第1章 集合与常用逻辑用语-【新教材】人教A版(2019))高中数学必修第一册期末复习讲义
集合的概念 教学课件-人教A版(2019)高中数学必修第一册
3.[ 变条件] 已知集合 A 含有两个元素 1 和 a2,若“a∈A”, 求实数 a 的值.
解:由 a∈A 可知, 当 a=1 时,此时 a2=1,与集合元素的互异性矛盾, 所以 a≠1. 当 a=a2 时,a=0 或 1(舍去). 综上可知,a=0.
解题方法(根据集合中元素的特性求解字母取值(范围)的3个步骤)
[点睛] 对元素和集合之间关系的两点说明 (1)符号“∈”“∉”刻画的是元素与集合之间的关系.对 于一个元素 a 与一个集合 A 而言,只有“a∈A”与“a∉A”这 两种结果. (2)∈和∉具有方向性,左边是元素,右边是集合,形如 R ∈0 是错误的.
3.常用的数集及其记法
常用的 自然数 正整
数集 集
数集
记法
N N*或 N+
整数 集
Z
有理 数集
Q
实数集
R
[小试身手]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)你班所有的姓氏能组成集合.
(√ )
(2)新课标数学人教 A 版必修 1 课本上的所有难题.( × )
(3)一个集合中可以找到两个相同的元素.
(× )
2.下列元素与集合的关系判断正确的是
人教A版 必修 第一册
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
课程目标
1. 了解集合的含义;理解元素与集合的“属于”与“不属 于”关系;熟记常用数集专用符号. 2. 深刻理解集合元素的确定性、互异性、无序性;能 够用其解决有关问题. 3. 会用集合的两种表示方法表示一些简单集合。感受 集合语言的意义和作用。
[ 跟踪训练二] 2.已知集合 A 中有四个元素 0,1,2,3,集合 B 中有三个元素 0,1,2,
新教材 人教A版高中数学必修第一册 第一章 集合与常用逻辑用语 知识点考点汇总及解题方法规律提炼
第一章集合与常用逻辑用语1.1.1集合的概念 (1)1.1.2集合的表示 (4)1.2集合间的基本关系 (8)1.3.1并集与交集 (13)1.3.2补集及集合运算的综合应用 (17)1.4.1充分条件与必要条件 (20)1.4.2充要条件 (24)1.5.1全称量词与存在量词 (28)1.5.2全称量词命题与存在量词命题的否定 (32)1.1.1集合的概念要点整理1.元素与集合的概念及表示(1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母a,b,c,…表示.(2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.2.元素的特性(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.(3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.温馨提示:集合含义中的“研究对象”指的是集合的元素,研究集合问题的核心即研究集合中的元素,因此在解决集合问题时,首先要明确集合中的元素是什么.集合中的元素可以是数、点,也可以是一些人或一些物.3.元素与集合的关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.温馨提示:(1)符号“∈”“∉”刻画的是元素与集合之间的关系.对于一个元素a与一个集合A而言,只有“a∈A”与“a∉A”这两种结果.(2)∈和∉具有方向性,左边是元素,右边是集合,形如R∈0是错误的.4.常用的数集及其记法题型一集合的基本概念【典例1】判断下列每组对象的全体能否构成一个集合?(1)接近于2019的数;(2)大于2019的数;(3)育才中学高一(1)班视力较好的同学;(4)方程x2-2=0在实数范围内的解;(5)函数y=x2图象上的点.[思路导引] 构成集合的关键是要有明确的研究对象,即元素不能模糊不清、模棱两可.[解] (1)(3)由于标准不明确,故不能构成集合;(2)(4)(5)能构成集合.对集合含义的理解给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了,所谓“确定”,是指所有被“研究的对象”都是这个集合的元素,没有被“研究的对象”都不是这个集合的元素.题型二元素与集合的关系【典例2】(1)下列关系中,正确的有( )①12∈R;②2∉Q;③|-3|∈N;④|-3|∈Q.A.1个 B.2个 C.3个D.4个(2)集合A中的元素x满足63-x∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.[思路导引] 判断一个元素是否为某集合的元素,关键是抓住集合中元素的特征.[解析] (1)12是实数;2是无理数;|-3|=3,是自然数;|-3|=3,是无理数.故①②③正确,选C.(2)当x=0时,63-0=2;当x=1时,63-1=3;当x=2时,63-2=6;当x≥3时不符合题意,故集合A中元素有0,1,2.[答案] (1)C (2)0,1,2判断元素与集合关系的2种方法(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可.(2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征.题型三集合中元素的特性【典例3】已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a的值为________.[思路导引] 由集合中元素的确定性和互异性切入.[解析] 若a=1,则a2=1,此时集合A中两元素相同,与互异性矛盾,故a≠1;若a2=1,则a=-1或a=1(舍去),此时集合A中两元素为-1,1,故a=-1.综上所述a=-1.[答案] -1[变式] (1)本例若将条件“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,求实数a的值.(2)本例若去掉条件“1∈A”,其他条件不变,则实数a的取值范围是什么?[解] (1)若a=2,则a2=4,符合元素的互异性;若a2=2,则a=2或a=-2,符合元素的互异性.所以a的取值为2,2,- 2.(2)根据集合中元素的互异性可知,a≠a2,所以a≠0且a≠1.应用集合元素的特性解题的要点(1)集合问题的核心即研究集合中的元素,在解决这类问题时,要明确集合中的元素是什么.(2)构成集合的元素必须是确定的(确定性),而且是互不相同的(互异性),在书写时可以不考虑先后顺序(无序性).(3)利用集合元素的特性求参数问题时,先利用确定性解出字母所有可能值,再根据互异性对集合中元素进行检验,要注意分类讨论思想的应用.1.1.2集合的表示1.列举法把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.温馨提示:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.(2)集合中的元素必须是明确的.(3)集合中的元素不能重复.(4)集合中的元素可以是任何事物.2.描述法(1)定义:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.(2)具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.温馨提示:(1)写清楚集合中元素的符号.如数或点等.(2)说明该集合中元素的共同特征,如方程、不等式、函数式或几何图形等.(3)不能出现未被说明的字母.题型一用列举法表示集合【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)方程x (x -1)2=0的所有实数根组成的集合;(2)不大于10的非负偶数集;(3)一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合.[思路导引] 用列举法表示集合的关键是弄清集合中的元素是什么,还要弄清集合中的元素个数.[解] (1)方程x (x -1)2=0的实数根为0,1,故其实数根组成的集合为{0,1}.(2)不大于10的非负偶数即为从0到10的偶数,故不大于10的非负偶数集为{0,2,4,6,8,10}.(3)由⎩⎨⎧ y =x y =2x -1,解得⎩⎨⎧ x =1,y =1.故一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合为{(1,1)}.题型二用描述法表示集合【典例2】 用描述法表示下列集合:(1)正偶数集;(2)被3除余2的正整数的集合;(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合;(4)不等式3x -2<4的解集.[思路导引] 用描述法表示集合的关键是确定代表元素的属性和表示元素的共同特征.[解] (1)偶数可用式子x =2n ,n ∈Z 表示,但此题要求为正偶数,故限定n ∈N *,所以正偶数集可表示为{x |x =2n ,n ∈N *}.(2)设被3除余2的数为x ,则x =3n +2,n ∈Z ,但元素为正整数,故x =3n +2,n ∈N ,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x |x =3n +2,n ∈N }.(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.(4)不等式3x-2<4可化简为x<2,所以不等式3x-2<4的解集为{x|x<2}.用描述法表示集合应注意的3点(1)用描述法表示集合,首先应弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示.(2)用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,要对新字母说明其含义或取值范围.(3)多层描述时,应当准确使用“且”和“或”,所有描述的内容都要写在集合内.题型三集合表示方法的应用【典例3】(1)若集合A={x|ax2-8x+16=0,a∈R}中只有一个元素,则a的值为( )A.1 B.4 C.0 D.0或1(2)已知A={x|kx+2>0,k∈R},若-2∈A,则k的取值范围是________.[思路导引] 借助描述法求值或范围的关键是弄清集合中元素的特征.[解析] (1)①当a=0时,原方程为16-8x=0.∴x=2,此时A={2};②当a≠0时,由集合A中只有一个元素,∴方程ax2-8x+16=0有两个相等实根,则Δ=64-64a=0,即a=1.从而x1=x2=4,∴集合A={4}.综上所述,实数a的值为0或1.故选D.(2)∵-2∈A,∴-2k+2>0,得k<1.[答案] (1)D (2)k<1[变式] (1)本例(1)中条件“有一个元素”改为有“两个元素”,其他条件不变,求a的取值范围.(2)本例(2)中条件“-2∈A ”改为“-2∉A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] (1)由题意可知方程ax 2-8x +16=0有两个不等实根.∴⎩⎨⎧ a ≠0,Δ=64-64a >0,解得a <1,且a ≠0.(2)∵-2∉A ,∴-2k +2≤0,得k ≥1.集合表示方法的应用的注意点(1)若已知集合是用描述法给出的,读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键.(2)与方程ax 2-8x +16=0的根有关问题易忽视a =0的情况.集合的表示方法1.有限集、无限集根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.当集合中元素的个数有限时,称之为有限集;而当集合中元素的个数无限时,则称之为无限集.当集合为有限集,且元素个数较少时宜采用列举法表示集合;对元素个数较多的集合和无限集,一般采用描述法表示集合.对于元素个数较多的集合或无限集,其元素呈现一定的规律,在不产生误解的情况下,也可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)正整数集;(2)被3整除的数组成的集合.[解] (1)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{1,2,3,4,…}.(2)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{…,-6,-3,0,3,6,…}.[点评] (1){1,2,3,4,…}一般不写成{2,1,4,3,…};(2)此题中的省略号不能漏掉.2.集合含义的正确识别集合的元素类型多是以数、点、图形等形式出现的.对于已知集合必须弄清集合元素的形式,特别是对于用描述法给定的集合要弄清它的代表元素是什么,代表元素有何属性(如表示数集、点集等).【典例2】已知下面三个集合:①{x|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+1}.问:它们是否为同一个集合?它们各自的含义是什么?[解] ∵三个集合的代表元素互不相同,∴它们是互不相同的集合.集合①{x|y=x2+1}的代表元素是x,即满足条件y=x2+1中的所有x,∴{x|y=x2+1}=R.集合②{y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,∴{y|y=x2+1}={y|y≥1}.集合③{(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),可认为是满足条件y=x2+1的实数对(x,y)的集合,也可认为是坐标平面内的点(x,y),且这些点的坐标满足y=x2+1.∴{(x,y)|y=x2+1}={P|P是抛物线y=x2+1上的点}.[点评] 使用特征性质描述来表示集合时,首先要明确集合中的元素是什么,如本题中元素的属性都与y=x2+1有关,但由于代表元素不同,因而表示的集合也不一样.1.2集合间的基本关系1.子集的概念温馨提示:“A是B的子集”的含义是:对任意x∈A都能推出x∈B.2.集合相等的概念如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B 且B⊆A,则A=B.3.真子集的概念温馨提示:在真子集的定义中,A B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x ∈B,但x∉A.4.空集的概念题型一集合间关系的判断【典例1】判断下列两个集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={x|x2=1};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.[思路导引] 集合间基本关系的刻画均是由元素的从属关系决定的.[解] (1)用列举法表示集合B={-1,1},故A=B.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(4)解法一(特殊值法):两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N M.解法二(列举法):由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以N M.判断集合间关系的3种方法(1)列举法:用列举法将两个集合表示出来,再通过比较两集合中的元素来判断两集合之间的关系.(2)元素特征法:根据集合中元素满足的性质特征之间的关系判断.(3)图示法:利用数轴或Venn图判断两集合间的关系.题型二有限集合子集、真子集的确定【典例2】(1)填写下表,并回答问题原集合子集子集的个数∅________________{a}________________{a,b}________________{a,b,c}________________由此猜想,含n个元素的集合的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集个数呢?(2)求满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M.[解] (1)原集合子集子集的个数∅∅ 1{a}∅,{a} 2{a,b}∅,{a},{b},{a,b} 4{a,b,c}∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}8猜想:含n个元素的集合的子集共有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.(2)由题意可得{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},可以确定集合M必含有元素1,2,且含有元素3,4,5中的至少一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有三个元素:{1,2,3}{1,2,4}{1,2,5};含有四个元素:{1,2,3,4}{1,2,3,5}{1,2,4,5};含有五个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.(1)求解有限集合子集问题的3个关键点①确定所求集合,是子集还是真子集.②合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出.③注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.(2)与子集、真子集个数有关的3个结论 假设集合A 中含有n 个元素,则有: ①A 的子集的个数为2n 个; ②A 的真子集的个数为2n -1个; ③A 的非空真子集的个数为2n -2个.【典例3】 已知集合A ={x |-3<x <4},B ={x |1-m <x ≤2m -1},且A ⊆B ,求实数m 的取值范围.[思路导引] A ⊆B ,即集合A 中的数在集合B 中,特别注意A =∅的情况. [解] 由A ⊆B ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示,则⎩⎨⎧1-m ≤-3,1-m <2m -1,4≤2m -1,解得m ≥4.故m 的取值范围是{m |m ≥4}.[变式] (1)本例中若将“A ⊆B ”改为“B ⊆A ”,其他条件不变,求m 的取值范围.(2)本例若将集合A ,B 分别改为A ={3,m 2},B ={1,3,2m -1},其他条件不变,求实数m 的值.[解] (1)由B ⊆A ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示.∵B ⊆A ,∴当B =∅时,1-m ≥2m -1,解得m ≤23;当B ≠∅时,有⎩⎨⎧2m -1>1-m ,2m -1<4,1-m ≥-3,解得23<m <52.综上可知,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <52. (2)由A ⊆B ,按m 2=1和m 2=2m -1两种情况分类讨论. ①若m 2=1,则m =-1或m =1.当m =-1时,B 中元素为1,3,-3,适合题意; 当m =1时,B 中元素为1,3,1,与元素的互异性矛盾. ②若m 2=2m -1,则m =1,由①知不合题意. 综上所述,m =-1.由集合间的关系求参数的2种方法(1)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,此时应注意端点处是实点还是虚点.(2)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论思想的运用.1.3.1并集与交集1.并集的概念及表示2.交集的概念及表示温馨提示:(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.3.并集、交集的运算性质【典例1】(1)若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B等于( ) A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4} C.{1,2} D.{0}(2)已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∪Q等于( )A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4} C.{x|x≤4}D.{x|x≥-1}[思路导引] 由并集的定义,结合数轴求解.[解析] (1)A∪B={0,1,2,3,4},选A.(2)在数轴上表示两个集合,如图.∴P∪Q={x|x≤4}.选C.[答案] (1)A (2)C求集合并集的2种方法(1)定义法:若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果.(2)数形结合法:若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.题型二交集的运算【典例2】(1)设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于( )A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2} C.{x|0≤x≤4}D.{x|1≤x≤4}(2)设A={x∈N|1≤x≤5},B={x∈R|x2+x-6=0},则如图中阴影部分表示的集合为( )A.{2} B.{3} C.{-3,2} D.{-2,3}[思路导引] 既属于集合A,又属于集合B的所有元素组成的集合,借助图示方法求解.[解析] (1)在数轴上表示出集合A与B,如下图.则由交集的定义可得A∩B={x|0≤x≤2}.选A.(2)A={x∈N|1≤x≤5}={1,2,3,4,5},B={x∈R|x2+x-6=0}={-3,2},图中阴影部分表示的是A∩B,∴A∩B={2}.选A.[答案] (1)A (2)A求集合交集的2个注意点(1)求两集合的交集时,首先要化简集合,使集合的元素特征尽量明朗化,然后根据交集的含义写出结果.(2)在求与不等式有关的集合的交集运算中,应重点考虑数轴分析法,直观清晰.题型三由集合的并集、交集求参数【典例3】 (1)设集合A ={x |-1<x <a },B ={x |1<x <3}且A ∪B ={x |-1<x <3},求a 的取值范围.(2)已知集合A ={x |-3<x ≤4},B ={x |2-k ≤x ≤2k -1},且A ∪B =A ,试求k 的取值范围.[思路导引] (1)画出数轴求解.(2)若A ∪B =A ,则B ⊆A ;若A ∩B =A ,则A ⊆B .[解] (1)如下图所示,由A ∪B ={x |-1<x <3}知,1<a ≤3. (2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .若B =∅,则2-k >2k -1,得k <1;若B ≠∅,则⎩⎨⎧2-k ≤2k -1,2-k >-3,2k -1≤4,解得1≤k ≤52.综上所述,k ≤52.[变式] 本例(2)若将“A ∪B =A ”改为“A ∩B =A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B . ∴⎩⎨⎧2-k ≤-3,2k -1≥4,解得k ≥5.由集合交集、并集的性质解题的策略、方法及注意点(1)策略:当题目中含有条件A ∩B =A 或A ∪B =B ,解答时常借助于交集、并集的定义及集合间的关系去分析,将A ∩B =A 转化为A ⊆B ,A ∪B =B 转化为A ⊆B .(2)方法:借助数轴解决,首先根据集合间的关系画出数轴,然后根据数轴列出关于参数的不等式(组),求解即可,特别要注意端点值的取舍.(3)注意点:当题目条件中出现B⊆A时,若集合B不确定,解答时要注意讨论B=∅的情况.1.3.2补集及集合运算的综合应用要点整理1.全集(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.(2)符号表示:全集通常记作U.2.补集温馨提示:∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.题型一补集的运算【典例1】(1)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁U A=________________;(2)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},则集合B=________________.[思路导引] 借助补集定义,结合数轴及Venn图求解.[解析] (1)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.由补集定义可得∁U A={x|x<-3或x=5}.(2)解法一:A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.解法二:借助Venn图,如图所示.由图可知B={2,3,5,7}.[答案] (1){x|x<-3或x=5} (2){2,3,5,7}求集合补集的基本方法及处理技巧(1)基本方法:定义法.(2)两种处理技巧①当集合用列举法表示时,可借助Venn图求解;②当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析求解.题型二交集、并集、补集的综合运算【典例2】已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3}.求∁U A,A∩B,∁U(A∩B),(∁U A)∩B.[解] 把全集U和集合A,B在数轴上表示如下:由图可知∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},A∩B={x|-2<x<3},∁(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},(∁U A)∩B={x|-U3<x≤-2或x=3}.解决集合交、并、补运算的2个技巧(1)如果所给集合是有限集,则先把集合中的元素一一列举出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于Venn图来求解.(2)如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.题型三利用集合间的关系求参数【典例3】设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁A)∩B=∅,求实数m的取值范围.U[思路导引] 理清集合间的关系,分类求解.[解] 由已知A={x|x≥-m},得∁U A={x|x<-m},因为B={x|-2<x<4},(∁U A)∩B=∅,所以-m≤-2,即m≥2,所以m的取值范围是m≥2.[变式] (1)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U A)∩B≠∅”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?(2)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U B)∪A=R”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?[解] (1)由已知得A={x|x≥-m},所以∁U A={x|x<-m},又(∁U A)∩B≠∅,所以-m>-2,解得m<2.(2)由已知得A={x|x≥-m},∁U B={x|x≤-2或x≥4}.又(∁U B)∪A=R,所以-m≤-2,解得m≥2.利用集合关系求参数的2个注意点(1)与集合的交、并、补运算有关的求参数问题一般利用数轴求解,涉及集合间关系时不要忘掉空集的情况.(2)不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视,还要注意补集是全集的子集.[针对训练]5.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<3}.(1)若A∪(∁R B)=R,求实数a的取值范围;(2)若A(∁R B),求实数a的取值范围.[解](1)∵B={x|1<x<3},B={x|x≤1或x≥3},∴∁R因而要使A∪(∁R B)=R,结合数轴分析(如图),可得a≥3.(2)∵A={x|x<a},∁R B={x|x≤1或x≥3}.要使A(∁R B),结合数轴分析(如图),可得a≤1.1.4.1充分条件与必要条件要点整理1.命题及相关概念2.充分条件与必要条件一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.温馨提示:(1)充分、必要条件的判断讨论的是“若p,则q”形式的命题.若不是,则首先将命题改写成“若p,则q”的形式.(2)不能将“若p,则q”与“p⇒q”混为一谈,只有“若p,则q”为真命题时,才有“p⇒q”.题型一充分、必要条件的概念及语言表述【典例1】将下面的定理写成“若p,则q”的形式,并用充分条件、必要条件的语言表述:(1)两个全等三角形的对应高相等;(2)等底等高的两个三角形是全等三角形.[解] (1)若两个三角形是全等三角形,则它们的对应高相等,所以“两个三角形是全等三角形”是“它们的对应高相等”的充分条件;“对应高相等”是“两个三角形是全等三角形”的必要条件.(2)若两个三角形等底等高,则这两个三角形是全等三角形,所以“两个三角形等底等高”是“这两个三角形是全等三角形”的不充分条件;“两个三角形是全等三角形”是“这两个三角形等底等高”的不必要条件.(1)对充分、必要条件的理解①对充分条件的理解:i)所谓充分,就是说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.ii)充分条件不是唯一的,如x>2,x>3都是x>0的充分条件.②对必要条件的理解:i)所谓必要,就是条件是必须有的,必不可少的,缺其不可.“有之未必成立,无之必不成立”.ii)必要条件不是唯一的,如x>0,x>5等都是x>9的必要条件.(2)用充分、必要条件的语言表述定理的一般步骤第一步:分析定理的条件和结论;第二步:将定理写成“若p,则q”的形式;第三步:利用充分、必要条件的概念来表述定理.题型二充分条件、必要条件的判定【典例2】判断下列各题中p是q的充分条件吗?p是q的必要条件吗?(1)p:x>1,q:x2>1;(2)p:(a-2)(a-3)=0,q:a=3;(3)已知:y=ax2+bx+c(a≠0),p:Δ=b2-4ac>0,q:函数图象与x轴有交点.[思路导引] 判断“若p,则q”命题的真假及“若q,则p”命题的真假.[解] (1)由x>1可以推出x2>1,因此p是q的充分条件;由x2>1,得x<-1,或x>1,不一定有x>1.因此,p不是q的必要条件.(2)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有a=3,因此p不是q的充分条件;由a=3可以得出(a-2)(a-3)=0.因此,p是q的必要条件.(3)二次函数y=ax2+bx+c,当Δ>0时,其图象与x轴有交点,因此p是q的充分条件;反之若函数的图象与x轴有交点,则Δ≥0,不一定是Δ>0,因此p不是q的必要条件.充分、必要条件的判断方法(1)定义法:首先分清条件和结论,然后判断p⇒q和q⇒p是否成立,最后得出结论.(2)命题判断法:①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p 的必要条件;②如果命题:“若p ,则q ”为假命题,那么p 不是q 的充分条件,同时q 也不是p 的必要条件.显然,p 是q 的充分条件与q 是p 的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即p ⇒q ,只是说法不同而已.题型三充分条件、必要条件与集合的关系【典例3】 (1)已知p :关于x 的不等式3-m 2<x <3+m 2,q :0<x <3,若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.(2)已知集合A ={y |y =x 2-3x +1,x ∈R },B ={x |x +2m ≥0};命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,并且q 是p 的必要条件,求实数m 的取值范围.[思路导引] p 是q 的充分条件转化为对应集合A ⊆集合B ,q 是p 的必要条件转化为集合A ⊆集合B .[解] (1)记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3}, 若p 是q 的充分条件,则A ⊆B .注意到B ={x |0<x <3}≠∅,分两种情况讨论:①若A =∅,即3-m 2≥3+m 2,解得m ≤0,此时A ⊆B ,符合题意; ②若A ≠∅,即3-m 2<3+m 2,解得m >0, 要使A ⊆B ,应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≥0,3+m 2≤3,m >0,解得0<m ≤3. 综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≤3}.(2)由已知可得 A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54,x ∈R =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y | y ≥-54, B ={x |x ≥-2m }.因为q 是p 的必要条件,所以p ⇒q ,所以A ⊆B ,所以-2m ≤-54,所以m ≥58,即m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m |m ≥58. [变式] 本例(1)中若将“若p 是q 的充分条件”改为“p 是q 的必要条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.[解] 记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3},若p 是q 的必要条件,则B ⊆A .应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≤0,3+m 2≥3,解得m ≥3.综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≥3}.(1)利用充分、必要条件求参数的思路根据充分、必要条件求参数的取值范围时,先将p ,q 等价转化,再根据充分、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解.(2)从集合角度看充分、必要条件:设命题p 、q 分别对应集合A 、B ,若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件;若B ⊆A ,则p 是q 的必要条件.1.4.2充要条件要点整理充要条件如果“若p ,则q ”和它的逆命题“若q ,则p ”均是真命题,即既有p ⇒q ,又有q ⇒p ,记作p ⇔q .此时p 既是q 的充分条件,也是q 的必要条件.我们说p 是q 的充分必要条件,简称为充要条件.如果p 是q 的充要条件,那么q 也是p 的充要条件,即如果p ⇔q ,那么p 与q 互为充要条件.温馨提示:(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若p⇔q,则p是q的充要条件.③若p⇒q,且q⇒/p,则称p是q的充分不必要条件.④若p⇒/q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.⑤若p⇒/q,且q⇒/p,则称p是q的既不充分也不必要条件.(2)“⇔”的传递性若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p 是s的充要条件.题型一充要条件的判断【典例1】在下列各题中,试判断p是q的什么条件.(1)p:a+5是无理数,q:a是无理数;(2)若a,b∈R,p=a2+b2=0,q:a=b=0;(3)p:A∩B=A,q:∁U B⊆∁U A.[思路导引] 判断是否p⇒q,q⇒p.[解] (1)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.(2)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.(3)因为A∩B=A⇒A⊆B⇒∁U A⊇∁U B,并且∁U B⊆∁U A⇒B⊇A⇒A∩B=A,所以p 是q的充要条件.[变式] 已知p是q的充分条件,q是r的必要条件,也是s的充分条件,r是s的必要条件,问:(1)p是r的什么条件?(2)s是q的什么条件?(3)p,q,r,s中哪几对互为充要条件?[解] 作出“⇒”图,如右图所示,。
集合的概念(教学设计)高一数学(人教A版2019必修第一册)
预备策略:尽量创设使学生运用集合语言进行表达和交流的情境和机会,紧密结合学生的生活经验和已有数学知识,通过列举丰富的实例,使学生更容易理解。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
1.教师首先提出问题:在初中,我们已经接触过一些集合,你能举出一些集合的例子吗?
常用的数集及其记法:
N:非负整数集(或自然数集); :正整数集;Z:整数集;Q:有理数集;R:实数集。
熟记上述符号及其意义。
各种常用数集符号在后续学习中经常会碰到,一定要牢记。
【知识四:集合的表示方法】
(1)要表示一个集合共有几种方式?
(2)试比较自然语言.列举法和描述法在表示集合时,各自有什么特点?适用的对象是什么?
教学单元
第一章集合与常用逻辑用语
教学内容
1.1集合的概念
教学目标
学习目标
(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;
(2)知道常用数集及其专用记号;
(3)了解集合中元素的确定性.互异性.无序性;
(4)会用集合语言表示有关数学对象;
(5)培养学生抽象概括的能力.
教学过程
(1)通过学习集合的含义,从中体会集合中蕴涵的分类思想;
(3)如何根据问题选择适当的集合表示法?
用自然语言可以描述一个集合,除此之外,还可以用什么方式表示集合呢?
列举法
定义:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法。
案例
活动目标:通过实例能用列举法表示集合。
[问题1 ]如何表示方程x2-3x+2=0的所有解组成的集合?
2019新人教版高中数学必修第一册第1章集合与常用逻辑用语知识点总结
2019新人教版高中数学必修第一册第1章集合与常用逻辑用语知识点总结的表示法是将a放在大括号中,表示一个只含有a这一个元素的集合。
2)描述法中,要注意符号的使用和表达的准确性。
3)在交集与并集的性质中,要注意交集和并集的交换律和结合律。
4)在全集和补集的性质中,要注意补集的定义和符号的使用。
第一章集合和常用逻辑用语1.1 集合的含义和表示集合是由一些元素组成的总体。
元素具有确定性、互异性和无序性。
我们通常用大写的拉丁字母A、B、C等表示集合,用小写拉丁字母a、b、c等表示元素。
如果元素x在集合A中,我们称x属于A,记为x∈A,否则称x不属于A,记作x∉A。
常用的数集有非负整数集(即自然数集)记作N,正整数集记作N*或N+,整数集记作Z,有理数集记作Q,实数集记作R。
集合的表示法有列举法、描述法和图示法。
列举法是把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。
描述法是用集合所含元素的公共特征表示集合的方法,可以用语言描述法和数学式子描述法。
图示法是用Venn图表示集合和元素之间的关系。
1.2 集合间的基本关系集合间有“包含”关系和“相等”关系。
如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,则A叫做B的子集,记为A⊆B,例如N⊆Z。
子集的个数为2的n次方(n为集合中元素个数)。
如果A是B的子集,而且B中存在元素不属于A,则A叫B的真子集。
真子集的个数为2的n次方减1(n为集合中元素个数)。
如果A是B的子集,B也是A的子集,则称A与B相等。
空集是不含任何元素的集合,用∅来表示。
空集∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
1.3 集合的基本运算集合有交集和并集两种基本运算。
交集是指集合A和集合B中共同拥有的元素组成的集合,记为A∩B。
并集是指集合A和集合B中所有元素组成的集合,记为A∪B。
交集和并集有交换律和结合律。
全集是指包含所有元素的集合,通常用U来表示。
补集是指集合A中不属于集合B的元素组成的集合,记为CBA。
高中数学(新人教A版)必修第一册:第1章章末 集合与常用逻辑用语【精品课件】
达标检测
1.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
2.命题p:“对任意一个实数x,均有x2≥0”,则 命题 的否定p为( C ) (A)存在x0∈R,使得x02 ≤0 (B)对任意x∈R,均有x2≤0 (C)存在x0∈R,使得 x02 <0 (D)对任意x∈R,均有x2<0
解题技巧: 1.若已知集合是用描述法给出的,则读懂集合的代表元 素及其属性是解题的关键. 2.若已知集合是用列举法给出的,则整体把握元素的共 同特征是解题的关键. 3.对集合中的元素要进行验证,保证集合内的元素不重 复.
【跟踪训练1】 设集合A={x∈Z|0<x<4},B={x|(x4)(x-5)=0},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则集合M中元素 的个数为( )
解:CU B x x 1或x>2 可画数轴如下:
1
12
1
数形结合的思想 x 1 1 2数轴法 x
A B=x 1 x 2 A B=x x>-1
A (CU B) x x 2 A (CU B) x x 1或x 1
点评 (I),画数轴上方的线时,同一集合画同一高度,
不同的集合画不同的高度。
3 2
或
a≥32
解题技巧:
1.若所给集合是有限集,则首先把集合中的元素一一列举 出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.另外,针对 此类问题,在解答过程中也常常借助Venn图来求解.这样处 理起来比较直观、形象,且解答时不易出错.
分析: 画出韦恩图,形 象地表示出各数 量关系的联系
方法归纳:解决这一类问题一般借用数形结合,借 助于Venn 图,把抽象的数学语言与直观 的图形结合起来
高中数学人教A版(2019)必修第一册知识点总结
高中数学新教材必修第一册知识点总结第一章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念1.集合的描述:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合,简称为集.2.集合的三个特性:(1)描述性:“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同平面几何中的“点”、“线”、“面”等概念一样,都只是描述性地说明.(2)整体性:集合是一个整体,暗含“所有”、“全部”、“全体”的含义,因此一些对象一旦组成了集合,这个集合就是这些对象的总体.(3)广泛性:组成集合的对象可以是数、点、图形、多项式、方程,也可以是人或物等.3.集合中元素的三个特性:(1)确定性:对于给定的集合,它的元素必须是确定的.即按照明确的判断标准(不能是模棱两可的)判断给定的元素,或者在这个集合里,或者不在这个集合里,二者必居其一.@简单高中生(2)互异性:一个给定的集合中的元素是互不相同的.也就是说集合中的元素是不能重复出现的.(3)无序性:集合中的元素排列无先后顺序,任意调换集合中的元素位置,集合不变.4.集合的符号表示通常用大写的字母A,B,C,…表示集合,用小写的字母a,b,c表示集合中的元素.5.集合的相等当两个集合的元素是一样时,就说这两个集合相等.集合A与集合B相等记作=.A B6.元素与集合之间的关系∈,读作a属(1)属于:如果a是集合A中的元素,就说a属于集合A,记作a A于A.(2)不属于:如果a 不是集合A 中的元素,就说a 不属于集合A ,记作a A ∉,读作a 不属于A .7.集合的分类(1)有限集:含有有限个元素的集合叫做有限集.如方程21x =的实数根组成的集合.(2)无限集:含有无限个元素的集合叫做无限集.如不等式10x ->的解组成的集合.8.常用数集及其记法(1)正整数集:全体正整数组成的集合叫做正整数集,记作*N 或N +.(2)自然数集:全体非负整数组成的集合叫做自然数集,记作N .(3)整数集:全体整数组成的集合叫做整数集,记作Z .(4)有理数集:全体有理数组成的集合叫做有理数集,记作Q .(5)实数集:全体实数组成的集合叫做实数集,记作R .9.集合表示的方法(1)自然语言:用文字叙述的形式描述集合的方法.如所有正方形组成的集合,所有实数组成的集合.例如,三角形的集合.@简单高中生(2)列举法:把集合的元素一一列举出来表示集合的方法叫做列举法.其格式是把集合的元素一一列举出来并用逗号隔开,然后用花括号括起来.例如,我们可以吧“地球上的四大洋”组成的集合表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋},把“方程(1)(2)0x x -+=的所有实数根”组成的集合表示为{1,2}-.(3)描述法:通过描述集合所含元素的共同特征表示集合的方法叫做描述法.一般格式为{()}x p x ,其中x 是集合中的元素代表,()p x 则表示集合中的元素所具有的共同特征.例如,不等式73x -<的解集可以表示为{73}{10}x R x x R x ∈-<=∈<.1.2集合间的基本关系1.子集一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中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 为集合B 的子集,记为A B Í或(B A Ê)读作集合A 包含于集合B (或集合B 包含集合A ).集合A 是集合B 的子集可用Venn 图表示如下:或关于子集有下面的两个性质:(1)反身性:A A ⊆;(2)传递性:如果A B ⊆,且B C ⊆,那么A C ⊆.2.真子集如果集合A B ⊆,但存在元素x B ∈,且x A ∉,我们称集合A是集合B 的真子集,记为@简单高中生A B ⊂≠(或B A ⊃≠),读作集合A 真包含于集合B (或集合B 真包含集合A ).集合A 是集合B 的真子集可用Venn 图表示如右.3.集合的相等如果集合A B ⊆,且B A ⊆,此时集合A 与集合B 的元素是一样的,我们就称集合A 与集合B 相等,记为A B =.集合A 与集合B 相等可用Venn 图表示如右.4.空集我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.我们规定空集是任何一个集合的子集,空集是任何一个非空集合的真子集,即(1)A ∅⊆(A 是任意一个集合);(2)A ⊂∅≠(A ≠∅).1.3集合的运算1.并集自然语言:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作A B ⋃(读作“A 并B ”).@简单高中生符号语言:{,}A B x x A x B ⋃=∈∈或.图形语言:理解:x A ∈或x B ∈包括三种情况:x A ∈且x B ∉;x B ∈且x A ∉;x A ∈且x B ∈.并集的性质:(1)A B B A ⋃=⋃;(2)A A A ⋃=;(3)A A ⋃∅=;(4)()()A B C A B C ⋃⋃=⋃⋃;(5)A A B ⊆⋃,B A B ⊆⋃;(6)A B B A B ⋃=⇔⊆.2.交集自然语言:一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的交集,记作A B ⋂(读作“A 交B ”).符号语言:{,}A B x x A x B ⋂=∈∈且.图形语言:理解:当A 与B 没有公共元素时,不能说A 与B 没有交集,只能说A 与B 的交集是∅.@简单高中生交集的性质:(1)A B B A ⋂=⋂;(2)A A A ⋂=;(3)A ⋂∅=∅;(4)()()A B C A B C ⋂⋂=⋂⋂;(5)A B A ⋂⊆,A B B ⋂⊆;(6)A B A A B ⋂=⇔⊆.3.补集(1)全集的概念:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U .(2)补集的概念自然语言:对于一个集合A ,由属于全集U 且不属于集合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,记为U A ð.符号语言:{,}U A x x U x A =∈∉且ð图形语言:补集的性质(1)()U A A ⋂=∅ð;(2)()U A A U ⋃=ð;(3)()()()U U U A B A B ⋃=⋂痧;(4)()()()U U UA B A B ⋂=⋃痧.1.4充分条件与必要条件1.充分条件与必要条件一般地,“若p ,则q ”为真命题,是指由p 通过推理可以得出q .这时,我们就说,由p 可推出q ,记作@简单高中生p q ⇒,并且说p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件.在生活中,q 是p 成立的必要条件也可以说成是:q ⌝⇒p ⌝(q ⌝表示q 不成立),其实,这与p q ⇒是等价的.但是,在数学中,我们宁愿采用第一种说法.如果“若p ,则q ”为假命题,那么由p 推不出q ,记作/p q ⇒.此时,我们就说p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.2.充要条件如果“若p,则q”和它的逆命题“若q则p”均是真命题,即既有p q⇒,又有q p⇒就记作⇔.p q此时,我们就说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p q⇔,那么p与q互为充要条件.@简单高中生“p是q的充要条件”,也说成“p等价于q”或“q当且仅当p”等.1.5全称量词与存在量词1.全称量词与存在量词(1)全称量词短语“所有的”,“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“"”表示.常见的全称量词还有“一切”,“每一个”,“任给”,“所有的”等.含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.p x成立”可用符号简记为全称量词命题“对M中的任意一个x,有()p x,"Î,()x Mp x成立”.读作“对任意x属于M,有()(2)存在量词短语“存在一个”,“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“$”表示.常见的存在量词还有“有些”,“有一个”,“对某个”,“有的”等.含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.p x成立”可用符号简记为存在量词命题“存在M中的元素x,使()p x,x M∃∈,()p x成立”.读作“存在M中的元素x,使()2.全称量词命题和存在量词命题的否定(1)全称量词命题的否定全称量词命题:x M "Î,()p x ,它的否定:x M ∃∈,()p x ⌝.全称量词命题的否定是存在量词命题.(2)存在量词命题的否定存在量词命题:x M ∃∈,()p x ,它的否定:x M "Î,()p x ⌝.存在量词命题的否定是全称量词命题.@简单高中生第二章一元二次函数、方程和不等式2.1等式性质与不等式性质1.比较原理0a b a b >⇔->;0a b a b =⇔-=;0a b a b <⇔-<.2.等式的基本性质性质1如果a b =,那么b a =;性质2如果a b =,b c =,那么a c =;性质3如果a b =,那么a c b c ±=±;性质4如果a b =,那么ac bc =;性质5如果a b =,0c ≠,那么a b c c=.3.不等式的基本性质性质1如果a b >,那么b a <;如果b a <,那么a b >.即a b b a>⇔<性质2如果a b >,b c >,那么a c >.即a b >,b c >a c ⇒>.性质3如果a b >,那么a c b c +=+.由性质3可得,()()a b c a b b c b a c b +>⇒++->+-⇒>-.这表明,不等式中任何一项可以改变符号后移到不等号的另一边.性质4如果a b >,0c >,那么ac bc >;如果a b >,0c <,那么ac bc <.性质5如果a b >,c d >,那么a c b d +>+.性质6如果0a b >>,0c d >>,那么ac bd >.性质7如果0a b >>,那么n n a b >(n N ∈,2n ≥).2.2基本不等式1.重要不等式,a b R ∀∈,有222a b ab +≥,当且仅当a b =时,等号成立.2.基本不等式如果0a >,0b >,则2a b +≤,当且仅当a b =时,等号成立.@简单高中生2a b +叫做正数a ,b 的算术平均数叫做正数a ,b 的几何平均数.基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.3.与基本不等式相关的不等式(1)当,a b R ∈时,有22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a b =时,等号成立.(2)当0a >,0b >时,有211a b ≤+当且仅当a b =时,等号成立.(3)当,a b R ∈时,有22222a b a b ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a b =时,等号成立.4.利用基本不等式求最值已知0x >,0y >,那么@简单高中生(1)如果积xy 等于定值P ,那么当x y =时,和x y +有最小值(2)如果和x y +等于定值S ,那么当x y =时,积xy 有最大值214S .2.3二次函数与一元二次方程、不等式1.一元二次不等式只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系(0)a >0>∆0=∆0<∆二次函数cbx ax y ++=2(0>a )的图象一元二次方程()的根002>=++a c bx ax 有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-==无实根的解集)0(02>>++ac bx ax {}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax {}21x x xx <<∅∅第三章函数的概念与性质3.1函数的概念及其表示1.函数的概念设A ,B 是非空的实数集,如果对于集合A 中的任意一个数x ,按照某种确定的对应关系f ,在集合B 中都有唯一确定的的数y 和它对应,那么就称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,记作()y f x =,x A ∈.其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域,与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{|(})f x x A ∈叫做函数的值域,显然,值域是集合B 的子集.@简单高中生2.区间:设a ,b 是两个实数,而且a b <,我们规定:(1)满足不等式a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[,]a b ;(2)满足不等式a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,表示为(,)a b ;(3)满足不等式a x b ≤<或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为:[,)a b ,(,]a b .这里的实数a ,b 都叫做相应区间的端点.这些区间的几何表示如下表所示.定义名称符号数轴表示{}x a x b ≤≤闭区间[,]a b {}x a x b <<开区间(,)a b{}x a x b ≤<半开半闭区间[,)a b{}x a x b <≤半开半闭区间(,]a b (4)实数集R 可以表示为(,)-∞+∞,“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.满足x a ≥,x a >,x b ≤,x b <的实数x 的集合,用区间分别表示为[,)a +∞,(,)a +∞(,]b -∞,(,)b -∞.这些区间的几何表示如下表所示.定义符号数轴表示{}x x -∞<<+∞(,)-∞+∞{}x x a ≥[,)a +∞{}x x a >(,)a +∞{}x x b ≤(,]b -∞{}x x b <(,)b -∞注意:@简单高中生(1)“∞”是一个趋向符号,表示无限接近,却永远达不到,不是一个数.(2)以“-∞”或“+∞”为区间的一端时,这一端点必须用小括号.3.函数的三要素(1)定义域;(2)对应关系;(3)值域.值域随定义域和对应关系的确定而确定.4.函数的相等如果两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么就说这两个函数是同一个函数.5.函数的表示方法(1)解析法用数学表达式表示两个变量之间的对应关系的方法叫做解析法.解析法是表示函数的一种重要的方法,这种表示法从“数”的方面简明、全面地概括了变量之间的数量关系.(2)图象法用图象表示两个变量之间的对应关系的方法叫做图象法.图象法直观地表示了函数值随自变量值改变的变化趋势,从“形”的方面刻画了变量之间的数量关系.说明:将自变量的一个值0x 作为横坐标,相应的函数值0()f x 作为纵坐标,就得到坐标平面上的一个点00(,())x f x .当自变量取遍函数的定义域A 中的每一个值时,就得到一系列这样的点,所有这些点组成的图形就是函数()y f x =的图象.函数()y f x =的图象在x 轴上的射影构成的集合就是函数的定义域,在y 轴上的射影构成的集合就是函数的值域.@简单高中生函数的图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点,等等.(3)列表法通过列表来表示两个变量之间的对应关系的方法叫做列表法.例如,初中学习过的平方表、立方表都是表示函数关系的.6.分段函数(1)分段函数的概念有些函数在其定义域内,对于自变量x 的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数称为分段函数.如(1),0,(),0x x f x x x x -<⎧==⎨≥⎩,(2)22,0,(),0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩.说明:①分段函数是一个函数,而不是几个函数.处理分段函数问题时,要先确定自变量的取值在哪个区间,从而选取相应的对应关系.②分段函数在书写时用大括号把各段函数合并写成一个函数的形式.并且必须指明各段函数自变量的取值范围.③分段函数的定义域是自变量所有取值区间的并集,分段函数的定义域只能写成一个集合的形式,不能分开写成几个集合的形式.④分段函数的值域是各段函数在对应自变量的取值范围内值域的并集.(2)分段函数的图象分段函数有几段,它的图象就由几条曲线组成.在同一坐标系中,根据每段的定义区间和表达式依次画出图象,要注意每段图象的端点是空心点还是实心点,组合到一起就得到整个分段函数的图象.@简单高中生3.2函数的基本性质函数的性质是指在函数变化过程中的不变性和规律性.1.单调性与最大(小)值(1)增函数设函数()f x 的定义域为I ,区间D ⊆I .如果∀1x ,2x D ∈,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就称函数()f x 在区间D 上单调递增.特别地,当函数()f x 在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.(2)减函数设函数()f x 的定义域为I ,区间D ⊆I.如果∀1x ,2x D ∈,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就称函数()f x 在区间D 上单调递增.特别地,当函数()f x 在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数.(3)单调性、单调区间、单调函数如果函数()y f x =在区间D 上单调递增或单调递减,那么就说函数()y f x =在区间D 上具有(严格的)单调性,区间D 叫做()y f x =的单调区间.如果函数在某个区间上具有单调性,那么就称此函数在这个区间上是单调函数.(4)证明函数()f x 在区间D 上单调递增或单调递减,基本步骤如下:①设值:设12,x x D ∈,且12x x <;②作差:12()()f x f x -;③变形:对12()()f x f x -变形,一般是通分,分解因式,配方等.这一步是核心,要注意变形到底;@简单高中生④判断符号,得出函数的单调性.(5)函数的最大值与最小值①最大值:设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么我们称M 是函数()y f x =的最大值.②最小值:设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么我们称m 是函数()y f x =的最小值.2.奇偶性(1)偶函数设函数()f x 的定义域为I ,如果x I ∀∈,都有x I -∈,且()()f x f x -=,那么函数()f x 就叫做偶函数.关于偶函数有下面的结论:①偶函数的定义域一定关于原点对称.也就是说定义域关于原点对称是函数为偶函数的一个必要条件;②偶函数的图象关于y 轴对称.反之也成立;③偶函数在关于原点对称的两个区间上的增减性相反.(2)奇函数设函数()f x 的定义域为I ,如果x I ∀∈,都有x I -∈,且()()f x f x -=-,那么函数()f x 就叫做奇函数.关于奇函数有下面的结论:①奇函数的定义域一定关于原点对称.也就是说定义域关于原点对称是函数为奇函数的一个必要条件;@简单高中生②奇函数的图象关于坐标原点对称.反之也成立;③如果奇函数当0x =时有意义,那么(0)0f =.即当0x =有意义时,奇函数的图象过坐标原点;④奇函数在关于原点对称的两个区间上的增减性相同.3.3幂函数1.幂函数的概念一般地,形如y x α=(R α∈,α为常数)的函数称为幂函数.对于幂函数,我们只研究1α=,2,3,12,1-时的图象与性质.2.五个幂函数的图象和性质x y =2x y =3x y =21xy =1-=x y 定义域RRR[0,+)∞(,0)(0,+)-∞⋃∞值域R[0,+)∞R[0,+)∞(,0)(0,+)-∞⋃∞奇偶性奇函数偶函数奇函数非奇非偶奇函数单调性增函数在(,0]-∞上递减在[0,+)∞上递增增函数增函数在(,0-∞),0,+)∞(上递减定点(1,1)3.4函数的应用(一)略.第四章指数函数与对数函数4.1指数1.n 次方根与分数指数幂(1)方根如果n xa =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中1n >,且*n N ∈.①当n 是奇数时,正数的n 次方根是正数,负数的n 方根是负数.这时,a 的n 方表示.@简单高中生②当n 是偶数时,正数的n 次方根有两个,这两个数互为相反数.这时,正数a 的正的n 表示,负的n 次方根用符号正的n 次方根与负的n 次方根可以合并写成0a >).负数没有偶次方根.0的任何次方根都是0=.叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.关于根式有下面两个等式:n a =;,,a na n⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数..2.分数指数幂(1)正分数指数幂mna=0a>,m,*n N∈,1n>).0的正分数指数幂等于0.(2)负分数指数幂1mnmnaa-=0a>,m,*n N∈,1n>).0的负分数指数幂没有意义.(3)有理数指数幂的运算性质①r s r sa a a+=(0a>,r,s Q∈);②()r s rsa a=(0a>,r,s Q∈);③()r r rab a b=(0a>,0b>,r Q∈).3.无理数指数幂及其运算性质(1)无理数指数幂的概念当x是无理数时,x a是无理数指数幂.我们可以通过有理数指数幂来认识无理数指数幂.当x的不足近似值m和过剩近似值n逐渐逼近x时,m a和n a都趋向于同一个数,这个数就是x a.所以无理数指数幂x a(0a>,x是无理数)是一个确定的数.@简单高中生(2)实数指数幂的运算性质整数指数幂的运算性质也适用于实数指数幂,即对于任意实数r,s,均有下面的运算性质.①r s r sa a a+=(0a>,r,s R∈);②()r s rsa a=(0a>,r,s R∈);③()r r rab a b=(0a>,0b>,r R∈).4.2指数函数1.指数函数的概念函数x y a =(0a >,且1a ≠)叫做指数函数,其中指数x 是自变量,定义域是R .2.指数函数的图象和性质一般地,指数函数x y a =(0a >,且1a ≠)的图象和性质如下表所示:01a <<1a >图象定义域R值域(0,)+∞性质(1)过定点(0,1),即0x =时,1y =(2)在R 上是减函数(2)在R 上是增函数4.3对数1.对数的概念一般地,如果x a N =(0,1)a a >≠,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作N x a log =.其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.@简单高中生当0a >,且1a ≠时,log N x a a N x =⇔=.2.两个重要的对数(1)常用对数:以10为底的对数叫做常用对数,并把10log N 记为lg N .(2)自然对数:以e (e 是无理数, 2.71828e =…)为底的对数叫做自然对数,并把log e N 记作ln N .3.关于对数的几个结论(1)负数和0没有对数;(2)log 10a =;(3)log 1a a =.4.对数的运算如果0a >,且1a ≠,0M >,0N >,那么(1)log ()log log a a a MN M N =+;(2)log log log a a a M M N N =-;(3)log log n a a M n M =(n R ∈).5.换底公式log log log c a c bb a=(0a >,且1a ≠,0b >,0c >,1c ≠).4.4对数函数1.对数函数的概念一般地,函数log a y x =(0a >,且1a ≠)叫做对数函数,其中x 是自变量,定义域是(0,)+∞.@简单高中生2.对数函数的图象和性质01a <<1a >图象定义域(0,)+∞值域R3.反函数指数函数x y a =(0a >,且1a ≠)与对数函数log a y x =(0a >,且1a ≠)互为反函数,它们的定义域与值域正好互换.互为反函数的两个函数的图象关于直线y x =对称.4.不同函数增长的差异对于对数函数log a y x =(1a >)、一次函数y kx =(0k >)、指数函数x y b =(1b >)来说,尽管它们在(0,)+∞上都是增函数,但是随着x 的增大,它们增长的速度是不相同的.其中对数函数log a y x =(1a >)的增长速度越来越慢;一次函数y kx =(0k >)增长的速度始终不变;指数函数x y b =(1b >)增长的速度越来越快.总之来说,不管a (1a >),k (0k >),b (1b >)的大小关系如何,x y b =(1b >)的增长速度最终都会大大超过y kx =(0k >)的增长速度;y kx =(0k >)的增长速度最终都会大大超过log a y x =(1a >)的增长速度.因此,总会存在一个0x ,当0x x >时,恒有log x a b kx x >>.4.5函数的应用(二)1.函数的零点与方程的解(1)函数零点的概念对于函数()y f x =,我们把使()0f x =的实数x 叫做函数()y f x =的零点.函数()y f x =的零点就是方程()0f x =的实数解,也是函数()y f x =的图象与x 轴的公共点的横坐标.所以@简单高中生方程()0f x =有实数解⇔函数()y f x =有零点性质(1)过定点(1,0),即当1x =时,0y =.(2)增函数(2)减函数⇔函数()y f x =的图象与x 轴有公共点.(2)函数零点存在定理如果函数()y f x =在区间[,]a b 上的图象是一条连续不断的曲线,且有()()0f a f b <,那么,函数()y f x =在区间(,)a b 内至少有一个零点,即存在(,)c a b ∈,使得()0f c =,这个c 也就是方程()0f x =的解.2.用二分法求方程的近似解对于在区间[,]a b 上图象连续不断且()()0f a f b <的函数()y f x =,通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.@简单高中生给定精确度ε,用二分法求函数()y f x =零点0x 的近似值的一般步骤如下:(1)确定零点0x 的初始区间[,]a b ,验证()()0f a f b <.(2)求区间(,)a b 的中点c .(3)计算()f c ,并进一步确定零点所在的区间:①若()0f c =(此时0x c =),则c 就是函数的零点;②若()()0f a f c <(此时0(,)x a c ∈),则令b c =;③若()()0f c f b <(此时0(,)x c b ∈),则令a c =.(4)判断是否达到精确度ε:若a b ε-<,则得到零点的近似值a (或b );否则重复步骤(2)~(4).由函数零点与相应方程解的关系,我们可以用二分法来求方程的近似解.3.函数模型的应用用函数建立数学模型解决实际问题的基本过程如下:这一过程包括分析和理解实际问题的增长情况(是“对数增长”“直线上升”还是“指数爆炸”);根据增长情况选择函数类型构建数学模型,将实际问题化归为数学问题;通过运算、推理、求解函数模型;用得到的函数模型描述实际问题的变化规律,解决有关问题.在这一过程中,往往需要利用信息技术帮助画图、运算等.第五章三角函数5.1任意角和弧度制1.任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.射线的端点叫做角的顶点,射线在起始位置和终止位置分别叫做角的始边和终边.(2)正角、负角、零角按逆时针方向旋转所成的角叫正角;按顺时针方向旋转所成的角叫负角;一条射线没有作任何旋转而形成的角叫零角.这样,我们就把角的概念推广到了任意角.(3)象限角当角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角.如果角的终边落在坐标轴上,这时这个角不属于任何象限.@简单高中生(4)终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合{}|360,S k k Z ββα==+⋅︒∈即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.终边相同的角不一定相等,但相等的角,终边一定相同;终边相同的角有无数多个,它们相差360︒的整数倍;象限角的表示:第一象限角的集合{}|36090360,k k k Z αα⋅︒<<︒+⋅︒∈第二象限角的集合{}|90360180360,k k k Z αα︒+⋅︒<<︒+⋅︒∈第三象限角的集合{}|180360270360,k k k Z αα︒+⋅︒<<︒+⋅︒∈第四象限角的集合{}|270360360360,k k k Z αα︒+⋅︒<<︒+⋅︒∈终边落在坐标轴上的角在以后的学习中很重要,它们的表示如下表.位置表示终边在x 轴非负半轴{360,}k k Z αα=⋅︒∈终边在x 轴非正半轴{180+360,}k k Z αα=︒⋅︒∈终边在x 轴{180,}k k Z αα=⋅︒∈终边在y 轴非负半轴{90+360,}k k Z αα=︒⋅︒∈终边在y 轴非正半轴{270+360,}k k Z αα=︒⋅︒∈终边在y 轴{90180,}k k Z αα=︒+⋅︒∈终边在坐标轴{90,}k k Z αα=⋅︒∈2.弧度制(1)弧度的概念长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.@简单高中生在半径为r 的圆中,弧长为l 的弧所对的圆心角为αrad ,那么l rα=.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)弧度与角度的换算(3)关于扇形的几个公式设扇形的圆心角为α(rad ),半径为R ,弧长为l ,则有①l R α=;②212S R α=;③12S lR =.5.2三角函数的概念1.三角函数的概念(1)三角函数的定义一般地,任意给定一个角R α∈,它的终边OP 与单位圆相交于点(,)P x y .把点P 的纵坐标y 叫做α的正弦函数,记作sin α,即@简单高中生sin y α=;把点P 的横坐标x 叫做α的余弦函数,记作cos α,即cos x α=;把点P 的纵坐标与横坐标的比值yx叫做α的正切函数,记作tan α,即tan yxα=(0x ≠).正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:正弦函数sin y α=,x R ∈;余弦函数cos y α=,x R ∈;正切函数tan y α=,2x k ππ≠+(k Z ∈).设α是一个任意角,它的终边上任意一点P (不与原点重合)的坐标为(,)x y ,点P 与原点的距离为r =.可以证明:sin y r α=;cos xr α=;tan y xα=.(2)几个特殊角的三角函数值0,2π,π,32π的三角函数值如下表所示:α函数2ππ32πsin α0101-cos α101-0tan α不存在0不存在(3)三角函数值的符号(4)诱导公式(一)终边相同的角的同一三角函数值相等.@简单高中生sin(2)sin k απα+⋅=,cos(2)cos k απα+⋅=,tan(2)tan k απα+⋅=,其中k Z ∈.2.同角三角函数间的基本关系(1)平方关系22sin cos 1αα+=.(2)商数关系sin tan cos ααα=.作用:(1)已知α的某一个三角函数值,求其余的两个三角函数值;(2)化简三角函数式;@简单高中生(3)证明三角函数恒等式.5.3诱导公式1.公式二sin()sin παα+=-,cos()cos παα+=-,tan()tan παα+=.2.公式三sin()sin αα-=-,cos()cos αα-=,tan()tan αα-=-.3.公式四sin()sin παα-=,cos()cos παα-=-,tan()tan παα-=-.小结:(1)2k απ+⋅(k Z ∈),πα+,α-,πα-的三角函数,等于α的同名函数,前面加上把α看成锐角时原三角函数值的符号.(2)利用公式一∼公式四,可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面步骤进行:4.公式五sin()cos 2παα-=,cos()sin 2παα-=.5.公式六sin()cos 2παα+=,cos()sin 2παα+=-.小结:2πα-,2πα+的正弦(余弦),等于α的余弦(正弦),前面加上把α看成锐角时原三角函数值的符号.5.4三角函数的图象与性质1.正弦函数、余弦函数的图象(1)正弦函数sin y x =的图象.①画点00(,sin )T x x @简单高中生在直角坐标系中画出以原点O 为圆心的单位圆,O 与x 轴正半轴的交点为(1,0)A .在单位圆上,将点A 绕着点O 旋转0x 弧度至点B ,根据正弦函数的定义,点B 的纵坐标00sin y x =.由此,以0x 为横坐标,0y 为纵坐标画点,即得到函数图象上的点00(,sin )T x x .。
新人教版(2019)必修一 第一章 集合与常用逻辑用语教材例题课后习题答案完整word版
【解析】
【分析】
集合表示两条直线的交点,解得交点得到集合关系.
【详解】集合 表示直线 与直线 交点的集合,
即 .DC
【点睛】本题考查了集合表示的意义,集合的包含关系,意在考查学生对于集合的理解和掌握.
拓广探索
10.请解决下列问题:
(1)设 ,若 ,求 的值;
(2)已知集合 ,若 ,求实数a的取值范围.
习题1.1
复习巩固
4.用符号“ ”或“ ”填空:
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国______________A,美国__________A,印度____________A,英国_____________A;
(2)若 ,则-1_____________A;
(3)若 ,则3________________B;
(3) ;
(4) .
【答案】(1){ 是立德中学的女生}
(2){ 是直角三角形}
(3)
(4)
【解析】
【分析】
根据子集的定义写出一个子集即可.
【详解】(1){ 是立德中学的女生}
(2){ 是直角三角形}
(3)
(4)
【点睛】本题考查了集合的子集,属于简单题.
9.在平面直角坐标系中,集合 表示直线 ,从这个角度看,集合 表示什么?集合C,D之间有什么关系?
, , , , , , , .
【点睛】本题主要考查了子集的定义与辨析,属于基础题型.
4.用适当的符号填空:
(1)a_____ ;(2)0____ ;(3) ____ ;
(4) ____N;(5) ____ ;(6) ____ .
【答案】①. ②. ③. = ④.⑤.⑥. =
【解析】
1.1-集合的概念-高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
2. 集合元素的特性 (1) 确定性: 给定的集合,它的元素必须是确定的,也就是说给定一个集合,那么 任何一个元素在不在这个集合中就确定了. (2) 互异性: 一个给定的集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素不能相同. (3) 无序性: 集合中的元素是无先后顺序的,即集合里的任何两个元素可以交换位置.
例(1)中,我们把1~10之间的每一个偶数作为元素,这些元素的全体就是一个 集合;同样地,例(2)中,把立德中学今年人学的每一位高一学生作为元素,这些 元素的全体也是一个集合.
思考 上面的例(3) 到例(6)也都能组成集合吗? 它们的元素分别是什么?
1. 集合的含义 一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集
(2) 用描述法 B={x∈Z|10<x<20}. 用列举法 B={11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19}.
思考 举例说明,用自然语言、列举法和描述法表示集合时各自的特点. 1. 自然语言:用文字叙述的形式式描述集合. 特点:通俗易懂,但不常用. 适用对象:具有某种特定性质的具体的或抽象的对象汇总而成的集体. 2. 列举法:元素个数为有限个时,将集合的元素逐一列举出来;元素个数 为无限个时,将它们的变化规律表示出来. 特点:直观,明确,详细,通俗易懂. 适用对象:元素个数较少或者元素个数较多,元素之间有明显规律的集合.
3. 集合与元素的关系 (1) 如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. (2) 如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作aA.
数学中一些常用的数集及其记法:
(1) 全体非负整数组成的集合称为非负整数集(即自然数集),记作:N (2) 全体正整数组成的集合称为正整数集,记作:N﹡或N+ (3) 全体整数组成的集合称为整数集,记作:Z (4) 全体有理数组成的集合称为有理数集,记作:Q (5) 全体实数组成的集合称为实数集,记作:R
高中数学必修第一册第1章 集合与常用逻辑用语
6 集合的3种表示方法之描述法
一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x
所组成的集合表示为{ x ∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法。
例如,我们可以把奇数集表示为{ x ∈Z| x =2k + 1(k∈Z)},
偶数集表示为{ x ∈Z| x =2k(k∈Z)};
如{x|x < −1或x > 2}
6 课堂练习
请用描述法表示下列集合:
(1)方程x 2 − 4 = 0的所有实数根组成的集合A;
(2)由大于10而小于20的所有整数组成的集合B.
解:(1)A={| x 2 − 4 = 0}
(2)B={∈Z|10 < < 20}
7 表示集合的三种方法各有什么特点?
同,那么它们就是相等的集合。{1,2,3}和{3,2,1}是
同样的集合
3 集合和元素怎么表示?它们之间有什么关系?
一般来说:用大写拉丁字母A、B、C…等表示集合
用小写拉丁字母, , …等表示元素
元素与集合的关系:
如果是是集合A的元素,那么就说属于集合A,记作∈A;
如果是不是集合A的元素,那么就说不属于集合A,记作∉A;
比如,3∈自然数集;4∉奇数集
4 常用的数集比如自然数集怎么表示?
注意写法
【自然数集】全体自然数组成的集合,0,1,2…,记作N,也叫非负整数集
【正整数集】全体正整数组成的集合,记作N*或N+;
【整数集】 全体整数组成的集合,记作Z;
【有理数集】全体有理数组成的集合,记作Q;
【实数集】 全体实数组成的集合,记作R;
确定性
对于一个给定的集合,它的元素必须是确定的。也就是说,对于
(2019新教材)人教A版必修第一册知识点
(2019新教材)人教A 版必修第一册知识点第一章集合与常用逻辑用语〖1.1〗集合的概率(1)集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法N 表示自然数集,*N 或N +表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.(3)集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. (4)集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集. ③不含有任何元素的集合叫做空集∅.〖1.2〗集合间的基本关系(2)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n 个子集,它有21n -个真子集,它有21n -个非空子集,它有22n -非空真子集.〖1.3〗集合的基本运算〖1.4〗充分条件与必要条1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句.真命题:判断为真的语句.假命题:判断为假的语句. 2、“若p ,则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件,q 称为命题的结论. 若p q ⇒,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件. 若p q ⇔,则p 是q 的充要条件(充分必要条件).利用集合间的包含关系: 例如:若B A ⊆,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A=B ,则A 是B 的充要条件;〖1.5〗全称量词与存在量词1、全称量词——“所有的”、“任意一个”等,用“∀”表示; 全称命题p :)(,x p M x ∈∀; 全称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∃。
⑵存在量词——“存在一个”、“至少有一个”等,用“∃”表示; 特称命题p :)(,x p M x ∈∃; 特称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∀;名称记号意义性质 示意图交集A B{|,x x A ∈且}x B ∈(1)AA A =(2)A ∅=∅(3)A B A ⊆A B B ⊆ BA并集 A B{|,x x A ∈或}x B ∈(1)AA A =(2)A A ∅=(3)A B A ⊇ A B B ⊇BA补集UA{|,}x x U x A ∈∉且1()U A A =∅2()U A A U =()()()U U U A B A B =()()()UU U A B A B =第二章 一元二次函数、方程和不等式1、0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<.2、不等式的性质: ①a b b a >⇔<;②,a b b c a c >>⇒>;③a b a c b c >⇒+>+;④,0a b c ac bc >>⇒>,,0a b c ac bc ><⇒<;⑤,a b c d a c b d >>⇒+>+; ⑥0,0a b c d ac bd >>>>⇒>;⑦()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >; ⑧()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >.3、常用的基本不等式:①()222,a b ab a b R +≥∈; ②2(0,0)>>a b ab a b +≥4、含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法 (1)含绝对值的不等式的解法 不等式 解集||(0)x a a <> {|}x a x a -<<||(0)x a a >> |x x a <-或}x a >||,||(0)ax b c ax b c c +<+>>把ax b +看成一个整体,化成||x a <,||(0)x a a >>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法 判别式24b ac ∆=- 0∆>0∆= 0∆<二次函数2(0)y ax bx c a =++>的图象O一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的根21,242b b ac x a -±-=(其中12)x x <122b x x a==-无实根20(0)ax bx c a ++>>的解集1{|x x x <或2}x x >{|x }2b x a≠-R20(0)ax bx c a ++<>的解集12{|}x x x x <<∅ ∅第三章 函数的概念与性质〖3.1〗函数及其表示1、函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f 叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数.2、区间的概念及表示法(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间; (3)区间的数轴表示.3、求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合. ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.⑤零(负)指数幂的底数不能为零.⑥若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑦对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑧对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.⑨由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.4、求函数的值域或最值①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数()y f x=可以化成一个系数含有y的关于x的二次方程2a y xb y xc y++=,则在()0()()()0a y≠时,由于,x y为实数,故必须有2()4()()0∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.b y a yc y④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值.⑦函数的单调性法.5、函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.yxo〖3.2〗函数的基本性质 【3.2.1】单调性1、用定义法证明函数单调性的一般步骤(1) 取值:即设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <,210x x x ∆=-> (2) 作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.(3) 定号:确定21()()y f x f x ∆=-的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论.(4) 下结论:根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. 在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数 2、复合函数与单调性若函数u=g(x)在区间[a,b ]上是单调函数,函数y=f(u)在[g(a),g(b)]或[g(b),g(a)]上也是单调函数,那么复合函数y=f [g(x)]在区间[a,b ]上是单调函数,其单调性的规律是: 函数单调性 u=g(x) 增函数 增函数 减函数 减函数 y=f(u) 增函数 减函数 增函数 减函数 y=f[g(x)]增函数减函数减函数增函数上述规律可简记为“同増异减”。
高一数学 第一章 集合与常用逻辑用语 新人教A版
第一章 集合与常用逻辑用语1.1 集合的概念与运算 一、知识导学1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.2.元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.3.子集:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素(若A a ∉则B a ∈),则称集合A 为集合B 的子集,记为A ⊆B 或B ⊇A ;如果A ⊆B ,并且A ≠B ,这时集合A 称为集合B 的真子集,记为A B 或B A.4.集合的相等:如果集合A 、B 同时满足A ⊆B 、B ⊇A ,则A=B.5.补集:设A ⊆S ,由S 中不属于A 的所有元素组成的集合称为S 的子集A 的补集,记为 A C s .6.全集:如果集合S 包含所要研究的各个集合,这时S 可以看做一个全集,全集通常记作U.7.交集:一般地,由所有属于集合A 且属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的交集,记作A ⋂B.8.并集:一般地,由所有属于集合A 或者属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的并集,记作A ⋃B.9.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作Φ.10.有限集:含有有限个元素的集合称为有限集.11.无限集:含有无限个元素的集合称为无限集.12.集合的常用表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn 图).13.常用数集的记法:自然数集记作N ,正整数集记作N +或N *,整数集记作Z ,有理数集记作Q ,实数集记作R .二、疑难知识1.符号⊆,,⊇,,=,表示集合与集合之间的关系,其中“⊆”包括“”和“=”两种情况,同样“⊇”包括“”和“=”两种情况.符号∈,∉表示元素与集合之间的关系.要注意两类不同符号的区别.2.在判断给定对象能否构成集合时,特别要注意它的“确定性”,在表示一个集合时,要特别注意它的“互异性”、“无序性”.3.在集合运算中必须注意组成集合的元素应具备的性质.4.对由条件给出的集合要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或文氏图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用文氏图形表示,容易被忽视,如在关系式中,B =Φ易漏掉的情况.5.若集合中的元素是用坐标形式表示的,要注意满足条件的点构成的图形是什么,用数形结合法解之.6.若集合中含有参数,须对参数进行分类讨论,讨论时既不重复又不遗漏.7.在集合运算过程中要借助数轴、直角坐标平面、Venn 图等将有关集合直观地表示出来.8.要注意集合与方程、函数、不等式、三角、几何等知识的密切联系与综合使用. 9.含有n 个元素的集合的所有子集个数为:n 2,所有真子集个数为:n 2-1三、经典例题[例1] 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )A .(0,1),(1,2)B .{(0,1),(1,2)}C .{y|y=1,或y=2}D .{y|y≥1}错解:求M∩N 及解方程组⎩⎨⎧+=+=112x y x y 得⎩⎨⎧==10y x 或 ⎩⎨⎧==21y x ∴选B 错因:在集合概念的理解上,仅注意了构成集合元素的共同属性,而忽视了集合的元素是什么.事实上M 、N 的元素是数而不是实数对(x,y ),因此M 、N 是数集而不是点集,M 、N 分别表示函数y =x 2+1(x∈R),y =x +1(x∈R)的值域,求M∩N 即求两函数值域的交集.正解:M={y |y =x 2+1,x∈R}={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R}.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1}, ∴应选D .注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x2+1,x ∈R}、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R},这三个集合是不同的.[例2] 已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C .错解:由x 2-3x +2=0得x =1或2.当x =1时,a =2, 当x =2时,a=1.错因:上述解答只注意了B 为非空集合,实际上,B=时,仍满足A∪B=A .当a =0时,B=,符合题设,应补上,故正确答案为C={0,1,2}.正解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或 ∴C={0,1,2}[例3]已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有: ( )A .m +n ∈A B. m +n ∈B C.m +n ∈C D. m +n 不属于A ,B ,C 中任意一个错解:∵m ∈A ,∴m =2a ,a Z ∈,同理n =2a +1,a ∈Z, ∴m +n =4a +1,故选C错因是上述解法缩小了m +n 的取值范围.正解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z, 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B, 故选B.[例4] 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若BA ,求实数p 的取值范围.错解:由x 2-3x -10≤0得-2≤x≤5.欲使B A ,只须3351212≤≤-⇒⎩⎨⎧≤-+≤-p p p∴ p 的取值范围是-3≤p≤3.错因:上述解答忽略了"空集是任何集合的子集"这一结论,即B=时,符合题设. 正解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5.由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.[例5] 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.[例6] 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素.⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A ∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a-11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a --1111∈A ⇒111---a a ∈A ,即1-a 1∈A ⑷由⑶知a∈A 时,a-11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a-11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a1 ③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.四、典型习题1.集合A={x|x 2-3x -10≤0,x ∈Z},B={x|2x 2-x -6>0, x ∈ Z},则A ∩B 的非空真子集的个数为( )A .16B .14C .15D .322.数集{1,2,x 2-3}中的x 不能取的数值的集合是( )A .{2,-2 }B .{-2,-5 }C .{±2,±5 }D .{5,-5}3. 若P={y|y=x 2,x∈R},Q={y|y=x 2+1,x∈R},则P∩Q 等于( )A .PB .QC .D .不知道4. 若P={y|y=x 2,x∈R},Q={(x ,y)|y=x 2,x∈R},则必有( )A .P∩Q=B .P QC .P=QD .PQ 5.若集合M ={11|<xx },N ={x |2x ≤x },则M N = ( ) A .}11|{<<-x x B .}10|{<<x xC .}01|{<<-x xD .∅6.已知集合A={x|x 2+(m +2)x +1=0,x∈R },若A∩R +=,则实数m 的取值范围是_________.7.设a R ∈,函数2()22.f x ax x a =--若()0f x >的解集为A ,{}|13,B x x A B φ=<<≠,求实数a 的取值范围。
1.1集合的概念2023-2024学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
R
【预习自测】
微思考
• N,N*,N+有什么区别? • 【提示】(1)N为非负整数集(或自然数集), • 而N*或N+表示正整数集,不同之处就是N包括0, 而N*(N+)不包括0. • (2)N*和N+的含义是一样的.
|课堂互动|
• 题型1 集合的概念
•
下列各组对象能否构成一个集合:
• (1)接近于0的数的全体;
• 4.(题型3)已知集合A是由0,m,m2-3m+2三 个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为 ________.
• 【答案】3
• 【解析】若m=2,则m2-3m+2=0,与m2- 3m+2≠0矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3, 当m=0时,与m≠0矛盾,当m=3时,此时集合A 的元素为0,3,2,符合题意.
• 判断一个元素是不是某个集合的元素,就是判 断这个元素是否具有这个集合的元素的共同特 征.像此类题,主要看能否将所给对象的形式转化 为集合中元素所具有的形式.
2.设集合 M 是由不小于 2 3的数组成的集合,a= 11,则下列关系
中正确的是
• A.a∈M
B.a∉M
()
• C.a=M
D.a≠M
• 【答案】B
5.(题型 2)若集合 A 是由所有形如 3a+ 2b(a∈Z,b∈Z)的数组成, 判断-6+2 2是不是集合 A 中的元素?
解:因为-6+2 2=3×(-2)+2 2,-2∈Z 且 2∈Z,所以-6+2 2 是形如 3a+ 2b(a∈Z,b∈Z)的数,即-6+2 2是集合 A 中的元素.
D.3∉A 且-3∈A
• 【答案】D
【解析】因为 3-1=2> 3,所以 3∉A.又因为-3-1=-4< 3,
所以-3∈A.
集合的概念 高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册 (1)
确定性:元素与集合的关系是确定的,即给定元素a和集合A, a∈A与a∉A必居其一 互异性:集合中的元素互不相同,即a∈A且b∈A时,必有 a≠b
无序性:集合中的元素可以任意排列顺序
例1:
1.你所在的班级中,身高不低于175cm的同学能组成一个集合 吗? 2.你所在的班级中,高个子同学能组成一个集合吗?为 什么? 3.不等式x-2>1的所有解能组成一个集合吗?
N* 或N+
N ZQR
数的分类:
【例2】用 和 填空:
(1)0____Z;
(2) ____Q;
(3)如果n N,那么n+1____N.
独学内化(3mins)
整理【例2】,并独立完成任务单【独学探究2】
小组讨论(3mins)
讨论【独学探究2】
师生交流(2mins)
对于独学探究中提出的问题解疑答惑
例:判断下列例子能否组成集合,它们的元素分别是什么?
(1)1~10之间的所有偶数;
“数”
(2)立德中学今年入学的全体高一学生;
“人”
(3)所有的正方形;
“图形”
(4)到直线l的距离等于定长d的所有点; “点”
(5)方程 x2 3x 2 0 的所有实数根; “数”
(6)地球上的四大洋.
“物”
2.元素与集合的关系
独学内化(5mins)
整理【例1】,并独立完成任务单【独学探究1】
小组讨论(5mins)
讨论【独学探究1】
师生交流(4mins)
对于独学探究中提出的问题解疑答惑
一、精讲
4.集合相等
给定两个集合A和B,如果组成它们的元素完全相同,那么这 两个集合相等,记作A=B
高中数学人教A版(2019)必修第一册课件:1
(1)必要条件; (2)必要条件; (3)必要条件; (4)不必要条件; (5)必要条件; (6)不必要条件.
例1中命题(1)给出了“四边形是平行四边 形”的一个充分条件,即“四边形的两组对角 分别相等”.这样的充分条件唯一吗?如果不 唯一,那么你能再给出几个不同的充分条件吗?
答:不唯一.初中的时候我们还学过其它的平行四边形的 判定定理,也就是判断四边形是平行四边形的其它条件: ①若四边形的两组对边分别相等,则这个四边形是平行 四边形; ②若四边形的一组对边平行且相等,则这个四边形是平 行四边形; ③若四边形的两条对角线互相平分,则这个四边形是平 行四边形.
பைடு நூலகம்
解:(1)这是平行四边形的一条性质定理, p q ,所以 q 是 p 的必要 条件.
(2)这是三角形相似的一条性质定理, p q , 所以 q 是 p 的必要条件.
(3)如图 1.4-1,四边形 ABCD 的对角线互相垂直, 但它不是菱形,p q ,所以,q 不是 p 的必要条件.
(4)显然, p q ,所以,q 是 p 的必要条件. (5)由于 (1)0 10 ,但 1 1, p q ,所以,q 不是 p 的必
解:(1)这是一条平行四边形的判定定理,p q ,所以p是q的充分 条件.
(2)这是一条相似三角形的判定定理,p q ,所以p是q的充分 条件.
(3)这是一条菱形的性质定理,p q ,所以p是q的充分条件. (4)由于(-1) ²=1 ,但-1≠1,p q , 所以p不是q的充分条件. (5)由等式的性质知,p q,所以p是q的充分条件. (6) 2 为无理数,但 2 2 2 为有理数, p q,所以p不是q的 充分条件.
• 所以,“四边形的两组对边分别相等”“四边形的一 组对边平行且相等”“四边形的两条对角线互相平分” 都是“四边形是平行四边形”的充分条件.
数学人教A版(2019)必修第一册1
2
PART TWO
例题精讲
题型一 充要条件的判断
例1 下列命题中,哪些命题中p是q的充要条件?
(1) p:四边形是正方形,q:四边形的对角线互相垂直且平分; p不是q的充要条件.
(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形三边成比例; p是q的充要条件.
(3) p:xy>0,q:x>0,y>0; p不是q的充要条件.
1.4.2 充要条件
学习目标
XUEXIMUBIAO
1. 理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系; 2. 初步使用常用逻辑用语进行数学表达、论证和交流,提升逻 辑推理素养.
重点难点
ZHONGDIANNANDIAN
1.充要条件的意义(重点). 2.对充要条件的理解(难点).
1
PART ONE
追问1.2:问题1的哪些命题中p既是q的充分条件,p又是q的必要条件?
知识点一 充要条件
定义
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,此时既有 p q , 又有 q p ,就记作 p q .此时p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p 是q的充分必要条件,简称为充要条件(sufficient necessary cindition).此时p 与q互为充要条件.
两组对边分别平行且相等的四边形叫做平行四边形 对角线互相平分的四边形叫做平行四边形
题型二 充要条件的证明
例2 已知:圆O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.求证:d=r是直线l
与⊙O相切的充要条件. 分析:设p:d=r,q:直线l与⊙O相切.要证p是q的充要条件,只需分
别证明充分性(p q)和必要性(q p )即可.
知识点一 充要条件
- 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)。
A B 图1U A A B 图2高一数学第一学期期末第一章复习
总结归纳,复习指导
1. 集合中元素的特性:确定性、无序性、互异性
2. 集合的表示:列举法,描述法(①语言描述法,②Venn 图)
3. 区分元素与集合(a ∈A ),集合与集合的关系(B A ⊆),注意符号
4. 非负整数集(即自然数集)N ;正整数集:N*或 N+ ; 整数集:Z ;有理数集Q ; 实数集R
5. 集合间的基本关系:B A ⊆有两种可能(1)A B (真子集);(2)A=B (集合相等)
6. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ
7. 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集
8. 若非空集合A 中有n 个元素,则有2n 个子集,(2n -1)个真子集,(2n -2)个非空真子集
9. 集合基本运算:
(1)并集:A B ={x|x ∈A ,或x ∈B} (2)交集:A B={x|x ∈A ,且x ∈B }
B B A A B A
B A A B =⋂⇔⊆=⋃⇔⊆
(3)补集:C U A=},|{A x U x x ∉∈且
10.全称量词命题和存在量词命题的否定
(1)全称量词命题p :)(,x p M x ∈∀ 它的否定:)(,x p M x ⌝∈∃ (2)存在量词命题p:)(,x p M x ∈∃ 它的否定:)(,x p M x ⌝∈∀
11.充分条件与必要条件
(1)q p ⇒ p 是q 的充分条件; q 是p 的必要条件
(2)q p ⇔ p 与q 互为充要条件
习题演练,考点检测
一、单选题
1.已知集合{}ln(2)0A x x =-≥,{}22950B x x x =--<,则A
B =( ) A .()2,5 B .[)2,5
C .[)3,5
D .()3,5
2.已知集合301x M x x ⎧⎫-=≤⎨⎬+⎩⎭
,{}3,1,1,3,5N =--,则M N =( ) A .{}1,3 B .{}1,1,3- C .{3,1}- D .{}3,1,1--
3.已知集合{}0A x x =>,{}3B x x =≤,则集合A B =( )
A .{}33x x -≤≤
B .{}30x x -≤<
C .{}03x x <≤
D .{}
3x x ≥-
4.集合{|32}x x ∈-<N 用列举法表示是( )
A .{1,2,3,4}
B .{1,2,3,4,5}
C .{0,1,2,3,4,5}
D .{0,1,2,3,4}
5.集合{}1,2的子集的个数为( )
A .2
B .3
C .4
D .8
6.已知集合{}2,4,6A =,{}1,3,4,6B =,则A B 中元素的个数是( ) A .2 B .5 C .6 D .7
7.在东莞市第一高级中学2021届高三第一学期入学考试中,理科数学试卷的第一题是考查集合,第二题是考查复数.某数学老师为了了解学生对这两个知识点的掌握情况,对高三(5)班和(12)班的答题结果进行了统计,得到如下数据:
问两题都答错的人数是( )
A .5
B .6
C .8
D .10 8.如果集合{}
1P x x =>-,那么( )
A .0P ⊆
B .{}0P ∈
C .P ∅∈
D .{}0∈P 9.命题“x R ∀∈,210x x -+≥”的否定是( )
A .x R ∀∈,210x x -+<
B .x R ∀∈,210x x -+≤
C .0x R ∃∈,20010x x -+<
D .0x R ∃∈,20010x x -+≤
10.“a b =”是“22a b =”的什么条件?( )
A .充分不必要
B .必要不充分
C .充要
D .既不充分也不必要 二、多选题
11.已知集合{}
33M x Z x =∈-<<,则下列符号语言表述正确的是( )
A .2M ∈
B .0M ⊆
C .{}0M ∈
D .{}0M ⊆ 12.下列命题中是假命题的是( ).
A .x R ∀∈,30x ≥
B .0x R ∃∈,3
03x = C .x Q ∀∈,31x ≥ D .0x N ∃∈,303x = 13.设x ∈R ,则“2210x x +->”成立的一个充分不必要条件是( )
A .12x >
B .1x <-或12x >
C .2x <-
D .1x <- 14.已知全集{1,2,3,4,5,6}U =,集合{3,4,5}M =,{1,2,5}N =,则集合{1,2}可以表示为( ) A .M N ⋂ B .()U M N C .()U N M D .(())U M N N ⋂⋂ 15.已知命题:p x R ∃∈,2220x x a ++-=为真命题,则实数a 的取值可以是( ) A .1
B .0
C .3
D .3-
三、填空题
16.用列举法表示方程220x x --=的解集为______________.
17.用∈或∉填空:0________N
18.已知集合{}{}(,)46,(,)4A x y x y B x y x y =+==-=,则A
B =_______. 19.若命题x R ∃∈,使得()2110x a x +-+<成立是真命题,则实数a 的取值范围是______.
20.若“,64x ππ⎡⎤∃∈⎢
⎥⎣⎦,tan x m ≤”是真命题,则实数m 的最小值为______.
四、解答题
21.设已知全集U =R ,集合{{|3215},2A x x B x x =-<-<=≤-或}0x ≥,求A
B , ()U A B ,()U A B ⋂
22.设集合U =R ,{}260A x x x =--<,{}2540B x x x =-+≥,{}
C x x a =<
(1)求图中阴影部分表示的集合;
(2)若B
C C =,求a 的取值范围
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B 7.B
8.D 9.C 10.A 11.AD 12.ACD 13.ACD 14.BD 15.AC 16.{1,2}- 17.∈ 18.{(2,2)}- 19.()
(),13,-∞-+∞ 203 21.由已知得{|13}A x x =-<<,
∴{|03}A B x x ⋂=≤<,{|2A B x x ⋃=≤-或1}x >-,
∴
(){|21}U A B x x ⋃=-<≤-, 又
{1U A x x =≤-或}3x ≥, ∴
(){2U A B x x ⋂=≤-或}3x ≥.
22.(1)由不等式26(3)(2)0x x x x --=-+<,解得23x -<<,即{}
23A x x =-<<
由不等式254(1)(4)0x x x x -+=--≥,解得1x ≤或4x ≥,即{1B x x =≤或4}x ≥, 又由题中阴影部分为()U A B ,且{}U 14B x x =<<,
所以阴影部分用集合表示为(){}U 13A B x x ⋂
=<<. (2)因为B C C =,可得C B ⊆
又因为{1B x x =≤或4}x ≥,{}
C x x a =<,可得1a ≤,
所以a 的取值范围是(,1]-∞。