摘要:
本讲义聚焦高中数学集合的基本概念及应用,系统梳理集合的定义、元素特性(确定性、互异性、无序性)、集合相等判断等核心知识点,通过基础认知、能力应用到素养拓展的递进式题目设计,构建从具体实例到抽象推理的学习支架,为后续函数、不等式等知识学习奠定基础。
该资料亮点在于分层设计与核心素养深度融合,基础题如“2025年高考数学难题能否构成集合”引导学生用数学眼光辨析现实问题的确定性,培养抽象能力;能力题通过三角形边长构成集合的互异性应用,训练逻辑推理的数学思维;素养题探究代数式取值集合、单元素集合可能性,强化数学语言表达与创新意识。课中助力教师实施分层教学,课后帮助学生自查薄弱点,兼顾基础巩固与思维提升。
内容正文:
课后达标 检测
A 基础达标
1.下列各组对象不能构成集合的是( )
A. 中国古代四大发明 B. 所有无理数
C. 2025年高考数学难题 D. 小于 的正整数
【答案】C
【解析】选.对于,中国古代四大发明是指造纸术、指南针、火药、印刷术,满足集合定义,即 能构成集合;
对于,所有无理数定义明确,即 能构成集合;
对于,2025年高考数学难题定义不明确,不具有确定性,不符合集合的定义,即 不能构成集合;
对于,小于 的正整数只有1,2,3,具有确定性,满足集合定义,即 能构成集合.
2.下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选.对于,由 是无理数,得 也是无理数,则,错误;
对于,自然数集 包含元素0,即,错误;
对于,表示整数集,即,错误;
对于,是实数,即,正确.
3.[(2025·潍坊期中)]若的三边长,,可构成集合,则不可能是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】D
【解析】选.由题意,根据集合元素的互异性,可得,,互不相等,故 一定不是等腰三角形,所以 不可能是等腰直角三角形.
4.下列各组中集合与表示同一个集合的是 ( )
A. 是由元素1,, 构成的集合,是由元素 ,1,构成的集合
B. 是由 构成的集合,是由构成的集合
C. 是由2,3构成的集合,是由有序数对构成的集合
D. 是满足不等式的自然数构成的集合,是方程的解集
【答案】A
【解析】选.由于 中集合,的元素完全相同,所以 与 表示同一个集合,而,,中集合,的元素不相同,所以 与 不能表示同一个集合.
5.集合由3个元素,,4组成,则实数的取值可以是( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】选.对于,当 时,,,不满足题意;
对于,当 时,,不满足题意;
对于,当 时,,,满足题意;
对于,当 时,,不满足题意.
6.(多选)下列说法正确的是( )
A. 中最小的数是1
B. 若,则
C. 若,,则的最小值是2
D. 的实数解组成的集合中含有两个元素
【答案】AC
【解析】选.因为 表示正整数集,容易判断,正确;对于,若,则满足,但,错误;对于,的实数解只有2,所以组成的集合中只有一个元素,错误.
7.已知满足且的元素构成集合,则1_ _ ,_ _ .(填“ ”或“ ”)
【答案】;
【解析】由题意,集合 中的元素有1,2,3,4,5,所以,.
8.若是集合中的元素,且集合中只含有一个元素2,则的值为_ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由题意得,解得.
9.已知集合中含有2个元素,,则一个满足条件的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】1(答案不唯一)
【解析】由集合中元素的互异性可知
,
解得 且,
故 时,,满足题意.
10.(13分)记方程的解构成的集合为,若,试写出集合中的所有元素.
解:因为,所以,
解得.
解方程,
即,
得 或.
故 含有两个元素,2.
B 能力提升
11.已知,,为非零实数,记代数式的所有可能取值所组成的集合为,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选.令,
若,,全为正数,则;若,,全为负数,则;若,,中有2个正数和1个负数,则;若,,中有2个负数和1个正数,则,所以集合 含有三个元素:,0,4.
12.(多选)下列结论中,正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】选.对于,,,当,其平方数仍为整数;当,其绝对值仍为有理数;当,其立方仍为实数,故,,正确.
在 中,当 时,,则,故 不正确.
13.若集合的元素满足且,,则的取值范围为_ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】因为,,
所以 解得.
14.(13分)已知集合中有三个元素,分别为2,,.
(1) 求实数应该满足哪些条件?(6分)
(2) 若,求的取值.(7分)
【答案】
(1) 解:根据集合元素的互异性可知
解得 且 且 且.
(2) 由于,结合(1)的结论可知,
所以,解得 舍去.
经验证,满足题意.所以.
C 素养拓展
15.(15分)设是至少含有一个元素的实数集,满足若,则,且.
(1) 若,则中至少还有几个元素?求出这几个元素.(7分)
(2) 集合是否可能只含有一个元素?如果能,请举出实例;如果不能,请说明理由.(8分)
【答案】
(1) 解:由于,
则,
因此,
.
所以 中至少还有,两个元素.
(2) 若,则,
且 中只有一个元素,
所以,
即,,
该方程在实数范围内无解,
所以 中不能只含有一个元素.
学科网(北京)股份有限公司
$