,2,3,4}(4)解:{(x,y)|x+y=6,x∈N*,y∈N*}={(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)} (5)解:{﹣3,﹣1,1,3,5}={x|x=2k﹣1,﹣1≤k≤3,k∈Z}【解析】【分析】根据集合的概念,列举法及描述法的定义,选择适当的方法表示每个集合即可.。