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热点考向一
集合的基本概念
已知 A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},若 1∈A,求实数 a 的值. 【解析】 ∵1∈A,
∴a+2=1,或(a+1)2=1,或 a2+3a+3=1. (1)若 a+2=1,则 a=-1, 当 a=-1 时,a+2=a2+3a+3=1, ∴a=-1 不符合题意.
.
(5)常见集合的符号表示 数集 自然数集 正整数集 整数集 符号 N N*或 N+ Z 有理数集 Q 实数集 R
2.集合间关系 表示 关系 相等 文字语言 集合 A 与集合 B 中的所有元素 A 都相同 A 中任意一个元素均为 B 中的元 素 符号语言
B且B
A=B
A
子集
A B或B
A
A 中任意一个元素均为 B 真子集 中的元素,且 B 中至少有 一个元素不是 A 中的元素 空集 空集是任何集合的子集, 是任何非空集合的真子集
答案:(-∞,0]∪…
(2)(2011 年安徽高考)集合 U={1,2,3,4,5,6},S={1,4,5},T= {2,3,4},则 S∩( 解析:∵ ∴S∩(
UT)等于________. UT={1,5,6},
UT)={1,5}.
答案:{1,5}
热点考向四
集合的应用
设集合 S={A0, 1, 2, 3}, S 上定义运算⊕为 Ai⊕Aj A A A 在 =Ak,其中 k 为 i+j 被 4 除的余数,i,j=0,1,2,3,则满足关系式 (x⊕x)⊕A2=A0 的 x(x∈S)的个数为________. 【解析】 因为(x⊕x)⊕A2=A0,设 x⊕x=Ak,故 Ak⊕A2=A0, 所以 k=2,即 x⊕x=A2, 所以 x=A1 或 A3. 【答案】 2
【点评】
①条件 m∈A,若集合 A 是用列举法表示的,则 m
应是集合 A 中的一个元素,若符合 A 是用描述法表示的,则 m 应满 足集合中的描述条件; ②解答过程体现了数学分类思想的灵活运用,分类应注意:不 重复、不遗漏、分类的标准一致.
x2 y2 1.(1)设集合 A={(x,y)| + =1},B={(x,y)|y=3x},则 A∩B 4 16 的子集的个数是________. 解析:在同一坐标系中,作出集合 A、B 所表示的图形,运用图 形知 A∩B 含两个元素,共有子集的个数是 22=4. 答案:4
集合间的基本关系
设 A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}. 1 (1)若 a= ,试判定集合 A 与 B 的关系; 5 (2)若 B 【解析】 A,求实数 a 组成的集合 C. (1)由 x2-8x+15=0 得 x=3,或 x=5,
∴A={3,5}, 1 若 a= ,由 ax-1=0, 5 1 得 x-1=0,即 x=5, 5 ∴B={5}.∴B A.
综上,a 的取值范围是 a≤-3.
(3)∵A∩( ①若 B= ②若 B≠
UB)=A,∴A
UB,∴A∩B=
.
,则 Δ<0
a<-3 适合;
,则 a=-3 时,B={2},A∩B={2},不合题意;若 B且2 B.将 2 代入 B 的方程得 a=-1 或 a
a>-3,此时需 1 =-3(舍去);
将 1 代入 B 的方程得 a2+2a-2=0 ∴a≠-1 且 a≠-3 且 a≠-1± 3.
(2)若(a+1)2=1,则 a=0,或 a=-2. 当 a=0 时,a+2=2,(a+1)2=1,a2+3a+3=3,符合题意. 当 a=-2 时,(a+3=1,则 a=-1,或 a=-2,由(1)(2)可知,a= -1,a=-2 都不符合题意. 综上可知,实数 a 的值为 0.
解析:因为 2 011=402× 5+1,所以 2 011∈[1],故命题①正确; 因为-3=5× (-1)+2,所以-3∈[2],故命题②不正确;因为所有的 整数 Z 除以 5 可得余数的结果为:0,1,2,3,4,所以命题③正确;若 a -b 属于同一类,则有 a=5n1+k.b=5n2+k,所以 a-b=5(n1- n2)∈[0],反过来如果 a-b∈[0],也可以得到 a-b 属于同一类,故 命题④正确,所以有 3 个命题正确. 答案:3
(2)对于集合 B,Δ=4(a+1)2-4(a2-5)=8(a+3). ∵A∪B=A,∴B A, ,满足条件;
①当 Δ<0,即 a<-3 时,B=
②当 Δ=0 时,即 a=-3 时,B={2},满足条件; ③当 Δ>0,即 a>-3 时,B=A={1,2}才能满足条件,
则由根与系数的关系得
a=-5, 2 即 矛盾; a2=7,
UB)={m|m=2n+1,n=0,1,2,3,4}={1,3,5,7,9},∴B=
5. (2010 年江苏卷)设集合 A={-1,1,3}, B={a+2, 2+4}, a A∩B ={3},则实数 a 的值为________. 解析:∵A∩B={3},a2+4≥4, ∴a+2=3,∴a=1. 故填 1. 答案:1
【点评】
有些集合问题是通过定义一个新概念或约定一种新
运算或给定一个新模型来创设新的问题情境,它要求我们要在阅读 理解的基础上,依据题中提供的信息,联系所学的知识和方法,实 现信息的迁移,从而顺利地解决问题.
4.(2011 年福建卷)在整数集 Z 中,被 5 除所得余数为 k 的所有 整数组底一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k|n∈Z},k=0,1,2,3,4.给 出如下四个结论: ①2 011∈[1];②-3∈[3];③Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④“整 数 a,b 属于同一„类‟”的充要条件是“a-b∈[0]”. 其中,正确结论的个数是________.
A B 或 B A
3.集合间运算关系 (1)交集:记作 A∩B= {x|x∈A且x∈B} 性质:①A∩B ②A∩A=A,A∩ A,A∩B = . B.
(2)并集:记作 A∪B= {x|x∈A或x∈B} 性质:①A∪B ②A∪A=A,A∪ A,A∪B =A. B.
(3)补集: UA= {x|x∈U且x 性质:
时,m=1 或 m=-1.
答案:0 或 1 或-1
热点考向三
集合的基本运算
设集合 A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2+2(a+1)x+(a2 -5)=0}. (1)若 A∩B={2},求实数 a 的值; (2)若 A∪B=A,求实数 a 的取值范围; (3)若 U=R,A∩(
UB)=A,求实数
a=-1± 3.
综上,a 的取值范围是 a<-3 或-3<a<-1- 3或-1- 3< a<-1 或-1<a<-1+ 3或 a>-1+ 3.
【点评】
当集合中元素特征比较复杂时,要首先对集合进行
分析、化简,然后再进行运算.本题集合 B 中含有字母 a,因此分类 讨论思想是本题的重要思想,可抓住判别式 Δ 与 0 的关系进行分 类.同时面对“B A”不要漏掉 B 有可能是空集的情况.
3.已知全集 U=R,集合 P={x|x2≤1},那么 解析:∵U=R,P={x|x2≤1}=[-1,1] ∴
UP=(-∞,-1)∪(1,+∞).
UP=________.
答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)
4.设全集 U=A∪B={x∈N*|lg x<1},若 A∩(
UB)
={m|m=2n+1,n=0,1,2,3,4},则集合 B=________. 解析:方法:用文氏图 A∪B={x∈N*|lg x<1}={1,2,3,4,5,6,7,8,9}, A∩( {2,4,6,8}. 答案:{2,4,6,8}
(2)(2011 年广东)已知集合 A={(x,y)|x,y 为实数,且 x2+y2= 1},B={(x,y)|x,y 为实数,且 x+y=1},则 A∩B 的元素个数为 ________. 解析:易知直线 x+y=1 与圆 x2+y2=1 相交,故 A∩B 中有两 个元素. 答案:2
热点考向二
A}
1.若 P={x|x<1},则 解析: RP={x|x≥1}. 答案:{x|x≥1}
RP=________.
2.(2011 年课标全国)已知集合 M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P =M∩N,则 P 的子集共有________个. 解析:∵P=M∩N={1,3} ∴P 的子集共有 22=4(个) 答案:4
(2)∵A={3,5},又 B 故若 B= ,
A,
则方程 ax-1=0 无解,有 a=0; 若 B≠ ,
1 则 a≠0,由 ax-1=0,得 x=a, 1 1 ∴a=3,或a=5, 1 1 即 a= ,或 a= . 3 5 故
1 1 0, , . C= 3 5
【点评】 ①判断两集合的关系常有两种方法:一是化简集合, 从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元 素中寻找关系; ②已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转 化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常 常合理利用数轴、Venn 图帮助分析.
a 的取值范围.
【解析】 由 x2-3x+2=0 得 x=1 或 x=2,故集合 A={1,2}, (1)∵A∩B={2},∴2∈B,代入 B 中的方程,得 a2+4a+3=0, ∴a=-1 或 a=-3; 当 a=-1 时,B={x|x2-4=0}={-2,2},满足条件; 当 a=-3 时,B={x|x2-4x+4=0}={2},满足条件; 综上,a 的值为-1 或-3.
2.(1)设 P={x|x<4},Q={x|x2<4},则 Q________P(用“ =”填空). 解析:由已知可得 Q={x|-2<x<2},易知 Q P. 答案:
、 、
(2)已知集合 A={-1,1},B={x|mx=1},且 A∪B=A,则 m 的值 为________. 解析:由 A∪B=A 得 B 当 B≠ A,当 B= 时,m=0;