内容正文:
参 考 答 案
第一章 预备知识
§1 集合
1.1 集合的概念与表示
第1课时 集合的概念
课前预习学案
情境引入
提示 参加阅兵式的所有女兵能够组成一个集合.
知识梳理 知识点一
1.指定 全体 A,B,C, 2.对象 3.不相同 重复 4.确
定性
[思考]
1.提示:集合中的元素可以是数学中的数、点、代数式,也可以
是现实生活中的各种各样的事物或人等.
2.提示:某班所有的高个子男生不能构成集合,因为高个子男
生没有明确的标准.
知识点二
a是集合A 中的元素 a∈A a不是集合A 中的元素
[思考]
3.提示:对于一个元素a与一个集合A 而言,只有“a∈A”与
“a∉A”这两种结果.
4.提示:N+ 是所有正整数组成的集合,而 N 是由0和所有的
正整数组成的集合,所以 N比 N∗ (N+ )多一个元素0.
预习自测
1.D 2.C 3.C
课堂互动学案
[例1] [解] (1)试卷中的哪些题才能称为是“难题”,是无
法确定的,故不能组成一个集合;(2)元素“观众”是确定的,
所以能组成一个集合;(3)接近1的实数没有一个明确的标
准,所以 这 些 实 数 是 无 法 确 定 的,不 能 组 成 一 个 集 合;
(4)哪些球员比林书豪打得好是不确定的,所以不能组成一
个集合.
[例2] A [①∵ 2是无理数,∴ 2∉Q,故①错误;
②∵0是非负整数,∴0∈N,故②错误;
③∵π是实数,∴π∈R,故③错误;
④∵|-4|=4是整数,∴|-4|∈Z,故④正确.]
[例3] [解] 若x2=0,则x=0,此时集合A 中有两个相同
元素0,不符合集合中元素的互异性,舍去.
若x2=1,则x=±1.
当x=1时,集合A 中有两个相同元素1,舍去;
当x=-1时,集合A 中三个元素为1,0,-1,符合.
若x2=x,则x=0或x=1,
不符合互异性,都舍去.
综上可知:x=-1.
变式训练
1.AC [B中,由于“较胖”的标准不明确,不满足集合元素的
确定性,所以B错误;D 中的所有整数能组成集合,所以 D
错误.]
2.解析:若a=2,则6-a=4∈A,符合题意;
若a=4,则6-a=2∈A,符合题意;
若a=6,则6-a=0∉A,不符合题意.
综上可知,a的值为2或4.
答案:2或4.
3.解析:由题意知a2=4,即a=±2.
答案:±2
随堂步步夯实
1.C [A 中,“比较长”无明确标准;B中,“快”的标准不确定;
D中,“高”的标准不确定.因而 A、B、D中的对象均不能组成
集合.对于 C,雄 安 新 区 的 所 有 中 学 生 是 确 定 的,能 组 成
集合.]
2.C [因为集合中的元素具有互异性,所以a-3≠2a-1,所
以a≠-2.]
3.A [④⑤⑥错误,①②③⑦正确.]
4.解析:因为5∈M,所以m+1=5或m2+4=5.若m+1=5,
解得m=4;若m2+4=5,解得m=±1,经验证,3个值都符
合题意,所以m 的值为4或1或-1.
答案:4或1或-1
5.解:因为a∈A 且3a∈A,
所以
a<6,
3a<6,{ 解得a<2.
又a∈N,所以a=0或1.
第2课时 集合的表示
课前预习学案
知识梳理 知识点一
1.一一 3.顺序
[思考]
1.提示:用 列 举 法 表 示 集 合 时 不 必 考 虑 元 素 的 顺 序.例 如:
{a,b}与{b,a}表示同一个集合.
知识点二
1.满足的条件 2.x满足的条件 3.符号 范围 共同特征
[思考]
2.提示:A={x|x-1=0}={1}与集合B 表示同一个集合.
知识点三
1.有限个 2.无限个 3.任何
[思考]
3.提示:列举法与描述法在表示形式上的最大区别是“{ }”内
是否含有“|”
知识点四
3.[a,+∞) (a,+∞) (-∞,b] (-∞,b)
预习自测
1.B [A={x|1<x≤3}=(1,3].]
2.B [①中说法是错误的,因为“周围”是个模糊的概念,不满
足集合中元素的确定性.
②中说法是正确的,虽然满足条件的数有无数多个,但任意
给出一个元素都能判断出其是否属于这个集合.
③中说法是错误的,因为集合中的元素具有无序性.]
3.A [∵x2=0的解为x1=x2=0,
∴x2=0的解集中只有一个元素0.]
课堂互动学案
[例1] [解] (1)中国古典长篇小说四大名著构成的集合是
{«三国演义»,«西游记»,«水浒传»,«红楼梦»}.
(2)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0
的意义,所以不大于10的非负偶数集是{0,2,4,6,8,10}.
(3)方程x3=x的实数解是x=0或x=1或x=-1,所以方
程的实数解组成的集合为{0,1,-1},
(4)解方程组 y
=x-2,
y=-x,{ 得
x=1,
y=-1,{
即交点 是 (1,-1),故 两 函 数 图 象 的 交 点 组 成 的 集 合
是{(1,-1)}.
[例2] [解] (1)偶数可用式子x=2n,n∈N表示,但此题要
求为正偶数,故限定n∈N+ ,所以正偶数可表示为{x|x=
2n,n∈N+ }.
(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正
整数,故 n∈N,所 以 被 3 除 余 2 的 正 整 数 集 合 可 表 示
为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个
为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点的集合
可表示为{(x,y)|xy=0}.
212
数学必修第一册
[例3] [解] (1)因为2x-6<0,
所以x<3,用区间表示为(-∞,3).
(2)由题意得x+5≥0,故x≥-5,
用区间表示为[-5,+∞).
[例4] [解] ①当k=0 时,方 程kx2 -8x+16=0 变 为
-8x+16=0,解得x=2,满足题意;
②当k≠0,要使集合A={x|kx2-8x+16=0}中只有一个
元素,则方程kx2-8x+16=0有两个相等的实数根,所以
Δ=64-64k=0,解得k=1,此时集合A={4},满足题意.综
上所述,k=0或k=1,故实数k的值组成的集合为{0,1}.
变式训练
1.解:(1)方程x2=2x的解是x=0或x=2,所以方程的解组
成的集合为{0,2}.
(2)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即所求交点是(0,1),
故交点组成的集合是{(0,1)}.
(3)正整数有1,2,3,,所求集合为{1,2,3,}.
2.解:(1)可表示为{x|x=2n,n∈N+ 且n≤6}.
(2)可表示为 x|x= nn+2
,n∈N+ 且n≤5{ }.
(3)可表示为{x|x=n2,n∈N+ }.
集合中各元素为正整数的平方,故各元素可表示为x=n2,
n∈N+ ,也可以写成{x|x=(n+1)2,n∈N}.
3.解:由1<2x+1<2,得0<x<12
,
∴原不等式的解集为 0,12( ).
4.解:由题意可知,方程kx2-8x+16=0有两个不等实根,
故k≠0,且Δ=64-64k>0,解得k<1,且k≠0.
所以实数k的值组成的集合为{k|k<1,且k≠0}.
随堂步步夯实
1.D [此集合由小于6的正整数组成.]
2.C [因为集合A={x|5-5x>0}={x|x<1},
所以5∉A,1∉A,0∈A,-1∈A.]
3.B [集合{0}中有一个元素0;集合{x|x2-1=0}={-1,1};
集合{x|x<0}表示小于0的实数组成的集合;集合{x|x2+4
=0}表示方程x2+4=0的实数解组成的集合,而方程x2+
4=0无实数解,因此该集合是空集.]
4.解析:因为(2a,3a-2]为一确定区间,所以2a<3a-2,解得a>2,
所以实数a的取值范围是(2,+∞).
答案:(2,+∞)
5.解:(1)能整除12的正整数有1,2,3,4,6,12,用列举法可以
表示为{1,2,3,4,6,12}.
(2)方程(2x-1)(x+1)=0的解为x1=
1
2
,x2=-1,故用列举
法可以表示为 -1,12{ }.
(3)点用有序实数对(x,y)表示,故一次函数y=2x+5的图象
上所有点组成的集合用描述法可以表示为{(x,y)|y=2x+5}.
1.2 集合的基本关系
课前预习学案
情境引入
提示 (1)集合A 中的元素都是集合B 中的元素.
(2)A 是B 的子集.
知识梳理 知识点一
1.封闭曲线 2.任意一个 A⊆B B⊇A 包含于 包含
都是 都是 A=B A=B x∈B x∉A A⊆A A⊆C
A=C ⫋ ⫋
[思考]
1.提示:不一定.如集合A={1,3},B={2,3},这两个集合就
没有包含关系.
2.提示:①“∈”是表示元素与集合之间的关系,比 如 1∈N,
-1∉N.
②“⊆”是表示集合与集合之间的关系,比如 N⊆R,{1,2,3}
⊆{3,2,1}.
③“∈”的左边是元素,右边是集合,而“⊆”的两边均为集合.
知识点二
不含任何元素 子集 ⫋
[思考]
3.提示:
∅与0 ∅与{0} ∅与{∅}
相同点
都表示无
的意思
都是集合 都是集合
不同点
∅ 是 集
合;0 是
实数
∅ 不 含 任
何 元 素;
{0}含 一 个
元素0
∅ 不 含 任 何 元 素;
{∅}含 一 个 元 素,该
元素是∅
关系 0∉∅ ∅⫋{0} ∅⫋{∅}
预习自测
1.B 2.A
3.{1}⫋{x|x2-1=0}.
课堂互动学案
[例1] [解] 由0个元素构成的子集:∅;
由1个元素构成的子集:{1},{2},{3};
由2个元素构成的子集:{1,2},{1,3},{2,3};
由3个元素构成的子集:{1,2,3}.
由此得集 合 A 的 所 有 子 集 为 ∅,{1},{2},{3},{1,2},
{1,3},{2,3},{1,2,3}.
在上述子集中,除去集合A 本身,即{1,2,3},剩下的都是A
的真子集.
[例2] [解] (1)集合A 的代表元素是数,集合B 的代表元
素是有序实数对,故A 与B 之间无包含关系.
(2)集合B={x|x<5},用 数 轴 表 示 集 合 A,B 如 图 所 示,
由图可知A⫋B.
(3)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相
等的三角形,故A⫋B.
(4)两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N+ ,因
此集合 M 含有元素“1”,而集合 N 不含元素“1”,故 N⫋M.
[例3] (1) [解析] 化简 M={x|x2+x-6=0}={-3,
2},因为ax+2=0 的 系 数a 是 字 母,所 以 对a 分 类 讨 论
如下:
当a=0时,ax+2=0无解,所以 N=∅满足题意;当a≠0
时,ax+2=0的解为x=-2a
,因为 N⫋M,所以由-2a =
-3,得a=23
;由-2a=2.
得a=-1.所以符合条件的a的
取值集合为 0,23
,-1{ }.
[答案] 0,23
,-1{ }
(2) [解] 因为B⊆A,①当B=∅时,m+1≤2m-1,解得
m≥2.
②当B≠∅时有
-3≤2m-1,
m+1≤4,
2m-1<m+1,
{
解得-1≤m<2,综上得m≥-1.
变式训练
1.(1)解析:集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R}={1,2},
B={x|0<x<8,x∈N}={1,2,3,4,5,6,7},由A⊆C⫋B,
得{1,2}⊆C⫋{1,2,3,4,5,6,7},
所以C是{3,4,5,6,7}的真子集,故有25-1=31.
答案:31
312
参考答案
第2课时 集合的表示
课程标准 素养解读
1.了解空集的含义
2.会正确选用列举法与描述法表示集合
3.掌握区间的含义
通过列举法和描述法表示集合、发展学生的数
学抽象和逻辑推理素养
[情境引入]
“今有三女,长女五日一归,中女四日一
归,小女三日一归,问三女何日相会”.(选自
«孙子算经»)则三女前三次相会的天数你能一
一列举出来吗?
[知识梳理]
[知识点一] 列举法
1.方案:把集合中的元素 列举出来写
在花括号“{ }”内.
2.一般形式:{a,b,c,}.
3.关注点:元素的排列 可以不同.
1.一一列举元素时,需要考虑元素的顺
序吗?
[知识点二] 描述法
1.定义:通过描述元素 表示集合的
方法.
2.形式:{x及x 的范围| .}
3.方法:在花括号内先写出集合中元素的一般
及 ,再画一条竖线“|”,在竖
线后写出集合中元素所具有的 .
2.集合A={x|x-1=0}与集合B=
{1}表示同一个集合吗?
[知识点三] 有限集、无限集和空集
1.有限集:含有 元素的集合叫作有
限集.
2.无限集:含有 元素的集合叫作无
限集.
3.空集:不含 元素的集合叫作空集,
记作∅.
3.列举法与描述法在表示形式上有
何区别.
[知识点四] 区间
1.区间的概念:设a,b是两个实数,而且a<b.
定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} 闭区间 [a,b]
{x|a<x<b} 开区间 (a,b)
{x|a≤x<b} 左闭右开区间 [a,b)
{x|a<x≤b} 左开右闭区间 (a,b]
2.无穷区间表示
定义 R {x|x≥a} {x|x>a} {x|x≤a}{x|x<a}
符号 (-∞,+∞) [a,+∞) (a,+∞) (-∞,a](-∞,a)
3.特殊区间的表示
定义 区间 数轴表示
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤b}
{x|x<b}
4
数学必修第一册
[预习自测]
1.将集合A={x|1<x≤3}用区间表示正确
的是 ( )
A.(1,3) B.(1,3] C.[1,3) D.[1,3]
2.给出下列说法:
①地球周围的行星能构成一个集合;②实数
中,不是有理数的所有数能构成一个集合;
③{1,2,3}与{1,3,2}是不同的集合.
其中正确说法的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.方程x2=0的解组成的集合为 ( )
A.{0} B.{0,0}
C.{(0,0)} D.∅
列举法表示集合
[例1]用列举法表示下列集合.
(1)中国古典长篇小说 四 大 名 著 构 成 的
集合;
(2)不大于10的非负偶数组成的集合;
(3)方程x3=x的实数解组成的集合;
(4)一次函数y=x-2与y=-x的图象的
交点组成的集合.
[思路点拨] 把集合中的元素一一列举出
来,写在花括号内.
1.用列举法表示集合的三个步骤
(1)求出集合的元素.
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能
列举一次.
(3)用花括号括起来.
2.在用列举法表示集合时的关注点
(1)明确集合中的元素是什么,如例1(4)
是点集,而非数集,集合的所有元素用
有序数对表示,并用“{ }”括起来,元
素间用分隔号“,”.
(2)元素不重复,元素无顺序.如{1,1,2}为
错误表示.又如集合{1,2,3,4}与{2,1,
4,3}表示同一集合.
[变式训练]
1.用列举法表示下列集合:
(1)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;
(2)直接y=2x+1与y轴的交点所组成的
集合;
(3)由所有正整数构成的集合.
5
第一章 预备知识
描述法表示集合
[例2]用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的
集合.
[思路点拨] 依据描述法的结构特征写出
集合.
1.描述法表示集合的两个步骤
写代表元素
⇩
明确元素
的特征
将集合中元素所具有的公
共特征写在竖线的后面
分清楚集合中的元素是点
还是数或是其他的元素
2.用描述法表示集合应注意的四点
(1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,
集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}.
(2)所有描述的内容都要写在花括号内.例
如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方
式就不符合要求,需将k∈Z也写进花
括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}.
(3)不能出现未被说明的字母.
(4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所
属范围为实数集时可以省略不写.例如,
方程x2-2x+1=0的实数解组成的集合
可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写
成{x|x2-2x+1=0}.
[变式训练]
2.用描述法表示下列集合:
(1){2,4,6,8,10,12};
(2)13
,2
4
,3
5
,4
6
,5
7{ };
(3){1,22,32,42,}.
区间表示集合
[例3]用区间表示下列集合:
(1)不等式2x-6<0的所有实数解组成的
集合;
(2)使 x+5有意义的所有实数x 组成的
集合.
[思路点拨] “∞”是一个符号,不是数.
6
数学必修第一册
区间表示集合的适用情况和注意点
(1)适用情况:表示一定范围内的所有实数
所构成的集合,也就是数轴上某一“段”
所有点所对应的实数.
(2)注意点:①区间的两个端点必须保证左
小右大;
②“∞”是一个符号,不是数,以-∞或+∞
为区间一端时,这一端必须是小括号.
[变式训练]
3.用区间表示不等式1<2x+1<2的解集.
集合表示方法的综合应用
[例4]集合A={x|kx2-8x+16=0},若集
合A 中只有一个元素,求实数k的值组成的
集合.
[思路点拨] 分k=0和k≠0两种情况讨论.
(1)若已知集合是用描述法给出的,读懂集
合的代表元素及其属性是解题的关键,
如本例集合A 中的元素就是所给方程
的根,由此便把集合的元素个数问题转
化为方程的根的个数问题.
(2)在学习过程中要注意数学素养的培养,
如本例中用到了等价转化思想和分类
讨论的思想.
[变式训练]
4.本例若将条件“只有一个元素”改为“有两个
元素”,其他条件不变,求实数k的值组成的
集合.
1.集合{x∈N+|x-2<4}用列举法可表示为
( )
A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}
2.已知A={x|5-5x>0},则有 ( )
A.5∈A B.1∈A
C.0∈A D.-1∉A
3.下列集合为∅的是 ( )
A.{0} B.{x|x2+4=0}
C.{x|x2-1=0} D.{x|x<0}
4.若(2a,3a-2]为一确定区间,则实数a的取
值范围是 .
5.选择适当的方法表示下列集合;
(1)能整除12的正整数组成的集合;
(2)方程(2x-1)(x+1)=0的解组成的
集合;
(3)一次函数y=2x+5的图象上所有点组
成的集合.
学习至此,请完成配套训练
7
第一章 预备知识