内容正文:
高一数学必修1集合例题讲解
集合的含义与表示例题讲解
题型一、集合与方程的综合应用
例1. 已知集合
,若
,求集合A.
分析:由题意可知集合A是由方程
的实数根构成的,“
”指的是
是方程
的一个实数根.
解:∵
∴
是方程
的一个实数根
∴
解之得:
∴原方程为:
解之得:
∴集合
.
例2. 已知集合
.
(1)当A中只有一个元素时,求
的值,并求出此元素;
(2)当A中有两个元素时,求
满足的条件;
(3)当A中至少有一个元素时,求
满足的条件.
分析:集合A为含参方程
的实数根构成的集合.因为方程所含参数为二次项系数,所以该方程可以是关于
的一元一次方程,也可以是一元二次方程,所以在研究该方程的实数根时,要分为两种情况进行讨论.
(1)当A中只有一个元素时,说明方程
只有一个实数根,此时
;或该方程有两个相等的实数根,此时
;
(2)当A中有两个元素时,说明方程
为一元二次方程,此时
,且方程有两个不相等的实数根;
(3)当A中至少有一个元素时,说明方程
只有一个实数根或有两个不相等的实数根,为(1)问和(2)问结果的综合.
解:(1)分为两种情况:
①当
时,原方程为:
,解之得:
∴
,符合题意;
②当
时,由题意可知方程
有两个相等的实数根
∴
解之得:
∴原方程为:
解之得:
∴
.
综上,当
时,集合A只有一个元素
;当
时,集合A只有一个元素
;
(2)∵A中有两个元素
∴方程
为一元二次方程,且有两个不相等的实数根
∴
解之得:
且
;
(3)∵A中至少有一个元素
∴A中有一个元素或有两个元素
当A中有一个元素时,由(1)可知:
或
;
当A中有两个元素时,由(2)可知:
且
.
综上,
满足的条件是
≥
.
重要结论:
判断形如
的方程的实数根的个数的方法是:
(1)当
时,方程可化为
的形式:
①当
时,方程有唯一一个实数根
;
②当
时,方程有无数个实数根;
③当
时,方程没有实数根;
(2)当
时,原方程为关于
的一元二次方程:
①若
,则方程有两个不相等的实数根;
②若
,则方程有两个相等的实数根(此种情况下表示方程的实数根组成的集合时,集合只有一个元素);
③若
,则方程没有实数根.
例3. 已知
,
,当
时,求集合B.
解:∵
∴方程
,即
有两个相等的实数根,且
由根与系数的关系定理可得:
解之得:
∴
整理得:
解方程