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-教师版
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1 1.2 集合的基本关系本节教材分析课本从学生熟悉的集合(自然数的集合、有理数的集合等)出发,通过类比实数的大小关系引入集合间的关系,同时,结合相关内容介绍子集等概念.在安排这部分内容时,课本注重体现逻辑思考的方法,如归纳等.值得注意的问题:在集合间的关系教学中,建议重视使用venn 图表,这有助于学生通过体会直观图示来理解抽象概念;随着学习的深入,集合符号越来越多,建议教学时引导区分一些容易混淆的关系和符号.三维目标1.知识与技能(1)了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
(2)理解子集.真子集的概念。
(3)能使用venn 图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2. 过程与方法让学生通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义.3.情感.态度与价值观(1)树立数形结合的思想 .(2)体会类比对发现新结论的作用.教学重点:集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念.教学难点:难点是属于关系与包含关系的区别.教学建议:本节的重点是集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念..难点是属于关系与包含关系的区别教学时,应通过具体例子,借助Venn 图,帮助学生直观理解集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念.用图形直观说明.注意区分属于关系与包含关系,且注意包含与属于符号的方向.新课导入设计导入一:我们知道,实数有相等大小关系,如5=5,35,75><等等,类比实数之间的关系,集合之间有什么关系?教师直接点出课题.导入二:复习元素与集合的关系,举例让学生分析.引导学生通过观察、类比、思考和交流,得出结论.教师强调集合也有,这就是我们本节课所要学习的内容.。
完整版)人教版高中数学目录及课时安排人教版高中数学目录及课时规划必修一第一章集合与函数的概念副目录:1集合的含义与表示2集合间的基本关系3集合的基本运算4函数及其表示5函数的基本性质第二章基本初等函数(1)1指数函数2对数函数3幂函数4函数与方程5函数的模型及其应用必修二第一章空间几何体的结构特征副目录:2简单几何体的三视图和直观图3空间几何体的表面积与体积第二章点、直线、平面间的位置关系副目录:1空间点、直线、平面之间的位置关系2直线、平面平行的判定及其性质3直线、平面垂直的判定及其性质第三章直线与方程1直线的倾斜角与斜率2直线与方程3直线的交点坐标与距离公式直线的点斜式方程直线的两点式方程直线的一般式方程两条直线的交点坐标两点间的距离点到直线的距离两条平行直线间的距离第四章圆与方程1圆的方程圆的标准方程圆的一般方程2直线、圆的位置关系3空间直角坐标系直线与圆的位置关系圆与圆的位置关系直线与圆的方程的应用空间直角坐标系必修三第一章算法初步副目录:1随机抽样2用样本估计总体3算法案例1 算法与程序框图算法是解决问题的一种方法或步骤,程序框图是算法的图形化表示。
算法和程序框图都是计算机科学中的基本概念。
算法可以用自然语言、伪代码或编程语言来描述,而程序框图则是用图形化的方式来表示算法。
2 算法的基本语句算法由基本语句组成,包括输入、输出、赋值、条件语句和循环语句等。
其中,输入语句用于接收用户的输入,输出语句用于将结果输出给用户,赋值语句用于给变量赋值,条件语句用于根据条件执行不同的操作,循环语句用于重复执行某一段代码。
3 算法案例讲解算法可以应用于各种领域,例如统计学中的抽样方法。
常见的抽样方法包括简单随机抽样、系统抽样和分层抽样等。
在统计学中,我们可以用样本的频率分布来估计总体分布,用样本的数字特征来估计总体的数字特征。
4 变量间的相关关系在统计学中,我们需要研究变量之间的相关关系。
两个变量之间可能存在线性关系,我们可以用相关系数来度量它们之间的相关程度。
第1讲 集合概念与运算(教师版)一. 学习目标(1)了解集合的含义,元素与集合的属于关系;能用列举法或描述法表示集合.(2)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;了解全集与空集的含义.(3)理解并会求并集、交集、补集;能用Venn 图表达集合的关系与运算.二.重点难点重点:(1)理解集合、子集,空集的概念(2)了解属于、包含、相等关系的意义(3)掌握集合的有关术语和符号(4)理解集合的交、并、补运算的概念及性质(5)会用Venn 图及数轴解有关集合问题难点:子集与真子集、属于与包含关系、交集与并集之间的区别与联系.三.知识梳理1.集合的基本概念:(1)集合的概念: 具有某种公共属性的一类事物的全体形成一个集合。
;(2)集合中元素的三个特性: 确定性,互异性,无序性。
;(3)集合的三种表示方法: 描述法,列举法,图示法。
2.集合的运算(1)子集:若 集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,则A ⊆B ;真子集:若A ⊆B ,且 B 中至少有一个元素不在A 中 ,则A ⊂B ;∅是 任何 集合的子集,是 任何非空 集合的真子集.(2)交集:A ∩B ={|x x A B ∈∈且x };(3)并集:A ∪B ={|x x A B ∈∈或x }.(4)补集:若U 为全集,A ⊆U ,则u C A ={|x x U A ∈∉且x },3.集合的常用运算性质(1)A ∩φ=φ;A ∩A =A ;(2)A ∪φ=A ;A ∪A =A ;(3) A ∩(u C A )= φ ;A ∪(u C A )= U ;u C (u C A )= A ;(4)A ⊆B ⇔A ∩B = A ,A ∪B = B ;(5)()u C A B =()()u u C A C B ;()u C A B =()()u u C A C B ;(6)card(A ∪B )=card(A )+card(B )-()card A B四.典例剖析题型一 集合的基本概念例1 考查下列每组对象能否构成一个集合:(1)著名的数学家;(2)某校2013年在校的所有高个子同学;(3)不超过20的非负数;(4)2012年度诺贝尔文学奖获得者.思路探索: 紧扣集合的概念,根据集合元素的确定性逐一分析,作出判断.解 (1)“著名的数学家”无明确的标准,对于某个人是否“著名”无法客观地判断,因此“著名的数学家”不能构成一个集合;类似地,(2)也不能构成集合;(3)任给一个实数x ,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x ≤20”与“x >20或x <0”,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合.(4)2012年度诺贝尔文学奖获得者是中国作家莫言,是确定的,能构成集合.综上:(1),(2)不能构成集合;(3),(4)能构成集合.教师点评:1.判断元素能否构成集合,关键在于是否有一个明确的客观标准来衡量这些对象,即看这些元素是否具有确定性,如果条件满足就可以断定这些元素可以组成集合,否则就不能构成集合.2.注意集合元素的互异性,相同的元素在集合中只能出现一次.例2 (1) 若所有形如3a +2b (a ∈Z ,b ∈Z)的数组成集合A ,判断6-22是不是集合A 中的元素.解:根据元素与集合的关系判断,可令a=2,b=-2.所以6-2 2是集合A中的元素.(2)已知A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},且1∈A,求实数2 013a的值;思路探索:(1)1∈A,则a+2,(a+1)2,a2+3a+3可以分别为1,但又要注意它们互不相同.(2)从集合元素互异性的特点分析,它们必须具备两两不等.解:(1)当a+2=1,即a=-1时,(a+1)2=0,a2+3a+3=1与a+2相同,∴不符合题意.当(a+1)2=1,即a=0或a=-2时,①a=0符合要求.②a=-2时,a2+3a+3=1与(a +1)2相同,不符合题意.当a2+3a+3=1,即a=-2或a=-1.①当a=-2时,a2+3a +3=(a+1)2=1,不符合题意.②当a=-1时,a2+3a+3=a+2=1,不符合题意.综上所述,a=0.∴2 013a=1.教师点评:1.(1)判断一个元素是不是某个集合的元素关键是判断这个元素是否具有这个集合中元素的共同特征.(2)要熟练掌握R、Q、Z、N、N*表示什么数集.(2)加强对集合中元素的特征的理解,互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.(3)分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.例3 用适当的方法表示下列集合:(1)A={(x,y)|x+y=4,x∈N*,y∈N*};(2)平面直角坐标系中所有第二象限的点.解(1)∵x∈N*,y∈N*,∴x=1,y=3或x=2,y=2或x=3,y=1,∴A={(1,3),(2,2),(3,1)}.(2){(x,y)|x<0,y>0}.教师点评:表示集合的要求:(1)根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则.(2)一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.课堂练习1:(1)下列各组对象可以组成集合的是( )A.数学必修1课本中所有的难题.B.方程x2-9=0在实数范围内的解C.直角坐标平面内第一象限的一些点.D.3的近似值的全体解析A中“难题”的标准不确定,不能构成集合;B中只有两个元素3与-3,是确定的,B 能构成集合;C中“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;D中“3的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“2”是不是它的近似值,所以不能构成集合.答案 B(2)下列所给关系正确的个数是( )①π∈R ;②3∉Q ;③0∈N *;④|-4|∉N *.A .1B .2C .3D .4解析 ∵π是实数,3是无理数,0不是正整数,|-4|=4是正整数, ∴①②正确,③④不正确,正确的个数为2..答案 B(3)(2013年高考江西卷(文))若集合A ={x ∈R|ax 2+ax+1=0}其中只有一个元素,则a=A .4B .2C .0D .0或4【答案】A 题型二 集合间的基本关系例4(1)(2012年高考大纲文)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 B ⊆B .C B ⊆ C .D C ⊆ D .A D ⊆解析:B (2)、(2011·新课标全国)已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( ) A .2个 B .4个 C .6个 D .8个解析 P =M ∩N ={1,3},故P 的子集有22=4个.*(3)(2011 年高考安徽)设集合 A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7},则满足 S ⊆A 且 S ∩B ≠∅的集合 S 的个数为( )(A )57 (B )56 (C )49 (D )8【答案】B教师点评:1.写有限集合的所有子集,首先要注意两个特殊的子集:∅和自身;其次按含一个元素的子集,含两个元素的子集…依次写出,以免重复或遗漏.2.若集合A 含n 个元素,那么它子集个数为2n ;真子集个数为2n -1,非空真子集个数为2n -2.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.[思路探索] 借助数轴分析,注意B 是否为空集.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 ≥-1.课堂练习2:(2011·北京高考改编)已知集合P ={x|x 2≤1},M ={x|-a +2≤x ≤2a -7}, 若P ∪M =P ,求实数a 的取值范围.【解析】 由P ∪M =P ,知M ⊆P ,(1)若-a +2>2a -7,即a <3时,M =∅,满足P ∪M =P.(2)当a ≥3时,M ≠∅,由M ⊆P ,得⎩⎪⎨⎪⎧-a +2≥-1,2a -7≤1.解之得a ≤3,∴a =3. 综合(1)、(2)可知,若P ∪M =P ,实数a 的取值范围是a ≤3.,教师点评:在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行分类讨论.分类时要遵循“不重不漏”的分类原则,然后对每一类情况都要给出问题的解答.分类讨论的一般步骤:①确定标准;②恰当分类;③逐类讨论;④归纳结论. 题型三 集合的基本运算例6 (1)(2013年高考课标Ⅰ卷(文))已知集合{1,2,3,4}A =,2{|,}B x x n n A ==∈,则A B = A .{1,4} B .{2,3} C .{9,16} D .{1,2}【答案】A(2)设集合 A ={x |x >3},B ={x |x 2-5x +4<0},则 A ∪B =( )A .∅B .{x |3<x <4}C .{x |-2<x <1}D .{x |x >1}【答案】D(3)(2013年高考陕西卷(理))设全集为R ,函数()f x M , 则C M R 为(A) [-1,1] (B) (-1,1) (C) ,1][1,)(∞-⋃+∞- (D) ,1)(1,)(∞-⋃+∞-【答案】D(4)(2013年高考安徽(文))已知{}{}|10,2,1,0,1A x x B =+>=--,则()R C A B ⋂=A .{}2,1--B .{}2-C .{}1,0,1-D .{}0,1 【答案】A 例7 设A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0}.若A ∩B =B ,求a 的取值范围.[思路探索] 由A ∩B =B ,得B ⊆A ,由子集的定义建立关于a 的方程或不等式求解. 解 由已知得A ={-4,0},且A ∩B =B ,∴B ⊆A ,则B =ϕ,{-4},{0},{-4,0}.①若B =ϕ,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1)<0,得a <-1.②若B ={-4},则方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0有两个相等的实根x 1=x 2=-4.∴⎩⎪⎨⎪⎧ -42+2a +1·-4+a 2-1=0,Δ=8a +1=0,方程组无解. ③若B ={0},则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,Δ=8a +1=0,∴a =-1. ④若B ={-4,0},则⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +1=-4,a 2-1=0,Δ=8a +1>0.解得a =1.综上可知,a =1或a ≤-1.教师点评:1.在利用集合的交集、并集性质解题时,常常会遇到A ∩B =A ,A ∪B =B 等这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的集合间的关系去分析,如A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =B ⇔A ⊆B 等,解答时应灵活处理.2.当集合B ⊆A 时,如果集合A 是一个确定的集合,而集合B 不确定,运算时要考虑B =∅的情况,切不可漏掉.课堂练习3:(1)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |2a ≤x ≤a +3},若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解 ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .,若B =∅时,2a >a +3,即a >3;若B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ≥-2,a +3≤5,2a ≤a +3,解得:-1≤a ≤2,综上所述,a 的取值范围是{a |-1≤a ≤2或a >3}.*(2)(2013年上海高考数学试题(文科))设常数a ∈R ,集合()(){}|10A x x x a =--≥, {}|1B x x a =≥-.若A B =R ,则a 的取值范围为 A .(),2-∞B .(],2-∞C .()2,+∞D .[)2,+∞【答案】B 题型四 用韦恩图解题例8 (1) 已知全集 U =R ,则正确表示集合 M ={-1,0,1}和 N ={x |x 2+x =0}关系的韦恩(Venn)图是( )答:B .(2) (2013年上海市春季高考数学试卷)设全集U R =,下列集合运算结果为R 的是( )(A)u Z N ð (B)u N N ð (C)()u u ∅痧 (D){0}u ð【答案】A (3)设全集U ={1,2,3,4,5},集合A ∩B ={2},(∁U A )∩B ={4},(∁U A )∩(∁U B )={1,5},求集合A 和B .解:由Venn 图,可知A ={2,3},B ={2,4}.教师点评:Venn 图直观形象地反映了元素、集合之间的关系.在解题中将隐性的关系显性化,利用韦恩图易于找到元素与元素、元素与集合、集合与集合之间的联系.例9.向50名学生调查对A 、B 两事件的态度,有如下结果赞成A 的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B 的比赞成A 的多3人,其余的不赞成;另外,对A 、B 都不赞成的学生数比对A 、B 都赞成的学生数的三分之一多1人。
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。
高中数学教材人教版知识点总结必修1第一章、集合及函数概念§1.1.1、集合1、 把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。
集合三要素:确定性、互异性、无序性。
2、 只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合相等。
3、 常见集合:正整数集合:*N 或+N ,整数集合:Z ,有理数集合:Q ,实数集合:R .4、集合的表示方法:列举法、描述法.§1.1.2、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 的子集。
记作B A ⊆. 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 的真子集.记作:A B.3、 把不含任何元素的集合叫做空集.记作:∅.并规定:空集合是任何集合的子集.4、 如果集合A 中含有n 个元素,则集合A 有n 2个子集. §1.1.3、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 及B 的并集.记作:B A .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 及B 的交集.记作:B A . 3、全集、补集?{|,}U C A x x U x U =∈∉且§1.2.1、函数的概念1、 设A 、B 是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有惟一确定的数()x f 和它对应,那么就称B A f →:为集合A 到集合B 的一个函数,记作:()A x x f y ∈=,. 2、 一个函数的构成要素为:定义域、对应关系、值域.如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则称这两个函数相等. §1.2.2、函数的表示法1、 函数的三种表示方法:解析法、图象法、列表法. §1.3.1、单调性及最大(小)值 单调性的定义:见书P281、 注意函数单调性证明的一般格式:解:设[]b a x x ,,21∈且21x x <,则:()()21x f x f -=… §1.3.2、奇偶性1、 一般地,如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ,都有()()x f x f =-,那么就称函数()x f 为偶函数.偶函数图象关于y 轴对称.2、 一般地,如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ,都有()()x f x f -=-,那么就称函数()x f 为奇函数.奇函数图象关于原点对称.第二章、基本初等函数(Ⅰ) §2.1.1、指数及指数幂的运算1、 一般地,如果a x n =,那么x 叫做a 的n 次方根。
高一数学必修1各章知识点总结第一章 集合概念一、集合有关概念 1.集合的含义2.集合的中元素的三个特性:(1)元素的确定性,如:世界上最高的山(2)元素的互异性,如:由HAPPY 的字母组成的集合{H,A,P,Y} (3)元素的无序性, 如:{a ,b ,c }和{a ,c ,b }是表示同一个集合 3.集合的表示:{ … } 如:{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋} (1)用大写字母表示集合:A ={1,2,3,4,5} (2)集合的表示方法:列举法与描述法 (3)元素与集合的关系:,a A b A ∈∉ ◆注意:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集):N ;正整数集:N*或 N + ; 整数集:Z ;有理数集:Q ;实数集:R (1)列举法:{a ,b ,c ……},元素有限个(2)描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。
如:{x ∈R| x -3>2},{x | x -3>2}(3)语言描述法,如:不是直角三角形的三角形组成的集合 (4)Venn 图:4.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,记为Φ。
如:{x |x 2= -5} 二、集合间的基本关系 1.“包含”关系—子集注意:B A ⊆有两种可能(1)A 是B 的一部分;(2)A 与B 是同一集合。
反之: 集合A 不包含于集合B ,或集合B 不包含集合A ,记作A ⊆/B 或B ⊇/A 2.“相等”关系:A=B实例:设A={x |x 2-1=0},B={-1,1},“元素相同则两集合相等” 即:① 任何一个集合是它本身的子集,A ⊆A②真子集:如果A ⊆B ,且A ≠ B 那就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B(或B A)或者说,如果A ⊆B ,且存在元素x B ∈,且x A ∉ ③如果A ⊆B ,B ⊆C ,那么A ⊆C ④如果A ⊆B 同时 B ⊆A 那么A=B3.不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ规定:空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。
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。
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,∞-. .。
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 }4.集合关系与运算的常用结论(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集个数为2n 个,非空子集个数为2n -1个,真子集有2n -1个. (2)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B . 【考点1】集合的含义 新知一:集合的表示法1、 列举法:将集合的元素一一列举出来,并写在大括号内。
课 题:§2 集合间的基本关系一. 教学目标:1.知识与技能(1)了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
(2)理解子集.真子集的概念。
(3)能使用venn 图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2. 过程与方法让学生通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义.3.情感.态度与价值观(1)树立数形结合的思想 .(2)体会类比对发现新结论的作用.二.教学重点.难点重点:集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念.难点:难点是属于关系与包含关系的区别.三.学法1.学法:让学生通过观察.类比.思考.交流.讨论,发现集合间的基本关系.教学过程:一、复习准备:1.提问:集合的两种表示方法? 如何用适当的方法表示下列集合?(1)10以内3的倍数; (2)1000以内3的倍数2.用适当的符号填空: 0 N ; Q ; -1.5 R 。
3.导入:类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?二、讲授新课:1. 子集、空集等概念的教学:①比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系:{3,6,9}A =与*{|3,333}B x x k k N k ==∈≤且;{}西乡一中学生=C 与{}西乡一中高一学生=D ;{|(1)(2)0}E x x x x =--=与{0,1,2}F =②定义:如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:()A B B A ⊆⊇或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B Ø③用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:④集合相等定义:A B B A ⊆⊆且,则A B =中的元素是一样的,因此A B =.⑤真子集定义:若集合A B ⊆,存在元素x B x A ∈∉且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
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)【点评】含字母的两个集合相等,并不意味着按序对应相等,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。
★★★变式2:集合{|2,}A x x k k Z ==∈,{|21,}B x x k k Z ==+∈,{|41,}C x x k k Z ==+∈,又,a A b B ∈∈,则有( ) A .a b A +∈ B .a b B +∈C .a b C +∈D .a b +不属于,,A B C 中的任一个答案:B 解:设Z k k a ∈=11,2,2221,b k k Z =+∈,∴12122212()1a b k k k k 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.解:子集为:∅,{1}-,{0},{1},{1,0}-,{1,1}-,{0,1},{1,0,1}-。
真子集为:∅,{1}-,{0},{1},{1,0}-,{1,1}-,{0,1}。
【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22n -个。
★★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 .5B .6C .7D .8答案:D 解:满足条件的集合P 可为:{}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。
★★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 ==+∈,若满足C B ⊆,求实数a 的取值范围。
解:2{,}{09}B y y x x A y y ==∈=≤≤,{2,}{26}C y y x a x A y a y a ==+∈=-+≤≤, ∵C B ⊆,∴202369a a a -⎧⇒⎨+⎩≥≤≤≤。
★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。
答案:{}1,4,9,16★★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。
解:∵B A ⊆(1)当B =∅时,则121m m +>-,解得2m <。
(2)当B ≠∅时,则12121512m m m m +-⎧⎪- ⎨⎪+>-⎩≤≤,解得23m ≤≤。
综上所述,实数m 的取值范围是m ≤3。
【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 ⊆。
★★★(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答案 C解析如图,集合A表示如图所示的所有圆点“”,集合B表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”,集合A B显然是集合{(x,y)||x|≤3,|y|≤3,x,y∈Z}中除去四个点{(-3,-3),(-3,3),(3,-3),(3,3)}之外的所有整点(即横坐标与纵坐标都为整数的点),即集合AB表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”+所有圆点“”,共45个.故A B中元素的个数为45.故选C.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()②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)×(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B ≠{-2};③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)×(-2)=2,由这两式得m =2. 经检验知m =1和m =2符合条件.∴m =1或2.2.易错题(视情况而定)1.遗忘空集致误典例★★★设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若B ⊆A ,则实数a 的取值范围是________.易错分析 集合B 为方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的实数根所构成的集合,由B ⊆A ,可知集合B 中的元素都在集合A 中,在解题中容易忽视方程无解,即B =∅的情况,导致漏解.解析 因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:①当B =A 时,B ={0,-4},由此知0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根,由根与系数的关系,得 ⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4},并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1,此时B ={0}满足题意;③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1. 综上所述,所求实数a 的取值范围是a ≤-1或a =1.答案 (-∞,-1]∪{1}温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高一的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)已知集合B ,若已知A ⊆B 或A ∩B =∅,则考生很容易忽视A =∅而造成漏解.在解题过程中应根据集合A 分三种情况进行讨论.巩固提高1、★★已知集合2{,2,33}A a a a a =+++,1A ∈,求实数a 的值。
解:∵1A ∈,∴1a =或21a +=或2331a a ++=,当1a =时,则23a +=,2337a a ++=,符合题意;当21a +=,即1a =-时,则2331a a ++=,与集合中元素互异性矛盾,∴1a =-不合题意;当2331a a ++=,即1a =-或2a =-,上面已讨论1a =-不合题意;当2a =-时,则20a +=,符合题意;综上可知:符合题意的1a =或2a =-。
【点评】求解后一定要检验,关键是要兼顾集合中的元素具有互异性这一特征。
2、★★若集合{0,1,2}M =,{}(,)210210,,N x y x y x y x y M =-+-∈-≥且≤,则N 中元素的个数为( )A .9B .6C .4D .2答案:C. 由题意得①当x=y 时,有,即-1≤x ≤1,又x ∈M,则有序实数对(x,y)有两对;②当x ≠y 时,若x=0,则有,即21-≤y ≤21,又y ∈M,则有序实数对(x,y)不存在;若x=1,则有,即0≤y ≤1,又y ∈M,y=0,则有序实数对(x,y)有一对;若x=2,则有,即21≤y ≤23,又y ∈M,y=1,则有序实数对(x,y)有一对.综上所述,集合N 中元素的个数为4.拓展提升★★★【例1】三个元素的集合1,a ,b a,也可表示为0,2a ,a b +,求20112011a b +的值。
分析:三个元素的集合也可表示另外一种形式,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。
解:依题意得0b a=,则0b =,∴21a =,则1a =±, 由集合中的元素具有互异性知1a =-,∴201120111a b +=-。
【点评】从特殊元素入手,灵活运用集合的三个特征.★★【例2】已知63A a Z N a ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭,试用列举法表示集合A 。
解:当2a =时,666332N a ==∈--; 当1a =时,663331N a ==∈--; 当0a =时,662330N a ==∈--; 当1a =-时,66331N a =∉-+; 当2a =-时,6635N a =∉-; 当3a =-时,66136N a ==∈-; ∴{}2,1,0,3A =-。
【点评】对于含参数的集合问题通常运用分类讨论的思想。
本题实际上是要求满足6被3a -整除的整数a 的值,若将题目改为63Z a∈-,则集合{}3,0,1,2,4,5,6,9A =-。
变式训练★★已知集合2{320}A x R ax x =∈-+=,若A 中的元素最多只有一个,求a 的取值范围。
解:当0a =时,23x =,A 中的元素有一个,符合题意, 当099808a a a ≠⎧⇒⎨∆=-⎩≥≤,∴a 的取值范围是0a =或98a ≥。
[方法与技巧] 1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言B 组 专项能力提升(时间:15分钟)13.已知集合A ={(x ,y )|y =log 2x },B ={(x ,y )|y =x 2-2x },则A ∩B 的元素有( )A .1个B .2个C .3个D .4个答案 B解析 在同一直角坐标系下画出函数y =log 2x 与y =x 2-2x 的图象,如图所示:由图可知y =log 2x 与y =x 2-2x 图象有两个交点,则A ∩B 的元素有2个.14.设集合A ={x |21-x>1,x ∈R },B ={x |y =1-x 2},则(∁R A )∩B 等于( ) A .{x |-1≤x ≤1} B .{x |-1<x <1}C .{-1,1}D .{1} 答案 C解析 集合A ={x |21-x>1}={x |-1<x <1},B ={x |y =1-x 2}={x |-1≤x ≤1},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥1},∴(∁R A )∩B ={-1,1}.15.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |m ≤x ≤m +34,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |n -13≤x ≤n ,且M ,N 都是集合{x |0≤x ≤1}的子集,如果把b -a 叫作集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,那么集合M ∩N 的“长度”的最小值是( )A.13B.23C.112D.512答案 C解析 由已知,可得⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥0,m +34≤1,即0≤m ≤14;⎩⎪⎨⎪⎧n -13≥0,n ≤1,即13≤n ≤1,取m 的最小值0,n 的最大值1,可第21页共21 页。