學習指導與練習基礎模塊
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(一)填空題
1. 方程$x^{2}+6x+9=0$的解集中的元素有______.
答案:-3
方程$x^{2}+6x+9=0$可化為$(x+3)^{2}=0$,解得$x=-3$,故解集中的元素為$-3$。
2. 設集合A是由所有的矩形組成的集合,則正方形______A(用符號“∈”或“?”填空).
答案:∈
正方形是特殊的矩形,具有矩形的所有性質,所以正方形屬于集合A。
(二)選擇題
1. 下列說法正確的有( ).
①$2∈N$;②$\frac {1}{4}∈Q$;③$\sqrt {2}+1∈Q$;④$-3?Z$;⑤$\frac {\sqrt {9}}{3}∈N^{*}$.
A. 1個
B. 2個
C. 3個
D. 4個
答案:B
①$N$為自然數集,$2$是自然數,所以$2∈N$,正確;②$Q$為有理數集,$\frac{1}{4}$是有理數,所以$\frac{1}{4}∈Q$,正確;③$\sqrt{2}$是無理數,所以$\sqrt{2}+1$是無理數,$?Q$,錯誤;④$Z$為整數集,$-3$是整數,所以$-3∈Z$,錯誤;⑤$\frac{\sqrt{9}}{3}=\frac{3}{3}=1$,$N^{*}$為正整數集,$1∈N^{*}$,正確。綜上,正確的有①②⑤,共3個,答案選C。
2. 若集合A中的元素y滿足關系式$y=2k+1$,其中$k∈Z$,則下列選項正確的是( ).
A. $-1∈A$
B. $0∈A$
C. $2∈A$
D. $\frac {1}{3}∈A$
答案:A
A. 令$2k+1=-1$,解得$k=-1$,$-1∈Z$,所以$-1∈A$,正確;B. 令$2k+1=0$,解得$k=-\frac{1}{2}$,$-\frac{1}{2}?Z$,所以$0?A$,錯誤;C. 令$2k+1=2$,解得$k=\frac{1}{2}$,$\frac{1}{2}?Z$,所以$2?A$,錯誤;D. $\frac{1}{3}$不是整數,且令$2k+1=\frac{1}{3}$,解得$k=-\frac{1}{3}$,$-\frac{1}{3}?Z$,所以$\frac{1}{3}?A$,錯誤。答案選A。
(三)解答題
設方程$2x^{2}+x-1=0$的解集為集合A,判斷集合A中元素的個數,并寫出A中的元素.
答案:集合A中有2個元素,分別為$x_1=\frac{1}{2}$,$x_2=-1$。
對于方程$2x^{2}+x-1=0$,判別式$\Delta=1^{2}-4×2×(-1)=1 + 8=9>0$,所以方程有兩個不相等的實數根。
由求根公式可得$x=\frac{-1\pm\sqrt{9}}{2×2}=\frac{-1\pm3}{4}$,即$x_1=\frac{-1 + 3}{4}=\frac{1}{2}$,$x_2=\frac{-1 - 3}{4}=-1$,所以集合A中有2個元素,$A=\{\frac{1}{2},-1\}$。
四、拓展延伸
設集合A是方程$x^{2}-2x+a=0$所有的解組成的集合.
(1) 若$1∈A$,求實數a的值;
答案:1
因為$1∈A$,所以將$x=1$代入方程$x^{2}-2x+a=0$,得$1 - 2 + a=0$,解得$a=1$。
(2) 若A為?,求實數a的取值范圍;
答案:$a>1$
集合A為空集,即方程$x^{2}-2x+a=0$無實數解,判別式$\Delta=(-2)^{2}-4×1× a=4 - 4a<0$,解得$a>1$。
(3) 若A中有兩個不同的元素,求實數a的取值范圍.
答案:$a<1$
集合A中有兩個不同元素,即方程$x^{2}-2x+a=0$有兩個不相等的實數解,判別式$\Delta=4 - 4a>0$,解得$a<1$。