2020版高考数学一轮复习教学案(含解析)(打包58套)理

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1 第一节 集 合

[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.

1.元素与集合

(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.

(2)元素与集合的关系:属于或不属于,分别记为∈和∉.

(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn图法.

(4)常见数集的记法

集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集

符号 N N*(或N+) Z Q R

2.集合间的基本关系

表示

关系 文字语言 符号语言 记法

基本关系 子集 集合A的元素都是集合B的元素 x∈A⇒x∈B A⊆B或B⊇A

真子集 集合A是集合B的子集,但集合B中至少有一个元素不属于A A⊆B,∃x0∈B,x0∉A AB或BA

相等 集合A,B的元素完全相同 A⊆B,B⊆A⇒A=B A=B

空集 不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集 ∀x,x∉∅,∅⊆A ∅

3.集合的基本运算

表示

运算 文字语言 符号语言 图形语言 记法 2 交集 属于A且属于B的元素组成的集合 {x|x∈A且x∈B}

A∩B

并集 属于A或属于B的元素组成的集合 {x|x∈A或x∈B}

A∪B

补集 全集U中不属于A的元素组成的集合 {x|x∈U,x∉A}

∁UA

[常用结论]

1.若有限集A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1.

2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.

3.A∩∁UA=∅;A∪∁UA=U;∁U(∁UA)=A.

[基础自测]

1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)任何集合都至少有两个子集. ( )

(2)已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A=B=C.

( )

(3)若{x2,x}={-1,1},则x=-1. ( )

(4)若A∩B=A∩C,则B=C. ( )

[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.

(2)错误.集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞);集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞);集合C是抛物线y=x2上的点集.因此A,B,C不相等.

(3)正确.

(4)错误.当A=∅时,B,C可为任意集合.

[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×

2.(教材改编)若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下列结论正确的是( )

A.{a}⊆A B.a⊆A

C.{a}∈A D.a∉A

D [由题意知A={0,1,2,3},由a=22知,a∉A.]

3.设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=( )

A.{1,2,3,4} B.{1,2,3}

C.{2,3,4} D.{1,3,4}

A [A∪B={1,2,3,4}.]

4.(2018·浙江高考)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁UA=( )

A.∅ B.{1,3}

C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5} 3 C [∵U={1,2,3,4,5},A={1,3},

∴∁UA={2,4,5}.

故选C.]

5.若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=( )

A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}

C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}

A [∵A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},

∴A∩B={x|-2<x<-1}.]

集合的含义与表示

1.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中的元素个数为( )

A.3 B.4 C.5 D.6

B [因为集合M中的元素x=a+b,a∈A,b∈B,所以当b=4,a=1,2,3时,x=5,6,7.

当b=5,a=1,2,3时,x=6,7,8.

由集合元素的互异性,可知x=5,6,7,8.

即M={5,6,7,8},共有4个元素.]

2.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=(

)

A.92 B.98 C.0 D.0或98

D [若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等实根.

当a=0时,x=23,符合题意;

当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0得a=98,

所以a的取值为0或98.]

3.已知a,b∈R,若a,ba,1={a2,a+b,0},则a2 019+b2 019为( )

A.1 B.0 C.-1 D.±1

C [由已知得a≠0,则ba=0,

所以b=0,于是a2=1,即a=1或a=-1,又根据集合中元素的互异性可知a=1应舍去,因此a=-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.] 4 4.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.

1 [由A∩B={3}知a+2=3或a2+4=3.

解得a=1.]

[规律方法]

与集合中的元素有关的问题的求解策略 1确定集合中的元素是什么,即集合是数集还是点集. 2看这些元素满足什么限制条件.

3根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性.

集合间的基本关系

【例1】 (1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则( )

A.B⊆A B.A=B

C.AB D.BA

(2)(2019·大庆模拟)集合A=x∈Z x+1x-3≤0,B={y|y=x2+1,x∈A},则集合B的子集个数为( )

A.5 B.8 C.3 D.2

(3)已知集合A={x∈R|x2+x-6=0},B={x∈R|ax-1=0},若B⊆A,则实数a的取值集合为________.

(1)C (2)B (3)-13,12,0 [(1)A={1,2},B={1,2,3,4},则AB,故选C.

(2)由x+1x-3≤0得-1≤x<3,则A={-1,0,1,2},B={y|y=x2+1,x∈A}={1,2,5},其子集的个数为23=8个.

(3)A={-3,2},若a=0,则B=∅,满足B⊆A,

若a≠0,则B=1a,由B⊆A知,1a=-3或1a=2,故a=-13或a=12,因此a的取值集合为-13,12,0.]

[规律方法] 1.集合间基本关系的两种判定方法

1化简集合,从表达式中寻找两集合的关系.

2用列举法或图示法等表示各个集合,从元素或图形中寻找关系.

2.根据集合间的关系求参数的方法,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或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解. 5 易错警示:B⊆AA≠∅,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.

(1)(2018·长沙模拟)已知集合A={0},B={-1,0,1},若A⊆C⊆B,则符合条件的集合C的个数为( )

A.1 B.2 C.4 D.8

(2)已知集合A={x|x2-2x≤0},B={x|x≤a},若A⊆B,则实数a的取值范围是________.

(1)C (2)[2,+∞) [(1)由A⊆C⊆B得C={0}或{0,-1}或{0,1}或{0,-1,1},故选C.

(2)A={x|0≤x≤2},要使A⊆B,则a≥2.]

集合的基本运算

►考法1 集合的运算

【例2】 (1)(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( )

A.{0} B.{1}

C.{1,2} D.{0,1,2}

(2)(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁RA=( )

A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}

C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}

(3)(2019·桂林模拟)已知集合M={x|-1<x<3},N={-1,1},则下列关系正确的是( )

A.M∪N={-1,1,3} B.M∪N={x|-1≤x<3}

C.M∩N={-1} D.M∩N={x|-1<x<1}

(1)C (2)B (3)B [(1)由题意知,A={x|x≥1},则A∩B={1,2}.

(2)法一:A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁RA={x|-1≤x≤2},故选B.

法二:因为A={x|x2-x-2>0},所以∁RA={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.

(3)M∪N={x|-1≤x<3},M∩N={1},故选B.]

►考法2 利用集合的运算求参数

【例3】 (1)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是( )

A.-1<a≤2 B.a>2

C.a≥-1 D.a>-1

(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为( ) 6 A.0 B.1 C.2 D.4

(3)(2019·厦门模拟)已知集合A={x|x<a},B={x|x2-3x+2<0},若A∩B=B,则实数a的取值范围是( )

A.a≤1 B.a<1

C.a≥2 D.a>2

(1)D (2)D (3)C [(1)由A∩B≠∅知,集合A,B有公共元素,作出数轴,如图所示:

易知a>-1,故选D.

(2)由题意可知{a,a2}={4,16},所以a=4,故选D.

(3)B={x|1<x<2},由A∩B=B知B⊆A,则a≥2,故选C.]

[规律方法] 解决集合运算问题需注意以下三点:

1看元素组成,集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提.

2看集合能否化简,集合能化简的先化简,再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于求解.

3要借助Venn图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn图表示;集合元素连续时用数轴表示,并注意端点值的取舍.

(1)(2019·东北三省四市联考)设集合A={x||x|<1},B={x|x(x-3)<0},则A∪B=( )