1. 集合的含义及其表示(一)集合元素的互异性1•已知x R,则集合{3,X,X22x}中元素X所应满足的条件为变式:已知集合A {a 2,(a 1)2,a2 3a 3},若1 A,则实数a的值为_________________2. M a,b,c中三个元素可以构成一个三角形的三边长,那么此三角形可能是①直角三角形②锐角三角形③钝角三角形④等腰三角形(二)集合的表示方法1. 用列举法表示下列集合(“ A {x|x旦凹,a,b为非零实数}a b变式:已知a,b,c为非零实数,则2 A A 旦0的值组成的集合为|a| |b| |c| |abc| —(2) _________________________ A {(x,y)|y ——乙x N*} A {(1,3),(2,6),(4, 6),(5, 3),(6, 2),(9, 1)}3 x12变式1: A x x N,—— N6 x变式2: A x, yxy6,xN,yN(3)集合A {x|x乙2 x 2}, B {y| y x2,x A},用列举法表示集合B(4)已知集合M=a Z|旦 N*},则集合M中的元素为5 a变式:已知集合M=-^ Z |a N*},贝卩集合M中的元素为5 a2. 用描述法表示下列集合(1)直角坐标系中坐标轴上的点__________________________________变式:直角坐标平面中一、三象限角平分线上的点 ________________ (x,y)y x,x R(2)能被 3 整除的整数 ________________________ x 3n,n Z .3. 已知集合 A 0, , B xx A , C xx A(1) 用列举法写出集合B,C ;( 2)研究集合代B,C之间的包含或属于关系4. 命题(1)0 X20 ;(2)0 0,0 ;(3)0 ;⑷0 N表述正确的是.5. 使用和和数集符号来替代下列自然语言:(1)“255是正整数” (2)“2的平方根不是有理数”(3)“3.1416是正有理数” (4)“-1是整数”(5)“ x不是实数”6. 用列举法表示下列集合:(1)不超过30的素数(2)五边形ABCDE的对角线(3)左右对称的大写英文字母(4)60的正约数7. 用描述法表示:若平面上所有的点组成集合E,A E,B E(1)平面上以A为圆心,5为半径的圆上所有点的集合为 ________ P EPA 5(2)说明下列集合的几何意义:P EPA 5 ;P E PA PB8. 当a,b满足什么条件时,集合xax b 0是有限集?无限集?空集?9. 元素0、空集、0、三者的区别?10. 请用描述法写出一些集合A,使它满足:(i )集合A为单元素集,即A中只含有一个元素;(ii)集合A只含有两个元素;(iii )集合A为空集11. 试用集合概念分析命题:先有鸡还是先有鸡蛋?解释:表述问题时把有关集合的元素说清楚,大有好处。
先有鸡还是先有鸡蛋?让我们运用集合概念来分析它。
设地球上古往今来的鸡组成一个集合J ,孵出了最早的鸡的蛋算不算鸡蛋呢?这是关键问题。
设所有的鸡蛋组成集合D,要确定D的元素, 就得立个标准,说定什么是鸡蛋,一种定义方法是:鸡生的蛋才叫鸡蛋;另一种定义方法是:孵出了鸡的蛋和鸡生的蛋都叫鸡蛋。
如果选择前一种定义,问题的答案只能是先有鸡;选择后一种定义,答案当然是先有鸡蛋。
至于如何选择,不是数学的任务,那是生物学家的事。
(三)空集的性质1•若?^{x|x2W J, a € R},则实数a的取值范围是__________2. 已知a是实数,若集合{ x|ax= 1}是任何集合的子集,则a的值是____________ .03. 下列三个集合中表示空集的是2 2 2(1) {0} ;(2){( x,y)| y=-x,x € R y € F} ; (3){ x€ N|2 x +3x-2=0}.变式1:若集合A {y |y x}, B {x| y 41—},则A B = ____________________变式2:若集合 A 1,0,1 , B y|y cos( x), x A,则AI B ___________________ 1, 1(四)集合相等1. 已知集合A=a,b,1 , B=a2,a b,0,若A=B 则a2004 b2003 _______________a2. 已知集合A 1,1 x,1 2x,集合B 1,y,y2,且A B,求实数x和y的值.3. 已知 A { 2,2010, x2 1}, B {0, 2010, x2 3x},且A B,贝卩X 的值为______________4. 已知A= {x,xy,lg(xy)},B = {0,|x|,y},且A= B,试求x,y 的值.5. 已知集合P 1,1 d,1 2d ,Q 1,q,q2,且P Q,贝S d __,q __6. 两个集合只要元素相同,就认为它们是相同的,从这个角度出发,试回答下列问题:(1)用列举法分别写出下列集合:A a Z 2 a 4 ; B b Z 2 b 4(2)请你判断两集合A和集合B是否相等?2. 集合方程问题1. 若集合 A x | ax2bx 1 0,x R(1)若A 1,1,求a,b的值;(2)若A 1,求a,b的值2. 若集合{x|ax2 x 1 0}有且只有一个元素,则实数a的取值集合为.3. 设y x2 ax b, A x y x a,求a, b.4. 已知集合A xax2 2x 1 0,x R , a为实数.(1)若A是空集,求a的取值范围;(2)若A是单元素集,求a的值;(3)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.5. 已知集合A a关于x的方程-一4 1有惟一解,用列举法表示集合A为.x a变式:若分式方程的分子和分母对调,结论如何?3. 子集、全集、补集1. 集合A { x | kx 1 0},集合B {x | x k 0},若A B , k的取值集合为___________________• • • •2. 设集合U={( x, y)| y=3x—1}, A={( x, y)| 口=3},则C U A=.x 13. M={x| 2< x< 5},N={x|a+1 < x< 2a 1}.若M N,实数a 的取值范围为.4. 若 A xx22(a 1)x a21 0 , B={x|x -4x=0} , C={x|x -8x+16=0},若 A B U C,求实数a的取值范围5. A {xx 1或x 2} , B {x4x a 0},当B A时,实数a的取值范围为___________________6. 已知集合A {x1 ax 2} , B {*|x 1},满足A B,则实数a的取值范围为_______________变式:已知集合A x 0 ax 1 5,集合B x 1x 22(1)若A B,求实数a的取值范围(2)若B A,求实数a的取值范围(3)A B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由7. 已知集合M x|3a 1 x 2a , N x| 1 x 3,若N C R M,实数a的取值范围为8. 已知全集U={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, A B {2}, (C U A)(久B) {1,9},(C U A) B {4,6,8},贝y A , B .9. 设U R,集合 A x| x23x 2 0 , B x| x2(m 1)x m 0 ,若10. 已知全集U {0,1,2,3},若C u M {1,3,a2 a},则a的值为__________________11. 若集合A {x|0 x 2}.分别求出当全集为下列集合时的$A.(1) U R; (2) U {x|x 1} ; (3) U {x|0 x 3}.12. 若集合M {xx2x 6 0} , N {x(x 2)(x a) 0},且N M,则实数 a 的值为_______13. 已知集合A {246,8,9},B {1,2,3,5,8},是否存在集合C,使C中的每个元素加上2就变成了A的一个子集,且C中的每个元素减去2就变成了B的一个子集?若存在,求出集合C ;若不存在,说明理由14. U {1,2},A {xx2px q 0},QA {1},则p q ____________________15. 写出满足条件{a} M {a,b,c,d}的集合M16. 已知A={0,2,4},C U A={-1,1},C U B={-1,0,2},求B=17. 设集合A 1,2,3,4,5,6 , B 4,5,6,7 ,贝卩满足S A且SI B 的集合S的个数为562 218. 已知集合A x x px q 0 , B x qx px 1 0同时满足:AI B ,-2 A,求实数p,q的值.5解:两式相减,得p ,q 1或p 1,q 2或p 3,q 2219. 已知集合A y y 2x 1,0 x 1 ,B x (x a) x (a 3) 0 ,分别根据下列条件,求实数a的取值范围.(1) AI B A; (2) AI B (1) -2,-1 ; (2) -4,120. A x a^-4 0 , B xx24x 3 0,C x2x2mx 8 0x a1(1)若3 A,求a的取值范围;(2)若4A,求a的取值范围;(3)若B C C,求m的取值范围.(4)若B C ,求m的取值范围21. 有限集中有一个特殊的集合,约定“空集是任何集合的子集”,为什么要作出这样的约定?任何一个约定式定义,它必须遵循:①规定的必要性;②规定的合理性。
(1)必要性:从子集的定义可知,子集定义中所涉及的集合不包括空集。
为了完善子集定义,约定空集是任何集合的子集是必要的;(2)合理性:由子集的定义显然有任何一个集合是它本身的子集,但是,上述这个结论中的“任何一个集合”,也是不包括空集的,只有规定了“空集是任何集合的子集”,才真正使上述结论对每一个集合(包括空集)都成立,这就是约定的合理性。
22. 请问是否存在这样的集合,它的某一个元素同时又是它的子集?若存在,请举例; 若不存在,请说明理由。
A , B 1, 1等等;【拓展思考】请你给出一个集合,使它的两个元素同时也是它的子集,符合条件的集合,可以只含有这两个元素吗? C 1,2, 1,2 ;可以,集合D ,23. 元素和相等的子集(i)设集合M 134,6,8,9 ,是否存在两个无共同元素的子集,两子集元素之和相等?(ii)在1~9这9个数字中任取6个不同的数组成集合M ,请问符合条件(1)的子集是否存在,由此你可以得到什么一般性的结论?【拓展思考】若将集合M的元素个数变为7~9种的任一个,结论如何?24. 与其子集元素个数一样多的集合是否存在这样的集合,它所含的元素的个数与它的某个真子集所含元素的个数一样多?【拓展思考】请你写出几个符合条件的无限集25. 约数集的个数设非空集合S N,且满足条件“如果x S,那么些S ”x(i )请你写出一个只含有一个元素的集合S ;(ii )只含有三个元素的集合S只有是否唯一?若不唯一,请写出两个不同的集合(iii )满足题设的集合S共有几个?(iV)对非空集合S N,若使集合S所含元素的个数不超过四个,那么题设条件可以改为______________________________1. 已知 A x y 4X1 ,B y y 2x 1,x R,贝卩AI B ________________________变式1:若集合M {y|y 2x}, P {y|y x 1},则MH P=:2. 设集合 A {x|x 1 0 或x 4 0}, B {x|2a x a 2}(1)若AI B ,则实数a的取值范围为__________________(2)若AI B B,则实数a的取值范围为 ________________3. 已知集合A={x|y 1 x2,x Z} , B {y| y 2x 1,x A},则 A B =4. 已知集合A x a 1 x a 4 , B x x 2或x 5,全集U R(1)若AI B ,求实数a的取值范围(2)若A^C u B,求实数a的取值范围5. 集合 A x|x2ax a219 0 , B x|x25x 6 0 , C x|x22x 8 0满足AI B , , AI C ,实数a的值为6. 已知全集U x|0 x 9 ,A x|1 x a ,若非空集合A U,则实数a的取值范围是7. 若集合 A {x 2 x 1 或x 1} , B {xa x b},且 A B {xx 2},A B {x1 x 3},贝S a __________________ , b _____________8. 已知集合A {xx a}, B {x1 x 2},且AU(C R B) R,则实数a的取值范围是9. 已知非空集合A= {x | 2a+ 1<x<3a—5} , B= {x | 3<x<22},则能使A (A H B)成立的所有a值的集合是10. 已知 A={a i , a ?, a 3, a 4}, B={a 2,a ;,a ;,a :},其中 a i <a 2<a 3<a 4, a i , a ?, a 3, ◎€ N,若A A B={a i , a 4} , a i +a 4=10,且A U B 所有元素和为124,则集合A=B=11.设集合A 直线,B 圆,则A B 的元素个数为12.设集合 A xx 2 4a (a 4)x,a R , B xx 2 4 5x (1)若A B A ,求实数a 的值(2)求A的整数对(a,b)的个数为11 217. 设 A {2, — 1, a 2 — a +1}, B {b ,7, a +1}, M {— 1,7} , A A B19. 集合 A {x|log 1 x 2} , B220. 已知全集U = R ,则正确表示集合 M = { — 1,0,1}和N = {x|x 2 + x = 0}关系的韦恩(Venn)图是 ________ .21.已知集合 M = {0,1,2} , N = {x|x = 2a , a € M},则集合 M A N = ________ .22.(2009年高考江西卷改编)已知全集U = A U B 中有m 个元素,(?u A) U (?U B )中有n 个元素.若A A B 非空,则A AB 的元素个数为 _________ .23.已知函数f(x)=的定义域为集合 A ,函数g(x)= lg( — x 2 + 2x + m)的定义域为集合B. (1 )当m = 3时,求A A(R B); (2)若APB = {x|— 1<x<4},求实数m 的值.24.已知集合 A = {x € R|ax 2— 3x + 2 = 0}.13.如图,U 是全集,M P 、S 是U 的3个子 集,则阴影部分所表示的集合是 14.若全集IR, f(x)与g(x)都为二次函数,Q xg(x) 0,则不等式g ((:; 0的解集可用P,Q表示为15.已知集合 A 2, 1 , B 1,2 ,则 AUB16.若集合P {x|2x a 0}, Q{x|3x b0}, a,b N ,且PI QI N {1},则满足条件变式:已知集合A = x|2x 5 3x 15,B2x 2a ,且 A B 只有5个整数解,则a 的取值范围是(1)设全集U A ,求C U M ;(2)若a N ,求a 和b 的值.18.集合 M a,0 , Nx 2x 23x 0,x Z ,如果 MIN ,则(a,),若A B A 时a 的取值范围是(c,),则c =P xf(x) 0 ,(1 )若A = ?,求实数a的取值范围;(2 )若A是单元素集,求a的值及集合A;(3)求集合M = {a€ R|A老}.25. 设集合 A {x|x2 3x 2 0}, B {x | x22(a 1)x (a25) 0}(1)若A B 2,求实数a的值;(2)若A B A,求实数a的取值范围;(3)若U R,A C U B A,求实数a的取值范围解:(1) a 3,a 1 ; ( 2) a 3(3) a 3或 a 1 或 a 1 +、、3 或 a 1 ,326. 集合P xx2 25 0 ,Q xx 2n 1,n Z ,若S P且S Q,则S的子集个数最多为________ 1627. M x x N,——N ,Q x x ——,tN,xN,则MIQ _________________________ 1,21 x 1 t28. 已知 A N* , B x2x x23 0 ,贝U C U B A _________________29. 设方程2x 3y 7的全体解组成集合U,方程3x y 5的全体解组成集合V,则U和V 分别如何用集合表示?则U V (2,1)30. 设M 直线AB上的点,N 直线CD上的点,若直线AB,CD交于点P ,则M N P ;若AB//CD,则M N ;还有其它情况吗?31. 方程x2 9 0的解集为A 3,-3,方程x2 3x 2 0的解集为B 1,2。