01-第1讲集合与函数
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第一章集合与函数概念一:集合的含义与表示1、集合的含义:集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。
把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合,简称为集。
2、集合的中元素的三个特性:(1)元素的确定性:集合确定,则一元素是否属于这个集合是确定的:属于或不属于。
(2)元素的互异性:一个给定集合中的元素是唯一的,不可重复的。
(3)元素的无序性:集合中元素的位置是可以改变的,并且改变位置不影响集合3、集合的表示:{…}(1)用大写字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}(2)集合的表示方法:列举法与描述法。
a、列举法:将集合中的元素一一列举出来 {a,b,c……}b、描述法:①区间法:将集合中元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合。
{x∈R| x-3>2} ,{x| x-3>2}②语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}③Venn图:画出一条封闭的曲线,曲线里面表示集合。
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5、元素与集合的关系:(1)元素在集合里,则元素属于集合,即:a∈A(2)元素不在集合里,则元素不属于集合,即:a¢A注意:常用数集及其记法:非负整数集(即自然数集)记作:N正整数集 N*或 N+整数集 Z有理数集 Q实数集 R6、集合间的基本关系(1).“包含”关系(1)—子集定义: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A⊆(或B⊇A)子集。
记作:BA⊆有两种可能(1)A是B的一部分;注意:B(2)A与B是同一集合。
⊆/B或B⊇/A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(2).“包含”关系(2)—真子集A⊆,但存在元素x∈B且x¢A,则集合A是集合B的真子集如果集合B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)读作A真含与B(3).“相等”关系:A=B “元素相同则两集合相等”如果A⊆B 同时 B⊆A 那么A=B(4). 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。
知识点3、集合间的基本关系知识梳理1、子集的概念定义一般地,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,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集图示(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.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.3、真子集的概念(1)A⊂B且B⊂C,则A⊂C;(2)A⊆B且A≠B,则A⊂B常考题型题型一、集合间关系的判断例1、(1)下列各式中,正确的个数是()①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0}A.1B.2 C.3 D.4①A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};②A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};③M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.判断集合间关系的方法(1)用定义判断.首先,判断一个集合A中的任意元素是否属于另一集合B,若是,则A⊆B,否则A不是B的子集;其次,判断另一个集合B中的任意元素是否属于第一个集合A,若是,则B⊆A,否则B不是A的子集;若既有A⊆B,又有B⊆A,则A=B.(2)数形结合判断.对于不等式表示的数集,可在数轴上标出集合的元素,直观地进行判断,但要注意端点值的取舍.变式训练能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是()A. B. C. D.题型二、有限集合子集的确定例2、(1)集合M={1,2,3}的真子集个数是()A.6 B.7 C.8 D.9(2)满足{1,2}⊂≠M⊆{1,2,3,4,5}的集合M有________个.公式法求有限集合的子集个数(1)含n个元素的集合有2n个子集.(2)含n个元素的集合有(2n-1)个真子集.(3)含n个元素的集合有(2n-1)个非空子集.(4)含有n个元素的集合有(2n-2)个非空真子集.(5)若集合A有n(n≥1)个元素,集合C有m(m≥1)个元素,且A⊆B⊆C,则符合条件的集合B有2m-n个.变式训练非空集合S⊆{1,2,3,4,5}且满足“若a∈S,则6-a∈S”,则这样的集合S共有________个.题型三、集合间关系的应用例3、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.变式训练已知集合A={x|1<ax<2},B={x|-1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.课时小测1、给出下列四个判断:①∅={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、已知A={x|x是菱形},B={x|x是正方形},C={x|x是平行四边形},那么A,B,C之间的关系是()A.A⊆B⊆C B.B⊆A⊆C C.A⊂≠B⊆C D.A=B⊆C3、已知集合A={-1,3,m},B={3,4},若B⊆A,则实数m=________.4、集合A={x|0≤x<3且x∈N}的真子集的个数为________.5、已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a}.(1)若A是B的真子集,求a的取值范围;(2)若B是A的子集,求a的取值范围;(3)若A=B,求a的取值范围.同步练习一、选择题1.已知集合A,B,若A不是B的子集,则下列命题中正确的是A.对任意的a∈A,都有a∉B B.对任意的b∈B,都有b∉A2.如果{}|1A x x =>-,那么A .0A ⊆B .{}0A ∈C .A ∅∈D .{}0A ⊆ 3.下列各式中,正确的个数是(1){0}∈{0,1,2};(2){0,1,2}⊆{2,1,0};(3)∅⊆{0,1,2}. A .0 B .1 C .2 D .3 4.若集合{}|0A x x =≥,且B A ⊆,则集合B 可能是A .{}1,2B .{}|1x x ≤C .{}1,0,1-D .R 5.若2{|,}x x a a ⊂∅≤∈≠R ,则实数a 的取值范围是A .B .C .D . 6.已知全集U =R ,则正确表示集合{}1,0,1M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn)图是A B C D7.设集合{1,2}M =,2{}N a =,那么 A .若1a =,则N M ⊆B .若N M ⊆,则1a =C .若1a =,则N M ⊆,反之也成立D .1a =和N M ⊆成立没有关系8.已知集合{}4,5,6P =,,定义{},,P Q x x p q p P q Q ⊕==-∈∈,则集合P Q ⊕的所有非空真子集的个数为A .32B .31C .30D .以上都不对二、填空题9.设P ={x |x <4},Q ={x |-2<x <2},则P Q .10.已知集合,,则满足条件的集合C 的个数为_____.三、解答题11.写出集合{0,1,2}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集. (0,)+∞[0,)+∞(,0]-∞(,0)-∞{}1,2,3Q =2{|320,}A x x x x =-+=∈R {|05,}B x x x =<<∈N A C B ⊆⊆12.已知集合{}{}2,4,6,8,9,1,2,3,5,8A B ==,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;若各元素都减去2后,则变为B 的一个子集,求集合C .13.已知集合A ={x|2a −1<x <3a +1},集合B ={x|−1<x <4}.(1)若A ⊆B ,求实数a 的取值范围;(2)是否存在实数a ,使A =B ?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.知识点4、集合的并集、交集知识梳理1、并集的概念、并集的性质(1)A ∪B =B ∪A ,即两个集合的并集满足交换律.(2)A ∪A =A ,即任何集合与其本身的并集等于这个集合本身. (3)A ∪∅=∅∪A =A ,即任何集合与空集的并集等于这个集合本身.(4)A ⊆(A ∪B),B ⊆ (A ∪B),即任何集合都是该集合与另一个集合并集的子集.(5)若A ⊆B ,则A ∪B =B ,反之也成立,即任何集合同它的子集的并集,等于这个集合本身. 3、交集的概念4、交集的性质(1)A∩B=B∩A,即两个集合的交集满足交换律.(2)A∩A=A,即任何集合与其本身的交集等于这个集合本身.(3)A∩∅=∅∩A=∅,即任何集合与空集的交集等于空集.(4)A∩B⊆A,A∩B⊆B,即两个集合的交集是其中任一集合的子集.(5)若A⊆B,则A∩B=A,反之也成立,即若A是B的子集,则A,B的公共部分是A.常考题型题型一、并集的运算例1、(1)设集合M={4,5,6,8},集合N={3,5,7,8},那么M∪N等于()A.{3,4,5,6,7,8}B.{5,8} C.{3,5,7,8} D.{4,5,6,8} (2)若集合A={x|x>-1},B={x|-2<x<2},则A∪B等于()A.{x|x>-2} B.{x|x>-1} C.{x|-2<x<-1} D.{x|-1<x<2}变式训练若集合A={1,4,x},B={1,x2},A∪B={1,4,x},则满足条件的实数x有()A.1个B.2个C.3个D.4个题型二、交集的运算例2、(1)若A={0,1,2,3},B={x|x=3a,a∈A},则A∩B等于()A.{1,2} B.{0,1} C.{0,3} D.{3}(2)设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于()A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2} C.{x|0≤x≤4} D.{x|1≤x≤4}求交集运算应关注两点(1)求交集就是求两集合的所有公共元素形成的集合.(2)利用集合的并、交求参数的值时,要检验集合元素的互异性.变式训练已知M={1,2,a2-3a-1},N={-1,a,3},M∩N={3},求实数a的值.题型三、交集、并集的性质及应用例3、已知集合A={x|-3<x≤4},集合B={x|k+1≤x≤2k-1},且A∪B=A,试求k的取值范围.变式训练已知集合A={x|-3<x≤4},集合B={x|k+1≤x≤2k-1},且A∩B=A,试求k的取值范围.课时小测1、设集合M={m∈Z|-3<m<2},N={n∈Z|-1≤n≤3},则M∩N=()A.{0,1}B.{-1,0,1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}2、已知S={(x,y)|y=1,x∈R},T={(x,y)|x=1,y∈R},则S∩T=()A.空集B.{1}C.(1,1) D.{(1,1)}3、若集合A={x|-1<x<5},B={x|x≤-1,或x≥4},则A∪B=________,A∩B=________.4、已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围是________.5、设集合A={2,-1,x2-x+1},B={2y,-4,x+4},C={-1,7},且A∩B=C,求实数x,y的值及A∪B.知识点5、补集及综合应用知识梳理1、全集的定义及表示(1)定义:如果一个集合含有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.(2)符号表示:全集通常记作U.2、补集的概念及性质的补集,记作U=∅,U∅U U(U(U U常考题型题型一、补集的运算例1、(1)设全集U=R,集合A={x|2<x≤5},则U A=________.(2)设U={x|-5≤x<-2,或2<x≤5,x∈Z},A={x|x2-2x-15=0},B={-3,3,4},则U A=________,U B=________.变式训练设全集U={1,3,5,7,9},A={1,|a-5|,9),U A={5,7},则a的值为________.题型二、集合的交、并、补的综合运算例2、已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B,(U A)∪B,A∩(U B),U(A∪B).变式训练已知全集U={x|x<10,x∈N*},A={2,4,5,8},B={1,3,5,8},求U(A∪B),U(A∩B),(U A)∩(U B),(U A)∪(U B).题型三、补集的综合应用例3、设全集U=R,M={x|3a<x<2a+5},P={x|-2≤x≤1},若M⊂≠U P,求实数a的取值范围.变式训练已知集合A={x|x<a},B={x<-1,或x>0},若A∩(R B)=∅,求实数a的取值范围.课时小测2、已知全集U =R ,集合A ={x |-2≤x ≤3},B ={x |x <-1,或x >4},那么集合A ∩(U B )等于( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤3,或x ≥4}C .{x |-2≤x <-1}D .{x |-1≤x ≤3}3、已知集合A ={3,4,m },集合B ={3,4},若A B ={5},则实数m =________. 4、已知全集U =R ,M ={x |-1<x <1},U N ={x |0<x <2},那么集合M ∪N =________.5、设U =R ,已知集合A ={x|-5<x<5},B ={x|0≤x<7},求(1)A∩B ;(2)A ∪B ;(3)A ∪(U B);(4)B∩(U A);(5)(U A )∩(U B ).同步练习一、选择题1、已知集合{1,2,3,4,5,6}U =,{1,3,4}A =,则UA =A .{5,6}B .{1,2,3,4}C .{2,5,6}D .{2,3,4,5,6} 2、已知集合{}|1A x x =>,{|1}B x x =≤,则 A .AB ≠∅ B .A B =RC .B A ⊆D .A B ⊆3、若集合{}{}1,2,3,4,2A B x x ==∈≤N ,则AB 中的元素个数是A .4B .6C .2D .34、已知全集U ={1,2,3,4,5,6},集合P ={1,3,5},Q ={1,2,4},则U P Q ()= A .{1}B .{3,5}C .{1,2,4,6}D .{1,2,3,4,5}5、设集合{},A a b =,集合{}1,5B a =+,若{}2A B =,则A B =A .{}1,2B .{}1,5C .{}2,5D .{}1,2,5 6、若集合AB BC =,则集合A,B,C 的关系下列表示正确的是。