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文檔簡介
通用版2022年暑假初升高數(shù)學(xué)銜接課程(基礎(chǔ)版)
專題:集合間的基本關(guān)系
一、基本知識及其典型例題
知識點一集合間的關(guān)系
1.子集與真子集
圖形語言(Venn
定義符號語言
圖)
如果集合/中的任意一個元素都是集
於8(或
子集合8的元素,那么集合/叫做集合8(^0)(5)
0A)
的子集
如果集合4是集合8的子集,并且8
修8或(五
真子集中至少有一個元素不屬于4那么集
A)
合4叫做集合8的真子集
2.子集的性質(zhì)
⑴規(guī)定:空集是任意一個集合的子集.也就是說,對任意集合4都有。N4
⑵任何一個集合力都是它本身的子集,即
⑶如果AQ8,BQC,則照C.
⑷如果原C,則西C
3.集合A中含有n個元素,則有
1
(17的子集的個數(shù)有2"個.
(2)4的非空子集的個數(shù)有2"—1個.
(3”的真子集的個數(shù)有2"—1個.
(4)/的非空真子集的個數(shù)有2--2個.
4.空集是任何集合的子集,因此在解4=8(8手0)的含參數(shù)的問題時,要注意討論4=0和
4H0兩種情況,前者常被忽視1,造成思考問題不全面.
【例1】集合間的關(guān)系
(1)自然數(shù)集'整數(shù)集'有理數(shù)集'實數(shù)集可以分別用N,Z,Q,R表示,用符號表示N,Z,
Q,R的關(guān)系為______________________
(2)已知集合人={?-I<x<6},B^{x\2<x<3},貝l]()
A.AeBB.A^BC.A-BD.B^A
【練習(xí)1】Q)已知集合力={x|-1<x<4},8={x|K5},則()
A./e5B.A^BC.6^/tD.恒A
(2)設(shè)集合"={菱形},仁{平行四邊形},4{四邊形},0={正方形},則這些集合之間
的關(guān)系為()
A.仁仁恒出.0忙怔匹任忙CD.Q^N^M^P
2
⑶已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,2,3},集合A與8的關(guān)系如圖所示,則集合B可能是
()
A.{2,4,5}B.{1,2,5}C.{1,6}D.{1,3}
【變式2】⑴下列集合與集合A={1,3}相等的是()
A.(1,3)B.{(1,3))C.卜產(chǎn)-4X+3=O}D.{(x,y)|x=l,y=3}
/\x+y-1
⑵與集合A=。表示同一集合的是()
[2x-y=2
A.{x=l,y=O}B.{1,0}C.{(x,y)|l,0}D.{(1,0))
【例3】已知集合[24]=忖,。+340},貝口⑷+匕=
【變式3】設(shè)集合A={3,/+孫+?,8={1,/+盯+x-3},且A=B,求實數(shù)x,y
的值
【例4】求集合的子集
⑴已知集合M={0,1,2},則用的子集有()
A.3個B.4個C.7個D.8個
3
⑵若一個集合有"(〃6N)個元素,則它有多少個子集?多少個真子集?驗證你的結(jié)論.
(3)適合條件3,4,5}的集合A的個數(shù)是()
A.15B.16C.31D.32
【變式4】(1)寫出集合{a,b,c,M的所有子集;
⑵已知集合M={0,2,3},則M的非空真子集有個。
⑶已知集合M滿足{1,2}CMC{1,2,5,6,7},則符合條件的集合M有個.
【例5】由集合間的關(guān)系求參數(shù)問題
(1)已知集合4=何一2<%<5},3=何加+1<%<2〃?一1},若BgA,則實數(shù)機的取值范圍是
⑵已知集合用{x|x,2},生[x||x-引W1},若A,則實數(shù)加的取值范圍是.
⑶已知集合4={/-3x-70W0},B^[x/m-1<x<2m+1]
①當(dāng)m=3時,求AHB.②若BUA,求實數(shù)m的取值范圍.
4
【變式5】
(1)已知集合力={-1,3,扁,8={3,4},若隹4,則實數(shù)m=.
(2)若/={x|x>a\,B=[x\x>6],且4U8,則實數(shù)a取值范圍是
(3)樂{x|x<2或x>10},后{x|x<1—勿或x>1+相且8=4求加的范圍.
二、過袈檎測I
一、單選題
1.集合A={1,2,3}的真子集個數(shù)為()
A.3B.6
C.7D.8
2.已知集合人={x|f-1=()},則下列式子表示正確的有()
①IGA;②{-1}GA;③0=A;④
A.1個B.2個
C.3個D.4個
3.已知集合滿足{1,2}=A={1,2,3},則集合4可以是()
A.{3}B.{1,3}
5
C.{2,3}D.{1,2}
4.下列集合中表示同一集合的是()
A.M={(2,3)},N={(3,2)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|y=x+l},N={y|y=x+1}
D.M={x\y=x2+l},N={y|y=x2+"
5.已知“,beR,若卜gl[={Y,a+b,0},則/⑼+/必的值為()
A.-1B.0
C.1D.—1或0
6.設(shè)4={1,4,2k,5={l,x2},若B=貝l]x=()
A.0B.0或2
C.0或—2D.0或±2
二、多選題
7.下面給出的幾個關(guān)系中正確的是()
A.{0}o{a,Z?}B.{(。,8)}={。,可
C.[b,a]^{a,b}D.0o{O}
8.已知集合知={2,-5},N={x|mx=l},若NqM,則實數(shù)成的值可以是()
2
A.5B.0
6
1
c.D.2
2
9.下面關(guān)于集合的表示正確的是()
A.3e|y|y=x2+zr,xe7?JB.{(a,。)}={(8,明
C.{x|x>l)={y|y>1)D.|xe/?|x2+2=oj=0
10.若集合力具有以下性質(zhì):①集合中至少有兩個元素;②若{羽訓(xùn)14則孫,x+yeA,
且當(dāng)XHO時,-eA,則稱集合力是“緊密集合”以下說法正確的是()
X
A.整數(shù)集是“緊密集合”
B.實數(shù)集是“緊密集合”
C.“緊密集合”可以是有限集
D.若集合4是“緊密集合”,且x,yeA,則x—yeA
三、填空題
11.下圖反應(yīng)的是“文學(xué)作品”、“散文”'“小說”'“敘事散文”這四個文學(xué)概念的關(guān)
系,請在下面的空格上填入適當(dāng)?shù)膬?nèi)容"為B為C為。為.
C
D
12.若集合{。,0/}=卜:,一1},貝心=,b=
13.已知集合/={>15忘*忘2},8={x|2a—3O<a—2},且4?8,則實數(shù)a的取值范圍是.
四、解答題
7
14.已知集合走{x|-5<*2},5={x|2a-3<x<a-2}.
(1)若平一1,試判斷集合48之間是否存在子集關(guān)系;
(2)若4。8,求實數(shù)a的取值范圍.
15.已知"二[x|-3MxW5},/V={x|aWxW廣1},若NjM,求實數(shù)a的取
值范圍.
16.已知彳={1,1+a,1+2a},8={1,b,口,若4=8,求a,b.
8
一、基本知識及其典型例題
知識點一集合間的關(guān)系
1.子集與真子集
圖形語言(Venn
定義符號語言
圖)
如果集合A中的任意一個元素都是集
AQ8(或
子集合8的元素,那么集合/叫做集合8
0A)
的子集
如果集合4是集合8的子集,并且8
修8或(五
真子集中至少有一個元素不屬于4那么集
4
合4叫做集合8的真子集
2.子集的性質(zhì)
⑴規(guī)定:空集是任意一個集合的子集.也就是說,對任意集合4都有。
⑵任何一個集合力都是它本身的子集,即4U4
⑶如果4U8,BQC,則4UC
⑷如果4與8,6&C,則49c
3.集合A中含有n個元素,則有
(17的子集的個數(shù)有20個.
(2”的非空子集的個數(shù)有2"—1個.
(3)/的真子集的個數(shù)有2"—1個.
(4)/的非空真子集的個數(shù)有2"—2個.
4.空集是任何集合的子集,因此在解⑶的含參數(shù)的問題時,要注意討論4=0和
9
/于。兩種情況,前者常被忽視1,造成思考問題不全面.
【例1】集合間的關(guān)系
(1)自然數(shù)集、整數(shù)集'有理數(shù)集'實數(shù)集可以分別用N,Z,Q,R表示,用符號表示N,Z,
Q,R的關(guān)系為.
【答案】NSZ$Q5R
(2)已知集合4=口|-1<x<6},B={x|2<x<3},貝lj()
A.AeBB.AcBC.A=BD.6=A
【答案】D
【分析】由條件根據(jù)集合間的關(guān)系可直接判斷.
【詳解】由集合A={x[-l<x<6},B={x\2<x<3}
選項A.A6兩個數(shù)集之間應(yīng)是包含關(guān)系不能用屬于關(guān)系,故不正確.
由條件可得A^B,且ANB,所以選項B,C錯誤,選項D正確.故選:D
【練習(xí)1](1)已知集合4={x|-1</<4},8={x|求5},貝l]()
A./G5B.A^BC.B^A
【答案】B
【解析】由數(shù)軸易知4中元素都屬于d8中至少有一個元素如一2建4故有4房8
(2)設(shè)集合"={菱形},仁{平行四邊形},4{四邊形},0={正方形},則這些集合之間
的關(guān)系為()
10
A.公仁恒出.舊忙怔R.P^M^N^QD.Q^N^M^P
【解析】正方形都是菱形,菱形都是平行四邊形,平行四邊形都是四邊形,故選B.
⑶已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,2,3},集合4與8的關(guān)系如圖所示,則集合8可能是
A.{2,4,5}B.{1,2,5}C.{1,6}D.{153}
【答案】D
【分析】由圖可得B=由選項即可判斷.
【詳解】由圖可知:B^A,vA={l,2,3},由選項可知:{1,3}OA,故選:D.
【變式2】(1)下列集合與集合4={1,3}相等的是()
A.(1,3)B.{(1,3))C.卜產(chǎn)-4X+3=O}D.{(x,y)|x=l,y=3}
【答案】C
【分析】本題可根據(jù)集合相等的相關(guān)性質(zhì)解題.
【詳解】A項不是集合,B項與D項中的集合是由點坐標(biāo)組成,
C項:x2—4x+3=0,BP(x—3)(x—1)=0,解得x=3或x=l,
集合同/一4x+3=0}即集合{1,3},因為若兩個集合相等,則這兩個集合中的元素相同,
所以與集合4={1,3}相等的是集合1,—4*+3=0},故選:C.
11
/、y=1
⑵與集合4=°表示同一集合的是()
A.{x=l,y=O}B.{1,0}C.{(x,y)|l,0}D.{(1,0))
【答案】D
x+y=1[x=\
【分析】由cc解得八,即可得出結(jié)果.
2x-y=2[y=0
、,/八fx=lI、fx+y=l一
【詳解】由,xc+y=l。解得所以A=z」=(/1,0.故選:D.
2x-y=2Iy=0\2x-y=21>
【例3】已知集合上,£,41={/,“+3do},則2|0+八.
【答案】4
【解析】由集合[a,*41={a2,a+3慶0},得出匕=0,a^=4,解得》=0,。=±2,
當(dāng)a=2,b=0時,{2,0,4}={4,2,0},滿足題意,此時2|。|+)=4;
當(dāng)“=一2,8=0時,{-2,0,4}={4,-2,0},滿足題意,此時2|a|+)=4.
故答案為:4.
【變式3】設(shè)集合A={3,,+孫+?,B={l,x2+xy+x-3},且A=B,求實數(shù)x,y
的值
x=5x=-l
【答案】『2或
y=-6
【分析】根據(jù)兩個集合相等,則其元素全部相同,可得匕+盯+)'=:/從而得出答案.
x+xy+X-3=3
12
x2+xy+y=1…=fx=3X=-1
【詳解】由得%23-3解傳y--2或
x~rxy+X-J—J一乙y=-6
【例4】求集合的子集
⑴已知集合M={0,1,2},則M的子集有()
A.3個B.4個C.7個D.8個
【答案】D
【詳解】法一:例舉所有的子集。,[0],{7},{2},{0,7},{0,2,{7,力,[7,2,3)
法二:公式法,因為集合"={0,1,2}共有3個元素,所以子集個數(shù)為23=8個.故選:D.
⑵若一個集合有"(〃GN)個元素,則它有多少個子集?多少個真子集?驗證你的結(jié)論.
【解析】若一個集合有"(〃6N)個元素,則它有2"個子集,2"—1個真子集.如。,有一個子
集,0個真子集.
⑶適合條件{1}之4呈{1,2,3,4,5}的集合4的個數(shù)是()
A.15B.16C.31D.32
【答案】A
【解析】這樣的集合力有⑴,(1.2),{1,3},{1,4},{1,5},{1,2.3},{1,2,4},{1,2,5),
{1,3.4},{1,3,5},{1,4.5),(1,2,3,4},{1,2,3,51,{1,2,4.5},[1,3,4,5}共15個.
【變式4](1)寫出集合{a,b,c,M的所有子集;
⑴0,[a],{6},{c},{M,[a,6},{a,c},{a,M,{b,c},{b,M,{c,小、[a,b,
c},[a,b,小、{a,c,d\,{b,c,小,[a,b,c,.
13
⑵已知集合M={0,2,3},則M的非空真子集有個。
【答案】6
【詳解】法一:例舉所有的非空真子集口,{2,{3,[0,2],[0,3,⑵3
法二:公式法,因為集合”={023}共有3個元素,所以子集個數(shù)為23=8個,所有非空真子
集一共有8-2=6個
⑶已知集合M滿足{1,2}cMc{1,2,5,6,7},則符合條件的集合M有個.
【答案】7
【分析】根據(jù)集合包含關(guān)系的定義,將滿足條件的集合逐個列出,即可得到本題答案.
【詳解】據(jù)子集的定義,可得集合〃必定含有1、2兩個元素,而且含有5,6,7中的至多兩個
元素,因此,滿足條件{1,2}工加。{1,2,5,6,7}的集合的有:{1,2},{1,2,5},{1,2,6},{1,2,7),
{1,2,5,6},{1,2,5,7},{1,2,6,7}共7個,故答案為:7.
【例5】由集合間的關(guān)系求參數(shù)問題
⑴已知集合A=k|—2<x?5},B^{^m+l<x<2m-l},若BgA,則實數(shù)加的取值范圍是
【答案】(-%3]
【分析】運用分類討論思想和子集的概念可得結(jié)果.
【詳解】依題意得:當(dāng)B=0時,m+i>2m-\,即加W2.
m+\<2m-1
當(dāng)時,\m+l>-2,解得2<加<3.綜上,mW3.故答案為:(-co,3].
2m-1<5
⑵已知集合東{x|x,2},B={x\\x-m\^],若BqA,則實數(shù)勿的取值范圍是_____.
【答案】[3,+oo)
14
【分析】先求出集合3,再利用交集定義和不等式性質(zhì)求解.
【詳解】?..集合A={X|XN2},B^{x\\x-m\<l}^{x\m-1<x<fn+}},Ap[B=B,
:.m-\>2,解得〃此3,?..實數(shù)m的取值范圍是[3,+8).故答案為:[3,+8).
【點睛】
本題考查實數(shù)的取值范圍的求法,解題時要認(rèn)真審題,注意不等式性質(zhì)的合理運用,是基礎(chǔ)
題.
(3)已知集合A=W-3x-10W6,B={xlm-1<x<2m+1]
①當(dāng)m=3時,求APB.②若BUA,求實數(shù)m的取值范圍.
【答案】(1)(2,5];(2){m[m<-2或-1WmW2}.
【分析】
(I)當(dāng)片3時,求得集合B,解不等式求得集合A,進(jìn)而可得交集;
(II)分和6=。兩種情況,列出不等式組求解即可.
【詳解】
(I)當(dāng)m=3時,A={x2-3x-10^0}=[-2,5],B=(2,7);則AAB=(2,5].
(II)VBCA,
m-l<2m-1
當(dāng)B#:。時,\m-\>-2;解得,-1Wm<2;
2m+1<5
當(dāng)B-0時,由m-122m+1得,mW-2;
故實數(shù)m的取值范圍為{m|mW-2或-1WmW2}.
【點睛】本題考查了集合的化簡與運算,考查了集合間的包含關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
【變式5】
15
(1)已知集合力={-1,3,同,8=[3,4},若隹4則實數(shù)m=.
【答案】4
【解析】由隹4可知,777=4.
(2)若4={x\x>a],B={x\x>6},且8,則實數(shù)a取值范圍是
【解析】,——1——,如圖,當(dāng)時,£8.
6a
(3)4={x|x<2或x>10},后{x|x<1—勿或X>1+R}且求R的范圍.
【答案】m>9.
1-m<2
【分析】由于所以可得結(jié)果.
1+/71>10
1-m<2m>-1
【詳解】由于nv=>m>9.
l+m>10[m>9
二、過關(guān)檢測
一'單選題
1.集合A={1,2,3}的真子集個數(shù)為()
A.3B.6C.7D.8
【答案】C
【分析】根據(jù)含有〃個元素的集合其子集個數(shù)為2"計算可得;
【詳解】由題意得集合A的真子集個數(shù)為23-1=7.故選:C
2.已知集合人=次|/一1=0},則下列式子表示正確的有()
16
①leA;②{-1}GA;③0=A;@{1,-1}CA.
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】C
【分析】先確定集合A的元素,然后根據(jù)元素與集合、集合與集合的關(guān)系逐一判斷即可.
【詳解】因為4={%|%2一1=0},.?.A={-1,1},
對于①,leA顯然正確;
對于②,{T}eA,是集合與集合之間的關(guān)系,顯然用e不對;
對于③,0£A,根據(jù)空集是任何集合的子集知正確;
對于④,{1,T}1A.根據(jù)子集的定義知正確.
故選:C.
【點睛】本題主要考查元素與集合、集合與集合的關(guān)系,意在考查對基礎(chǔ)知識的掌握情況,
屬于基礎(chǔ)題.
3.已知集合滿足{1,2}qAq{1,2,3},則集合/可以是()
A.{3}B.{1,3}C.{2,3}D.{1,2}
【答案】D
【分析】由題可得集合力可以是{1,2},{1,2,3}.
【詳解】?.?{l,2}qAq{l,2,3},.?.集合4可以是{1,2},{1,2,3}.故選:D.
4.下列集合中表示同一集合的是()
A.M={(2,3)},N={(3,2)}B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|y=x+l},N={y|y=x+1}D.M={x|);=x2+l},N={y|y=x2+1}
17
【答案】B
【解析】因為有序數(shù)對(2,3)與(3,2)不相同,所以A錯誤;
由于集合中的元素具有無序性,所以集合M與集合N是同一集合,故B正確;
因為集合M表示的是當(dāng)y=時,所得的有序?qū)崝?shù)對(x,y)所構(gòu)成的集合,而集合N
是當(dāng)y=x+時所得的y值所構(gòu)成的集合,所以C錯誤;因為M=N=所
以D錯誤
5.已知ob&R,若卜,■1,1'{。2,“+九0},則/⑷+產(chǎn)1的值為()
A.-1B.0C.1D.一1或0
【答案】A
【分析】根據(jù)集合相等則元素相同,再結(jié)合互異性,計算即可得解.
【詳解】
由0G卜且awO,則2=0,
b=0,于是。2=1,解得。=1或a=一1.
根據(jù)集合中元素的互異性可知。=1應(yīng)舍去,
因此。=一1,
故/必+/陽=(_1戶21+02021=一].
故選:A.
6.設(shè)4={1,4,2R,B={l,x2},若貝l]x=()
A.0B.0或2C.0或—2D.0或±2
【答案】C
18
【分析】根據(jù)題意分/=4和f=2x兩種情況,進(jìn)而對方程的根依次檢驗即可得答案.
【詳解】當(dāng)爐=4時,得x=±2,
若尤=2,則2x=4不滿足集合中的元素的互異性,所以無。2;
若x=-2,則A={l,4,-4},片{1,4},滿足題意,
當(dāng)『=2無時,x=0或2(舍去),x=0滿足題意,x=0或-2,
故選:C.
二、多選題
7.下面給出的幾個關(guān)系中正確的是()
A.{0}^{a,h}B.{(。,。)}屋{。,。}
C.[h,a\D.0o{O)
【答案】CD
【分析】
根據(jù)集合的關(guān)系判斷,注意集合中的元素.
【詳解】
A選項,{0}中有元素0,{。,耳中有元素。、。,{0}不包含于{。,耳,A錯,
B選項,{(。力)}中有元素(。力),{。力}中有元素。、b,{(a,。)}不包含于{。,?,B錯,
C選項,==力},正確,C正確,
D選項,0是任意集合的子集,D對,
故選:CD.
8.已知集合用={2,-5},N={x|/nx=l},若N=M,則實數(shù)m的值可以是()
19
A-B.0C.1D.2
【答案】ABC
【分析】由MDN="得:,分類討論,分別求出加的值.
【詳解】丁MDN=M,二NQM,又'="|皿=1},
有可能為:。,{2},{-51.
當(dāng)嶺時,方程〃a=1無解,所以姓0;
當(dāng)生⑵時,由方程2加=1解得/7F;;
當(dāng)心{-5}時,由方程-5/n=1解得m-2.
故選:ABC
【點睛】由BqA求參數(shù)的范圍容易漏掉B=0的情況
9.下面關(guān)于集合的表示正確的是()
A.3e{y[y=f+乃,%€R}B.{(a,。)}={("。)}
C.{x|x>1}={y|y>1}D.e7?|x2+2=0^=0
【答案】CD
【分析】
本題首先可根據(jù)y=r+7i?兀判斷出A錯誤,然后根據(jù)標(biāo)。這種情況判斷出B錯誤,再然后
根據(jù){Mx>l}={y|y>l}判斷出C正確,最后根據(jù)/+2=0無解判斷出D正確.
【詳解】
A項:因為>=/+兀?兀,所以3任{丁1=一+",%€/?},故人$昔誤;
B項:若出b,貝故B錯誤;
20
C項:{x|x>l}={y|y>l},故C正確;
D項:因為f+222,所以d+2=0無解,故D正確,
故選:CD.
【點睛】
本題考查元素與集合、集合與集合之間的關(guān)系,只有當(dāng)兩個集合中包含的元素完全相同時兩
個集合才相等,能否確定集合中包含的元素是解決本題的關(guān)鍵,考查推理能力,是中檔題.
10.若集合力具有以下性質(zhì):①集合中至少有兩個元素;②若{x,y}=A,則處,x+yeA,
且當(dāng)xo()時,則稱集合力是“緊密集合”以下說法正確的是()
X
A.整數(shù)集是“緊密集合”
B.實數(shù)集是“緊密集合”
C.“緊密集合”可以是有限集
D.若集合/是“緊密集合”,且則x-yeA
【答案】BC
【分析】根據(jù)“緊密集合”具有的性質(zhì)逐一排除即可.
【詳解】
A選項:若x=2,y=\,而;史Z,故整數(shù)集不是“緊密集合”,A錯誤;
B選項:根據(jù)“緊密集合”的性質(zhì),實數(shù)集是“緊密集合”,B正確;
C選項:集合{7,0,1}是“緊密集合”,故“緊密集合”可以是有限集,C正確;
D選項:集合A={-l,0』}是“緊密集合",當(dāng)x=l,>=-1時,x-y=2任A,D錯誤.
故選:BC
21
【點睛】
新定義題目的關(guān)鍵在于正確理解定義,從題意入手.
三、填空題
11.下圖反應(yīng)的是“文學(xué)作品”、“散文”'“小說”、“敘事散文”這四個文學(xué)概念的關(guān)
系,請在下面的空格上填入適當(dāng)?shù)膬?nèi)容:4為8為C為。為
AC
【答案】小說文學(xué)作品敘事散文散文
【分析】
首先由Venn圖可知A、3、C、。中3的范圍最大,四種文學(xué)概念中文學(xué)作品是其余三個
的統(tǒng)稱,據(jù)此可知3的內(nèi)容;由于。、。之間存在關(guān)系包含,可知應(yīng)為“敘事散文”,“散
文”;剩下A為“小說”.
【詳解】
由Venn圖可得:3的范圍最大,可知8為“文學(xué)作品”,由C、。之間存在關(guān)系包含可知:
C為“敘事散文”,。為“散文”;剩下A為“小說”.
故答案為(1).小說(2).文學(xué)作品(3).敘事散文(4).散文
【點睛】
本題考查集合之間的包含關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
12.若集合卜:—11,則",h=.
【解析】:由已知:一11,c=0,,從而即匕=1,.二。二一1.
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