集合及运算
第一讲 集合的概念和运算
。
解析:对于新定义题,关键是读懂题目, 弄清概念的含义,准确运用。 ∵n=4, ∴ Sn {1, 2,3, 4}, ,则X可取 ,{1}, {2}, {3},
{4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4}, {3,4}, {2,4}, {1,2,3}, {1,2,4}, {1,3,4}, {2,3,4}.不是偶子集有{1},
A B 0,1,2,4,16
则a的值为( A. 0 答案:D. B. 1
) C. 2 D. 4
a4 解析:抓住并集中的元素,由此知 a 2 16 2
a 4 或 ,∴选D。 a 16
变式题:含有三个实数的集合可表示为{a,b,lg(ab)},也可 表示为{|a|,b,0},则 a 2015 b2015 的值等于 。
7.特别提醒的几点:
①.注意区分几种常见集合
研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然 后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注 意弄清其元素表示的意义是什么.
集合 {x|f(x)=0} {x|f(x)>0} {x|y=f(x)} {y|y=f(x)} {(x,y)|y=f(x)}
集合的意义 方程f(x)=0的解源自 不等式f(x)>0的解集 函数y=f(x)的定义域 函数y=f(x)的值域 函数y=f(x)图象上的点集
⑶
无序性
。
5.集合中元素和集合、集合与集合的关系: ⑴元素和集合的关系:若元素a 是集合A的元素, A”。 记作:a A ,否则“a
⑵集合与集合的关系:包含和不包含关系。包含关系又 分为真包含和相等关系。符号为“ ”,“=”, ”,“ “ ”,“ ” .
特别提醒:规定空集是 空集是
集合及其运算
集合的含义与表示集合间的基本关系集合的基本运算理解命题的概念.了解“若p ,则q ”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题, 理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义. 理解全称量词和存在量词的意义. 能正确地对含有一个量词的命题进行否定.1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法. (4)常见数集的记法A B (或B A )判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若集合A ={x |y =x 2},B ={y |y =x 2},C ={(x ,y )|y =x 2},则A ,B ,C 表示同一个集合.( ) (2)若a 在集合A 中,则可用符号表示为a ⊆A .( ) (3)若A B ,则A ⊆B 且A ≠B .( ) (4)N *NZ .( )(5)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(教材习题改编)已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则()A.A⊆B B.C⊆BC.D⊆C D.A⊆D答案:B(教材习题改编)设集合A={x|2≤x<5},B={x∈Z|3x-7≥8-2x},则A∩B=()A.{x|3≤x<5} B.{x|2≤x≤3}C.{3,4} D.{3,4,5}解析:选C.因为A={x|2≤x<5},B={x∈Z|3x-7≥8-2x}={x∈Z|x≥3},所以A∩B={3,4}.(2017·高考江苏卷)已知集合A={1,2},B={a,a2+3}.若A∩B={1},则实数a的值为________.解析:因为a2+3≥3,所以由A∩B={1}得a=1,即实数a的值为1.答案:1(教材习题改编)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则(∁A)∩B=________.解析:因为∁R A={x|x<3或x≥7},所以(∁R A)∩B={x|2<x<3或7≤x<10}.答案:{x|2<x<3或7≤x<10}集合的概念[典例引领](1)已知集合A={0,1,2},则集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是() A.1B.3C.6 D.9(2)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.【解析】(1)当x=0时,y=0;当x=1时,y=0或y=1;当x=2时,y=0,1,2.故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B中有6个元素.(2)因为3∈A,所以m+2=3或2m2+m=3.当m+2=3,即m=1时,2m2+m=3,此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去; 当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.【答案】 (1)C (2)-32[通关练习]1.已知集合A ={x |x ∈Z ,且32-x∈Z },则集合A 中的元素个数为( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选C.因为32-x∈Z ,所以2-x 的取值有-3,-1,1,3,又因为x ∈Z ,所以x 值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4. 2.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2解析:选C.因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,则ba =-1,所以a =-1,b =1.所以b -a =2.3.设集合A ={x |(x -a )2<1},且2∈A ,3∉A ,则实数a 的取值范围为________.解析:由题意得⎩⎪⎨(3-a )2≥1即⎩⎪⎨⎪⎧1<a <3,a ≤2或a ≥4,所以1<a ≤2. 答案:1<a ≤2集合间的基本关系[典例引领](1)已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( ) A .A B B .B A C .A =BD .A ∩B =∅(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.【解析】 (1)由题意知A ={x |-1<x <2},B ={x |-1<x <1},则B A . (2)因为B ⊆A ,所以①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①、②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3. 【答案】 (1)B (2)(-∞,3]1.在本例(2)中,若A ⊆B ,如何求解?解:若A ⊆B ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎨⎧m ≤-3,m ≥3.所以m 的取值范围为∅.2.若将本例(2)中的集合A 改为:A ={x |x <-2或x >5},如何求解? 解:因为B ⊆A ,所以①当B =∅时,即2m -1<m +1时,m <2,符合题意.②当B ≠∅时,⎩⎪⎨m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2, 解得⎩⎨⎧m ≥2,m >4或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m <-12.即m >4.综上可知,实数m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).[通关练习]1.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D.因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},A ⊆C ⊆B ,则集合C 可以为:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}共4个.2.已知集合A ={x |x 2-2x -3<0},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的范围为________. 解析:当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A .当m >0时,因为A ={x |x 2-2x -3<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述m 的范围为m ≤1. 答案:m ≤1集合的基本运算集合的基本运算是历年高考的热点,每年必考,常和不等式的解集、函数的定义域、值域相结合命题,主要以选择题的形式出现.试题多为低档题.高考对集合运算的考查主要有以下两个命题角度:(1)集合间的交、并、补运算;(2)已知集合的运算结果求参数的值(范围).[典例引领]角度一 集合间的交、并、补运算(1)(2017·高考天津卷)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C =( ) A .{2} B .{1,2,4} C .{1,2,4,6}D .{x ∈R |-1≤x ≤5}(2)(2018·南昌市第一次模拟)已知全集U =R ,集合A ={x |y =lg x },集合B ={y |y =x +1},那么A ∩(∁U B )=( ) A .∅ B .(0,1] C .(0,1)D .(1,+∞)【解析】 (1)A ∪B ={1,2,4,6},(A ∪B )∩C ={1,2,4},选项B 符合.(2)由题知,A ={x |y =lg x }={x |x >0}=(0,+∞),B ={y |y =x +1}={y |y ≥1}=[1,+∞),所以A ∩(∁U B )=(0,+∞)∩(-∞,1)=(0,1). 【答案】 (1)B(2)C角度二 已知集合的运算结果求参数的值(范围)(1)(2017·高考全国卷Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( ) A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}(2)(2018·合肥市第二次教学质量检测)已知集合A =[1,+∞),B ={x ∈R |12a ≤x ≤2a -1},若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[12,1]C .[23,+∞)D .(1,+∞)【解析】 (1)因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3},选择C.(2)因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -1≥12a -1≥12a ,解得a ≥1,故选A.【答案】 (1)C (2)A(1)集合基本运算的求解策略①当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进行运算,也可借助Venn 图运算.②当集合是用不等式表示时,可运用数轴求解.对于端点处的取舍,可以单独检验. ③根据集合运算结果求参数,先把符号语言译成文字语言,然后适时应用数形结合求解. (2)集合的交、并、补运算口诀交集元素仔细找,属于A 且属于B ;并集元素勿遗漏,切记重复仅取一;全集U 是大范围,去掉U 中A 元素,剩余元素成补集.[通关练习]1.(2016·高考全国卷Ⅱ)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( ) A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}解析:选C.由已知可得B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z }={x |-1<x <2,x ∈Z }={0,1},所以A ∪B ={0,1,2,3},故选C.2.(2018·洛阳市第一次统一考试)已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4>0},B ={x |-2≤x ≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤2或x ≥4}C .{x |-2≤x ≤-1}D .{x |-1≤x ≤2}解析:选D.依题意得A ={x |x <-1或x >4},因此∁R A ={x |-1≤x ≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(∁R A )∩B ={x |-1≤x ≤2},选D.3.(2018·河北衡水中学第七次调研)已知集合A ={x |log 2x <1},B ={x |0<x <c },若A ∪B =B ,则c 的取值范围是( ) A .(0,1] B .[1,+∞) C .(0,2]D .[2,+∞)解析:选D.A ={x |log 2x <1}={x |0<x <2},因为A ∪B =B ,所以A ⊆B ,所以c ≥2,所以c ∈[2,+∞),故选D.集合中的创新问题[典例引领](1)定义集合的商集运算为A B ={x |x =mn ,m ∈A ,n ∈B }.已知集合A ={2,4,6},B ={x |x =k 2-1,k ∈A },则集合BA ∪B 中的元素个数为( )A .6B .7C .8D .9(2)如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x ,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =________.【解析】 (1)由题意知,B ={0,1,2},B A ={0,12,14,16,1,13},则B A ∪B ={0,12,14,16,1,13,2},共有7个元素,故选B. (2)由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}. 【答案】 (1)B (2){0,6}解决集合创新型问题的方法(1)要分析新定义的特点和本质,认清新定义对集合元素的要求,结合题目要求进行转化,并将其运用到具体的解题过程中.(2)要充分应用集合的有关性质及一些特殊方法(如特值法、排除法、数形结合法等),将新定义问题转化到已学的知识中进行求解.[通关练习]1.设A,B是非空集合,定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B}.已知集合A={x|0<x<2},B ={y|y≥0},则A⊗B=________.解析:由已知A={x|0<x<2},B={y|y≥0},又由新定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).答案:{0}∪[2,+∞)2.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“单一元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“单一元”的集合共有________个.解析:符合题意的集合为{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.答案:6集合运算的性质(1)A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.(2)A∩A=A,A∩∅=∅.(3)A∪A=A,A∪∅=A.(4)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U,∁U(∁U A)=A.(5)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁U A⊇∁U B⇔A∩(∁U B)=∅.(6)若集合A中含有n个元素,则它的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.易错防范(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.(3)防范空集.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.1.(2017·高考北京卷)已知全集U =R ,集合A ={x |x <-2或x >2},则∁U A =( ) A .(-2,2) B .(-∞,-2)∪(2,+∞) C .[-2,2]D .(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选C.由已知可得,集合A 的补集∁U A =[-2,2].2.(2017·高考全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x <1},则( ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅解析:选A.集合A ={x |x <1},B ={x |x <0},所以A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.故选A. 3.已知集合A ={x ∈R |x -1x =0},则满足A ∪B ={-1,0,1}的集合B 的个数是( )A .2B .3C .4D .9解析:选C.解方程x -1x =0,得x =1或x =-1,所以A ={1,-1},又A ∪B ={-1,0,1},所以B ={0}或{0,1}或{0,-1}或{0,1,-1},集合B 共有4个.4.已知集合A ={0,1,2,3,4},B ={x |x =n ,n ∈A },则A ∩B 的真子集个数为( ) A .5 B .6 C .7D .8解析:选C.由题意,得B ={0,1,2,3,2},所以A ∩B ={0,1,2},所以A ∩B 的真子集个数为23-1=7.故选C.5.(2018·云南省第一次统一检测)设集合A ={x |-x 2-x +2<0},B ={x |2x -5>0},则集合A 与集合B 的关系是( ) A .B ⊆A B .B ⊇A C .B ∈AD .A ∈B解析:选A.因为A ={x |-x 2-x +2<0}={x |x >1或x <-2},B ={x |2x -5>0}={x |x >52},所以B ⊆A ,故选A.6.(2018·陕西西安模拟)已知集合M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },则集合M 与集合N 的关系是( ) A .M =NB .M ∩N =NC .M ∪N =ND .M ∩N =∅解析:选B.因为集合M ={-1,0,1}.N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },所以N ={-1,0},所以集合M ∩N =N .故选B.7.(2018·河南百校联盟联考)若集合A ={x |y =lg(3x -x 2)},B ={y |y =1+4x +1,x ∈A },则A ∩∁R B 等于( ) A .(0,2] B .(2,3) C .(3,5)D .(-2,-1)解析:选A.因为A =(0,3),所以B =(2,5),所以A ∩∁R B =(0,2].故选A.8.(2018·湖北武昌模拟)设A ,B 是两个非空集合,定义集合A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }.若A ={x ∈N |0≤x ≤5},B ={x |x 2-7x +10<0},则A -B =( ) A .{0,1} B .{1,2} C .{0,1,2}D .{0,1,2,5}解析:选D.因为 A ={x ∈N |0≤x ≤5}={0,1,2,3,4,5},B ={x |x 2-7x +10<0}={x |2<x <5},A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },所以A -B ={0,1,2,5}.故选D.9.(2018·长沙市统一模拟考试)已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2-3x +a =0,a ∈A },若A ∩B ≠∅,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .3D .1或2解析:选B.当a =1时,B 中元素均为无理数 ,A ∩B =∅;当a =2时,B ={1,2},A ∩B ={1,2}≠∅;当a =3时,B =∅,则A ∩B =∅.故a 的值为2,选B.10.(2018·安徽省两校阶段性测试)设A ={x |x 2-4x +3≤0},B ={x |ln(3-2x )<0},则图中阴影部分表示的集合为( )A .(-∞,32)B .(1,32)C .[1,32)D .(32,3]解析:选 B.A ={x |x 2-4x +3≤0}={x |1≤x ≤3},B ={x |ln(3-2x )<0}={x |0<3-2x <1}={x |1<x <32},图中阴影部分表示的集合为A ∩B ={x |1<x <32}.故选B.11.(2018·安徽淮北第二次模拟)已知全集U =R ,集合M ={x |x +2a ≥0},N ={x |log 2(x -1)<1},若集合M ∩(∁U N )={x |x =1或x ≥3},那么a 的取值为( ) A .a =12B .a ≤12C .a =-12D .a ≥12解析:选C.因为log 2(x -1)<1,所以x -1>0且x -1<2,即1<x <3,则N ={x |1<x <3},因为U =R ,所以∁U N ={x |x ≤1或x ≥3},又因为M ={x |x +2a ≥0}={x |x ≥-2a },M ∩∁U N ={x |x =1或x ≥3},所以-2a =1,得a =-12.故选C.12.(2018·豫北名校联考)设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P ⊗Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={-1,0,1},Q ={-2,2},则集合P ⊗Q 中元素的个数是( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选B.当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0; 当a =-1,b =-2时,z =12;当a =-1,b =2时,z =-12;当a =1,b =-2时,z =-12;当a =1,b =2时,z =12.故P ⊗Q ={0,-12,12},该集合中共有3个元素,所以选B.13.已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=________. 解析:由于A ∪B ={x |x ≤0,或x ≥1},结合数轴,∁U (A ∪B )={x |0<x <1}. 答案:{x |0<x <1}14.设全集S ={1,2,3,4},且A ={x ∈S |x 2-5x +m =0},若∁S A ={2,3},则m =________. 解析:因为S ={1,2,3,4},∁S A ={2,3}, 所以A ={1,4},即1,4是方程x 2-5x +m =0的两根,由根与系数的关系可得m =1×4=4. 答案:415.设集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z },A ={1,2},B ={-2,-1,2},则A ∩(∁I B )=________. 解析:因为集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z }={-2,-1,0,1,2},A ={1,2},B ={-2,-1,2},所以∁I B ={0,1},则A ∩(∁I B )={1}. 答案:{1}16.已知A ={x |x 2-3x +2<0},B ={x |1<x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________. 解析:因为A ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}⊆B ,所以a ≥2. 答案:[2,+∞)1.(2018·山东烟台调研)已知集合M ={x |x =k π4+π4,k ∈Z },集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π8-π4,k ∈Z ,则( ) A .M ∩N =∅ B .M ⊆N C .N ⊆MD .M ∪N =M解析:选B.由题意可知,M ={x |x =(2k +4)8π-π4,k ∈Z }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =2n π8-π4,n ∈Z ,N ={x |x=2k π8-π4或x =(2k -1)8π-π4,k ∈Z },所以M ⊆N ,故选B. 2.(2018·宁夏银川二中考试)已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是( ) A .(0,1] B .[1,+∞) C .(0,1)D .(1,+∞)解析:选B.法一:由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.法二:因为A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),取c =1,则B =(0,1),所以A ⊆B 成立,可排除C ,D ;取c =2,则B =(0,2),所以A ⊆B 成立,可排除A.3.设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为________.解析:因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},则u =1-x 2∈(0,1],所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0},A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1).答案:(-∞,-1]∪(0,1) 4.若集合A 具有以下性质:(1)0∈A ,1∈A ;(2)x ,y ∈A ,则x -y ∈A ,且x ≠0时,1x ∈A ,则称集合A 是“完美集”,给出以下结论:①集合B ={-1,0,1}是“完美集”; ②有理数集Q 是“完美集”;③设集合A 是“完美集”,若x ,y ∈A ,则x +y ∈A ; ④设集合A 是“完美集”,若x ,y ∈A ,则xy ∈A ;⑤对任意的一个“完美集”A ,若x ,y ∈A ,且x ≠0,则yx ∈A .其中正确结论的序号是________.解析:①-1∈B ,1∈B ,但是-1-1=-2∉B ,B 不是“完美集”; ②有理数集满足“完美集”的定义;③0∈A ,x ,y ∈A ,0-y =-y ∈A ,那么x -(-y )=x +y ∈A ;④对任意一个“完美集”A ,任取x ,y ∈A ,若x ,y 中有0或1时,显然xy ∈A ,若x ,y 均不为0,1,而1xy =12xy +12xy =1(x +y )2-x 2-y 2+1(x +y )2-x 2-y 2,x ,x -1∈A ,那么1x -1-1x =1x (x -1)∈A ,所以x (x -1)∈A ,进而x (x -1)+x =x 2∈A .结合前面的算式,知xy ∈A ; ⑤x ,y ∈A ,若x ≠0,那么1x ∈A ,那么由④得yx ∈A .故填②③④⑤. 答案:②③④⑤5.已知集合A ={x ∈R |x 2-ax +b =0},B ={x ∈R |x 2+cx +15=0},A ∩B ={3},A ∪B ={3,5}.(1)求实数a ,b ,c 的值;(2)设集合P ={x ∈R |ax 2+bx +c ≤7},求集合P ∩Z .解:(1)因为A ∩B ={3},所以3∈B ,所以32+c ×3+15=0,c =-8, 所以B ={x ∈R |x 2-8x +15=0}={3,5},又因为A ∩B ={3},A ∪B ={3,5},所以A ={3},所以方程x 2-ax +b =0有两个相等的实数根都是3,所以a =6,b =9,所以a =6,b =9,c =-8.(2)不等式ax 2+bx +c ≤7即6x 2+9x -8≤7,所以2x 2+3x -5≤0,所以-52≤x ≤1,所以P ={x |-52≤x ≤1},所以P ∩Z ={x |-52≤x ≤1}∩Z ={-2,-1,0,1}.6.(2018·徐州模拟)已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ; (2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2}, 则A ∪B ={x |-2<x <3}. (2)由A ⊆B 知⎩⎪⎨⎪⎧1-m >2m ,2m ≤1,1-m ≥3,得m ≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (3)由A ∩B =∅,得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <13,1-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <13,2m ≥3,得0≤m <13或∅,即0≤m <13.综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).。
第1讲集合的概念和运算
第1讲 集合的概念和运算必记考点1.集合的基本概念(1)集合元素的三个特征: 、 、 . (2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号 或 表示. (3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法.(4)常用数集: N ; N *(或N +) ; Z ;Q ; R . (5)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、 . 2.集合间的基本关系(1)子集: ,则A ⊆B (或B ⊇A ). (2)真子集: 则A B (或B A ).若集合A 中含有n 个元素,则A 的子集有2n 个,A 的真子集有2n -1个.(3)空集:空集是 的子集,是 的真子集.即∅⊆A ,∅B (B ≠∅).(4)集合相等:若 ,则A =B . 3.集合的基本运算及其性质(1)并集:A ∪B = . (2)交集:A ∩B = .(3)补集:∁U A = ,U 为全集,∁U A 表示A 相对于全集U 的补集. (4)集合的运算性质①A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B ; ②A ∩A =A ,A ∩∅=∅; ③A ∪A =A ,A ∪∅=A ;④A ∩∁U A =∅,A ∪∁U A =U ,∁U (∁U A )=A .考向一 集合的基本概念【例1】►已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 014+b 2 014=________.【训练1】集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N *⎪⎪12x∈Z 中含有的元素个数为( ).考向二 集合间的基本关系【例2】已知集合A ={x |0<x ≤4},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.【训练2】已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.考向三 集合的基本运算【例3】►(1)(2012·安徽)设集合A ={x |-3≤2x -1≤3},集合B 为函数y =lg(x -1)的定义域,则A ∩B =( ).A .(1,2)B .[1,2]C .[1,2)D .(1,2](2)(2012·山东)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ). A .{1,2,4} B .{2,3,4} C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}(3)设全集U ={1,2,3,4,5,6},集合A ={1,2,4},B ={3,4,5},则图中的阴影部分表示的集合为( ).A .{5}B .{4}C.{1,2} D.{3,5}基础演练1.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则().A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅2.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(∁U Q)=().A.{1,2,3,4,6} B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5} D.{1,2}3.设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},则∁U M=().A.{1,4} B.{1,5}C.{2,3} D.{3,4}4.若集合A={x||x|>1,x∈R},B={y|y=2x2,x∈R},则(∁R A)∩B=().A.{x|-1≤x≤1} B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1} D.∅5.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________. 6.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.7.若集合A={-1,3},集合B={x|x2+ax+b=0},且A=B,求实数a,b.第2讲函数及其表示必记考点1.函数的概念一般地,设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应;那么就称:f:A→B为从集合A到集合B 的一个函数.记作.2.函数的三要素函数由、、三个要素构成,对函数y=f(x),x∈A,其中(1)定义域:.(2)值域:.(3)两个函数就相同: .3.函数的表示方法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.4.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.考向一函数的定义【例1】(1)下列各图形中是函数图象的是().2.下列各组函数表示相同函数的是().A.f(x)=x2,g(x)=(x)2B.f(x)=1,g(x)=x2C.f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x,x≥0,-x,x<0,g(t)=|t|D.f(x)=x+1,g(x)=x2-1x-1考向二 求函数的定义域、值域【例2】►(1) 函数y =x +1x 的定义域为________.(2)函数y =x -3x +1的值域为________.(3) 设函数f (x )=41-x ,若f (a )=2,实数a =________.考向三 分段函数及其应用【例3】(1) 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1,则f (f (3))=( ).A.15 B .3 C.23D.139(2)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f (g (π))的值为( ).A .1B .0C .-1D .π(3)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于( ).A.12 B.45 C .2 D .9基础演练1.函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( ).A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)2.下列各组函数中,表示同一函数的是( ). A .f (x )=x ,g (x )=(x )2 B .f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2 C .f (x )=x 2,g (x )=|x |D .f (x )=0,g (x )=x -1+1-x3.设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =( ).A .-3B .±3C .-1D .±14.函数f (x )=lg 1-x 2的定义域为________.5.(2013·皖南八校联考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,log 2x ,x >0,则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫-12=________. 6.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1.求函数f (x )的解析式.第3讲 函数的性质必记考点 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义设函数f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,①若 ,则f (x )在区间D 上是增函数;②若 ,则f (x )在区间D 上是减函数.(2)单调区间的定义若函数f (x )在区间D 上是 或 ,则区间D 叫做f (x )的单调区间.(3)用定义判断函数单调性的步骤: . 2. 函数的奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做偶函数.如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做奇函数.(2)性质:奇函数的图象关于 对称;偶函数的图象关于 对称.考向一 确定函数的单调性或单调区间【例1】(1)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ).A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝⎛⎭⎫12xD .y =x +1x(2)函数y =-x 2+2x -3(x <0)的单调增区间是( ).A .(0,+∞)B .(-∞,1]C .(-∞,0)D .(-∞,-1]考向二 函数单调性的应用【例2】(1)若函数f (x )=4x 2-mx +5在[-2,+∞)上递增,在(-∞,-2]上递减,则f (1)=________. (2) 函数y =f(x)在R 上为增函数,且f(2m)>f(-m +9),则实数m 的取值范围是 .考向三 求函数的最值【例3】函数f (x )=2xx +1在[1,2]上的最大值和最小值分别是________.考向四 判断函数的奇偶性【例4】判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-2x ;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2;(3)f (x )=(x -1)- 1+x1-x.考向五 函数奇偶性的应用【例5】(1)函数f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________.(2) 设函数f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,则a =________. (3) 设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)= .基础演练1.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b>0,则必有( ).A .函数f (x )先增后减B .f (x )是R 上的增函数C .函数f (x )先减后增D .函数f (x )是R 上的减函数2.函数y =f (x )在R 上为减函数,且f (2m )>f (-m +9),则实数m 的取值范围是 .3.下列函数中,在(0,+∞)上单调递增的函数是( ).A .y =1xB .y =|x |+1C .y =-x 2+1D .y =-2x +14.已知f (x )=x 2-2mx +6在(-∞,-1]上是减函数,则m 的范围为________.5.已知函数f (x )为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )<f ⎝⎛⎭⎫12的实数x 的取值范围为________. 6.下列函数是偶函数的是( ).A .y =xB .y =2x 2-3C .y =1xD .y =x 2,x ∈[0,1]7. 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是 .8. 设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)=________.9.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是________. 10.若f (x )=x 2+bx +c ,且f (1)=0,f (3)=0.(1)求b 与c 的值;(2)试证明函数f (x )在区间(2,+∞)上是增函数.第4讲 指数与指数函数必记考点1.指数与指数运算 (1)根式的概念若x n =a ,则x 叫 ,.式子na 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.即x n=a ⇒⎩⎨⎧x =n a (当n 为奇数且n ∈N *时),x =±n a (当n 为偶数且n ∈N *时).(2)根式的性质①(na )n = .②当n 为奇数时,na n= ;当n 为偶数时,na n=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0).(3)分数指数幂的含义正分数指数幂a m n =na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).负分数指数幂a -m n =1a m n =1na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).(4)幂指数的运算性质a r ·a s = rs aa= (a r )s = (ab )r =2.指数函数的图象与性质考向一 指数幂的化简与求值【例1】化简下列各式: (1)[(0.06415)-2.5]23- 3338-π0;(2) 2132a b ·(-31132a b )÷156613a b(3)a ·3a 25a ·3a考向二 指数函数的性质【例2】(1)方程2x -2+x =0的解的个数是________. (2) 下列各式比较大小正确的是( ). A .1.72.5>1.73 B .0.6-1>0.62C .0.8-0.1>1.250.2 D .1.70.3<0.93.1(3)已知函数f (x )=2x -12x +1,①讨论f (x )的奇偶性;②讨论f (x )的单调性.⎝⎛⎭⎫21412-⎝⎛⎭⎫-350-⎝⎛⎭⎫827-13=________. 已知函数f (x )=4+a x -1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是( ).函数y =1-3x 的定义域为________。
数学集合的概念运算
课前案1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:、、.(2)元素与集合的关系是或关系,用符号或表示.(3)集合的表示法:、、.(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的所有元素都是集合B的元素x∈A⇒x∈BA B或B A 真子集集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于AA⊆B,且存在x0∈B,x0∉AA B或B A 相等集合A,B的元素完全相同A⊆B,B⊆AA=B 空集不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集任意x,x∉∅,∅⊆A ∅3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集图形语言符号语言A∪B=A∩B=∁U A=(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.(3)补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅.(4)∁U(∁U A)=A;∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B);∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B).课中案一、目标导引[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.( ) (2)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( ) (3){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( )(4)对于任意两个集合A ,B ,(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立. ( ) (5)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( ) [教材衍化]1.(必修1P12A 组T3改编)若集合P ={x ∈N |x ≤ 2 021},a =22,则( ) A .a ∈P B .{a }∈P C .{a }⊆P D .a ∉P2.(必修1P11例9改编)已知U ={α|0°<α<180°},A ={x |x 是锐角},B ={x |x 是钝角},则∁U (A ∪B )=________.3.(必修1P44A 组T5改编)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为________.[易错纠偏](1)忽视集合中元素的互异性致误; (2)忽视空集的情况致误; (3)忽视区间端点值致误. 1.已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =________.2.已知集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2<x <4},则A ∩B =________,A ∪B =________,(∁R A )∪B =________.3.已知集合M ={x |x -2=0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a 的值是________. 二典型例题集合的含义(1)已知集合A ={0,1,2},则集合B ={(x ,y )|x ≥y ,x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1 B .3 C .6 D .9(2)若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( ) A .92 B .98 C .0 D .0或98(3)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.与集合中的元素有关问题的求解步骤1.(2020·温州八校联考)已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的值为() A.1或-1 B.1或3 C.-1或3 D.1,-1或32.已知集合A={x|x∈Z,且32-x∈Z},则集合A中的元素个数为________.集合的基本关系(1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C 的个数( ) A.1 B.2 C.3 D.4(2)已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.1.(变条件)在本例(2)中,若A⊆B,如何求解?2.(变条件)若将本例(2)中的集合A改为A={x|x<-2或x>5},如何求解?1.设P={y|y=-x2+1,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则()A.P⊆Q B.Q⊆P C.∁R P⊆Q D.Q⊆∁R P2.(2020·绍兴调研)设A={1,4,2x},B={1,x2},若B⊆A,则x=________.3.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为________.集合的基本运算(高频考点)集合的基本运算是历年高考的热点,每年必考,常和不等式的解集、函数的定义域、值域等相结合命题,主要以选择题的形式出现.试题多为低档题.主要命题角度有:(1)求集合间的交、并、补运算;(2)已知集合的运算结果求参数.角度一求集合间的交、并、补运算2019·高考全国卷Ⅰ)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩∁U A=()A.{1,6} B.{1,7} C.{6,7} D.{1,6,7}(2)(2020·浙江高考模拟)设全集U=R,集合A={x|x2-x-2<0},B={x|1<x<3},则A∪B=________,∁U(A ∩B)=________.角度二已知集合的运算结果求参数(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)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,-3} B.{1,0 }C.{1,3} D.{1,5}(1)集合运算的常用方法①若集合中的元素是离散的,常用Venn图求解.②若集合中的元素是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法①与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.②若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.[提醒]在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性).1.已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁R Q)=()A.[2,3] B.(-2,3] C.[1,2) D.(-∞,-2]∪[1,+∞)2.设全集S={1,2,3,4},且A={x∈S|x2-5x+m=0},若∁S A={2,3},则m=________.核心素养系列 数学抽象——集合的新定义问题定义集合的商集运算为A B ={x |x =m n ,m ∈A ,n ∈B }.已知集合A ={2,4,6},B ={x |x =k2-1,k∈A },则集合BA ∪B 中的元素个数为( )A .6B .7C .8D .9解决集合新定义问题的方法(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在.(2)用好集合的性质.集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.设数集M ={x |m ≤x ≤m +34},N ={x |n -13≤x ≤n },且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________.课后案 [A 组]1.已知集合A ={1,2,3,4},B ={2,4,6,8},则A ∩B 中元素的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .42.(2020·温州十五校联合体联考)已知集合A ={}x |e x ≤1,B ={}x |ln x ≤0,则A ∪B =( ) A .(-∞,1] B .(0,1] C .[1,e] D .(0,e]3.已知全集U =A ∪B ={x ∈Z |0≤x ≤6},A ∩(∁U B )={1,3,5},则B =( ) A .{2,4,6} B .{1,3,5} C .{0,2,4,6} D .{x ∈Z |0≤x ≤6} 4.设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C =( ) A .{2} B .{1,2,4} C .{1,2,4,6} D .{x ∈R |-1≤x ≤5} 5.已知全集为R ,集合A ={x |x 2-5x -6<0},B ={x |2x <1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}6.已知集合A ={x |x 2-3x <0},B ={1,a },且A ∩B 有4个子集,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,3) B .(0,1)∪(1,3) C .(0,1) D .(-∞,1)∪(3,+∞) 7.设U ={x ∈N *|x <9},A ={1,2,3},B ={3,4,5,6},则(∁U A )∩B =( ) A .{1,2,3} B .{4,5,6} C .{6,7,8} D .{4,5,6,7,8}8.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫5,b a ,a -b ,B ={b ,a +b ,-1},若A ∩B ={2,-1},则A ∪B =( )A .{-1,2,3,5}B .{-1,2,3}C .{5,-1,2}D .{2,3,5}9.已知集合P ={n |n =2k -1,k ∈N *,k ≤50},Q ={2,3,5},则集合T ={xy |x ∈P ,y ∈Q }中元素的个数为( ) A .147 B .140 C .130 D .11710.已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x +2>0},B ={x |x -a ≤0},若∁U B ⊆A ,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(-∞,2]C .[1,+∞)D .[2,+∞)11.集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为________. 12.已知全集U =R ,集合A ={x |-1≤x ≤3},集合B ={x |log 2(x -2)<1},则A ∪B =________;A ∩(∁U B )=________.13.设集合A ={n |n =3k -1,k ∈Z },B ={x ||x -1|>3},则B =________,A ∩(∁R B )=________. 14.设全集为R ,集合M ={x ∈R |x 2-4x +3>0},集合N ={x ∈R |2x >4},则M ∩N =________;∁R (M ∩N )=________.15.已知集合M ={x |x 2-4x <0},N ={x |m <x <5},若M ∩N ={x |3<x <n },则m =________,n =________. 16.设全集U ={x ∈N *|x ≤9},∁U (A ∪B )={1,3},A ∩(∁U B )={2,4},则B =________. 17.已知集合A ={x |1≤x <5},C ={x |-a <x ≤a +3},若C ∩A =C ,则a 的取值范围是________.[B 组]1.已知全集U 为R ,集合A ={x |x 2<16},B ={x |y =log 3(x -4)},则下列关系正确的是( ) A .A ∪B =R B .A ∪(∁U B )=R C .(∁U A )∪B =R D .A ∩(∁U B )=A .2.集合A ={x |y =ln(1-x )},B ={x |x 2-2x -3≤0},全集U =A ∪B ,则∁U (A ∩B )=( )A .{x |x <-1或x ≥1}B .{x |1≤x ≤3或x <-1}C .{x |x ≤-1或x >1}D .{x |1<x ≤3或x ≤-1} 3.(2020·浙江新高考联盟联考)已知集合A ={1,2,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =________,∁A B =________.4.函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ∈P ,-x ,x ∈M ,其中P ,M 为实数集R 的两个非空子集,规定f (P )={y |y =g (x ),x ∈P },f (M )={y |y =g (x ),x ∈M }.给出下列四个命题:①若P ∩M =∅,则f (P )∩f (M )=∅; ②若P ∩M ≠∅,则f (P )∩f (M )≠∅; ③若P ∪M =R ,则f (P )∪f (M )=R ; ④若P ∪M ≠R ,则f (P )∪f (M )≠R . 其中命题不正确的有________.5.设[x ]表示不大于x 的最大整数,集合A ={x |x 2-2[x ]=3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |18<2x <8,求A ∩B .6.已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ; (2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.课后案答题纸1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011. 12. A ∪B =________;A ∩(∁U B )=________.13、 B =________,A ∩(∁R B )=_14. M ∩N =________;∁R (M ∩N )=________. 15. m =________,n =________.16. B =________. 17.B 组1 23. m =________,∁A B =________.4.5.设[x ]表示不大于x 的最大整数,集合A ={x |x 2-2[x ]=3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |18<2x <8,求A ∩B .6.已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ; (2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.。
高中数学集合的基本关系及运算
集合的基本关系及运算要点一、集合之间的关系1.集合与集合之间的“包含”关系集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;子集:如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集.记作:A B(B A)⊆⊇或,当集合A 不包含于集合B 时,记作A B ,用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:A B(B A)⊆⊇或要点诠释:(1)“A 是B 的子集”的含义是:A 的任何一个元素都是B 的元素,即由任意的x A ∈,能推出x B ∈.(2)当A 不是B 的子集时,我们记作“A ⊆B (或B ⊇A )”,读作:“A 不包含于B ”(或“B 不包含A ”).真子集:若集合A B ⊆,存在元素x ∈B 且x A ∉,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset).记作:A B(或B A)规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 2.集合与集合之间的“相等”关系A B B A ⊆⊆且,则A 与B 中的元素是一样的,因此A=B要点诠释:任何一个集合是它本身的子集,记作A A ⊆.要点二、集合的运算 1.并集一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作:A ∪B 读作:“A 并B ”,即:A ∪B={x|x ∈A ,或x ∈B}Venn 图表示:要点诠释:(1)“x ∈A ,或x ∈B ”包含三种情况:“,x A x B ∈∉但”;“,x B x A ∈∉但”;“,x A x B ∈∈且”.(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).2.交集一般地,由属于集合A 且属于集合B 的元素所组成的集合,叫做集合A 与B 的交集;记作:A ∩B ,读作:“A 交B ”,即A ∩B={x|x ∈A ,且x ∈B};交集的Venn 图表示:要点诠释:(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A 与B 没有公共元素时,不能说A 与B 没有交集,而是A B =∅.(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A ∩B 中的任意元素都是A 与B 的公共元素”,同时“A 与B 的公共元素都属于A ∩B ”.(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有公共元素组成的集合.3.补集全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.补集:对于全集U 的一个子集A ,由全集U 中所有不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集,简称为集合A 的补集,记作:UU A A={x|x U x A}∈∉;即且;补集的Venn 图表示:要点诠释:(1)理解补集概念时,应注意补集U A 是对给定的集合A 和()U A U ⊆相对而言的一个概念,一个确定的集合A ,对于不同的集合U ,补集不同.(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则Z 为全集;而当问题扩展到实数集时,则R 为全集,这时Z 就不是全集.(3)U A 表示U 为全集时A 的补集,如果全集换成其他集合(如R )时,则记号中“U ”也必须换成相应的集合(即R A ).4.集合基本运算的一些结论:A B A A B B A A=A A =A B=B A ⋂⊆⋂⊆⋂⋂∅∅⋂⋂,,,, A A B B A B A A=A A =A A B=B A ⊆⋃⊆⋃⋃⋃∅⋃⋃,,,,U U (A)A=U (A)A=⋃⋂∅, 若A ∩B=A ,则A B ⊆,反之也成立 若A ∪B=B ,则A B ⊆,反之也成立若x ∈(A ∩B),则x ∈A 且x ∈B 若x ∈(A ∪B),则x ∈A ,或x ∈B求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn 图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法. 【典型例题】类型一:集合间的关系例1. 请判断①0{0} ;②{}R R ∈;③{}∅∈∅;④∅{}∅;⑤{}0∅=;⑥{}0∈∅;⑦{}0∅∈;⑧∅{}0,正确的有哪些?【变式1】用适当的符号填空:(1) {x||x|≤1} {x|x 2≤1}; (2){y|y=2x 2} {y|y=3x 2-1}; (3){x||x|>1} {x|x>1};(4){(x ,y)|-2≤x ≤2} {(x ,y)|-1<x ≤2}.例2. 写出集合{a ,b ,c}的所有不同的子集.【变式1】已知{},a b A⊆{},,,,a b c d e ,则这样的集合A 有 个.【变式2】同时满足:①{}1,2,3,4,5M ⊆;②a M ∈,则6a M -∈的非空集合M有( )A. 16个B. 15个C. 7个D. 6个【变式3】已知集合A={1,3,a}, B={a 2},并且B 是A 的真子集,求实数a 的取值.例3. 设M={x|x=a 2+1,a ∈N +},N={x|x=b 2-4b+5,b ∈N +},则M 与N 满足( ) A. M=N B. M N C. N M D. M ∩N=∅ 例4.已知},,,0{},,,{y x N y x xy x M =-=若M =N ,则+++2()(x y x )()1001002y x y +++ = .A .-200B .200C .-100D .0【变式1】设a ,b ∈R ,集合b{1,a+b,a}={0,,b}a,则b-a=( )类型二:集合的运算例5. (1)已知集合M={y|y=x 2-4x+3,x ∈R },N={y|y=-x 2+2x+8,x ∈R },则M ∩N 等于( ).A. ∅B. RC. {-1,9}D. {y|-1≤y ≤9} (2)设集合M={3,a},N={x|x 2-2x<0,x ∈Z},M ∩N={1},则M ∪N 为( ). A. {1,2,a} B. {1,2,3,a} C. {1,2,3} D. {1,3} 【变式1】设A 、B 分别是一元二次方程2x 2+px+q=0与6x 2+(2-p)x+5+q=0的解集,且A ∩B={21},求A ∪B.【变式2】设集合A={2,a 2-2a ,6},B={2,2a 2,3a-6},若A ∩B={2,3},求A ∪B.例6. 设全集U={x ∈N +|x ≤8},若A ∩(C u B)={1,8},(C u A)∩B={2,6},(C u A)∩(C u B)={4,7},求集合A ,B.类型三:集合运算综合应用例7.已知全集A={x|-2≤x ≤4}, B={x|x>a}. (1)若A ∩B ≠∅,求实数 a 的取值范围; (2)若A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围;(3)若A ∩B ≠∅且A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围.【变式1】已知集合P={x ︱x 2≤1},M={a }.若P ∪M=P,则a 的取值范围是( ) A .(-∞, -1] B .[1, +∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1] ∪[1,+∞)例8. 设集合{}{}222|40,|2(1)10,A x x x B x x a x a a R =+==+++-=∈. (1)若A B B =,求a 的值; (2)若A B B =,求a 的值.【变式1】已知集合{}{}222,|120A B x x ax a =-=++-=,若A B B =,求实数a 的取值范围.课后练习一、选择题1.设U =R ,{|0}A x x =>,{|1}B x x =>,则UA B =( )A .{|01}x x ≤< B .{|01}x x <≤ C .{|0}x x < D .{|1}x x >2.已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是 ( )3.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .1或-1或0 4.已知集合,A B 满足A B A =,那么下列各式中一定成立的是( ) A . A B B . B A C . A B B = D . A B A = 5.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .3个 B .5个 C .7个 D .8个6.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则( )A .N M =B .M NC .N MD .M N =∅二、填空题7.用适当的符号填空:(1)m {},m n ;(2){}m {},m n ;(3)∅ {},m n . 8. 若集合{}|6,A x x x N =≤∈,{|}B x x =是非质数,C A B =,则C 的非空子集的个数为 .9.若集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,则A B =_____________. 10.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 .11.已知{}{}221,21A y y x x B y y x ==-+-==+,则A B =_________. 三、解答题12.已知集合{}{}1,2,1,2,3,4,5A B ==,若A M B ⊆,请写出满足上述条件得集合M .13.已知{25}A x x =-≤≤,{121}B x m x m =+≤≤-,B A ⊆,求m 的取值范围.14.已知集合{}{}22|20,|0A x x px B x x x q =+-==-+=,且{}2,0,1A B =-,求实数,p q 的值.15.设全集U R=,{}2|10M m mx x =--=方程有实数根,{}2|0,N n x x n =-+=方程有实数根()U C M N 求.巩固训练一、选择题1. 设A={(x, y)| |x+1|+(y-2)2=0},B={-1, 2},则必有( ) A 、BA B 、AB C 、A=B D 、A ∩B=∅2. 集合M={y| y=x 2-1, x ∈R}, N={x| y=23x -},则M ∩N 等于( ) A 、{(-2, 1), (2, 1)} B 、{}|03x x ≤≤ C 、{}|13x x -≤≤ D 、∅3.已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是 ( )4.已知集合,A B 满足A B A =,那么下列各式中一定成立的是( ) A . A B B . B A C . A B B = D . A B A =5.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .1或-1或0 6.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则( )A .N M =B .M NC .N MD .M N =∅二、填空题 7.设{}{}34|,|,<>=≤≤==x x x A C b x a x A R U U 或,则___________,__________==b a . 8.某班有学生55人,其中体育爱好者43人,音乐爱好者34人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人.9.若{}{}21,4,,1,A x B x ==且A B B =,则x = . 10.若{}|1,I x x x Z =≥-∈,则N C I = .11.设全集{}(,),U x y x y R =∈,集合2(,)12y M x y x ⎧+⎫==⎨⎬-⎩⎭,{}(,)4N x y y x =≠-,那么()()U U C M C N 等于________________.12.设集合{}1,2,3,4,5,6M =,12,,,k S S S ⋅⋅⋅都是M 的含两个元素的子集,且满足:对任意的{},i i i S a b =,{},j j j S a b =({},,1,2,3,,i j i j k ≠∈⋅⋅⋅),都有min ,min ,j j i i i i j j a b a b b a b a ⎧⎫⎧⎫⎪⎪≠⎨⎬⎨⎬⎪⎪⎩⎭⎩⎭({}min ,x y 表示两个数,x y 中的较小者)则k 的最大值是 .三、解答题13.设222{|40},{|2(1)10}A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中x R ∈,如果A B B =,求实数a 的取值范围.14.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}2|(1)0B x x m x m =+++=;若()U C A B =∅,求m 的值.15.设1234,,,a a a a N +∈,集合{}{}222212341234,,,,,,,A a a a a B a a a a ==.满足以下两个条件:(1){}1414,,10;A B a a a a =+=(2)集合A B 中的所有元素的和为124,其中1234a a a a <<<. 求1234,,,a a a a 的值.。
三个集合运算公式大全
三个集合运算公式大全
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:A’= {x | x不属于A}
4、相反集:Aˉ = {x | x∈A 且x∈B’}
5、差集:A-B = {x | x∈A 且x∈B’}
6、排序集:A-B = {x | x∈A 且x∈B’}
7、对称差集:A⊕B = (A-B)∪(B-A)
8、真子集:A是B的真子集当且仅当 A⊆B
9、超集:A是B的超集当且仅当 A⊇B
10、空集:空集表示一个空的集合,符号用∅表示
11、向量空间:向量空间就是集合中的元素都是向量,要满足加法及数乘的结合律
12、非排序集:非排序集是指集合中的元素不需要按照某种特定的序列进行排序
13、复合空间:复合空间就是由两个或多个空间的组合而成的新的空间
14、等价类:等价类是指将在一个集合中相同的元素放到一个类里面的操作
15、带有条件的集合:带有条件的集合就是指要求集合中的元素必须满足某种特定的条件才能进行操作
16、连接集:连接集是指通过将两个或多个集合的元素进行连接而成的新的集合
17、图:图是集合中的一种特殊的操作,其概念是指将集合中的元素结构化,形成一个表示集合关系的网状图
18、全集:全集就是指一个集合中包含了其他所有可能的元素。
集合的概念与运算
集合的概念与运算(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除01集合的概念知识梳理1.元素与集合(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或?表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言集合间的基本关系相等集合A与集合B中的所有元素都相同A=B 子集A中任意一个元素均为B中的元素A?B 真子集A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素A B 空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集集合的并集集合的交集集合的补集图形语言符号语言A∪B={x|x∈A,或x∈B}A∩B={x|x∈A,且x∈B}?U A={x|x∈U,且x?A}并集的性质:A∪?=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A?B?A.交集的性质:A∩?=?;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A?A?B.补集的性质:A∪(?U A)=U;A∩(?U A)=?;?U(?U A)=A.题型一.集合例1. (1)已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y|x ∈A ,y ∈A}中元素的个数是( ) A .1 B .3 C .5 D .9(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m},若3∈A ,则m 的值为________. 答案 (1)C (2)-32(2)由题意得m +2=3或2m 2+m =3,则m =1或m =-32,当m =1时,m +2=3且2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,故m =-32.【感悟提升】(1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型集合;(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.变式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 .3B .4C .5D .6 变式2.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.答案 1.B 2.2解析 1.因为集合M 中的元素x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,所以当b =4时,a =1,2,3,此时x =5,6,7.当b =5时,a =1,2,3,此时x =6,7,8. 所以根据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.因为{1,a +b ,a}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,ba ,b ,a ≠0, 所以a +b =0,得ba =-1,所以a=-1,b=1,所以b-a=2.题型二. 集合间的基本关系例2.(1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A?C?B的集合C的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4B⊆,则实数m的最大值为(2)已知集合},xm-≤≤xA若A=xBx=m|{121},7≤≤{-|2+_____.答案(1)D(2)4 注:若B是A的真子集,则m的最大值为什么?【感悟提升】(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解;(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系.常用数轴、Venn图等来直观解决这类问题.变式1.已知集合A={x|y=ln(x+3)},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.A=B B.A∩B=?C.A?B D.B?A变式2.已知集合A={x|log2x≤2},B={x|x<a},若A?B,则实数a的取值范围是________.答案 1.D 2.(4,+∞)解析 1.A={x|x>-3},B={x|x≥2},结合数轴可得:B?A.2.由log2x≤2,得0<x≤4,即A={x|0<x≤4},而B={x|x<a},由于A ?B ,如图所示,则a>4. 题型三. 集合的基本运算例3.(1)已知}2|1||{<-=x x A ,}06|{2<-+=ax x x B ,}0152|{2<--=x x x C , ① ,B B A =⋃求a 的范围;② 是否存在a 的值使C B B A ⋂=⋃,若存在,求出a 的值,若不存在,说明理由. (2)设集合U =R ,A ={x|2x(x -2)<1},B ={x|y =ln(1-x)},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x|x ≥1}B .{x|1≤x<2}C .{x|0<x ≤1}D .{x|x ≤1}答案 (1)✍(-5≤a ≤-1);✍1519,-≤≤-⊆⊆a C B A (2)B变式1.已知集合A ={1,3,m},B ={1,m},A ∪B =A ,则m 等于( ) A .0或 3 B .0或3 C .1或 3D .1或3变式2.}32|{+≤≤=a x a x A ,}51|{>-<=x x x B 或,∅≠⋂B A ,则a 的取值范围为_______.答案1.B 2.]3,2()21,(⋃--∞【感悟提升】1.一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.2.运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化.变式3.(2015·天津)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6},集合B ={1,3,4,6,7},则集合A ∩(?UB)等于( )A.{2,5} B.{3,6}C.{2,5,6} D.{2,3,5,6,8}变式4.设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0},若(?UA)∩B =?,则m的值是__________.答案 3.A 4.1或2解析 3.由题意知,?UB={2,5,8},则A∩(?UB)={2,5},选A.4.A={-2,-1},由(?UA)∩B=?,得B?A,∵方程x2+(m+1)x+m=0的判别式Δ=(m+1)2-4m=(m-1)2≥0,∴B≠?.∴B={-1}或B={-2}或B={-1,-2}.①若B={-1},则m=1;②若B={-2},则应有-(m+1)=(-2)+(-2)=-4,且m=(-2)×(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B≠{-2};③若B={-1,-2},则应有-(m+1)=(-1)+(-2)=-3,且m=(-1)×(-2)=2,由这两式得m=2.经检验知m=1和m=2符合条件.∴m=1或2.题型四. 集合的新定义问题例4.若集合A具有以下性质:(Ⅰ)0∈A,1∈A;(Ⅱ)若x∈A,y∈A,则x-y∈A,且x≠0时,1x∈A.则称集合A是“好集”.下列命题正确的个数是()(1)集合B={-1,0,1}是“好集”;(2)有理数集Q是“好集”;(3)设集合A 是“好集”,若x ∈A ,y ∈A ,则x +y ∈A. A .0 B .1 C .2 D .3 答案 C变式: (2015·湖北)已知集合A ={(x ,y)|x 2+y 2≤1,x ,y ∈Z},B ={(x ,y)||x|≤2,|y|≤2,x ,y ∈Z},定义集合A*B ={(x 1+x 2,y 1+y 2)|(x 1,y 1)∈A ,(x 2,y 2)∈B},则A*B 中元素的个数为( )A .77B .49C .45D .30 答案 C解析 如图,集合A 表示如图所示的所有圆点“”,集合B 表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”,集合A*B 显然是集合{(x ,y)||x|≤3,|y|≤3,x ,y ∈Z}中除去四个点{(-3,-3),(-3,3),(3,-3),(3,3)}之外的所有整点(即横坐标与纵坐标都为整数的点),即集合A*B 表示如图所示的所有圆点“”+所有圆点“”+所有圆点“”,共45个.故A*B 中元素的个数为45.故选C. 【真题演练】1.【2016高考新课标1理数】设集合{}2430A x x x =-+< ,{}230x x ->,则A B = ( )(A )33,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ (B )33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ (C )31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )3,32⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】因为23{|430}={|13},={|},2A x x x x xB x x =+<<<>-所以33={|13}{|}={|3},22A B x x x x x x <<><<故选D.2.【2016高考新课标3理数】设集合{}{}|(2)(3)0,|0S x x x T x x =--≥=> ,则S T =( )(A) [2,3] (B)(-∞ ,2] [3,+∞) (C) [3,+∞) (D)(0,2] [3,+∞)【答案】D【解析】由(2)(3)0x x --≥解得3x ≥或2x ≤,所以{|23}S x x x =≤≥或,所以{|023}S T x x x =<≤≥或,故选D .3.【2016年高考四川理数】设集合{|22}A x x =-≤≤,Z 为整数集,则A Z 中元素的个数是( )(A )3 (B )4 (C )5 (D )6【答案】C 【解析】由题意,{2,1,0,1,2}A Z =--,故其中的元素个数为5,选C. 4.【2016高考山东理数】设集合2{|2,},{|10},x A y y x B x x ==∈=-<R 则A B =( ) (A )(1,1)-(B )(0,1) (C )(1,)-+∞ (D )(0,)+∞【答案】C 【解析】}0|{>=y y A ,}11|{<<-=x x B ,则A B =∞(-1,+),选C. 5.【2016高考新课标2理数】已知集合{1,}A =2,3,{|(1)(2)0,}B x x x x =+-<∈Z ,则A B =( )(A ){1} (B ){12},(C ){0123},,, (D ){10123}-,,,, 【答案】C【解析】集合{|12,}{0,1}B x x x =-<<∈=Z ,而{1,2,3}A =,所以{0,1,2,3}A B =,故选C.6.【2016高考浙江理数】已知集合{}{}213,4,P x x Q x x =∈≤≤=∈≥R R 则()P Q ⋃=R ( )A .[2,3]B .( -2,3 ]C .[1,2)D .(,2][1,)-∞-⋃+∞ 【答案】B 【解析】根据补集的运算得.故选B .7.【2015高考陕西,理1】设集合2{|}M x x x ==,{|lg 0}N x x =≤,则M N =( )A .[0,1]B .(0,1]C .[0,1)D .(,1]-∞ 【答案】A【解析】{}{}20,1x x x M ===,{}{}lg 001x x x x N =≤=<≤,所以[]0,1M N =,故选A .8.【2015高考福建,理1】若集合{}234,,,A i i i i = (i 是虚数单位),{}1,1B =- ,则A B 等于 ( )A .{}1-B .{}1C .{}1,1-D .φ 【答案】C【解析】由已知得{},1,,1A i i =--,故A B ={}1,1-,故选C .。
集合的概念及运算
集合的表示
集合的关系
子集、相等、真子集; 空集、全集;
幂集、n元集、有限集;
集合的概念 ①子集
集合的表示
集合的关系
[子集(subset)]设A、B是任意两个集合,如果A的
每一个元素是B的元素,则称A为B的子集,
A包含于B, 或说B包含A, 记作AB,或BA。
或说
AB (x)(xAxB)
第二部分 集合论
集合
• 概念:属于、包含 、子集、空集、幂集 • 运算:交、并、补、差 等价关系
序偶:
·
• 有序二元组 • 笛卡尔积
关系
• • • • • 概念:定义域、值域 性质:(反) 自反性、(反) 对称性、传递性 运算:复合关系、逆关系、闭包 集合划分和覆盖 等价关系(RST)、相容关系(RS)、序 关系(RiST)
xAxB是重言式,即 xA xB 若A不是B的子集, 则记作AB AB (x)(xAxB)
集合的概念 ①子集
集合的表示
集合的关系
证明AB x(xAxB)成立 [证明]:根据定义 AB (x)(xAxB) 则 AB (x)(xAxB) (x)((xA)(xB)) (x)((xA)(xB))
集合的关系
1.AAБайду номын сангаас(反自反性)
证明:
A A AA AA TF F.
2.若AB,则 BA (反对称性) 证明: (反证) 设BA, 则 AB AB AB AB BA BA BA BA 所以 AB BA A=B (=定义) 但是 AB AB AB AB (化简) 矛盾 (化简)
(0,10]
例2: 设An={xR|0x1/n},n=1,2,…,则 A1 A2 An =
集合的基本概念与运算
集合的基本概念与运算集合是数学中的一个基本概念,可以理解为具有共同特征的事物的总体。
集合中的元素是指构成集合的个体或对象。
在集合中,元素的顺序并不重要,也不会重复出现。
本文将介绍集合的基本概念、集合运算的种类以及相关的性质。
一、集合的基本概念集合通常用大写字母表示,例如A、B、C等。
集合中的元素用小写字母表示,例如a、b、c等。
如果一个元素x属于集合A,我们用x∈A表示;如果一个元素y不属于集合A,我们用y∉A表示。
一个集合中的元素可以是任何事物,可以是数,可以是字母,也可以是其他集合。
集合的大小可以通过计算集合中元素的个数来确定。
如果集合A中有n个元素,我们用|A|表示集合A的大小,即|A|=n。
二、集合的表示方法1. 列举法:将集合中的元素逐个列举出来并用花括号{}括起来。
例如,集合A={1, 2, 3, 4}表示集合A包含了元素1、2、3、4。
2. 描述法:用一个条件来描述集合中的元素。
例如,集合B={x | x 是整数,0≤x≤10}表示集合B包含了满足0≤x≤10的所有整数。
三、集合的运算集合的运算包括并集、交集、差集和补集四种。
1. 并集:记为A∪B,表示包含了属于A或属于B的元素的集合。
即A∪B={x | x∈A或x∈B}。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A∪B={1, 2, 3, 4, 5}。
2. 交集:记为A∩B,表示包含了既属于A又属于B的元素的集合。
即A∩B={x | x∈A且x∈B}。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A∩B={3}。
3. 差集:记为A-B,表示包含了属于A但不属于B的元素的集合。
即A-B={x | x∈A且x∉B}。
例如,若A={1, 2, 3},B={3, 4, 5},则A-B={1, 2}。
4. 补集:对于给定的全集U,集合A的补集记为A',表示包含了属于U但不属于A的元素的集合。
即A'={x | x∈U且x∉A}。
集合的概念及运算
A∪B={x | x∈A, 或 x∈B}.
③补集: 设 S 是一个集合, A 是 S 的一个子集(即AS), 由 S 中所有不属于 A 的元素组成的集合, 叫做 S 中子集 A 的补集 (或余集), 记作 CsA, 即
一、集合的基本概念及表示方法
1.集合与元素
某些指定的对象集在一起就成为一个集合, 简称集, 通常 用大写字母A, B, C, … 表示. 集合中的每个对象叫做这个集合 的元素, 通常用小写字母a, b, c, … 表示.
2.集合的分类 集合按元素多少可分为: 有限集(元素个数有限)、无限集
(元素个数无限)、空集(不含任何元素); 也可按元素的属性分, 如: 数集(元素是数), 点集(元素是点)等.
集合中的每个对象叫做这个集合的元素, 通常用小写字母a, b, c, … 表示.
A∪B=B∪A, (-∞, -9)∪[1, +∞)
元素与集合之间的关系
A∪BA,
A∪BB,
A∪A=A,
A∪ =A, AB A∪B=B. a3x4-2a2x2-x+a-1=0 的实根,
注: 集合与集合的关系特例:
设有限集合 A 中有 n 个元素, 则 A 的子集有:
M∪Cs(N∩P) D.
(1)求证: A B; (2)如果 A={-1, 3}, 求 B.
C (C A)=A, C =S, C S= A∩(C A)= , A∪(C A)=S, s s s s 元素与集合之间是个体与整体的关系, 不存在大小与相等关系.
则 x=card(A∩B) 且 card(A)=75, card(B)=80, 依题意得:
集合的基本概念与运算
集合的基本概念与运算在数学领域中,集合是一种包含对象的集合体。
这些对象可以是数字、字母、符号、单词、人或任何其他事物。
集合的概念和运算是数学中重要的基础,本文将介绍集合的基本概念以及常见的集合运算。
一、集合的基本概念集合是由一组对象组成的,并且这些对象是无序的。
用大写字母表示集合,例如A、B、C等,而用小写字母表示集合中的元素,例如a、b、c等。
如果元素a属于集合A,我们可以表示为a∈A。
如果元素x不属于集合A,我们可以表示为x∉A。
在确定一个集合的时候,我们可以列举其中的元素,也可以使用描述集合中元素的特征或性质。
例如,可以表示“大于0的整数”为集合A,可以表示“A={x|x>0, x∈Z}”。
这样即可定义出集合A。
二、集合的基本运算1. 并集运算当我们希望将两个或多个集合合并成一个新的集合时,我们可以使用并集运算。
用符号∪表示并集。
对于集合A和集合B,A∪B表示包含所有属于集合A或属于集合B的元素的新集合。
例如,如果A={1,2,3},B={3,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5}。
2. 交集运算交集运算是指将两个集合中共有的元素组成一个新集合。
用符号∩表示交集。
对于集合A和集合B,A∩B表示包含所有既属于集合A又属于集合B的元素的新集合。
例如,如果A={1,2,3},B={3,4,5},则A∩B={3}。
3. 差集运算差集运算是指从一个集合中减去另一个集合中的元素。
用符号\表示差集运算。
对于集合A和集合B,A\B表示包含属于集合A但不属于集合B的元素的新集合。
例如,如果A={1,2,3,4},B={3,4,5},则A\B={1,2}。
4. 补集运算在集合理论中,我们还可以定义补集运算。
对于给定的全集U和集合A,A的补集表示U中所有不属于A的元素。
用符号A'或A表示补集。
例如,如果U为全集,A为集合A。
则A'表示U中所有不属于集合A的元素的集合。
三、集合的扩展运算除了基本的集合运算外,还存在集合的扩展运算。
集合的概念及运算
2, a+b, 0}, 则 a2006+b2007= 1 . 1.若{a, b , 1}={ a a 2.若集合 M={-1, 1, 2}, N={y | y=x2, x∈M}, 则 M∩N 是 ( B ) A. {1, 2, 4} B. { 1 } C. {1, 4} D. x+1 3.若集合 M={12, a}, 集合P={x | x -2 ≤0, x∈Z} 且 M∩P={0}, 记 M∪P=S, 则集合 S 的真子集个数是 ( D) A. 8 B. 7 C. 16 D. 15 4.已知集合 S, M, N, P 如图所示, 则图中阴影部分表示的集合 S 是( D) A. M∩(N∪P) B. M∩Cs(N∩P) P M N C. M∪Cs(N∩P) D. M∩Cs(N∪P)
一、集合的基本概念及表示方法
1.集合与元素 某些指定的对象集在一起就成为一个集合 , 简称集, 通常 用大写字母A, B, C, … 表示. 集合中的每个对象叫做这个集合 的元素, 通常用小写字母a, b, c, … 表示. 2.集合的分类 集合按元素多少可分为: 有限集(元素个数有限)、无限集 (元素个数无限)、空集(不含任何元素); 也可按元素的属性分, 如: 数集(元素是数), 点集(元素是点)等. 3.集合中元素的性质 对于一个给定的集合, 它的元素具有确定性、互异性、无 序性. 4.集合的表示方法 ①列举法;②描述法;③图示法;④区间法;⑤字母法.
三、集合之间的运算性质
1.交集的运算性质 A∩B=B∩A, A∩BA, A∩BB, A∩A=A, A∩=, AB A∩B=A. 2.并集的运算性质 A∪B=B∪A, A∪BA, A∪BB, A∪A=A, A∪=A, AB A∪B=B. 3.补集的运算的性质 设S为全集, AS, 则: Cs(CsA)=A, Cs=S, CsS= A∩(CsA)=, A∪(CsA)=S, Cs (A∩B)=(CsA)∪(CsB), Cs(A∪B)=(CsA)∩(CsB).
集合的运算
集合的运算
集合的运算是:交集、并集、相对补集、绝对补集、子集。
集合简称集,是集合论的主要研究对象。
现代的集合一般被定义为:由一个或多个确定的元素所构成的整体。
集合交换律:A∩B=B∩A、A∪B=B∪A
集合结合律:(A∩B)∩C=A∩(B∩C)、(A∪B)∪C=A∪(B∪C)
集合分配律:A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)、A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)
集合的特性
1、确定性
给定一个集合,任给一个元素,该元素或者属于或者不属于该集合,二者必居其一,不允许有模棱两可的情况出现。
2、互异性
一个集合中,任何两个元素都认为是不相同的,即每个元素只能出现一次。
有时需要对同一元素出现多次的情形进行刻画,可以使用多重集,其中的元素允许出现多次。
3、无序性
一个集合中,每个元素的地位都是相同的,元素之间是无序的。
集合上可以定义序关系,定义了序关系后,元素之间就可以按照序关系排序。
但就集合本身的特性而言,元素之间没有必然的序。
集合概念及运算
D
)
(4)集合 ,M,N,P如图所示,则图中阴影部分所 集合S, , , 如图所示 如图所示, 集合 表示的集合是( 表示的集合是 D ) (A) M∩(N∪P) ∪ (B) M∩CS(N∩P) (C) M∪CS(N∩P) ∪ (D) M∩CS(N∪P) ∪
(5)集合 P = { x,, = { y, 2 } 集合 1} Q 1, 其中
S
④*差集(课本P14探究.拓展) 差集(课本P14探究 拓展) 探究.
由所有属于集合A且不属于集合B 由所有属于集合A且不属于集合B的元素 所组成的集合叫做集合A 的差集, 所组成的集合叫做集合A与B的差集, 记作 A-B, ∉ B} {x| 即A-B={x|x∈A,且x
⑤
*直积集(课本P17探究.拓展) 直积集(课本P17探究 拓展) 探究. 对于集合A 对于集合A、B, a ∈A , b ∈B,我们把 所有有序实数对(a,b)组成的集合称为A 所有有序实数对(a,b)组成的集合称为A与 组成的集合称为 B的直积集.记作 A×B, 的直积集. 即A×B= {(a,b) | a ∈A , b ∈B}
x, ∈{ 1,, , }且P ⊂ Q y 2L 9
把满足上述条件的一对有序整数 (x , y) 作为一个点,这样的点的个数是( 作为一个点,这样的点的个数是 (A)9 ) (C)15 ) (B)14 ) (D)21 )
B
)
解答题: 1.已知全集为R, A={y|y=x2+2x+2}, B={x|y=x2+2x-8}, 求:(1)A∩B; (2)A∪CRB; (3)(CRA)∩(CRB) 【解题指导】本题涉及集合的不同表示 方法,准确认识集合A、B是解答本题的 关键;对(3)也可计算CR(A∪B)。
集合的基本概念、关系及运算
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(2)当B A时,又可分为: (a) B≠时,即B ={0},或B ={-4}, Δ = 4(a+1)2 -4(a2 -1) = 0,解得a = -1 B ={0}满足条件; (b)B = 时,Δ = 4(a+1)2 -4(a2 -1) < 0,解得a < -1 综合(1)、(2)知,所求实数a的值a -1,或a =1.
AC
(3)对于两个集合A,B,如果A B 且 B A ,那么
A=B (4)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真 子集,即 Φ A
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例 写出集合{ a , b }的所有子集,并指出哪些是它的
真子集.
解:集合{ a , b }的所有子集为 ,{a},{b},{a,b}.
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知识要 点
3.集合相等与真子集的概念
如 果 集 合 A是 集 合 B的 子 集 (AB), 且 集 合 B是 集 合 A的 子 集 ( BA) , 此 时 , 集 合 A与 集 合 B中 的 元 素 是 一 样 的 , 因 此 , 集 合 A与 集 合 B相 等 . 记 作 A= B
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2.在数学中,经常用平面上的封闭曲线的 内部代表集合,这种图称为Venn图.
A B用Venn图表示如下:(有两种情况)
A
B
A(B)
思考1
包含关系{a} A与属于关系 a A有什么区别吗?
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注意
与 的区别:前者表示集合与集合之间的关系;
后者表示元素与集合之间的关系.
集合的概念及运算
集合的概念及运算【知识要点】一、集合的含义及表示1、元素与集合:一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。
2、集合及其表示:用大括号或大写字母表示。
3、常见数集:N 、N *、Z 、Q 、R ,奇数集{}Z n n x x ∈+=,12,或{}Z n n x x ∈=,1-2,偶数集{}Z n n x x ∈=,24、元素及其表示:集合中的每个对象叫做这个集合的元素,通常用小写字母表示。
5、集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性。
6、集合的表示方法:(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来的方法,其基本形式是{}n x x x x ⋅⋅⋅,,,321(2)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法,其基本形式是()}(x p x 。
(3)图示法:划一条封闭的曲线,用它的内部表示一个集合。
(4)区间表示法。
【例题1—1】 下列命题正确的有( )①很小的实数可以构成集合; ②集合{}12-=x y y 与集合(){}12-=x y y x ,是同一个集合 ③5.021-46231,,,,这些数组成的集合有5个元素; ④集合(){}R y x xy y x ∈≤,,,0是指第二象限和第四象限的点集。
A 、0个B 、1个C 、2个D 、3个【例题1—2】 已知{}{},则,若,,,,,B A y x B y x xy x A ==-=0( )A 、⎩⎨⎧==11y xB 、⎩⎨⎧=-=11y xC 、⎩⎨⎧-==11y xD 、⎩⎨⎧-=-=11y x 二、子集及其性质1、子集:一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 的每一个元素都是集合B 中的元素,则集合A 是集合B 的子集,记作()A B B A ⊇⊆,读作A 包含于B (B 包含A );A 不是B 的子集记作 ,读作A 不包含于B (B 不包含A )。
2、真子集:对于集合A 与B ,如果B A ⊆,并且B A ≠,则集合A 是集合B 的真子集,记作B A ≠⊂(A B ≠⊃),读作A 真包含于B (B 不真包含A )。
集合的概念及运算
10.集合 M={m | m=2a-1, aZ} 与 N={n | n=6b1, bZ} 之间的 关系是 N M .
11.已知 R 为全集, A={x | log 1(3-x)≥-2}, B={x | x 5 ≥1}, 求 +2 2 CRA∩B. (-2, -1)∪{3} 12.调查 100 名有携带药品出国的旅游者, 其中 75 人带有感冒 药, 80 人带有胃药, 那么既带感冒药又带胃药的人数的最大值 和最小值分别为多少? 解: 设既带感冒药又带胃药的人数为 x, 既不带感冒药又不带 胃药的人数为 a. 记这100名出国旅游者组成全集 I , 其中带感冒药的人组成集 合 A, 带胃药的人组成集合 B. 则 x=card(A∩B) 且 card(A)=75, card(B)=80, 依题意得: a+card(A)+card(B)-x=100, 0≤a≤20. ∴x=a+55, 0≤a≤20. ∴55≤x≤75. 故既带感冒药又带胃药的人数的最大值为 75, 最小值为 55. 13.已知函数 f(x)=ax2-1, aR, xR, 设集合 A={x | f(x)=x}, 集 合 B={x | f[f(x)]=x}, 且 A=B, 求实数 a 的取值范围.
2, a+b, 0}, 则 a2006+b2007= 1 . 1.若{a, b , 1}={ a a 2.若集合 M={-1, 1, 2}, N={y | y=x2, x∈M}, 则 M∩N 是 ( B ) A. {1, 2, 4} B. { 1 } C. {1, 4} D. x+1 3.若集合 M={12, a}, 集合P={x | x -2 ≤0, x∈Z} 且 M∩P={0}, 记 M∪P=S, 则集合 S 的真子集个数是 ( D) A. 8 B. 7 C. 16 D. 15 4.已知集合 S, M, N, P 如图所示, 则图中阴影部分表示的集合 S 是( D) A. M∩(N∪P) B. M∩Cs(N∩P) P M N C. M∪Cs(N∩P) D. M∩Cs(N∪P)
离散数学---集合的基本运算
E
A
B
广义的并集
集合的并(union):集合A和B的并AB定义 为:AB = {x | xA或者xB},集合的并可 推广到多个集合,设A1, A2, …, An都是集合, 它们的并定义为:
A1A2∪…An = {x | 存在某个i,使得xAi}
广义的交集
集合的交(intersection):集合A和B的并AB定义 为:AB = {x | xA而且xB},集合的交也可推广 到多个集合,设A1, A2, …, An都是集合,它们的交 定义为:
集合的化简
化简((ABC)(AB))-((A(B-C))A) 证明:原集合=(AB)-A(吸收律)
=(AB)A =(AA)(BA)(分配律)
=(BA) =BA
(互补律) (同一律)
集合包含的性质
• AE •如果ABC,则AC •ABAA∪B •AB A∪B=B AB=A ~B ~A
利用集合等式证明
求证:A-(B∪C)=(A-B)∩(A-C)
(A-B)∩(A-C)=A∩~B∩A∩~C =A∩~B∩~C =A∩~(B∪C) =A-(B∪C)
证明吸收律A(AB)=A
证明:A(AB) =(A)(AB) =A(B) =A =A
已知AB=AC,AB=AC,求证B=C
6、零一律 A∩=,A∪E=E
(A∩B)=A∪B
7、补余律 A∩A=,A∪A=E
10、双重否定律(A)=A
8、吸收律 A∪(A∩B)=A
注:A-B=A∩B
A∩(A∪B)=A
集合相等的证明的方法
一、利用集合的定义证明; 二、利用集合等式证明;(常用) 三、利用谓词公式证明; 四、用集合成员表。(略)
即AB={xxA且x BxB且x A}
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集合及运算集合:一般的,一定范围内某些确定的,不同的对象的全体构成一个集合。
子集:对于两个集合A和B,如果集合A中的任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A是集合B的子集,记作A?B空集:不含任何元素的集合叫做空集。
记为φ集合的三要素:确定性、互异性、无序性集合的表示方法:列举法、描述法、视图法、区间法集合的分类:常见数集:N全体非负整数组成的集合N+所有正整数组成的集合Z全体整数组成的集合Q全体有理数组成的集合R全体实数组成的集合关系:元素属于集合:a∈A集合与集合:A?B,A=B运算:交集:由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,叫做集合A与集合B的交集。
记作A∩B并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,叫做集合A 与B的并集记作A∪B补集:由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合,记为CuA 运算的基本性质4.集合的运算性质(1)A∩B=B∩A;A∩B∈A;A∩B∈B;A∩U=A;A∩A=A;A∩φ=φ;(2)A∪B=BUA;A∈A∪B;B∈A∪B;A∪U=U;A∪A=A;A∪φ=A ;(3)Cu(CuA)=A;Cuφ=Cu;CuU=φ;A∩CuA=φ;A∪CuA=U;(4)A?B,B?A,则A=B,A?B,B?C,则A?C5.常用结论:(1) A?B<=>A∩B=A;A?B<=>A∪B=B; A∪B=A∩B<=>A=B(2) CuA∩CuB=Cu(A∪B),CuA∪CuB=Cu(A∩B)——德摩根律编辑本段有关公式抛物线:y = ax^2+ bx + c就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 ca > 0时开口向上a < 0时开口向下c = 0时抛物线经过原点b = 0时抛物线对称轴为y轴还有顶点式y = a(x+h)^2+ k就是y等于a乘以(x+h)的平方+k-h是顶点坐标的xk是顶点坐标的y一般用于求最大值与最小值抛物线标准方程:y^2=2px它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py圆:体积=4/3πr^3;面积=πr^2;周长=2πr圆的标准方程 (x-a)^2+(y-b)^2=r^2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程 x^2+y^2+Dx+Ey+F=0 注:D^2+E^2-4F>0(一)椭圆周长计算公式椭圆周长公式:L=2πb+4(a-b)椭圆周长定理:椭圆的周长等于该椭圆短半轴长为半径的圆周长(2πb)加上四倍的该椭圆长半轴长(a)与短半轴长(b)的差。
(二)椭圆面积计算公式椭圆面积公式:S=πab椭圆面积定理:椭圆的面积等于圆周率(π)乘该椭圆长半轴长(a)与短半轴长(b)的乘积。
以上椭圆周长、面积公式中虽然没有出现椭圆周率T,但这两个公式都是通过椭圆周率T推导演变而来。
常数为体,公式为用。
椭圆形物体体积计算公式椭圆的长半径*短半径*PAI*高三角函数:两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)倍角公式tan2α=2tanα/(1-tan^2(α)) sin2α=2sinαcosαcos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+ 2π*(n-1)/n]=0cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+ 2π*(n-1)/n]=0 以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]半角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA))tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))cot(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA))cot(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))和差化积2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B) sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosBcotA+cotBsin(A+B)/sinAsinB -cotA+cotBsin(A+B)/sinAsinB某些数列前n项和1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/21+3+5+7+9+11+13+15+…+(2n-1)=n22+4+6+8+10+12+14+…+(2n)=n(n+1)1^2+2^2+3^2+4^2+5^2+6^2+7^2+8^2+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/61^3+2^3+3^3+4^3+5^3+6^3+…n^3=(n(n+1)/2)^21*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3正弦定理 a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注:其中 R 表示三角形的外接圆半径余弦定理 b2=a2+c2-2accosB 注:角B是边a和边c的夹角乘法与因式分 a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)a3-b3=(a-b(a2+ab+b2)三角不等式|a+b|≤|a|+|b| |a-b|≤|a|+|b| |a|≤b<=>-b≤a≤b|a-b|≥|a|-|b| -|a|≤a≤|a|一元二次方程的解 -b+√(b2-4ac)/2a -b-√(b2-4ac)/2a根与系数的关系 x1+x2=-b/a x1*x2=c/a 注:韦达定理判别式 b2-4ac=0 注:方程有相等的两实根b2-4ac>0 注:方程有两个不相等的个实根b2-4ac<0 注:方程有共轭复数根公式分类公式表达式圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F>0抛物线标准方程 y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py直棱柱侧面积 S=c*h 斜棱柱侧面积 S=c'*h正棱锥侧面积 S=1/2c*h' 正棱台侧面积 S=1/2(c+c')h'圆台侧面积 S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l 球的表面积 S=4pi*r2圆柱侧面积 S=c*h=2pi*h 圆锥侧面积 S=1/2*c*l=pi*r*l弧长公式 l=a*r a是圆心角的弧度数r >0 扇形面积公式 s=1/2*l*r 锥体体积公式 V=1/3*S*H 圆锥体体积公式 V=1/3*pi*r2h斜棱柱体积 V=S'L 注:其中,S'是直截面面积, L是侧棱长柱体体积公式 V=s*h 圆柱体 V=pi*r2h图形周长面积体积公式长方形的周长=(长+宽)×2正方形的周长=边长×4长方形的面积=长×宽正方形的面积=边长×边长三角形的面积已知三角形底a,高h,则S=ah/2已知三角形三边a,b,c,半周长p,则S= √[p(p - a)(p - b)(p - c)] (海伦公式)(p=(a+b+c)/2)和:(a+b+c)*(a+b-c)*1/4已知三角形两边a,b,这两边夹角C,则S=absinC/2设三角形三边分别为a、b、c,内切圆半径为r则三角形面积=(a+b+c)r/2设三角形三边分别为a、b、c,外接圆半径为r则三角形面积=abc/4r已知三角形三边a、b、c,则S= √{1/4[c^2a^2-((c^2+a^2-b^2)/2)^2]} (“三斜求积” 南宋秦九韶)| a b 1 |S△=1/2 * | c d 1 || e f 1 |【| a b 1 || c d 1 | 为三阶行列式,此三角形ABC在平面直角坐标系内A(a,b),B(c,d), C(e,f),这里ABC| e f 1 |选区取最好按逆时针顺序从右上角开始取,因为这样取得出的结果一般都为正值,如果不按这个规则取,可能会得到负值,但不要紧,只要取绝对值就可以了,不会影响三角形面积的大小!】秦九韶三角形中线面积公式:S=√[(Ma+Mb+Mc)*(Mb+Mc-Ma)*(Mc+Ma-Mb)*(Ma+Mb-Mc)]/3其中Ma,Mb,Mc为三角形的中线长.平行四边形的面积=底×高梯形的面积=(上底+下底)×高÷2直径=半径×2 半径=直径÷2圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2圆的面积=圆周率×半径×半径长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2长方体的体积 =长×宽×高正方体的表面积=棱长×棱长×6正方体的体积=棱长×棱长×棱长圆柱的侧面积=底面圆的周长×高圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积圆柱的体积=底面积×高圆锥的体积=底面积×高÷3长方体(正方体、圆柱体)的体积=底面积×高平面图形名称符号周长C和面积S正方形 a—边长 C=4aS=a2长方形 a和b-边长 C=2(a+b)S=ab三角形 a,b,c-三边长h-a边上的高s-周长的一半A,B,C-内角其中s=(a+b+c)/2 S=ah/2=ab/2?sinC=[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2=a2sinBsinC/(2sinA)编辑本段有关定理1 过两点有且只有一条直线2 两点之间线段最短3 同角或等角的补角相等4 同角或等角的余角相等5 过一点有且只有一条直线和已知直线垂直6 直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短7 平行公理经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行8 如果两条直线都和第三条直线平行或垂直,这两条直线也互相平行9 同位角相等,两直线平行10 内错角相等,两直线平行11 同旁内角互补,两直线平行12两直线平行,同位角相等13 两直线平行,内错角相等14 两直线平行,同旁内角互补15 定理三角形两边的和大于第三边16 推论三角形两边的差小于第三边17 三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°18 推论1 直角三角形的两个锐角互余19 推论2 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和20 推论3 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角21 全等三角形的对应边、对应角相等22边角边公理(sas) 有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等23 角边角公理( asa)有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等24 推论(aas) 有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等25 边边边公理(sss) 有三边对应相等的两个三角形全等26 斜边、直角边公理(hl) 有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等27 定理1 在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等28 定理2 到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上29 角的平分线是到角的两边距离相等的所有点的集合30 等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等 (即等边对等角)31 推论1 等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边32 等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合33 推论3 等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°34 等腰三角形的判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(等角对等边)35 推论1 三个角都相等的三角形是等边三角形36 推论 2 有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形37 在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半38 直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半39 定理线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等40 逆定理和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上41 线段的垂直平分线可看作和线段两端点距离相等的所有点的集合42 定理1 关于某条直线对称的两个图形是全等形43 定理 2 如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线 44定理3 两个图形关于某直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上45逆定理如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称46勾股定理直角三角形两直角边a、b的平方和、等于斜边c的平方,即a^2+b^2=c^247勾股定理的逆定理如果三角形的三边长a、b、c有关系a^2+b^2=c^2 ,那么这个三角形是直角三角形48定理四边形的内角和等于360°49四边形的外角和等于360°50多边形内角和定理 n边形的内角的和等于(n-2)×180°51推论任意多边的外角和等于360°52平行四边形性质定理1 平行四边形的对角相等53平行四边形性质定理2 平行四边形的对边相等54推论夹在两条平行线间的平行线段相等55平行四边形性质定理3 平行四边形的对角线互相平分56平行四边形判定定理1 两组对角分别相等的四边形是平行四边形57平行四边形判定定理2 两组对边分别相等的四边形是平行四边形58平行四边形判定定理3 对角线互相平分的四边形是平行四边形59平行四边形判定定理4 一组对边平行相等的四边形是平行四边形60矩形性质定理1 矩形的四个角都是直角61矩形性质定理2 矩形的对角线相等62矩形判定定理1 有三个角是直角的四边形是矩形63矩形判定定理2 对角线相等的平行四边形是矩形64菱形性质定理1 菱形的四条边都相等65菱形性质定理2 菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角66菱形面积=对角线乘积的一半,即s=(a×b)÷267菱形判定定理1 四边都相等的四边形是菱形68菱形判定定理2 对角线互相垂直的平行四边形是菱形69正方形性质定理1 正方形的四个角都是直角,四条边都相等70正方形性质定理2正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角71定理1 关于中心对称的两个图形是全等的72定理2 关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分73逆定理如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称74等腰梯形性质定理等腰梯形在同一底上的两个角相等75等腰梯形的两条对角线相等76等腰梯形判定定理在同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形77对角线相等的梯形是等腰梯形78平行线等分线段定理如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等79 推论1 经过梯形一腰的中点与底平行的直线,必平分另一腰80 推论2 经过三角形一边的中点与另一边平行的直线,必平分第三边81 三角形中位线定理三角形的中位线平行于第三边,并且等于它的一半82 梯形中位线定理梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半 l=(a+b)÷2 s=l×h83 (1)比例的基本性质如果a:b=c:d,那么ad=bc 如果ad=bc,那么a:b=c:d84 (2)合比性质如果a/b=c/d,那么(a±b)/b=(c±d)/d85 (3)等比性质如果a/b=c/d=…=m/n(b+d+…+n≠0),那么(a+c+…+m)/(b+d+…+n)=a/b86 平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例87 推论平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例88 定理如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边89 平行于三角形的一边,并且和其他两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例90 定理平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似91 相似三角形判定定理1 两角对应相等,两三角形相似(asa)92 直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形和原三角形相似93 判定定理2 两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似(sas)94 判定定理3 三边对应成比例,两三角形相似(sss)95 定理如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似96 性质定理1 相似三角形对应高的比,对应中线的比与对应角平分线的比都等于相似比97 性质定理2 相似三角形周长的比等于相似比98 性质定理3 相似三角形面积的比等于相似比的平方99 任意锐角的正弦值等于它的余角的余弦值,任意锐角的余弦值等于它的余角的正弦值100任意锐角的正切值等于它的余角的余切值,任意锐角的余切值等于它的余角的正切值101圆是定点的距离等于定长的点的集合102圆的内部可以看作是圆心的距离小于半径的点的集合103圆的外部可以看作是圆心的距离大于半径的点的集合104同圆或等圆的半径相等105到定点的距离等于定长的点的轨迹,是以定点为圆心,定长为半径的圆106和已知线段两个端点的距离相等的点的轨迹,是着条线段的垂直平分线107到已知角的两边距离相等的点的轨迹,是这个角的平分线108到两条平行线距离相等的点的轨迹,是和这两条平行线平行且距离相等的一条直线109定理不在同一直线上的三点确定一个圆。