高中数学必修1人教A同步训练及详解第1章1.3.2同步训练及详解
人教版数学高中A版必修一全册课后同步练习(附答案)
(本文档资料包括高一必修一数学各章节的课后同步练习与答案解析)第一章1.1 1.1.1集合的含义与表示课后练习[A组课后达标]1.已知集合M={3,m+1},且4∈M,则实数m等于()A.4B.3C.2 D.12.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()A.梯形B.平行四边形C.菱形D.矩形3.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}4.若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为()A.5 B.4C.3 D.25.由实数x,-x,|x|,x2,-3x3所组成的集合中,最多含有的元素个数为()A.2个B.3个C.4个D.5个6.设a,b∈R,集合{0,ba,b}={1,a+b,a},则b-a=________。
7.已知-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为________。
8.设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P ={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中元素的个数为________。
9.集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A。
10.已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,(1)若-3∈A,试求实数a的值;(2)若a∈A,试求实数a的值。
[B组课后提升]1.有以下说法:①0与{0}是同一个集合;②由1,2,3组成的集合可以表示为{1,2,3}或{3,2,1};③方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};④集合{x|4<x<5}是有限集。
其中正确说法是()A.①④B.②C.②③D.以上说法都不对2.已知集合P={x|x=a|a|+|b|b,a,b为非零常数},则下列不正确的是()A.-1∈P B.-2∈P C.0∈P D.2∈P3.已知集合M={a|a∈N,且65-a∈N},则M=________。
最新高中数学:必修1人教A同步练习试题及解析第1章1.2.2第2课时同步训练及详解
高中数学必修一同步训练及解析1.已知集合A ={a ,b },集合B ={0,1},则下列对应不是A 到B 的映射的是( ) 解析:选C.A 、B 、D 均满足映射的定义,C 不满足A 中任一元素在B 中都有唯一元素与之对应,且A 中元素b 在B 中无元素与之对应.2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2,x ≤1,x 2+x -2,x >1,则f [1f (2)]的值为( ) A.1516B .-2716C.89D .18解析:选A.∵f (2)=22+2-2=4,∴f [1f (2)]=f (14)=1-(14)2=1516. 3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤00,x >0,则f (2)+f (-2)=________. 答案:44.已知M ={正整数},N ={正奇数},映射f :a →b =2a -1,(a ∈M ,b ∈N ),则在映射f 下M 中的元素11对应N 中的元素是________.答案:21[A 级 基础达标]1.下列给出的式子是分段函数的是( )①f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,1≤x ≤5,2x ,x ≤1. ②f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +1,x ∈R ,x 2,x ≥2. ③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +3,1≤x ≤5,x 2,x ≤1. ④f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3,x <0,x -1,x ≥5. A .①②B .①④C .②④D .③④① √ 符合函数定义,且在定义域的不同区间,有不同的对应关系.② × 当x =2时,f (2)=3或4,故不是函数. ③× 当x =1时,f (1)=5或1,故不是函数. ④ √ 符合函数定义,且在定义域的不同区间,有不同的对应关系.2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +2(x ≤-1),x 2(-1<x <2),2x (x ≥2),若f (x )=3,则x 的值是( )A .1B .1或32C .1,32或±3 D. 3 解析:选D.该分段函数的三段各自的值域为(-∞,1],[0,4),[4,+∞),而3∈[0,4), ∴f (x )=x 2=3,x =±3,而-1<x <2,∴x = 3.3.函数y =x +|x |x的图象为( )解析:选C.y =x +|x |x =⎩⎪⎨⎪⎧ x +1 (x >0)x -1 (x <0),再作函数图象. 4. 如图,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(4,2),则f (f (f (2)))=________.解析:f (2)=0,f (f (2))=f (0)=4,f (f (f (2)))=f (4)=2.答案:25.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <0x 2,x ≥0,若f (x )=16,则x 的值为________. 解析:当x <0时,2x =16,无解;当x ≥0时,x 2=16,解得x =4.答案:4 6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +2,x ≤-1,2x ,-1<x <2,x 22,x ≥2.(1)求f (-74); (2)求f (14); (3)求f (4);(4)若f (a )=3,求a 的值.解:(1)f (-74)=-74+2=14; (2)f (14)=2×14=12; (3)f (4)=422=8; (4)因为当x ≤-1时,x +2≤1,当x ≥2时,x 22≥2, 当-1<x <2时,-2<2x <4.所以⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a <22a =3⇒a =32,或⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥2a 22=3⇒a 2=6⇒a = 6. 综上,若f (a )=3,则a 的值为32或 6. [B 级 能力提升]7.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +2 (-1<x <0)-12x (0≤x <2),3 (x ≥2)则f (x )的值域是( )A .(-1,2)B .(-1,3]C .(-1,2]D .(-1,2)∪{3}解析:选D.对f (x )来说,当-1<x <0时,f (x )=2x +2∈(0,2);当0≤x <2时,f (x )=-12x ∈(-1,0];当x ≥2时,f (x )=3.故函数y =f (x )的值域为(-1,2)∪{3}.故选D.8.映射f :A →B ,A ={-3,-2,-1,1,2,3,4},对于任意a ∈A ,在集合B 中和它对应的元素是|a |,则集合B 中的元素个数至少是( )A .4B .5C .6D .7解析:选A.对于A 中的元素±1,B 中有1与之对应;A 中的元素±2,B 中有一个元素2与之对应;A 中的元素±3,B 中有一个元素3与之对应;A 中的元素4,B 中有一个元素4与之对应,所以B 中的元素个数至少是4.9.设f :A →B 是从集合A 到B 的映射,其中A =B ={(x ,y )|x ,y ∈R},f :(x ,y )→(x +y ,x -y ),那么A 中元素(1,3)所对应的B 中的元素为________,B 中元素(1,3)在A 中有________与之对应.解析:(1,3)→(1+3,1-3),即(4,-2).设A 中与(1,3)对应的元素为(x ,y ), 则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1x -y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-1. 答案:(4,-2) (2,-1)10.根据函数f (x )的图象如图所示,写出它的解析式.解:当0≤x ≤1时,f (x )=2x ;当1<x <2时,f (x )=2;当x ≥2时,f (x )=3.所以解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2.11.某市乘出租车计费规定:2公里以内5元,超过2公里不超过8公里的部分按每公里1.6元计费,超过8公里以后按每公里2.4元计费.若甲、乙两地相距10公里,则乘出租车从甲地到乙地共需要支付乘车费为多少元?解:设乘出租车走x 公里,车费为y 元,由题意得y =⎩⎪⎨⎪⎧ 5,0<x ≤25+1.6×(x -2),2<x ≤8,14.6+2.4×(x -8),x >8即y =⎩⎪⎨⎪⎧ 5,0<x ≤21.8+1.6x ,2<x ≤8,2.4x -4.6,x >8因为甲、乙两地相距10公里,即x =10>8,所以车费y =2.4×10-4.6=19.4(元). 所以乘出租车从甲地到乙地共需要支付乘车费为19.4元.。
高中数学 第一章 集合与常用逻辑用语 1.3.2 第2课时 补集精品练习(含解析)新人教A版必修第一
第2课时补集必备知识基础练知识点一全集与补集1.设集合U=R,M={x|x>2或x<0},则∁U M=( )A.{x|0≤x≤2}B.{x|0<x<2}C.{x|x<0或x>2}D.{x|x≤0或x≥2}2.已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁U A=________.3.设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},则(∁U A)∩(∁U B)=________.4.已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},则集合B=________.知识点二集合交、并、补的综合运算5.设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则(∁R S)∪T等于( )A.{x|-2<x≤1}B.{x|x≤-4}C.{x|x≤1}D.{x|x≥1}6.已知全集U={1,2,3,4,5},M={1,2},N={2,5},则如图所示,阴影部分表示的集合是( )A.{3,4,5} B.{1,3,4}C.{1,2,5} D.{3,4}7.设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=________,(∁R A)∩B=________.8.已知集合A={x|x>a},B={x|x>1},若A∩(∁R B)≠∅,则实数a的取值X围是________.关键能力综合练一、选择题1.设集合A={x|1<x<4},B={x|-1≤x≤3},则A∩(∁R B)等于( )A.{x|1<x<4}B.{x|3<x<4}C.{x|1<x<3}D.{x|1<x<2}∪{x|3<x<4}2.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩(∁U A)等于( ) A.{1,6} B.{1,7}C.{6,7} D.{1,6,7}3.已知全集U={-1,1,3},集合A={a+2,a2+2},且∁U A={-1},则a的值是( ) A.-1 B.1C.3 D.±14.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(∁U B)等于( )A.{3} B.{4}C.{3,4} D.∅5.已知U为全集,集合M,N是U的子集.若M∩N=N,则( )A.(∁U M)⊇(∁U N) B.M⊆(∁U N)C.(∁U M)⊆(∁U N) D.M⊇(∁U N)6.(探究题)设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k<x<k+1,k∈R},且B∩(∁U A)≠∅,则( )A.k<0或k>3 B.2<k<3C.0<k<3 D.-1<k<3二、填空题7.设U={x|-5≤x<-2或2<x≤5,x∈Z},A={x|x2-2x-15=0},B={-3,3,4},则∁U A=________,∁U B=________.8.设全集U={0,1,2,3},集合A={x|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.9.(易错题)设U为实数集,集合M={x|0<x<2},N={y|y=x2},则(∁U M)∩N=________.三、解答题10.已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B,(∁U A)∪B,A∩(∁U B).学科素养升级练1.(多选题)已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是( )A.A∩B=∅B.A∪B={x|-2≤x≤3}C.A∪(∁R B)={x|x≤-1或x>2}D.A∩(∁R B)={x|2<x≤3}2.设U为全集,对集合X,Y,定义运算“*”:X*Y=∁U(X∩Y).对于任意集合X,Y,Z,则(X*Y)*Z等于( )A.(X∪Y)∩(∁U Z)B.(X∩Y)∪(∁U Z)C.[(∁U X)∪(∁U Y)]∩ZD.[(∁U X)∩(∁U Y)]∪Z3.(学科素养—逻辑推理)对于集合A,B,我们把集合{(a,b)|a∈A,b∈B}记作A×B.例如,A={1,2},B={3,4},则有( )A×B={(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)},B×A={(3,1),(3,2),(4,1),(4,2)},A×A={(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)},B×B={(3,3),(3,4),(4,3),(4,4)},据此,试回答下列问题.(1)已知C={a},D={1,2,3},求C×D;(2)已知A×B={(1,2),(2,2)},求集合A,B;(3)A有3个元素,B有4个元素,试确定A×B有几个元素.第2课时补集必备知识基础练1.解析:如图,在数轴上表示出集合M,可知∁U M={x|0≤x≤2}.答案:A2.解析:将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.由补集定义可得∁U A={x|x<-3,或x=5}.答案:{x|x<-3,或x=5}3.解析:根据三角形的分类可知,∁U A={x|x是直角三角形或钝角三角形},∁U B={x|x 是直角三角形或锐角三角形},所以(∁U A)∩(∁U B)={x|x是直角三角形}答案:{x|x是直角三角形}4.解析:解法一A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.解法二借助Venn图,如图所示.由图可知B={2,3,5,7}.答案:{2,3,5,7}5.解析:∵S={x|x>-2},∴∁R S={x|x≤-2}.而T={x|-4≤x≤1},∴(∁R S)∪T={x|x≤-2}∪{x|-4≤x≤1}={x|x≤1}.答案:C6.解析:由图可知,阴影部分表示的集合是∁U(M∪N).∵M∪N={1,2,5},又U={1,2,3,4,5},∴∁U(M∪N)={3,4}.答案:D7.解析:由题意知,A∪B={x|2<x<10},∴∁R(A∪B)={x|x≤2或x≥10}.又∁R A={x|x<3或x≥7}.∴(∁R A)∩B={x|2<x<3或7≤x<10}.答案:{x|x≤2或x≥10}{x|2<x<3或7≤x<10}8.解析:∁R B={x|x≤1},∵A∩(∁R B)≠∅,∴a<1.答案:{a|a<1}关键能力综合练1.解析:∵B={x|-1≤x≤3},∴∁R B={x|x<-1或x>3},∴A∩(∁R B)={x|1<x<4}∩{x|x<-1或x>3}={x|3<x<4}.答案:B2.解析:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},∴∁U A={1,6,7}.又B={2,3,6,7},∴B∩(∁U A)={6,7}.答案:C3.解析:由A∪(∁U A)=U,可知A={1,3}.又∵a2+2≥2,∴a+2=1且a2+2=3.解得a=-1,故选A.答案:A4.解析:∁U(A∪B)={4},∴A∪B={1,2,3}.∵B={1,2},∴A={3}或{2,3}或{1,3}或{1,2,3},且∁U B={3,4},∴A∩(∁U B)={3}.答案:A5.解析:∵M∩N=N,∴N⊆M,∴(∁U M)⊆(∁U N).答案:C6.解析:∵A={x|x≤1或x≥3},∴∁U A={x|1<x<3},若B∩(∁U A)=∅,则k+1≤1或k≥3,即k≤0或k≥3,所以若B∩(∁U A)≠∅,则0<k<3.答案:C7.解析:解法一在集合U中,∵x∈Z,则x的值为-5,-4,-3,3,4,5,∴U={-5,-4,-3,3,4,5}.又A={x|x2-2x-15=0}={-3,5},∴∁U A={-5,-4,3,4},∁U B={-5,-4,5}.解法二可用Venn图表示.则∁U A={-5,-4,3,4},∁U B={-5,-4,5}.答案:{-5,-4,3,4} {-5,-4,5}8.解析:∵U={0,1,2,3},∁U A={1,2},∴A={0,3},故m=-3.答案:-39.解析:N={y|y=x2}={y|y≥0},∁U M={x|x≤0或x≥2},则(∁U M)∩N={x|x≥2或x =0}.答案:{x|x≥2或x=0}10.解析:利用数轴,分别表示出全集U及集合A,B,则∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},∁U B={x|x<-3或2<x≤4}.所以A∩B={x|-2<x≤2};(∁U A)∪B={x|x≤2或3≤x≤4};A∩(∁U B)={x|2<x<3}.学科素养升级练1.解析:∵A={x|-1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|-2≤x≤2},∴A∩B={x|-1<x≤3}∩{x|-2≤x≤2}={x|-1<x≤2},故A不正确;A∪B={x|-1<x≤3}∪{x|-2≤x≤2}={x|-2≤x≤3},故B正确;∵∁R B={x|x<-2或x>2},∴A∪(∁R B)={x|-1<x≤3}∪{x|x<-2或x>2}={x|x<-2或x>-1},故C不正确;A∩(∁R B)={x|-1<x≤3}∩{x|x<-2或x>2}={x|2<x≤3},故D正确.∴正确的是BD.答案:BD2.解析:依题意得(X*Y)=∁U(X∩Y),(X*Y)*Z=∁U[(X*Y)∩Z]=∁U[∁U(X∩Y)∩Z]={∁U[∁U(X∩Y)]}∪(∁U Z)=(X∩Y)∪(∁U Z).答案:B3.解析:(1)C×D={(a,1),(a,2),(a,3)}.(2)∵A×B={(1,2),(2,2)},∴A={1,2},B={2}.(3)从以上解题过程中可以看出,A×B中元素的个数,与集合A和B中的元素个数有关,即集合A中的任何一个元素与B中的每一个元素对应后,得到A×B中的一个新元素.若A中有m个元素,B中有n个元素,则A×B中的元素应为(m×n)个.因此若A中有3个元素,B 中有4个元素,则A×B中有3×4=12(个)元素.。
2017-2018学年高一数学必修1全册同步课时作业含解析【人教A版】
2017-2018学年高一数学必修1 全册同步课时作业目录1.1.1-1集合与函数概念1.1.1-2集合的含义与表示1.1.1-3集合的含义与表示1.1.2集合间的包含关系1.1.3-1集合的基本运算(第1课时)1.1.3-2集合的基本运算(第2课时)1.1习题课1.2.1函数及其表示1.2.2-1函数的表示法(第1课时)1.2.2-2函数的表示法(第2课时)1.2.2-3函数的表示法(第3课时)1.2习题课1.3.1-1单调性与最大(小)值(第1课时)1.3.1-2单调性与最大(小)值(第2课时)1.3.1-3单调性与最大(小)值(第3课时)1.3.1-4单调性与最大(小)值(第4课时)1.3.2-1函数的奇偶性(第1课时)1.3.2-2函数的奇偶性(第2课时)函数的值域专题研究第一章单元检测试卷A第一章单元检测试卷B 2.1.1-1基本初等函数(Ⅰ)2.1.1-2指数与指数幂的运算(第2课时)2.1.2-1指数函数及其性质(第1课时)2.1.2-2指数函数及其性质(第2课时)2.1.2-3对数与对数运算(第3课时)2.2.1-1对数与对数运算(第1课时)2.2.1-2对数与对数运算(第2课时)2.2.1-3对数与对数运算(第3课时)2.2.2-1对数函数及其性质(第1课时)2.2.2-2对数函数的图像与性质(第2课时)2.2.2-3对数函数的图像与性质2.3 幂函数图像变换专题研究第二章单元检测试卷A第二章单元检测试卷B3.1.1函数的应用3.1.2用二分法求方程的近似解3.2.1函数模型及其应用3.2.2函数模型的应用实例第三章单元检测试卷A第三章单元检测试卷B全册综合检测试题模块A全册综合检测试题模块B1.1.1-1集合与函数概念课时作业1.下列说法中正确的是()A.联合国所有常任理事国组成一个集合B.衡水中学年龄较小的学生组成一个集合C.{1,2,3}与{2,1,3}是不同的集合D.由1,0,5,1,2,5组成的集合有六个元素答案 A解析根据集合中元素的性质判断.2.若a 是R 中的元素,但不是Q 中的元素,则a 可以是( ) A.3.14 B.-2 C.78 D.7答案 D解析 由题意知a 应为无理数,故a 可以为7. 3.设集合M ={(1,2)},则下列关系式成立的是( ) A.1∈M B.2∈M C.(1,2)∈M D.(2,1)∈M 答案 C4.若以方程x 2-5x +6=0和方程x 2-x -2=0的解为元素的集合为M ,则M 中元素的个数为( )A.1B.2C.3D.4 答案 C解析 M ={-1,2,3}.5.若2∈{1,x 2+x},则x 的值为( ) A.-2 B.1 C.1或-2 D.-1或2 答案 C解析 由题意知x 2+x =2,即x 2+x -2=0.解得x =-2或x =1.6.已知集合M ={a ,b ,c}中的三个元素可构成某一三角形的三边长,那么此三角形一定不是( ) A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形 答案 D解析 因集合中的元素全不相同,故三角形的三边各不相同.所以△ABC 不可能是等腰三角形.7.设a ,b ∈R ,集合{1,a}={0,a +b},则b -a =( ) A.1 B.-1 C.2 D.-2 答案 A解析 ∵{1,a}={0,a +b},∴⎩⎪⎨⎪⎧a =0,a +b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =1.∴b -a =1,故选A. 8.下列关系中①-43∈R ;②3∉Q ;③|-20|∉N *;④|-2|∈Q ;⑤-5∉Z ;⑥0∈N .其正确的是________. 答案 ①②⑥ 9.下列说法中①集合N 与集合N *是同一个集合;②集合N 中的元素都是集合Z 中的元素;③集合Q 中的元素都是集合N 中的元素;④集合Q 中的元素都是集合R 中的元素. 其中正确的个数是________. 答案 2解析 由数集性质知①③错误,②④正确.10.集合{1,2}与集合{2,1}是否表示同一集合?________;集合{(1,2)}与集合{(2,1)}是否表示同一集合?______.(填“是”或“不是”) 答案 是,不是11.若{a ,0,1}={c ,1b ,-1},则a =______,b =______,c =________.答案 -1 1 0解析 ∵-1∈{a ,0,1},∴a =-1. 又0∈{c ,1b ,-1}且1b ≠0,∴c =0,从而可知1b=1,∴b =1.12.已知集合A 中含有两个元素1和a 2,则a 的取值范围是________. 答案 a ∈R 且a ≠±1解析 由集合元素的互异性,可知a 2≠1,∴a ≠±1,即a ∈R 且a ≠±1. 13.对于集合A ={2,4,6},若a ∈A ,则6-a ∈A ,那么a 的值是________. 答案 2或414.设A 表示集合{2,3,a 2+2a -3},B 表示集合{a +3,2},若已知5∈A ,且5∉B ,求实数a 的值. 答案 -4解析 ∵5∈A ,且5∉B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -3=5,a +3≠5, 即⎩⎪⎨⎪⎧a =-4或a =2,a ≠2.∴a =-4. ►重点班·选做题15.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”. (1)判断集合A ={-1,1,2}是否为可倒数集; (2)试写出一个含3个元素的可倒数集.解析 (1)由于2的倒数为12不在集合A 中,故集合A 不是可倒数集.(2)若a ∈A ,则必有1a ∈A ,现已知集合A 中含有3个元素,故必有一个元素有a =1a ,即a=±1,故可以取集合A ={1,2,12}或{-1,2,12}或{1,3,13}等.下面有五个命题:①集合N (自然数集)中最小的数是1;②{1,2,3}是不大于3的自然数组成的集合;③a ∈N ,b ∈N ,则a +b ≥2;④a ∈N ,b ∈N ,则a·b ∈N ;⑤集合{0}中没有元素. 其中正确命题的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3答案 B解析 因为0是自然数,所以0∈N .由此可知①②③是错误的,⑤亦错,只有④正确.故选B.1.1.1-2集合的含义与表示含解析课时作业1.用列举法表示集合{x|x 2-2x +1=0}为( ) A.{1,1} B.{1}C.{x =1}D.{x 2-2x +1=0}答案 B2.集合{1,3,5,7,9}用描述法表示应是( ) A.{x|x 是不大于9的非负奇数} B.{x|x ≤9,x ∈N } C.{x|1≤x ≤9,x ∈N } D.{x|0≤x ≤9,x ∈Z }答案 A3.由大于-3且小于11的偶数组成的集合是( ) A.{x|-3<x<11,x ∈Q } B.{x|-3<x<11}C.{x|-3<x<11,x =2k ,x ∈Q }D.{x|-3<x<11,x =2k ,x ∈Z }答案 D4.集合{x ∈N *|x<5}的另一种表示法是( ) A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4} C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}答案 B5.设集合M ={x|x ∈R 且x ≤23},a =26,则( ) A.a ∉M B.a ∈MC.a =MD.{a|a =26}=M答案 A解析 首先元素与集合关系只能用符号“∈”与“∉”表示.集合中元素意义不同的不能用“=”连接,再有a =24>23,a 不是集合M 的元素,故a ∉M.另外{a|a =26}中只有一个元素26与集合M 中元素不相同.故D 错误.6.将集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧x +y =5,2x -y =1表示成列举法,正确的是( ) A.{2,3} B.{(2,3)} C.{x =2,y =3} D.(2,3)答案 B7.下列集合中,不同于另外三个集合的是( ) A.{x|x =1} B.{x =1} C.{1}D.{y|(y -1)2=0}答案 B解析A,C,D都是数集.8.下列集合表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}C.M={4,5},N={5,4}D.M={1,2},N={(1,2)}答案 C解析A中M是点集,N是点集,是两个不同的点;B中M是点集,N是数集;D中M是数集,N是点集,故选C.9.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中元素的个数为()A.3B.4C.5D.6答案 B解析由集合中元素的互异性,可知集合M={5,6,7,8},所以集合M中共有4个元素.10.坐标轴上的点的集合可表示为()A.{(x,y)|x=0,y≠0或x≠0,y=0}B.{(x,y)|x2+y2=0}C.{(x,y)|xy=0}D.{(x,y)|x2+y2≠0}答案 C解析坐标轴上的点的横、纵坐标至少有一个为0,故选C.11.将集合“奇数的全体”用描述法表示为①{x|x=2n-1,n∈N*}; ②{x|x=2n+1,n∈Z};③{x|x=2n-1,n∈Z};④{x|x=2n+1,n∈R};⑤{x|x=2n+5,n∈Z}.其中正确的是________.答案②③⑤12.已知命题:(1){偶数}={x|x=2k,k∈Z};(2){x||x|≤2,x∈Z}={-2,-1,0,1,2};(3){(x,y)|x+y=3且x-y=1}={1,2}.其中正确的是________.答案(1)(2)13.已知集合A={1,0,-1,3},B={y|y=|x|,x∈A},则B=________.答案{0,1,3}解析 ∵y =|x|,x ∈A ,∴y =1,0,3,∴B ={0,1,3}. 14.用∈或∉填空:(1)若A ={x|x 2=x},则-1________A ; (2)若B ={x|x 2+x -6=0},则3________B ; (3)若C ={x ∈N |1≤x ≤10},则8________C ; (4)若D ={x ∈Z |-2<x<3},则1.5________D. 答案 (1)∉ (2)∉ (3)∈ (4)∉ ►重点班·选做题15.用另一种方法表示下列集合. (1){x||x|≤2,x ∈Z };(2){能被3整除,且小于10的正数}; (3)坐标平面内在第四象限的点组成的集合. (4){(x ,y)|x +y =6,x ,y 均为正整数}; (5){-3,-1,1,3,5}. (6)被3除余2的正整数集合.答案 (1){-2,-1,0,1,2} (2){3,6,9}(3)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧x>0,y<0 (4){(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)} (5){x|x =2k -1,-1≤k ≤3,k ∈Z } (6){x|x =3n +2,n ∈N }16.已知集合{x|x 2+ax +b =0}={2,3},求a ,b 的值. 答案 -5 6解析 ∵{x|x 2+ax +b =0}={2,3}, ∴方程x 2+ax +b =0有两实根x 1=2,x 2=3. 由根与系数的关系得a =-(2+3)=-5,b =2×3=6.1.下列集合是有限集的是( ) A.{x|x 是被3整除的数}B.{x ∈R |0<x <2}C.{(x ,y)|2x +y =5,x ∈N ,y ∈N }D.{x|x 是面积为1的菱形}答案 C解析 C 中集合可化为:{(0,5),(1,3),(2,1)}.2.已知集合A ={x|x 2-2x +a>0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是( ) A.{a|a ≤1}B.{a|a ≥1}C.{a|a≥0}D.{a|a≤-1}答案 A解析因为1∉A,所以当x=1时,1-2+a≤0,所以a≤1,即a的取值范围是{a|a≤1}.1.1.1-3集合的含义与表示课时作业(三)1.设x ∈N ,且1x ∈N ,则x 的值可能是( )A.0B.1C.-1D.0或1答案 B解析 首先x ≠0,排除A ,D ;又x ∈N ,排除C ,故选B.2.下面四个关系式:π∈{x|x 是正实数},0.3∈Q ,0∈{0},0∈N ,其中正确的个数是( ) A.4 B.3 C.2 D.1 答案 A解析 本题考查元素与集合之间的关系,由数集的分类可知四个关系式均正确. 3.集合{x ∈N |-1<x<112}的另一种表示方法是( )A.{0,1,2,3,4}B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5}D.{1,2,3,4,5} 答案 C解析 ∵x ∈N ,且-1<x<112,∴集合中含有元素0,1,2,3,4,5,故选C.4.已知集合A ={x ∈N *|-5≤x ≤5},则必有( ) A.-1∈A B.0∈A C.3∈A D.1∈A 答案 D解析 ∵x ∈N *,-5≤x ≤5,∴x =1,2,即A ={1,2},∴1∈A. 5.集合M ={(x ,y)|xy<0,x ∈R ,y ∈R }是( ) A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集 C.第四象限内的点集 D.第二、四象限内的点集 答案 D解析 根据描述法表示集合的特点,可知集合表示的是横、纵坐标异号的点的集合,这些点在第二、四象限内.6.若a ,b ,c ,d 为集合A 的四个元素,则以a ,b ,c ,d 为边长构成的四边形可能是( ) A.矩形 B.平行四边形 C.菱形D.梯形答案 D解析 由于集合中的元素具有“互异性”,故a ,b ,c ,d 四个元素互不相同,即组成四边形的四条边互不相等.7.集合A ={x|x ∈N ,且42-x ∈Z },用列举法可表示为A =________.答案 {0,1,3,4,6}解析 注意到42-x ∈Z ,因此,2-x =±2,±4,±1,解得x =-2,0,1,3,4,6,又∵x ∈N ,∴x =0,1,3,4,6.8.一边长为6,一边长为3的等腰三角形所组成的集合中有________个元素. 答案 1解析 这样的三角形只有1个,是两腰长为6,底边长为3的等腰三角形. 9.点P(1,3)和集合A ={(x ,y)|y =x +2}之间的关系是________. 答案 P ∈A解析 在y =x +2中,当x =1时,y =3,因此点P 是集合A 的元素,故P ∈A. 10.用列举法表示集合A ={(x ,y)|x +y =3,x ∈N ,y ∈N *}为________. 答案 {(0,3),(1,2),(2,1)}解析 集合A 是由方程x +y =3的部分整数解组成的集合,由条件可知,当x =0时,y =3;当x =1时,y =2;当x =2时,y =1.故A ={(0,3),(1,2),(2,1)}.11.若A ={-2,2,3,4},B ={x|x =t 2,t ∈A},用列举法表示集合B =________. 答案 {4,9,16}解析 由题意可知集合B 是由集合A 中元素的平方构成,故B ={4,9,16}.12.下列集合中:A ={x =2,y =1},B ={2,1},C ={(x ,y)|⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =1},D ={(x ,y)|x =2且y =1},与集合{(2,1)}相等的共有________个. 答案 2解析 因为集合{(2,1)}的元素表示的是有序实数对,由已知集合的代表元素知,元素为有序实数对的是C ,D ,而A 表示含有两个元素x =2,y =1的集合,B 表示含有2个元素的集合.13.设A 是满足x<6的所有自然数组成的集合,若a ∈A ,且3a ∈A ,求a 的值. 解析 ∵a ∈A 且3a ∈A ,∴a<6且3a<6,∴a<2. 又∵a 是自然数,∴a =0或1.14.已知集合A 含有两个元素a 和a 2,若1∈A ,求实数a 的值.解析 本题中已知集合A 中有两个元素且1∈A ,据集合中元素的特点需分a =1和a 2=1两种情况,另外还要注意集合中元素的互异性.若1∈A ,则a =1或a 2=1,即a =±1. 当a =1时,集合A 有重复元素,∴a ≠1;当a =-1时,集合A 含有两个元素1,-1,符合互异性. ∴a =-1. ►重点班·选做题15.已知集合A ={0,2,5,10},集合B 中的元素x 满足x =ab ,a ∈A ,b ∈A 且a ≠b ,写出集合B.解析 当⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b ≠0或⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,b =0时,x =0; 当⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =5或⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =2时,x =10; 当⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =10或⎩⎪⎨⎪⎧a =10,b =2时,x =20; 当⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =10或⎩⎪⎨⎪⎧a =10,b =5时,x =50. 所以B ={0,10,20,50}.1.已知A ={x|3-3x>0},则有( ) A.3∈A B.1∈A C.0∈A D.-1∉A答案 C解析 因为A ={x|3-3x>0}={x|x<1},所以0∈A.2.“今有三女,长女五日一归,中女四日一归,小女三日一归,问三女何时相会”.(选自《孙子算经》),请将三女前三次相会的天数用集合表示出来.解析 三女相会的日数,即为5,4,3的公倍数,它们的最小公倍数为60,因此三女前三次相会的天数用集合表示为{60,120,180}.3.数集M 满足条件:若a ∈M ,则1+a 1-a ∈M(a ≠±1且a ≠0),已知3∈M ,试把由此确定的集合M 的元素全部求出来.解析 ∵a =3∈M ,∴1+a 1-a =1+31-3=-2∈M ,∴1-21+2=-13∈M.∴1-131+13=12∈M ,∴1+121-12=3∈M.即M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫3,-2,-13,12.4.设集合A ={x ,y},B ={0,x 2},若集合A ,B 相等,求实数x ,y 的值. 解析 因为A ,B 相等,则x =0或y =0.(1)当x =0时,x 2=0,则B ={0,0},不满足集合中元素的互异性,故舍去. (2)当y =0时,x =x 2,解得x =0或x =1.由(1)知x =0应舍去. 综上知:x =1,y =0.5.集合A ={x|⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =x 2}可化简为________. 以下是两位同学的答案,你认为哪一个正确?试说明理由.学生甲:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =x 2,得x =0或x =1,故A ={0,1}; 学生乙:问题转化为求直线y =x 与抛物线y =x 2的交点,得到A ={(0,0),(1,1)}. 解析 同学甲正确,同学乙错误.由于集合A 的代表元素为x ,因此满足条件的元素只能为x =0,1;而不是实数对⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0,⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.故同学甲正确.1.1.2集合间的包含关系课时作业(四)1.数0与集合∅的关系是()A.0∈∅B.0=∅C.{0}=∅D.0∉∅答案 D2.集合{1,2,3}的子集的个数是()A.7B.4C.6D.8答案 D3.下列集合中表示空集的是()A.{x∈R|x+5=5}B.{x∈R|x+5>5}C.{x∈R|x2=0}D.{x∈R|x2+x+1=0}答案 D解析∵A,B,C中分别表示的集合为{0},{x|x>0},{0},∴不是空集;又∵x2+x+1=0无解,∴{x∈R|x2+x+1=0}表示空集.4.已知集合P={1,2,3,4},Q={y|y=x+1,x∈P},那么集合M={3,4,5}与Q的关系是()A.M QB.M QC.Q MD.Q=M答案 A5.下列六个关系式中正确的个数为()①{a,b}={b,a};②{a,b}⊆{b,a};③∅={∅};④{0}=∅;⑤∅ {0};⑥0∈{0}.A.6B.5C.4D.3个及3个以下答案 C解析其中①②⑤⑥是正确的,对于③应为∅ {∅}或∅∈{∅};对于④应为{0} ∅.6.若集合A={-1,2},B={x|x2+ax+b=0},且A=B,则有()A.a=1,b=-2B.a=2,b=2C.a=-1,b=-2D.a=-1,b=2答案 C解析由A=B知-1与2是方程x2+ax+b=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+2=-a ,(-1)×2=b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2. 7.集合P ={x|y =x 2},Q ={y|y =x 2},则下列关系中正确的是( ) A.P Q B.P =Q C.P ⊆Q D.P Q答案 D解析 P ,Q 均为数集,P ={x|y =x 2}=R ,Q ={y|y =x 2}={y|y ≥0},∴Q P ,故选D. 8.已知集合A {1,2,3},且A 中至少含有一个奇数,则这样的集合A 的个数为( ) A.6 B.5 C.4 D.3答案 B解析 A ={1},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共5个.9.若A ={(x ,y)|y =x},B ={(x ,y)|yx =1},则A ,B 关系为( )A.A BB.B AC.A =BD.A B答案 B10.已知集合A ={-1,3,m},集合B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________. 答案 4解析 ∵B ⊆A ,A ={-1,3,m},∴m =4.11.已知非空集合A 满足:①A ⊆{1,2,3,4};②若x ∈A ,则5-x ∈A.符合上述要求的集合A 的个数是________. 答案 3解析 由“若x ∈A ,则5-x ∈A ”可知,1和4,2和3成对地出现在A 中,且A ≠∅.故集合A 的个数等于集合{1,2}的非空子集的个数,即3个.12.设集合A ={x ∈R |x 2+x -1=0},B ={x ∈R |x 2-x +1=0},则集合A ,B 之间的关系是________. 答案 B A解析 ∵A ={-1-52,-1+52},B =∅,∴B A.13.已知M ={y|y =x 2-2x -1,x ∈R },N ={x|-2≤x ≤4},则集合M 与N 之间的关系是________. 答案 N M14.设A ={x ∈R |-1<x<3},B ={x ∈R |x>a},若A B ,求a 的取值范围. 答案 a ≤-1解析 数形结合,端点处单独验证.15.设集合A ={1,3,a},B ={1,a 2-a +1},B ⊆A ,求a 的值.解析 因为B ⊆A ,所以B 中元素1,a 2-a +1都是A 中的元素,故分两种情况. (1)a 2-a +1=3,解得a =-1或2,经检验满足条件. (2)a 2-a +1=a ,解得a =1,此时A 中元素重复,舍去. 综上所述,a =-1或a =2. ►重点班·选做题16.a ,b 是实数,集合A ={a ,ba ,1},B ={a 2,a +b ,0},若A =B ,求a 2 015+b 2 016.答案 -1解析 ∵A =B ,∴b =0,A ={a ,0,1},B ={a 2,a ,0}.∴a 2=1,得a =±1.a =1时,A ={1,0,1}不满足互异性,舍去;a =-1时,满足题意.∴a 2015+b 2 016=-1.1.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a}={0,ba ,b},则b -a 等于( )A.1B.-1C.2D.-2答案 C解析 ∵a ≠0,∴a +b =0,∴ba =-1.∴b =1,a =-1,∴b -a =2,故选C.2.设集合A ={x|-3≤x ≤2},B ={x|2k -1≤x ≤k +1}且B ⊆A ,求实数k 的取值范围. 解析 ∵B ⊆A ,∴B =∅或B ≠∅.①B =∅时,有2k -1>k +1,解得k>2. ②B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧2k -1≤k +1,2k -1≥-3,k +1≤2,解得-1≤k ≤1.综上,-1≤k ≤1或k>2.1.1.3-1集合的基本运算(第1课时)课时作业(五)1.(2014·广东)已知集合M ={-1,0,1},N ={0,1,2},则M ∪N =( ) A.{0,1} B.{-1,0,2} C.{-1,0,1,2} D.{-1,0,1}答案 C解析 M ∪N ={-1,0,1,2}.2.若集合A ={x|-2<x<1},B ={x|0<x<2},则集合A ∩B =( ) A.{x|-1<x<1} B.{x|-2<x<1} C.{x|-2<x<2} D.{x|0<x<1} 答案 D3.设A ={x|1≤x ≤3},B ={x|x<0或x ≥2},则A ∪B 等于( ) A.{x|x<0或x ≥1} B.{x|x<0或x ≥3} C.{x|x<0或x ≥2} D.{x|2≤x ≤3} 答案 A4.设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数是( ) A.1 B.3 C.4 D.8答案 C解析 ∵A ={1,2},A ∪B ={1,2,3},∴B ={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},故选C.5.设集合M ={m ∈Z |-3<m<2},N ={n ∈Z |-1≤n ≤3},则M ∩N 等于( ) A.{0,1} B.{-1,0,1} C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2} 答案 B解析 集合M ={-2,-1,0,1},集合N ={-1,0,1,2,3},M ∩N ={-1,0,1}. 6.若A ={x|x2∈Z },B ={y|y +12∈Z },则A ∪B 等于( )A.BB.AC.∅D.Z答案 D解析 A ={x|x =2n ,n ∈Z }为偶数集,B ={y|y =2n -1,n ∈Z }为奇数集,∴A ∪B =Z . 7.已知集合A ={-1,0,1},B ={x|-1≤x<1},则A ∩B =( )A.{0}B.{-1,0}C.{0,1}D.{-1,0,1}答案 B解析集合B含有整数-1,0,故A∩B={-1,0}.8.如果A={x|x=2n+1,n∈Z},B={x|x=k+3,k∈Z},那么A∩B=()A.∅B.AC.BD.Z答案 B9.满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数是________.答案 2解析M={1,2,3}或M={2,3}.10.下列四个推理:①a∈(A∪B)⇒a∈A;②a∈(A∩B)⇒a∈(A∪B);③A⊆B⇒A∪B=B;④A∪B=A⇒A∩B=B.其中正确的为________.答案②③④解析①是错误的,a∈(A∪B)时可推出a∈A或a∈B,不一定能推出a∈A.11.已知集合P,Q与全集U,下列命题:①P∩Q=P,②P∪Q=Q,③P∪Q=U,其中与命题P⊆Q等价的命题有______个.答案 2解析①②都等价.12.已知A={x|x≤-1或x≥3},B={x|a<x<4},若A∪B=R,则实数a的取值范围是________.答案a≤-113.若集合P满足P∩{4,6}={4},P∩{8,10}={10},且P⊆{4,6,8,10},求集合P. 解析由条件知4∈P,6∉P,10∈P,8∉P,∴P={4,10}.14.已知集合A={x|x+3≤0},B={x|x-a<0}.(1)若A∪B=B,求a的取值范围;(2)若A∩B=B,求a的取值范围.解析(1)∵A∪B=B,∴A⊆B,∴a>-3.(2)∵A∩B=B,∴B⊆A,∴a≤-3.►重点班·选做题15.已知A={x|2a<x≤a+8},B={x|x<-1或x>5},若A∪B=R,求a的取值范围.解析∵B={x|x<-1或x>5},A∪B=R,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a<-1,a +8≥5,解得-3≤a<-12.1.若A ={x|x 2-5x +6=0},B ={x|x 2-6x +8=0},则A ∪B =________,A ∩B =________. 答案 A ={2,3},B ={2,4}, ∴A ∪B ={2,3,4},A ∩B ={2}.2.设S ={x|2x +1>0},T ={x|3x -5<0},则S ∩T =( ) A.∅ B.{x|x<-12}C.{x|x>53}D.{x|-12<x<53}答案 D解析 S ={x|x>-12},T ={x|x<53},在数轴上表示出S 和T ,可知选D.3.设集合A ={x|-5≤x<1},B ={x|x ≤2},则A ∩B 等于( ) A.{x|-5≤x<1} B.{x|-5≤x ≤2} C.{x|x<1} D.{x|x ≤2} 答案 A4.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =________. 答案 15.已知A ={|a +1|,3,5},B ={2a +1,a 2+2a ,a 2+2a -1},若A ∩B ={2,3},则A ∪B =________.答案 {2,3,5,-5}解析 由|a +1|=2,得a =1或-3,代入求出B ,注意B 中不能有5.6.已知M ={x|x ≤-1},N ={x|x>a -2},若M ∩N ≠∅,则a 的范围是________. 答案 a<1课时作业(六)1.1.3-2集合的基本运算(第2课时)1.已知U={1,3},A={1,3},则∁U A=()A.{1,3}B.{1}C.{3}D.∅答案 D2.设全集U={x∈N*|x<6},集合A={1,3},B={3,5},则∁U(A∪B)=()A.{1,4}B.{1,5}C.{2,4}D.{2,5}答案 C3.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2,3},集合B={3,4,5},则(∁U A)∪(∁U B)=()A.{1,2,3,4,5}B.{3}C.{1,2,4,5}D.{1,5}答案 C解析∵∁U A={4,5},∁U B={1,2},故选C.4.若集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩(∁R B)=()A.{x|x>1}B.{x|x≥1}C.{x|1<x≤2}D.{x|1≤x≤2}答案 D5.设P={x︱x<4},Q={x︱x2<4},则()A.P⊆QB.Q⊆PC.P⊆∁R QD.Q⊆∁R P答案 B6.已知全集U=Z,集合A={x|x=k3,k∈Z},B={x|x=k6,k∈Z},则()A.∁U A ∁U BB.A BC.A=BD.A与B中无公共元素答案 A解析∵A={x|x=26k,k∈Z},∴∁U A ∁U B,A B.7.设全集U={2,3,5},A={2,|a-5|},∁U A={5},则a的值为()A.2B.8C.2或8D.-2或8答案 C解析∁U A={5}包含两层意义,①5∉A;②U中除5以外的元素都在A中.∴|a-5|=3,解得a=2或8.8.设全集U=Z,A={x∈Z|x<5},B={x∈Z|x≤2},则∁U A与∁U B的关系是()A.∁U A ∁U BB.∁U A ∁U BC.∁U A=∁U BD.∁U A ∁U B答案 A解析∵∁U A={x∈Z|x≥5},∁U B={x∈Z|x>2}.故选A.9.设A={x||x|<2},B={x|x>a},全集U=R,若A⊆∁R B,则有()A.a=0B.a≤2C.a≥2D.a<2答案 C解析A={x|-2<x<2},∁R B={x|x≤a},在数轴上把A,B表示出来.10.已知全集U={1,2,3,4,5},S U,T U,若S∩T={2},(∁U S)∩T={4},(∁U S)∩(∁U T)={1,5},则有()A.3∈S∩TB.3∉S但3∈TC.3∈S∩(∁U T)D.3∈(∁U S)∩(∁U T)答案 C11.设全集U=Z,M={x|x=2k,k∈Z},P={x|x=2k+1,k∈Z},则下列关系式中正确的有________.①M⊆P;②∁U M=∁U P;③∁U M=P;④∁U P=M.答案③④12.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B的包含关系是________. 答案∁U A ∁U B解析∵∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1},∴∁U A ∁U B.13.已知全集U,集合A={1,3,5,7,9},∁U A={2,4,6,8},∁U B={1,4,6,8,9},求集合B.解析 借助韦恩图,如右图所示, ∴U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9}. ∵∁U B ={1,4,6,8,9}, ∴B ={2,3,5,7}.14.设集合U ={1,2,3,4},且A ={x ∈U|x 2-5x +m =0},若∁U A ={2,3},求m 的值. 解析 ∵∁U A ={2,3},U ={1,2,3,4}, ∴A ={1,4},即1,4是方程x 2-5x +m =0的两根. ∴m =1×4=4.15.已知全集U ={2,0,3-a 2},P ={2,a 2-a -2}且∁U P ={-1},求实数a. 解析 ∵U ={2,0,3-a 2},P ={2,a 2-a -2},∁U P ={-1},∴⎩⎪⎨⎪⎧3-a 2=-1,a 2-a -2=0,解得a =2.1.如果S ={1,2,3,4,5},A ={1,3,4},B ={2,4,5},那么(∁S A)∩(∁S B)等于( ) A.∅ B.{1,3} C.{4} D.{2,5}答案 A解析 ∵∁S A ={2,5},∁S B ={1,3}, ∴(∁S A)∩(∁S B)=∅.2.设全集U ={1,2,3,4,5,6,7},P ={1,2,3,4,5},Q ={3,4,5,6,7},则P ∩(∁U Q)等于()A.{1,2}B.{3,4,5}C.{1,2,6,7}D.{1,2,3,4,5}答案 A解析 ∵∁U Q ={1,2},∴P ∩(∁U Q)={1,2}.3.设全集U ={1,2,3,4,5,6,7},集合A ={1,3,5,7},B ={3,5},则正确的是( ) A.U =A ∪B B.U =(∁U A)∪B C.U =A ∪(∁U B) D.U =(∁U A)∪(∁U B)答案 C解析 ∵∁U B ={1,2,4,6,7}, ∴A ∪(∁U B)={1,2,3,4,5,6,7}=U.4.已知A ={x|x<3},B ={x|x<a}.若A ⊆B ,问∁R B ⊆∁R A 是否成立? 答案 成立5.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.答案126.如果S={x∈N|x<6},A={1,2,3},B={2,4,5},那么(∁S A)∪(∁S B)=________.答案{0,1,3,4,5}解析∵S={x∈N|x<6}={0,1,2,3,4,5},∴∁S A={0,4,5},∁S B={0,1,3}.∴(∁S A)∪(∁S B)={0,1,3,4,5}.课时作业(七)1.1习题课含解析(第一次作业)1.(2015·广东,理)若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x-4)(x-1)=0},则M∩N=() A.{1,4} B.{-1,-4}C.{0}D.∅答案 D2.设集合A={4,5,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)中的元素的个数为()A.3B.4C.5D.6答案 A3.集合M={x|x=1+a2,a∈N*},P={x|x=a2-4a+5,a∈N*},则下列关系中正确的是() A.M P B.P MC.M=PD.M P且P M答案 A解析P={x|x=1+(a-2)2,a∈N*},当a=2时,x=1而M中无元素1,P比M多一个元素.4.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩(∁U B)=()A.{x|0≤x≤1}B.{x|0<x≤1}C.{x|x<0}D.{x|x>1}答案 B5.已知集合A={1,3,5,7,9},B={0,3,6,9,12},则A∩(∁N B)=()A.{1,5,7}B.{3,5,7}C.{1,3,9}D.{1,2,3}答案 A6.已知方程x2-px+15=0与x2-5x+q=0的解集分别为S与M,且S∩M={3},则p+q 的值是()A.2B.7C.11D.14答案 D解析 由交集定义可知,3既是集合S 中的元素,也是集合M 中的元素.亦即是方程x 2-px +15=0与x 2-5x +q =0的公共解,把3代入两方程,可知p =8,q =6,则p +q 的值为14.7.已知全集R ,集合A ={x|(x -1)(x +2)(x -2)=0},B ={y|y ≥0},则A ∩(∁R B)为( ) A.{1,2,-2} B.{1,2} C.{-2} D.{-1,-2}答案 C解析 A ={1,2,-2},而B 的补集是{y|y<0},故两集合的交集是{-2},选C. 8.集合P ={1,4,9,16,…},若a ∈P ,b ∈P ,则a ⊕b ∈P ,则运算⊕可能是( ) A.除法 B.加法 C.乘法 D.减法答案 C解析 当⊕为除法时,14∉P ,∴排除A ;当⊕为加法时,1+4=5∉P ,∴排除B ;当⊕为乘法时,m 2·n 2=(mn)2∈P ,故选C ; 当⊕为减法时,1-4∉P ,∴排除D.9.设全集U =Z ,集合P ={x|x =2n ,n ∈Z },Q ={x|x =4m ,m ∈Z },则U 等于( ) A.P ∪Q B.(∁U P)∪Q C.P ∪(∁U Q) D.(∁U P)∪(∁U Q)答案 C10.设S ,P 为两个非空集合,且S P ,P S ,令M =S ∩P ,给出下列4个集合:①S ;②P ;③∅;④S ∪P.其中与S ∪M 能够相等的集合的序号是( ) A.① B.①② C.②③ D.④答案 A11.设集合I ={1,2,3},A 是I 的子集,若把满足M ∪A =I 的集合M 叫做集合A 的“配集”,则当A ={1,2}时,A 的配集的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4答案 D解析 A 的配集有{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}共4个. 12.已知集合A ,B 与集合A@B 的对应关系如下表:________.答案 {2 012,2 013}13.已知A ={2,3},B ={-4,2},且A ∩M ≠∅,B ∩M =∅,则2________M ,3________M. 答案 ∉ ∈解析 ∵B ∩M =∅,∴-4∉M ,2∉M. 又A ∩M ≠∅且2∉M ,∴3∈M.14.若集合A ={1,3,x},B ={1,x 2},且A ∪B ={1,3,x},则x =________. 答案 ±3或0解析 由A ∪B ={1,3,x},B A , ∴x 2∈A.∴x 2=3或x 2=x. ∴x =±3或x =0,x =1(舍).15.已知S ={a ,b},A ⊆S ,则A 与∁S A 的所有有序组对共有________组. 答案 4解析 S 有4个子集,分别为∅,{a},{b},{a ,b}注意有序性.⎩⎪⎨⎪⎧A ={a},∁S A ={b}和⎩⎪⎨⎪⎧A ={b},∁S A ={a}是不同的.16.已知A ⊆M ={x|x 2-px +15=0,x ∈R },B ⊆N ={x|x 2-ax -b =0,x ∈R },又A ∪B ={2,3,5},A ∩B ={3},求p ,a 和b 的值.解析 由A ∩B ={3},知3∈M ,得p =8.由此得M ={3,5},从而N ={3,2},由此得a =5,b =-6.(第二次作业)1.(2014·北京,理)已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0}B.{0,1}C.{0,2}D.{0,1,2}答案 C解析解x2-2x=0,得x=0或x=2,故A={0,2},所以A∩B={0,2},故选C.2.(高考真题·全国Ⅰ)已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有()A.2个B.4个C.6个D.8个答案 B解析由题意得P=M∩N={1,3},∴P的子集为∅,{1},{3},{1,3},共4个,故选B.3.设集合A={x∈Z|0≤x≤5},B={x|x=k2,k∈A},则集合A∩B=()A.{0,1,2}B.{0,1,2,3}C.{0,1,3}D.B答案 A4.设M={1,2,m2-3m-1},P={1,3},且M∩P={1,3},则m的值为()A.4B.-1C.-4或1D.-1或4答案 D5.已知集合M={x|y=x2-1},N={y|y=x2-1},那么M∩N等于()A.∅B.NC.MD.R答案 B解析∵M=R,N={y|y≥-1},∴M∩N=N.6.若A∪B=∅,则()A.A=∅,B≠∅B.A≠∅,B=∅C.A=∅,B=∅D.A≠∅,B≠∅答案 C7.设集合A={x|x∈Z且-15≤x≤-2},B={x|x∈Z且|x|<5},则A∪B中的元素个数是() A.10 B.11C.20D.21答案 C解析 ∵A ∪B ={x|x ∈Z 且-15≤x<5}={-15,-14,-13,…,1,2,3,4},∴A ∪B 中共20个元素.8.已知全集U ={0,1,2}且∁U A ={2},则集合A 的真子集的个数为( ) A.3 B.4 C.5 D.6答案 A解析 ∵A ={0,1},∴真子集的个数为22-1=3.9.如果U ={x|x 是小于9的正整数},A ={1,2,3,4},B ={3,4,5,6},那么(∁U A)∩(∁U B)等于()A.{1,2}B.{3,4}C.{5,6}D.{7,8}答案 D解析 ∵∁U A ={5,6,7,8},∁U B ={1,2,7,8},∴(∁U A)∩(∁U B)={7,8}. 10.已知集合P ={x|-1≤x ≤1},M ={-a ,a},若P ∪M =P ,则a 的取值范围是( ) A.{a|-1≤a ≤1} B.{a|-1<a<1}C.{a|-1<a<1,且a ≠0}D.{a|-1≤a ≤1,且a ≠0}答案 D解析 由P ∪M =P ,得M ⊆P.所以⎩⎪⎨⎪⎧-1≤a ≤1,-1≤-a ≤1,即-1≤a ≤1.又由集合元素的互异性知-a ≠a ,即a ≠0, 所以a 的取值范围是{a|-1≤a ≤1,且a ≠0}.11.若A ,B ,C 为三个集合,且A ∪B =B ∩C ,则一定有( ) A.A ⊆C B.C ⊆A C.A ≠C D.A =∅答案 A12.已知集合A ={1,2,3},B ={2,m ,4},A ∩B ={2,3},则m =________. 答案 313.集合A 含有10个元素,集合B 含有8个元素,集合A ∩B 含有3个元素,则集合A ∪B 有________个元素. 答案 15解析 由A ∩B 含有3个元素知,仅有3个元素相同,根据集合元素的互异性,集合的元素个数为10+8-3=15,或直接利用韦恩图得出结果.14.已知集合A={-1,2},B={x|mx+1>0},若A∪B=B,求实数m的取值范围.思路首先根据题意判断出A与B的关系,再对m分类讨论化简集合B,根据A,B的关系求出m的范围.解析∵A∪B=B,∴A⊆B.①当m>0时,由mx+1>0,得x>-1m,此时B={x|x>-1m},由题意知-1m<-1,∴0<m<1.②当m=0时,B=R,此时A⊆B.③当m<0时,得B={x|x<-1m},由题意知-1m>2,∴-12<m<0.综上:-12<m<1.点评在解有关集合交、并集运算时,常会遇到A∩B=A,A∪B=B等这类问题.解答时应充分利用交集、并集的有关性质,准确转化条件,有时也借助数轴分析处理,另外还要注意“空集”这一隐含条件.已知全集U={a,1,3,b,x2-2=0},集合A={a,b},则∁U A=________.答案{1,3,x2-2=0}解析在全集U中除去A中的元素后所组成的集合即为∁U A,故∁U A={1,3,x2-2=0}.1.(2015·新课标全国Ⅰ,文)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5B.4C.3D.2答案 D2.(2015·天津,理)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩(∁U B)=()A.{2,5}B.{3,6}C.{2,5,6}D.{2,3,5,6,8}答案 A3.(2016·天津)已知集合A={1,2,3,4},B={y|y=3x-2,x∈A},则A∩B=()A.{1}B.{4}C.{1,3}D.{1,4}答案 D解析由题意得,B={1,4,7,10},所以A∩B={1,4}.4.(2014·辽宁)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0}B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1}D.{x|0<x<1}答案 D解析∵A∪B={x|x≤0或x≥1},∴∁U(A∪B)={x|0<x<1},故选D.5.(2013·山东,文)已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B ={1,2},则A∩(∁U B)=()A.{3}B.{4}C.{3,4}D.∅答案 A解析由题意知A∪B={1,2,3},又B={1,2},所以A中必有元素3,没有元素4,∁U B ={3,4},故A∩(∁U B)={3}.6.(2013·课标全国)已知集合A={1,2,3,4},B={x|x=n2,n∈A},A∩B=()A.{1,4}B.{2,3}C.{9,16}D.{1,2}答案 A7.(2013·山东)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是() A.1 B.3C.5D.9答案 C解析逐个列举可得.x=0,y=0,1,2时,x-y=0,-1,-2;x=1,y=0,1,2时,x -y=1,0,-1;x=2,y=0,1,2时,x-y=2,1,0.根据集合中元素的互异性可知集合B的元素为-2,-1,0,1,2.共5个.8.(2013·天津)已知集合A={x∈R||x|≤2},B={x∈R|x≤1},则A∩B=()A.(-∞,2]B.[1,2]C.[-2,2]D.[-2,1]答案 D解析解不等式|x|≤2,得-2≤x≤2,所以A=[-2,2],所以A∩B=[-2,1].9.(2012·福建)已知集合M={1,2,3,4},N={-2,2},下列结论成立的是()A.N⊆MB.M∪N=MC.M∩N=ND.M∩N={2}答案 D解析A项,M={1,2,3,4},N={-2,2},M与N显然无包含关系,故A错.B项同A项,故B项错.C项,M∩N={2},故C错,D对.10.(2012·湖北)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为()A.1B.2C.3D.4答案 D解析A={1,2},B={1,2,3,4},A⊆C⊆B,则集合C的个数为24-2=22=4,即C={1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.故选D.11.(2012·山东)已知集合U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3,4},B={2,4},则(∁U A)∪B 为()A.{1,2,4}B.{2,3,4}C.{0,2,4}D.{0,2,3,4}答案 C解析由题意知∁U A={0},又B={2,4},∴(∁U A)∪B={0,2,4},故选C.12.(2014·重庆,理)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,∁U A∩B=________.9},则()答案{7,9}解析由题意,得U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},故∁U A={4,6,7,9,10},(∁U A)∩B ={7,9}.1.(2014·大纲全国理改编)设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩(∁R N)=() A.(0,4] B.[0,4)C.[-1,0)D.(-1,0)答案 D解析∵M={x|x2-3x-4<0}={x|-1<x<4},N={x|0≤x≤5},∴∁R N={x|x<0或x>5}.∴M∩(∁R N)={x|-1<x<0}.2.(2014·江西,文)设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩(∁R B)=() A.(-3,0) B.(-3,-1)C.(-3,-1]D.(-3,3)答案 C解析由题意知,A={x|x2-9<0}={x|-3<x<3},∵B={x|-1<x≤5},∴∁R B={x|x≤-1或x>5}.∴A ∩(∁R B)={x|-3<x<3}∩{x|x ≤-1或x>5}={x|-3<x ≤-1}.3.(2010·北京)集合P ={x ∈Z |0≤x<3},M ={x ∈R |x 2≤9},则P ∩M =( ) A.{1,2} B.{0,1,2} C.{x|0≤x<3} D.{x|0≤x ≤3}答案 B4.(2016·浙江)已知集合P ={x ∈R |1≤x ≤3},Q ={x ∈R |x 2≥4},则P ∪(∁R Q)=( ) A.[2,3] B.(-2,3]C.[1,2)D.(-∞,-2]∪[1,+∞) 答案 B解析 由于Q ={x|x ≤-2或x ≥2},∁R Q ={x|-2<x<2},故得P ∪(∁R Q)={x|-2<x ≤3}.选B.5.(2014·四川,文)已知集合A ={x|(x +1)(x -2)≤0},集合B 为整数集,则A ∩B =( ) A.{-1,0} B.{0,1}C.{-2,-1,0,1}D.{-1,0,1,2} 答案 D解析 由二次函数y =(x +1)(x -2)的图像可以得到不等式(x +1)(x -2)≤0的解集A =[-1,2],属于A 的整数只有-1,0,1,2,所以A ∩B ={-1,0,1,2},故选D.6.(2012·北京)已知集合A ={x ∈R |3x +2>0},B ={x ∈R |(x +1)(x -3)>0},则A ∩B =( ) A.(-∞,-1) B.(-1,-23)C.(-23,3)D.(3,+∞)答案 D解析 A ={x|x>-23},B ={x|x>3或x<-1},则A ∩B ={x|x>3},故选D.课时作业(八) 1.2.1函数及其表示含解析1.下列集合A 到集合B 的对应f 是函数的是( ) A.A ={-1,0,1},B ={0,1},f :A 中的数平方 B.A ={0,1},B ={-1,0,1},f :A 中的数开方 C.A =Z ,B =Q ,f :A 中的数取倒数D.A =R ,B ={正实数},f :A 中的数取绝对值 答案 A2.设集合M ={x|0≤x ≤2},N ={y|0≤y ≤2},下图所示4个图形中能表示集合M 到集合N 的函数关系的个数是( )A.0B.1C.2D.3答案 B3.函数f(x)=1+x +x1-x的定义域( ) A.[-1,+∞) B.(-∞,-1] C.R D.[-1,1)∪(1,+∞)答案 D解析 由⎩⎪⎨⎪⎧1+x ≥0,1-x ≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠1.故定义域为[-1,1)∪(1,+∞),故选D. 4.设函数f(x)=3x 2-1,则f(a)-f(-a)的值是( ) A.0 B.3a 2-1 C.6a 2-2 D.6a 2答案 A解析 f(a)-f(-a)=3a 2-1-[3(-a)2-1]=0.5.四个函数:①y=x+1;②y=x3;③y=x2-1;④y=1x.其中定义域相同的函数有()A.①②和③B.①和②C.②和③D.②③和④答案 A6.函数f(x)=11+x2(x∈R)的值域是()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1) 答案 C7.已知f(x)=π(x∈R),则f(π2)等于()A.π2B.πC.πD.不确定答案 B解析因为π2∈R,所以f(π2)=π.8.函数y=21-1-x的定义域为()A.(-∞,1)B.(-∞,0)∪(0,1]C.(-∞,0)∪(0,1)D.[1,+∞)答案 B9.将下列集合用区间表示出来.(1){x|x≥1}=________;(2){x|2≤x≤8}=________;(3){y|y=1x}=________.答案(1)[1,+∞)(2)[2,8] (3)(-∞,0)∪(0,+∞)10.若f(x)=5xx2+1,且f(a)=2,则a=________.答案12或211.已知f(x)=x2+x-1,x∈{0,1,2,3},则f(x)的值域为________.答案{-1,1,5,11}12.设函数f(n)=k(n∈N*),k是π的小数点后的第n位数字,π=3.141 592 653 5…,则f(3)=________.答案 113.若函数y =1x -2的定义域为A ,函数y =2x +6的值域是B ,则A ∩B =________. 答案 [0,2)∪(2,+∞)解析 由题意知A ={x|x ≠2},B ={y|y ≥0},则A ∩B =[0,2)∪(2,+∞). 14.已知函数f(x)=x +3+1x +2.(1)求函数的定义域; (2)求f(-3),f(23)的值;(3)当a>0时,求f(a),f(a -1)的值.解析 (1)使根式x +3有意义的实数x 的集合是{x|x ≥-3},使分式1x +2有意义的实数x 的集合是{x|x ≠-2},所以这个函数的定义域是{x|x ≥-3}∩{x|x ≠-2}={x|x ≥-3,且x ≠-2}. (2)f(-3)=-3+3+1-3+2=-1; f(23)=23+3+123+2=113+38=38+333. (3)因为a>0,故f(a),f(a -1)有意义. f(a)=a +3+1a +2;f(a -1)=a -1+3+1(a -1)+2=a +2+1a +1.15.已知f(x)=13-x 的定义域为A ,g(x)=1a -x的定义域是B. (1)若B A ,求a 的取值范围; (2)若A B ,求a 的取值范围. 解析 A ={x|x<3},B ={x|x<a}.(1)若B A ,则a<3,∴a 的取值范围是{a|a<3}; (2)若A B ,则a>3,∴a 的取值范围是{a|a>3}.1.下列函数f(x)和g(x)中,表示同一函数的是( ) A.y =f(x)与y =f(x +1) B.y =f(x),x ∈R 与y =f(t),t ∈R C.f(x)=x 2,g(x)=x 3xD.f(x)=2x +1与g(x)=4x 2+4x +1答案 B2.下列式子中不能表示函数y =f(x)的是( ) A.x =2yB.3x +2y =1C.x =2y 2+1D.x =y答案 C3.已知函数f(x)=2x -1,则f(x +1)等于( ) A.2x -1 B.x +1 C.2x +1 D.1答案 C4.若f(x)=x 2-1x ,则f(x)的定义域为________.答案 {x|x ≤-1或x ≥1}5.下列每对函数是否表示相同函数? (1)f(x)=(x -1)0,g(x)=1; (2)f(x)=x ,g(x)=x 2; (3)f(t)=t 2t ,g(x)=|x|x .答案 (1)不是 (2)不是 (3)是6.已知A =B =R ,x ∈A ,y ∈B 对任意x ∈A ,x →y =ax +b 是从A 到B 的函数,若输出值1和8分别对应的输入值为3和10,求输入值5对应的输出值.解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧3a +b =1,10a +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-2,所以对应关系f :x →y =x -2,故输入值5对应的输出值为3.7.已知f(x)=11+x ,求[f(2)+f(3)+…+f(2 016)]+[f(12)+f(13)+…+f(12 016)].答案 2 015解析 f(x)+f(1x )=11+x+11+1x=11+x +x1+x =1,则原式=⎣⎡⎦⎤f (2)+f (12)+⎣⎡⎦⎤f (3)+f (13)+…+⎣⎡⎦⎤f (2 016)+f (12 016)=2 015.8.已知函数g(x)=x +2x -6,(1)点(3,14)在函数的图像上吗? (2)当x =4时,求g(x)的值; (3)当g(x)=2时,求x 的值.答案(1)不在(2)-3(3)14课时作业(九)1.2.2-1函数的表示法(第1课时)1.下列结论正确的是( )A.任意一个函数都可以用解析式表示B.函数y =x ,x ∈{1,2,3,4}的图像是一条直线C.表格可以表示y 是x 的函数D.图像可表示函数y =f(x)的图像答案 C2.某同学在一学期的5次大型考试中的数学成绩(总分120分)如下表所示:A.成绩y 不是考试次数x 的函数B.成绩y 是考试次数x 的函数C.考试次数x 是成绩y 的函数D.成绩y 不一定是考试次数x 的函数答案 B3.函数f(x)=x +|x|x的图像是下图中的( )答案 C4.从甲城市到乙城市t min 的电话费由函数g(t)=1.06×(0.75[t]+1)给出,其中t>0,[t]为t 的整数部分,则从甲城市到乙城市5.5 min 的电话费为( ) A.5.04元 B.5.56元 C.5.84元 D.5.38元答案 A解析 g(5.5)=1.06(0.75×5+1)=5.035≈5.04.。
人教A版高中同步训练数学必修第一册课后习题 第1章集合与常用逻辑用语 1.2 集合间的基本关系
1.2 集合间的基本关系课后·训练提升基础巩固1.下列集合中,是空集的是( )A.{x|x+3=3}B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}C.{x|x2≤0}D.{x∈R|x2-x+1=0}A,∵{x|x+3=3}={0},∴A不符合题意;对于B,∵{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}={(0,0)},∴B不符合题意;对于C,∵{x|x2≤0}={0},∴C不符合题意;对于D,∵方程x2-x+1=0无实根,∴{x∈R|x2-x+1=0}=⌀,符合题意.2.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|-1<x<1},则( )A.A⫋BB.B⫋AC.A⊆BD.B=A3.已知集合A={x|x2-1=0},则下列关系表示正确的有( )①1∈A;②{-1}∈A;③⌀⊆A;④{-1,1}⊆A.A.1个B.2个C.3个D.4个4.若集合A满足A⊆B,A⊆C,B={0,1,2,3},C={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A的个数为( )A.0B.1C.2D.4A⊆B,A⊆C,∴A中最多能含有0,2两个元素,∴集合A可以为⌀,{0},{2},{0,2},共4个.5.已知集合A={x|ax2-5x+6=0,a∈R},若2∈A,则集合A的子集个数为( )A.4B.3C.2D.14a-10+6=0,解得a=1,则x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3,所以A={2,3},所以集合A的子集个数为22=4.故选A.6.已知M={-1,0,1},N={x|x2+,N之间关系的Venn图是( )N={x|x2+.故选B.7.已知集合A={x|x=2n+1,n∈Z},集合B={x|x=4k±1,k∈Z},则A与B间的关系是.,所以n=2k 或n=2k-1(k ∈Z),当n=2k(k ∈Z)时,2n+1=4k+1(k ∈Z),当n=2k-1(k ∈Z)时,2n+1=4k-1(k ∈Z),故A=B. 8.已知非空集合A 满足:①A ⊆{1,2,3,4};②若x ∈A,则5-x ∈A,则满足上述要求的集合A 的个数为 .,满足题中要求的集合A 可以是{1,4},{2,3},{1,2,3,4},共3个.9.已知集合A={a,a-1},B={2,y},C={x|1<x-1<4}. (1)若A=B,则y 的值为 ;(2)若A ⊆C,则a 的取值范围为 .或3 (2){a|3<a<5}若a=2,则A={1,2},所以y=1. 若a-1=2,则a=3,A={2,3},所以y=3. 综上,y 的值为1或3.(2)因为C={x|2<x<5},所以{2<a <5,2<a -1<5.所以3<a<5.10.已知集合A={x ∈R|x<-2,或x>3},B={x ∈R|a≤x≤2a -1,a ∈R},若B ⊆A,求实数a 的取值范围.B ⊆A,∴B 的可能情况有B≠⌀和B=⌀两种. ①当B≠⌀时,∵B ⊆A,∴{a >3,a ≤2a -1或{2a -1<-2,a ≤2a -1,解得a>3;②当B=⌀时,由a>2a-1,得a<1.综上可知,实数a的取值范围是a<1或a>3.能力提升1.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则下列说法正确的是( )A.若a=3,则A⊆BB.若A⊆B,则a=3C.若a=3,则A=BD.若A⊆B,则a=2a=3时,A={1,3},因为B={1,2,3},所以A⊆B.当A⊆B时,a=2或3.2.满足{a}⫋M⫋{a,b,c,d}的集合M共有( )A.6个B.7个C.8个D.15个{a}⫋M⫋{a,b,c,d},所以集合M中含有b,c,d中的1个或2个,即M可以为{a,b},{a,c},{a,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d}.所以满足条件的集合M共有6个.3.已知集合A,B,若A不是B的子集,则下列说法正确的是( )A.对任意的a∈A,都有a∉BB.对任意的b∈B,都有b∉AC.存在a0,满足a0∈A,a0∉BD.不存在a0,满足a0∈A,a0∈B不是B 的子集,也就是说A 中存在某个元素不属于B,所以选项C 中说法正确.取A={1,2},B={2,3},则有2∈A,2∈B,故选项A,B,D 中说法错误.4.已知集合A={x|(a-1)x 2+3x-2=0,a ∈R}有且仅有两个子集,则实数a=( ) A.-18B.1C.-18或1D.-8或1,知集合A={x|(a-1)x 2+3x-2=0,a ∈R}中有且仅有一个元素,即关于x 的方程(a-1)x 2+3x-2=0有且仅有一个根.当a=1时,方程只有一根x=23,符合要求;当a≠1时,由Δ=32-4×(a -1)×(-2)=0,解得a=-18.故实数a 的值为1或-18.5.已知⌀⫋{x|x 2-x+a=0},则实数a 的取值范围是 ( )A.a<14B.a≤14C.a≥14D.a>14⌀⫋{x|x 2-x+a=0},所以方程x 2-x+a=0有实根,所以Δ=1-4a≥0,所以a≤14.故选B.6.(多选题)下列选项中的两个集合相等的有( ) A.P={x|x=2n,n ∈Z},Q={x|x=2(n+1),n ∈Z} B.P={x|x=2n-1,n ∈N *},Q={x|x=2n+1,n ∈N *}C.P={x|x 2-x=0},Q={x|x=1+(-1)n2,n ∈Z}D.P={x|y=x+1},Q={(x,y)|y=x+1}A 中集合P,Q 都表示所有偶数组成的集合,所以P=Q;选项B 中集合P 是由1,3,5,…(所有正奇数)组成的集合,集合Q 是由3,5,7,…(所有大于1的正奇数)组成的集合,1∉Q,所以P≠Q;选项C 中集合P={0,1},当n 为奇数时,x=1+(-1)n2=0,当n 为偶数时,x=1+(-1)n2=1,所以Q={0,1},所以P=Q;选项D 中,集合P 表示直线y=x+1上点的横坐标构成的集合,而集合Q 表示直线y=={x|x 2+x-6=0},N={x|a,则实数a 的值为 . 0,12,-13M={x|x 2+;当a≠0时,N={x|a,所以1a=2或1a=-3,解得a=12或a=-13.综上,a 的值为0,12,-13.8.已知集合M={x|x 2+2x-a=0,a ∈R}.若N={=⌀,则Δ=22-4(-a)<0,得a<-1,符合题意.若M≠⌀,则当Δ=0,即a=-1时,M={-1},满足M ⊆N,符合题意. 当Δ>0,即a>-1时,M 中有两个元素, 由M ⊆N,得M=N,从而{-1+0=-2,(-1)×0=-a ,无解.综上,a 的取值范围为{a|a≤-1}.。
人教A版高中数学选择性必修第一册第1章 1.3.2 空间向量运算的坐标表示课时练习题
1.3.2空间向量运算的坐标表示1.已知a =(1,-2,1),a -b =(-1,2,-1),则b 等于() A .(2,-4,2) B .(-2,4,-2) C .(-2,0,-2) D .(2,1,-3) 答案A解析b =a -(-1,2,-1)=(1,-2,1)-(-1,2,-1)=(2,-4,2). 2.已知A (3,4,5),B (0,2,1),O (0,0,0),若OC →=25AB →,则C 的坐标是()A.⎝⎛⎭⎫-65,-45,-85B.⎝⎛⎭⎫65,-45,-85 C.⎝⎛⎭⎫-65,-45,85D.⎝⎛⎭⎫65,45,85 答案A解析设点C 的坐标为(x ,y ,z ),则OC →=(x ,y ,z ),又AB →=(-3,-2,-4),OC →=25AB →,所以x =-65,y =-45,z =-85,所以C ⎝⎛⎭⎫-65,-45,-85. 3.已知向量a =(2,3),b =(k ,1),若a +2b 与a -b 平行,则k 的值是() A .-6B .-23C.23D .14答案C解析由题意得a +2b =(2+2k ,5),且a -b =(2-k ,2), 又因为a +2b 和a -b 平行,则2(2+2k )-5(2-k )=0,解得k =23.4.已知向量a =(1,2,3),b =(-2,-4,-6),|c |=14,若(a +b )·c =7,则a 与c 的夹角为()A .30°B .60°C .120°D .150° 答案C解析a +b =(-1,-2,-3)=-a ,故(a +b )·c =-a ·c =7,得a ·c =-7,而|a |=12+22+32=14,所以cos 〈a ,c 〉=a ·c |a ||c |=-12,所以〈a ,c 〉=120°.5.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,若D (0,0,0),A (4,0,0),B (4,2,0),A 1(4,0,3),则对角线 |AC 1—→|的长为()A .9B.29C .5D .2 6 答案B解析由已知,可得C 1(0,2,3),所以|AC 1—→|=(0-4)2+(2-0)2+(3-0)2=29.6.若A (m +1,n -1,3),B (2m ,n ,m -2n ),C (m +3,n -3,9)三点共线,则m +n =________. 答案0解析因为AB →=(m -1,1,m -2n -3),AC →=(2,-2,6), 由题意得AB →∥AC →,则m -12=1-2=m -2n -36,所以m =0,n =0,m +n =0.7.若AB →=(-4,6,-1),AC →=(4,3,-2),|a |=1,且a ⊥AB →,a ⊥AC →,则a =________. 答案⎝⎛⎭⎫313,413,1213或⎝⎛⎭⎫-313,-413,-1213 解析设a =(x ,y ,z ),由题意有⎩⎪⎨⎪⎧a ·AB →=0,a ·AC →=0,|a |=1,代入坐标可解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =313,y =413,z =1213,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-313,y =-413,z =-1213.8.已知点A (-1,3,1),B (-1,3,4),若AP →=2PB →,则点P 的坐标是________.答案(-1,3,3)解析设点P (x ,y ,z ),则由AP →=2PB →,得(x +1,y -3,z -1)=2(-1-x ,3-y ,4-z ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +1=-2-2x ,y -3=6-2y ,z -1=8-2z ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =3,z =3,即P (-1,3,3).9.已知A (x ,5-x ,2x -1),B (1,x +2,2-x ),求|AB →|取最小值时,A ,B 两点的坐标,并求此时的|AB →|.解由空间两点间的距离公式得 |AB →|=(1-x )2+[(x +2)-(5-x )]2+[(2-x )-(2x -1)]2=14x 2-32x +19=14⎝⎛⎭⎫x -872+57, 当x =87时,|AB →|有最小值为357.此时A ⎝⎛⎭⎫87,277,97,B ⎝⎛⎭⎫1,227,67. 10.如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为矩形,侧棱P A ⊥底面ABCD ,AB =3,BC =1,P A =2,E 为PD 的中点.(1)求AC 与PB 所成角的余弦值;(2)在侧面P AB 内找一点N ,使NE ⊥平面P AC ,求N 点的坐标. 解(1)由题意,建立如图所示的空间直角坐标系,则A (0,0,0),B (3,0,0),C (3,1,0),D (0,1,0),P (0,0,2),E ⎝⎛⎭⎫0,12,1,从而AC →=(3,1,0),PB →=(3,0,-2). 设AC →与PB →的夹角为θ,则cos θ=AC →·PB →|AC →|·|PB →|=327=3714.∴AC 与PB 所成角的余弦值为3714.(2)由于N 点在侧面P AB 内,故可设N 点坐标为(x ,0,z ),则NE →=⎝⎛⎭⎫-x ,12,1-z , 由NE ⊥平面P AC 可得,⎩⎪⎨⎪⎧NE →·AP →=0,NE →·AC →=0,即⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫-x ,12,1-z ·(0,0,2)=0,⎝⎛⎭⎫-x ,12,1-z ·(3,1,0)=0,化简得⎩⎪⎨⎪⎧z -1=0,-3x +12=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =36,z =1,即N 点的坐标为⎝⎛⎭⎫36,0,1时,NE ⊥平面P AC .11.一束光线自点P (1,1,1)出发,被xOy 平面反射到达点Q (3,3,6)被吸收,那么光线所经过的距离是()A.37B.33C.47D.57 答案D解析P 关于xOy 平面对称的点为P ′(1,1,-1),则光线所经过的距离为 |P ′Q |=(3-1)2+(3-1)2+(6+1)2=57.12.已知O 为坐标原点,OA →=(1,2,3),OB →=(2,1,2),OP →=(1,1,2),点Q 在直线OP 上运动,则当QA →·QB →取得最小值时,点Q 的坐标为() A.⎝⎛⎭⎫12,34,13B.⎝⎛⎭⎫12,23,34 C.⎝⎛⎭⎫43,43,83D.⎝⎛⎭⎫43,43,73 答案C解析设OQ →=λOP →,则QA →=OA →-OQ →=OA →-λOP →=(1-λ,2-λ,3-2λ),QB →=OB →-OQ →=OB →-λOP →=(2-λ,1-λ,2-2λ),所以QA →·QB →=(1-λ,2-λ,3-2λ)·(2-λ,1-λ,2-2λ)=2(3λ2-8λ+5)=2⎣⎡⎦⎤3⎝⎛⎭⎫λ-432-13. 所以当λ=43时,QA →·QB →取得最小值,此时OQ →=43OP →=⎝⎛⎭⎫43,43,83,即点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫43,43,83. 13.若a =(x ,2,2),b =(2,-3,5)的夹角为钝角,则实数x 的取值范围是________. 答案(-∞,-2)解析由题意,得a ·b =2x -2×3+2×5=2x +4,设a ,b 的夹角为θ, 因为θ为钝角,所以cos θ=a ·b|a||b|<0. 又|a |>0,|b |>0,所以a ·b <0,即2x +4<0, 所以x <-2. 又a ,b 不会反向,所以实数x 的取值范围是(-∞,-2).14.三棱锥P -ABC 各顶点的坐标分别为A (0,0,0),B (1,0,0),C (0,2,0),P (0,0,3),则三棱锥P -ABC 的体积为________. 答案1解析由A ,B ,C ,P 四点的坐标,知△ABC 为直角三角形,AB ⊥AC ,P A ⊥底面ABC .由空间两点间的距离公式,得AB =1,AC =2,P A =3, 所以三棱锥P -ABC 的体积V =13×12×1×2×3=1.15.已知AB →=(1,5,-2),BC →=(3,1,z ),若AB →⊥BC →,BP →=(x -1,y ,-3),且BP ⊥平面ABC ,则BP →=________. 答案⎝⎛⎭⎫337,-157,-3 解析因为AB →⊥BC →,所以AB →·BC →=0, 即1×3+5×1+(-2)×z =0,所以z =4. 因为BP ⊥平面ABC ,所以BP →⊥AB →,BP →⊥BC →,即⎩⎪⎨⎪⎧1×(x -1)+5y +(-2)×(-3)=0,3(x -1)+y +(-3)×4=0, 解得x =407,y =-157,于是BP →=⎝⎛⎭⎫337,-157,-3. 16.在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,平面ABC 和平面A 1B 1C 1为正三角形,所有的棱长都是2,M 是BC 边的中点,则在棱CC 1上是否存在点N ,使得异面直线AB 1和MN 所成的角等于45°? 解以A 点为原点,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz .由题意知A (0,0,0),C (0,2,0),B (3,1,0),B 1(3,1,2),M ⎝⎛⎭⎫32,32,0.又点N 在CC 1上,可设N (0,2,m )(0≤m ≤2), 则AB 1→=(3,1,2),MN →=⎝⎛⎭⎫-32,12,m ,所以|AB 1—→|=22,|MN →|=m 2+1,AB 1—→·MN →=2m -1.如果异面直线AB 1和MN 所成的角等于45°,那么向量AB 1—→和MN →的夹角等于45°或135°. 又cos 〈AB 1—→,MN →〉=AB 1—→·MN →|AB 1—→||MN →|=2m -122×m 2+1.所以2m -122×m 2+1=±22,解得m =-34,这与0≤m ≤2矛盾.所以在CC 1上不存在点N ,使得异面直线AB 1和MN 所成的角等于45°.。
最新精编高中人教A版必修1高中数学第1章1.3.2第二课时同步训练和答案
1.若函数f (x )=x 3(x ∈R ),则函数y =f (-x )在其定义域上是( ) A .单调递减的偶函数 B .单调递减的奇函数 C .单调递增的偶函数D .单调递增的奇函数解析:选B.f (-x )=-x 3为奇函数,x 1<x 2,-x 1>-x 2.f (-x 1)-f (-x 2)=-x 31-(-x 32)=x 32-x 31>0,∴f (-x 1)>f (-x 2),f (-x )为减函数.2.定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,若f (a )<f (b ),则一定可得( )A .a <bB .a >bC .|a |<|b |D .0≤a <b 或a >b ≥0解析:选C.对于定义域为R 的偶函数,若x ≥0,则f (|x |)=f (x );若x <0,则f (|x |)=f (-x )=f (x ).所以,定义域为R 的偶函数f (x )对于任意x ∈R ,有f (|x |)=f (x ).于是由f (a )<f (b ),可得f (|a |)<f (|b |).而|a |≥0,再由f (x )在[0,+∞)上是增函数可得|a |<|b |,故选C.3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则f (x )在R 上的表达式是( )A .y =x (x -2)B .y =x (|x |+2)C .y =|x |(x -2)D .y =x (|x |-2)解析:选D.由x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,f (x )是定义在R 上的奇函数得:当x <0时,-x >0,f (x )=-f (-x )=-(x 2+2x )=x (-x -2).∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x x - x ,x -x -x <,即f (x )=x (|x |-2).4.函数f (x )=x 3+ax ,f (1)=3,则f (-1)=________. 解析:显然f (x )是奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-3. 答案:-31.已知f (x )=ax 3+bx -4,其中a ,b 为常数,若f (-2)=2,则f (2)的值等于( )A .-2B .-4C .-6D .-10解析:选D.令F (x )=f (x )+4=ax 3+bx ,显然F (x )=ax 3+bx 为奇函数,F (-2)=f (-2)+4=6,F (2)=f (2)+4=-6,f (2)=-10.2.若f (x )是偶函数,其定义域为(-∞,+∞),且在[0,+∞)上是减函数,则f (-32)与f (a 2+2a +52)的大小关系是( )A .f (-32)>f (a 2+2a +52)B .f (-32)<f (a 2+2a +52)C .f (-32)≥f (a 2+2a +52)D .f (-32)≤f (a 2+2a +52)解析:选C.a 2+2a +52=(a +1)2+32≥32,f (-32)=f (32)≥f (a 2+2a +52).3.若ρ(x ),g (x )都是奇函数,f (x )=aρ(x )+bg (x )+2在(0,+∞)上有最大值5,则f (x )在(-∞,0)上有( )A .最小值-5B .最大值-5C .最小值-1D .最大值-3解析:选C.ρ(x )、g (x )都是奇函数, ∴f (x )-2=aρ(x )+bg (x )为奇函数.又f(x)有最大值5,∴f(x)-2在(0,+∞)上有最大值3.∴f(x)-2在(-∞,0)上有最小值-3,∴f(x)在(-∞,0)上有最小值-1.4.若函数f(x)是定义在[-6,6]上的偶函数,且在[-6,0]上单调递减,则( ) A.f(3)+f(4)>0 B.f(-3)-f(-2)<0C.f(-2)+f(-5)<5 D.f(4)-f(-1)>0解析:选D.f(x)是定义在[-6,6]上的偶函数,且在[-6,0]上单调递减,可得f(x)在[0,6]上单调递增,依题意有:-4<-1⇒f(-4)>f(-1)⇒f(4)-f(-1)>0.5.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=x2+|x|-1,那么x<0时,f(x)的解析式为f(x)=( )A.x2-|x|+1 B.-x2+|x|+1C.-x2-|x|-1 D.-x2-|x|+1解析:选D.设x<0,则-x>0,f(-x)=x2+|x|-1,∵f(-x)=-f(x),∴-f(x)=x2+|x|-1,f(x)=-x2-|x|+1.6.(2009年高考陕西卷)定义在R上的偶函数f(x),对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有f x2-f x1x2-x1<0,则( )A.f(3)<f(-2)<f(1) B.f(1)<f(-2)<f(3) C.f(-2)<f(1)<f(3) D.f(3)<f(1)<f(-2)解析:选A.由已知f x2-f x1x2-x1<0,得f(x)在x∈[0,+∞)上单调递减,由偶函数性质得f(3)<f(-2)<f(1),故选A.7.若函数f(x)=(k-2)x2+(k-1)x+3是偶函数,则f(x)的递减区间是________.解析:利用函数f(x)是偶函数,则k-1=0,k=1,f(x)=-x2+3即可得出单调区间.答案:[0,+∞)8.若f(x)是偶函数,当x∈[0,+∞)时f(x)=x-1,则f(x-1)<0的解集是________.解析:偶函数的图象关于y轴对称,先作出f(x)的图象,如图所示,由图可知f(x)<0的解集为{x|-1<x<1},∴f(x-1)<0的解集为{x|0<x<2}.答案:{x|0<x<2}9.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它是减函数,若实数a,b满足f(a)+f(b)>0,则a+b________0(填“>”、“<”或“=”).解析:f(a)+f(b)>0,∴f(a)>-f(b),∴f(a)>f(-b),f(x)为减函数,∴a<-b,∴a+b<0.答案:<10.已知函数f(x)=ax+bx是定义在(-1,1)上的奇函数,且f(1)=2,求函数f(x)的解析式.解:∵f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数.∴f(0)=0,即b1+02=0,∴b=0,又f(12)=12a1+14=25,∴a=1,∴f(x)=x1+x2.11.设函数f (x )在R 上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,且f (2a 2+a +1)<f (2a 2-2a +3),求a 的取值范围.解:由f (x )在R 上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增, 可知f (x )在(0,+∞)上递减. ∵2a 2+a +1=2(a +14)2+78>0,2a 2-2a +3=2(a -12)2+52>0,且f (2a 2+a +1)<f (2a 2-2a +3), ∴2a 2+a +1>2a 2-2a +3, 即3a -2>0,解得a >23.12.已知f (x )为偶函数,g (x )为奇函数,且满足f (x )+g (x )=1x -1,求f (x ),g (x ).解:由f (x )+g (x )=1x -1. ①把x 换成-x ,得 f (-x )+g (-x )=1-x -1,∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ). 又∵g (x )为奇函数, ∴g (-x )=-g (x ), ∴f (x )-g (x )=-1x +1. ②由①②得f (x )=1x 2-1,g (x )=xx 2-1.。
人教A版高中数学必修1同步检测第1章1.1.2集合间的基本关系
第一章集合与函数概念1.1集合1.1.2集合间的基本关系A级基础巩固一、选择题1.集合P={x|x2-4=0},T={-2,-1,0,1,2},则P与T 的关系为()A.P=T B.P TC.P⊇T D.P T解析:由x2-4=0,得x=±2,所以P={-2,2}.因此P T.答案:D2.已知集合A⊆{0,1,2},且集合A中至少含有一个偶数,则这样的集合A的个数为()A.6B.5C.4D.3解析:集合{0,1,2}的非空子集为:{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},{0,1,2},其中含有偶数的集合有6个.答案:A3.已知集合A={x|x(x-1)=0},那么下列结论正确的是() A.0∈AC.-1∈AB.1∉AD.0∉A解析:由x(x-1)=0得x=0或x=1,则集合A中有两个元素0和1,所以0∈A,1∈A.答案:A14.以下说法中正确的个数是()①M ={(1,2)}与 N ={(2,1)}表示同一个集合;②M ={1,2}与 N ={2,1}表示同一个集合;③空集是唯一的;④若 M ={y |y =x 2+1,x ∈R}与 N ={x |x =t 2+1,t ∈R},则集合M =N .A .0B .1C .2D .3解析:①集合 M 表示由点(1,2)组成的单元素集,集合 N 表示由点(2,1)组成的单元素集,故①错误;②由集合中元素的无序性可知 M ,N 表示同一个集合,故②正确;③假设空集不是唯一的,则不妨设∅1、∅2 为不相等的两个空集,易知∅1⊆∅2,且∅2⊆∅1,故可知∅1=∅2,矛盾,则空集是唯一的,故③ 正确;④M ,N 都是由大于或等于 1 的实数组成的集合,故④正确.答案:D5.集合 A ={x |0≤x <4,且 x ∈N}的真子集的个数是()A .16B .8C .15D .4解析:A ={x |0≤x <4,且 x ∈N}={0,1,2,3},故其真子集有24-1=15(个).答案:C二、填空题6.已知集合 A ={x | x 2=a },当 A 为非空集合时 a 的取值范围是________.解析:A 为非空集合时,方程 x 2=a 有实数根,所以 a ≥0.2所以Δ=(-1)2-4a ≥0,得 a ≤ .答案:⎨a a ≤4⎬解析:当 a =0 时,B =∅⊆A ;当 a ≠0 时,B =⎨x ⎪x =-a ⎬,若 B ⊆A ,则- =-1 或- =1,解得 a =1 或 a =-1.综上,a =0 或 a答案:{a |a ≥0}7.已知∅ {x |x 2-x +a =0},则实数 a 的取值范围是________.解析:因为∅ {x |x 2-x +a =0}.所以{x |x 2-x +a =0}≠∅,即 x 2-x +a =0 有实根.14⎧ ⎪ 1⎫⎩ ⎪⎭8.已知集合 A ={-1,1},B ={x |ax +1=0},若 B ⊆A ,则实数a 的所有可能取值的集合为________.⎧ ⎪ 1⎫⎩ ⎪⎭1 1aa=1 或-1.答案:{-1,0,1}三、解答题9.已知集合 A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |p +1≤x ≤2p -1}.若 B⊆A ,求实数 p 的取值范围.解:若 B =∅,则 p +1>2p -1,解得 p <2;若 B ≠∅,且 B ⊆A ,则借助数轴可知,⎧⎪p +1≤2p -1,⎨p +1≥-2,解得 2≤p ≤3.⎪⎩2p -1≤5,综上可得 p ≤3.10.已知集合 A{x ∈N|-1<x <3},且 A 中至少有一个元素为奇数,则这样的集合 A 共有多少个?并用恰当的方法表示这些集合.解:因为{x ∈N|-1<x <3}={0,1,2},A3{0,1,2}且 A 中至少有一个元素为奇数,故这样的集合共有 3 个.当 A 中含有 1 个元素时,A 可以为{1};当 A 中含有 2 个元素时,A 可以为{0,1},{1,2}.B 级 能力提升1.已知集合 B ={-1,1,4}满足条件∅ M ⊆B 的集合的个数为()A .3B .6C .7D .8解析:满足条件的集合是{-1},{1},{4},{-1,1},{-1,4},{1,4},{-1,1,4},共 7 个.答案:C2.设 A ={4,a },B ={2,ab },若 A =B ,则 a +b =________.解析:因为 A ={4,a },B ={2,ab },A =B ,⎧⎪4=ab ,所以⎨ 解得 a =2,b =2,⎪⎩a =2,所以 a +b =4.答案:43.已知 A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若B ⊆A ,求 a 的取值范围.解:集合 A ={0,-4},由于 B ⊆A ,则:(1)当 B =A 时,即 0,-4 是方程 x 2+2(a +1)x +a 2-1=0 的两根,代入解得 a =1.(2)当 B A 时,①当 B =∅时,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得 a <-1.②当 B ={0}或 B ={-4}时,方程 x 2+2(a +1)x +a 2-1=0 应有两个相等的实数根 0 或-4.则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得 a =-1,此时 B ={0}满足条件.4综上可知a=0或a≤-1.5。
高中数学必修1人教A同步训练及详解:-第1章1.1.2同步训练及详解
高中数学必修一同步训练及解析1.下列集合中是空集的是()A.{x|x2+3=3}B.{(x,y)|y=-x2,x,y∈R}C.{x|-x2≥0}D.{x|x2-x+1=0,x∈R}解析:选D.∵方程x2-x+1=0的判别式Δ<0,∴方程无实根,故D选项为空集,A选项中只有一个元素0,B选项中有无数个元素,即抛物线y=-x2上的点,C选项中只有一个元素0.2.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<1},则()A.A>BB.A BC.B AD.A⊆B解析:选C.利用数轴(图略)可看出x∈B⇒x∈A,但x∈A⇒x∈B不成立.3.下列关系中正确的是________.①∅∈{0};②∅;③{0,1}⊆{(0,1)};④{(a,b)}={(b,a)}.解析:∅,∴①错误;空集是任何非空集合的真子集,②正确;{(0,1)}是含有一个元素的点集,③错误;{(a,b)}与{(b,a)}是两个不等的点集,④错误,故正确的是②.答案:②4.图中反映的是四边形、梯形、平行四边形、菱形、正方形这五种几何图形之间的关系,则A、B、C、D、E分别代表的图形的集合为__________________________.解析:由以上概念之间的包含关系可知:集合A={四边形},集合B={梯形},集合C={平行四边形},集合D={菱形},集合E={正方形}.答案:A={四边形},B={梯形},C={平行四边形},D={菱形},E={正方形}[A级基础达标]1.如果A={x|x>-1},那么()A.0⊆AB.{0}∈AC.∅∈AD.{0}⊆A解析:选D.A、B、C的关系符号是错误的.2.若{1,2}={x|x2+bx+c=0},则()A.b=-3,c=2B.b=3,c=-2C.b=-2,c=3D.b=2,c=-3解析:选A.由题意知1,2为方程x 2+bx +c =0的两个根,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+2=-b ,1×2=c ,解得b =-3,c =2. 3.符合条件{a P ⊆{a ,b ,c }的集合P 的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:选B.集合P 中一定含有元素a ,且不能只有a 一个元素,用列举法列出即可.4.设x ,y ∈R ,A ={(x ,y )|y =x },B ={(x ,y )|y x=1},则A 、B 间的关系为________. 解析:(0,0)∈A ,而(0,0)∉B ,故B A . 答案:B A5.已知集合A ={-1,3,2m -1},集合B ={3,m 2}.若B ⊆A ,则实数m =________.解析:由于B ⊆A ,则应有m 2=2m -1,于是m =1.答案:16.已知集合A ={(x ,y )|x +y =2,x ,y ∈N},试写出A 的所有子集.解:∵A ={(x ,y )|x +y =2,x ,y ∈N},∴A ={(0,2),(1,1),(2,0)}.∴A 的子集有:∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.[B 级 能力提升]7.集合M ={x |x 2+2x -a =0,x ∈R},且∅M ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-1B .a ≤1C .a ≥-1D .a ≥1解析:选C.∅M 等价于方程x 2+2x -a =0有实根.即Δ=4+4a ≥0.解得a ≥-1.8.设A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },若A B ,则a 的取值范围是( )A .a ≥2B .a ≤1C .a ≥1D .a ≤2解析:选A.A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },要使A B ,则应有a ≥2.9.设A ={x ∈R|x 2-5x +m =0},B ={x ∈R|x -3=0},且B ⊆A ,则实数m =________,集合A =________.解析:B ={3}.∵B ⊆A ,∴3∈A ,即9-15+m =0.∴m =6.解方程x 2-5x +6=0,得x 1=2,x 2=3,∴A ={2,3}.答案:6 {2,3}10.设M ={x |x 2-2x -3=0},N ={x |ax -1=0},若N ⊆M ,求所有满足条件的a 的集合.解:由N ⊆M ,M ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3},得N =∅或N ={-1}或N ={3}.当N =∅时,ax -1=0无解,∴a =0.当N ={-1}时,由1a=-1,得a =-1. 当N ={3}时,由1a =3,得a =13. ∴满足条件的a 的集合为{-1,0,13}. 11.已知集合A ={x |1≤x ≤2},B ={x |1≤x ≤a ,a ≥1}.(1)若A B ,求a 的取值范围;(2)若B⊆A,求a的取值范围.解:(1)若A B,由图可知,a>2.(2)若B⊆A,由图可知,1≤a≤2.。
人教版A高中必修1数学试题第1章1.3.2同步训练及详解
高中数学必修一同步训练及解析1.下列函数为偶函数的是( )A .f (x )=|x |+xB .f (x )=x 2+1xC .f (x )=x 2+xD .f (x )=|x |x 2 解析:选D.只有D 符合偶函数定义.2.f (x )=x 3+1x的图象关于( ) A .原点对称B .y 轴对称C .y =x 对称D .y =-x 对称解析:选A.x ≠0,f (-x )=(-x )3+1-x=-f (x ),f (x )为奇函数,关于原点对称. 3.函数f (x )=x 3+ax ,f (1)=3,则f (-1)=________.解析:显然f (x )是奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-3.答案:-34.若函数f (x )=(x +1)(x -a )为偶函数,则a =________.解析:f (x )=x 2+(1-a )x -a 为偶函数,∴1-a =0,a =1.答案:1[A 级 基础达标]1.下列命题中,真命题是( )A .函数y =1x是奇函数,且在定义域内为减函数 B .函数y =x 3(x -1)0是奇函数,且在定义域内为增函数C .函数y =x 2是偶函数,且在(-3,0)上为减函数D .函数y =ax 2+c (ac ≠0)是偶函数,且在(0,2)上为增函数解析:选C.选项A 中,y =1x在定义域内不具有单调性;B 中,函数的定义域不关于原点对称;D 中,当a <0时,y =ax 2+c (ac ≠0)在(0,2)上为减函数,故选C.2.下面四个结论:①偶函数的图象一定与y 轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于y 轴对称;④既是奇函数又是偶函数的函数是f (x )=0.其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.偶函数的图象关于y 轴对称,但不一定与y 轴相交,如y =1x 2,故①错,③对;奇函数的图象不一定通过原点,如y =1x,故②错;既奇又偶的函数除了满足f (x )=0,还要满足定义域关于原点对称,④错.故选A.3.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)是偶函数,那么g (x )=ax 3+bx 2+cx ( )A .是奇函数B .是偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .是非奇非偶函数解析:选A.g (x )=x (ax 2+bx +c )=xf (x ),g (-x )=-x ·f (-x )=-x ·f (x )=-g (x ),所以g (x )=ax 3+bx 2+cx 是奇函数;因为g (x )-g (-x )=2ax 3+2cx 不恒等于0,所以g (-x )=g (x )不恒成立.故g (x )不是偶函数.4.如图给出奇函数y =f (x )的局部图象,则f (-2)的值是________.解析:f (-2)=-f (2)=-32. 答案:-325.已知函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 为偶函数,其定义域为[a -1,2a ],则a =________,b =________.解析:∵f (x )是定义域为[a -1,2a ]的偶函数,∴a -1=-2a ,∴a =13. 又f (-x )=f (x ),即13x 2-bx +1+b =13x 2+bx +1+b . ∴b =0.答案:130 6.判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=x -1+1-x ;(2)f (x )=|x |+x 2;(3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x -1 (x >0)0 (x =0).x +1 (x <0)解:(1)∵⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥01-x ≥0.∴x =1.定义域为{1}, 不关于原点对称,∴函数f (x )为非奇非偶函数.(2)f (x )=|x |+x 2=2|x |,定义域为(-∞,+∞),关于原点对称.且有f (-x )=2|-x |=2|x |=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)法一:显然定义域为(-∞,+∞),关于原点对称.当x >0时,-x <0,则f (-x )=1-x =-f (x ),当x <0时,-x >0,则f (-x )=-x -1=-f (x ).则f (-0)=f (0)=-f (0)=0.∴f (x )为奇函数.法二:作出函数f (x )的图象,可知f (x )的图象关于原点对称,所以f (x )为奇函数.[B 级 能力提升]7.若f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )≥2,则当x ≤0时( )A .f (x )≤2B .f (x )≥2 C .f (x )≤-2D .f (x )∈R解析:选B.可画出f (x )的大致图象:易知当x ≤0时,有f (x )≥2.故选B.8.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)解析:选A.∵f (x )为偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f (x )为增函数.又∵f (-2)=f (2),f (-3)=f (3),且2<3<π,∴f (2)<f (3)<f (π),即f (-2)<f (-3)<f (π).9.若偶函数f (x )在(-∞,0]上为增函数,则满足f (1)≤f (a )的实数a 的取值范围是________. 解析:由已知偶函数f (x )在(-∞,0]上为增函数,∴f (x )在(0,+∞)上是减函数,∴f (1)≤f (a )⇔⎩⎨⎧ a >0,1≥a 或⎩⎨⎧a ≤0-1≤a ⇔0<a ≤1,或-1≤a ≤0. 故a ∈[-1,1].答案:[-1,1]10.已知函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f (12)=25,求函数f (x )的解析式. 解:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数.∴f (0)=0,即b 1+02=0,∴b =0, 又f (12)=12a 1+14=25,∴a =1, ∴f (x )=x 1+x 2.11.设函数f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+4x .(1)求f (x )的表达式;(2)证明f (x )在区间(0,+∞)上是增函数.解:(1)当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )2+4(-x )=x 2-4x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-f (-x )=-(x 2-4x )=-x 2+4x ,因此,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0-x 2+4x ,x <0. (2)证明:设0<x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=(x 22+4x 2)-(x 21+4x 1)=(x 2-x 1)(x 2+x 1+4),∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1+4>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )是(0,+∞)上的增函数.。
2018年人教A版高中数学必修1全册同步练习检测含解析
2018-2019学年人教A版高中数学必修1同步练习目录1.1.1 第1课时集合的含义练习1.1.1 第2课时集合的表示练习1.1.2集合间的基本关系练习1.1.3 第1课时并集、交集练习1.1.3 第2课时练习1.2.1 第1课时函数的概念练习1.2.1 第2课时函数概念的综合应用练习1.3.1 第1课时函数的单调性练习1.3.1 第2课时函数的最大(小)值练习1.3.2 第1课时函数奇偶性的概念练习1.3.2 第2课时函数奇偶性的应用练习2.1.1 第1课时根式练习2.1.1 第2课时指数幂及运算练习2.1.2 第1课时指数函数的图象及性质练习2.1.2 第2课时指数函数及其性质的应用练习2.2.1 第1课时对数练习2.2.1 第2课时对数的运算练习2.2.2 第1课时对数函数的图象及性质练习2.2.2 第2课时对数函数及其性质的应用练习2.3幂函数练习3.1.1方程的根与函数的零点练习3.1.2用二分法求方程的近似解练习3.2.1几类不同增长的函数模型练习3.2.2函数模型的应用实例练习习题课1集合练习习题课2函数及其表示练习习题课3函数的基本性质练习习题课4指数函数练习习题课5对数函数与幂函数练习习题课6函数的应用练习章末质量评估1练习章末质量评估2练习章末质量评估3练习模块质量评估练习第一章 1.1 1.1.1 第1课时1.下列判断正确的个数为( ) (1)所有的等腰三角形构成一个集合. (2)倒数等于它自身的实数构成一个集合. (3)质数的全体构成一个集合.(4)由2,3,4,3,6,2构成含有6个元素的集合. A .1 B .2 C .3D .4解析:(1)正确,(2)若1a =a ,则a 2=1,∴a =±1,构成的集合为{1,-1},∴(2)正确,(3)也正确,任何一个质数都在此集合中,不是质数的都不在.(3)正确,(4)不正确,集合中的元素具有互异性,构成的集合为{2,3,4,6},含4个元素,故选C.答案:C2.若a ∈R ,但a ∉Q ,则a 可以是( ) A .3.14 B .-5 C .37D .7解析:由题意知a 是实数但不是有理数,故a 应为无理数. 答案:D3.由a 2,2-a,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 的取值可以是( ) A .1 B .-2 C .6D .2解析:验证,看每个选项是否符合元素的互异性. 答案:C4.由实数-a ,a ,|a |,a 2所组成的集合最多含有________个元素.( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:当a =0时,这四个数都是0,所组成的集合只有一个元素0.当a ≠0时,a 2=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a >0,-a ,a <0,所以一定与a 或-a 中的一个一致.故组成的集合中有两个元素,故选B.答案:B5.以方程x 2-5x +6=0和方程x 2-x -2=0的解为元素的集合中,共有________个元素.解析:方程x 2-5x +6=0的解是2,3;方程x 2-x -2=0的解是-1,2.由集合元素的互异性知,以这两个方程的解为元素的集合中共有3个元素.答案:36.设A是满足x<6的所有自然数组成的集合,若a∈A,且3a∈A,求a的值.解:∵a∈A且3a∈A,∴a<6且3a<6.∴a<2.又a是自然数,∴a=0或1.第一章 1.1 1.1.1第2课时1.下列集合表示法正确的是()A.{1,2,2}B.{全体实数}C.{有理数} D.{2x-5>0}答案:C2.集合{x∈N|x<5}的另一种表示法是()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}解析:∵x∈N,又x<5,∴x=0,1,2,3,4.答案:A3.集合A={1,3,5,7,…}用描述法可表示为()A.{x|x=n,n∈N} B.{x|x=2n-1,n∈N}C.{x|x=2n+1,n∈N} D.{x|x=n+2,n∈N}解析:集合A表示所有的正奇数组成的集合,故C正确.答案:C4.用列举法表示由大于2小于15的偶数组成的集合为______________________ .答案:{4,6,8,10,12,14}5.能被3整除的正整数的集合,用描述法可表示为__________________________.答案:{x|x=3k,k∈N*}6.用适当的方法表示下列集合:(1)A={(x,y)|x+y=4,x∈N*,y∈N*};(2)平面直角坐标系中所有第二象限的点.解:(1)∵x∈N*,y∈N*,∴x=1,y=3或x=2,y=2或x=3,y=1.∴A={(1,3),(2,2),(3,1)}.(2){(x,y)|x<0,y>0}.第一章 1.1 1.1.21.集合{0}与∅的关系是()A.{0} ∅B.{0}∈∅C.{0}=∅D.{0}⊆∅解析:空集是任何非空集合的真子集,故选项A正确.集合与集合之间无属于关系,故选项B错误;空集不含任何元素,{0}含有一个元素0,故选项C、选项D均错误.答案:A2.设A={x|-1<x<0},B={x|x<2,或x>3},则()A.A∈B B.B∈AC.A B D.B A解析:∵-1<x<0<2,∴对任意x∈A,则x∈B,又1∈B,但1∉A,∴A B.答案:C3.集合{a,b}的子集个数为()A.1B.2C.3D.4解析:当子集不含元素时,即为∅;当子集中含有一个元素时,其子集为{a},{b};当子集中有两个元素时,其子集为{a,b}.答案:D4.集合U,S,T,F的关系如图所示,下列关系错误的有________.(填序号)①S U;②F T;③S T;④S F;⑤S F;⑥F U.解析:根据子集、真子集的Venn图,可知S U,S T,F U正确,其余错误.答案:②④⑤5.用适当的符号填空(“∈、∉、 、=”).(1)a________{a,b,c};(2)∅________{x∈R|x2+1=0};(3){0}________{x|x2=x};(4){2,1}________{x|x2-3x+2=0}.解析:(1)为元素与集合的关系,(2)(3)(4)为集合与集合的关系.易知a∈{a,b,c};∵x+1=0在实数范围内的解集为空集,故∅={x∈R|x2+1=0};∵{x|x2=x}={0,1},∴{0} {x|x2=x};∵x2-3x+2=0的解为x1=1,x2=2.∴{2,1}={x|x2-3x+2=0}.答案:(1)∈(2)=(3) (4)=6.已知集合A={x,xy,x-y},集合B={0,|x|,y}.若A=B,求x+y的值.解:∵0∈B,A=B,∴0∈A.又由集合中元素的互异性,可以断定|x|≠0,y≠0,∴x≠0,xy≠0.故x-y=0,即x=y.此时A={x,x2,0},B={0,|x|,x},∴x2=|x|.当x=1时,x2=1,与元素互异性矛盾,∴x=-1,即x=y=-1.∴x+y=-2.第一章 1.1 1.1.3第1课时1.下列关系:Q∩R=R∩Q;Z∪N=N;Q∪R=R∪Q;Q∩N=N中,正确的个数是() A.1B.2C.3 D.4解析:只有Z∪N=N是错误的,应是Z∪N=Z.答案:C2.已知集合A={1,2,3},B={1,3},则A∩B=()A.{2} B.{1,2}C.{1,3} D.{1,2,3}解析:∵1∈A,1∈B,3∈A,3∈B,∴A∩B={1,3}.答案:C3.若集合A={x|-2<x<1},B={x|0<x<2},则集合A∪B=()A.{x|-1<x<1} B.{x|-2<x<2}C.{x|-2<x<1} D.{x|0<x<1}解析:因为A={x|-2<x<1},B={x|0<x<2},所以A∪B={x|-2<x<2}.答案:B4.已知集合A={1,2,4},B={2,4,6},则A∪B=________.解析:由条件得A∪B={1,2,4,6}.答案:{1,2,4,6}5.已知集合A ={(x ,y )|y =x +3},B ={(x ,y )|y =3x -1},则A ∩B =________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +3y =3x -1得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =5, ∴A ∩B =⎩⎨⎧(x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =x +3y =3x -1=⎩⎨⎧(x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x =2y =5={(2,5)}.答案:{(2,5)}6.设A ={x |x <-3,或x >3},B ={x |x <1,或x >4},求A ∪B 和A ∩B . 解:如图,集合A ,B 在数轴上可以表示为:∴A ∪B ={x |x <1,或x >3}, A ∩B ={x |x <-3,或x >4}.第一章 1.1 1.1.3 第2课时1.设全集U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,2},B ={2,3,4},则A ∩{∁U B }=( ) A .{1,2,5,6} B .{1} C .{2}D .{1,2,3,4}解析:因为∁U B ={1,5,6},所以A ∩(∁U B )={1},故选B. 答案:B2.已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=( ) A .{x |x ≥0} B .{x |x ≤1} C .{x |0≤x ≤1}D .{x |0<x <1}解析:由题意可知,A ∪B ={x |x ≤0或x ≥1},所以∁U (A ∪B )={x |0<x <1}. 答案:D3.设全集U =R ,集合A ={x |x ≥1},B ={x |0≤x ≤2},则∁U (A ∩B )是( ) A .{x |1≤x ≤2} B .{x |0≤x ≤1} C .{x |x >2或x <1}D .{x |0≤x <1}解析:∵A ∩B ={x |1≤x ≤2}, ∴∁U (A ∩B )={x |x >2或x <1}. 答案:C4.设集合S ={三角形},A ={直角三角形},则∁S A =____________________. 答案:{锐角三角形或钝角三角形}5.设集合U ={1,2,3,4,5},A ={2,4},B ={3,4,5},C ={3,4},则(A ∪B )∩(∁U C )=________. 解析:A ∪B ={2,3,4,5},∁U C ={1,2,5},故(A ∪B )∩(∁U C )={2,5}. 答案:{2,5}6.设U =R ,A ={x |a ≤x ≤b },∁U A ={x |x <3或x >4},求a ,b 的值. 解:∵A ={x |a ≤x ≤b }, ∴∁U A ={x |x <a 或x >b }. 又∁U A ={x |x <3或x >4}, ∴a =3,b =4.第一章 1.2 1.2.1 第1课时1.下列四个方程中,表示y 是x 的函数的是( ) ①x -2y =6;②x 2+y =1;③x +y 2=1;④x =y . A .①② B .①④ C .③④D .①②④解析:判断y 是否为x 的函数,主要是看是否满足函数的定义,即x 与y 的对应关系是否是一对一或多对一.因为函数的一个自变量不能对应多个y 值,所以③错,选①②④.故选D.答案:D 2.函数f (x )=1x的定义域是( ) A .R B .{x |x ≥0} C .{x |x >0}D .{x |x ≠0}解析:要使解析式有意义,需⎩⎨⎧x ≥0,x ≠0,∴x >0,故选C.答案:C3.下列图象中,表示函数图象的是( )解析:作x 轴的垂线,只有图象C 与直线最多有一个交点,即为函数图象. 答案:C4.把下列集合写成区间形式.(1){x |x >2}的区间形式为____________.(2){x |x ≤-5}的区间形式为____________. 解析:写成区间时应注意端点是否包含. 答案:(1)(2,+∞) (2)(-∞,-5] 5.函数y =x +4x +2的定义域为______________. 解析:依题意知⎩⎪⎨⎪⎧x +4≥0x ≠-2,∴x ≥-4,且x ≠-2.答案:{x |x ≥-4,且x ≠-2}6.判断下列对应是否为A 到B 的函数. (1)A =N ,B =R ,f :x →y =±x ;(2)A ={1,2,3},B =R ,f (1)=f (3)=2,f (2)=3.解:(1)取x =4∈N ,则y =±4=±2,即在对应法则f 下,B 中有两个元素±2与之对应,不符合函数的定义,故f 不是函数.(2)满足函数的定义,故f 是函数.第一章 1.2 1.2.1 第2课时1.已知M ={x |y =x 2-1},N ={y |y =x 2-1},M ∩N 等于( ) A .N B .M C .RD .∅解析:∵M =R ,N =[-1,+∞),∴M ∩N =N . 答案:A2.函数y =12+3x 2的值域是( )A .⎝⎛⎦⎤0,12B .⎝⎛⎭⎫0,12 C .(0,+∞)D .⎝⎛⎦⎤-∞,12 解析:∵x 2≥0,∴3x 2≥0,2+3x 2≥2,0<12+3x 2≤12. ∴值域为⎝⎛⎦⎤0,12,选A . 答案:A3.下列函数:(1)y =xx ;(2)y =t +1t +1;(3)y =1(-1≤x <1).其中与函数y =1相等的函数个数是( )A .3B .2C .1D .0解析:(1)要求x ≠0,与函数y =1的定义域不同,两函数不相等;(2)虽然化简后为y =1,但要求t ≠-1,即定义域不同,不是相等函数;(3)显然定义域不同,故不是相等函数.答案:D 4.函数y =x +1x的定义域为________________________________. 解析:要使函数y =x +1x 有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠0, ∴定义域为{x |x ≥-1,且x ≠0}. 答案:{x |x ≥-1,且x ≠0}5.设函数f (x )=2x +3的值域是[-1,5],则其定义域为________________. 解析:由-1≤2x +3≤5, 解得-2≤x ≤1, 即函数定义域为[-2,1]. 答案:[-2,1]6.求下列函数的值域:(1)f (x )=x 2+2x -3,x ∈{-2,-1,0,1,3}; (2)f (x )=3x -1x +2. 解:(1)∵f (-2)=-3,f (-1)=-4,f (0)=-3, f (1)=0,f (3)=12,∴函数值域为{-4,-3,0, 12}.(2)方法一 由y =3x -1x +2得yx +2y =3x -1,即(3-y )x =2y +1, 只要3-y ≠0,即y ≠3,就有x =2y +13-y ,即对应于这一x 值的函数值是y .故该函数的值域是{y |y ∈R 且y ≠3}.方法二 由于y =3x -1x +2=3x +6-7x +2=3+-7x +2,当x ≠-2时,-7x +2≠0,∴3+-7x +2≠3,即y ≠3.∴函数值域是{y |y ∈R 且y ≠3}.第一章 1.3 1.3.1 第1课时1.函数y =-x 2的单调减区间是( ) A .[0,+∞) B .(-∞,0] C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)解析:画出y =-x 2在R 上的图象,可知函数在[0,+∞)上递减.答案:A2.函数y =f (x )的图象如图所示,其增区间是( )A .[-4,4]B .[-4,-3]∪[1,4]C .[-3,1]D .[-3,4]解析:根据函数单调性定义及函数图象知f (x )在[-3,1]上单调递增. 答案:C3.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b >0,则必有( )A .函数f (x )先增后减B .函数f (x )先减后增C .函数f (x )是R 上的增函数D .函数f (x )是R 上的减函数解析:由f (a )-f (b )a -b >0知,当a >b 时,f (a )>f (b );当a <b 时,f (a )<f (b ),所以函数f (x )是R 上的增函数.答案:C4.函数y =(3k +1)x +b 在R 上是减函数,k 的取值范围是__________. 解析:由3k +1<0,解得k <-13.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,-13 5.函数f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,则f (-3)与f (2)的大小关系是________________. 解析:∵-3<2,且f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,∴f (-3)>f (2). 答案:f (-3)>f (2)6.判断并证明函数f (x )=kx +b (k ≠0)在R 上的单调性.证明:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(kx 1+b )-(kx 2+b ) =kx 1+b -kx 2-b =k (x 1-x 2). ∵x 1<x 2,∴x 1-x 2<0. 当k >0时,k (x 1-x 2)<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴此时f (x )为R 上的增函数. 当k <0时,k (x 1-x 2)>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). ∴此时f (x )为R 上的减函数.第一章 1.3 1.3.1 第2课时1.函数f (x )在[-2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )A .f (-2),0B .0,2C .f (-2),2D .f (2),2解析:由函数最值的几何意义知,当x =-2时,有最小值f (-2);当x =1时,有最大值2. 答案:C2.函数y =1x -1在[2,3]上的最小值为( )A .2 B.12 C.13D .-12解析:作出图象可知y =1x -1在[2,3]上是减函数,y min =13-1=12. 答案:B3.函数y =ax +1(a <0)在区间[0,2]上的最大值与最小值分别为( ) A .1,2a +1 B .2a +1,1 C .1+a,1D .1,1+a 解析:因为a <0,所以一次函数在区间[0,2]上是减函数,当x =0时,函数取得最大值为1;当x =2时,函数取得最小值为2a +1.答案:A4.函数y =2x 2+1,x ∈N *的最小值为________. 解析:∵x ∈N *,∴y =2x 2+1≥3. 答案:35.若函数y =kx(k >0)在[2,4]上的最小值为5,则k 的值为________.解析:因为k >0,所以函数y =k x 在[2,4]上是减函数,所以当x =4时,y 最小=k 4,由题意知k4=5,k =20.答案:206.如图为某市一天24小时内的气温变化图.(1)上午6时的气温是多少?这天的最高、最低气温分别是多少?(2)在什么时刻,气温为0℃?(3)在什么时间段内,气温在0℃以上?解:(1)上午6时的气温约是-1℃,全天的最高气温是9℃,最低气温是-2℃.(2)在上午7时和晚上23时气温是0℃.(3)从上午7时到晚上23时气温在0℃以上.第一章 1.3 1.3.2 第1课时1.函数f (x )=(x )2是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数解析:函数f (x )的定义域为{x |x ≥0},不关于原点对称,故此函数既不是奇函数又不是偶函数.故选D.答案:D2.下列函数为奇函数的是( ) A .y =|x | B .y =3-x C .y =1x3D .y =-x 2+14解析:A 、D 两项,函数均为偶函数,B 项中函数为非奇非偶,而C 项中函数为奇函数. 答案:C3.函数f (x )=x 3+1x 的图象关于( )A .原点对称B .y 轴对称C .y =x 对称D .y =-x 对称解析:由于f (x )是奇函数,故其图象关于原点对称. 答案:A4.函数f (x )是定义在实数集上的偶函数,若f (a +1)=f (3),则( ) A .a =2B .a =-4C .a =2或a =-4D .不能确定解析:由偶函数的定义知|a +1|=3,所以a =2或a =-4.故选C. 答案:C5.已知函数y =f (x )为奇函数,若f (3)-f (2)=1,则f (-2)-f (-3)=________. 解析:函数y =f (x )为奇函数,故f (-x )=-f (x ),则f (-2)-f (-3)=-f (2)+f (3)=1. 答案:16.判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 2(x 2+2); (2)f (x )=x |x |.解:(1)函数的定义域为R ,又∵f (-x )=(-x )2[(-x )2+2]=x 2(x 2+2)=f (x ), ∴f (x )为偶函数.(2)函数的定义域为R,又∵f(-x)=-x|-x|=-x|x|=-f(x),∴f(x)为奇函数.1.若点(-1,3)在奇函数y =f (x )的图象上,则f (1)等于( ) A .0 B .-1 C .3D .-3解析:由题意知f (-1)=3,因为f (x )为奇函数,所以-f (1)=3,f (1)=-3. 答案:D2.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是( ) A .4 B .2 C .1D .0解析:根据偶函数图象关于y 轴对称知,四个交点的横坐标是两对互为相反数的数,因此它们的和为0.答案:D3.如果奇函数f (x )在区间[2,5]上的最小值是3,那么函数f (x )在区间[-5,-2]上有( ) A .最小值3 B .最小值-3 C .最大值-3D .最大值3解析:∵奇函数f (x )在[2,5]上有最小值3, ∴可设f (a )=3,a ∈[2,5], 由奇函数的性质,f (x )在[-5,-2]上必有最大值, 且其值为f (-a ),又f (-a )=-f (a )=-3. 答案:C4.如果定义在区间[2-a,4]上的函数f (x )为偶函数,那么a =________. 解析:由2-a =-4,得a =6. 答案:65.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -3(x >0),g (x )(x <0)是奇函数,则g (x )=__________.解析:当x <0时,-x >0,f (-x )=2(-x )-3=-2x -3.又函数f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=2x +3.即g (x )=2x +3.答案:2x +31.m 是实数,则下列式子中可能没有意义的是( ) A.4m 2 B.5m C.6mD .5-m解析:当m <0时 ,6m 没有意义. 答案:C2.81的4次方根是( ) A .3 B .-3 C .±3D .以上都不对 解析:由于(±3)4=81,故81的4次方根为±3. 答案:C3.已知x 5=-6,则x 等于( ) A .- 6 B.56 C .±56D .-56解析:负数的奇次方根只有一个且为负数. 答案:D4.计算下列各式的值: (1)3-53=________;(2)设b <0,(-b )2=________. 答案:(1)-5 (2)-b5.已知(4a +1)4=-a -1,则实数a 的取值范围是________.解析:∵(4a +1)4=|a +1|,∴|a +1|=-a -1=-(a +1),∴a +1≤0,即a ≤-1.又∵a +1≥0,即a ≥-1,∴a =-1.答案:a =-1 6.求614- 3338+30.125的值. 解:原式=⎝⎛⎭⎫522-3⎝⎛⎭⎫323+ 3⎝⎛⎭⎫123=52-32+12=32.第二章 2.1 2.1.1 第2课时1.332 可化为( )A.2 B .33 C .327D .27解析:332 =33=27.答案:D2.5a -2(a >0)可化为( ) A .a-25B .a 52C .a 25D .-a 52解析:5a -2=a -25 =a -25 .答案:A 3.式子a 2a ·3a 2(a >0)经过计算可得到( )A .aB .-6a 5C .5a 6D .6a 5解析:原式=a 2a 12 ·a 23 =a 2a 12 +23 =a 2a 76 =a 56=6a 5.答案:D4.计算:412+2-2=________.解析:原式=(22)12 +122=2+14=94.答案:945.计算:(0.25)-0.5+⎝⎛⎭⎫127-13 -6250.25=______. 解析:原式=⎝⎛⎭⎫14-12 +(3-3)-13 -(54)14 =2+3-5=0.答案:0 6.计算: (1)3(-4)3-⎝⎛⎭⎫120+0.2512 ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-4;(2)⎝⎛⎭⎫-278-23 +(0.002)-12 -10(5-2)-1+(2-3)0. 解:(1)原式=-4-1+12×(2)4=-3.(2)原式=⎝⎛⎭⎫-278-23 +⎝⎛⎭⎫1500-12 -105-2+1=⎝⎛⎭⎫-82723 +50012 -10(5+2)+1 =49+105-105-20+1=-1679.第二章 2.1 2.1.2 第1课时1.下列函数中指数函数的个数是( )①y =3x ;②y =x 3;③y =-3x ;④y =x x ;⑤y =(6a -3)x ⎝⎛⎭⎫a >12,且a ≠23. A .0 B .1 C .2D .3解析:只有①⑤是指数函数;②底数不是常数,故不是指数函数;③是-1与指数函数y =3x 的乘积;④中底数x 不是常数,它们都不符合指数函数的定义.答案:C2.函数y =2-x 的图象是( )解析:y =2-x =⎝⎛⎭⎫12x ,故选B. 答案:B3.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x +2,则f (1)与f (-1)的大小关系是( ) A .f (1)>f (-1) B .f (1)<f (-1) C .f (1)=f (-1)D .不确定解析:∵f (x )=⎝⎛⎭⎫12x +2是减函数, ∴f (1)<f (-1). 答案:B4.函数y =(a -1)x 在R 上为减函数,则a 的取值范围是________. 解析:函数y =(a -1)x 在R 上为减函数, 则0<a -1<1,所以1<a <2. 答案:(1,2)5.指数函数y =f (x )的图象经过点(π,e),则f (-π)=________. 解析:设指数函数为y =a x (a >0,且a ≠1),则e =a π, ∴f (-π)=a -π=(a π)-1=e -1=1e .答案:1e6.已知⎝⎛⎭⎫12x>1,求x 的取值范围. 解:∵⎝⎛⎭⎫12x>1,∴⎝⎛⎭⎫12x >⎝⎛⎭⎫120. ∵y =⎝⎛⎭⎫12x在R 上是减函数,∴x <0. 即x 的取值范围是(-∞,0).第二章 2.1 2.1.2第2课时1.当x>0时,指数函数f(x)=(a-1)x<1恒成立,则实数a的取值范围是() A.a>2B.1<a<2C.a>1 D.a∈R解析:∵x>0时,(a-1)x<1恒成立,∴0<a-1<1,∴1<a<2.答案:B2.若指数函数f(x)=(a+1)x是R上的减函数,则a的取值范围为()A.a<2 B.a>2C.-1<a<0 D.0<a<1解析:由f(x)=(a+1)x是R上的减函数可得0<a+1<1,∴-1<a<0.答案:C3.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则()A.f(x)与g(x)均为偶函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数解析:∵f(x)=3x+3-x,∴f(-x)=3-x+3x.∴f(x)=f(-x),即f(x)是偶函数.又∵g(x)=3x-3-x,∴g(-x)=3-x-3x.∴g(x)=-g(-x),即函数g(x)是奇函数.答案:B4.已知a=0.80.7,b=0.80.9,c=1.20.8,则a,b,c的大小关系是________________.解析:∵y=0.8x是减函数,∴0<b<a<1.又∵c=1.20.8>1,∴c>a>b.答案:c>a>b5.设23-2x<0.53x-4,则x的取值范围是________.解析:∵0.53x -4=⎝⎛⎭⎫123x -4=24-3x ,∴由23-2x <24-3x,得3-2x <4-3x ,∴x <1. 答案:(-∞,1)6.已知22x ≤⎝⎛⎭⎫14x -2,求函数y =2x 的值域. 解:由22x ≤⎝⎛⎭⎫14x -2得22x ≤24-2x , ∴2x ≤4-2x .解得x ≤1,∴0<2x ≤21=2. ∴函数的值域是(0,2].第二章 2.2 2.2.1 第1课时1.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( ) A .e 0=1与ln 1=0 B .log 39=2与912=3C .8-13=12与log 812=-13D .log 77=1与71=7解析:log 39=2可化为指数式32=9,912=3可化为对数式log 93=12.答案:B2.若log a 7b =c ,则a ,b ,c 之间满足( ) A .b 7=a c B .b =a 7c C .b =7a cD .b =c 7a解析:由已知可得7b =ac ,∴b =a 7c . 答案:B3.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =10;④若e =ln x ,则x =e 2.其中正确的是( )A .①③B .②④C .①②D .③④ 解析:lg(lg 10)=lg 1=0;ln(ln e)=ln 1=0,故①②正确.若10=lg x ,则x =1010,③错误;若e =ln x ,则x =e e ,故④错误.答案:C4.已知4a =2,lg x =a ,则x =______.解析:由4a=2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012 =10.答案:105.方程log 5(1-2x )=1的解为x =________. 解析:由1-2x =5,解得x =-2. 答案:-26.将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式: (1)2.52=6.25; (2)log133=-2;(3)5b =20.解:(1)log 2.56.25=2;(2)⎝⎛⎭⎫13-2=3; (3)log 520=b .。
人教A版高中同步训练数学必修第一册课后习题 第1章集合与常用逻辑用语 1.1第2课时 集合的表示方法
第2课时集合的表示方法课后·训练提升基础巩固1.下列集合恰有两个元素的是( )A.{x2-x=0}B.{x|y=x2-x}C.{y|y2-y=0}D.{y|y=x2-x}2.(多选题)已知集合A={x∈N|x<6},则下列关系式成立的是( )A.0∈AB.1.5∉AC.-1∉AD.6∈A3.(多选题)下列集合的表示方法正确的是( )A.第二、四象限内的点集可表示为{(x,y)|xy≤0,x∈R,y∈R}B.不等式x-1<4的解集为{x|x<5}C.{全体整数}D.实数集可表示为RA中应是xy<0;选项B符合描述法的规范格式,正确;选项C的“{}”与“全体”意思重复.选项D显然正确.4.方程组{x +y =1,x 2-y 2=9的解集是( )A.(-5,4)B.(5,-4)C.{(-5,4)}D.{(5,-4)}{x +y =1,x 2-y 2=9,得{x =5,y =-4,故所求解集为{(5,-4)}.5.定义集合A,B 的一种运算:A*B={x|x=x 1+x 2,x 1∈A,x 2∈B}.若A={1,2,3},B={1,2},则A*B 中的所有元素之和为( ) A.9 B.14C.18D.21A*B={2,3,4,5},所以A*B 中的所有元素之和为14. 6.已知集合M={y|y=应为( )A.满足y=x 2的所有函数值y 组成的集合B.满足y=x 2的所有自变量x 组成的集合C.函数y=x 2图象上的所有点组成的集合D.函数y=x 2的图象7.设集合A={1,-2,a 2-1},B={1,a 2-3a,0},若A=B,则实数a= .,得{a 2-1=0,a 2-3a =-2,解得a=1.8.若-5∈{x|x 2-ax-5=0,a ∈R},则集合{x|x 2+ax+3=0,a ∈R}= .,-5是方程x 2-ax-5=0的一个根, 则(-5)2+5a-5=0,解得a=-4, 于是方程x 2+ax+3=0,即x 2-4x+3=0, 解得x=1或x=3,所以{x|x 2-4x+3=0}={1,3}.9.已知集合A={x 2+x-3,2x-1},若3∈A,试求实数x 的值.3∈A,∴x 2+x-3=3或2x-1=3. 若x 2+x-3=3,则x 2+x-6=0. 即x=-3或x=2.当x=-3时,2x-1=-7,知集合A={3,-7},满足题意.当x=2时,由2x-1=3,知集合A={3,3},不满足集合中元素的互异性,故舍去.若2x-1=3,则x=2,x 2+x-3=3,不满足集合中元素的互异性,故舍去. 综上可知,x 的值为-3.能力提升1.集合{(x,y)|x+y=4,x ∈N *,y ∈N *}用列举法可表示为( )A.{1,2,3,4}B.{(1,3),(2,2)}C.{(3,1),(2,2)}D.{(1,3),(2,2),(3,1)}2.对集合{1,5,9,13,17}用描述法表示,其中正确的是( )A.{x|x是小于18的正奇数}B.{x|x=4k+1,k∈Z,且k<5}C.{x|x=4t-3,t∈N,且t≤5}D.{x|x=4s-3,s∈N*,且s≤5}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中除给定集合中的元素外,还有-3,-7,-11,…;C中t=0时,x=-3,不属于给定的集合;只有D是正确的.3.已知集合A={1,2,4},B={z|z=xy,x∈A,y∈A},则集合B中元素的个数是( )A.4B.5C.6D.7,可用列举法表示出集合B,B={1,12,14,2,4}.故选B.4.定义P*Q={ab|a∈P,b∈Q},若P={0,1,2},Q={1,2,3},则P*Q中元素的个数是( )A.6B.7C.8D.9a=0,则ab=0;若a=1,则ab=1或2或3;若a=2,则ab=2或4或6.故P*Q={0,1,2,3,4,6},共6个元素.5.两边长分别为3,5的三角形中,第三条边可取的整数的集合用列举法表示为,用描述法表示为.{x∈Z|2<x<8}x,则2<x<8.又第三条边长为整数,∴第三条边可取的整数的集合用列举法表示为{3,4,5,6,7},用描述法表示为{x∈Z|2<x<8}.6.用描述法表示图中阴影部分的点组成的集合为.,该集合为一点集,且点的横坐标满足0≤x≤2,纵坐标满足0≤y≤1,所以该集合为{(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤1}.7.设集合A={x|x2+ax+1=0,a∈R}.(1)当a=2时,试求出集合A;(2)当a为何值时,集合A中只有一个元素?(3)当a为何值时,集合A中有两个元素?是方程x2+ax+1=0的解组成的集合.(1)当a=2时,x2+ax+1=0,即x2+2x+1=0,解得x1=x2=-1,所以A={-1}.(2)A中只有一个元素,即方程x2+ax+1=0有两个相等的实数根,由Δ=a2-4=0,得a=±2.所以当a=±2时,集合A中只有一个元素.(3)A中有两个元素,即方程x2+ax+1=0有两个不相等的实根,由Δ=a2-4>0,得a<-2或a>2.所以当a<-2或a>2时,集合A中有两个元素.8.已知集合A={p|x2+2(p-1)x+1=0,x∈R},求集合B={y|y=2x-1,x∈A}.,得Δ=4(p-1)2-4≥0,解得p≥2或p≤0,即A={p|p≥2或p≤0}.∵x∈A,∴x≥2或x≤0,∴2x-1≥3或2x-1≤-1,∴B={y|y≤-1或y≥3}.。
人教A版高中同步学案数学必修第一册精品课件 第一章 1.3 第2课时 补集及其应用
A.0或2 B.0
C.1或2 D.2
答案 D
= 2,
解析 由题意,知 2
得 a=2.
-2 + 3 = 3,
)
2.(2022天津西青高一期末)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,3,4},
则∁U(A∩B)=(
)
A.{2,3} B.{1,2,3,4}
C.{1,4} D.{2,3,4}
第一章
第2课时 补集及其应用
课标要求
1.理解全集、补集的含义,会求给定集合的补集.
2.能够解决交集、并集、补集的综合运算问题.
3.能借助Venn图,利用集合的相关运算解决有关的实际应用问题.
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
03
学以致用•随堂检测全达标
基础落实•必备知识全过关
- .
7
探究点四 补集思想的综合应用
【例5】 已知集合A={x|0≤x≤2},B={x|a≤x≤a+3}.
(1)若(∁RA)∪B≠R,求a的取值范围;
(2)若A∩B≠A,求a的取值范围.
解(1)∵A={x|0≤x≤2},∴∁RA={x|x<0,或x>2}.
设(∁RA)∪B=R,如图所示.
∴a≤0,且a+3≥2,即a≤0,且a≥-1,
由图知∁SA={x|x<-1,或x≥1}.
②把集合S和A表示在数轴上,如图所示,
由图知∁SA={x|x<-1,或1≤x≤2}.
③把集合S和A表示在数轴上,如图所示,
由图知∁SA={x|-4≤x<-1,或x=1}.
最新高中数学:必修1人教A同步练习试题及解析第1章1.1.3第1课时同步训练及详解
高中数学必修一同步训练及解析1.已知集合A={x|x>1},B={x|-1<x<2},则A∩B=()A.{x|-1<x<2}B.{x|x>-1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1<x<2}解析:选D.如图所示.A∩B={x|x>1}∩{x|-1<x<2}={x|1<x<2}.2.已知集合M={1,2,3},N={2,3,4}则()A.M⊆NB.N⊆MC.M∩N={2,3}D.M∪N={1,4}解析:选C.∵M={1,2,3},N={2,3,4}.∴选项A、B显然不对.M∪N={1,2,3,4},∴选项D错误.又M∩N={2,3},故选C.3.设M={0,1,2,4,5,7},N={1,4,6,8,9},P={4,7,9},则(M∩N)∪(M∩P)=________.解析:M∩N={1,4},M∩P={4,7},所以(M∩N)∪(M∩P)={1,4,7}.答案:{1,4,7}4.已知集合A={x|x≥2},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是________.解析:A∪B=A,即B⊆A,∴m≥2.答案:m≥2[A级基础达标]1.下列关系Q∩R=R∩Q;Z∪N=N;Q∪R=R∪Q;Q∩N=N中,正确的个数是() A.1B.2C.3D.4解析:选C.只有Z∪N=N是错误的,应是Z∪N=Z.2.已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是()A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[-1,1]D.(-∞,-1]∪[1,+∞)解析:选C.由P={x|x2≤1}得P={x|-1≤x≤1}.由P∪M=P得M⊆P.又M={a},∴-1≤a≤1.3.已知集合M={x|-2≤x-1≤2}和N={x|x=2k-1,k∈N+}的关系的韦恩(Venn)图,如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有()A.3个B .2个C .1个D .无穷多个解析:选B.M ={x |-1≤x ≤3},集合N 是全体正奇数组成的集合,则阴影部分所示的集合为M ∩N ={1,3},即阴影部分所示的集合共有2个元素.4.已知集合A ={1,2,3},B ={2,m,4},A ∩B ={2,3},则m =________.解析:∵A ∩B ={2,3},∴3∈B ,∴m =3.答案:35.设集合A ={x |-1<x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是________. 解析:利用数轴分析可知,a >-1.答案:a >-1 6.已知集合A ={x |⎩⎪⎨⎪⎧3-x >03x +6>0},集合B ={m |3>2m -1},求:A ∩B ,A ∪B . 解:∵A ={x |⎩⎪⎨⎪⎧3-x >03x +6>0}={x |-2<x <3}, B ={m |3>2m -1}={m |m <2}.用数轴表示集合A ,B ,如图.∴A ∩B ={x |-2<x <2},A ∪B ={x |x <3}.[B 级 能力提升]7.设A ={(x ,y )|(x +2)2+(y +1)2=0},B ={-2,-1},则必有( )A .A ⊇BB .A ⊆BC .A =BD .A ∩B =∅解析:选D.A ={(x ,y )|(x +2)2+(y +1)2=0}={(-2,-1)}是点集,B ={-2,-1}是数集,所以A ∩B =∅.8.若集合A ={参加2012年奥运会的运动员},集合B ={参加2012年奥运会的男运动员},集合C ={参加2012年奥运会的女运动员},则下列关系正确的是( )A .A ⊆BB .B ⊆CC .A ∩B =CD .B ∪C =A解析:选D.参加2012年奥运会的运动员是参加2012年奥运会的男运动员和女运动员的总和,即A =B ∪C .9.满足条件{1,3}∪M ={1,3,5}的集合M 的个数是________.解析:∵{1,3}∪M ={1,3,5},∴M 中必须含有5,∴M 可以是{5},{5,1},{5,3},{1,3,5},共4个.答案:410.已知集合M ={x |2x -4=0},集合N ={x |x 2-3x +m =0},(1)当m =2时,求M ∩N ,M ∪N ;(2)当M ∩N =M 时,求实数m 的值.解:由题意得M ={2}.(1)当m =2时,N ={x |x 2-3x +2=0}={1,2},则M ∩N ={2},M ∪N ={1,2}.(2)∵M ∩N =M ,∴M ⊆N .∵M ={2},∴2∈N .∴2是关于x 的方程x 2-3x +m =0的解,即4-6+m =0,解得m =2.11.集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}.(1)求A ∩B ;(2)若集合C ={x |2x +a >0},满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围. 解:(1)∵B ={x |x ≥2},∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)C ={x |x >-a 2}, B ∪C =C ⇒B ⊆C ,∴-a 2<2, ∴a >-4.。
人教A版高中数学必修一第1章1.2.2第1课时同步训练习题(含解析)
高中数学必修一同步训练及解析1.下列点中不在函数y =2x +1的图象上的是( )A .(1,1)B .(-2,-2)C .(3,12)D .(-1,0) 答案:D2.已知一次函数的图象过点(1,0),和(0,1),则此一次函数的解析式为( ) A .f (x )=-x B .f (x )=x -1 C .f (x )=x +1 D .f (x )=-x +1解析:选D.设一次函数的解析式为f (x )=kx +b (k ≠0),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ k +b =0,b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =-1,b =1.∴f (x )=-x +1.3.已知f (x )=2x +3,且f (m )=6,则m 等于________. 解析:2m +3=6,m =32.答案:324.已知f (2x )=x 2-x -1,则f (x )=________. 解析:令2x =t ,则x =t2,∴f (t )=⎝⎛⎭⎫t 22-t 2-1,即f (x )=x 24-x2-1. 答案:x 24-x 2-1[A 级 基础达标]1.已知f (x )是反比例函数,且f (-3)=-1,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=-3xB .f (x )=3xC .f (x )=3xD .f (x )=-3x 答案:B2.若f (1-2x )=1-x 2x 2(x ≠0),那么f (12)等于( )A .1B .3C .15D .30解析:选C.法一:令1-2x =t ,则x =1-t2(t ≠1),∴f (t )=4(t -1)2-1,∴f (12)=16-1=15.法二:令1-2x =12,得x =14,∴f (12)=16-1=15.3.一列货运火车从某站出发,匀加速行驶一段时间后开始匀速行驶,过了一段时间,火车到达下一站停车,装完货以后,火车又匀加速行驶,一段时间后再次匀速行驶,下列图象可以近似地刻画出火车在这段时间内的速度变化情况的是( )解析:选B.根据题意,知火车从静止开始匀加速行驶,所以只有选项B 、C 符合题意,然后匀速行驶一段时间后又停止了一段时间,所以可以确定选B. 4.已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出,则f [g (1)]的值为________;当g [f (x )]=解析:f [g (1)]=f (3)=1; g [f (x )]=2,∴f (x )=2, ∴x =1. 答案:1 15.若一个长方体的高为80 cm ,长比宽多10 cm ,则这个长方体的体积y (cm 3)与长方体的宽x (cm)之间的表达式是________.解析:由题意,知长方体的宽为x cm ,长为(10+x ) cm ,则根据长方体的体积公式,得y =(10+x )x ×80=80x 2+800x .所以y 与x 之间的表达式是y =80x 2+800x (x >0). 答案:y =80x 2+800x (x >0)6.已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,求f (x ). 解:设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17, ∴a =2,b =7,∴f (x )=2x +7.[B 级 能力提升]7.已知f (x )是一次函数,2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,则f (x )=( ) A .3x +2 B .3x -2 C .2x +3 D .2x -3解析:选B.设f (x )=kx +b (k ≠0), ∵2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ k -b =5k +b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =3b =-2,∴f (x )=3x -2. 8.已知函数f (x )的图象如图所示,则此函数的定义域、值域分别是( ) A .(-3,3);(-2,2) B .[-3,3];[-2,2] C .[-2,2];[-3,3] D .(-2,2);(-3,3)解析:选B.结合f (x )的图象知,定义域为[-3,3],值域为[-2,2]. 9.已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )的解析式为________. 解析:∵f (x +1)=x +2x =(x )2+2x +1-1 =(x +1)2-1,∴f (x )=x 2-1. 由于x +1≥1,∴f (x )=x 2-1(x ≥1). 答案:f (x )=x 2-1(x ≥1)10.2012年,第三十届夏季奥林匹克运动会在英国伦敦举行,其门票价格从20英磅到2000英磅不等,但最高门票:7月27日开幕式的贵宾票,价格高达2012英磅,折合人民币21352元,是2008年北京奥运会门票的四倍.为鼓励伦敦青少年到现场观看比赛,伦敦奥组委为伦敦市的14000名学生提供了一次免费门票机会,16岁以下青少年儿童的门票价格比最低价门票还要优惠些,有些比赛项目则无需持票观看,如马拉松、三项全能和公路自行车比赛均向观众免费开放.某同学打算购买x张价格为20英磅的门票(x∈{1,2,3,4,5},需用y英磅,试用函数的三种表示方法将y表示成x的函数.解:解析法:y=20x,x∈{1,2,3,4,5}.列表法:图象法:11.作出下列函数的图象:(1)y=x+2,|x|≤3;(2)y=x2-2,x∈Z且|x|≤2.解:(1)因为|x|≤3,所以函数的图象为线段,而不是直线,如图(1).(2)因为x∈Z且|x|≤2,所以函数的图象是五个孤立的点,如图(2).。
高中数学必修一第1章1.1.3第2课时同步训练及详解
高中数学必修一同步训练及解析1.若P={x|x<1},Q={x|x>-1},则()A.P⊆QB.Q⊆PC.∁R P⊆QD.Q⊆∁R P解析:选C.∵P={x|x<1},∴∁R P={x|x≥1},∴∁R P⊆Q.2.设集合A={4,5,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)中的元素共有() A.3个B.4个C.5个D.6个解析:选A.∵U=A∪B={3,4,5,7,8,9},A∩B={4,7,9},∴∁U(A∩B)={3,5,8}.故选A.3.设集合U={1,2,3,4,5},A={2,4},B={3,4,5},C={3,4},则(A∪B)∩(∁U C)=________. 解析:∵A∪B={2,3,4,5},∁U C={1,2,5},∴(A∪B)∩(∁U C)={2,3,4,5}∩{1,2,5}={2,5}.答案:{2,5}4.已知全集U={2,3,a2-a-1},A={2,3},若∁U A={1},则实数a的值是________.解析:∵U={2,3,a2-a-1},A={2,3},∁U A={1},∴a2-a-1=1,即a2-a-2=0,解得a=-1或a=2.答案:-1或2[A级基础达标]1.设集合U={1,2,3,4},M={1,2,3},N={2,3,4},则∁U(M∩N)=()A.{1,2}B.{2,3}C.{2,4}D.{1,4}解析:选D.∵M={1,2,3},N={2,3,4},∴M∩N={2,3}.又∵U={1,2,3,4},∴∁U(M∩N)={1,4}.2.已知集合U={2,3,4,5,6,7},M={3,4,5,7},N={2,4,5,6},则()A.M∩N={4,6}B.M∪N=UC.(∁U N)∪M=UD.(∁U M)∩N=N解析:选B.由U={2,3,4,5,6,7},M={3,4,5,7},N={2,4,5,6},得M∩N={4,5},(∁U N)∪M ={3,4,5,7},(∁U M)∩N={2,6},M∪N={2,3,4,5,6,7}=U.3.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩(∁R B)=()A.{x|x>1}B.{x|x≥1}C .{x |1<x ≤2}D .{x |1≤x ≤2}解析:选D.∵B ={x |x <1},∴∁R B ={x |x ≥1},∴A ∩∁R B ={x |1≤x ≤2}.4.已知全集U ={x |1≤x ≤5},A ={x |1≤x <a },若∁U A ={x |2≤x ≤5},则a =________. 解析:∵A ∪∁U A =U ,∴A ={x |1≤x <2}.∴a =2.答案:25.设集合A ={x |0≤x ≤4},B ={y |y =x -3,-1≤x ≤3},则∁R (A ∩B )=________. 解析:∵A ={x |0≤x ≤4},B ={y |-4≤y ≤0},∴A ∩B ={0},∴∁R (A ∩B )={x |x ∈R ,且x ≠0}.答案:{x |x ∈R ,且x ≠0}6.已知全集U =R ,A ={x |-4≤x <2},B ={x |-1<x ≤3},P ={x |x ≤0或x ≥52},求A ∩B ,(∁U B )∪P ,(A ∩B )∩(∁U P ).解:将集合A 、B 、P 表示在数轴上,如图.∵A ={x |-4≤x <2},B ={x |-1<x ≤3},∴A ∩B ={x |-1<x <2}.∵∁U B ={x |x ≤-1或x >3},∴(∁U B )∪P ={x |x ≤0或x ≥52}, (A ∩B )∩(∁U P )={x |-1<x <2}∩{x |0<x <52} ={x |0<x <2}.[B 级 能力提升]7.已知集合U =R ,集合A ={x |x <-2或x >4},B ={x |-3≤x ≤3},则(∁U A )∩B =( )A .{x |-3≤x ≤4}B .{x |-2≤x ≤3}C .{x |-3≤x ≤-2或3≤x ≤4}D .{x |-2≤x ≤4}解析:选B.∁U A ={x |-2≤x ≤4}.由图可知:(∁U A )∩B ={x |-2≤x ≤3}.8.已知全集U =Z ,集合A ={x |x 2=x },B ={-1,0,1,2},则图中的阴影部分所表示的集合等于( )A .{-1,2}B .{-1,0}C .{0,1}D .{1,2}解析:选A.依题意知A ={0,1},(∁U A )∩B 表示全集U 中不在集合A 中,但在集合B 中的所有元素,故图中的阴影部分所表示的集合等于{-1,2}.9.设全集U ={0,1,2,3},A ={x ∈U |x 2+mx =0},若∁U A ={1,2},则实数m 的值为________. 解析:如图,∵U={0,1,2,3},∁U A={1,2},∴A={0,3},∴方程x2+mx=0的两根为x1=0,x2=3,∴0+3=-m,即m=-3.答案:-310.设全集U={x|0<x<10,x∈N*},且A∩B={3},A∩(∁U B)={1,5,7},(∁U A)∩(∁U B)={9},求A,B.解:如图所示,由图可得A={1,3,5,7},B={2,3,4,6,8}.11.设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁U A)∩B=∅,求实数m的取值范围.解:由已知A={x|x≥-m},∴∁U A={x|x<-m},∵B={x|-2<x<4},(∁U A)∩B=∅,∴-m≤-2,即m≥2,∴m的取值范围是m≥2.关于数学名言警句大全1、数学家本质上是个着迷者,不迷就没有数学。
新教材 人教A版高中数学选择性必修第一册全册各章节课后练习题 含解析
选择性必修第一册全册课后练习题本文档还有大量公式,在网页中显示可能会出现位置错误的情况,下载后均可正常显示,请放心下载练习!第一章空间向量与立体几何................................................................................................ - 2 -1.1.1空间向量及其线性运算......................................................................................... - 2 -1.1.2空间向量的数量积运算......................................................................................... - 8 -1.2空间向量基本定理.................................................................................................. - 15 -1.3.1空间直角坐标系 .................................................................................................. - 22 -1.3.2空间运算的坐标表示........................................................................................... - 28 -1.4.1.1空间向量与平行关系 ....................................................................................... - 34 -1.4.1.2空间向量与垂直关系 ....................................................................................... - 42 -1.4.2用空量研究距离、夹角问题............................................................................... - 51 -章末测验 ....................................................................................................................... - 64 - 第二章直线和圆的方程...................................................................................................... - 78 -2.1.1倾斜角与斜率 ...................................................................................................... - 78 -2.1.2两条直线平行和垂直的判定............................................................................... - 83 -2.2.1直线的点斜式方程............................................................................................... - 87 -2.2.2直线的两点式方程............................................................................................... - 92 -2.2.3直线的一般式方程............................................................................................... - 97 -2.3.1两条直线的交点坐标......................................................................................... - 102 -2.3.2两点间的距离公式............................................................................................. - 102 -2.3.3点到直线的距离公式......................................................................................... - 107 -2.3.4两条平行直线间的距离..................................................................................... - 107 -2.4.1圆的标准方程 .................................................................................................... - 113 -2.4.2圆的一般方程 .................................................................................................... - 118 -2.5.1直线与圆的位置关系......................................................................................... - 122 -2.5.2圆与圆的位置关系............................................................................................. - 128 -章末测验 ..................................................................................................................... - 135 - 第三章圆锥曲线的方程.................................................................................................... - 144 -3.1.1椭圆及其标准方程............................................................................................. - 144 -3.1.2.1椭圆的简单几何性质 ..................................................................................... - 150 -3.1.2.2椭圆的标准方程及性质的应用...................................................................... - 156 -3.2.1双曲线及其标准方程......................................................................................... - 164 -3.2.2双曲线的简单几何性质..................................................................................... - 171 -3.3.1抛物线及其标准方程......................................................................................... - 178 -3.3.2抛物线的简单几何性质..................................................................................... - 184 -章末测验 ..................................................................................................................... - 191 - 模块综合测验 ..................................................................................................................... - 202 -第一章 空间向量与立体几何1.1.1空间向量及其线性运算一、选择题1.空间任意四个点A ,B ,C ,D ,则DA →+CD →-CB →等于( ) A .DB → B .AC → C .AB → D .BA → D [DA →+CD →-CB →=DA →+BD →=BA →.]2.设有四边形ABCD ,O 为空间任意一点,且AO →+OB →=DO →+OC →,则四边形ABCD 是( )A .平行四边形B .空间四边形C .等腰梯形D .矩形A [∵AO →+OB →=DO →+OC →,∴AB →=DC →. ∴AB →∥DC →且|AB →|=|DC →|. ∴四边形ABCD 为平行四边形.]3.已知A ,B ,C 三点不共线,对平面ABC 外的任一点O ,下列条件中能确定点M 与点A ,B ,C 一定共面的是( )A .OM →=OA →+OB →+OC → B .OM →=2OA →-OB →-OC → C .OM →=OA →+12OB →+13OC →D .OM →=13OA →+13OB →+13OC → D [由OM →=13OA →+13OB →+13OC →,可得3OM →=OA →+OB →+OC →⇒OM →-OA →+OM →-OB →+OM →-OC →=0, 即AM →=-BM →-CM →.所以AM →与BM →,CM →在一个平面上,即点M 与点A ,B ,C 一定共面.] 4.若空间中任意四点O ,A ,B ,P 满足OP →=mOA →+nOB →,其中m +n =1,则( )A .P ∈AB B .P ∉ABC .点P 可能在直线AB 上D .以上都不对A [因为m +n =1,所以m =1-n , 所以OP →=(1-n )OA →+nOB →, 即OP →-OA →=n (OB →-OA →), 即AP →=nAB →,所以AP →与AB →共线. 又AP →,AB →有公共起点A ,所以P ,A ,B 三点在同一直线上, 即P ∈AB .]5.已知在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 是A 1C 1的中点, 点F 是AE 的三等分点,且AF =12EF ,则AF →=( )A .AA 1→+12AB →+12AD → B .12AA 1→+12AB →+12AD →C .12AA 1→+16AB →+16AD → D .13AA 1→+16AB →+16AD →D [如图所示,AF →=13AE →,AE →=AA 1→+A 1E →,A 1E →=12A 1C 1→,A 1C 1→=A 1B 1→+A 1D 1→,A 1B 1→=AB →,A 1D 1→=AD →,所以AF →=13⎝ ⎛⎭⎪⎫AA 1→+12A 1C 1→=13AA 1→+16AB →+16AD →,故选D.]二、填空题6.已知A ,B ,C 三点不共线,O 为平面ABC 外一点,若由OM →=-2OA →+OB →+λOC →确定的点M 与A ,B ,C 共面,则λ=________.2 [由M 、A 、B 、C 四点共面知:-2+1+λ=1,即λ=2.]7.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点,若A 1B 1→=a ,A 1D 1→=b ,A 1A →=c ,用a ,b ,c 表示D 1M →,则D 1M →=________.12a -12b +c [D 1M →=D 1D →+DM → =A 1A →+12(DA →+DC →) =c +12(-A 1D 1→+A 1B 1→) =12a -12b +c .]8.在空间四边形ABCD 中,E ,F 分别是AB ,CD 的中点,则EF →和AD →+BC →的关系是________.(填“平行”,“相等”或“相反”)平行 [设G 是AC 的中点,则EF →=EG →+GF →=12BC →+12AD →=12(AD →+BC →) 所以2EF →=AD →+BC →, 从而EF →∥(AD →+BC →).] 三、解答题9.如图,在空间四边形ABCD 中,G 为△BCD 的重心,E ,F 分别为边CD 和AD 的中点,试化简AG →+13BE →-12AC →,并在图中标出化简结果的向量.[解] ∵G 是△BCD 的重心,BE 是CD 边上的中线,∴GE →=13BE →.又12AC →=12(DC →-DA →)=12DC →-12DA →=DE →-DF →=FE →, ∴AG →+13BE →-12AC →=AG →+GE →-FE →=AF →(如图所示).10.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 为DD 1的中点,点N 在AC 上,且AN ∶NC =2∶1,求证:A 1N →与A 1B →,A 1M →共面.[证明] ∵A 1B →=AB →-AA 1→, A 1M →=A 1D 1→+D 1M →=AD →-12AA 1→, AN →=23AC →=23(AB →+AD →), ∴A 1N →=AN →-AA 1→ =23(AB →+AD →)-AA 1→=23(AB →-AA 1→)+23(AD →-12AA 1→) =23A 1B →+23A 1M →, ∴A 1N →与A 1B →,A 1M →共面.11.(多选题)若A ,B ,C ,D 为空间不同的四点,则下列各式为零向量的是( ) A .AB →+2BC →+2CD →+DC → B .2AB →+2BC →+3CD →+3DA →+AC →C.AB →+CA →+BD →D.AB →-CB →+CD →-AD →BD [A 中,AB →+2BC →+2CD →+DC →=AB →+2BD →+DC →=AB →+BD →+BD →+DC →=AD →+BC →;B 中,2AB →+2BC →+3CD →+3DA →+AC →=2AC →+3CA →+AC →=0;C 中,AB →+CA →+BD →=AD →+CA →;D 中,AB →-CB →+CD →-AD →=AB →+BC →+CD →+DA →表示A →B →C →D →A 恰好形成一个回路,结果必为0.]12.(多选题)有下列命题,其中真命题的有( ) A .若AB →∥CD →,则A ,B ,C ,D 四点共线 B .若AB →∥AC →,则A ,B ,C 三点共线C .若e 1,e 2为不共线的非零向量,a =4e 1-25e 2,b =-e 1+110e 2,则a ∥b D .若向量e 1,e 2,e 3是三个不共面的向量,且满足等式k 1e 1+k 2e 2+k 3e 3=0,则k 1=k 2=k 3=0BCD [根据共线向量的定义,若AB →∥CD →,则AB ∥CD 或A ,B ,C ,D 四点共线,故A 错;因为AB →∥AC →且AB →,AC →有公共点A ,所以B 正确;由于a =4e 1-25e 2=-4-e 1+110e 2=-4b ,所以a ∥b ,故C 正确;易知D 也正确.]13.(一题两空)已知A ,B ,C 三点共线,则对空间任一点O ,若OA →=2OB →+μOC →,则μ=________;存在三个不为0的实数λ,m ,n ,使λOA →+mOB →+nOC →=0,那么λ+m +n 的值为________.-1 0 [由A 、B 、C 三点共线,∴2+μ=1,∴μ=-1,又由λOA →+mOB →+nOC →=0得OA →=-m λOB →-n λOC →由A ,B ,C 三点共线知-m λ-nλ=1,则λ+m +n =0.]14.设e 1,e 2是平面上不共线的向量,已知AB →=2e 1+k e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2,若A ,B ,D 三点共线,则实数k 为________.-8 [因为BD →=CD →-CB →=e 1-4e 2,AB →=2e 1+k e 2,又A ,B ,D 三点共线,由共线向量定理得12=-4k ,所以k =-8.]15.如图所示,已知四边形ABCD 是平行四边形,点P 是ABCD 所在平面外的一点,连接P A ,PB ,PC ,PD .设点E ,F ,G ,H 分别为△P AB ,△PBC ,△PCD ,△PDA 的重心.(1)试用向量方法证明E ,F ,G ,H 四点共面;(2)试判断平面EFGH 与平面ABCD 的位置关系,并用向量方法证明你的判断. [证明] (1)分别连接PE ,PF ,PG ,PH 并延长,交对边于点M ,N ,Q ,R ,连接MN ,NQ ,QR ,RM ,∵E ,F ,G ,H 分别是所在三角形的重心,∴M ,N ,Q ,R 是所在边的中点,且PE →=23PM →,PF →=23PN →,PG →=23PQ →,PH →=23PR →.由题意知四边形MNQR 是平行四边形,∴MQ →=MN →+MR →=(PN →-PM →)+(PR →-PM →)=32(PF →-PE →)+32(PH →-PE →)=32(EF →+EH →).又MQ →=PQ →-PM →=32PG →-32PE →=32EG →.∴EG →=EF →+EH →,由共面向量定理知,E ,F ,G ,H 四点共面.(2)平行.证明如下:由(1)得MQ →=32EG →,∴MQ →∥EG →, ∴EG →∥平面ABCD .又MN →=PN →-PM →=32PF →-32PE → =32EF →,∴MN →∥EF →. 即EF ∥平面ABCD . 又∵EG ∩EF =E ,∴平面EFGH 与平面ABCD 平行1.1.2空间向量的数量积运算一、选择题1.已知a ⊥b ,|a |=2,|b |=3,且(3a +2b )⊥(λa -b ),则λ等于( ) A .32 B .-32 C .±32 D .1A [∵a ⊥b ,∴a ·b =0,∵3a +2b ⊥λa -b ,∴(3a +2b )·(λa -b )=0, 即3λa 2+(2λ-3)a ·b -2b 2=0,∴12λ-18=0,解得λ=32.]2.已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于a ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则AE →·AF →的值为( )A .a 2B .12a 2C .14a 2D .34a 2C [AE →·AF →=12(AB →+AC →)·12AD →=14(AB →·AD →+AC →·AD →)=14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ×a ×12+a ×a ×12=14a 2.]3.已知长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1,则下列向量的数量积一定不为0的是( ) A .AD 1→·B 1C →B .BD 1→·AC →C .AB →·AD 1→ D .BD 1→·BC →D [对于选项A ,当四边形ADD 1A 1为正方形时,可得AD 1⊥A 1D ,而A 1D ∥B 1C ,可得AD 1⊥B 1C ,此时有AD 1→·B 1C →=0;对于选项B ,当四边形ABCD 为正方形时,AC ⊥BD ,易得AC ⊥平面BB 1D 1D ,故有AC ⊥BD 1,此时有BD 1→·AC →=0;对于选项C ,由长方体的性质,可得AB ⊥平面ADD 1A 1,可得AB ⊥AD 1,此时必有AB →·AD 1→=0;对于选项D ,由长方体的性质,可得BC ⊥平面CDD 1C 1,可得BC ⊥CD 1,△BCD 1为直角三角形,∠BCD 1为直角,故BC 与BD 1不可能垂直,即BD 1→·BC →≠0.故选D.]4.在棱长为a 的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量BA 1→与向量AC →所成的角为( )A .60°B .150°C .90°D .120°D [BA 1→=BA →+AA 1→,|BA 1→|=2a ,AC →=A B →+AD →,|AC →|=2a .∴BA 1→·AC →=BA →·AB →+BA →·AD →+AA 1→·AB →+AA 1→·AD →=-a 2. ∴cos 〈BA 1→,AC →〉=-a 22a ·2a =-12.∴〈BA 1→,AC →〉=120°.]5.如图所示,在平行六面体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,AB =1,AD =2,AA ′=3,∠BAD =90°,∠BAA ′=∠DAA ′=60°,则AC ′的长为( )A .13B .23C .33D .43B [∵AC ′→=AB →+BC →+CC ′→,∴AC ′→2=(AB →+BC →+CC ′→)2=AB →2+BC →2+CC ′→2+2(AB →·BC →+AB →·CC ′→+BC →·CC ′→) =12+22+32+2(0+1×3cos 60°+2×3cos 60°) =14+2×92=23,∴|AC ′→|=23,即AC ′的长为23.] 二、填空题6.已知a ,b 是空间两个向量,若|a |=2,|b |=2,|a -b |=7,则cos 〈a ,b 〉=________.18[将|a -b |=7两边平方,得(a -b )2=7. 因为|a |=2,|b |=2,所以a ·b =12.又a ·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉,故cos 〈a ,b 〉=18.]7.已知a ,b 是异面直线,A ,B ∈a ,C ,D ∈b ,AC ⊥b ,BD ⊥b ,且AB =2,CD =1,则a ,b 所成的角是________.60° [AB →=AC →+CD →+DB →,∴CD →·AB →=CD →·(AC →+CD →+DB →)=|CD →|2=1, ∴cos 〈CD →,AB →〉=CD →·AB →|CD →||AB →|=12,∴异面直线a ,b 所成角是60°.]8.已知|a |=2,|b |=1,〈a ,b 〉=60°,则使向量a +λb 与λa -2b 的夹角为钝角的实数λ的取值范围是________.(-1-3,-1+3) [由题意知 ⎩⎨⎧(a +λb )·(λa -2b )<0,cos 〈a +λb ,λa -2b 〉≠-1. 即⎩⎨⎧(a +λb )·(λa -2b )<0,(a +λb )·(λa -2b )≠-|a +λb ||λa -2b |,得λ2+2λ-2<0.∴-1-3<λ<-1+ 3.] 三、解答题9.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为1的正方形,侧棱P A 的长为2,且P A 与AB 、AD 的夹角都等于60°,M 是PC 的中点,设AB →=a ,AD →=b ,AP →=c .(1)试用a ,b ,c 表示出向量BM →; (2)求BM 的长.[解] (1)∵M 是PC 的中点,∴BM →=12(BC →+BP →)=12[AD →+(AP →-AB →)] =12[b +(c -a )]=-12a +12b +12c .(2)由于AB =AD =1,P A =2,∴|a |=|b |=1,|c |=2,由于AB ⊥AD ,∠P AB =∠P AD =60°,∴a·b =0,a·c =b·c =2·1·cos 60°=1, 由于BM →=12(-a +b +c ),|BM →|2=14(-a +b +c )2=14[a 2+b 2+c 2+2(-a·b -a·c +b·c )]=14[12+12+22+2(0-1+1)]=32.∴|BM →|=62,∴BM 的长为62.10.如图,已知直三棱柱ABC -A ′B ′C ′中,AC =BC =AA ′,∠ACB =90°,D ,E 分别为AB ,BB ′的中点.(1)求证:CE ⊥A ′D ;(2)求异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值. [解] (1)证明:设CA →=a ,CB →=b ,CC ′→=c , 根据题意得|a |=|b |=|c |,且a·b =b·c =c·a =0. ∴CE →=b +12c ,A ′D →=-c +12b -12a .∴CE →·A ′D →=⎝ ⎛⎭⎪⎫b +12c ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-c +12b -12a =-12c 2+12b 2=0, ∴CE →⊥A ′D →,即CE ⊥A ′D .(2)∵AC ′→=-a +c ,∴|AC ′→|=2|a |,|CE →|=52|a |, ∵AC ′→·CE →=(-a +c )·⎝ ⎛⎭⎪⎫b +12c =12c 2=12|a |2, ∴cos 〈AC ′→,CE →〉=12|a |22×52|a |2=1010.∴异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值为1010.11.(多选题)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,下列命题正确的有( ) A .(AA 1→+AD →+AB →)2=3AB →2 B .A 1C →·(A 1B 1→-A 1A →)=0 C .AD 1→与A 1B →的夹角为60° D .正方体的体积为|AB →·AA 1→·AD →|AB [如图,(AA 1→+AD →+AB →)2=(AA 1→+A 1D 1→+D 1C 1→)2=AC 1→2=3AB →2;A 1C →·(A 1B 1→-A 1A →)=A 1C →·AB 1→=0;AD 1→与A 1B →的夹角是D 1C →与D 1A →夹角的补角,而D 1C →与D 1A →的夹角为60°,故AD 1→与A 1B →的夹角为120°;正方体的体积为|AB →||AA 1→||AD →|.故选AB.]12.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,若E 是底面正方形A 1B 1C 1D 1的中心, 则AC 1→与CE →( )A .重合B .平行但不重合C .垂直D .无法确定C [AC 1→=AB →+AD →+AA 1→,CE →=CC 1→+C 1E →=AA 1→-12(AB →+AD →),于是AC 1→·CE →=(AB →+AD →+AA 1→)·⎣⎢⎡⎦⎥⎤AA 1-12(AB →+AD →)=AB →·AA 1→-12AB →2-12AB →·AD →+AD →·AA 1→-12AD →·AB →-12AD →2+AA 1→2-12AA 1→·AB →-12AA 1→·AD →=0-12-0+0-0-12+1-0-0=0,故AC 1→⊥CE →.]13.(一题两空)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,设AD =AA 1=1,AB =2,P 是C 1D 1的中点,则B 1C →·A 1P →=________,B 1C →与A 1P →所成角的大小为________.1 60° [法一:连接A 1D ,则∠P A 1D 就是B 1C →与A 1P →所成角.连接PD ,在△P A 1D 中,易得P A 1=DA 1=PD =2,即△P A 1D 为等边三角形,从而∠P A 1D =60°,即B 1C →与A 1P →所成角的大小为60°.因此B 1C →·A 1P →=2×2×cos 60°=1.法二:根据向量的线性运算可得B 1C →·A 1P →=(A 1A →+AD →)·⎝⎛⎭⎪⎫AD →+12AB →=AD →2=1. 由题意可得P A 1=B 1C =2,则2×2×cos 〈B 1C →,A 1P →〉=1,从而〈B 1C →,A 1P →〉=60°.]14.已知在正四面体D -ABC 中,所有棱长都为1,△ABC 的重心为G ,则DG 的长为________.63 [如图,连接AG 并延长交BC 于点M ,连接DM ,∵G 是△ABC 的重心,∴AG =23AM ,∴AG →=23AM →,DG →=DA →+AG →=DA →+23AM →=DA →+23(DM →-DA →)=DA →+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(DB →+DC →)-DA →=13(DA →+DB →+DC →),而(DA →+DB →+DC →)2=DA →2+DB →2+DC →2+2DA →·DB →+2DB →·DC →+2DC →·DA →=1+1+1+2(cos 60°+cos 60°+cos 60°)=6,∴|DG →|=63.]15.如图,正四面体V -ABC 的高VD 的中点为O ,VC 的中点为M .(1)求证:AO ,BO ,CO 两两垂直;(2)求〈DM →,AO →〉.[解] (1)证明:设VA →=a ,VB →=b ,VC →=c ,正四面体的棱长为1, 则VD →=13(a +b +c ),AO →=16(b +c -5a ), BO →=16(a +c -5b ),CO →=16(a +b -5c ),所以AO →·BO →=136(b +c -5a )·(a +c -5b )=136(18a ·b -9|a |2)=136(18×1×1×cos 60°-9)=0,所以AO →⊥BO →,即AO ⊥BO .同理,AO ⊥CO ,BO ⊥CO . 所以AO ,BO ,CO 两两垂直.(2)DM →=DV →+VM →=-13(a +b +c )+12c =16(-2a -2b +c ),所以|DM →|=⎣⎢⎡⎦⎥⎤16(-2a -2b +c )2=12. 又|AO →|=⎣⎢⎡⎦⎥⎤16(b +c -5a )2=22,DM →·AO →=16(-2a -2b +c )·16(b +c -5a )=14, 所以cos 〈DM →,AO →〉=1412×22=22. 又〈DM →,AO →〉∈[0,π], 所以〈DM →,AO →〉=π4.1.2空间向量基本定理一、选择题1.若向量{a ,b ,c }是空间的一个基底,则一定可以与向量p =2a +b ,q =2a-b 构成空间的另一个基底的向量是( )A .aB .bC .cD .a +bC [由p =2a +b ,q =2a -b 得a =14p +14q ,所以a 、p 、q 共面,故a 、p 、q 不能构成空间的一个基底,排除A ;因为b =12p -12q ,所以b 、p 、q 共面,故b 、p 、q 不能构成空间的一个基底,排除B ;因为a +b =34p -14q ,所以a +b 、p 、q 共面,故a +b 、p 、q 不能构成空间的一个基底,排除D.]2.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是上底面对角线AC 与BD 的交点,若A 1B 1→=a ,A 1D 1→=b ,A 1A →=c ,则B 1M →可表示为( )A .12a +12b +cB .12a -12b +cC .-12a -12b +cD .-12a +12b +cD [由于B 1M →=B 1B →+BM →=B 1B →+12(BA →+BC →) =-12a +12b +c ,故选D.]3.若向量MA →,MB →,MC →的起点M 与终点A ,B ,C 互不重合,且点M ,A ,B ,C 中无三点共线,满足下列关系(O 是空间任一点),则能使向量MA →,MB →,MC →成为空间一个基底的关系是( )A .OM →=13OA →+13OB →+13OC → B .MA →≠MB →+MC → C .OM →=OA →+OB →+OC →D .MA →=2MB →-MC →C [若MA →,MB →,MC →为空间一组基向量,则M ,A ,B ,C 四点不共面.选项A 中,因为13+13+13=1,所以点M ,A ,B ,C 共面;选项B 中,MA →≠MB →+MC →,但可能存在实数λ,μ使得MA →=λMB →+μMC →,所以点M ,A ,B ,C 可能共面;选项D 中,四点M ,A ,B ,C 显然共面.故选C.]4.空间四边形OABC 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,点M 在OA 上,且OM →=2MA →,N 为BC 中点,则MN →为( )A .12a -23b +12cB .-23a +12b +12cC .12a +12b -23cD .23a +23b -12cB [MN →=MA →+AB →+BN →=13OA →+OB →-OA →+12(OC →-OB →)=-23OA →+12OB →+12OC →=-23a +12b +12c .]5.平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量AB →,AD →,AA 1→两两的夹角均为60°且|AB →|=1,|AD →|=2,|AA 1→|=3,则|AC 1→|等于( )A .5B .6C .4D .8A [在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中有,AC 1→=AB →+AD →+CC 1→=AB →+AD →+AA 1→所以有|AC 1→|=|AB →+AD →+AA 1→|,于是有|AC 1→|2=|AB →+AD →+AA 1→|2=|AB →|2+|AD →|2+|AA 1→|2+2|AB →|·|AD →|·cos 60°+2|AB →|·|AA 1→|·cos 60°+2|AD →||AA 1→|·cos 60°=25,所以|AC 1→|=5.]二、填空题6.在四面体OABC 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,D 为BC 的中点,E 为AD 的中点,则OE →=________.(用a ,b ,c 表示)12a +14b +14c [因为在四面体OABC 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,D 为BC 的中点,E 为AD 的中点,所以OE →=12(OA →+OD →)=12OA →+12OD →=12a +12×12(OB →+OC →)=12a +14(b +c )=12a +14b +14c .]7.已知{a ,b ,c }是空间的一个单位正交基底,{a +b ,a -b ,c }是空间的另一个基底,若向量m 在基底{a ,b ,c }下表示为m =3a +5b +9c ,则m 在基底{a +b ,a -b,3c }下可表示为________.4(a +b )-(a -b )+3(3c ) [由题意知,m =3a +5b +9c ,设m =x (a +b )+y (a -b )+z (3c )则有⎩⎨⎧ x +y =3x -y =53z =9,解得⎩⎨⎧x =4y =-1z =3.则m 在基底{a +b ,a -b,3c }可表示为m =4(a +b )-(a -b )+3(3c ).] 8.在四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为平行四边形,AC 与BD 交于O ,G 为BD 上一点,BG =2GD ,P A →=a ,PB →=b ,PC →=c ,试用基底{a ,b ,c }表示向量PG →=________.23a -13b +23c [因为BG =2GD ,所以BG →=23BD →. 又BD →=BA →+BC →=P A →-PB →+PC →-PB →=a +c -2b , 所以PG →=PB →+BG →=b +23(a +c -2b ) =23a -13b +23c .] 三、解答题9.如图所示,正方体OABC -O ′A ′B ′C ′,且OA →=a ,OC →=b ,OO ′→=c .(1)用a ,b ,c 表示向量OB ′→,AC ′→;(2)设G ,H 分别是侧面BB ′C ′C 和O ′A ′B ′C ′的中心,用a ,b ,c 表示GH →.[解] (1)OB ′→=OB →+BB ′→=OA →+OC →+OO ′→=a +b +c . AC ′→=AC →+CC ′→=AB →+AO →+AA ′→=OC →+OO ′→-OA →=b +c -a . (2)法一:连接OG ,OH (图略), 则GH →=GO →+OH →=-OG →+OH → =-12(OB ′→+OC →)+12(OB ′→+OO ′→) =-12(a +b +c +b )+12(a +b +c +c ) =12(c -b ).法二:连接O ′C (图略),则GH →=12CO ′→=12(OO ′→-OC →) =12(c -b ).10.如图,在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,MA →=-13AC →,ND →=13A 1D →,设AB →=a ,AD →=b ,AA 1→=c ,试用a ,b ,c 表示MN →.[解] 连接AN ,则MN →=MA →+AN →.由已知可得四边形ABCD 是平行四边形,从而可得 AC →=AB →+AD →=a +b , MA →=-13AC →=-13(a +b ), 又A 1D →=AD →-AA 1→=b -c ,故AN →=AD →+DN →=AD →-ND →=AD →-13A 1D →=b -13(b -c ), 所以MN →=MA →+AN → =-13(a +b )+b -13(b -c ) =13(-a +b +c ).11.(多选题)已知a ,b ,c 是不共面的三个向量,则下列向量组中,不能构成一个基底的一组向量是( )A .2a ,a -b ,a +2bB .2b ,b -a ,b +2aC .a,2b ,b -cD .c ,a +c ,a -cABD [对于A ,因为2a =43(a -b )+23(a +2b ),得2a 、a -b 、a +2b 三个向量共面,故它们不能构成一个基底;对于B ,因为2b =43(b -a )+23(b +2a ),得2b 、b -a 、b +2a 三个向量共面,故它们不能构成一个基底;对于C ,因为找不到实数λ、μ,使a =λ·2b +μ(b -c )成立,故a 、2b 、b -c 三个向量不共面,它们能构成一个基底;对于D ,因为c =12(a +c )-12(a -c ),得c 、a +c 、a -c 三个向量共面,故它们不能构成一个基底,故选ABD.]12.(多选题)给出下列命题,正确命题的有( )A .若{a ,b ,c }可以作为空间的一个基底,d 与c 共线,d ≠0,则{a ,b ,d }也可以作为空间的一个基底B .已知向量a ∥b ,则a ,b 与任何向量都不能构成空间的一个基底C .A ,B ,M ,N 是空间四点,若BA →,BM →,BN →不能构成空间的一个基底,则A ,B ,M ,N 四点共面D .已知{a ,b ,c }是空间的一个基底,若m =a +c ,则{a ,b ,m }也是空间的一个基底ABCD [根据基底的概念,知空间中任何三个不共面的向量都可作为空间的一个基底.显然B 正确.C 中由BA →,BM →,BN →不能构成空间的一个基底,知BA →,BM →,BN →共面.又BA →,BM →,BN →过相同点B ,知A ,B ,M ,N 四点共面.所以C 正确.下面证明AD 正确:A 假设d 与a ,b 共面,则存在实数λ,μ,使得d =λa +μb ,∵d 与c 共线,c ≠0,∴存在实数k ,使得d =k c .∵d ≠0,∴k ≠0,从而c =λk a +μk b ,∴c 与a ,b 共面,与条件矛盾,∴d 与a ,b 不共面.同理可证D 也是正确的.于是ABCD 四个命题都正确,故选ABCD.]13.(一题两空)已知空间的一个基底{a ,b ,c },m =a -b +c ,n =x a +y b +c ,若m 与n 共线,则x =________,y =________.1 -1 [因为m 与n 共线, 所以存在实数λ,使m =λn ,即a -b +c =λx a +λy b +λc ,于是有⎩⎨⎧1=λx ,-1=λy ,1=λ,解得⎩⎨⎧x =1,y =-1.]14.(一题多空)已知e 1,e 2是空间单位向量,e 1·e 2=12.若空间向量b 满足b ·e 1=2,b ·e 2=52,且对于任意x ,y ∈R ,|b -(x e 1+y e 2)|≥|b -(x 0e 1+y 0e 2)|=1(x 0,y 0∈R ),则x 0=________,y 0=________,|b |=________.1 2 22 [由题意可令b =x 0e 1+y 0e 2+e 3,其中|e 3|=1,e 3⊥e i ,i =1,2.由b ·e 1=2得x 0+y 02=2,由b ·e 2=52得x 02+y 0=52,解得x 0=1,y 0=2,∴|b |=(e 1+2e 2+e 3)2=2 2.]15.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,设AB →=a ,AD →=b ,AA 1→=c ,E ,F 分别是AD 1,BD 的中点.(1)用向量a ,b ,c 表示D 1B →,EF →;(2)若D 1F →=x a +y b +z c ,求实数x ,y ,z 的值. [解] (1)如图,D 1B →=D 1D →+DB →=-AA 1→+AB →-AD →=a -b -c ,EF →=EA →+AF →=12D 1A →+12AC →=-12(AA 1→+AD →)+12(AB →+AD →)=12(a -c ). (2)D 1F →=12(D 1D →+D 1B →)=12(-AA 1→+AB →-AD 1→) =12(-AA 1→+AB →-AD →-DD 1→) =12(a -c -b -c )=12a -12b -c , ∴x =12,y =-12,z =-1.1.3.1空间直角坐标系一、选择题1.空间两点A ,B 的坐标分别为(x ,-y ,z ),(-x ,-y ,-z ),则A ,B 两点的位置关系是( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于z 轴对称D .关于原点对称B [纵坐标相同,横坐标和竖坐标互为相反数,故两点关于y 轴对称.] 2.已知A (1,2,-1),B (5,6,7),则直线AB 与平面xOz 交点的坐标是( ) A .(0,1,1) B .(0,1,-3)C .(-1,0,3)D .(-1,0,-5)D [设直线AB 与平面xoz 交点坐标是M (x ,y ,z ),则AM →=(x -1,-2,z +1),AB →=(4,4,8),又AM →与AB →共线,∴AM →=λAB →,即⎩⎨⎧x -1=4λ,-2=4λ,z +1=8λ,解得x =-1,z =-5,∴点M (-1,0,-5).故选D.]3.设A (3,3,1),B (1,0,5),C (0,1,0),则AB 的中点M 到点C 的距离|CM |=( ) A .534 B .532 C .532D .132 C [M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32,3 ,|CM |=4+⎝ ⎛⎭⎪⎫32-12+9=532.] 4.如图,在空间直角坐标系中,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,B 1E =14A 1B 1,则BE →等于( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14,-1B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0,1C .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-14,1D .⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,-1C [{DA →,DC →,DD 1→}为单位正交向量,BE →=BB 1→+B 1E →=-14DC →+DD 1→,∴BE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-14,1.] 5.设{i ,j ,k }是单位正交基底,已知向量p 在基底{a ,b ,c }下的坐标为(8,6,4),其中a =i +j ,b =j +k ,c =k +i ,则向量p 在基底{i ,j ,k }下的坐标是( )A .(12,14,10)B .(10,12,14)C .(14,12,10)D .(4,3,2)A [依题意,知p =8a +6b +4c =8(i +j )+6(j +k )+4(k +i )=12i +14j +10k ,故向量p 在基底{i ,j ,k }下的坐标是(12,14,10).]二、填空题6.在空间直角坐标系中,已知点P (1,2,3),过点P 作平面yOz 的垂线PQ ,则垂足Q 的坐标为________.(0,2,3) [过P 的垂线PQ ⊥面yOz ,则Q 点横坐标为0,其余不变,故Q (0,2,3).]7.设{e 1,e 2,e 3}是空间向量的一个单位正交基底,a =4e 1-8e 2+3e 3,b =-2e 1-3e 2+7e 3,则a ,b 的坐标分别为________.(4,-8,3),(-2,-3,7) [由题意可知a =(4,-8,3),b =(-2,-3,7).] 8.如图所示,以长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点D 为坐标原点,过D 的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系,若DB 1→的坐标为(4,3,2),则AC 1→的坐标为________.(-4,3,2) [由DB 1→=DA →+DC →+DD 1→,且DB 1→=(4,3,2),∴|DA →|=4,|DC →|=3,|DD 1→|=2,又AC 1→=-DA →+DC →+DD 1→,∴AC 1→=(-4,3,2).]三、解答题9.已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,所有的棱长都是1,建立适当的坐标系,并写出各点的坐标.[解] 如图所示,取AC 的中点O 和A 1C 1的中点O 1,可得BO ⊥AC ,OO 1⊥AC ,分别以OB ,OC ,OO 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系.∵三棱柱各棱长均为1,∴OA =OC =O 1C 1=O 1A 1=12,OB =32. ∵A ,B ,C 均在坐标轴上,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,0.∵点A 1与C 1在yOz 平面内, ∴A 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,1,C 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,1.∵点B 1在xOy 平面内的射影为B ,且BB 1=1,∴B 1⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,1,即各点的坐标为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,0,A 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,1,B 1⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,1,C 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,1. 10.棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G 分别为棱DD 1,D 1C 1,BC 的中点,以{AB →,AD →,AA 1→}为正交基底,求下列向量的坐标:(1)AE →,AF →,AG →; (2)EF →,EG →,DG →.[解] 在正交基底{AB →,AD →,AA 1→}下,(1)AF →=12AB →+AD →+AA 1→, AE →=AD →+12AA 1→,AG →=AB →+12AD →,∴AE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1,12,AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,1,AG →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,0.(2)EF →=AF →-AE →=12AB →+12AA 1→,∴EF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,12;EG →=AG →-AE →=AB →-12AD →-12AA 1→,∴EG →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12,-12;DG →=AG →-AD →=AB→-12AD →,∴DG →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12,0.11.(多选题)下列各命题正确的是( ) A .点(1,-2,3)关于平面xOz 的对称点为(1,2,3) B .点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,-3关于y 轴的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1,3C .点(2,-1,3)到平面yOz 的距离为1D .设{i ,j ,k }是空间向量的单位正交基底,若m =3i -2j +4k ,则m =(3,-2,4).ABD [“关于谁对称谁不变”,∴A 正确,B 正确,C 中(2,-1,3)到面yOz 的距离为2,∴C 错误.根据空间向量的坐标定义,D 正确.]12.在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,P 为正方体内一动点(包括表面),若AP →=xAB →+yAD →+zAA 1→,且0≤x ≤y ≤z ≤1.则点P 所有可能的位置所构成的几何体的体积是( )A .1B .12C .13D .16D [根据向量加法的几何意义和空间向量基本定理,满足0≤x ≤y ≤1的点P 在三棱柱ACD -A 1C 1D 1内;满足0≤y ≤z ≤1的点P 在三棱柱AA 1D 1-BB 1C 1内,故同时满足0≤x ≤y ≤1,0≤y ≤z ≤1的点P 在这两个三棱柱的公共部分(如图),即三棱锥A -A 1C 1D 1,其体积是13×12×1×1×1=16.]13.三棱锥P -ABC 中,∠ABC 为直角,PB ⊥平面ABC ,AB =BC =PB =1,M为PC 的中点,N 为AC 的中点,以{BA →,BC →,BP →}为基底,则MN →的坐标为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,-12 [MN →=BN →-BM → =12(BA →+BC →)-12(BP →+BC →) =12BA →-12BP →, 故MN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,-12.] 14.已知O 是坐标原点,点A (2,0,-2),B (3,1,2),C (2,-1,7). (1)若点P 满足OP →=OA →+OB →+OC →,则点P 的坐标为________; (2)若点P 满足AP →=2AB →-AC →,则点P 的坐标为________.(1)(7,0,7) (2)(4,3,-3) [(1)中OP →=OA →+OB →+OC →=(2i -2k )+(3i +j +2k )+(2i -j +7k )=7i +0j +7k ,∴P (7,0,7).(2)中,AP →=2AB →-AC →得OP →-OA →=2OB →-2OA →-OC →+OA →,∴OP →=2OB →-OC →=2(3i +j +2k )-(2i -j +7k ) =4i +3j -3k ,∴P (4,3,-3).]15.如图,在正四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为1的正方形,O 是AC 与BD 的交点,PO =1,M 是PC 的中点.设AB →=a ,AD →=b ,AP →=c .(1)用向量a ,b ,c 表示BM →.(2)在如图的空间直角坐标系中,求BM →的坐标.[解] (1)∵BM →=BC →+CM →,BC →=AD →,CM →=12CP →,CP →=AP →-AC →,AC →=AB →+AD →,∴BM →=AD →+12(AP →-AC →)=AD →+12AP →-12(AB →+AD →)=-12AB →+12AD →+12AP →=-12a +12b +12c .(2)a =AB →=(1,0,0),b =AD →=(0,1,0).∵A (0,0,0),O ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,0,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,1,∴c =AP →=OP →-OA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,1,∴BM →=-12a +12b +12c =-12(1,0,0)+12(0,1,0)+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,34,12.1.3.2空间运算的坐标表示一、选择题1.已知三点A (1,5,-2),B (2,4,1),C (a,3,b +2)在同一条直线上,那么( ) A .a =3,b =-3 B .a =6,b =-1 C .a =3,b =2D .a =-2,b =1C [根据题意AB →=(1,-1,3),AC →=(a -1,-2,b +4), ∵AB →与AC →共线,∴AC →=λAB →, ∴(a -1,-2,b +4)=(λ,-λ,3λ),∴⎩⎨⎧a -1=λ,-2=-λ,b +4=3λ,解得⎩⎨⎧a =3,b =2,λ=2.故选C.]2.已知a =(2,3,-4),b =(-4,-3,-2),b =12x -2a ,则x 等于( ) A .(0,3,-6) B .(0,6,-20) C .(0,6,-6)D .(6,6,-6)B [由题a =(2,3,-4),b =(-4,-3,-2),设x =(w ,y ,z )则由b =12x -2a ,可得(-4,-3,-2)=12(w ,y ,z )-2(2,3,-4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12w ,12y ,12z-(4,6,-8)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12w -4,12y -6,12z +8,解得w =0,y =6,z =-20,即x =(0,6,-20).]3.已知向量a =(1,0,-1),则下列向量中与a 成60°夹角的是( ) A .(-1,1,0) B .(1,-1,0) C .(0,-1,1)D .(-1,0,1)B [不妨设向量为b =(x ,y ,z ),A .若b =(-1,1,0),则cos θ=a ·b |a |·|b |=-12×2=-12≠12,不满足条件. B .若b =(1,-1,0),则cos θ=a ·b |a |·|b |=12×2=12,满足条件. C .若b =(0,-1,1),则cos θ=a ·b |a |·|b |=-12×2=-12≠12,不满足条件. D .若b =(-1,0,1),则cos θ=a ·b |a |·|b |=-22×2=-1≠12,不满足条件.故选B.]4.已知向量a =(-2,x,2),b =(2,1,2),c =(4,-2,1),若a ⊥(b -c ),则x 的值为( )A .-2B .2C .3D .-3A [∵b -c =(-2,3,1),a ·(b -c )=4+3x +2=0,∴x =-2.]5.已知A 、B 、C 三点的坐标分别为A (4,1,3),B (2,-5,1),C (3,7,λ),若AB →⊥AC →,则λ等于( )A .28B .-28C .14D .-14D [AB →=(-2,-6,-2),AC →=(-1,6,λ-3),∵AB →⊥AC →,∴AB →·AC →=-2×(-1)-6×6-2(λ-3)=0,解得λ=-14.] 二、填空题6.已知a =(1,1,0),b =(0,1,1),c =(1,0,1),p =a -b ,q =a +2b -c ,则p ·q =________.-1 [∵p =a -b =(1,0,-1),q =a +2b -c =(0,3,1), ∴p ·q =1×0+0×3+(-1)×1=-1.]7.已知空间三点A (1,1,1),B (-1,0,4),C (2,-2,3),则AB →与CA →的夹角θ的大小是________.120° [AB →=(-2,-1,3),CA →=(-1,3,-2),cos 〈AB →,CA →〉=(-2)×(-1)+(-1)×3+3×(-2)14·14=-12,∴θ=〈AB →,CA →〉=120°.]8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E 、F 分别是棱BC 、DD 1上的点,如果B 1E ⊥平面ABF ,则CE 与DF 的和的值为________.1 [以D 1A 1、D 1C 1、D 1D 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系(图略),设CE =x ,DF =y ,则易知E (x,1,1),B 1(1,1,0),∴B 1E →=(x -1,0,1),又F (0,0,1-y ),B (1,1,1),∴FB →=(1,1,y ),由于AB ⊥B 1E ,若B 1E ⊥平面ABF ,只需FB →·B 1E →=(1,1,y )·(x -1,0,1)=0⇒x +y =1.] 三、解答题9.已知空间中三点A (-2,0,2),B (-1,1,2),C (-3,0,4),设a =AB →,b =AC →. (1)求向量a 与向量b 的夹角的余弦值;(2)若k a +b 与k a -2b 互相垂直,求实数k 的值.[解] (1)∵a =(1,1,0),b =(-1,0,2),∴a·b =(1,1,0)·(-1,0,2)=-1, 又|a |=12+12+02=2,|b |=(-1)2+02+22=5,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=-110=-1010,即向量a 与向量b 的夹角的余弦值为-1010.(2)法一:∵k a +b =(k -1,k,2),k a -2b =(k +2,k ,-4),且k a +b 与k a -2b 互相垂直,∴(k -1,k,2)·(k +2,k ,-4)=(k -1)(k +2)+k 2-8=0,∴k =2或k =-52, ∴当k a +b 与k a -2b 互相垂直时,实数k 的值为2或-52. 法二:由(1)知|a |=2,|b |=5,a·b =-1,∴(k a +b )·(k a -2b )=k 2a 2-k a ·b -2b 2=2k 2+k -10=0,得k =2或k =-52. 10.已知正三棱柱ABC -A 1B 1C 1,底面边长AB =2,AB 1⊥BC 1,点O ,O 1分别是边AC ,A 1C 1的中点,建立如图所示的空间直角坐标系.(1)求正三棱柱的侧棱长;(2)求异面直线AB 1与BC 所成角的余弦值. [解] (1)设正三棱柱的侧棱长为h ,由题意得A (0,-1,0),B (3,0,0),C (0,1,0),B 1(3,0,h ),C 1(0,1,h ), 则AB 1→=(3,1,h ),BC 1→=(-3,1,h ), 因为AB 1⊥BC 1,所以AB 1→·BC 1→=-3+1+h 2=0, 所以h = 2.(2)由(1)可知AB 1→=(3,1,2),BC →=(-3,1,0), 所以AB 1→·BC →=-3+1=-2.因为|AB 1→|=6,|BC →|=2,所以cos 〈AB 1→,BC →〉=-226=-66.所以异面直线AB 1与BC 所成角的余弦值为66.11.(多选题)若向量a =(1,2,0),b =(-2,0,1),则下列结论正确的是( )。
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1.下列函数为偶函数的是( )
A .f (x )=|x |+x
B .f (x )=x 2+1x
C .f (x )=x 2+x
D .f (x )=|x |x 2 解析:选D.只有D 符合偶函数定义.
2.f (x )=x 3+1x
的图象关于( ) A .原点对称
B .y 轴对称
C .y =x 对称
D .y =-x 对称
解析:选A.x ≠0,f (-x )=(-x )3+1-x
=-f (x ),f (x )为奇函数,关于原点对称. 3.函数f (x )=x 3+ax ,f (1)=3,则f (-1)=________.
解析:显然f (x )是奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-3.
答案:-3
4.若函数f (x )=(x +1)(x -a )为偶函数,则a =________.
解析:f (x )=x 2+(1-a )x -a 为偶函数,
∴1-a =0,a =1.
答案:1
[A 级 基础达标]
1.下列命题中,真命题是( )
A .函数y =1x
是奇函数,且在定义域内为减函数 B .函数y =x 3(x -1)0是奇函数,且在定义域内为增函数
C .函数y =x 2是偶函数,且在(-3,0)上为减函数
D .函数y =ax 2+c (ac ≠0)是偶函数,且在(0,2)上为增函数
解析:选C.选项A 中,y =1x
在定义域内不具有单调性;B 中,函数的定义域不关于原点对称;D 中,当a <0时,y =ax 2+c (ac ≠0)在(0,2)上为减函数,故选C.
2.下面四个结论:
①偶函数的图象一定与y 轴相交;
②奇函数的图象一定通过原点;
③偶函数的图象关于y 轴对称;
④既是奇函数又是偶函数的函数是f (x )=0.
其中正确的个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
解析:选A.偶函数的图象关于y 轴对称,但不一定与y 轴相交,如y =1x 2,故①错,③对;奇函数的图象不一定通过原点,如y =1x
,故②错;既奇又偶的函数除了满足f (x )=0,还要满足定义域关于原点对称,④错.故选A.
3.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)是偶函数,那么g (x )=ax 3+bx 2+cx ( )
A .是奇函数
B .是偶函数
C .既是奇函数又是偶函数
D .是非奇非偶函数
解析:选A.g (x )=x (ax 2+bx +c )=xf (x ),g (-x )=-x ·f (-x )=-x ·f (x )=-g (x ),所以g (x )=ax 3+bx 2+cx 是奇函数;因为g (x )-g (-x )=2ax 3+2cx 不恒等于0,所以g (-x )=g (x )不恒成立.故g (x )不是偶函数.
4.如图给出奇函数y =f (x )的局部图象,则f (-2)的值是________.
解析:f (-2)=-f (2)=-32
. 答案:-32
5.已知函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 为偶函数,其定义域为[a -1,2a ],则a =________,b =________.
解析:∵f (x )是定义域为[a -1,2a ]的偶函数,
∴a -1=-2a ,∴a =13
. 又f (-x )=f (x ),
即13x 2-bx +1+b =13
x 2+bx +1+b . ∴b =0.
答案:13
0 6.判断下列函数的奇偶性.
(1)f (x )=x -1+1-x ;
(2)f (x )=|x |+x 2;
(3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x -1 (x >0)0 (x =0).
x +1 (x <0)
解:(1)∵⎩⎪⎨⎪⎧
x -1≥01-x ≥0.∴x =1.定义域为{1}, 不关于原点对称,∴函数f (x )为非奇非偶函数.
(2)f (x )=|x |+x 2=2|x |,
定义域为(-∞,+∞),
关于原点对称.且有f (-x )=2|-x |=2|x |=f (x ),
∴f (x )为偶函数.
(3)法一:显然定义域为(-∞,+∞),关于原点对称.
当x >0时,-x <0,则f (-x )=1-x =-f (x ),
当x <0时,-x >0,则f (-x )=-x -1=-f (x ).
则f (-0)=f (0)=-f (0)=0.
∴f (x )为奇函数.
法二:作出函数f (x )的图象,可知f (x )的图象关于原点对称,所以f (x )为奇函数.
[B 级 能力提升]
7.若f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )≥2,则当x ≤0时( )
A .f (x )≤2
B .f (x )≥
2 C .f (x )≤-2
D .f (x )∈R
解析:选B.可画出f (x )的大致图象:易知当x ≤0时,有f (x )≥2.故选B.
8.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )
A .f (π)>f (-3)>f (-2)
B .f (π)>f (-2)>f (-3)
C .f (π)<f (-3)<f (-2)
D .f (π)<f (-2)<f (-3)
解析:选A.∵f (x )为偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f (x )为增函数.
又∵f (-2)=f (2),f (-3)=f (3),
且2<3<π,
∴f (2)<f (3)<f (π),
即f (-2)<f (-3)<f (π).
9.若偶函数f (x )在(-∞,0]上为增函数,则满足f (1)≤f (a )的实数a 的取值范围是________. 解析:由已知偶函数f (x )在(-∞,0]上为增函数,
∴f (x )在(0,+∞)上是减函数,
∴f (1)≤f (a )⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,1≥a 或⎩
⎪⎨⎪⎧
a ≤0-1≤a ⇔0<a ≤1,或-1≤a ≤0. 故a ∈[-1,1].
答案:[-1,1]
10.已知函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f (12)=25,求函数f (x )的解析式. 解:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数.
∴f (0)=0,即b 1+02
=0,∴b =0, 又f (12)=12a 1+14=25,∴a =1,
∴f (x )=x 1+x 2
. 11.设函数f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+4x .
(1)求f (x )的表达式;
(2)证明f (x )在区间(0,+∞)上是增函数.
解:(1)当x <0时,-x >0,
∴f (-x )=(-x )2+4(-x )=x 2-4x .
∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),
∴f (x )=-f (-x )=-(x 2-4x )=-x 2+4x ,
因此,f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
x 2+4x ,x ≥0-x 2+4x ,x <0. (2)证明:设0<x 1<x 2,
则f (x 2)-f (x 1)=(x 22+4x 2)-(x 21+4x 1)
=(x 2-x 1)(x 2+x 1+4),
∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1+4>0,
∴f (x 2)-f (x 1)>0,
∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )是(0,+∞)上的增函数.。