第一章集合
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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。
高一数学第一章《集合》教案高一数学第一章《集合》教案(通用6篇)作为一名辛苦耕耘的教育工作者,时常要开展教案准备工作,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
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高一数学第一章《集合》教案篇1教学目标:(1) 知识与技能:了解集合的含义,理解并掌握元素与集合的“属于”关系、集合中元素的三个特性,识记数学中一些常用的的数集及其记法,能选择自然语言、列举法和描述法表示集合。
(2) 过程与方法:从圆、线段的垂直平分线的定义引出“集合”一词,通过探讨一系列的例子形成集合的概念,举例剖析集合中元素的三个特性,探讨元素与集合的关系,比较用自然语言、列举法和描述法表示集合。
(3) 情感态度与价值观:感受集合语言的意义和作用,培养合作交流、勤于思考、积极探讨的精神,发展用严密谨慎的集合语言描述问题的习惯。
教学重难点:(1) 重点:了解集合的含义与表示、集合中元素的特性。
(2) 难点:区别集合与元素的概念及其相应的符号,理解集合与元素的关系,表示具体的集合时,如何从列举法与描述法中做出选择。
教学过程:【问题1】在初中我们已经学习了圆、线段的垂直平分线,大家回忆一下教材中是如何对它们进行定义的?[设计意图]引出“集合”一词。
【问题2】同学们知道什么是集合吗?请大家思考讨论课本第2页的思考题。
[设计意图]探讨并形成集合的含义。
【问题3】请同学们举出认为是集合的例子。
[设计意图]点评学生举出的例子,剖析并强调集合中元素的三大特性:确定性、互异性、无序性。
【问题4】同学们知道用什么来表示一个集合,一个元素吗?集合与元素之间有怎样的关系?[设计意图] 区别表示集合与元素的的符号,介绍集合中一些常用的的数集及其记法。
理解集合与元素的关系。
【问题5】“地球上的四大洋”组成的集合可以表示为{太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋},“方程(x- 1)(x+2)=0的所有实数根”组成的集[设计意图]引出并介绍列举法。
1.1 集合的含义及其表示一、知识梳理1.集合的定义2.元素与集合的关系3.集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性4.常用数集及其记法:5.集合的表示方法:二、例题讲解例1:集合M中的元素为1,x,x2-x,求x的范围?例2:三个元素的集合1,a,ba,也可表示为0,a2,a+b,求a2005+ b2006的值.例3:集合A中的元素由(a∈Z,b∈Z)组成,判断下列元素与集合A的关系?(1)0 (2(3例4.用描述法表示下列集合:(1)所有被3整除的整数的集合;(2)使yx=有意义的x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上所有点的集合;例5.已知A={a|6,3N a Za∈∈-},试用列举法表示集合A.例6.已知集合P={-1,a,b},Q={-1,a2,b2},且Q=P,求1+a2+b2的值.三、巩固练习1、用∈或∉填空________N________R0_______N* π________R 227_______Q cos300_______Z2、由实数-x,|x|x,组成的集合最多含有元素的个数是_________________个.3、用列举法表示下列集合:(1) {x|x为不大于10的正偶数}(2){(x,y)|0≤x ≤2,0≤y<2,x ,y ∈Z}4、用描述法表示下列集合:(1)不等式2x-3>5的解集;(2)直角坐标平面内属于第四象限的点的集合;5、集合A={x|y=x 2+1},B={t|p=t 2+1},,这三个集合的关系? 6、已知A={x|12,6N x N x∈∈-},试用列举法表示集合A .1.2 子集、全集、补集一、知识梳理1.子集的概念及记法:2.子集的性质:① A ⊆ A② A ∅⊆3.真子集的概念及记法:4.真子集的性质:①∅是任何非空集合的真子集5.全集的概念:6. 补集的概念:二、例题讲解例1:以下各组是什么关系,用适当的符号表示出来.(1)a 与{a} 0 与 ∅(2)∅与{20,35,∅} (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 };例2:设集合A={x|x 2+4x=0,x ∈R},B={x|x 2+2(a+1)x+a 2-1=0,x ∈R},若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.例3:①方程组210360x x +>⎧⎨-≤⎩的解集为A ,U=R ,试求A 及u C A . ②设全集U=R ,A={x|x>1},B={x|x+a<0},B 是R C A 的真子集,求实数a 的取值范围.三、巩固练习1.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+a 2,a ∈N*},B={x|x=a 2-4a+5,a ∈N*}2.(1)已知{1,2 }⊆M ⊆{1,2,3,4,5},则这样的集合M 有多少个?(2)已知M={1,2,3,4,5,6, 7,8,9},集合P 满足:P ⊆M ,且若P α∈,则10-α∈P ,则这样的集合P 有多少个?3.若U=Z ,A={x|x=2k ,k ∈Z},B={x|x=2k+1, k ∈Z},则U C A ___________ U C B ___________:4.设全集是数集U={2,3,a 2+2a-3},已知A={b ,2},U C A ={5},求实数a ,b 的值.5.已知集合A={x|x 2-1=0 },B={x|x 2-2ax+b=0},B ⊆ A ,求a ,b 的取值范围.1.3 交集、并集一、知识梳理1.交集的定义:注意: 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 ∩B=∅.2.交集的常用性质:(1)(A ∩B)∩C =A ∩(B ∩C);(2) A ∩B ⊆A , A ∩B ⊆B3.区间的表示法:4.并集的定义:注意:并集(A ∪B )实质上是A 与B 的所有元素所组成的集合,但是公共元素在同一个集合中要注意元素的互异性.5.并集的常用性质:(1)(A ∪B)∪C =A ∪(B ∪C);(2) A ⊆A ∪B , B ⊆A ∪B二、例题讲解例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;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.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=-x2+2x+34,x∈R},求A∪B;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)∅ A∩B,A∩C=∅,求a的值.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.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。
第一章 集合与函数概念〖1.1〗集合【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 表示自然数集,N *或N +表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.(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(∅).【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.(8)交集、并集、补集【1.1.3】集合的基本运算名称记号意义性质示意图交集A B{|,x x A∈且}x B∈(1)A A A=(2)A∅=∅(3)A B A⊆A B B⊆BA并集A B{|,x x A∈或}x B∈(1)A A A=(2)A A∅=(3)A B A⊇A B B⊇BA补集U A{|,}x x U x A∈∉且1()UA A=∅2()UA A U=【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不等式解集||(0)x a a<>{|}x a x a-<<||(0)x a a>>|x x a<-或}x a>||,||(0)ax b c ax b c c+<+>>把ax b+看成一个整体,化成||x a<,||(0)x a a>>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法判别式24b ac∆=-∆>0∆=0∆<二次函数2(0)y ax bx c a=++>的图象O 一元二次方程20(0)ax bx c a++=>的根21,242b b acxa-±-=(其中12)x x<122bx xa==-无实根20(0)ax bx c a++>>的解集1{|x x x<或2}x x>{|x}2bxa≠-R()()()U U UA B A B=()()()U U UA B A B=〖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 xb <<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 可以大于或等于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. ⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.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,a A b B ∈∈.如果元素a 和元素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.yxo〖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 函数的 性 质定义图象判定方法 函数的 单调性如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)<f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是增函数.... x 1x 2y=f(X)xy f(x )1f(x )2o(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图象上升为增) (4)利用复合函数 如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)>f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减函数.... y=f(X)yxox x 2f(x )f(x )211(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图象下降为减) (4)利用复合函数②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,()ug 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.(2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质()f x 分别在(,]a -∞-、,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a 、]a 上为减函数.(3)最大(小)值定义 ①一般地,设函数()y f x =的定义域为I,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M=.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M=.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法 函数的 性 质定义图象判定方法 函数的 奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇函..数..(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于原点对称)如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...f(x)....,那么函数f(x)叫做偶函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于y 轴对称) ②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.〖补充知识〗函数的图象(1)作图利用描点法作图:①确定函数的定义域; ②化解函数解析式; ③讨论函数的性质(奇偶性、单调性); ④画出函数的图象. 利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象. ①平移变换0,0,|()()h h h h y f x y f x h ><=−−−−−−−→=+左移个单位右移|个单位0,0,|()()k k k k y f x y f x k ><=−−−−−−−→=+上移个单位下移|个单位②伸缩变换01,1,()()y f x y f x ωωω<<>=−−−−→=伸缩01,1,()()A A y f x y Af x <<>=−−−−→=缩伸③对称变换()()x y f x y f x =−−−→=-轴()()y y f x y f x =−−−→=-轴 ()()y f x y f x =−−−→=--原点1()()y x y f x y f x -==−−−−→=直线 ()(||)y y y y f x y f x =−−−−−−−−−−−−−−−→=去掉轴左边图象保留轴右边图象,并作其关于轴对称图象()|()|x x y f x y f x =−−−−−−−−−→=保留轴上方图象将轴下方图象翻折上去(2)识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (3)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.。
第一章 集合1、集合间的基本关系【读读记记】一.集合的基本概念: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,任意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,也称唯一性;(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)自然语言法:用自然的文字语言描述.如:高三一班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}3,2,1,0{(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 ,“|”前是集合元素的代号,“|”后是集合元素的公共属性.如}32),{(},32{},32{},032{2222--=--=--==--x x y y x x x y x x x y y x x x .(4)Venn 图法:如:5、常见的特殊集合:(1)非负整数集(即自然数集)N (包括0)(2)正整数集N *或+N (3)整数集Z (4)有理数集Q (5)实数集R (6)复数集C6、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二.集合间的基本关系75311、子集: 对于两个集合A 与B ,如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们就说集合A 包含于集合B ,或集合B 包含集合A ,也说集合A 是集合B 的子集.记为B A ⊆或A B ⊆.2、真子集: 对于两个集合A 与B ,如果B A ⊆,且集合B 中至少有一个元素不属于集合A ,则称集合A 是集合B 的真子集.记为B A ⊂3、空集是任何集合的子集; 空集是任何非空集合的真子集.4、若一个集合含有n 个元素,则子集个数为n 2个,真子集个数为12-n .三、集合的运算1、交集的定义:一般地,由所有属于A 且属于B 的元素所组成的集合叫做B A ,的交集. 记作B A (读作”A 交B ”),即B A =},{B x A x x ∈∈且.2、并集的定义:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,叫做A 、B 的并集.记作:B A (读作”A 并B ”),即B A =},{B x A x x ∈∈或.3、交集与并集的性质 A A A =, A ∅=∅ , A B B A = , A A A =, A A ∅=, A B B A =.4、全集与补集(1)全集:如果集合含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集.通常用U 来表示.(2)补集:设U 是一个集合,A 是U 的一个子集,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做U 中子集A 的补集. 记作:},{A x U x x A C U ∉∈=.5、补集的性质 (C A)A U U C =,U C U =∅,U C U ∅=.6、重要结论:A B A A B =⇔⊆, A B A B A =⇔⊆,()U U U C A B C A C B =, ()U U U C A B C A C B =. (德摩尔定律)【讲一讲基本技能】1.解题常用的方法:数形结合的方法,含不等式的题型常用数轴表示解集,或者用韦恩图表示两个集合的关系或者是大小关系.有限个元素的集合常用列举的方法,通过列举找到答案或找到解题思路.集合的基本运算包括集合间的交、并、补集运算,解决此类运算问题一般应注意以下几点:一是看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决运算问题的前提.二是对集合化简.有些集合是可以化简的,如果先化简再研究 其关系并进行运算,可使问题变得简单明了,易于解决.三是注意数形结合思想的应用.集合运算常用的数形结合形式有数轴、坐标系和Venn 图.2.能力要求:解二次方程,解二次不等式得能力要具备.含对数指数的方程不等式也要会处理.分类的思想.3.知识要求:由于集合方面的知识主要是依托其它知识作为背景的题型,所以涉及知识较多,可以是函数方面,立几知识,解几知识等.注意点:(1)注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时注意检验.(2)注意描述法给出的集合的元素,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他集合.如{}2x y y =,{}2x x y =,(){},2x x y y =表示不同的集合.【典型例题】[典例](1)设集合}21|{},3,2,0,1{},4,3,2,1{<≤-=-==x x C B A ,则C B A )(=( )A .}1,1{-B .}1,0{C .}1,0,1{-D .}4,2,3{ (2)已知集合}|{},012|{2m x x B x x x A ≥=>--=.若}4|{>=x x B A ,则实数m 的取值范围是( )A .(-4,3)B .[-3,4]C .(-3,4)D .(-∞,4]【练一练趁热打铁】1.已知集合},0)2)(1(|{},3,2,1{Z x x x x B A ∈<-+==,则B A =( )A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}2.已知集合}2lg |{},012|{2<=≤-+=x x B x x x A ,则B A C R )(=( ) A.)100,21( B.)2,21( C.)100,21[ D .∅ 3.已知集合}1221|{),,1[-≤≤=+∞=a x a x B A ,若∅≠B A ,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞) B.]1,21[ C.),32[+∞ D .(1,+∞)。
第一章 集合与常用逻辑用语第一节 集 合一、基础知识1.集合的有关概念(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.元素互异性,即集合中不能出现相同的元素,此性质常用于求解含参数的集合问题中. (2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. (3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉. (4)五个特定的集合及其关系图:N *或N +表示正整数集,N 表示自然数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.2.集合间的基本关系(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,则称A 是B 的子集,记作A ⊆B (或B ⊇A ).(2)真子集:如果集合A 是集合B 的子集,但集合B 中至少有一个元素不属于A ,则称A 是B 的真子集,记作A B 或B A .A B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧A ⊆B ,A ≠B .既要说明A 中任何一个元素都属于B ,也要说明B 中存在一个元素不属于A .(3)集合相等:如果A ⊆B ,并且B ⊆A ,则A =B .两集合相等:A =B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧A ⊆B ,A ⊇B .A 中任意一个元素都符合B 中元素的特性,B 中任意一个元素也符合A 中元素的特性.(4)空集:不含任何元素的集合.空集是任何集合A 的子集,是任何非空集合B 的真子集.记作∅.∅∈{∅},∅⊆{∅},0∉∅,0∉{∅},0∈{0},∅⊆{0}.3.集合间的基本运算(1)交集: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的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(2)并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.(3)补集:对于一个集合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,简称为集合A的补集,记作∁U A,即∁U A={x|x∈U,且x∉A}.求集合A的补集的前提是“A是全集U的子集”,集合A其实是给定的条件.从全集U中取出集合A的全部元素,剩下的元素构成的集合即为∁U A.二、常用结论(1)子集的性质:A⊆A,∅⊆A,A∩B⊆A,A∩B⊆B.(2)交集的性质:A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.(3)并集的性质:A∪B=B∪A,A∪B⊇A,A∪B⊇B,A∪A=A,A∪∅=∅∪A=A.(4)补集的性质:A∪∁U A=U,A∩∁U A=∅,∁U(∁U A)=A,∁A A=∅,∁A∅=A.(5)含有n个元素的集合共有2n个子集,其中有2n-1个真子集,2n-1个非空子集.(6)等价关系:A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔A⊇B.第二节命题及其关系、充分条件与必要条件一、基础知识1.命题的概念用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.一个命题要么是真命题,要么是假命题,不能模棱两可.2.四种命题及其相互关系3.充分条件、必要条件与充要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件;①A是B的充分不必要条件是指:A⇒B且B A;②A的充分不必要条件是B是指:B⇒A且A B,在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.(2)如果q⇒p,则p是q的必要条件;(3)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q,则p是q的充要条件.充要关系与集合的子集之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若A B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.③若A=B,则p是q的充要条件.二、常用结论1.四种命题中的等价关系原命题等价于逆否命题,否命题等价于逆命题,所以在命题不易证明时,往往找等价命题进行证明.2.等价转化法判断充分条件、必要条件p是q的充分不必要条件,等价于非q是非p的充分不必要条件.其他情况以此类推.第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词一、基础知识1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”❶叫做逻辑联结词.①用联结词“且”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p且q”,记作p∧q;②用联结词“或”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p或q”,记作p∨q;③对命题p的结论进行否定,得到复合命题“非p”,记作非p.❷❶“且”的数学含义是几个条件同时满足,“且”在集合中的解释为“交集”;“或”的数学含义是至少满足一个条件,“或”在集合中的解释为“并集”;“非”的含义是否定,“非p”只否定p的结论,“非”在集合中的解释为“补集”.❷“命题的否定”与“否命题”的区别(1)命题的否定只是否定命题的结论,而否命题既否定其条件,也否定其结论.(2)命题的否定与原命题的真假总是相对立的,即一真一假,而否命题与原命题的真假无必然联系.(2)命题真值表:命题真假的判断口诀p∨q→见真即真,p∧q→见假即假,p与非p→真假相反.2.全称量词与存在量词3.全称命题与特称命题4.全称命题与特称命题的否定二、常用结论含逻辑联结词命题真假的等价关系(1)p∨q真⇔p,q至少一个真⇔(非p)∧(非q)假.(2)p∨q假⇔p,q均假⇔(非p)∧(非q)真.(3)p∧q真⇔p,q均真⇔(非p)∨(非q)假.(4)p∧q假⇔p,q至少一个假⇔(非p)∨(非q)真.。
第一章 集合
知识概括
1、集合的定义:把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合
2、集合的三性:确定性、互异性、无序性
3、集合的表示法:描述法、列举法、Venn 图
4、元素与集合,集合与集合的关系
5、集合的运算:交集、并集、补集。
1.1 集合及其运算
典例精析
题型一 集合中元素的性质
【例1】设集合A ={a +1,a -3,2a -1,a 2+1},若-3∈A ,求实数a 的值.
【解析】令a +1=-3⇒a =-4,检验合格;
令a -3=-3⇒a =0,此时a +1=a 2+1,舍去;
令2a -1=-3⇒a =-1,检验合格;
而a 2+1≠-3;故所求a 的值为-1或-4.
【点拨】此题重在考查元素的确定性和互异性.首先确定-3是集合A 的元素,但A 中四个元素全是未知的,所以需要讨论;而当每一种情况求出a 的值以后,又需要由元素的互异性检验a 是否符合要求.
例2.已知集合2{1}P y x ==+,2{|1}Q y y x ==+,2{|1}E x y x ==+, 2{(,)|1}F x y y x ==+,
{|1}G x x =≥,则 ( D )
()A P F = ()B Q E = ()C P=Q ()D Q G =
【变式训练1】若a 、b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,b a
,b },求a 和b 的值. 【解析】由{1,a +b ,a }={0,b a
,b }, 得①⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===+a b a b b a ,1,0 或②⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===+1
,,0b a a
b b a 显然①无解;由②得a =-1,b =1. 题型二 集合的基本运算
【例3】已知A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0},若B ⊆A ,求实数a .
【解析】由已知得A ={3,5}.当a =0时,B =∅⊆A ;当a ≠0时,B ={1a
}. 要使B ⊆A ,则1a =3或1a =5,即a =13或15
. 综上,a =0或13或15
.
【点拨】对方程ax =1,两边除以x 的系数a ,能不能除,导致B 是否为空集,是本题分类讨论的根源.
【变式训练2】若集合A ={x ||x |≤1,x ∈R },B ={y |y =x 2,x ∈R },则A ∩B 等于( )
A.{x |-1≤x ≤1}
B.{x |x ≥0}
C.{x |0≤x ≤1}
D.
【解析】选C.A =[-1,1],B =[0,+∞),所以A ∩B =[0,1].
【变式训练3】设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2>4},N ={x |2x -1
≥1},则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.{x |-2≤x <1}
B.{x |-2≤x ≤2}
C.{x |1<x ≤2}
D.{x |x <2}
【解析】选C.
化简得M ={x <-2或x >2},N ={x |1<x ≤3},故图中阴影部分为∁R M ∩N ={x |1<x ≤2}.
益思练场
1.集合{}5,4,3,2,1=M 的子集个数是( )
(A )32 (B )31 (C )16 (D )15
2.已知集合A={0,1},B={y|x 2+y 2=1,x ∈A}.则A 与B 的关系是( )
(A )A=B (B )A B (C )A ⊇B (D )A B
3.满足条件 {a ,b}⊆M {a ,b ,c ,d ,e}的集合M 的个数是________个。
4.集合P ={x 」x 2-16<0},Q ={x 」x =2n ,n ∈Z },则P Q =( )
A.{-2,2}
B.{-2,2,-4,4}
C.{2,0,-2}
D.{-2,2,0,-4,4}
5.若A 、B 、C 为三个集合,C B B A ⋂=⋃,则一定有( )
(A )C A ⊆ (B )A C ⊆ (C )C A ≠ (D )φ=A
6.如图,U 是全集,M 、P 、S 是U 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )
(A )(M S P ⋂⋂) (B )(M S P ⋃⋂)
(C )(M ⋂P )⋂(C U S ) (D )(M ⋂P )⋃(C U S )
7.定义集合的一种运算}|{B x A x x B A ∉∈=-且,若 }6,3,2{},5,4,3,2,1{==N M ,
则M -N = ____ , N -M= ____ .。