第一章 1.1.1 第1课时
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一、选择题(每小题5分,共20分)
1.下列给出的对象中,能组成集合的是( )
A.一切很大的数 B.无限接近于0的数
C.美丽的小女孩 D.方程x2-1=0的实数根
解析: 选项A,B,C中的对象都没有明确的判断标准,不满足集合中元素的确定性,故A,B,C中的对象都不能组成集合,故选D.
答案: D
2.若a∈R,但a?Q,则a可以是( )
A.3.14 B.-5
C. D.
解析: 由题意知a是实数但不是有理数,故a应为无理数.
答案: D
3.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( )
A.1 B.-2
C.6 D.2
解析: 由题设知,a2,2-a,4互不相等,即解得a≠-2,a≠1,且a≠2.当实数a的取值是6时,三个数分别为36,-4,4,可以构成集合,故选C.
答案: C
4.已知x,y,z为非零实数,代数式+++的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A.4∈M B.2∈M
C.0?M D.-4?M
解析: 当x,y,z都大于零时,代数式的值为4,所以4∈M,故选A.
答案: A
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.下列说法中:
①集合N与集合N+是同一个集合;②集合N中的元素都是集合Z中的元素;③集合Q中的元素都是集合 Z中的元素;④集合Q中的元素都是集合R中的元素.
其中正确的有________.
解析: 因为集合N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集,所以①③中的说法不正确,②④中的说法正确.
答案: ②④
6.设集合A是由1,-2,a2-1三个元素构成的集合,集合B是由1,a2-3a,0三个元素构成的集合,若A=B,则实数a=________.
解析: 由集合相等的概念得
解得a=1.
答案: 1
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.已知由方程kx2-8x+16=0的根组成的集合A只有一个元素,试求实数k的值.
解析: 当k=0时,原方程变为-8x+16=0,
所以x=2,此时集合A中只有一个元素2.
当k≠0时,要使一元二次方程kx2-8x+16=0有一个实根,
需Δ=64-64k=0,即k=1.
此时方程的解为x1=x2=4,集合A中只有一个元素4.
综上可知k=0或1.
8.数集M满足条件,若a∈M,则∈M(a≠±1且a≠0),已知3∈M,试把由此确定的集合M的元素全部求出来.
解析: ∵a=3∈M,
∴==-2∈M,
∴=-∈M,
∴=∈M,
∴=3∈M.
再把3代入将重复上面的运算过程,由集合中元素的互异性可知M中含有元素3,-2,-,.
(10分)设集合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∈A,求实数x.
解析: (1)由集合元素的互异性可得
x≠3,x2-2x≠x且x2-2x≠3,
解得x≠-1,x≠0且x≠3.
(2)若-2∈A,则x=-2或x2-2x=-2.
由于x2-2x=(x-1)2-1≥-1,
所以x=-2.
第一章 1.1.1 第2课时
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一、选择题(每小题5分,共20分)
1.下列集合中,不同于另外三个的是( )
A.{y|y=2} B.{x=2}
C.{2} D.{x|x2-4x+4=0}
解析: {x=2}表示的是由一个等式组成的集合,而其他三个集合均表示由元素2组成的集合.
答案: B
2.方程组的解集是( )
A.{x=1,y=1} B.{1}
C.{(x,y)|x=1,y=1} D.(1,1)
解析: 方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A,B,而D中表示的不是集合,排除D.故选C.
答案: C
3.给出下列说法:
①直角坐标平面内,第一、三象限的点的集合为{(x,y)|xy>0};
②方程+|y+2|=0的解集为{-2,2};
③集合{(x,y)|y=1-x}与{x|y=1-x}是相等的.
其中正确的说法有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.0个
解析: 直角坐标平面内,第一、三象限的点的横、纵坐标是同号的,且集合中的代表元素为点(x,y),故①正确;
方程+|y+2|=0等价于即解为有序实数对(2,-2),即解集为{(2,-2)}或,故②不正确;集合{(x,y)|y=1-x}的代表元素是(x,y),集合{x|y=1-x}的代表元素是x,一个是实数对,一个是实数,故这两个集合不相等,③不正确.故选A.
答案: A
4.已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为( )
A.3 B.6
C.8 D.10
解析: 由x∈A,y∈A得x-y=0或x-y=±1或x-y=±2或x-y=±3或x-y=±4,故集合B中所含元素的个数为10个.
答案: D
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=________.
解析: 当a=0时,方程化为1=0,无解,集合A为空集,不符合题意;当a≠0时,由Δ=a2-4a=0,解得a=4.
答案: 4
6.已知集合A={(x,y)|y=2x+1},B={(x,y)|y=x+3},a∈A且a∈B,则a为________.
解析: ∵a∈A且a∈B,
∴a是方程组的解,解方程组,
得∴a为(2,5).
答案: (2,5)
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.设集合B=.
(1)试判断元素1,2与集合B的关系;
(2)用列举法表示集合B.
解析: (1)当x=1时,=2∈N.
当x=2时,=?N.
所以1∈B,2?B.
(2)∵∈N,x∈N,∴2+x只能取2,3,6.
∴x只能取0,1,4.∴B={0,1,4}.
8.已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R,x∈R}.
(1)若A中只有一个元素,求a的取值范围;
(2)若A中至少有一个元素,求a的取值范围.
解析: (1)∵方程ax2+2x+1=0只有一个解,
若a=0,则x=-;
若a≠0,则Δ=0,解得a=1,此时x=-1.
∴a=0或a=1时,A中只有一个元素.
(2)①A中只有一个元素时,a=0或a=1.
②A中有两个元素时,
解得a<1且a≠0.
综上知A中至少有一个元素,a的取值范围为a≤1.
(10分)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的所有元素之和是多少?
解析: 当x=1或2,y=0时,z=0;
当x=1,y=2时,z=2;
当x=2,y=2时,z=4.
∴A*B={0,2,4},
∴所有元素之和为0+2+4=6.
第一章 1.1.2
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一、选择题(每小题5分,共20分)
1.已知集合M={x|-A.P={-3,0,1}
B.Q={-1,0,1,2}
C.R={y|-πD.S={x||x|≤,x∈N}
解析: 先用列举法表示集合,再观察元素与集合的关系.集合M={-2,-1,0,1},集合R={-3,-2},集合S={0,1},不难发现集合P中的元素-3?M,集合Q中的元素2?M,集合R中的元素-3?M,而集合S={0,1}中的任意一个元素都在集合M中,所以S?M,且S?M.故选D.
答案: D
2.已知集合P={x|x2=1},Q={x|ax=1},若Q?P,则a的值是( )
A.1 B.-1
C.0,1或-1 D.1或-1
解析: 由题意,当Q为空集时,a=0;当Q不是空集时,由Q?P,a=1或a=-1.
答案: C
3.设集合A={x|1A.a≥2 B.a≤1
C.a≥1 D.a≤2
解析: 在数轴上表示出两个集合,只要a≥2,就满足A?B.故选A.
答案: A
4.满足{a}?M?{a,b,c,d}的集合M共有( )
A.6个 B.7个
C.8个 D.15个
解析: 集合M必含有元素a,所以集合M的个数为集合{b,c,d}的真子集的个数,所以有23-1=7个,故选B.
答案: B
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知M={y|y=x2-2x-1,x∈R},N={x|-2≤x≤4},则集合M与N之间的关系是________.
解析: ∵y=(x-1)2-2≥-2,
∴M={y|y≥-2}.∴N?M.
答案: N?M
6.已知??{x|x2-x+a=0},则实数a的取值范围是____________________________.
解析: ∵??{x|x2-x+a=0},
∴方程x2-x+a=0有实根,
∴Δ=(-1)2-4a≥0,a≤.
答案: a≤
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.已知M={2,a,b},N={2a,2,b2},且M=N,试求a与b的值.
解析: 方法一: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
方法二:∵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
8.已知集合A={1,3,x2},B={x+2,1}.是否存在实数x,使得B?A?若存在,求出集合A,B;若不存在,说明理由.
解析: 假设存在实数x,使B?A,
则x+2=3或x+2=x2.
(1)当x+2=3时,x=1,此时A={1,3,1},不满足集合元素的互异性.故x≠1.
(2)当x+2=x2时,即x2-x-2=0,故x=-1或x=2.
①当x=-1时,A={1,3,1},与元素互异性矛盾,
故x≠-1.
②当x=2时,A={1,3,4},B={4,1},显然有B?A.
综上所述,存在x=2,使A={1,3,4},B={4,1}满足B?A.
?
(10分)设集合A={x|a-2(1)若A?B,求实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a使B?A?
解析: (1)借助数轴可得,a应满足的条件为
或解得0≤a≤1.
(2)同理可得,a应满足的条件为
得a无解,所以不存在实数a使B?A.
第一章 1.1.3 第1课时
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一、选择题(每小题5分,共20分)
1.已知集合M={x|-3A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}
C.{-2,-1,0} D.{-3,-2,-1}
解析: 运用集合的运算求解.
M∩N={-2,-1,0},故选C.
答案: C
2.设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B=( )
A.{-2} B.{2}
C.{-2,2} D.?
解析: 解出集合A,B后依据交集的概念求解.
∵A={x|x+2=0},∴A={-2}.
∵B={x|x2-4=0},∴B={-2,2}.
∴A∩B={-2}.故选A.
答案: A
3.设集合A={x∈Z|-10≤x≤-1},B={ x∈Z||x|≤5},则A∪B中的元素个数是( )
A.10 B.11
C.15 D.16
解析: A={-10,-9,-8,-7,-6,…,-1},
B={-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5},
∴A∪B={-10,-9,-8,…,-1,0,1,2,3,4,5},
A∪B中共16个元素.
答案: D
4.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-A.A∩B=? B.A∪B=R
C.B?A D.A?B
解析: 先求解集合A,再进行集合之间的运算.
∵A={x|x>2或x<0},B={x|-∴A∩B={x|-故选B.
答案: B
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.设集合A={x|x≥0},B={x|x<1},则A∪B=________.
解析: 结合数轴分析得A∪B=R.
答案: R
6.设集合A={x|-1解析: 利用数轴分析可知,a>-1.
答案: a>-1
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.设集合A={2,-1,x2-x+1},B={2y,-4,x+4},C={-1,7},且A∩B=C,求实数x,y的值及A∪B.
解析: 由已知A={2,-1,x2-x+1},
B={2y,-4,x+4},C={-1,7}且A∩B=C得:
7∈A,7∈B且-1∈B,
∴在集合A中x2-x+1=7,
解得x=-2或3.
当x=-2时,在集合B中,x+4=2,
又2∈A,故2∈A∩B=C,
但2?C,故x=-2不合题意,舍去.
当x=3时,在集合B中,x+4=7.
故有2y=-1,解得y=-,
经检验满足A∩B=C.
综上知,所求x=3,y=-.
此时,A={2,-1,7},B={-1,-4,7},
故A∪B={-4,-1,2,7}.
8.已知A={x|a5}.若A∪B=R,求a的取值范围.
解析: 在数轴上标出集合A,B,如图.
要使A∪B=R,则解得-3≤a<-1.
综上可知,a的取值范围为-3≤a<-1.
(10分)集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.
(1)求A∩B;
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.
解析: (1)∵B={x|x≥2},
∴A∩B={x|2≤x<3}.
(2)C=,
B∪C=C?B?C,
∴-<2,∴a>-4.
第一章 1.1.3 第2课时
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则?UA=( )
A.{1,2} B.{3,4,5}
C.{1,2,3,4,5} D.?
解析: 依据补集的定义计算.
∵U={1,2,3,4,5},A={1,2},∴?UA={3,4,5}.
答案: B
2.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且?U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩?UB=( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.?
解析: 利用所给条件计算出A和?UB,进而求交集.
∵U={1,2,3,4},?U(A∪B)={4},∴A∪B={1,2,3}.
又∵B={1,2},∴{3}?A?{1,2,3}.
又?UB={3,4},∴A∩?UB={3}.
答案: A
3.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-2或x>4},那么集合(?UA)∩(?UB)等于( )
A.{x|3C.{x|3≤x<4} D.{x|-1≤x≤3}
解析: ∵?UA={x|x<-2或x>3},?UB={x|-2≤x≤4},如图.
∴(?UA)∩(?UB)={x|3答案: A
4.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|kA.k<0或k>2 B.2C.0解析: ∵U=R,A={x|x≤1或x≥3},
∴?UA={x|1∵B={x|k∴当B∩?UA=?时,有k+1≤1或k≥3(不合题意,舍去),如图所示,
∴k≤0,
∴当B∩?UA≠?时,0故选C.
答案: C
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若?AB={5},则实数m=________.
解析: 由题A={3,4,m},B={3,4},
所以?AB={m},
而?AB={5},所以m=5.
答案: 5
6.已知集合A={x|x≤a},B={x|1≤x≤2},且A∪?RB=R,则实数a的取值范围是________.
解析: ∵?RB=(-∞,1)∪(2,+∞)且A∪?RB=R,
∴{x|1≤x≤2}?A,∴a≥2.
答案: [2,+∞)
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.(2014·济南高一检测)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤2},若B∪?RA=R,B∩?RA={x|0解析: ∵A={x|1≤x≤2},
∴?RA={x|x<1或x>2}.
又B∪?RA=R,A∪?RA=R,
可得A?B.
而B∩?RA={x|0∴{x|0借助于数轴
可得B=A∪{x|08.已知集合A={x|2a-2解析: ?RB={x|x≤1或x≥2}≠?,
∵A??RB,∴分A=?和A≠?两种情况讨论.
(1)若A=?,此时有2a-2≥a,∴a≥2.
(2)若A≠?,
则有或
∴a≤1.
综上所述,a≤1或a≥2.
(10分)已知集合A={1,3,-x3},B={1,x+2},是否存在实数x,使得B∪(?AB)=A?实数x若存在,求出集合A和B;若不存在,说明理由.
解析: 假设存在x,使B∪(?AB)=A,∴B?A.
(1)若x+2=3,则x=1符合题意.
(2)若x+2=-x3,则x=-1不符合题意.
∴存在x=1,使B∪(?AB)=A,
此时A={1,3,-1},B={1,3}.