内容正文:
课时分层作业(一) 集合的含义
基础达标
一、选择题
1.下列能构成集合的是( )
A.中央电视台著名节目主持人
B.我市跑得快的汽车
C.上海市所有的中学生
D.香港的高楼
【答案】 C
【解析】 A,B,D中研究的对象不具有确定性,因此不能构成集合.
2.下列关系正确的是( )
A.0∈N+ B.∈Z
C.π∉Q D.∉R
【答案】 C
【解析】 0不是正整数,所以选项A不正确;不是整数,所以选项B不正确;π不是有理数,所以选项C正确;是实数,所以选项D不正确,故选C.
3.已知集合A为大于的数构成的集合,则下列说法正确的是( )
A.2∈A且3∈A
B.2∈A且3∉A
C.2∉A且3∈A
D.2∉A且3∉A
【答案】 C
【解析】 3>,2<,所以2∉A,3∈A,故选C.
4.已知集合M中的元素a,b,c是△ABC的三边,则△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形
【答案】 D
【解析】 因为集合中元素具有互异性,所以a,b,c互不相等,故选D.
5.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为( )
A.2 B.3
C.0或3 D.0或2或3
【答案】 B
【解析】 因为2∈A,所以m=2或m2-3m+2=2,解得m=0或m=2或m=3.又集合中的元素满足互异性,对m的所有取值进行一一检验可得m=3,故选B.
二、填空题
6.若1∈A,且集合A与集合B相等,则1 B(填“∈”或“∉”).
【答案】 ∈
【解析】 由集合相等的定义可知,1∈B.
7.已知集合M中的元素y满足y∈N,且y=1-x2.若a∈M,则a的值为 .
【答案】 0或1
【解析】 由题知,y∈N,且y≤1,所以y=0或1,
∴a=0或1.
8.下列集合中,有限集的序号是 .
(1)大于2小于5的有理数构成的集合;
(2)方程x2=-1的解构成的集合;
(3)不小于2的素数构成的集合;
(4)方程组的解构成的集合.
【答案】 (2)(4)
【解析】 大于2小于5的有理数有无穷多个,所以(1)是无限集;方程x2=-1无实数解,即方程x2=-1的解构成的集合是空集,所以(2)是有限集;不小于2的素数有无穷多个,所以(3)是无限集;方程组有唯一的实数解,所以方程组的解构成的集合是有限集.
三、解答题
9.设x∈R,集合A中含有三个元素3,x,x2-2x.
(1)求实数x应满足的条件;
(2)若-2∈A,求实数x的值.
【解】 (1)由集合元素的互异性可得x≠3且x2-2x≠x,x2-2x≠3,解得x≠3,且x≠0,x≠-1,所以实数x应满足的条件为x≠-1,且x≠0,x≠3.
(2)因为-2∈A,所以x=-2或x2-2x=-2.若x=-2时,集合A中的三个元素为3,-2,8,符合题意;
若x2-2x=-2,即x2-2x+2=0,此方程无实数解.
综上,实数x的值为-2.
10.设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A且3a∈A,求a的值.
【解】 ∵a∈A且3a∈A,
∴解得a<2.又a∈N,
∴a=0或1.
能力提升
11.已知集合M是方程x2-x+m=0的解组成的集合,若2∈M,则下列判断正确的是( )
A.1∈M B.0∈M
C.-1∈M D.-2∈M
【答案】 C
【解析】 由2∈M知2为方程x2-x+m=0的一个解,所以22-2+m=0,解得m=-2.
所以方程为x2-x-2=0,
解得x1=-1,,x2=2.
故方程的另一根为-1.选C.
12.若由a,,1组成的集合与由a2,a+b,0组成的集合相等,则a2020+b2020= .
【答案】 1
【解析】 由a,,1组成一个集合,可知a≠0,a≠1,由题意可得
或
解得或(不满足集合元素的互异性,舍去).
∴a2020+b2020=(-1)2020+0=1.
13.已知集合P中元素x满足:x∈N,且2<x<a.又集合P中恰有三个元素,则整数a= .
【答案】 6
【解析】 ∵x∈N,2<x<a,且集合P中恰有三个元素,
∴结合数轴(图略)知a=6.
14.若a,b∈R,且a≠0,b≠0,则+的可能取值所组成的集合中元素的个数为 .
【答案】 3
【解析】 当a,b同正时,+=+=1+1=2.
当a,b同负时,+=+=-1-1=-2.
当a,b异号时,+=0.
∴+的可能取值所组成的集合中元素共有3个.
15.数集M满足条件:若a∈M,则∈M(a≠±1且a≠0).若3∈M,则在M中还有三个元素是什么?
【解】 ∵3∈M,∴=-2∈M.
∴=-∈M.
∴==∈M.
又∵=3∈M.
∴在M中还有元素-2,-,.
思维拓展
16.(多选)下列命题正确的是( )
A.集合N*中最小的数是1
B.若-a∉N*,则a∈N*
C.若a∈N*,b∈N*,则a+b的最小值是2
D.x2+4=4x的解构成的集合是{2,2}
【答案】 AC
【解析】 N*是正整数集,最小的正整数是1,故A正确;当a=0时,-a∉N*,a∉N*,故B错误;若a∈N*,则a的最小值是1,同理,b∈N*,b的最小值也是1,∴当a和b都取最小值时,a+b取最小值2,故C正确;由集合中元素的互异性知D是错误的.
17.由实数x,-x,|x|,,-所组成的集合,最少含有元素 个,最多含有元素 个.
【答案】 1,2
【解析】 当x>0时,x=|x|=,-=-x<0,此时集合共有2个元素,
当x=0时,x=|x|==-=-x=0,此时集合共有1个元素,
当x<0时,=|x|=-x,-=-x,此时集合共有2个元素,综上,此集合最多有2个元素,最少含有1个元素.
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