1、4、全集与补集 设是一个集合,是的一个子集,由中所有不属于集合的元素组成的集合,叫做中的子集的补集,记作用数学式子表示为: 。 如果集合含有我们所要研究的各个集合的全部元素,我们称集合为全集,记作。5、全集与补集的性质 (1),(2),(3)6、关于全集与补集的理解 (1)全集具有相对性,是相对于我们所研究的问题而言的一个概念。如:小学数学研究的问题常在有理数集内,则有理数集是全集。初中代数研究的问题常在实数集内,则实数集就是全集。 补集是以全集为前提加以定义的,因此它们是相互依存不可分离的两个概念。,则。 (2)用数学的三种语言互泽表示全集与补集:三、基本题型例1、判断下列关系是否正确 (1
2、);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8) 解:(1)任何一个集合是它本身的子集,因此,正确; (2)两个集合中的元素相同,故用“=”号正确; (3)空集是任何非空集合的真子集,正确; (4)中只有一个元素0,正确; (5)与是两个集合,不能用连接; (6)中没有任何元素,而中有一个元素,二者不相等; (7)空集是任何非空集合的真子集,正确; (8)正确。 由以上分析可知:(1)(2)(3)(4)(7)(8)正确,(5)(6)错误。例2、已知集合满足,则这样的集合有多少个? 分析:由已知集合中至少含有1,2两个元素,至多含有1,2,3,4,5五个元素,故满足条件的集合的个数是的
3、子集个数。因集合的子集有,共8个,故满足条件的集合共有8个。 评注:本题易丢掉或两个集合,若集合中有个元素,集合中有个元素,且,则满足的集合Z共有个。例3、设,若,求实数。,即是的子集,表明集合的元素都是的元素。,方程无解或其解为3或。或或,或或。因为是二元素集,而的元素最多一个,所以由可知,是的真子集,所以有三种可能,在做题过程中很容易丢掉的情况。例4、已知,且,求的值。由可知,两个集合中的元素应该完全相同,由此,可用集合中元素的性质解题。根据集合中元素的无序性,有:解方程组得 再根据集合中元素的互异性,得或。集合中元素的互异性在解决此类问题时至关重要,要引起足够的重视。例5、设集合以及集合
4、,且,则与的关系是 。本题主要考查全集与补集的概念,可选用适当的方法解题。 解法1:利用补集的性质,故。 解法2:由图2-1可知。 图2-1对于较抽象的集合之间的关系,一般用韦恩图比较简单,可达到变抽象为直观的目的。例6、已知全集,子集,且,求。要注意到。由补集定义知:解得:。四、A级训练1、列举集合的所有子集:2、集合与空集的关系为:3、若,则 , , 。4、下列集合中,只有一个子集的集合是( ) A、 B、 C、 D、5、已知全集,且,则集合的真子集共有 个。6、已知全集是的非空子集,若,则有( ) A、 B、 C、 D、五、发散思维例1、已知,求证。 证明:(1)任取,则,由知,即。 (
5、2)任取,则,由知,即。由(1)(2)可知。例2、已知集合,求满足条件的集合。对于方程无实根,。,即。,集合为。例3、已知集合,当时,求的范围。,由图2-2得。 图2-2在本书内容中,常使用数轴,韦恩图这两类图形,在与不等式有关问题中,必须画出数轴,有利于快速解题。例4、已知全集,如果,则这样的实数是否存在?若存在,求出;若不存在,说明理由。且。,则,即,或,或。 当时,则中有重复元素,故; 当时,; 当时,故。 由以上可知,所求的实数存在,此时,。六、B级训练1、,则下列结论正确的是( )2、设是全集,且,则下列各式成立的是( ) C、 D、3、设,则 , 。4、若集合,且,则实数的取值范围
6、是 。七、综合应用与提高例1、(1)设,若,求实数组成的集合。 (2)设,若,求实数的取值范围。以上两题,虽然一个是等式,一个是不等式,但殊途同归,解题方法一样,由于可能为空集,且时,仍然有成立,因此,都要分,两种情况讨论。(1),或,时,。时,由知,或。将,或代入,得,或。 由、可知,由组成的集合为。 (2)当时,如图2-3所示,由得解得。 图2-3 当时,解得,由以上可得。(1)说明集合的任何一个元素都属于。 (2)集合可能为,这一点在解题时常常容易忽视,从而致错,在解题时要特别注意这个“陷阱”。例2、已知集合。 (1)写出的所有子集; (2)求的所有子集的元素之和; (3)若以这些子集为
7、元素组成集合,判断与的关系。第(1)问可以按子集中元素的个数分别为0个、1个、2个、3个,进行分类讨论,写出所有子集。 第(2)问,观察所有子集的结构特点,求出所有元素的和。 第(3)问,用列举法写出集合,则、的关系就会立即显露出来。(1)的所有子集为。 (2)元素1出现在四个子集中,元素2也分别出现在四个子集中,元素3同样出现在四个子集中。 的所有子集的元素之和为。 (3),。八、C级训练1、已知,求实数的取值范围。2、已知集合,是否存在实数,使?若存在,求出的范围;九、高考零距离1、(2002全国)设集合A级训练答案及解析:1、解:含有0个元素的子集有:; 含有1个元素的子集有: 含有2个
8、元素有子集有: 含有3个元素的子集有:共有8个子集。2、解:由于空集是任何非空集事的真子集,因此。3、解:由已知即4、C,解:5、解:,因此有共3个真子集。6、解:若,则;所以:,选A。B级训练解析及答案:1、解析:的含义是:符合关系的的值的集合,显然,可取任意实数,所以; 的含义是:符合的的集合,则;方程的根的集合,解得,所以;不等式的解集,而,这样的不存在,所以;抛物线上的所有点;,即,表示直线上的点。答案:B2、解析:作韦恩图如图2-4所示,可知答案为A。 图2-4A3、解析:,而。3,44、解析:,可以为;当时,方程无解,则,解得;当时,是方程式的根,代入,得; 当时,是方程式的根,代
9、入,得。 又方程有且仅有一个实根时,舍去,仅取,由以上可知。遇到一元二次方程的根的问题时,要注意明确判别式的正负情况,即审清题意,先看方程是否有实根。C级训练答案及解析,时,如图2-5所示,有,即 图2-5化简得 由图2-6知,使得不等式组同时成立的的范围是。 图2-6 当时,有,解得。由以上可知,当,或时,都有。 由图2-7可见,这两部分在数轴上能连接起来,因此。 图2-7即;,由图2-8得 图2-8即。即存在实数,当时,。(1)明确集合都是数集,是一定范围内的数组成的集合。 (2)集合都与集合有联系,都受集合影响。 (3)以整体的观点来处理问题,集合是由元素组成的,而就是一个整体,即视为一个整体,同理,视为一个整体,就是z。 (4)由于集合中都有,因此,就间接地给出了和的取值范围。 (5)集合都是实数的范围问题,因此,可以画数轴,在同一个数轴上找出二者的联系,列出不等式组,取使得两个不等式同时成立的的范围。全国)设集合,则( )本题涉及集合的相等及集合之间的关系,解题的关键是理解奇偶数的概念,整数的整除及运算性质。,和分别表示所有奇数和所有整数,故有,选B。2、(2005黑龙江)设全集,求实数的值。解决本题的关键是理解全集、补集的概念,同时注意元素的互异性。,故必有且,解得。
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1