最新高考-2018年高考数学子集、全集、补集复习 精品
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集合专题复习(知识点+2018年高考题)1、集合(1)把研究的对象统称为 ,把一些元素组成的总体叫做 。
集合中元素的特性: 、 、 。
(2)只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合 。
(3)元素与集合的关系集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A 记作 ,相反,a 不属于集合A 记作 。
①列举法:把集合中的 一一列举出来,然后用一个大括号括上。
②描述法:在花括号内先写上表示这个集合元素的 及 再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的 。
(6)集合间的基本关系① 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,则称集合A 是集合B 的____________,记作____________.②如果集合B A ⊆,但存在元素B x ∈,且A x ∉,则称集合A 是集合B 的____________.记作:_____________.③把不含任何元素的集合叫做____________.记作:∅.并规定:________是任何集合的子集.④如果集合A 中含有n 个元素,则集合A 有 子集, 个真子集, 个非空真子集。
(7)集合间的基本运算①一般地,由所有属于集合A 或集合B 的元素组成的集合,称为集合A 与B 的____________,记作:B A Y .②一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的____________ ,记作:B A I .③全集、补集: =A C U ______________________.(8)交集、并集和补集的性质①交集性质:=A A I ,=φI A ,=B A I ;A I (A C U )= , ②并集性质:=A A Y ,=φY A ,=B A Y ;A Y (A C U )= 。
③ 德摩根律: (课本P11练习4题)(A C U )I (B C U )= ,(A C U )Y (B C U )= 。
高中数学第一章-集合考试内容:集合、子集、补集、交集、并集.逻辑联结词.四种命题.充分条件和必要条件.考试要求: (1)理解集合、子集、补集、交集、并集的概念;了解空集和全集的意义;了解属于、包含、相等关系的意义;掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合.(2)理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义理解四种命题及其相互关系;掌握充分条件、必要条件及充要条件的意义.§01. 集合与简易逻辑 知识要点一、知识结构:本章知识主要分为集合、简单不等式的解法(集合化简)、简易逻辑三部分:二、知识回顾:(一)集合1.基本概念:集合、元素;有限集、无限集;空集、全集;符号的使用.2.集合的表示法:列举法、描述法、图形表示法.集合元素的特征:确定性、互异性、无序性. 集合的性质:①任何一个集合是它本身的子集,记为;②空集是任何集合的子集,记为;③空集是任何非空集合的真子集;如果,同时,那么A = B.如果.[注]:①Z = {整数}(√) Z ={全体整数} (×)②已知集合S 中A 的补集是一个有限集,则集合A 也是有限集.(×)(例:S=N ; A=,则C s A= {0})A A ⊆A ⊆φB A ⊆A B ⊆C A C B B A ⊆⊆⊆,那么,+N③空集的补集是全集.④若集合A=集合B,则C B A=,C A B =C S(C A B)=D(注:C A B =).3. ①{(x,y)|xy =0,x∈R,y∈R}坐标轴上的点集.②{(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R二、四象限的点集.③{(x,y)|xy>0,x∈R,y∈R} 一、三象限的点集.[注]:①对方程组解的集合应是点集.例:解的集合{(2,1)}.②点集与数集的交集是. (例:A ={(x,y)| y =x+1} B={y|y =x2+1} 则A∩B =)4. ①n个元素的子集有2n个. ②n个元素的真子集有2n-1个. ③n个元素的非空真子集有2n-2个.5. ⑴①一个命题的否命题为真,它的逆命题一定为真. 否命题逆命题.②一个命题为真,则它的逆否命题一定为真. 原命题逆否命题.例:①若应是真命题.,则a+b = 5,成立,所以此命题为真.②.1或y = 2.,故是的既不是充分,又不是必要条件.⑵小范围推出大范围;大范围推不出小范围.3.例:若.4.集合运算:交、并、补.5.主要性质和运算律(1)包含关系:(2)等价关系:(3)集合的运算律:交换律:结合律:分配律:.∅∅∅}⎩⎨⎧=-=+1323yxyxφ∅⇔⇔325≠≠≠+baba或,则且1≠x3≠y1≠∴yx且3≠+yx21≠≠yx且255xxx或,⇒{|,}{|}{,}A B x x A x BA B x x A x BA x U x A⇔∈∈⇔∈∈⇔∈∉U交:且并:或补:且C,,,,,;,;,.UA A A A U A UA B B C A C A B A A B B A B A A B B⊆Φ⊆⊆⊆⊆⊆⇒⊆⊆⊆⊇⊇CUA B A B A A B B A B U⊆⇔=⇔=⇔=C.;ABBAABBA==)()();()(CBACBACBACBA==)()()();()()(CABACBACABACBA==0-1律:等幂律:求补律:A∩C U A=φA∪C U A=U C U U=φ C Uφ=U反演律:C U(A∩B)= (C U A)∪(C U B) C U(A∪B)= (C U A)∩(C U B)6.有限集的元素个数定义:有限集A的元素的个数叫做集合A的基数,记为card( A)规定 card(φ) =0.基本公式:(3) card( U A)= card(U)- card(A)(二)含绝对值不等式、一元二次不等式的解法及延伸1.整式不等式的解法根轴法(零点分段法)①将不等式化为a0(x-x1)(x-x2)…(x-x m)>0(<0)形式,并将各因式x的系数化“+”;(为了统一方便)②求根,并在数轴上表示出来;③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?);④若不等式(x的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的区间.(自右向左正负相间)则不等式的解可以根据各区间的符号确定.特例①一元一次不等式ax>b解的讨论;②一元二次不等式ax2+box>0(a>0)解的讨论.>∆0=∆0<∆二次函数cbxaxy++=2(0>a)的图象,,,A A A U A A U A UΦ=ΦΦ===.,AAAAAA==(1)()()()()(2)()()()()()()()()card A B card A card B card A Bcard A B C card A card B card Ccard A B card B C card C Acard A B C=+-=++---+x)0)((002211><>++++--aaxaxaxa nnnn原命题若p 则q否命题若┐p 则┐q 逆命题若q 则p 逆否命题若┐q 则┐p 互为逆否互逆否互为逆否互互逆否互一元二次方程()的根002>=++a c bx ax 有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-== 无实根的解集)0(02>>++a c bx ax {}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R 的解集)0(02><++a c bx ax {}21x x x x << ∅∅2.分式不等式的解法(1)标准化:移项通分化为>0(或<0); ≥0(或≤0)的形式,(2)转化为整式不等式(组)3.含绝对值不等式的解法(1)公式法:,与型的不等式的解法.(2)定义法:用“零点分区间法”分类讨论.(3)几何法:根据绝对值的几何意义用数形结合思想方法解题.4.一元二次方程根的分布一元二次方程ax 2+bx+c=0(a≠0)(1)根的“零分布”:根据判别式和韦达定理分析列式解之.(2)根的“非零分布”:作二次函数图象,用数形结合思想分析列式解之.(三)简易逻辑1、命题的定义:可以判断真假的语句叫做命题。
1.1集合【考纲要求】1、集合的含义与表示① 了解集合的含义、元素与集合的属于关系。
② 能用自然语言、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、集合间的基本关系① 理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
② 在具体情境中,了解全集与空集的含义。
3、集合的基本运算① 理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集。
② 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。
③ 能使用韦恩(Venn )图表达集合的关系及运算。
【基础知识】一、集合有关概念1、集合的含义:某些指定的对象集在一起就成为一个总体,这个总体就叫集合,其中每一个对象叫元素。
2、集合中元素的三个特性: 确定性、互异性、无序性。
(1)对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,任何一个对象或者是或者不是这个给定的集合的元素,这叫集合元素的确定性。
(2)任何一个给定的集合中,任何两个元素都是不同的对象,相同的对象归入一个集合时,仅算一个元素,这叫集合元素的互异性。
(3)集合中的元素是平等的,没有先后顺序,因此判定两个集合是否一样,仅需比较它们的元素是否一样,不需考查排列顺序是否一样,这叫集合元素的无序性。
3、元素与集合之间只能用“∈”或“∉”符号连接。
4、集合的表示:常见的有四种方法。
(1)自然语言描述法:用自然的文字语言描述。
如:英才中学的所有团员组成一个集合。
(2)列举法:把集合中的元素一一列举出来,元素之间用逗号隔开,然后用一个花括号全部括上。
如:{0,1,2,3}(3)描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在花括号内表示集合的方法。
它的一般格式为)}(|{x P x ,“|”前是集合元素的一般形式,“|”后是集合元素的公共属性。
如2{|230}x x x --=、 2{|23}x y x x =--、2{|23}y y x x =--、2{(,)|23}x y y x x =--。
《子集、全集、补集》典型例题剖析题型1 集合关系的判断例1 指出下列各组集合之间的关系:(1){15},{05}A xx B x x =-<<=<<∣∣; (2){}21(1)0,,2nA x x xB x x n ⎧⎫+-=-===∈⎨⎬⎩⎭Z ∣∣;(3){(,)0},{(,)0,00,0}A x y xy B x y x y x y =>=>><<∣∣或; (4){}{}2*2*1,,45,A x x a a B x x a a a ==+∈==-+∈N N ∣∣.解析 (1)中集合表示不等式,可以根据范围直接判断,也可以利用数轴判断;(2)解集合A 中方程得到集合A ,再根据集合B 中n 分别为奇数、偶数得到集合B ,进行判断;(3)可以根据集合中元素的特征或者集合的几何意义判断;(4)将集合A 中x 关于a 的关系式改写成集合B 中的形式,再进行判断.答案 (1)方法一:集合B 中的元素都在集合A 中,但集合A 中有些元素(比如00.5-,)不在集合B 中,故BA .方法二:利用数轴表示集合A ,B ,如下图所示,由图可知BA .(2){}20{0,1}A x x x =-==∣.在集合B 中,当n 为奇数时,1(1)02nx +-==,当n 为偶数时,1(1)1,{0,1},2n x B A B +-==∴=∴=.(3)方法一:由00000xy x y x y >>><<得,或,;由000x y x >><,或,0y <得0xy >,从而A B =.方法二:集合A 中的元素是平面直角坐标系中第三象限内的点对应的坐标,集合B 中的元素也是平面直角坐标系中第一、三象限内的点对应的坐标,从而A B =.(4)对于任意x A ∈,有221(2)4(2)5x a a a =+=+-++.**,2{3,4,5},a a x B ∈∴+∈∴∈N N .由子集的定义知,A B ⊆.设1B ∈,此时2451a a -+=,解得*2,a a =∈N .211a +=在*a ∈N 时无解,1A ∴∉. 综上所述,AB .名师点评 对于(5),在判断集合A 与B 的关系时可先根据定义判断A B ⊆,再进一步判断AB .判断A B 时,只要在集合B 中找出一个元素不属于集合A 即可.变式训练1 判断下列各组中两个集合的关系:(1){3,},{6,}A xx k k B x x z z ==∈==∈N N ∣∣; (2)1,24k A xx k ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣,1,42k B x x k ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣. 答案 (1)A 中的元素都是3的倍数,B 中的元素都是6的倍数,对于任意的,63(2)z z z ∈=⨯N ,因为z ∈N ,所以2z ∈N ,从而可得6z A ∈,从而有B A ⊆.设63z =,则12z =∉N ,故3B ∉,但3A ∈,所以BA . (2)方法一:取,0,1,2,3,4,5,k =,可得1357911,,,,,,,444444A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,13537,,,1,,,,24424B ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭, 易知A 中任一元素均为B 中的元素,但B 中的有些元素不在集合A 中,A B .方法二:集合A 的元素为121()244k k x k +=+=∈Z ,集合B 的元素为12()424k k x k +=+=∈Z ,而21k +为奇数,2k +为整数,A B ∴.点拨 判断两个集合的关系要先找到集合中元素的特征,再由特征判断集合间的关系. 题型2 根据集合间的包含关系求参数的值范围 类型(一)有限集的问题例2 已知{}2230,{10}A x x x B x ax =--==-=∣∣,若BA ,试求a 的值.解析: 首先将集合A ,B 具体化,在对集合B 具体化时,要注意对参数a 进行讨论,然后再由BA 求a 的值.答案 {}2230{1,3}A x x x =--==-∣,且BA ,(1)当B =∅时,方程10ax -=无解,故0a =;(2)当B ≠∅时,则1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭.若11a =-,即1a =-时,B A ; 若13a =,即13a =时,B A . 综上可知,a 的值为:10,1,3-.易错提示 特别要注意子集与真子集的区别,审清题意,由题目的具体条件确定真子集是否有可能为∅,这是个易错点.变式训练2 已知集合{}2320,{05,}A x x x B x x x =-+==<<∈N ∣∣,那么满足A C B 的集合C 的个数是( )A.1B.2C.3D.4 答案 B点拨 {}2320{1,2},{05,}{1,2,3,4}A x x x B x x x =-+===<<∈=N ∣∣,由题意集合C 可以是{123},,,{124},,.本题考查对元素个数及真子集的理解,一定要弄清子集和真子集的区别.变式训练3 把上题改为:已知集合{2320}A x x x =-+=∣,{05,}B xx x =<<∈N ∣,则满足A C B ⊆⊆的集合C 的个数是___________.答案 4点拨 {}2320{1,2},{05,}{1,2,3,4}A x x x B x x x =-+===<<∈=N ∣∣,由题意集合C 可以是{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},故答案为4.类型(二) 无限集的问题例 3 已知集合{04},{}A x x B x x a =<=<∣∣,若A B ,求实数a 的取值集合.解析 将数集A 在数轴上表示出来,再将B 在数轴上表示出来,使得A B ,即可求出a 的取值范围.答案 将数集A 表示在数轴上(如图),要满足AB ,表示数a 的点必须在表示4的点处或在表示4的点的右边.所以所求a 的集合为{4}aa ∣.易错提示 在解决取值范围问题时,一般借助数轴比较直观,但一定要注意端点的取舍问题,能取的用实心点,不能取的用空心点,此题易漏掉端点4,显然4a =符合题意.变式训练 4 已知集合{25},{121}A xx B x a x a =-=+-∣∣. (1)若B A ⊆,求实数a 的取值范围; (2)若AB ,求a 的取值范围.答案 (1),B A D ⊆∴=∅①时,满足要求. 则121a a +>-即2a <;②B ≠∅时,则121,12,23215a a a a a +-⎧⎪+-⇒⎨⎪-⎩.综上可知:3a ≤. (2)121,,12215a a AB a a +-⎧⎪∴+-⎨⎪-⎩,,且12215a a +≤--≥与中的等号不能同时成立. 解这个不等式组,无解,a ∴∈∅,即不存在这样的a 使A B .题型3 集合的全集与补集问题例4 已知全集U ,集合 {1,3,5,7},{2,46},{1,4,6}UU A A B ===,,则集合B =____________.解析 因为{1,3,5,7},{2,4,6}UA A ==,所以{1,2,3,4,5,6,7}U =.又由已知{1,4,6}UB =,所以{2,3,5,7}B =.答案 27}3{5,,,变式训练5 设集合{1,2,3,4,5,6},{1,2,3},{3,4,5}U M N ===,则集合UM 和UN 共有的元素组成的集合为( )A.{2,3,4,5}B.{1,2,4,5,6}C.{1,2,6}D.{6} 答案 D点拨 由题意 {4,5,6},{1,2,6}U UM N ==,所以集合U M 和UN 共有的元素为6,组成的集合为{6}.例5 已知集合{}21A x a x a =<<+∣,集合{}15B x x =<<∣. (1)若A B ⊆,求实数a 的取值范围; (2)若RAB ,求实数a 的取值范围.解析 (1)可借助数轴求解;(2)先根据集合B 求出共补集RB ,再根据RAB 列出不等式求解.注意要考虑A 为空集的情况.答案(1)若A =∅,则21a a +≤,解得1a ≤-,满足题意; 若A ≠∅,则21a a <+,解得1a >-.由A B ⊆,可得2151a a +≤≥且,解得12a ≤≤.综上,实数a 的取值范围为{1, 12}aa a -∣或. (2)R {1, 5}B xx x =∣或. 若A ≠∅,则211a a a +≤≤-,则,此时RAB ,满足题意;若A ≠∅,则1a >-. 又RAB ,所以5211a a ≥+≤或,所以510a a ≥-<≤或.综上,实数a 的取值范围为{0, 5}aa a ∣或. 变式训练6 已知集合{12},{}A xx B x x a =<<=<∣∣,若RA B ⊆,求实数a 的取值范围.答案由{}B xx a =<∣,得R {}B x x a =∣.又RA B ⊆,所以1a ≤,故a 的取值范围是1a ≤.规律方法总结1.判断集合间关系的常用方法. (1)列举观察法.当集合中元素较少时,可列出集合中的全部元素,通过定义得出集合之间的关系. (2)集合元素特征法.首先确定集合的代表元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.一般地,设{()},{()}A xp x B x q x ==∣∣,①若由()p x 可推出()q x ,则A B ⊆;②若由()q x 可推出()p x ,则B A ⊆;③若()p x ,()q x 可互相推出,则A B =;④若由力()p x 推不出()q x ,由()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venn 图、数轴等直观地判断集合间的关系,一般地,判断不等式的解集之间的关系,适合用画数轴法.2.根据集合间的包含关系求参数的值或范围的方法.已知两个集合之间的包含关系求参数的值或范围时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.一般地,若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时要注意集合中元素的互异性;若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.3.求补集的策略.(1)若所给集合是有限集,则先把集合中的元素列举出来,然后结合补集的定义来求解另外,针对此类问题,在解答过程中也常常借助Venn 图来求解,这样处理比较直观、形象,且解答时不易出错.(2)若所给集合是无限集,在解答有关集合补集问题时,则常借助数轴,先把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后根据补集的定义求解.核心素养园地目的 以一元二次方程和两个集合的关系为知识载体,求参数的范围为任务,借助根与系数的关系、解方程分类讨论思想等一系列数学思维活动,加强逻辑推理和数学运算核心素养水平一、水平二的练习.情境 已知集合{}{}22240,2(1)10A x x x B x x a x a =+==+++-=∣∣,若B A ⊆,求实数a 的取值范围.分析 易知集合{0,4}A =-,由B A ⊆的具体含义可知 {0}B B =∅=或或{}{}404B B =-=-或,,进而得解.答案 {}240{0,4}A x x x =+==-∣.,B A B ⊆∴=∅或{}{}0404}{B B B ==-=-或或,. 当B =∅时,()22[2(1)]410,1a a a ∆=+--<∴<-;当{}0B =时,由根与系数的关系知202(1)01a a =-+⎧⎨=-⎩,,解得1a =-. 当{}4B =-时,由根与系数的关系知2442(1),161,a a --=-+⎧⎨=-⎩无解; 当{0,4}B =-时,由根与系数的关系知2402(1),0 1.a a -+=-+⎧⎨=-⎩解得1a =. 综上可知,实数a 的取值范围为{1, 1}aa a -=∣或.。
第2课时全集、补集1.了解全集与空集的意义,理解补集的含义.(重点)2.能在给定全集的基础上求已知集合的补集.(难点)[基础·初探]教材整理补集、全集的概念阅读教材P9思考至例3,完成下列问题.1.补集(1)定义:设A⊆S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记为∁S A(读作“A在S中的补集”).(2)符号表示∁S A={x|x∈S,且x∉A}.(3)图形表示:图1222.全集如果集合S包含我们所要研究的各个集合,那么这时S可以看做一个全集,全集通常记作U.1.判断(正确的打“√” ,错误的打“×”)(1)一个集合的补集中一定含有元素.( )(2)研究A在U中的补集时,A必须是U的子集.( )(3)一个集合的补集的补集是其自身.( )【答案】(1)×(2)√(3)√2.U={x|-1<x<2},集合A={x|0<x<2},则∁U A=________.【解析】根据补集的定义,所求为在U中但不在A中的元素组成的集合,所以∁U A={x|-1<x≤0}.【答案】{x|-1<x≤0}[小组合作型](1)已知集合U={x|-2≤x≤3},集合A={x|-1<x<0或2<x≤3},则∁U A等于________;(2)已知集合U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的素数},则∁U A =__________,∁U B=________.【精彩点拨】(1)利用数轴将集合表示出来再求补集;(2)利用列举法表示出全集U,集合A,B,再求A,B的补集.【自主解答】(1)在数轴上表示出全集U,集合A,如图所示,根据补集的概念可知∁U A ={x|-2≤x≤-1或0≤x≤2}.(2)U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},因为A={小于10的正奇数}={1,3,5,7,9},所以∁U A={0,2,4,6,8,10}.因为B={小于11的素数}={2,3,5,7},所以∁U B={0,1,4,6,8,9,10}.【答案】(1){x|-2≤x≤-1或0≤x≤2}(2){0,2,4,6,8,10} {0,1,4,6,8,9,10}1.求补集∁U A的关键是确定全集U及集合A的元素.常见补集的求解方法有:(1)列举求解.适用于全集U和集合A可以列举的简单集合.(2)画数轴求解.适用于全集U和集合A是不等式的解集.(3)利用Venn图求解.2.补集是以全集为前提建立的,即A一定是U的子集,∁U A也一定是U的子集,求解有关问题时,一定要充分利用这种包含关系.[再练一题]1.已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-2<x≤4},则∁U A=________.【解析】将全集U,集合A表示在数轴上,如图所示.∴∁U A={x|-3≤x≤-2或x>4}.【答案】{x|-3≤x≤-2或x>4}[探究共研型]探究1 若M U U【提示】由Venn图可知,若M⊆N,∁U M⊇∁U N.反之,若∁U M⊇∁U N,则M⊆N,即M⊆N⇔∁U M⊇∁U N.探究2 若M⊆N,针对M应考虑的两种情况是什么?【提示】两种情况是M=∅和M≠∅.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}且A⊆∁U B,求实数a的取值范围.【精彩点拨】首先应对B是否为空集进行讨论,得出∁U B,然后再利用A⊆∁U B得关于a的不等式求解即可.【自主解答】若B=∅,则a+1>2a-1,∴a<2.此时∁U B=R,∴A⊆∁U B;若B≠∅,则a+1≤2a-1,即a≥2,此时∁U B={x|x<a+1,或x>2a-1},由于A⊆∁U B,如图,则a+1>5,∴a>4,∴实数a的取值范围为a<2或a>4.解决此类问题应注意以下几点:(1)空集作为特殊情况,不能忽略;(2)数形结合方法更加直观易懂,尽量使用;(3)端点值能否取到,应注意分析.[再练一题]2.设全集U=R,M={x|x<2},N={x|x≤a},若∁U M∁U N,则a的取值范围是________.【解析】因为∁U M={x|x≥2},∁U N={x|x>a},于是由∁U M∁U N,得a<2,所以a的取值范围是a<2.【答案】a<21.设集合U={1,2,3,4,5},B={3,4,5},则∁U B=________.【解析】根据补集的定义∁U B={x|x∈U且x∉B}={1,2}.【答案】{1,2}2.若全集U=R,集合A={x|x≥1},则∁U A=________.【解析】A={x|x≥1},∴∁U A={x|x<1}.【答案】{x|x<1}3.已知全集U={x|-4≤x<5},集合A={x|-3<x≤2},则∁U A=________.【解析】∁U A={x|-4≤x≤-3,或2<x<5}.【答案】{x|-4≤x≤-3,或2<x<5}4.设S={x∈N|0≤x≤4},A={x∈N|0<x<4},则∁S A=________.【解析】S={0,1,2,3,4},A={1,2,3},∴∁S A={0,4}.【答案】{0,4}5.全集U=R,A={x|3≤x<10},B={x|2<x≤7}.(1)求∁U A,∁U B;(2)若集合C={x|x>a},A⊆C,求a的取值范围.【解】(1)∵A={x|3≤x<10},B={x|2<x≤7},∴借助于数轴知∁U A={x|x<3,或x≥10},∁U B={x|x≤2,或x>7}.∴a的取值范围为{a|a<3}.。
子集、全集、补集·典型例题能力素质例1 判定以下关系是否正确(1){a}{a}⊆(2){1,2,3}={3,2,1}(3){0}∅⊂≠(4)0∈{0}(5){0}(6){0}∅∅∈=分析 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.解 根据子集、真子集以及集合相等的概念知①②③④是正确的,后两个都是错误的.说明:含元素0的集合非空.例2 列举集合{1,2,3}的所有子集.分析 子集中分别含1,2,3三个元素中的0个,1个,2个或者3个.解含有个元素的子集有:; 0∅含有1个元素的子集有{1},{2},{3};含有2个元素的子集有{1,2},{1,3},{2,3}; 含有3个元素的子集有{1,2,3}.共有子集8个.说明:对于集合,我们把和叫做它的平凡子集.A A ∅例已知,,,,,则满足条件集合的个数为≠3 {a b}A {a b c d}A ⊆⊂________.分析 A 中必含有元素a ,b ,又A 是{a ,b ,c ,d}真子集,所以满足条件的A 有:{a ,b},{a ,b ,c}{a ,b ,d}.答 共3个.说明:必须考虑A 中元素受到的所有约束.例设为全集,集合、,且,则≠4 U M N U N M ⊂⊆[ ]分析作出4图形.答选C.说明:考虑集合之间的关系,用图形解决比较方便.点击思维例5 设集合A={x|x=5-4a+a2,a∈R},B={y|y=4b2+4b+2,b∈R},则下列关系式中正确的是[ ]A AB B A BC A BD A B.=...≠≠⊇⊂⊃分析问题转化为求两个二次函数的值域问题,事实上x=5-4a+a2=(2-a)2+1≥1,y=4b2+4b+2=(2b+1)2+1≥1,所以它们的值域是相同的,因此A=B.答选A.说明:要注意集合中谁是元素.M与P的关系是[ ] A.M=U PB.M=PC M PD M P..≠⊃⊆分析可以有多种方法来思考,一是利用逐个验证(排除)的方法;二是利用补集的性质:M=U N=U(U P)=P;三是利用画图的方法.答 选B .说明:一题多解可以锻炼发散思维. 例7 下列命题中正确的是[ ]A .U (U A)={A}B A B B A BC A {1{2}}{2}A.若∩=,则.若=,,,则≠⊆⊂ϕD A {123}B {x|x A}A B .若=,,,=,则∈⊆分析 D 选择项中A ∈B 似乎不合常规,而这恰恰是惟一正确的选择支.∵选择支中,中的元素,,即是集合的子集,而的子D B x A x A A ⊆集有,,,,,,,,,,,,,而∅{1}{2}{3}{12}{13}{23}{123}B是由这所有子集组成的集合,集合A 是其中的一个元素. ∴A ∈B . 答 选D .说明:选择题中的选项有时具有某种误导性,做题时应加以注意.例8 已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},又知非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集;若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,求集合C .分析 逆向操作:A 中元素减2得0,2,4,6,7,则C 中元素必在其中;B 中元素加2得3,4,5,7,10,则C 中元素必在其中;所以C 中元素只能是4或7.答 C ={4}或{7}或{4,7}.说明:逆向思维能力在解题中起重要作用.学科渗透例9 设S ={1,2,3,4},且M ={x ∈S|x 2-5x +p =0},若S M ={1,4},则p =________.分析 本题渗透了方程的根与系数关系理论,由于S M ={1,4},且,≠M S⊂ ∴M ={2,3}则由韦达定理可解. 答 p =2×3=6.说明:集合问题常常与方程问题相结合.例10 已知集合S ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},S A ={a +3},求a 的值.S 这个集合是集合A 与集合S A的元素合在一起“补成”的,此外,对这类字母的集合问题,需要注意元素的互异性及分类讨论思想方法的应用.解 由补集概念及集合中元素互异性知a 应满足()1a 3 3 |a 1|a 2a 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222+=①+=+-②+-≠③+-≠④⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪或+=+-①+=②+-≠③+-≠④(2)a 3a 2a 3 |a 1| 3 a 2a 3 2 a 2a 3 3 222⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 在(1)中,由①得a =0依次代入②③④检验,不合②,故舍去.在(2)中,由①得a =-3,a =2,分别代入②③④检验,a =-3不合②,故舍去,a =2能满足②③④.故a =2符合题意.说明:分类要做到不重不漏.高考巡礼例年北京高考题集合==π+π,∈,=11 (1993)M {x|x k Z}N {k 24x|x k Z}=π+π,∈则k 42[ ]A .M =NB M NC M N..≠≠⊃⊂D .M 与N 没有相同元素分析 分别令k =…,-1,0,1,2,3,…得M {}N {}M N =…,-π,π,π,π,π,…,=…,π,π,π,π,π,…易见,.≠44345474423454⊂ 答 选C .说明:判断两个集合的包含或者相等关系要注意集合元素的无序性。
专题1.3 子集、全集、补集-重难点题型精讲1.子集(1)任何一个集合是它本身的子集,即A ⊆A ;2.真子集(1)对于集合A ,B ,C ,若A ⫋B 且B ⫋C ,则A ⫋C ;3.全集如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,全集通常记作U.在实数范围内讨论集合时,R便可看作一个全集U.4.补集(1)A⊆S,∁A⊆S;(2)∁(∁A)=A;(3)∁S=∅,∁∅=S【题型1 子集、真子集的概念】【例1】(2020秋•宁县校级月考)对于集合A,B,“A⊆B”不成立的含义是()A.B是A的子集B.A中的元素都不是B的元素C.A中至少有一个元素不属于BD.B中至少有一个元素不属于A【分析】“A⊆B”不成立,是对命题的否定,任何的反面是至少,即可得到结论.【解答】解:∵“A⊆B”成立的含义是集合A中的任何一个元素都是B的元素,∴不成立的含义是A中至少有一个元素不属于B,故选:C.【点评】本题考查集合的包含关系,考查命题的否定,属于基础题.【变式1-1】(2020秋•海淀区期末)已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,2,3},集合A与B的关系如图所示,则集合B可能是()A.{2,4,5}B.{1,2,5}C.{1,6}D.{1,3}【分析】根据Venn图表达集合的关系可得集合A与集合B的关系,然后根据选项找符号条件的即可.【解答】解:由图可知B⊆A,而{1,3}⊆{1,2,3}.故选:D.【点评】本题主要考查了集合之间的关系,弄清元素与集合的隶属关系以及集合之间的包含关系是解题的关键.【变式1-2】(2020秋•东湖区校级期中)下列各式:①{a}⊆{a}②Ø⊊{0}③0⊆{0}④{1,3}⊊{3,4},其中正确的有()A.②B.①②C.①②③D.①③④【分析】根据子集,真子集的定义,以及元素与集合的关系即可判断每个式子的正误,从而找到正确选项.【解答】解:任何集合是它本身的子集,∴①正确;空集是任何非空集合的真子集,∴②正确;0表示元素,应为0∈{0∈},∴③错误;1∉{3,4},∴{1,3}不是{3,4}的真子集,∴④错误;∴正确的为①②.故选:B.【点评】考查任何集合和它本身的关系,空集和任何非空集合的关系,以及元素与集合的关系,真子集的定义.【变式1-3】[多选题]下列命题中,正确的有()A.空集是任何集合的真子集;B.若A⫋B,B⫋C,则A⫋C;C.任何一个集合必有两个或两个以上的真子集;D.如果不属于B的元素也不属于A,则A⊆B【分析】根据集合的相关知识,可以进行判断.【解答】解:空集是不是空集的真子集,A 错; 真子集具有传递性,B 对; 空集没有真子集,C 错;如果不属于B 的元素也不属于A ,则A ⊆B ,D 对, 故选:BD .【点评】本题考查集合的相关知识,属于基础题. 【题型2 集合的相等与空集】【例2】(2020秋•雨花区校级月考)[多选题]下列选项中的两个集合相等的有( ) A .P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n +1),n ∈Z } B .P ={x |x =2n ﹣1,n ∈N *},Q ={x |x =2n +1,n ∈N +}C .P ={x |x 2﹣x =0},Q ={x |x =1+(−1)n2,n ∈Z }D .P ={x |y =x +1},Q ={(x ,y )|y =x +1}【分析】利用集合相等的定义和集合中的元素的性质,对各个选项逐个判断即可. 【解答】解:选项A :因为集合P ,Q 表示的都是所有偶数组成的集合,所以P =Q ; 选项B :集合P 中的元素是由1,3,5,…,所有正奇数组成的集合,集合Q 是由3,5,7…,所有大于1的正奇数组成的集合,即1∉Q ,所以P ≠Q ;选项C :集合P ={0,1},集合Q 中:当n 为奇数时,x =0,当n 为偶数时,x =1,所以Q ={0,1},则P =Q ;选项D :集合P 表示的是数集,集合Q 表示的是点集,所以P ≠Q ; 综上,选项AC 表示的集合相等, 故选:AC .【点评】本题考查了集合相等的性质,考查了学生对集合的元素的理解,属于基础题.【变式2-1】(2020秋•五华区校级期中)已知集合A ={1,a ,b },B ={a 2,a ,ab },若A =B ,则a 2021+b 2020=( ) A .﹣1B .0C .1D .2【分析】根据集合元素的互异性得到关于a 的方程组{1=ab b =a 2或{1=a 2b =ab,通过解方程组求得a 、b 的值,则易求a 2021+b 2020的值.【解答】解:由题意得①组{1=ab b =a 2或②{1=a 2b =ab, 由②得a =±1,当a =1时,A ={1,1,b },不符合,舍去; 当a =﹣1时,b =0,A ={1,﹣1,0},B ={﹣1,1,0},符合题意. 由①得a =1,舍去, 所以a =﹣1,b =0. ∴a 2021+b 2020=﹣1. 故选:A .【点评】本题考查了集合相等的应用,注意要验证集合中元素的互异性,属于基础题. 【变式2-2】(2020秋•武邑县校级期末)下列四个集合中,是空集的是( ) A .{x |x +3=3} B .{(x ,y )|y 2=﹣x 2,x ,y ∈R } C .{x |x 2≤0}D .{x |x 2﹣x +1=0,x ∈R }【分析】根据空集的定义,分别对各个选项进行判断即可.【解答】解:根据题意,由于空集中没有任何元素,对于选项A ,x =0; 对于选项B ,(0,0)是集合中的元素; 对于选项C ,由于x =0成立; 对于选项D ,方程无解. 故选:D .【点评】本题考查了集合的概念,是一道基础题.【变式2-3】(2020春•保定期中)如果A ={x |ax 2﹣ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围为( ) A .0<a <4B .0≤a <4C .0<a ≤4D .0≤a ≤4【分析】由A =∅得不等式ax 2﹣ax +1<0的解集是空集,然后利用不等式进行求解. 【解答】解:因为A ={x |ax 2﹣ax +1<0}=∅,所以不等式ax 2﹣ax +1<0的解集是空集, 当a =0,不等式等价为1<0,无解,所以a =0成立. 当a ≠0时,要使ax 2﹣ax +1<0的解集是空集, 则{a >0△=a 2−4a ≤0,解得0<a ≤4.综上实数a 的取值范围0≤a ≤4. 故选:D .【点评】本题主要考查一元二次不等式的应用,将集合关系转化为一元二次不等式是解决本题的关键.【题型3 集合间关系的判断】【例3】(2021春•江油市校级期末)在下列选项中,能正确表示集合A={﹣2,0,2}和B={x|x2+2x=0}关系的是()A.A=B B.A⊆B C.A⊋B D.A⊊B【分析】先求出集合B,然后利用两个集合之间的关系进行判断即可.【解答】解:解方程x2+2x=0,得x=0或x=﹣2,所以B={﹣2,0},又A={1﹣2,0,2},所以A⊋B.故选:C.【点评】本题考查了集合之间关系的判断,属于基础题.【变式3-1】(2021•市中区校级模拟)设集合P={y|y=x2+1),M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是()A.M=P B.P∈M C.M⫋P D.P⫋M【分析】由函数得:P={y|y≥1},M=R,即P⫋M,得解【解答】解:因为y=x2+1≥1,即P={y|y≥1},M={x|y=x2+1}=R,所以P⫋M,故选:D.【点评】本题考查了集合的表示及函数,属简单题.【变式3-2】(2020春•九龙坡区校级期中)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≤0},集合B={x||x﹣1|≤3},集合C=≤0},则集合A,B,C的关系为(){x|x−4x+5A.B⊆A B.A=B C.C⊆B D.A⊆C【分析】解出不等式,从而得出集合A,B,C,再根据子集的定义判断A,B,C的关系.【解答】解:∵x2﹣2x﹣3≤0,即(x﹣3)(x+1)≤0,∴﹣1≤x ≤3,则A =[﹣1,3], 又|x ﹣1|≤3,即﹣3≤x ﹣1≤3, ∴﹣2≤x ≤4,则B =[﹣2,4], ∵x−4x+5≤0⇔{(x −4)(x +5)≤0x +5≠0, ∴﹣5<x ≤4,则C =(﹣5,4], ∴A ⊆C ,B ⊆C , 故选:D .【点评】本题主要考查集合间的基本关系的判断,考查一元二次不等式、绝对值不等式、分式不等式的解法,属于基础题.【变式3-3】(2020秋•湖北期中)[多选题]集合M ={x |x =2k ﹣1,k ∈Z },P ={y |y =3n +1,n ∈Z },S ={z |z =6m +1,m ∈Z }之间的关系表述正确的有( ) A .S ⊆PB .S ⊆MC .M ⊆SD .P ⊆S【分析】根据题意判断集合M ,P ,S 表示的意义,进行判断. 【解答】解:M ={x |x =2k ﹣1,k ∈Z }表示被2整除余1的数的集合; P ={y |y =3n +1,n ∈Z }表示被3整除余1的数的集合;S ={z |z =6m +1,m ∈Z }={z |z =3×(2m )+1,m ∈Z }={z |z =2×(3m )+1,m ∈Z },表示被6整除余1的集合;故S ⫋P ,S ⫋M .故S ⊆P ,S ⊆M ,正确,即AB 正确. 故选:AB .【点评】本题考查了集合的交集、补集问题,属于基础题. 【题型4 有限集合子集、真子集的确定】【例4】(2020秋•南昌县校级月考)已知集合M ={2,4,8},N ={1,2},P ={x |x =ab ,a ∈M ,b ∈N },则集合P 的子集个数为( ) A .4B .6C .16D .63【分析】由集合M={2,4,8},N={1,2},P={x|x=ab,a∈M,b∈N},求出集合P,由此能求出集合P的子集个数.【解答】解:集合M={2,4,8},N={1,2},P={x|x=ab,a∈M,b∈N},∴P={1,2,4,8},∴集合P的子集个数为:24=16.故选:C.【点评】本题考查集合的子集个数的求法,考查子集的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.【变式4-1】(2020秋•南沙区校级月考)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|0<x<6,x∈N},则满足A⊆C⊆B的集合C的个数为()A.4B.8C.7D.16【分析】求出集合A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},B={x|0<x<6,x∈N}={1,2,3,4,5},由此利用列举法能求出满足A⊆C⊆B的集合C的个数.【解答】解:集合A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},B={x|0<x<6,x∈N}={1,2,3,4,5},∴满足A⊆C⊆B的集合C有:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共8个.故选:B.【点评】本题考查满足条件的集合的个数的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意子集定义、列举法的合理运用.【变式4-2】(2020秋•临猗县校级月考)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|0<x<6,x∈N},则满足A⫋C⊆B的集合C的个数为()A.4B.7C.8D.16【分析】求出集合A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},B={x|0<x<6,x∈N}={1,2,3,4,5},由此利用列举法能求出满足A⫋C⊆B的集合C的个数.【解答】解:集合A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},B={x|0<x<6,x∈N}={1,2,3,4,5},∴满足A⫋C⊆B的集合C有:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.故选:B.【点评】本题考查满足条件的集合的个数的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意子集定义、列举法的合理运用.【变式4-3】(2020秋•海曙区校级期中)已知集合A={x|(a﹣1)x2+3x﹣2=0},若A的子集个数为2个,则实数a=.【分析】推导出(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数解,当a﹣1=0时,a=1,(a﹣1)x2+3x﹣2=0即3x﹣2=0,当a﹣1≠0时,(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数根,△=9+8(a﹣1)=0,由此能求出实数a的值.【解答】解:∵集合A={x|(a﹣1)x2+3x﹣2=0},且A的子集个数为2个,∴(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数解,当a﹣1=0时,a=1,(a﹣1)x2+3x﹣2=0即3x﹣2=0,解得x=2 3,当a﹣1≠0时,(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数根,△=9+8(a﹣1)=0,解得a=−1 8.∴实数a的值为1或−1 8.故答案为:1或−1 8.【点评】本题考查实数值的求法,考查子集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.【题型5 补集的运算】【例5】(2020秋•湖北期末)设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2﹣5x+4=0},则∁U M=()A.{2,3}B.{1,5}C.{1,4}D.{2,3,5}【分析】可求出集合U,M,然后进行补集的运算即可.【解答】解:∵U={1,2,3,4},M={1,4},∴∁U M={2,3}.故选:A.【点评】本题考查了描述法和列举法的定义,补集及其运算,考查了计算能力,属于基础题.【变式5-1】(2020春•烟台期末)已知全集U={0,1,2,3,4},A={1,3,4},B={0,1,2},则图中阴影部分表示的集合为()A.{0}B.{2}C.{0,2}D.{0,2,4}【分析】可知阴影部分表示的集合为∁B(A∩B),从而进行交集和补集的运算即可.【解答】解:A∩B={1},∴∁B(A∩B)={0,2},∴阴影部分表示的集合为{0,2}.故选:C.【点评】本题考查了V enn图表示集合的方法,交集和补集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题.【变式5-2】(2020秋•海淀区校级月考)设集合U={1,2,3,4},M={x∈U|x2﹣5x+p=0},若∁U M={1,4},则p的值为()A.﹣4B.4C.﹣6D.6【分析】由题意推出M中方程的解,然后求出p的值.【解答】解:因为集合U={1,2,3,4},M={x∈U|x2﹣5x+p=0},若∁U M={1,4},所以M={2,3}即2,3是方程的两个根,22﹣5×2+p=0,所以p=6.故选:D.【点评】本题考查集合的补集的运算,考查计算能力.【变式5-3】(2020秋•张家口月考)设全集U={2,4,6,8,a,10},集合A={2,|a﹣6|,10},{6,8}⊆∁U A,则实数a的值是()A.3B.10C.2D.2或10或3【分析】由集合补集的定义得到6∉A,8∉A,则有|a﹣6|=4或|a﹣6|=a,求解即可得到答案.【解答】解:因为全集U={2,4,6,8,a,10},集合A={2,|a﹣6|,10},{6,8}⊆∁U A,所以6∉A,8∉A,则|a ﹣6|=4或|a ﹣6|=a ,解得a =2(舍)或a =10(舍)或a =3,所以实数a 的值是3.故选:A .【点评】本题考查了集合补集的理解和应用,解题时要注意集合元素互异性,考查了逻辑推理能力,属于基础题.【题型6 利用集合间的关系求参数】【例6】(2020秋•南开区校级月考)设集合A ={x |﹣1≤x +1≤6},B ={x |m ﹣1<x <2m +1},若A ⊇B ,则m的取值范围是 .【分析】B ⊆A ,则说明B 是A 的子集,然后分m ≤﹣2和m >﹣2两种情况求出m 的取值范围.【解答】解:∵A ={x |﹣1≤x +1≤6}={x |﹣2≤x ≤5},当m ﹣1≥2m +1,即m ≤﹣2时,B =∅满足B ⊆A .当m ﹣1<2m +1,即m >﹣2时,要使B ⊆A 成立,需 {m −1≥−22m +1≤5,可得﹣1≤m ≤2,即﹣1≤m ≤2, 综上,m ≤﹣2或﹣1≤m ≤2时有B ⊆A .故答案为:{m |m ≤﹣2或﹣1≤m ≤2}.【点评】本题考查实数的取值范围的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集的性质的合理运用.【变式6-1】(2020秋•武汉期中)已知关于x 不等式x 2﹣2mx +m +2≤0(m ∈R )的解集为M .(1)[1,2]⊆M ,求实数m 的取值范围;(2)当M 不为空集,且M ⊆[1,4]时,求实数m 的取值范围.【分析】(1)由题意得到关于m 的不等式组,求解不等式组确定实数m 的取值范围即可;(2)由题意分类讨论即可求得实数m 的取值范围.【解答】解:(1)由题意[1,2]⊆M 可知,令 f (x )=x 2﹣2mx +m +2,则{f(1)≤0f(2)≤0△>0,解得:m ≥3.(2)∵M 不为空集,且M ⊆[1,4],当△>0 时,则{ f(1)≥0f(4)≥0△>01≤m ≤4,解得:2≤m ≤187, 当△=0 时,m =2也符合题目要求:综上:2≤m ≤187. 【点评】本题主要考查集合的包含关系,分类讨论的数学思想,二次方程根的分布等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.【变式6-2】(2020秋•南阳期中)集合A ={x |﹣3≤x ≤7},B ={x |m +1≤x ≤2m ﹣1}.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈R 时,没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围.【分析】(1)根据B ⊆A 可讨论B 是否为空集:B =∅时,m +1>2m ﹣1;B ≠∅时,{m +1≤2m −1m +1≥−32m −1≤7,解出m 的范围即可;(2)根据题意可知A ∩B =∅,讨论B 是否为空集:B =∅时,m <2;B ≠∅时,{m ≥2m +1>7或{m ≥22m −1<−3,然后解出m 的范围即可.【解答】解:(1)∵B ⊆A ,∴①B =∅时,m +1>2m ﹣1,解得m <2;②B ≠∅时,{m ≥2m +1≥−32m −1≤7,解得2≤m ≤4,综上,实数m 的取值范围为(﹣∞,4];(2)由题意知,A ∩B =∅,①B =∅时,m <2;②B ≠∅时,{m ≥2m +1>7或{m ≥22m −1<−3,解得m >6, ∴实数m 的取值范围为(﹣∞,2)∪(6,+∞).【点评】本题考查了描述法的定义,子集的定义,空集的定义,分类讨论的思想,考查了计算能力,属于基础题.【变式6-3】(2020秋•浙江期中)已知全集U =R ,集合A ={x |﹣1≤x ≤3}.(1)求∁U A ;(2)若集合B ={x |2x ﹣a >0},且B ⊆(∁U A ),求实数a 的取值范围.【分析】(1)由全集U =R ,集合A ={x |﹣1≤x ≤3}.利用补集定义能求出∁U A .(2)由集合B ={x |2x ﹣a >0}={x |x >a 2},且B ⊆(∁U A ),得到a 2≥3,由此能求出实数a 的取值范围. 【解答】解:(1)∵全集U =R ,集合A ={x |﹣1≤x ≤3}.∴∁U A ={x |x <﹣1或x >3}.(2)集合B ={x |2x ﹣a >0}={x |x >a 2},且B ⊆(∁U A ),∴a 2≥3,解得a ≥6. ∴实数a 的取值范围是[6,+∞).【点评】本题考查补集、实数的取值范围的求法,考查补集、子集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理工农医类)分类整理排列组合、二项式定理与概率统计(全国卷Ⅰ)(14)9)12(x x -的展开式中,常数项为 。
(用数字作答) (20)(本大题满分12分)9粒种子分种在3个坑内,每坑3粒,每粒种子发芽的概率为5.0,若一个坑内至少有1粒种子发芽,则这个坑不需要补种,若一个坑内的种子都没发芽,则这个坑需要补种。
假定每个坑至多补种一次,每补种1个坑需10元,用ξ表示补种费用,写出ξ的分布列并求ξ的数学期望。
(精确到01.0)(全国卷Ⅱ)15.在由数字0,1,2,3,4,5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有 个.19.(本小题满分12分)甲、乙两队进行一场排球比赛.根据以往经验,单局比赛甲队胜乙队的概率为0.6.本场比赛采用五局三胜制,即先胜三局的队获胜,比赛结束.设各局比赛相互间没有影响.令ξ为本场比赛的局数,求ξ的概率分布和数学期望.(精确到0.0001)(全国卷Ⅲ)(3)在(x −1)(x+1)8的展开式中x 5的系数是(A )−14 (B )14 (C )−28 (D )28(17)(本小题满分12分)设甲、乙、丙三台机器是否需要照顾相互之间没有影响。
已知在某一小时内,甲、乙都需要照顾的概率为0.18,甲、丙都需要照顾的概率为0.1,乙、丙都需要照顾的概率为0.125,(Ⅰ)求甲、乙、丙每台机器在这个小时内需要照顾的概率分别是多少;(Ⅱ)计算这个小时内至少有一台需要照顾的概率.(北京卷)(7)北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作.若每天排早、中、晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为(A )124414128C C C (B )124414128C A A (C )12441412833C C C A (D )12443141283C C C A (11)6(x 的展开式中的常数项是 (用数字作答) (14)已知n 次多项式1011()n n n n n P x a x a x a x a --=++++,如果在一种算法中,计算0k x (k =2,3,4,…,n )的值需要k -1次乘法,计算30()P x 的值共需要9次运算(6次乘法,3次加法),那么计算0()n P x 的值共需要 次运算.下面给出一种减少运算次数的算法:0011(),()()k k k P x a P x xP x a ++==+(k =0,1,2,…,n -1).利用该算法,计算30()P x 的值共需要6次运算,计算0()n P x 的值共需要 次运算.(17)(本小题共13分)甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目标的概率为21,乙每次击中目标的概率32, (I )记甲击中目标的次数为ξ,求ξ的概率分布及数学期望E ξ;(II )求乙至多击中目标2次的概率;(III )求甲恰好比乙多击中目标2次的概率.(上海卷)4、在10)(a x -的展开式中,7x 的系数是15,则实数a =__________。
1.2子集、全集、补集第1课时子集、真子集1.理解集合间包含与相等的含义、能识别给定集合间是否有包含关系.(重点) 2.能通过分析元素的特点判断集合间的关系.(难点)3.能根据集合间的关系确定一些参数的取值.(难点、易错点)[基础·初探]教材整理1子集的概念及其性质阅读教材P8开始至例1,完成下列问题.1.子集(1)A⊆A,即任何一个集合是它本身的子集.(2)∅⊆A,即空集是任何集合的子集.(3)若A⊆B,B⊆C,则A⊆C,即子集具备传递性.3.集合相等若A⊆B且B⊆A,则A=B.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1){2,3}⊆{x|x2-5x+6=0}.()(2)∅⊆{0}.()(3)∅⊆{∅}.()2.{1,a}⊆{1,2,3},则a=________.教材整理2真子集的概念及性质阅读教材P8例1后一段至P9第一行,完成下列问题.1.真子集的概念如果A⊆B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的真子集,记为A B或B A,读作“A真包含于B”或“B真包含A”.2.性质(1)∅是任一非空集合的真子集.(2)若A B,B C,则A C.集合A={x|x2-1=0},B={-1,0,1},则A与B的关系是________.[小组合作型]指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={x∈N|x2=1};(2)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(3)P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n-1),n∈Z};(4)A={x|x是等边三角形},B={x|x是三角形};(5)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0}.【精彩点拨】分析集合中元素及元素的特征,用子集、真子集及集合相等的概念进行判断.【自主解答】(1)用列举法表示集合B={1},故B A.(2)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是实数对,故A与B之间无包含关系.(3)∵Q中n∈Z,∴n-1∈Z,Q与P都表示偶数集,∴P=Q.(4)等边三角形是三边相等的三角形,故A B.(5)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可发现A B.判断两个集合A,B的关系,应由集合中元素入手,依据集合间关系的定义得出结论.由A B可推出A⊆B,但由A⊆B推不出A B.[再练一题]1.下列各组的集合中,两个集合之间具有包含关系的是________,其中A为S 真子集的是________.(填序号)(1)S={-2,-1,1,2},A={-1,1};(2)S=R,A={x|x≤0,x∈R};(3)S={x|x为江苏人},A={x|x为中国人}.(1)写出集合M={1,2,3}的子集,并说明其中真子集的个数为多少.(2)若集合{1,2}⊆M{1,2,3,4},试写出满足条件的所有的集合M.【精彩点拨】对于确定子集或(个数)的题目,可以将子集逐一列举出来再计数.【自主解答】(1)按子集中包含元素的个数来写:(2)M中必有1,2两个元素,但3,4可以没有,也可以只有一个,但不能两个都在M中.M的可能情况为{1,2},{1,2,3},{1,2,4}.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.[再练一题]2.集合M满足{4,5}⊆M⊆{1,2,3,4,5},则这样的M共有________个.[探究共研型]探究1A⊆B则N⊆M成立吗?【提示】A⊆B表示集合A中所有的元素都在集合B中.借助数轴表示出M,N两集合,易见N⊆M.探究2若集合M={x|x≤1},N={x|x<1},则M⊆N成立吗?【提示】不成立,因为1∈M但1∉N,故M⊆N错误.探究3集合M={x|2a<x<a+1}可能是空集吗?此时a应满足什么条件?【提示】M可以是空集,此时只需要2a≥a+1,即a≥1.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.【精彩点拨】【自主解答】∵B⊆A,(1)当B=∅时,m+1≤2m-1,解得m≥2.(2)当B ≠∅时,有⎩⎨⎧ -3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2,综上得m ≥-1.1.对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答.2.两个易错点(1)当B ⊆A 时,应分B =∅和B ≠∅两种情况讨论;(2)列不等关系式时,应注意等号是否成立.[再练一题]3.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值集合.1.设x ,y ∈R ,A ={(x ,y )|y =x },B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪ y x =1,则A ,B 的关系是________.2.集合A ={-1,0,1}的子集中,含有元素0的子集共有________个3.已知集合A ={0,1,2},B ={1,m }.若B ⊆A ,则实数m 的值是________.4.满足条件{1,2,3}M {1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是________.5.已知集合A ={1,3,-x 3},B ={x +2,1},是否存在实数x ,使得B 是A 的子集?若存在,求出集合A ,B ;若不存在,请说明理由.。
高2021届高2018级高三数学复习资料§10.2 排列、组合1.排列、组合的定义排列的定义 从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素按照一定的顺序排成一列组合的定义合成一组2.排列数、组合数的定义、公式、性质排列数组合数定义从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有排列的个数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有组合的个数 公式A m n =n (n -1)(n -2)·…·(n -m +1)=n !(n -m )!C mn =A m n A m m=n (n -1)(n -2)·…·(n -m +1)m !=n !m !(n -m )!性质 A n n =n !,0!=1 C m n n =C n-mn , C m n+C m -1n =C m n +1, C n n =1,C 0n =1概念方法微思考1.排列问题和组合问题的区别是什么?提示 元素之间与顺序有关的为排列,与顺序无关的为组合.2.排列数与组合数公式之间有何关系?它们的公式都有两种形式,如何选择使用?提示 (1)排列数与组合数之间的联系为C m n A m m =A mn .(2)两种形式分别为:①连乘积形式;②阶乘形式.前者多用于数字计算,后者多用于含有字母的排列数式子的变形与论证.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)所有元素完全相同的两个排列为相同排列.(×)(2)两个组合相同的充要条件是其中的元素完全相同.(√)(3)若组合式C x n=C m n,则x=m成立.(×)(4)排列定义规定给出的n个元素各不相同,并且只研究被取出的元素也各不相同的情况.也就是说,如果某个元素已被取出,则这个元素就不再取了.(√)题组二教材改编2.6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为()A.144B.120C.72D.24【参考答案】D【试题解析】“插空法”,先排3个空位,形成4个空隙供3人选择就座,因此任何两人不相邻的坐法种数为A34=4×3×2=24.3.用数字1,2,3,4,5组成无重复数字的四位数,其中偶数的个数为()A.8B.24C.48D.120【参考答案】C【试题解析】末位数字排法有A12种,其他位置排法有A34种,共有A12A34=48(种)排法,所以偶数的个数为48.4.从4本不同的课外读物中,买3本送给3名同学,每人各1本,则不同的送法种数是________. 【参考答案】24【试题解析】从4本书中选3本有C34=4(种)选法,把选出的3本送给3名同学,有A33=6(种)送法,所以不同的送法有C34A33=4×6=24(种).题组三易错自纠5.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种【参考答案】B【试题解析】第一类:甲在最左端,有A55=5×4×3×2×1=120(种)排法;第二类:乙在最左端,甲不在最右端,有4A44=4×4×3×2×1=96(种)排法.所以共有120+96=216(种)排法.6.某校开设A类选修课3门,B类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法种数为________.【参考答案】30【试题解析】分两种情况:(1)A类选修课选1门,B类选修课选2门,有C13C24种不同的选法;(2)A类选修课选2门,B类选修课选1门,有C23C14种不同的选法.所以不同的选法共有C13C24+C23C14=18+12=30(种).排列问题1.用1,2,3,4,5这五个数字,可以组成比20 000大,并且百位数不是数字3的没有重复数字的五位数,共有()A.96个B.78个C.72个D.64个【参考答案】B【试题解析】根据题意知,要求这个五位数比20 000大,则万位数必须是2,3,4,5这4个数字中的一个,当万位数是3时,百位数不是数字3,符合要求的五位数有A44=24(个);当万位数是2,4,5时,由于百位数不能是数字3,则符合要求的五位数有3×(A44-A33)=54(个),因此共有54+24=78(个)这样的五位数符合要求.故选B.2.(2020·惠州调研)七人并排站成一行,如果甲乙两人必须不相邻,那么不同的排法种数是()A.3 600B.1 440C.4 820D.4 800【参考答案】A【试题解析】除甲乙外,其余5个人排列数为A55种,再用甲乙去插6个空位有A26种,不同的排法种数是A55A26=3 600(种).3.3名女生和5名男生站成一排,其中女生排在一起的排法种数有________.【参考答案】4 320【试题解析】3名女生排在一起,有A33种排法,把3名女生看作一个整体再与5名男生全排列有A66种排法,故共有A33A66=4 320(种)不同排法.思维升华(1)对于有限制条件的排列问题,分析问题时有位置分析法和元素分析法,在实际进行排列时一般采用特殊元素优先原则,即先安排有限制条件的元素或有限制条件的位置,对于分类过多的问题可以采用间接法.(2)常见排列数的求法为:①相邻问题采用“捆绑法”.②不相邻问题采用“插空法”.③有限制元素采用“优先法”.④特殊顺序问题,先让所有元素全排列,然后除以有限制元素的全排列数.组合问题1.(2018·全国Ⅰ)从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有______种.(用数字填写答案)【参考答案】16【试题解析】方法一按参加的女生人数可分两类:只有1位女生参加有C12C24种,有2位女生参加有C22C14种.故所求选法共有C12C24+C22C14=2×6+4=16(种).方法二间接法:从2位女生,4位男生中选3人,共有C36种情况,没有女生参加的情况有C34种,故所求选法共有C36-C34=20-4=16(种).2.(2019·衡水中学调研)为了应对美欧等国的经济制裁,俄罗斯天然气公司决定从10名办公室工作人员中裁去4人,要求甲、乙二人不能全部裁去,则不同的裁员方案的种数为________. 【参考答案】182【试题解析】甲、乙中裁一人的方案有C12C38种,甲、乙都不裁的方案有C48种,故不同的裁员方案共有C12C38+C48=182(种).3.从7名男生,5名女生中选取5人,至少有2名女生入选的种数为________.【参考答案】596【试题解析】“至少有2名女生”的反面是“只有一名女生或没有女生”,故可用间接法,所以有C512-C1515C47-C57=596(种).思维升华组合问题常有以下两类题型变化:(1)“含有”或“不含有”某些元素的组合题型:“含”,则先将这些元素取出,再由另外元素补足;“不含”,则先将这些元素剔除,再从剩下的元素中去选取.(2)“至少”或“最多”含有几个元素的组合题型:解这类题必须十分重视“至少”与“最多”这两个关键词的含义,谨防重复与漏解.用直接法和间接法都可以求解,通常用直接法,分类复杂时,考虑逆向思维,用间接法处理.排列与组合的综合问题命题点1相邻问题例1(2019·怀化模拟)北京APEC峰会期间,有2位女性和3位男性共5位领导人站成一排照相,则女性领导人甲不在两端,3位男性领导人中有且只有2位相邻的站法有()A.12种B.24种C.48种D.96种【参考答案】C【试题解析】从3位男性领导人中任取2人“捆”在一起记作A,A共有C23A22=6(种)不同排法,剩下1位男性领导人记作B,2位女性分别记作甲、乙;则女领导人甲必须在A,B之间,此时共有6×2=12(种)排法(A左B右和A右B左),最后再在排好的三个元素中选出四个位置插入乙,∴共有12×4=48(种)不同排法.命题点2相间问题例2某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是()A.72B.120C.144D.168【参考答案】B【试题解析】安排小品节目和相声节目的顺序有三种:“小品1,小品2,相声”“小品1,相声,小品2”和“相声,小品1,小品2”.对于第一种情况,形式为“□小品1歌舞1小品2□相声□”,有A22C13A23=36(种)安排方法;同理,第三种情况也有36种安排方法,对于第二种情况,三个节目形成4个空,其形式为“□小品1□相声□小品2□”,有A22A34=48(种)安排方法,故共有36+36+48=120(种)安排方法.命题点3特殊元素(位置)问题例3大数据时代出现了滴滴打车服务,二胎政策的放开使得家庭中有两个孩子的现象普遍存在.某城市关系要好的A,B,C,D四个家庭各有两个孩子共8人,他们准备使用滴滴打车软件,分乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐4名(乘同一辆车的4个孩子不考虑位置),其中A家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的4个孩子恰有2个来自于同一个家庭的乘坐方式共有()A.18种B.24种C.36种D.48种【参考答案】B【试题解析】根据题意,分两种情况讨论:①A家庭的孪生姐妹在甲车上,甲车上另外的两个孩子要来自不同的家庭,可以在剩下的三个家庭中任选2个,再从每个家庭的2个孩子中任选一个来乘坐甲车,有C23×C12×C12=12(种)乘坐方式;②A家庭的孪生姐妹不在甲车上,需要在剩下的三个家庭中任选1个,让其2个孩子都在甲车上,对于剩余的两个家庭,从每个家庭的2个孩子中任选一个来乘坐甲车,有C13×C12×C12=12(种)乘坐方式,故共有12+12=24(种)乘坐方式,故选B.思维升华解排列、组合问题要遵循的两个原则(1)按元素(位置)的性质进行分类.(2)按事情发生的过程进行分步.具体地说,解排列、组合问题常以元素(位置)为主体,即先满足特殊元素(位置),再考虑其他元素(位置).跟踪训练(1)把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.【试题解析】将产品A与B捆绑在一起,然后与其他三种产品进行全排列,共有A22A44种方法,将产品A,B,C捆绑在一起,且A在中间,然后与其他两种产品进行全排列,共有A22A33种方法.于是符合题意的摆法共有A22A44-A22A33=36(种).(2)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,则共有________种不同的选法.(用数字作答)【参考答案】660【试题解析】方法一只有1名女生时,先选1名女生,有C12种方法;再选3名男生,有C36种方法;然后排队长、副队长位置,有A24种方法.由分步计数原理知,共有C12C36A24=480(种)选法. 有2名女生时,再选2名男生,有C26种方法;然后排队长、副队长位置,有A24种方法.由分步计数原理知,共有C26A24=180(种)选法.所以依据分类计数原理知,共有480+180=660(种)不同的选法.方法二不考虑限制条件,共有A28C26种不同的选法,而没有女生的选法有A26C24种,故至少有1名女生的选法有A28C26-A26C24=840-180=660(种).1.“中国梦”的英文翻译为“China Dream”,其中China又可以简写为CN,从“CN Dream”中取6个不同的字母排成一排,含有“ea”字母组合(顺序不变)的不同排列共有()A.360种B.480种C.600种D.720种【参考答案】C【试题解析】从其他5个字母中任取4个,然后与“ea”进行全排列,共有C45A55=600(种),故选C.2.有七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙、丙两位同学要站在一起,则不同的站法有()A.240种B.192种C.96种D.48种【参考答案】B【试题解析】当丙和乙在甲的左侧时,共有A22C14A22A33=96(种)排列方法,同理,当丙和乙在甲的右侧时也有96种排列方法,所以共有192种排列方法.3.某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为()A.16B.18C.24D.32【试题解析】将4个车位捆绑在一起,看成一个元素,先排3辆不同型号的车,在3个车位上任意排列,有A33=6(种)排法,再将捆绑在一起的4个车位插入4个空档中,有4种方法,故共有4×6=24(种)方法.4.(2020·常州质检)互不相同的5盆菊花,其中2盆为白色,2盆为黄色,1盆为红色,现要摆成一排,要求红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,共有摆放方法()A.A55种B.A22种C.A24A22种D.C12C12A22A22种【参考答案】D【试题解析】红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,即红色菊花两边各一盆白色菊花,一盆黄色菊花,共有C12C12A22A22种摆放方法.5.(2020·临川一中月考)十三届全国人大二次会议于2019年3月5日至15日在北京召开,会议期间工作人员将其中的5个代表团人员(含A,B两市代表团)安排至a,b,c三家宾馆入住,规定同一个代表团人员住同一家宾馆,且每家宾馆至少有一个代表团入住,若A,B两市代表团必须安排在a宾馆入住,则不同的安排种数为()A.6B.12C.16D.18【参考答案】B【试题解析】如果仅有A,B入住a宾馆,则余下三个代表团必有2个入住同一个宾馆,此时共有C23A22=6(种)安排数,如果有A,B及其余一个代表团入住a宾馆,则余下两个代表团入住b,c,此时共有C13A22=6(种)安排数,综上,共有不同的安排种数为12.6.(2019·山东临沂重点中学模拟)马路上有七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同的开灯方案共有()A.60种B.20种C.10种D.8种【参考答案】C【试题解析】根据题意,可分为两步:第一步,先安排四盏不亮的路灯,有1种情况;第二步,四盏不亮的路灯排好后,有5个空位,在5个空位中任意选3个,插入三盏亮的路灯,有C35=10(种)情况.故不同的开灯方案共有10×1=10(种).7.有5列火车分别准备停在某车站并行的5条轨道上,若快车A不能停在第3道上,货车B不能停在第1道上, 则5列火车不同的停靠方法数为()A.56B.63C.72D.78【试题解析】若没有限制,5列火车可以随便停,则有A55种不同的停靠方法;快车A停在第3道上,则5列火车不同的停靠方法为A44种;货车B停在第1道上,则5列火车不同的停靠方法为A44种;快车A停在第3道上,且货车B停在第1道上,则5列火车不同的停靠方法为A33种,故符合要求的5列火车不同的停靠方法数为A55-2A44+A33=120-48+6=78.8.(2020·沧州七校联考)身穿红、黄两种颜色衣服的各有两人,身穿蓝色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的排法种数共有()A.24种B.28种C.36种D.48种【参考答案】D【试题解析】分类计数原理,按红红之间有蓝无蓝两类来分.(1)当红红之间有蓝时,则有A22A24=24(种).(2)当红红之间无蓝时,则有C12A22C12C13=24(种);因此,这五个人排成一行,穿相同颜色衣服的人不能相邻,则有48种排法.9.若把英语单词“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误方法共有________种.(用数字作答)【参考答案】11【试题解析】把g,o,o,d 4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排g和d,共有A24种排法;第二步:排两个o,共1种排法,所以总的排法种数为A24=12.其中正确的有一种,所以错误的共有A24-1=12-1=11(种).10.(2020·太原模拟)要从甲、乙等8人中选4人在座谈会上发言,若甲、乙都被选中,且他们发言中间恰好间隔一人,那么不同的发言顺序共有________种.(用数字作答)【参考答案】120【试题解析】先从除了甲、乙以外的6人中选一人,安排在甲乙中间,有C16A22=12(种),把这三个人看成一个整体,与从剩下的五人中选出的一个人全排列,有C15A22=10(种),故不同的发言顺序共有12×10=120(种).11.某校2020年元旦晚会对2个相声节目和5个小品节目安排演出顺序,若第一个节目只能排相声甲或相声乙,最后一个节目不能排相声甲,则不同的排法有________种.【参考答案】1 320【试题解析】若第一个节目排相声甲,有A66=720(种)排法;若第一个节目排相声乙,最后一个节目不能排相声甲,有A15A55=600(种)排法.根据分类计数原理可得共有720+600=1 320(种)排法.12.(2019·北京海淀区模拟)某运输公司有7个车队,每个车队的车辆均多于4辆.现从这个公司中抽调10辆车,并且每个车队至少抽调1辆,那么共有________种不同的抽调方法.【参考答案】84【试题解析】 方法一 在每个车队抽调1辆车的基础上,还需抽调3辆车.可分为三类:一类是从某1个车队抽调3辆,有C 17种;一类是从2个车队中抽调,其中1个车队抽调1辆,另1个车队抽调2辆,有A 27种;一类是从3个车队中各抽调1辆;有C 37种.故共有C 17+A 27+C 37=84(种)抽调方法.方法二 由于每个车队的车辆均多于4辆,只需将10个份额分成7份.可看作将10个小球排成一排,在相互之间的9个空当中插入6个隔板,即可将小球分成7份,故共有C 69=84(种)抽调方法.13.(2017·全国Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A.12种B.18种C.24种D.36种 【参考答案】 D【试题解析】 由题意可知,其中1人必须完成2项工作,其他2人各完成1项工作,可得安排方式为C 13·C 24·A 22=36(种),或列式为C 13·C 24·C 12=3×4×32×2=36(种). 14.某宾馆安排A ,B ,C ,D ,E 五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A ,B 不能住同一房间,则共有________种不同的安排方法.(用数字作答) 【参考答案】 114【试题解析】 5个人住3个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,当为(3,1,1)时,有C 35·A 33=60(种),A ,B 住同一房间有C 13·A 33=18(种),故有60-18=42(种),当为(2,2,1)时,有C 25·C 23A 22·A 33=90(种),A ,B 住同一房间有C 23·A 33=18(种), 故有90-18=72(种),根据分类计数原理可知,共有42+72=114(种).15.(2019·江西八校联考)若一个四位数的各位数字之和为10,则称该数为“完美四位数”,如数字“2 017”.试问用数字0,1,2,3,4,5,6,7组成的无重复数字且大于2 017的“完美四位数”的个数为( )A.55B.59C.66D.71 【参考答案】 D【试题解析】 记千位为首位,百位为第二位,十位为第三位,由题设中提供的信息可知,和为10的无重复的四个数字有(0,1,2,7),(0,1,3,6),(0,1,4,5),(0,2,3,5),(1,2,3,4),共五组.其中第一组(0,1,2,7)中,7排在首位有A 33=6(种)情形,2排在首位,1或7排在第二位上时,有2A 22=4(种)情形,2排在首位,0排在第二位,7排在第三位有1种情形,共有6+4+1=11(种)情形符合题设;第二组中3,6分别排在首位共有2A33=12(种)情形;第三组中4,5分别排在首位共有2A33=12(种)情形;第四组中2,3,5分别排在首位共有3A33=18(种)情形;第五组中2,3,4分别排在首位共有3A33=18(种)情形.依据分类计数原理可知符合题设条件的“完美四位数”共有11+12+12+18+18=71(个).16.(2020·湖北八市重点高中联考)从4名男生和3名女生中选出4名去参加一项活动,要求男生甲和乙不能同时参加,女生中的丙和丁至少有一名参加,则不同的选法种数为________.(用数字作答)【参考答案】23【试题解析】①设甲参加,乙不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为C35-C33=9,②设乙参加,甲不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为C35-C33=9,③设甲,乙都不参加,由女生中的丙和丁至少有一名参加,可得不同的选法种数为C45=5,综合①②③得,不同的选法种数为9+9+5=23.。
2018年高考数学高考必备知识点汇总2017.10.20高中数学知识点回顾第一章-集合(一)、集合:集合元素的特征:确定性、互异性、无序性. 1、集合的性质:①任何一个集合是它本身的子集,记为A A ⊆;②空集是任何集合的子集,记为A ⊆φ;③空集是任何非空集合的真子集;①n 个元素的子集有2n 个. n 个元素的真子集有2n -1个. n 个元素的非空真子集有2n -2个.[注]①一个命题的否命题为真,它的逆命题一定为真.否命题⇔逆命题. ②一个命题为真,则它的逆否命题一定为真. 原命题⇔逆否命题.2、集合运算:交、并、补.{|,}{|}{,}AB x x A x B AB x x A x B A x U x A ⇔∈∈⇔∈∈⇔∈∉U 交:且并:或补:且C(三)简易逻辑构成复合命题的形式:p 或q(记作“p ∨q ” );p 且q(记作“p ∧q ” );非p(记作“┑q ” ) 。
1、“或”、 “且”、 “非”的真假判断 4、四种命题的形式及相互关系:原命题:若P 则q ; 逆命题:若q 则p ; 否命题:若┑P 则┑q ;逆否命题:若┑q 则┑p 。
①、原命题为真,它的逆命题不一定为真。
②、原命题为真,它的否命题不一定为真。
③、原命题为真,它的逆否命题一定为真。
对数函数y=log a x (a>0且a ≠1)的图象和性质:⑴对数、指数运算:log ()log log log log log log log a a a a a a n a a M N M N MM N N M n M⋅=+=-=()()r sr sr s rs rrra aaa a ab a b+===⑵xa y =(1,0≠a a )与x y a log =(1,0≠a a )互为反函数.第三章 数列1. ⑴等差、等比数列: (2)数列{n a }的前n 项和n S 与通项n a 的关系:⎩⎨⎧≥-===-)2()1(111n s s n a s a n n n第四章-三角函数一.三角函数1、角度与弧度的互换关系:360°=2π ;180°=π ; 1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ;1°=180π≈0.01745(rad ) 注意:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零. 2、弧长公式:r l ⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形3、三角函数: r y =αsin ; r x =αcos ; xy=αtan ;4、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)正切、余切余弦、正割正弦、余割5、同角三角函数的基本关系式:αααtan cos sin = 1cos sin 22=+αα 6、诱导公式:x x k x x k x x k xx k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππ xx x x xx xx cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=-=--=- xx x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππ xx x x x x xx cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(-=--=-=--=-ππππ xx x x xx x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=--=-=-ππππ 7、两角和与差公式=±)sin(βαβαβαsin cos cos sin ±=±)cos(βαβαβαsin sin cos cosβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-8、二倍角公式是: sin2α=ααcos sin 2⋅cos2α=αα22sin cos -=1cos 22-α=α2sin 21- tan 2α=αα2tan 1tan 2-。
1.2 子集、全集、补集学习目标 1.理解子集、真子集、全集、补集的概念(重、难点);2.能用符号和Venn 图、数轴表达集合间的关系(重点);3.掌握列举有限集的所有子集的方法,给定全集,会求补集(重点).预习教材P8~9,完成下面问题: 知识点一 子集符号“∈”与“⊆”有什么区别?答案 (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. 知识点二 真子集AB (或B A )(1)对于集合A ,B ,C ,若AB ,且BC ,则A C ;(2)对于集合A ,B ,若A ⊆B ,且A ≠B ,则A B ; (3)若A ≠∅,则∅A在知识点一中,我们知道集合A 是它本身的子集,那么如何刻画至少比A 少一个元素的A 的子集? 答案 用真子集. 知识点三 全集、补集 1.全集如果集合S 包含我们所要研究的各个集合,那么这时S 可以看做一个全集,全集通常记作U . 2.补集判断1 全集一定是实数集R .( )提示 ×.全集是一个相对概念,因研究问题的不同而变化,如在实数范围内解不等式,全集为实数集R ,而在整数范围内解不等式,则全集为整数集Z .判断2 设集合A ={1,2},那么相对于集合M ={0,1,2,3}和N ={1,2,3},∁M A 和∁N A 相等.( )提示 ×.∁M A ={0,3},∁N A ={3},∁M A ≠∁N A .由此可见补集是一个相对的概念,研究补集必须在全集的条件下研究,而全集因研究问题不同而异,同一个集合相对于不同的全集,其补集也就不同.题型一 子集、真子集的概念【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}.【例2】已知集合A={x|x2-x=0},B={x|ax=1},且A⊇B,求实数a的值.解A={x|x2-x=0}={0,1}.(1)当a=0时,B=∅⊆A,符合题意.(2)当a≠0时,B={x|ax=1}={1 a},∵1a≠0,要使A⊇B,只有1a=1,即a=1.综上,a=0或a=1.规律方法(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.【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.题型二简单的补集运算【例3】(1)设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A等于________.(2)若全集U=R,集合A={x|x≥1},则∁U A=________.解析 (1)∵U ={1,2,3,4,5},A ={1,2}, ∴∁U A ={3,4,5}.(2)由补集的定义,结合数轴可得∁U A ={x |x <1}. 答案 (1){3,4,5} (2){x |x <1}规律方法 (1)根据补集定义,当集合中元素离散时,可借助Venn 图;当集合中元素连续时,可借助数轴,利用数轴分析法求解.(2)解题时要注意使用补集的几个性质:∁U U =∅,∁U ∅=U ,A ∪(∁U A )=U . 【训练2】 已知全集U ={x |x ≥-3},集合A ={x |-3<x ≤4},则∁U A =________. 解析 借助数轴得∁U A ={x |x =-3,或x >4}. 答案 {x |x =-3,或x >4}【例4】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⎩⎨⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2,综上得{m |m ≥-1}.【迁移1】 设M ={x |x 2-2x -3=0},N ={x |ax -1=0},若N ⊆M ,求所有满足条件的a 的取值集合.解 由N ⊆M ,M ={x |x 2-2x -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1a =-1,得a =-1; 当N ={3}时,由1a =3,得a =13;故满足条件的a 的取值集合为{-1,0,13}.【迁移2】 设集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R },若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解 因为A ={x |x 2+4x =0}={0,-4},B ⊆A , 所以B 可能为∅,{0},{-4},{0,-4}. ①当B =∅时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0无解. 所以Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 所以a <-1;②当B ={0}时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0有两个相等的实数根0, 由根与系数的关系,得⎩⎨⎧0+0=-2(a +1),0×0=a 2-1, 解得a =-1;③当B ={-4}时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0有两个相等的实数根-4, 由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-4+(-4)=-2(a +1),-4×(-4)=a 2-1, 该方程组无解;④当B ={0,-4}时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0有两个不相等的实数根0和-4,由根与系数的关系, 得⎩⎨⎧0+(-4)=-2(a +1),0×(-4)=a 2-1, 解得a =1.综上可得a 的取值范围是{a |a ≤-1,或a =1}.【迁移3】 已知集合A ={x |1<ax <2},B ={x ||x |<1},是否存在实数a ,使得A ⊆B ?若存在,求出实数a 的取值范围. 解 B ={x |-1<x <1}.①当a =0时,A =∅,显然A ⊆B ; ②当a >0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1a <x <2a . ∵A ⊆B ,如图(1),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1a ≥-1,2a ≤1,∴a ≥2;③当a <0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2a <x <1a .∵A ⊆B ,如图(2), ∴⎩⎪⎨⎪⎧1a ≤1,2a ≥-1,∴a ≤-2.综上可知,当a ≥2或a ≤-2或a =0时,A ⊆B .规律方法 (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”.课堂达标1.若集合A ={x |x =n ,n ∈N },B ={x |x =n 2,n ∈Z },则A 与B 的关系是A ________B (填“⊆”或“⊇”).解析 A ={0,1,2,…},B ={…,-1,-12,0,12,1,32,2,…},A 中任意一个元素均在B 中. 答案 ⊆2.集合U 、S 、T 、F 的关系如图所示,下列关系正确的是________.①S ∈U ②F ⊆T ③S ⊆T ④S ⊆F ⑤S ∈F ⑥F ⊆U解析元素与集合之间的关系才用∈,故①⑤错;子集的区域要被全部涵盖,故②④错.答案③⑥3.集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有________个.解析由题意得,含有元素0的集合A的子集有:{0},{0,-1},{0,1},{0,-1,1}共4个.答案 44.设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A⊆B,则a的取值范围是________.解析∵A⊆B,∴a≥2.答案a≥25.(1)设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求∁U A和∁U B;(2)U={x|x是三角形},A={x|x是等腰三角形},B={x|x是等边三角形},求∁U B 和∁A B;(3)U=R,A={x|1<x<5},求∁U A,并分别在数轴上表示A和∁U A.解(1)根据题意可知,U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以∁U A={4,5,6,7,8},∁U B={1,2,7,8}.(2)∁U B={x|x是三边不都相等的三角形};∁A B={x|x是有且仅有两边相等的三角形}.(3)∁U A={x|x≤1,或x≥5},A与∁U A在数轴上分别表示如下:课堂小结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=∅,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.。
高考数学专题复习:子集、全集与补集一、单选题1.已知集合P ={2,4,6,8},则集合P 的真子集的个数是( ) A .4B .14C .15D .162.集合M =}|1,2n x x n Z⎧=+∈⎨⎩,N =}1|,2x x m m Z ⎧=+∈⎨⎩,则两集合M ,N 的关系为( )A .M ∩N =∅B .M =NC .M ⊆ND .N ⊆M3.下列六个关系式:①{}{},,a b b a =;②{}{},,a b b a ⊆;③{}∅=∅;④{}0=∅;⑤{}0∅⊆;⑥{}00∈.其中正确的个数是( ) A .1B .3C .4D .64.已知a R ∈,b R ∈,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20212021a b +的值为( )A .2-B .1-C .1D .25.集合6{|}6x N N x∈∈-的子集个数为( ) A .2B .4C .8D .166.已知集合{}2,3,1A =-,集合{}23,B m =.若B A ⊆,则实数m 的取值集合为( ) A .{}1B .{}3C .{}1,1-D .{}3,3-7.已知集合{}{}2|560,,|04,,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<≤∈则满足条件A C B ⊆⊆的集合C 的个数( ) A .1B .2C .3D .48.已知全集U R =,那么正确表示集合{}1,0,1,2M =-和{}2|0N x x x =-=的关系的韦恩图是( )A .B .C .D .二、多选题9.已知集合{1,1},{|1}M N x mx =-==,且N M ⊆,则实数m 的值可以为( ) A .1B .1-C .2D .010.下列四个选项中正确的是( ) A .{}{},a b ∅⊆ B .(){}{},,a b a b = C .{}{},,a b b a ⊆D .{}0∅⊆11.若集合2{|60}M x x x =+-=,{|10}N x ax =-=,且N M ⊆,则实数a 的值为( )A .13-B .0C .12D .112.已知全集U 的两个非空真子集A ,B 满足()U A B B =,则下列关系一定正确的是( ) A .A B =∅ B .A B B = C .A B U ⋃= D .()U B A A =三、填空题13.如果{}{},1,2a b =,则ab=________. 14.所有满足{}{},,,a Ma b c d ⊆的集合M 的个数为________;15.已知集合2{|9140}A x x x =-+=,集合{|20}B x ax =+=,若B A ,则实数a 的取值集合为________.16.已知集合{|04}A x x =<≤,{|}B x x a =<.当A ⊆B 时实数a 的取值范围为a c >,则c =________.四、解答题17.已知集合A ={x ||x -a |=4},B ={1,2,b }.(1)是否存在实数a ,使得对于任意的实数b ,都有A ⊆B ?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由;(2)若A ⊆B 成立,求出对应的实数对(a ,b ).18.已知集合A ={x |x 2﹣3x +2=0},B ={x |ax ﹣2=0},C ={x |x 2﹣mx +2=0}. (1)若B ⊆A ,求实数a 构成的集合; (2)若A ∩C =C ,求实数m 的取值范围.19.已知集合{}{},|325,|21U R M x a x a P x x ==<<+=-≤≤,若M ⫋U C P ,求实数a 的取值范围.20.已知22{|}}240|2{0A x x x B x x ax a =+-==++-=,,若B A ⊆,求实数a 的值.21.设全集{}22,3,23U m m =+-,{}1,2A m =+,{}5UA =,求m 的值.22.已知集合A {}25x x =-≤≤.(1)若{}621B x m x m =-≤≤-,A B ⊆,求实数m 的取值范围; (2)若{}121B x m x m =+≤≤-,B A ⊆,求实数m 的取值范围.参考答案1.C 【分析】根据集合P 元素的个数确定正确选项. 【详解】集合P 元素有4个,故其真子集的个数为42115-=个. 故选:C 2.D 【分析】根据子集的定义判断. 【详解】由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ), 当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ), ∴N ⊆M , 故选:D. 3.C 【分析】利用集合相等的概念可判定①,③,④;利用集合之间的包含关系可判定②,⑤,利用元素与集合的关系可判定⑥. 【详解】①正确,集合中元素具有无序性; ②正确,任何集合是自身的子集;③错误,∅表示空集,而{}∅表示的是含∅这个元素的集合,所以{}∅=∅不成立. ④错误,∅表示空集,而{}0表示含有一个元素0的集合,并非空集,所以{}0=∅不成立; ⑤正确,空集是任何非空集合的真子集; ⑥正确,由元素与集合的关系知,{}00∈. 故选:C.4.B 【分析】先利用集合相等列式201b a a a b a ⎧=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,解得a ,b ,再验证集合元素的互异性,代入计算即得结果.【详解】因为{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,所以201b a a a b a ⎧=⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎩,解得01b a =⎧⎨=⎩或01b a =⎧⎨=-⎩,当1a =时,不满足集合元素的互异性, 故1a =-,0b =,即()2021202120212021101a b +=-+=-.故选:B. 5.D 【分析】先化简集合,得到集合元素的个数n ,再由子集的个数为2n 求解. 【详解】6{|}{0,3,4,5}6x N N x ∈∈=-, ∴6{|}6x N N x ∈∈-的子集的个数为4216=.故选:D. 6.C 【分析】根据题意可得21m =或22m =-,解方程即可求解. 【详解】因为B A ⊆,所以21m =或22m =- 因为22m =-无解,所以22m =-不成立,由21m =得1m =±,所以实数m 的取值集合为{}1,1-.故选:C. 7.D 【分析】先求得集合A ,再由集合的包含关系求得集合C 得选项. 【详解】由已知得,{}{}2,3,1,2,3,4A B ==.因为A C B ⊆⊆,所以满足条件的集合C 有{}2,3,{}1,2,3,{}2,3,4,{}1,2,3,4,共4个.故选:D. 8.B 【分析】根据,M N 之间的关系进行判断即可. 【详解】因为{}{}1,0,1,2,1,0M N =-=,所以N ⫋M . 故选:B . 9.ABD 【分析】根据给定条件利用集合包含关系按m 值是否为0分类即可得解. 【详解】因N M ⊆,{1,1},{|1}M N x mx =-==, 则当0m =时,N M =∅⊆,符合题意,当0m ≠时,1{}N m =,于是得11m =-或11m =,解得1m =-或1m =,所以m 的值为1或1-或0. 故选:ABD 10.CD 【分析】注意到空集和由空集构成的集合的不同,可以判定AD ;注意到集合元素的无序性,可以判定C ;注意到集合的元素的属性不同,可以否定B. 【详解】对于A 选项,集合{}∅的元素是∅,集合{},a b 的元素是,a b ,故没有包含关系,A 选项错误;对于B 选项,集合(){},a b 的元素是点,集合{},a b 的元素是,a b ,故两个集合不相等,B 选项错误;对于C 选项,由集合的元素的无序性可知两个集合是相等的集合,故C 选项正确; 对于D 选项,空集是任何集合的子集,故D 选项正确. 故选:CD. 11.ABC 【分析】根据子集的定义求解,注意空集是任何集合的子集. 【详解】{}2{|60}{|(2)(3)0}3,2M x x x x x x =+-==-+==-,{|10}N x ax =-=,当0a =时,N =∅,N M ⊆,可取, 当0a ≠时,1x a =,令13a =-,13a =-,可取, 令12a=,12a =,可取,综上13a =-、0a =或12a =,故选:ABC. 12.CD 【分析】采用特值法,可设{}1,2,3,4U =,{}2,3,4A =,{}1,2B =,根据集合之间的基本关系,对选项,,,A B C D 逐项进行检验,即可得到结果. 【详解】令{}1,2,3,4U =,{}2,3,4A =,{}1,2B =,满足()U A B B =,但A B ⋂≠∅,A B B ≠,故A ,B 均不正确;由()U A B B =,知U A B ⊆,∴()()UU A A A B =⊆,∴A B U ⋃=,由U A B ⊆,知UB A ⊆,∴()U B A A =,故C ,D 均正确.13.12或2【分析】根据已知条件可得出a 、b 的值,即可得出结果. 【详解】因为{}{},1,2a b =,则12a b =⎧⎨=⎩或21a b =⎧⎨=⎩,因此,12a b =或2.故答案为:12或2. 14.7 【分析】列举出满足条件的集合M ,即可得到答案. 【详解】 满足{}{},,,a M a b c d ⊆的集合M 有{}{}{}{}{}{}{},,,,,,,,,,,,,,,a a b a c a d a b c a b d a c d ,共7个.故答案为:7 15.71,,02⎧⎫--⎨⎬⎩⎭【分析】先确定集合{2A =,7},然后利用B A ,得到集合B 的元素和A 的关系,分类讨论,即可得出结论. 【详解】2{|9140}{2A x x x =-+==,7},因为BA ,所以若0a =,即B =∅时,满足条件. 若0a ≠,则2B a ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,若B A ,则22a-=或7-,解得1a =-或72-.则实数a 的取值的集合为71,,02⎧⎫--⎨⎬⎩⎭.故答案为:71,,02⎧⎫--⎨⎬⎩⎭.16.4利用数轴分析,可得实数a的取值范围,从而得到c的值.【详解】{|04}A x x=<≤,{|}B x x a=<,如上图所示,由A⊆B,得4a>.所以4c=.故答案为:4.17.(1)不存在,理由见解析;(2)(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).【分析】(1)根据已知条件列方程组,根据方程组的解的情况作出结论.(2)根据A B⊆列方程组,解方程组求得对应的实数对.【详解】(1)由题意,知当且仅当集合A中的元素为1,2时,对于任意的实数b,都有A⊆B. 因为A={a-4,a+4},所以4142aa-=⎧⎨+=⎩或4241aa-=⎧⎨+=⎩,方程组均无解,所以不存在实数a,使得对于任意的实数b都有A⊆B. (2)结合(1),知若A⊆B,则有414aa b-=⎧⎨+=⎩或424aa b-=⎧⎨+=⎩或441a ba-=⎧⎨+=⎩或442a ba-=⎧⎨+=⎩,解得59ab=⎧⎨=⎩或610ab=⎧⎨=⎩或37ab=-⎧⎨=-⎩或26ab=-⎧⎨=-⎩,所以所求实数对(a,b)为(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).18.(1){0,1,2};(2)2222m-<<m=3.【分析】(1)对a进行分类讨论,根据包含关系求解;(2)根据C⊆A,分类讨论求解.(1)∵A ={x |x 2﹣3x +2=0}={1,2}, ①若a =0,则B =∅,满足题意.②若a ≠0,则B =2a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,由B ⊆A 得:2a =1或2a =2,∴a =1或a =2,∴实数a 构成的集合为{0,1,2}; (2)若A ∩C =C ,则C ⊆A ,若△=m 2﹣8<0,即m -<<若△=m 2﹣8=0,则C ={,或C =}不满足条件, 若△=m 2﹣8>0,则C =A ,则m =3,综上所述m -<m =3, 19.7|2a a ⎧≤-⎨⎩或13a ⎫≥⎬⎭.【分析】先由题意,得到{C 2U P x x =<-或}1x >,根据M ⫋U C P ,分别讨论分M =∅,M 两种情况讨论,即可得出结果. 【详解】由题意得,{|2U C P x x =<-或}1x >,M ⫋U C P ,∴分M =∅和M两种情况讨论.①当M =∅时,有325a a ≥+,即5a ≥. ②当M时,由M ⫋U C P ,可得325252a a a <+⎧⎨+≤-⎩,或32531a a a <+⎧⎨≥⎩,即72a ≤-或153a ≤<,综上可知,实数a 的取值范围是7|2a a ⎧≤-⎨⎩或13a ⎫≥⎬⎭.【点睛】本题主要考查由集合的包含关系求参数,熟记集合基本运算的概念即可,属于常考题型. 20.1或4. 【分析】先求出A ,然后对集合B 分四种情况讨论,利用韦达定理即可求解. 【详解】解:由已知可得{2,1}A =-,因为B A ⊆,则B =∅或{2}-或{}1或{2,1}-,当B =∅时,()224248160a a a a ∆=-=+-<-,无解,当{2}B =-时,则()()222224a a --=-⎧⎨-⨯-=-⎩,解得4a =, 当{}1B =时,则111124a a +=-⎧⎨⨯=-⎩,无解, 当{2,1}B =-时,则212124a a -+=-⎧⎨-⨯=-⎩,解得1a =, 综上,实数a 的值为1或4.21.2或4-【分析】本题可通过{}5U A =得出213235m m m ⎧+=⎨+-=⎩,然后通过计算即可得出结果. 【详解】因为{}5U A =,所以集合A 中有元素3,全集U 中有元素5, 即213235m m m ⎧+=⎨+-=⎩,解得2m =或4m =-,通过检验满足题意, 故m 的值为2或4-.22.(1)[3,4];(2)(﹣∞,3].【分析】(1)先判断出B ≠∅,由A B ⊆,列不等式62215m m -≤-⎧⎨-≥⎩即可解得实数m 的取值范围; (2)对B 是否为∅进行分类讨论,解出实数m 的取值范围.【详解】集合A {}25x x =-≤≤,(1)∵A ⊆B ,A ≠∅,∴B ≠∅∴62215m m -≤-⎧⎨-≥⎩,解得3≤m ≤4,∴实数m的取值范围为[3,4];(2)∵B⊆A,①当B=∅时,m+1>2m﹣1,即m<2,②当B≠∅时,+12112215m mmm≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,解得2≤m≤3,综上所述,实数m的取值范围为(﹣∞,3].。
重难点:子集、真子集的概念;元素与子集,属于与包含间的区别;空集是任何非空集合的真子集的理解;
补集的概念及其有关运算.
考纲要求:①理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;
②在具体情景中,了解全集与空集的含义;
③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.
经典例题:已知A={x|x=8m+14n,m、n∈Z},B={x|x=2k,k∈Z},问:
(1)数2与集合A的关系如何?
(2)集合A与集合B的关系如何?
当堂练习:
1.下列四个命题:①Φ={0};②空集没有子集;③任何一个集合必有两个或两个以上的子集;④空集是任何一个集合的子集.其中正确的有()
A.0个B.1个C.2个D.3个
2.若M={x|x>1},N={x|x≥a},且N⊆M,则()
A.a>1 B.a≥1 C.a<1 D.a≤1
3.设U为全集,集合M、N U,且M⊆N,则下列各式成立的是()
A.u M⊇u N B.u M⊆M
C.u M⊆u N D.u M⊆N
4. 已知全集U={x|-2≤x≤1},A={x|-2<x<1 =,B={x|x2+x-2=0},C={x|-2≤x<1 =,
则()
A.C⊆A B.C⊆u A
C.u B=C D.u A=B
5.已知全集U={0,1,2,3}且u A={2},则集合A的真子集共有()
A.3个 B.5个 C.8个D.7个
6.若A
B ,A
C ,B ={0,1,2,3},C ={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A 为________.
7.如果M ={x |x =a 2
+1,a ∈N*},P ={y |y =b 2
-2b +2,b ∈N +},则M 和P 的关系为M _________P . 8.设集合M ={1,2,3,4,5,6},A ⊆M ,A 不是空集,且满足:a ∈A ,则6-a ∈A ,则满足条件的集合A 共有_____________个.
9.已知集合A={13x -≤≤},
u
A={|37x x <≤},
u
B={12x -≤<},则集合B= .
10.集合A ={x |x 2
+x -6=0},B ={x |mx +1=0},若B A ,则实数m 的值是 .
11.判断下列集合之间的关系:
(1)A={三角形},B={等腰三角形},C={等边三角形};
(2)A={2|20x x x --=},B={|12x x -≤≤},C={2
|44x x x +=}; (3)A={10|110x x ≤≤},B={2
|1,x x t t R =+∈},C={|213x x +≥}; (4)11{|,},{|,}.2
4
4
2
k k A x x k Z B x x k Z ==+
∈==
+
∈
12. 已知集合{
}
2
|(2)10A x x p x x R =+++=∈,,且⊆A {负实数},求实数p 的取值范围.
13..已知全集U={1,2,4,6,8,12},集合A={8,x,y,z},集合B={1,xy,yz,2x},其中6,12z ≠,若A=B,
求u
A..
14.已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={x ∈U |x 2
-5qx +4=0,q ∈R}.
(1)若u
A =U ,求q 的取值范围; (2)若
u A 中有四个元素,求
u
A 和q 的值;
(3)若A 中仅有两个元素,求u
A 和q 的值.
§1.2 子集、全集、补集
经典例题:解:(1)2=8×2+14×(-1),且2∈Z ,-1∈Z ,
2=8×(-5)+14×3,且-5∈Z ,3∈Z 等.所以2∈A .
(2)任取x 0∈B ,则x 0=2k ,k ∈Z .∵2k =8×(-5k )+14×3k ,且-5k ∈Z ,3k ∈Z ,∴2k ∈A ,即B ⊆A .
任取y 0∈A ,则y 0=8m +14n ,m 、n ∈Z ,∴y 0=8m +14n =2(4m +7n ),且4m +7n ∈Z.∴8m +14n ∈B ,即A ⊆B . 由B ⊆A 且A ⊆B ,∴A =B . 当堂练习:
1. B ;
2. A ;
3. A ;
4. D ;
5. D ;
6. Φ,{0},{2},{0,2};
7. M
P ;8. 7. 9. {|27x x ≤≤};10.
m =0 或
13
或-
12
;
11. (1)
A ⊃
B ⊃C.(2){12},{2}A
C =-= ,
,∴C A B.
(3){|1},{|1}B x x C x x =≥=≥ , ∴A B=C.
(4)12112
,.2
4
4424
k k k k +++
=
+=
∴当z k ∈时,2k+1是奇数,k+2是整数, ∴A B.
12. (1)当
时,{}A φ=⊆负实数,符合条件
由2
(2)4040p p ∆=+-<<<解得- (2)004p ∆==-当时,或
01{}
41{}0
p x A p x A p ==-⊆=-=⊆∴=当时,解得,满足负实数当时,解得,不满足负实数
(3)当
时,要{}A ⊆负实数则
1212
000x x p x x ∆>+<>⋅>⎧⎪
⎨⎪⎩解得 综上所述,.
13.显然0≠x ,若x=1,则z=2x=2, 从而2 y=8, y=4,得A={8,1,2,4},
u
A={6, 12};若y=1,则2x=8, x=4,
从而z=2, 得A={8,1,2,4},u
A={6, 12};若z=1, 则xy=8, x=2x,不可能.综上所述, u
A={6, 12}.
14.(1)∵
u
A =U ,∴A =φ,那么方程x 2-5qx +4=0的根x ≠1,2,3,4,5或无解.
x ≠1时,q ≠1,x ≠2,q ≠
45
;x ≠3,4,5时,q ≠
1315
,1,
2529
.若△<0,即-
5
4<q <
5
4时,方
程无实根,当然A中方程在全集U中无实根.综上,q的取值范围是{q|-4
5
<q<
4
5
或q≠1,
4
5
,
13
15
,
29
25.(2)因为u A中有四个元素,所有A为单元集合,由上一问知q=
4
5
时,A={2},u A={1,3,
4,5};q=13
15
时,A={3},u A={1,2,4,5};q=
29
25
时,A={5},u A={1,2,3,4}.(3)因
为A为双元素集合,由(1)知q=1时,A={1,4},u A={2,3,5}.。