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高中數學集合的含義及其表示練習題及答案

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數學必修1(蘇教版)

高中數學集合的含義及其表示練習題及答案

1.1 集合的含義及其表示

一位漁民非常喜歡數學,但他怎麼也不明白集合的意義,於是他請教數學家:“尊敬的先生,請您告訴我,集合是什麼?”集合是不定義的原始概念,數學家很難回答那位漁民,有一天,他來到漁民的船上,看到漁民撒下魚網,輕輕一拉,許多魚蝦在網上跳動,數學家非常激動,高興地告訴漁民:“這就是集合!”你能理解數學家的話嗎?

基礎鞏固

1.下列說法正確的是()

A.我校愛好足球的同學組成一個集合

B.{1,2,3}是不大於3的自然陣列成的集合

C.集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同一集合

D.數1,0,5,12,32,64, 14組成的集合有7個元素

答案:C

2.若集合A={-1,1},B={0,2},則集合{z|z=x+y,xA,yB}中的元素個數為()

A.5個 B.4個 C.3個 D.2個

答案:C

3.下列四個關係中,正確的是()

A.a{a,b} B.{a}{a,b}

C.a{a} D.a{a,b}

答案:A

4.集合M={(x,y)|xy0,xR,yR}是()

A.第一象限內的點集

B.第三象限內的點集

C.第四象限內的點集

D.第二、四象限內的點集

解析:集合M為點集且橫、縱座標異號,故是第二、四象限內的點集.

答案:D

5.若A={(2,-2),(2,2)},則集合A中元素的個數是()

A.1個 B.2個 C.3個 D.4個

答案:B

6.集合M中的'元素都是正整數,且若aM,則6-aM,則所有滿足條件的集合M共有()

A.6個 B.7個 C.8個 D.9個

解析:由題意可知,集合M中包含的元素可以是3,1和5,2和4中的一組,兩組,三組,即M可為{3},{1,5},{2,4},{3,1,5},{3,2,4},{1,5,2,4},{3,1,5,2,4},共7個.

答案:B

7.下列集合中為空集的是()

A.{xN|x2 B.{xR|x2-1=0}

C.{xR|x2+x+1=0} D.{0}

答案:C

8.設集合A={2,1-a,a2-a+2},若4A,則a=()

A.-3或-1或2 B-3或-1

C.-3或2 D.-1或2

解析:當1-a=4時,a=-3,A={2,4,14};當a2-a+2=4時,得a=-1或2,當a=-1時,A={2,2,4},不滿足互異性,當a=2時,A={2,4,-1}.a=-3或2.

答案:C

9.集合P={x|x=2k,kZ},Q={x|x=2k+1,kZ},M={x|x=4k+1,kZ},若aP,bQ,則有()

A.a+bP

B.a+bQ

C.a+bM

D.a+b不屬於P、Q、M中任意一個

解析:∵aP,bQ,a=2k1,k1Z,b=2k2+1,k2Z,a+b=2(k1+k2)+1,k1,k2Z,a+bQ.

答案:B

10.由下列物件組成的集體,其中為集合的是________(填序號).

①不超過2的正整數;

②高一數學課本中的所有難題;

③中國的高山;

④平方後等於自身的實數;

⑤高一(2)班會考500分以上的學生.

答案:①④⑤

11.若a=n2+1,nN,A={x|x=k2-4k+5,kN},則a與A的關係是________.

解析:∵a=n2+1=(n+2)2-4(n+2)+5,且當nN時,n+2N.

答案:aA

12.集合A={x|xR且|x-2|5}中最小整數為_______.

解析:由|x-2|-5x-2-37,最小整數為-3.

答案:-3

13.一個集合M中元素m滿足mN+,且8-mN+,則集合M的元素個數最多為________.

答案:7個

14.下列各組中的M、P表示同一集合的是________(填序號).

①M={3,-1},P={(3,-1)};

②M={(3,1)},P={(1,3)};

③M={y|y=x2-1,xR},P={a|a=x2-1,xR};

④M={y|y=x2-1,xR},P={(x,y)|y=x2-1,xR}.

答案:③

能力提升

15.已知集合A={x|xR|(a2-1)x2+(a+1)x+1=0}中有且僅有一個元素,求a的值.

解析:(1)若a2-1=0,則a=1.當a=1時,x=-12,此時A=-12,符合題意;當a=-1時,A=,不符合題意.

(2)若a2-10,則=0,即(a+1)2-4(a2-1)=0a=53,此時A=-34,符合題意.綜上所述,a=1或53.

16.若集合A=a,ba,1又可表示為{a2,a+b,0},求a2014+b2013的值.

解析:由題知a0,故ba=0,b=0,a2=1,

a=1,

又a1,故a=-1.

a2014+b2013=(-1)2014+02013=1.

17.設正整數的集合A滿足:“若xA,則10-xA”.

(1)試寫出只有一個元素的集合A;

(2)試寫出只有兩個元素的集合A;

(3)這樣的集合A至多有多少個元素?

解析:(1)令x=10-xx=5.故A={5}.

(2)若1A,則10-1=9A;反過來,若9A,則10-9=1A.因此1和9要麼都在A中,要麼都不在A中,它們總是成對地出現在A中.同理,2和8,3和7,4和6成對地出現在A中,故{1,9}或{2,8}或{3,7}或{4,6}為所求集合.

(3)A中至多有9個元素,A={1,9,2,8,3,7,4,6,5}.

18.若數集M滿足條件:若aM,則1+a1-aM(a0,a1),則集合M中至少有幾個元素?

解析:∵aM,1+a1-aM,1+1+a1-a1-1+a1-a=-1aM,

1-1a1+1a=a-1a+1M,1+a-1a+11-a-1a+1=aM.

∵a0且a1,a,1+a1-a,-1a,a-1a+1互不相等集合M中至少有4個元素.