高一數學集合練習題及答案有詳解

2022-09-04 20:36:02 字數 3984 閱讀 2298

高一數學必修一

第1節集合

[知識要點]

一、集合的含義及其表示

1、一般地,一定範圍內某些確定的、不同的物件的全體構成乙個集合。集合中的每乙個物件稱為該集合的元素。

集合的性質:

(1)確定性:集合確定,則一元素是否屬於這個集合是確定的:屬於或不屬於。

班級中成績好的同學構成乙個集合嗎?

(2)無序性:乙個給定集合中的元素是唯一的,不可重複的。

班級位置調換一下,這個集合發生變化了嗎?

(3)互異性:集合中元素的位置是可以改變的,並且改變位置不影響集合。

集合中任意兩個元素是不相同的。

如:已知集合a=,則a應滿足什麼條件?

常用數集及記法

(1)自然數集:記作n (2)正整數集:記作

(3)整數集:記作z (4)有理數集:記作q 例如根號2

(5)實數集:記作r

例:下列各種說法中,各自所表述的物件是否確定,為什麼?

(1)我們班的全體學生;

(2)我們班的高個子學生;

(3)地球上的四大洋;

(4)方程x2-1=0的解;

(5)不等式2x-3>0的解;

(6)直角三角形;

2、集合的表示法

(1)列舉法:把集合中的元素列舉在乙個大括號裡:

(2)描述法:將集合的所有元素都具有的性質(滿足的條件)表示出來,寫成的形式。

如:(3)集合的分類:有限集與無限集

<1>有限集:含有有限個元素的集合。

<2>無限集:若乙個集合不是有限集,就稱此集合為無限集。

<3>空集:不含任何元素的集合。記作φ,如:

二、子集、全集、補集

1、子集的定義:如果集合a的任乙個元素都在集合b中則稱集合a為集合b的子集,記作:ab

特別的:

真子集的定義:如果ab並且,則稱集合a為集合b的真子集。

2、補集的定義:設a為s的子集,由s中不屬於a的所有元素組成的集合稱為s的子集a的補集,記作:=,如果集合s包含我們所要研究的各個集合,就把s稱為全集。

三、交集與並集的定義

1、定義:一般地,由所有屬於集合a且屬於集合b的元素構成的集合,稱為a與b的交集;記作:a∩b;由所有屬於集合a或屬於集合b的元素構成的集合,稱為a與b的並集;記作:a∪b。

性質:(1)

(2)若,則

(3)(4)若則

(5)歸納:1)交集:兩集合的公共元素構成集合。

2)並集:把兩個集合合在一起,但要注意元素的互異性。

3)基本方法:抽象的集合關係可用文恩圖表示,實數集中的運算可在數軸上表示。

注意點:空集是任何集合的子集;空集與任何集合的交集仍為空集。

四、基礎練習:

1.已知a=,則下列各式正確的是(  )

a.3∈a b.1∈a

c.0∈ad.-1a

2.高考資源網下列四個集合中,不同於另外三個的是(  )

a. b.

c. d.

3.下列關係中,正確的個數為________.

①∈r;②q;③|-3|n*;④|-|∈q.

4.已知集合a=,b=,若集合a與集合b相等,求x的值.

1、選擇題

1.下列命題中正確的(  )

0與表示同乙個集合;由1,2,3組成的集合可表示為或;方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示為;集合為(  )

a. b.

c. d.

3.已知集合a=,則必有(  )

a.-1a b.0a

d.1a

4.定義集合運算:a*b=.設a=,b=,則集合a*b的所有元素之和為(  )

a.0 b.2

c.3 d.6

2、填空題

5.已知集合a=,實數a不能取的值的集合是________.

6.已知p=,已知集合p中恰有3個元素,則整數a

3、解答題

7.選擇適當的方法表示下列集合集.

(1)由方程x(x2-2x-3)=0的所有實數根組成的集合;

(2)大於2且小於6的有理數;

(3)由直線y=-x+4上的橫座標和縱座標都是自然數的點組成的集合.

8.設a表示集合,b表示集合

,已知5a且5?b,求a的值.

9.已知集合a=.

(1)若a中有兩個元素,求實數a的取值範圍;

(2)若a中至多有乙個元素,求實數a的取值範圍.

1.設集合a=,b=,則ab等於(  )

a.c. d.

【解析】 b=.畫數軸(如下圖所示)可知選b.

【答案】 b

2.高考資源網已知集合a=,b=,則ab=(  )

a. b.

c. d.

【解析】 a=,b=,a和b中有相同的元素3,9,àab=.故選d.

【答案】 d

3.50名學生參加甲、乙兩項體育活動,每人至少參加了一項,參加甲項的學生有30名,參加乙項的學生有25名,則僅參加了一項活動的學生人數為________.

【解析】

設兩項都參加的有x人,則只參加甲項的有(30-x)人,只參加乙項的有(25-x)人.(30-x)+x+(25-x)=50,∴x=5.

∴只參加甲項的有25人,只參加乙項的有20人,

∴僅參加一項的有45人.

【答案】 45

4.已知集合a=,b=,若ab=,求a的值.

【解析】 ab=,

à9a,à2a-1=9或a2=9,àa=5或a=±3.

當a=5時,a=,b=.

此時ab=.故a=5捨去.

當a=3時,b=,不符合要求,捨去.

經檢驗可知a=-3符合題意.

一、選擇題(每小題5分,共20分)

1.集合a=,b=.若ab=,則a的值為(  )

a.0 b.1

c.2 d.4

【解析】 ab=,又ab=,

à=,àa=4,故選d.

【答案】 d

2.設s=,t=,則st=(  )

a. b.

c. d.=,t==,則st=,b=,則ab=(  )

a. b.

c..故選a.

【答案】 a

4.滿足m?,且m=的集合m的個數是(  )

a.1 b.2

c.3 d.4

【解析】 集合m必須含有元素a1,a2,並且不能含有元素a3,故m=或m=.故選b.

【答案】 b

二、填空題(每小題5分,共10分)

5.已知集合a=,b=,且ab=r,則實數a的取值範圍是________.

【解析】 a=(-,1],b=[a,+),要使ab=r,只需

a1.【答案】 a1

6.滿足a=的所有集合a的個數是________.

【解析】 由於a=,則a?,且a中至少有乙個元素為5,從而a中其餘元素可以是集合的子集的元素,而有4個子集,因此滿足條件的a的個數是4.它們分別是,,,.

【答案】 4

三、解答題(每小題10分,共20分)

7.已知集合a=,b=,若ab=,求x及ab.

【解析】 由ab=,b=得x2-1=3或x2-1=5.

若x2-1=3則x=±2;

若x2-1=5,則x=±;

綜上,x=±2或±.

當x=±2時,b=,此時ab=;

當x=±時,b=,此時ab=.

8.已知a=,b=,若ab=,求a的取值範圍.

【解析】 由ab=,

(1)若a=,

有2a>a+3,àa>3.

(2)若a,

如圖:∴_,解得-_≤a≤2.

綜上所述,a的取值範圍是.

9.(10分)某班有36名同學參加數學、物理、化學課外**小組,每名同學至多參加兩個小組.已知參加數學、物理、化學小組的人數分別為26,15,13,同時參加數學和物理小組的有6人,同時參加物理和化學小組的有4人,則同時參加數學和化學小組的有多少人?

【解析】 設單獨參加數學的同學為x人,參加數學化學的為y人,單獨參加化學的為z人.

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