2014届高考数学一轮必备考情分析学案:1.1《集合的概念与运算》
高三数学一轮 1.1 集合的概念与运算导学案 理 北师大版
§1.1集合的概念与运算2014高考会这样考 1.考查集合中元素的互异性,以集合中含参数的元素为背景,探求参数的值;2.求几个集合的交、并、补集;3.通过集合中的新定义问题考查创新能力.复习备考要这样做 1.注意分类讨论,重视空集的特殊性;2.会利用Venn图、数轴等工具对集合进行运算;3.重视对集合中新定义问题的理解.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、空集.2.集合间的关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅ B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.3.集合的运算并集的性质: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 .[难点正本 疑点清源] 1. 正确理解集合的概念正确理解集合的有关概念,特别是集合中元素的三个特征,尤其是“确定性和互异性”在解题中要注意运用.在解决含参数问题时,要注意检验,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误. 2. 注意空集的特殊性空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A ⊆B ,则需考虑A =∅和A ≠∅两种可能的情况.3. 正确区分∅,{0},{∅}∅是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{∅}是含有一个元素∅的集合.∅⊆{0},∅⊆{∅},∅∈{∅},{0}∩{∅}=∅.1. (2012·江苏)已知集合A ={1,2,4},B ={2,4,6},则A ∪B =________.答案 {1,2,4,6}解析 A ∪B 是由A ,B 的所有元素组成的.A ∪B ={1,2,4,6}.2. 已知集合A ={x |a -1≤x ≤1+a },B ={x |x 2-5x +4≥0},若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 (2,3)解析 集合B 中,x 2-5x +4≥0,∴x ≥4或x ≤1. 又∵集合A 中a -1≤x ≤1+a .∵A ∩B =∅,∴a +1<4且a -1>1,∴2<a <3.3. 已知集合A ={-1,2},B ={x |mx +1=0},若A ∪B =A ,则m 的可能取值组成的集合为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,-12解析 ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A , ∴当B =∅时,m =0; 当-1∈B 时,m =1;当2∈B 时,m =-12.∴m 的值为0,1,-12.4. (2012·江西)若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }中的元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2答案 C解析 当x =-1,y =0时,z =x +y =-1; 当x =1,y =0时,z =x +y =1; 当x =-1,y =2时,z =x +y =1; 当x =1,y =2时,z =x +y =3,由集合中元素的互异性可知集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }={-1,1,3},即元素的个数为3.5. (2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C解析 由P ={x |x 2≤1}得P ={x |-1≤x ≤1}. 由P ∪M =P 得M ⊆P .又M ={a },∴-1≤a ≤1.题型一 集合的基本概念例1 (1)下列集合中表示同一集合的是( )A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={2,3},N ={3,2}C .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}D .M ={2,3},N ={(2,3)}(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,则b -a 等于( )A .1B .-1C .2D .-2思维启迪:解决集合问题首先要考虑集合的“三性”:确定性、互异性、无序性,理解集合中元素的特征.答案 (1)B (2)C解析 (1)选项A 中的集合M 表示由点(3,2)所组成的单点集,集合N 表示由点(2,3)所组成的单点集,故集合M 与N 不是同一个集合.选项C 中的集合M 表示由直线x +y =1上的所有的点组成的集合,集合N 表示由直线x +y =1上的所有的点的纵坐标组成的集合,即N ={y |x +y =1}=R ,故集合M 与N 不是同一个集合.选项D 中的集合M 有两个元素,而集合N 只含有一个元素,故集合M 与N 不是同一个集合.对选项B ,由集合元素的无序性,可知M ,N 表示同一个集合. (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.探究提高 (1)用描述法表示集合时要把握元素的特征,分清点集、数集;(2)要特别注意集合中元素的互异性,在解题过程中最容易被忽视,因此要对计算结果进行检验,防止所得结果违背集合中元素的互异性.若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________.答案 0或98解析 ∵集合A 的子集只有两个,∴A 中只有一个元素. 当a =0时,x =23符合要求.当a ≠0时,Δ=(-3)2-4a ×2=0,∴a =98.故a =0或98.题型二 集合间的基本关系例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.思维启迪:若B ⊆A ,则B =∅或B ≠∅,要分两种情况讨论. 解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-22m -1≤7m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.探究提高 (1)集合中元素的互异性,可以作为解题的依据和突破口;(2)对于数集关系问题,往往利用数轴进行分析;(3)对含参数的方程或不等式求解,要对参数进行分类讨论.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.答案 4解析由log2x≤2,得0<x≤4,即A={x|0<x≤4},而B=(-∞,a),由于A⊆B,如图所示,则a>4,即c=4.题型三集合的基本运算例3 设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0}.若(∁U A)∩B=∅,则m的值是________.思维启迪:本题中的集合A,B均是一元二次方程的解集,其中集合B中的一元二次方程含有不确定的参数m,需要对这个参数进行分类讨论,同时需要根据(∁U A)∩B=∅对集合A,B的关系进行转化.答案1或2解析A={-2,-1},由(∁U A)∩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.探究提高本题的主要难点有两个:一是集合A,B之间关系的确定;二是对集合B中方程的分类求解.集合的交、并、补运算和集合的包含关系存在着一些必然的联系,这些联系通过Venn图进行直观的分析不难找出来,如A∪B=A⇔B⊆A,(∁U A)∩B=∅⇔B⊆A 等,在解题中碰到这种情况时要善于转化,这是破解这类难点的一种极为有效的方法.设全集是实数集R,A={x|2x2-7x+3≤0},B={x|x2+a<0}.(1)当a=-4时,求A∩B和A∪B;(2)若(∁R A)∩B=B,求实数a的取值范围.解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅. ①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.题型四 集合中的新定义问题例4 (2011·广东)设S 是整数集Z 的非空子集,如果∀a ,b ∈S ,有ab ∈S ,则称S 关于数的乘法是封闭的.若T ,V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ;∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,则下列结论恒成立的是( )A .T ,V 中至少有一个关于乘法是封闭的B .T ,V 中至多有一个关于乘法是封闭的C .T ,V 中有且只有一个关于乘法是封闭的D .T ,V 中每一个关于乘法都是封闭的思维启迪:本题是一道新定义问题试题,较为抽象,题意难以理解,但若“以退为进”,取一些特殊的数集代入检验,即可解决. 答案 A解析 不妨设1∈T ,则对于∀a ,b ∈T ,∵∀a ,b ,c ∈T ,都有abc ∈T ,不妨令c =1,则ab ∈T ,故T 关于乘法是封闭的,故T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的;若T 为偶数集,V 为奇数集,则它们符合题意,且均是关于乘法是封闭的,从而B 、C 错误;若T 为非负整数集,V 为负整数集,显然T 、V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ,∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,但是对于∀x ,y ∈V ,有xy >0,xy ∉V ,D 错误.故选A.探究提高 本题旨在考查我们接受和处理新信息的能力,解题时要充分理解题目的含义,进行全面分析,灵活处理.已知集合S ={0,1,2,3,4,5},A 是S 的一个子集,当x ∈A 时,若有x -1∉A ,且x +1∉A ,则称x 为A 的一个“孤立元素”,那么S 中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个. 答案 6解析 由成对的相邻元素组成的四元子集都没有“孤立元素”,如{0,1,2,3},{0,1,3,4},{0,1,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},这样的集合共有6个.对集合中的元素特征认识不明致误典例:(5分)(2012·课标全国)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10易错分析 本题属于创新型的概念理解题,准确地理解集合B 是解决本题的关键,该题解题过程易出错的原因有两个,一是误以为集合B 中的元素(x ,y )不是有序数对,而是无序的两个数值;二是对于集合B 的元素的性质中的“x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A ”,只关注“x ∈A ,y ∈A ”,而忽视“x -y ∈A ”的限制条件导致错解.解析 ∵B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },A ={1,2,3,4,5},∴x =2,y =1;x =3,y =1,2;x =4,y =1,2,3;x =5,y =1,2,3,4.∴B ={(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)},∴B 中所含元素的个数为10. 答案 D温馨提醒 判断集合中元素的性质时要注意两个方面:一是要注意集合中代表元素的字母符号,区分x 、y 、(x ,y );二是准确把握元素所具有的性质特征,如集合{x |y =f (x )}表示函数y =f (x )的定义域,{y |y =f (x )}表示函数y =f (x )的值域,{(x ,y )|y =f (x )}表示函数y =f (x )图像上的点.遗忘空集致误典例:(5分)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,则由a 的可取值组成的集合为__________.易错分析 从集合的关系看,S ⊆P ,则S =∅或S ≠∅,易遗忘S =∅的情况. 解析 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ; 当a ≠0时,方程ax +1=0的解集为x =-1a,为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)在解答本题时,存在两个典型错误.一是忽略对空集的讨论,如S =∅时,a =0;二是易忽略对字母的讨论.如-1a可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.方法与技巧1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现. 失误与防范1.空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.时刻关注对空集的讨论,防止漏解.2.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 3.解答集合题目,认清集合元素的属性(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.4.Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5.要注意A ⊆B 、A ∩B =A 、A ∪B =B 、∁U A ⊇∁U B 、A ∩(∁U B )=∅这五个关系式的等价性.A 组 专项基础训练(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. 2012·广东)设集合U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},则∁U M 等于( ) A .U B .{1,3,5} C .{3,5,6} D .{2,4,6}答案 C解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},∴∁U M ={3,5,6}.2. (2011·课标全国)已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( )A .2个B .4个C .6个D .8个答案 B解析 ∵M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},∴M ∩N ={1,3}. ∴M ∩N 的子集共有22=4个.3. (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}答案 C解析 ∵∁U A ={0,4},B ={2,4},∴(∁U A )∪B ={0,2,4}. 4. 已知集合M ={x |xx -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于 ( ) A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}答案 C解析 由xx -1≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠1,x x -1 ≥0,∴x >1或x ≤0,∴M ={x |x >1或x ≤0},N ={y |y ≥1},M ∩N ={x |x >1}.二、填空题(每小题5分,共15分)5. 已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =__________.答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,得a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,由于集合中不能有相同元素,所以舍去.故a =-1或2.6. 已知集合A ={(0,1),(1,1),(-1,2)},B ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈Z },则A ∩B=__________.答案 {(0,1),(-1,2)}解析 A 、B 都表示点集,A ∩B 即是由A 中在直线x +y -1=0上的所有点组成的集合,代入验证即可.7. (2012·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________. 答案 -1 1解析 A ={x |-5<x <1},因为A ∩B ={x |-1<x <n },B ={x |(x -m )(x -2)<0},所以m =-1,n =1.三、解答题(共22分)8. (10分)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }.(1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围. 解 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B , ∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3.9. (12分)设符号@是数集A 中的一种运算:如果对于任意的x ,y ∈A ,都有x @y =xy ∈A ,则称运算@对集合A 是封闭的.设A ={x |x =m +2n ,m 、n ∈Z },判断A 对通常的实数的乘法运算是否封闭?解 设x =m 1+2n 1,y =m 2+2n 2,那么xy =(m 1+2n 1)×(m 2+2n 2)=(m 1n 2+m 2n 1)2+m 1m 2+2n 1n 2.令m =m 1m 2+2n 1n 2,n =m 1n 2+m 2n 1,则xy =m +2n , 由于m 1,n 1,m 2,n 2∈R ,所以m ,n ∈R . 故A 对通常的实数的乘法运算是封闭的.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. (2012·湖北)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 .1B .2C .3D .4答案 D解析 用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数.由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.2. (2011·安徽)设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( )A .57B .56C .49D .8 答案 B解析 由S ⊆A 知S 是A 的子集,又∵A ={1,2,3,4,5,6},∴满足条件S ⊆A 的S 共有26=64(种)可能.又∵S ∩B ≠∅,B ={4,5,6,7,8},∴S 中必含4,5,6中至少一个元素,而在满足S ⊆A 的所有子集S 中,不含4,5,6的子集共有23=8(种),∴满足题意的集合S 的可能个数为64-8=56.3. 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 .0B .1C .2D .3 答案 C解析 (1)集合B 不是“好集”,假设集合B 是“好集”,因为-1∈B,1∈B ,所以-1-1=-2∈B ,这与-2∉B 矛盾.(2)有理数集Q 是“好集”,因为0∈Q,1∈Q ,对任意的x ∈Q ,y ∈Q ,有x -y ∈Q ,且x ≠0时,1x∈Q ,所以有理数集Q 是“好集”.(3)因为集合A 是“好集”,所以0∈A ,若x ∈A ,y ∈A ,则0-y ∈A ,即-y ∈A ,所以x -(-y )∈A ,即x +y ∈A .二、填空题(每小题5分,共15分)4. (2012·陕西改编)集合M ={x |lg x >0},N ={x |x 2≤4},则M ∩N =____________.答案 (1,2]解析 M ={x |lg x >0}={x |x >1}, N ={x |x 2≤4}={x |-2≤x ≤2},∴M ∩N ={x |1<x ≤2}.5. 已知M ={(x ,y )|y -3x -2=a +1},N ={(x ,y )|(a 2-1)x +(a -1)y =15},若M ∩N =∅,则a 的值为____________.答案 1,-1,52,-4 解析 集合M 表示挖去点(2,3)的直线,集合N 表示一条直线,因此由M ∩N =∅知,点(2,3)在集合N 所表示的直线上或两直线平行,由此求得a 的值为1,-1,52,-4. 6. 设A ={x ||x |≤3},B ={y |y =-x 2+t },若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是__________.答案 (-∞,-3)解析 A ={x |-3≤x ≤3},B ={y |y ≤t },由A ∩B =∅知,t <-3.三、解答题7. (13分)已知集合A ={y |y 2-(a 2+a +1)y +a (a 2+1)>0},B ={y |y =12x 2-x +52,0≤x ≤3}. (1)若A ∩B =∅,求a 的取值范围;(2)当a 取使不等式x 2+1≥ax 恒成立的a 的最小值时,求(∁R A )∩B .解 A ={y |y <a 或y >a 2+1},B ={y |2≤y ≤4}.(1)当A ∩B =∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+1≥4,a ≤2, ∴3≤a ≤2或a ≤- 3.(2)由x 2+1≥ax ,得x 2-ax +1≥0,依题意Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2.∴a 的最小值为-2.当a =-2时,A ={y |y <-2或y >5}.∴∁R A ={y |-2≤y ≤5},∴(∁R A )∩B ={y |2≤y ≤4}.。
2014届高考数学一轮复习讲义:第一章_1[1].1_集合的概念及其基本运算
a≥2或a<0 ,∴ a≥2或a<0
.
又∵a>0,∴a≥2.
综上知,当 A⊆B 时,a<-8 或 a≥2.
主页
(2)当 a=0 时,显然 B⊆A; 当 a<0 时,若 B⊆A,如图,
1 4 a≤-2 则 -1>2 a
-8≤a<0 ,∴ 1 . - <a<0 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.故填 1 或 2. 答案 1 或 2
主页
探究提高
本题的主要难点有两个:一是集合 A,B 之间关系的确定;二 是对集合 B 中方程的分类求解.集合的交并补运算和集合的 包含关系存在着一些必然的联系,这些联系通过 Venn 图进行 直观的分析不难找出来,如 A∪B=A⇔B⊆A,(∁UA)∩B=∅ ⇔B⊆A 等,在解题中碰到这种情况时要善于转化,这是破解 这类难点的一种极为有效的方法.
2
1 P, 由 QÜ P , 得 m
m
m
主页
3.设A={x|x>4, x<-2}, B={x|a≤x<a +3}, (1)若A∩B=∅,求实数a的取值范围; (2)若A∩B≠∅,求实数a的取值范围;
a ≥ 2, a ≥ 2, (1) 2 ≤ a ≤1. a ≤ 1 a 3 ≤ 4 所以实数a的取值范围 2 ≤ a ≤ 1.
2
3 a 1. 2
a | 3 a 1 在R中的补集为 a | a ≤ 3 或a ≥ 1 , 2 2
2014高考数学(理)一轮复习总教案:1.1 集合及其运算
第一章集合与常用逻辑用语高考导航考试要求重难点击命题展望1。
集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系;(2)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。
集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义。
3。
集合的基本运算(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,会求给定本章重点:1。
集合的含义与表示、集合间的基本关系与基本运算;2.命题的必要条件、充分条件与充要条件,对所给命题进行等1.考查集合本身的基础知识,如集合的概念,集合间的关系判断和运算等;2.将集合知识与其他知识点综合,考查集合语言与集合思子集的补集;(3)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算。
4.命题及其关系(1)理解命题的概念;(2)了解“若p,则q"形式的命题及其逆命题,否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系;(3)理解必要条件,充分条件与充要条件的意义.5.简单的逻辑联结词了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.6.全称量词与存在量词(1)理解全称量词与存在量词的意义;(2)能正确地对含有一个量词的命题进行否定.价转化。
本章难点:1.自然语言、图形语言、集合语言之间相互转换;2.充分条件、必要条件的判断;3.对含有一个量词的命题进行否定的理解.想的运用;3。
考查命题的必要条件、充分条件与充要条件,要求考生会对所给命题进行等价转化;4.要求考生理解全称量词与存在量词的意义,能正确地对含有一知识网络1。
1 集合及其运算典例精析题型一集合中元素的性质【例1】设集合A={a+1,a-3,2a-1,a2+1},若-3∈A,求实数a的值。
【解析】令a+1=-3⇒a=-4,检验合格;令a-3=-3⇒a=0,此时a+1=a2+1,舍去;令2a-1=-3⇒a=-1,检验合格;而a2+1≠-3;故所求a的值为-1或-4。
【优化方案】2014届高考数学一轮复习 1.1 集合的概念与运算配套课件 理 人教版
【领悟归纳】
解决数集关系避免出错的一个有效手段即
是合理运用数轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的 不等式(或方程)时,要对参数进行讨论.本题易忽略对 “a=0”的讨论.
跟踪训练
2.(2012· 高考大纲全国卷)已知集合 A={1,3, m},B={1,m}, A∪B=A,则 m=( A.0 或 3 ) B.0 或 3
则 1 -a≤2
4 1 >- 2 a
a<-8 ,∴ 1 ,∴a<-8. a≤-2
当 a>0 时,若 A⊆B,如图,
则 4 a≤2
1 1 - ≥- 2 a
a≥2 ,∴ ,∴a≥2. a≥2
综上知,当 A⊆B 时,a<-8 或 a≥2. (2)当 a=0 时,显然 B⊆A; 当 a<0 时,若 B⊆A,如图,
2.元素与集合、集合与集合之间的关系 不属于 (1)元素与集合的关系包括______和_______,反映个体与整体 属于 之间的关系. (2)集合间的基本关系 ①相等:集合A与集合B中的所有元素都相同;符号语言为: A⊆B且B⊆A _____________⇔A=B. ②子集:A中任意一个元素均为B中的元素;符号语言为: ______或_______. A⊆B B⊇A
还是图形集;是表示函数的定义域、值域还是方程或不等式 的解集.
(2)化简具体化:具体求出相关集合中函数的定义域、值域或
方程、不等式的解集等;不能具体求出的,也应力求将相关 集合转化为最简的形式.
(3)运算直观化:借助数轴,直角坐标平面、维恩图等将有关
集合直观地表示出来.
失误防范 1.集合中的元素的三个性质,特别是无序性和互异性在解题
律求解,注意端点极易漏掉.
2014届高考数学一轮复习 第1章《集合的概念与运算》名师首选学案 新人教A版
第1章集合与常用逻辑用语学案1 集合的概念与运算导学目标: 1.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.3.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.4.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.5.能使用Venn图表达集合的关系及运算.自主梳理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、区间法.4.集合间的基本关系对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).若A⊆B,且在B中至少有一个元素x∈B,但xA,则A B(或B A).若A⊆B且B⊆A,则A=B.5.集合的运算及性质设集合A,B,则A∩B={x|x∈A且x∈B},A∪B={x|x∈A或x∈B}.设全集为S,则∁SA={x|x∈S且xA}.A∩∅=∅,A∩B⊆A,A∩B⊆B,A∩B=A⇔A⊆B.A∪∅=A,A∪B⊇A,A∪B⊇B,A∪B=B⇔A⊆B.A∩∁U A=∅;A∪∁U A=U.自我检测1.(2011·无锡高三检测)下列集合表示同一集合的是________(填序号).①M={(3,2)},N={(2,3)};②M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1};③M={4,5},N={5,4};④M={1,2},N={(1,2)}.答案 ③2.已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |-5<x <5},则M ∩N =________. 答案 {x |-3<x <5}解析 画数轴,找出两个区间的公共部分即得M ∩N ={x |-3<x <5}. 3.已知集合A ={1,2,3},B ={2,m ,4},A ∩B ={2,3},则m =________. 答案 3解析 ∵A ∩B ={2,3},∴3∈B ,∴m =3.4.集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R },集合N ={x |y =9-x 2,x ∈R },则M ∩N =________. 答案 [-1,3]解析 ∵y =x 2-1≥-1,∴M =[-1,+∞). 又∵y =9-x 2,∴9-x 2≥0. ∴N =[-3,3].∴M ∩N =[-1,3].5.已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =________. 答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,∴a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,但集合中有相同元素,舍去,故a =-1或2.探究点一 集合的基本概念例1 若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,b a,b },求b -a 的值.解题导引 解决该类问题的基本方法为:利用集合中元素的特点,列出方程组求解,但解出后应注意检验,看所得结果是否符合元素的互异性.解 由{1,a +b ,a }={0,b a,b }可知a ≠0,则只能a +b =0,则有以下对应法则:⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,ba =a ,b =1① 或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,b =a ,b a =1.②由①得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,符合题意;②无解.∴b -a =2.变式迁移1 设集合A ={1,a ,b },B ={a ,a 2,ab },且A =B ,求实数a ,b . 解 由元素的互异性知,a ≠1,b ≠1,a ≠0,又由A =B ,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,ab =b ,或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b ,ab =1,解得a =-1,b =0.探究点二 集合间的关系例2 设集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R },N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R },则M 与N 之间有什么关系?解题导引 一般地,对于较为复杂的两个或两个以上的集合,要判断它们之间的关系,应先确定集合中元素的形式是数还是点或其他,属性如何.然后将所给集合化简整理,弄清每个集合中的元素个数或范围,再判断它们之间的关系.解 集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R }={x |x =(a -2)2+1,a ∈R }={x |x ≥1},N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R }={y |y =(2b +1)2+1,b ∈R }={y |y ≥1}.∴M =N .变式迁移2 设集合P ={m |-1<m <0},Q ={m |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立,且m ∈R },则集合P 与Q 之间的关系为________. 答案 PQ解析 P ={m |-1<m <0},Q :⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=16m 2+16m <0,或m =0.∴-1<m ≤0.∴Q ={m |-1<m ≤0}.∴P Q .探究点三 集合的运算例3 设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}. (1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ; (2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围.解题导引 解决含参数问题的集合运算,首先要理清题目要求,看清集合间存在的相互关系,注意分类讨论、数形结合思想的应用以及空集的特殊性. 解 (1)A ={x |12≤x ≤3}.当a =-4时,B ={x |-2<x <2}, ∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3}.当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A , 即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,a 的取值范围为a ≥-14.变式迁移3 已知A ={x ||x -a |<4},B ={x ||x -2|>3}. (1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,A ={x |-3<x <5},B ={x |x <-1或x >5}.∴A ∩B ={x |-3<x <-1}. (2)∵A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},且A ∪B =R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1a +4>5⇒1<a <3.∴实数a 的取值范围是(1,3).分类讨论思想在集合中的应用例 (14分)(1)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,求由a 的可取值组成的集合;(2)若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,求由m 的可取值组成的集合. 【答题模板】解 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ;[2分] 当a ≠0时,方程ax +1=0的解为x =-1a,[4分]为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.[6分]故所求集合为{0,13,-12}.[7分](2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;[9分] 若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.[13分]故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.[14分] 【突破思维障碍】在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段即是合理运用数轴帮助分析与求解,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. 【易错点剖析】(1)容易忽略a =0时,S =∅这种情况.(2)想当然认为m +1<2m -1忽略“>”或“=”两种情况.解答集合问题时应注意五点:1.注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时注意检验.2.注意描述法给出的集合的元素.如{y |y =2x},{x |y =2x},{(x ,y )|y =2x}表示不同的集合.3.注意∅的特殊性.在利用A ⊆B 解题时,应对A 是否为∅进行讨论.4.注意数形结合思想的应用.在进行集合运算时要尽可能借助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,元素连续时用数轴表示,同时注意端点的取舍.5.注意补集思想的应用.在解决A∩B≠∅时,可以利用补集思想,先研究A∩B=∅.的情况,然后取补集.课后练习(满分:90分)一、填空题(每小题6分,共48分)1.集合P={x∈Z|0≤x<3},M={x∈Z|x2≤9},则P∩M=________.答案{0,1,2}解析由题意知:P={0,1,2},M={-3,-2,-1,0,1,2,3},∴P∩M={0,1,2}.2.设P、Q为两个非空集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q}.若P={0,2,5},Q ={1,2,6},则P+Q=________________.答案{1,2,3,4,6,7,8,11}解析P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11}.3.满足{1}A⊆{1,2,3}的集合A的个数是________.答案 3解析A={1}∪B,其中B为{2,3}的子集,且B非空,显然这样的集合A有3个,即A ={1,2}或{1,3}或{1,2,3}.4.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x|1<x<5,x∈R}.若A∩B=∅,则实数a的取值范围是______________.答案a≤0或a≥6解析由|x-a|<1得-1<x-a<1,即a-1<x<a+1.由图可知a+1≤1或a-1≥5,所以a≤0或a≥6.5.设全集U是实数集R,M={x|x2>4},N={x|2x-1≥1},则如图中阴影部分所表示的集合是________.答案 {x |1<x ≤2}解析 题图中阴影部分可表示为(∁U M )∩N ,集合M 为{x |x >2或x <-2},集合N 为 {x |1<x ≤3},由集合的运算,知(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2}.6.设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数为________. 答案 4解析 由题意知B 的元素至少含有3,因此集合B 可能为{3}、{1,3}、{2,3}、{1,2,3}. 7.设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1},若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =______________. 答案 {2,4,6,8}解析 A ∪B ={x ∈N *|lg x <1}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B )={1,3,5,7,9},∴B ={2,4,6,8}.8.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =____. 答案 1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 二、解答题(共42分)9.(14分)集合A ={x |x 2+5x -6≤0},B ={x |x 2+3x >0},求A ∪B 和A ∩B . 解 ∵A ={x |x 2+5x -6≤0} ={x |-6≤x ≤1}.(3分)B ={x |x 2+3x >0}={x |x <-3或x >0}.(6分)如图所示,∴A ∪B ={x |-6≤x ≤1}∪{x |x <-3或x >0}=R .(10分)A ∩B ={x |-6≤x ≤1}∩{x |x <-3或x >0}={x |-6≤x <-3,或0<x ≤1}.(14分)10.(14分)已知集合A ={x |0<ax +1≤5},集合B ={x |-12<x ≤2}.若B ⊆A ,求实数a的取值范围.解 当a =0时,显然B ⊆A ;(2分)当a <0时, 若B ⊆A ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧4a ≤-12,-1a >2,(6分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-8,a >-12.∴-12<a <0;(8分)当a >0时,如图,若B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧-1a ≤-12,4a ≥2,(11分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a ≤2.∴0<a ≤2.(13分)综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.(14分)11.(14分)已知集合A ={x |x -5x +1≤0},B ={x |x 2-2x -m <0}, (1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值. 解 由x -5x +1≤0, 所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}.(3分) (1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}, 则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},(6分) 所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(10分) (2)因为A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},(12分)所以有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意, 故实数m 的值为8.(14分)。
2014届高考数学一轮复习课件:第一章第1课时集合的概念与运算(新人教A版)
解析:选B.∵A={x|x>3},∴∁RA={x|x≤3},
∴(∁RA)∩B={x|2<x≤3}.
4.(教材习题改编)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B ={0,1,2,4,16},则a的值为________. 解析:∵A={0,2,a},B={1,a2},∴A∪B={0,1,2,a,
1 (2)∁ RA={x|x< 或 x>3}, 2 当(∁ RA)∩B=B 时,B⊆∁ RA,即 A∩B=∅. ①当 B=∅,即 a≥0 时,满足 B⊆∁ RA; ②当 B≠∅,即 a<0 时,B={x|- -a<x< -a},要使 1 1 B⊆∁ RA,需 -a≤ ,解得- ≤a<0. 2 4 1 综上可得,实数 a 的取值范围是[- ,+∞). 4
【解析】 (1)当 x=-1 时,y=0 时,z=x+y=-1; 当 x=1,y=0 时,z=x+y=1; 当 x=-1,y=2 时,z=x+y=1; 当 x=1,y=2 时,z=x+y=3, 由集合中元素的互异性可知集合{z|z=x+y,x∈A, y∈B}={-1,1,3},即元素个数为 3. (2)由题意知集合 A 只有一个元素, 则方程 ax2-3x+2=0 只有一个根, 2 当 a=0 时,x= ,符合题意; 3 当 a≠0 时, 9 2 由 Δ=(-3) -8a=0,得 a= , 8 9 所以 a 的值为 0 或 . 8 9 【答案】 (1)C (2)0 或 8
【解析】
(1)由 x2-3x+2=0,得 x=1 或 x=2,
∴A={1,2}.由题意知 B={1,2,3,4}, ∴满足条件的 C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)当 B=∅时,有 m+1≥2m-1,得 m≤2;
m+1≥-2, 当 B≠∅时,有2m-1≤7, m+1<2m-1,
【创新方案】2014届高考数学一轮复习 1.1 集合讲解与练习 理 新人教A版
第一节集合[备考方向要明了]考什么怎么考1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系.(2)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.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(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)能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算. 1.对集合的含义与表示的考查主要涉及集合中元素的互异性以及元素与集合之间的关系,考查利用所学的知识对集合的性质进行初步探究的基本逻辑能力.如2012年全国T1,某某T1等.2.对于两个集合之间关系的考查主要涉及以下两个方面:(1)判断给定两个集合之间的关系,主要是子集关系的判断.如2011T1.(2)以不等式的求解为背景,利用两个集合之间的子集关系求解参数的取值X围问题.3.集合的基本运算在高考命题中主要与简单不等式的求解、函数的定义域或值域的求法相结合考查集合的交、并、补运算,以补集与交集的基本运算为主,考查借助数轴或Venn图进行集合运算的数形结合思想和基本运算能力.如2012T1、某某T1、某某T1等.[归纳·知识整合] 1.元素与集合(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合与元素的关系:若a属于A,记作a∈A;若b不属于A,记作b∉A.(3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集及其符号表示数集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[探究] 1.集合A={x|x2=0},B={x|y=x2},C={y|y=x2},D={(x,y)|y=x2}相同吗?它们的元素分别是什么?提示:这4个集合互不相同,A是以方程x2=0的解为元素的集合,即A={0};B是函数y=x2的定义域,即B=R;C是函数y=x2的值域,即C={y|y≥0};D是抛物线y=x2上的点组成的集合.2.0与集合{0}是什么关系?∅与集合{∅}呢?提示:0∈{0},∅∈{∅}或∅⊆{∅}.2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言相等集合A与集合B中的所有元素都相同A⊆B且B⊆A⇔A=B 子集A中任意一个元素均为B中的元素A⊆B或B⊇A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或B A空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集∅⊆A∅B(B≠∅)[探究] 3.对于集合A,B,若A∩B=A∪B,则A,B有什么关系?提示:A=B.假设A≠B,则A∩B A∪B,与A∩B=A∪B矛盾,故A=B.3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示A∪B A∩B 若全集为U,则集合A 的补集为∁U A图形表示意义{x|x∈A,或x∈B} {x|x∈A,且x∈B} ∁U A={x|x∈U,且x∉A}[探究] 4.同一个集合在不同全集中的补集相同吗?提示:一般情况下不相同,如A ={0,1}在全集B ={0,1,2}中的补集为∁B A ={2},在全集D ={0,1,3}中的补集为∁D A ={3}.[自测·牛刀小试]1.(2012·某某高考)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}解析:选C 由题意知∁U A ={0,4},又B ={2,4},所以(∁U A )∪B ={0,2,4}. 2.(教材改编题)已知集合A ={x |2x -3<3x },B ={x |x ≥2},则( ) A .A ⊆B B .B ⊆A C .A ⊆∁R B D .B ⊇∁R A解析:选B ∵A ={x |2x -3<3x }={x |x >-3},B ={x |x ≥2},∴B ⊆A .3.已知集合M ={1,m +2,m 2+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3解析:选B ∵5∈{1,m +2,m 2+4}, ∴m +2=5或m 2+4=5, 即m =3或m =±1.当m =3时,M ={1,5,13};当m =1时,M ={1,3,5}; 当m =-1时M ={1,1,5}不满足互异性. ∴m 的值为3或1.4.(教材改编题)已知集合A ={1,2},若A ∪B ={1,2},则集合B 有________个. 解析:∵A ={1,2},A ∪B ={1,2}, ∴B ⊆A ,∴B =∅,{1},{2},{1,2}. 答案:45.已知集合A ={x |a -1≤x ≤a +1},B ={x |x 2-5x +4≥0},若A ∩B =∅,则实数a 的取值X 围是________.解析:∵B ={x |x 2-5x +4≥0}={x |x ≥4,或x ≤1}, 且A ∩B =∅,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -1>1,a +1<4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >2,a <3.即2<a <3.答案:(2,3)集合的基本概念[例1] (1)(2012·新课标全国卷)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为( )A.3 B.6C.8 D.10(2)已知集合A={-4,2a-1,a2},B={a-5,1-a,9},若9∈(A∩B),则实数a的值为________.[自主解答] (1)法一:由x-y∈A,及A={1,2,3,4,5}得x>y,当y=1时,x可取2,3,4,5,有4个;y=2时,x可取3,4,5,有3个;y=3时,x可取4,5,有2个;y=4时,x可取5,有1个.故共有1+2+3+4=10(个).法二:因为A中元素均为正整数,所以从A中任取两个元素作为x,y,满足x>y的(x,y)即为集合B中的元素,故共有C25=10个.(2)∵9∈(A∩B),∴9∈A且9∈B,∴2a-1=9或a2=9.∴a=5或a=±3.当a=5时,A={-4,9,25},B={0,-4,9},符合题意;当a=3时,A={-4,5,9},B不满足集合中元素的互异性,故a≠3;当a=-3时,A={-4,-7,9},B={-8,4,9},符合题意.∴a=5或a=-3.[答案] (1)D (2)5或-3本例(2)中,将“9∈(A∩B)”改为“A∩B={9}”,其他条件不变,则实数a为何值?解:∵A∩B={9},∴9∈A且9∈B,∴2a-1=9或a2=9,即a=5或a=±3.当a=5时,A={-4,9,25},B={0,-4,9},∴A∩B={-4,9},不满足题意,∴a≠5.当a=3时,A={-4,5,9},B={-2,-2,9},不满足集合中元素的互异性,∴a≠3.当a=-3时,A={-4,-7,9},B={-8,4,9},∴A∩B={9},符合题意,综上a =-3. ———————————————————解决集合问题的一般思路(1)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.(2)对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.1.(1)已知非空集合A ={x ∈R |x 2=a -1},则实数a 的取值X 围是________. (2)已知集合A ={x |x 2-2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值X 围是________. 解析:(1)∵集合A ={x ∈R |x 2=a -1}为非空集合, ∴a -1≥0,即a ≥1.(2)∵1∉{x |x 2-2x +a >0},∴1∈{x |x 2-2x +a ≤0}, 即1-2+a ≤0,∴a ≤1.答案:(1)[1,+∞) (2)(-∞,1]集合间的基本关系[例2] 已知集合A ={x |0<ax +1≤5},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x ≤2,若A ⊆B ,则实数a 的取值X围是________.[自主解答] 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 =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |4a≤x <-1a ;③若a >0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1a<x ≤4a .当a =0时,若A ⊆B ,此种情况不存在. 当a <0时,若A ⊆B ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧4a >-12,-1a ≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0或a <-8,a >0或a ≤-12.又∵a <0,∴a <-8.当a >0时,若A ⊆B ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧-1a ≥-12,4a ≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a <0,a ≥2或a <0.又∵a >0,∴a ≥2.综上知,当A ⊆B 时,a <-8或a ≥2. [答案] (-∞,-8)∪[2,+∞)保持例题条件不变,当a 满足什么条件时,B ⊆A? 解:当a =0时,显然B ⊆A ; 当a <0时,若B ⊆A ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧4a ≤-12,-1a>2,即⎩⎪⎨⎪⎧-8≤a <0,-12<a <0.又∵a <0,∴-12<a <0.当a >0时,若B ⊆A ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧-1a ≤-12,4a ≥2,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤2,0<a ≤2.又∵a >0,∴0<a ≤2.综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.——————————————————— 根据两集合的关系求参数的方法已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,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 图帮助分析,而且经常要对参数进行讨论.2.若集合A ={x |x 2+ax +1=0,x ∈R },集合B ={1,2},且A ⊆B ,则实数a 的取值X 围是________.解析:(1)若A =∅,则Δ=a 2-4<0,解得-2<a <2;(2)若1∈A ,则12+a +1=0,解得a =-2,此时A ={1},符合题意;(3)若2∈A ,则22+2a +1=0,解得a =-52,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,12,不合题意.综上所述,实数a 的取值X 围为[-2,2). 答案:[-2,2)集合的基本运算[例3] (1)(2012·高考)已知集合A ={x ∈R |3x +2>0},B ={x ∈R |(x +1)(x -3)>0},则A ∩B =( )A .(-∞,-1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,3D .(3,+∞)(2)(2013·威海模拟)已知集合A ={1,2a},B ={a ,b },若A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,则A ∪B =( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,bB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,-1C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,-1 (3)(2013·某某模拟)已知A ,B 均为集合U ={1,2,3,4,5,6}的子集,且A ∩B ={3},(∁UB )∩A ={1},(∁U A )∩(∁U B )={2,4},则B ∩(∁U A )=________.[自主解答] (1)∵A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-23,B ={x |x <-1,或x >3},∴A ∩B ={x |x >3}.(2)由A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12得2a=12,解得a =-1,则b =12.所以A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,则A∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,-1,12.(3)依题意及韦恩图得,B ∩(∁U A )={5,6}.[答案] (1)D (2)D (3){5,6}———————————————————1.集合的运算口诀集合运算的关键是明确概念.集合的交、并、补运算口诀如下: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X围,去掉U中A元素,剩余元素成补集.2.解决集合的混合运算的方法解决集合的混合运算时,一般先运算括号内的部分.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;当集合是用不等式形式表示时,可运用数轴求解.3.(2013·某某模拟)已知全集U=R,函数y=1x2-4的定义域为M,N={x|log2(x-1)<1},则如图所示阴影部分所表示的集合是( )A.{x|-2≤x<1} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|1<x≤2} D.{x|x<2}解析:选C 集合M=(-∞,-2)∪(2,+∞),∁U M=[-2,2],集合N=(1,3),所以∁U M∩N=(1,2].集合中的新定义问题[例4] 非空集合G关于运算⊕满足:(1)对任意a、b∈G,都有a⊕b∈G;(2)存在c ∈G,使得对一切a∈G,都有a⊕c=c⊕a=a,则称集合G关于运算⊕为“融洽集”.现给出下列集合和运算:①G={非负整数},⊕为整数的加法;②G={偶数},⊕为整数的乘法;③G={平面向量},⊕为平面向量的加法;④G={二次三项式},⊕为多项式的加法.其中G关于运算⊕为“融洽集”的是( )A.①②B.①③C.②③D.②④[自主解答] ②错,因为不满足条件(2);④错,因为不满足条件(1).[答案] B———————————————————解决新定义问题应注意以下几点(1)遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质.(2)按新定义的要求,“照章办事”逐步分析、验证、运算,使问题得以解决. (3)对于选择题,可以结合选项通过验证,排除、对比、特值等方法解诀.4.若x ∈A ,且11-x∈A ,则称集合A 为“和谐集”.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,0,1,12,23,2,3,则集合M 的子集中,“和谐集”的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C 当x =-2时,11-x =13∉M ,故-2不是“和谐集”中的元素; 当x =-1时,11-x =12∈M ;当x =12时,11-x =2∈M ;当x =2时,11-x=-1∈M .所以-1,12,2可以作为“和谐集”中的一组元素;当x =-12时,11-x =23∈M ;当x =23时,11-x =3∈M ;当x =3时,11-x =-12∈M .所以-12,23,3可以作为“和谐集”中的一组元素;当x =0时,11-x =1∈M ,但x =1时,11-x 无意义,所以0,1不是“和谐集”中的元素.所以集合M 的子集为“和谐集”,其元素只能从两组元素:-1,12,2与-12,23,3中选取一组或两组,故“和谐集”有⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,23,3,-1,12,2,-12,23,3三个.1组转化——两个集合的运算与包含关系之间的转化在集合的运算关系和两个集合的包含关系之间往往存在一定的联系,在一定的情况下,集合的运算关系和包含关系之间可以相互转化,如A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B ⇔A ∩(∁UB )=∅,在解题中运用这种转化能有效简化解题过程.3种技巧——集合的运算技巧(1)对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值X 围时,要注意单独考察等号.(2)对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现.(3)两个有限集合相等,可以从两个集合中的元素相同求解,如果是两个无限集合相等,从两个集合中元素相同求解就不方便,这时就根据两个集合相等的定义求解,即如果A ⊆B ,B ⊆A ,则A =B .5个注意——解答集合题目应注意的问题(1)认清集合元素的属性(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)要注意区分元素与集合的从属关系;以及集合与集合的包含关系. (3)要注意空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身. (4)运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.(5)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.创新交汇——与集合运算有关的交汇问题1.集合的运算是高考的常考内容,以两个集合的交集和补集运算为主,且常与函数、不等式、三角函数、向量等内容相结合,以创新交汇问题的形式出现在高考中.2.解决集合的创新问题常分三步: (1)信息提取,确定化归的方向;(2)对所提取的信息进行加工,探求解决方法;(3)将涉及到的知识进行转换,有效地输出,其某某息的提取和转化与化归是解题的关键,也是解题的难点.[典例] (2012·某某高考)设平面点集A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y |y -x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y -1x ≥0,B ={(x ,y )|(x -1)2+(y -1)2≤1},则A ∩B 所表示的平面图形的面积为( )A.34πB.35πC.47πD.π2[解析] 不等式(y -x )⎝⎛⎭⎪⎫y -1x ≥0可化为⎩⎪⎨⎪⎧y -x ≥0,y -1x≥0,或⎩⎪⎨⎪⎧y -x ≤0,y -1x≤0.集合B 表示圆(x -1)2+(y -1)2=1上以及圆内部的点所构成的集合,A ∩B 所表示的平面区域如图所示.曲线y =1x,圆(x -1)2+(y -1)2=1均关于直线y =x 对称,所以阴影部分占圆面积的一半.[答案] D [名师点评]1.本题具有以下创新点(1)命题方式的创新:题目并不是直接求解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y -x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y -1x ≥0,x -12+y -12≤1所表示的平面区域的面积,而是以求集合交集的形式考查.(2)考查内容的创新:本题通过集合A ,B 考查了一元一次函数y =x 、反比例函数y =1x的图象和圆的方程(x -1)2+(y -1)2=1,以及圆和函数y =1x的图象的对称性、不等式所表示的平面区域等内容.2.解决本题的关键有以下两点(1)正确识别集合A 与集合B 中元素的几何性质,并正确画出各自所表示的区域; (2)注意到圆(x -1)2+(y -1)2=1与函数y =1x(x >0)的图象都关于直线y =x 对称.3.在解决以集合为背景的创新交汇问题时,应重点关注以下两点(1)认真阅读,准确提取信息,是解决此类问题的前提.如本题应首先搞清集合A 与B 的性质,即不等式表示的点集.(2)剥去集合的外表,将陌生转化为熟悉是解决此类问题的关键,如本题去掉集合的外表,将问题转化为求解不等式组表示的平面区域问题.[变式训练]1.已知A ={(x ,y )|y =|ln x |},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y |x 29+y 24=1,则A ∩B 的子集个数为( )A .3B .4C .2D .8解析:选B A ∩B 中元素的个数就是函数y =|ln x |的图象与椭圆x 29+y 24=1的交点个数,如图所示.由图可知,函数图象和椭圆有两个交点,即A ∩B 中有两个元素,故A ∩B 的子集有22=4个.2.设集合M ={y |y =|cos 2x -sin 2x |,x ∈R },N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x || x -⎪⎪⎪1i < 2,i 为虚数单位,x ∈R ,则M ∩N 为( ) A .(0,1) B .(0,1] C .[0,1) D .[0,1]解析:选C ∵y =|cos 2x -sin 2x |=|cos 2x |,且x ∈R ,∴y ∈[0,1],∴M =[0,1].在N 中,x ∈R 且⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1i < 2,∴|x +i|< 2,∴x 2+1<2,解得-1<x <1, ∴N =(-1,1). ∴M ∩N =[0,1).3.设M ={a |a =(2,0)+m (0,1),m ∈R }和N ={b |b =(1,1)+n (1,-1),n ∈R }都是元素为向量的集合,则M ∩N =( )A .{(1,0)}B .{(-1,1)}C .{(2,0)}D .{(2,1)}解析:选C 设c =(x ,y )∈M ∩N ,则有(x ,y )=(2,0)+m (0,1)=(1,1)+n (1,-1),即(2,m )=(1+n,1-n ),所以⎩⎪⎨⎪⎧2=1+n ,m =1-n ,由此解得n =1,m =0,(x ,y )=(2,0),即M ∩N ={(2,0)}.(限时:45分钟 满分81分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2012·某某高考)已知全集U ={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A ={0,1,3,5,8},集合B ={2,4,5,6,8},则(∁U A )∩(∁U B )=( )A .{5,8}B .{7,9}C.{0,1,3} D.{2,4,6}解析:选B ∁U A={2,4,6,7,9},∁U B={0,1,3,7,9},则(∁U A)∩(∁U B)={7,9}.2.已知S={(x,y)|y=1,x∈R},T={(x,y)|x=1,y∈R},则S∩T=( )A.空集 B.{1}C.(1,1) D.{(1,1)}解析:选D 集合S表示直线y=1上的点,集合T表示直线x=1上的点,S∩T表示直线y=1与直线x=1的交点.3.已知集合A={1,3,m},B={1,m},A∪B=A,则m=( )A.0或3B.0或3C.1或3D.1或3解析:选B 由A∪B=A得B⊆A,有m∈A,所以有m=m或m=3,即m=3或m=1或m=0,又由集合中元素互异性知m≠1.4.设集合A={x|1<x<4},集合B={x|x2-2x-3≤0},则A∩(∁R B)=( )A.(1,4) B.(3,4)C.(1,3) D.(1,2)∪(3,4)解析:选B B={x|-1≤x≤3},A∩(∁R B)={x|3<x<4}.5.(2012·某某高考)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.2C.3 D.4解析:选D A={1,2},B={1,2,3,4},A⊆C⊆B,则集合C的个数为24-2=22=4,即C={1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.6.(2013·某某模拟)设函数f(x)=lg(1-x2),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( )A.[-1,0] B.(-1,0)C.(-∞,-1)∪[0,1) D.(-∞,-1]∪(0,1)解析:选D 因为A={x|y=f(x)}={x|1-x2>0}={x|-1<x<1},则u=1-x2∈(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).二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.若1∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -3,9a 2-1,a 2+1,-1,则实数a 的值为________.解析:若a -3=1,则a =4,此时9a 2-1=a 2+1=17不符合集合中元素的互异性;若9a 2-1=1,则a =49,符合条件;若a 2+1=1,则a =0,此时9a 2-1=-1,不符合集合中元素的互异性.综上可知a =49.答案:498.(2012·某某高考)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.解析:A ={x ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1}, 由A ∩B =(-1,n )可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.答案:-1 19.(2013·某某模拟)对于任意的两个正数m ,n ,定义运算⊙:当m ,n 都为偶数或都为奇数时,m ⊙n =m +n2,当m ,n 为一奇一偶时,m ⊙n =mn ,设集合A ={(a ,b )|a ⊙b =6,a ,b ∈N *},则集合A 中的元素个数为________.解析:(1)当a ,b 都为偶数或都为奇数时,a +b2=6⇒a +b =12,即2+10=4+8=6+6=1+11=3+9=5+7=12,故符合题意的点(a ,b )有2×5+1=11个.(2)当a ,b 为一奇一偶时,ab =6⇒ab =36,即1×36=3×12=4×9=36,故符合题意的点(a ,b )有2×3=6个.综上可知,集合A 中的元素共有17个. 答案:17三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分)10.A ={x |-2<x <-1或x >1},B ={x |a ≤x <b },A ∪B ={x |x >-2},A ∩B ={x |1<x <3},某某数a ,b 的值.解:∵A ∩B ={x |1<x <3},∴b =3, 又A ∪B ={x |x >-2}, ∴-2<a ≤-1, 又A ∩B ={x |1<x <3},∴-1≤a <1, ∴a =-1.11.已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |(x -a )·(x -3a )<0}. (1)若A ⊆B ,求a 的取值X 围; (2)若A ∩B =∅,求a 的取值X 围; (3)若A ∩B ={x |3<x <4},求a 的取值X 围. 解:∵A ={x |x 2-6x +8<0},∴A ={x |2<x <4}. (1)若A ⊆B ,当a =0时,B =∅,显然不成立; 当a >0时,B ={x |a <x <3a }, 应满足⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3a ≥4⇒43≤a ≤2; 当a <0时,B ={x |3a <x <a },应满足⎩⎪⎨⎪⎧3a ≤2,a ≥4,此时不等式组无解,∴当A ⊆B 时,43≤a ≤2.(2)∵要满足A ∩B =∅, 当a =0时,B =∅满足条件; 当a >0时,B ={x |a <x <3a },a ≥4或3a ≤2.∴0<a ≤23或a ≥4;当a <0时,B ={x |3a <x <a }. ∴a <0时成立,综上所述,a ≤23或a ≥4时,A ∩B =∅.(3)要满足A ∩B ={x |3<x <4},显然a =3.12.设集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |x 2-(2m +1)x +2m <0}. (1)当m <12时,化简集合B ;(2)若A ∪B =A ,某某数m 的取值X 围;(3)若∁R A ∩B 中只有一个整数,某某数m 的取值X 围. 解:∵不等式x 2-(2m +1)x +2m <0⇔ (x -1)(x -2m )<0.(1)当m <12时,2m <1,∴集合B ={x |2m <x <1}. (2)若A ∪B =A ,则B ⊆A , ∵A ={x |-1≤x ≤2}, ①当m <12时,B ={x |2m <x <1},此时-1≤2m <1⇒-12≤m <12;②当m =12时,B =∅,有B ⊆A 成立;③当m >12时,B ={x |1<x <2m },此时1<2m ≤2⇒12<m ≤1;综上所述,m 的取值X 围是-12≤m ≤1.(3)∵A ={x |-1≤x ≤2}, ∴∁R A ={x |x <-1,或x >2},①当m <12时,B ={x |2m <x <1},若∁R A ∩B 中只有一个整数,则-3≤2m <-2⇒-32≤m <-1;②当m =12时,不符合题意;③当m >12时,B ={x |1<x <2m },若∁R A ∩B 中只有一个整数,则3<2m ≤4⇒32<m ≤2.综上所述,m 的取值X 围是-32≤m <-1或32<m ≤2.1.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 ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N =∅解析:选C 由于M ={-1,0,1},所以x =0,-1,故N ={0,-1},所以N ⊆M . 2.设全集U =R ,A ={x |-x 2-3x >0},B ={x |x <-1},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x >0}B .{x |-3<x <-1}C.{x|-3<x<0}D.{x|x<-1}解析:选B 依题意得集合A={x|-3<x<0},所求的集合即为A∩B,所以图中阴影部分表示的集合为{x|-3<x<-1}.3.若集合A={x|x≥1},B={0,1,2},则下列结论正确的是( )A.A∪B={x|x≥0} B.A∩B={1,2}C.(∁R A)∩B={0,1} D.A∪(∁R B)={x|x≥1}解析:选B 依题意得,A∪B={x|x≥1}∪{0},A∩B={1,2},(∁R A)∩B={0},A∪(∁R B)=(-∞,0)∪(0,+∞),因此结合各选项知,选B.4.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值X围是(c,+∞),其中c=________.解析:A={x|log2x≤2}={x|0<x≤4},即A=(0,4],由A⊆B,B=(-∞,a),且a的取值X围是(c,+∞),可以结合数轴分析得c=4.答案:4。
2014届高考数学一轮总复习 第一篇 第1讲 集合的概念和运算 理 湘教版
第一篇集合与常用逻辑用语第1讲集合的概念和运算A级基础演练(时间:30分钟总分值:55分)一、选择题(每题5分,共20分)1.(2012·某某)设集合A={x|1<x<4},集合B={x|x2-2x-3≤0},那么A∩(∁R B)=( ).A.(1,4) B.(3,4)C.(1,3) D.(1,2)∪(3,4)解析因为∁R B={x|x>3或x<-1},所以A∩(∁R B)={x|3<x<4}.答案 B2.(2012·某某)全集I={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={0,1,3,5,8},集合B={2,4,5,6,8},那么(∁I A)∩(∁I B)等于( ).A.{5,8} B.{7,9}C.{0,1,3} D.{2,4,6}解析根据集合运算的性质求解.因为A∪B={0,1,2,3,4,5,6,8},所以(∁I A)∩(∁I B)=∁I(A∪B)={7,9}.答案 B3.(2012·渝中区三模)设集合I={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},那么∁I M=( ).A.{1,4} B.{1,5} C.{2,3} D.{3,4}解析I={1,2,3,4},M={x|x2-5x+6=0}={2,3},∴∁I M={1,4}.答案 A4.(2012·某某名校联考)假设集合A={x||x|>1,x∈R},B={y|y=2x2,x∈R},那么(∁R A)∩B =( ).A.{x|-1≤x≤1} B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1} D.∅解析∁R A={x|-1≤x≤1},B={y|y≥0},∴(∁R A )∩B ={x |0≤x ≤1}.答案 C二、填空题(每题5分,共10分)5.(2012·某某模拟)设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},那么实数a =________.解析∵3∈B ,又a 2+4≥4,∴a +2=3,∴a =1.答案 16.(2012·某某)设全集I ={a ,b ,c ,d },集合A ={a ,b },B ={b ,c ,d },那么(∁I A )∪(∁I B )=________.解析 依题意得知,∁I A ={c ,d },∁I B ={a },(∁I A )∪(∁I B )={a ,c ,d }.答案 {a ,c ,d }三、解答题(共25分)7.(12分)假设集合A ={-1,3},集合B ={x |x 2+ax +b =0},且A =B ,某某数a ,b .解∵A =B ,∴B ={x |x 2+ax +b =0}={-1,3}.∴⎩⎪⎨⎪⎧ -a =-1+3=2,b =-1×3=-3,∴a =-2,b =-3.8.(13分)集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合以下条件的a 的值.(1)9∈(A ∩B );(2){9}=A ∩B .解 (1)∵9∈(A ∩B ),∴9∈A 且9∈B ,∴2a -1=9或a 2=9,∴a =5或a =-3或a =3,经检验a =5或a =-3符合题意.∴a =5或a =-3.(2)∵{9}=A ∩B ,∴9∈A 且9∈B ,由(1)知a =5或a =-3.当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9},此时A ∩B ={9},当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9},此时A ∩B ={-4,9},不合题意.∴a =-3.B 级 能力突破(时间:30分钟 总分值:45分)一、选择题(每题5分,共10分)1.(2011·某某)集合A ={(x ,y )|x ,y 是实数,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y 是实数,且y =x },那么A ∩B 的元素个数为( ).A .0B .1C .2D .3解析 集合A 表示圆x 2+y 2=1上的点构成的集合,集合B 表示直线y =x 上的点构成的集合,可判定直线和圆相交,故A ∩B 的元素个数为2.答案 C2.(2012·大渡口二模)设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x 24+3y 24=1,B ={y |y =x 2},那么A ∩B =( ). A .[-2,2] B .[0,2]C .[0,+∞) D.{(-1,1),(1,1)}解析A ={x |-2≤x ≤2},B ={y |y ≥0},∴A ∩B ={x |0≤x ≤2}=[0,2].答案 B二、填空题(每题5分,共10分)3.给定集合A ,假设对于任意a ,b ∈A ,有a +b ∈A ,且a -b ∈A ,那么称集合A 为闭集合,给出如下三个结论:①集合A ={-4,-2,0,2,4}为闭集合;②集合A ={n |n =3k ,k ∈Z }为闭集合;③假设集合A 1,A 2为闭集合,那么A 1∪A 2为闭集合.其中正确结论的序号是________.解析①中,-4+(-2)=-6∉A ,所以不正确.②中设n 1,n 2∈A ,n 1=3k 1,n 2=3k 2,n 1+n 2∈A ,n 1-n 2∈A ,所以②正确.③令A 1={n |n =3k ,k ∈Z },A 2={n |n =2k ,k ∈Z },3∈A 1,2∈A 2,但是,3+2∉A 1∪A 2,那么A 1∪A 2不是闭集合,所以③不正确.答案②4.集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 6x +1≥1,x ∈R ,B ={x |x 2-2x -m <0},假设A ∩B ={x |-1<x <4},那么实数m 的值为________.解析 由6x +1≥1,得x -5x +1≤0, ∴-1<x ≤5,∴A ={x |-1<x ≤5}.又∵B ={x |x 2-2x -m <0},A ∩B ={x |-1<x <4},∴有42-2×4-m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.答案 8三、解答题(共25分)5.(12分)设A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0}.(1)假设a =15,试判定集合A 与B 的关系; (2)假设B ⊆A ,某某数a 组成的集合C .解 由x 2-8x +15=0,得x =3或x =5.∴A ={3,5}.(1)当a =15时,由15x -1=0,得x =5. ∴B ={5},∴B A .(2)∵A ={3,5}且B ⊆A ,∴假设B =∅,那么方程ax -1=0无解,有a =0.假设B ≠∅,那么a ≠0,由方程ax -1=0,得x =1a, ∴1a =3或1a =5,即a =13或a =15, ∴C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,15. 6.(13分)(2012·某某模拟)设全集I =R ,集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}.(1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R },假设B ∪A =A ,某某数a 的取值X 围.解 (1)∵M ={x |(x +3)2≤0}={-3}, N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2},∴∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3},∴(∁I M )∩N ={2}.(2)A =(∁I M )∩N ={2},∵B ∪A =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或B ={2}.当B =∅时,a -1>5-a ,∴a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧ a -1=2,5-a =2,解得a =3.综上所述,所求a 的取值X 围是{a |a ≥3}.。
2014届高三数学(理)一轮专题复习课件--集合的概念及其运算
第38页,共66页。
2a≤a+3, 解析:(1)①当 B≠∅时,则有2a≥2,
a+3≤6, 解得 1≤a≤3; ②当 B=∅时,2a>a+3,解得 a>3.综合①②得 a≥1.故 选 C. (2)由题意,得 b=0,且 a2=1,解得 a=±1.当 a=1 时不 合题意,舍去,故 a=-1,a2 014+b2 014=1. 答案:(1)C (2)1
A.{1,3}
B.{3,7,9}
C.{3,5,9}
D.{3,9}
第25页,共66页。
解析:∵A∩B={3},∴3∈A. 又∵(∁UB)∩A={9},∴9∈A. 综上,可得 A={3,9}. 答案:D
第26页,共66页。
5.若集合 M={y|y=x2-1,x∈R},N={x|y= 2-x2}, 则 M∩N=( )
第17页,共66页。
●三个防范 (1)空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是 任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏 解. (2)认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形). (3)在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错 误.
>4},N={x|1<x≤3},则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{x|-2≤x<1} B.{x|-2≤x≤2} C.{x|1<x≤2} D.{x|x<2}
第45页,共66页。
解析:M={x|x<-2 或 x>2},N={x|1<x≤3}. 图中阴影部分表示的集合为 N∩( ∁ UM) = {x|1 < x≤3}∩{x| - 2≤x≤2} = {x|1 < x≤2}.故选 C. 答案:C
第33页,共66页。
故 a 的值为 0 或98. 答案:(1)A (2)0 或98
【三维设计,广东(文)人教版】2014高考数学第一轮复习考案:第1课 集合的概念及运算配套课件 文
D. (2, )
【答案】C
【解析】 ∵ A B A ,∴ B A . (1)当 B 时,则 m 1 2m 1, 解得 m 2. m 1 2m 1 (2)当 B 时,则 2m 1 5 , m 1 2 解得 2 m 3. ∴实数 m 的取值范围是 m 3 .
考点3 集合的基本运算
【 例 3 】( 2012 肇 庆 二 模 ) 若 集 合 M {x | 2 x 3} ,
N {y | y x2 1, x R},则集合 M N ( )
A. (2, ) B. (2,3)
C. [1,3)
D. R
【答案】C
【解析】∵ N {y | y 1},∴ M N [1,3) .
【答案】D
【解析】 A {x x2 2x 3 0} {1,3},
B 有 ,{1},{3} ,{1,3} ,共 4 个.
4.(2012 江西高考)若集合 A {1,1},B {0, 2} ,则集
合{z z x y, x A, y B}中的元素的个数为( )
典例剖析
考点1 集合元素的特征
【例 1】(2012 全国高考)已知集合 A {1, 3, m} ,B {1, m}, A B A ,则 m ( )
A. 0 或 3
B. 0 或 3
C.1或 3
D.1或 3
【答案】B
【解析】∵ A B A,∴ B A,∴ m 3 或 m m . 若 m 3 ,则 A {1,3, 3}, B {1,3} ,满足 A B A . 若 m m ,解得 m 0 或 m 1. 若 m 0 ,则 A {1,3,0}, B {1,0} ,满足 A B A. 若 m 1, A {1,3,1}, B {1,1} 显然不成立, 综上: m 0 或 m 3 .
2014届新课标高考理科数学一轮总复习课件:第1讲 集合的概念和运算
空集
.
⊆
2n-1 A=B
3.集合的基本运算 (1)并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}. (2)交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}. (3)补集:∁UA={x| (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∩∁UA=∅,A∪∁UA=U,∁U(∁UA)=A. ;
x∈U,且x∉A
}
一个性质 要注意应用A⊆B、A∩B=A、A∪B=B、∁UA⊇∁UB、A∩(∁UB) =∅这五个关系式的等价性. 两种方法 韦恩图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方 法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.
三个防范 (1)空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何 非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解. (2)认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形). (3)在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错误.
集合运算时首先是等价转换集合的表示方法或化简 集合,然后用数轴图示法求解. 【训练2】
x-2 x ≤0 x
(2011· 江西)若集合A={x|-1≤2x+1≤3},B=
,则A∩B=(
). B.{x|0<x≤1} D.{x|0≤x≤1}
A.{x|-1≤x<0} C.{x|0≤x≤2}
m+1≥-2, 当B≠∅时,有2m-1≤7, m+1<2m-1, 综上,m≤4.
解得2<m≤4.
m 1 2 ③若m>0,则当 2 ≤m ,即m≥ 2 时,集合A表示一个环形区 域,集合B表示一个带形区域,从而当直线x+y=2m+1与x+ y=2m中至少有一条与圆(x-2)2+y2=m2有交点,即符合题 |2-2m| |2-2m-1| 2- 2 意,从而有 ≤|m|或 ≤|m|,解得 2 ≤m≤2 2 2 1 2- 2 1 + 2,由于2> 2 ,所以2≤m≤2+ 2. 1 综上所述,m的取值范围是 ≤m≤2+ 2. 2 答案
(湖南专用)2014届高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1.1《集合的概念与运算》学案理
第一章集合与常用逻辑用语1.1 集合的概念与运算考纲要求1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义,元素与集合的属于关系.(2)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.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(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)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.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:______、______、图示法.4.常用数集:自然数集______;正整数集______(或______);整数集______;有理数集________;实数集____.5.集合的分类:按集合中元素的个数划分,集合可以分为______、______.6.子集、真子集及其性质:对任意的x∈A,都有x∈B,则AB(或BA);若集合AB,但存在元素x∈B,且xA,则AB(或B A);A;AA;AB,BCAC.若集合A含有n个元素,则A的子集有____个,A的非空子集有____个,A的非空真子集有____个.7.集合相等:若AB,且____,则A=B.8.集合的并、交、补运算:并集:A∪B=____________;交集:A∩B=__________;补集: U A=__________;U为全集, U A表示集合A相对于全集U的补集.9.韦恩图10.集合的运算性质并集的性质:A∪=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=ABA.交集的性质:A∩=;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=AAB.补集的性质:A∪(U A)=U;A∩(U A)=; U(U A)=A;U(A∩B)=(U A)∪(U B);U(A∪B)=(U A)∩(U B).1.设M={x|x≤211},a=2 014,则下列关系中正确的是( ).A.aM B.aMC.{a}M D.{a}M2.(2012山东高考)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.若集合A ={x |x <1},B ={x |x ≥a },且A ∩B ≠,则实数a 的取值范围为( ). A .a ≤1 B .a <1 C .a ≥1 D .a >14.(2012湖北高考)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ACB 的集合C 的个数为( ).A .1B .2C .3D .45.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a 的值为________.一、集合的概念【例1-1】若集合A ={2,3,4},B ={x |x =n ·m ,m ,n ∈A ,m ≠n },则集合B 的元素个数为( ).A .2B .3C .4D .5【例1-2】已知集合A ={a +2,(a +1)2,a 2+3a +3},且1∈A ,则2 014a的值为_______. 方法提炼1.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3.空集是一个特殊的集合,要注意正确区分,{0},{}三个符号的含义.是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{ }是含有一个元素的集合.请做演练巩固提升1 二、集合间的基本关系【例2-1】 已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 014+b 2 014=__________.【例2-2】 已知集合A ={x |(x -2)(x -3a -1)<0},函数y =lg(2a -x ) [x -(a 2+1)]的定义域为集合B .求满足BA 的实数a 的取值范围.方法提炼1.解决有关集合相等的问题,应利用集合相等的定义,首先分析已知元素在另一个集合中与哪一个元素相等,有几种情况等,然后列方程(组),求解,还要注意检验.2.集合A 中元素的个数记为n ,则它的子集的个数为2n ,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.3.通过集合之间的关系,求参数的取值范围,最终是要通过比较区间端点的大小来实现,一般是通过数轴来比较直观地表示集合间的关系,得到端点值的大小,然后解不等式(组),注意讨论解集为空集的情况.请做演练巩固提升2 三、集合的基本运算【例3-1】 (2012广东粤西北九校高三联考)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( ).A .[-1,0]B .(-1,0)C .(-∞,-1)∪[0,1)D .(-∞,-1]∪(0,1)【例3-2】设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2+2(a +1)x +(a 2-5)=0}.(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. 方法提炼1.集合运算的常用方法(1)集合元素离散时借助Venn 图运算;(2)集合元素连续时借助数轴运算,借助数轴运算时应注意端点值的取舍. 2.常用重要结论 (1)A ∩B =AAB ; (2)A ∪B =AAB .3.A ∩B =A ∪BA =B . 请做演练巩固提升3,4忽视集合为空集的情况而失误 【典例1】 已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若A ∩B =B ,则a =( ).A .-12或1 B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0解析:依题意可得A ∩B =BBA .因为集合A ={x |x 2+x -2=0}={-2,1},当x =-2时,-2a =1,解得a =-12;当x =1时,a =1;又因为B 是空集时也符合题意,这时a =0,故选D. 答案:D【典例2】 若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且BA ,则由m 的可取值组成的集合为__________.解析:当m +1>2m -1,即m <2时,B =,满足BA ; 若B ≠,且满足BA ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}. 答案:{m |m ≤3} 答题指导:1.典例1易出现忽略a =0的情况,典例2易出现不讨论B =的情况.2.在解决有关A ∩B =,A ∪B =,AB 等集合问题时,往往容易忽略空集的情况,一定要先考虑是否成立,以防漏解.另外要注意分类讨论和数形结合思想的应用.1.已知集合A ={2,3,4},B ={2,4,6,8},C ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B ,且log x y ∈N *},则集合C 中的元素个数是( ).A .9B .8C .3D .42.(2012课标全国高考)已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( ). A .AB B .BAC .A =BD .A ∩B =3.(2012广东高考)设集合U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,3,5},则U M =( ).A .{2,4,6}B .{1,3,5}C .{1,2,4}D .U 4.(2012北京高考)已知集合A ={x ∈R |3x +2>0},B ={x ∈R |(x +1)(x -3)>0},则A ∩B =( ).A .(-∞,-1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-23 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,3 D .(3,+∞) 5.(2013届湖南长郡中学月考)设全集U ={0,1,2,3,4,5,6},集合A ={1,3,5,6},B ={2,3,4,5},则图中的阴影部分表示的集合是( ).A .{0,3,4}B .{2,3,4}C .{2,4}D .{0,1}参考答案基础梳理自测知识梳理1.确定性 互异性 无序性 2.属于 不属于 ∈ 3.列举法 描述法4.N N *N + Z Q R 5.有限集 无限集6.2n 2n -1 2n-2 7.BA8.{x |x ∈A ,或x ∈B } {x |x ∈A ,且x ∈B } {x |x ∈U ,且xA } 基础自测1.D 解析:∵2 014<211=2 048, ∴{2 014}M ,故选D.2.C 解析:易知U A ={0,4}, 所以(U A )∪B ={0,2,4},故选C.3.B 解析:在数轴上表示出两个集合,可以看到,当a <1时,A ∩B ≠.故选B.4.D 解析:由题意可得,A ={1,2},B ={1,2,3,4}.又∵ACB ,∴C ={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4},故选D.5.1 解析:∵A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},a 2+4>3, ∴a +2=3,a =1. 考点探究突破【例1-1】 B 解析:由题意知, B 中的元素有:2×3=6,2×4=8,3×4=12,因此B ={6,8,12},故选B.【例1-2】 1 解析:当a +2=1,即a =-1时,(a +1)2=0,a 2+3a +3=1与a +2相同, ∴不符合题意.当(a +1)2=1,即a =0或a =-2时, ①a =0符合要求.②a =-2时,a 2+3a +3=1与(a +1)2相同,不符合题意.当a 2+3a +3=1,即a =-2或a =-1.①当a =-2时,a 2+3a +3=(a +1)2=1,不符合题意.②当a =-1时,a 2+3a +3=a +2=1,不符合题意. 综上所述,a =0.∴2 014a=1.【例2-1】 1 解析:由题意知b =0,因此集合化简为{a,0,1}={a 2,a,0},因此a 2=1,解得a =±1.经检验a =1不符合集合元素的互异性,故a =-1.故a 2 014+b 2 014=1.【例2-2】 解:由于2a ≤a 2+1,当2a =a 2+1时,即a =1时,函数无意义,∴a ≠1,B ={x |2a <x <a 2+1}.①当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2},要使BA 成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥3a +1,a 2+1≤2,即a =-1.②当3a +1=2,即a =13时,A =,B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫23<x <109,此时不满足BA ;③当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1},要使BA 成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥2,a 2+1≤3a +1,即1≤a ≤3.又a ≠1,故1<a ≤3.综上所述,满足BA 的实数a 的取值范围是{a |1<a ≤3}∪{a |a =-1}.【例3-1】 D 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],故题图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1),选D.【例3-2】 解:由x 2-3x +2=0, 得x =1或x =2, 故集合A ={1,2}.(1)∵A ∩B ={2},∴2∈B ,代入B 中的方程,得a 2+4a +3=0a =-1或a =-3.当a =-1时,B ={x |x 2-4=0}={-2,2},满足条件;当a =-3时,B ={x |x 2-4x +4=0}={2},满足条件, 综上,a 的值为-1或-3. (2)对于集合B ,Δ=4(a +1)2-4(a 2-5)=8(a +3). ∵A ∪B =A ,∴BA ,①当Δ<0,即a <-3时,B =,满足条件; ②当Δ=0,即a =-3时,B ={2},满足条件;③当Δ>0,即a >-3时,B =A ={1,2}才能满足条件, 则由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧1+2=-2(a +1)1×2=a 2-5⎩⎪⎨⎪⎧a =-52,a 2=7,矛盾;综上,a 的取值范围是(-∞,-3].演练巩固提升1.D2.B 解析:由题意可得,A ={x |-1<x <2}, 而B ={x |-1<x <1},故BA .3.A 解析:∵M ={1,3,5},U ={1,2,3,4,5,6}, ∴U M ={2,4,6}.4.D 解析:由题意得,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-23,B ={x |x <-1,或x >3},所以A ∩B =(3,+∞).5.C 解析:图中阴影部分表示的集合为(U A )∩B ={0,2,4}∩{2,3,4,5}={2,4}.故选C.。
高考数学大一轮复习 1.1 集合的概念与运算导学案 理(1
集合的概念与运算导学目标:1.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.3.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.4.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.5.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.自主梳理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、区间法. 4.集合间的基本关系对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,则A ⊆B (或B ⊇A ).若A ⊆B ,且在B 中至少有一个元素x ∈B ,但x ∉A ,则A B (或BA ).若A ⊆B 且B ⊆A ,则A =B . 5.集合的运算及性质设集合A ,B ,则A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B },A ∪B ={x |x ∈A 或x ∈B }. 设全集为U ,则∁U A ={x |x ∈U 且x ∉A }.A ∩∅=∅,A ∩B ⊆A ,∩⊆, A ∩B =A ⇔A ⊆B .A ∪∅=A ,A ∪B ⊇A ,A ∪B ⊇B , A ∪B =B ⇔A ⊆B .A ∩∁U A =∅;A ∪∁U A =U .自我检测1.(2011·长沙模拟)下列集合表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}C .M ={4,5},N ={5,4}D .M ={1,2},N ={(1,2)} 答案 C2.(2009·辽宁)已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |-5<x <5},则M ∩N 等于( ) A .{x |-5<x <5} B .{x |-3<x <5} C .{x |-5<x ≤5} D .{x |-3<x ≤5} 答案 B解析 画数轴,找出两个区间的公共部分即得M ∩N ={x |-3<x <5}.3.(2010·湖北)设集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},B ={(x ,y )|y =3x},则A ∩B 的子集的个数是( )A .4B .3C .2D .1 答案 A 解析 易知椭圆x 24+y 216=1与函数y =3x的图象有两个交点,所以A ∩B 包含两个元素,故A ∩B 的子集个数是4个.4.(2010·潍坊五校联考)集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R},集合N ={x |y =9-x 2,x ∈R},则M∩N等于( )A.{t|0≤t≤3} B.{t|-1≤t≤3}C.{(-2,1),(2,1)} D.∅答案 B解析∵y=x2-1≥-1,∴M=[-1,+∞).又∵y=9-x2,∴9-x2≥0.∴N=[-3,3].∴M∩N=[-1,3].5.(2011·福州模拟)已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a=________.答案-1或2解析由a2-a+1=3,∴a=-1或a=2,经检验符合.由a2-a+1=a,得a=1,但集合中有相同元素,舍去,故a=-1或2.探究点一 集合的基本概念例1 (2011·沈阳模拟)若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,b a,b },求b -a 的值. 解题导引 解决该类问题的基本方法为:利用集合中元素的特点,列出方程组求解,但解出后应注意检验,看所得结果是否符合元素的互异性.解 由{1,a +b ,a }={0,b a,b }可知a ≠0,则只能a +b =0,则有以下对应关系:⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,ba =a ,b =1① 或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,b =a ,b a =1.②由①得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,符合题意;②无解.∴b -a =2.变式迁移1 设集合A ={1,a ,b },B ={a ,a 2,ab },且A =B ,求实数a ,b . 解 由元素的互异性知,a ≠1,b ≠1,a ≠0,又由A =B ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=1,ab =b ,或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b ,ab =1,解得a =-1,b =0. 探究点二 集合间的关系例2 设集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R},N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R},则下列关系中正确的是( )A .M =NB .M NC .M ND .M ∈N解题导引 一般地,对于较为复杂的两个或两个以上的集合,要判断它们之间的关系,应先确定集合中元素的形式是数还是点或其他,属性如何.然后将所给集合化简整理,弄清每个集合中的元素个数或范围,再判断它们之间的关系.答案 A解析 集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R}={x |x =(a -2)2+1,a ∈R}={x |x ≥1}, N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R}={y |y =(2b +1)2+1,b ∈R}={y |y ≥1}.∴M =N .变式迁移2 设集合P ={m |-1<m <0},Q ={m |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立,且m ∈R},则下列关系中成立的是( )A .P QB .Q PC .P =QD .P ∩Q =∅ 答案 A解析 P ={m |-1<m <0},Q :⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=16m 2+16m <0,或m =0.∴-1<m ≤0.∴Q ={m |-1<m ≤0}. ∴P Q .探究点三 集合的运算例3 设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}. (1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ;(2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围.解题导引 解决含参数问题的集合运算,首先要理清题目要求,看清集合间存在的相互关系,注意分类讨论、数形结合思想的应用以及空集的特殊性.解 (1)A ={x |12≤x ≤3}.当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3}.当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A , 即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a },要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,a 的取值范围为a ≥-14.变式迁移3 (2011·阜阳模拟)已知A ={x ||x -a |<4},B ={x ||x -2|>3}. (1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =1时, A ={x |-3<x <5}, B ={x |x <-1或x >5}. ∴A ∩B ={x |-3<x <-1}. (2)∵A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},且A ∪B =R , ∴⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1a +4>5⇒1<a <3. ∴实数a 的取值范围是(1,3).分类讨论思想在集合中的应用例 (12分)(1)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,求由a 的可取值组成的集合;(2)若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,求由m 的可取值组成的集合.【答题模板】解 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ; [2分]当a ≠0时,方程ax +1=0的解为x =-1a,为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12. [4分]故所求集合为{0,13,-12}. [6分](2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ; [8分] 若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.[10分]故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}. [12分] 【突破思维障碍】在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段即是合理运用数轴帮助分析与求解,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.【易错点剖析】(1)容易忽略a =0时,S =∅这种情况.(2)想当然认为m +1<2m -1忽略“>”或“=”两种情况.解答集合问题时应注意五点:1.注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时注意检验.2.注意描述法给出的集合的元素.如{y |y =2x },{x |y =2x },{(x ,y )|y =2x}表示不同的集合.3.注意∅的特殊性.在利用A ⊆B 解题时,应对A 是否为∅进行讨论. 4.注意数形结合思想的应用.在进行集合运算时要尽可能借助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,元素连续时用数轴表示,同时注意端点的取舍.5.注意补集思想的应用.在解决A ∩B ≠∅时,可以利用补集思想,先研究A ∩B =∅的情况,然后取补集.(满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.满足{1}A ⊆{1,2,3}的集合A 的个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .8 答案 B解析 A ={1}∪B ,其中B 为{2,3}的子集,且B 非空,显然这样的集合A 有3个, 即A ={1,2}或{1,3}或{1,2,3}. 2.(2011·杭州模拟)设P 、Q 为两个非空集合,定义集合P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q }.若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},则P +Q 中元素的个数是( )A .9B .8C .7D .6 答案 B解析 P +Q ={1,2,3,4,6,7,8,11},故P +Q 中元素的个数是8.3.(2010·北京)集合P ={x ∈Z|0≤x <3},M ={x ∈Z|x 2≤9},则P ∩M 等于( ) A .{1,2} B .{0,1,2} C .{1,2,3} D .{0,1,2,3} 答案 B解析 由题意知:P ={0,1,2},M ={-3,-2,-1,0,1,2,3},∴P ∩M ={0,1,2}.4.(2010·天津)设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R},B ={x |1<x <5,x ∈R}.若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是( )A .{a |0≤a ≤6}B .{a |a ≤2或a ≥4}C .{a |a ≤0或a ≥6}D .{a |2≤a ≤4}答案 C解析 由|x -a |<1得-1<x -a <1, 即a -1<x <a +1.由图可知a +1≤1或a -1≥5,所以a ≤0或a ≥6.5.设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2>4},N ={x |2x -1≥1},则右图中阴影部分所表示的集合是( )A .{x |-2≤x <1}B .{x |-2≤x ≤2}C .{x |1<x ≤2}D .{x |x <2} 答案 C解析 题图中阴影部分可表示为(∁U M )∩N ,集合M 为{x |x >2或x <-2},集合N 为 {x |1<x ≤3},由集合的运算,知(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2}.二、填空题(每小题4分,共12分)6.(2011·绍兴模拟)设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数是________.答案 4解析 由题意知B 的元素至少含有3,因此集合B 可能为{3}、{1,3}、{2,3}、{1,2,3}.7.(2009·天津)设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1},若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1, n =0,1,2,3,4},则集合B =________. 答案 {2,4,6,8}解析 A ∪B ={x ∈N *|lg x <1}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B )={1,3,5,7,9}, ∴B ={2,4,6,8}. 8.(2010·江苏)设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =____. 答案 1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 三、解答题(共38分)9.(12分)(2011·烟台模拟)集合A ={x |x 2+5x -6≤0},B ={x |x 2+3x >0},求A ∪B 和A ∩B .解 ∵A ={x |x 2+5x -6≤0} ={x |-6≤x ≤1}.(3分)B ={x |x 2+3x >0}={x |x <-3或x >0}.(6分) 如图所示,∴A ∪B ={x |-6≤x ≤1}∪{x |x <-3或x >0}=R.(9分) A ∩B ={x |-6≤x ≤1}∩{x |x <-3或x >0} ={x |-6≤x <-3,或0<x ≤1}.(12分)10.(12分)已知集合A ={x |0<ax +1≤5},集合B ={x |-12<x ≤2}.若B ⊆A ,求实数a的取值范围.解 当a =0时,显然B ⊆A ;(2分)当a <0时,若B ⊆A ,如图, 则⎩⎪⎨⎪⎧4a ≤-12,-1a >2,(5分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-8,a >-12.∴-12<a <0;(7分)当a >0时,如图,若B ⊆A , 则⎩⎪⎨⎪⎧-1a ≤-12,4a ≥2,(9分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a ≤2.∴0<a ≤2.(11分)综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.(12分)11.(14分)(2011·岳阳模拟)已知集合A ={x |x -5x +1≤0},B ={x |x 2-2x -m <0}, (1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.解 由x -5x +1≤0,所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}.(3分) (1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}, 则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},(6分) 所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(10分) (2)因为A ={x |-1<x ≤5}, A ∩B ={x |-1<x <4},(12分)所以有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意, 故实数m 的值为8.(14分)。
【志鸿优化设计】高考数学一轮复习 1.1 集合的概念与运算
1 2 3 4 5 6
自测点评 1.求解集合的关系和运算问题时,首先要弄清集合元素
的属性(是点集、数集或其他情形),从研究集合中元素的构成入手是解决集 合问题的前提. 2.如果集合 A 中含有 n 个元素,则集合 A 有 2n 个子集,2n-1 个真子集. 3.正确理解交、并、补集的含义是解决集合的运算问题的关键.数轴和 Venn 图是进行集合交、并、补运算的有力工具.
)
关闭
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
(6)√
答案
-7知识梳理 双击自测
1 2 3 4 5 6
2.设 A={x|x=3k,k∈N},B={x|x=6z,z∈N},则集合 A,B 关系是( A.A⫋B B.A⫌B C.A=B D.A∩B=⌀
)
关闭
当 k=2n(n∈N)时,x=6n(n∈N); 当 k=2n+1(n∈N)时,x=6n+3(n∈N). 所以 A={x|x=6n,或 x=6n+3,n∈N},故 A⫌ B.
-13考点一 考点二 考点三
考点一集合的基本概念
1.设集合 A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则 M 中元素的 个数为( ) A.3 B.4 C.5 D.6
关闭
由题意知 x=a+b,a∈A,b∈B,则 x 的可能取值为 5,6,7,8.因此,集合 M 共有 4 个元素.故选 B.
-9知识梳理 双击自测
1 2 3 4 5 6
4.若集合 A={1,2,3},B={1,3,4},则 A∩B 的子集个数为( A.2 B.3 C.4 D.16
)
关闭
由题知 A∩B={1,3},故它的子集个数为 22=4.
高三数学一轮复习精品教案4:1.1 集合的概念与运算教学设计
1.1 集合的概念与运算知识梳理一、集合中元素的特性 确定性、互异性、无序性 二、集合的表示方法 列举法、描述法、文氏图法三、元素与集合、集合与集合之间的关系(1)元素与集合:若元素x 是集合A 的元素,则x ∈A,否则x ∉A. (2)集合与集合之间的关系:子集:若集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,则称A 是B 的子集,记作()A B B A ⊆⊇或真子集:若A B ⊆且A≠B ,则称A 是B 的真子集,记作A B (或B A )相等:若A B B A ⊆⊆且,则称集合A 与B 相等,记作A=B 四、集合的运算(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 }.五、.熟记以下重要结论:(1)U x A x C A ∈⇔∉,U x C A x A ∈⇔∉. (2),AB A A B A B A A B =⇔⊆=⇔⊇(3)德摩根公式:(),()U U U U U U C AB C A C B C A B C A C B ==.(4)容斥原理:()()card AB cardA cardB card A B =+-()()card A B C cardA cardB cardC card A B =++-()()()()card A B card B C card CA card ABC ---+.(5)集合12{,,,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集若有限集A 有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -,非空子集有21n -个,非空真子集有22n -个.课前预演1.已知集合A ={x ∈R |x <5-2},B ={1,2,3,4},则(R A )∩B 等于A.{1,2,3,4}B.{2,3,4}C.{3,4}D.{4}2.设集合P ={1,2,3,4,5,6},Q ={x ∈R |2≤x ≤6},那么下列结论正确的是 A.P ∩Q =P B.P ∩Q Q C.P ∪Q =QD.P ∩Q P3.设U 是全集,非空集合P 、Q 满足P Q U ,若求含P 、Q 的一个集合运算表达式,使运算结果为空集∅,则这个运算表达式可以是_______________.4.已知集合A ={0,1},B ={x |x ∈A ,x ∈N*},C ={x |x ⊆A },则A 、B 、C 之间的关系是___________________.课堂讲练例1 设M 、N 是两个非空集合,定义M 与N 的差集为M -N ={x |x ∈M 且x ∉N },则M -(M -N )等于A.NB.M ∩NC.M ∪ND.M『变式训练』1.设全集{}|010,U x x x N *=<<∈,若{}3AB =,{}1,5,7U AC B =,{}9U U C A C B =,则A =,B =.例2 函数f (x )=⎩⎨⎧∈-∈,,M x xP x x 其中P 、M 为实数集R 的两个非空子集,又规定f (P )={y |y =f (x ),x ∈P },f (M )={y |y =f (x ),x ∈M }.给出下列四个判断,其中正确判断有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 )≠RA.1个B.2个C.3个D.4个『变式训练』1.已知集合2{1}P y x ==+,2{|1}Q y y x ==+,2{|1}E x y x ==+,2{(,)|1}F x y y x ==+,{|1}G x x =≥,则 ( )()A P F = ()B Q E = ()C E F = ()D Q G =2.设集合P ={m |-1<m ≤0},Q ={m ∈R |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立},则下列关系中成立的是A.P QB.Q PC.P =QD.P ∩Q =Q例3 已知A ={x |x 3+3x 2+2x >0},B ={x |x 2+ax +b ≤0}且A ∩B ={x |0<x ≤2},A ∪B ={x |x >-2},求a 、b 的值. 『变式训练』设集合{},,P x y x y xy =-+,{}2222,,0Q x y x y =+-,若P Q =,求,x y 的值及集合P 、Q . 例4.已知集合A ={(x ,y )|x 2+mx -y +2=0},B ={(x ,y )|x -y +1=0,0≤x ≤2},如果A ∩B ≠∅,求实数m 的取值范围.『变式训练』 记函数f (x )=132++-x x 的定义域为A ,g (x )= lg [(x -a -1)(2a -x )](a <1)的定义域为B .(1)求A ;(2)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.误区特别警示设A={x|x 2-8x +15=0},B={x|ax -1=0},若B A,求实数a 组成的集合的子集有多少?错『答案』化简集合A={3,5},化简集合B={x|x=1a}∵B A,∴1a=3或1a=5,∴a=1135或,∴实数a组成的集合为{11,35},它的子集共有4个。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Go the distance
(1)空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何 非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解. (2)认清集合元素的属性(是点集、 数集或其他情形). (3)在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错误. 典型例题 题型一:集合的概念 【例 1】1 已知集合 A {1, 2,3, 4,5} , B {( x, y ) x A, y A, x y A} ;,则 B 中所含元
若 A={2,4, a 3-2 a 2- a +7},B={1, a +1, a 2-2 a +2,- 1 ( a 2-3 a -8), a 3+ a +
2
2
3 a +7},且 A∩B={2,5},则实数 a 的值是________.
Go the distance
x-2 , 【变式 2】 (2013 江西模拟)若集合 A={x|-1≤2x+1≤3},B=x ≤ 0 x 则 A∩B=( ). B.{x|0<x≤1} C.{x|0≤x≤2} D.{x|0≤x≤1}
[来源:学科网]
).
解析 ∵i2=-1,∴-1∈S,故选 B. 答案 B 4.已知集合 P={x|x2≤1},M={a}.若 P∪M=P ,则 a 的取值范围是 ( A.(-∞,-1] C.[-1,1] B. [1,+∞) D.(-∞,-1]∪[1,+∞) ).
解析 因为 P∪M=P,所以 M⊆P,即 a∈P,得 a2≤1,解得-1≤a≤1,所以 a 的取值范围是[-1,1]. 答案 C
Go the distance
1 2- 2 1 ≤m≤2+ 2,由于2> 2 ,所以2≤m≤2+ 2. 1 综上所述,m 的取值范围是2≤m≤2+ 2. 1 答案 2,2+ 2
巩固提高:
1.设集合 A={x|2≤x<4},B={x |3x-7≥8-2x},则 A∪B 等于( A.{x|3≤x<4} C.{x|x>2} B.{x|x≥3} D.{x|x≥2} ).
A.{x|-1≤x<0}
解析 ∵A={x|-1≤x≤1},B={x|0<x≤2}, ∴A∩B={x|0<x≤1}. 答案 B 题 型三:集合间的基本关系
[来源 :学科网 ZXXK]
【例 3】►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. 解 当 B=∅时,有 m+1≥2m-1,得 m≤2,
(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真 子集.即∅⊆A,∅ B(B≠∅). (4)若 A 含有 n 个元素,则 A 的子集有 2n 个,A 的非空子集有 2n-1 个. (5)集合相等:若 A⊆B,且 B⊆A,则 A=B. 3.集合的基本运算 (1)并集:A∪B={x|x∈A,或 x∈B}. (2)交集:A∩B={x|x∈A,且 x∈B}. (3)补集:∁UA={x|x∈U,且 x∉A}. ( 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∩∁UA=∅,A∪∁UA=U,∁U(∁UA)=A. 注意事项:
Go the distance
1.1 集合的概念与运算
考情分析 : 1.考查集合中元素的互异性. 2.求几个集合的交、并、补集. 基础知识 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、区间法. (4)常用数集:自然数集 N;正整数集 N*(或 N+);整数集 Z;有理数集 Q;实数 集 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、空集. 2.集合间的基本关系 (1)子集:对任意的 x∈A,都有 x∈B,则 A⊆B(或 B⊇A). (2)真子集:若 A⊆B,且 A≠B,则 A B(或 B A).
m+1≥-2, 当 B≠∅时,有2m-1≤7, m+1<2m-1,
综上:m≤4.
解得 2<m≤4.
m 【变式 3】 (2013 江苏模拟)设集合 A=x,y 2 ≤x-22+y2≤m2,
x,y∈R,B={(x,y)|2m≤x+y≤2m+1,x,y∈R}.若 A∩B≠∅,则实数 m 的取值范围是________. 解析 ①若 m<0,则符合题的条件是:直线 x+y=2m+1 与圆(x-2)2+y2=m2 |2-2m-1| 2- 2 2+ 2 有交点,从而 ≤|m|,解得 2 ≤m≤ 2 ,与 m<0 矛盾; 2 ②若 m=0,代入验证,可知不符合题意; m 1 ③若 m>0,则当 2 ≤m2,即 m≥2时,集合 A 表示一个环形区域,集合 B 表示一 个带形区域,从而当直线 x+y=2m+1 与 x+y=2m 中至少有一条与圆(x-2)2+ y2=m2 有交点,即符合题意,从而有 |2-2m| |2-2m-1| 2- 2 ≤|m|或 ≤|m|,解得 2 2 2
解析 B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},∴结合数轴得:A∪B={x|x≥2}. 答案 D
[来源:学+科+网 Z+X+X+K]
2.若 P={x|x<1},Q={x|x>-1},则( A .P⊆Q B.Q⊆P
).
C.∁RP⊆Q D.Q⊆∁RP
解析 ∵∁RP={x|x≥1}∴∁RP⊆Q. 答案 C 3.i 是虚数单位,若集合 S={-1,0,1},则( A.i∈S B.i2∈S C.i3∈S 2 D. i ∈S
素的个数为( )
( A) 3
【答案】 D
( B) 6
(C )
( D)
【解析】 x 5, y 1, 2,3, 4 , x 4, y 1, 2,3 , x 3, y 1, 2 , x 2, y 1 共 10 个.
【变式 1】 设集合 A={-1,1,3},B={a+2,a2+2},A∩B={3},则实数 a 的 值为________. 解析 若 a+2=3,a=1,检验此时 A={-1,1,3},B={3,5},A∩B={3 },满 足题意.若 a2+2=3,则 a=± 1.当 a=-1 时,B={1,3}此时 A∩B={1,3}不合 题意,故 a=1. 答案 1 题型二:集合的基本运算
[来源:学科网 ZXXK]
5.已知集合 A={1,3,m},B={3,4 },A∪B={1,2,3,4},则 m=________. 解析 A∪B={1,3,m}∪{3,4}={1,2,3,4},
[来源:学科网]
Go the distance
∴2∈{1,3,m},∴m=2. 答案 2