高中数学全套讲义 必修1 集合 基础教师版

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人教版高中数学必修第一册同步讲义第一章 1.1 集合

人教版高中数学必修第一册同步讲义第一章 1.1 集合

第一章集合与简易逻辑第一单元集合单元知识要点点击本单元是“集合”.在初中数集(整数的集合、有理数的集合)、点集(直线、圆)等基础上,给出集合与集合元素的概念,并介绍其表示方法.从讨论集合与集合之间包含与相等关系入手,给出了子集的概念,与子集相联系的全集与补集的概念,属于集合运算的交集、并集的初步知识.考虑到集合知识的运用与巩固及下一章的函数的定义域与值域的需要,介绍了含绝对值不等式和一元二次不等式的解法.1.1 集合①课文三点专讲重点:(1)集合的含义集合的概念是数学中最原始的、不加定义的概念,它只是通过一些实例,描述性地说明其含义.(2)集合中元素的特征给定的集合,它的元素必须是确定的,互异的,并且集合与其中元素的排列次序无关,即集合中元素的三个性质:确定性、互异性、无序性.只要构成集合的元素是一样的,这两个集合就是相等的.(3)元素与集合的关系如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作:a∈A;如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作:a A.难点: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(1)集合的表示——列举法列举法表示集合就是把集合中的元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来.(2)集合的表示——描述法有些集合的元素无法用列举法一一列举出来的,我们可以用描述法表示,即在花括号“{ }”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.考点:(1)集合元素的特性:考察集合元素的确定性、互异性、无序性,是高考中常考的内容之一.(2)集合的表示方法:考察集合的列举法和描述法两种表示方法,常用的还有图示法,要分清几种方法能间的相互转化及其关系.②练功篇典型试题分析例1.已知23{3,21,1}a a a -∈--+, 求实数a 的值.分析: -3的值可能有三种可能取值情况,必须分别代入求解,但要注意最后必须要验证所得结果的正确性. 实质上对于集合2{3,21,1}a a a --+均可能是-3 , 考虑集合元素的互异性, 在求得0a =或1a =-后,重新代入集合验证是必要的, 因为求得的值很可能会出现集合中有两个元素相同 , 此时对应的a 的值要舍去.解析: 由23{3,21,1}a a a -∈--+,可得33a -=-,即0a =; 或213a -=-,即1a =-; 或213a +=-(此方程无解). 当0a =时2{3,21,1}{3,1,1}a a a --+=-- ; 当1a =-时, 2{3,21,1}{4,3,2}a a a --+=-- . 所以0a =或1a =- . 例2.用列举法表示下列集合: (1)6{|,}2x Z x Z x ∈∈-; (2)*{|,,,||2,3}a x x a Z a b N b b=∈<∈≤且;(3) {(,)|2,14}x y y x x N x =-∈≤<且; (4) {|}x y x N ∈.分析:上述几题均是用描述法表示集合,列举其元素时一定要注意各自集合中的代表元素.寻找集合中的元素时,先要将其满足条件的集合中的相关数一一列举出来,其关键在于抓住集合中元素的特征,在列举元素时,要注意充分考虑集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性,如(2)集合中的元素个数只能有7个.解析:(1)∵6,2Z x Z x∈∈- , ∴|2|x -是6的因数 , 即|2|x -的值应取1或2或3或6, 分别解得1,3,4,0,1,5,4,8x =-- , ∴6{|,}{1,3,4,0,1,5,4,8}2x Z x Z x∈∈=--- . (2)由,||2a Z a ∈<知1,0,1a =-; 由*3b N b ∈≤且知1,2,3b = . ∴a b 的值分别为101101101,,,,,,,,111222333--- , 考虑到集合中元素的互异性,故原集合可用列举法表示为:1111{1,0,1,,,,}2233--- . (3)由14x N x ∈≤<且知1,2,3x =, 其对应的y 的值分别为1,0,1y =-, 故原集合用列举法可表示为:{(1,1),(2,0),(3,1)}- .(4) 由已知条件可得20x x N -≥∈且, 即2x x N ≤∈且 , ∴0,1,2x = ,∴{|}{0,1,2}x y x N ∈= .基础知识巩固1.用列举法表示下列集合:(1){y |y =-x 2-2x +3,x ∈R ,y ∈N }.(2){20以内的质数}.(3){(x ,y )|x +y =6,x ∈N ,y ∈N }.2.用描述法表示下列集合:(1)数轴上离开原点的距离大于3的点的集合.(2)平面直角坐标系中第Ⅱ、Ⅲ象限点的集合.(3)方程组⎩⎨⎧=-=+11y x y x 的解的集合.(4)能被3整除的整数.3.用列举法表示下列集合:(1) {|}y y x N =∈;(2) {(,)|}x y y x N =∈4.方程组⎩⎨⎧=+-=++03062y x y x 的解集是 ( ). A .{(-3,0)} B .{-3,0} C .(-3,0) D .{(0,-3)}5.下列各题中M 与P 表示同一集合的是 ( )A .)},3,1{(-=M )}1,3{(-=PB .}0{,=∅=P MC .22{|1,},{(,)|1,}M y y x x R P x y y x x R ==+∈==+∈D .22{|1,},{|(1)1,}M y y x x R P t t y y R ==+∈==-+∈6.下列四个关系中,正确的是 ( )A .}{a ∈∅B .}0{=∅C .},{}{b a a ∈D .}}{},{{}{b a a ∈7.已知A ={-2,-1,0,1},B ={x |x =|y |y ∈A },求B .8..将方程组⎩⎨⎧=-=+273223y x y x 的解集用列举法、描述法分别表示. 9..设集合A ={x |x =2k ,k ∈Z },B ={x |x =2k +1,k ∈Z },C ={x |x =4k +1,k ∈Z },又有a ∈A ,b ∈B ,判断元素a +b 与集合A 、B 和C 的关系.10.已知2{|}A x x px q x =++=,2{|(1)(1)1}B x x p x q x =-+-+=+,当{2}A =时,求集合B .③升级篇典型试题分析例3:已知集合{0,2,4}M =,定义集合{|,,}P x x ab a M b M ==∈∈,求集合P . 分析:求集合P ,根据集合P 的定义,集合P 中的代表元素x 满足,,x ab a M b M =∈∈,所以分别取,a M b M ∈∈,求出ab 的所有可能值,用列举法一一列举出来,即得集合P .解析:∵,a M b M ∈∈,∴a =0,2,4, b =0,2,4,a 或b 至少有一个为0时,0x ab ==,a =2且b =2时, 4x ab ==, a =2且b =4时, 8x ab ==,a =4且b =2时, 8x ab ==, a =4且b =4时, 16x ab ==,根据集合中元素的互异性知{0,4,8,16}P =.例4.2008年第29届奥运会将在北京召开,现有三个实数的集合,既可以表示为{a ,a b ,1},也可表示为{a 2,a +b ,0},请求a 2008+b 2008的值 .分析:根据集合中元素的确定性,我们不难得到两集合的元素是相同的,这样需要列方程组分类讨论,显然复杂又烦琐.这时若能发现0这个特殊元素,和ab 中的a 不为0的隐含信息,就能得到如下解法.解析: 由已知得ab =0,及a ≠0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性a =1应舍去,因而a =-1,故a 2008+b 2008=(-1) 2008=1. 知识应用与提升11.已知x 、y 、z 为非零实数,代数式xyzxyz z z y y x x +++的值所组成的集合是M ,则下列判断正确的是 ( )A .0∉MB .2∈MC .-4∉MD .4∈M12.集合{0,1,2,3,5}A =,当x A ∈时,若1x A -∉,且1x A +∉,则称x 为A 的一个“孤立元素”,则A 中孤立元素的个数为 .13.关于x 的方程0=+b ax ,当实数b a ,满足条件 时,方程的解集是有限集;当实数b a ,满足条件 时,方程的解集是无限集.14.若一数集中的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该集合为“可倒数集”,试写出一个含三个元素的可倒数集_____.15.已知},,0,1{2x x ∈ 求实数x 的值.16.已知集合12,6A x x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭用列举法表示集合A 为 ④闯关篇典型试题分析例5:集合M 由正整数的平方组成,即{}1,4,9,16,25,...M =,若对某集合中的任意两个元素进行某种运算,运算结果仍在此集合中,则称此集合对该运算是封闭的. M 对下列运算封闭的是( )A. 加法B. 减法C. 乘法D. 除法分析:本题定义了集合的封闭运算,要探求集合对哪种运算封闭,一种思路是直接根据定义去探求这种运算,对于选择题,再一种思路就是排除不符合定义的运算,从而得到符合定义的运算.解析:设a b 、表示任意两个正整数,则22a b 、的和不一定是属于M ,如22125M =∉+;22a b 、的差也不一定是属于M ,如22123M =-∉-;22a b 、的商也不一定是属于M ,如2211M 24=∉;因为a b 、表示任意两个正整数, 222()a b ab ⋅= ,ab 为正整数,所以2()ab 属于M ,即22a b 、的积属于M .故选C.例6. 已知集合A ={x |x =m +n 2,m ,n ∈Z}.(1)证明任何整数都是A 的元素;(2)设x 1,x 2∈A ,求证:x 1·x 2∈A .分析: 转换思维模式可将复杂问题具体化、简略化,本题的实质是证明任意两个A 集合中的元素的乘积运算仍在A 集合中,它反映了集合元素运算封闭性.证明:(1)设a ∈Z ,则a =a +02 .∵a ,0∈Z ,∴ a =a +02∈A .故任何整数都是A 的元素 .(2)∵x 1,x 2∈A ,可设x 1=m 1+n 12,x 2=m 2+n 22,(其中m 1,n 1,m 2,n 2∈Z ). ∴x 1x 2=(m 1+n 12)(m 2+n 22)=(m 1m 2+2n 1n 2)+(m 1n 2+m 2n 1)2. ∵m 1,n 1,m 2,n 2∈Z ,∴(m 1m 2+2n 1n 2)∈Z ,(m 1n 2+m 2n 1)∈Z .当m 1n 2+m 2n 1=0时,x 1·x 2=(m 1m 2+2m 1n 2)∈Z , ∴x 1·x 2∈A .知识拔高与创新17.已知A={1,2,3}, B={2,4},定义集合A 、B 间的运算A*B={|}x x A x B ∈∈且,则集合A*B=( )A. {1,2,3}B. {2,4}C. {1,2,3,4}D. {2}18. 已知集合241x A a x a ⎧⎫-⎪⎪==⎨⎬+⎪⎪⎩⎭有惟一解,又列举法表示集合A 为 19.求集合2160{|}3a a Z Z a∈∈-且中所有元素的和. 20.已知集合A ={x |x =m 2-n 2,m ∈Z ,n ∈Z}求证:(1)3∈A ; (2)偶数4k —2 (k ∈Z)不属于A.⑤行侠篇高考试题点击21.(2005高考湖北)设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合P+Q=},5,2,0{},,|{=∈∈+P Q b P a b a 若}6,2,1{=Q ,则P+Q 中元素的个数是 ( )A .9B .8C .7D .622.(2004高考湖南)若集合{}(,)|20A x y x y m =-+>,{}(,)|0B x y x y n =+-≤,若点P (2,3)∈A 且P (2,3)∉B ,则( )A. 15m n >-<,B. 15m n <-<,C. 15m n >->,D. 15m n <->,⑥娱乐广场开阔视野、趣味学习为数学而疯的人集合论的创立者是德国数学家康托尔.1845年3月3日,乔治·康托生于俄国的一个丹麦—犹太血统的家庭.1856年康托尔和他的父母一起迁到德国的法兰克福.他在中学阶段就表现出一种对数学的特殊敏感,并不时得出令人惊奇的结论.进入了柏林大学后,康托尔受了外尔斯特拉斯的影响而转到纯粹的数学.他在1869年取得在哈勒大学任教的资格,不久后就升为副教授,并在1879年被升为正教授.由于研究无穷时往往推出一些合乎逻辑的但又荒谬的结果(称为“悖论”),许多大数学家唯恐陷进去而采取退避三舍的态度1874—1876年期间,不到30岁的年轻德国数学家康托尔向神秘的无穷宣战他靠着辛勤的汗水,成功地证明了一条直线上的点能够和一个平面上的点一一对应,也能和空间中的点一一对与太平洋面上的点,以及整个地球内部的点都应这样看起来,1厘米长的线段内的点“一样多”.后来几年,康托尔对这类“无穷集合”问题发表了一系列文章,通过严格证明得出了许多惊人的结论,轰动了当时数学界. 康托尔的创造性工作与传统的数学观念发生了尖锐冲突,遭到一些人的反对、攻击甚至谩骂,有人说,康托尔的集合论是一种“疾病”,康托尔的概念是“雾中之雾”,甚至说康托尔是“疯子”,康托尔一直在逆境中拼搏着,以致不到40岁就患了神经衰弱和精神抑郁症,就这样他还在奋斗着.真金不怕火炼, 1897年举行的第一次国际数学家会议上,他的成就得到承认,伟大的哲学家、数学家罗素称赞康托尔的工作“可能是这个时代所能夸耀的最巨大的工作”可是这时康托尔仍然神志恍惚,不能从人们的崇敬中得到安慰和喜悦1918年1月6日,康托尔在哈勒大学附属精神病院去世.1.2子集、全集、补集①课文三点专讲重点:(1)子集、全集、补集的概念.集合之间包含与相等的含义,识别给定集合的子集; 在具体情境中,了解全集与空集的含义(2)注意区别区分}0{},{,∅∅间的关系.}{∅表示以空集,∅为元素的单元素集合,当把∅视为集合时, }{∅⊆∅成立;当把∅视为元素时,}{∅∈∅也成立.0表示元素,}0{表示以0为元素的单元素集合,不能混淆它们的含意.难点:(1)弄清元素与子集、属于与包含之间的区别.区分∈与⊆符号: ∈表示元素与集合之间的关系,如:N N ∉-∈1,1; ⊆表示集合与集合之间的关系,如R R N ⊆∅⊆,等.(2) 有限集合的子集个数:n 个元素的集合有n 2个子集;有12-n个非空子集;有12-n 个真子集;有22-n 个非空真子集.考点:(1)求集合的所有子集或子集的个数.此类问题有两种类型:其一是无条件地写出已知集合的所有子集或所有真子集,其解题关键是正确地进行分类,分别写出含有1个元素,2个元素,……,n 个元素的子集;其二是有条件地写出适合某条件的所有子集.(2)集合与集合之间的关系考察.此类问题常以两个集合间元素的属性及它们属性间的共同点及不同的点,来判断元素与集合间的从属关系,然后由子集定义得出其间的包含关系.几何图形可以直观形象地提示集合间的包含关系.(3)补集的求解问题.此类问题需要弄清全集U 及集合A 的元素构成,掌握补集的性质及应用,如(),,.U U U U A A U U ==∅∅=痧痧②练功篇典型试题分析例1.满足∅⊂≠A ⊆},,,{d c b a 的集合A 是什么?共有多少个?分析: ∅⊂≠A ⊆},,,{d c b a 的意义是集合A 为非空集合,且{,,,}A a b c d ≠.解析:由∅⊂≠A 可知,集合A 必为非空集合;又由A ⊆},,,{d c b a 可知,此题即为求集合},,,{d c b a 的所有非空子集。

高中数学精品辅导讲义:必修一第1讲 集合(教师版)

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第1讲 集 合考点1:集合的概念 集合的引入(说明为什么要学习集合)塔罗牌中有一张牌叫巴比塔,是一个倒了的塔,这个塔源自《圣经·旧约》,《圣经》上说,人类的祖先最初讲的是同一种语言.他们在两河流域定居下来,修起了城池.后来,他们的日子越过越好,决定修建一座可以通到天上去的高塔,这就是巴比塔.直到有一天,高高的塔顶已冲入云霄.上帝耶和华得知此事,立即从天国下凡视察.上帝一看,又惊又怒,认为这是人类虚荣心的象征.上帝心想,人们讲同样的语言,就能建起这样的巨塔,日后还有什么办不成的事情呢?于是,上帝决定让人世间的语言发生混乱,使人们互相言语不通. 数学家希望建立一个所有学数学的人有一个能共同对话的平台,这个平台就是集合.那到底什么叫集合呢?1.⑴ 集合的含义:一些能够确定的不同的对象所构成的整体叫做集合.构成集合的每个对象叫做这如:现在我们班上的所有同学,构成了一个集合,其中每个同学都是这个集合中的一个元素.⑵ 一般情况下,集合用英文大写字母,,,A B C 表示.元素用英文小写字母,,,a b c 表示; ⑶ 不含任何元素的集合叫做空集,记作∅.集合含义的理解对于集合的含义,我们需要注意集合首先是一个整体,所有满足条件的对象都必须在这个集合中. “能够确定”是指有明确的可界定的规则,每一个对象是不是在范围中都能得到客观判定.理解这个要注意以下三点:①界定的规则一定是一个客观的属性,不依赖主观的感觉;如:中国所有的比较老的人不能构成一个集合;中国所有年龄在60岁以上的人可以构成一个集合;这种类型的例子很多,如我们班同学中比较高的人不能构成一个集合,因为姚明与潘长江的标准会很不相同,但给身高一个标准就构成一个集合了,如高于160cm 的人.再如我们班比较帅的人,比较漂亮的人,这个因为有审美观的主观差异,还有情人眼里出西施的特殊情况,所以都不能构成集合.在数学上,由于数学本身的严格,这个东西会变得简单,如方程2320x x -+=的根;小于等于3的实数都可以构成集合;②这个整体如果客观存在,即使不知道也不影响确定性.知识点睛 1.1 集合的概念与表示函数1级集合如:我们班头发根数最多的4个人.世界第五高的山峰;存在,虽然你并不知道.但它们都能构成集合.③方程210x +=的实数根能不能构成一个集合呢?我们可以判定任意一个实数都不在其中,所以它可以构成一个集合,这个集合就是什么都没有的集合,叫做空集,用∅表示.再如,小于3又大于3的集合.我们班既是男性又是女性的同学.都是空集.下面可以构成集合的有_______.①中国人口排在第8-12位的城市;②到两定点的距离的和等于两定点间的距离的点;③高一数学课本中的难题;④方程220x +=的实数解;正解:①②④.2.元素与集合的关系:如果a 是集合A 中的元素,就说a 属于A ,记作a A ∈;如果a 不是集合A 中的元素,就说a 不属于A ,记作a A ∉.3<教师备案> 常见数集写法的字母意义:自然数N 是Natural Number (自然数)的首字母,N 即全体非负整数构成的集合;习惯用*N 或+N 表示正整数集,其中*N 的星是非零的意思;整数集的Z 是德文Zahlen (数字)的首字母.有理数集的Q 是英语/德语Quotient (商)的首字母,因为有理数都可以写成两整数的商. 实数R 是Real Number(实数)的首字母. 在后面的学习中,会在均值不等式部分用+R 表示正实数集,在复数中引入C 表示复数集之外,高中不会接触到其它数集的表示形式.为什么要用一个德文首字母表示整数集呢?使用Z 作为整数集的标记,是因为19世纪德国数论很强很强,所以德国的某些数学家引入的记号后来就通行了,至于这个数学家是谁,说法不一,有人说是朗道,有人说是诺特(此人是迄今为止最牛的女数学家,没有之一).数学中的符号使用,就两个原则.一是优先:谁先提出,得到认可,后面就跟着用.二是方便:谁的符号更实用,更方便.就会得到大家认可,从而流行.例如数字,中国、印度、希腊都有自己的系统,但现在只用阿拉伯数字,就是它方便,而且它有0(汉字的零是后来从阿拉伯数字0抄来的).用∈,∉填空.①1-___N ;②3-___*N ;③12__Z ;④3.14___Q ;___Q ;⑥___R ;⑦π___R ;;∈;∉;∈;∉;∈;∈. 4.元素的性质①确定性:集合中的元素是确定的,不能模棱两可. ②互异性:集合中的元素是互不相同的,相同的元素在集合中只能算作一个. ③无序性:集合中的元素是无次序关系的.<教师备案> 确定性在讲集合的概念时就已经说明了.互异性是指集合中的元素互不相同,这样给定一个集合,会有一些天然的避讳,有一些默认的事实存在,如由1a ,构成的集合中,一定满足1a ≠.因为这里没讲集合的表示法,所以元素的性质都需要结合一些实际中的问题进行讲解.集合的互异性可以通过班上同学举例,如要从班上选出五个同学组队参加一个比赛,这里选出的五个人构成一个集合,这五个人必须是不同的五个人,必须满足互异性,把一个人重复指点五次并不能构成这个集合.集合无序性是指集合中的元素没有顺序,同样还是上面选出的五个人,把他们的姓名按照姓氏笔画顺序排列,还是按照拼音字母顺序排列,还是按照体重数量排列,都是这五个人.这个集合并没有变化.【例1】 ⑴ 若221x x +,,是一个集合中的三个元素,实数x 应满足什么条件? ⑵设R x ∈,将对象x ,x -M ,则集合M 中元素最多时有( )A .3个B .4个C .5个D .6个 ⑶下列叙述中正确的个数是( )①若a -∈Z ,则a ∈Z ;②若a -∉N ,则a ∈N ;③a ∈Z ,若a -∉N ,则a ∈N ;④a ∈Z ,若a ∈N ,则a -∉N .A .0个B .1个C .2个D .3个 【解析】 ⑴ 1x ≠±且2x ≠.⑵ A⑶ C .讲完集合的概念与元素的性质之后,我们自然需要知道如何把一个集合与数学的语言表示出来.下面,我们来看看集合的表示法.考点2:集合的表示法——列举法与描述法5.集合的表示法⑴ 列举法:把集合的所有元素都列举出来或列出几个元素作为代表,其它元素用省略号表示,并写在大括号“{ }”内的表示集合的方法.例如:{12345},,,,,{12345},,,,,.知识点睛 经典精讲【注意】列举法既可以表示有限集(集合中元素个数是有限多个的),也可以表示元素呈现一定规律的无限集,如不大于100的自然数,可以表示为{0123100},,,,,,自然数集可以表示成{0123},,,,.有了列举法,我们就很容易将一些语言翻译成集合语言,如方程260x x +-=的解集可以写成{23}-,;直线2y x =与直线2y x =的交点集合可以写成{(00)(24)},,,. 描述法引入列举法非常简单直观,一个对象是否在集合中很容易判断,但凡是很简单的方法往往就会有一些问题与局限性,如果一个集合中元素太多,而规律性又不强,这时把所有的元素都列出来,就很难做到了:如世界上所有高度在3000米以上的山峰,《红楼梦》中所有的人物,这两个集合用列举法表示非常困难;而所有大于3的实数构成的集合用列举法就根本表示不出来了.另外,有些集合虽然可以确定,元素个数也不多,但元素是哪些却不容易得到,如班上头发最多的四位同学,这用列举法就很难表示.再比如方程220x x a ++=(a 为参数)的解.遇到这样的集合,就需要一些新的表示方法.⑵ 描述法(又称特征性质描述法): 用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法,形如{|()}x A p x ∈,()p x 称为集合的特征性质,x 称为集合的代表元素.A 为x 的范围,有时也写为{|()}x p x x A ∈,.例如:大于3的所有整数用描述法表示为{|3}x x ∈>Z .方程260x x +-=的实根用描述法表示为2{|60}x x x ∈+-=R .【注意】①描述法给出了一个客观的标准,用{|}表示,竖线前面表示集合描述的是谁,竖线后面表示集合中描述的元素具有什么特点.如:{3000}x x 是山峰|的高度在米以上;{|}x x 是人物角色是《红楼梦》中出现的人;{|}x x 是人是《西游记》中出现的人,老师讲到此处时,可以调节一下课堂气氛,问一下学生: 孙悟空在这个集合中吗?不在,他不是人;猪八戒在吗?不在,他也不是人.李世民在吗?在;天篷元帅在吗?……{|3}x x ∈R ≥,说明集合描述的是实数x ,这个实数具有大于等于3的特点.若元素范围为R ,在不致发生误解时,x ∈R 也可以省略,直接写成{|3}x x ≥.但对于集合{|3}x x ∈Z ≥,则x ∈Z 一定不能省略.②除了数集外,还有一类集合是点集,集合中的元素是点,竖线前面的代表元素为()x y ,.如:2{()|}x y y x x =∈R ,,,说明集合是点集,点()x y ,满足2y x =,故集合中的点在抛物线2y x =上,即此集合表示抛物线2y x =上所有的点.③描述法需要注意集合描述与字母选取无关,即{|2}x x >与{|2}y y >表示的是同一个集合.字母只是一个代号,是浮云,后面学到函数我们还会强调这一点.就相当于不管你怎么改名字,你还是你.<教师备案> 在教学用书中有这样的说明:有些集合可以直接写出元素名称,并用花括号括起来表示这类元素的全体,如用{}奇数表示所有的奇数组成的集合.当成是一种特殊的特征性质描述法.遇到这种写法可以向学生作个说明,但不推荐使用.为了方便起见,在后面的教。

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

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)y=f(-x)的图象与y=f(x)的图象关于y轴对称; (2)y=-f(x)的图象与y=f(x)的图象关于x轴对称; (3)y=-f(-x)的图象与y=f(x)的图象关于原点对称; (4)奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 y轴对称; (5)如果函数y=f(x)对定义域内的一切x值,都满足 f(a+x)=f(a-x),其中a是常数,那么函数y=f(x)的图象关
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,+∞).

高中数学北师大版必修1课件第一章集合

高中数学北师大版必修1课件第一章集合
反思1.集合B中的代表元素为x,x满足的条件是x⊆A,即x是A的子
集,即集合B是集合A的子集组成的集合.
2.一个集合含有n个元素,则其子集的个数为2n,真子集的个数为
2n-1.
题型一
题型二
题型三
题型四
【变式训练1】 在本例中将“集合B={x|x⊆A}”改为“集合B中含有
两个元素,且集合B={x|x∈A}”,求集合B的子集.
2.空集是任何非空集合的真子集,即⌀⫋A(A≠⌀).
3.对于集合A,B,C,若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;
若A=B,B=C,则A=C;
若A⫋B,B⫋C,则A⫋C.
4.当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,记作A⊈B(或
B⊉A).
【做一做1-1】 写出集合{1,2,3}的所有子集.
解:集合{1,2,3}的所有子集是
反思解决此类问题的步骤:(1)利用集合相等的条件,建立方程或
方程组,求得参数;(2)把求得的参数值依次代入集合验证,若满足集
合中元素的三个性质,则所求是可行的,否则应舍去.
题型一
题型二
题型三
题型四
【变式训练2】 已知集合M={2,a,b},N={2a,2,b2},且M=N,求a,b
的值.
2
= 2,
②B=⌀时,Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0⇒a<-1.
综合(1)(2)可知,a≤-1或a=1.
题型一
题型二
题型三
题型四
【变式训练 4】 已知集合 A={1,3, }, = {|2 − ( + 1) +
= 0, ≠1},B⊆A,则 m=
.
解析:由已知得B={1,m},因为B⊆A,且m≠1,所以m=3或 m= ,

高中数学必修一全册讲义教师学生双用带答案一对一班课通用

高中数学必修一全册讲义教师学生双用带答案一对一班课通用

集合的含义与表示__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、 通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性。

2、 掌握元素与集合的关系,并能用符号“∈”或“∉”来表示。

3、 掌握列举法和描述法,会选择不同的方法来表示集合,记住常用数集的符号。

一、集合与元素的概念: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,简称集。

集合中每一个对象称为该集合的元素。

如所有的三角形可以组成集合,每个三角形都是这个集合的元素;所有的直角三角形也可以组成集合,每个直角三角形都是集合的元素;由1,2,3,4组成的集合{1,2,3,4}。

1,2,3,4就是这个集合的元素 。

类似“与2非常接近的全体实数”,“高个子”这样模糊的说法就不能确定集合。

特别提醒:1、集合是一个“整体”。

一些对象一旦组成了集合,那么这个集合就是这些对象的全体,而非个别对象。

2、集合具有两个方面的意义,即:凡是符合条件的对象都是它的元素;只要是它的元素就必须符合条件。

3、集合通常用大写的字母表示,如A B C 、、、……;元素通常用小写的字母表示,如a b c d 、、、……。

二、集合中元素的特性:1、确定性:设A 是一个给定的集合,x 是某一具体的对象,则x 或者是A 的元素,或者不是A 的元素,二者必居其一,不能模棱两可.2、互异性: 对于一个给定的集合,它的任意两个元素是不能相同的。

集合中相同的元素只能算是一个。

如方程0122=+-x x 有两个重根121==x x ,其解集只能记为{}1,而不能记为{}1,1。

3、无序性:集合中的元素是不分顺序的.如{},a b 和{},b a 表示同一个集合.特别提醒:集合和点的坐标是不同的概念,在平面直角坐标系中,点(l ,0)和点(0,l )表示不同的两个点,而集合{1,0}和{0,1}表示同一个集合。

版高中数学 第一章 集合 1 第1课时 集合的含义课件 北师大版必修1.pptx

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提示 要判断一个元素是否是一个集合的元素,只需看这 个元素是否具有这个集合中元素的特性.
9
题型一 对集合概念的理解
【例 1】 下列每组对象能否构成一个集合: (1)我们班的所有高个子同学; (2)不超过 20 的非负数; (3)直角坐标平面内第一象限的一些点; (4) 3的近似值的全体.
10
解 (1)“高个子”没有明确的标准,因此不能构成集合. (2)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; (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; (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.
4
知识点二 元素与集合的关系
关系
概念
属于 如果_a_是__集__合__A____的元素, 就说a属于集合A
记法 __a_∈__A__
读法
a属于集 合A
不属 如果_a_不__是__集__合__A__中的元 于 素,就说a不属于集合A
_a_∉__A___
a不属于 集合A
5
【预习评价】
1.方程x2=1的解组成的集合为A,则下列各式正确的是( )
16
规律方法 判断元素与集合关系的两个步骤 (1)确定集合中元素的特征及ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ围. (2)判断给定元素是否具有已知集合中元素的特征及是否在 限定的范围内.
17
【训练 2】 集合 A 是由形如 m+ 3n(其中 m,n∈Z)的数组成
的,判断2-1

高中数学必修一(全套教案+配套练习+高考真题)

高中数学必修一(全套教案+配套练习+高考真题)

目录第一讲集合概念及其基本运算第二讲函数的概念及解析式第三讲函数的定义域及值域第四讲函数的值域第五讲函数的单调性第六讲函数的奇偶性与周期性第七讲函数的最值第八讲指数运算及指数函数第九讲对数运算及对数函数第十讲幂函数及函数性质综合运用第一讲集合的概念及其基本运算【考纲解读】1.了解集合的含义、元素与集合的属于关系.2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.4.在具体情境中,了解全集与空集的含义.5.理解两个集合并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.6.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.7.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.高考对此部分内容考查的热点与命题趋势为:1.集合的概念与运算是历年来必考内容之一,题型主要以选择填空题为主,单纯的集合问题以解答题的形式出现的机率不大,多数与函数的定义域、值域、不等式的解法相联系,解题时要注意利用韦恩图、数轴、函数图象相结合.另外,集合新定义信息题是近几年命题的热点,注意此种类型.2.高考将会继续保持稳定,坚持考查集合运算,命题形式会更加灵活、新颖.【重点知识梳理】一、集合有关概念1、集合的含义:2、集合中元素的三个特性:3、元素与集合之间只能用“”或“”符号连接。

4、集合的表示:常见的有四种方法。

5、常见的特殊集合:6、集合的分类:二、集合间的基本关系1、子集2、真子集3、空集4、集合之间只能用“”“”“=”等连接,不能用“”或“”符号连接。

三、集合的运算1.交集的定义:2、并集的定义:3、交集与并集的性质:A∩A = A A∩Φ= Φ A∩B = B∩A,A∪A = A A∪Φ= A A∪B = B∪A.4、全集与补集(1)全集:(2)补集:知识点一 元素与集合的关系1.已知A ={a +2,(a +1)2,a 2+3a +3},若1∈A,则实数a 构成的集合B 的元素个数是( )A .0B .1C .2D .3知识点二 集合与集合的关系1.已知集合A ={x|x 2-3x +2=0,x∈R },B ={x|0<x<5,x∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4【变式探究】 (1)数集X ={x|x =(2n +1)π,n∈Z }与Y ={y|y =(4k±1)π,k∈Z }之间的关系是( )A .X ⊂YB .Y ⊂XC .X =YD .X≠Y(2)设U ={1,2,3,4},M ={x∈U|x 2-5x +p =0},若∁U M ={2,3},则实数p 的值是( )A .-4B .4C .-6D .6知识点三 集合的运算1.若全集U ={x∈R |x 2≤4},则集合A ={x∈R ||x +1|≤1}的补集A C U 为( ) A .{x∈R |0<x<2} B .{x∈R |0≤x<2}C.{x∈R |0<x≤2} D.{x∈R |0≤x≤2}2.已知全集U ={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A ={0,1,3,5,8},集合B ={2,4,5,6,8},则(A C U )∩(B C U )=( )A .{5,8}B .{7,9}C .{0,1,3}D .{2,4,6}【变式探究1】若全集U ={a ,b ,c ,d ,e ,f},A ={b ,d},B ={a ,c},则集合{e ,f}=( )A .A∪B B.A∩BC .(A C U )∩(B C U )D .(A C U )∪(B C U )典型例题:例1:满足M ⊆{a 1,a 2,a 3,a 4},且M∩{a 1 ,a 2, a 3}={a 1,a 2}的集合M 的个数是 ( )A.1B.2C.3D.4例2:设A={x|1<x<2},B={x|x >a},若A B ,则a 的取值范围是______变式练习:1.设集合M ={x |-1≤x <2},N ={x |x -k ≤0},若M ∩N ≠,则k 的取值范围是2.已知全集}{R x x I ∈=,集合}31{≥≤=x x x A 或,集合}1{+<<=k x k x B ,且=B A C I I )(,则实数k 的取值范围是3.若集合},012{2R x x ax x M ∈=++=只有一个元素,则实数的范围是4.集合A = {x | –1<x <1},B = {x | x <a },(1)若A ∩B =,求a 的取值范围;(2)若A ∪B = {x | x <1},求a 的取值范围. 例3:设A = {x | x 2 – 8x + 15 = 0},B = {x | ax – 1 = 0},若,求实数a 组成的集合,并写出它的所有非空真子集.例4:定义集合A B 、的一种运算:121*{|A B x x x x x A ==+∈,, 2}x B ∈,若{123}A =,,,{12}B =,,则B A *中所有元素的和为 .例5:设A 为实数集,满足,, (1)若,求A;(2)A 能否为单元素集?若能把它求出来,若不能,说明理由; (3)求证:若,则基础练习:1. 由实数x,-x,|x |,所组成的集合,最多含( )(A )2个元素 (B )3个元素 (C )4个元素 (D )5个元素2. 下列结论中,不正确的是( )A.若a ∈N ,则-a NB.若a ∈Z ,则a 2∈ZC.若a ∈Q ,则|a |∈QD.若a ∈R ,则3. 已知A ,B 均为集合U={1,3,5,7,9}子集,且A∩B={3},C U B∩A={9},则A=( )∅B A ⊆a A ∈⇒11A a∈-1A ∉2A ∈a A ∈11A a -∈332,x x -∉R a ∈3(A ){1,3} (B){3,7,9} (C){3,5,9} (D){3,9}4. 设集合A={1, 3, a}, B={1, a 2-a+1},若B ⊆A, 则A ∪B=__________5. 满足的集合A 的个数是_____个。

人教版高中数学集合与函数基础知识讲解(必修一)

人教版高中数学集合与函数基础知识讲解(必修一)

集合与函数概念§1.1集合(一)集合的有关概念⒈定义:一般地,我们把研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合,也简称集。

2.表示方法:集合通常用大括号{ }或大写的拉丁字母A,B,C…表示,而元素用小写的拉丁字母a,b,c…表示。

3.集合相等:构成两个集合的元素完全一样。

4.元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于∉两种)⑴若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;⑵若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a∉A。

5.常用的数集及记法:非负整数集(或自然数集),记作N;正整数集,记作N*或N+;N内排除0的集.整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R;6.关于集合的元素的特征⑴确定性: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。

如:“地球上的四大洋”(太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋)。

“中国古代四大发明”(造纸,印刷,火药,指南针)可以构成集合,其元素具有确定性;而“比较大的数”,“平面点P周围的点”一般不构成集合,因为组成它的元素是不确定的.⑵互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的。

.如:方程(x-2)(x-1)2=0的解集表示为{1,-2},而不是{1,1,-2}⑶无序性:即集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换。

练1:判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:⑴大于3小于11的偶数;⑵我国的小河流;⑶非负奇数;⑷方程x2+1=0的解;⑸某校2011级新生;⑹血压很高的人;⑺著名的数学家;⑻平面直角坐标系内所有第三象限的点7.元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于∉”两种)⑴若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;⑵若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a∉A。

例如,我们A表示“1~20以内的所有质数”组成的集合,则有3∈A,4∉A,等等。

练:A={2,4,8,16},则4∈A,8∈A,32∉A.(二)例题讲解:例1.用“∈”或“∉”符号填空:⑴8 N ; ⑵0 N ; ⑶-3 Z ; ;⑸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 。

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目录
集合 (2)
模块一:集合与元素 (2)
考点1:集合与元素的关系 (2)
模块二:集合间关系与运算 (5)
考点2:集合相等 (5)
考点3:已知集合关系反求参 (6)
考点4:集合关系、运算综合 (8)
课后作业 (10)
集合
模块一:集合与元素
1.集合:一些能够确定的不同的对象所构成的整体叫做集合.构成集合的每个对象叫做这个集合的元素.集合一般用英文大写字母,,,A B C 表示.元素一般用英文小写字母,,,a b c 表示;
不含任何元素的集合叫做空集,记作∅.
2.元素与集合的关系:∈、∉;
3.常见的数集的写法:
45.集合的表示法
⑴ 列举法.
⑵ 描述法(又称特征性质描述法):
形如{|()}x A p x ∈,()p x 称为集合的特征性质,x 称为集合的代表元素.A 为x 的范围,有时也写为{|()}x p x x A ∈,.
⑶ 图示法,又叫韦恩(Venn )图.
⑷ 区间表示法:用来表示连续的数集.
考点1:集合与元素的关系
例1.(1)(2016秋•凉州区校级月考)已知集合{M a =,b ,}c 中的三个元素可构成某一个三角形的三边的长,那么此三角形一定不是( )
A .直角三角形
B .锐角三角形
C .钝角三角形
D .等腰三角形
【解答】解:根据集合元素的互异性可知:
a ,
b ,
c 三个元素互不相等,
若此三个元素构成某一三角形的三边长,
则此三角形一定不是等腰三角形.
故选:D .
(2)(2017秋•河南月考)若1{2-∈,21a a --,21}a +,则(a = )
A .1-
B .0
C .1
D .0 或1
【解答】解:①若211a a --=-,则20a a -=,解得0a =或1a =,
1a =时,{2,21a a --,21}{2a +=,1-,2},舍去,
0a ∴=;
②若211a +=-,则22a =-,a 无实数解;
由①②知:0a =.
故选:B .
例2.(1)(2010•安徽模拟)已知集合2{|210A x ax x =++=,}a R ∈只有一个元素,则a 的值( )
A .0
B .1
C .0或1
D .1-
【解答】解:若集合2{|210A x ax x =++=,}a R ∈只有一个元素,
则方程2210ax x ++=有且只有一个解
当0a =时,方程可化为210x +=,满足条件;
当0a ≠时,二次方程2210ax x ++=有且只有一个解
则△440a =-=,解得1a =
故满足条件的a 的值为0或1
故选:C .
(2)(2018秋•宽城区校级期末)已知集合2{|320}A x ax x =-+=至多有一个元素,则a 的取值范围是 .
0a ,98a
908
a
a =或908a a =或 例3.(2016秋•钦州月考)已知集合A 的元素全为实数,且满足:若a A ∈,则
11a A a
+∈- (1)若2a =,求出A 中其他所有元素;
(2)0是不是集合A 中的元素?请你设计一个实数a A ∈,再求出A 中所有元素.
例 4.(2017秋•杨浦区校级期中)设a ,b ,c 为实数,2()()()f x x a x bx c =+++,
2()(1)(1)g x ax cx bx =+++记集合{|()0S x f x ==,}x R ∈,{|()0T x g x ==,}x R ∈.若||S ,||T 分别为集合S ,T 的元素个数,则下列结论不可能的是( )
A .||1S =且||0T =
B .||1S =且||1T =
C .||2S =且||2T =
D .||2S =且||3T = 【解答】解:2()()()f x x a x bx c =+++,{|()0S x f x ==,}x R ∈,
2()(1)(1)g x ax cx bx =+++,{|()0T x g x ==,}x R ∈. 当0a =,240b c -<,||1S =,||0T =;故A 可能 当0a ≠,240b c -<,||1S =,||1T =;故B 可能
当0a =,240b c -=,||2S =,||1T =; 当0a ≠,240b c -=,||2S =,||2T =;故C 可能
当0a =,240b c ->,||3S =,||2T =;
当0a ≠,240b c ->,||3S =,||3T =;
综上,只有D 不可能发生,
故选:D .
模块二:集合间关系与运算
1.子集:如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 的元素,则A 是B 的子集,记作A B ⊆或B A ⊇;
规定:∅是任意集合的子集.
如果集合A 中存在着不是集合B 中的元素,那么集合A 不包含于B ,记作A B 或
B A . 2.真子集:如果集合A B ⊆,且存在x B ∈,但x A ∉,我们称集合A 是集合B 的真子集,
记作A B (或B A )
,读作A 真包含于B (B 真包含A ). 规定:∅是任意非空集合的真子集.
3.集合相等:如果A B ⊆,且B A ⊆,我们说集合A 与集合B 相等,记作A =B .
4.交集:{}|A
B x x A x B =∈∈且; 5.并集:{}|A
B x x A x B =∈∈或; 6.补集:
①全集:如果所研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,常用U 表示.
②补集:A 在U 中的补集的数学表达式是
{}|U A x x U x A =∈∉,且.
7.A B A B A A B B ⊆⇔=⇔=. 考点2:集合相等
例5.(1)(2014秋•大竹县校级月考)设a ,b R ∈,集合{0,b ,}{1b a
=,a ,}a b +,则2(a b += )
A .1
B .0
C .1-
D .不确定 解:{0,b ,从而1b =,1a =-,可得21a b +=,
故选:A .
(2)(2018•浙江模拟)已知集合{1A =,2},2{|(1)0B x x a x a =-++=,}a R ∈,若A B =,
则(a = )
A .1
B .2
C .1-
D .2- 【解答】解:{1A =,2},2{|(1)0B x x a x a =-++=,}a R ∈,
若A B =,则1,2是方程2|(1)0x a x a -++=得两根,
则12112a a +=+⎧⎨⨯=⎩
,即2a =. 故选:B .
(3)(2018秋•香坊区校级月考)已知{3M a =-,21a -,21}a +,{2N =-,43a -,
31}a -,若M N =,则实数a 的值为 . 【解答】解:M N =;
32a ∴-=-时,1a =,{2M =-,1,2},{2N =-,1,2},满足M N =;
1a ∴=.
故答案为:1.
考点3:已知集合关系反求参 例6.(1)(2017秋•雁峰区校级期中)若集合2{|60}P x x x =+-=,{|10}S x mx =+=,且S P ⊆,求由m 的可能取值组成的集合. 【解答】解:集合{3P =-,2},集合S 中至多有一个元素,
若集合S 为空集,即0m =时,显然满足条件S P ⊆,故0m =.
(2)(2019•湘潭三模)已知集合2{|}A x ax x ==,{0B =,1,2},若A B ⊆,则实数a 的值为( )。

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