人教版新课标B必修11.1.1集合的概念课后作业题
展开2021年新高一数学人教A版(2019)新课预习《1.1集合的概念》
一.选择题(共5小题)
1.(2021•浙江模拟)已知A={﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合B={﹣2,﹣1,1},则集合{x|x∈A且|x|∉B}=( )
A.{0,2,3} B.{0,3}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2,3} D.{﹣2,0,2,3}
2.(2021•苏州模拟)设集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},则C中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(2021•江西模拟)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,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}
4.(2021•全国模拟)已知集合A={(x,y)|y≤,x,y∈N},则集合A中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2021•黄山一模)已知集合A={x|(x﹣3)(x﹣7)≤0,x∈Z},则集合A中元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二.填空题(共5小题)
6.(2020秋•黄浦区期末)已知集合A={x,x2}(x∈R),若1∈A,则x= .
7.(2020秋•西湖区校级期中)若2∈{1,a2},则实数a= .
8.(2020秋•黄浦区校级月考)已知集合A={a2,a},若1∈A,则实数a的值为 .
9.(2020秋•开封期中)已知集合A={x|x2﹣ax+3a≤0},若﹣1∉A,则实数a的取值范围为 .
10.(2020秋•南阳期中)在平面直角坐标系内,坐标轴上的点的集合用描述法可表示为 .
三.解答题(共5小题)
11.(2020秋•桥西区月考)用适当的方法表示下列集合:
(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)所组成的自然数的集合;
(2)方程的解集.
12.(2020秋•越秀区校级期中)已知不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.
(1)若2∈M且3∉M,求a的取值范围;
(2)若,求不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0的解集.
13.(2019秋•宁县校级月考)集合A是由方程ax2﹣2x+1=0的实数解构成的.
(1)若集合A是空集,求a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求a的值.
14.(2019秋•海淀区校级期中)已知A={a+3,2a+2,a2+1},若5∈A,求a所有可能的值.
15.(2018秋•镜湖区校级月考)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},求a2016+b2017的值.
2021年新高一数学人教A版(2019)新课预习《1.1集合的概念》
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2021•浙江模拟)已知A={﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合B={﹣2,﹣1,1},则集合{x|x∈A且|x|∉B}=( )
A.{0,2,3} B.{0,3}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2,3} D.{﹣2,0,2,3}
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】集合;数学运算.
【分析】利用元素与集合之间的关系解答本题.
【解答】解:可知|x|=0或1或2或3,∴{x|x∈A且|x|∉B}={﹣2,0,2,3}.
故选:D.
【点评】本题考查的是元素与集合之间的关系,很简单,属于基础题.
2.(2021•苏州模拟)设集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},则C中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】元素与集合关系的判断;集合中元素个数的最值.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】根据题意求出集合C,再得到C中元素的个数即可.
【解答】解:∵集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},
∴集合C={5,6,7,8},
∴C中元素的个数为4,
故选:B.
【点评】本题主要考查了元素与集合的关系,考查了集合中元素的特性,是基础题.
3.(2021•江西模拟)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,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}
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】根据题意可知方程ax2+2x+1=0只有一解,a=0显然可以,a≠0时,△=4﹣4a=0,解出a=1,这样即可得出a的取值集合.
【解答】解:∵A只有一个元素,
∴方程ax2+2x+1=0只有一个解,
①a=0时满足题意;
②a≠0时,△=4﹣4a=0,解得a=1,
∴a的取值集合为{0,1}.
故选:D.
【点评】本题考查了集合的描述法和列举法的定义,一元二次方程只有一解时,△=0,考查了计算能力,属于基础题.
4.(2021•全国模拟)已知集合A={(x,y)|y≤,x,y∈N},则集合A中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】元素与集合关系的判断;集合中元素个数的最值.菁优网版权所有
【专题】集合思想;综合法;集合;数据分析.
【分析】根据已知即可求出满足条件的集合的元素个数.
【解答】解:由已知可得满足条件的点有(0,0),(0,1),
(1,0),(1,1)共4个点,
所以集合A中的元素共有4个,
故选:B.
【点评】本题考查了集合的元素的性质,考查了学生对集合的元素的理解,属于基础题.
5.(2021•黄山一模)已知集合A={x|(x﹣3)(x﹣7)≤0,x∈Z},则集合A中元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】元素与集合关系的判断;集合中元素个数的最值.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】解出A集合,列举法表达集合A,可得答案.
【解答】解:已知集合A={x|(x﹣3)(x﹣7)≤0,x∈Z}={3,4,5,6,7},
则集合A中元素个数为5个,
故选:C.
【点评】本题考查了集合中元素的判断,属于基础题.
二.填空题(共5小题)
6.(2020秋•黄浦区期末)已知集合A={x,x2}(x∈R),若1∈A,则x= ﹣1 .
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;分类讨论;定义法;集合;数学运算.
【分析】根据元素与集合的关系进行计算即可.
【解答】解:集合A={x,x2}(x∈R),
∵1∈A,
即x=1或x2=1,
可得x=1或x=﹣1
当x=1时,违背集合的互异性,
故答案为:x=﹣1.
【点评】本题主要考查元素与集合的关系,属于基础题.
7.(2020秋•西湖区校级期中)若2∈{1,a2},则实数a= .
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】根据元素的互异性,得2=a2,即可求得a的值.
【解答】解:∵2∈{1,a2},
∴2=a2,
∴a=.
故答案为:.
【点评】本题考查了元素与集合的关系,属于基础题.
8.(2020秋•黄浦区校级月考)已知集合A={a2,a},若1∈A,则实数a的值为 ﹣1 .
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【专题】整体思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】由已知可得,a2=1或a=1,从而可求.
【解答】解:A={a2,a},1∈A,
所以a2=1或a=1,
所以a=1或a=﹣1,
当a=1时,A={1,1}与元素的互异性矛盾,
当a=﹣1时,A={﹣1,1}.
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查了元素与集合的包含关系,属于基础题.
9.(2020秋•开封期中)已知集合A={x|x2﹣ax+3a≤0},若﹣1∉A,则实数a的取值范围为 .
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;数学运算.
【分析】由﹣1∉A可得(﹣1)2+a+3a>0,进而可解的a的取值范围.
【解答】解:∵﹣1∉A,∴(﹣1)2﹣a×(﹣1)+3a>0,解得:a>,即a的取值范围为:(,+∞).
故答案为:(,+∞).
【点评】本题考查了元素与集合的关系及一元一次不等式的解法,属于基础题.
10.(2020秋•南阳期中)在平面直角坐标系内,坐标轴上的点的集合用描述法可表示为 {(x,y)|xy=0} .
【考点】集合的表示法.菁优网版权所有
【专题】方程思想;定义法;直线与圆;集合;数学运算.
【分析】在平面直角坐标系内,坐标轴上的点的横坐标x和纵坐标y中至少有一个为0,由此能求出结果.
【解答】解:在平面直角坐标系内,
坐标轴上的点的横坐标x和纵坐标y中至少有一个为0,
∴在平面直角坐标系内,坐标轴上的点的集合用描述法可表示为:{(x,y)|xy=0}.
故答案为:{(x,y)|xy=0}.
【点评】本题考查在平面直角坐标系内,坐标轴上的点的集合的表示,是基础题.
三.解答题(共5小题)
11.(2020秋•桥西区月考)用适当的方法表示下列集合:
(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)所组成的自然数的集合;
(2)方程的解集.
【考点】集合的表示法.菁优网版权所有
【专题】集合思想;分析法;集合;数学运算.
【分析】(1)直接用列举法即可;
(2)由多个非负数的和为零,可得每个非负数均为零,则由即可解得方程的解,利用点的集合的表示方法写出;
【解答】解:(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)组成的自然数有12,21,13,31,23,32,
用列举法可表示为{12,21,13,31,23,32}.
(2)由,得,即,所以原方程解集为{()}.
故答案为:(1){12,21,13,31,23,32}; (2){()}.
【点评】本题考查了集合列举法,以及点的集合表示方法,还考查了非负数和为的解,属于简单题.
12.(2020秋•越秀区校级期中)已知不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.
(1)若2∈M且3∉M,求a的取值范围;
(2)若,求不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0的解集.
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】(1)由2∈M且3∉M,列出不等式组,能求出实数a的取值范围.
(2)推导出是方程ax2+5x﹣2=0的两个根,由韦达定理求出a=﹣2,从而不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0即为2x2+5x﹣3<0,由此能求出不等式的解集.
【解答】解:(1)∵不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.
2∈M且3∉M,
∴,解得﹣2<a≤﹣,
∴a的取值范围是(﹣2,﹣].
(2)∵,∴是方程ax2+5x﹣2=0的两个根,
∴由韦达定理得,解得a=﹣2,
∴不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0为2x2+5x﹣3<0,
∴不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0的解集为.
【点评】本题考查实数的取值范围的求法,考查不等式的解集的求法,考查运算求解能力,是基础题.
13.(2019秋•宁县校级月考)集合A是由方程ax2﹣2x+1=0的实数解构成的.
(1)若集合A是空集,求a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求a的值.
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;分类法;集合;数学运算.
【分析】(1)若集合A是空集,方程ax2﹣2x+1=0,△<0,可求出a值范围.
(2)分a=0与a≠0两种情况讨论.
【解答】解:(1)集合A是空集,即方程ax2﹣2x+1=0无实数解.
∴△=(﹣2)2﹣4a<0且a≠0,
解得a>1,
∴a的取值范围是(1,+∞).
(2)集合A中只有一个元素,即方程ax2﹣2x+1=0只有一个实数解,
当a=0时,方程为一元一次方程﹣2x+1=0,只有一个实数解,
当a≠0时,则一元二次方程ax2﹣2x+1=0有两个相等的根,
∴△=(﹣2)2﹣4a=0解得a=1,
综上所述a=0或a=1.
【点评】本题以集合为载体,考查了一元二次方程的解得个数的判断问题,属于基础题.
14.(2019秋•海淀区校级期中)已知A={a+3,2a+2,a2+1},若5∈A,求a所有可能的值.
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】分类讨论;方程思想;集合;数学运算.
【分析】由5∈A,可得a+3=5,或2a+2=5,或a2+1=5,解得a.经过验证即可得出.
【解答】解:∵5∈A,∴a+3=5,或2a+2=5,或a2+1=5,
解得:a=2,或a=,或a=±2.
经过验证:a=2时不满足题意,舍去.
∴a=,或a=﹣2.
【点评】本题考查了元素与集合之间的关系,方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
15.(2018秋•镜湖区校级月考)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},求a2016+b2017的值.
【考点】集合的确定性、互异性、无序性.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】利用集合相等的性质列方程组,结合集合中元素的互异性,能求出结果.
【解答】解:由,可得a≠0,a≠1(否则不满足集合中元素的互异性).
因为含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},
所以或解得或
经检验a=﹣1,b=0满足题意.
所有a2016+b2017=(﹣1)2016=1.
【点评】本题考查代数式的值的求法,考查集合相等、集合中元素的互异性等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
考点卡片
1.元素与集合关系的判断
【知识点的认识】
1、元素与集合的关系:
一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体称为集合,简称集.元素一般用小写字母a,b,c表示,集合一般用大写字母 A,B,C表示,两者之间的关系是属于与不属于关系,符号表示如:a∈A或a∉A.
2、集合中元素的特征:
(1)确定性:作为一个集合中的元素,必须是确定的.即一个集合一旦确定,某一个元素属于还是不属于这集合是确定的.要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否能构成集合.
(2)互异性:集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,他的任何两个元素都是不同的.这个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素.
(3)无序性:集合于其中元素的排列顺序无关.这个特性通常被用来判断两个集合的关系.
【命题方向】
题型一:验证元素是否是集合的元素
典例1:已知集合A={x|x=m2﹣n2,m∈Z,n∈Z}.求证:
(1)3∈A;
(2)偶数4k﹣2(k∈Z)不属于A.
分析:(1)根据集合中元素的特性,判断3是否满足即可;
(2)用反证法,假设属于A,再根据两偶数的积为4的倍数;两奇数的积仍为奇数得出矛盾,从而证明要证的结论.
解答:解:(1)∵3=22﹣12,3∈A;
(2)设4k﹣2∈A,则存在m,n∈Z,使4k﹣2=m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)成立,
1、当m,n同奇或同偶时,m﹣n,m+n均为偶数,
∴(m﹣n)(m+n)为4的倍数,与4k﹣2不是4的倍数矛盾.
2、当m,n一奇,一偶时,m﹣n,m+n均为奇数,
∴(m﹣n)(m+n)为奇数,与4k﹣2是偶数矛盾.
综上4k﹣2∉A.
点评:本题考查元素与集合关系的判断.分类讨论的思想.
题型二:知元素是集合的元素,根据集合的属性求出相关的参数.
典例2:已知集合A={a+2,2a2+a},若3∈A,求实数a的值.
分析:通过3是集合A的元素,直接利用a+2与2a2+a=3,求出a的值,验证集合A中元素不重复即可.
解答:解:因为3∈A,所以a+2=3或2a2+a=3…(2分)
当a+2=3时,a=1,…(5分)
此时A={3,3},不合条件舍去,…(7分)
当2a2+a=3时,a=1(舍去)或,…(10分)
由,得,成立 …(12分)
故…(14分)
点评:本题考查集合与元素之间的关系,考查集合中元素的特性,考查计算能力.
【解题方法点拨】
集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.
2.集合的确定性、互异性、无序性
【知识点的认识】
集合中元素具有确定性、互异性、无序性三大特征.
(1)确定性:集合中的元素是确定的,即任何一个对象都说明它是或者不是某个集合的元素,两种情况必居其一且仅居其一,不会模棱两可,例如“著名科学家”,“与2接近的数”等都不能组成一个集合.
(2)互异性:一个给定的集合中,元素互不相同,就是在同一集合中不能出现相同的元素.例如不能写成{1,1,2},应写成{1,2}.
(3)无序性:集合中的元素,不分先后,没有如何顺序.例如{1,2,3}与{3,2,1}是相同的集合,也是相等的两个集合.
【解题方法点拨】
解答判断型题目,注意元素必须满足三个特性;一般利用分类讨论逐一研究,转化为函数与方程的思想,解答问题,结果需要回代验证,元素不许重复.
【命题方向】
本部分内容属于了解性内容,但是近几年高考中基本考查选择题或填空题,试题多以集合相等,含参数的集合的讨论为主.
3.集合的表示法
【知识点的认识】
1.列举法:常用于表示有限集合,把集合中的所有元素一一列举出来,写在大括号内,这种表示集合的方法叫做列举法.{1,2,3,…},注意元素之间用逗号分开.
2.描述法: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.即:{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)如:小于π的正实数组成的集合表示为:{x|0<x<π}
3.图示法(Venn图):为了形象表示集合,我们常常画一条封闭的曲线(或者说圆圈),用它的内部表示一个集合.
4.自然语言(不常用).
【解题方法点拨】
在掌握基本知识的基础上,(例如方程的解,不等式的解法等等),初步利用数形结合思想解答问题,例如数轴的应用,Venn图的应用,通过转化思想解答.注意解题过程中注意元素的属性的不同,例如:{x|2x﹣1>0}表示实数x的范围;{(x,y)|y﹣2x=0}表示方程的解或点的坐标.
【命题方向】
本考点是考试命题常考内容,多在选择题,填空题值出现,可以与集合的基本关系,不等式,简易逻辑,立体几何,线性规划,概率等知识相结合.
4.集合中元素个数的最值
【知识点的认识】
【命题方向】
【解题方法点拨】
求集合中元素个数的最大(小)值问题的方法通常有:类分法、构造法、反证法、一般问题特殊化、特殊问题一般化等.需要注意的是,有时一道题需要综合运用几种方法才能解决.
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日期:2021/7/2 8:31:21;用户:周晓丽;邮箱:17788760824;学号:25289867
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