已知集合 A={x∈N∗∣x2−3x−4⩽0}A = \{x \in \mathbf{N}^* \mid x^2 - 3x - 4 \leqslant 0\}.
(1) 用列举法写出集合 AA;
(2) 写出所有满足条件 {1}⊆M⊊A\{1\} \subseteq M \varsubsetneq A 的集合 MM.

完整解法

(1)

1. 解一元二次不等式 $x^2 - 3x - 4 \leqslant 0$

因式分解得 (x−4)(x+1)⩽0(x - 4)(x + 1) \leqslant 0,解得 −1⩽x⩽4-1 \leqslant x \leqslant 4。

2. 根据定义域 $x \in \mathbf{N}^*$ 用列举法写出集合 $A$

因为 x∈N∗x \in \mathbf{N}^*(正整数集),所以满足 −1⩽x⩽4-1 \leqslant x \leqslant 4 的正整数 xx 为 1,2,3,41, 2, 3, 4。
因此,用列举法表示集合 AA 为 A={1,2,3,4}A = \{1, 2, 3, 4\}。

答案

A={1,2,3,4}A = \{1, 2, 3, 4\}

(2)

1. 分析条件 $\{1\} \subseteq M \varsubsetneq A$ 的含义

由第 (1) 问可知 A={1,2,3,4}A = \{1, 2, 3, 4\}。
条件 {1}⊆M⊊A\{1\} \subseteq M \varsubsetneq A 表示集合 MM 必须包含元素 11,且 MM 是 AA 的真子集。
因此,MM 可以由元素 11 与集合 {2,3,4}\{2, 3, 4\} 的真子集组合而成。

2. 穷举符合条件的全部集合 $M$

集合 {2,3,4}\{2, 3, 4\} 的真子集有:∅\varnothing, {2}\{2\}, {3}\{3\}, {4}\{4\}, {2,3}\{2, 3\}, {2,4}\{2, 4\}, {3,4}\{3, 4\}(共 7 个)。
将元素 11 加入上述每个真子集中,得到满足条件的所有集合 MM 为:
{1}\{1\}, {1,2}\{1, 2\}, {1,3}\{1, 3\}, {1,4}\{1, 4\}, {1,2,3}\{1, 2, 3\}, {1,2,4}\{1, 2, 4\}, {1,3,4}\{1, 3, 4\}。

答案

满足条件的集合 MM 为 {1}\{1\}, {1,2}\{1, 2\}, {1,3}\{1, 3\}, {1,4}\{1, 4\}, {1,2,3}\{1, 2, 3\}, {1,2,4}\{1, 2, 4\}, {1,3,4}\{1, 3, 4\}。

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