1.1 集合的概念
第2课时 集合的表示
基 础 练
巩固新知 夯实基础
1.(多选题)下列各组中M,P表示不同集合的是( )
A.M={3,-1},P={(3,-1)}
B.M={(3,1)},P={(1,3)}
C.M={y|y=x2+1,x∈R},P={x|x=t2+1,t∈R}
D.M={y|y=x2-1,x∈R},P={(x,y)|y=x2-1,x∈R}
2.方程组的解集是( )
A.(-5,4) B.(5,-4) C.{(-5,4)} D.{(5,-4)}
3.集合{(x,y)|y=2x-1}表示( )
A.方程y=2x-1
B.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图象上的所有点组成的集合
4.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.集合M={(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R}是 ( )
A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集 C.第四象限内的点集 D.第二、四象限内的点集
6.集合{x∈N|x2+x-2=0}用列举法可表示为________.
7.有下面四个结论:
①0与{0}表示同一个集合;
②集合M={3,4}与N={(3,4)}表示同一个集合;
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|4<x<5}不能用列举法表示.
其中正确的结论是________(填写序号).
8.用列举法表示下列集合:
(1);
(2){(x,y)|y=3x,x∈N且1≤x<5}.
能 力 练
综合应用 核心素养
9.已知x,y为非零实数,则集合M=为( )
A.{0,3} B.{1,3} C.{-1,3} D.{1,-3}
10.已知集合A=,B=,且x1,x2∈A,x3∈B,则下列判断不正确的是( )
A.x1·x2∈A B.x2·x3∈B C.x1+x2∈B D.x1+x2+x3∈A
11.(多选题)若集合A={x|kx2+4x+4=0,x∈R}只有一个元素,则实数k的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
12.(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}
13.已知集合A={1,2,3},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x+y∈A},则B中所含元素的个数为________.
14.定义集合A-B={x|x∈A,且x B},若集合A={x|2x+1>0},集合B=,则集合A-B________.
设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},且A=B,求a2014+b2014.
16.已知集合A={x|ax2-3x+2=0}.
(1)若A中只有一个元素,求集合A;
(2)若A中至少有一个元素,求a的取值范围.
【参考答案】
1.ABD解析: 选项A中,M是由3,-1两个元素构成的集合,而集合P是由点(3,-1)构成的集合;选项B中,(3,1)与(1,3)表示不同的点,故M≠P;选项D中,M是二次函数y=x2-1,x∈R的所有因变量组成的集合,而集合P是二次函数y=x2-1,x∈R图象上所有点组成的集合.故选ABD.
2.D 解析:解方程组得故解集为{(5,-4)},选D.
3. D 解析: 集合{(x,y)|y=2x-1}的代表元素是(x,y),x,y满足的关系式为y=2x-1,因此集合表示的是满足关系式y=2x-1的点组成的集合,故选D.
4.D解析:对于x=4s-3,当s依次取1,2,3,4,5时,恰好对应的x的值为1,5,9,13,17.
5.D 解析:因xy<0,所以有x>0,y<0;或者x<0,y>0.因此集合M表示的点集在第四象限和第二象限.
6. {1} 解析: 由x2+x-2=0,得x=-2或x=1. 又x∈N,∴x=1.
7.④ 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集合M是实数3,4的集合,而集合N是实数对(3,4)的集合,不正确;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.
8.解:(1)因为∈Z,所以|2-x|是6的因数,
则|2-x|=1,2,3,6,即x=1,3,4,0,-1,5,-4,8.
所以原集合可用列举法表示为{-4,-1,0,1,3,4,5,8}.
(2)因为x∈N且1≤x<5,所以x=1,2,3,4,其对应的y的值分别为3,6,9,12.
所以原集合可用列举法表示为{(1,3),(2,6),(3,9),(4,12)}.
9.C 解析:当x>0,y>0时,m=3,当x<0,y<0时,m=-1-1+1=-1.
当x,y异号,不妨设x>0,y<0时,m=1+(-1)+(-1)=-1.因此m=3或m=-1,则M={-1,3}.
10.D 解析:∵集合A表示奇数集,集合B表示偶数集,∴x1,x2是奇数,x3是偶数,∴x1+x2+x3为偶数.
11.AB解析:集合A中只有一个元素,即方程kx2+4x+4=0只有一个根.当k=0时,方程为一元一次方程,只有一个根;当k≠0时,方程为一元二次方程,若只有一个根,则Δ=16-16k=0,即k=1.所以实数k的值为0或1.
12.BD 解析:选项A,C中,集合内的最小奇数不大于4.
13.3 解析:根据x∈A,y∈A,x+y∈A,知集合B={(1,1),(1,2),(2,1)},有3个元素.
14.{x|x≥2} 解析: A=,B={x|x<2}, A-B=={x|x≥2}.
15.解: ∵A=B,∴或解方程组得,或或a=1,b为任意实数.
由集合元素的互异性得a≠1,∴a=-1,b=0,故a2014+b2014=1.
16.解:(1)因为集合A是方程ax2-3x+2=0的解集,则当a=0时,A={},符合题意;
当a≠0时,方程ax2-3x+2=0应有两个相等的实数根,
则Δ=9-8a=0,解得a=,此时A={},符合题意.
综上所述,当a=0时,A={},当a=时,A={}.
(2)由(1)可知,当a=0时,A={}符合题意;
当a≠0时,要使方程ax2-3x+2=0有实数根,
则Δ=9-8a≥0,解得a≤且a≠0.
综上所述,若集合A中至少有一个元素,则a≤.1.1 集合的概念
第1课时 集合的概念
基 础 练
巩固新知 夯实基础
1.有下列各组对象:
①接近于0的数的全体;
②比较小的正整数的全体;
③平面上到点O的距离等于1的点的全体;
④直角三角形的全体.
其中能构成集合的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.已知集合A由x<1的数构成,则有( )
A.3∈A B.1∈A C.0∈A D.-1 A
3.若a是R中的元素,但不是Q中的元素,则a可以是( )
A.3.14 B.-5 C. D.
4.(多选)若a,b,c,d为集合A的四个元素,则以a,b,c,d为边长构成的四边形不可能是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.菱形 D.梯形
5.设集合A是由1,k2为元素构成的集合,则实数k的取值范围是________.
6.若x∈N,则满足2x-5<0的元素组成的集合中所有元素之和为________.
7.已知①∈R;②∈Q;③0∈N;④π∈Q;⑤-3 Z.正确的个数为________.
8.已知集合M中含有三个元素2,a,b,集合N中含有三个元素2a,2,b2,且M=N.求a,b的值.
能 力 练
综合应用 核心素养
9.已知x,y都是非零实数,z=++可能的取值组成集合A,则( )
A.2∈A B.3 A C.-1∈A D.1∈A
10.(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∈A B.-11 A C.3k2-1∈A D.-34 A
11.已知集合A中含有三个元素1,a,a-1,若-2∈A,则实数a的值为( )
A.-2 B.-1 C.-1或-2 D.-2或-3
12.若以方程x2-5x+6=0和x2-x-2=0的解为元素组成集合M,则M中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.已知集合A含有三个元素1,0,x,若x2∈A,则实数x的值为__ __.
14.由实数x,-x,|x|,及-所组成的集合,最多含有________个元素.
15.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).
求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;
(2)集合A不可能是单元素集.
16.已知方程ax2-3x-4=0的解组成的集合为A.
(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.
【参考答案】
1.A 解析: ①不能构成集合,“接近”的概念模糊,无明确标准.②不能构成集合,“比较小”也是不明确的,多小算小没明确标准.③④均可构成集合,因为任取一个元素是否是此集合的元素有明确的标准可依.
2.C 解析:很明显3,1不满足不等式,而0,-1满足不等式.
3.D 解析:由题意知a应为无理数,故a可以为.
4.ABC 解析 由集合中的元素具有互异性可知a,b,c,d互不相等,而梯形的四条边可以互不相等.
5.{k|k≠±1}解析:∵1∈A,k2∈A,结合集合中元素的互异性可知k2≠1,解得k≠±1.
6.3 解析:由2x-5<0,得x<,又x∈N,∴x=0,1,2,故所有元素之和为3.
7.3 解析:①②③是正确的;④⑤是错误的.
8.解 法一 根据集合中元素的互异性,
有或,解得或或
再根据集合中元素的互异性,得或
法二 ∵两个集合相同,则其中的对应元素相同.
∴,即
∵集合中的元素互异,∴a,b不能同时为零.
当b≠0时,由②得a=0,或b=.
当a=0时,由①得b=1,或b=0(舍去).
当b=时,由①得a=.
当b=0时,a=0(舍去).∴或
9.C 解析 ①当x>0,y>0时,z=1+1+1=3;②当x>0,y<0时,z=1-1-1=-1;
③当x<0,y>0时,z=-1+1-1=-1;④当x<0,y<0时,z=-1-1+1=-1,
∴集合A={-1,3}.∴-1∈A.
10.BC 解析:令3k-1=-2,解得k=-,- Z,
∴-2 A;
令3k-1=-11,
解得k=-,- Z,∴-11 A;
∵k2∈Z,∴3k2-1∈A;
令3k-1=-34,解得k=-11,-11∈Z,
∴-34∈A.
11.C解析 由题意可知a=-2或a-1=-2,即a=-2或a=-1,故选C.
12.C 解析:方程x2-5x+6=0的解为x=2或x=3,x2-x-2=0的解为x=2或x=-1,所以集合M中含有3个元素.
13. -1解析:因为x2∈A,所以x2=1或x2=0或x2=x,解得x=-1,0,1.经检验,只有x=-1时,满足集合元素的互异性.
14.2 解析:因为|x|=±x,=|x|,-=-x,所以不论x取何值,最多只能写成两种形式:x,-x,故合中最多含有2个元素.
证明 (1)若a∈A,则∈A.
又∵2∈A,∴=-1∈A.
∵-1∈A,∴=∈A.
∵∈A,∴=2∈A.
∴A中另外两个元素为-1,.
(2)若A为单元素集,则a=,即a2-a+1=0,方程无解.
∴a≠,∴集合A不可能是单元素集.
16.解 (1)因为A中有两个元素,所以方程ax2-3x-4=0有两个不等的实数根,所以
即a>-且a≠0.所以实数a的取值范围为a>-,且a≠0.
(2)当a=0时,由-3x-4=0得x=-;
当a≠0时,若关于x的方程ax2-3x-4=0有两个相等的实数根,则Δ=9+16a=0,即a=-;
若关于x的方程无实数根,则Δ=9+16a<0,即a<-,
故所求的a的取值范围是a≤-或a=0.