第1讲 必修1第一章集合的基本含、集合间的基本关系以及基本运算-学生版
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高一第1单元集合的知识点在高中数学中,集合论是一个重要的数学分支,是数学的基础之一。
在高一的第1单元中,我们将学习并掌握集合的基本概念、运算和性质。
本文将围绕这些方面进行讨论,以帮助学生更好地理解和应用集合的知识。
一、集合的概念在数学中,集合是若干个元素的总和。
我们可以用花括号 {}来表示一个集合,集合中的元素用逗号隔开。
例如,{1, 2, 3, 4} 表示由4个元素组成的集合。
集合中的元素可以是数字、字母、词语或其他数学对象。
集合中的元素具有互异性,即集合中的元素不重复。
例如,{1, 2, 3, 3} 和 {1, 2, 3} 表示的是同一个集合,因为集合中的元素相同。
另外,集合中的元素没有顺序之分,{1, 2, 3} 和 {3, 2, 1} 表示的也是同一个集合。
二、集合的运算在集合论中,我们可以进行多种运算操作,包括并集、交集、差集和补集。
1. 并集是指将两个或多个集合的所有元素合并在一起得到的新集合。
并集的符号为∪。
例如,对于集合 A = {1, 2, 3} 和 B = {3, 4, 5},它们的并集为 A∪B = {1, 2, 3, 4, 5}。
2. 交集是指两个集合共同拥有的元素构成的集合。
交集的符号为∩。
例如,对于集合 A 和 B,它们的交集为A∩B。
3. 差集是指属于一个集合而不属于另一个集合的元素组成的集合。
差集的符号为 -。
例如,对于集合 A 和集合 B,它们的差集为A-B。
4. 补集是指在一个全集中,不属于某个集合的元素构成的集合。
补集的符号通常用 ' 来表示。
例如,对于全集 U 和集合 A,它们的补集为 A'。
三、集合的性质在集合论中,还有一些重要的性质需要我们掌握和应用。
1. 元素的个数:集合中元素的个数称为集合的基数。
我们用符号 |A| 来表示集合 A 的基数。
例如,对于集合 A = {1, 2, 3, 4},它的基数为 |A| = 4。
2. 子集关系:如果一个集合中的所有元素都属于另一个集合,那么前者被称为后者的子集。
高一数学必修一第一章集合知识点高中数学因为知识点多,好多同学听课能听懂,但是做题却不会。
因此,经常性的复习是巩固数学知识点的很好的途径。
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高一数学必修一第一章集合知识点知识点总结本节包括集合的概念、集合元素的特性、集合的表示方法、常见的特殊集合、集合的分类和集合间的基本关系等知识点,除了集合的表示方法中的描述法较难理解,其它的都多是好理解的知识,只需加强记忆。
一、集合有关概念1、集合的含义2、集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性。
整数集Z (包括负整数、零和正整数) (4)有理数集Q (5)实数集R 6、集合的分类:(1)有限集;(2)无限集;(3)空集。
二、集合间的基本关系 1、子集2、真子集 3、空集常见考法集合是学习函数的基础知识,在段考和高考中是必考内容。
在段考中多考查集合间的子集和真子集关系,在高考中也是不可少的考查内容,多以选择题和填空题的形式出现,经常出现在选择填空题的前几小题,难度不大。
主要与函数和方程、不等式联合考查的集合的表示方法和集合间的基本关系。
误区提醒2、集合的关系问题,有同学容易忽视空集这个特殊的集合,导致错解。
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
3、集合的运算要注意灵活运用韦恩图和数轴,这实际上是数形结合的思想的具体运用。
4、集合的运算注意端点的取等问题。
最好是直接代入原题检验。
5、集合中的元素具有确定性、互异性和无序性三个特征,尤其是确定性和互异性。
在解题中,要注意把握与运用,例如在解答含有参数问题时,千万别忘了检验,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误。
【典型例题】。
高一数学必修一第一章集合的概念与基本运算北师大版【本讲教育信息】一、教学内容:集合的概念与基本运算二、学习目标:1、通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,掌握某些数集的专用符号;2、理解集合的表示法,用集合语言对事物进行准确的分类,能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言表示数学内容的简洁性和准确性;3、理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
培养分析、比较、归纳的逻辑思维能力;4、能在具体情境中,了解全集与空集的含义;5、理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的交集与并集;培养从具体到抽象的思维方法;6、理解在给定集合中,一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;7、能使用Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用。
三、知识要点(一)集合的含义与表示1、集合(2)一般地,指定的某些对象的全体称为集合;(2)集合常用大写字母A、B、M、N……标记;(3)一些常用的数集及其记法:自然数集:N;正整数集:N+;整数集:Z;有理数集:Q;实数集:R;2、元素(1)集合中的每个对象叫作这个集合的元素;(2)元素常用小写字母a,b,c,d,……标记;3、元素与集合的关系:若a在集合中,就说a属于集合A,记作a∈A;若a不在集合A中,就说a不属于集合A,记作a A。
4、集合的表示方法(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来写在大括号内。
如:小于10的所有质数组成的集合用列举法可以表示为A={2,3,5,7}。
(2)描述法:描述该集合中所有元素都应该满足的条件的方法。
如:大于1而小于10的所有实数组成的集合用描述法可以表示为B ={x |1<x<10}。
(3)图示法:用一个封闭的曲线的内部直观地表示一个集合的方法,这个封闭的曲线称为Venn 图。
如:小于10的所有质数组成的集合用Venn 图可以表示为5、集合的分类(1)有限集:含有有限个元素的集合;(2)无限集:含有无限个元素的集合;(3)空集:不含任何元素的集合,用符号φ表示。
集合之欧侯瑞魂创作1.1 集合的含义与暗示21.11 集合的含义21.2 子集、全集、补集91.3 交集、并集13第一章集合空集一、知识梳理1.集合的含义:一些元素组成的构成一个集合(set).注意:(1)集合是数学中原始的、不界说的概念, 只作描述.(2)集合是一个“整体.(3)构成集合的对象必需是“确定的”且“分歧”的2.集合中的元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素(element).简称元.集合一般用年夜写拉丁字母暗示, 如集合A,元素一般用小写拉丁字母暗示.如a,b,c……等.思考:构成集合的元素是不是只能是数或点?【答】3.集合中元素的特性:(1)确定性.设A 是一个给定的集合, x是某一元素, 则x是A的元素, 或者不是A的元素, 两种情况必有一种且只有一种成立.(2)互异性.对一个给定的集合, 它的任何两个元素都是分歧的.(3)无序性.集合与其中元素的排列次第无关.4.经常使用数集及其记法:一般地, 自然数集记作____________正整数集记作__________或___________整数集记作________有理数记作_______实数集记作________5.元素与集合的关系:如果a是集合A的元素, 就记作__________ 读作“___________________”;如果a不是集合A的元素, 就记作______或______读作“_______________”;6.集合的分类:按它的元素个数几多来分:(i) _________________叫做有限集;(ii)________________________叫做无限集;(iii)_______________叫做空集, 记为_____________二、例题讲解1、运用集合中元素的特性来解决问题例1.下列研究的对象能否构成集合(1)世界上最高的山峰(2)高一数学课本中的难题(3)中国国旗的颜色(4)book中的字母(5)立方即是自己的实数(6)不等式2x-8<13的正整数解【解】点评:判断一组对象能否组成集合关键是能否找到一个明确的标准, 依照这个确定的标准, 它要么是这个集合的元素, 要么不是这个集合的元素, 即元素确定性.例2:集合M中的元素为1, x, x2-x, 求x的范围?分析:根据集合中的元素互异性可知:集合里的元素各不相同, 联列不等式组.点评: 元素的特性(特别是互异性)是解决问题的切入点.例3:三个元素的集合也可暗示为0, a2, a+b, 求a2005+ b2006的值.分析:三个元素的集合也可暗示另外一种形式, 说明这两个集合相同, 而该题目从特殊元素0入手, 可以省去繁琐的讨论.点评:从特殊元素入手, 灵活运用集合的三个特征.2、运用元素与集合的关系来解决一些问题例4:集合A中的元素由∈Z,b∈Z)组成, 判断下列元素与集合A的关系?(1)0 (2(3分析:先把x写成, 再观察a, b是否为整数.点评:要判断某个元素是否是某个集合的元素, 就是看这个元素是否满足该集合的特性或具体表达形式.例5:不包括-1, 0, 1的实数集A满足条件a∈A, A, 如果2∈A,求A中的元素?分析:该题的集合所满足的特征是由笼统的语句给出的, 把2这个具体的元素代入求出A的另一个元素, 但该题要循环代入, 求出其余的元素, 同学们可能想不到.三、巩固练习1.下列研究的对象能否构成集合①某校个子较高的同学;②倒数即是自己的实数③所有的无理数④讲台上的一盒白粉笔⑤中国的直辖市⑥中国的年夜城市2.下列写法正确的是___________________②当n∈N时, 由所有(-1)n的数值组成的集合为无限集④-1∈Z ⑤由book中的字母组成的集合与元素k, o, b组成的集合是同一个集合把正确的序号填在横线上31_______N -3_________N 0__________N1_______Z-3_________Q 0__________Z0_______N*________R_______Qcos300_______Z4. 由实数的个数是_________________个一、知识梳理1. 集合的经常使用暗示方法: (1)列举法将集合的元素一一列举出来, 并____________________暗示集合的方法叫列举法. 注意:①元素与元素之间必需用“, ”隔开; ②集合的元素必需是明确的; ③各元素的呈现无顺序;集合的暗示 描述法列举法④集合里的元素不能重复;⑤集合里的元素可以暗示任何事物.(2)描述法将集合的所有元素都具有性质()暗示出来, 写成_________的形式,称之为描述法.注意:①写清楚该集合中元素满足性质;②不能呈现未被说明的字母;③多层描述时, 应当准确使用“或”, “且”;④所有描述的内容都要写在集合的括号内;⑤用于描述的语句力求简明, 准确.思考:还有其它暗示集合的方法吗?【答】文字描述法:是一种特殊的描述法,如:{正整数}, {三角形}图示法(Venn图):用平面上封闭曲线的内部代集合.2. 集合相等如果两个集合A, B所含的元素完全相同,___________________________________ 则称这两个集合相等, 记为:_____________二、例题讲解1、用集合的两种经常使用方法具体地暗示合例1.用列举法暗示下列集合:(1)中国国旗的颜色的集合;(2)单词mathematics中的字母的集合;(3)自然数中不年夜于10的质数的集合;(4集合;(5集合.(6){(x,y)|3x+2y=16, x∈N, y∈N }分析:先求出集合的元素, 再用列举法暗示.点评:(1)用列举法暗示集合的步伐为:①求出集合中的元素②把这些元素写在花括号内(2)用列举法暗示集合的优点是元素一目了然;缺点是不容易看出元素所具有的属性.例2.用描述法暗示下列集合:(1(2x的集合;(3)方程x2+x+1=0所有实数解的集合;(4)抛物线y=-x2+3x-6(5分析:用描述法暗示来集合, 先要弄清楚元素所具有的形式, 从而写出其代表元素再确定元素所具有的属性即可.点评: 用描述法暗示集合时, 注意确定和简化集合的元素所具有的共同特性例3.已知试用列举法暗示集合A.分析:用列举法暗示的集合, 要认清集合的实质, 集合中的元素究竟满足哪些条件.点评:本题实际上是要求满足6被3-a整除的整数a的值,则集合A={-3, 0, 1, 2, 4, 5, 6, 9}.2、有关集合相等方面的问题例4.已知集合P={-1,a,b}, Q={-1,a2,b2}, 且Q=P, 求1+a2+b2的值.分析:含字母的两个集合相等, 其实不意味着顺次对应相等, 要分类讨论, 同时也要考虑集合中的元素的互异性和无序性.例5.已知集合有唯一元素, 用列举法暗示a的值构成的集合A.点拔:本题集合有唯一元素,分母, 转化为一元二次方程的判别式为0, 事实上当, 也能满足唯一元素, 但方程已不是一元二次方程, 而是一元一次方程, 也有唯一解, 所以本题要分三种情况讨论.三、巩固练习1.用列举法暗示下列集合: (1) {x|x 2+x+1=0}(2){x|x 为不年夜于15的正约数} (3) {x|x 为不年夜于10的正偶数} (4){(x,y)|0≤x ≤2, 0≤y<2, x, y ∈Z} 2. 用描述法暗示下列集合: (1) 奇数的集合; (2)正偶数的集合;(3)不等式2x-3>5的解集;(4)直角坐标平面内属于第四象限的点的 集合; .3. 下列集合暗示法正确的是 (1) {1, 2, 2}; (2) {Ф};(3) {全体有理数};(4){2, 4};(5)不等式x 2-5>0的解集为{x 2-5>0}. 4、集合A={x|y=x2+1}, B={t|p=t 2+1}这三个集合的关系?5、已知试用列举法暗示集合A .1.2 子集、全集、补集一、知识梳理1.子集的概念及记法:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素( ), 则称集合 A 为集合B 的子集(subset ),记为___________或___________读作“________________”或“__________________”用符号语言可暗示为:__________________.注意:(1)A 是B 的子集的含义:任意x ∈A, 能推出x ∈B ;(2)不能理解为子集A 是B 中的“部份元素”所组成的集合. 2.子集的性质: ① 思考 【答】 _________ 3.真子集的概念及记法:相等 集 合 的 关 系包括 全集子集 真子集补集而且A≠B, 这时集合 A称为集合B的真子集(proper set),记为_________或_________读作“____________________”或“__________________”4.真子集的性质:非空集合的真子集符号暗示为___________________②真子集具备传递性符号暗示为___________________5.全集的概念:如果集合U包括我们所要研究的各个集合,这时U可以看做一个全集(universal set)全集通常记作_____6.补集的概念:设____________, 由U中不属于A的所有元素组成的集合称为U的子集A的补集(complementary set), 记为___________”7二、例题讲解1、写出一个集合的子集、真子集及其个数公式例1.写出集合{a, b}的所有子集及其真子集;写出集合{a, b, c}的所有子集及其真子集;分析:按子集的元素的几多分别写出所有子集, 这样才华到达不重复, 无遗漏,点评:写子集, 真子集要按一定顺序来写.①一个集合里有n个元素, 那么它有2n个子集;②一个集合里有n个元素, 那么它有2n-1个真子集;③一个集合里有n个元素, 那么它有2n-2个非空真子集.2、判断元素与集合之间、集合与集合之间的关系例2:以下各组是什么关系, 用适当的符号暗示出来.(1)a与{a} 0 与(2(3)S={-2, -1, 1, 2}, A={-1, 1},B={-2, 2};(4)S=R, A={x|x≤0, x∈R}, B={x|x>0 , x∈R };(5)S={x|x为地球人 }, A={x|x 为中国人}, B={x|x为外国人 }点评:①判断两个集合的包括关系, 主要是根据集合的子集, 真子集的概念, 看两个集合里的元素的关系, 是包括, 真包括, 相等.②元素与集合之间用_______________集合与集合之间用_______________3、运用子集的性质例3:设集合A={x|x2+4x=0, x∈R}, B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0, x∈R}, 若求实数a的取值范围.分析:首先要弄清集合A中含有哪些元素, 在由可知, 集合B按元素的几多分类讨论即可.点评:, 要提防这一点.4、补集的求法例4:A,U=R, 试求A②设全集U=R, A={x|x>1}, B={x|x+a<0},, 求实数a 的取值范围.【解】①x>2}② B={x|x+a<0}={x|x<-a} ,1}如图所示:-a≤ 1即a ≥-1点评:求集合的补集时通常借助于数轴, 比力形象, 直观.三、巩固练习1.判断下列暗示是否正确:∈{a, b}(4) {-1, 1} {-1, 0, 1} ≠ {-⊂2.指出下列各组中集合A与B之间的关系.(1) A={-1, 1}, B=Z;(2)A={1, 3, 5, 15}, B={x|x是15的正约数};(3) A = N*, B=N(4) A ={x|x=1+a2,a∈N*}B={x|x=a2-4a+5,a∈N*}3.(1)已知则这样的集合M有几多个?(2)已知M={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9}, 集合P满足:则P, 则这样的集合P有几多个?4.以下各组是什么关系, 用适当的符号表来.{0} (2) {-1, 1}与{1, -1}(3) {(a,b)} 与{(b,a)}三、若U=Z, A={x|x=2k, k∈Z}, B={x|x=2k+1, k∈Z}, 则:6.设全集是数集U={2, 3, a2+2a-3}, 已知求实数a, b的值.7∈∈Z},∈Z}, 试判断A、B、C满足的关系8.已知集合A={x|x2-1=0 }, B={x|x2-2ax+b=0}求a, b的取值范围.1.3 交集、并集一、知识梳理1.交集的界说:一般地, ______________________________________________,称为A 与B 交集(intersection set), 记作____________读作“___________”. 交集的界说用符号语言暗示为:__________________________________交集的界说用图形语言暗示为:_________________________________注意:(1)交集(A ∩B )实质上是A 与B 的公共元素所组成的集合.(2)当集合A 与B 没有公共元素时, 不能说A 与B 没有交集,而是A ∩2.交集的经常使用性质:(1) A ∩A = A ;交集 界说 集合的运算 运用 性质 并集 界说 集合的运算 运用 性质(2) A(3) A∩B = B∩A;(4)(A∩B)∩C =A∩(B∩C);(5) A∩∩3.集合的交集与子集:思考:A∩B=A, 可能成立吗?【答】_______________________________________________结论:A∩4.区间的暗示法:设a, b是两个实数, 且a<b, 我们规定:[a, b] = _____________________(a, b)= _____________________[a , b)= _____________________(a , b] = ______________________(a, +∞)=______________________(-∞, b)=______________________(-∞, +∞)=____________________其中 [a, b], (a, b)分别叫闭区间、开区间;[a , b), (a , b] 叫半开半闭区间;a, b叫做相应区间的端点.注意:(1)区间是数轴上某一线段或数轴上的点所对应的实数的取值集合又一种符号语言.(2)区间符号内的两个字母或数之间用“, ”号隔开.(3)∞读作无穷年夜, 它是一个符号, 不是一个数. 5.并集的界说:一般地, _________________________________________________, 称为集合A与集合B的并集(union set) 记作__________读作“___________”.交集的界说用符号语言暗示为:__________________________________交集的界说用图形语言暗示为:_________________________________注意:并集(A∪B)实质上是A与B的所有元素所组成的集合, 可是公共元素在同一个集合中要注意元素的互异性.6.并集的经常使用性质:(1) A∪A = A;(2) A;(3) A∪B = B∪A;(4)(A∪B)∪C =A∪(B∪C);(5)∪∪B7.集合的并集与子集:思考:A∪B=A, 可能成立吗?A【答】________________________结论:A∪二、例题讲解1、求集合的交、并、补集例1.(1)设A={-1, 0, 1}, B={0, 1, 2, 3}, 求A∩B;(2)设A={x|x>0}, B={x|x≤1}, 求A∩B;(3)设A={x|x=3k, k∈Z}, B={y|y=3k+1 k∈Z },C={z|z=3k+2, k∈Z}, D={x|x=6k+1, k∈Z}, 求A∩B;A∩C;C∩B;D∩B;点评:不等式的集合求交集时, 运用数轴比力直观, 形象.例2:已知数集A={a2, a+1, -3}, 数集B={a-3,a-2, a2+1}, 若A∩B={-3}, 求a的值.点评:在集合的运算中, 求有关字母的值时, 要注意分类讨论及验证集合的特性.例3:(1)设集合A={y|y=x2-2x+3, x∈R}, B={y|y=-x2+2x+10, x∈R}, 求A∩B;(2)设集合A={(x,y)|y=x+1, x∈R}, B={(x,y)|y=-x2x∈R}, 求A∩B;分析:先求出两个集合的元素, 或者集合中元素的范围, 再进行交集运算.特别注意(1)、(2)两题的区别, 这是同学们容易忽视的处所.点评:求集合的交集时, 注意集合的实质, 是点集还时数集.是数集求元素的公共部份, 是点集的求方程组的解所组成的集合.变式训练:1、根据下面给出的A 、B, 求A∪B①A={-1, 0, 1}, B={0, 1, 2, 3};②A={y|y=x2-2x}, B={x||x|≤3};③A={梯形}, B={平行四边形}.2.已知全集U=R, A={x|-4≤x<2}, B=(-1, 3), P={x|x≤0, 或x求:①(A∪B)∩P③ (A∩B).点评:求不等式暗示的数集的并集时, 运用数轴比力直观, 能简化思维过程3、已知集合A={y|y=x-1, x∈R}, B={(x,y)|y=x2-1, x∈R}, C={x|y=x+1, y≥3},分析:首先弄清楚A, B, C三个集合的元素究竟是什么?然后再求出集合的有关运算.点评:本题容易呈现的毛病是不考虑各集合的代表元, 而解方程组.突破方法是:进行集合运算时, 应分析集合内的元素是数, 还是点, 或其它.2、运用并集的性质解题例4:已知集合A={x|x2-1=0 }, B={x|x2-2ax+b=0}, A∪B=A, 求a, b的值或a,b所满足的条件.分析:由于A∪B=A, 可知:而A={1, -1}, 从而顺利地求出实数a, b满足的值或范围.点评:利用性质:A∪是解题的关键, 提防失落进空集这一陷阱之中.变式训练:1.若集合P={1, 2, 4, m}, Q={2, m2}, 满足P∪Q={1, 2, 4, m}, 求实数m的值组成的集合.2. 已知集合A={x|x2-4x+3=0}, B={x|x2-ax-1=0}, C={x|x2-mx+1=0}, 且A∪B=AA∩C=C, 求a, m的值或取范围.例5:若A={x|x2-ax+a2-19=0}, B={x|x2-5x+6=0}, C={x|x2+2x-8=0},(1)若A∪B=A∩B, 求a的值;(2∩B, A∩求a的值.总结:解决本题的关键是利用重要结论:A∪B=A∩3、运用交集的性质解题例6:已知集合A={2, 5}, B={x|x2+px+q=0, x∈R}(1)若B={5}, 求p, q的值.(2)若A∩B= B , 求实数p, q满足的条件.分析:(1)由B={5}, 知:方程x2+px+q=0有两个相等, 再用一元二次方程的根与系数的关系容易求p, q的值.(2)由A∩B= B可知:而A={2, 5}从而顺利地求出实数⊂p, q满足的条件.点评:利用性质:A∩是解题的关键, 提防失落进空集这一陷阱之中.变式训练:1.已知集合A={x|x2+x-6=0}, B={x|mx+1=0}, 若A∩B =B, 求实数m所构成的集合M.2.已知集合M={x|x≤-1}, N={x|x>a-2}, 若M∩N则a满足的条件是什么?4、借助Venn图解决集合的运算问题例7不年夜于20的质数}, M,N是U的两个子集,求M, N的值.分析:用Venn图暗示集合M, N, U, 将符合条件的元素依次填入即可.5、交集并集性质的应用例8、已知集合A={(x,y)|x2-y2-y=4}, B={(x,y)|x2-xy-2y2=0}, C={(x,y)|x-2y=0}, D{(x,y)|x+y=0}.(1)判断B、C、D间的关系;(2)求A∩B.6、交集、并集在实际生活中的应用例9、某学校高一(5)班有学生50人, 介入航模小且的有25人, 介入电脑小组的有32人, 求既介入航模小组, 又介入电脑小组的人数的最年夜值和最小值.思维分析:题目以应用为布景, 解题关键是将文字转化为集合语言, 用集合运算来解决扑朔迷离的现实问题.7、数形结合思想与交集并集的应用例10、已知集合A={x|-2<x<-1, 或x>0}, B={x|a≤x≤b}, 满足A∩B={x|0<x≤2}, A∪B={x|x>-2}, 求a、b的值.点评:此题应熟悉集合的交与并的含义, 掌握在数轴上暗示集合的交与并的方法.8、分类讨论思想与交集、并集的综合应用例11、已知集合A={x|x2-4x+3=0}, B={x|x2-ax+a-1=0}, C={x|x2-mx+1=0}, 且A∪B=A, A∩C=C, 求a,m的值或取值范围.分析:先求出集合A, 由A∪由A∩然后根据方程根的情况讨论.评注:本例考查A与B, A与C的关系和分类讨论的能力.三、巩固练习1.设A=(-1, 3], B=[2, 4), 求A∪B;2.已知A={y|y=x2-1}, B={y|x2=-y+2}求A∪B;3.写出阴影部份所暗示的集合:4.集合U={1, 2, 3, 4, 5, 6}, B={1, 4}A={2, 3, 5}5. 设集合A={小于7的正偶数}, B={-2, 0, 2, 4}, 求A∩B;6. 设集合A={x|x≥0}, B={x|x≤0,x∈R}, 求A∩B;7. 设集合A={(x,y)|y=-4x+6, x∈R}, B={(x,y)|x=y2-1}求A∩B;8. 设集合A={x||x=2k+1, k∈Z}, B={y|y=2k-1, k∈Z},C={x|x=2k , k∈Z},求A∩B, B∩C.9、集合A={x|x<-3, 或x>3}, B={x|x<1, 或x>4}, 则A∩B=__________.10、集合A={a2, a+1, -3}, B={a-3, 2a-1, a2+1}, 若A∩B={-3},则a的值为___________.11、已知A={x|x2-px+15=0}, B={x|x2-ax-b=0}, 且A∪B={2,3,5}, A∩B={3}, 求p,a,b的值.12、集合{3, x, x2-2x}中, x应满足的条件是___________.13、设A={x|x2+4x=0}, B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R}.(1)若A∩B=B, 求实数a的值.(2)若A∪B=B,求实数a的值.。
新高一第一章集合知识点集合是数学中的一个基本概念,它是由一些确定的对象组成的整体。
在高中数学的学习中,集合是一个重要的知识点。
本文将为您介绍新高一第一章的集合知识点,帮助您更好地理解和掌握这一内容。
1. 集合的基本概念一个集合是由若干个元素组成的整体。
集合中的元素是无序的,表示为a∈A(a属于A)。
若元素a属于集合A,则称a是A的元素;反之,若元素a不属于集合A,则称a是A的非元素。
2. 集合的表示方法(1)列举法:直接列出集合中的元素,用花括号{}括起来表示,元素之间用逗号隔开。
例如,集合A = {1, 2, 3, 4}。
(2)描述法:通过描述元素的特点或所满足的条件来表示集合。
例如,集合B = {x | x是正整数,且x<5}表示集合B是由所有小于5的正整数组成。
3. 集合的运算(1)并集:集合A和集合B的并集,表示为A∪B,即A和B两个集合中所有的元素的集合。
例如,A = {1, 2, 3},B = {3, 4, 5},则A∪B = {1, 2, 3, 4, 5}。
(2)交集:集合A和集合B的交集,表示为A∩B,即A和B两个集合中共有的元素组成的集合。
例如,A = {1, 2, 3},B = {3, 4, 5},则A∩B = {3}。
(3)差集:集合A和集合B的差集,表示为A-B,即属于A但不属于B的元素组成的集合。
例如,A = {1, 2, 3},B = {3, 4, 5},则A-B = {1, 2}。
(4)补集:相对于某个全集U而言,集合A中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,表示为A'或A的补集。
4. 包含关系和子集(1)包含关系:若一个集合A中的所有元素都属于另一个集合B,则称A包含于B,表示为A⊆B。
例如,集合A = {1, 2},集合B = {1, 2, 3},则A⊆B。
(2)真包含关系:若一个集合A包含于另一个集合B,且A≠B,则称A是B的真子集,表示为A⊂B。
高一数学必修一知识点梳理与总结鹏博教育高一数学必修1各章知识点总结第一章集合与函数概念一、集合有关概念集合是由一些元素组成的整体。
元素具有确定性、互异性和无序性。
例如,{a,b,c}和{a,c,b}表示同一集合。
集合可以用列举法和描述法表示。
例如,集合A可以表示为A={我校的篮球队员},或者用描述法表示为A={x R|x-3>2}。
常用的数集有非负整数集N、正整数集N*或N+、整数集Z、有理数集Q和实数集R。
二、集合间的基本关系集合间有包含关系和相等关系。
如果集合A包含于集合B,则称A为B的子集,记作A B。
如果A与B是同一集合,则记作A=B。
空集是不含任何元素的集合,记为Φ。
空集是任何集合的子集,也是任何非空集合的真子集。
三、集合的运算集合的运算有交集、并集和补集。
交集是由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,记作A B。
并集是由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,记作A B。
补集是由S中所有不属于A的元素组成的集合,记作A的补集。
1.定义集合B为由集合A和集合B'中的元素组成的集合,即B={x|x∈A或x∈B'}。
如图1所示。
2.定义集合CSA为由集合S中属于A的元素和不属于A但属于S的元素组成的集合,即CSA={x|x∈S且(x∈A或x∉A)}。
如图2所示。
3.关于集合A的性质:A与自身的交集等于A本身,即A∩A=A。
A与空集的交集等于空集,即A∩Φ=Φ。
A与集合B的交集包含于A和B中元素共有的部分,即A∩B⊆A且A∩B⊆B。
A与集合B的并集包含于A和B中所有元素的集合,即A∪B包含于A和B的并集。
A与集合B的并集等于A和B中所有元素的集合加上A和B中共有的元素的集合,即A∪B=(A∖B)∪(B∖A)∪(A∩B)。
A与集合B的并集等于集合B与A的补集的补集的并集,即A∪B=(CuA')∩(CuB')。
4.选择题答案:A。
5.集合{a,b,c}的真子集共有7个。
教学课题人教版必修1第一章集合的基本含、集合间的基本关系以及基本运算教学目标知识目标:(1)掌握集合的表示方法,能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题(2)运用类比的方法,对照实数的相等与不等的关系,探究集合之间的包含与相等关系(3)能利用Venn图表达集合间的关系;探索直观图示(Venn图)对理解抽象概念的作用(4)通过探讨集合与集合间的关系,对照数或式的算术运算和代数运算,探究集合之间的运算.能力目标:(1)发展运用数学语言的能力,感受集合语言的意义和作用,学习从数学的角度认识世界(2)初步经历使用最基本的集合语言表示有关数学对象的过程,体会集合语言,发展运用数学语言进行交流的能力(3)使用最基本的集合语言表示有关的数学对象的过程,体会集合语言,发展运用数学语言进行交流的能力.教学重点与难点重点:集合间的基本关系以及基本运算难点:子集、真子集的判断、空集与非空集合的分类谈论教学过程课堂导学1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于两种,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*(或N+)Z Q R 2.集合间的基本关系关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则x∈B)A⊆B(或B⊇A)真子集集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中A B(或B A)集合相等集合A,B中元素相同或集合A,B互为子集A=B3.集合的运算集合的并集集合的交集集合的补集图形符号A∪B={x|x∈A或x∈B}A∩B={x|x∈A且x∈B}∁U A={x|x∈U,且x∉A}变式2、解:由集合的互异性可知:223322m m m m m m ≠⎧⎪≠-⎨⎪≠-⎩,得1m ≠-且0m ≠且3m ≠。
【1.1.1】集合的含义与表示1、集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. 2、常用数集及其记法N ——自然数集,N *或N +——正整数集,Z ——整数集,Q ——有理数集,R ——实数集.集合与函数概念3、集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. 4、集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. 5、集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集. ②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集,记为∅.【1.1.2】集合间的基本关系6、子集、真子集、集合相等7、已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n 个子集,它有21n -个真子集,它有21n -个非空子集,它有22n -非空真子集.【1.1.3】集合的基本运算8、交集、并集、补集)【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法1、含绝对值的不等式的解法0)〖1.2〗函数及其表示【1.2.1】函数的概念1、函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. 2、区间的概念及表示法①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a ≥b ,而后者必须a b <.3、求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数. ③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.(暂不讲)⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.(暂不讲)⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出. ⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. 4、求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的. 事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是 函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值. ③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程2()()()0a y x b y x c y ++=,则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值. ④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值.⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值.⑧函数的单调性法.【1.2.2】函数的表示法5、函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.6、映射的概念①设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到B的映射,记作:f A B→.②给定一个集合A到集合B的映射,且,∈∈.如果元素a和元a Ab B素b对应,那么我们把元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.〖1.3〗函数的基本性质【1.3.1】单调性与最大(小)值1、函数的单调性①定义及判定方法yxo②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减.简称:同增异减。
高一数学第一章集合知识点在高一数学的学习中,第一章的内容是集合。
掌握集合的知识对于后续数学学习的顺利进行至关重要。
本文将介绍高一数学第一章集合的知识点,帮助同学们理解和掌握这一部分内容。
一、集合及其表示方法集合是由若干个确定的元素所组成的整体。
我们通常用大写字母A、B、C等表示集合,元素用小写字母a、b、c等表示。
表示一个集合的方法有以下几种:1. 列举法:直接列举出集合中的元素,用大括号{}表示,元素之间用逗号隔开。
例如,集合A={1, 2, 3, 4}。
2. 描述法:给出集合中元素的共性特征,用符号表示。
例如,集合B={x|x是正整数,1≤x≤10}表示由1到10的正整数构成的集合。
3. 图形法:用Venn图或Euler图表示集合,利用图形的交集、并集、补集等关系来描述集合。
图形法直观明了,便于理解。
二、集合的运算在集合中,有一些常见的运算,如并集、交集、补集和差集。
1. 并集:将两个或多个集合中的所有元素放在一起,不重复地写出来。
用符号∪表示。
例如,集合C=A∪B表示集合C是由集合A和集合B中的所有元素组成的。
2. 交集:两个或多个集合中共同包含的元素。
用符号∩表示。
例如,集合D=A∩B表示集合D是集合A和集合B中共同包含的元素构成的。
3. 补集:对于给定的一个集合A,除去与另一个集合B中的元素重复的元素,得到的新的集合。
用符号A'表示。
例如,集合A'表示不属于A集合的元素构成的集合。
4. 差集:集合A中去掉同时属于A和B的元素,得到的新的集合。
用符号A-B表示。
例如,集合A-B表示属于集合A但不属于集合B的元素构成的集合。
三、包含关系与子集在集合中,有两个重要的概念,即包含关系和子集。
1. 包含关系:集合A中的每个元素都属于集合B,则称集合A 包含于集合B,用符号A⊆B表示。
例如,集合A={1, 2},集合B={1, 2, 3},则A⊆B。
2. 子集:如果集合A包含于集合B,且存在至少一个元素属于B但不属于A,则称A是B的真子集,用符号A⊂B表示。
必修 1 第一章集合与函数基础知识点整理第 1 讲 §1.1.1 集合的含义与表示¤知识要点:1. 把一些元素组成的总体叫作集合(set ),其元素具有三个特征,即确定性、互异性、 无序性.2. 集合的表示方法有两种:列举法,即把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{ }” 括起来,基本形式为{a 1,a 2,a 3,,a n },适用于有限集或元素间存在规律的无限集. 描述法,即 用集合所含元素的共同特征来表示,基本形式为{x A |P (x )},既要关注代表元素 x ,也要把 握其属性P (x ) ,适用于无限集.3. 通常用大写拉丁字母 A ,B ,C ,表示集合. 要记住一些常见数集的表示,如自然数集N , 正整数集N *或N +,整数集 Z ,有理数集 Q ,实数集R .4. 元素与集合之间的关系是属于(belong to )与不属于(not belong to ),分别用符号 、 表示,例如3N ,-2N . ¤例题精讲:【例 1】试分别用列举法和描述法表示下列集合: (1)由方程x (x 2 -2x -3)=0的所有实数根组成的集合;(2)大于 2且小于 7的整数. 解:(1)用描述法表示为:{x R |x (x 2 -2x -3)=0}; 用列举法表示为{0,-1,3}.(2)用描述法表示为:{x Z |2 x 7}; 用列举法表示为{3,4,5,6}.【例 2】用适当的符号填空:已知 A ={x |x =3k + 2,k Z }, B ={x | x = 6m -1,m Z },则有:17 A ; - 5 A ; 17 B . 解:由3k +2=17,解得k =5Z ,所以17A ;7 由3k +2=-5,解得k =7Z ,所以-5A ; 3 由6m -1=17,解得m =3Z ,所以17B . 【例3】试选择适当的方法表示下列集合:(教材P 6 练习题2, P 13 A 组题4) (1)一次函数y = x + 3与y = -2x + 6的图象的交点组成的集合;(2)二次函数 y =x 2 - 4的函数值组成的集合;(3)反比例函数 y = 2 的自变量的值组成的集合. x2){y |y =x 2 -4}={y | y -4}. 2(3){x |y = 2}={x |x 0}.x点评:以上代表元素,分别是点、函数值、自变量. 在解题中不能把点的坐标混淆为{1,4} , 也注意对比(2)与(3)中的两个集合,自变量的范围和函数值的范围,有着本质上不同, 分析时一定要细心.*【例4】已知集合A = {a | x +a =1有唯一实数解},试用列举法表示集合 A . 解:化方程 x +a =1为:x 2 - x - (a + 2) = 0 .应分以下三种情况:x 2 - 2 ⑴方程有等根且不是2:由 △=0,得a = - 9 ,此时的解为x = 1 ,合.42 ⑵方程有一解为 2 ,而另一解不是- 2 :将 x = 2 代入得 a =- 2 ,此时另一解 x =1-2, 合.}={(1,4)}.解:(1){(x , y )|y =x +3y = -2x + 6⑶方程有一解为- 2 ,而另一解不是 2 :将x=- 2 代入得a= 2 ,此时另一解为x=2+1,合.综上可知,A={-9,- 2, 2}.点评:运用分类讨论思想方法,研究出根的情况,从而列举法表示. 注意分式方程易造成增根的现象.第 2 讲§1.1.2 集合间的基本关系¤知识要点:1.一般地,对于两个集合A、B ,如果集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,则说两个集合有包含关系,其中集合A是集合B的子集(subset ),记作A B(或B A),读作“A含于B”(或“B包含A”).2.如果集合A是集合B的子集(A B),且集合B 是集合A的子集(B A),即集合A 与集合B的元素是一样的,因此集合A与集合B相等,记作A=B.3.如果集合A B,但存在元素x B,且x A,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset),记作A B(或B A).4.不含任何元素的集合叫作空集(empty set),记作,并规定空集是任何集合的子集.5.性质:A A;若A B,B C,则A C;若A I B= A,则A B;若A U B= A,则B A.¤例题精讲:【例1】用适当的符号填空:(1){菱形}{平行四边形};{等腰三角形}{等边三角形}.(2){x R|x2+2=0};0 {0};{0};N {0}.解:(1),;(2)=,∈,,.【例2】设集合A = {x | x = n ,n Z}, B = {x | x = n + 1 ,n Z},则下列图形能表示A与B关系的 A B B A A B A B是().A .B .C. D .解:简单列举两个集合的一些元素,A = {, - 3-1,-1,0,1,1,3,},B ={,-3,-1,1,3,},易知B A,故答案选A.另解:由B ={x | x = 2n +1 , n Z},易知B A,故答案选A.【例3】若集合M =x|x2+x-6=0,N=x|ax-1=0,且N M,求实数a的值. 解:由x2+x-6=0x=2或-3,因此,M = 2, -3.(i)若a=0时,得N=,此时,N M;(ii)若a0 时,得N = {}. 若N M,满足= 2或= -3,解得a= 或a= - .a aa 23 故所求实数a的值为0或1或-1.23 点评:在考察“ A B”这一关系时,不要忘记“ ” ,因为A=时存在A B. 从而需要分情况讨论. 题中讨论的主线是依据待定的元素进行.【例4】已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ax,ax2}. 若A=B,求实数x的值.解:若a+ax2-2ax=0, 所以a(x-1)2=0,即a=0 或x=1.a +2b =ax2 当a=0 时,集合B中的元素均为0 ,故舍去;当x=1 时,集合B2中的元素均相同,故舍去.若a +b =ax 2ax2-ax-a=0.a +2b =ax因为a≠0,所以2x2-x-1=0, 即(x-1)(2x+1)=0. 又x≠1,所以只有x =-1.经检验,此时A=B成立. 综上所述x=-1.2 点评:抓住集合相等的定义,分情况进行讨论. 融入方程组思想,结合元素的互异性确定集合.第 3 讲§1.1.3 集合的基本运算(一)¤知识要点:集合的基本运算有三种,即交、并、补,学习时先理解概念,并掌握符号等,再结合解题的训练,而达到掌握的层次. 下面以表格的形式归纳三种基本运算如下.并集交集补集概念由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集(union set )由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的交集(intersection set)对于集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合,称为集合A相对于全集U的补集(complementary set)记号A U B (读作“A并B”)A I B (读作“A交B”)ðU A (读作“A的补集”)符号A U B={x|x A,或x B}A I B ={x|x A,且x B}ðA ={x|x U,且x A}图形表示U A¤例题精讲:【例1解:在数轴上表示出集合A、B,如右图所示:BA I B={x|3x5},A A BC (A U B)={x| x-1,或x9}-1 3 5 9 x4【例2】设A ={x Z | | x | 6}, B =1, 2,3, C =3,4,5,6,求: (1)A I(B I C ); (2)A Ið(B U C ).解:Q A =-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6.(1)又Q B I C =3,∴ A I ( B I C ) = 3; (2)又Q B U C =1,2,3,4,5,6,∴ A I C (B U C )=-6,-5,-4,-3,-2,-1,0.例3】已知集合A = {x | - 2 x 4} , B = {x | x m } ,且A I B = A ,求实数m 的取值范围. 解:由A I B = A ,可得A B . 在数轴上表示集合A 与集合 B ,如右图所示: B A由图形可知, m 4. 4-2m x 4 m x点评:研究不等式所表示的集合问题,常常由集合之 间的关系,得到各端点之间的关系,特别要注意是否含端点的问题.【例4】已知全集U ={x |x 10,且x N *},A ={2,4,5,8},B ={1,3,5,8},求C (A U B ),C (A I B ), (C U A )I (C U B ), (C U A ) U (C U B ) ,并比较它们的关系. 解:由A U B ={1,2,3,4,5,8},则C U (A U B )={6,7,9}. 由A I B ={5,8},则C U (A I B )={1,2,3,4,6,7,9} 由C U A ={1,3,6,7,9},C U B ={2,4,6,7,9}, 则(C U A )I (C U B )={6,7,9}, (C U A )U(C U B )={1,2,3,4,6,7,9}. 由计算结果可以知道,(C U A )U(C U B ) =C U (A I B ),(C U A )I(C U B ) =C U (A U B ). 另解:作出 Venn 图,如右图所示,由图形可以直接观察出来结果. 点评:可用 Venn 图研究(CA )U(CB ) =C (A I B ) 与(C A )I(C B ) =C (A U B ) ,在理解的 基础记住此结论,有助于今后迅速解决一些集合问题.¤知识要点:Venn 图理解和掌握各区域的集合运算表示,解决一类可用列举法表示的集合运算. 通过图 形,我们还可以发现一些集合性质: C U (A I B ) = (C U A ) U (C U B ) , C U (A U B ) = (C U A ) I (C U B ) .2. 集合元素个数公式:n (A U B ) =n (A )+n (B )-n (A I B ).3. 在研究集合问题时,常常用到分类讨论思想、数形结合思想等. 也常由新的定义考查 创新思维.¤例题精讲:【例 1】设集合A =-4,2a -1,a 2,B =9,a -5,1-a,若A I B =9,求实数a 的值. 解:由于A =-4,2a -1,a 2,B =9,a -5,1-a ,且A I B =9 ,则有:当2a -1=9时, 解得a =5,此时A ={-4, 9, 25},B ={9, 0, -4},不合题意,故舍去; 当 a 2=9 时,解得 a =3或-3 .a =3时, A ={-4,5,9}, B ={9,-2,-2},不合题意,故舍去; a =-3,A ={-4, -7, 9},B ={9, -8, 4} ,合题意. 所以, a =-3.【例2】设集合A ={x |(x -3)(x -a )=0,a R },B ={x |(x -4)(x -1)=0},求A U B , A I B .(教 材 P 14 B 组题 2 ) 解:B ={1,4}.当a =3时,A ={3},则A U B ={1,3,4},A I B =; 当a = 1时, A = {1,3} ,则A U B = {1,3,4}, A I B ={1}; 当a = 4时, A = {3, 4} ,则A U B = {1,3,4}, A I B ={4}; 当a 3且a 1且a 4时,A ={3,a },则A U B ={1,3,4,a },A I B =. 点评:集合 A 含有参数 a ,需要对参数 a 进行分情况讨论. 罗列参数 a 的各种情况时, 需依据集合的性质和影响运算结果的可能而进行分析,不多不少是分类的原则.【例3】设集合A ={x|x2+4x=0},B ={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a R},若A I B=B,求实数a的值.解:先化简集合A={-4,0}. 由A I B=B,则B A,可知集合B可为,或为{0},或{-4},或{-4,0}.(i)若B=,则=4(a+1)2-4(a2-1)0,解得a<-1;(ii)若0 B,代入得a2-1=0a=1或a=-1,当a =1 时,B=A,符合题意;当a = -1时,B={0} A,也符合题意.(iii)若-4B,代入得a2-8a + 7 = 0 a=7或a=1,当a =1时,已经讨论,符合题意;当a=7时,B={-12,-4},不符合题意.综上可得,a=1或a≤-1.点评:此题考查分类讨论的思想,以及集合间的关系的应用. 通过深刻理解集合表示法的转换,及集合之间的关系,可以把相关问题化归为解方程的问题,这是数学中的化归思想,是重要数学思想方法.解该题时,特别容易出现的错误是遗漏了A=B和B=的情形,从而造成错误.这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.【例4】对集合A与B,若定义A-B={x|x A,且x B},当集合A={x|x8,x N*},集合B = {x | x(x - 2)(x - 5)(x - 6) = 0}时,有A - B = . (由教材P12 补集定义“集合A相对于全集U的补集为C U A={x| x U,且x A}”而拓展)解:根据题意可知,A={1,2,3,4,5,6,7,8},B={0,2,5,6} 由定义A-B={x| x A,且x B},则A-B={1,3,4,7,8}.点评:运用新定义解题是学习能力的发展,也是一种创新思维的训练,关键是理解定义的实质性内涵,这里新定义的含义是从A中排除B的元素. 如果再给定全集U,则A-B也相当于A I (C U B).¤知识要点:1.设A、B是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B 的一个函数(function),记作y = f(x),x A.其中,x叫自变量,x的取值范围A叫作定义域(domain),与x的值对应的y值叫函数值,函数值的集合{ f (x) | x A}叫值域(range).2.设a、b是两个实数,且a<b,则:{x|a≤x≤b}=[a,b] 叫闭区间;{x|a<x<b}=(a,b) 叫开区间;6{x |a ≤x <b }=[a ,b ) , {x |a <x ≤b }=(a ,b ],都叫半开半闭区间. 符号:“∞”读“无穷大”;“-∞”读“负无穷大”;“+∞”读“正无穷大”. 则{x | x a } = (a , +) , {x | x a }=[a ,+),{x | x b }=(-,b ),{x |x b }=(-,b ],R =(-,+).3. 决定函数的三个要素是定义域、值域和对应法则. 当且仅当函数定义域、对应法则分 别相同时,函数才是同一函数.¤例题精讲:(2)由,解得 x 3且 x 9,3x -1-2所以原函数定义域为[3,9)U(9,+).【例 2】求下列函数的定义域与值域:(1) y = 3x + 25- 4x解:(1)要使函数有意义,则5-4x 0,解得x 5. 所以原函数的定义域是{x | x 5}.3x + 2 1 12 x + 8 1 3(4 x - 5) + 23 3 23 3 3 3 y = = = =- + - +0=- ,所以值域为{y | y - }.5- 4x 4 5-4x 4 5- 4x 4 5- 4x444(2) y = -x 2+ x + 2 = -(x - 1)2+ 9. 所以原函数的定义域是 R ,值域是(-,9]. 24 4【例3】已知函数 f (1-x )=x . 求:(1) f (2)的值; (2) f (x )的表达式1 + x解:( 1)由1-x =2,解得x =-1,所以 f (2)=-1.1 + x3 32)设1+x =t ,解得x =1+t ,所以 f (t )=1+t ,即 f (x )=1+x. 点评:此题解法中突出了换元法的思想. 这类问题的函数式没有直接给出,称为抽象函 数的研究,常常需要结合换元法、特值代入、方程思想等.2【例 4】已知函数 f (x )=x ,x R .1 + x 21)求 f (x )+ f (1)的值;(2)计算:x(2)原式= f (1)+(f (2)+ f (12))+(f (3)+ f (13))+(f (4)+ f (14))=12+3=72 点评:对规律的发现,能使我们实施巧算. 正确探索出前一问的结论,是解答后一问的 关键.¤知识要点:简明,给自变量可求函数值);图象法(用图象表示两个变量的对应关系,优点:直观形象, 反应变化趋势);列表法(列出表格表示两个变量之间的对应关系,优点:不需计算就可看 出函数值).例 1 】求下列函数的定义域: ( 1 ) y =x +12-1;(2) x -3 y = 3 x -1-2.解:( 1)由 x +2 -10,解得x -1且x -3, 所以原函数定义域为(-,-3)U(-3,-1)U(-1,+).解:( 1)由 f (x )+ f (1)=x 2x 2x2 1 + x 21 + x 21+x2+= 1 + x 1 + x 1 + x=1.2) y = - x + x + 2.f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4)+2.分段函数的表示法与意义(一个函数,不同范围的x,对应法则不同).3.一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B 中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f : A→ B 为从集合A 到集合B的一个映射(mapping).记作“ f : A→ B”.判别一个对应是否映射的关键:A中任意,B中唯一;对应法则f. ¤例题精讲:【例1】如图,有一块边长为a的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x的小正方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V以x为自变量的函数式是______________ ,这个函数的定义域为______ .解:盒子的高为x,长、宽为a-2x,所以体积为V=x(a-2 x)2. 又由a-2 x0 ,解得x a.2所以,体积V以x为自变量的函数式是V =x(a-2x)2,定义域为{x|0x a}.【例2】已知f(x)= x+2x+2 x(-,1),求f [f(0)]的值.x3+ x-3x(1,+)解:∵ 0(-,1),∴ f(0)= 3 2.又∵ 3 2 >1 ,∴ f(32)=(3 2)3+(3 2)-3=2+1=5,即f[f(0)]= 5.【例3】画出下列函数的图象:(1)y=|x-2|; (教材P26 练习题3)(2) y =| x-1|+|2x+4|.解:( 1)由绝对值的概念,有y =| x - 2 |= x - 2, x2.2 -x, x 2 所以,函数y=| x - 2 |的图象如右图所示.3x+3, x 1(2)y =|x-1|+|2x+4|=x+5, -2x 1,-3 x- 3, x -2所以,函数y=|x -1|+|2x+4|的图象如右图所示.点评:含有绝对值的函数式,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数,然后根据定义域的分段情况,选择相应的解析式作出函数图象.【例4】函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如[-3.5]=-4,[2.1]=2,当x(-2.5,3]时,写出f(x)的解析式,并作出函数的图象.-3, -2.5 x -2-2, -2 x -1-1, -1x0 解:f(x)=0, 0x 11, 1x 2函数图象如右:2, 2 x 33, x = 3点评:解题关键是理解符号m的概念,抓住分段函数的对应函数式.8域 I 内的某个区间 D 内的任意两个自变量 x 1 , x 2 ,当 x 1<x 2 时, 都有 f (x 1)<f (x 2),那么就说 f (x )在区间 D 上是增函数(increasing function ). 仿照增函数的定义可定义减函数.2. 如果函数 f (x )在某个区间 D 上是增函数或减函数,就 说 f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间 D 叫 f(x )的单调区间. 在单调区间上,增函数的图象是从左向右是上升的(如右图 1),减函数的图象 从左向右是下降的(如右图 2). 由此,可以直观观察函数图象上升与下降的变化趋势,得 到函数的单调区间及单调性.3. 判断单调性的步骤:设x 1 、x 2 ∈给定区间,且 x 1<x 2;→计算 f (x 1 )-f (x 2 ) →判断符 号→下结论.¤例题精讲:【例1】试用函数单调性的定义判断函数 f (x )= 2x 在区间(0,1)上的单调性.x - 1解:任取x 1, x 2 ∈(0,1),且x 1 x 2 . 则 f (x 1)- f (x 2)= 2x 1 - 2x 2 = 2(x 2-x 1) .x - 1 x -1 (x -1)(x -1) 由于0x x 1,x -10,x -10,x -x0,故 f (x )-f (x )0,即 f (x ) f (x ).所以,函数 f (x )= 2 x 在(0,1)上是减函数.x -1【例2】求二次函数 f (x )=ax 2+bx +c (a 0)的单调区间及单调性. 解:设任意x ,x R ,且x x . 则f (x )- f (x )=(ax 2+bx +c )-(ax 2+bx +c )=a (x 2-x 2)+b (x -x ) =(x -x )[a (x +x )+b ]. 若 a 0 ,当x x -时,有x -x 0 , x +x - ,即a (x +x )+b 0 ,从而122 a12 12a12f (x 1)-f (x 2)0,即 f (x 1)f (x 2 ) ,所以 f (x )在(-,- b]上单调递增. 同理可得 f (x )在[- b ,+) 2a 2a上单调递减.【例 3】求下列函数的单调区间: (1)y =|x -1|+|2x +4|;(2)y =-x 2 +2|x |+3.3x +3, x1解:(1)y =|x -1|+|2x +4|=x +5, -2x 1,其图象如右. -3 x - 3, x -2由图可知,函数在[-2,+)上是增函数,在(-,-2]上是减函数.(2)y =-x2+2|x|+3=-x +2x +3, x 0,其图象如右.- x - 2x + 3, x 0由图可知,函数在(-,-1]、[0,1]上是增函数,在[-1,0]、[1,+) 上是减函数. 点评:函数式中含有绝对值,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数. 第 2 小题也可以由偶函数的对称性,先作 y 轴右侧的图象,并把 y 轴右侧的图象对折 到左侧,得到 f (| x |) 的图象. 由图象研究单调性,关键在于正确作出函数图象.1.定义最大值:设函数y = f (x)的定义域为I,如果存在实数M满足:对于任意的x∈I,都有f (x) ≤M;存在x0∈I,使得f(x0) = M. 那么,称M是函数y = f (x)的最大值(Maximum Value). 仿照最大值定义,可以给出最小值(Minimum Value)的定义.2.配方法:研究二次函数y=ax2+bx+c (a0) 的最大(小)值,先配方成y=a(x+ b )2+4ac-b后,当a0时,函数取最小值为4ac-b;当a0时,函数取最大值2a4a4a4ac - b24a3.单调法:一些函数的单调性,比较容易观察出来,或者可以先证明出函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最大值或最小值.4.图象法:先作出其函数图象后,然后观察图象得到函数的最大值或最小值. ¤例题精讲:【例1】求函数y= 6的最大值.x+x+1解:配方为y= 6,由(x+1)2+33,得068.y=1)2 +3 (x+2)+4 4 0(x+1)2 +38(x+24 24 所以函数的最大值为8.【例2】某商人如果将进货单价为8 元的商品按每件10 元售出时,每天可售出100 件. 现在他采用提高售出价,减少进货量的办法增加利润,已知这种商品每件提价1元,其销售量就要减少10 件,问他将售出价定为多少元时,才能使每天所赚得的利润最大?并求出最大利润.解:设他将售出价定为x元,则提高了(x-10)元,减少了10g(x-10)件,所赚得的利润为y = (x -8)g[100-10g(x -10)].即y=-10x2+280x-1600=-10(x-14)2+360. 当x=14时,y =360. 所以,他将售出价定为14元时,才能使每天所赚得的利润最大, 最大利润为360 元. 【例3】求函数y = 2x + x - 1的最小值.解:此函数的定义域为1, +) ,且函数在定义域上是增函数,所以当x =1时,y min =2+ 1-1 = 2 ,函数的最小值为2.点评:形如y = ax + b cx+d的函数最大值或最小值,可以用单调性法研究,也可以用换元法研究.【另解】令x-1=t,则t0 ,x=t2+1 ,所以y=2t2+t+2=2(t+1)2+15,在t0时是增函数,当t =0时,y =2,故48函数的最小值为2.【例4】求下列函数的最大值和最小值:53(1)y=3-2x-x , x[-2,2]; (2)y=|x+1|-|x-2|. 解:( 1)二次函数y =3-2x-x2的对称轴为x =-b,即x=-1.2a画出函数的图象,由图可知,当x=-1时,y max=4;当x = 23时,y min10所以函数y =3-2x -x 2, x [-5,3]的最大值为 4,最小值为- 9 . 3(x 2)(2) y =|x +1|-|x -2|=2x -1 (-1 x 2).-3 ( x -1)作出函数的图象,由图可知, y [-3,3]. 所以函数的最大值为 3, 最小值为-3. 点评:二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图 象进行分析. 含绝对值的函数,常分零点讨论去绝对值,转化为分段函数进行研究. 分段函 数的图象注意分段作出.¤知识要点:1. 定义:一般地,对于函数 f (x )定义域内的任意一个x ,都有 f (- x ) = f (x ) ,那么函数 f (x )叫偶函数(even function ). 如果对于函数定义域内的任意一个 x ,都有 f (-x ) =-f (x ) ),那么 函数 f (x )叫奇函数(odd function ).2. 具有奇偶性的函数其定义域关于原点对称,奇函数的图象关于原点中心对称,偶函 数图象关于 y 轴轴对称.3. 判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判 别 f (-x )与 f (x )的关系.¤例题精讲:【例 1】判别下列函数的奇偶性:(1) f (x )=x 3-1; (2) f (x )=|x -1|+|x +1|;(3) f (x )=x 2-x 3.x 解:( 1)原函数定义域为{x | x 0} ,对于定义域的每一个 x ,都有 f (-x )=(-x )3- 1=-(x 3- 1)=-f (x ), 所以为奇函数.- xx(2)原函数定义域为 R ,对于定义域的每一个 x ,都有 f (-x )=|-x -1|+|-x +1|=|x -1|+|x +1|= f (x ) ,所以为偶函数. (3) 由于 f (-x )=x 2+x 3f (x ),所以原函数为非奇非偶函数. 【例2】已知 f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且 f (x )-g (x )=1 ,求 f (x )、g (x ).x +1 解:∵ f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,∴ f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ).两式相减,解得 f (x )= x ;两式相加,解得 g (x )= 1x 2 - 1 x 2 - 1则f ( x ) -g ( x ) =1x +1 f (-x )-g (-x ) = 1-x +1即f (x )-g (x )=x1+1-f (x )-g (x )=1 -x +1。
第一章集合一知识框架图二知识点Ⅰ集合的有关概念一、集合与集合的元素集合:一定范围内某些____________________构成一个集合。
通常用________________表示元素:集合中的每一个对象(简称元)。
通常用___________________________________表示注:①集合用___________字母表示,组成集合的元素用___________字母表示。
②元素和集合之间的关系:________________________________________a是集合A中的元素记作:____________ 读作:____________________ a不是集合A中的元素记作:____________ 读作:____________________ 二、集合中元素的性质______——任何一个对象都能明确是或不是某个集合的元素,两者情况必居其一且仅居其一。
______——集合中的元素是互不相同的,即同一元素在同一集合中不能重复出现。
______——在一个集合中,元素之间没有排列顺序,无论元素排列顺序如何,只要元素相同则表示同一集合。
三、集合的分类(按元素多少分)1)有限集——含有有限个元素的集合2)无限集——含有无限个元素的集合3)空集( )——______________________________的集合四、集合的表示方法:1)列举法——把集合中的元素一一列举出来,并置于“__”内,元素与元素之间用____分隔。
注:列举法常用来表示有限集合或有特殊规律的无限集。
2)描述法——把集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成________形式。
其中x 为集合的____________,p(x)指__________________________。
注:关键:弄清集合中的代表元素。
3)Venn 图——画一条封闭曲线,用它的内部表示一个集合。
优点:形象直观。
人教版高中数学必修一第一章 1.1.2 集合间的基本关系1.1.2集合间的基本关系[学习目标] 1.掌握两个集合之间的包含关系和相等关系,并能正确判断.2.了解Venn图的含义,会用Venn图表示两个集合间的关系.3.了解空集的含义及其性质.知识点一Venn图(1)定义:在数学中,经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图,这种表示集合的方法叫做图示法.(2)适用范围:元素个数较少的集合.(3)使用方法:把元素写在封闭曲线的内部.知识点二子集的概念文字语言符号语言图形语言集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就说这两个A⊆B(或B⊇A)集合有包含关系,称集合A是集合B的子集思考符号“∈”与“⊆”有什么区别?答(1)“∈”是表示元素与集合之间的关系,比如1∈N,-1∉N.(2)“⊆”是表示集合与集合之间的关系,比如N⊆R,{1,2,3}⊆{3,2,1}.(3)“∈”的左边是元素,右边是集合,而“⊆”的两边均为集合.知识点三集合相等如果集合A是集合B的子集(A⊆B),且集合B是集合A的子集(B⊆A),此时,集合A与集合B中的元素是一样的,因此,集合A与集合B相等,记作A=B.思考(1)集合{0,1}与集合{(0,1)}相等吗?(2)集合{x∈R|-1<x<2}与集合{y∈R|-1<y<2}相等吗?答(1)不相等.前者是数集,有两个元素:0和1;后者是点集,只有一个元素:数对(0,1). (2)相等.虽然两个集合的代表元素的符号(字母)不同,但实质上它们均表示大于-1且小于2的所有实数,所以这两个集合相等.知识点四真子集的概念定义符号表示图形表示真子集如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,称集合A是集合B的真子集A B(或B A)知识点五空集(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集.(2)用符号表示为:∅.(3)规定:空集是任何集合的子集.思考{0},∅与{∅}之间有什么区别与联系?答{0}是含有一个元素0的集合,∅是不含任何元素的集合,因此有∅⊆{0},而{∅}是含有一个元素∅的集合,因此有∅∈{∅}.知识点六子集的有关性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.题型一有限集合的子集确定问题例1(1)写出集合{a,b,c}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集;(2)已知集合A满足{a,b}⊆A{a,b,c,d},求满足条件的集合A.解(1)子集为:∅,{a},{b},{c},{a,b},{b,c},{a,c},{a,b,c}.真子集为:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}.(2)由题意可知,A中一定有a,b,对于c,d可能没有,也可能有1个,故满足{a,b}⊆A{a,b,c,d}的A有:{a,b},{a,b,c},{a,b,d}.反思与感悟 1.求解有限集合的子集问题,关键有三点:(1)确定所求集合;(2)合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出;(3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.2.一般地,若集合A中有n个元素,则其子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.跟踪训练1已知集合M满足{2,3}⊆M⊆{1,2,3,4,5},求集合M及其个数.解当M中含有两个元素时,M为{2,3};当M中含有三个元素时,M为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};当M中含有四个元素时,M为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};当M中含有五个元素时,M为{2,3,1,4,5};所以满足条件的集合M为{2,3},{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5},集合M的个数为8.题型二集合间关系的判定例2指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.解(1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(4)由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故N M.例3已知集合A={x|x=(2k+1),k∈Z},B={x|x=k±,k∈Z},则集合A,B之间的关系为() A.A B B.B AC.A=BD.A≠B答案 C解析设x1∈A,则x1=(2k1+1),k1∈Z.当k1=2n,n∈Z时,x1=(4n+1)=n+,∴x1∈B;当k1=2n-1,n∈Z时,x1=(4n-1)=n-,∴x1∈B.∴A⊆B.设x2∈B,则x2=k2±=(4k2±1),k2∈Z.由于4k2+1=2×2k2+1,4k2-1=2(2k2-1)+1,且2k2表示所有的偶数,2k2-1表示所有的奇数,∴4k2±1与2k+1(k∈Z)一样,都表示所有奇数.∴x2=(4k2±1)=(2k+1),k∈Z.∴x2∈A.∴B⊆A.故A=B.故选C.反思与感悟判断集合与集合关系的常用方法:(1)一一列举观察.(2)集合元素特征法:首先确定“集合的元素是什么”,弄清元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.①若p(x)推出q(x),则A⊆B;②若q(x)推出p(x),则B⊆A;③若p(x),q(x)互相推出,则A=B;④若p(x)推不出q(x),q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系.(3)数形结合法:利用数轴或Venn图判断.若A⊆B和A B同时成立,则A B更能准确表达集合A,B之间的关系.跟踪训练2集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z},则M,P,S之间的关系为()A.S P MB.S=P MC.S P=MD.S P=M答案 C解析对于M:x=3k-2=3(k-1)+1,k∈Z,对于P:y=3n+1,n∈Z,∴M=P.而z=6m+1=3·(2m)+1,m∈Z,∴S P=M,故选C.题型三集合相等例4已知M={2,a,b},N={2a,2,b2},若M=N,求a与b的值.解由题意得或解得或或又a=0,b=0时,M={2,0,0}与集合的互异性矛盾,故舍去.∴a=0,b=1或a=,b=.反思与感悟由A=B(或A⊆B)求字母的值时,要注意检验所求出的值是否满足集合中元素的互异性.跟踪训练3设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则b-a等于()A.1B.-1C.2D.-2答案 C解析因为a≠0,所以a+b=0,所以=-1,所以b=1,a=-1.故b-a=2.题型四由集合间的关系求参数范围问题例5已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1<x<m+1},且B⊆A,求实数m的取值范围.解∵B⊆A,(1)当B=∅时,m+1≤2m-1,解得m≥2.(2)当B≠∅时,有解得-1≤m<2,综上得{m|m≥-1}.反思与感悟 1.求解集合中参数问题,应先分析,简化每个集合,然后应用数形结合思想与分类讨论思想求解;2.利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,其中特别要注意端点值的检验;3.注意空集的特殊性,遇到“B⊆A”时,若B为含字母参数的集合,一定要分“B=∅”和“B ≠∅”两种情形讨论.跟踪训练4已知集合A={x|1≤x≤2},集合B={x|1≤x≤a,a≥1}.(1)若A B,求a的取值范围;(2)若B⊆A,求a的取值范围.解(1)若A B,由图可知a>2.(2)若B⊆A,由图可知1≤a≤2.忽略空集的特殊性致误例6设M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax-1=0},若N⊆M,求所有满足条件的a的取值集合. 错解由N⊆M,M={x|x2-2x-3=0}={-1,3},得N={-1}或{3}.当N={-1}时,由=-1,得a=-1.当N={3}时,由=3,得a=.故满足条件的a的取值集合为{-1,}.正解由N⊆M,M={x|x2-2x-3=0}={-1,3},得N=∅或N={-1}或N={3}.当N=∅时,ax-1=0无解,即a=0.当N={-1}时,由=-1,得a=-1.当N={3}时,由=3,得a=.故满足条件的a的取值集合为{-1,0,}.易错警示错误原因纠错心得错解忽略了N=∅这种情况.空集是任何集合的子集.解这类问题时,一定要注意“空集优先”的原则.跟踪训练5设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R},若B⊆A,求实数a的取值范围.解因为A={x|x2+4x=0}={0,-4},B⊆A,所以B可能为∅,{0},{-4},{0,-4}.①当B=∅时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0无解.所以Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,所以a<-1.②当B={0}时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0有两个相等的实数根0,由根与系数的关系,得解得a=-1.③当B={-4}时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0有两个相等的实数根-4,由根与系数的关系,得该方程组无解.④当B={0,-4}时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0有两个不相等的实数根0和-4,由根与系数的关系,得解得a=1.综上可得a≤-1或a=1.1.集合A={x|0≤x<3,x∈N}的真子集的个数为()A.4B.7C.8D.16答案 B解析可知A={0,1,2},其真子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},即共有23-1=7(个).2.设集合M={x|x>-2},则下列选项正确的是()A.{0}⊆MB.{0}∈MC.∅∈MD.0⊆M答案 A解析选项B、C中均是集合之间的关系,符号错误;选项D中是元素与集合之间的关系,符号错误.3.若集合P={x|x≤3},则()A.-1⊆PB.{-1}∈PC.∅∈PD.{-1}⊆P答案 D解析∵P={x|x≤3},∴-1∈P,故{-1}⊆P,故答案为D.4.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N*},则满足条件A⊆C⊆B的集合C 的个数为()A.1B.2C.3D.4答案 D解析A={x|x2-3x+2=0,x∈R}={1,2},B={x|0<x<5,x∈N*}={1,2,3,4}.因为A⊆C⊆B,所以根据子集的定义,集合C必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{3,4}的子集个数,所以集合C的个数为22=4.故选D.5.设集合A={x,y},B={0,x2},若A=B,则实数x=________,y=________.答案10解析因为A=B,所以x=0或y=0.若x=0,则x2=0,此时集合B中的元素不满足互异性,舍去;若y=0,则x=x2,得x=0(舍去)或x=1,此时A=B={0,1}.所以x=1,y=0.1.对子集、真子集有关概念的理解(1)集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A,能推出x∈B,这是判断A⊆B的常用方法.(2)不能简单地把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为若A=∅时,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.(3)在真子集的定义中,A、B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.2.集合子集的个数求集合的子集问题时,一般可以按照子集元素个数分类,再依次写出符合要求的子集.集合的子集、真子集个数的规律为:含n个元素的集合有2n个子集,有2n-1个真子集,有2n-2个非空真子集.3.涉及字母参数的集合关系问题,注意数形结合思想与分类讨论思想的应用.一、选择题1.已知集合A={-1,1},则下列式子表示正确的有()①1∈A;②{-1}∈A;③∅⊆A;④{1,-1}⊆A.A.1个B.2个C.3个D.4个答案 C解析正确的是①③④,故选C.2.已知集合P和Q的关系如图所示,则()A.P>QB.Q⊆PC.P=QD.P⊆Q答案 B解析由图可知Q中的元素都是P中的元素,所以Q是P的子集,故选B.3.已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则()A.A⊆BB.C⊆BC.D⊆CD.A⊆D答案 B解析选项A错,应当是B⊆A.选项B对,正方形一定是矩形,但矩形不一定是正方形.选项C错,正方形一定是菱形,但菱形不一定是正方形.选项D错,应是D⊆A.4.若集合M={x|x=+,k∈Z},集合N={x|x=+,k∈Z},则()A.M=NB.M⊆NC.M ND.以上均不对答案 C解析由+=,k∈Z,+=,k∈Z,可知选C.5.已知集合A={x|0<x<1},B={x|0<x<c},若A⊆B,则实数c的取值范围是()A.{c|0<c≤1}B.{c|c≥1}C.{c|0<c<1}D.{c|c>1}答案 B6.已知集合M={y|y=x2-2x-1,x∈R},集合N={x|-2≤x≤4},则集合M与N之间的关系是()A.M>NB.M NC.N MD.M⊆N答案 C解析因为y=(x-1)2-2≥-2,所以M={y|y≥-2},所以N M.7.若集合A={1,3,x},B={x2,1},且B⊆A,则满足条件的实数x的个数是()A.1B.2C.3D.4答案 C解析由B⊆A,知x2=3,或x2=x,解得x=±,或x=0,或x=1,当x=1时,集合A,B都不满足元素的互异性,故x=1舍去.二、填空题8.集合{-1,0,1}共有________个子集.答案8解析由于集合中有3个元素,故该集合有23=8个子集.9.设集合M={x|2x2-5x-3=0},集合N={x|mx=1},若N⊆M,则实数m的取值集合为________.答案{-2,0,}.解析集合M={3,-}.若N⊆M,则N={3}或{-}或∅.于是当N={3}时,m=;当N={-}时,m=-2;当N=∅时,m=0.所以m的取值集合为{-2,0,}.10.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是________.答案{a|a≥2}解析因为A B,所以a≥2,即a的取值范围是{a|a≥2}.三、解答题11.设集合A={1,a,b},集合B={a,a2,ab},且A=B,求a2 016+b2 016.解方法一∵A=B,∴或解方程组,得或或a=1,b为任意实数.由集合元素的互异性得a≠1,∴a=-1,b=0,故a2 016+b2 016=1.方法二由A=B,可得即因为集合中的元素互异,所以a≠0,a≠1.解方程组,得a=-1,b=0.故a2 016+b2 016=1.12.已知集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.解当B=∅时,只需2a>a+3, 即a>3.当B≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,可得或解得a<-4或2<a≤3.综上,实数a的取值范围为{a|a<-4或a>2}.13.已知三个集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+(a-1)=0},C={x|x2-bx+2=0},同时满足B A,C⊆A的实数a,b是否存在?若存在,求出a,b所有的值;若不存在,请说明理由. 解A={x|x2-3x+2=0}={1,2},∵B={x|x2-ax+(a-1)=0}={x|(x-1)[x-(a-1)]=0},∴1∈B.又∵B A,∴a-1=1,即a=2.∵C={x|x2-bx+2=0},且C⊆A,∴C=∅或{1}或{2}或{1,2}.当C={1,2}时,b=3;当C={1}或{2}时,Δ=b2-8=0,即b=±2,此时x=±(舍去);当C=∅时,Δ=b2-8<0,即-2<b<2.综上可知,存在a=2,b=3或-2<b<2满足要求.。
精心整理必修1第一章集合与函数基础知识点整理第1讲§1.1.1集合的含义与表示¤学习目标:通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.¤知识要点:1.把一些元素组成的总体叫作集合(set ),其元素具有三个特征,即确定性、互异性、无序性.2.集合的表示方法有两种:列举法,即把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来,基本形式为{*N 或N +N ,2-解:(1)3{(,)|}{(1,4)}26y x x y y x =+⎧=⎨=-+⎩. (2)2{|4}{|4}y y x y y =-=≥-. (3)2{|}{|0}x y x x x==≠.点评:以上代表元素,分别是点、函数值、自变量.在解题中不能把点的坐标混淆为{1,4},也注意对比(2)与(3)中的两个集合,自变量的范围和函数值的范围,有着本质上不同,分析时一定要细心.*【例4】已知集合2{|1}2x aA a x +==-有唯一实数解,试用列举法表示集合A .解:化方程212x a x +=-为:2(2)0x x a --+=.应分以下三种情况: ⑴方程有等根且不是=0,得94a =-,此时的解为12x =,合.x =a =1x =-⑶方程有一解为x =代入得a =1x =+,合. 综上可知,9{,4A =-.点评:运用分类讨论思想方法,研究出根的情况,从而列举法表示.注意分式方程易造成增根的现象.包含包含A 的元,记作B A =,则A B A =,则¤例题精讲:1】用适当的符号填空:){菱形}{平行四边形等腰三角形}{等边三角形,;,∈,,. (). 两A =易知B ≠A ,故答案选A .另解:由21,}2{|n x n B x +=∈=Z ,易知B ≠⊂A ,故答案选A .【例3】若集合{}{}2|60,|10M x x x N x ax =+-==-=,且N M ⊆,求实数a 的值.解:由26023x x x +-=⇒=-或,因此,{}2,3M =-. (i )若0a =时,得N =∅,此时,N M ⊆; (ii )若0a ≠时,得1{}N a =.若N M ⊆,满足1123a a ==-或,解得1123a a ==-或. 故所求实数a 的值为0或12或13-.点评:在考察“A B ⊆”这一关系时,不要忘记“∅”,因为A =∅时存在A B ⊆.从而需要分情况讨论.题中讨论的主线是依据待定的元素进行.【例4】已知集合A ={a ,a +b ,a +2b },B ={a ,ax ,ax 2}.若A =B ,求实数x 的值.解:若22a b axa b ax+=⎧⎨+=⎩⇒a +ax 2-2ax =0,所以a (x -1)2=0,即a =0或x =1. 当a =0时,集合B 中的元素均为0,故舍去; 当x =1时,集合B 中的元素均相同,故舍去. 若22a b ax a b ax⎧+=⎨+=⎩⇒2ax 2-ax -a =0. 因为a ≠0,所以2x 2-x -1=0,即(x -1)(2x +1)=0.又x ≠1,所以只有1x =-. A B (读作“A B (读作“,()U B AB ð.{|3A B x =()U A B =【例2】设{|||6}A x Z x =∈≤,{}{}1,2,3,3,4,5,6B C ==,求: (1)()A B C ;(2)()A A B C ð.解:{}6,5,4,3,2,1,0,1,2,3,4,5,6A =------.(1)又{}3B C =,∴()A B C ={}3;(2)又{}1,2,3,4,5,6BC =,得{}()6,5,4,3,2,1,0A C BC =------.∴()A A C B C {}6,5,4,3,2,1,0=------.【例3】已知集合{|24}A x x =-<<,{|}B x x m =≤,且A B A =,求实数m 的取值范围.A-13 5 9 x解:由A B A =,可得A B ⊆.在数轴上表示集合A 与集合B ,如右图所示: 由图形可知,4m ≥.点评:研究不等式所表示的集合问题,常常由集合之间的关系,得到各端点之间的关系,特别要注意是否含端点的问题.【例4】已知全集*{|10,}U x x x N =<∈且,{2,4,5,8}A =,{1,3,5,8}B =,求()U C AB ,()UC AB ,()()U U C A C B ,()()U U C A C B ,并比较它们的关系.解:由{1,2,3,4,5,8}A B =,则(){6,7,9}U C AB =.由{5,8}AB =,则(){1,2,3,4,6,7,9}UC AB =由{1,3,6,7,9}U C A =,{2,4,6,7,9}U C B =,()U C B =由计算结果可以知道,()()U U C B C AB =,()()U U C B C AB =.另解:作出Venn 图,如右图所示,由图形可以直接观察出来结果可用Venn 图研究()()()U U U C A C B C AB =与()()()U U U C A C B C AB =,在理解的基础记住此结论,有助于今后迅速解决一些集合问题.4讲§1.1.3集合的基本运算(二):掌握集合、交集、并集、补集的有关性质,运行性质解决一些简单的问题;掌握集合运算中)()()U U U C B C A C B =,()()()U U U C A B C A C B =.2.集合元素个数公式:()()()()n ABn A n B n A B =+-.3.在研究集合问题时,常常用到分类讨论思想、数形结合思想等.也常由新的定义考查创新思维¤例题精讲:}{}21,,9,5,1a B a a -=--,若{}9A B =,求实数{}9B =,则有:={9, 0, 4}-,不合题意,故舍去;不合题意,故舍去;P 14B组题2)解:{1,4}B =.当3a =时,{3}A =,则{1,3,4}A B =,A B =∅;当1a =时,{1,3}A =,则{1,3,4}A B =,{1}A B =;当4a =时,{3,4}A =,则{1,3,4}AB =,{4}A B =;当3a ≠且1a ≠且4a ≠时,{3,}A a =,则{1,3,4,}AB a =,A B =∅.点评:集合A 含有参数a ,需要对参数a 进行分情况讨论.罗列参数a 的各种情况时,需依据集合的性质和影响运算结果的可能而进行分析,不多不少是分类的原则.【例3】设集合A ={x |240x x +=},B ={x |222(1)10x a x a +++-=,a R ∈},若AB =B ,求实数a 的值.解:先化简集合A ={4,0}-.由AB =B ,则B ⊆A ,可知集合B 可为∅,或为{0},或{-4},或{4,0}-.(i )若B =∅,则224(1)4(1)0a a ∆=+--<,解得a <1-; (ii )若0∈B ,代入得2a 1-=0⇒a =1或a =1-, 当a =1时,B =A ,符合题意;当a =1-时,B ={0}⊆A ,也符合题意.(iii )若-4∈B ,代入得2870a a -+=⇒a =7或a =1, 当a =1时,已经讨论,符合题意;当a =7时,B ={-12,-4},不符合题意. 综上可得,a =1或a ≤1-.点评:此题考查分类讨论的思想,以及集合间的关系的应用.通过深刻理解集合表示法的转换,及集合之集合B =,UC x A ∉且:根据题意可知,{|B x x -={1,3,4,7,8}=()U C B .进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,了解构成函数的要素,B y =). 3.决定函数的三个要素是定义域、值域和对应法则.当且仅当函数定义域、对应法则分别相同时,函数才是同一函数.¤例题精讲:【例1】求下列函数的定义域:(1)121y x =+-;(2)y =.解:(1)由210x +-≠,解得1x ≠-且3x ≠-, 所以原函数定义域为(,3)(3,1)(1,)-∞----+∞.(2)由3020x -≥⎧⎪≠,解得3x ≥且9x ≠,所以原函数定义域为[3,9)(9,)+∞.【例2】求下列函数的定义域与值域:(1)3254x y x+=-;(2)22y x x =-++. 解:(1)要使函数有意义,则540x -≠,解得54x ≠.所以原函数的定义域是5{|}4x x ≠.32112813(45)233233305445445445444x x x y x x x x ++-+==⨯=⨯=-+≠-+=-----,所以值域为3{|}4y y ≠-.(2)22192()24y x x x =-++=--+.所以原函数的定义域是R ,值域是9(,]4-∞.【例3】已知函数1()1xf x x-=+.求:(1)(2)f 的值;(2)()f x 的表达式素(mapping ).记作“:f A B →”.判别一个对应是否映射的关键:A 中任意,B 中唯一;对应法则f .¤例题精讲:【例1】如图,有一块边长为a 的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x 的小正方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V 以x 为自变量的函数式是_____,这个函数的定义域为_______.解:盒子的高为x ,长、宽为2a x -,所以体积为V =2(2)x a x -. 又由20a x >-,解得2a x <. 所以,体积V 以x 为自变量的函数式是2(2)V x a x =-,定义域为{|0}2a x x <<.【例2】已知f (x)=33x x-+⎪⎩(,1)(1,)x x ∈-∞∈+∞,求f [f (0)]的值.解:∵0(,1)∈-∞,∴f(0)=,∴f3-3=2+12=52,即f [f (0)]=52. 【例3】画出下列函数的图象:(1)|2|y x =-;(教材P 26练习题3) (2)|1||24|y x x =-++.解:(1)由绝对值的概念,有2,2|2|x x y x -≥⎧=-=⎨.区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(increasingfunction ).仿照增函数的定义可定义减函数.2.如果函数f (x )在某个区间D 上是增函数或减函数,就说f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫f(x )的单调区间.在单调区间上,增函数的图象是从左向右是上升的(如右图1),减函数的图象从左向右是下降的(如右图2).由此,可以直观观察函数图象上升与下降的变化趋势,得到函数的单调区间及单调性.3.判断单调性的步骤:设x 1、x 2∈给定区间,且x 1<x 2;→计算f (x 1)-f (x 2)→判断符号→下结论.¤例题精讲:【例1】试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性. 解:任取12,x x ∈(0,1),且12x x <.则1221121212222()()()11(1)(1)x x x x f x f x x x x x --=-=----. 由于1201x x <<<,110x -<,210x -<,210x x ->,故12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >.所以,函数2()1xf x x =-在(0,1)上是减函数.【例2】求二次函数2()(0)f x ax bx c a =++<的单调区间及单调性.解:设任意12,x x R ∈,且12x x <.则22121122()()()()f x f x ax bx c ax bx c -=++-++221212()()a x x b x x =-+-1212()[()]x x a x x b =-++.b b0<,即(f得到f ¤学习目标:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的最大(小)值及其几何意义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质.能利用单调性求函数的最大(小)值.¤知识要点:1.定义最大值:设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:对于任意的x ∈I ,都有()f x ≤M ;存在x 0∈I ,使得0()f x =M .那么,称M 是函数()y f x =的最大值(MaximumValue ).仿照最大值定义,可以给出最小值(MinimumValue )的定义.2.配方法:研究二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值,先配方成224(24b ac b y a x a a-=++后,当0a >时,函数取最小值为244ac b a -;当0a <时,函数取最大值244ac b a-.3.单调法:一些函数的单调性,比较容易观察出来,或者可以先证明出函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最大值或最小值.4.图象法:先作出其函数图象后,然后观察图象得到函数的最大值或最小值. ¤例题精讲:【例1】求函数261y x x =++的最大值. 解:配方为2613()24y x =++,由2133()244x ++≥,得260813()24x <≤++. 所以函数的最大值为8.【例2】某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可售出100件.现在他采用提高解10(10)x -件,所赚得的利润为8)[10010(10)]x --.即2280160010(x +-=-时,max 360y =所以,他将售出价定为14元时,才能使每天所赚得的利润最大,最大利润为】求函数21y x x =+-的最小值解在t ≥(解(作出函数的图象,由图可知,[3,3]y ∈-.所以函数的最大值为3,最小值为-3.点评:二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图象进行分析.含绝对值的函数,常分零点讨论去绝对值,转化为分段函数进行研究.分段函数的图象注意分段作出.第9讲§1.3.2函数的奇偶性¤学习目标:结合具体函数,了解奇偶性的含义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质.理解奇函数、偶函数的几何意义,能熟练判别函数的奇偶性.¤知识要点:1.定义:一般地,对于函数()f x 定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么函数()f x 叫偶函数(evenfunction ).如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=-),那么函数()f x 叫奇函数(oddfunction ).2.具有奇偶性的函数其定义域关于原点对称,奇函数的图象关于原点中心对称,偶函数图象关于y 轴轴对称.3.判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判别()f x -与()f x 的关系.¤例题精讲:【例1】判别下列函数的奇偶性:(1)31()f x x x=-;(2)()|1||1|f x x x =-++;(3)23()f x x x =-. 解:(1)原函数定义域为{|0}x x ≠,对于定义域的每一个x ,都有3311()()(()f x x x f x x x-=--=--=--,所以为奇函数..2(3f a 又∵()f x 是奇函数,∴()f x 的图象关于原点中心对称,则在y 轴右侧同样递减. 又(0)(0)f f -=-,解得(0)0f =,所以()f x 的图象在R 上递减. ∵22(33)(32)f a a f a a +-<-, ∴223332a a a a +->-,解得1a >.点评:定义在R 上的奇函数的图象一定经过原点.由图象对称性可以得到,奇函数在关于原点对称区间上单调性一致,偶函数在关于原点对称区间上的单调性相反.集合与函数基础测试一、选择题(共12小题,每题5分,四个选项中只有一个符合要求)1.函数y ==x 2-6x +10在区间(2,4)上是( )A .递减函数B .递增函数C .先递减再递增D .选递增再递减.2.方程组20{=+=-y x y x 的解构成的集合是 ()A .)}1,1{(B .}1,1{C .(1,1)D .}1{3.已知集合A ={a ,b ,c },下列可以作为集合A 的子集的是(),B ∈A B B A B C A C U U D.B C A C U U11.下列函数中为偶函数的是()A .x y =B .x y =C .2x y =D .13+=x y12.如果集合A={x |ax 2+2x +1=0}中只有一个元素,则a 的值是()A .0B .0或1C .1D .不能确定二、填空题(共4小题,每题4分,把答案填在题中横线上)13.函数f (x )=2×2-3|x |的单调减区间是___________.14.函数y =11+x 的单调区间为___________. 15.含有三个实数的集合既可表示成}1,,{ab a ,又可表示成}0,,{2b a a +,则=+20042003b a . 16.已知集合}33|{≤≤-=x x U ,}11|{<<-=x x M ,}20|{<<=x x N C U 那么集合=N ,=⋂)(N C M U ,=⋃N M .三、解答题(共4小题,共44分)17.已知集合}04{2=-=x x A ,集合}02{=-=ax x B ,若A B ⊆,求实数a 的取值集合.18.19.x )在R 20.};)],1=f 所以f [x (x -2)]>f (3),又f (x )是定义在R 上的增函数,所以有x (x -2)>3,可解得x >3或x <-1.答案:x >3或x <-1.19..解析:本题主要是培养学生理解概念的能力.f (x )=x 3+2x 2-1.因f (x )为奇函数,∴f (0)=-1. 当x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )3+2(-x )2-1=-x 3+2x 2-1, ∴f (x )=x 3-2x 2+1.20. 二次函数222)1(2)(m m x m x x f -+-+-=的图象关于y 轴对称, ∴1=m ,则1)(2+-=x x f ,函数)(x f 的单调递增区间为(]0,∞-. .。
第1页共23页2024年高考数学一轮复习第1章第1讲:集合学生版考试要求 1.了解集合的含义,了解全集、空集的含义.2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.3.会求两个集合的并集、交集与补集.4.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题,能使用Venn
图表示集合间的基本关系和基本运算.知识梳理
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法集合
非负整数集(或自然数集)正整数集整数集有理数集实数集符号N N *(或N +)Z Q R
2.集合的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,就称集合A 为集合B 的子集,记作A ⊆B (或B ⊇A ).
(2)真子集:如果集合A ⊆B ,但存在元素x ∈B ,且x ∉A ,就称集合A 是集合B 的真子集,记作A B (或B A ).
(3)相等:若A ⊆B ,且B ⊆A ,则A =B .
(4)
空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算表示
运算
集合语言图形语言记法并集{x |x ∈A ,或x ∈B }A ∪B。
新知三: 子集、真子集、空集
①如果集合A B ⊆,并且存在元素x B ∈且x A ∉,我们称集合A 是集合B 的真子集,记作:A B 。
②不含任何元素的集合叫做空集,记作∅,并规定:空集是任何集合的子集。
★例3:写出集合{1,0,1}-的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
★★变式3:已知集合{}{}1,21,2,3,4,5P ⊆⊆,那么满足条件的集合P 的个数是( )
A .5
B .6
C .7
D .8
【点评】若有限集A 有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -,非空子集有21n -个,非空真子集有22
n -个。
★★例4:已知集合{13}A x x =-≤≤,2{,}B y y x x A ==∈,{2,}C y y x a x A ==+∈,若满C B ⊆足,求
实数a 的取值范围。
★变式4:集合{}1,2,3,4A =,2{0}B x N x a =∈-=,若满足B A ⊆,求实数a 的值组成的集合。
★★例5:已知集合A ={|25}x x -<≤,{|121}B x m x m =+-≤≤且B A ⊆,求实数m 的取值范围。
★★变式5:若集合{}
2|20M x x x =--=,{}|10N x ax =-=,且N M ⊆,求实数a 的值。
【点评】当出现“A B ⊆”这一关系时,首先是讨论A 有没有可能为空集,因为A =∅ 时满足A B ⊆。
【考点3】集合的新定义问题 ★★例6 若集合A 具有以下性质:
(Ⅰ)0∈A,1∈A ;(Ⅱ)若x ∈A ,y ∈A ,则x -y ∈A ,且x ≠0时,1
x
∈A .
则称集合A是“好集”.下列命题正确的个数是()
(1)集合B={-1,0,1}是“好集”;
(2)有理数集Q是“好集”;
(3)设集合A是“好集”,若x∈A,y∈A,则x+y∈A.
A.0 B.1 C.2 D.3
★★★(2015·湖北)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},定义集合A B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则A B 中元素的个数为()
A.77 B.49 C.45 D.30
思维升华解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;
(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.
典例分析
1.典例
★★例1(1)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
★(2)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.。