高一数学知识点与题型完整归纳总结文档格式.doc
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Z,有理数集Q,实数集R.
1.列举法:
{a,b,c,…}
2.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法.如:
{xÎ
R|x-3>
2},{x|x-3>
2}.
3.语言描述法:
{不是直角三角形的三角形}.
4.Venn图.
(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;
3.空集:
不含任何元素的集合;
{x|x2=-5}.
二、集合间的基本关系
1.“包含”关系——子集
注意:
有两种可能:
(1)A是B的一部分;
(2)A与B是同一集合.
反之:
集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作AB或BA.
2.“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}.则A=B.
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:
AÍ
A;
②真子集:
如果AÍ
B,且A¹
B,那就说集合A是集合B的真子集,记作AÜ
B(或BÝ
A).
③如果AÍ
B,BÍ
C,那么AÍ
C.
④如果AÍ
B,同时BÍ
A,那么A=B.
3.不含任何元素的集合叫做空集,记为Æ
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.含有n个元素的集合,有2n个子集,个真子集.
三、集合的运算
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AB(读作“A交B”),即AB={x|xA,且xB}.
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:
AB(读作“A并B”),即AB={x|xA,或xB}.
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ð
SA,即
ð
SA=.
韦恩图示
S
A
性质
AA=A
AÆ
=Æ
AB=BA
ABA
ABB
AA=A
=A
ABA
(ð
UA)(ð
UB)=ð
U(AB)
UA)(ð
A(ð
UA)=U
A(ð
UA)=Æ
【方法归纳】
一、对于集合的问题:
要确定属于哪一类集合(数集,点集,或某类图形集),然后再确定处理此类问题的方法.
二、关于集合中的运算,一般应把各参与运算的集合化到最简形式,然后再进行运算.
三、含参数的集合问题,多根据集合的互异性处理,有时需要用到分类讨论、数形集结合的思想.
四、处理集合问题要多从已知出发,多从特殊点出发来寻找突破口.
课堂精讲练习题
考点一:
集合的概念与表示
1.集合A中的元素由x=a+b(a∈Z,b∈Z)组成,判断下列元素与集合A的关系.
(1)0;
(2);
(3).
【解题思路】:
(1)因为,所以;
(2)因为,所以;
(3)因为
难度分级:
B类
2.已知集合A={y|y=x-1,x∈R},B={(x,y)|y=x2-1,x∈R},C={x|y=x+1,y≥3},求.
∵A={y|y=x-1,x∈R}=R是数集,B={(x,y)|y=x2-1,x∈R}是点集,C={x|y=x+1,y≥3}={x|x≥2},
∴=.
A类
3.已知集合A={x|x2+4ax-4a+3=0},B={x|x2+(a-1)x+a2=0},C={x|x2+2ax-2a=0},
其中至少有一个集合不是空集,求实数a的取值范围.
当三个集合全是空集时,所对应的三个方程都没有实数解.
方程都没有实数解,
即
解此不等式组,得
∴所求实数a的取值范围为a≤,或a≥-1.
考点二:
集合中元素的特征
4.集合{3,x,x2-2x}中,x应满足的条件是___________.
x≠-1且x≠0且x≠3.
难度分级:
5.设集合,,若,求的值及集合、.
∵且,∴.
(1)若或,则,从而,与集合中元素的互异性矛盾,∴且;
(2)若,则或.
当时,,与集合中元素的互异性矛盾,∴;
当时,,,
由得①或②
由①得,由②得,
∴或,此时.
6.设S是满足下列两个条件的实数所构成的集合:
①1∈S,②若,则,
请解答下列问题:
(1)若2∈S,则S中必有另外两个数,求出这两个数;
(2)求证:
若,则.
(3)在集合S中元素能否只有一个?
请说明理由;
(4)求证:
集合S中至少有三个不同的元素.
(1)要求的两个数为;
(2)∵若,,∴.
(3)集合S中的元素不能只有一个.
证明:
假设集合S中只有一个元素,则根据题意知a=,此方程无解,∴a≠
∴集合S中的元素不能只有一个.
(4)证明:
由
(2)知,,,现在证明a,,三个数互不相等.
①若a=,此方程无解,∴a≠
②若a=,此方程无解,∴a≠
③若=,此方程无解,∴≠
综上所述,集合S中至少有三个不同的元素.
C类
交集、并集、补集的含义及其运算
7.(2010·
南京模拟)已知集合M={x|y2=x+1},P={x|y2=-2(x-3)},那么M∩P=.
由M:
x=y2-1≥-1,即M={x|x≥-1},由P:
x=-y2+3≤3,即P={x|x≤3},
所以M∩P={x|-1≤x≤3}.
答案:
{x|-1≤x≤3}
8.已知集合A中有10个元素,集合B中有6个元素,全集U中有18个元素,且有A∩B≠,设集合ð
U(A∪B)中有x个元素,则x的取值范围是________.
因为当集合A∩B中仅有一个元素时,集合ð
U(A∪B)中有3个元素,当A∩B中有6个元素时,ð
U(A∪B)中有8个元素,即3≤x≤8且x为整数.
3≤x≤8且x为整数.
9.(2010·
盐城模拟)设全集U=R,A={x|>
0},∁UA=[-1,-n],则m2+n2=________.
由∁UA=[-1,-n],知A=(-∞,-1)∪(-n,+∞),即不等式>
0的解集为
(-∞,-1)∪(-n,+∞),所以-n=1,-m=-1,因此m=1,n=-1,所以m2+n2=2.
10.若集合,集合,且,求实数的取值范围.
(1)若A=,则,解得;
(2)若,则,解得,此时,适合题意;
(3)则,解得,此时,不合题意;
综上所述,实数的取值范围为.
11.写出阴影部分所表示的集合:
(1)B∩(ð
UA)
(2)A∩B∩C.
B级
12.(2010辽宁理)已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},ð
UB∩A={9},
则A=.
因为A∩B={3},所以3∈A,又因为ð
UB∩A={9},所以9∈A,所以A={3,9}.本题也可以用Venn图的方法帮助理解.
13.设集合A={x|x2+4x=0,x∈R},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,x∈R},若BA,求实数a的取值范围.
A={x|x2+4x=0,x∈R}={0,-4},∵BA,∴B=或{0},{-4},{0,-4}.
①当B=时,⊿=[2(a+1)]2-4(a2-1)<
0.∴a<
-1.
②当B={0}时,,∴a=-1.
③当B={-4}时,,∴此方程组无解.
④当B={0,-4}时,,∴a=1.
∴a的取值范围为:
a-1或a=1.
14.(2010·
盐城模拟)已知集合A={x|x2+x-2≤0},B={x|2<
x+1≤4},设集合C={x|x2+bx+c>
0},且满足(A∪B)∩C=,(A∪B)∪C=R,求实数b,c的值.
因为A={x|-2≤x≤1},B={x|1<
x≤3},所以A∪B={x|-2≤x≤3},
又因为(A∪B)∩C=,(A∪B)∪C=R,所以C={x|x>
3或x<
-2},
则不等式x2+bx+c>
0的解集为{x|x>
-2},即方程x2+bx+c=0的两根分别为-2和3,
则b=-(3-2)=-1,c=3×
(-2)=-6.
15.已知全集U=R,集合A={x|x2-x-6<
0},B={x|x2+2x-8>
0},C={x|x2-4ax+3a2<
0},
(1)试求a的取值范围,使A∩BC;
(2)试求a的取值范围,使.
U=R,A=(-2,3),B=(-,-4)∪(2,+),故A∩B=(2,3),
(-,-2]∪[3,+),[-4,2],=[-4,-2],
∵x2-4ax+3a2<
0即(x-3a)(x-a)<
0,
∴当a<
0时,C=(3a,a);
当a=0时,C=;
当a>
0时,C=(a,3a).
(1)要使A∩BC,结合数轴知,解得1≤a≤2;
(2)类似地,要使,必有解得.
【课堂训练】
1.若集合中元素是△ABC的三边长,则△ABC一定不是 三角形.
根据集合中元素的互异性,a、b和c互不相等,所以△ABC一定不是等腰三角形.
答案:
等腰
2.设集合I={1,2,3},AI,若把集合M∪A=I的集合M叫做集合A的配集,则A={1,2}的配集有个.
A的配集中一定含有元素3,余下两个元素1,2可以全不含、仅有一个、两个都有.
4
3.三个元素的集合{1,a,},也可表示为{0,a2,a+b},求a2011+b2012的值.
依题意得,则b=0.所以,则.由互异性知.
所以a2011+b2012=-1.
4.设集合A={5,log2(a+3)},集合B={a,b}.若A∩B={2},则A∪B=______________.
∵A∩B={2},∴log2(a+3)=2.∴a=1.∴b=2.
∴A={5,2},B={1,2}.∴A∪B={1,2,5}.
{1,2,5}.
3.设A={x|1<x<2},B={x|x>a},若AB,则a的取值范围是___________________.
AB说明A是B的真子集,利用数轴(如下图)可知a