内容正文:
1.1集合的概念与表示 【考点归纳】 考点一:集合的概念 考点二:元素与集合的关系 考点三:根据元素和集合的关系求参数 考点四:集合的互异性求参数问题 考点五:集合的表示方法 考点六:同一集合的判断 考点七:集合的基本知识综合问题 【知识梳理】 知识点一:元素与集合的概念 1.元素:一般地,把研究对象统称为元素(element),常用小写的拉丁字母a,b,c…表示. 2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(set),(简称为集),常用大写拉丁字母A,B,C…表示. 3.集合相等:指构成两个集合的元素是一样的. 4.集合中元素的特性:给定的集合,它的元素必须是确定的、互不相同的. 知识点二:元素与集合的关系 1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. 2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A. 知识点三:常见的数集及表示符号 数集 非负整数集(自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集 符号 N N*或N+ Z Q R 知识点四:集合的表示 (1)列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法. (2)描述法:一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法. 【题型归纳】 题型一:集合的概念 1.(23-24高一上 天津南开 期中)下列给出的对象能构成集合的有( ) ①某校2023年入学的全体高一年级新生;②的所有近似值; ③某个班级中学习成绩较好的所有学生;④不等式的所有正整数解 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 2.(2023高一上 江苏 专题练习)下列各组对象不能构成集合的是( ) A.参加杭州亚运会的全体电竞选手 B.小于的正整数 C.2023年高考数学难题 D.所有无理数 3.(22-23高一上 安徽六安 期中)下列四组对象能构成集合的是( ) A.高一年级跑步很快的同学 B.晓天中学足球队的同学 C.晓天镇的大河 D.著名的数学家 题型二:元素与集合的关系 4.(23-24高一上 江苏无锡 期中)下列关系中正确的是( ) A. B. C. D. 5.(2022高一上 全国 专题练习)下列关系中,正确的个数为( ) ①;②;③;④;⑤;⑥. A.6 B.5 C.4 D.3 6.(23-24高一上 吉林长春 阶段练习)已知集合,则必有( ) A. B. C. D. 题型三:根据元素和集合的关系求参数 7.(22-23高一上 天津滨海新)已知集合,若,则实数a的值为( ) A. B. C.或 D.5 8.(22-23高一上 江苏盐城 期中)集合,若,则实数m的取值范围是( ) A. B. C. D. 9.(22-23高一上 重庆沙坪坝 阶段练习)已知集合,若,则实数a=( ) A.-1 B.-2 C.-3 D.-1或-2 题型四:集合的互异性求参数问题 10.(22-23高一上 陕西西安)已知且,则由的值构成的集合是( ) A. B. C. D. 11.(22-23高一上 重庆万州 阶段练习)已知,,若集合,则的值为( ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 12.(21-22高一上 江苏常州 期中)已知集合,若,则实数的值为( ). A. B. C.或 D.或 题型五:集合的表示方法 13.(23-24高一上 四川乐山 期中)集合用列举法表示为( ) A. B. C. D. 14.(24-25高一上 上海 随堂练习)集合是指( ). A.第一象限内的所有点 B.第三象限内的所有点 C.第一象限和第三象限内的所有点 D.不在第二象限、第四象限内的所有点 15.(23-24高一上 甘肃白银 阶段练习)集合 “正偶数的全体”,用描述法表示,正确的为( ) A.} B. C. D. 题型六:同一集合的判断 16.(2024高一上 全国 专题练习)下列四组集合中表示同一集合的为( ) A., B., C., D., 17.(23-24高一上 辽宁沈阳 阶段练习)下列关于集合相等的说法正确的有( ) ①; ②; ③; ④ A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 18.(21-22高三上 河北保定 阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( ) A., B., C., D., 题型七:集合的基本知识综合问题 19.(24-25高一上 上海)已知集合,,且,求集合. 20.(25-26高一上 全国 课前预习)选择适当方法表示下列集合: (1)由小于8的所有自然数组成的集合A; (2)自然数的平方组成的集合B; (3)方程组的解组成的集合C; (4)二次函数的图象上所有的点组成的集合D. 21.(24-25高一上 上海 课后作业)设集合,,且满足,则. (1)求出只含2个元素的集合; (2)满足题设条件的集合共有几个?列举出来. 【高分演练】 一、单选题 22.(24-25高一上 上海)下列命题中正确的有( ). ①很小的实数可以构成集合; ②R表示一切实数组成的集合; ③给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是有限集; ④2023年联合国所有常任理事国组成一个集合. A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 23.(24-25高一上 上海 课后作业)集合,、为实数是指( ) A.第一象限内的所有点组成的集合 B.第三象限内的所有点组成的集合 C.第一象限和第三象限内的所有点组成的集合 D.不在第二、四象限的所有点组成的集合 24.(24-25高一上 全国 课后作业)将集合用列举法表示,正确的是( ) A. B. C. D. 25.(24-25高一上 全国 课后作业)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( ) A.4 B.2 C.3 D.5 26.(23-24高三下 四川雅安 阶段练习)若集合,,则B中元素的最小值为( ) A. B. C. D.32 27.(2024 贵州贵阳 模拟预测)若集合,其中且,则实数m的取值范围是( ) A. B. C. D. 28.(23-24高一上 新疆昌吉 阶段练习)已知a,b均为非零实数,集合,则集合的真子集的个数为( ) A.2 B.4 C.3 D.8 29.(23-24高一上 湖南常德 期末)集合,又则( ) A. B. C. D.任一个 二、多选题 30.(2024高三 全国 专题练习)下列说法正确的是( ) A.由组成的集合可表示为或 B.与是同一个集合 C.集合与集合是同一个集合 D.集合与集合是同一个集合 31.(23-24高一上 重庆云阳 阶段练习)下列集合中,与集合相等的是( ) A. B. C. D. 32.(23-24高一上 四川绵阳)给出下列说法,其中不正确的是( ) A.集合用列举法表示为 B.实数集可以表示为为所有实数}或 C.方程组的解组成的集合为 D.集合与是同一个集合 33.(23-24高一上 海南省直辖县级单位 期中)若,则实数的可能取值为( ) A.3 B. C.1 D. 34.(23-24高一上 新疆伊犁 阶段练习)若集合具有以下三个条件,则称集合为一个“封闭集合”, ①若,则;②若,则;③若,则;据此判断下列集合是封闭集合的有( ) A.R B. C. D.Q 三、填空题 35.(24-25高一上 上海 随堂练习)用列举法表示所有不大于的正整数组成的集合为 . 36.(24-25高一上 上海 课后作业)用符号“”或“”填空: (1) ;(2) ; (3) ;(4) . 37.(24-25高一上 上海 单元测试)(1)已知集合,则集合中元素的个数为 . (2)若,则 . 38.(24-25高一上 上海 课堂例题)已知集合,在下列集合中: (1); (2); (3); (4); 与相同的集合有 .(填序号) 四、解答题 39.(24-25高一上 上海 课堂例题)判断下列各组对象是否能组成集合.若能组成集合,判断组成的集合是有限集、无限集还是空集;如果不能组成集合,请说明理由. (1)接近于0的数的全体; (2)平面上到点的距离等于2的点的全体; (3)方程在实数范围内的解; (4)720的所有正约数; (5)所有大于小于1的实数. 40.(24-25高一上 上海)已知集合,若,求实数的值. 41.(24-25高一上 全国)选择适当方法表示下列集合: (1)方程的解构成的集合; (2)在自然数集内,小于的奇数构成的集合; (3)不等式的解构成的集合; (4)大于且不大于的自然数的全体构成的集合; (5)方程组的解构成的集合. 42.(24-25高一上 上海)已知集合. (1)若为整数,试判断是否为集合中的元素; (2)求证:若,则. 2 学科网(北京)股份有限公司 $$
1.1集合的概念与表示
【考点归纳】
· 考点一:集合的概念
· 考点二:元素与集合的关系
· 考点三:根据元素和集合的关系求参数
· 考点四:集合的互异性求参数问题
· 考点五:集合的表示方法
· 考点六:同一集合的判断
· 考点七:集合的基本知识综合问题
【知识梳理】
知识点一:元素与集合的概念
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素(element),常用小写的拉丁字母a,b,c…表示.
2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(set),(简称为集),常用大写拉丁字母A,B,C…表示.
3.集合相等:指构成两个集合的元素是一样的.
4.集合中元素的特性:给定的集合,它的元素必须是确定的、互不相同的.
知识点二:元素与集合的关系
1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.
2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
知识点三:常见的数集及表示符号
数集
非负整数集(自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*或N+
Z
Q
R
知识点四:集合的表示
(1)列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
(2)描述法:一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.
【题型归纳】
题型一:集合的概念
1.(23-24高一上·天津南开·期中)下列给出的对象能构成集合的有( )
①某校2023年入学的全体高一年级新生;②的所有近似值;
③某个班级中学习成绩较好的所有学生;④不等式的所有正整数解
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据集合的定义判断即可.
【详解】对于①:某校2023年入学的全体高一年级新生,对象确定,能构成集合,故①正确;
对于②:的所有近似值,根据精确度不一样得到的近似值不一样,对象不确定,故不能构成集合,故②错误;
对于③:某个班级中学习成绩较好是相对的,故这些学生对象不确定,不能构成集合,故③错误;
对于④:不等式的所有正整数解有、、,能构成集合,故④正确;
故选:B
2.(2023高一上·江苏·专题练习)下列各组对象不能构成集合的是( )
A.参加杭州亚运会的全体电竞选手 B.小于的正整数
C.2023年高考数学难题 D.所有无理数
【答案】C
【分析】根据集合的意义,逐项判断即可.
【详解】对于A,参加杭州亚运会的全体电竞选手是确定的,可以构成集合;
对于B,小于的正整数是确定的,可以构成集合;
对于C,2023年高考数学难题,难题的标准是不确定的,不能构成集合;
对于D,所有无理数都是确定的,能构成集合,
故选:C
3.(22-23高一上·安徽六安·期中)下列四组对象能构成集合的是( )
A.高一年级跑步很快的同学 B.晓天中学足球队的同学
C.晓天镇的大河 D.著名的数学家
【答案】B
【分析】根据集合元素的确定性判断出正确答案.
【详解】集合元素具有确定性,
高一年级跑步很快的同学、晓天镇的大河、著名的数学家,这三组对象不确定,不能构成集合.
“晓天中学足球队的同学”满足集合元素的:确定性、互异性、无序性,
所以“晓天中学足球队的同学”能够构成集合.
故选:B
题型二:元素与集合的关系
4.(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,由元素与集合的关系,逐一判断,即可得到结果.
【详解】,故A错误;
,故B错误;
,故C错误;
,故D正确;
故选:D
5.(2022高一上·全国·专题练习)下列关系中,正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤;⑥.
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系逐个判断即可.
【详解】由元素与集合的关系,得:在①中,,故①正确;
在②中,,故②正确;在③中,不正确,故③错误;在④中,,故④错误;
在⑤中,,故⑤错误;在⑥中,,故⑥正确.所以正确的个数为3.
故选:D.
6.(23-24高一上·吉林长春·阶段练习)已知集合,则必有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合,再逐个分析判断
【详解】因为,
因为,,,,
所以C正确,ABD错误,
故选:C
题型三:根据元素和集合的关系求参数
7.(22-23高一上·天津滨海新)已知集合,若,则实数a的值为( )
A. B.
C.或 D.5
【答案】B
【分析】根据题意可得或解方程,再利用集合元素的互异性即得.
【详解】因为,,
当时,解得,此时,不满足集合的互异性,
故(舍去),
当,解得(舍去)或,此时,满足题意,
故实数的值为.
故选:B.
8.(22-23高一上·江苏盐城·期中)集合,若,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用元素与集合的关系列出不等式,解之即可求解.
【详解】因为集合,,
所以,即
故选:A.
9.(22-23高一上·重庆沙坪坝·阶段练习)已知集合,若,则实数a=( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.-1或-2
【答案】B
【分析】根据,便有或,对于每种情况求出的值,代入集合中,看是否满足集合元素的互异性,从而得出实数的值.
【详解】,
或.
①当时,,此时,与集合的互异性矛盾,舍去;
②当时,或,时,满足条件,时,,与集合的互异性矛盾,舍去,
综上可知.
故选:.
题型四:集合的互异性求参数问题
10.(22-23高一上·陕西西安)已知且,则由的值构成的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分,讨论,求出,再带入集合看是否满足互异性即可.
【详解】,
当,即时,,集合中有相同元素,舍去;
当,即(舍)或时,,符合题意,
故由的值构成的集合是.
故选:D
11.(22-23高一上·重庆万州·阶段练习)已知,,若集合,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【答案】B
【分析】结合已知条件,利用集合的互异性即可求解.
【详解】∵集合,分母,
∴,,且,解得,
∴.
故选:B.
12.(21-22高一上·江苏常州·期中)已知集合,若,则实数的值为( ).
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】根据元素与集合之间的关系,及集合元素的互异性即可求出的值.
【详解】,且,或
⑴、当即或,
①、当时,,,此时,不满足集合元素的互异性,故舍去;
②、当时,,,此时,符合题意;
⑵、当即时,此时,不满足集合元素的互异性,故舍去;
综上所述:实数的值为1.
故选:B
题型五:集合的表示方法
13.(23-24高一上·四川乐山·期中)集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用不等式性质进行计算的结果
【详解】由得,则
.
故选:C
14.(24-25高一上·上海·随堂练习)集合是指( ).
A.第一象限内的所有点
B.第三象限内的所有点
C.第一象限和第三象限内的所有点
D.不在第二象限、第四象限内的所有点
【答案】D
【分析】根据题意,说明同号,包括零.得到点的意义即可解题.
【详解】,说明同号,包括零.
则表示不在第二,四象限内的所有点.
故选:D.
15.(23-24高一上·甘肃白银·阶段练习)集合 “正偶数的全体”,用描述法表示,正确的为( )
A.} B.
C. D.
【答案】A
【分析】由正偶数定义,应用描述法写出对应集合“正偶数的全体”.
【详解】正偶数的全体为,故集合 “正偶数的全体”可描述为.
故选:A
题型六:同一集合的判断
16.(2024高一上·全国·专题练习)下列四组集合中表示同一集合的为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据集合元素的性质逐一判断即可.
【详解】选项A:两个集合中元素对应的坐标不同,A错误;
选项B:集合中的元素具有无序性,两个集合是同一集合,B正确;
选项C:两个集合研究的对象不同,一个是点集,一个是数集,C错误;
选项D:是以0为元素的集合,是数字0,D错误.
故选:B
17.(23-24高一上·辽宁沈阳·阶段练习)下列关于集合相等的说法正确的有( )
①; ②;
③; ④
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据集合的描述法,转化为集合的列举法,或者化简描述法集合,逐一判断即可.
【详解】因为,所以①正确;
因为,,所以②不正确;
因为,,故③正确;
,故④错误.
故选:C
18.(21-22高三上·河北保定·阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据集合的定义,依次分析选项即得.
【详解】对于A,两个集合都为点集,与是不同点,故M、N为不同集合,故A错误;
对于B,M是点集,N是数集,故M、N为不同集合,故B错误;
对于C,M是数集,N是点集,故M、N为不同集合,故C错误;
对于D,,,故M、N为同一集合,故D正确.
故选:D.
题型七:集合的基本知识综合问题
19.(24-25高一上·上海)已知集合,,且,求集合.
【答案】
【分析】根据元素与集合的关系,列方程,解方程求出,再根据元素互异性,即可确定集合B.
【详解】由题意,,即,解得或.
当时,集合中元素7和相等,不满足元素互异性,舍去;
当时,,,故.
20.(25-26高一上·全国·课前预习)选择适当方法表示下列集合:
(1)由小于8的所有自然数组成的集合A;
(2)自然数的平方组成的集合B;
(3)方程组的解组成的集合C;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合D.
【答案】(1)或;
(2);
(3)或;
(4)
【分析】(1)(3)利用列举法、描述法表示给定集合.
(2)(4)利用描述法表示给定的集合.
【详解】(1)列举法,描述法.
(2)描述法.
(3)列举法,描述法.
(4)描述法.
21.(24-25高一上·上海·课后作业)设集合,,且满足,则.
(1)求出只含2个元素的集合;
(2)满足题设条件的集合共有几个?列举出来.
【答案】(1),,
(2)7个,,,,,,,
【分析】(1)根据的形式,先确定的取值,再代入验证;
(2)根据(1)的结果,列举满足条件的集合.
【详解】(1)∵只有2个元素,且且,
∴可取2或3或4或5或7或13,代入,
当代入,得13,将13再代入,得2,满足双元素集合,
当代入,得7,将7再代入,得3,满足双元素集合,
当代入,得5,将5再代入,得4,满足双元素集合,
都是对应上述双元素集合中的元素,不需再代入,不合要求,
所以双元素集,,.
(2)满足题设条件的集合共有(个),分别是,,,,,,.
【高分演练】
一、单选题
22.(24-25高一上·上海)下列命题中正确的有( ).
①很小的实数可以构成集合;
②R表示一切实数组成的集合;
③给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是有限集;
④2023年联合国所有常任理事国组成一个集合.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据集合的定义和性质判断可得答案.
【详解】对于①,很小的实数是个不确定的概念,不可以构成集合,故错误;
对于②,R表示一切实数组成的集合,故正确;
对于③,给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是无限集,故错误;
对于④,2023年联合国常任理事国有中国、俄罗斯、英国、法国、美国,能组成一个集合,故正确.
故选:C.
23.(24-25高一上·上海·课后作业)集合,、为实数是指( )
A.第一象限内的所有点组成的集合
B.第三象限内的所有点组成的集合
C.第一象限和第三象限内的所有点组成的集合
D.不在第二、四象限的所有点组成的集合
【答案】C
【分析】由已知判断出同号,集合元素是点集,再结合点的坐标的特点即可判断.
【详解】解:集合,、为实数,
,
同号,
当时,集合指第一象限内的所有点组成的集合,
当时,集合指第三象限内的所有点组成的集合,
故是指第一和第三象限内的所有点组成的集合.
故选:C.
24.(24-25高一上·全国·课后作业)将集合用列举法表示,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】计算出当时,的值,判断是否满足即可判断.
【详解】,
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则;
;
,
故选:D.
25.(24-25高一上·全国·课后作业)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【分析】根据,,,,,这几个常用数集的含义判断即可.
【详解】对于①,因为为无理数,有理数和无理数统称为实数,所以,所以①正确;
对于②,因为是无理数,所以,所以②错误;
对于③,因为不是正整数,所以,所以③正确;
对于④,因为,所以④正确;
对于⑤,因为是无理数,所以,所以⑤正确;
对于⑥,因为,所以⑥错误.
故选:A.
26.(23-24高三下·四川雅安·阶段练习)若集合,,则B中元素的最小值为( )
A. B. C. D.32
【答案】A
【分析】根据题意,由集合的概念,代入计算即可得到结果.
【详解】由题意可得,,
所以B中元素的最小值为.
故选:A
27.(2024·贵州贵阳·模拟预测)若集合,其中且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助元素与集合的关系计算即可得.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
28.(23-24高一上·新疆昌吉·阶段练习)已知a,b均为非零实数,集合,则集合的真子集的个数为( )
A.2 B.4 C.3 D.8
【答案】CC
【分析】通过对、正负的讨论,利用绝对值的定义去掉绝对值,然后进行计算,从而求出集合A的元素,由此得解.
【详解】因为,
当,时,,
当,时,,,
当,时,,,
当,时,,,
故的所有值构成的集合为,则集合A的真子集的个数为3个.
故选:C.
29.(23-24高一上·湖南常德·期末)集合,又则( )
A. B.
C. D.任一个
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系求得正确答案.
【详解】集合的元素是所有的偶数、集合的元素是所有的奇数,
奇数+偶数=奇数,所以,,
如,但.所以B选项正确.
故选:B
二、多选题
30.(2024高三·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.由组成的集合可表示为或
B.与是同一个集合
C.集合与集合是同一个集合
D.集合与集合是同一个集合
【答案】AD
【分析】根据集合的定义和元素的性质可判断AB的正误,对于CD,可计算出各自集合后判断其正误.
【详解】对于A,根据集合元素的无序性可得、表示同一集合,元素有,
故A正确.
对于B,不是空集,故B错误.
对于C,,而,
故两个集合不是同一个集合,故C错误.
对于D,,故D正确.
故选:AD.
31.(23-24高一上·重庆云阳·阶段练习)下列集合中,与集合相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据集合的性质得到AC错误,BD正确.
【详解】A选项,,A错误;
B选项,,B正确;
C选项,,C错误;
D选项,只有当和时,,故,D正确.
故选:BD
32.(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)给出下列说法,其中不正确的是( )
A.集合用列举法表示为
B.实数集可以表示为为所有实数}或
C.方程组的解组成的集合为
D.集合与是同一个集合
【答案】BCD
【分析】根据集合的表示法可以依次判断.
【详解】对于A,集合中只含有两个元素0和1,所以用列举法表示为,故A正确;
对于B,R就表示实数集,实数集用为错误表示,另外花括号具有所有的意义,描述内容中不能再出现所有字眼,故B错误;
对于C,解集应为,原表示错误,故C错误;
对于D,集合为y的取值集合,集合表示上点的集合,所以两个集合不是同一个集合,故D错误;
故选:BCD.
33.(23-24高一上·海南省直辖县级单位·期中)若,则实数的可能取值为( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】ABD
【分析】分,,,求出实数,利用元素的互异性检验,得到答案.
【详解】①若,即时,此时集合中的元素为,满足题意;
②若,即时,,不满足集合中元素的互异性;
③若,即,
当时,此时集合中的元素为,,满足题意;
当时,此时集合中的元素为,满足题意.
故选:ABD.
34.(23-24高一上·新疆伊犁·阶段练习)若集合具有以下三个条件,则称集合为一个“封闭集合”,
①若,则;②若,则;③若,则;据此判断下列集合是封闭集合的有( )
A.R B. C. D.Q
【答案】ABD
【分析】根据新定义逐个选项检验即可得解.
【详解】对A,任意两个实数的和、差、积仍是实数,故R是封闭集合,故A正确;
对B,任意两个整数的和、差、积仍是整数,故是封闭集合,故B正确;
对C,取,则,故不是封闭集合,故C错误;
对D,任意两个有理数的和、差、积仍是有理数,故是封闭集合,故D正确;
故选:ABD
三、填空题
35.(24-25高一上·上海·随堂练习)用列举法表示所有不大于的正整数组成的集合为 .
【答案】
【分析】根据列举法的定义直接写出集合.
【详解】所有不大于的正整数组成的集合为,
故答案为:.
36.(24-25高一上·上海·课后作业)用符号“”或“”填空:
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
【答案】
【分析】根据集合定义,确定元素与集合关系.
【详解】(1)不是自然数,则;
(2)是整数,则;
(3)是无理数,则;
(4)是实数,则.
故答案为:(1)(2)(3)(4)
37.(24-25高一上·上海·单元测试)(1)已知集合,则集合中元素的个数为 .
(2)若,则 .
【答案】 5
【分析】(1)通过分论讨论求解,然后再根据元素的互异性即可求解;
(2)通过分两类或进行求解,求解出值后代入集合里面,看元素是否满足互异性即可.
【详解】解析:(1)①当时,,此时的值分别为0,,;
②当时,,此时的值分别为1,0,;
③当时,,此时的值分别为2,1,0.
综上可知,的可能取值为,,0,1,2,共5个,
(2)由题意知,或.
①当时,.把代入,得集合的三个元素为,,12,不满足集合中元素的互异性;
②当时,或(舍去),当时,集合的三个元素为,,12,满足集合中元素的互异性,由①②知,
故答案为:;.
38.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知集合,在下列集合中:
(1);
(2);
(3);
(4);
与相同的集合有 .(填序号)
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)中变形得到,故,,一一对应,(1)正确,同理判断(2)和(3);对于(4),可举出反例.
【详解】对于(1),由,可得,,一一对应,
则,故(1)符合;
对于(2),由,可得,,一一对应,
则,故(2)符合;
对于(3),由,
可得,,
一一对应,则,故(3)符合;
对于(4),,但方程无实数解,
则与不相同,(4)不符合.
故答案为:(1)(2)(3)
四、解答题
39.(24-25高一上·上海·课堂例题)判断下列各组对象是否能组成集合.若能组成集合,判断组成的集合是有限集、无限集还是空集;如果不能组成集合,请说明理由.
(1)接近于0的数的全体;
(2)平面上到点的距离等于2的点的全体;
(3)方程在实数范围内的解;
(4)720的所有正约数;
(5)所有大于小于1的实数.
【答案】(1)不能,不满足确定性
(2)能,为无限集
(3)能,为空集
(4)能,为有限集
(5)能,为无限集
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)根据题意,结合集合的定义,以及集合中元素的性质,即可求解.
【详解】(1)解:因为接近于0的数的全体,标准不明确,不符合集合元素的确定性,所以不能构成集合;
(2)解:因为平面上到点的距离等于2的点的全体,构成以圆心,半径为的圆,符合集合的概念,且是无限集;
(3)解:因为方程在实数范围内无解,所以方程的解集为空集;
(4)解:由720的所有正约数,满足元素的确定性和互异性,可以构成集合,且为有限集;
(5)解:所有大于小于1的实数,可以构成一个集合,且为无限集.
40.(24-25高一上·上海·课后作业)已知集合,若,求实数的值.
【答案】
【分析】根据,分三种情况进行讨论,计算出的值,然后代入集合中,需要留意是否满足集合中元素的互异性.
【详解】解:①当,即时,而,,
不满足集合中元素的互异性,舍去;
②当,即时,而,,符合题意;
③当时,,而,,不满足集合中元素的互异性,舍去.
综上可知,实数的值为.
41.(24-25高一上·全国·课后作业)选择适当方法表示下列集合:
(1)方程的解构成的集合;
(2)在自然数集内,小于的奇数构成的集合;
(3)不等式的解构成的集合;
(4)大于且不大于的自然数的全体构成的集合;
(5)方程组的解构成的集合.
【答案】(1)
(2)且
(3)
(4)
(5)或
【分析】(1)(4)(5)用列举法表示即可;(2)(3)用描述法表示即可.
【详解】(1)由,解得或,
所以方程的解构成的集合可表示为;
(2)在自然数集内,小于的奇数构成的集合可表示为且;
(3)由,解得,
则不等式的解构成的集合可表示为;
(4)大于且不大于的自然数有,,,,,,
所以大于且不大于的自然数的全体构成的集合可表示为;
(5)由,解得,
所以方程组的解构成的集合可表示为或;
42.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知集合.
(1)若为整数,试判断是否为集合中的元素;
(2)求证:若,则.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据集合的表示方法,以及元素与集合的关系,即可求解.
(2)若,则,,且,计算 的形态,从而确定它与集合的关系.
【详解】(1)是.∵,∴,其中,,∴整数.
(2)证明:∵,
∴可设,,且,
∴
.
又,,
∴.
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