1、集合的概念一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1下列各组中集合P与Q,表示同一个集合的是()AP是由元素1,组成的集合,Q是由元素,1,|组成的集合BP是由组成的集合,Q是由3.141 59组成的集合CP是由2,3组成的集合,Q是由有序数对(2,3)组成的集合DP是满足不等式1x1的自然数组成的集合,Q是方程x21的解集【答案】A【解析】由于A中P,Q元素完全相同,所以P与Q表示同一个集合,而B、C、D中元素不相同,所以P与Q不能表示同一个集合故选A.2若以集合A的四个元素a,b,c,d为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是
2、()A梯形B平行四边形C菱形D矩形【答案】A【解析】由于a,b,c,d四个元素互不相同,故它们组成的四边形的四条边都不相等3由实数a,a,|a|, 所组成的集合最多含有的元素个数是()A1B2C3D4【答案】B【解析】当a0时,这四个数都是0,所组成的集合只有一个元素0.当a0时,所以一定与a或a中的一个一致故组成的集合中最多含有两个元素,故选B.4方程组的解集是()A(5,4)B(5,4)C(5,4)D(5,4)【答案】D【解析】解方程组得,故解集为(5,4),选D.5.集合Ay|yx21,集合B(x,y)|yx21(A,B中xR,yR)选项中元素与集合的关系都正确的是()A2A,且2BB(
3、1,2)A,且(1,2)BC2A,且(3,10)BD(3,10)A,且2B【答案】C【解析】集合A中元素y是实数,不是点,故选项B、D不对集合B的元素(x,y)是点而不是实数,2B不正确,所以A错6对于任意两个正整数m,n,定义运算“”:当m,n都为偶数或奇数时,mnmn;当m,n中一个为偶数,另一个为奇数时,mnmn.在此定义下,集合M(a,b)|ab16中的元素个数是()A18B17C16D15【答案】B【解析】因为11516,21416,31316,41216,51116,61016,7916,8816,9716,10616,11516,12416,13316,14216,15116,1
4、1616,16116,且集合M中的元素是有序数对(a,b),所以集合M中的元素共有17个,故选B.7(多选)下列说法正确的是()AN*中最小的数是1B若aN*,则aN*C若aN*,bN*,则ab最小值是2Dx244x的实数解组成的集合中含有2个元素【答案】AC【解析】N*是正整数集,最小的正整数是1,故A正确;当a0时,aN*,且aN*,故B错误;若aN*,则a的最小值是1,又bN*,b的最小值也是1,当a和b都取最小值时,ab取最小值2,故C正确;由集合元素的互异性知D是错误的故A、C正确8(多选)已知x,y,z为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是()A0MB2MC4M
5、D4M【答案】CD【解析】x,y,z同为正数时,代数式的值为4,所以4M;当x,y,z中只有一个负数或有两个负数时,代数式的值为0;当x,y,z同为负数时,代数式的值为4.故选C、D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)9以方程x25x60和方程x2x20的根为元素的集合中共有_个元素【答案】3【解析】方程x25x60的根是2,3,方程x2x20的根是1,2.根据集合中元素的互异性知,以两方程的根为元素的集合中共有3个元素10定义P*Qab|aP,bQ,若P0,1,2,Q1,2,3,则P*Q中元素的个数是_【答案】6【解析】若a0,则ab
6、0;若a1,则ab1,2,3;若a2,则ab2,4,6.故P*Q0,1,2,3,4,6,共6个元素11集合A中的元素y满足yN,且yx21.若tA,则t的值为_【答案】0或1【解析】因为yx211,且yN,所以y的值为0,1,即集合A中的元素为0,1.又tA,所以t0或1.12(一题两空)已知aA且4aA,aN且4aN,则:(1)若A中只有1个元素,则a_;(2)若A有且只有2个元素,则集合A的个数是_【答案】(1)2(2)2【解析】因为aA且4aA,aN且4aN,若a0,则4a4,此时A满足要求;若a1,则4a3,此时A满足要求;若a2,则4a2.此时A含1个元素三、解答题(本大题共4小题,
7、共40分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)13设A为实数集,且满足条件:若aA,则A(a1)求证:(1)若2A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集【解析】(1)若aA,则A.2A,1A.1A,A.A,2A.A中必还有另外两个元素,且为1,.(2)若A为单元素集,则a,即a2a10,方程无解a,集合A不可能是单元素集14集合A中共有3个元素4,2a1,a2,集合B中也共有3个元素9,a5,1a,现知9A且集合B中再没有其他元素属于A,能否根据上述条件求出实数a的值?若能,则求出a的值,若不能,则说明理由【解析】9A,2a19或a29,若2a1
8、9,则a5,此时A中的元素为4,9,25;B中的元素为9,0,4,显然4A且4B,与已知矛盾,故舍去若a29,则a3,当a3时,A中的元素为4,5,9;B中的元素为9,2,2,B中有两个2,与集合中元素的互异性矛盾,故舍去当a3时,A中的元素为4,7,9;B中的元素为9,8,4,符合题意综上所述,满足条件的a存在,且a3.15.已知集合AxR|ax23x10,aR(1)若集合A中仅有一个元素,求实数a的值;(2)若集合A中有两个元素,求实数a的取值范围;(3)若集合A中至多有一个元素,求实数a的取值范围【解析】(1)当a0时,x,符合题意;当a0时,(3)24a0,解得a.综上,集合A中仅含有
9、一个元素时,a0或a.(2)集合A中含有两个元素,即关于x的方程ax23x10有两个不相等的实数解,所以a0,且(3)24a0,解得a且a0,所以实数a的取值范围为.(3)当a0时,x,符合题意;当a0时,(3)24a0,即a.所以实数a的取值范围为.16已知集合Ax|x3n1,nZ,Bx|x3n2,nZ,Mx|x6n3,nZ(1)若mM,则是否存在aA,bB,使mab成立?(2)对于任意aA,bB,是否一定存在mM,使abm?证明你的结论【解析】(1)设m6k33k13k2(kZ),令a3k1(kZ),b3k2(kZ),则mab.故若mM,则存在aA,bB,使mab成立(2)不一定存在mM,使abm,证明如下:设a3k1,b3l2,k,lZ,则ab3(kl)3,k,lZ.当kl2p(pZ)时,ab6p3M,此时存在mM,使abm成立;当kl2p1(pZ)时,ab6p6M,此时不存在mM,使abm成立故对于任意aA,bB,不一定存在mM,使abm.