【小初高学习]2018-2019学年度高中数学 第一章 集合与函数的概念 1.1 集合 1.1.3
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1.1.3 集合的全集与补集
1.知识与技能
(1)了解全集的意义.
(2)理解补集的含义,会求给定子集的补集.
2.过程与方法
通过示例认识全集,类比实数的减法运算认识补集,
加深对补集概念的理解,完善集合运算体系,提高思维能力.
3.情感、态度与价值观
通过补集概念的形成与发展、理解与掌握,感知事物具有相对性,渗透相对的辨证观点.
教学重点与难点
重点:补集概念的理解;难点:有关补集的综合运算.
2017年高考“最后三十天”专题透析
总结:
师:提出问题
生:合作交流,探讨
.
.
,
) = {6}.
,
.
=
.
师生合作分析例题.
例2(1):主要是比较A及S的区
别,从而求ðS A.
例2(2):由三角形的分类找
补集.
例2(3):运用空集的定义.
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3。
第二课时函数的最大(小)值【选题明细表】1.函数f(x)的部分图象如图所示,则此函数在[-2,2]上的最小值、最大值分别是( C )(A)-1,3 (B)0,2 (C)-1,2 (D)3,2解析:当x∈[-2,2]时,由题图可知,x=-2时,f(x)的最小值为f(-2)=-1;x=1时,f(x)的最大值为2.故选C.2.函数f(x)=-x2+4x-6,x∈[0,5]的值域为( B )(A)[-6,-2] (B)[-11,-2](C)[-11,-6] (D)[-11,-1]解析:函数f(x)=-x2+4x-6=-(x-2)2-2,又x∈[0,5],所以当x=2时,f(x)取得最大值为-(2-2)2-2=-2;当x=5时,f(x)取得最小值为-(5-2)2-2=-11;所以函数f(x)的值域是[-11,-2].故选B.3.函数f(x)=-x+在[-2,-]上的最大值是( A )(A) (B)- (C)-2 (D)2解析:因为f(x)=-x+在[-2,-]上为减函数,所以当x=-2时取得最大值,且为2-=.故选A.4.函数f(x)=2-在区间[1,3]上的最大值是( D )(A)2 (B)3 (C)-1 (D)1解析:因为函数f(x)=2-在区间[1,3]上为增函数,所以f(x)max=f(3)=2-1=1.故选D.5.已知函数f(x)=,x∈[-8,-4),则下列说法正确的是( A )(A)f(x)有最大值,无最小值(B)f(x)有最大值,最小值(C)f(x)有最大值,无最小值(D)f(x)有最大值2,最小值解析:f(x)==2+,它在[-8,-4)上单调递减,因此有最大值f(-8)=,无最小值.故选A.6.函数f(x)=x2-2ax+a在区间(-∞,1)上有最小值,则a的取值范围是( A )(A)(-∞,1) (B)(-∞,1](C)(1,+∞) (D)[1,+∞)解析:由题意,f(x)=(x-a)2-a2+a,所以函数的对称轴为x=a.若a≥1,则函数在区间(-∞,1)上是减函数,因为是开区间,所以没有最小值所以a<1,此时当x=a时取得最小值,故选A.7.已知函数f(x)=2x-3,其中x∈{x∈N|1≤x≤},则函数的最大值为.解析:函数f(x)=2x-3为增函数,且x∈{1,2,3},函数自变量x的最大值为3,所以函数的最大值为f(3)=3.答案:38.若函数f(x)=x2-2x+m,在x∈[0,3]上的最大值为1,则实数m的值为.解析:函数f(x)=x2-2x+m=(x-1)2+m-1,其对称轴为x=1,则f(x)在[0,1]上单调递减,在(1,3]上单调递增,则当x=3时,函数有最大值,即为9-6+m=1,解得m=-2.答案:-29.f(x)=2x4-3x2+1在[,2]上的最大值、最小值分别是( A )(A)21,-(B)1,-(C)21,0 (D)0,-解析:由f(x)=2x4-3x2+1,x∈[,2],可设t=x2,t∈[,4],所以f(x)=g(t)=2t2-3t+1,对称轴t=,g()=-,g(4)=21,g()=,所以最大值为21,最小值为-.故选A.10.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)有最小值-2,则f(x)的最大值为( A )(A)1 (B)0 (C)-1 (D)2解析:函数f(x)=-x2+4x+a=-(x-2)2+a+4,因为x∈[0,1],所以函数f(x)=-x2+4x+a在[0,1]上单调递增,所以当x=0时,f(x)有最小值f(0)=a=-2,当x=1时,f(x)有最大值f(1)=3+a=3-2=1.故选A.11.用min{a,b,c}表示a,b,c三个数中的最小值,则函数f(x)=min{4x+1,x+4,-x+8}的最大值是.解析:在同一坐标系中分别作出函数y=4x+1,y=x+4,y=-x+8的图象后,取位于下方的部分得函数f(x)=min{4x+1,x+4,-x+8}的图象,如图所示.由图象可知,函数f(x)在x=2时取得最大值6.答案:612.已知函数f(x)=,x∈[3,5].(1)判断函数在区间[3,5]上的单调性,并给出证明;(2)求该函数的最大值和最小值.解:(1)函数f(x)在[3,5]上是增函数,证明:设任意x1,x2,满足3≤x1<x2≤5.因为f(x1)-f(x2)=-==,因为3≤x1<x2≤5,所以x1+1>0,x2+1>0,x1-x2<0.所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).所以f(x)=在[3,5]上是增函数.(2)由(1)知f(x)min=f(3)==,f(x)max=f(5)==.13.已知函数f(x)=x2-2ax+2,当x∈[-1,+∞)时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围. 解:因为f(x)=(x-a)2+2-a2,所以此二次函数图象的对称轴为x=a.①当a∈(-∞,-1)时,f(x)在[-1,+∞)上单调递增,所以f(x)min=f(-1)=2a+3.要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,即2a+3≥a,解得a≥-3,即-3≤a<-1.②当a∈[-1,+∞)时,f(x)min=f(a)=2-a2.要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,即2-a2≥a, 解得-2≤a≤1,即-1≤a≤1.综上所述,实数a的取值范围为[-3,1].。
第二课时补集及综合应用
【选题明细表】
1.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A 等于( B )
(A){1,2} (B){3,4,5}
(C){1,2,3,4,5} (D)∅
解析:因为U={1,2,3,4,5},A={1,2},
所以∁U A={3,4,5}.
2.已知集合A,B,全集U={1,2,3,4},且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(∁U B)等于( A )
(A){3} (B){4} (C){3,4} (D)∅
解析:因为全集U={1,2,3,4},且∁U(A∪B)={4},
所以A∪B={1,2,3},
因为B={1,2},
所以∁U B={3,4},
A={3}或{1,3}或{3,2}或{1,2,3}.
所以A∩(∁U B)={3}.故选A.
3.设全集U={x|x>1},集合A={x|x>2},则∁U A等于( A )
(A){x|1<x≤2} (B){x|1<x<2}
(C){x|x>2} (D){x|x≤2}
解析:画出数轴可知,∁U A={x|1<x≤2}.故选A.
4.设集合A={1,2,3,4},B={3,4,5},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)的元素个数有( C )
(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个
解析:A∪B={1,2,3,4,5},A∩B={3,4},
所以∁U(A∩B)={1,2,5}.故选C.
5.已知全集S={x∈N+|-2<x<9},M={3,4,5},P={1,3,6},那么{2,7,8}是( D )
(A)M∪P (B)M∩P
(C)(∁S M)∪(∁S P) (D)(∁S M)∩(∁S P)
解析:因为S={1,2,3,4,5,6,7,8},所以∁S M={1,2,6,7,8},∁S P=
{2,4,5,7,8},所以(∁S M)∩(∁S P)={2,7,8},选D.
6.已知集合U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3},B={2,4,5},则图中阴影部分表示的集合是( D )
(A){2,4,6} (B){1,3,5} (C){2,6} (D){1,6}
解析:阴影部分可表示为∁U(A∪B),
因为A∪B={2,3}∪{2,4,5}={2,3,4,5},
所以∁U(A∪B)={1,6}.故选D.
7.已知全集U=N*,集合A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=4n,n∈N*},则( C )
(A)U=A∪B (B)U=(∁U A)∪B
(C)U=A∪(∁U B) (D)U=(∁U A)∪(∁U B)
解析:由题意易得B A,画出如图所示的示意图,显然U=A∪(∁U B),故选C.
8.已知U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则ab= .
解析:因为A∪(∁U A)=R,
所以a=3,b=4,
所以ab=12.
答案:12
9.已知R为实数集,集合A={x|1≤x≤2},若B∪(∁R A)=R,B∩(∁R A)=
{x|0<x<1,或2<x<3},求集合B.
解:因为A={x|1≤x≤2},
所以∁R A={x|x<1,或x>2}.
又B∪(∁R A)=R,A∪∁R A=R,可得A⊆B.
而B∩(∁R A)={x|0<x<1,或2<x<3},
所以{x|0<x<1,或2<x<3}⊆B.
借助于数轴可得
B=A∪{x|0<x<1,或2<x<3}={x|0<x<3}.
10.已知全集U={x|-2 016≤x≤2 016},A={x|0<x<a},若∁U A≠U,则( D )
(A)a<2 016 (B)a≤2 016
(C)a≥2 016 (D)0<a≤2 016
解析:因为∁U A≠U,所以A≠∅,
所以a>0,
又A是全集U的子集,故还应有a≤2 016.
所以0<a≤2 016.故选D.
11.设集合M={x|x=3k,k∈Z},P={x|x=3k+1,k∈Z},Q={x|x=3k-1,k∈Z},则∁Z(P∪Q)等于( A )
(A)M (B)P (C)Q (D) ∅
解析:集合M={x|x=3k,k∈Z}表示3的倍数构成的集合,
集合P={x|x=3k+1,k∈Z}表示除以3余数为1的整数构成的集合,
Q={x|x=3k-1,k∈Z}={x|x=3n+2,n∈Z},表示除以3余数为2的整数构成的集合,
故P∪Q表示除以3余数为1或余数为2的整数构成的集合,∁Z(P∪Q)=
M.故选A.
12.全集U=R,A={x|x<-3或x≥2},B={x|-1<x<5},则集合C={x|-1<x<
2}= (用A,B或其补集表示).
解析:如图所示,
由图可知C⊆∁U A,且C⊆B,
所以C=B∩(∁U A).
答案:B∩(∁U A)
13.已知集合A={x|x2+ax+12b=0}和B={x|x2-ax+b=0},满足(∁R A)∩B={2},A∩(∁R B)={4},求实数a,b的值.
解:由条件(∁R A)∩B={2}和A∩(∁R B)={4},知2∈B,但2∉A;4∈A,但
4∉B.
将x=2和x=4分别代入B,A两集合中的方程得
即
解得a=,b=-即为所求.
14.设全集U=R,M={x|3a<x<2a+5},P={x|-2≤x≤1},若M∁U P,求实数a的取值范围.
解:∁U P={x|x<-2或x>1},
因为M∁U P,
所以分M=∅,M≠∅两种情况讨论.
(1)M≠∅时,如图可得
或
所以a≤-或≤a<5.
(2)M=∅时,应有3a≥2a+5⇒a≥5.
综上可知,a≥或a≤-.。