2019届一轮复习人教B版 第一章 第一节 集合 课件
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第一课集合[核心速填]1.写出下列常用数集的表示符号或N*;整数集:Z;有理数集:Q;实数集:自然数集:N;正整数集:N+R.2.元素与集合、集合与集合之间的关系(1)元素a与集合A的关系有属于和不属于,用符号可分别表示为a∈A或a∉A.(2)集合A与集合B的关系用符号可分别表示为A⊆B,A B,A=B.3.子集和真子集的关系若A⊆B,则A与B的关系为A B或A=B.4.子集个数的计算公式(1)含有n个元素的集合的子集个数为2n个.(2)含有n个元素的集合的真子集个数为2n-1个.(3)含有n个元素的集合的非空子集个数为2n-1个.(4)含有n个元素的集合的非空真子集个数为2n-2个.5.集合运算的三种形式(1)交集:A∩B={x|x∈A且x∈B}.(2)并集:A∪B={x|x∈A或x∈B}.(3)补集:∁U A={x|x∈U且x∉A}.6.集合的运算性质(1)交集的性质:A∩B=A⇔A⊆B.(2)并集的性质:A∪B=B⇔A⊆B.(3)补集的性质:A∪∁U A=U;A∩∁U A=∅;∁U(∁U A)=A.[体系构建][题型探究]确定性、题中经常用到,一定要正确认识,牢固把握,并加以灵活运用.在解决集合问题时,首先要从已知条件与所求结论找到解题的切入点,得出结论前,再检验所求集合中的元素是否满足这两个特性,其中元素的互异性往往是检验的依据.(1)已知A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3}且1∈A,则实数a的值为________.【导学号:60462054】[解析]由题意知:a+2=1或(a+1)2=1或a2+3a+3=1,所以a=-1或-2或0,根据元素的互异性排除-1,-2,所以a=0即为所求.[答案]0(2)已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2}.若A=B,求c的值.[思路探究]根据集合中的元素对应相等,分情况讨论.[解]∵A=B,须分情况讨论.①若a+b=ac,则a+2b=ac2,消去b得a+ac2-2ac=0.当a=0时,集合B中的三个元素均为零,和元素互异性矛盾,故a≠0.∴c2-2c+1=0,即c=1.但c=1时,B中的三个元素又相同,故无解.②若a+b=ac2,且a+2b=ac,消去b得2ac2-ac-a=0.∵a≠0,∴2c2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0,即c=1或c=-1 2.经验证c=-12符合题意,由①②可知,c=-1 2.[规律方法] 1.集合中的元素的互异性在解题中的应用(1)借助于集合中元素的互异性找寻解题的突破口.(2)利用集合中原始元素的互异性检验结论的正确性.2.描述法表示集合的关键描述法表示集合的关键在于搞清楚集合的类型及元素的特征性质.当特征性质的表示形式相同时,因为代表元素的不同导致集合的含义不相同,所以研究描述法表示的集合时一定要特别关注集合中的代表元素的属性.[跟踪训练]1.(1)若m ,m ,n ,n ,m 2,n 2构成集合M ,则M 中的元素最多有( )A .6个B .5个C .4个D .3个(2)若集合中的三个元素分别为2,x ,x 2-x ,则元素x 应满足的条件是________.(1)C (2)x ≠2,且x ≠-1,且x ≠0 [(1)由集合中的元素满足互异性,知集合M 中的元素最多为m ,n ,m 2,n 2,且4个元素互不相同.(2)由元素的互异性可知x ≠2,且x 2-x ≠2,且x 2-x ≠x ,即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≠2,x 2-x ≠2,解得x ≠2,且x ≠-1,且x ≠0.x 2-x ≠x ,](1)给出的n 个集合都可用列举法表示,且元素个数比较少时,可使用具体化原则将集合中的元素一一列举出来,然后观察集合之间的关系.(2)根据集合关系的定义来判断,关键是看集合A 中的任一元素是否都是集合B 中的元素.若集合A 中的任一元素都是集合B 中的元素,即为A ⊆B ,若还满足集合B 中至少存在一个元素不在集合A 中,则A B .(3)数形结合,利用数轴或维恩图判断集合之间的关系.注意:(1)当A ⊆B 与AB 同时成立时,A B 最能准确表示A与B 之间的关系.(2)对于两集合A ,B ,A ⊆B ,不要忽略A =∅的情况.已知集合A ={x |x 2-5x +6=0},B ={x |x 2+ax +6=0}且B ⊆A ,求实数a 的取值范围.[思路探究]首先求出集合A,再结合B⊆A,利用分类讨论求出a的取值范围.[解]∵集合A={x|x2-5x+6=0}={2,3},且B⊆A,∴B=∅,或B={2},或B={3},或B={2,3},若B=∅,则Δ=a2-24<0,解得a∈(-26,26),若B={2},B中方程的常数项为4≠6,故不存在满足条件的a值;若B={3},B中方程的常数项为9≠6,故不存在满足条件的a值;若B={2,3},则a=-5,综上,实数a的取值范围为{-5}∪(-26,26).[规律方法] 1.判断集合与集合之间的关系的基本方法根据定义归纳为判断元素与集合间的关系,或利用数轴表示、Venn图表示,进行直观地判断.2.求解集合间的基本关系问题的要点(1)合理运用Venn图或数轴帮助分析和求解.(2)在解含参数的不等式(或方程)时,一般要对参数进行讨论,分类时要“不重不漏”,然后对每一类情况都要给出问题的解答.提醒:两个数集之间不管其代表元素用什么样的字母表示都可以进行交并补的运算.[跟踪训练]2.若集合P={x|y=x2},集合Q={y|y=x2},则必有()【导学号:60462055】A.P⊆Q B.P QC.P=Q D.Q PD [集合P 是二次函数y =x 2中x 的取值集合,集合Q 是二次函数y =x 2的函数值y 的取值集合,因此集合P =R ,集合Q ={y |y ≥0},所以QP .]若集合中的元素是离散的,集合的运算一般运用定义或Venn 图;若集合中的元素是连续的(如用不等式表示的),则用数轴法;若集合中含有参数,有时需要对参数进行讨论.已知全集为U =R ,集合A ={x |-1<x <2},B ={x |0<x <3},M ={x |2x -a <0}.(1)求A ∩∁U B ;(2)若(A ∪B )⊆M ,求实数a 的取值范围.[思路探究] (1)利用数轴,根据集合的基本运算即可求A ∩∁U B ;(2)根据(A ∪B )⊆M ,建立条件关系即可求实数a 的取值范围.[解] (1)因为A ={x |-1<x <2},B ={x |0<x <3},所以∁U B ={x |x ≥3或x ≤0},则A ∩∁U B ={x |-1<x ≤0}.(2)A ∪B ={x |-1<x <3},M ={x |2x -a <0}=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <a 2,若(A ∪B )⊆M ,则a 2≥3,解得a ≥6,则实数a 的取值范围是[6,+∞).[规律方法] 1.集合间基本运算的方法(1)求集合的交、并、补是集合间的基本运算,若集合是用列举法给出的,在处理有关交并补的运算时经常借助于Venn 图来处理.(2)求解用不等式(组)表示的数集间的集合运算时,一般要借助于数轴求解,借助数轴解决与不等式(组)有关的集合的运算时要注意各个端点能否取到.2.集合与不等式(组)结合的运算包含的类型及解决方法(1)两种类型:不含字母参数、含有字母参数.(2)解决方法:①对于不含字母参数的直接将集合中的不等式(组)解出,在数轴上求解即可;②对于含有字母参数的,若字母参数的取值对不等式(组)的解有影响,要注意对字母参数分类讨论,再求解不等式(组),然后在数轴上求解.[跟踪训练]3.已知集合A={1,3,5},B={1,2,x2-1},若A∪B={1,2,3,5},求x及A∩B.【导学号:60462056】[解]∵B⊆(A∪B),∴x2-1∈A∪B.∴x2-1=3或x2-1=5解得x=±2或x=±6.若x2-1=3,则A∩B={1,3};若x2-1=5,则A∩B={1,5}.帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行讨论,分类时要遵循“不重不漏”的分类原则,然后对于每一类情况都要给出问题的解答.分类讨论的一般步骤:①确定标准;②恰当分类;③逐类讨论;④归纳结论.设A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,x∈R}.(1)若A∩B=B,求a的值;(2)若A∪B=B, 求a的值.[思路探究]本题主要考查集合中的运算.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分别转化为等价的关系式B⊆A 和A⊆B是解决本题的关键,注意在分析包含关系式B⊆A时,不要漏掉B=∅的情形.[解]首先化简集合A,得A={-4,0}.(1)由于A ∩B =B ,则有B ⊆A ,可知集合B 为空集,或只含元素0或-4,或B =A .①若B =∅,则Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,得a <-1.②若B ={0},则⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=0,a 2-1=0,∴a =-1. ③若B ={-4},则⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=0,a 2-8a +7=0,∴无解. ④当B =A 时,⎩⎪⎨⎪⎧-2(a +1)=-4+0,a 2-1=0,∴a =1.由①②③④,得a =1或a ≤-1.(2)∵A ∪B =B ,∴A ⊆B .又A ={-4,0},而B 至多只有两个元素,因此应有A =B ,故应有a =1.[规律方法] 常见分类讨论问题的分类标准 (1)A =∅ (2)A ≠∅ ①A =B ②A B[跟踪训练] 4.已知集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R },(1)若A 中只有一个元素,求a 的值;(2)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围.[解] (1)应根据a 是否为0分两种情况进行讨论:①a =0,此时A ={-12},符合题意;②a ≠0,则必须且只需Δ=4-4a =0,即a =1. ∴a =0或a =1.(2)A 中至多只有一个元素,包括两种情形: ①A 中只有一个元素,由(1)知a =0或a =1;②A 中没有元素,此时应有⎩⎪⎨⎪⎧ a ≠0Δ=4-4a <0,得a >1. ∴a 的取值范围是{a |a ≥1或a =0}.。