1、高一数学集合的练习题及答案一、 、知识点:本周主要学习集合的初步知识,包括集合的有关概念、集合的表示、集合之间的关系及集合的运算等。在进行集合间的运算时要注意使用 Venn 图。本 节 知 识 结 构 集 合 的 概 念 集 合 的 表 示 法 列 举 法 特 征 性 质 描 述 法 集 合 与 集 合 的 关 系 集 合 包 含 关 系 集 合 的 运 算 子 集 真 子 集 相 等 交 集 并 集 补 集 1集合的含义一般地,把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集)2集合中元素的三个特性:确定性 互异性 无序性3集合的表示: 如: , 我 校 的 篮 球 队 员用拉丁
2、字母表示集合: = ,太 平 洋 , 大 西 洋 , 印 度 洋 , 北 冰 洋 A我 校 的 篮 球 队 员=B1,24,5集合的表示方法:列举法与描述法。列举法: ,abcd描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。 |32x语言描述法:例: 不 是 直 角 三 角 形 的 三 角 形注:常用数集及其记法:非负整数集(即自然数集) 记作: N正整数集 整数集 Z 有理数集 Q 实数集*N或 R4集合的分类:有限集 含有有限个元素的集合无限集 含有无限个元素的集合空集 不含任何元素的集合 例: 2|5x二、集合间的基本关系1.“包含”关系子集注意: 有两种可能AB
3、(1)A 是 B 的一部分;(2)A 与 B 是同一集合。反之,集合 A 不包含于集合 B,或集合 B 不包含集合 A,记作 AB 或 BA2. “相等”关系:A=B (55,且 55,则 5=5)例:设 A=x| B=-1,1 “元素相同则两集合相等”210x 任何一个集合是它本身的子集. A A真子集:如果 AB,且 A B 那就说集合 A 是集合 B 的真子集,记作 BA (或 BA)如果 AB, BC ,那么 AC如果 AB 同时 BA 那么 A=B3.不含任何元素的集合叫做空集,记为 规定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。结论:有 个元素的集合,含有 个子集,
4、个真子集n2n1n三、集合的运算运算类型 交 集 并 集 补 集定 义由所有属于 A 且属于B 的元素所组成的集合叫做 A,B 的交集记作 AB (读作A 交 B)即AB=x|x A 且 xB 由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素所组成的集合,叫做 A,B 的并集记作 AB(读作A 并 B) ,即 AB =x|x A,或 x B)设 S 是一个集合,A 是 S 的一个子集,由 S 中所有不属于 A 的元素组成的集合,叫做 S 中子集 A的补集(或余集)记作 ,即UC|,Ax且韦恩图示A B图1A B图2SASA性质ABAB()()uuCABA()uUAC(2)交、并、补集的混合运算集合交
5、换律 ABAB集合结合律 ()()C()()CAB集合分配律 ()()C二、典型例题例 1. 已知集合 3,)1(,22aaA,若 A1,求 a。解: 1根据集合元素的确定性,得: ,2aa或)或 (若 a21, 得: , 但此时 22,不符合集合元素的互异性。若 )(,得: -,0或 。但 a时, 2)1(3a,不符合集合元素的互异性。若 ,32得: 。或 2,11)(-a;2-1a 时 ,时但,都不符合集合元素的互异性。综上可得,a 0。【小结】集合元素的确定性和互异性是解决问题的理论依据。确定性是入手点,互异性是检验结论的工具。例 2. 已知集合 M 012|xaRx中只含有一个元素,求
6、 a 的值。解:集合 M 中只含有一个元素,也就意味着方程 012xa只有一个解。(1) ,0a方 程 化 为时 ,只有一个解(2) 只 有 一 个 解若 方 程时 012xa,4即需 要.综上所述,可知 a 的值为 a0 或 a1【小结】熟悉集合语言,会把集合语言翻译成恰当的数学语言是重要的学习要求,另外多体会知识转化的方法。例 3. 已知集合 ,01|,6|2 xBxA且 B A,求 a 的值。解:由已知,得:A3,2, 若 B A,则 B,或3 ,或2 。若 B,即方程 ax10 无解,得 a0。若 B3, 即方程 ax10 的解是 x 3, 得 a 31。若 B2, 即方程 ax10
7、的解是 x 2, 得 a 2。综上所述,可知 a 的值为 a0 或 a ,或 a 。【小结】本题多体会这种题型的处理思路和步骤。例 4. 已知方程 2cbx有两个不相等的实根 x1, x2. 设 Cx 1, x2, A1 , 3,5,7,9, B1,4,7,10 ,若 BCA,,试求 b, c 的值。解:由 C, 那么集合 C 中必定含有 1,4,7,10 中的 2 个。又因为 ,则 A 中的 1,3,5,7,9 都不在 C 中,从而只能是 C4,10因此,b(x 1x 2 )14,cx 1 x2 40【小结】对 ,的含义的理解是本题的关键。例 5. 设集合 1|,|mB,(1)若 , 求 m
8、 的范围;(2)若 , 求 m 的范围。解:(1)若 A,则 B,或 m15,或 2m12m 1,得: m5 时, m12m1,得:m4当 2m14(2)若 , 则 BA,若 B ,得 m M2. 有下列命题: 是空集 若 Nb,,则 2b 集合012|x有两个元素 集合10|ZxxB为无限集,其中正确命题的个数是( )A. 0 B. 1 C. 2 D. 33. 下列集合中,表示同一集合的是( )A. M(3,2) , N(2,3)B. M3,2 , N(2, 3)C. M(x,y)|x y1, Ny|xy1D.M1,2, N2,14. 设集合 12,4,1,322aa,若 2NM, 则 a
9、的取值集合是( )A. ,B. 3 C. ,3D. 3,25. 设集合 A x| 1 2 若 A ,即 46p,满足 AB,此时 4p 若 ,要使 AB,须使大根 14或小根 2(舍) ,解得: 43p所以 13. 解:由已知条件求得 B 2,3,由 ,知 A B。而由 知 ,所以 A B。又因为 ,故 A,从而 A2 或3。当 A2时,将 x2 代入 01922ax,得 01924a53或a经检验,当 a 3 时,A 2 , 5; 当 a5 时,A2,3 。都与 A2 矛盾。当 A 3时,将 x3 代入 22x,得01992或经检验,当 a 2 时,A 3 , 5; 当 a5 时,A2,3 。都与 A2 矛盾。综上所述,不存在实数 a 使集合 A, B 满足已知条件。