1.1 集合的概念
【知识点1】集合的判断 1
【知识点2】元素与集合 2
【知识点3】元素的性质 3
【知识点4】集合的表示 4
【知识点5】集合新定义问题 5
【跟踪训练】 7
1.知道集合的含义与表示 (重点)。
2.掌握元素与集合的关系(重难点)。
3.理解并掌握集合中元素的特性 (难点)。
【知识点1】集合的判断
1.集合的概念
(1)一般地,研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合.
(2)对于集合一定要从整体的角度来看待它.
2.集合的判断
(1)关键看该组对象是否满足确定性,如果此组对象满足确定性,就可以组成集合;否则,不能组成集合.
(2)还要注意集合中元素的互异性、无序性.
例1:
【例1】(2025 青山湖区校级模拟)8月20日《黑传说悟空》风靡全球,下列几组对象可以构成集合的是( )
A.游戏中会变身的妖怪
B.游戏中长的高的妖怪
C.游戏中能力强的妖怪
D.游戏中击败后给奖励多的妖怪
【例2】(2025 泰安校级模拟)在“①难解的题目;②方程x2+1=0在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
【例3】(多选)(2024秋 阆中市校级月考)下列各组对象可以组成集合的是( )
A.数学必修第一册课本中所有的难题
B.小于8的所有质数
C.直角坐标平面内第一象限的一些点
D.周长为10cm的三角形
【例4】(多选)(2024秋 海南州期中)下列各组对象能构成集合的有( )
A.南昌大学2024级大一新生
B.我国第一位获得奥运会金牌的运动员
C.体型庞大的海洋生物
D.唐宋八大家
【知识点2】元素与集合
1.元素与集合
(1)如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作aA.
(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作.
2.元素与集合关系的判断
(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可.
(2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征.
例1:
【例5】(2025 河北模拟)已知集合A={x|x3﹣8<0},则( )
A.1∈A B.2∈A C.0 A D.{0,1,2} A
【例6】(2025 辽宁二模)设集合A={x|2x﹣1>m},若2∈A,则m的取值范围是( )
A.m≤3 B.m≥3 C.m<3 D.m>3
【例7】(2025春 宝山区校级月考)若1∈{a2,a},若实数a的值为 .
【例8】(2025春 宝山区校级期中)设关于x的不等式的解集为A,若1 A,则实数m的取值范围是 .
【知识点3】元素的性质
元素的性质
(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则x或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.
(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.
(3)无序性:集合中的元素的次序无先后之分.
例1:
【例9】(2024秋 新疆校级期末)下列说法正确的是( )
A.高一(1)班视力比较好的同学可以构成集合
B.方程x2=1的解构成的集合与{﹣1,1}相等
C.{(1,3)}={(3,1)}
D.方程(x﹣1)(x﹣a)=0的实数解构成的集合为{a,1}
【例10】(2024秋 安康期末)有4根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,将这4根火柴棒首尾相接连成一个平面四边形,则这个平面四边形可能是( )
A.梯形 B.矩形 C.菱形 D.等腰梯形
【例11】(多选)(2024秋 深圳校级期末)若集合A={a2+2a,3a+2,8},则实数a的取值可以是( )
A.2 B.3 C.﹣4 D.5
【例12】(2024秋 杨浦区校级期中)已知集合M={﹣1,3a﹣1},则实数a的取值范围为 .
【知识点4】集合的表示
1.集合的表示方法
(1) 列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内.
(2) 描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内.
2.常用数集
(1)非负整数集(或自然数集)N.
(2)正整数集N*或N+.
(3)整数集Z.
(4)有理数集Q.
(5)实数集R.
例1:
【例13】(2024秋 新泰市校级期末)集合{x∈N*|x﹣3<2}的另一种表示法是( )
A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}
【例14】(多选)(2024秋 宁远县校级期中)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}
【例15】(2024秋 宁远县校级期中)用列举法表示下列集合:
(1)A={x|x2=9}
(2)B={x∈N|1≤x≤2}
(3)C={x|x2﹣3x+2=0}.
【例16】(2024秋 海州区校级月考)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式3x+2>5的解集组成集合B;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合C;
(4)二次函数y=x2﹣2x+3的图象上所有的点组成的集合D.
【知识点5】集合新定义问题
1.集合的概念
(1)一般地,研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合.
(2)对于集合一定要从整体的角度来看待它.
2.认识集合含义的步骤
(1)一看代表元素,是数集还是点集.
(2)二看元素满足什么条件即有什么公共特性.
例1:
【例17】(2025 安源区模拟)群论,是代数学的分支学科,在抽象代数中.有重要地位,且群论的研究方法也对抽象代数的其他分支有重要影响,例如一般一元五次及以上的方程没有根式解就可以用群论知识证明.群的概念则是群论中最基本的概念之一,其定义如下:设G是一个非空集合,“ ”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:
①对任意的a,b∈G,有a b∈G;
②对任意的a,b,c∈G,有(a b) c=a (b c);
③存在e∈G,使得对任意的a∈G,有e a=a e=a,e称为单位元;
④对任意的a∈G,存在b∈G,使a b=b a=e,称a与b互为逆元.
则称G关于“ ”新构成一个群.则下列说法正确的有( )
A.G={0,1,2}关于数的乘法构成群
B.自然数集N关于数的加法构成群
C.实数集R关于数的乘法构成群
D.关于数的加法构成群
【例18】(2024秋 沈阳期末)若对任意x∈A,,则称A为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )
A.{1,3} B.{﹣1,0,1} C.{x|x>1} D.{x|x>0}
【例19】(多选)(2025 新乡三模)已知非空数集M具有如下性质:
①若x,y∈M,则;
②若x,y∈M,则x+y∈M.
下列说法中正确的有( )
A.﹣1∈M B.2025∈M
C.若x,y∈M,则xy∈M D.若x,y∈M,则x﹣y∈M
【例20】(2025 武汉模拟)已知集合A={x|x=mn,m∈Z,n∈Z},集合B满足B={x|x∈A且∈A}.
(1)判断2,0,7+4中的哪些元素属于B;
(2)证明:若x∈B,y∈B,则xy∈B;
(3)证明:若x=mn∈B,则m2﹣3n2=1.
1.1 集合的概念
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 西乡塘区期中)下列对象能组成集合的是( )
A.非常接近0的数 B.身高很高的人
C.绝对值为5的数 D.著名的数学家
2.(2024秋 南充校级期中)下列选项中,能够构成集合的是( )
A.南充高中高2024级个子较高的学生
B.高中数学人教A版必修第一册中的难题
C.关于x的方程x2﹣1=0的所有实根
D.无限接近于π的所有实数
3.(2024秋 铜陵期末)下列关系中正确的个数是( )
①0∈N;②;③;④π∈Q
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2024秋 莎车县期中)若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
5.(2024 东湖区校级三模)若以集合{a,b,c,d}的四个元素为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.菱形 D.矩形
6.(2025 昭通模拟)设集合A={x|x2﹣5x+m=0},若1∈A,则A=( )
A.{1} B.{1,﹣4} C.{1,2} D.{1,4}
7.(2025 淇滨区校级模拟)已知集合A={1,m+2,m2+3},若2∈A,则实数m=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
8.(2024秋 顺德区校级月考)若1∈{x,x2},则x=( )
A.1 B.﹣1 C.0或1 D.0或1或﹣1
9.(2025春 唐县校级期中)集合{x∈N+|x﹣2≤1}用列举法表示为( )
A.{0,1,2,3} B.{1,2,3} C.{0,1,2,3,4} D.{1,2,3,4}
10.(2025 锦江区校级模拟)已知集合A={a﹣2,a2+4a,12},且﹣3∈A,则a等于( )
A.﹣1 B.﹣3 C.3 D.﹣3或﹣1
11.(2025春 河南月考)已知集合A={x|3ax﹣2≤0},若1∈A且2 A,则( )
A. B.a<0 C. D.
12.(2024秋 阜宁县期末)已知集合,则用列举法表示A=( )
A.{﹣2,0,1,2,4} B.{﹣2,0,2,4}
C.{0,2,4} D.{2,4}
13.(2025 辽宁三模)已知集合A={1,2},B={x2﹣y2|x,y∈A},则下列判断错误的是( )
A.1∈B B.0∈B C.3∈B D.﹣3∈B
14.(2025 开远市校级开学)若集合A={x|ax2﹣2x+2=0}中只有一个元素,则实数a的值为( )
A.0或 B.0 C. D.
15.(2025 平凉校级模拟)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.4 B.5 C.6 D.7
16.(2025 宁远县校级开学)已知集合A={0,1},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
二.多选题(共5小题)
17.(2024秋 广东月考)下面能组成一个集合的是( )
A.横峰中学高一年级聪明的学生
B.的近似值
C.直角坐标系中横坐标、纵坐标相等的点
D.所有奇数
18.(2024秋 福田区校级月考)下列说法中错误的有( )
A.集合N中最小的数是1
B.若﹣a Z,则a∈Z
C.所有的正实数组成集合R+
D.由很小的数可组成集合A
19.(2024秋 景德镇期中)下列说法正确的有( )
A.某校高一年级视力差的学生可以构成一个集合
B.集合A={x|y=x2+1}与集合B={(x,y)|y=x2+1}是相同的集合
C.由1,,,,0.5这些数组成的集合有4个元素
D.在平面直角坐标系中,第Ⅱ象限或第Ⅳ象限内所有的点(x,y)组成的点集,可以表示成集合{(x,y)|xy<0,x,y∈R}
20.(2024秋 宿迁月考)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7}
B.由2,3组成的集合可表示为{2,3}或{3,2}
C.方程x2﹣4x+4=0的所有解组成的集合是{2,2}
D.0与{0}表示同一个集合
21.(2024秋 沙河口区校级月考)下列说法中错误的是( )
A.在平面直角坐标系内,第二、第四象限的点的集合为{(x,y)|xy>0}
B.方程x2﹣9=0的解集为{(﹣3,3)}
C.集合{y|y=1﹣x}与{x|y=1﹣x}是相等的
D.若集合 RA={x∈Z|﹣1≤x≤1},则
三.填空题(共6小题)
22.(2025 黄浦区校级开学)用列举法表示集合{x|﹣2≤x≤2,x∈N}= .
23.(2025春 上海校级月考)已知集合A={1,2,a2﹣2a},若3∈A,则实数a= .
24.(2025 资阳校级开学)设集合A={0,m,m2﹣5m+4},且4∈A,则实数m的值为 .
25.(2025春 张掖月考)已知关于x的不等式的解集为M,若3 M,则实数a的取值范围是 .
26.(2025春 长沙校级月考)已知m∈R,集合A={x|m<x<3m﹣1}中的元素恰有2个整数,则m的取值范围是 .
27.(2024秋 益阳期末)如果对于非空集合A中的任意两个不同元素a,b,都有a+b∈A且ab∈A,那么这样的集合A称为封闭集合,例如集合R就是一个封闭集合.用列举法写出一个至少有三个元素且只有有限个元素的封闭集合 .
四.解答题(共8小题)
28.(2024秋 沙县区校级月考)已知集合A={x∈N|﹣1<x<3}.
(Ⅰ)用列举法表示集合A;
(Ⅱ)写出集合A的所有子集.
29.(2024秋 宝山区校级月考)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)不等式2x﹣3>0的解集;
(2)二元二次方程组的解集;
(3)由大于﹣3且小于9的偶数组成的集合.
30.(2024秋 镇雄县月考)已知集合A中有三个元素,分别为2,x,x2.
(1)求实数x应该满足哪些条件?
(2)若1∈A,求x的取值.
31.(2024秋 雨花区校级期中)(1)已知集合,试用列举法表示集合A;
(2)已知集合,试用列举法表示集合B.
32.(2024秋 嘉峪关校级期中)已知集合A={x∈R|ax2﹣3x+1=0,a∈R}.
(1)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值;
(2)已若集合A中仅含有两个元素,求实数a的取值范围.
33.(2024秋 长宁区校级月考)设关于x的不等式ax﹣3>2x+a的解集为M.
(1)求M;
(2)若﹣1∈M且0 M,求实数a的取值范围.
34.(2024秋 四川校级期中)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R,x∈R}.
(1)若1∈A,求a的值;
(2)若A中只有一个元素,求a的取值范围;
(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
35.(2024秋 嘉定区校级月考)已知M是满足下列条件的集合:①0∈M,1∈M;②若x,y∈M,则x﹣y∈M;③若x∈M且x≠0,则.(1)判断是否正确,并说明理由;
(2)证明:若x,y∈M,则x+y∈M;
(3)证明:若x∈M,则x2∈M.
第1页 共1页1.1 集合的概念
【知识点1】集合的判断 1
【知识点2】元素与集合 3
【知识点3】元素的性质 5
【知识点4】集合的表示 7
【知识点5】集合新定义问题 9
【跟踪训练】 14
1.知道集合的含义与表示 (重点)。
2.掌握元素与集合的关系(重难点)。
3.理解并掌握集合中元素的特性 (难点)。
【知识点1】集合的判断
1.集合的概念
(1)一般地,研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合.
(2)对于集合一定要从整体的角度来看待它.
2.集合的判断
(1)关键看该组对象是否满足确定性,如果此组对象满足确定性,就可以组成集合;否则,不能组成集合.
(2)还要注意集合中元素的互异性、无序性.
例1:
【例1】(2025 青山湖区校级模拟)8月20日《黑传说悟空》风靡全球,下列几组对象可以构成集合的是( )
A.游戏中会变身的妖怪
B.游戏中长的高的妖怪
C.游戏中能力强的妖怪
D.游戏中击败后给奖励多的妖怪
【答案】A
【分析】根据集合的确定性依次判断选项即可.
【解答】解:对A:游戏中会变身的妖怪可以构成集合,故A正确;
对B、C、D:不满足集合的确定性,故不能构成集合,故B、C、D错误.
故选:A.
【例2】(2025 泰安校级模拟)在“①难解的题目;②方程x2+1=0在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
【答案】A
【分析】根据集合中元素的确定性可判断各选项.
【解答】解:对于①,不满足元素的确定性,不能组成集合,故①错误;
对于②,方程x2+1=0在实数集内的解组成的集合为 ,故②正确;
对于③,直角坐标平面上第四象限内的所有点组成的集合为{(x,y)|x>0,y<0},故③正确;
对于④,不满足元素的确定性,不能组成集合,故④错误.
故选:A.
【例3】(多选)(2024秋 阆中市校级月考)下列各组对象可以组成集合的是( )
A.数学必修第一册课本中所有的难题
B.小于8的所有质数
C.直角坐标平面内第一象限的一些点
D.周长为10cm的三角形
【答案】BD
【分析】根据集合的定义和集合元素的特征逐个分析判断.
【解答】解:对于选项A,“难题”的标准不确定,因而不能构成集合,所以A错误,
对于选项B,小于8的所有质数能构成集合,所以B正确,
对于选项C,“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合,所以C错误,
对于选项D,周长为10cm的三角形具有确定性,能构成集合,所以D正确,
故选:BD.
【例4】(多选)(2024秋 海南州期中)下列各组对象能构成集合的有( )
A.南昌大学2024级大一新生
B.我国第一位获得奥运会金牌的运动员
C.体型庞大的海洋生物
D.唐宋八大家
【答案】ABD
【分析】根据集合的定义逐个分析判断即可.
【解答】解:对于选项A,因为南昌大学2024级大一新生是确定的,所以能构成集合,故选项A正确;
对于选项B,因为我国第一位获得奥运会金牌的运动员是确定的,所以能构成集合,故选项B正确;
对于选项C,因为体型庞大的海洋生物没有明确的标准,没有确定性,所以不能构成集合,故选项C错误;
对于选项D,因为唐宋八大家是确定的,所以能构成集合,故选项D正确.
故选:ABD.
【知识点2】元素与集合
1.元素与集合
(1)如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作aA.
(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作.
2.元素与集合关系的判断
(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可.
(2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征.
例1:
【例5】(2025 河北模拟)已知集合A={x|x3﹣8<0},则( )
A.1∈A B.2∈A C.0 A D.{0,1,2} A
【答案】A
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系依次判断即可.
【解答】解:由题可知,集合A={x|x3﹣8<0}={x|x<2},
所以0∈A,1∈A,2 A,
故A正确,B错误,C错误;
集合{0,1,2}不是集合A的子集,故D错误.
故选:A.
【例6】(2025 辽宁二模)设集合A={x|2x﹣1>m},若2∈A,则m的取值范围是( )
A.m≤3 B.m≥3 C.m<3 D.m>3
【答案】C
【分析】由元素与集合的关系即可求解.
【解答】解:因为A={x|2x﹣1>m},2∈A,
所以2×2﹣1>m,解得m<3.
故选:C.
【例7】(2025春 宝山区校级月考)若1∈{a2,a},若实数a的值为 .
【答案】﹣1.
【分析】根据1∈{a2,a},得到a=1或﹣1,再根据元素的互异性,即可求解.
【解答】解:因为1∈{a2,a},所以a=1或﹣1,
当a=1时,a=a2,不满足元素的互异性;
当a=﹣1时,a≠a2,满足元素的互异性.
故a=﹣1.
故答案为:﹣1.
【例8】(2025春 宝山区校级期中)设关于x的不等式的解集为A,若1 A,则实数m的取值范围是 .
【答案】m≤﹣3.
【分析】不等式的解集等价于(x﹣3)(mx+3)>0的解集,则1 A,等价于(1﹣3)(m+3)≤0,可求出m的范围.
【解答】解:因为不等式的解集等价于(x﹣3)(mx+3)>0的解集,
故1 A,等价于(1﹣3)(m+3)≤0,解得m∈[﹣3,+∞).
故答案为:m≤﹣3.
【知识点3】元素的性质
元素的性质
(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则x或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.
(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.
(3)无序性:集合中的元素的次序无先后之分.
例1:
【例9】(2024秋 新疆校级期末)下列说法正确的是( )
A.高一(1)班视力比较好的同学可以构成集合
B.方程x2=1的解构成的集合与{﹣1,1}相等
C.{(1,3)}={(3,1)}
D.方程(x﹣1)(x﹣a)=0的实数解构成的集合为{a,1}
【答案】B
【分析】A根据确定性判断;B写出解集即可判断;C注意点集的两个点不同;D注意a=1的情况.
【解答】解:视力比较好的标准不明确,不能构成集合,A错;
由x2=1,可得x=﹣1或x=1,对应集合为{﹣1,1},B对;
(1,3),(3,1)表示不同的点,故集合不相等,C错;
方程(x﹣1)(x﹣a)=0的实数解构成的集合为{1},不能写成{a,1},D错.
故选:B.
【例10】(2024秋 安康期末)有4根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,将这4根火柴棒首尾相接连成一个平面四边形,则这个平面四边形可能是( )
A.梯形 B.矩形 C.菱形 D.等腰梯形
【答案】A
【分析】根据集合中元素的互异性,可得四个元素互不相等,结合选项,即可求解.
【解答】解:根据题意,4根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,则4根火柴棒的长度互不相等,
依次分析选项:
对于A,梯形的四条边长度可以互不相等,符合题意;
对于B,矩形的对边相等,不能由这4根火柴棒首尾相接连成,不符合题意;
对于C,菱形的四条边都相等,不能由这4根火柴棒首尾相接连成,不符合题意;
对于D,等腰梯形的腰相等,不能由这4根火柴棒首尾相接连成,不符合题意.
故选:A.
【例11】(多选)(2024秋 深圳校级期末)若集合A={a2+2a,3a+2,8},则实数a的取值可以是( )
A.2 B.3 C.﹣4 D.5
【答案】BD
【分析】根据集合中元素的互异性求解.
【解答】解:由元素的互异性可得,,
解得a≠﹣4,a≠2,a≠﹣1,
观察四个选项可知,BD符合.
故选:BD.
【例12】(2024秋 杨浦区校级期中)已知集合M={﹣1,3a﹣1},则实数a的取值范围为 .
【答案】{a|a≠0}.
【分析】根据元素的性质求解.
【解答】解:由元素的互异性可知,3a﹣1≠﹣1,所以a≠0,
即实数a的取值范围为{a|a≠0}.
故答案为:{a|a≠0}.
【知识点4】集合的表示
1.集合的表示方法
(1) 列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内.
(2) 描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内.
2.常用数集
(1)非负整数集(或自然数集)N.
(2)正整数集N*或N+.
(3)整数集Z.
(4)有理数集Q.
(5)实数集R.
例1:
【例13】(2024秋 新泰市校级期末)集合{x∈N*|x﹣3<2}的另一种表示法是( )
A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}
【答案】B
【分析】集合{x∈N+|x﹣3<2}是用描述法来表示的,用另一种方法来表示就是用列举法,看出描述法所表示的数字,在集合中列举出元素.
【解答】解:∵集合{x∈N+|x﹣3<2}是用描述法来表示的,用另一种方法来表示就是用列举法,
∵{x∈N+|x﹣3<2}={x∈N+|x<5}={1,2,3,4}
故选:B.
【例14】(多选)(2024秋 宁远县校级期中)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
【分析】用列举法把四个选项对应的集合表示出来,即可验证.
【解答】解:对于选项A:{x|x=2k﹣1,k∈N}={﹣1,1,3 },故A错误;
对于选项B:{x|x=2k+1,k∈N,k≥2}={5,7,9 },故B正确;
对于选项C:{x|x=2k+3,k∈N}={3,5,7 },故C错误;
对于选项D:{x|x=2k+5,k∈N}={5,7,9 },故D正确.
故选:BD.
【例15】(2024秋 宁远县校级期中)用列举法表示下列集合:
(1)A={x|x2=9}
(2)B={x∈N|1≤x≤2}
(3)C={x|x2﹣3x+2=0}.
【答案】见试题解答内容
【分析】解方程,求出x的值即可.
【解答】解:用列举法表示下列集合:
(1)A={x|x2=9}={3,﹣3};
(2)B={x∈N|1≤x≤2}={1,2};
(3)C={x|x2﹣3x+2=0}={1,2}.
【例16】(2024秋 海州区校级月考)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式3x+2>5的解集组成集合B;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合C;
(4)二次函数y=x2﹣2x+3的图象上所有的点组成的集合D.
【答案】(1)利用列举法表示集合A={0,1,2,3,4,5};
(2)利用描述法表示集合B={x∈R|3x+2>5};
(3)利用描述法表示集合 C={(x,y)|x<0,y>0};
(4)利用描述法表示集合 D={(x,y)|y=x2﹣2x+3}.
【分析】(1)利用列举法表示集合即可; (2)利用描述法表示集合即可; (3)利用描述法表示集合即可; (4)利用描述法表示集合即可.
【解答】解:(1)利用列举法表示集合A={0,1,2,3,4,5};
(2)利用描述法表示集合B={x∈R|3x+2>5};
(3)利用描述法表示集合 C={(x,y)|x<0,y>0};
(4)利用描述法表示集合 D={(x,y)|y=x2﹣2x+3}.
【知识点5】集合新定义问题
1.集合的概念
(1)一般地,研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合.
(2)对于集合一定要从整体的角度来看待它.
2.认识集合含义的步骤
(1)一看代表元素,是数集还是点集.
(2)二看元素满足什么条件即有什么公共特性.
例1:
【例17】(2025 安源区模拟)群论,是代数学的分支学科,在抽象代数中.有重要地位,且群论的研究方法也对抽象代数的其他分支有重要影响,例如一般一元五次及以上的方程没有根式解就可以用群论知识证明.群的概念则是群论中最基本的概念之一,其定义如下:设G是一个非空集合,“ ”是G上的一个代数运算,如果该运算满足以下条件:
①对任意的a,b∈G,有a b∈G;
②对任意的a,b,c∈G,有(a b) c=a (b c);
③存在e∈G,使得对任意的a∈G,有e a=a e=a,e称为单位元;
④对任意的a∈G,存在b∈G,使a b=b a=e,称a与b互为逆元.
则称G关于“ ”新构成一个群.则下列说法正确的有( )
A.G={0,1,2}关于数的乘法构成群
B.自然数集N关于数的加法构成群
C.实数集R关于数的乘法构成群
D.关于数的加法构成群
【答案】D
【分析】反例判断A,B,C是否满足④,对于D,对所有的a,b∈G,设,求出a+b,依次看是否满足要求.
【解答】解:A:由1∈G且 a∈G,使1 a=a 1=a,但0∈G,不存在b∈G,使0 b=b 0=1,不正确;
B:由0∈N且 a∈N,都有0+a=a+0=a,但1∈N,不存在b∈N,使1+b=b+1=0,不正确;
C:由1∈R且 a∈R,使1 a=a 1=a,但0∈R,不存在b∈R,使0 b=b 0=1,不正确;
D:对所有的a,b∈G,可设,则,
①G满足加法结合律,即 a,b,c∈G,有(a+b)+c=a+(b+c);
② e=0∈G,使得 a∈G,有e+a=a+e=a;
③ a∈G,设,使a+b=b+a=e,正确.
故选:D.
【例18】(2024秋 沈阳期末)若对任意x∈A,,则称A为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )
A.{1,3} B.{﹣1,0,1} C.{x|x>1} D.{x|x>0}
【答案】D
【分析】对于ABC:举反例说明即可;对于D:由题意分析即可.
【解答】解:对于选项A:因为3∈{1,3},但,不符合题意,故A错误;
对于选项B:因为0∈{﹣1,0,1},但无意义,不符合题意,故B错误;
对于选项C:例如2∈{x|x>1},但,不符合题意,故C错误,
对于选项D:对任意x∈{x|x>0},均有{x|x>0},符合题意,故D正确.
故选:D.
【例19】(多选)(2025 新乡三模)已知非空数集M具有如下性质:
①若x,y∈M,则;
②若x,y∈M,则x+y∈M.
下列说法中正确的有( )
A.﹣1∈M B.2025∈M
C.若x,y∈M,则xy∈M D.若x,y∈M,则x﹣y∈M
【答案】BC
【分析】对于AD,利用反证法可判断其正误;
对于B,可先判断1∈M,再结合性质可判断其正误;
对于C,可先判断当y∈M时,,再根据性质可判断其正误.
【解答】解:A.若﹣1∈M,则,则1+(﹣1)=0∈M,显然0 M,A错误;
B.M是非空集合,若x∈M,,1+1=2∈M,1+2=3∈M,所以2025∈M,B正确;
C.因为1∈M,y∈M,所以,所以,C正确;
D.若x=1,y=2,则x﹣y=﹣1 M,D错误.
故选:BC.
【例20】(2025 武汉模拟)已知集合A={x|x=mn,m∈Z,n∈Z},集合B满足B={x|x∈A且∈A}.
(1)判断2,0,7+4中的哪些元素属于B;
(2)证明:若x∈B,y∈B,则xy∈B;
(3)证明:若x=mn∈B,则m2﹣3n2=1.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据所给定义判断元素的倒数是否属于A即可;
(2)先证明若x∈A,y∈A,则xy∈A,即可得到从而得证;
(3)依题意可得从而求出m2﹣3n2=±1,再说明m2﹣3n2≠﹣1即可.
【解答】解:(1)因为,所以;
因为,所以;
因为0没有倒数,所以0 B;因为,
所以;综上可得,;
(2)证明:若x∈A,y∈A,则xy∈A;设,,S,t,p,q为整数,
所以,
由于sp+3tq,sq+tp 都是整数,所以xy∈A,当x∈B,y∈B时,,,
所以,所以 xy∈B;
(3)证明:因为,
所以,
所以都是整数,
所以为整数,
所以m2﹣3n2=±1,假如m2﹣3n2=﹣1,则m2+1=3n2,则m2+1应为3的倍数,
设k为整数,若 m=3k,则m2+1=9k2+1不是3的倍数;若 m=3k+1,
则m2+1=9k2+6k+2=3(3k2+2k)+2不是3的倍数;
若 m=3k+2,则m2+1=9k2+12k+5=3(3k2+4k+1)+2不是3的倍数;
所以m2﹣3n2≠﹣1即m2﹣3n2=1.
1.1 集合的概念
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 西乡塘区期中)下列对象能组成集合的是( )
A.非常接近0的数 B.身高很高的人
C.绝对值为5的数 D.著名的数学家
2.(2024秋 南充校级期中)下列选项中,能够构成集合的是( )
A.南充高中高2024级个子较高的学生
B.高中数学人教A版必修第一册中的难题
C.关于x的方程x2﹣1=0的所有实根
D.无限接近于π的所有实数
3.(2024秋 铜陵期末)下列关系中正确的个数是( )
①0∈N;②;③;④π∈Q
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2024秋 莎车县期中)若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
5.(2024 东湖区校级三模)若以集合{a,b,c,d}的四个元素为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.菱形 D.矩形
6.(2025 昭通模拟)设集合A={x|x2﹣5x+m=0},若1∈A,则A=( )
A.{1} B.{1,﹣4} C.{1,2} D.{1,4}
7.(2025 淇滨区校级模拟)已知集合A={1,m+2,m2+3},若2∈A,则实数m=( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
8.(2024秋 顺德区校级月考)若1∈{x,x2},则x=( )
A.1 B.﹣1 C.0或1 D.0或1或﹣1
9.(2025春 唐县校级期中)集合{x∈N+|x﹣2≤1}用列举法表示为( )
A.{0,1,2,3} B.{1,2,3} C.{0,1,2,3,4} D.{1,2,3,4}
10.(2025 锦江区校级模拟)已知集合A={a﹣2,a2+4a,12},且﹣3∈A,则a等于( )
A.﹣1 B.﹣3 C.3 D.﹣3或﹣1
11.(2025春 河南月考)已知集合A={x|3ax﹣2≤0},若1∈A且2 A,则( )
A. B.a<0 C. D.
12.(2024秋 阜宁县期末)已知集合,则用列举法表示A=( )
A.{﹣2,0,1,2,4} B.{﹣2,0,2,4}
C.{0,2,4} D.{2,4}
13.(2025 辽宁三模)已知集合A={1,2},B={x2﹣y2|x,y∈A},则下列判断错误的是( )
A.1∈B B.0∈B C.3∈B D.﹣3∈B
14.(2025 开远市校级开学)若集合A={x|ax2﹣2x+2=0}中只有一个元素,则实数a的值为( )
A.0或 B.0 C. D.
15.(2025 平凉校级模拟)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.4 B.5 C.6 D.7
16.(2025 宁远县校级开学)已知集合A={0,1},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
二.多选题(共5小题)
17.(2024秋 广东月考)下面能组成一个集合的是( )
A.横峰中学高一年级聪明的学生
B.的近似值
C.直角坐标系中横坐标、纵坐标相等的点
D.所有奇数
18.(2024秋 福田区校级月考)下列说法中错误的有( )
A.集合N中最小的数是1
B.若﹣a Z,则a∈Z
C.所有的正实数组成集合R+
D.由很小的数可组成集合A
19.(2024秋 景德镇期中)下列说法正确的有( )
A.某校高一年级视力差的学生可以构成一个集合
B.集合A={x|y=x2+1}与集合B={(x,y)|y=x2+1}是相同的集合
C.由1,,,,0.5这些数组成的集合有4个元素
D.在平面直角坐标系中,第Ⅱ象限或第Ⅳ象限内所有的点(x,y)组成的点集,可以表示成集合{(x,y)|xy<0,x,y∈R}
20.(2024秋 宿迁月考)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7}
B.由2,3组成的集合可表示为{2,3}或{3,2}
C.方程x2﹣4x+4=0的所有解组成的集合是{2,2}
D.0与{0}表示同一个集合
21.(2024秋 沙河口区校级月考)下列说法中错误的是( )
A.在平面直角坐标系内,第二、第四象限的点的集合为{(x,y)|xy>0}
B.方程x2﹣9=0的解集为{(﹣3,3)}
C.集合{y|y=1﹣x}与{x|y=1﹣x}是相等的
D.若集合 RA={x∈Z|﹣1≤x≤1},则
三.填空题(共6小题)
22.(2025 黄浦区校级开学)用列举法表示集合{x|﹣2≤x≤2,x∈N}= .
23.(2025春 上海校级月考)已知集合A={1,2,a2﹣2a},若3∈A,则实数a= .
24.(2025 资阳校级开学)设集合A={0,m,m2﹣5m+4},且4∈A,则实数m的值为 .
25.(2025春 张掖月考)已知关于x的不等式的解集为M,若3 M,则实数a的取值范围是 .
26.(2025春 长沙校级月考)已知m∈R,集合A={x|m<x<3m﹣1}中的元素恰有2个整数,则m的取值范围是 .
27.(2024秋 益阳期末)如果对于非空集合A中的任意两个不同元素a,b,都有a+b∈A且ab∈A,那么这样的集合A称为封闭集合,例如集合R就是一个封闭集合.用列举法写出一个至少有三个元素且只有有限个元素的封闭集合 .
四.解答题(共8小题)
28.(2024秋 沙县区校级月考)已知集合A={x∈N|﹣1<x<3}.
(Ⅰ)用列举法表示集合A;
(Ⅱ)写出集合A的所有子集.
29.(2024秋 宝山区校级月考)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)不等式2x﹣3>0的解集;
(2)二元二次方程组的解集;
(3)由大于﹣3且小于9的偶数组成的集合.
30.(2024秋 镇雄县月考)已知集合A中有三个元素,分别为2,x,x2.
(1)求实数x应该满足哪些条件?
(2)若1∈A,求x的取值.
31.(2024秋 雨花区校级期中)(1)已知集合,试用列举法表示集合A;
(2)已知集合,试用列举法表示集合B.
32.(2024秋 嘉峪关校级期中)已知集合A={x∈R|ax2﹣3x+1=0,a∈R}.
(1)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值;
(2)已若集合A中仅含有两个元素,求实数a的取值范围.
33.(2024秋 长宁区校级月考)设关于x的不等式ax﹣3>2x+a的解集为M.
(1)求M;
(2)若﹣1∈M且0 M,求实数a的取值范围.
34.(2024秋 四川校级期中)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R,x∈R}.
(1)若1∈A,求a的值;
(2)若A中只有一个元素,求a的取值范围;
(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
35.(2024秋 嘉定区校级月考)已知M是满足下列条件的集合:①0∈M,1∈M;②若x,y∈M,则x﹣y∈M;③若x∈M且x≠0,则.(1)判断是否正确,并说明理由;
(2)证明:若x,y∈M,则x+y∈M;
(3)证明:若x∈M,则x2∈M.
参考答案
一.选择题(共16小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C C D A D B B B B C
题号 12 13 14 15 16
答案 B A A C C
二.多选题(共5小题)
题号 17 18 19 20 21
答案 CD ABD CD AB AB
一.选择题(共16小题)
1.【答案】C
【分析】借助集合中元素的性质逐项判定即可得.
【解答】解:由集合中元素的确定性可知,A、B、D选项中的对象都不能组成集合,故A、B、D错误;
对于C:绝对值为5的数有5或﹣5,符合集合的概念,故C正确.
故选:C.
2.【答案】C
【分析】根据集合中的元素满足的特征即可求解.
【解答】解:对于A,个子较高,不满足集合元素的确定性,故A错误;
对于B,难题,不满足集合元素的确定性,故B错误;
对于C,x2﹣1=0的根为x=±1,故集合为{﹣1,1},故C正确;
对于D,无限接近于π,不满足集合元素的确定性,故D错误.
故选:C.
3.【答案】C
【分析】根据常用集合的符号和含义作出判断,得到答案.
【解答】解:0∈N,,,π Q,①②③正确,④错误.
故选:C.
4.【答案】D
【分析】根据集合的互异性可知a≠b≠c,进而可判定三角形不可能是等腰三角形.
【解答】解:根据集合的性质可知,a≠b≠c
∴△ABC一定不是等腰三角形.
故选:D.
5.【答案】A
【分析】利用集合中元素的互异性,直接判断选项多边形的边长构成的结合的元素个数即可得到结果.
【解答】解:因为集合中的元素是互异的,也是无序的,所以平行四边形的边长构成的集合只有2个元素;
菱形的边长构成的集合只有1个元素;矩形的边长构成的集合只有2个元素;
满足题意的可能是梯形.
故选:A.
6.【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求解.
【解答】解:由题意,12﹣5×1+m=0,解得m=4,
则集合A={x|x2﹣5x+4=0}={1,4}.
故选:D.
7.【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系可得m+2=2或m2+3=2(舍去),解出m,由集合的互异性检验即可得出答案.
【解答】解:因为A={1,m+2,m2+3},2∈A,
所以m+2=2或m2+3=2(舍去),
则m=0.即A={1,2,3}.
故选:B.
8.【答案】B
【分析】根据题意,若1∈{x,x2},则必有x=1或x2=1,进而分类讨论:①x=1,②x2=1,然后求出x的值.并验证是否符合集合中元素的性质,综合即可得答案.
【解答】解:根据题意,若1∈{x,x2},则必有x=1或x2=1,
进而分类讨论:
①、当x=1时,x2=1,不符合集合中元素的互异性,舍去,
②、当x2=1,解可得x=﹣1或x=1(舍)
当x=﹣1时,x2=1,符合题意,
综合可得,x=﹣1,
故选:B.
9.【答案】B
【分析】解不等式x﹣2≤1可得x≤3,再由x∈N+即可求得结果.
【解答】解:易知{x∈N+|x﹣2≤1}={x∈N+|x≤3}={1,2,3}.
故选:B.
10.【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系分情况讨论,结合集合元素的互异性,即可求出结果.
【解答】解:集合A={a﹣2,a2+4a,12},且﹣3∈A,
①当a﹣2=﹣3时,a=﹣1,
∴a2+4a=1﹣4=﹣3,
此时集合A={﹣3,﹣3,12},不满足集合元素的互异性,故不符合题意,舍去;
②当a2+4a=﹣3时,a=﹣1或﹣3,
若a=﹣1,则a﹣2=﹣3,此时集合A={﹣3,﹣3,12},不满足集合元素的互异性,故不符合题意,舍去,
若a=﹣3,则a﹣2=﹣5,此时集合A={﹣5,﹣3,12},符合题意,
综上所述,a=﹣3,
故选:B.
11.【答案】C
【分析】根据题意列出不等式组即可求出结果.
【解答】解:根据题意,集合A={x|3ax﹣2≤0},若1∈A且2 A,
则有,解可得.
故选:C.
12.【答案】B
【分析】由题意可得x﹣1可为±1、±3,计算即可得.
【解答】解:因为集合,由题意可得x﹣1可为±1、±3,
即x可为0,2,﹣2,4,即A={﹣2,0,2,4}.
故选:B.
13.【答案】A
【分析】根据集合A,B即可求出集合B,然后即可得解.
【解答】解:∵A={1,2},B={x2﹣y2|x,y∈A},
∴B={0,﹣3,3},∴1 B,0∈B,3∈B,﹣3∈B,A错误.
故选:A.
14.【答案】A
【分析】分a=0和a≠0两种情况讨论,结合条件即得.
【解答】解:当a=0时,{x|ax2﹣2x+2=0}={x|2﹣2x=0}={1},适合题意;
当a≠0时,关于x的方程ax2﹣2x+2=0有两个相等的实根,
则Δ=4﹣8a=0,解得.
综上所述,a=0或.
故选:A.
15.【答案】C
【分析】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.
【解答】解:因为集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,y﹣x∈A},
所以当x=1时,y=2或y=3或y=4,
当x=2时,y=3或y=4,
当x=3时,y=4,
所以集合B中的元素个数为6.
故选:C.
16.【答案】C
【分析】根据题意,求出x﹣y值,即可得解.
【解答】解:∵集合A={0,1},集合B={x﹣y|x∈A,y∈A},
当x=0,y=0时,则x﹣y=0,
当x=0,y=1时,则x﹣y=﹣1,
当x=1,y=0时,则x﹣y=1,
当x=1,y=1时,则x﹣y=0,
综上,B={﹣1,0,1},
所以B中元素的个数是3.
故选:C.
二.多选题(共5小题)
17.【答案】CD
【分析】由集合元素的确定性逐个判断即可.
【解答】解:横峰中学高一年级聪明的学生,的近似值所指元素都不满足集合元素的确定性,故AB错误;
直角坐标系中横坐标、纵坐标相等的点,所有奇数所指元素明确,故CD正确.
故选:CD.
18.【答案】ABD
【分析】利用选项中数集的意义判断ABC;利用集合的性质判断D.
【解答】解:对于A,集合N中最小的数是0,A错误;
对于B,Z表示整数集,若﹣a Z,则a Z,B错误;
对于C,所有的正实数组成集合R+,C正确;
对于D,很小的数没有确定性,不可组成集合,D错误.
故选:ABD.
19.【答案】CD
【分析】A选项:集合中元素需要具备确定性,而视力差标准不确定;B选项:点集和数集无法相等;C选项:集合中相同的元素算做1个;D选项:可以判断出x和y异号.
【解答】解:对于选项A,视力差标准不确定,不满足元素的确定性,故选项A错误;
对于选项B,其中集合A={x|y=x2+1}是数集,集合B={(x,y)|y=x2+1}是点集,故选项B错误;
对于选项C,因为,由集合中元素的互异性知这些数组成的集合有4个元素,所以选项C正确;
对于选项D,因为第Ⅱ或第Ⅳ象限内的点横纵坐标异号,即xy<0,
所以第Ⅱ象限或第Ⅳ象限内所有的点(x,y)组成的点集,可以表示成集合{(x,y)|xy<0,x,y∈R},故选D正确.
故选:CD.
20.【答案】AB
【分析】结合集合元素的特征检验各选项即可判断.
【解答】解:10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7},A正确;
由集合元素的无序性可知,2,3组成的集合可表示为{2,3}或{3,2},B正确;
根据集合元素的互异性可知,x2﹣4x+4=0的所有解组成的集合是{2},C错误;
0为元素,{0}表示集合,D错误.
故选:AB.
21.【答案】AB
【分析】由第二、第四象限的点的坐标特征可判断A,解二次方程,结合解集的表示判断B,利用集合的描述法化简两集合可判断C,由集合的描述判断得 RA,从而可判断D.
【解答】解:对于选项A,在平面直角坐标系内,第二、第四象限的点的集合为{(x,y)|xy<0},故A错误;
对于选项B,解x2﹣9=0,得x=±3,
则方程x2﹣9=0的解集为{﹣3,3},故B错误;
对于选项C,因为{y|y=1﹣x}=R,{x|y=1﹣x}=R,
所以两集合相等,故C正确;
对于选项D,集合 RA={x∈Z|﹣1≤x≤1}={﹣1,0,1},
因为 RA,所以∈A,故D正确.
故选:AB.
三.填空题(共6小题)
22.【答案】{0,1,2}.
【分析】利用列举法的定义求解.
【解答】解:用列举法表示集合{x|﹣2≤x≤2,x∈N}={0,1,2}.
故答案为:{0,1,2}.
23.【答案】见试题解答内容
【分析】根据3∈A即可得出a2﹣2a=3,解出a即可.
【解答】解:∵3∈A,A={1,2,a2﹣2a},
∴a2﹣2a=3,解得a=﹣1或3.
故答案为:﹣1或3.
24.【答案】5.
【分析】推导出m=4或m2﹣5m+4=4,再由集合中元素的互异性求解.
【解答】解:集合A={0,m,m2﹣5m+4},且4∈A,
∵m=4时,m2﹣5m+4=0,不成立,∴m2﹣5m+4=4,
解得m=0(舍)或m=5,则实数m的值为5.
故答案为:5.
25.【答案】(8,9].
【分析】由已知结合元素与集合的关系即可求解.
【解答】解:关于x的不等式的解集为M,
若3 M,则1或9﹣a=0,
解得8<a≤9.
故答案为:(8,9].
26.【答案】.
【分析】分析可知集合A对应的区间长度在(1,3]之间,可得出关于m的取值范围,然后对m的取值进行分类讨论,确定集合A中的整数元素,可得出关于m的不等式,解之即可.
【解答】解:因为集合A={x|m<x<3m﹣1}中的元素恰有两个整数,
所以1<3m﹣1﹣m≤3,解得1<m≤2,
①当1<m<2时,集合A中的两个整数分别为2、3,
则3<3m﹣1≤4,解得,
②当m=2时,此时A={x|2<x<5},符合题意,
综上所述,实数m的取值范围是.
故答案为:.
27.【答案】.
【分析】根据封闭集合的定义并发现1×2=2,,,从而得解.
【解答】解:{1,2,}中1×2=2,,.
故答案为:{1,2,}.
四.解答题(共8小题)
28.【答案】(Ⅰ){0,1,2};
(Ⅱ)集合A的所有子集为 ,{0},{1},{2},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.
【分析】(Ⅰ)根据列举法的定义求解;
(Ⅱ)根据子集的定义求解.
【解答】解:(Ⅰ)集合A={x∈N|﹣1<x<3}={0,1,2};
(Ⅱ)集合A的所有子集为 ,{0},{1},{2},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.
29.【答案】(1),无限集;
(2){(0,0),(1,1)},有限集;
(3){﹣2,0,2,4,6,8},有限集.
【分析】(1)直接解不等式即可,解集为无限,用描述法表示;
(2)解方程组,解集为有限,用列举法表示;
(3)元素有限个,所以用列举法表示.
【解答】解:(1)因为,
所以解集为,为无限集;
(2)二元二次方程组,所以x2=x,
解得或,
所以解集为{(0,0),(1,1)},为有限集;
(3)大于﹣3且小于9的偶数有﹣2,0,2,4,6,8,
所以解集为{﹣2,0,2,4,6,8},为有限集.
30.【答案】(1)x≠2且x且x≠0且x≠1;
(2)x=﹣1.
【分析】(1)结合集合元素的互异性即可求解;
(2)结合元素与集合的关系即可求解.
【解答】解:(1)由题意可得,,解得x≠2且x且x≠0且x≠1;
(2)若1∈A,则x=1或x2=1,所以x=1或x=﹣1,
经检验x=1时,不符合元素的互异性,
所以x=﹣1.
31.【答案】(1){0,1,3,9};
(2){1,2,3,4}.
【分析】(1)由x∈N,,可列举出x+3的值,得出x的值,即可写出集合A;
(2)由且x∈N,可列举出x的值,得出相应的y的值,即可写出集合B.
【解答】解:(1)因为集合,
所以x+3可为3,4,6,12,所以x为0,1,3,9,
所以集合A={0,1,3,9};
(2)因为且x∈N,所以x=0,1,3,9,
则相应y的值为4,3,2,1,
所以集合B={1,2,3,4}.
32.【答案】(1)或0;
(2).
【分析】(1)根据a是否为0进行讨论,结合一元二次方程根的判别式,算出a的值;
(2)利用一元二次方程根的判别式大于0,列式算出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)集合A中仅含有一个元素,即方程ax2﹣3x+1=0仅有一根,
当a≠0时,则有Δ=32﹣4a=0,解得;当a=0时,方程仅有一根,满足条件.
综上所述,实数a的值为或0;
(2)集合A中含有两个元素,即方程ax2﹣3x+1=0有两个不相等的实根,
则有Δ=32﹣4a>0且a≠0,解得且a≠0,
综上所述,实数a的取值范围是.
33.【答案】(1)当a=2时,M= ,当a>2时,M,当a<2时,M.
(2)a∈.
【分析】(1)分a=2和a≠2两种情况讨论.
(2)利用﹣1∈M且0 M求解.
【解答】解:(1)∵ax﹣3>2x+a (a﹣2)x>a+3,
当a=2时,M= ,
当a>2时,M,
当a<2时,M.
(2)∵﹣1∈M且0 M,
∴,解得:a∈.
34.【答案】(1)a=﹣3;
(2)a=0或a=1;
(3){a|a=0或a≥1}.
【分析】(1)将x=1代入方程中即可求解,
(2)(3)将问题转化为:关于x的方程ax2+2x+1=0解的问题,分类讨论二次项系数a的值,结合二次方程根与判别式的关系,即可得到答案.
【解答】解:集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R,x∈R},
(1)由于1∈A,所以x=1是ax2+2x+1=0的实数根,故a+2+1=0,
故a=﹣3
(2)当a=0时,原方程变为2x+1=0,此时,符合题意;
当a≠0时,Δ=4﹣4a=0,即a=1时,原方程的解为x=﹣1,符合题意.
故当a=0或a=1时,A只有一个元素.
(3)若A中最多有一个元素,则A中可能无任何元素或只有一个元素,
由(1)知当a=0时只有一个元素,
当a≠0时,方程ax2+2x+2=0为一元二次方程,Δ=4﹣4a<0,即a>1时,A为空集;
Δ=0,即a=1时,方程有两个相等的根,A中有一个元素.
A中最多有一个元素,{a|a=0或a≥1}
35.【答案】(1)正确,理由见解析;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据集合M的条件,先根据①②得﹣1∈M,2∈M,进而有③可得;
(2)先由①②得﹣y∈M,进而可得x﹣(﹣y)=x+y∈M;
(3)先证x﹣1∈M,可得,,进而得x(x﹣1)∈M,再结合x∈M可证.
【解答】解:(1)正确,理由如下:
由①知0∈M,1∈M,由②可得0﹣1=﹣1∈M,1﹣(﹣1)=2∈M,
由③可得;
(2)证明:由①知0∈M,由题意y∈M,
所以由②可知0﹣y=﹣y∈M,又x∈M,所以x﹣(﹣y)=x+y∈M即证;
(3)证明:x∈M,由②可知x﹣1∈M,由③可知,,
所以,即,所以x(x﹣1)∈M,
由(2)结论可知x(x﹣1)+x∈M,即x2∈M,即证
第1页 共1页