1.若$P=\{(1,2),(1,3)\}$,则集合$P$中元素的个数是(
A.1
B.2
C.3
D.4
B
)A.1
B.2
C.3
D.4
答案
1.B 集合$P$中的元素为有序数对,即元素$(1,2)$和$(1,3)$,共2个。
2.(教材改编题)将集合$A=\{x|x^2 - 3x + 2 = 0\}$用另一种方法表示为 (
A.1,2
B.$(1,2)$
C.$\{1,2\}$
D.$\{(1,2)\}$
C
)A.1,2
B.$(1,2)$
C.$\{1,2\}$
D.$\{(1,2)\}$
答案
2.C 解方程$x^2-3x+2=0$,得$x=1$或$x=2$,所以$A=\{1,2\}$。
3.2 025是一个特殊的数字,它是完全平方数,
若集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2<2025\}$中的最大数为$M$,
集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2>2025\}$中的最小数为$N$,则
$M+N=$ (
A.90
B.100
C.180
D.4 050
若集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2<2025\}$中的最大数为$M$,
集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2>2025\}$中的最小数为$N$,则
$M+N=$ (
A
)A.90
B.100
C.180
D.4 050
答案
3.A 因为集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2<2025\}$中的最大数为$M$,集合$\{x\in\mathbf{N}|x^2>2025\}$中的最小数为$N$,且$45^2=2025$,$44^2=1936$,$46^2=2116$,所以$M=44$,$N=46$,所以$M+N=90$。
4.(多选)下列说法不正确的是 (
A.集合$\{x\in\mathbf{N}|x^3=x\}$用列举法表示为$\{0,1\}$
B.实数集可以表示为$\{x|x$为所有实数$\}$或$\{\mathbf{R}\}$
C.方程组$\begin{cases}x+y=0,\\x-y=-1\end{cases}$的解组成的集合为$\{x=-\dfrac{1}{2},y=\dfrac{1}{2}\}$
D.集合$\{y|y=x^2\}$与$\{(x,y)|y=x^2\}$是同一个集合
BCD
)A.集合$\{x\in\mathbf{N}|x^3=x\}$用列举法表示为$\{0,1\}$
B.实数集可以表示为$\{x|x$为所有实数$\}$或$\{\mathbf{R}\}$
C.方程组$\begin{cases}x+y=0,\\x-y=-1\end{cases}$的解组成的集合为$\{x=-\dfrac{1}{2},y=\dfrac{1}{2}\}$
D.集合$\{y|y=x^2\}$与$\{(x,y)|y=x^2\}$是同一个集合
答案
4.BCD 由$x^3=x$,得$x(x^2-1)=0$,解得$x=0$或$x=\pm1$。因为$x\in\mathbf{N}$(自然数集),所以$x=0$或$x=1$,所以用列举法表示为$\{0,1\}$,故A正确,不符合题意。
$\mathbf{R}$就表示实数集,实数集用$\{\mathbf{R}\}$表示错误,另外花括号具有“所有”的含义,描述内容中不能再出现“所有”,所以应表示为$\{x|x为实数\}$或$\{实数\}$,故B错误,符合题意。
方程组的解集应写成有序数对的形式,应为$\{(-\frac{1}{2},\frac{1}{2})\}$,故C错误,符合题意。
集合$\{y|y=x^2\}$为$y$的取值集合,为数集,而集合$\{(x,y)|y=x^2\}$为函数$y=x^2$图象上的点的集合,二者不是同一个集合,故D错误,符合题意。
$\mathbf{R}$就表示实数集,实数集用$\{\mathbf{R}\}$表示错误,另外花括号具有“所有”的含义,描述内容中不能再出现“所有”,所以应表示为$\{x|x为实数\}$或$\{实数\}$,故B错误,符合题意。
方程组的解集应写成有序数对的形式,应为$\{(-\frac{1}{2},\frac{1}{2})\}$,故C错误,符合题意。
集合$\{y|y=x^2\}$为$y$的取值集合,为数集,而集合$\{(x,y)|y=x^2\}$为函数$y=x^2$图象上的点的集合,二者不是同一个集合,故D错误,符合题意。
5.用列举法表示10以内的所有素数组成的集合为
$\{2,3,5,7\}$
。答案
5.$\{2,3,5,7\}$ 素数也称质数,是除了1和它本身外没有其他约数的正整数,且规定1既不是素数,也不是合数,所以10以内的所有素数组成的集合为$\{2,3,5,7\}$。
6.集合$\{ y\in \mathbf{Z} ∣ y=\dfrac{4}{x+3}, x\in \mathbf{Z} \}$中的元素个数为
6
。答案
6.6 因为$y\in\mathbf{Z}$,即$\frac{4}{x+3}\in\mathbf{Z}$,且$x\in\mathbf{Z}$,所以$x+3$的取值可能为$\pm1,\pm2,\pm4$,分别代入,得$y=\pm4,\pm2,\pm1$,所以集合中的元素个数为6。
7.用适当的方法表示下列集合:
(1)大于2且小于5的有理数组成的集合为
(2)24的正因数组成的集合为
(3)自然数的平方组成的集合为
(4)由0,1,2这三个数字中的一部分或全部(没有重复)所组成的一切自然数构成的集合为
(1)大于2且小于5的有理数组成的集合为
$\{x\in\mathbf{Q}|2<x<5\}$
;(2)24的正因数组成的集合为
$\{1,2,3,4,6,8,12,24\}$
;(3)自然数的平方组成的集合为
$\{x|x=n^2,n\in\mathbf{N}\}$
;(4)由0,1,2这三个数字中的一部分或全部(没有重复)所组成的一切自然数构成的集合为
$\{0,1,2,10,12,20,21,102,120,201,210\}$
。答案
7.(1)$\{x\in\mathbf{Q}|2<x<5\}$
(2)$\{1,2,3,4,6,8,12,24\}$
(3)$\{x|x=n^2,n\in\mathbf{N}\}$
(4)$\{0,1,2,10,12,20,21,102,120,201,210\}$
(2)$\{1,2,3,4,6,8,12,24\}$
(3)$\{x|x=n^2,n\in\mathbf{N}\}$
(4)$\{0,1,2,10,12,20,21,102,120,201,210\}$
8.已知实数$x,y$满足$x^2 + y^2 = 2x - k$,集合$A=\{(x,y)\}$.若$k=1$,试用列举法表示集合$A$.
答案
8.解:因为$k=1$,所以$x^2+y^2=2x-1$,即$(x-1)^2+y^2=0$,所以$\begin{cases}(x-1)^2=0, \\y^2=0,\end{cases}$解得$\begin{cases}x=1, \\y=0.\end{cases}$故集合$A=\{(1,0)\}$。
9.设集合$A=\{x|4x-2<m\}$,若$2\in A$且$3∉ A$,则实数$m$的取值范围是(
A.$\{m|6<m<10\}$
B.$\{m|6≤ m<10\}$
C.$\{m|6≤ m≤10\}$
D.$\{m|6<m≤10\}$
D
)A.$\{m|6<m<10\}$
B.$\{m|6≤ m<10\}$
C.$\{m|6≤ m≤10\}$
D.$\{m|6<m≤10\}$
答案
9.D 由题意,得$\begin{cases}4×2-2<m, \\4×3-2≥ m,\end{cases}$解得$6<m≤10$。故实数$m$的取值范围是$\{m|6<m≤10\}$。
10.已知$ n $为正整数,记$ I_n = \{1,2,3,···,n\} $,$ P_n = \{ \frac{m}{\sqrt{k}} ∣ m \in I_n, k \in I_n \} $。则用列举法表示集合$ P_3 $为
$\{1,\frac{\sqrt{2}}{2},\frac{\sqrt{3}}{3},2,\sqrt{2},\frac{2\sqrt{3}}{3},3,\frac{3\sqrt{2}}{2},\sqrt{3}\}$
。答案
10.$\{1,\frac{\sqrt{2}}{2},\frac{\sqrt{3}}{3},2,\sqrt{2},\frac{2\sqrt{3}}{3},3,\frac{3\sqrt{2}}{2},\sqrt{3}\}$ 已知$I_n=\{1,2,3,\dots,n\}$,当$n=3$时,$I_3=\{1,2,3\}$。
对于$P_3=\{\frac{m}{\sqrt{k}}∣ m\in I_3,k\in I_3\}$,
当$k=1,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=1$;
当$k=1,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=2$;
当$k=1,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=3$;
当$k=2,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}$;
当$k=2,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\sqrt{2}$;
当$k=2,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{3}{\sqrt{2}}=\frac{3\sqrt{2}}{2}$;
当$k=3,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{1}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}$;
当$k=3,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{2}{\sqrt{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$;
当$k=3,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\sqrt{3}$。
综上,$P_3=\{1,\frac{\sqrt{2}}{2},\frac{\sqrt{3}}{3},2,\sqrt{2},\frac{2\sqrt{3}}{3},3,\frac{3\sqrt{2}}{2},\sqrt{3}\}$。
对于$P_3=\{\frac{m}{\sqrt{k}}∣ m\in I_3,k\in I_3\}$,
当$k=1,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=1$;
当$k=1,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=2$;
当$k=1,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=3$;
当$k=2,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}$;
当$k=2,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\sqrt{2}$;
当$k=2,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{3}{\sqrt{2}}=\frac{3\sqrt{2}}{2}$;
当$k=3,m=1$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{1}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}$;
当$k=3,m=2$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\frac{2}{\sqrt{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$;
当$k=3,m=3$时,$\frac{m}{\sqrt{k}}=\sqrt{3}$。
综上,$P_3=\{1,\frac{\sqrt{2}}{2},\frac{\sqrt{3}}{3},2,\sqrt{2},\frac{2\sqrt{3}}{3},3,\frac{3\sqrt{2}}{2},\sqrt{3}\}$。
11.(一题多解)已知集合$A=\{x|x^2+px+q=x\}$,集合$B=\{x|(x-1)^2+p(x-1)+q=x+3\}$,当$A=\{2\}$时,求集合$B$。
(提示:第1步:由集合$A=\{x|x^2+px+q=x\}=\{2\}$,得出方程有两个相等的实数根,即$x_1=x_2=2$,根据韦达定理(方法1)或根的判别式(方法2)列方程组求得$p,q$的值;第2步:将$p,q$的值代入集合$B$,解方程,并用列举法表示集合$B)$
(提示:第1步:由集合$A=\{x|x^2+px+q=x\}=\{2\}$,得出方程有两个相等的实数根,即$x_1=x_2=2$,根据韦达定理(方法1)或根的判别式(方法2)列方程组求得$p,q$的值;第2步:将$p,q$的值代入集合$B$,解方程,并用列举法表示集合$B)$
答案
11.解:因为集合$A=\{x|x^2+px+q=x\}=\{2\}$,所以方程$x^2+(p-1)x+q=0$有两个相等的实数根,即$x_1=x_2=2$。
方法1:由韦达定理,得$\begin{cases}2+2=-(p-1), \\2×2=q,\end{cases}$解得$\begin{cases}p=-3, \\q=4,\end{cases}$所以集合$B=\{x|(x-1)^2+p(x-1)+q=x+3\}=\{x|x^2-6x+5=0\}$。
由$x^2-6x+5=0$,得$(x-1)(x-5)=0$,解得$x=1$或$x=5$,故集合$B=\{1,5\}$。
方法2:易得$\Delta=0$,所以$\begin{cases}(p-1)^2-4q=0,① \\4+2(p-1)+q=0.②\end{cases}$
由②,得$q=-2p-2$。把$q=-2p-2$代入①,得$p^2+6p+9=0$,
解得$p=-3$,所以$\begin{cases}p=-3, \\q=4,\end{cases}$
所以集合$B=\{x|(x-1)^2+p(x-1)+q=x+3\}=\{x|x^2-6x+5=0\}$。
由$x^2-6x+5=0$,得$(x-1)(x-5)=0$,解得$x=1$或$x=5$,故集合$B=\{1,5\}$。
方法1:由韦达定理,得$\begin{cases}2+2=-(p-1), \\2×2=q,\end{cases}$解得$\begin{cases}p=-3, \\q=4,\end{cases}$所以集合$B=\{x|(x-1)^2+p(x-1)+q=x+3\}=\{x|x^2-6x+5=0\}$。
由$x^2-6x+5=0$,得$(x-1)(x-5)=0$,解得$x=1$或$x=5$,故集合$B=\{1,5\}$。
方法2:易得$\Delta=0$,所以$\begin{cases}(p-1)^2-4q=0,① \\4+2(p-1)+q=0.②\end{cases}$
由②,得$q=-2p-2$。把$q=-2p-2$代入①,得$p^2+6p+9=0$,
解得$p=-3$,所以$\begin{cases}p=-3, \\q=4,\end{cases}$
所以集合$B=\{x|(x-1)^2+p(x-1)+q=x+3\}=\{x|x^2-6x+5=0\}$。
由$x^2-6x+5=0$,得$(x-1)(x-5)=0$,解得$x=1$或$x=5$,故集合$B=\{1,5\}$。
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