2010年高三第一轮数学复习第一编 集合与常用逻辑用语

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欢迎光临《中学数学信息网》 zxsx127@163.com 《中学数学信息网》系列资料 WWW.ZXSX.COM 版权所有@《中学数学信息网》 第一编 集合与常用逻辑用语

§1.1集合的概念及其基本运算

基础自测 1.(2008·山东,1)满足M4321,,,aaaa,且M21321,,,aaaaa的集合M的个数是 . 答案 2 2.设集合A=2,1,则满足AB=3,2,1的集合B的个数是 . 答案 4 3.设全集U={1,3,5,7},集合M={1,|a-5|},MU, UM={5,7},则a的值为 。 答案 2或8 4.(2008·四川理,1)设集合U=,5,4,3,2,1A,3,2,1B,4,3,2则U(AB)等于 . 答案 5,4,1

5.(2009·南通高三模拟)集合A=R,2|2||xxx,B=21,|2xxyy,R(AB)= . 答案 (-∞,0)(0, +∞)

例1 若a,bR,集合,,,0,,1bababa求b-a的值. 解 由bababa,,0,,1可知a≠0,则只能a+b=0,则有以下对应关系:





10baa

b

ba①或10ababba②由①得,11ba符合题意;②无解.所以b-a=2.

例2 已知集合A=510|axx,集合B=.221|xx (1)若AB,求实数a的取值范围; (2)若BA,求实数a的取值范围; (3)A、B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由. 解 A中不等式的解集应分三种情况讨论: ①若a=0,则A=R;

②若a<0,则A=;14|axax

③若a>0,则A=,41|axax 欢迎光临《中学数学信息网》 zxsx127@163.com 《中学数学信息网》系列资料 WWW.ZXSX.COM 版权所有@《中学数学信息网》 (1) 当a=0时,若AB,此种情况不存在.当a<0时,若AB,如图, 则,21214aa∴,218aa∴a<-8. 当a>0时,若AB,如图, 则,24211aa≨.22aa≨a≥2.综上知,此时a的取值范围是a<-8或a≥2. (2)当a=0时,显然BA;当a<0时,若BA,如图, 则,21214aa≨,218aa≨-;021a当a>0时,若BA,如图,

则,24211aa≨,22aa≨0<a≤2.综上知,当BA时,-.221a0 (3)当且仅当A、B两个集合互相包含时,A=B. 由(1)、(2)知,a=2.

例3 (14分)设集合A,023|2xxxB.0)5()1(2|22axaxx (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的取值范围. 解 由x2-3x+2=0得x=1或x=2,故集合A=.2,1 2分 (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=,2,204|2xx满足条件;

当a=-3时,B=,2044|2xxx满足条件; 综上,a的值为-1或-3. 4分 (2)对于集合B,=4(a+1)2-4(a2-5)=8(a+3). ≧AB=A≨BA, ①当<0,即a<-3时,B=,满足条件; ②当=0,即a=-3时,B=2,满足条件; ③当>0,即a>-3时,B=A=2,1才能满足条件, 6分 则由根与系数的关系得 欢迎光临《中学数学信息网》 zxsx127@163.com 《中学数学信息网》系列资料 WWW.ZXSX.COM 版权所有@《中学数学信息网》 



521)1(2212aa

即,7252aa矛盾;

综上,a的取值范围是a≤-3. 9分 (3)≧A(UB)=A,≨AUB,≨AB=; 10分 ①若B=,则<03a适合; ②若B≠,则a=-3时,B=2,AB=2,不合题意; a>-3,此时需1B且2B.将2代入B的方程得a=-1或a=-3(舍去);

将1代入B的方程得a2+2a-2=0.31a

≨a≠-1且a≠-3且a≠-1.3 13分 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 14分 例4 若集合A1、A2满足A1=A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为集合A的同一种分拆,则集合A=3,2,1的不同分拆种数是 . 答案 27

1.设含有三个实数的集合可表示为,2,,dadaa也可表示为,,,2aqaqa其中a,d,qR,求常数q. 解 依元素的互异性可知,a≠0,d≠0,q≠0,q≠1.

由两集合相等,有(1)22,aqdaaqda或(2).2,2aqdaaqda 由(1)得a+2a(q-1)=aq2,≧a≠0, ≨q2-2q+1=0,≨q=1(舍去). 由(2)得a+2a(q2-1)=aq,≧a≠0,≨2q2-q-1=0,≨q=1或q=-.21

≧q≠1, ≨q=-,21综上所述,q=-.21 2.(1)若集合P=,06|2xxxS,01|axx且SP,求a的可取值组成的集合; (2)若集合A=,52|xxB,121|mxmx且BA,求由m的可取值组成的集合. 解 (1)P=.2,3当a=0时,S=,满足SP;

当a≠0时,方程ax+1=0的解为x=-,1a

为满足SP,可使31a或,21a即a=31或a=-.21故所求集合为.21,31,0 (2)当m+1>2m-1,即m<2时,B=,满足BA;若B≠,且满足BA,如图所示,

则,51221,121mmmm即3,32mmm≨2≤m≤3. 欢迎光临《中学数学信息网》 zxsx127@163.com 《中学数学信息网》系列资料 WWW.ZXSX.COM 版权所有@《中学数学信息网》 综上所述,m的取值范围为m<2或2≤m≤3,即所求集合为.3|mm 3.已知集合A=,R,01)2(|2xxaxxB0|Rxx,试问是否存在实数a,使得AB=? 若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由. 解 方法一 假设存在实数a满足条件AB=,则有

(1)当A≠时,由AB,B=0|Rxx,知集合A中的元素为非正数, 设方程x2+(2+a)x+1=0的两根为x1,x2,则由根与系数的关系,得

01;0,0)2(04)2(21212xxaaxxa解得 (2)当A=时,则有△=(2+a)2-4<0,解得-4<a<0. 综上(1)、(2),知存在满足条件AB=的实数a,其取值范围是(-4,+≦). 方法二 假设存在实数a满足条件AB≠,则方程x2+(2+a)x+1=0的两实数根x1,x2至少有一个为正, 因为x1·x2=1>0,所以两根x1,x2均为正数.

则由根与系数的关系,得,0)2(04)2(212axxa解得.4,240aaaa即或 又≧集合4|aa的补集为,4|aa≨存在满足条件AB=的实数a,其取值范围是(-4,+≦). 4.(2007·陕西理,12) 设集合S=3210,,,AAAA,在S上定义运算为:AiAj=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 . 答案 2

一、填空题 1.(2008·江西理,2)定义集合运算:A*B=.B,A,|yxxyzz设A=,2,1B,2,0则集合A*B 的所有元素之和为 . 答案 6 2.已知全集U={0,1,3,5,7,9},A∩UB={1},B={3,5,7},那么(UA)∩(UB)= . 答案 {0,9} 3.设全集U=R,集合M={x|x≤1或x≥3},集合P=R,1|kkxkx,且UMP≠,则实数k的取值 范围是 . 答案 0<k<3 4.集合A={y∈R|y=lgx,x>1},B={-2,-1,1,2},则(RA)∩B= . 答案 {-2,-1} 5.已知集合P={(x,y)||x|+|y|=1},Q={(x,y)|x2+y2≤1},则P与Q的关系为 . 答案 PQ

6.(2009·徐州模拟)设A,B是非空集合,定义A×B=BAxBAxx且|,已知A=22|xxyx,

B=0,2|xyyx,则A×B= .