- 集合
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已知集合P={-1,2}与M={x|kx+1=0}满足P∪M=P,则实数k的值所组成的集合是______.
正确答案
∵P∪M=P∴M⊆P
∴当k=0时,M={x|1=0}=φ∴M⊆P符合题意.
当k≠0时,由kx+1=0知x=-∴M={-
}
∵P={-1,2},M⊆P
∴-=-1或-
=2
∴k=1或k=-,
综上可知实数k的值所组成的集合是{0,1,-}.
已知集合A={a1,a2,…,ak(k≥2)},其中ai∈Z(i=1,2,…,k),由A中的元素构成两个相应的集合:S={(a,b)|a∈A,b∈A,a+b∈A},T={(a,b)|a∈A,b∈A,a﹣b∈A}.其中(a,b)是有序数对,集合S和T中的元素个数分别为m和n.若对于任意的a∈A,总有﹣aA,则称集合A具有性质P.
(I)检验集合{0,1,2,3}与{﹣1,2,3}是否具有性质P并对其中具有性质P的集合,写出相应的集合S和T;
(II)对任何具有性质P的集合A,证明: ;
(III)判断m和n的大小关系,并证明你的结论.
正确答案
(I)解:集合{0,1,2,3}不具有性质P.
集合{﹣1,2,3}具有性质P,
其相应的集合S和T是 S=(﹣1,3),(3,﹣1),T=(2,﹣1),(2,3).
(II)证明:首先,由A中元素构成的有序数对(ai,aj)共有k2个.
因为0A,所以(ai,ai)
T(i=1,2,,k);
又因为当a∈A时,﹣aA时,﹣a
A,
所以当(ai,aj)∈T时,(aj,ai)T(i,j=1,2,,k).
从而,集合T中元素的个数最多为 ,
即 .
(III)解:m=n,证明如下:
(1)对于(a,b)∈S,根据定义,
a∈A,b∈A,且a+b∈A,从而(a+b,b)∈T.
如果(a,b)与(c,d)是S的不同元素,
那么a=c与b=d中至少有一个不成立,
从而a+b=c+d与b=d中也至少有一个不成立.
故(a+b,b)与(c+d,d)也是T的不同元素.
可见,S中元素的个数不多于T中元素的个数,即m≤n,
(2)对于(a,b)∈T,根据定义,a∈A,b∈A,且a﹣b∈A,
从而(a﹣b,b)∈S.
如果(a,b)与(c,d)是T的不同元素,
那么a=c与b=d中至少有一个不成立,
从而a﹣b=c﹣d与b=d中也不至少有一个不成立,
故(a﹣b,b)与(c﹣d,d)也是S的不同元素.可
见,T中元素的个数不多于S中元素的个数,即n≤m,
由(1)(2)可知,m=n.
设集合A={x∈R|x2-4x=0},集合B={x∈R|x2-2(a+1)x+a2-1=0},
(1)若B=∅,求实数a的取值范围;
(2)若B≠∅,且A∩B=B,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)因为B=∅,所以,关于x的方程x2-2(a+1)x+a2-1=0无实数根,
由于△=[-2(a+1)]2-4(a2-1)=8(a+1)
所以8(a+1)<0,即a<-1.
所以B=∅时,实数a的取值范围是a<-1; …(3分)
(2)因为A∩B=B,所以B⊆A={0,4},
又B≠∅,所以
①当B={0}或{4}时,关于x的方程x2-2(a+1)x+a2-1=0有两个相等的实数根,
即△=0,解得a=-1,经检验,适合题意; …(5分)
②当B={0,4}时,关于x的方程x2-2(a+1)x+a2-1=0有两个不相等的实数根,且两根为0和4,
故有,解得a=1,经检验,适合题意; …(7分)
所以,B≠∅,且A∩B=B时,实数a的取值范围是a=±1.…(8分)
满足{a,b}⊊A⊊{a,b,c,d}的集合A是什么.
正确答案
∵{a,b}⊊A⊊{a,b,c,d},
∴满足条件的集合A中必包含a和b两个元素,但不能等于集合{a,b}或{a,b,c,d}.
故A={a,b,c},或{a,b,d}.
已知集合A={x|>0},B={x|x2-2x-a2-2a<0}.
(1)当a=4时,求A∩B;
(2)若A⊆B,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)A={x|1<x<7},
当a=4时,B={x|x2-2x-24<0}={x|-4<x<6},((4分))
∴A∩B={x|1<x<6}(5分)
(2)B={x|(x+a)(x-a-2)<0}(6分)
①当a=-1时,∵B=∅,∴A⊆B不成立;(8分)
②当a+2>-a,即a>-1时,B=(-a,a+2),∵A⊆B,∴,解得a≥5;(11分)
③当a+2<-a,即a<-1时,B=(a+2,-a),∵A⊆B,∴解得a≤-7;(14分)
综上,当A⊆B,实数a的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).(15分)
已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=T f(x)成立。
(1)函数f(x)= x 是否属于集合M?说明理由;
(2)设函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象与y=x的图象有公共点,证明:f(x)=ax∈M;
(3)若函数f(x)=sinkx∈M ,求实数k的取值范围。
正确答案
解:(1)对于非零常数T,f(x+T)=x+T,Tf(x)=Tx
因为对任意x∈R,x+T= Tx不能恒成立,
所以f(x)=。
(2)因为函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象与函数y=x的图象有公共点,
所以方程组:有解,消去y得ax=x,
显然x=0不是方程ax=x的解,
所以存在非零常数T,使aT=T
于是对于f(x)=ax有
故f(x)=ax∈M。
(3)当k=0时,f(x)=0,显然f(x)=0∈M
当k≠0时,因为f(x)=sinkx∈M,
所以存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立,
即sin(kx+kT)=Tsinkx
因为k≠0,且x∈R,
所以kx∈R,kx+kT∈R,
于是sinkx ∈[-1,1],sin(kx+kT)∈[-1,1],
故要使sin(kx+kT)=Tsinkx成立,
只有T=±1,当T=1时,sin(kx+k)=sinkx 成立,则k=2mπ,m∈Z
当T=-1时,sin(kx-k)=-sinkx成立,即sin(kx-k+π)=sinkx 成立,
则-k+π=2mπ,m∈Z ,即k=-2(m-1)π,m∈Z
综合得,实数k的取值范围是{k|k=mπ,m∈Z}。
(1)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求(∁RA)∩B
(2)设非空集合B={x|x=log2m},若B⊆{1,2},求实数m的取值.
正确答案
(1)∵集合A={x|3≤x<7},
∴CRA={x|x<3,或x≥7},
∵B={x|2<x<10},
∴(CRA)∩B={x|2<x<3,或7≤x<10}.
(2)∵非空集合B={x|x=log2m},若B⊆{1,2},
∴log2m=1,或log2m=2,
∴m=0,或m=4.
∴实数m的取值是0或4.
已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,求实数m的取值范围.
正确答案
分两种情况考虑:
(i)若B不为空集,可得m+1<2m-1,解得:m>2,
∵B⊆A,A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},
∴m+1≥-2,且2m-1≤7,解得:-3≤m≤4,
此时m的范围为2<m≤4;
(ii)若B为空集,符合题意,可得m+1≥2m-1,解得:m≤2,
综上,实数m的范围为m≤4.
已知,p={x|x2-8x-20≤0},S={x||x-1|≤m}
(1)若p∪S⊆p,求实数m的取值范围;
(2)是否存在实数m,使“x∈p”是“x∈S”的充要条件,若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题意p∪S⊆p,则S⊆P.
由|x-1|≤m,可得1-m≤x≤m+1,
要使S⊆P,则
∴m≤3.
综上,可知m≤3时,有p∪S⊆p;
(2)由题意x∈P是x∈S的充要条件,则P=S.
由x2-8x-20≤0⇒-2≤x≤10,
∴P=[-2,10].
由|x-1|≤m⇒1-m≤x≤1+m,∴S=[1-m,1+m].
要使P=S,则 ∴
∴这样的m不存在.
设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.
(1)若a=,试判定集合A与B的关系;
(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.
正确答案
(1)∵B={5}的元素5是集合A={5,3}中的元素,
集合A={5,3}中除元素5外,还有元素3,3在集合B中没有,
∴B⊊A.
故答案为:B⊊A.
(2)当a=0时,由题意B=∅,又A={3,5},B⊆A,
当a≠0,B={},又A={3,5},B⊆A,
此时=3或5,则有 a=
或a=
故答案为:C={0,,
}.
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