C.{x∈R|x2+1=0}D.{x∈R|x2-1=0}
【解析】 当x∈R时,方程x2+1=0,即x2=-1无解,集合{x∈R|x2+1=0}为∅,显然A,B,D中的集合均为非空集合.
【答案】 C
[小组合作型]
集合的含义
下列每组对象能否构成一个集合:
(1)我们班的所有高个子同学;
(2)不超过20的非负数;
(3)直角坐标平面内第一象限的一些点;
(4)
的近似值的全体.
【精彩点拨】 判断一组对象能否构成集合的关键是该组对象是否唯一确定.
【尝试解答】
(1)“高个子”没有明确的标准,因此不能构成集合;
(2)任给一个实数x,可以明确地判断是否为“不超过20的非负数”,即“0≤x≤20”与“x>20或x<0”,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合;(3)“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;(4)“
的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“2”是不是它的近似值,所以“
的近似值”不能构成集合.
判断一组对象能否构成集合的关键在于看是否有明确的判断标准,使给定的对象是“确定无疑”的还是“模棱两可”的.如果是“确定无疑”的,就可以构成集合;如果是“模棱两可”的,则不能构成集合.
[再练一题]
1.下列所给的对象能构成集合的是__________.
(1)所有正三角形;
(2)必修1课本上的所有难题;
(3)比较接近1的正整数全体;
(4)某校高一年级的16岁以下的学生.
【解析】
序号
能否构成集合
理由
(1)
能
其中的元素满足三条边相等
(2)
不能
“难题”的标准是模糊的、不确定的,所以所给对象不确定,故不能构成集合
(3)
不能
“比较接近1”的标准不明确,所以所给对象不确定,故不能构成集合
(4)
能
其中的元素是“16岁以下的学生”
【答案】
(1)(4)
集合的表示法
用适当的方法表示下列集合.
(1)被3除余2的整数;
(2)方程(x+1)(x2-2)=0的解集;
(3)直线y=x-1,y=-x+1的交点组成的集合;
(4)直角坐标系内第二象限的点组成的集合.
【导学号:
04100000】
【精彩点拨】
(1)类比奇数表示为x=2k+1,k∈Z.
(2)求出方程的解后用列举法表示.(3)联立直线方程组求出交点后用集合表示.(4)结合直角坐标系第三象限内点的符号特征表示.
【尝试解答】
(1)被3除余2的整数表示为3k+2,k∈Z,用集合表示为{x|x=3k+2,k∈Z}.
(2)解方程(x+1)(x2-2)=0得x=-1或x=±
,故其解集用集合表示为{-1,-
,
}.
(3)由
解得
故两直线的交点为(1,0).
用集合表示为{(1,0)}.
(4)代表元素是有序数对(x,y),用描述法表示为{(x,y)|x<0,且y>0}.
1.常见的集合表示:
(1)数集,如偶数集;
(2)不等式(方程)的解集;(3)点集,如直线(曲线)上的点,曲线的交点等.注意:
点用有序实数对(x,y)表示.
2.列举法和描述法各有优点,应根据具体问题确定采用哪种表示方法,一般遵循最简的原则.另外当集合中元素较多或有无限个时,不宜采用列举法.
[再练一题]
2.用适当的方法表示下列集合,并指出是有限集还是无限集.
(1)由所有非负奇数组成的集合;
(2)由所有小于20,既是奇数又是质数的数组成的集合;
(3)方程x2+x+2=0的实数解组成的集合;
(4)平面直角坐标系内所有第四象限的点组成的集合.
【解】
(1)由所有非负奇数组成的集合可表示为:
A={x|x=2k+1,k∈N},也可以表示为{1,3,5,7,…},A是无限集.
(2)满足条件的数有3,5,7,11,13,17,19,所以所求集合为
B={3,5,7,11,13,17,19},B是有限集.
(3)因为方程x2+x+2=0的判别式Δ<0,故无实根.
所以所求集合是空集,是有限集.
(4)所求集合为C={(x,y)|x>0,y<0,且x∈R,y∈R},C是无限集.
[探究共研型]
集合元素的特性
探究1 某班所有的“帅哥”能否构成一个集合?
某班身高高于175厘米的男生能否构成一个集合?
集合定义中“某些确定的”含义是什么?
【提示】 某班所有的“帅哥”不能构成集合,因“帅哥”无明确的标准;高于175厘米的男生能构成一个集合,因标准确定.“某些确定的”含义是:
集合中的元素必须是确定的,也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.
探究2 集合{a,a2}中,元素a能否为1?
【提示】 集合{a,a2}中,元素a不能等于1,因为当a=1时,a=a2=1,不满足集合元素的互异性.
探究3 “中国的直辖市”构成的集合中,元素包括哪些?
甲同学说:
北京、上海、天津、重庆;乙同学说:
上海、北京、重庆、天津.他们的回答都正确吗?
由此说明什么?
怎样说明两个集合相等?
【提示】 两个同学都说出了中国直辖市的所有城市,因此两个同学的回答都是正确的,由此说明集合中的元素是无先后顺序的,这就是元素的无序性.只要构成两个集合的元素一样,我们就称这两个集合是相等的.
若集合A={a-3,2a-1,a2-4}且-3∈A,求实数a的值.
【精彩点拨】 按-3=a-3或-3=2a-1或-3=a2-4分三类情况分别求解a的值,注意验证集合A中元素是否满足互异性.
【尝试解答】
(1)若a-3=-3,则a=0,此时A={-3,-1,-4},满足题意;
(2)若2a-1=-3,则a=-1,此时A={-4,-3,-3},不满足题意;
(3)若a2-4=-3,则a=±1.
当a=1时,A={-2,1,-3},满足题意;
当a=-1时,由
(2)知,不满足题意.
综上可知,a=0或a=1.
1.本题以-3是否等于a-3或2a-1或a2-4为标准分类,从而做到“不重不漏”;在解含字母的问题时,常常采用分类讨论思想,注意分类标准的明确.
2.本题在求解过程中,常因忽视检验集合中元素的互异性,而导致产生增解-1.
[再练一题]
3.已知x2∈{1,0,x},求实数x的值.
【解】 若x2=0,则x=0,此时集合为{1,0,0},
不符合集合中元素的互异性,舍去.
若x2=1,则x=±1.
当x=1时,集合为{1,0,1},舍去;
当x=-1时,集合为{1,0,-1},符合.
若x2=x,则x=0或x=1,
由上可知,x=0和x=1都舍去.
综上所述,x=-1.
1.已知集合M={y|y=x2},用自然语言描述M应为( )
A.函数y=x2的值域
B.函数y=x2的定义域
C.函数y=x2的图像上的点组成的集合
D.以上说法都不对
【解析】 由于集合M={y|y=x2}的代表元素是y,而y为函数y=x2的函数值,因此M应为y=x2的值域.故A正确.
【答案】 A
2.下列所给关系正确的个数是( )
①π∈R;②
∉Q;③0∈N*;④|-4|∉N*.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】 ①π∈R显然是正确的;
②
是无理数,而Q表示有理数集,∴
∉Q,正确;
③N*表示不含0的自然数集,∴0∉N*,③错误;
④|-4|=4∈N*,④错误,所以①②是正确的,故选B.
【答案】 B
3.若集合A={3,m+1},且4∈A,则实数m=________.
【解析】 ∵4∈A,A={3,m+1},
∴4=m+1,∴m=3.
【答案】 3
4.方程组
的解构成的集合用列举法表示是________.
【导学号:
04100001】
【解析】 由
得
∴集合为{(5,-4)}.
【答案】 {(5,-4)}
5.用适当的方法表示下列集合:
(1)方程x(x2+2x+1)=0的解集;
(2)在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合;
(3)不等式x-2>6的解的集合;
(4)大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.
【解】
(1)∵方程x(x2+2x+1)=0的解为0和-1,
∴解集为{0,-1};
(2){x|x=2n+1,且x<1000,n∈N};
(3){x|x>8};
(4){1,2,3,4,5,6}.