高一数学-集合(讲义)

  • 格式:doc
  • 大小:559.50 KB
  • 文档页数:7

高一数学集合【知识要点】一、集合的含义及其表示1、一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合。

集合中的每一个对象称为该集合的元素。

集合的性质:(1)确定性:班级中成绩好的同学构成一个集合吗?(2)无序性:班级位置调换一下,这个集合发生变化了吗?(3)互异性:集合中任意两个元素是不相同的。

如:已知集合A ={1,2,a},则a 应满足什么条件?常用数集及记法(1)自然数集:记作N (2)正整数集:记作*N N +或 (3)整数集:记作Z (4)有理数集:记作Q (5)实数集:记作R例:下列各种说法中,各自所表述的对象是否确定,为什么?(1)我们班的全体学生; (2)我们班的高个子学生; (3)地球上的四大洋; (4)方程x 2-1=0的解; (5)不等式2x -3>0的解; (6)直角三角形; 2、集合的表示法(1)列举法:把集合中的元素列举在一个大括号里:{…}(2)描述法:将集合的所有元素都具有的 性质(满足的条件)表示出来,写成{x| P (x )}的形式。

如:{x ︱x 为中国的直辖市}(3)集合的分类:有限集与无限集 <1>有限集:含有有限个元素的集合。

<2>无限集:若一个集合不是有限集,就称此集合为无限集。

<3>空集:不含任何元素的集合。

记作Φ,如: 二、子集、全集、补集1、子集的定义:如果集合A 的任一个元素都在集合B 中 则称集合A 为集合B 的子集,记作:A ⊆B B A ⊇或特别的:A AA ⊆∅⊆ 真子集的定义:如果A ⊆B 并且B A ≠,则称集合A 为集合B 的真子集。

2、补集的定义:设A 为S 的子集,由S 中不属于A 的所有元素组成的集合称为S 的子集A 的补集,记作:AC S ={x ∣x ∈S 且x ∉A},如果集合S 包含我们所要研究的各个集合,就把S 称为全集。

三、交集与并集的定义1、定义:一般地,由所有属于集合A 且属于集合B 的元素构成的集合,称为A 与B 的交集;记作:A ∩B ;由所有属于集合A 或属于集合B 的元素构成的集合,称为A 与B 的并集;记作:A ∪B 。

性质:(1)B B A A B A A B B A ⊆⋂⊆⋂⋂=⋂,, (2)若B A ⊆,则A B A =⋂(3)B A B B A A A B B A ⋃⊆⋃⊆⋃=⋃,, (4)若,A B ⊆则A B A =⋃(5)A A U C ⋃归纳:1)交集:两集合的公共元素构成集合。

2)并集:把两个集合合在一起,但要注意元素的互异性。

3)基本方法:抽象的集合关系可用文恩图表示,实数集中的运算可在数轴上表示。

注意点:空集是任何集合的子集;空集与任何集合的交集仍为空集。

【典型例题】例1. (1)若U =Z ,A ={x|x =2k ,k ∈Z}B ={x| x =2k +1,k ∈Z},则C U A = 。

C U B = 。

(2)设S =R ,A ={x ∣-1<x<2},求C S A 。

例2. (1)试写出集合A ={a ,b ,c}的所有子集;(2)已知A ={x ∣x<a},B ={x ∣x<3},若A ⊆B ,试求a 的取值范围。

例3. 不等式组⎩⎨⎧≤->-063012x x 的解集为A ,R U =,试求A 及A U C ,并把它们分别表示在数轴上。

例4. 设}1|{},0|{≤=>=x x B x x A ,求B A 和B A 。

【集合易错点分析】 易错点一 遗忘空集致误例题1 已知集合{}3,2-A =,集合B=﹛x|mx+1=0,R m ∈﹜且A B ⊆,则实数m 的取值集合是( )心得:空集是不含任何元素的集合,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。

变式练习{}{}|25,|121,,A x x B x m x m B A =-≤≤=+≤≤-⊆-----已知若则m 的取值范围是易错点二 集合运算混乱例题2{}{}|0|1,()()R A x x B x x AC B B C A ==>=≤-=已知,则( )A ∅B {}|0x x ≤C {}|1x x >-D {}|0,1x x x >≤- 心得:集合运算的规律: 1交集{}|A B x x A x B =∈∈且 2并集{}|A B x x A x B =∈∈或3补集:{}(1)B ,|,, (2),,,C B x x B x ABA A A A A A A A⊆=∈∉∅=∅∅===若则且(3),(4)()()(),()()()A B A A B A B A A B C A B C A C B C A B C A C B =⇔⊇=⇔⊆==变式练习:已知集合{}2(,)|20,A x y x mx y x R =+-+=∈,{}(,)|10,02B x y x y x =-+=≤≤,若AB ≠∅,求实数m 的取值范围。

心得:数集和点集的问题。

在解决以集合为背景的综合性问题时,明确集合的意义是解决问题的先决条件,现在接触的集合是“数集(各种约定的数集,方程的解集,不等式的解集,函数的定义域,值域等)”和“点集(函数的图像、直线、曲线、平面区域等)”本题的集合是点集,明确这点就可以脱去“集合”的外衣实现问题的转化,找到解决问题的途径,不至于掉进集合这个陷阱而出错。

易错点三:忽视集合的三性致误 例题3设集合{}{}21,3,,1,A a B a ==,问是否存在这样的实数a ,使得{}21,,A B a a =与{}1,AB a =同时成立?求出实数a;若不存在说明理由。

心得:集合中元素具有确定性,无序性,互异性,它们对解题影响很大, 遇到有参数的题别忘了检验参数的值是不是满足题意。

【集合中的数学思想】 一、数形结合思想 例1 集合},1)()(|),{(22R a a y a x y x A ∈≤-+-=,}2|||||),{(≤+=y x y x B ,a 为何实数时,B A ⋂表示的平面区域的面积最大? 解析:集合A 表示的平面区域是圆心为(a ,a )、半径为1的圆及其内部,其位置由实数a 唯一确定。

集合B 表示的平面区域是以四个点(2,0)、(0,2)、(2-,0)和(0,2-)为顶点的正方形及其内部。

222-2-y x点评:看似无从下手的一道综合题,通过采用数形结合的思想,便迎刃而解了。

运用数形结合思想时,要特别注意端点值,做到准确无误。

二、分类讨论思想 例2 集合{}0103|2≤--=x x x A 与集合{}121|-≤≤+=m x m x B ,满足A B ⊆,求实数m 的取值范围。

解析:由A B ⊆可知B 有两种情况:其一,B 为非空集合,且B 中所有元素均为A 中的元素;其二,B 为空集。

点评:解含有参数的集合问题时,最直接的办法就是运用分类讨论的思想,但在分类讨论时要注意不重不漏。

三、等价转化思想 例3 设集合},1|{R x x y y M ∈+==,集合},1|{2R x x y y N ∈+==,求N M ⋂。

解析:将集合中元素的属性换一种说法,集合M 表示函数)(1R x x y ∈+=的值域,集合N 表示函数)(12R x x y ∈+=的值域,这样,把问题转化为求两个函数值域的交集。

点评:将复杂的集合语言转化为易于理解的非集合数学问题,是解决此类问题的关键。

【模拟试题】 一、选择题1. 下列各组对象不能构成集合的是( ) A. 好看的书 B. 高尔基写的书C. 学校图书馆的藏书D. 语文书、数学书、英语书 2. 下列命题中正确的是( )A. 集合{x | x 2=1,x ∈R}中有两个元素B. 集合{0}中没有元素C. ∈13{x | x<23}D. {1,2}与{2,1}是不同的集合 3. 已知U 为全集,集合,M N U ⊆,若M∩N =N ,则( )A.M N U U C C ⊆ B. N M U C ⊆ C. N M U U C C ⊆D.MN U C ⊆ 4. 下列表述正确的是( ) A. {0}=φ B. 0∈φC. φ∈{φ}D. {}∅∉∅5. 已知集合M ={0,1},N ={1,2},则M ∪N =( )A. {0,1,2}B. {1,0,1,2}C. {1}D. 不能确定6. 设集合M ={x|0≤x <2=,集合N ={x|x -3<0=,集合M∩N =( ) A. {x|0≤x<1} B. {x|0≤x<2} C. {x|0≤x≤1} D. {x|0≤x≤2}7. 如图,I 是全集,M 、P 、S 是I 的3个子集,则阴影部分所表示的集合是( )A. (M∩P )∩SB. (M∩P )∪SC. (M∩P )∩S I CD. (M∩P )∪S I C8. 若集合M ={y|y >0},P ={y|1y x =-,则M∩P =( )A. {y|y >1}B. {y|y≥1}C. {y|y >0}D. {y|y≥0}9. 设集合A ={x ∈Z|-10≤x≤-1},B ={ x ∈Z||x|≤5},则A ∪B 中的元素个数是( )A. 10B. 11C. 15D. 1610. M ={x | x≤2},N ={1,2,3,4},则N C (M∩N )=( )A. {4}B. {3,4}C. {2,3,4}D. {1,2,3,4}11. 已知M ={(x,y )| x +y = 2},N ={(x,y )| x -y = 4},则M∩N =( ) A. x =3,y =-1 B. (3,-1) C. {3,-1} D. {(3,-1)}12. 已知全集U =N ,集合A ={x|x =2n ,n ∈N},B ={x|x =4n ,n ∈N},则( ) A. U =A ∪BB. U =A U C ∪BC. U =A ∪B U CD. U =A U C ∪B U C二、填空题13. 用描述法表示集合{1,2,3,4}_______________。

14. 集合A ={0,1,3}的子集为_________________。

15. 已知A ={x|x <3},B ={x|x <a },若B A ⊆,则a 的取值范围是_____。

16. 非空集合A ⊆{1,2,3,4,5,6}且A 满足条件:若a ∈A ,则7-a ∈A ,符合要求的集合的个数为_____________。

三、解答题17. 已知M ={1},N ={1,2},设A ={ (x,y ) | x ∈M ,y ∈N},B ={(x,y ) | x ∈N ,y ∈M },求A ∩B 和A ∪B 。

18. 已知U ={-1,2,3,6}为全集,集合A U ⊆,2{|50}A x x x m =-+=,若A U C ={2,3},求m 的值。