【文档说明】2021年高中数学人教版必修第一册:1.1《集合概念及特征》精品讲义(含解析).doc,共(11)页,640.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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1.1集合的概念及特征(精讲)思维导图考点一集合的判断【例1】(2020·浙江高一课时练习)下列四组对象中能构成集合的是().A.本校学习好的学生B.在数轴上与原点非常近的点常见考法C.很小的实数D.倒数等于本身的数【答案】D【解析】
集合中的元素具有确定性,对于,,ABC,学习好、非常近、很小都是模糊的概念,没有明确的标准,不符合确定性;对于D,符合集合的定义,D正确.故选:D.【一隅三反】1.(2020·全国高一)下列各组对象中能构成集合的是()
A.充分接近3的实数的全体B.数学成绩比较好的同学C.小于20的所有自然数D.未来世界的高科技产品【答案】C【解析】选项A、B、D中集合的元素均不满足确定性,只有C中的元素是确定的,满足集合的定义,故选:C.2.(2020·全国高一课时练习)下列对象能构成集合的是()A.
高一年级全体较胖的学生B.比较接近1的全体正数C.全体很大的自然数D.平面内到ABC三个顶点距离相等的所有点【答案】D【解析】因为A中“较胖”、B中“接近”、C中“很大”均没有明确的标准,所以不能构成集合.D中元素能够成集合.故选:D【例2】(2020·全国高一课时练习)由实数22,,||
,,xxxxx所组成的集合中,含有元素的个数最多为()A.2B.3C.4D.5【答案】A【解析】∵2||xx,2||xx,故当0x时,这几个实数均为0;当0x时,它们分别是,,,,xxxxx
;当0x时,它们分别是,,,,xxxxx.最多表示2个不同的数,故集合中的元素最多为2个.故选:A本例题主要考查的是元素的确定性,即集合的中元素要有客观的标准可以衡量,不能用主观去衡量,例如“好”、“小”“近”等词没有统一的
客观标准衡量。【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)已知x,y均不为0,即||||xyxy的所有可能取值组成的集合中的元素个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】当x,y同号时,原式的值是0;当x为正、y为负时,原式的值是2;当x为负、y为正时,原式的值是2
.综上所述,||||xyxy的所有可能取值组成的集合中的元素个数为3.故选:C2.(2020·全国高三其他(文))已知集合{(,)|2,,}AxyxyxyN,则A中元素的个数为()A.1B.5C.6D.无数个【答案】C【解析
】由题得{(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(2,0)}A,所以A中元素的个数为6.故选C3.(2020·全国高一)已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的值为A.
1或-1B.1或3C.-1或3D.1,-1或3【答案】B【解析】因为5∈{1,m+2,m2+4},所以m+2=5或m2+4=5,即m=3或m=±1.当m=3时,M={1,5,13};当m=1时,M={1,3,5};当m=-1时,不满足互异性.所以m的值为3
或1.考法二集合的表示方法【例2】(2020·全国高一)用合适的方法表示下列集合,并说明是有限集还是无限集.(1)到A、B两点距离相等的点的集合(2)满足不等式21x的x的集合(3)全体偶数(4)被5除余1的数(5)20以内的质数本例
题主要考查的是元素互异性,即一个集合中每个元素不能一样或重复(6){(,)|6,,}xyxyxNyN(7)方程()0,xxaaR的解集【答案】(1)集合{A点}PPAPB,无限集;(
2)集合21Bxx,无限集;(3)集合2,CxxkkZ,无限集;(4)集合51,DxxkkZ,无限集;(5)集合2,3,5,7,11,13,17,19E,有限集;(6)集合1,5,2,4,3,3,4,2,5,1F,有限集;
(7)集合()0,GxxxaaR,有限集.【解析】(1)因为到A、B两点距离相等的点P满足PAPB,所以集合{A点}PPAPB,无限集.(2)由题意可知,集合21Bxx,无限集.(3)因为偶数x能被2整除,所以集合2,CxxkkZ,无限集.(4)由
题意可知,集合51,DxxkkZ,无限集.(5)因为20以内的质数有2,3,5,7,11,13,17,19.所以集合2,3,5,7,11,13,17,19E,有限集.(6)因为6,,xyxNyN,所以方程的解为15
xy,24xy,33xy,42xy,51xy,所以集合1,5,2,4,3,3,4,2,5,1F,有限集.(7)由题意可知,集合()0,GxxxaaR,有限集.【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)用适当
的方法表示下列集合:本例题主要考查集合的表示方法,列举法一般适用于有限集合且元素个数少;描述法一般适用于有限集合但元素个数多或者无限集合(1)一年中有31天的月份的全体;(2)大于3.5小于12.8的整数的全体;(3)梯形的全体构成的集合;(
4)所有能被3整除的数的集合;(5)方程(1)(2)0xx的解组成的集合;(6)不等式215x的解集.【答案】(1){1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月};(2){3,2,1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1
1,12};(3){|xx是梯形};(4){|3,}xxnnZ;(5){1,2};(6){|3}xx.【解析】(1)一年中有31天的月份的全体用列举法表示为{1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月};(2)大于3.5小于12.8的整数的全体用列举法表示为{3
,2,1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};(3)梯形的全体构成的集合用描述法表示为{|xx是梯形};(4)所有能被3整除的数的集合用描述法表示为{|3,}xxnnZ;(5)方程(1)(2)0xx的解组成的集合用列举法表示为{1,2};(6)不等式21
5x的解集用描述法表示为{|3}xx.2.(2020·全国高一课时练习)用适当的方法表示下列集合:(1)方程组2314,328xyxy的解集;(2)方程2210xx的实数根组成的集合;(3)平面直角坐标
系内所有第二象限的点组成的集合;(4)二次函数2210yxx的图象上所有的点组成的集合;(5)二次函数2210yxx的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【答案】(1){(4,2)};(2)2{|210}xxxR;(3){(,)|0xyx且0}y;(4)
2{(,)|210}xyyxx;(5)2|210yyxx.【解析】(1)解方程组2314,328,xyxy得4,2,xy故解集可用描述法表示为4,(,)2xxyy,也可用列举法表示为{(4,2)}.(2)方程2210xx
有两个相等的实数根1,因此可用列举法表示为{1},也可用描述法表示为2{|210}xxxR.(3)集合的代表元素是点,可用描述法表示为{(,)|0xyx且0}y.(4)二次函数2210y
xx的图象上所有的点组成的集合中,代表元素为有序实数对(,)xy,其中x,y满足2210yxx,则可用描述法表示为2{(,)|210}xyyxx.(5)二次函数2210yxx的图象上所有点的纵
坐标组成的集合中,代表元素y是实数,故可用描述法表示为2|210yyxx.考法三集合中元素的意义【例3】(2020·浙江高一课时练习)试说明下列集合各表示什么?1|Ayyx;2|2Bxyxx;1,|Cxyyx,|13yD
xyx;0,1Exy;1,1Fxyxy.【答案】答案见解析【解析】A表示y的取值集合,由1yx知:0y,0Ayy;B表示x的取值集合,由220xx知:0x或2x,
0Bxx或2x;C的代表元素为,xy,表示反比例函数1yx上的点构成的点集;D的代表元素为,xy,由13yx知:33yxx,D∴表示直线3yx上除了3,0以外的点构成的点集;E表示
以方程“0x”和“1y”为元素的一个二元集.F表示以方程“1xy”和“1xy”为元素的一个二元集.【一隅三反】1.(2020·上海高一课时练习)集合{(,)|0,,}xyxyxRyR
„是指()本例题考查的是集合中的元素的意义,元素的意义可能是数集、点集等,一般用描述法表示,注意看描述法最左端。A.第二象限内的所有点B.第四象限内的所有点C.第二象限和第四象限内的所有点D.不在第一、第三象限内的所有点【答案】D【解析】因为0xy,故00xy或00xy
,故集合{(,)|0,,}xyxyxRyR„是指第二、四象限中的点,以及在,xy轴上的点,即不在第一、第三象限内的所有点.故选:D2.(2020·嫩江市高级中学高一月考)下列各组中的M、P表示同一集合的是()①
3,1,3,1MP;②3,1,1,3MP;③221,1MyyxPttx;④221,,1MyyxPxyyxA.①B.②C.③D.④【答案】C【解析】对于①,两个集合
研究的对象不相同,故不是同一个集合.对于②,两个集合中元素对应的坐标不相同,故不是同一个集合.对于③,两个集合表示同一集合.对于④,集合M研究对象是函数值,集合P研究对象是点的坐标,故不是同一个集合.由此可知本小题选C.考法四元素与集合的关系【例4】(
2020·全国高一课时练习)用符号“”或“”填空:(1)2_____N;(2)33______Q;(3)13______Z;(4)3.14______R;(5)3______N;(6)9_____
Q.【答案】【解析】(1)N为自然数集,2是自然数,所以2N;(2)Q表示有理数,33为无理数,所以33Q;(3)Z为整数集,13是分数,所以13Z;(4)R表示实数集,所以3.14R;(5)N为自然数集,-3不是自然数,所以3N
;(6)Q表示有理数,93是有理数,所以9Q.【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)用符号“”或“”填空:0______N;3______N;0.5______Z;2______Z;13______Q;______R.【答案】
【解析】0是自然数,则0N;3不是自然数,则3N;0.5,2不是整数,则0.5,2ZZ;13是有理数,则13Q;是无理数,则R故答案为:(1);(2);(3);(4);(5);(6)2.(2019·浙江湖州高一期中)设集合
110Axxx,则()A.AB.1AC.1AD.11A,【答案】B【解析】集合1101,1Axxx,A,所以选项A错误,1A,所以选项B正确,1ÜA,1,1=A,所以选项C,D错误.故
选:B3.(2020·浙江高一课时练习)已知集合{},23Axxa∣„,则a与集合A的关系是().A.aAB.aAC.aAD.aA【答案】B【解析】21.414,31.732,∴233.146,故有23
,∴aA.故选:B.考法五求参数【例5】(2020·吴起高级中学高二月考(文))若22111aa,,,则a=()A.2B.1或-1C.1D.-1【答案】D【解析】当212a时,1a,当1a时,集合为1,2,2不满足互异性,舍去,
当1a时,集合为1,2,0,满足;当12a时,1a,不满足互异性,舍去.故选:D.本例题考查元素与集合的关系,即蜗、,开口朝向集合背靠元素【一隅三反】1.(2020·上海高一课时练习)若集合2|32
0Axaxx中至多有一个元素,则实数a的取值范围是________.【答案】0a或98a【解析】因为集合2|320Axaxx中至多有一个元素所以方程2320axx至多有一个根,当0a时解得23x
,满足题意当0a时,980a,解得98a综上:0a或98a2.(2020·上海市进才中学高二期末)已知集合22{2,(1),33}Aaaa,且1A,则实数a的值为________.【答案】1或0【解析】若211,a则
0a或2,a当0a时,2,1,3A,符合元素的互异性;当2a时,2,1,1A,不符合元素的互异性,舍去若2a3a31,则1a或2,a当1a时,2,0,1A,符合元素的互异性;当2a
时,2,1,1A,不符合元素的互异性,舍去;故答案为:1或0.3.(2020·浙江高一课时练习)已知集合{}2|340Axaxx=?-=R.(1)若A中有两个元素,求实数a的取值范围;(2)若A中至多有一个元素,求实数a的取值范围.【答案】(1)
9{|16aa>-且0}a;(2)9{|16aa?或0}a.【解析】(1)由于A中有两个元素,∴关于x的方程2340axx--=有两个不等的实数根,本例题根据题意求参数时,求完参数记得检验元素之间的互异性!!!∴9160a
=+>,且0a,即916a>-,且0a.故实数a的取值范围是9{|16aa>-且0}a.(2)当0a时,方程为340x--=,43x,集合43A禳镲镲=-睚镲镲铪;当0a时,若关于x的方程2340axx--=有两个相等的实数根,则A中只有一个元素,此时916a=-,若关于
x的方程2340axx--=没有实数根,则A中没有元素,此时916a<-.综上可知,实数a的取值范围是9{|16aa?或0}a.