知识讲解_集合及集合的表示_基础
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高一数学集合知识点总结高一数学集合知识点总结高一数学集合知识点总结一.知识归纳:1.集合的有关概念。
1)集合(集):某些指定的对象集在一起就成为一个集合(集).其中每一个对象叫元素注意:①集合与集合的元素是两个不同的概念,教科书中是通过描述给出的,这与平面几何中的点与直线的概念类似。
②集合中的元素具有确定性(aA和aA,二者必居其一)、互异性(若aA,bA,则a≠b)和无序性({a,b}与{b,a}表示同一个集合)。
③集合具有两方面的意义,即:凡是符合条件的对象都是它的元素;只要是它的元素就必须符号条件2)集合的表示方法:常用的有列举法、描述法和图文法3)集合的分类:有限集,无限集,空集。
4)常用数集:N,Z,Q,R,N某2.子集、交集、并集、补集、空集、全集等概念。
1)子集:若对某∈A 都有某∈B,则AB(或AB);2)真子集:AB且存在某0∈B但某0A;记为AB(或,且)3)交集:A∩B={某|某∈A且某∈B}4)并集:A∪B={某|某∈A或某∈B}5)补集:CUA={某|某A但某∈U}注意:①A,若A≠,则A;②若,,则;③若且,则A=B(等集)3.弄清集合与元素、集合与集合的关系,掌握有关的术语和符号,特别要注意以下的符号:(1)与、的区别;(2)与的区别;(3)与的区别。
4.有关子集的几个等价关系①A∩B=AAB;②A∪B=BAB;③ABCuACuB;④A∩CuB=空集CuAB;⑤CuA∪B=IAB。
5.交、并集运算的性质①A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A;②A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A;③Cu(A∪B)=CuA∩CuB,Cu(A∩B)=CuA∪CuB;6.有限子集的个数:设集合A的元素个数是n,则A有2n个子集,2n-1个非空子集,2n-2个非空真子集。
二.例题讲解:【例1】已知集合M={某|某=m+,m∈Z},N={某|某=,n∈Z},P={某|某=,p∈Z},则M,N,P满足关系A)M=NPB)MN=PC)MNPD)NPM分析一:从判断元素的共性与区别入手。
高一数学关于集合的知识点总结一、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集合,其中每一个对象叫元素。
2、集合的中元素的三个特性:①.元素的确定性; ②.元素的互异性; ③.元素的无序性说明:(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。
(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。
(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。
(4)集合元素的三个特性使集合本身具有了确定性和整体性。
3、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例:{x|x2=-5}4、集合的表示:{ } 如{我校的篮球队员},{太平洋大西洋印度洋北冰洋}1. 用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员}B={12345}2.集合的表示方法:列举法与描述法。
注意啊: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R关于属于的概念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 aA ,相反,a不属于集合A 记作 a?A列举法:把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。
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。
用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。
①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}②数学式子描述法:例:不等式x-32的解集是{x?R| x-32}或{x| x-32}二、集合间的基本关系1.包含关系子集注意: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 A2. 不含任何元素的集合叫做空集,记为规定: 空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集。
高中数学知识点汇总(高一)高中数学知识点汇总(高一) (1)一、集合和命题 (2)二、不等式 (4)三、函数的基本性质 (6)四、幂函数、指数函数和对数函数 (12)(一)幂函数 (12)(二)指数&指数函数 (13)(三)反函数的概念及其性质 (14)(四)对数&对数函数 (15)五、三角比 (17)六、三角函数 (24)一、集合和命题一、集合:(1)集合的元素的性质:确定性、互异性和无序性; (2)元素与集合的关系:①a A ∈↔a 属于集合A ; ②a A ∉↔a 不属于集合A . (3)常用的数集:N ↔自然数集;↔*N 正整数集;Z ↔整数集; Q ↔有理数集;R ↔实数集;Φ↔空集;C ↔复数集;⎪⎩⎪⎨⎧↔↔-+负整数集正整数集Z Z ;⎪⎩⎪⎨⎧↔↔-+负有理数集正有理数集Q Q ;⎪⎩⎪⎨⎧↔↔-+负实数集正实数集R R .(4)集合的表示方法:集合⎩⎨⎧↔↔描述法无限集列举法有限集;例如:①列举法:{,,,,}z h a n g ;②描述法:{1}x x >. (5)集合之间的关系:①B A ⊆↔集合A 是集合B 的子集;特别地,A A ⊆;A BA CBC ⊆⎧⇒⊆⎨⊆⎩.②B A =或A BA B ⊆⎧⎨⊇⎩↔集合A 与集合B 相等; ③A B ⊂≠↔集合A 是集合B 的真子集.例:N Z Q R ⊆⊆⊆C ⊆;N Z Q R C ⊂⊂⊂⊂≠≠≠≠. ④空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. (6)集合的运算:①交集:}{B x A x x B A ∈∈=且 ↔集合A 与集合B 的交集; ②并集:}{B x A x x B A ∈∈=或 ↔集合A 与集合B 的并集;③补集:设U 为全集,集合A 是U 的子集,则由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做集合A 在全集U 中的补集,记作A C U .④得摩根定律:()U U U C A B C A C B =;()U U U C A B C A C B =(7)集合的子集个数:若集合A 有*()n n N ∈个元素,那么该集合有2n 个子集;21n -个真子集;21n -个非空子集;22n -个非空真子集.二、四种命题的形式:(1)命题:能判断真假的语句.(2)四种命题:如果用α和β分别表示原命题的条件和结论,用α和β分别表示α和β的否定,①若βα⇒,那么α叫做β的充分条件,β叫做α的必要条件;②若βα⇒且αβ⇒,即βα⇔,那么α既是β的充分条件,又是β的必要条件,也就是说,α是β的充分必要条件,简称充要条件.③欲证明条件α是结论β的充分必要条件,可分两步来证: 第一步:证明充分性:条件⇒α结论β; 第二步:证明必要性:结论⇒β条件α. (4)子集与推出关系:设A 、B 是非空集合,}{α具有性质x x A =,}{β具有性质y y B =, 则B A ⊆与βα⇒等价.结论:小范围⇒大范围;例如:小明是上海人⇒小明是中国人. 小范围是大范围的充分非必要条件; 大范围是小范围的必要非充分条件.二、不等式2(,)x +∞)2x 2[,)x +∞],21x四、含有绝对值不等式的性质:(1)b a b a b a -≥±≥+; (2)n n a a a a a a +++≥+++ 2121. 五、分式不等式:(1)0))((0>++⇔>++d cx b ax d cx b ax ; (2)0))((0<++⇔<++d cx b ax dcx bax .(1))()()1()()(x x f a a a x x f ϕϕ>⇔>>; (2))()()10()()(x x f a a a x x f ϕϕ<⇔<<>. 八、对数不等式:(1)⎩⎨⎧>>⇔>>)()(0)()1)((log )(log x x f x a x x f a a ϕϕϕ;(2)⎩⎨⎧<>⇔<<>)()(0)()10)((log )(log x x f x f a x x f a a ϕϕ.九、不等式的证明:(1)常用的基本不等式:①R b a ab b a ∈≥+、(222,当且仅当b a =时取“=”号); ②+∈≥+R b a ab ba 、(2,当且仅当b a =时取“=”号); 211a b+. ③+∈≥++R c b a abc c b a 、、(3333,当且仅当c b a ==时取“=”号);④+∈≥++R c b a abc c b a 、、(33,当且仅当c b a ==时取“=”号); ⑤n a a a na a a nn n (2121≥+++为大于1的自然数,+∈R a a a n ,,,21 ,当且仅当 n a a a === 21时取“=”号); (2)证明不等式的常用方法:①比较法; ②分析法; ③综合法.三、函数的基本性质一、函数的概念:(1)若自变量−−−→−fx 对应法则因变量y ,则y 就是x 的函数,记作D x x f y ∈=),(; x 的取值范围D ↔函数的定义域;y 的取值范围↔函数的值域. 求定义域一般需要注意: ①1()y f x =,()0f x ≠;②y ()0f x ≥; ③0(())y f x =,()0f x ≠; ④log ()a y f x =,()0f x >; ⑤()log f x y N =,()0f x >且()1f x ≠.(2)判断是否函数图像的方法:任取平行于y 轴的直线,与图像最多只有一个公共点; (3)判断两个函数是否同一个函数的方法:①定义域是否相同;②对应法则是否相同. 二、函数的基本性质:注意:定义域包括0的奇函数必过原点(0,0)O . (注意:②如果函数)(x f y =在某个区间I 上是增(减)函数,那么函数)(x f y =在区间I 上是单调函数,区间I 叫做函数)(x f y =的单调区间.(3)零点:若D x x f y ∈=),(,D c ∈且0)(=c f ,则c x =叫做函数)(x f y =的零点.零点定理:⎩⎨⎧<⋅∈=0)()(],[),(b f a f b a x x f y ⇒00(,)()0x a b f x ∈⎧⎨=⎩存在;特别地,当(),[,]y f x x a b =∈是单调函数, 且()()0f a f b ⋅<,则该函数在区间[,]a b 上有且仅有一个零点,即存在唯一0(,)x a b ∈,使得0()0f x =. (4 (5注意:()()f a x f b x +=-⇒()f x 关于2a bx +=对称; ()()f a x f a x +=-⇒()f x 关于x a =对称;()()f x f x =-⇒()f x 关于0x =对称,即()f x 是偶函数.注意:()()f a x f b x c ++-=⇒()f x 关于点(,)22b c+对称; ()()0f a x f b x ++-=⇒()f x 关于点(,0)2a b+对称;()()2f a x f a x b ++-=⇒()f x 关于点(,)a b 对称;()()0f x f x +-=⇒()f x 关于点(0,0)对称,即()f x 是奇函数. (6)凹凸性:设函数(),y f x x D =∈,如果对任意12,x x D ∈,且12x x ≠,都有1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫< ⎪⎝⎭,则称函数()y f x =在D 上是凹函数;例如:2y x =. 进一步,如果对任意12,,n x x x D ∈,都有1212()()()n n x x x f x f x f x f n n +++++⎛⎫<⎪⎝⎭,则称函数()y f x =在D 上是凹函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式;设函数(),y f x x D =∈,如果对任意12,x x D ∈,且12x x ≠,都有1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭,则称函数()y f x =在D 上是凸函数.例如:lg y x =. 进一步,如果对任意12,,n x x x D ∈,都有1212()()()n n x x x f x f x f x f n n +++++⎛⎫>⎪⎝⎭,则称函数()y f x =在D 上是凸函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式.若R x x f y ∈=),(,0≠∃T ,x R ∈任取,恒有)()(x f T x f =+,则称T 为这个函数的周期. 注意:若T 是)(x f y =的周期,那么)0,(≠∈k Z k kT 也是这个函数的周期; 周期函数的周期有无穷多个,但不一定有最小正周期.①()()f x a f x b +=+,a b ≠⇒()f x 是周期函数,且其中一个周期T a b =-; (阴影部分下略)②()()f x f x p =-+,0p ≠⇒2T p =; ③()()f x a f x b +=-+,a b ≠⇒2T a b =-; ④1()()f x f x p =+或1()()f x f x p =-+,0p ≠⇒2T p =;⑤1()()1()f x p f x f x p -+=++或()1()()1f x p f x f x p ++=+-,0p ≠⇒2T p =;⑥1()()1()f x p f x f x p ++=-+或()1()()1f x p f x f x p +-=++,0p ≠⇒4T p =;⑦()f x 关于直线x a =,x b =,a b ≠都对称⇒2T a b =-; ⑧()f x 关于两点(,)a c ,(,)b c ,a b ≠都成中心对称⇒2T a b =-;⑨()f x 关于点(,)a c ,0a ≠成中心对称,且关于直线x b =,a b ≠对称⇒4T a b =-; ⑩若()()(2)()f x f x a f x a f x na m +++++++=(m 为常数,*n N ∈),则()f x 是以(1)n a +为周期的周期函数;若()()(2)()f x f x a f x a f x na m -+++-++=(m 为常数,n 为正偶数),则()f x 是以2(1)n a +为周期的周期函数.(0,)+∞[2,a +∞ 在平面上,11(,)M x y ,22(,)N x y ,则称1212d x x y y =-+-为MN 的曼哈顿距离. 六、某类带有绝对值的函数:1、对于函数y x m =-,在x m =时取最小值;2、对于函数y x m x n =-+-,m n <,在[,]x m n ∈时取最小值;3、对于函数y x m x n x p =-+-+-,m n p <<,在x n =时取最小值;4、对于函数y x m x n x p x q =-+-+-+-,m n p q <<<,在[,]x n p ∈时取最小值;5、推广到122n y x x x x x x =-+-++-,122n x x x <<<,在1[,]n n x x x +∈时取最小值; 1221n y x x x x x x +=-+-++-,1221n x x x +<<<,在n x x ∈时取最小值.思考:对于函数1232y x x x =-+++,在x _________时取最小值.四、幂函数、指数函数和对数函数(一)幂函数(1)幂函数的定义:形如)(R a x y a ∈=的函数称作幂函数,定义域因a 而异.(2)当1,0≠a 时,幂函数)(R a x y a ∈=在区间),0[+∞上的图像分三类,如图所示.(3)作幂函数)1,0(≠=a x y a 的草图,可分两步:①根据a 的大小,作出该函数在区间),0[+∞上的图像;②根据该函数的定义域及其奇偶性,补全该函数在]0,(-∞上的图像. (4)判断幂函数)(R a x y a ∈=的a 的大小比较:方法一:)(R a x y a ∈=与直线(1)x m m =>的交点越靠上,a 越大; 方法二:)(R a x y a ∈=与直线(01)x m m =<<的交点越靠下,a 越大(5)关于形如()ax by c cx d+=≠+0的变形幂函数的作图: ①作渐近线(用虚线):d x c=-、ay c =;②选取特殊点:任取该函数图像上一点,建议取(0,)bd;③画出大致图像:结合渐近线和特殊点,判断图像的方位(右上左下、左上右下).(二)指数&指数函数1、指数运算法则: ①yx yxaa a +=⋅;②xyyxa a =)(;③xxxb a b a ⋅=⋅)(;④()xx x a a b b=,其中),0,(R y x b a ∈>、.23、判断指数函数x y a =中参数a 的大小:方法一:x y a =与直线(0)x m m =>的交点越靠上,a 越大; 方法二:x y a =与直线(0)x m m =<的交点越靠下,a 越大.(三)反函数的概念及其性质1、反函数的概念:对于函数()y f x =,设它的定义域为D ,值域为A ,如果对于A 中任意一个值y ,在D 中总有唯一确定的x 值与它对应,且满足()y f x =,这样得到的x 关于y 的函数叫做()y f x =的反函数,记作1()x f y -=.在习惯上,自变量常用x 表示,而函数用y 表示,所以把它改写为1()()y f x x A -=∈.2、求反函数的步骤:(“解”→“换”→“求”) ①将()y f x =看作方程,解出()x f y =; ②将x 、y 互换,得到1()y f x -=; ③标出反函数的定义域(原函数的值域).3、反函数的条件:定义域与值域中的元素一一对应. 4、反函数的性质:①原函数)(x f y =过点),(n m ,则反函数)(1x f y -=过点),(m n ;②原函数)(x f y =与反函数)(1x fy -=关于x y =对称,且单调性相同;③奇函数的反函数必为奇函数. 5(四)对数&对数函数12 ①01log =a ,1log =a a ,N a N a =log ;②常用对数N N 10log lg =,自然对数N N e log ln =; ③N M MN a a a log log )(log +=,N M NMa a a log log log -=,M n M a n a log log =; ④bN N a a b log log log =,a b b a log 1log =,b n mb a m a n log log =,b b ac a c log log =,log log N N b a a b =.34、判断对数函数log ,0a y x x =>中参数a 的大小:方法一:log ,0a y x x =>与直线(0)y m m =>的交点越靠右,a 越大; 方法二:log ,0a y x x =>与直线(0)y m m =<的交点越靠左,a 越大.五、三角比1、角的定义:(1)终边相同的角:①α与2,k k Z πα+∈表示终边相同的角度;②终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同; ③α与,k k Z πα+∈表示终边共线的角(同向或反向). (2(3)弧度制与角度制互化: ①180rad π=︒; ②1801rad =︒; ③1rad π︒=.(4)扇形有关公式:①rl=α;②弧长公式:r l α=;③扇形面积公式:21122S lr r α==(想象三角形面积公式).(5)集合中常见角的合并:22222222,244542424324424x k x k x k k x x k x k x k k x k Z x k x k x k k x x k x k x k ππππππππππππππππππππππππππ⎫⎫=⎫⎫=⎪⎪⎬⎪=+⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎫=⎬⎬⎪=+⎪⎪⎪⎪⎪=+⎬⎪⎪⎪⎪=-⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎭⎪⎪⎫⎫⎫=∈⎬=+⎪⎪⎪⎪⎪⎪=+⎪⎬⎪⎪⎪⎪⎪=+⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪=+⎬⎬⎪⎫⎪⎪⎪=+⎪⎪⎪⎪⎪=-⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪=-⎪⎪⎪⎭⎪⎭⎭⎭(6)三角比公式及其在各象限的正负情况:以角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴建立直角坐标系,在α的终边上任取一个异 于原点的点(,)P x y ,点P 到原点的距离记为r ,则(7(8)一些重要的结论:(注意,如果没有特别指明,k 的取值范围是k Z ∈) ①角α和角β的终边:②α的终边与2的终边的关系. α的终边在第一象限⇔(2,2)2k k παππ∈+⇔(,)24k k απππ∈+;α的终边在第二象限⇔(2,2)2k k παπππ∈++⇔(,)242k k αππππ∈++;α的终边在第三象限⇔3(2,2)2k k παπππ∈++⇔3(,)224k k αππππ∈++;α的终边在第四象限⇔3(2,22)2k k παπππ∈++⇔3(,)24k k αππππ∈++. ③sin θ与cos θ的大小关系:sin cos θθ<⇔3(2,2)44k k ππθππ∈-+⇔θ的终边在直线y x =右边(0x y ->); sin cos θθ>⇔5(2,2)44k k ππθππ∈++⇔θ的终边在直线y x =左边(0x y -<);sin cos θθ=⇔5{22}k k ππθππ∈++,⇔θ的终边在直线y x =上(0x y -=).④sin θ与cos θ的大小关系: sin cos θθ<⇔(,)44k k ππθππ∈-+⇔θ的终边在00x y x y +>⎧⎨->⎩或00x y x y +<⎧⎨-<⎩; sin cos θθ>⇔3(,)44k k ππθππ∈++⇔θ的终边在00x y x y +>⎧⎨-<⎩或00x y x y +>⎧⎨-<⎩;sin cos θθ=⇔3{}44k k ππθππ∈++,,k Z ∈⇔θ的终边在y x =±.2、三角比公式: (1)诱导公式:(诱导公式口诀:奇变偶不变,符号看象限)第一组诱导公式: 第二组诱导公式: 第三组诱导公式: (周期性) (奇偶性) (中心对称性)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+ααπααπααπααπcot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(k k k k ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-=--=-ααααααααcot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin( ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+-=+-=+ααπααπααπααπcot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(第四组诱导公式: 第五组诱导公式: 第六组诱导公式:(轴对称) (互余性)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=--=-=-ααπααπααπααπcot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin( ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-=-=-=-ααπααπααπααπtan )2cot(cot )2tan(sin )2cos(cos )2sin( ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=+-=+-=+=+ααπααπααπααπtan )2cot(cot )2tan(sin )2cos(cos )2sin((2)同角三角比的关系:倒数关系: 商数关系: 平方关系:⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅=⋅1cot tan 1sec cos 1csc sin αααααα ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠=≠=)0(sin sin cos cot )0(cos cos sin tan αααααααα ⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+αααααα222222csc cot 1sec tan 11cos sin(3)两角和差的正弦公式:βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=±;两角和差的余弦公式:βαβαβαsin sin cos cos )cos( =±; 两角和差的正切公式:βαβαβαtan tan 1tan tan )tan( ±=±.(4)二倍角的正弦公式:αααcos sin 22sin =;二倍角的余弦公式:1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=ααααα;二倍角的正切公式:ααα2tan 1tan 22tan -=; 降次公式: 万能置换公式:22222221cos 2sin 21cos 2sin 21cos 2cos 21cos 2cos 21sin sin cos 221cos 2tan 1cos 21sin sin cos22ααααααααααααααααα⎧-=⎪-⎧⎪=⎪⎪+=⎪⎪+⎪⎪=⇒⎨⎨⎛⎫⎪⎪-=- ⎪-⎪⎪⎝⎭=⎪⎪+⎩⎛⎫⎪+=+ ⎪⎪⎝⎭⎩; ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+-=+=ααααααααα2222tan 1tan 22tan tan 1tan 12cos tan 1tan 22sin 半角公式:αααααsin cos 1cos 1sin 2tan -=+=; (5)辅助角公式: ①版本一:)sin(cos sin 22ϕααα++=+b a b a ,其中⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=<≤2222cos sin ,20b a a b a b ϕϕπϕ.②版本二:sin cos )a b θθθϕ±=±,其中,0,0,tan 2ba b aπϕϕ><<=.3、正余弦函数的五点法作图:以sin()y x ωϕ=+为例,令x ωϕ+依次为30,,,,222ππππ,求出对应的x 与y 值,描点(,)x y 作图.4、正弦定理和余弦定理:(1)正弦定理:R R CcB b A a (2sin sin sin ===为外接圆半径);其中常见的结论有:①A R a sin 2=,B R b sin 2=,C R c sin 2=;②R a A 2sin =,R b B 2sin =,RcC 2sin =;③c b a C B A ::sin :sin :sin =; ④22sin sin sin ABC S R A B C =△;sin sin sin sin sin sin ABCaR B CS bR A C cR A B⎧⎪=⎨⎪⎩△;4ABC abc S R =△.(2)余弦定理:版本一:⎪⎩⎪⎨⎧-+=-+=-+=C ab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 2222222222;版本二:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=-+=-+=ab c a b C ac b c a B bc a c b A 2cos 2cos 2cos 222222222;(3)任意三角形射影定理(第一余弦定理):cos cos cos cos cos cos a b C c Bb c A a C c a B b A =+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩.5、与三角形有关的三角比: (1)三角形的面积:①12ABC S dh =△;②111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ===△;③ABC S =△l 为ABC △的周长. (2)在ABC △中,①sin sin cos cos cot cot a b A B A B A B A B >⇔>⇔>⇔<⇔<; ②若ABC △是锐角三角形,则sin cos A B >;③sin()sin sin()sin sin()sin A B C B C A A C B +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩;cos()cos cos()cos cos()cos A B C B C A A C B +=-⎧⎪+=-⎨⎪+=-⎩;tan()tan tan()tan tan()tan A B C B C A A C B +=-⎧⎪+=-⎨⎪+=-⎩;④sin cos 22sin cos 22sin cos 22A B C BA C CA B +⎧=⎪⎪+⎪=⎨⎪+⎪=⎪⎩;tan cot 22tan cot 22tan cot 22A B C B A C C A B +⎧=⎪⎪+⎪=⎨⎪+⎪=⎪⎩;⑤sin cos 22sin cos 22A B A C ⎧<⎪⎪⎨⎪<⎪⎩;sin cos 22sin cos 22B A B C ⎧<⎪⎪⎨⎪<⎪⎩;sin cos22sin cos 22C AC B ⎧<⎪⎪⎨⎪<⎪⎩; ⇒sin sin cos cos 2222sin sin cos cos 2222sin sin cos cos 2222A B A B AC A C BC B C ⎧<⎪⎪⎪<⎨⎪⎪<⎪⎩⇒sin sin sin cos cos cos 222222A B C A B C <;⑥sin sin sin 4cos cos cos 222cos cos cos 14sin sin sin 222sin sin sin 4sin sin cos 222A B C A B C A B C A B C A B C A B C ⎧++=⎪⎪⎪++=+⎨⎪⎪+-=⎪⎩;sin 2sin 2sin 24sin sin sin cos 2cos 2cos 24cos cos cos 1A B C A B CA B C A B C ++=⎧⎨++=--⎩;⑦sin sin sin (0,]23cos cos cos (1,]2A B C A B C ⎧++∈⎪⎪⎨⎪++∈⎪⎩;sin sin sin (0,8sin sin sin cos cos cos 1cos cos cos (1,]8A B C A B C A B C A B C ⎧∈⎪⎪⎪>⎨⎪⎪∈-⎪⎩. 其中,第一组可以利用琴生不等式来证明;第二组可以结合第一组及基本不等式证明. (3)在ABC △中,角A 、B 、C 成等差数列⇔3B π=.(4)ABC △的内切圆半径为2Sr a b c=++.6、仰角、俯角、方位角: 略7、和差化积与积化和差公式(理科):(1)积化和差公式: 1sin cos [sin()sin()]21cos sin [sin()sin()]21cos cos [cos()cos()]21sin sin [cos()cos()]2αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ⎧=++-⎪⎪⎪=+--⎪⎨⎪=-++⎪⎪⎪=--+⎩; (2)和差化积公式:sin sin 2sin cos 22sin sin 2cos sin 22cos cos 2cos cos22cos cos 2sin sin 22αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-⎧+=⎪⎪+-⎪-=⎪⎨-+⎪+=⎪⎪-+⎪-=-⎩.六、三角函数; ].;.)1-=; 1min -=y ;解析:周期22T ππ==,由函数x y sin =的递增区间[2,2]22k k ππππ-+,可得 222232k x k πππππ-≤+≤+,即51212k x k ππππ-≤≤+, 于是,函数5sin(2)73y x π=++的递增区间为5[,]1212k k ππππ-+. 同理可得函数5sin(2)73y x π=++递减区间为7[,]1212k k ππππ++.当2232x k πππ+=+,即12x k ππ=+时,函数5sin(2)3y x π=+取最大值5;当2232x k πππ+=-,即512x k ππ=-时,函数5sin(2)3y x π=+取最大值5-. 例2:求函数5sin(2)7,[0,]32y x x ππ=++∈的单调区间和最值.解析:由[0,]2x π∈,可得42[,]333x πππ+∈.然后画出23x π+的终边图,然后就可以得出当2[,]332x πππ+∈,即[0,]12x π∈时,函数5sin(2)73y x π=++单调递增; 当42[,]323x πππ+∈,即[,]122x ππ∈时,函数5sin(2)73y x π=++单调递减.同时,当232x ππ+=,即12x π=时,函数5sin(2)73y x π=++取最大值12;当4233x ππ+=,即2x π=时,函数5sin(2)73y x π=++取最小值72-;注意:当x 的系数为负数时,单调性的分析正好相反.2、函数sin()y A x h ωϕ=++&cos()y A x h ωϕ=++&tan()y A x h ωϕ=++,其中0,0A ϕ>≠: ((2)函数sin()y A x h ωϕ=++与函数sin y x =的图像的关系如下: ①相位变换:当0ϕ>时,sin sin()y x y x ϕϕ=−−−−−−→=+向左平移个单位; 当0ϕ<时,sin sin()y x y x ϕϕ=−−−−−−→=+向右平移个单位; ②周期变换:当1ω>时,1sin()sin()y x y x ωϕωϕ=+−−−−−−−−−−−−−−→=+所有各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变); 当01ω<<时,1sin()sin()y x y x ωϕωϕ=+−−−−−−−−−−−−−−→=+所有各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变); ③振幅变换:当1A >时,sin()sin()A y x y A x ωϕωϕ=+−−−−−−−−−−−−−−→=+所有各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变); 当01A <<时,sin()sin()A y x y A x ωϕωϕ=+−−−−−−−−−−−−−−→=+所有各点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变); ④最值变换:当0h >时,sin()sin()h y A x y A x h ωϕωϕ=+−−−−−−−−−→=++所有各点向上平行移动个单位; 当0h <时,sin()sin()h y A x y A x h ωϕωϕ=+−−−−−−−−−→=++所有各点向下平行移动个单位; 注意:函数cos()y A x h ωϕ=++和函数tan()y A x h ωϕ=++的变换情况同上.3、三角函数的值域: (1)sin y a x b =+型:设sin t x =,化为一次函数y at b =+在闭区间[1,1]-上求最值. (2)sin cos y a x b x c =±+,,0a b >型:引入辅助角,tan baϕϕ=,化为)y x c ϕ=±+. (3)2sin sin y a x b x c =++型:设sin [1,1]t x =∈-,化为二次函数2y at bt c =++求解. (4)sin cos (sin cos )y a x x b x x c =+±+型:设sin cos [t x x =±∈,则212sin cos t x x =±,化为二次函数2(1)2a t y bt c -=±++在闭区间[t ∈上求最值.(5)tan cot y a x b x =+型:设tan t x =,化为by at t=+,用“Nike 函数”或“差函数”求解.(6)sin sin a x by c x d+=+型:方法一:常数分离、分层求解;方法二:利用有界性,化为1sin 1x -≤≤求解.(7)sin cos a x by c x d +=+型:化为sin cos a x yc x b dy -=-)x b dy ϕ+=-,利用有界性,sin()[1,1]x ϕ+=-求解.(8)22sin cos sin cos a x x b x c x ++,(0,,a b c≠不全为0)型:利用降次公式,可得22sin cos sin cos sin 2cos 2222a cb bc a x x b x c x x x -+++=++,然后利用辅 助角公式即可.4备注:①x y sin =和x y cos =的对称中心在其函数图像上;②x y tan =和x y cot =的对称中心不一定在其函数图像上.(有可能在渐近线上) 例3:求函数5sin(2)73y x π=++的对称轴方程和对称中心.解析:由函数sin y x =的对称轴方程2ππ+=k x ,Z k ∈,可得232x k πππ+=+,Z k ∈解得122k x ππ=+,Z k ∈. 所以,函数5sin(2)73y x π=++的对称轴方程为122k x ππ=+,Z k ∈.由函数sin y x =的中心对称点)0,(πk ,Z k ∈,可得23x k ππ+=,Z k ∈解得62k x ππ=-+,Z k ∈. 所以,函数5sin(2)73y x π=++的对称中心为(,7)62k ππ-+,Z k ∈.①[1,1]sin(arcsin )cos(arccos )a a a a ∈-⇒==; ②tan(arctan )a R a a ∈⇒=. (2)先三角函数后反三角函数: ①[,]22ππθ∈-⇒arcsin(sin )θθ=; ②[0,]θπ∈⇒arccos(cos )θθ=;③(,)22ππθ∈-⇒arctan(tan )θθ=. (3)反三角函数对称中心特征方程式:①[1,1]a ∈-⇒arcsin()arcsin a a -=-; ②[1,1]a ∈-⇒arccos()arccos a a π-=-; ③(,)a ∈-∞+∞⇒arctan()arctan a a -=-. 6、解三角方程公式:sin ,1(1)arcsin ,cos ,12arccos ,tan ,arctan ,k x a a x k a k Z x a a x k a k Z x a a R x k a k Z πππ⎧=≤=+-∈⎪=≤=±∈⎨⎪=∈=+∈⎩.。
高一数学集合知识点总结_高三数学知识点总结一、集合的概念集合是指具有某种特定性质的对象的总体。
一般记为大写英文字母A,B,C…集合中的对象称为元素,记作小写字母a,b,c…。
二、集合的表示方法1. 列举法:将集合中的元素按一定次序一一列举出来。
例如:A={1,2,3,4,5}2. 描述法:给出集合中元素的某种性质的数学表达式。
例如:B={x|x为自然数,且0<x<6}三、集合的基本运算1. 并集定义:设A和B是两个集合,由所有属于集合A或者属于集合B的元素所构成的集合,称为A和B的并集,记作A∪B。
例如:若A={1,2,3},B={3,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5}五、集合的基本定理1. 有限集的基本定理对于有限集A,|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B||A|表示集合A的元素个数。
2. 集合的基本性质(1)空集的性质空集是任意集合的子集。
(2)全集的性质全集是任意集合的父集。
六、集合的应用集合的相关知识在数学中有着广泛的应用,例如在概率统计中,集合的运算可以很好地描述事件、样本空间等概念;在数学分析中,集合可以用来表示数轴上的区间、开闭集等概念;在数理逻辑中,集合运算可以用来表示充分条件、必要条件等概念。
在高一数学中,集合的知识虽然只是数学的基础知识之一,但是却是十分重要的内容,能够帮助学生建立起数学基本思维,培养学生的逻辑思维能力,为将来数学的学习打下基础。
高三数学作为学生们数学学习的最后阶段,涉及到的知识点繁多,其中包括了微积分、立体几何、概率统计等内容。
下面就对高三数学的一些重要知识点进行总结。
一、微积分微积分是高三数学中一个重要的知识点,主要包括了导数、微分、积分等内容。
1. 导数导数是函数在某一点处的变化率,通常用函数f(x)关于自变量x的一阶微分dx的商来表示。
例如:若y=f(x),则y’=f’(x)=lim(Δx→0)(f(x+Δx)-f(x))/Δx2. 微分微分是导数的一种形式,通常用于刻画变化量小的两点之间的差别。
高一集合的概念知识点讲解集合是数学中的一个基本概念,它是由一些特定的对象组成的整体。
在高中数学中,高一阶段学生开始接触并学习集合的相关概念和性质。
本文将对高一集合的概念知识点进行讲解,包括集合的定义、表示方法、基本运算以及常见的特殊集合等内容。
一、集合的定义在数学中,集合是由一些具有确定性质的对象组成的整体。
这些对象可以是数字、字母、图形或者任何其他数学对象。
具体而言,集合由元素组成,写作“A={a1, a2, a3, …}”表示集合A中包含了元素a1、a2、a3等。
二、集合的表示方法在集合中,常用的表示方法有三种:列举法、描述法和集合间关系表示法。
1. 列举法:直接将集合中的元素一一列举出来。
例如,集合A={1, 2, 3, 4}表示A是一个包含了数字1、2、3和4的集合。
2. 描述法:通过描述元素的性质来表示集合。
例如,集合B={x | x是正整数且小于10}表示B是一个由小于10的正整数组成的集合。
3. 集合间关系表示法:利用集合间的关系来表示一个集合。
例如,若A={1, 2, 3, 4},B={3, 4, 5},则可以用运算符号表示A与B 的关系,如A∩B表示A与B的交集。
三、基本运算集合的基本运算包括并集、交集、差集、补集和笛卡尔积。
1. 并集:记作A∪B,表示由属于集合A或集合B的所有元素组成的新集合。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A∪B={1, 2, 3, 4, 5}。
2. 交集:记作A∩B,表示同时属于集合A和集合B的元素组成的新集合。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A∩B={3}。
3. 差集:记作A-B,表示属于集合A但不属于集合B的元素组成的新集合。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A-B={1, 2}。
4. 补集:对于给定的全集U,集合A相对于U的补集表示为A'或A^c,表示A中不属于U的元素组成的新集合。
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。
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123{,,,,}n a a a a ⋅⋅⋅,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2(23)0x x x --=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:2{|(23)0}x R x x x ∈--=; 用列举法表示为{0,1,3}-.(2)用描述法表示为:{|27}x Z x ∈<<; 用列举法表示为{3,4,5,6}.【例2】用适当的符号填空:已知{|32,}A x x k k Z ==+∈,{|61,}B x x m m Z ==-∈,则有: 17 A ; -5 A ; 17 B 。
解:由3217k +=,解得5k Z =∈,所以17A ∈;由325k +=-,解得73k Z =∉,所以5A -∉;由6117m -=,解得3m Z =∈,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3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合; (2)二次函数24y x =-的函数值组成的集合; (3)反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合。
集合的基础知识一、重点知识归纳及讲解1.集合的有关概念一组对象的全体形成一个集合,集合里的各个对象叫做集合的元素⑴集合中的元素具有以下的特性①确定性:任给一元素可确定其归属.即给定一个集合,任何一个对象是不是这个集合的元素也就确定了.例如,给出集合{1,2,3,4},它只有1、2、3、4四个元素,其他对象都不是它的元素;而“所有的好人”、“视力比较差的全体学生”、“我国的所有小河流”就不能视为集合,因为组成它们的对象是不能确定的.②互异性:集合中的任何两个元素都是不同的对象,也就是说,集合中的元素必须是互不相同的(即没有重复现象),相同的元素在集合中只能算作一个.例如,不能有{1,1,2},而必须写成{1,2}.③无序性:集合中的元素间是无次序关系的.例如,{1,2,3}与{3,2,1}表示同一个集合.(2)集合的元素某些指定的对象集在一起就成为一个集合,集合中的每个对象叫做这个集合的元素.若a 是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.不含任何元素的集合叫做空集,记作φ.(3)集合的分类:有限集与无限集.(4)集合的表示法:列举法、描述法和图示法.列举法:将所给集合中的元素一一列举出来,写在大括号里,元素与元素之间用逗号分开,常用于表示有限集.描述法:将所给集合中全部元素的共同特性和性质用文字或符号语言描述出来.常用于表示无限集.使用描述法时,应注意六点:①写清集合中元素的代号;②说明该集合中元素的性质;③不能出现未被说明的字母;④多层描述时,应当准确使用“且”,“或”;⑤所有描述的内容都要写在大括号内;⑥用于描述的语句力求简明、确切.图示法:画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,常用于表示又需给具体元素的抽象集合,对已给出了具体元素的集合当然也可用图示法来表示.如:A={1,2,3,4}例1、设集合A={a,a+b, a+2b},B={a,ac,ac2} ,且A=B,求实数c值.分析:欲求c值,可列关于c的方程或方程组,根据两集合相等的意义及集合元素的互异性,有下面两种情况:(1)a+b=ac且a+2b= ac2,(2)a+b= ac2且a+2b=ac两种情况.解析:(1)a+b=ac且a+2b= ac2,消去b得:a+ ac2-2ac=0.∵a=0时,集B中三元素均为零,根据集合元素互异性舍去a=0.∴c2-2c+1=0,即c=1,但c=1时,B中的三个元素也相同,舍去c=1,此时无解.(2)a+b= ac2且a+2b=ac,消去b得:2ac2-ac-a=0.∵a=0时,集B中三元素均为零,根据集合元素互异性舍去a=0.∴2c2-c-1=0,即c=1或,但c=1时,B中的三个元素也相同,舍去c=1,∴.点评:两集合相等的意义是两集合中的元素都相同,在求集合中元素字母的值时,可能产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验,去伪存真.(5)常用数集及专用记号(1)非负整数集(或自然数集)N={0,1,2,……}(2)正整数集N*(或N+)={1,2,3,……}(3)整数集Z={0,?1,?2,……}(4)有理数集Q={整数与分数}(5)实数集R={数轴上的点所对应的数}.强调:实数集不可记为{R}或{实数集},0≠≠{} ,≠{0},≠{空集}.强调:排除0和负数的数集也可表示为R*、Z*、Q*或R+、Z+、Q+.2.基本运算1. 交集(1)定义:由所有属于集合A且属于集合B的元素所组合的集合叫A与B的交集.记作,即{,且}(2)交集的图示上图阴影部分表示集合A与B的交集.(3)交集的运算律,,,2. 并集(1)定义:由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,记作,即{,或}(2)并集的图示以上阴影部分表示集合A与B的并集.(3)并集的运算律,,,3、补集(1)定义:设S是一个集合,A是S的一个子集,由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集).记作,即C S A=(2)补集的图示4、常用性质A A=A,AΦ=Φ,A B=B A,A B A,A B B.A A=A,AΦ=A,A B=B A,A B A,A B B.,,例2、集合{,且},A U,B U,且{4,5},{1,2,3},{6,7,8},求集合A和B.分析:利用集合图示较为直观.解:由{4,5},则将4,5写在中,由{1,2,3},则将1,2,3写在集A中,由{6,7,8},则将6,7,8写在A、B之外,由与中均无9,10,则9,10在B中,故A={1,2,3,4,5},B={4,5,9,10}.5、容斥原理:有限集A的元素个数记作card(A).对于两个有限集A,B,有card(A∪B)= card(A)+card(B)- card(A∩B).二、难点知识剖析1、要注意区分一些容易混淆的符号(1)与的区别:表示元素与集合之间的关系,例如1N,-1N等;表示集合与集合之间的关系,例如N R,等.(2)a与{a}的区别:一般在,a表示一个元素,{a}而表示只有一个元素a的集合.例如,0{0},{1}{1,2,3}等,不能写成0={0},{1}{1,2,3},1{1,2,3}.(3){0}与Φ的区别:是含有一个元素0的集合,Φ是不含任何元素的集合,因此Φ{0}但不能写成Φ={0},Φ{0}.例3、已知集合M={x|x≤3},集合P={x|x<2},设,则下列关系式中正确的一个是()A、P∈MB、a∈MC、P MD、{a-3}P解析:集合M、P都是部分实数组成的集合,而a是一个具体的实数,故M、P间的关系应用“包含”,“不包含”来确定,而对a与集合M、P的关系只能用“属于”,“不属于”来确定,比较实数的大小,易判断C正确.小结:正确使用集合的符号是正确分析、解答问题的关键.2.理解集合所表示的意义(1)对由条件给出的集合,要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.如{y R|y=}表示的为函数y=中y的取值范围,故{y R|y=}={y R|y};而{x R|y=}表示y=的x的取值范围,故{x R|y=}=R.(2)用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或韦恩图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用韦恩图表示,容易被忽视,如在关系式B A中,易漏掉B=Φ的情况.例4、设A=,B=(1)若A B=B,求的值;(2)若A B=B,求的值.分析:明确A B=B和A B=B的含义,根据问题的需要,将A B=B和A B=B转化为等价的关系式:和,是解决本题的关键.解析:首先化简集合A,得A={-4,0}(1)由于A B=B,则有可知集合B或为空集Φ,或只含有根0或-4.①若B=Φ,由得②若,代入得:,当时,B=,合题意.当时,B=,也符合题意.③若,代入得:,当时,②中已讨论,合题意当时,B=不合题意.由①、②、③得,.(2)因为A B=B,所以,又A={-4,0},而B至多只有两个根,因此应有A=B.由(1)知,【点评】:一般对于A B=B和A B=B这种类型的问题,都要注意转化为等价的关系式:和,且在包含关系中,注意不要漏掉B=的情况.并且当A、B中的元素的个数相同时,还存在或的情况时,只有A=B这一种情况.子集(1)子集定义:一般地,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。
高中数学集合知识点总结_高中数学备课工作总结高中数学中的集合是一个重要的知识点,也是基础中的基础。
在备课和教学中,教师需要深入理解和掌握集合的基本概念、运算及其性质,以及集合之间的关系等内容。
本文将对高中数学集合知识点进行总结,以供备课和教学参考。
一、基本概念1. 集合的定义和表示:集合是指把某些对象组成一个整体的概念。
通常用大括号{}表示,里面元素之间用逗号隔开,例如:{1, 2, 3}。
2. 集合的元素:元素是指集合中的具体事物。
集合中不同元素之间是没有顺序和重复的,例如集合{1, 2, 3}中的元素是1、2和3。
3. 空集:不包含任何元素的集合称为空集,用符号∅表示。
4. 子集:如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,那么A就是B的一个子集,用符号A⊆B表示。
二、集合运算1. 交集:集合A与集合B的交集是指既属于A又属于B的元素所组成的集合,用符号A∩B表示。
三、集合的性质1. 交换律:对于任意集合A和B,有A∩B=B∩A,A∪B=B∪A。
四、集合之间的关系1. 包含关系:若A包含B,则B是A的子集或A是B的父集,即A包含B,用符号A⊇B 表示。
3. 不相交关系:如果A∩B=∅,则称A和B不相交。
五、常见问题解析1. 两个集合相等的条件是什么?两个集合相等的条件是:它们互相包含,即它们的元素完全相同。
2. 求集合的交集和并集有什么方法?对于已知的集合A和B,求它们的交集和并集的方法如下:交集:将A和B的元素逐一比较,找出属于A和B的元素即可。
3. 集合的补集怎么求?一个集合A相对于全集U的补集表示为A',即全集U中不属于A的所有元素组成的集合。
求A'的方法如下:将A中的元素从全集U中剔除,得到的结果就是A',即A'=U-A。
集合及集合的表示【学习目标】1.了解集合的含义,会使用符号“∈”“∉”表示元素与集合之间的关系.2.能选择自然语言、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.3.理解集合的特征性质,会用集合的特征性质描述一些集合,如常用数集、解集和一些基本图形的集合等.【要点梳理】集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础,一方面,许多重要的数学分支,都建立在集合理论的基础上.另一方面,集合论及其所反映的数学思想,在越来越广泛的领域中得到应用.要点一:集合的有关概念1.集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、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总体.2.一般地,研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称集.要点诠释:(1)对于集合一定要从整体的角度来看待它.例如由“我们班的同学”组成的一个集合A,则它是一个整体,也就是一个班集体.(2)要注意组成集合的“对象”的广泛性:一方面,任何一个确定的对象都可以组成一个集合,如人、动物、数、方程、不等式等都可以作为组成集合的对象;另一方面,就是集合本身也可以作为集合的对象,如上面所提到的集合A,可以作为以“我们高一年级各班”组成的集合B的元素.3.关于集合的元素的特征(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则x或者是A 的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.(3)无序性:集合中的元素的次序无先后之分.如:由1,2,3组成的集合,也可以写成由1,3,2组成一个集合,它们都表示同一个集合.要点诠释:集合中的元素,必须具备确定性、互异性、无序性.反过来,一组对象若不具备这三性,则这组对象也就不能构成集合,集合中元素的这三大特性是我们判断一组对象是否能构成集合的依据.解决与集合有关的问题时,要充分利用集合元素的“三性”来分析解决,也就是,一方面,我们要利用集合元素的“三性”找到解题的“突破口”;另一方面,问题被解决之时,应注意检验元素是否满足它的“三性”.4.元素与集合的关系:(1)如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)A,记作a∈A(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)A,记作a A∉5.集合的分类(1)空集:不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:∅.(2)有限集:含有有限个元素的集合叫做有限集.(3)无限集:含有无限个元素的集合叫做无限集.6.常用数集及其表示非负整数集(或自然数集),记作N正整数集,记作N*或N+整数集,记作Z有理数集,记作Q实数集,记作R要点二:集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合.1. 自然语言法:用文字叙述的形式描述集合的方法.如:大于等于2且小于等于8的偶数构成的集合.2. 列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内.如:{1,2,3,4,5},{x2,3x+2,5y3-x,x2+y2},…;3.描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{ }内.具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.要点诠释:(1)用描述表示集合时应注意:①弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数,还是有序实数对(点)还是其他形式?②元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.(2)用描述法表示集合时,若需要多层次描述属性时,可选用逻辑联结词“且”与“或”等连接;若描述部分出现元素记号以外的字母时,要对新字母说明其含义或指出其取值范围.4.图示法:图示法主要包括Venn图、数轴上的区间等.为了形象直观,我们常常画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,这种表示集合的方法称为韦恩(Venn)图法. 如下图,就表示集合{}1,2,3,4.【典型例题】类型一:集合的概念及元素的性质例1.下列各组对象哪些能构成一个集合?(1)著名的数学家;(2)比较小的正整数的全体;(3)某校2011年在校的所有高个子同学;(4)不超过20的非负数;(5)方程290x-=在实数范围内的解;(6)的近似值的全体.【答案】(4)、(5)【解析】从集合元素的“确定”、“互异”、“无序”三种特性判断.“著名的数学家”、“比较小的正整数”、“高个子同学”对象不确定,所以(1)、(2)、(3)不是集合,同理(6)也不是集合.(4)、(5)可构成集合,故答案是(4)、(5).【总结升华】(1)判断指定的对象能不能构成集合,关键在于能否找到一个明确标准,对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素,同时还要注意集合中元素的互异性、无序性.(2)“有限集”和“无限集”是通过集合里面元素的个数来定义的,集合里面元素的个数很多,但不一定是无限集.举一反三:【变式1】判断下列语句能否确定一个集合?如果能表示一个集合,指出它是有限集还是无限集.(1)你所在的班,体重超过75kg 的学生的全体;(2)举办2008年奥运会的城市;(3)高一数学课本中的所有难题;(4)在2011年3月11日日本地震海啸中遇难的人的全体;(5)大于0且小于1的所有的实数.【答案】集合:(1)、(2)、(4)、(5);有限集:(1)、(2)、(4).【解析】紧扣“集合”、“有限集”、“无限集”的定义解决问题.(1)你所在的班,体重超过75kg 的学生是确定的,不同的,能组成一个集合,且为有限集;(2)举办2008年奥运会的城市也能组成一个集合,为有限集;(3)不能构成集合.“难题”的概念是模糊的,不确定的,无明确标准,对于一道数学题是否是“难题”无法客观判断.(4) 在2011年3月11日日本地震海啸中遇难的人是确定的,不同的,因而能构成集合,是有限集.(5) 大于0且小于1的所有的实数也是确定的,互异的,因此这样的实数能构成一个集合,是无限集.例2.集合A 由形如(,)m m Z n Z ∈∈的数构成的,A 中的元素?【答案】是2=.由题中集合A 可知2,1,m n ==均有,m Z n Z ∈∈,∴2A +A . 【总结升华】(1)解答本题首先要理解∈与∉的含义,然后要弄清所给集合合A 中的元素. (2)判断一个元素是不是某个集合的元素,就是判断这个元素是否具有这个集合的元素的共同特征.此类题,主要看能否将所给对象的表达式转化为集合中元素所具有的形式.举一反三:【变式1】设Z}∈(1)若a ∈Z ,则是否有a ∈S ?(2)对S 中任意两个元素x 1,x 2,则x 1+x 2,x 1·x 2,是否属于集合S ?【答案】a ∈S 是【解析】(1)若a ∈Z ,则有a ∈S ,即n=0时,x ∈Z ,∴a ∈S ;(2)∀x 1,x 2∈S ,则1112221122x =m ,x =m (m ,n ,m ,n Z)∈1212121212())(,)x x m m n n S m m Z n n Z ∴+=++∈+∈+∈12112212121221x x =(m )(m )=m m +2n n n +m n )⋅⋅∵m 1,n 1,m 2,n 2∈Z ,∴m 1m 2+2n 1n 2∈Z ,m 1n 2+m 2n 1∈Z∴x 1·x 2∈S.【变式2】(2015秋 石嘴山月考)定义集合运算A ⊙B ={z |z =xy (z +y ),x ∈A ,y ∈B },设集合A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊙B =【思路点拨】利用集合中新定义的元素的属性得出集合中元素的构成是解决该问题的关键,集合中元素不多时,将各个元素列举出来从而得到所求的集合.【答案】{0,6,12}【解析】当x =0,y =2时,10z =;当x =0,y =3时,20z =;当x =1,y =2时,312(12)6z =⨯⨯+=;当x =1,y =3时,413(13)12z =⨯⨯+=,∴A⊙B={0,6,12},故答案为:{0,6,12}.【总结升华】本例题考查学生对新定义的题型的理解和把握程度,弄准集合中元素的构造方式,考查列举法写集合,分类讨论思想.类型二:元素与集合的关系例3.(2015 北京西城区学探诊)给出下列六个关系:(1)0∈N*(2)0∉{-1,1} (3)∅∈{0}(4){}0∅Ü(5){0}∈{0,1} (6){0}⊆{0}其中正确的关系是.【答案】(2)(4)(6)【思路点拨】首先要熟悉集合的常用符号,空集,记作∅,N表示自然数集,N或N*表示正整数集,Z表示正整数集,Q表示有理数集,R表示实数集;然+后要明确元素与集合,集合与集合的关系及符号表示,以及子集的性质.给定一个对象a,它与一个给定的集合A之间的关系为a A∈,或者a A∉,二者必居其一.解答这类问题的关键是:弄清a的结构,弄清A的特征,然后才能下结论.【解析】(1)0不是正整数,故错误;(2)0不是集合{-1,1}中的元素,故正确;(3)空集是一个集合,使用的符号错误,故错误;(4)空集是任何一个集合的真子集,故正确;(5)是集合与集合的关系,应该使用符号⊆或⊇,故错误;(6)一个集合是它本身的子集,故正确.【总结升华】本题主要是区别0,{0},∅和非空数集以及常用的集合之间的关系.此类问题在解答时,既要熟悉集合的常用符号,又要明确元素与集合,集合与集合的关系及符号表示,以及子集的性质,特别是{0}与∅,最容易混淆,必须在学习中引起足够的重视.举一反三:【变式1】 用符号“∈”或“∉”填空(1)若A=Z ,则12- A ;-2 A .(2)若{}2B |210,x x x =--=则12- B ;-2 B .【答案】(1)∉,∈ (2)∈,∉类型三:集合中元素性质的应用例 4.定义集合运算:{}|(),,A B z z xy x y x A y B ==+∈∈e .设集合{}0,1A =,{}2,3B =,则集合A B e 的所有元素之和为 A. 0 B. 6 C. 12 D. 18【答案】 D【解析】{}|(),,A B z z xy x y x A y B ==+∈∈e ,∴当{}{}0,1,2,3A B ==时, {}0,6,12A B =e ,于是A B e 的所有元素之和为0+6+12=18.【总结升华】这类试题通过给出新的数学概念或新的运算方法,在新的情境下完成某种推理证明是集合命题的一个新方向.常见的有定义新概念、新公式、新运算和新法则等类型.举一反三:【变式1】定义集合运算:{}|,,A B z z xy x A y B *==∈∈,设{}1,2A =,{}0,2B =,则集合A B *的所有元素之和为( )A. 0B. 2C. 3D. 6【答案】D【解析】Q ,,z xy x A y B =∈∈,且{}1,2A =,{}0,2B =,∴z 的取值有:0,2,4故{}0,2,4A B *=,∴集合A B *的所有元素之和为:0+2+4=6.例5. 设集合A ={x R ∈|2210ax x ++=},当集合A 为单元素集时,求实数a 的值.【答案】0,1【解析】由集合A 中只含有一个元素可得,方程ax 2+2x+1=0有一解,由于本方程并没有注明是一个二次方程,故也可以是一次方程,应分类讨论:当a=0时,可得是一次方程,故满足题意.当a ≠0时,则为一个二次方程,所以有一根的含义是该方程有两个相等的根,即为判别式为0时的a 的值,可求得为a=1.故a 的取值为0,1.例6.(2015秋 吉林期中)已知集合2{320,}A x R ax x a R =∈-+=∈.(1)若A 是空集,求a 的取值范围;(2)若A 中只有一个元素,求a 的值,并把这个元素写出来;(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围.【答案】(1)98a >;(2)若a =0,则有23A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ ;若98a =,则有43A ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭;(3)a =0或98a ≥【思路点拨】(1)A 为空集,表示方程2320ax x -+=无解,根据一元二次方程根的个数与Δ的关系,我们易得到一个关于a 的不等式,解不等式即可得到答案。