1 第一节 集合(PPT课件)-【正禾一本通】2025年高考数学高三一轮总复习高效讲义(湘教版2019)
2024-08-31
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 集合 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.40 MB |
| 发布时间 | 2024-08-31 |
| 更新时间 | 2025-11-20 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高考一轮总复习高效讲义 |
| 审核时间 | 2024-08-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47038111.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 集合
第一章 集合与逻辑、不等式
课程标准
1.了解集合的含义,了解全集、空集的含义.
2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.
3.会求两个集合的并集、交集与补集.
4.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题,能使用Venn图表示集合间的基本关系和基本运算.
CONTECT
内
容
索
引
01
教材梳理 强基固本
02
考点探究 精准突破
03
课 时 测 评
教材梳理 强基固本
返回
理清主干知识
1.集合与元素
(1)集合元素的基本属性:
①同一集合中的元素是 的.
②集合中的元素是 的.
③集合中的元素没有 .
(2)元素与集合的关系是 或 关系,用符号 或 表示.
(3)集合的表示法: 、 、 .
互不相同
确定
顺序
属于
不属于
∈
∉
列举法
描述法
图示法
(4)常见数集的记法
集合 自然
数集 正整数集 整数集 有理
数集 实数集
符号 ____ ____
________ ____ ____ ____
微提醒 N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.
N
N+
(或N*)
Z
Q
R
2.集合间的基本关系
微提醒 0,{0},∅,{∅}之间的关系:∅≠{∅},∅∈{∅},0∉∅,0∉{∅},0∈{0},∅⊆{0}.
表示关系 自然语言 符号语言 Venn图
子集 如果集合A中每个元素都是集合B的元素,则称A是B的一个子集 ______
_________
真子集 如果A⊆B但A≠B,就说A是B的真子集 ______
________
集合
相等 如果A⊆B并且B⊆A,就说两个集合相等 A=B
A⊆B
(或B⊇A)
3.集合的基本运算
并集 交集 补集
图形
语言
符号
语言 A∪B=
_______________ A∩B=
_______________ ∁UA=_____________
{x|x∈A或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U且x∉A}
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个.
2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
3.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
记牢常用结论
1.[多选题]下列结论错误的是
A.集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}
B.{x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}
C.若1∈{x2,x},则x=-1或x=1
D.对任意集合A,B,都有(A∩B)⊆(A∪B)
练透教材典题
√
√
√
2.[多选题]若集合A={x∈N|2x+10>3x},则下列结论正确的是
A. B.8⊆A C.{4}∈A D.{0}⊆A
√
√
3.已知集合A={x|x2-4x<0,x∈N*},则集合A真子集的个数为
A.3 B.4 C.8 D.7
A={x|x2-4x<0,x∈N*}={1,2,3},所以集合A真子集的个数为23-1=7个.故选D.
√
4.(用结论)已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2,3},B={3,4},则(∁UA)∩(∁UB)=
A.{1,5} B.{5} C.{1,2,5} D.{2,3,4}
(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)={5}.故选B.
√
5.(链接人A必修一P14T4)设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=________________,(∁RA)∩B=__________________.
{x|x≤2或x≥10}
{x|2<x<3或7≤x<10}
返回
考点探究 精准突破
返回
(1)(2024·重庆模拟)设集合A={(x,y)| y=2x},B={(x,y)| y=x3},则A∩B的元素个数是
A.1 B.2 C.3 D.4
考点一
集合的基本概念
基础练
例1
√
(2)已知集合A={1,a-2,a2-a-1},若-1∈A,则实数a的值为
A.1 B.1或0 C.0 D.-1或0
因为-1∈A,若a-2=-1,即a=1时,A={1,-1,-1},不符合集合元素的互异性;若a2-a-1=-1,即a=1(舍去)或a=0时,A={1,-2,-1},故a=0.故选C.
√
规律方法
解决集合含义问题的关键有三点:一是确定构成集合的元素;二是确定元素的限制条件;三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.
提醒:含字母的集合问题,在求出字母的值后,需要验证集合的元素是否满足互异性.
对点练1.(1)已知集合A={0,1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为
A.5 B.6 C.10 D.15
因为x∈A,y∈A,x-y∈A,所以分以下5种情况:①x-y=1,有四个,(2,1),(3,2),(4,3),(1,0);②x-y=2,有三个,(3,1),(4,2),(2,0);③x-y=3,有两个,(4,1),(3,0);④x-y=4,有一个,(4,0);⑤x-y=0,有五个,(0,0),(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).综上,B中所含元素的个数为15.故选D.
√
(2)设集合A={x|3x-1<m},若1∈A且2∉A,则实数m的取值范围是
A.2<m<5 B.2≤m<5
C.2<m≤5 D.2≤m≤5
因为集合A={x|3x-1<m},1∈A且2∉A,所以3×1-1<m且3×2-1≥m,解得2<m≤5.故选C.
√
(3)若集合A={x|kx2+x+1=0}中有且只有一个元素,则实数k的取值集合是__________.
当k=0时,A={-1},符合题意;当k≠0时,若集合A中有且只有一个元素,由一元二次方程根的判别式Δ=1-4k=0,得k= .综上,当k=0或k= 时,集合A={x|kx2+x+1=0}中有且只有一个元素.
(1)(2024·广东广州模拟)已知集合A={x∈Q|(x-1)(x2-2)=0},B={x∈R|(x-1)(x2-2)=0},则下列关系正确的是
A.A=B B.A⊆B C.B⊆A D.A∩B=∅
考点二
集合间的基本关系
综合练
若x∈R,解(x-1)(x2-2)=0可得,x=1或x=- 或x= ,所以B={- ,1, }.若x∈Q,则x=1,所以A={1},所以A⊆B.
例2
√
(2)(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=
A.2 B.1 C. D.-1
因为A⊆B,则有:若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意.综上所述a=1.故选B.
√
1.(变问法)本例(1)中集合B的真子集有____个.
变式探究
因为B={- ,1, },所以集合B的真子集有23-1=7(个).
7
2.(变条件)将本例(2)中的集合A,B分别变为A={x|-a<x<a},B= {x|-1<x<3},则a的取值范围为__________.
(-∞,1]
当a≤0时,A=∅,显然A⊆B.当a>0时,因为B={x|-1<x<3}.若A⊆B,在数轴上标出两集合,如图,
所以 所以0<a≤1.综上所述,a的取值范围为(-∞,1].
规律方法
1.判断集合间关系的三种方法
列举法 根据题中限定条件把集合元素列举出来,然后比较集合元素的异同,从而找出集合之间的关系
结构法 从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上找差异进行判断
数轴法 在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定集合与集合之间的关系
2.根据两集合的关系求参数的方法
已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn图等来直观解决这类问题.
提醒:空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否则易造成漏解.
规律方法
对点练2.(1)(2024·湖北十堰模拟)若集合A={x|y= },B={y|y=2x,x∈A},则
A.A∩B=∅ B.A∪B=R C.B⊆A D.A⊆B
因为A={x|y= }=[0,+∞),B={y|y=2x,x∈A}=[1,+∞),所以B⊆A.故选C.
√
(2)(2024·广东佛山模拟)已知集合A={x|ax-1=0},B={x∈N*|2≤x<5},且A∪B=B,则实数a的所有值构成的集合是
B={x∈N*|2≤x<5}={2,3,4},因为A∪B=B,所以A⊆B,当A=∅时,a=0,满足要求;当A≠∅时,ax-1=0只有一个根;若A={2},则2a-
1=0,解得a= ;若A={3},则3a-1=0,解得a= ;若A={4},则4a-1=0,解得a= .综上,实数a的所有值构成的集合是{0, , , }.故选D.
√
角度1 集合的运算
(1)(2023·新课标Ⅰ卷)已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=
A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}
C.{-2} D.{2}
考点三
集合的基本运算
多维练
法一:因为N={x|x2-x-6≥0}=(-∞,-2]∪[3,+∞),而M={-2,-1,0,1,2},所以M∩N={-2}.故选C.
法二:因为M={-2,-1,0,1,2},将-2,-1,0,1,2代入不等式x2-x-6≥0,只有-2使不等式成立,所以M∩N={-2}.故选C.
例3
√
(2)(2023·全国甲卷)设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},U为整数集,则∁U(A∪B)=
A.{x|x=3k,k∈Z} B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z} D.∅
因为整数集Z={x|x=3k,k∈Z}∪{x|x=3k+1,k∈Z}∪{x|x=3k+2,k∈Z},U=Z,所以∁U(A∪B)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
√
(3)(2023·全国乙卷)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则{x|x≥2}=
A.∁U(M∪N) B.N∪∁UM
C.∁U(M∩N) D.M∪∁UN
由题意可得M∪N={x|x<2},则∁U(M∪N)={x|x≥2},选项A正确;∁UM={x|x≥1},则N∪∁UM={x|x>-1},选项B错误;M∩N={x|-1<x<1},则∁U(M∩N)={x|x≤-1或x≥1},选项C错误;∁UN={x|x≤-1或x≥2},则M∪∁UN={x|x<1或x≥2},选项D错误.故选A.
√
规律方法
集合基本运算的方法技巧
角度2 利用集合的运算求参数的值(范围)
已知集合A={x|2<x<3},B={x|x>m},且(∁RA)∪B=R,则实数m的取值范围是__________.
(-∞,2]
因为A={x|2<x<3},所以∁RA=(-∞,2]∪[3,+∞),因为(∁RA)∪B=R,所以结合数轴(图略)可知m≤2.
例4
规律方法
利用集合的运算求参数值(范围)的方法
1.与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值的取舍.
2.若集合中的元素能一一列举,则一般先用观察法得到集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
提醒:在求出参数后,注意结果的验证(满足集合中元素的互异性).
对点练3.(1)设全集U=R,A={x|-3≤x<4},B=
{x|y= },则图中阴影部分表示的集合为
A.{x|x≤-3} B.{x|x>-3}
C.{x|x≥4} D.{x|x≤4}
观察Venn图,可知阴影部分的元素由属于B而不属于A的元素构成,所以阴影部分表示的集合为(∁UA)∩B.因为A={x|-3≤x<4},U=R,所以∁UA={x|x<-3或x≥4},又B={x|y= }⇒B={x|x≥-2},所以(∁UA)∩B={x|x≥4}.故选C.
√
(2)已知集合A={x|x<-1或x≥0},B={x|x≥a}.若A∪B=R,则实数a的取值范围是
A.(-∞,-1) B.(-∞,-1]
C.(-∞,0) D.(-1,0)
√
如图,在数轴上表示出集合A,若A∪B=R,则由图易知a≤-1,所以实数a的取值范围是(-∞,-1].故选B.
(1)定义集合运算:A⊕B= .若集合A=B={x∈N|1<x<4},C= ,则(A⊕B)∩C=
考点四
集合的新定义问题
创新练
例5
√
(2)当两个集合有公共元素,且互不为对方的子集时,我们称这两个集合“相交”.对于集合M={x|ax2-1=0,a>0},N= ,若M与N“相交”,则a=_____.
1
规律方法
解决以集合为背景的新定义问题要抓住两点
1.准确转化.解决新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,紧扣题目所给定义,结合题目的要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.
2.方法选取.对于新定义问题,可恰当选用特例法、筛选法、一般逻辑推理等方法,并结合集合的相关性质求解.
对点练4.已知集合M={1,2,3,4},A⊆M,集合A中所有元素的乘积称为集合A的“累积值”,且规定:当集合A只有一个元素时,其累积值即为该元素的数值,空集的累积值为0.设集合A的累积值为n.
(1)若n=3,则这样的集合A共有________个;
(2)若n为偶数,则这样的集合A共有________个.
若n=3,根据“累积值”的定义得A={3}或A={1,3},这样的集合A共有2个.
因为集合M的子集共有24=16(个),其中“累积值”为奇数的子集为{1},{3},{1,3},共3个,所以“累积值”为偶数的集合共有13个.
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课时测评
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1.(2023·全国乙卷)设全集U={0,1,2,4,6,8},集合M={0,4,6},N={0,1,6},则M∪∁UN=
A.{0,2,4,6,8} B.{0,1,4,6,8}
C.{1,2,4,6,8} D.U
√
由题意可得∁UN={2,4,8},则M∪∁UN={0,2,4,6,8}.故选A.
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2.(2024·安徽皖南模拟)已知集合A= ,B={y|y=x2,x∈A},则集合A∪B的非空真子集的个数为
A.14 B.15 C.30 D.62
解不等式 ≤0得-1<x≤3,由x∈Z,得集合A={0,1,2,3},则集
合B={0,1,4,9},所以集合A∪B={0,1,2,3,4,9},集合A∪B中有6个元素,所以集合A∪B的非空真子集的个数为26-2=62.故选D.
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3.(2024·河北邯郸模拟)已知集合A={x||x|<2},B={x|x2≤3x},则A∩(∁RB)=
A.{x|-2<x<0} B.{x|0≤x<2}
C.{x|x>3} D.{x|-2<x≤3}
由|x|<2,得-2<x<2,所以A={x||x|<2}={x|-2<x<2},不等式x2≤3x的解集为{x|0≤x≤3},所以B={x|x2≤3x}={x|0≤x≤3},所以∁RB={x|x<0或x>3},所以A∩(∁RB)={x|-2<x<0}.故选A.
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4.(2024·安徽黄山模拟)已知集合A={x|x>a},B={x|x<a2},且(∁RA)∩B=B,则实数a的取值范围为
A.[0,1] B.[0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0]
√
因为A={x|x>a},所以∁RA={x|x≤a},又(∁RA)∩B=B,所以B⊆∁RA,又B={x|x<a2},所以a2≤a,解得0≤a≤1,即实数a的取值范围为[0,1].故选A.
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5.(2024·山东青岛模拟)已知全集U=R,集合A,B满足A⊆(A∩B),则下列关系一定正确的是
A.A=B B.B⊆A
C.A∩(∁UB)=∅ D.(∁UA)∩B=∅
因为集合A,B满足A⊆(A∩B),故可得A⊆B,对于A:当A为B的真子集时,不成立;对于B:当A为B的真子集时,也不成立;对于C:A∩(∁UB)=∅,恒成立;对于D:当A为B的真子集时,不成立.故选C.
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6.已知集合M={x|x(x-2)<0},N={x|x-1<0},则下列Venn图中阴影部分可以表示集合{x|1≤x<2}的是
√
x(x-2)<0⇒0<x<2,x-1<0⇒x<1,选项A中Venn图中阴影部分表示M∩N=(0,1),不符合题意;选项B中Venn图中阴影部分表示∁M(M∩N)=[1,2),符合题意;选项C中Venn图中阴影部分表示∁N(M∩N)= (-∞,0],不符合题意;选项D中Venn图中阴影部分表示M∪N= (-∞,2),不符合题意.故选B.
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7.[多选题]已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m-1},则使A⊆∁UB成立的实数m的取值范围可以是
A.(6,10] B.(-2,2)
C.(-2, ) D.(5,8]
√
√
√
当B=∅时,m+1>2m-1,即m<2,此时∁UB=R,符合题意;当B≠∅时,m+1≤2m-1,即m≥2,由B={x|m+1≤x≤2m-1},得∁UB={x|x<m+1或x>2m-1}.因为A⊆∁UB,所以m+1>7或2m-1<-2,可得m>6或m<- .因为m≥2,所以m>6.综上,实数m的取值范围为{m|m<2或m>6}.故选ABC.
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8.[多选题]如图所示,阴影部分表示的集合是
A.(∁UB)∩A
B.(∁UA)∩B
C.∁U(A∩B)
D.A∩∁U(A∩B)
由题图及集合的运算,知阴影部分表示的集合为(∁UB)∩A或A∩∁U(A∩B).故选AD.
√
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9.[多选题]若集合M={x|-3<x<1},N={x|x≤3},则集合{x|x≤-3或x≥1}=
A.M∩N B.∁RM
C.∁R(M∩N) D.∁R(M∪N)
√
√
由题意得M∩N={x|-3<x<1},M∪N={x|x≤3},∁RM={x|x≤-3或x≥1},所以∁R(M∩N)={x|x≤-3或x≥1},∁R(M∪N)={x|x>3}.故选BC.
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10.已知集合A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B=________,A∪B=________,(∁RA)∪B=____________________.
(2,3)
(1,4)
(-∞,1]∪(2,+∞)
由已知得A={x|1<x<3},故A∩B={x|2<x<3},A∪B={x|1<x<4},(∁RA)∪B={x|x≤1或x>2}.
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11.已知集合A=[1,6],B={x|y= },若A⊆B,则实数a的取值范围是_________.
(-∞,1]
由x-a≥0,得x≥a,所以B=[a,+∞).因为A=[1,6],且A⊆B,所以a≤1,所以实数a的取值范围是(-∞,1].
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12.已知集合A={1,a},B={x|log2x<1},且A∩B有2个子集,则实数a的取值范围为_____________________.
(-∞,0]∪[2,+∞)
由题意得,B={x|log2x<1}={x|0<x<2},因为A∩B有2个子集,所以A∩B中的元素个数为1;因为1∈(A∩B),所以a∉(A∩B),即a∉B,所以a≤0或a≥2,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[2,+∞).
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13.[多选题]已知M,N均为实数集R的子集,且N∩(∁RM)=∅,则下列结论中正确的是
A.M∩(∁RN)=∅ B.M∪(∁RN)=R
C.(∁RM)∪(∁RN)=∁RM D.(∁RM)∩(∁RN)=∁RM
√
√
因为N∩(∁RM)=∅,所以N⊆M.若N是M的真子集,则M∩(∁RN)≠∅,故A错误;由N⊆M,得M∪(∁RN)=R,故B正确;由N⊆M,得∁RN⊇∁RM,故C错误,D正确.故选BD.
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14.(新情境)某小区连续三天举办公益活动,第一天有190人参加,第二天有130人参加,第三天有180人参加,其中,前两天都参加的有30人,后两天都参加的有40人.第一天参加但第二天没参加活动的有______人,这三天参加活动的最少有______人.
160
290
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根据题意画出Venn图,如图所示,
a表示只参加第一天的人,b表示只参加第二天的人,
c表示只参加第三天的人,
d表示只参加第一天与第二天的人,
e表示只参加第一天与第三天的人,f表示只参加第二天与第三天的人,
g表示三天都参加的人,所以要使总人数最少,则令g最大,其次d,e,f也尽量大,d+g=30,f+g=40,所以a+e=160,即第一天参加但第二天没参加的有160人,所以gmax=30,d=0,f=10,a+d+g+e=190,b=130-(d+g)-f=90,所以c+e=140,所以emax=140,所以c=0,a=20,则这三天参加活动的最少有a+b+c+…+g=20+90+0+0+140+10+30=290(人).
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15.(新定义)[多选题]我们知道,如果集合A⊆S,那么A的补集为∁SA={x|x∈S且x∉A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A且x∉B}叫做集合A和B的差集,记作A-B.例如:A={1,2,3,4,5},B={4,5,6,7,8},则有A-B={1,2,3},B-A={6,7,8}.下列选项正确的是
A.已知A={4,5,6,7,9},B={3,5,6,8,9},则B-A={3,7,8}
B.如果A-B=∅,那么A⊆B
C.已知全集U,集合A,集合B的关系如图所示,
则B-A=A∩(∁UB)
D.已知A={x|x<-1或x>3},B={x|-2≤x<4},则A-B={x|x<-2或x≥4}
√
√
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对于A,由B-A={x|x∈B且x∉A},知B-A={3,8},
A错误;对于B,由A-B={x|x∈A且x∉B},A-B=∅,
知A⊆B,B正确;对于C,由韦恩图知B-A如图中阴影
部分所示,则B-A=B∩(∁UA),C错误;对于D,∁UB={x|x<-2或x≥4},则A-B=A∩(∁UB)={x|x<-2或x≥4},D正确.故选BD.
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16.(新角度)设ai(i=1,2,3)均为实数,若集合{a1,a2,a3}的所有非空真子集的元素之和为12,则a1+a2+a3=________.
返回
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集合{a1,a2,a3}的所有非空真子集为{a1},{a2},{a3},{a1,a2},{a1,a3},{a2,a3},由题意可得3(a1+a2+a3)=12,解得a1+a2+a3=4.
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谢谢观看
本节到此结束
AB
(或BA)
2∉A
由于A={(x,y)| y=2x},B={(x,y)| y=x3}为点集,故求A∩B的元素个数即为求的解的个数,解方程得或或故A∩B的元素个数是3个.故选C.
{0,}
A.{,} B.{,} C.{,,} D.{0,,,}
{(x,y)|∈A,∈B}
{(x,y)|y=-x+}
A.∅ B.{(4,1)} C.{(1,)} D.{(4,1),(6,)}
由题意知,A=B={2,3},令=2或3,=2或3,则x=4或6,y=1或,则A⊕B={(4,1),(4,),(6,1),(6,)},故(A⊕B)∩C={(4,1),(6,)}.故选D.
{-,,1}
由题意得,M={-,},若=,则a=4,若=1,则a=1.当a=4时,M={-,},此时M⊆N,不符合题意;当a=1时,M={-1,1},满足题意.
{x∈Z|≤0}
$$
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