1.1.1 集合及其表示方法 分层练习(含解析) 高一数学人教B版(2019)必修一

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1.1.1 集合及其表示方法 分层练习(含解析) 高一数学人教B版(2019)必修一

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1.1.1集合及其表示方法
基础巩固
1.集合:把一些能够________、________对象汇集在一起,就说由这些对象组成一个集合(有时简称为集).通常用英文大写字母____________表示.
2.元素:组成集合的________都是这个集合的元素,通常用英文小写字母____________表示.
3.元素与集合之间的关系
关系 概念 记法 读法
属于 如果a是集合A的元素 ________ a属于A
不属于 如果a不是集合A的元素 ________ a不属于A
4.空集:把________任何元素的集合称为空集,记作________.
5.集合中元素的特点
(1)确定性:集合的元素必须是________的.
(2)互异性:对于一个给定的集合,集合中的元素一定是________的.
(3)无序性:集合中的元素可以________.
6.相等集合:给定两个集合A和B,如果组成它们的元素______________,就称这两个集合相等,记作________.
7.集合可以根据它含有的元素个数分为两类:含有有限个元素的集合称为________,含有无限个元素的集合称为________.
8.几种常见的数集
名称 自然数集(或非负整数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法 _________ ____ ____ ____ ____
9.集合的表示方法
(1)列举法:把集合的所有元素______出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
(2)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的元素x所组成的集合表示为____________,这种表示集合的方法称为描述法.
10.区间的几何表示
(1).
定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} ________ [a,b]
{x|a<x<b} ________ (a,b)
{x|a≤x<b} 半开半闭区间 ________
{x|a<x≤b} 半开半闭区间 ________
(2)实数集R的区间表示:实数集R可以用区间表示为____________,“∞”读作“无穷大”;“-∞”读作“负无穷大”;“+∞”读作“正无穷大”.
回归教材
1.用区间表示不等式的所有解组成的集合A.
2.设区间,,是否有实数x,使得且?举例说明.
3.用区间表示下列集合:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
4.下列的集合中,哪些是有限集?哪些是无限集?
(1)使得式子有意义的所有实数组成的集合;
(2)使得式子有意义的所有自然数组成的集合;
(3)方程的所有实数解组成的集合.
5.用符号“”或“”填空:
(1)0__________;
(2)__________;
(3)__________;
(4)2017__________.
6.用符号“”或“”填空:
(1)2__________N;
(2)__________Q;
(3)__________Z;
(4)3.14__________R;
(5)__________N;
(6)__________Q.
7.用列举法表示下列集合:
(1)我国古代四大发明组成的集合;
(2)大于2且小于15的所有素数组成的集合;
(3).
8.用描述法表示下列集合:
(1)小于1500的正偶数组成的集合;
(2)所有矩形组成的集合.
9.用适当的方法表示下列集合:
(1)英语单词mathematics(数学)中的所有英文字母组成的集合;
(2)方程的所有解组成的集合;
(3)绝对值小于0的所有实数组成的集合.
10.已知集合且,求x的值.
提升训练
1.下列集合中表示空集的是( )
A. B.
C. D.
2.已知集合,,若,且,则( )
A. B. C. D.
3.下列各组对象可以构成集合的是( )
A.某中学所有成绩优秀的学生 B.边长为2的正方形
C.比较大的数字 D.著名的数学家
4.下面说法中,正确的为( )
A.且或
B.
C.
D.集合不满足元素的互异性
5.用描述法表示函数图象上的所有点的是( )
A. B.
C. D.
6.(多选)已知非空数集M具有如下性质:①若x,,则;②若x,,则.下列说法中正确的有( ).
A. B..
C.若,则 D.若,则.
7.集合用列举法表示为______.
8.若集合是空集,则a的取值范围是________.(用区间表示)
9.已知,集合中的元素恰有个整数,则m的取值范围是________.
10.已知集合.
(1)若A中只有一个元素,求a的值,并写出A;
(2)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.
答案及解析
一、基础巩固
1.确定的 不同的 A,B,C…
2.每个对象 a,b,c…
3.a∈A a A
4.不含
5.(1)确定 (2)不同 (3)任意排列
6.完全相同 A=B
7.有限集 无限集
8.N N+或N* Z Q R
9.(1)一一列举 (2).
10.(1)闭区间 开区间 [a,b) (a,b]
(2)(-∞,+∞)
二、回归教材
1.答案:
解析:由可知,所以.
2.答案:见解析
解析:在区间上取任意的实数x均满足且,例如,等.
3.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
4.答案:(1)无限集,(2)(3)有限集
解析:(1)式子有意义则,大于等于2的实数有无数多个,所以此集合为无限集;
(2)式子有意义则,小于等于3的所有自然数为0,1,2,3,所以此集合为有限集;
(3)方程没有实数解,所以此集合为有限集,
5.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
解析:(1)为不含有任何元素的集合,所以;
(2),;
(3),.
(4)因为2017不能被表示为的形式,所以.
6.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
解析:(1)N为自然数集,2是自然数,所以;
(2)Q表示有理数集,为无理数,所以;
(3)Z为整数集,是分数,所以;
(4)R表示实数集,所以;
(5)N为自然数集,不是自然数,所以;
(6)Q表示有理数集,是有理数,所以.
7.答案:(1){指南针,火药,造纸术,印刷术}
(2)
(3)
解析:(1)我国古代四大发明组成的集合为{指南针,火药,造纸术,印刷术};
(2)大于2且小于15的所有素数组成的集合为;
(3).
8.答案:(1)且
(2)是矩形}
解析:(1)小于1500的正偶数组成的集合为且;
(2)所有矩形组成的集合为是矩形}.
9.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)英语单词mathematics(数学)中的所有英文字母组成的集合,列举法表示为;
(2)方程的所有解组成的集合描述法表示为;
(3)不存在绝对值小于0的实数,集合为或用描述法表示为.
10.答案:或
解析:,或,或.
当时,,满足集合元素的互异性,符合题意;
当时,,也满足集合元素的互异性,也符合题意.
综上,x的值为或.
三、提升训练
1.答案:D
解析:对于A,集合存在一个元素为,故A不符合题意;
对于B,集合存在一个元素为,故B不符合题意;
对于C,由,则,即该方程存在两个不相等的实数根,
所以集合存在两个元素,故C不符合题意;
对于D,由,则,即该方程不存在实数根,
所以集合无元素,故D符合题意.
故选:D.
2.答案:B
解析:因为,,所以,且.
故选:B
3.答案:B
解析:成绩优秀的学生、比较大的数字、著名的数学家这三组对象均不满足确定性,故ACD错误;边长为2的正方形满足确定性,可以构成集合,故B正确;故选:B.
4.答案:C
解析:对于选项A:例如且,但或,
所以且或,故A错误;
对于选项B:集合是点集,集合是数集,
两个集合的元素不相同,所以,故B错误;
对于选项C:因为集合,元素相同,
所以,故C正确;
对于选项D:集合只有一个元素,符合集合的互异性,故D错误;
故选:C.
5.答案:C
解析:因为集合是点集,所以代表元素是,所以用描述法表示为.故选C.
6.答案:BC
解析:对于A,若,令,则,,令,,
则,,令,,不存在,即,矛盾,所以,故A错误,
对于B,由于集合M非空,取任意元素,根据性质①,得,再根据性质②,
得,进而,,,故B正确,
对于C,因为,,所以,因为,,所以,故C正确,
对于D,若,,则,故D错误,
故选:BC.
7.答案:或
解析:.
故答案为:
8.答案:
解析:若,则方程无解,所以;
若,由方程无解,
可得即,此时.
综上可知,实数a的取值范围为:.
故答案为:
9.答案:
解析:因为集合中的元素恰有两个正数,
所以,解得,
当时,集合A中的两个整数分别为2、3,
则,解得;
当时,,此时,集合A中元素为整数的只有3、4,合乎题意,
综上所述,实数m的取值范围是.
故答案为:.
10.答案:(1)当时,;当时,
(2),或
解析:(1)若集合A中只有一个元素,
则当时,方程化为,解得,所以;
当时,,所以,
这时方程有两个相等的实数根,
解得,所以.
综上所述,当时,;当时,.
(2)若集合A中至多只有一个元素,
则当时,方程的判别式,解得;
当时,方程有一个实数根.
故a的取值范围是,或.

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