1集合X
1_集合
1.1.2集合的表示-枚举法
例1.1 下面是枚举法给出集合的例子
① A= {1,3,5,7,…} ② B= {2,4,6,8,…,100} ③ P= {a+1,a+2,a+3,…,a+999} ④ Q= {a,A,b,B,c,C,…,Z}
解释 ① 集合A由所有正奇数组成,是一个无限集; ② 集合B由2到100之间的50个偶数组成,是一个有限集,集合的基 数为card(B)=50; ③ 集合P由a+1到a+999的表达式组成,是一个有限集; ④ 集合Q由大、小写英文字母组成,是一个有限集,集合的基数为 card(Q)=52。
离散数学
第一篇
第1章:集合 第2章:关系 第3章:函数
集合论
1.1 集合的概念及表示
集合(set)作为数学中的基本概念,如同几何中的点、线、面 等概念一样,是不能用其他概念精确定义的原始概念,集合 是什么呢?下面是由康托尔首先给出的经典定义。
定义1.1 集合:集合就是由人们直观上或思想上能够明确区分的一 些对象所构成的一个整体。
, a , , a, a, a
,{a},{{a}}
练习
P() = ? P(P()) = ? P(P(P())) = ? ……
A
补集合
定义1.10 :对于任意集合A和全集U,由所有属于全集U但 不属于集合A的元素组成的集合称为集合A的补集合( complement),简称为补集,记作为A。 显然,全集的补集是空集,空集的补集是全集,即 U = , = U。
1.1.2集合的表示-图形法
(3)图形 法:利用平面上点的对应元素的封闭区域对集合进行 图解标示,一般通过平面上的方形或圆形表示一个集合, 又称为文氏图(Venn Diagrams)法。 例如:图1.1就是集合A、B、C和D的图形表示。
高中数学:1.1.1集合的概念
1.1 集合与集合的表示方法1.1.1 集合的概念1.了解集合的概念. 2.理解元素与集合的关系. 3.掌握集合中元素的特性的应用.1.集合的概念(1)集合:一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集).通常用英语大写字母A ,B ,C ,…表示.(2)元素:构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员),通常用英语小写字母a ,b ,c ,…表示.2.元素与集合的关系 知识点关系 概念记法 读法 元素与集合的关系属于如果a 是集合A 的元素,就说a 属于Aa ∈A“a 属于A ” 不属于 如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于Aa ∉A“a 不属于A ”元素 意义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4集合⎩⎨⎧空集:不含任何元素,记作∅非空集合:按含有元素的个数分为⎩⎪⎨⎪⎧有限集:含有有限个元素无限集:含有无限个元素5.常用数集的意义及表示意义名称记法非负整数全体构成的集合自然数集N在自然数集内排除0的集合正整数集N+或N*整数全体构成的集合整数集Z有理数全体构成的集合有理数集Q实数全体构成的集合实数集R1.下列各组对象不能构成集合的是()A.著名的中国数学家B.所有的负数C.清华大学招收的2016届本科生D.满足3x-2>x+3的全体实数答案:A2.设M是所有偶数组成的集合,下列选项正确的是()A.3∈M B.1∈MC.2∈M D.2∉M答案:C3.方程x2-2x+1=0的解集中有________个元素.答案:14.指出下列集合是有限集还是无限集.(1)满足2 011≤x≤2 013的整数构成的集合;(2)平面α内所有直线构成的集合.答案:(1)有限集(2)无限集集合概念的理解判断下列各组对象能否构成一个集合:(1)不超过20的非负数;(2)方程x2-9=0在实数范围内的解;(3)直角坐标平面内第一象限的一些点.【解】(1)任给一个实数x,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x≤20”与“x>20或x<0”两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合.(2)类似于(1),也能构成集合.(3)“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合.判断一组对象构成集合的依据判断一组对象能否构成集合的关键是看是否有明确的判断标准,给定的对象是“确定无疑”的还是“模棱两可”的,如果是“确定无疑”的,就可构成集合;如果是“模棱两可”的,就不能构成集合.下列各组对象能构成集合的有________(填序号).①中国农业银行的所有员工; ②我国的大河流; ③不大于3的所有自然数;④在平面直角坐标系中,和原点距离等于1的点; ⑤未来世界的高科技产品; ⑥所有的好心人.解析:①能,①中的对象是确定的;②不能,“大”无明确标准;③能,不大于3的所有自然数有0、1、2、3,其对象是确定的;④能,在平面直角坐标系中任给一点,可明确地判断是不是“和原点的距离等于1”,故能组成一个集合;⑤不能,“高科技”的标准不能确定;⑥不能,没有一个确定的标准来判断某个人是否是“好心人”.答案:①③④元素与集合的关系(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)满足“a ∈A 且4-a ∈A ,a ∈N 且4-a ∈N ”,有且只有2个元素的集合A 的个数是( )A .0B .1C .2D .3扫一扫 进入91导学网(www .91daoxue .com )元素与集合的关系【解析】 (1)12是实数,2是无理数,|-3|=3是非负整数,|-3|=3是无理数.因此,①②③正确,④错误.(2)因为a ∈A 且4-a ∈A ,a ∈N 且4-a ∈N ,若a =0,则4-a =4,此时A 满足要求;若a =1,则4-a =3,此时A 满足要求;若a =2,则4-a =2,此时A 含1个元素不满足要求.故有且只有2个元素的集合A 有2个,故选C .【答案】 (1)C (2)C判断元素和集合关系的两种方法(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出的,只要判断该元素在已知集合中是否给出即可. 此时应首先明确集合是由哪些元素构成的.(2)推理法:对于某些不便直接表示的集合,判断元素与集合的关系时,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的元素具有什么属性,即该集合中元素要符合哪种表达式或满足哪些条件.已知集合A 中元素满足2x +a >0,a ∈R ,若1∉A ,2∈A ,则( )A .a >-4B .a ≤-2C .-4<a <-2D .-4<a ≤-2解析:选D .因为1∉A ,2∈A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2×1+a ≤0,2×2+a >0即-4<a ≤-2.集合中元素的特性已知集合P 中有三个元素a -3,2a -1,a 2+4,且-3∈P ,求实数a 的值. 【解】 因为-3∈P ,a 2+4≥4, 所以a -3=-3或2a -1=-3, 解得a =0或a =-1.经检验a =0时,P 中三个元素为-3,-1,4,满足集合中元素的互异性; a =-1时,P 中三个元素为-4,-3,5,也满足集合中元素的互异性. 综上可知,a 的值为0或-1.由集合中元素的特性求解字母取值(范围)的步骤已知集合A 含有两个元素a 和a 2,若1∈A ,求实数a 的值.解:若1∈A ,则a =1或a 2=1, 即a =±1. 当a =1时,集合A 有重复元素,不符合互异性, 所以a ≠1; 当a =-1时,集合A 含有两个元素1,-1, 符合互异性. 所以a =-1.1.集合中的元素具有确定性、互异性、无序性三大特性.利用集合中元素的三个特性,一方面可以判断一些对象是否构成集合,另一方面可以解决与集合有关的问题.2.(1)符号“∈”“∉”是表示元素与集合之间的关系的,不能用来表示集合与集合之间的关系;(2)a ∈A 与a ∉A 取决于a 是不是集合A 中的元素.根据集合中元素的确定性,对任何a 与A ,在a ∈A 与a ∉A 这两种情况中必有一种且只有一种成立.初学者由于对集合中元素的特性把握不准,而容易忽视集合中元素的互异性致错.1.下列各组对象,能构成集合的是( ) A .平面直角坐标系内x 轴上方的y 轴附近的点 B .平面内两边之和小于第三边的三角形 C .新华书店中有意义的小说 D .π(π=3.141…)的近似值的全体解析:选B .选项A ,C ,D 中的对象不具有确定性,故不能构成集合;而选项B 为∅,故能构成集合.2.所给下列关系正确的个数是( ) ①-12∈R ;②2∉∅;③0∈N +;④-3∉N .A .1B .2C .3D .4解析:选C .①②④正确,③错误,故选C .3.由“book 中的字母”构成的集合中元素个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C .“book 中的字母”构成的集合中有b ,o ,k 共3个元素.4.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素构成的集合,且2∈A ,则实数m =________.解析:由题意知,m =2或m 2-3m +2=2, 解得m =2或m =0或m =3,经验证, 当m =0或m =2时, 不满足集合中元素的互异性, 当m =3时, 满足题意,故m =3. 答案:3[A 基础达标]1.下列各组对象中能构成集合的是( ) A .2017年中央电视台春节联欢晚会中好看的节目 B .某学校高一年级高个子的学生 C .2的近似值D .2016年全国经济百强县解析:选D .由于集合中的元素是确定的,所以D 中对象可构成集合.2.给出下列关系:(1)13∈R ;(2)5∈Q ;(3)-3∉Z ;(4)-3∉N ,其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B .13是实数,(1)正确;5是无理数,(2)错误;-3是整数,(3)错误;-3是无理数, (4)正确.故选B .3.若a ,b ,c ,d 为集合A 的四个元素,则以a ,b ,c ,d 为边长构成的四边形可能是( ) A .矩形 B .平行四边形 C .菱形D .梯形解析:选D .因为a ,b ,c ,d 为集合A 中的四个元素,故a ,b ,c ,d 均不相同,故选D .4.已知A 中元素满足x =3k -1,k ∈Z ,则下列表示正确的是( )A .-1∉AB .-11∈AC .3k 2-1∈AD .-34∉A解析:选C .因为-1=3×0-1∈A ,故A 错; -11=3×(-4)+1=3×(-3)-2∉A ,故B 错; -34=3×(-11)-1∈A ,故D 错; 因为k ∈Z ,所以k 2∈Z , 所以3k 2-1∈A ,故C 正确.5.由实数x ,-x ,|x |,x 2,-3x 3所组成的集合,最多含有( ) A .2个元素 B .3个元素 C .4个元素D .5个元素解析:选A .x 2=|x |,-3x 3=-x . 当x =0时,它们均为0;当x >0时,它们分别为x ,-x ,x ,x ,-x ; 当x <0时,它们分别为x ,-x ,-x ,-x ,-x .通过以上分析,它们最多表示两个不同的数,故集合中元素最多含有2个.6.下列说法中①集合N 与集合N +是同一个集合;②集合N 中的元素都是集合Z 中的元素;③集合Q 中的元素都是集合Z 中的元素;④集合Q 中的元素都是集合R 中的元素.其中正确的有________.解析:因为集合N +表示正整数集,N 表示自然数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集,所以①③中的说法不正确,②④中的说法正确.答案:②④7.已知集合A 含有三个元素3,4,6,且当a ∈A ,有8-a ∈A ,那么a =________. 解析:若a =3,则8-a =5∉A ,故a ≠3; 若a =4,则8-4=4∈A ,故a =4合适; 若a =6,则8-6=2∉A ,故a ≠6. 答案:48.若a ,b ∈R ,且a ≠0,b ≠0,则|a |a +|b |b 的可能取值所组成的集合中元素的个数为________.解析:当a >0且b >0时,|a |a +|b |b =2;当a ·b <0时,|a |a +|b |b =0;当a <0且b <0时,|a |a +|b |b=-2.所以集合中的元素为2,0,-2. 即元素的个数为3. 答案:39.由三个数a ,ba ,1组成的集合与由a 2,a +b ,0组成的集合是同一个集合,求a 2 017+b 2 017的值.解:由a ,ba ,1组成一个集合,可知a ≠0,且a ≠1.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a =a +b ,b a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a ,a +b =1,b a =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0(舍去), 所以a 2 017+b 2 017=(-1)2 017+0=-1.10.已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1,a ∈R . (1)若-3∈A ,试求实数a 的值; (2)若a ∈A ,试求实数a 的值. 解:(1)因为-3∈A ,所以-3=a -3或-3=2a -1.若-3=a -3,则a =0.此时集合A 含有两个元素-3,-1,符合题意. 若-3=2a -1,则a =-1.此时集合A 含有两个元素-4,-3,符合题意. 综上所述,满足题意的实数a 的值为0或-1. (2)因为a ∈A ,所以a =a -3或a =2a -1. 当a =a -3时, 有0=-3,不成立; 当a =2a -1时,有a =1, 此时A 中有两个元素-2,1, 符合题意.综上知a =1.[B 能力提升]11.集合A 的元素y 满足y =x 2+1,集合B 的元素(x ,y )满足y =x 2+1(A ,B 中x ∈R ,y ∈R ).则下列选项中元素与集合的关系都正确的是( )A .2∈A ,且2∈BB .(1,2)∈A ,且(1,2)∈BC .2∈A ,且(3,10)∈BD .(3,10)∈A ,且2∈B解析:选C .集合A 中的元素为y ,是数集,又y =x 2+1≥1,故2∈A ,集合B 中的元素为点(x ,y ),且满足y =x 2+1,经验证,(3,10)∈B ,故选C .12.已知集合A 中的元素满足ax 2-bx +1=0,又集合A 中只有唯一的一个元素1,则实数a +b 的值为________.解析:当a ≠0时,由题意可知方程ax 2-bx +1=0有两个相等的实数根, 故⎩⎨⎧1+1=--ba,1×1=1a,解得a =1,b =2.故a +b =3.当a =0时,b =1,此时也满足条件, 所以a +b =1, 故a +b 的值为1或3. 答案:1或313.已知集合A 中含有1,0,x 这三个元素. (1)求实数x 的取值范围; (2)若x 2∈A ,求实数x 的值.解:(1)由集合中元素的互异性可知,x 的取值范围为x ≠1,x ≠0的实数.(2)若x 2=0,则x =0,此时三个元素为1,0,0,不符合集合中元素的互异性,舍去. 若x 2=1,则x =±1.当x =1时,集合中元素为1,0,1,舍去; 当x =-1时,集合中元素为1,0,-1,符合题意. 若x 2=x ,则x =0或x =1,不符合元素的互异性, 所以x =-1.14.(选做题)某研究性学习小组共有8位同学,记他们的学号分别为1,2,3,…,8.现指导老师决定派某些同学去市图书馆查询有关数据,分派的原则为:若x 号同学去,则8-x 号同学也去.请你根据老师的要求回答下列问题:(1)若只有一个名额,请问应该派谁去? (2)若有两个名额,则有多少种分派方法?解:(1)分派去图书馆查数据的所有同学构成一个集合,记作M ,则有x ∈M ,8-x ∈M . 若只有一个名额,即M 中只有一个元素,必须满足x =8-x ,故x =4,所以应该派学号为4的同学去.(2)若有两个名额,即M 中有且仅有两个不同的元素x 和8-x ,从而全部含有两个元素的集合M 应含有1,7或2,6或3,5.也就是两个名额的分派方法有3种.。
高中数学第一章_集合与常用逻辑用语
第一章⎪⎪⎪集合与常用逻辑用语第一节集__合1.集合的相关概念(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性. (2)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. (4)五个特定的集合:集合 自然数集正整数集 整数集 有理数集实数集 符号NN *或N +ZQR2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言 记法基本关系子集集合A 的元素都是集合B 的元素x ∈A ⇒x ∈B A ⊆B 或B ⊇A真子集集合A 是集合B 的子集,且集合B 中至少有一个元素不属于AA ⊆B ,且存在x 0∈B ,x 0∉A A B 或B A相等 集合A ,B 的元素完全相同 A ⊆B ,B ⊆A A =B 空集不含任何元素的集合.空集是任何集合A 的子集任意的x ,x ∉∅,∅⊆A∅3.集合的基本运算表示 运算 文字语言符号语言 图形语言 记法交集属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合{x |x ∈A ,且x ∈B }A ∩B并集属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合{x |x ∈A ,或x ∈B }A ∪B补集全集U 中不属于集合A 的元{x |x ∈U ,且x ∉A }∁U A素组成的集合4.集合问题中的几个基本结论 (1)集合A 是其本身的子集,即A ⊆A ;(2)子集关系的传递性,即A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C ;(3)A ∪A =A ∩A =A ,A ∪∅=A ,A ∩∅=∅,∁U U =∅,∁U ∅=U . (4)A ∩B =A ⇒A ⊆B ,A ∪B =B ⇒A ⊆B . [小题体验]1.已知集合A ={1,2},B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案:D2.已知集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则集合A ∪B 中元素的个数为________. 答案:53.(2018·江苏高考)已知集合A ={0,1,2,8},B ={-1,1,6,8},那么A ∩B =________. 解析:A ∩B ={0,1,2,8}∩{-1,1,6,8}={1,8}. 答案:{1,8}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集合问题的两个先决条件. 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.易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身. 4.运用数轴图示法易忽视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.[小题纠偏]1.(2019·浙江名校联考)已知∁R M ={x |ln|x |>1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =1x ,x >0,则M ∪N =( ) A .(0,e] B .[-e ,+∞) C .(-∞,-e]∪(0,+∞)D .[-e ,e]解析:选B 由ln|x |>1得|x |>e ,∴M =[-e ,e].N =(0,+∞),∴M ∪N =[-e ,+∞).故选B. 2.若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,则由m 的可能取值组成的集合为________.解析:当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,所以2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.答案:{m |m ≤3}3.已知集合A ={0, x +1,x 2-5x },若-4∈A ,则实数x 的值为________. 解析:∵-4∈A ,∴x +1=-4或x 2-5x =-4. ∴x =-5或x =1或x =4.若x =1,则A ={0, 2,-4},满足条件; 若x =4,则A ={0, 5,-4},满足条件; 若x =-5,则A ={0,-4,50},满足条件. 所以x =1或x =4或-5. 答案:1或4或-5考点一 集合的基本概念(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.下列命题正确的有( ) ①很小的实数可以构成集合;②(易错题)集合{}y |y =x 2-1与集合{(x ,y )|y =x 2-1}是同一个集合; ③1,32,64,⎪⎪⎪⎪-12,0.5这些数组成的集合有5个元素; ④集合{(x ,y )|xy ≤0,x ,y ∈R }是指第二和第四象限内的点集. A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析:选A 由题意得,①不满足集合的确定性,故错误;②两个集合,一个是数集,一个是点集,故错误;③中⎪⎪⎪⎪-12=0.5,出现了重复,不满足集合的互异性,故错误;④不仅仅表示的是第二、四象限的点,还可表示原点,故错误.综上,没有正确命题,故选A.2.已知a >0,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,4,b a ={a -b,0,a 2},则a 2+b 2的值为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 由已知得a ≠0,则ba =0,所以b =0,于是a 2=4,即a =2或a =-2,因为a >0,所以a =2,故a 2+b 2=22+02=4.3.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a 等于( ) A.92 B.98C .0D .0或98解析:选D 若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意.当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0,得a =98,所以a 的值为0或98.4.(易错题)(2019·江西重点中学协作体联考)设集合A ={1,2,3},B ={2,3,4} ,M ={x |x =ab ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为________.解析:结合题意列表计算M 中所有可能的值如下:观察可得:M ={2,3,4,6,8,9,12},据此可知M 中的元素个数为7. 答案:7[谨记通法]与集合中的元素有关问题的求解策略(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集. (2)看这些元素满足什么限制条件.(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性. 考点二 集合间的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知集合M ={1,2,3,4},则集合P ={x |x ∈M 且2x ∉M }的子集有( ) A .8个 B .4个 C .3个D .2个解析:选B 由题意,得P ={3,4},所以集合P 的子集有22=4个. 2.已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若B ⊆A ,则a =( ) A .-12或1B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0解析:选D 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.[由题悟法]集合间基本关系的两种判定方法和一个关键[即时应用]1.集合{a ,b ,c ,d ,e }的真子集的个数为( ) A .32 B .31 C .30D .29解析:选B 因为集合有5个元素,所以其子集的个数为25=32个,其真子集的个数为25-1=31个. 2.已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m },若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. 解析:当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时, ∵A ={x |-1<x <3}.当B ⊆A 时,在数轴上标出两集合,如图,∴⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .∴0<m ≤1.综上所述m 的取值范围为(-∞,1]. 答案:(-∞,1]考点三 集合的基本运算(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能力.常见的命题角度有: (1)集合的运算;(2)利用集合运算求参数; (3)新定义集合问题.[题点全练]角度一:集合的运算1.(2018·北京高考)已知集合A ={x ||x |<2},B ={-2,0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{-1,0,1} C .{-2,0,1,2}D .{-1,0,1,2}解析:选A ∵A ={x ||x |<2}={x |-2<x <2},B={-2,0,1,2},∴A∩B={0,1}.故选A.2.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=()A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}解析:选B∵x2-x-2>0,∴(x-2)(x+1)>0,∴x>2或x<-1,即A={x|x>2或x<-1}.则∁R A={x|-1≤x≤2}.故选B.角度二:利用集合运算求参数3.(2019·浙江联盟校联考)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<a},若P∪Q={x|-1<x<2},则实数a的值为()A.1 B.2C.12D.32解析:选B因为P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<a},所以当a≤1时,P∪Q={x|-1<x<1},不符合题意;当a>1时,P∪Q={x|-1<x<a},结合P∪Q={x|-1<x<2},可得a=2.角度三:新定义集合问题4.如果集合A,B,同时满足A∪B={1,2,3,4},A∩B={1},A≠{1},B≠{1},就称有序集对(A,B)为“好集对”.这里有序集对(A,B)是指当A≠B时,(A,B)和(B,A)是不同的集对,那么“好集对”一共有()个()A.5个B.6个C.7个D.8个解析:选B因为A∪B={1,2,3,4},A∩B={1},A≠{1},B≠{1},所以当A={1,2}时,B={1,3,4};当A={1,3}时,B={1,2,4};当A={1,4}时,B={1,2,3};当A={1,2,3}时,B={1,4};当A={1,2,4}时,B={1,3};当A={1,3,4}时,B={1,2}.所以满足条件的“好集对”一共有6个,故选B.[通法在握]解集合运算问题4个技巧[演练冲关]1.(2019·浙江十校联盟适考)已知集合A={x|1<x<4},B={x∈Z|x2-6x<0},则(∁R A)∩B=() A.{1,4} B.{4,5}C.{1,4,5} D.{2,3}解析:选C法一:由x2-6x<0可得0<x<6,所以B={1,2,3,4,5},又∁R A={x|x≤1或x≥4},所以(∁R A)∩B={1,4,5}.法二:因为求的是(∁R A)∩B,故排除D,又1,5∈∁R A,1,5∈B,故选C.2.(2019·长沙模拟)已知集合A={1,2,3},B={x|x2-3x+a=0,a∈A},若A∩B≠∅,则a的值为() A.1 B.2C.3 D.1或2解析:选B当a=1时,x2-3x+1=0,无整数解,则A∩B=∅;当a=2时,B={1,2},A∩B={1,2}≠∅;当a=3时,B=∅,A∩B=∅.因此实数a=2.3.(2019·杭州高三四校联考)设集合A={x|(x-3)(x-a)=0,a∈R},B={x|(x-1)(x-4)=0},则A∪B 的子集个数最多为()A.2 B.4C.8 D.16解析:选D由题意可知,要使A∪B的子集个数最多,则需A∪B中的元素个数最多,此时a≠1,a≠3,且a≠4,即集合A={3,a},B={1,4},A∪B={1,3,4,a},故A∪B的子集最多有24=16个.4.如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合A B为阴影部分表示的集合.若x,y∈R,A={x|y=2x-x2},B={y|y=3x,x>0},则A B为()A.{x|0<x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|0≤x≤1或x≥2} D.{x|0≤x≤1或x>2}解析:选D因为A={x|0≤x≤2},B={y|y>1},A∪B={x|x≥0},A∩B={x|1<x≤2},所以A B =∁A∪B(A∩B)={x|0≤x≤1或x>2},故选D.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·浙江考前热身联考)已知集合M={x|y=2x-x2},N={x|-1<x<1},则M∪N=() A.[0,1)B.(-1,2)C.(-1,2] D.(-∞,0]∪(1,+∞)解析:选C法一:易知M={x|0≤x≤2},又N={x|-1<x<1},所以M∪N=(-1,2].故选C.法二:取x=2,则2∈M,所以2∈M∪N,排除A、B;取x=3,则3∉M,3∉N,所以3∉M∪N,排除D,故选C.2.(2019·浙江三地联考)已知集合P={x|||x<2},Q={x|-1≤x≤3},则P∩Q=()A.[-1,2) B.(-2,2)C.(-2,3] D.[-1,3]解析:选A由|x|<2,可得-2<x<2,所以P={x|-2<x<2},所以P∩Q=[-1,2).3.(2018·嘉兴期末测试)已知集合P={x|x<1},Q={x|x>0},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.∁R P⊆Q解析:选D由已知可得∁R P=[1,+∞),所以∁R P⊆Q.故选D.4.(2018·浙江吴越联盟第二次联考)已知集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N,则P的子集有________个.解析:集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N={2,4},则P的子集有∅,{2},{4},{2,4},共4个.答案:45.已知集合A={x|x≥3},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是________.解析:因为集合A={x|x≥3},B={x|x≥m},且A∪B=A,所以B⊆A,如图所示,所以m≥3.答案:[3,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·杭州七校联考)已知集合A={x|x2>1},B={x|(x2-1)(x2-4)=0},则集合A∩B中的元素个数为()A.1 B.2C.3 D.4解析:选B A={x|x<-1或x>1},B={-2,-1,1,2},A∩B={-2,2},故选B.2.(2019·浙江六校联考)已知集合U={x|y=3x},A={x|y=log9x},B={y|y=-2x}则A∩(∁U B)=()A.∅B.RC.{x|x>0} D.{0}解析:选C由题意得,U=R,A={x|x>0},因为y=-2x<0,所以B={y|y<0},所以∁U B={x|x≥0},故A∩(∁U B)={x|x>0}.故选C.3.(2019·永康模拟)设集合M={x|x2-2x-3≥0},N={x|-3<x<3},则()A.M⊆N B.N⊆MC.M∪N=R D.M∩N=∅解析:选C由x2-2x-3≥0,解得x≥3或x≤-1,所以M={x|x≤-1或x≥3},所以M∪N=R.4.(2019·宁波六校联考)已知集合A={x|x2-3x<0},B={1,a},且A∩B有4个子集,则实数a的取值范围是()A.(0,3) B.(0,1)∪(1,3)C.(0,1) D.(-∞,1)∪(3,+∞)解析:选B∵A∩B有4个子集,∴A∩B中有2个不同的元素,∴a∈A,∴a2-3a<0,解得0<a <3且a≠1,即实数a的取值范围是(0,1)∪(1,3),故选B.5.(2018·镇海中学期中)若集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-xx ,N ={x |x <1},则M ∪N =( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(-∞,2)D .(0,+∞)解析:选C 集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-xx ={x |0<x <2},N ={x |x <1}.M ∪N ={x |x <2}=(-∞,2).故选C.6.设集合A ={x |x 2-x -2≤0},B ={x |x <1,且x ∈Z },则A ∩B =________.解析:依题意得A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},因此A ∩B ={x |-1≤x <1,x ∈Z }={-1,0}. 答案:{-1,0}7.(2018·嘉兴二模)已知集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |x 2-4x ≤0},则A ∪B =________,A ∩(∁R B )=________.解析:因为B ={x |x 2-4x ≤0}={x |0≤x ≤4},所以A ∪B ={x |-1≤x ≤4};因为∁R B ={x |x <0或x >4},所以A ∩(∁R B )={x |-1≤x <0}.答案:{x |-1≤x ≤4} {x |-1≤x <0}8.设集合A ={(x ,y )|y ≥|x -2|,x ≥0},B ={(x ,y )|y ≤-x +b },A ∩B ≠∅. (1)b 的取值范围是________;(2)若(x ,y )∈A ∩B ,且x +2y 的最大值为9,则b 的值是________. 解析:由图可知,当y =-x 往右移动到阴影区域时,才满足条件,所以b ≥2;要使z =x +2y 取得最大值,则过点(0,b ),有0+2b =9⇒b =92.答案:(1)[2,+∞) (2)929.已知集合A ={x |4≤2x ≤16},B =[a ,b ],若A ⊆B ,则实数a -b 的取值范围是________. 解析:集合A ={x |4≤2x ≤16}={x |22≤2x ≤24}={x |2≤x ≤4}=[2,4],因为A ⊆B ,所以a ≤2,b ≥4,所以a -b ≤2-4=-2,即实数a -b 的取值范围是(-∞,-2].答案:(-∞,-2]10.已知集合A ={x |(x +2m )(x -m +4)<0},其中m ∈R ,集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-x x +2>0. (1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围; (2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-x x +2>0={x |-2<x <1}.当A =∅时,m =43,不符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={x |-2m <x <m -4},又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m >43,-2m ≤-2,m -4≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧m >43,m ≥1,m ≥5,所以m ≥5.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={x |m -4<x <-2m },又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <43,-2m ≥1,m -4≤-2,即⎩⎪⎨⎪⎧m <43,m ≤-12,m ≤2,所以m ≤-12.综上所述,实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪[5,+∞). (2)由(1)知,B ={x |-2<x <1}. 当A =∅时,m =43,符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={x |-2m <x <m -4},又因为A ∩B =∅,所以-2m ≥1或者m -4≤-2, 即m ≤-12或者m ≤2,所以43<m ≤2.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={x |m -4<x <-2m },又因为A ∩B =∅,所以m -4≥1或者-2m ≤-2, 即m ≥5或者m ≥1,所以1≤m <43.综上所述,实数m 的取值范围为[1,2]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.对于复数a ,b ,c ,d ,若集合S ={a ,b ,c ,d }具有性质“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”,则当⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b 2=1,c 2=b 时,b +c +d 等于( )A .1B .-1C .0D .i解析:选B ∵S ={a ,b ,c ,d },由集合中元素的互异性可知当a =1时,b =-1,c 2=-1,∴c =±i ,由“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”知±i ∈S ,∴c =i ,d =-i 或c =-i ,d =i ,∴b +c +d =(-1)+0=-1.2.对于集合M ,N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-94,x ∈R ,B ={x |x <0,x ∈R },则A ⊕B =( )A.⎝⎛⎭⎫-94,0B.⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析:选C 依题意得A -B ={x |x ≥0,x ∈R },B -A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <-94,x ∈R ,故A ⊕B =⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞).故选C.3.已知函数f (x )=x -3-17-x的定义域为集合A ,且B ={x ∈Z |2<x <10},C ={x ∈R |x <a 或x >a +1}.(1)求:A 和(∁R A )∩B ;(2)若A ∪C =R ,求实数a 的取值范围. 解:(1)要使函数f (x )=x -3-17-x, 应满足x -3≥0,且7-x >0,解得3≤x <7, 则A ={x |3≤x <7}, 得到∁R A ={x |x <3或x ≥7},而B ={x ∈Z |2<x <10}={3,4,5,6,7,8,9}, 所以(∁R A )∩B ={7,8,9}.(2)C ={x ∈R |x <a 或x >a +1},要使A ∪C =R , 则有a ≥3,且a +1<7,解得3≤a <6. 故实数a 的取值范围为[3,6).第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题概念 使用语言、符号或者式子表达的,可以判断真假的陈述句特点 (1)能判断真假;(2)陈述句分类真命题、假命题2.四种命题及其相互关系 (1)四种命题间的相互关系:(2)四种命题中真假性的等价关系:原命题等价于逆否命题,原命题的否命题等价于逆命题.在四种形式的命题中真命题的个数只能是0,2,4.3.充要条件若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件p 成立的对象的集合为A ,q 成立的对象的集合为B p 是q 的充分不必要条件 p ⇒q 且q ⇒/p A 是B 的真子集 集合与充要条件p 是q 的必要不充分条件p ⇒/ q 且q ⇒pB 是A 的真子集p 是q 的充要条件 p ⇔q A =B p 是q 的既不充分也不必要条件 p ⇒/ q 且q ⇒/pA ,B 互不包含[小题体验]1.下列命题是真命题的是( )A .若log 2a >0,则函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)在其定义域上是减函数B .命题“若xy =0,则x =0”的否命题C .“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与mx -6y +5=0垂直”的充要条件D .命题“若cos x =cos y ,则x =y ”的逆否命题 答案:B2.(2019·温州高考适应性测试)已知α,β∈R ,则“α>β”是“cos α>cos β ”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选D α>β ⇒/ cos α>cos β,如α=π3,β=π6,π3>π6,而cos π3<cos π6;cos α>cos β ⇒/ α>β,如α=π6,β=π3,cos π6>cos π3,而π6<π3.故选D.3.设a ,b 是向量,则命题“若a =-b ,则|a |=| b |”的逆否命题为:________. 答案:若|a |≠|b |,则a ≠-b1.易混淆否命题与命题的否定:否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是只否定命题的结论.2.易忽视A 是B 的充分不必要条件(A ⇒B 且B ⇒/A )与A 的充分不必要条件是B (B ⇒A 且A ⇒/B )两者的不同.[小题纠偏]1.(2019·杭州模拟)“x<0”是“ln(x+1)<0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:B2.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B都是锐角”的否命题为:________________.解析:原命题的条件:在△ABC中,∠C=90°,结论:∠A,∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角”.答案:在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角考点一四种命题及其相互关系(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.命题“若a2>b2,则a>b”的否命题是()A.若a2>b2,则a≤b B.若a2≤b2,则a≤bC.若a≤b,则a2>b2D.若a≤b,则a2≤b2解析:选B根据命题的四种形式可知,命题“若p,则q”的否命题是“若綈p,则綈q”.该题中,p为a2>b2,q为a>b,故綈p为a2≤b2,綈q为a≤b.所以原命题的否命题为:若a2≤b2,则a≤b.2.命题“若x2-3x-4=0,则x=4”的逆否命题及其真假性为()A.“若x=4,则x2-3x-4=0”为真命题B.“若x≠4,则x2-3x-4≠0”为真命题C.“若x≠4,则x2-3x-4≠0”为假命题D.“若x=4,则x2-3x-4=0”为假命题解析:选C根据逆否命题的定义可以排除A,D,因为x2-3x-4=0,所以x=4或-1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.3.给出以下四个命题:①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;②(易错题)“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q≤-1,则x2+x+q=0有实根”的逆否命题;④若ab是正整数,则a,b都是正整数.其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)解析:①命题“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab是正整数,但a,b不一定都是正整数,例如a=-1,b=-3,故④为假命题.答案:①③[谨记通法]1.写一个命题的其他三种命题时的2个注意点(1)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写;(2)若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.2.命题真假的2种判断方法(1)联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断.(2)利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断.考点二充分必要条件的判定(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.(2019·杭州高三四校联考)“a>-1”是“x2+ax+14>0(x∈R)”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A若x2+ax+14>0(x∈R),则a2-1<0,即-1<a<1,所以“a>-1”是“x2+ax+14>0(x∈R)”的必要不充分条件.故选A.2.(2019·杭州高三质检)设数列{a n}的通项公式为a n=kn+2(n∈N*),则“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A法一:因为a n=kn+2(n∈N*),所以当k>2时,a n+1-a n=k>2,则数列{a n}为单调递增数列.若数列{a n}为单调递增数列,则a n+1-a n=k>0即可,所以“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.法二:根据一次函数y=kx+b的单调性知,“数列{a n}为单调递增数列”的充要条件是“k>0”,所以“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.[由题悟法]充要条件的3种判断方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断;(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的某种条件,即可转化为判断“x =1且y =1”是“xy =1”的某种条件.[即时应用]1.设a >0,b >0,则“a 2+b 2≥1”是“a +b ≥ab +1”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 因为a >0,b >0,所以a +b >0,ab +1>0,故不等式a +b ≥ab +1成立的充要条件是(ab +1)2≤(a +b )2,即a 2+b 2≥a 2b 2+1.显然,若a 2+b 2≥a 2b 2+1,则必有a 2+b 2≥1,反之则不成立,所以a 2+b 2≥1是a 2+b 2≥a 2b 2+1成立的必要不充分条件,即a 2+b 2≥1是a +b ≥ab +1成立的必要不充分条件.2.(2019·浙江期初联考)若a ,b ∈R ,使|a |+|b |>4成立的一个充分不必要条件是( ) A .|a +b |≥4 B .|a |≥4 C .|a |≥2且|b |≥2D .b <-4解析:选D 对选项A ,若a =b =2,则|a |+|b |=2+2≥4,不能推出|a |+|b |>4;对选项B ,若a =4≥4,b =0,此时不能推出|a |+|b |>4;对选项C ,若a =2≥2,b =2≥2,此时不能推出|a |+|b |>4;对选项D ,由b <-4可得|a |+|b |>4,但由|a |+|b |>4得不到b <-4.故选D.3.(2019·宁波模拟)已知四边形ABCD 为梯形,AB ∥CD ,l 为空间一直线,则“l 垂直于两腰AD ,BC ”是“l 垂直于两底AB ,DC ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 因为四边形ABCD 是梯形,且AB ∥CD ,所以腰AD ,BC 是交线,由直线与平面垂直的判定定理可知,当l 垂直于两腰AD ,BC 时,l 垂直于ABCD 所在平面,所以l 垂直于两底AB ,CD ,所以是充分条件;当l 垂直于两底AB ,CD ,由于AB ∥CD ,所以l 不一定垂直于ABCD 所在平面,所以l 不一定垂直于两腰AD ,BC ,所以不是必要条件.所以是充分不必要条件.考点三 充分必要条件的应用(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]若不等式x -m +1x -2m<0成立的一个充分不必要条件是13<x <12,则实数m 的取值范围是______________.解析:令A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -m +1x -2m <0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12. 因为不等式x -m +1x -2m <0成立的充分不必要条件是13<x <12,所以B ⊆A .①当m -1<2m ,即m >-1时,A ={x |m -1<x <2m }.由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧ m -1≤13,2m ≥12,m >-1,解得14≤m ≤43;②当m -1=2m ,即m =-1时,A =∅,不满足B ⊆A ; ③当m -1>2m ,即m <-1时,A ={x |2m <x <m -1}. 由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧2m ≤13,m -1≥12,m <-1,此时m 无解.综上,m 的取值范围为⎣⎡⎦⎤14,43. 答案:⎣⎡⎦⎤14,43[由题悟法]根据充要条件求参数的值或取值范围的关键点(1)先合理转化条件,常通过有关性质、定理、图象将恒成立问题和有解问题转化为最值问题等,得到关于参数的方程或不等式(组),再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或取值范围.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[即时应用]1.(2019·杭州名校大联考)已知条件p :|x +1|>2,条件q :x >a ,且綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-3,+∞)D .(-∞,-3]解析:选A 由|x +1|>2,可得x >1或x <-3,所以綈p :-3≤x ≤1;又綈q :x ≤a .因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以a ≥1.2.已知“命题p :(x -m )2>3(x -m )”是“命题q :x 2+3x -4<0”成立的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为________________.解析:命题p :x >m +3或x <m , 命题q :-4<x <1.因为p 是q 成立的必要不充分条件, 所以m +3≤-4或m ≥1, 故m ≤-7或m ≥1.答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.“(2x -1)x =0”是“x =0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 若(2x -1)x =0,则x =12或x =0,即不一定是x =0;若x =0,则一定能推出(2x -1)x =0.故“(2x -1)x =0”是“x =0”的必要不充分条件.2.设a ,b ∈R ,则“a 3>b 3且ab <0”是“1a >1b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由a 3>b 3,知a >b ,由ab <0,知a >0>b ,所以此时有1a >1b ,故充分性成立;当1a >1b 时,若a ,b 同号,则a <b ,若a ,b 异号,则a >b ,所以必要性不成立.故选A. 3.设φ∈R ,则“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若φ=0,则f (x )=cos x 为偶函数;若f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数,则φ=k π(k ∈Z ).故“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”的充分不必要条件.4.命题p :“若x 2<1,则x <1”的逆命题为q ,则p 与q 的真假性为( ) A .p 真q 真 B .p 真q 假 C .p 假q 真D .p 假q 假解析:选B q :若x <1,则x 2<1. ∵p :x 2<1,则-1<x <1.∴p 真,当x <1时,x 2<1不一定成立,∴q 假,故选B.5.若x >5是x >a 的充分条件,则实数a 的取值范围为( ) A .(5,+∞) B .[5,+∞) C .(-∞,5)D .(-∞,5] 解析:选D 由x >5是x >a 的充分条件知,{x |x >5}⊆{x |x >a },∴a ≤5,故选D. 二保高考,全练题型做到高考达标1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( ) A .“若一个数是负数,则它的平方不是正数” B .“若一个数的平方是正数,则它是负数” C .“若一个数不是负数,则它的平方不是正数” D .“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”解析:选B 依题意得,原命题的逆命题是“若一个数的平方是正数,则它是负数”.2.命题“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是( )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥3D .a ≤3解析:选C 即由“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”可推出选项,但由选项推不出“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”.因为x ∈[1,2],所以x 2∈[1,4],x 2-a ≤0恒成立,即x 2≤a ,因此a ≥4;反之亦然.故选C.3.有下列命题:①“若x +y >0,则x >0且y >0”的否命题; ②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m ≥1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题; ④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④D .①④解析:选C ①的逆命题为“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为,若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m ≥1. ∵当m =0时,解集不是R ,∴应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0, 即m >1.∴③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.4.(2019·浙江名校联考信息卷)已知直线l 的斜率为k ,倾斜角为θ,则“0<θ≤π4”是“k ≤1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 当0<θ≤π4时,0<k ≤1;反之,当k ≤1时,0≤θ≤π4或π2<θ<π.故“0<θ≤π4”是“k ≤1”的充分不必要条件,故选A.5.命题“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( ) A .a ≥4 B .a >4 C .a ≥1D .a >1解析:选B 要使“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题,只需要a ≥4,∴a >4是命题为真的充分不必要条件.6.命题“若a >b ,则ac 2>bc 2(a ,b ∈R )”,否命题的真假性为________.解析:命题的否命题为“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”. 若c =0,结论成立.若c ≠0,不等式ac 2≤bc 2也成立. 故否命题为真命题. 答案:真 7.下列命题:①“a >b ”是“a 2>b 2”的必要条件;②“|a |>|b |”是“a 2>b 2”的充要条件;③“a >b ”是“a +c >b +c ”的充要条件.其中是真命题的是________(填序号).解析:①a >b ⇒/ a 2>b 2,且a 2>b 2⇒/ a >b ,故①不正确; ②a 2>b 2⇔|a |>|b |,故②正确;③a >b ⇒a +c >b +c ,且a +c >b +c ⇒a >b ,故③正确. 答案:②③8.已知α,β∈(0,π),则“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的________条件.解析:因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β<sin α+sin β,所以若sin α+sin β<13,则有sin(α+β)<13,故充分性成立;当α=β=π2时,有sin(α+β)=sin π=0<13,而sin α+sin β=1+1=2,不满足sin α+sin β<13,故必要性不成立.所以“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的充分不必要条件.答案:充分不必要 9.已知p :实数m 满足m 2+12a 2<7am (a >0),q :方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆.若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是________.解析:由a >0,m 2-7am +12a 2<0,得3a <m <4a ,即p :3a <m <4a ,a >0.由方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,可得2-m >m -1>0,解得1<m <32,即q :1<m <32.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a >1,4a ≤32或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥1,4a <32,解得13≤a ≤38,所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,38. 答案:⎣⎡⎦⎤13,3810.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+716,∵x ∈⎣⎡⎦⎤34,2, ∴716≤y ≤2, ∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2, ∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件, ∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716, 解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校 1.已知p :x ≥k ,q :3x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1]解析:选B 由3x +1<1得,3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,解得x <-1或x >2,由p 是q的充分不必要条件知,k >2,故选B.2.在整数集Z 中,被4除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ]={4n +k |n ∈Z },k =0,1,2,3,则下列结论正确的为________(填序号).①2 018∈[2];②-1∈[3];③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3];④命题“整数a ,b 满足a ∈[1],b ∈[2],则a +b ∈[3]”的原命题与逆命题都正确;⑤“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”.解析:由“类”的定义[k ]={4n +k |n ∈Z },k =0,1,2,3,可知,只要整数m =4n +k ,n ∈Z ,k =0,1,2,3,则m ∈[k ],对于①中,2 018=4×504+2,所以2 018∈[2],所以符合题意;对于②中,-1=4×(-1)+3,所以符合题意;对于③中,所有的整数按被4除所得的余数分为四类,即余数分别为0,1,2,3的整数,即四“类”[0],[1],[2],[3],所以Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3],所以符合题意;对于④中,原命题成立,但逆命题不成立,因为若a +b ∈[3],不妨设a =0,b =3,则此时a ∉[1]且b ∉[2],所以逆命题不成立,所以不符合题意;对于⑤中,因为“整数a ,b 属于同一类”,不妨设a =4m +k ,b =4n +k ,m ,n ∈Z ,且k =0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+0,所以a -b ∈[0];反之,不妨设a =4m +k 1,b =4n +k 2,m ,n ∈Z ,k 1=0,1,2,3,k 2=0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+(k 1-k 2),若a -b ∈[0],则k 1-k 2=0,即k 1=k 2,所以整数a ,b 属于同一类,故“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”,所以符合题意.答案:①②③⑤3.已知全集U =R ,非空集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x -2x -(3a +1)<0,B ={x |(x -a )(x -a 2-2)<0,命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B .(1)当a =12时,若p 真q 假,求x 的取值范围; (2)若q 是p 的必要条件,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =12时,A ={x |2<x <37},B ={x |12<x <146},因为p 真q 假. 所以(∁U B )∩A ={x |2<x ≤12}, 所以x 的取值范围为(2,12].(2)若q 是p 的必要条件,即p ⇒q ,可知A ⊆B . 因为a 2+2>a ,所以B ={x |a <x <a 2+2}. 当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a 2+2≥3a +1,解得13<a ≤3-52;当3a +1=2,即a =13时,A =∅,不符合题意;当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3a +1,a 2+2≥2解得-12≤a <13;综上所述,实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-12,13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,3-52.命题点一 集合及其运算1.(2018·浙江高考)已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},则∁U A =( ) A .∅ B .{1,3} C .{2,4,5}D .{1,2,3,4,5}解析:选C ∵U ={1,2,3,4,5},A ={1,3}, ∴∁U A ={2,4,5}.2.(2018·天津高考)设全集为R ,集合A ={x |0<x <2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁R B )=( ) A .{x |0<x ≤1} B .{x |0<x <1} C .{x |1≤x <2}D .{x |0<x <2}解析:选B ∵全集为R ,B ={x |x ≥1}, ∴∁R B ={x |x <1}. ∵集合A ={x |0<x <2}, ∴A ∩(∁R B )={x |0<x <1}.3.(2017·浙江高考)已知集合P ={x |-1<x <1},Q ={x |0<x <2},那么P ∪Q =( ) A .(-1,2) B .(0,1) C .(-1,0)D .(1,2)解析:选A 根据集合的并集的定义,得P ∪Q =(-1,2).4.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0} B .{1} C .{1,2}D .{0,1,2}解析:选C ∵A ={x |x -1≥0}={x |x ≥1},B ={0,1,2},∴A ∩B ={1,2}.5.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( ) A .9 B .8 C .5D .4解析:选A 将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.6.(2017·江苏高考)已知集合A ={1,2},B ={a ,a 2+3}.若A ∩B ={1},则实数a 的值为________. 解析:因为a 2+3≥3,所以由A ∩B ={1}得a =1,即实数a 的值为1. 答案:1命题点二 充要条件1.(2016·浙江高考)已知函数f (x )=x 2+bx ,则“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 解析:选A∵f (x )=x 2+bx =⎝⎛⎭⎫x +b 22-b 24,当x =-b 2时,f (x )min =-b 24,又f (f (x ))=(f (x ))2+bf (x )=⎝⎛⎭⎫f (x )+b 22-b 24,当f (x )=-b 2时,f (f (x ))min =-b 24,当-b 2≥-b 24时,f (f (x ))可以取到最小值-b 24,即b 2-2b ≥0,解得b ≤0或b ≥2,故“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的充分不必要条件.选A.2.(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5.3.(2015·浙江高考)设a ,b 是实数,则“a +b >0”是“ab >0”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选D 特值法:当a =10,b =-1时,a +b >0,ab <0,故a +b >0⇒/ ab >0; 当a =-2,b =-1时,ab >0,但a +b <0, 所以ab >0⇒/ a +b >0.故“a +b >0”是“ab >0”的既不充分也不必要条件.4.(2018·天津高考)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由⎪⎪⎪⎪x -12<12,得0<x <1, 则0<x 3<1,即“⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“x 3<1”; 由x 3<1,得x <1,当x ≤0时,⎪⎪⎪⎪x -12≥12, 即“x 3<1”⇒ / “⎪⎪⎪⎪x -12<12”. 所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件. 5.(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 法一:由⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,得0<θ<π6, 故sin θ<12.由sin θ<12,得-7π6+2k π<θ<π6+2k π,k ∈Z ,推不出“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 法二:⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12⇒0<θ<π6⇒sin θ<12,而当sin θ<12时,取θ=-π6,⎪⎪⎪⎪-π6-π12=π4>π12. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 6.(2018·北京高考)设a ,b 均为单位向量,则“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 由|a -3b |=|3a +b |,得(a -3b )2=(3a +b )2, 即a 2+9b 2-6a ·b =9a 2+b 2+6a ·b . 又a ,b 均为单位向量,所以a 2=b 2=1,所以a ·b =0,能推出a ⊥b .由a ⊥b ,得|a -3b |=10,|3a +b |=10, 能推出|a -3b |=|3a +b |,所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件. 命题点三 四种命题及其关系1.(2015·山东高考)设m ∈R ,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是( ) A .若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0 B .若方程x 2+x -m =0有实根,则m ≤0 C .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m >0 D .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0解析:选D 根据逆否命题的定义,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是“若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0”.2.(2018·北京高考)能说明“若a >b ,则1a <1b ”为假命题的一组a ,b 的值依次为________. 解析:只要保证a 为正b 为负即可满足要求. 当a >0>b 时,1a >0>1b .答案:1,-1(答案不唯一)3.(2017·北京高考)能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为________.解析:因为“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题, 则它的否定“设存在实数a ,b ,c .若a >b >c ,则a +b ≤c ”是真命题. 由于a >b >c ,所以a +b >2c ,又a +b ≤c ,所以c <0. 因此a ,b ,c 依次可取整数-1,-2,-3,满足a +b ≤c . 答案:-1,-2,-3(答案不唯一)。
2021年高考数学总复习核心突破第1章集合与充要条件1.1集合的概念课件
条件;
(3)韦恩图法:用一条封闭曲线直观地表示集合及其关系
的图形的方法;(韦恩图也叫文氏图)
(4)区间法:用区间表示集合的方法.如不等式的解集及函
数的定义域、值域等常用区间表示,但应注意的是包括区间
端点时用中括号,不包括区间端点时用小括号.(详见第二章)
③传递性:假设A⊂B,B⊂C,那么A⊂C.
(3)集合相等:假设A⊆B且B⊆A,那么称集合A与集合B
相等,记作A=B(事实上,当A与B所含元素完全一样时,A与B
相等).
注意:∈与⊆的区别,∅与{0}、{∅}的区别.
(4)子集个数:假设集合A中有n个元素,那么它有2n个
子集,有2n-1个真子集,有2n-2个非空真子集.
A.{1,2}⊆{1,2,3}
C.Z⊂R
E.{x|x>0}⊆{x|x>1}
【答案】E
)
B.{1,2}⊂{1,2,3}
D.{1}={x|x=1}
F.{x|x<0}⊂{x|x<1}
二、探究提高
【例1】 集合{(x,y)|y=x2+1}与集合{y|y=x2+1}是同一个
集合吗?请用图形把它们表示出来.
分析:用描述法表示集合,要先看元素的一般形式,了解
2.集合的元素
构成集合的对象叫做集合的元素,一般用小写拉丁字母
a,b,c,d,…表示.
说明:(1)集合中的元素满足确定性、互异性和无序性.其中确
定性指对任意一个元素a和集合A,元素a要么属于集合A,记作
a∈A;要么不属于集合A,记作a∉A.互异性指集合中的元素互不一
样.无序性是指集合中的各元素没有先后排列顺序,如集合{1,2}和
人教版高中数学必修1课件:第一章__集合与函数概念_章末归纳总结课件
①方程(※)有两不等实根⇔Δ>0,方程(※)有两相等
实根⇔Δ=0,方程(※)无实根⇔Δ<0,方程(※)有实数解
⇔Δ≥0.
②方程(※)有零根⇔c=0.
Δ≥0 ③ 方 程 (※) 有 两 正 根 ⇔ x1+x2>0
x1x2>0
⇔较小的根 x=
-b- 2a
Δ >0 (a>0)
⇔-f(02)b>a>00
.
(2)集合 A 是直线 y=x 上的点的集合,集合 B 是抛物线 y=x2 的图象上点的集合,∴A∩B 是方程组yy= =xx2 的解为坐 标的点的集合,∴A∩B={(0,0),(1,1)}.
2.熟练地用数轴与Venn图来表达集合之间的关系 与运算能起到事半功倍的效果.
[例2] 集合A={x|x<-1或x>2},B={x|4x+p<0}, 若B A,则实数p的取值范围是________.
当 a≠0 时,应有 a=1a,∴a=±1.故选 D.
二、函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、最值 及应用
1.解决函数问题必须第一弄清函数的定义域
[ 例 1] 函 数 f(x) = x2+4x 的 单 调 增 区 间 为 ________.
[解析] 由x2+4x≥0得,x≤-4或x≥0,又二次函数u =x2+4x的对称轴为x=-2,开口向上,故f(x)的增区间为 [0,+∞).
必修一第一章--1.1.2-集合的表示方法
1. 集合的表示方法课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法 把集合的所有元素都______出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法. 2.描述法 一般地,如果在集合I 中,属于集合A 的任意一个元素x 都具有性质p (x ),而不属于集合A 的元素都不具有性质p (x ),则性质p (x )叫做集合A 的一个__________.于是,集合A 可以用它的特征性质p (x )描述为____________,它表示集合A 是由集合I 中具有性质p (x )的所有元素构成的.这种表示集合的方法,叫做特征性质描述法,简称描述法.;一、选择题 1.集合{x ∈N +|x -3<2}用列举法可表示为( ) A .{0,1,2,3,4}B .{1,2,3,4} C .{0,1,2,3,4,5}D .{1,2,3,4,5} 2.集合{(x ,y )|y =2x -1}表示( ) A .方程y =2x -1 B .点(x ,y ) C .平面直角坐标系中的所有点组成的集合 D .函数y =2x -1图象上的所有点组成的集合、 3.将集合⎩⎪⎨⎪⎧ x ,y |⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +y =52x -y =1表示成列举法,正确的是( )A .{2,3}B .{(2,3)}C .{x =2,y =3}D .(2,3) 4.用列举法表示集合{x |x 2-2x +1=0}为( ) A .{1,1}B .{1} C .{x =1}D .{x 2-2x +1=0} 5.已知集合A ={x ∈N |-3≤x ≤3},则有( ) A .-1∈A B .0∈A ∈A D .2∈A 6.集合{x |x =a |a |+|b |b -c |c |,a ,b ,c ∈R }的列举法表示应该是( ) — A .{-3,-1,1,3}B .{1,3}C .{-1,1,3}D .{-题 号 1 2 3 4 5 6答 案 ~二、填空题7.用列举法表示集合A ={x |x ∈Z ,86-x∈N }=____________.8.下列可以作为方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3x -y =-1的解集的是__________(填序号). (1){x =1,y =2}; (2){1,2};- (3){(1,2)}; (4){(x ,y )|x =1或y =2};(5){(x ,y )|x =1且y =2};(6){(x ,y )|(x -1)2+(y -2)2=0}.9.已知a ∈Z ,A ={(x ,y )|ax -y ≤3}且(2,1)∈A ,(1,-4)∉A ,则满足条件的a 的值为________.三、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x (x 2+2x +1)=0的解集;②在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合;③不等式x -2>6的解的集合;④大于且不大于6的自然数的全体构成的集合.!!11.用描述法表示下列集合:(1)所有正偶数组成的集合;(2)方程x 2+2=0的解的集合;(3)不等式4x -6<5的解集;(4)函数y =2x +3的图象上的点集.…能力提升12.已知集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z },N ={x |x =k 4+12,k ∈Z },若x 0∈M ,则x 0与N 的关系是( ) A .x 0∈N B .x 0∉N! C .x 0∈N 或x 0∉N D .不能确定13.对于a ,b ∈N +,现规定:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧ a +b a 与b 的奇偶性相同a ×b a 与b 的奇偶性不同.集合M ={(a ,b )|a *b =36,a ,b ∈N +}(1)用列举法表示a ,b 奇偶性不同时的集合M ;(2)当a 与b 的奇偶性相同时集合M 中共有多少个元素。
高中数学 第一讲 集合的概念与运算教案(教师版) 新人教版
第一讲 集合的概念与运算教学目的: 理解集合、子集、交集、并集、补集的概念。
了解空集和全集的意义,了解属于、包含、相等关系的意义,能正确进行“集合语言”、“数学语言”“图形语言”的相互转化.教学重点: 交集、并集、补集的定义与运算.教学难点: 交集、并集、补集的定义及集合的应用.【知识概要】新课标教学目标: 1.集合的含义与表示(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)能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用; 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Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用. 知识点1 集合某些指定的对象集在一起就成为一个集合。
集合中每个对象叫做这个集合的元素 点评:(1)集合是数学中不加定义的基本概念.构成集合的元素除了常见的数、式、点等数学对象之外,还可以是其他任何对象. (2)集合里元素的特性确定性:集合的元素,必须是确定的.任何一个对象都能明确判断出它是或者不是某个集合的元素.互异性:集合中任意两个元素都是不相同的,也就是同一个元素在集合中不能重复出现. 无序性:集合与组成它的元素顺序无关.如集合{a, b, c}与{c, a, b}是同一集合. (3)元素与集合的关系如果a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A ,记作a ∈A ;如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于集合A ,记作a ∉A (或a ∈A ).(4)集合的分类集合的种类通常可分为有限集、无限集、空集(用记号φ表示).有限集:含有有限个元素的集合(单元素集:只有一个元素的集合叫做单元素集。
高中数学第一章集合与常用逻辑用语1.1集合1.1.1集合及其表示方法学案含解析第一册
1.1 集合1.1。
1集合及其表示方法内容标准学科素养1。
通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系.数学抽象数学建模2.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题。
授课提示:对应学生用书第1页[教材提炼]知识点一元素与集合的概念1.集合:有一些能够确定的、不同的对象汇聚在一起,就说由这些对象构成一个集合.通常用英文大写字母A,B,C…表示.2.元素:组成集合的每个对象都是这个集合的元素,通常用英文小写字母a,b,c…表示.3.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作∅。
知识点二元素与集合的关系1.属于:如果a是集合A的元素,就记作a∈A,读作a属于A。
2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就记作a∉A,读作a 不属于集合A。
3.无序性:集合中的元素,可以任意排列,与次序无关.知识点三集合元素的特点1.确定性:集合的元素必须是确定的.2.互异性:对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的.知识点四集合的分类1.有限集:含有有限个元素的集合.2.无限集:含有无限个元素的集合.知识点五几种常见的数集号N*知识点六集合的表示方法1.列举法把集合的所有元素一一列举出来(相邻元素之间用逗号分隔),并写在大括号内,这种表示集合的方法称为列举法.2.描述法(1)特征性质:一般地,如果属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有这个性质,则性质p(x)称为集合A的一个特征性质.(2)描述法:用特征性质p(x)来表示集合的方法,称为特征性质描述法,简称描述法.知识点七区间及其表示1.如果a<b,则有下表: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]2.实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞"读作“无穷大”.如:符号[a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a)定义{x|x≥a}{x|x〉a}{x|x≤a}{x|x〈a}[自主检测]1.下列给出的对象中,能组成集合的是()A.与定点A,B等距离的点B.高中学生中的游泳能手C.无限接近10的数D.非常长的河流答案:A2.若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形答案:D3.下列结论中,不正确的是()A.若a∈N,则错误!∉NB.若a∈Z,则a2∈ZC.若a∈Q,则|a|∈QD.若a∈R,则错误!∈R答案:A4.分别用描述法、列举法表示大于0小于6的自然数组成的集合.解析:描述法:{x∈N|0<x<6},列举法:{1,2,3,4,5}.授课提示:对应学生用书第2页探究一集合的概念[例1]下列对象中可以构成集合的是()A.大苹果B.小橘子C.中学生D.著名的数学家[解析]选项正误原因A×大苹果到底以多重算大,标准不明确B×小橘子到底以多重算小,标准不明确C√中学生标准明确,故可构成集合Dד著名”的标准不明确[答案]C判断一个“全体"是否能构成一个集合,其关键是对标准的“确定性”的把握,即根据这个“标准”,可以明确判定一个对象是或者不是给定集合的元素.给出下列元素①学习成绩较好的同学;②方程x2-1=0的解;③漂亮的花儿;④大气中直径较大的颗粒物.其中能组成集合的是()A.②B.①③C.②④D.①②④答案:A探究二元素与集合的关系[例2]集合A中的元素x满足错误!∈N,x∈N,则集合A 中的元素为________.[解析]由错误!∈N,x∈N知x≥0,错误!>0,且x≠3,故0≤x<3.又x∈N,故x=0,1,2。
第一章 集合 —2022届高三数学一轮复习备考
第一章 第一节 集合1.集合与元素(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,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2.集合的基本关系⎪⎩⎪⎨⎧⊂⊄⊆=⊆⊆⊆≠),,(),,()()1(B A A B B A B A A B B A B A 则若真包含则若相等包含其中,若B A ⊆,则称A 是B 的子集,若B A ≠⊂,则称A 是B 的真子集.(2)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为φ.规定:空集是任何集合的子集、空集是任何非空集合的真子集.(3)集合中元素个数与子集个数的关系:若有限集合A 中有n 个元素,则集合A 的子集个数为2n ,真子集个数为2n -1,非空真子集个数为2n -2. 3.集合的基本运算(1)并集的常考性质A ⊆A ∪B,B ⊆A ∪B.A ⊆B ⇔A ∪B=B. A ∪B=∅⇔A=B=∅. (2)交集的常考性质A ∩B ⊆A,A ∩B ⊆B.A ⊆B ⇔A ∩B=A. A ∩B=A ∪B ⇔A=B. (3)补集的常考性质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).考点1 集合的含义与表示1.已知集合A ={0,1,2},则集合B =中元素的个数是( ) A .1 B .3C .5D .92.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 .5 B .4 C .3 D .23.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 .104.已知集合A ={(x,y)|x,y ∈N ∗,y ≥x},B ={(x,y)|x +y =8},则A ∩B 中元素的个数为() A .2 B .3C .4D .65.已知集合A ={(x,y)│x 2+y 2=1},B ={(x,y)│y =x},则A ∩B 中元素的个数为( ) A .3B .2C .1D .06.已知集合A ={(x , y)|x 2+y 2≤3 , x ∈Z , y ∈Z },则A 中元素的个数为( ) A .9 B .8 C .5 D .47.已知集合A ={(x,y)|x,y 为实数,且x 2+y 2=1},B ={(x,y)|x,y 为实数,且x +y =1},则A ∩B 的元素个数为( )A .4B .3C .2D .1{}|,x y x A y A -∈∈8.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=.9.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=( )A.4B.2C.0D.0或410.已知集合A={x|ax=1},B={x|x2-1=0},若A⊆B,则a的取值构成的集合是( )A.{-1}B.{1}C.{-1,1}D.{-1,0,1}11.已知M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,则实数a的值为( )(A)1 (B)-1 (C)1或-1 (D)0或1或-112.设集合A={x|(x-a)2<1},且2∈A,3∉A,则实数a的取值范围为________.考点2 集合间关系1.若P={x|x<1},Q={x|x>−1},则( )A.P⊆Q B.Q⊆P C.C R P⊆Q D.Q⊆C R P2.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x||x−2|≤5},则( )A、A∩B=B、A∪B=RC、B⊆AD、A⊆B3.已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是( ) A.(−∞,−1] B.[1,+∞) C.[−1,1] D.(−∞,−1] ∪[1,+∞)4.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,4,5},P=M∩N,则P的真子集共有( ) (A)2个(B)4个(C)6个(D)7个5.已知集合A={x|x2−3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.46.已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=( ) A.∅B.S C.T D.Z∪B=A,则m= .7.已知集合8.若集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},且A∪B=A∩B,则实数a的取值集合是.9.已知a ∈R,b ∈R,若{ a,ln(b+1),1}={a 2,a+b,0},则a2018+b2018=________.考点3 集合间的基本运算1.已知集合A={1,2,3,4},2{|,}B x x n n A ==∈,则A ∩B= ( )(A){1,4} (B){2,3} (C){9,16}(D){1,2}2.已知集合A ={x |x =3n +2,n ∈N},B ={6,8,10,12,14},则集合A ∩B 中的元素个数为( )(A) 5 (B)4 (C)3 (D)23.已知全集{}1,0,1,2,3U =-,集合{}0,1,2A =,{}1,0,1B =-,则C U A ∩B =( ) A. {}1- B. {}0,1 C. {}1,2,3- D. {}1,0,1,3-4.已知全集U =R,A ={x|x ≤0},B ={x|x ≥1},则集合C U (A ∪B)=( ) A .{x|x ≥0} B .{x|x ≤1} C .{x|0≤x ≤1} D .{x|0<x <1}5.已知集合P ={x |x 2−2x ≥0},Q ={x |1<x ≤2},则(∁R P)∩Q =( )A .[0,1)B .(0,2]C .(1,2)D .[1,2]6.设集合{}1,1,2,3,5A =-,{}2,3,4B = ,C ={x ∈R|1⩽x <3} ,则()A C B =( )A. {2}B. {2,3}C. {-1,2,3}D. {1,2,3,4}7.已知集合均为全集的子集,且C U (AUB )={4},,则A ∩C U B =( )A.{3} B .{4}C .{3,4}D .8.若全集U ={1,2,3,4,5,6},M ={2,3},N ={1,4},则集合{5,6}等于( ) A .M ∪N B .M ∩N C .(C n M )∪(C n N ) D .(C n M )∩(C n N )B A 、}4,3,2,1{=U {1,2}B =∅9.已知M ,N 为集合I 的非空真子集,且M ,N 不相等,若N ∩C I M =∅,则M ∪N =( )A .MB .NC .ID .∅10.设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =() A .–4 B .–2 C .2 D .411.已知集合A ={x ||x |<3,x ∈Z },B ={x ||x |>1,x ∈Z },则A ∩B =()A .∅B .{–3,–2,2,3)C .{–2,0,2}D .{–2,2}12.设集合A ={x ∈Z||x+1|≤3},B ={x|32x≤1},则A ∩B =( )A .{﹣4,﹣3,﹣2,0,2}B .{2}C .{﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,2}D .{1,2}13.已知集合104x A xx ⎧⎫-=<⎨⎬-⎩⎭,{}2230B x x x =--≥,则A B 等于( )A .(-1,1]B .(](),11,-∞-+∞C .[3,4)D .(][),13,-∞-+∞14.已知集合02xA x x ⎧⎫=≤⎨⎬+⎩⎭,集合{}0B x x =>,则A B =( )A .{}2x x ≥-B .{}2x x >-C .{}0x x ≥D .{}0x x >15.已知全集为,集合,,则( )A .B .{x|2≤x ≤4}C .D .16.设集合 则=( )A .B .C .D .17.设全集U=R,集合A={x|2x-x 2>0},B={y|y=e x +1},则A ∪B 等于( ) A.{x|x<2}B.{x|1<x<2}C.{x|x>1}D.{x|x>0}R 112xA x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=≤⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭{}2|680B x x x =-+≤R A C B ={}|0x x ≤{}|024x x x ≤<>或{}|024x x x <≤≥或2{|2,},{|10},x A y y x B x x ==∈=-<R AB (1,1)-(0,1)(1,)-+∞(0,)+∞18.设集合A ={x||x −1|<2},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]},则A ∩B =( )A .[0,2]B .(1,3)C .[1,3)D .(1,4)19.设集合M ={x|x 2=x},N ={x|lg x ≤0},则M ∪N =( )A .[0,1]B .(0,1]C .[0,1)D .(−∞,1]20.已知全集为R,集合A={x|lgx ≤1},B={x|x 2-6x+8≤0},则A ∩(∁R B)=.21.已知U={y|y=log 2x,x>1}, P={y|y =1x ,x >2},则∁U P= ( )11A.[) B.(0,)221C.(0,)D. (,0][,)2+∞ +∞ -∞⋃+∞,22.已知集合A ={x |0<log 4x <1},B ={x |e x-2≤1},则A ∪B =( ) A .(﹣∞,4) B .(1,4)C .(1,2)D .(1,2]。
人教版高一数学必修一集合知识点和习题
高一数学必修 1第一章集合一、集合有关概念1.集合的含义:必然范围的、肯定的、可区别的事物,看成一个整体来看待,就叫作集合,简称集,其中各事物叫作集合的元素或简称元。
2.集合的中元素的三个特性:(1)元素的肯定性如:世界上最高的山(2)元素的互异性如:由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y}(3)元素的无序性如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合3.集合的表示:{ … } 如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}(1)用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}(2)集合的表示方式:列举法与描述法。
注意:常常利用数集及其记法:非负整数集(即自然数集)记作:N正整数集 N*或 N+ 整数集Z有理数集Q 实数集R列举法:{a,b,c……}描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方式。
{x∈R| x-3>2} ,{x|x-3>2}语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}Venn图:4、集合的分类:有限集含有有限个元素的集合无穷集含有无穷个元素的集合空集不含任何元素的集合例:{x|x2=-5}二、集合间的大体关系1.“包括”关系—子集A⊆有两种可能(1)A是B的一部份,;(2)A与注意:BB是同一集合。
反之: 集合A不包括于集合B,或集合B不包括集合A,记作A⊆/B或B⊇/A2.“相等”关系:A=B (5≥5,且5≤5,则5=5)实例:设 A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等”即:①任何一个集合是它本身的子集。
A⊆A②真子集:若是A⊆B,且A≠B那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A)③若是 A⊆B, B⊆C ,那么 A⊆C④若是A⊆B 同时 B⊆A 那么A=B3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ规定: 空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集。
有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集运算类型交集并集补集定义由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.记作A B(读作‘A交B’),即A B={x|x∈A,且x∈B}.由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集.记作:A B(读作‘A并B’),即A B ={x|x∈A,或x∈B}).设S是一个集合,A是S的一个子集,由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集)记作ACS,即CSA=},|{AxSxx∉∈且韦恩图示A B图1A B图2性质A A=AA Φ=ΦA B=B AA B⊆AA B⊆BA A=AA Φ=AA B=B AA B⊇AA B⊇B(CuA) (CuB)= Cu(A B)(CuA) (CuB)= Cu(A B)A (CuA)=UA (CuA)= Φ.SA例题1.下列四组对象,能组成集合的是( )A 某班所有高个子的学生B 著名的艺术家C 一切很大的书D 倒数等于它自身的实数2.集合{a ,b ,c }的真子集共有 个3.若集合M={y|y=x 2-2x+1,x ∈R},N={x|x ≥0},则M 与N 的关系是 .4.设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ⊆B ,则a 的取值范围是5.50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人。
高中数学 第一章 集合 1.2.1 集合之间的关系课后作业 新人教B版必修1-新人教B版高一必修1数
1.2 集合之间的关系与运算1.2.1 集合之间的关系1.集合{x∈N|x=5-2n,n∈N}的子集的个数是( )A.9B.8C.7D.6解析:∵x∈N,n∈N,∴集合{x∈N|x=5-2n,n∈N}={1,3,5}.∴其子集的个数是23=8.答案:B2.已知P={0,1},M={x|x⊆P},则P与M的关系为( )A.P⫋MB.P∉MC.M⫋PD.P∈M解析:M={x|x⊆P}={⌀,{0},{1},{0,1}},故P∈M.答案:D3.设集合A={x∈Z|x<-1},则( )A.⌀=AB.∈AC.0∈AD.{-2}⫋A解析:A中⌀与集合A的关系应为⌀⊆A或⌀⫋A,B中∉A,C中0∉A,D正确.答案:D4.已知集合A=,集合B={m2,m+n,0},若A=B,则( )A.m=1,n=0B.m=-1,n=1C.m=-1,n=0D.m=1,n=-1解析:由A=B,得m2=1,且=0,且m=m+n,解得m=±1,n=0.又m≠1,∴m=-1,n=0.答案:C5.设集合M=,集合N=,则(A.M=NB.M⫋NC.N⫋MD.M不是N的子集,N也不是M的子集解析:集合M中的元素x=(k∈Z),集合N中的元素x=(k∈Z),当k∈Z时,2k+1代表奇数,k+2代表所有整数,故有M⫋N.答案:B6.若非空数集A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22},则能使A⊆B成立的所有a的集合是( )A.{a|1≤a≤9}B.{a|6≤a≤9}C.{a|a≤9}D.⌀解析:∵A为非空数集,∴2a+1≤3a-5,即a≥6.又∵A⊆B,∴∴1≤a≤9.综上可知,6≤a≤9答案:B7.已知A={y|y=x2-2x-6,x∈R},B={x|4x-7>5},那么集合A与B的关系为.解析:对于二次函数y=x2-2x-6,x∈R,y最小==-7,所以A={y|y≥-7}.又B={x|x>3},由图知B⫋A.答案:B⫋A9.已知集合A={x|x=1+a2,a∈R},B={y|y=a2-4a+5,a∈R},试判断这两个集合之间的关系.解:因为x=1+a2,a∈R,所以x≥1.因为y=a2-4a+5=(a-2)2+1,a∈R,所以y≥1,故A={x|x≥1},B={y|y≥1},所以A=B.10.已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出相应的a值;若不存在,试说明理由;(2)若A⊆B成立,求出相应的实数对(a,b).解:(1)不存在.理由如下:若对任意的实数b都有A⊆B,则当且仅当1和2也是A中的元素时才有可能.因为A={a-4,a+4},所以这都不可能,所以这样的实数a不存在.(2)由(1)易知,当且仅当时A⊆B.解得所以所求的实数对为(5,9),(6,10),(-3,-7),(-2,-6).。
高中数学必修一《集合》优秀教学设计
高中数学必修一《集合》优秀教学设计教学目标:1.让学生初步了解集合的概念,知道常用数集的定义及其表示方法。
2.让学生了解“属于”关系的含义。
3.让学生了解有限集、无限集、空集的意义。
教学重点:集合的基本概念及表示方法。
教学难点:正确运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合。
德育目标:1.激发学生研究数学的兴趣和积极性。
2.培养学生坚忍不拔的意志,实事求是的科学研究态度和勇于创新的精神。
教学过程:一、复引入:1.复最大公约数和最小公倍数,质数与和数。
2.引言:集合论的创始人——XXX(德国数学家)。
3.“物以类聚”,“人以群分”。
4.教材中的例子。
二、讲解新课:阅读教材第一部分,问题如下:1.有哪些概念?是如何定义的?2.有哪些符号?是如何表示的?3.集合中元素的特性是什么?一)集合的有关概念:1.集合的概念:集合是指将某些指定的对象集合在一起形成的一个概念。
2.常用数集及记法:1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合。
记作N。
2)正整数集:非负整数集内排除的集。
记作N或N+。
3)整数集:全体整数的集合。
记作Z。
4)有理数集:全体有理数的集合。
记作Q。
5)实数集:全体实数的集合。
记作R。
注:1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数。
2)非负整数集内排除的集,记作N或N+、Q、Z、R等其它数集内排除的集,也是这样表示,例如,整数集内排除的集,表示成Z。
3.元素对于集合的隶属关系:1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于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A,记作a∉A。
4.集合中元素的特性:1)确定性:每个元素都是确定的,不会存在两个相同的元素。
2)互异性:每个元素都是不同的,不存在相同的元素。
3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)。
注:1.集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……元素通常用小写的拉丁字母表示,例如a、b、c、p、q等。
集合一
第1讲 集合及其表示1.集合的概念(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集合(简称集),常用大写的拉丁字母表示,如A 、B 、C 、P 、Q ……(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素,常用小写的拉丁字母表示,如a 、b 、c 、p 、q …… 2.常用数集及记法(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合.记作N ,{} ,2,1,0=N ; (2)正整数集:非负整数集内除0的集合.记作N *或N +,{}*1,2,3,N = ;(3)整数集:全体整数的集合.记作Z,{} ,,,210±±=Z ; (4)有理数集:全体有理数的集合.记作Q ,{}整数与分数=Q ;(5)实数集:全体实数的集合.记作R ,{}数数轴上所有点所对应的=R ; 3.元素对于集合的隶属关系(1)属于:如果a 是集合A 的元素,就说a 属于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A ,记作A a ∉ 4.集合中元素的特性(1)确定性:按照明确的判断标准,给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,二者居其一而且只居其一.不能模棱两可;(2)互异性:集合中的元素没有重复;(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出). 5.集合的表示方法(1)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; 如:{}6,4,8A =,{}B =刘,世,华,{}C =刘,思,法…(2)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合,并把这个条件写在大括号内表示集合的方法,格式:{x ∈A|P (x )}含义:在集合A 中满足条件P (x )的x 的集合; 如:{}x R 2x-30∈≥…(3)文氏图:用一条封闭的曲线的内部来表示一个集合的方法. 点拨:{}21A x y x ==-,{}21B y y x ==-,(){}2,1C x y y x ==-是互不相同的集合.6.按元素的多少,集合可分为以下三类: (1)有限集:含有有限个元素的集合 (2)无限集:含有无限个元素的集合(3)空集:不含任何元素的集合记作Φ,如:}01|{2=+∈x R x点拨:注意Φ,0,{}0三者的区别与联系.三【典例精析】例1.下列语句能确定是一个集合的是 (要简述理由)(1)著名的科学家:(2)留长发的女生;(3)不超过π的正整数;(4)视力差的男生:(5)本班中成绩好的同学;(6)高一数学课本中所有的简单题;(7)平方后等于自身的数. 例2.下列对象能否组成集合:(1)所有小于10的自然数;(2)某班个子高的同学; (3)方程210x -=的所有解;(4)不等式20x ->的所有解. 例3.由实数,,x x x -,332,x x -所组成的集合中,最多含几个元素?例4.用描述法表示下列集合:(1){1,4,7,10,13}; (2){-2,-4,-6,-8,-10};(3)所有奇数组成的集合; (4)坐标平面内到两坐标轴的距离相等的点组成的集合.例5.用列举法表示下列集合(1){(x ,y )|x ∈{1,2},y ∈{1,2}}; (2)⎩⎨⎧=-=+}422|),{(y x y x y x ;(3)},)1(|{N n x x n ∈-=; (4)},,1623|),{(N y N x y x y x ∈∈=+;(5)设a,b 是非零实数,那么bb aa +可能取的值组成集合.例6. 用符号“∈”或“∉”填空:(1)−3 N ,0.5 N ,3 N ; (2)1.5 Z ,−5 Z ,3 Z ; (3)−0.2 Q ,π Q ,7.21 Q ; (4)1.5 R ,−1.2 R ,π R .例7.设集合A=(x,y,x+y ),B=(0,2x ,xy)且A=B ,求实数x ,y 的值例8. 指出下列各集合中,哪个集合是空集?(1)方程210x +=的解集; (2)方程22x +=的解集.例9 用列举法表示下列集合:(1)由大于4-且小于12的所有偶数组成的集合; (2)方程2560x x --=的解集.例10 用描述法表示下列各集合: (1)不等式210x +…的解集; (2)所有奇数组成的集合;(3)由第一象限所有的点组成的集合.例11.用列举法表示下列各集合:(1)方程2340x x --=的解集;(2)方程430x +=的解集;(3)由数1,4,9,16,25组成的集合;(4)所有正奇数组成的集合. 2.用描述法表示下列各集合:(1)大于3的实数所组成的集合;(2)方程240x -=的解集; (3)大于5的所有偶数所组成的集合;(4)不等式253x ->的解集.四【过关精练】一.选择题1.给定四个集合:(){}(){}1,22,1M N ==,,{}{}1,22,1P ==,Q ,则( )A.M N =B.N P =C.M P =D.P Q = 2.集合A 只含有元素a ,则下列各式正确的是( )A .0∈AB .A a ∉C .a ∈AD .a =A3.已知M 中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是( ) A .直角三角形 B .锐角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形 4.由2,2,4a a -组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 的取值可以是( ) A .1 B .-2 C .6 D .25.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 为( ) A .2 B .3 C .0或3 D .0,2,3均可 6.集合{x ∈N +|x -3<2}用列举法可表示为( )A .{0,1,2,3,4}B .{1,2,3,4}C .{0,1,2,3,4,5}D .{1,2,3,4,5}7.将集合⎩⎪⎨⎪⎧(x ,y )|⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +y =52x -y =1表示成列举法,正确的是( ) A .{2,3} B .{(2,3)} C .{x =2,y =3} D .(2,3)8.集合,,,b a c x x a b c R a b c ⎧⎫⎪⎪=++∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭的列举法表示应该是( ) A .{-3,-1,1,3} B .{1,3} C .{-1,1,3} D .{-1,1}二.填空题9.集合A=}{0122=++x ax x 中只有一个元素,则a 的值是______10.已知P=}{R k N x k x x ∈∈<<,,2,若集合P 中恰有3个元素,则实数k 的取值范围是_____ 11.用列举法表示集合A ={x |x ∈Z ,86-x∈N}=____________12.已知a ∈Z ,A ={(x ,y )|ax -y ≤3}且(2,1)∈A ,()14A -∉,则满足条件的a 的值为________. 三.解答题13.设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?14.用适当的方法表示下列集合:①方程x (x 2+2x +1)=0的解集;②在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合; ③不等式x -2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.15.对于,a b N +∈,现规定:()()b b a b a a b a b a ⎧+⎪*=⎨⨯⎪⎩,与的奇偶性相同,与的奇偶性不同集合(){},36,,M a b a b a b N +=*=∈.(1)用列举法表示,a b 奇偶性不同时的集合M ; (2)当a 与b 的奇偶性相同时集合M 中共有多少个元素?第2讲 子集、全集、补集1.子集的概念: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,那么集合A 为集合B 的子集.记作A B (B A)⊆⊇或,读作A B (B A )“包含于”或“包含”.当集合A 不包含于集合B ,或集合B 不包含集合A 时,则记作A ⊆/B 或B ⊇/A 2.集合相等与真子集的概念:(1)如果A B ⊆,且B A ⊆,则称 ,记作A B = (2)如果A B ⊆,但存在元素B A x x ∈∉,且,则称A 是B 的真子集,记作A B(B A)⊂⊃≠≠或3.空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.并规定: 空集是任何一个集合的子集;空集是任何非空集合的真子集. 4.集合之间的基本关系.(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A A ⊆;(2)对于集合A B C 、、,如果A B B C ⊆⊆,,那么A C.⊆+结论:含n 个元素的集合共有2n个子集;有 个真子集;有 个非空真子集. 5.补集:引入:观察下列三个集合: U ={高一年级的同学}——全集; A ={高一年级参加军训的同学}; B ={高一年级没有参加军训的同学}. 可知:(1)A U ⊆,B U ⊆;(2)集合B(或A)就是集合U 中除去集合A(或B)之外.——补集(1)定义定义(1)所要研究的集合都是某个给定集合的子集,这个给定的集合就是全集.全集常用U 表示. 定义(2)设S 是一个集合,A 是S 的一个子集(即S A ⊆),则由S 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做S 中子集A 的补集(或余集),记作S A ð, (2)符号语言:{|}且ðS A x x S x A =∈∉ (3)图形语言:如右图:(3)性质:ðU U φ=;ðU U φ=:()痧U UA A =.三【典例精析】例1.写出集合{}1,2,3A =的所有子集和真子集.例2.说出下列每对集合之间的关系: (1){}1,2,3,4,5A =,{}1,3,5B =; (2){}21P x x ==,{}1Q x x ==;(3){}21,C x x k k Z ==+∈,{}D x x Z =∈.例3.(1)填空:N___Z ; N___Q ; R___Z ; R___Q ; Φ___{0}.(2)若A={x ∈R|x 2-3x-4=0},B={x ∈Z||x|<10},则A ⊆B 正确吗?(3)是否对任意一个集合A ,都有A ⊆A ,为什么? (4)集合{a,b}的子集有那些?(5)高一(1)班同学组成的集合A ,高一年级同学组成的集合B ,则A 、B 的关系为 . 点拨:(1)“∈”与“⊆”:元素与集合之间是属于关系;集合与集合之间是包含关系如,,1,1R N N N ⊆∉-∈Φ⊆R ,{1}⊆{1,2,3}.(2){0}与Φ:{0}是含有一个元素0的集合,Φ是不含任何元素的集合.例4.填空:(1)U={x|0≤X<6,X ∈Z},A={1,3,5},B={1,4}, 则U A ð=_____________,U B ð=_____________(2)U={3,6,9},{}210A x R x x =∈++=,则U A ð=____ ____ (3)U={实数},A={有理数},则U A ð=____ ____(4)A={1,3,5},U A ð={2,4,6},B={4,6},则U B ð=____ ____ (5)全集U={x|0<x<10},A={x|2<x<5},则U A ð=_____________ ______例5.已知全集U =R ,集合A ={x |1≤2x +1<9},求U A ð.例6.已知U ={x |-1≤x +2<8},A ={x |-2<1-x ≤1},B ={x |5<2x -1<11},讨论A 与U Bð的关系四【过关精练】一、选择题1.下列八个关系式①{0}=φ;②φ=0;③φ={φ};④φ∈{φ};⑤{0}⊇φ;⑥0∉φ;⑦φ≠{0};⑧φ≠{φ}其中正确的个数( )A.4B.5C.6D.7 2.集合{1,2,3}的真子集共有( )A.5个B.6个C.7个D.8个 3.集合A={x Z k k x ∈=,2};B={Z k k x x ∈+=,12};C={Z k k x x ∈+=,14} 又,,B b A a ∈∈则有( )A.(a+b )∈AB.(a+b)∈BC.(a+b)∈CD.(a+b)∈A 、B 、C 任一个 4.下列各组对象不能形成集合的是( )A.大于6的所有整数B.高中数学的所有难题C.被3除余2的所有整数D.函数y=1图象上所有的点 5.设集合M =},214|{},,412|{Z k k x x N Z k k x x ∈+==∈+=,则( ) A .M N = B.M ⊆N C .M ≠⊃N D .M≠⊂N 6.下列各式中,正确的是( )A.2}2{≤⊆x xB.{12<>x x x 且}C.{Z k k x x ∈±=,14}},12{Z k k x x ∈+=≠D.{Z k k x x ∈+=,13}={Z k k x x ∈-=,23}7.设一元二次方程()200ax bx c a ++=<的根的判别式042=-=∆ac b ,则不等式20ax bx c ++≥的解集为( )A.RB.φC.{abx x 2-≠} D.{a b 2-}8.集合A={x|x=2n +1,n∈Z}, B={y|y=4k ±1,k ∈Z},则A 与B 的关系为 ( ) A .A ≠⊂B B .A ≠⊃B C .A=B D .A≠B二、填空题9.在直角坐标系中,坐标轴上的点的集合可表示为__________________10.设集合A={23≤≤-x x },B={x 1212+≤≤-k x k },且A ⊇B ,则实数k 的取值范围 是 。
集合间的基本关系课件-高一上学期数学人教A版(1)
在(3)中,由于“两条边相等的三角形”是等腰三角形,因此,集 合 E,F 都是由所有等腰三角形组成的集合.即集合 E 中任何一个元素 都是集合 F 中的元素,同时,集合 F 中任何一个元素也都是集合 E 中的 元素.这样,集合 E 的元素与集合 F 的元素是一样的.
一般地,如果集合 A 的任何一个元素都是集合 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
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,就称集合 A 为集合 B 的子集(subset),记作
A B(或B A)
读作“A 包含于 B”(“或 B 包含 A”).
回到我们上课伊始的留下问题,那集合2与集合 x|x2 5x60
的关系是:2 x|x2 5x60 .
(1) A{1,2,3}, B {1,2,3,4,5}; (2)C 为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合, D 为这个班
全体学生组成的集合; (3) E {x|x是两条边相等的三角形},
F {x|x是等腰三角形}.
观察下面几个例子,请同学们思考这几个问题: 1.你从哪个角度来分析每组两个集合间的关系? 2.请用集合的语言归纳概括上述三个具体例子的共同特点. 3.上述三组集合中,前两组的两个集合间的关系与第三组的两 个集合间的关系有什么不同之处呢?
x
|
x2
x
;
(4)
0
x|
x2
x
;
(5) 0,1
x|
x2
x
.
解:
x|
x2
x
0,1
.
x|
x2
x
;
高中数学必修1知识点总结
高中数学必修1知识点总结一、集合与函数的概念1. 集合的含义与表示- 集合是具有某种特定性质的事物的全体。
- 常用符号表示集合,如A={x|x满足性质P}。
2. 集合之间的关系- 子集:集合A中的所有元素都属于集合B,则A是B的子集。
- 真子集:A是B的子集,且A不等于B。
- 并集:集合A和集合B中所有元素组成的集合。
- 交集:集合A和集合B中共有的元素组成的集合。
- 补集:集合A在全集U中的补集是全集U中不属于A的元素组成的集合。
3. 函数的概念- 函数是定义在非空数集之间的映射关系。
- 函数的表示方法:f(x)、y=f(x)等。
4. 函数的简单性质- 定义域:函数f(x)的定义域是所有能使函数式有意义的x的集合。
- 值域:函数f(x)的值域是所有f(x)的取值构成的集合。
- 单调性:函数在某个区间内,若x1<x2,则f(x1)≤f(x2),则称函数在该区间单调递增。
- 奇偶性:奇函数满足f(-x)=-f(x),偶函数满足f(-x)=f(x)。
二、基本初等函数1. 幂函数- y=x^n (n为实数),其中n=0,1,2,3...时分别对应不同的函数。
2. 指数函数- y=a^x (a>0, a≠1),a为底数,x为指数。
3. 对数函数- y=log_a(x) (a>0, a≠1),a为底数,x为真数。
4. 三角函数- 正弦函数:y=sin(x)- 余弦函数:y=cos(x)- 正切函数:y=tan(x)- 余切函数:y=cot(x)- 正割函数:y=sec(x)- 余割函数:y=csc(x)三、三角恒等变换1. 同角三角函数的基本关系- sin^2(x) + cos^2(x) = 1- 1 + tan^2(x) = sec^2(x)- 1 + cot^2(x) = csc^2(x)2. 特殊角的三角函数值- sin(30°) = 1/2, cos(30°) = √3/2, tan(30°) = √3/3- sin(45°) = √2/2, cos(45°) = √2/2, tan(45°) = 1- sin(60°) = √3/2, cos(60°) = 1/2, tan(60°) = √33. 和差公式- sin(a±b) = sin(a)cos(b) ± cos(a)sin(b)- cos(a±b) = cos(a)cos(b) ∓ sin(a)sin(b)- tan(a±b) = (tan(a) ± tan(b)) / (1 ∓ tan(a)tan(b))四、数列的概念与简单表示1. 数列的概念- 数列是按照一定顺序排列的一列数。
专题1集合的含义与集合的运算
专题1 集合的含义与集合的运算【预备知识】一、集合概念的理解 1、已知集合}1|{-==x y x A ,集合}1|{-==x y y B ,请说明两个集合的含义。
2、请问:已知集合}1|{x y x A ==与集合}1|),{(xy y x B ==,则=⋂B A 。
3、已知集合}12|),{(+==x y y x A 与}1|),{(2-+==x x y y x B ,则=⋂B A4、若集合A 中有n 个元素,则A 有 个子集, 个真子集, 个非空真子集。
5、已知集合}42|{<<-=x x A ,}23|{<<-=x x B ,}11|{≥-≤=x x x C 或,请在数轴上画出这三个集合,并求B A ⋂、C A ⋂、)(C B C R ⋂、C B A ⋂⋂。
6、B B A =⋂⇒ ;B B A =⋃⇒ ;【例1】已知集合}5,4,3,2,1{=A ,},,|),{(A y x A y A x y x B ∈-∈∈=,则集合B 中所含元素的个数是 个A 、3B 、6C 、8D 、10【例2】若集合}02|{2>+-=a x x x A ,且A ∉1,则实数a 的取值范围是 。
【例3】已知实数b a ,,集合}0,,{}1,,{2b a a aba +=,则20142014b a +的值为 。
【例4】已知集合},13|{Z k k x x A ∈-==,},23|{Z n n x x B ∈+==,则集合A 与B 的关系是【例5】已知集合}4,3,2,1{=A ,若对任意B x ∈,都有A x ∈,且B ∈2,则符合条件的集合B 的个数有 个。
【例6】设集合}62|{≤≤=x x A ,}32|{+≤≤=a x a x B ,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是 。
【例7】已知集合{1,2,3,4}A =,2{|,}B x x n n A ==∈,则AB =( )A .{0}B .{-1,,0}C .{0,1}D .{-1,,0,1}【例8】已知全集U 为实数集R ,集合M={ x|1-x 3x +<0},N={x| -1≤x ≤1},则右图中阴影部分表示的集合是 。
高中数学 第一章 集合与常用逻辑用语 1.1 集合 1.1.1 集合及其表示方法 第2课时 集合的表
第2课时集合的表示方法必备知识·探新知基础知识1.列举法把集合中的元素__一一列举__出来(相邻元素之间用逗号分隔),并写在大括号内,以此来表示集合的方法.思考1:用列举法可以表示无限集吗?提示:可以.但构成集合的元素必须具有明显的规律,并且表示时要把元素间的规律呈现清楚,如正整数集N+可表示为{1,2,3,4,5,6,…}.2.描述法(1)特征性质:属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有这个性质,则性质p(x)称为集合A的一个特征性质.(2)特征性质描述法(简称为描述法):集合A可以用它的特征性质p(x)表示为__{x|p(x)}__.(3)集合__{x|p(x)}__中所有在另一个集合I中的元素组成的集合,可以表示为{x∈I|p(x)}.思考2:用列举法与描述法表示集合的区别是什么?提示:列举法描述法一般形式{a1,a2,a3,…,a n}{x∈I|p(x)}适用范围有限集或规律性较强的无限集有限集、无限集均可特点直观、明了抽象、概括3.区间及其表示(1)一般__区间__的表示.设a,b∈R,且a<b,规定如下: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)半开半{x|a≤x<b}[a,b)闭区间半开半(a,b]{x|a<x≤b}闭区间(2)特殊区间的表示.定义R{x|x≥a}{x|x>a}{x|x≤a}{x|x<a}符号(-∞,+∞)[a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a)思考3:区间与数集有何关系?提示:(1)联系:区间实际上是一类特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达形式;(2)区别:不连续的数集不能用区间表示,如整数集、自然数集等;(3)区间与区间之间可以用集合的运算符号连接起来,表示两个集合之间的运算.基础自测1.用列举法表示集合{x∈N*|x-3≤2}为( D )A.{0,1,2,3,4} B.{0,1,2,3,4,5}C.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}解析:集合{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}的元素为小于等于5的全部正整数,则{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}={1,2,3,4,5}.2.第一象限的点组成的集合可以表示为( C )A.{(x,y)|xy>0} B.{(x,y)|xy≥0}C.{(x,y)|x>0且y>0} D.{(x,y)|x>0或y>0}解析:第一象限的点的横坐标和纵坐标都大于0,所以第一象限的点组成的集合可以表示为{(x,y)|x>0且y>0}.3.能被2整除的正整数组成的集合,用描述法可表示为__{x|x=2n,n∈N*}__.4.下列集合:①{1,2,2};②R={全体实数};③{3,5};④不等式x-5>0的解集为{x-5>0}.其中,集合表示方法正确的是__③__(填序号).5.(1){x |-1≤x ≤2)}可用区间表示为__[-1,2]__; (2){x |1<x ≤3}可用区间表示为__(1,3]__; (3){x |x >2}可用区间表示为__(2,+∞)__; (4){x |x ≤-2}可用区间表示为__(-∞,-2]__.关键能力·攻重难类型 用列举法表示集合 ┃┃典例剖析__■典例1 用列举法表示下列集合:(1)36与60的公约数构成的集合;(2)方程(x -4)2(x -2)=0的根构成的集合;(3)一次函数y =x -1与y =-23x +43的图像的交点构成的集合.思路探究:(1)要明确公约数的含义;(2)注意4是重根;(3)要写成点集形式. 解析:(1)36与60的公约数有1,2,3,4,6,12,所求集合可表示为{1,2,3,4,6,12}. (2)方程(x -4)2(x -2)=0的根是4,2,所求集合可表示为{2,4}.(3)方程y =x -1与y =-23x +43可分别化为x -y =1与2x +3y =4,则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =1,2x +3y =4的解是⎩⎪⎨⎪⎧x =75,y =25,所求集合可表示为{(75,25)}.归纳提升:1.用列举法表示集合的三个步骤 (1)求出集合的元素.(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次. (3)用花括号括起来.2.在用列举法表示集合时的关注点(1)用列举法书写集合时,先应明确集合中的元素是什么.如本题(4)是点集,而非数集.集合的所有元素用有序数对表示,并用“{}”括起来,元素间用分隔号“,”.(2)元素不重复,元素无顺序,所以本题(1)中,{1,1,2}为错误表示.又如集合{1,2,3,4}与{2,1,4,3}表示同一集合.┃┃对点训练__■1.用列举法表示下列集合:(1)由所有小于10的既是奇数又是素数的自然数组成的集合. (2)式子|a |a +|b |b(a ≠0,b ≠0)的所有值组成的集合.解析:(1)满足条件的数有3,5,7,所以所求集合为{3,5,7}. (2)因为a ≠0,b ≠0,所以a 与b 可能同号也可能异号, 所以①当a >0,b >0时,|a |a +|b |b=2;②当a <0,b <0时,|a |a +|b |b=-2;③当a >0,b <0或a <0,b >0时,|a |a +|b |b=0.故所有的值组成的集合为{-2,0,2}. 类型 用描述法表示集合 ┃┃典例剖析__■典例2 用描述法表示以下集合:(1)所有不小于2,且不大于20的实数组成的集合; (2)平面直角坐标系内第二象限内的点组成的集合; (3)使y =2-xx有意义的实数x 组成的集合;(4)200以内的正奇数组成的集合; (5)方程x 2-5x -6=0的解组成的集合.思路探究:用描述法表示集合时,关键要先弄清元素的属性是什么,再给出其满足的性质,注意不要漏掉类似“x ∈N ”等条件.解析:(1)集合可表示为{x ∈R |2≤x ≤20}.(2)第二象限内的点(x ,y )满足x <0,且y >0,故集合可表示为{(x ,y )|x <0且y >0}.(3)要使该式有意义,需有⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0,x ≠0,解得x ≤2,且x ≠0.故此集合可表示为{x |x ≤2,且x ≠0}. (4){x |x =2k +1,x <200,k ∈N }. (5){x |x 2-5x -6=0}.归纳提升:用描述法表示集合应注意的问题1.写清楚该集合中的代表元素,即弄清代表元素是数、点还是其他形式. 2.准确说明集合中元素所满足的特征.3.所有描述的内容都要写在集合符号内,并且不能出现未被说明的符号.4.用于描述的语句力求简明、准确,多层描述时,应准确使用“且”“或”等表示描述语句之间的关系.┃┃对点训练__■ 2.给出下列说法:①在直角坐标平面内,第一、三象限内的点组成的集合为{(x ,y )|xy >0}; ②所有奇数组成的集合为{x |x =2n +1};③集合{(x ,y )|y =1-x }与{x |y =1-x }是同一集合. 其中正确的有( A ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:①正确;②不正确,应为{x |x =2n +1,n ∈Z };③不正确,{(x ,y )|y =1-x }表示的是点集,而{x |y =1-x }表示的为数集.类型 集合与方程的综合问题 ┃┃典例剖析__■典例3 (1)若集合A ={x ∈R |ax 2+2x +1=0,a ∈R }中只有一个元素,则a =( D )A .1B .2C .0D .0或1(2)设12∈{x |x 2-ax -52=0},则集合{x }x 2-192x -a =0}中所有元素之积为__92__.思路探究:(1)集合只有一个元素,即方程ax 2+2x +1=0只有一根;(2)先求出a 的值,再求元素之积.解析:(1)当a =0时,原方程变为2x +1=0, 此时x =-12,符合题意;当a ≠0时,方程ax 2+2x +1=0为一元二次方程,Δ=4-4a =0,即a =1,原方程的解为x =-1,符合题意.故当a =0或a =1时,原方程只有一个解, 此时A 中只有一个元素. (2)因为12∈{x |x 2-ax -52=0}.所以(12)2-12a -52=0,解得a =-92,当a =-92时,方程x 2-192x +92=0的判别式Δ=(-192)2-4×92=2894>0,由x 2-192x +92=0,解得x 1=12,x 2=9,所以{x |x 2-192x +92=0}={12,9},故集合{x |x 2-192x +92=0}的所有元素的积为12×9=92.归纳提升:集合与方程综合问题的解题策略(1)对于一些已知某个集合(此集合中涉及方程)中的元素个数,求参数的问题,常把集合的问题转化为方程的解的问题.如对于方程ax 2+bx +c =0,当a =0,b ≠0时,方程有一个解;当a ≠0时,若Δ=0,则方程有两个相等的实数根;若Δ<0,则方程无解;若Δ>0,则方程有两个不等的实数根.(2)集合与方程的综合问题,一般要求对方程中最高次项的系数的取值进行分类讨论,确定方程实数根的情况,进而求得结果.需特别注意判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.┃┃对点训练__■3.(1)已知集合A ={x |x 2-ax +b =0},若A ={2,3},求a ,b 的值.(2)若本例(1)中“只有一个元素”变为“至少有一个元素”,求a 的取值范围.解析:(1)由A ={2,3}知,方程x 2-ax +b =0的两根为2,3,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-2a +b =0,9-3a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =6.因此a =5,b =6.(2)A 中至少有一个元素,即A 中有一个或两个元素.由例题解析可知,当a =0或a =1时,A 中有一个元素;当A 中有两个元素时,Δ=4-4a >0,即a <1且a ≠0.所以A 中至少有一个元素时,a 的取值范围为(-∞,1].易混易错警示 对集合中的代表元素认识不到位┃┃典例剖析__■典例4 用列举法表示下列集合:(1)A ={y |y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N }; (2)B ={(x ,y )|y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N };(3)C ={方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1,的解}.错因探究:(1)本题容易忽略集合的代表元素是y ,习惯认为是x ,误认为A ={0,1,2}.(2)本题容易忽略代表元素,把点集误认为数集,导致错误答案B ={0,6,1,5,2}.(3)本题容易对“方程组的解为有序实数对”认识不到位,导致错误答案C ={1,2}.解析:(1)因为y =-x 2+6≤6,且x ∈N ,y ∈N , 所以当x =0,1,2时,y =6,5,2,符合题意, 所以用列举法表示为A ={2,5,6}.(2)(x ,y )满足条件y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N ,则有⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =6,⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =5,⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2,满足条件,所以用列举法表示为B ={(0,6),(1,5),(2,2)}.(3)方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解是有序实数对,其解的集合可以表示为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2,用列举法表示为{(1,2)}. 误区警示:当用描述法表示集合时,要注意其表达符号(花括号、竖线),竖线前表示代表元素,竖线后为元素的特征性质.看一个集合要先弄清其代表元素是什么,再弄清元素具有的特征性质是什么.学科核心素养 集合中的“新定义”问题 ┃┃典例剖析__■“新定义”型集合问题就是在已有的运算法则和运算律的基础上,结合已学的集合知识来求解的一种新型集合问题.由于“新定义”题目形式新颖,强调能力立意,突出对学生数学素养的考查,特别能够考查学生“后继学习”的能力,因此在近年来成为各类考试的热点.新定义可能以文字形式出现,也可能以数学符号或数学式子的形式出现,求解此类问题时,应充分利用题目中所给的信息,准确将其转化为已掌握的知识进行求解.典例5 定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B中所有元素之和为( D )A.0 B.2C.3 D.6分析:欲求A*B中所有元素之和,需先确定A*B中的元素,而要求A*B中的元素,需弄清A*B的含义.解析:∵A*B中的元素是A,B中各任取一元素相乘所得结果,∴只需把A中任意元素与B中任意元素相乘即可.∵1×0=0,1×2=2,2×0=0,2×2=4,∴A*B={0,2,4},∴所有元素之和为0+2+4=6.规律方法:(1)理解新定义.例如,本例中A*B中的元素是由A、B中任意两个元素相乘得来的.(2)运用新定义.例如,本例给出具体的A、B,求A*B.(3)不要被新符号迷惑.例如,本例中的新符号“*”,把它看成新定义的运算,就像“+”“-”“×”“÷”一样,用符号表示运算法则.课堂检测·固双基1.下列集合中,不同于另外三个集合的是( C )A.{x|x=2 019} B.{y|(y-2 019)2=0}C.{x=2 019} D.{2 019}解析:选项A,B,D中都只有一个元素“2019”,故它们都是相同的集合;而选项C中虽然只有一个元素,但元素是等式x=2 019,而不是实数 2 019,故此集合与其他三个集合不同.2.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是( D )A.{x|-3<x<11,x∈Q}B.{x|-3<x<11}C.{x|-3<x<11,x=2k,k∈N}D.{x|-3<x<11,x=2k,k∈Z}解析:选项A 表示的是所有大于-3且小于11的有理数;选项B 表示的是所有大于-3且小于11的实数;选项C 表示的集合中不含有-2这个偶数.3.用列举法表示集合⎩⎨⎧x ,y ⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =x 2y =-x 正确的是( B )A .(-1,1),(0,0)B .{(-1,1),(0,0)}C .{x =-1或0,y =1或0}D .{-1,0,1}解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =-x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1,所以已知集合可用列举法表示为{(-1,1),(0,0)}.4.若A ={2,3,4},B ={x |x =n -m ,m ,n ∈A ,m ≠n },则集合B 中的元素个数为__4__. 解析:当n =2,m =3时,n -m =-1; 当n =2,m =4时,n -m =-2; 当n =3,m =4时,n -m =-1; 当n =3,m =2时,n -m =1; 当n =4,m =2时,n -m =2; 当n =4,m =3时,n -m =1.所以集合B 中的元素共4个:-2,-1,1,2.5.用适当的方法表示下列集合,并指出它是有限集还是无限集. (1)由方程x 2+x -2=0的根组成的集合;(2)由直线y =-x +4上的横坐标和纵坐标都是自然数的点组成的集合; (3)不等式3x +4≥x 的解集.解析:(1)因为方程x 2+x -2=0的两根为x 1=-2,x 2=1,所以由方程x 2+x -2=0的根组成的集合为{-2,1}.有限集.(2)用描述法表示该集合为M ={(x ,y )|y =-x +4,x ∈N ,y ∈N },或用列举法表示该集合为{(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0)}.有限集.(3)由3x +4≥x 得2x ≥-4,所以x ≥-2,所以不等式3x +4≥x 的解集是[-2,+∞).无限集.。
第一章1.1集合的概念
第⼀章1.1集合的概念第⼀章集合与常⽤逻辑⽤语[数学⽂化]——了解数学⽂化的发展与应⽤康托尔与集合论翻开⾼中数学课本,⾸先映⼊眼帘的数学概念是集合.研究集合的数学理论在现代数学中称为集合论.它不仅是数学的⼀个基本分⽀,在数学中占据着⼀个极其独特的地位,⽽且其基本概念已渗透到数学的所有领域.如果把现代数学⽐作⼀座⽆⽐辉煌的⼤厦,那么集合论正是构成这座⼤厦的基⽯.其创始⼈康托尔也以其集合论的成就被誉为对20世纪数学发展影响最深的学者之⼀.康托尔(Georg Cantor,1845~1918),德国数学家,⽣于俄罗斯圣彼得堡,⾃幼对数学有浓厚兴趣.1867年,22岁的康托尔获得博⼠学位,以后⼀直在哈雷⼤学任教,从事数学教学与研究.[读图探新]——发现现象背后的知识⼀位渔民⾮常喜欢数学,但他怎么也想不明⽩集合的意义.于是,他请教数学家:“尊敬的先⽣,请你告诉我,集合是什么?”⽽集合是不加定义的概念,数学家很难回答那位渔民.有⼀天,他来到渔民的船上,看到渔民撒下渔⽹,轻轻⼀拉,许多鱼在⽹中跳动.数学家激动的喊:“找到了,找到了,这就是⼀个集合”.问题1:数学家说的集合是指什么?集合中的对象是什么?这些对象有完全⼀样的吗?⽹中的“⼤鱼”能构成集合吗?问题2:渔民⽹中的鱼组成的集合和湖中的鱼组成的集合有怎样的关系?问题3:如果有两个渔民都在打渔,他们各⾃渔⽹中的鱼的种类组成两个集合,那么求这两个集合中的相同鱼的种类组成的新集合是集合的什么运算?将两个渔⽹中的鱼组成的集合中的鱼的种类合在⼀起的过程⼜是集合的哪种运算?链接:数学家所说的集合是指渔⽹中的鱼,很显然渔⽹中的对象都是确定的、⽆序的和互异的;渔⽹中的鱼组成的集合是湖中的鱼组成集合的⼀部分,是湖中鱼构成集合的⼀个⼦集;两个渔⽹中相同鱼的种类组成的集合是两个集合的交集,两个渔⽹中的鱼的种类合在⼀起就构成了两个集合的并集.1.1集合的概念课标要求素养要求1.通过实例,了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系.2.针对具体问题,能在⾃然语⾔和图形语⾔的基础上,⽤符号语⾔刻画集合.在集合概念的形成中,经历由具体到抽象、由⾃然语⾔和图形语⾔到符号语⾔的表达过程,发展学⽣的数学抽象素养和数学运算素养.教材知识探究中国共产党第⼗九次全国代表⼤会(简称党的⼗九⼤)于2017年10⽉18⽇⾄10⽉24⽇在北京召开.问题党的⼗九⼤会议的代表能否构成⼀个集合?提⽰党的⼗九⼤会议的代表能构成⼀个集合.1.元素与集合的概念集合中元素的三个特性是解决集合问题的关键(1)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)集合中元素的特性:确定性、互异性、⽆序性.(3)只要构成两个集合的元素是⼀样的,我们就称这两个集合是相等的.2.元素与集合的关系在a∈A与a A这两种情况中有且只有⼀种成⽴知识点关系概念记法读法元素与集合属于如果a是集合A中的元素,a∈A “a属于A”的关系就说a属于A不属于如果a不是集合A中的元素,就说a不属于Aa A “a不属于A”名称⾃然数集正整数集整数集有理数集实数集记法N N*或N+Z Q R (1)列举法列举法对有限集情有独钟,但⾃然数集、整数集也可⽤列举法来表⽰,但不能⽤来表⽰实数集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,⼀般可将集合表⽰为{a,b,c,…}.(2)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,有时也⽤冒号或分号代替竖线,写成{x∈A:P(x)}或{x∈A;P(x)}.教材拓展补遗[微判断]1.漂亮的花可以组成集合.(×)提⽰“漂亮的花”具有不确定性,故不能组成集合.2.由⽅程x2-4=0和x-2=0的根组成的集合中有3个元素.(×)提⽰由于集合中的元素具有互异性,故由两⽅程的根组成的集合中有2个元素.3.元素1,2,3和元素3,2,1组成的集合是不相等的.(×)提⽰集合中的元素具有⽆序性,所以元素1,2,3和元素3,2,1组成的集合是同⼀集合.[微训练]1.⽤符号“∈”或“”填空.(1)若A={x|x2=x},则-1________A;(2)若C={x∈N|1≤x≤10},则8________C,9.1________C.解析(1)∵A={x|x2=x}={0,1},∴-1A.(2)∵C={x∈N|1≤x≤10}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},∴8∈C,9.1C.答案(1)(2)∈2.试分别⽤描述法和列举法表⽰下列集合:(1)由⽅程x(x2-2x-3)=0的所有实数根组成的集合;(2)⼤于2且⼩于7的整数.解(1)⽤描述法表⽰为{x∈R|x(x2-2x-3)=0},⽤列举法表⽰为{0,-1,3}.(2)⽤描述法表⽰为{x∈Z|2[微思考]1.设集合A表⽰“1~10以内的所有素数”,3,4这两个元素与集合A有什么关系?如何⽤数学语⾔表⽰?提⽰3是集合A中的元素,即3属于集合A,记作3∈A;4不是集合A中的元素,即4不属于集合A,记作4A.2.某班所有的“帅哥”能否构成⼀个集合?某班⾝⾼⾼于175厘⽶的男⽣能否构成⼀个集合?集合元素确定性的含义是什么?提⽰某班所有的“帅哥”不能构成集合,因“帅哥”⽆明确的标准.⾼于175厘⽶的男⽣能构成⼀个集合,因为标准确定.元素确定性的含义:集合中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.题型⼀集合概念的理解【例1】考察下列每组对象能否构成⼀个集合:集合中的元素具有确定性(1)不超过20的⾮负数;(2)⽅程x2-9=0在实数范围内的解;(3)某校2019年在校的所有矮个⼦同学;(4)3的近似值的全体.解(1)对任意⼀个实数能判断出是不是“不超过20的⾮负数”,所以能构成集合;(2)能构成集合;(3)“矮个⼦”⽆明确的标准,对于某个⼈算不算矮个⼦⽆法客观地判断,因此不能构成⼀个集合;(4)“3的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断⼀个数如“2”是不是它的近似值,所以不能构成集合.规律⽅法判断⼀组对象能否构成集合的关键在于看是否有明确的判断标准,使给定的对象是“确定⽆疑”的还是“模棱两可”的.如果是“确定⽆疑”的,就可以构成集合;如果是“模棱两可”的,就不能构成集合.【训练1】(1)下列给出的对象中能构成集合的是()A.著名物理家B.很⼤的数C.聪明的⼈D.⼩于3的实数(2)下列各组对象可以构成集合的是()A.数学必修第⼀册课本中所有的难题B.⼩于8的所有素数C.直⾓坐标平⾯内第⼀象限的⼀些点D.所有⼩的正数解析(1)只有选项D有明确的标准,能构成⼀个集合.(2)A中“难题”的标准不确定,不能构成集合;B能构成集合;C中“⼀些点”⽆明确的标准,对于某个点是否在“⼀些点”中⽆法确定,因此“直⾓坐标平⾯内第⼀象限的⼀些点”不能构成集合;D中没有明确的标准,所以不能构成集合. 答案(1)D(2)B题型⼆集合中元素的性质及应⽤元素与集合的关系⽤“∈”或“”表⽰【例2】(1)给出下列关系:①12∈R;②|-3|N;③|-3|∈Q;④0N.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4解析①正确;②③④不正确.答案 A(2)已知集合A是由a-2,2a2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A,求实数a. 解由-3∈A,可得-3=a-2或-3=2a2+5a,∴a=-1或a=-3 2.当a=-1时,a-2=-3,2a2+5a=-3,不符合集合中元素的互异性,故a=-1应舍去.当a=-32时,a-2=-72,2a2+5a=-3,符合集合中元素的互异性,∴a=-32.规律⽅法利⽤集合中元素的互异性求参数的策略及注意点(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出字母的所有可能值,再根据集合中的元素的互异性对求得参数值进⾏检验.(2)注意点:利⽤集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应⽤. 【训练2】(1)设集合M是由不⼩于23的数组成的集合,a=11,则下列关系中正确的是()A.a∈MB.a MC.a=MD.a≠M解析判断⼀个元素是否属于某个集合,关键是看这个元素是否具有这个集合中元素的特征,若具有就是,否则不是.∵11<23,∴a M .答案 B(2)已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1,若-3是集合A 中的元素,试求实数a 的值.解因为-3是集合A 中的元素,所以-3=a -3或-3=2a -1. 若-3=a -3,则a =0,此时集合A 含有两个元素-3,-1,符合要求;若-3=2a -1,则a =-1,此时集合A 含有两个元素-4,-3,符合要求. 综上所述,满⾜题意的实数a 的值为0或-1.题型三集合的表⽰⽅法【例3】⽤适当的⽅法表⽰下列集合: (1)⽅程x (x 2+2x +1)=0的解集;(2)在⾃然数集内,⼩于1 000的奇数构成的集合; (3)不等式x -2>6的解的集合;(4)⼤于0.5且不⼤于6的⾃然数的全体构成的集合; (5)⽅程组x +y =3,x -y =5的解集.解 (1){0,-1};(2){x |x =2n +1,且x <1 000,n ∈N }; (3){x |x >8};(4){1,2,3,4,5,6};(5)解集⽤描述法表⽰为(x ,y )|x +y =3,x -y =5,解集⽤列举法表⽰为{(4,-1)}.规律⽅法 (1)⼀个集合可以⽤不同的⽅法表⽰,需根据题意选择适当的⽅法,同时注意列举法和描述法的适⽤范围.(2)⽅程(或⽅程组)的解的个数较少,因此⽅程(或⽅程组)的解集⼀般⽤列举法表⽰;不等式(或不等式组)的解集⼀般⽤描述法表⽰.注意,当题⽬中要求求出“…的解集”或写出“…的集合”时,⼀定要将最终结果写成集合的形式. 【训练3】 (1)下列集合中,不同于另外三个集合的是( ) A.{x |x =1} B.{y |(y -1)2=0} C.{x =1}D.{1}(2)有下⾯六种表⽰⽅法①{x =-1,y =2};②(x ,y )|??x =-1,y =2;③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)};⑥{x ,y |x =-1或y =2}.其中,能正确表⽰⽅程组2x +y =0,x -y +3=0的解集的是________(填序号).解析 (1)由集合的含义知{x |x =1}={y |(y -1)2=0}={1},⽽集合{x =1}表⽰由⽅程x =1组成的集合,故选C. (2)件中“或”也要改为“且”⼀、素养落地1.通过集合概念及元素与集合关系的学习,重点培养数学抽象素养及提升数学运算素养.2.研究对象能否构成集合,就是要看是否有⼀个确定的标准,能确定⼀个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.这是判断能否构成集合的依据.3.表⽰集合的要求:(1)根据要表⽰的集合元素的特点,选择适当⽅法表⽰集合,⼀般要符合最简原则.(2)⼀般情况下,元素个数⽆限的集合不宜⽤列举法表⽰,描述法既可以表⽰元素个数⽆限的集合,也可以表⽰元素个数有限的集合.⼆、素养训练1.现有下列各组对象:①著名的数学家;②某校2019年在校的所有⾼个⼦同学;③不超过30的所有⾮负整数;④⽅程x2-4=0在实数范围内的解;⑤平⾯直⾓坐标系中第⼀象限内的点.其中能构成集合的是()A.①③B.②③C.③④D.③④⑤解析①著名的数学家⽆明确的标准,对某个数学家是否著名⽆法客观地判断,因此①不能构成⼀个集合;类似地,②也不能构成集合;③任给⼀个整数,可以明确地判断它是不是“不超过30的⾮负整数”,因此③能构成⼀个集合;类似地,④也能构成⼀个集合;对于⑤,“在第⼀象限内”不仅可以⽤坐标系进⾏图⽰,也可以通过点的横纵坐标是否都⼤于0来判断,标准是明确的,因此能构成⼀个集合. 答案 D2.已知1,x ,x 2三个实数构成⼀个集合,x 满⾜的条件是( ) A.x ≠0 B.x ≠1C.x ≠±1D.x ≠0且x ≠±1解析根据集合中元素的互异性,得1≠x ,x ≠x 2,x 2≠1,解得x ≠0且x ≠±1. 答案 D3.下列所给关系正确的个数是( ) ①2Q ;②|-1|∈N ;③π∈R ;④-3∈Z .A.1B.2C.3D.4解析∵2是⽆理数,∴2Q ,因此①正确.⼜|-1|=1∈N ,π是实数,-3是整数,故②③④也正确. 答案 D4.已知集合A 中的元素x 满⾜x ≥2,若aA ,则实数a 的取值范围是________.解析由题意a 不满⾜不等式x ≥2,即a <2. 答案 a <25.若集合A 是由所有形如3a +2b (a ∈Z ,b ∈Z )的数组成,判断-6+22是不是集合A 中的元素?解因为-2∈Z 且2∈Z ,所以-6+22=3×(-2)+2×2是形如3a +2b (a ∈Z ,b ∈Z )的数,即-6+22是集合A 中的元素.基础达标⼀、选择题1.以下各组对象不能组成集合的是( ) A.中国古代四⼤发明 B.地球上的⼩河流 C.⽅程x 2-1=0的实数解 D.周长为10 cm 的三⾓形解析选项B 中的对象没有明确的标准,不具备确定性,故不能组成集合. 答案 B2.⽅程组x -y =3,2x +y =6的解集是( )A.{x =3,y =0}B.{3}C.{(3,0)}D.{(x ,y )|(3,0)}解析⽅程组解的形式是有序实数对,故可排除A ,B ,⽽D 不是集合表⽰的描述法的正确形式,排除D. 答案 C3.下列集合中恰有2个元素的集合是( ) A.{x 2-x =0} B.{y |y 2-y =0} C.{x |y =x 2-x }D.{y |y =x 2-x }解析选项A 中的集合只有⼀个元素为:x 2-x =0;集合{y |y 2-y =0}的代表元素是y ,则集合{y |y 2-y =0}是⽅程y 2-y =0根的集合,即{y |y 2-y =0}={0,1};选项C ,D 中的集合中都有⽆数多个元素,故选B. 答案 B4.若a ,b ,c ,d 为集合A 的四个元素,则以a ,b ,c ,d 为边长构成的四边形可能是( ) A.矩形B.平⾏四边形C.菱形D.梯形解析由集合中的元素具有互异性可知a,b,c,d互不相等,⽽梯形的四条边可以互不相等,故选D.答案 D5.⽤描述法表⽰图中所⽰阴影部分的点(包括边界上的点)的坐标的集合是()A.{-2≤x≤0且-2≤y≤0}B.{(x,y)|-2≤x≤0且-2≤y≤0}C.{(x,y)|-2≤x≤0且-2≤y<0}D.{(x,y)|-2≤x<0或-2≤y≤0}解析由阴影知,-2≤x≤0且-2≤y≤0,∴集合{(x,y)|-2≤x≤0且-2≤y≤0}表⽰阴影部分点的集合.答案 B⼆、填空题6.已知①5∈R;②13∈Q;③0N*;④πQ;⑤-4Z.正确的个数为________.解析①②③④是正确的;⑤是错误的.答案 47.若集合P含有两个元素1,2,集合Q含有两个元素1,a2,且P和Q相等,则a的值为________.解析由于P和Q相等,故a2=2,∴a=±2.答案±28.若-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为________.解析由题意可知(-5)2-a×(-5)-5=0,得a=-4,故⽅程x2-4x+4=0的解为x =2,即{x |x 2-4x -a }={2},则其所有元素之和为2. 答案 2 三、解答题9.判断下列说法是否正确,并说明理由.(1)2,32,64,-13,13这些数组成的集合有5个元素;(2)⽅程(x -3)(x +1)2=0的解组成的集合有3个元素. 解 (1)不正确.∵32=64,-13=13,∴这个集合有3个元素.(2)不正确.⽅程(x -3)(x +1)2=0的解是x 1=3,x 2=x 3=-1,因此这个集合只有3,-1两个元素.10.⽤适当的⽅法表⽰下列集合:(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)所组成的⾃然数的集合; (2)⽅程2x +1+|y -2|=0的解集.解 (1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)组成的⾃然数有:12,21,13,31,23,32,⽤列举法可表⽰为{12,21,13,31,23,32}. (2)由2x +1+|y -2|=0,得2x +1=0,y -2=0,所以x =-12,y =2,所以⽅程2x +1+|y -2|=0的解集⽤描述法可表⽰为(x ,y )x =-12y =2;⽤列举法可表⽰为-12,2.能⼒提升11.由三个数a ,ba ,1组成的集合与由a 2,a +b ,0组成的集合是同⼀个集合,求a 2 019+b 2 019的值.解由a ,ba ,1组成⼀个集合,可知a ≠0,a ≠1,由题意可得a 2=1,a =a +b ,b a =0或a 2=a ,a +b =1,ba =0,解得a =-1,b =0或a =1,b =0(不满⾜集合元素的互异性,舍去).所以a 2 019+b 2 019=(-1)2 019+0=-1. 12.下⾯三个集合: A ={x |y =x 2+1}; B ={y |y =x 2+1}; C ={(x ,y )|y =x 2+1}.问:(1)它们是不是相同的集合? (2)它们各⾃的含义是什么?解 (1)在A ,B ,C 三个集合中,虽然特征性质的表达式⼀致,但代表元素互不相同,所以它们是互不相同的集合. (2)集合A 的代表元素是x ,满⾜y =x 2+1,故A ={x |y =x 2+1}=R .集合B 的代表元素是y ,满⾜y =x 2+1的y ≥1,故B ={y |y =x 2+1}={y |y ≥1}.集合C 的代表元素是(x ,y ),满⾜条件y =x 2+1,即表⽰满⾜y =x 2+1的实数对(x ,y );也可认为满⾜条件y =x 2+1的坐标平⾯上的点.因此,C ={(x ,y )|y =x 2+1}={(x ,y )|(x ,y )是抛物线y =x 2+1上的点}.。
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集合
一、知识清单:
1.元素与集合的关系:用∈或∉表示;
2.集合中元素具有确定性、无序性、互异性.
3.集合的分类:
①按元素个数分:有限集,无限集;②按元素特征分;数集,点集。
如数集{y |y =x 2},表示非负实数集,点集{(x ,y )|y =x 2}表示开口向上,以y 轴为对称轴的抛物线;
4.集合的表示法:
①列举法:用来表示有限集或具有显著规律的无限集,如N +={0,1,2,3,…}; ②描述法
③字母表示法:常用数集的符号:自然数集N ;正整数集*N N +或;整数集Z ;有理数集Q 、实
数集R;
5.集合与集合的关系:用⊆,≠⊂,=表示;A 是B 的子集记为A ⊆B ;A 是B 的真子集记为A ≠⊂B 。
①任何一个集合是它本身的子集,记为A A ⊆;②空集是任何集合的子集,记为A ⊆φ;空集是任何非空集合的真子集;
③如果B A ⊆,同时A B ⊆,那么A = B ;如果A B ⊆,B C ⊆,
A C ⊆那么.④n 个元素的子集有2n 个;n 个元素的真子集有2n -1个;n 个元素的非空真子集有2n -2个.
6.交集A∩B={x |x ∈A 且x ∈B};并集A ∪B={x |x ∈A ,或x ∈B};补集C U A={x |x ∈U ,且x ∉A },集合U 表示全集.
7.集合运算中常用结论:
①;A B A B A ⊆⇔=A B A B B ⊆⇔=
②()()();U U U C A B C A C B =()()()U U U C A B C A C B =
③()()card A B card A =+()()card B card A B -
二、课前预习
1.下列关系式中正确的是( )
(A){}Φ⊆Φ (B){}0∈Φ (C)0{}Φ= (D)0{}⊆Φ
2. 3231
x y x y +=⎧⎨-=⎩解集为__
3.设{}{}24,21,,9,5,1A a a B a a =--=--,已知{}9A B =,求实数a 的值.
4.设{}220,M x x x x R =++=∈,a =lg(lg10),则{a }与M 的关系是( )
(A){a }=M (B)M ⊆{a } (C){a }∈M (D)M ⊇{a }
5.用适当的符号()∈∉⊆⊄、、=、、填空:
①π Q ; ②{3.14}____Q ;
③-R ∪R + R; ④{x |x =2k +1, k ∈Z} {x |x =2k -1, k ∈Z}。
6.已知全集U ={2,4,1-a },A ={2,a 2-a +2}如果{}1
U A =-ð,那么a 的值为 .
7.设集合A={x |x ∈Z 且-10≤x ≤-1},B={x |x ∈Z ,且|x |≤5},则A ∪B 中的元素个数是
8.已知A={4|
2m m Z -∈},B={x |3}2
x N +∈,则A∩B= 。
9.已知集合M={y |y =x 2+1,x ∈R},N={y|y =x +1,x ∈R},求M∩N 。
10.若A ={(x ,y )| y =x +1},B={y |y =x 2+1},则A ∩B = .
11.设全集,{6}U R A x x ==≤,则()___,U A C A =()___.U A C A = 12.设全集 U = {1,2,3,4,5,6,7,8},A = {3,4,5} B = {4,7,8},
求:(C U A )∩(C U B), (C U A)∪(C U B), C U (A ∪B), C U (A ∩B).
三、典型例题分析
集合、子集、真子集
例1.已知集合{}1,2A =,集合B 满足{}1,2A B =,则集合B 有 个.
变式1:已知集合{}1,2A =,集合B 满足A B A =,集合B 与集合A 之间满足的关系是 变式2:已知集合A 有n 个元素,则集合A 的子集个数有 个,真子集个数有 个 变式3:满足条件{}{}1,21,2,3A =的所有集合A 的个数是 个
集合的运算
例2.已知集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,求()R C A B ,()R C A B ,
()R C A B ,()R A C B
变式1:已知全集,U R =且{}{}2|12,|680,A x x B x x x =->=-+<则()
U C A B 等于( ) A.[1,4)- B (2,3) C (2,3] D (1,4)-
变式2:设集合{}22,A x x x R =-≤∈,{}2|,12B y y x x ==--≤≤,则()R C A B 等于()
A .R
B .{},0x x R x ∈≠
C .{}0
D .∅
变式3.已知集合{}|110,P x N x =∈≤≤集合{}2|60,Q x R x x =∈+-=则P Q 等于
(A ){}1,2,3 (B ){}2,3 (C ){}1,2 (D ){}2
设计意图:结合不等式考察集合的运算
例3.已知集合{}31,3,A a =-,{}1,2B a =+,是否存在实数a ,使得B A ⊆,若存在,求集合A 和B ,若不存在,请说明理由.
变式1:已知集合A ={-1,3,2m -1},集合B ={3,2m }.若B A ⊆,则实数m = .
变式2:{}2|60A x x x =+-=,{}|10B x mx =+=,且A B A =,则m 的取值范围是 .
变式3:设{}2|40A xx x =+=,{}22|2(1)10B x x a x a =+++-=且A B B =,求实数a 的值 .
设计意图:结合参数讨论考察集合运算
实战训练A
一、选择题
1.(07全国1理)设,a b R ∈,集合{1,,}{0,,}b a b a b a
+=,则b a -=
2、(07山东文理2)已知集合11{11}|242x M N x x +⎧⎫=-=<<∈⎨⎬⎩⎭Z ,,,,则M N =
3、(07广东理1)已知函数()
f x =
的定义域为M ,g(x)=ln(1)x +的定义域为N ,则
4(07安徽理5)若}{2228
x A x -=∈Z ≤<,{2R |log |1}B x x =∈>,则)(C R B A ⋂的元素个数为
5、(07江苏2)已知全集U Z =,2{1,0,1,2},{|}A B x x x =-==,则U A C B 为 6(07福建理3)已知集合A ={x|x<a},B ={x|1<x<2},且=R ,则实数a 的取值范围
是
7、(07湖南理3)设M N ,是两个集合,则“M
N ≠∅”是“M N ≠∅”
的 条件
8、(07江西理6)若集合{}012M =,,,
{}()210210N x y x y x y x y M =-+--∈,≥且≤,,,则N 中元素的个数为 9、(07湖北理3)设P 和Q 是两个集合,定义集合{}|P Q x x P x Q -=∈∉,且,如果{}2|log 1P x x =<,
{}|21Q x x =-<,那么P Q -等于
10、(07辽宁理1)设集合{12345}U =,
,,,,{13}A =,,{234}B =,,,则(C A U ))(B C U ⋂= 11、(07陕西理2)已知全信U ={1,2,3, 4,5},集合A ={}23Z <-∈x x ,则
集合C u A =。