【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019必修一)专题1.2 集合的概念-重难点题型检测 Word版含解析.docx,共(10)页,27.550 KB,由小赞的店铺上传
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专题1.2集合的概念-重难点题型检测参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)1.(3分)(2021秋•临夏县校级期中)下列集合中,表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={1,2},N={(1,2)}C
.M={(x,y)|y=1﹣x},N={x|y=1﹣x}D.M={3,2},N={2,3}【解题思路】结合集合相同,元素完全相同的要求分别检验各选项即可判断.【解答过程】解:A:由于(3,2)与(2,3)为有序实数对,故M与N的元素不同,不是同一集
合;B:M为数集,有2个元素,N为点集,有1个元素,不是同一集合;C:M为点集,N为数集,不是同一集合;根据集合的无序性可知,M={2,3}与N={3,2}表示同一集合.故选:D.2.(3分)(2021秋•河南
月考)下列说法中,正确的是()A.若a∈Z,则﹣a∉ZB.R中最小的元素是0C.“√3的近似值的全体”构成一个集合D.一个集合中不可以有两个相同的元素【解题思路】由集合的含义及元素与集合的关系逐一判断即可.【解答过程】解:对于A,若a∈Z,则﹣a∈
Z,故A错误;对于B,R是实数集,没有最小值,故B错误;对于C,√3的近似值的全体,元素不具有确定性,不能构成一个集合,故C错误;对于D,由集合的互异性可知,一个集合中不可以有两个相同的元素,故D正确.故选:D.
3.(3分)(2022•安徽模拟)已知集合A={x|x2≤4},集合B={x|x∈N*且x﹣1∈A},则B=()A.{0,1}B.{0,1,2}C.{1,2,3}D.{1,2,3,4}【解题思路】先化简集合A,再根据集合B的条件化简B即可得解.【解
答过程】解:∵A=[﹣2,2],又B={x|x∈N*且x﹣1∈A},∴x﹣1∈[﹣2,2],∴x∈[﹣1,3],又x∈N*,∴x=1,2,3,∴B={1,2,3},故选:C.4.(3分)(2022秋•垫江县校级月考)若用
列举法表示集合A={(x,y)|{2𝑦−𝑥=7𝑥+𝑦=2},则下列表示正确的是()A.{x=﹣1,y=3}B.{(﹣1,3)}C.{3,﹣1}D.{﹣1,3}【解题思路】先解方程组,然后用列举法表示所求集合,需要注意集合中的元素.
【解答过程】解:{2𝑦−𝑥=7𝑥+𝑦=2,解得{𝑥=−1𝑦=3,所以A={(x,y)|{2𝑦−𝑥=7𝑥+𝑦=2}={(﹣1,3)}.故选:B.5.(3分)(2022•河南模拟)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()A.2B.4C.6D.8【解题思路】通过x的取值,确定y的取值,推出B中所含元素的个数.【解答过程】解:由A={1,2,3},B={(x,y)|x∈A,y∈A,|x﹣
y|∈A},当x=3时,y=1,2,满足集合B.当x=2时,y=1,3;满足集合B.当x=1时,y=2,3;满足集合B.共有6个元素.故选:C.6.(3分)(2022秋•汇川区校级月考)已知集合A中含有5和a2+2a+4这两个元素,且7∈A
,则a3的值为()A.0B.1或﹣27C.1D.﹣27【解题思路】根据条件得“a2+2a+4=7”,求出a的值,则易求a3的值.【解答过程】解:依题意得:a2+2a+4=7,整理,得(a+3)(a﹣1)=0解得a1=﹣3,a2=1.故a3=﹣27或a3=1.故选:B
.7.(3分)(2021秋•桥东区校级月考)集合{1,3,5,7}用描述法表示出来应为()A.{x|x是不大于7的非负奇数}B.{x|1≤x≤7}C.{x|x∈N且x≤7}D.{x|x∈Z且1≤x≤7}【解题思路】利用集合的表示法直接求
解.【解答过程】解:集合{1,3,5,7}用描述法表示出来应为{x|x是不大于7的非负奇数},故选:A.8.(3分)(2021秋•秦淮区校级月考)设P={1,2,3,4},Q={4,5,6,7,8},定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q,a≠b},则P*Q中元素
的个数为()A.4B.5C.19D.20【解题思路】根据定义P※Q={(a,b)|a∈P,b∈Q,a≠b}和P、Q中元素,一一列举出所有的情况再得个数.【解答过程】解:由题意可以采用列举的方式易得:(1,4),(1,5),(1,6),(1,7),(1,8)(2,4),(2,5),
(2,6),(2,7),(2,8)(3,4),(3,5),(3,6),(3,7),(3,8)(4,5),(4,6),(4,7),(4,8)P*Q中元素的个数为19个.故选:C.二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.(4分)(2021秋•
武安市校级期末)下列各组对象能构成集合的是()A.拥有手机的人B.2020年高考数学难题C.所有有理数D.小于π的正整数【解题思路】根据集合元素的确定性对四个选项依次判断即可.【解答过程】解:拥有手机的人具有确定性,能构成集合,故A正确;数学难题定义不明确,不符合集合的定义,
故B不正确;有理数具有确定性,能构成集合,故C正确;小于π的正整数具有确定性,能构成集合,故D正确;故选:ACD.10.(4分)(2021秋•孝感期中)已知集合A={2,a2+1,a2﹣4a},B={0,a
2﹣a﹣2},5∈A,则a为()A.2B.﹣2C.5D.﹣1【解题思路】由已知对a2+1=5与a2﹣4a=5,分别求出a的值,再求出对应的集合A,B,进而可以判断求解.【解答过程】解:因为集合A={2,a2+1,a2﹣4a},B
={0,a2﹣a﹣2},5∈A,则a2+1=5,解得a=2或﹣2,当a=2时,集合A={2,5,﹣4},集合B={0,0}与集合元素的互异性矛盾,故a≠2,当a=﹣2时,集合A={2,5,12},集合B={0,4},故a=﹣2成立,当a2﹣4a=5时,解得a=5或﹣1,当a=5时
,集合A={2,26,5},集合B={18,0},故a=5成立,当a=﹣1时,集合A={2,2,5}与集合元素的互异性矛盾,故a≠﹣1,综上,实数a的为﹣2或5,故选:BC.11.(4分)(2020秋•农安县月考)下面四个说法中错误的是()A.1
0以内的质数组成的集合是{2,3,5,7}B.由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}C.方程x2﹣2x+1=0的所有解组成的集合是{1,1}D.0与{0}表示同一个集合【解题思路】结
合集合的表示及元素与集合的基本关系分别检验各选项即可判断.【解答过程】解:10以内的质数组成的集合是{2,3,5,7},故A正确;由集合中元素的无序性知{1,2,3}和{3,2,1}表示同一集合,故B正确;方程x2﹣2x+
1=0的所有解组成的集合是{1},故C错误;由集合的表示方法知0不是集合,故D错误,故选:CD.12.(4分)设M、N是两个非空集合,定义M⊗N={(a,b)|a∈M,b∈N}.若P={0,1,2},Q={﹣1,1,
2},则P⊗Q中元素的个数不可能是()A.9B.8C.7D.6【解题思路】根据定义,P⊗Q中元素为点集,且横坐标属于集合P,纵坐标属于集合Q,P、Q中的元素个数分别是3、3,即可求出P⊗Q中元素的个数.【解答过程】解:因为P={0,1,2},Q={﹣1,1,
2},所以a有3种选法,b有3种取法,可得P⊗Q中元素的个数是3×3=9(个).故选:BCD.三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)13.(4分)(2021秋•黄梅县校级期末)已知集合A={x|ax2﹣3x+1=0,a∈R},若集合A中至多只有一个元素,则a的取值范围是{0
}∪[94,+∞).【解题思路】分类讨论方程解的个数,从而确定a的取值范围.【解答过程】解:当a=0时,方程可化为﹣3x+1=0,解得x=13,故成立;当a≠0时,Δ=9﹣4a≤0,解得a≥94;综上所述,a的取值范围是{0}∪[94,+∞).故答案
为:{0}∪[94,+∞).14.(4分)(2021秋•玉林期末)集合𝐴={𝑥∈𝑁|83−𝑥∈𝑁∗},用列举法可以表示为A={1,2}.【解题思路】由题意可知3﹣x是8的正约数,然后分别确定8的约数,从而得到x的值为1,2,即A={1,2}.【解答
过程】解:由题意可知3﹣x是8的正约数,当3﹣x=1,x=2;当3﹣x=2,x=1;当3﹣x=4,x=﹣1;当3﹣x=8,x=﹣5;而x∈N,∴x=1,2,即A={1,2}.故答案为:{1,2}.15.(4分)(2022•七星区校级开学)已知x∈{
1,2,x2﹣x},则实数x为0或1.【解题思路】将x依次等于集合中的值并验证即可.【解答过程】解:①若x=1,则{1,2,x2﹣x}={1,2,0},成立;②若x=2,则2=x2﹣x,不成立;③当x=x2﹣x时,x=0,或x=2(舍去).故答案为:1或0.16.(4分)
(2021秋•开福区校级期中)设P,Q为两个非空实数集合,P中含有0,2两个元素,Q中含有1,6两个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,则P+Q中元素的个数是4.【解题思路】由已知写出集合P,Q,然后根据新定义求出新集合P
+Q,进而可以求解.【解答过程】解:由已知可得集合P={0,2},Q={1,6},而0+1=1,0+6=6,2+1=3,2+6=8,所以集合P+Q={1,3,6,8},故答案为:4.四.解答题(共6小题,满分44分)17.(6分)已知﹣3是由x﹣2,2x2+5x,1
2三个元素构成的集合中的元素,求x的值.【解题思路】由已知可得x﹣2=﹣3或2x2+5x=﹣3,分别求出x的值,验证可得结论.【解答过程】解:当x﹣2=﹣3时,x=﹣1,此时这三个元素构成的集合为{﹣3,﹣
3,12},不满足集合元素的互异性;当2x2+5x=﹣3时.x=−32或x=﹣1(舍),此时这三个元素构成的集合为{−72,﹣3,12},满足集合元素的互异性,综上,x的值为−32.18.(6分)(2021秋•长安区校级月考)用适当的方法表示下列集合①方程
x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合;③不等式x﹣2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.【解题思路】①根据方程根的个数为有限个,且个数不多,故解方程后用列举法表示;②③④利用描述法表示.【解答过程】解:①解方程x(x2+2
x+1)=0得:x=0或x=﹣1,故方程x(x2+2x+1)=0的解集为{﹣1,0};②在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合可表示为:{x|x=2n+1,n≤499,且n∈N};③解不等式x﹣2>6得:x>8.故不等式x﹣2
>6的解集为{x|x>8};④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合是:{x|0.5<x≤6,且x∈N}.19.(8分)(2021秋•镜湖区校级月考)用适当的方法表示下列集合.(1)方程组{2𝑥−3
𝑦=143𝑥+2𝑦=8,的解集;(2)1000以内被3除余2的正整数所构成的集合;(3)直角坐标平面上的第二象限内的点所构成的集合;(4)所有三角形构成的集合.【解题思路】根据题意以及集合的表示法,选择恰当的方法表示各集合即可.【解答过程
】解:(1).解方程组{2𝑥−3𝑦=143𝑥+2𝑦=8,得{𝑥=4𝑦=−2,故解集为{(4,﹣2)};(2).集合的代表元素是数x,用描述法表示为{x|x=3k+2,k∈N且x<1000}.(3).集合
的代表元素是点(x,y),用描述法表示为{(x,y)|x<0且y>0}(4).集合用描述法表示为{x|x是三角形},简写为{三角形}.20.(8分)(2021秋•洮南市校级月考)设A是由一些实数构成的集合,若a∈A,则11−𝑎∈A,且1∉A.(1)
若3∈A,求A;(2)证明:若a∈A,则1−1𝑎∈A.【解题思路】(1)根据集合A的定义,找出A的所有元素即可;(2)有集合A的定义证明即可.【解答过程】解:(1)因为3∈A,所以11−3=−12∈A,所以11−(−12)=23∈A,所以11−23=3∈A,所以A={3,−12,23}.(
2)证明:因为a∈A,有11−𝑎∈A,所以11−11−𝑎=1−𝑎−𝑎=1−1𝑎∈A.21.(8分)已知由实数构成的集合A满足条件:若a∈A,则1+𝑎1−𝑎∈𝐴(a≠0,且a≠±1),则集合A中至少有几个元素?证
明你的结论.【解题思路】由已知中若a∈A,则1+𝑎1−𝑎∈𝐴(a≠0,且a≠±1),依次代入可得a、1+𝑎1−𝑎、−1𝑎和𝑎−1𝑎+1均属于A,且互不相等,进而得到结论.【解答过程】解:∵a∈A,则1+𝑎1−𝑎∈𝐴,∴1+1+𝑎
1−𝑎1−1+𝑎1−𝑎=−1𝑎∈𝐴,进而有1+(−1𝑎)1−(−1𝑎)=𝑎−1𝑎+1∈𝐴,∴又有1+𝑎−1𝑎+11−𝑎−1𝑎+1=𝑎∈𝐴,∵a∈R,∴𝑎≠−1𝑎,假设𝑎=1+𝑎1−𝑎,则a2=﹣1,矛盾
,∴𝑎≠1+𝑎1−𝑎,类似方法可证a、1+𝑎1−𝑎、−1𝑎和𝑎−1𝑎+1四个数互不相等,这就证得集合A中至少有四个元素.22.(8分)(2021秋•西城区期末)设A是实数集的非空子集,称集合B=
{uv|u,v∈A,且u≠v}为集合A的生成集.(Ⅰ)当A={2,3,5}时,写出集合A的生成集B;(Ⅱ)若A是由5个正实数构成的集合,求其生成集B中元素个数的最小值;(Ⅲ)判断是否存在4个正实数构成的集合A
,使其生成集B={2,3,5,6,10,16},并说明理由.【解题思路】(Ⅰ)利用集合的生成集定义直接求解.(Ⅱ)设A={a1,a2,a3,a4,a5},且0<a1<a2<a3<a4<a5,利用生成集的定义即可求解;(Ⅲ)不存在,理由用
反证法说明.【解答过程】解:(Ⅰ)∵A={2,3,5},∴B={6,10,15},(Ⅱ)设A={a1,a2,a3,a4,a5},不妨设0<a1<a2<a3<a4<a5,因为a1a2<a1a3<a1a4<a1a5<a2a5<a3a5<a4a
5,所以B中元素个数大于等于7个,又A={21,22,23,24,25},B={23,24,25,26,27,28,29},此时B中元素个数大于等于7个,所以生成集B中元素个数的最小值为7.(Ⅲ)不存在,理由如下:假设存在4个正实数构成
的集合A={a,b,c,d},使其生成集B={2,3,5,6,10,16},不妨设0<a<b<c<d,则集合A的生成集B={ab,ac,ad,bc,bd,cd},则必有ab=2,cd=16,其4个正实数的乘积abcd=32;也有ac=3,bd=10,其4个正实数的乘积ahcd
=30,矛盾;所以假设不成立,故不存在4个正实数构成的集合A,使其生成集B={2,3,5,6,10,16}.