集合及其表示方法练习题(含解析)

集合及其表示方法练习题（含解析）

基础题

一、选择题

1．已知集合S＝{a，b，c}中的三个元素是△ABC的三边长，那么△ABC一定不是()

A．锐角三角形B．直角三角形

C．钝角三角形D．等腰三角形

解析因为集合S＝{a，b，c}中的元素是△ABC的三边长，由集合元素的互异性可知a，b，c互不相等，所以△ABC一定不是等腰三角形．故选D.

2．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＜5}

C．{全体整数}

D．实数集可表示为R

解析A中应是xy<0；B中的本意是想用描述法表示，但不符合描述法的规范格式，缺少了竖线和竖线前面的代表元素x，应为{x|x<5}；C中的“{}”与“全体”意思重复．故选D.

3．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}

解析A为一个方程集，只有一个元素；B为方程y＝x2－x的定义域，有无数个元素；C为方程y2－y＝0的解，有0,1两个元素；D为函数y＝x2－x的值域，有无数个元素．故选C.

4．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．3

C．5 D．9

解析根据已知条件，列表如下：

根据集合中元素的互异性，由上表可知B＝{0，－1，－2，1,2}，因此集合B中共含有5个元素．故选C.

5．若2∉{x|x－a＞0}，则实数a的取值范围是()

A．a≠2 B．a＞2 C．a≥2 D．a＝2

解析因为2∉{x|x－a>0}，所以2不满足不等式x－a>0，即满足不等式x－a≤0，所以2－a≤0，即a≥2，故选C.

二、填空题

6．若A＝{－2,2,3,4}，B＝{x|x＝t2，t∈A}，则用列举法表示B＝________.

解析由题意，A＝{－2,2,3,4}，B＝{x|x＝t2，t∈A}，依次计算出B中元素，用列举法表示可得B ＝{4,9,16}，故答案为{4,9,16}．

7．已知集合A＝{x|ax2－3x－4＝0，x∈R}，若A中至多有一个元素，则实数a的取值范围是________．解析当a＝0时，A＝{x|x＝－

4

3}；当a≠0时，关于x的方程ax2

－3x－4＝0应有两个相等的实

数根或无实数根，所以Δ＝9＋16a≤0，即a≤－9

16.故所求的a的取值范围是a＝0或a≤－

9

16.

8．已知集合A中的元素均为整数，对于k∈A，如果k－1∉A且k＋1∉A，那么称k是A的一个“孤立元”．给定集合S＝{1,2,3,4,5,6,7,8}，由S的3个元素构成的所有集合中，不含“孤立元”的集合共有________个．

解析根据“孤立元”的定义，由S的3个元素构成的所有集合中，不含“孤立元”的集合为{1,2,3}，{2,3,4}，{3,4,5}，{4,5,6}，{5,6,7}，{6,7,8}，共有6个．故答案为6.

三、解答题

9．用适当的方法表示下列集合：

(1)绝对值不大于3的偶数的集合；

(2)被3除余1的正整数的集合；

(3)一次函数y＝2x－3图像上所有点的集合；

(4)方程组

⎩⎪

⎨

⎪⎧x＋y＝1，

x－y＝－1

的解集．

解(1){－2,0,2}．

(2){m|m＝3n＋1，n∈N}．

(3){(x，y)|y＝2x－3}．

(4){(0,1)}．

10．已知集合A＝{a＋3，(a＋1)2，a2＋2a＋2}，若1∈A，求实数a的值．

解①若a＋3＝1，则a＝－2，

此时A＝{1,1,2}，不符合集合中元素的互异性，舍去．

②若(a＋1)2＝1，则a＝0或a＝－2.

当a＝0时，A＝{3,1,2}，满足题意；

当a＝－2时，由①知不符合条件，故舍去．

③若a2＋2a＋2＝1，则a＝－1，

此时A＝{2,0,1}，满足题意．

综上所述，实数a的值为－1或0.

提高题

1．已知集合A＝{x|x＝3n＋1，n∈Z}，B＝{x|x＝3n＋2，n∈Z}，M＝{x|x＝6n＋3，n∈Z}．

(1)若m∈M，则是否存在a∈A，b∈B，使m＝a＋b成立？

(2)对于任意a∈A，b∈B，是否一定存在m∈M，使a＋b＝m？证明你的结论．

解(1)设m＝6k＋3＝3k＋1＋3k＋2(k∈Z)，

令a＝3k＋1，b＝3k＋2，则m＝a＋b.

故若m∈M，则存在a∈A，b∈B，使m＝a＋b成立．

(2)不一定．

证明如下：设a＝3k＋1，b＝3l＋2，k，l∈Z，则a＋b＝3(k＋l)＋3.

当k＋l＝2p(p∈Z)时，a＋b＝6p＋3∈M，

此时存在m∈M，使a＋b＝m成立；

当k＋l＝2p＋1(p∈Z)时，a＋b＝6p＋6∉M，此时不存在m∈M，使a＋b＝m成立．

故对于任意a∈A，b∈B，不一定存在m∈M，使a＋b＝m.2．设实数集S是满足下面两个条件的集合：

①1∉S；②若a∈S，则

1

1－a∈S.

(1)求证：若a∈S，则1－

1

a∈S；

(2)若2∈S，则S中必含有其他的两个数，试求出这两个数；

(3)求证：集合S中至少有三个不同的元素．

解(1)证明：∵1∉S，∴0∉S，即a≠0.

由a∈S，则1

1－a

∈S可得1

1－

1

1－a

∈S，

即1

1－

1

1－a

＝

1－a

1－a－1

＝1－1

a

∈S.

故若a∈S，则1－1

a

∈S.

(2)由2∈S，知

1

1－2

＝－1∈S；

由－1∈S，知1

1－(－1)

＝1

2

∈S，

当1

2

∈S时，1

1－

1

2

＝2∈S，

因此当2∈S时，S中必含有－1和1

2.

(3)证明：由(1)，知a∈S，

1

1－a

∈S,1－1

a

∈S.

下证：a，1

1－a

，1－1

a

三者两两互不相等．

①若a＝1

1－a

，则a2－a＋1＝0，无实数解，

∴a≠1

1－a

；