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1、第一单元集合与常用逻辑用语1.1集合的概念与运算一、选择题1.若A、B、C为三个集合,A∪B=B∩C,则一定有( )A.A⊆CB.C⊆AC.A≠CD.A=∅解析:A⊆A∪B=B∩C⊆C,则A⊆C.答案:A2.设D是正三角形P1P2P3及其内部的点构成的集合,点P0是△P1P2P3的中心.若集合S={P
2、P∈D,
3、PP0
4、≤
5、PPi
6、,i=1,2,3},则集合S表示的平面区域是( )A.三角形区域B.四边形区域C.五边形区域D.六边形区域解析:∵
7、PP0
8、≤
9、PPi
10、,∴点P在P0Pi的垂直平分线将平面分成的靠近P0的区域内,即点P在如图六边形ABCDEF内(包括
11、边界),故选D.答案:D3.设A、B是两个非空集合,定义运算A×B={x
12、x∈A∪B,且x∉A∩B},已知A={x
13、y=},B={y
14、y=2x,x>0},则A×B=( )A.[0,1]∪(2,+∞)B.[0,1)∪(2,+∞)C.[0,1]D.[0,2]解析:由2x-x2≥0解得0≤x≤2,则A=[0,2],B={y
15、y=2x,x>0}=(1,+∞).A×B=[0,1]∪(2,+∞).答案:A4.满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数是( )A.1B.2C.3D.4解析:满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M为{2,3},{1,2,3},共两个.答
16、案:B二、填空题5.设全集U=Z,A={1,3,5,7,9},B={1,2,3,4,5,6},则下图中阴影部分表示的集合是________.解析:图中阴影部分表示的集合是B∩(∁ZA)={2,4,6}.答案:{2,4,6}6.(原创题)已知集合U=R,A={x
17、x2+=1},B={y
18、y=x+1,x∈A},则(∁UA)∩(∁UB)等于________.解析:A={x
19、-1≤x≤1}=[-1,1],B={y
20、y=x+1,x∈A}=[0,2],(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)=(-∞,-1)∪(2,+∞).答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)7.某班有36名同学参加
21、数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26、15、13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.解析:由容斥原理知共有(26+15+13)-36=18名同学同时参加两个小组,没有人参加三个小组,于是同时参加数学和化学小组的有18-(6+4)=8(人).答案:8三、解答题8.设A={2,-1,x2-x+1},B={2y,-4,x+4},C={-1,7},且A∩B=C,求x、y的值.解答:∵A∩B=C={-1,7},∴必有7∈A,7∈B,-1
22、∈B.即有x2-x+1=7⇒x=-2或x=3.①当x=-2时,x+4=2,又2∈A,∴2∈A∩B,但2∉C,∴不满足A∩B=C,∴x=-2不符合题意.②当x=3时,x+4=7,∴2y=-1⇒y=-.因此,x=3,y=-.9.已知集合A={x
23、y=},B={y
24、y=a-2x-x2},若A∩B=A,求实数a的取值范围.解答:由15-2x-x2≥0,即(x+5)(x-3)≤0得-5≤x≤3,∴A=[-5,3].又y=a-2x-x2=a+1-(x+1)2≤a+1,∴B=(-∞,a+1],A∩B=A即A⊆B.∴a+1≥3.即a≥2.因此实数a的取值范围是[2,+∞).10.设
25、A={x
26、x2+4x=0},B={x
27、x2+2(a+1)x+a2-1=0},B⊆A,求实数a的取值范围.解答:A={x
28、x2+4x=0}={0,-4},因此A的子集分别为∅,{0},{-4},{0,-4}.又B⊆A,若B=∅,Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=4(2a+2)<0,解得a<-1;若B={0},解得a=-1;若B={-4},无解;若B={0,-4},解得a=1;综上所述,实数a的取值范围是a≤-1或a=1.1.设集合A={(x,y)
29、y≥
30、x-2
31、,x≥0},B={(x,y)
32、y≤-x+b},A∩B≠∅.(1)b的取值范围是________;(2)若(
33、x,y)∈A∩B,且x+2y的最大值为9,则b的值是______.解析:(1)如图所示,A∩B为图中阴影部分,若A∩B≠∅,则b≥2;(2)若(x,y)∈A∩B,且x+2y的最大值为9,x+2y在(0,b)处取得最大值,∴2b=9,b=.答案:(1)b≥2 (2)2.(2009·北京)已知数集A={a1,a2,…,an}(1≤a1<a2<…<an,n≥2)具有性质P:对任意的i,j(1≤i≤j≤n),aiaj与两数中至少有一个属于A.(1)分别判断数集{1,3,4}与{1,2,3,6}是否具有性质P,并说明理由;(2)证明:a1=1,且=an;(3)证明:当n=