内容正文:
第01讲:集合的概念
【考点梳理】
· 题型一、集合的概念
· 题型二、元素与集合
· 题型三:元素与集合的关系求参数
· 题型四、集合中元素的特性
· 题型五、集合的表示方法
· 题型六:集合相等问题
· 题型七:集合概念的综合问题
【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,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,(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:确定性、互异性、无序性.
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 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.
知识点五 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.
【例题详解】
题型一、集合的概念
1.(24-25高一上·全国)下列对象不能构成集合的是( )
①我国古代著名的数学家;②所有的APEC成员国;③空气中密度小的气体.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
2.(25-26高一上·全国·课后作业)以下对象的全体不能构成集合的个数是( )
(1)高一(1)班的高个子同学; (2)所有的数学难题;
(3)北京市中考分数580以上的同学; (4)中国古代四大发明;
(5)我国的大河流; (6)大于3的偶数.
A.2 B.3 C.4 D.6
3.(24-25高一上·上海·期中)在“①难解的题目;②方程在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
题型二、元素与集合
4.(25-26高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(24-25高一上·全国)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
题型三:元素与集合的关系求参数
7.(24-25高一上·陕西·阶段练习)若,则a的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
8.(24-25高一上·河南洛阳·期中)已知集合,若,则( )
A.或3 B.或2 C.2 D.
9.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
题型四、列举法表示集合
10.(25-26高一上·全国·课后作业)集合中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
题型五、描述法表示集合
13.(24-25高一上·上海·阶段练习)能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高一上·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
15.(24-25高一上·全国·课后作业)选择适当的方法表示下列集合,并指出哪些是有限集,哪些是无限集.
(1)大于1且小于70的正整数构成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合C;
(3)方程的实数根组成的集合D;
(4)函数图象上的所有点组成的集合E;
(5)不等式 的解组成的集合F.
题型六:根据集合中元素的个数求参数
16.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合中只有一个元素,则实数a的所有可能值的乘积为( )
A. B.-1 C.1 D.
17.(24-25高一上·四川达州·期中)如果集合 中只有一个元素,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.0或2 D.1或2
18.(24-25高一上·北京·期中)已知集合,若中恰有2个元素,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型七:集合概念的综合问题
19.(24-25高一上·全国)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.
20.(25-26高一上·全国)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
21.(25-26高一上·全国)已知集合.
(1)若集合中只有一个元素,求实数的值;
(2)若集合中至多有一个元素,求实数的取值范围;
(3)若集合中有两个元素,求实数的取值范围.
【专项训练】
一、单选题
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下面几组对象可以构成集合的是( )
A.视力较差的同学 B.2025年的中国富豪
C.充分接近2的实数的全体 D.大于小于2的所有非负奇数
2.(25-26高一上·全国·课后作业)集合的另一种表示法是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,若且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)设,,若集合,则,与集合的关系是( )
A., B.,
C., D.,
5.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
B.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
C.数组成的集合中有7个元素
D.由不大于4的自然数组成的集合的所有元素为
6.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4) B.(1)、(3)、(4) C.(2) D.(3)
7.(24-25高一上·四川·期中)已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(25-26高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
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.能被4整除余3的所有自然数组成的集合用描述法可表示为
D.集合与是同一个集合
9.(24-25高一上·全国·课前预习)若满足不等式且的实数组成的集合,则集合为( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是
B.由2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解组成的集合是
D.与表示同一个集合
11.(24-25高一上·江苏无锡·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(24-25高一上·全国·课前预习)若,则实数的值为 .
13(25-26高一上·全国·课后作业)由实数及所组成的集合,最少含有 个元素,最多含有 个元素.
14.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,,记且.则 , .
15.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,则实数a的值为 .
四、解答题
16.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
17.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知是满足下列条件的集合:
①,;②若,则;③若且,则.
(1)判断,是否正确,并说明理由;
(2)证明:若,且,则;
(3)证明:若,则.
18.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
19.(23-24高一上·福建莆田·阶段练习)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
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第01讲:集合的概念
【考点梳理】
· 题型一、集合的概念
· 题型二、元素与集合
· 题型三:元素与集合的关系求参数
· 题型四、集合中元素的特性
· 题型五、集合的表示方法
· 题型六:集合相等问题
· 题型七:集合概念的综合问题
【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,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,(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:确定性、互异性、无序性.
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 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.
知识点五 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.
【例题详解】
题型一、集合的概念
1.(24-25高一上·全国)下列对象不能构成集合的是( )
①我国古代著名的数学家;②所有的APEC成员国;③空气中密度小的气体.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
【答案】D
【分析】根据集合元素的特性之一确定性进行判断.
【详解】研究一组对象能否构成集合的问题,首先要考查集合中元素的确定性.
①中的“著名”没有明确的界限;
②中的研究对象显然符合确定性;
③中“密度小”没有明确的界限.
故选:D
2.(25-26高一上·全国·课后作业)以下对象的全体不能构成集合的个数是( )
(1)高一(1)班的高个子同学; (2)所有的数学难题;
(3)北京市中考分数580以上的同学; (4)中国古代四大发明;
(5)我国的大河流; (6)大于3的偶数.
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由集合元素三要素逐个判断即可.
【详解】(1)(2)(5)的元素不确定,不能构成集合.
(3)(4)(6)符合集合概念,
故选:B
3.(24-25高一上·上海·期中)在“①难解的题目;②方程在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
【答案】A
【分析】根据集合中元素的确定性可判断各选项.
【详解】①难解的题目,不满足元素的确定性,不能组成集合;
②方程无解,即方程在实数集内的解组成的集合为;
③直角坐标平面上第四象限内的所有点组成的集合为;
④很多多项式,不满足元素的确定性,不能组成集合;
故选:A.
题型二、元素与集合
4.(25-26高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由几个数集的含义逐个判断即可.
【详解】,,正确,
因为是无理数,所以.
故选:C
5.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据常用集合的符号和含义作出判断,得到答案.
【详解】,,,,①②③正确,④错误.
故选:C
6.(24-25高一上·全国)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.
题型三:元素与集合的关系求参数
7.(24-25高一上·陕西·阶段练习)若,则a的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】由题意得,或,或,分别求解,再由集合元素的互异性验证即可.
【详解】因为,
所以,或,或,
当时,得,此时集合为,不合题意,舍去,
当时,得,此时集合为,
当时,得无解,
综上,.
故选:A
8.(24-25高一上·河南洛阳·期中)已知集合,若,则( )
A.或3 B.或2 C.2 D.
【答案】C
【分析】分和两种情况讨论,注意集合中元素的互异性.
【详解】因为,,
当时,则,此时,不符题意;
当时,解得或(舍去),
若,则,符合题意,
综上所述,.
故选:C.
9.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求出值,然后代入检验即得.
【详解】因,,故有:或,
由解得:或,由解得:,
又因时,,与集合元素互异性矛盾,故舍去,而时,符合题意.
故选:D.
题型四、列举法表示集合
10.(25-26高一上·全国·课后作业)集合中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】,,可能的取值为,分别代入可得,得到元素个数.
【详解】因为,所以.又,所以,
所以可能的取值为,分别代入可得,
所以集合A中共有6个元素.
故选:D
11.(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,结合得的值即可求解.
【详解】由得,,即,
又,∴
故.
故选:C.
12.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得可为、,计算即可得.
【详解】由题意可得可为、,
即可为,即.
故选:B.
题型五、描述法表示集合
13.(24-25高一上·上海·阶段练习)能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】能被8整除的所有正整数组成的集合中的元素为8的整倍数,结合选项判断即可.
【详解】能被8整除的所有正整数组成的集合应为无限集,因此C,D排除,
利用描述法表示能被8整除的所有正整数组成的集合,
由于选项A中的集合包含0,因此不符合正整数的要求,故A排除,
而选项B,符合能被8整除的所有正整数组成的集合,因此B正确,
故选:B.
14.(24-25高一上·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)可以用列举法表示集合;
(2)可以用列举法表示集合;
(3)可以用描述法表示给出的集合.
【详解】(1),,,
或或
.
(2)且,
.
,即.
.
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点构成的集合可以表示为:
15.(24-25高一上·全国·课后作业)选择适当的方法表示下列集合,并指出哪些是有限集,哪些是无限集.
(1)大于1且小于70的正整数构成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合C;
(3)方程的实数根组成的集合D;
(4)函数图象上的所有点组成的集合E;
(5)不等式 的解组成的集合F.
【答案】(1),是有限集
(2),是有限集
(3),是有限集
(4),是无限集
(5),是无限集
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)根据描述写出集合的描述形式,即可判断有限或无限.
【详解】(1)由大于1且小于70的正整数,则,故,是有限集;
(2)因为小于8的质数有2,3,5,7,所以,是有限集.
(3)方程的实数根为、,所以,是有限集.
(4)由表示坐标系中的曲线,故,是无限集.
(5)由,得,所以,是无限集.
题型六:根据集合中元素的个数求参数
16.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合中只有一个元素,则实数a的所有可能值的乘积为( )
A. B.-1 C.1 D.
【答案】D
【分析】分、、三种情况讨论,若为一次方程则符合题意,若为二次方程只需即可.
【详解】若,则,符合题意;
若,则变为,显然不成立,
则,不符合题意;
当,即时,则,
解得(舍)或,
所以的所有可能值为,故所有可能值的乘积为.
故选:D
17.(24-25高一上·四川达州·期中)如果集合 中只有一个元素,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.0或2 D.1或2
【答案】C
【分析】分两种情况讨论集合中方程根的情况,从而确定实数m的值.
【详解】当时,方程变为,解得,满足集合有且只有一个元素.
当时,方程是一元二次方程.
因为集合有且只有一个元素,
所以.解得.
综上,实数的值为或.
故选:C.
18.(24-25高一上·北京·期中)已知集合,若中恰有2个元素,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用集合的元素个数,结合一元二次方程根的情况列出不等式求解即得.
【详解】由集合中恰有2个元素,得方程有两个不相等的实数根,
因此,解得且,
所以的取值范围是.
故选:A
题型七:集合概念的综合问题
19.(24-25高一上·全国)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.
20.(25-26高一上·全国)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)当时,直接解出集合即可;
(2)解方程,对实数的取值进行分类讨论,求出集合,根据集合的元素之和为进行检验或求出的值,即可得解.
【详解】(1)当时,,
解得或或,故.
(2)因为,
解该方程可得或或.
根据集合中元素的互异性知当方程有重根时,
重根只能算作集合的一个元素,
当时,可得,不符合题意;
当,即时,可得,符合题意;
当且时,,则,
解得,此时,符合题意.
综上,实数的值为或;
当时,;当时,.
21.(25-26高一上·全国)已知集合.
(1)若集合中只有一个元素,求实数的值;
(2)若集合中至多有一个元素,求实数的取值范围;
(3)若集合中有两个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或.
(3)且.
【分析】(1)由,两种情况讨论即可;
(2)由(1),再结合中没有元素讨论即可;
(3)由求解即可.
【详解】(1)当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,原方程为一元二次方程,
故当,即时,原方程的解为,符合题意.
综上,当或时,集合中只有一个元素.
(2)集合中至多有一个元素,即集合中只有一个元素或没有元素.
当集合中只有一个元素时,由(1)可知,或.
当中没有元素时,,且,即.
综上,当集合中至多有一个元素时,实数的取值范围是或.
(3)由题意得,且,
所以且,
故实数的取值范围是且.
【专项训练】
一、单选题
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下面几组对象可以构成集合的是( )
A.视力较差的同学 B.2025年的中国富豪
C.充分接近2的实数的全体 D.大于小于2的所有非负奇数
【答案】D
【分析】根据集合的元素需要满足确定性即可判断.
【详解】根据集合的元素需要满足确定性,
对于A,B,C三个选项来说,研究对象无法确定,所以不能组成集合;
对于D选项,大于小于2的所有非负奇数为1.可以构成集合.
故选:D.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)集合的另一种表示法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合中的限制条件,得到,,利用列举法表示集合即可做出判定.
【详解】因为,所以.
又因为,所以,
所以.
故选:B.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,若且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据元素与集合的从属关系列式,可求实数m的取值范围.
【详解】由且,得,解得.
故选:A
4.(25-26高一上·全国·课后作业)设,,若集合,则,与集合的关系是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】化简,由中元素结构即可判断.
【详解】,,
对比集合中元素的系数可得,,
故选:A
5.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
B.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
C.数组成的集合中有7个元素
D.由不大于4的自然数组成的集合的所有元素为
【答案】B
【分析】根据题意,利用集合的定义逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,因为很喜欢足球的同学没有明确的标准,不符合集合的确定性,所以不能组成一个集合,故A错误;
对于B,因为联合国安理会常任理事国有明确的标准,符合集合的确定性,所以能组成一个集合,故B正确;
对于C,因为存在,所以组成的集合中不可能有7个元素,故C错误;
对于D,由不大于4的自然数组成的集合的所有元素为,故D错误;
故选:B.
6.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4) B.(1)、(3)、(4) C.(2) D.(3)
【答案】C
【分析】利用集合的性质及相关概念判断各个命题即可得解.
【详解】对于(1),0是元素,不表示集合,为集合,二者不一样,(1)错误;
对于(2),由集合元素的无序性知,(2)正确;
对于(3),方程的所有解的集合可表示为,(3)错误;
对于(4),集合是无限集.
故选:C
7.(24-25高一上·四川·期中)已知集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得,解得即可.
【详解】由,可得,解得,
即实数的取值范围为.
故选:A.
二、多选题
8.(25-26高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
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.能被4整除余3的所有自然数组成的集合用描述法可表示为
D.集合与是同一个集合
【答案】BD
【分析】A选项,解方程,得到方程的解,故用列举法表示为,故A正确;B选项,表示实数集,实数集为错误表示,故B错误;C选项,根据描述法定义得到C正确;D选项,两集合一个为数集,一个为点集,D错误.
【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,因为花括号本身就具有所有的意义,
所以在描述内容中不能再出现“所有”这样的字眼,
另外表示实数集,实数集为错误表示,故B错误;
对于C,根据描述法表示集合可得集合为,故C正确;
对于D,集合为的取值集合,为数集,
集合表示抛物线上点的集合,为点集,
所以两个集合不是同一个集合,故D错误.
故选:BD
9.(24-25高一上·全国·课前预习)若满足不等式且的实数组成的集合,则集合为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据条件得到,再利用集合的表示方法,即可求解.
【详解】由且,得到,所以集合为或.
故选:AC.
10.(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是
B.由2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解组成的集合是
D.与表示同一个集合
【答案】AB
【分析】直接运用集合的含义和集合中元素的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,10以内的质数组成的集合是,故A正确;
对于B,由集合中元素的无序性知和表示同一集合,故B正确;
对于C,方程的所有解组成的集合是,故C错误;
对于D,表示以为元素的集合,故D错误.
故选:AB.
11.(24-25高一上·江苏无锡·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据条件得,从而有为奇数或4的倍数,即可判断选项A和B的正误;根据,可判断选项C的正误;由条件知为奇数或4的倍数,分中至少有一个为4的倍数和都为奇数两种情况讨论,结合条件,即可求解.
【详解】由,
则,同为奇数或同为偶数,所以为奇数或4的倍数,故A错误;B正确;
对于选项C,因为,故C正确;
对于选项D,由,则为奇数或4的倍数,
当中至少有一个为4的倍数时,则为4的倍数,所以,
当都为奇数时,则可令,
所以,所以,
故,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于,从而得出为奇数或4的倍数,即可求解.
三、填空题
12.(24-25高一上·全国·课前预习)若,则实数的值为 .
【答案】2
【分析】根据元素与集合的关系,以及集合元素的互异性,即可求解.
【详解】,
则:或,
当时:,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当时:,解得:(舍去);或;
故答案为:2
13(25-26高一上·全国·课后作业)由实数及所组成的集合,最少含有 个元素,最多含有 个元素.
【答案】 1 2
【分析】分、两种情况讨论,确定代数式的关系,即可确定集合的元素个数.
【详解】当时,各个式子都是;
当时,因为,,,
所以不论取何值,最多只能写成两种形式,
故集合中最少含有个元素,最多含有个元素.
故答案为:;
14.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,,记且.则 , .
【答案】
【详解】由及可得可能的取值有1,2,3,6,即,4,3,0,故.因为且,所以;又且,则.
15.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,则实数a的值为 .
【答案】或5
【分析】由元素与集合的关系建立方程,再由集合元素的互异性排除错误答案,即可得到结果.
【详解】依题意,当时,或.
若,则,符合题意;
若,则,对于集合B,不满足集合中元素的互异性,所以不符合.
当时,或.
若,则,对于集合A,不满足集合中元素的互异性,所以不符合;
若,则,,符合题意.
综上所述,a的值为或5.
故答案为:或5.
四、解答题
16.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用列举法表示集合即可;
(2)利用描述法表示集合即可;
(3)利用描述法表示集合即可;
(4)利用描述法表示集合即可.
【详解】(1)利用列举法表示集合;
(2)利用描述法表示集合;
(3)利用描述法表示集合;
(4)利用描述法表示集合.
17.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知是满足下列条件的集合:
①,;②若,则;③若且,则.
(1)判断,是否正确,并说明理由;
(2)证明:若,且,则;
(3)证明:若,则.
【答案】(1)正确,理由见解析;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析;
【分析】(1)根据,,利用条件②可依次推出,,;
(2)由,可知,再由条件③可知,,再利用条件②可得结论;
(3)由并结合(2)中的结论可得,再依次证得,,即可得,再结合条件②和③即可得.
【详解】(1),正确,理由如下:
因为,,由条件②可知,
由,,可得;
由,,可得,
因此,的说法正确;
(2)因为,且,又,可得;
结合条件③可知,;
再由条件②可知,
即;
(3)由(2)中可得,
又由条件②知,
当或时,易知,
即可得当时,,同理可得;
又当时,,则,则,
则由可知,则,
所以,可得,
因此,所以,故,
即若,则得证.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于充分利用三个条件,并结合已有数据对表达式整理变形得出相应结论即可证明.
18.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或时,
(3)或
【分析】(1)将代入方程中即可求解,
(2)(3)将问题转化为:关于的方程解的问题,分类讨论二次项系数的值,结合二次方程根与判别式的关系,即可得到答案.
【详解】(1)由于,所以是的实数根,故,故
(2)当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,,即时,原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时只有一个元素.
(3)若中最多有一个元素,则中可能无任何元素,或者只有一个元素,
由(1)知当时只有一个元素,
当时,方程为一元二次方程,,即时,为空集;
,即时,方程有两个相等的根,中有一个元素.
中最多有一个元素,或
19.(23-24高一上·福建莆田·阶段练习)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
【答案】(1)
(2)时,元素为;时,元素为
(3)或
【分析】(1)由题意得方程无解,利用即可求解.
(2)由题意,对二次项系数分和讨论,时方程为一元一次方程,有且仅有一个根,满足题意,时,利用即可求解.
(3)由题意得,为空集,或有且仅有一个元素,由(1)(2)的结论即可求解.
【详解】(1)若是空集,
则方程无解,
此时,
即.
故的取值范围为.
(2)若中只有一个元素,
则方程有且仅有一个实根,
当时,方程为,解得,
方程有且仅有一个实根,满足题意;
当时,,解得,此时,
或,
当时,,即该元素为;
当时,,即该元素为.
(3)若中至多只有一个元素,
则为空集,或有且仅有一个元素,
由(1)(2)的结论可得的取值范围是或.
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