集合是一定范围的,确定的,可以区别的事物,当作一个整体来看待,就叫做集合,简称集,其中各事物叫做集合的元素或简称元,是具有某种特定性质的事物的总体。
1.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确的一个是()
A.{x|x是小于18的正奇数}
B.{x|x=4k+1,kZ,且k5}
C.{x|x=4t-3,tN,且t5}
D.{x|x=4s-3,sN*,且s5}
解析:选D.A中小于18的正奇数除给定集合中的元素外,还有3,7,11,15;B中k取负数,多了若干元素;C中t=0时多了-3这个元素,只有D是正确的。
2.集合P={x|x=2k,kZ},M={x|x=2k+1,kZ},S={x|x=4k+1,kZ},aP,bM,设c=a+b,则有()
A.cP
B.cM
C.cS
D.以上都不对
解析:选B.∵aP,bM,c=a+b,
设a=2k1,k1Z,b=2k2+1,k2Z,
c=2k1+2k2+1=2(k1+k2)+1,
又k1+k2Z,cM.
3.定义集合运算:A*B={z|z=xy,xA,yB},设A={1,2},B={0,2},则集合A*B的所有元素之和为()
A.0
B.2
C.3
D.6
解析:选D.∵z=xy,xA,yB,
z的取值有:10=0,12=2,20=0,22=4,
故A*B={0,2,4},
集合A*B的所有元素之和为:0+2+4=6.
4.已知集合A={1,2,3},B={1,2},C={(x,y)|xA,yB},则用列举法表示集合C=____________.
解析:∵C={(x,y)|xA,yB},
满足条件的点为:
(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2).
答案:{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2)}
1.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()
A.方程y=2x-1
B.点(x,y)
C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合
D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合
答案:D
2.设集合M={xR|x33},a=26,则()
A.aM
B.aM
C.{a}M
D.{a|a=26}M
解析:选B.(26)2-(33)2=24-270,
故2633.所以aM.
3.方程组x+y=1x-y=9的解集是()
A.(-5,4)
B.(5,-4)
C.{(-5,4)}
D.{(5,-4)}
解析:选D.由x+y=1x-y=9,得x=5y=-4,该方程组有一组解(5,-4),解集为{(5,-4)}.
4.下列命题正确的有()
(1)很小的实数可以构成集合;
(2)集合{y|y=x2-1}与集合{(x,y)|y=x2-1}是同一个集合;
(3)1,32,64,|-12|,0.5这些数组成的集合有5个元素;
(4)集合{(x,y)|xy0,x,yR}是指第二和第四象限内的点集。
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
解析:选A.(1)错的原因是元素不确定;(2)前者是数集,而后者是点集,种类不同;(3)32=64,|-12|=0.5,有重复的元素,应该是3个元素;(4)本集合还包括坐标轴。
5.下列集合中,不同于另外三个集合的是()
A.{0}
B.{y|y2=0}
C.{x|x=0}
D.{x=0}
解析:选D.A是列举法,C是描述法,对于B要注意集合的代表元素是y,故与A,C相同,而D表示该集合含有一个元素,即x=0.
6.设P={1,2,3,4},Q={4,5,6,7,8},定义P*Q={(a,b)|aP,bQ,ab},则P*Q中元素的个数为()
A.4
B.5
C.19
D.20
解析:选C.易得P*Q中元素的个数为45-1=19.故选C项。
7.由实数x,-x,x2,-3x3所组成的集合里面元素最多有________个。
解析:x2=|x|,而-3x3=-x,故集合里面元素最多有2个。
答案:2
8.已知集合A=xN|4x-3Z,试用列举法表示集合A=________.
解析:要使4x-3Z,必须x-3是4的约数。而4的约数有-4,-2,-1,1,2,4六个,则x=-1,1,2,4,5,7,要注意到元素x应为自然数,故A={1,2,4,5,7}
答案:{1,2,4,5,7}
9.集合{x|x2-2x+m=0}含有两个元素,则实数m满足的条件为________.
解析:该集合是关于x的一元二次方程的解集,则=4-4m0,所以m1.
答案:m1
10.用适当的方法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整数;
(2)图中阴影部分点(含边界)的坐标的集合(不含虚线);
(3)满足方程x=|x|,xZ的所有x的值构成的集合B.
解:(1){x|x=3n,n
(2){(x,y)|-12,-121,且xy
(3)B={x|x=|x|,xZ}.
11.已知集合A={xR|ax2+2x+1=0},其中aR.若1是集合A中的一个元素,请用列举法表示集合A.
解:∵1是集合A中的一个元素,
1是关于x的方程ax2+2x+1=0的一个根,
a12+21+1=0,即a=-3.
方程即为-3x2+2x+1=0,
解这个方程,得x1=1,x2=-13,
集合A=-13,1.
12.已知集合A={x|ax2-3x+2=0},若A中元素至多只有一个,求实数a的取值范围。
解:①a=0时,原方程为-3x+2=0,x=23,符合题意。
②a0时,方程ax2-3x+2=0为一元二次方程。
由=9-8a0,得a98.
当a98时,方程ax2-3x+2=0无实数根或有两个相等的实数根。
综合①②,知a=0或a98.
一、填空题
已知a=(m+1,-3),b=(1,m-1),且(a+b)⊥(a-b),则m的值是________。
若向量a,b满足|a|=|b|=1,a与b的夹角θ为120°,则a· (a+b)=________。
已知向量a,b满足(2a-b)·(a+b)=6,且|a|=2,|b|=1,则a与b的夹角为________。
给出下列命题:① 0·a=0;② a·b=b·a;③ a2=|a|2;④ (a·b)·c=a·(b·c);⑤ |a·b|≤a·b。其中正确的命题是________。(填序号)
在平面四边形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点,且AB=1,EF=,CD=。若=15,则=__________。
已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2。若=λ+,且⊥,则实数λ=__________。
已知两单位向量e1,e2的夹角为α,且cos α=。若向量a=3e1-2e2,则|a|=__________。
若非零向量a,b,满足|a+b|=|b|,a⊥(a+λb),则λ=________。
对任意两个非零的平面向量α和β,定义新的运算“?”:α?β=。若两个非零的平面向量a,b满足a与b的夹角θ∈,且a?b和b?a都在集合中,则a?b=__________。
已知△ABC是正三角形,若a=-λ与向量的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是________________。
二、解答题
已知|a|=4,|b|=8,a与b的夹角是120°。
(1) 计算:① |a+b|,② |4a-2b|;
(2) 当k为何值时,(a+2b)⊥(ka-b)?
已知a=(1,2),b=(-2,n),a与b的夹角是45°。
(1) 求b;
(2) 若c与b同向,且a与c-a垂直,求向量c的`坐标。
已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),c=(-1,0)。
(1) 求向量b+c的模的最大值;
(2) 若α=,且a⊥(b+c),求cos β的值。
1.若函数f(x)在区间[m,n]上是增函数,在区间[n,k]上也是增函数,则函数f(x)在区间(m,k)上( )
A.必是减函数 B.是增函数或减函数
C.必是增函数 D.未必是增函数或减函数
答案:C
解析:任取x1、x2(m,k),且x1
若x1、x2(m,n],则f(x1)
若x1、x2[n,k),则f(x1)
若x1(m,n],x2(n,k),则x1n
f(x1)f(n)
f(x)在(m,k)上必为增函数。
2.函数f(x)=x2+4ax+2在(-,6)内递减,那么实数a的取值范围是( )
A.a3 B.a3 C.a-3 D.a-3
答案:D
解析:∵- =-2a6,a-3.
3.若一次函数y=kx+b(k0)在(-,+)上是单调增函数,那么点(k,b)在直角坐标平面的( )
A.上半平面 B.下半平面
C.左半平面 D.右半平面
答案:D
解析:易知k0,bR,(k,b)在右半平面。
4.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )
A.y=-x+1 B.y=
C.y=x2-4x+5 D.y=
答案:B
解析:C中y=(x-2)2+1在(0,2)上为减函数。
5.函数y= 的单调递增区间是___________,单调递减区间是_____________.
答案:[-3,- ] [- ,2]
解析:由-x2-x-60,即x2+x-60,解得-32.
y= 的定义域是[-3,2].
又u=-x2-x+6的对称轴是x=- ,
u在x[-3,- ]上递增,在x[- ,2]上递减。
又y= 在[0,+]上是增函数,y= 的递增区间是[-3,- ],递减区间[- ,2].
6.函数f(x)在定义域[-1,1]上是增函数,且f(x-1)
答案:1
解析:依题意 1
7.定义在R上的函数f(x)满足f(-x)= 0,又g(x)=f(x)+c(c为常数),在[a,b]上是单调递增函数,判断并证明g(x)在[-b,-a]上的单调性。
解:任取x1、x2[-b,-a]且-bx1
则g(x1)-g(x2)=f(x1)-f(x2)= .
∵g(x)=f(x)+c在[a,b]上是增函数,
f(x)在[a,b]上也是增函数。
又b-x2a,
f(-x1)f(-x2).
又f(-x1),f(-x2)皆大于0,g(x1)-g(x2)0,即g(x1)
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8.设函数f(x)在(-,+)上是减函数,则下列不等式正确的是( )
A.f(2a)
C.f(a2+a)
答案:D
解析:∵a2+1-a=(a- )2+ 0,
a2+1a.函数f(x)在(-,+)上是减函数。
f(a2+1)
9.若f(x)=x2+bx+c,对任意实数t都有f(2+t)=f(2-t),那么( )
A.f(1)
C.f(2)
答案:C
解析:∵对称轴x=- =2,b=-4.
f(1)=f(3)
10.已知函数f(x)=x3-x在(0,a]上递减,在[a,+)上递增,则a=____________
答案:
解析:设0
f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x12+x1x2+x22-1),
当0f(x2).
同理,可证 x1
11.函数f(x)=|x2-2x-3|的。增区间是_________________.
答案:(-1,1),(3,+)
解析:f(x)= 画出图象易知。
12.证明函数f(x)= -x在其定义域内是减函数。
证明:∵函数f(x)的定义域为(-,+),
设x1、x2为区间(-,+)上的任意两个值且x1
f(x2)-f(x1)= - -(x2-x1)= -(x2-x1)
=(x2-x1) =(x2-x1) .
∵x2x1,x2-x10且 + 0.
又∵对任意xR,都有 =|x|x,有 x,即有x- 0.
x1- 0,x2- 0.
f(x2)-f(x1)0,即f(x2)
函数f(x)= -x在其定义域R内单调递减。
13.设函数f(x)对于任意x、yR,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且f(x)在(-,+)上单调递减,若 f(x2)-f(x) f(bx)-f(b),求x的范围。
解:∵f(x+y)=f(x)+f(y)(x、yR),
2f(x)=f(x)+f(y)=f(2x).
同理,2f(b)=f(2b).
由 f(x2)-f(x) f(bx)-f(b),
得f(x2)+2f(b)f(bx)+2f(x),
即f(x2)+f(2b)f(bx)+f(2x).
即f(x2+2b)f(bx+2x).
又∵f(x)在(-,+)上单调递减,
x2+2b
x2-(b+2)x+2b0.
x2-(b+2)x+2b=(x-2)(x-b)0.
当b2时,得2
当b2时,得b
当b=2时,得x .
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14.设函数f(x)是(-,+)上的减函数,则f(2x-x2)的单调增区间是( )
A.(-,2) B.[-2,+] C.(-,-1] D.[1,+)
答案:D
解析:令t=g(x)=2x-x2=-(x-1)2+1知:当x1时,函数g(x)单调递减;当x1时,函数g(x)单调递增。又因函数f(t)在(-,+)上递减,故f(2x-x2)的单调减区间为(-,1],增区间为[1,+).
15.老师给出一个函数y=f(x),四个学生甲、乙、丙、丁各指出这个函数的一个性质:
甲:对于xR,都有f(1+x)=f(1-x);
乙:在(-,0]上函数递减;
丙:在(0,+)上函数递增;
丁:f(0)不是函数的最小值。
如果其中恰有三人说得正确,请写出一个这样的函数:________________.
答案:f(x)=(x-1)2(不唯一)
解析:f(x)=(x-1)2(答案不唯一,满足其中三个且另一个不满足即可).
f(1+x)=f(1-x)表示对称轴方程为x=1.
16.已知函数f(x)= ,x[1,+).
(1)当a= 时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意x[1,+),f(x)0恒成立,求实数a的取值范围。
解:(1)当a= 时,f(x)=x+ +2,设1x1
则f(x2)-f(x1)=x2+ -(x1+ )= .
因为1x10,2x1x2-10,2x1x20 f(x2)-f(x1)0,
即f(x)在[1,+]上单调递增,f(x)min=f(1)=1+ +2= .
(2)x[1,+],f(x)0恒成立 x2+2x+a0恒成立,即a-x2-2x恒成立,又y=-x2-2x=
-(x+1)2+1-3,所以a-3.
1.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确的一个是()
A.{x|x是小于18的正奇数}
B.{x|x=4k+1,kZ,且k5}
C.{x|x=4t-3,tN,且t5}
D.{x|x=4s-3,sN_,且s5}
解析:选D.A中小于18的正奇数除给定集合中的元素外,还有3,7,11,15;B中k取负数,多了若干元素;C中t=0时多了-3这个元素,只有D是正确的。
2.集合P={x|x=2k,kZ},M={x|x=2k+1,kZ},S={x|x=4k+1,kZ},aP,bM,设c=a+b,则有()
A.cP B.cM
C.cS D.以上都不对
解析:选B.∵aP,bM,c=a+b,
设a=2k1,k1Z,b=2k2+1,k2Z,
c=2k1+2k2+1=2(k1+k2)+1,
又k1+k2Z,cM.
3.定义集合运算:A_B={z|z=xy,xA,yB},设A={1,2},B={0,2},则集合A_B的所有元素之和为()
A.0 B.2
C.3 D.6
解析:选D.∵z=xy,xA,yB,
z的取值有:10=0,12=2,20=0,22=4,
故A_B={0,2,4},
集合A_B的所有元素之和为:0+2+4=6.
4.已知集合A={1,2,3},B={1,2},C={(x,y)|xA,yB},则用列举法表示集合C=____________.
解析:∵C={(x,y)|xA,yB},
满足条件的点为:
(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2).
答案:{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2)}
1.以下元素的全体不能 够构成集合的是( )
A. 中国古代四大发明 B. 地球上的小河流
C. 方程 的实数解 D. 周长为10cm的三角形
2.给出下列关系:① ; ② ;③④ . 其中正确的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.有下列说法:(1)0与{0}表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为 或{3,2,1};(3)方程的所有解的集合可表示为{1,1,2};(4)集合是有限集。 其中正确的说法是( )
A. 只有(1)和(4) B. 只有(2) 和(3)
C. 只有(2) D. 以上四种说法都不对
4.下列所给关系正确的个数是().
① ②3 ③0 ④|-4|N*.
A.1 B.2 C.3 D.4
5.下面有四个语句:
①集合N*中最小的数是0;②-aN,则a③aN,bN,则a+b的最小值是2;④x2+1=2x的解集中含有2个元素。
其中正确语句的个数是().
A.0 B.1 C.2 D.3