第一章集合與函式概念
知識網路
第一講集合
★知識梳理
一:集合的含義及其關係
1.集合中的元素具有的三個性質:確定性、無序性和互異性;
2.集合的3種表示方法:列舉法、描述法、韋恩圖;
3.集合中元素與集合的關係:
4.常見集合的符號表示
二: 集合間的基本關係
三:集合的基本運算
①兩個集合的交集:= ;
②兩個集合的並集: =;
③設全集是u,集合,則
方法:常用數軸或韋恩圖進行集合的交、並、補三種運算.
★重、難點突破
重點:集合元素的特徵、集合的三種表示方法、集合的交、並、補三種運算。
難點:正確把握集合元素的特徵、進行集合的不同表示方法之間的相互轉化,準確進行集合的交、並、補三種運算。
重難點:
1.集合的概念
掌握集合的概念的關鍵是把握集合元素的三大特性,要特別注意集合中元素的互異性,
在解題過程中最易被忽視,因此要對結果進行檢驗;
2.集合的表示法
(1)列舉法要注意元素的三個特性;(2)描述法要緊緊抓住代表元素以及它所具有的性質,如、、等的差別,如果對集合中代表元素認識不清,將導致求解錯誤:
問題:已知集合
a. ;b. ;c. ;d.
[錯解]誤以為集合表示橢圓,集合表示直線,由於這直線過橢圓的兩個頂點,於是錯選b
[正解] c; 顯然,,故
(3)venn圖是直觀展示集合的很好方法,在解決集合間元素的有關問題和集合的運算時常用venn圖。
3.集合間的關係的幾個重要結論
(1)空集是任何集合的子集,即
(2)任何集合都是它本身的子集,即
(3)子集、真子集都有傳遞性,即若,,則
4.集合的運算性質
(1)交集
(2)並集
(3)交、並、補集的關係
①;②;
★熱點考點題型探析
考點一:集合的定義及其關係
題型1:集合元素的基本特徵
[例1](2023年江西理)定義集合運算:.設
,則集合的所有元素之和為( )
a.0;b.2;c.3;d.6
[解題思路]根據的定義,讓在中逐一取值,讓在中逐一取值,在值就是的元素
[解析]:正確解答本題,必需清楚集合中的元素,顯然,根據題中定義的集合運算知=,故應選擇d
【名師指引】這類將新定義的運算引入集合的問題因為背景公平,所以成為高考的乙個熱點,這時要充分理解所定義的運算即可,但要特別注意集合元素的互異性。
題型2:集合間的基本關係
[例2].數集與之的關係是( )
a.;b.; c.;d.
[解題思路]可有兩種思路:一是將和的元素列舉出來,然後進行判斷;也可依選擇支之間的關係進行判斷。
[解析] 從題意看,數集與之間必然有關係,如果a成立,則d就成立,這不可能;
同樣,b也不能成立;而如果d成立,則a、b中必有乙個成立,這也不可能,所以只能是c
【名師指引】新定義問題是高考的乙個熱點,解決這類問題的辦法就是嚴格根據題中的定義,逐個進行檢驗,不方便進行檢驗的,就設法舉反例。
[新題導練]
1.第二十九屆夏季奧林匹克運動會將於2023年8月8日在北京舉行,若集合a=,集合b=,集合c=,則下列關係正確的是( )
a. b. c. d.
[解析] d;因為全集為,而=全集=
2.(2006山東改編)定義集合運算:,設集合,,則集合的所有元素之和為
[解析]18,根據的定義,得到,故的所有元素之和為18
3.(2007·湖北改編)設和是兩個集合,定義集合,如果,,那麼等於
[解析] ;因為,,所以
4.研究集合,,之間的關係
[解析] 與,與都無包含關係,而;因為表示
的定義域,故;表示函式的值域,;表示曲線上的點集,可見,,而與,與都無包含關係
考點二:集合的基本運算
[例3] 設集合,
(1) 若,求實數的值;
(2)若,求實數的取值範圍若,
[解題思路]對於含引數的集合的運算,首先解出不含引數的集合,然後根據已知條件求引數。
[解析]因為,
(1)由知,,從而得,即
,解得或
當時,,滿足條件;
當時,,滿足條件
所以或(2)對於集合,由
因為,所以
①當,即時,,滿足條件;
②當,即時,,滿足條件;
③當,即時,才能滿足條件,
由根與係數的關係得,矛盾
故實數的取值範圍是
【名師指引】對於比較抽象的集合,在**它們的關係時,要先對它們進行化簡。同時,要注意集合的子集要考慮空與不空,不要忘了集合本身和空集這兩種特殊情況.
[新題導練]
6.若集合,,則是( )
a. ;b. ;c.;d. 有限集
[解析] a;由題意知,集合表示函式的值域,故
集合;表示函式的值域,
,故7.已知集合,,那麼集合為( )a.;b.;c.;d.
[解析]d;表示直線與直線的交點組成的集合,a、b、c均不合題意。
8.集合,,且,求實數的值.
[解析] ;先化簡b得, .由於,故或.
因此或,解得或.
容易漏掉的一種情況是: 的情形,此時.
故所求實數的值為.
備選例題1:已知,,則中的元素個數是( )
a. ;b. ;c.;d.無窮多個
[解析]選a;集合表示函式的值域,是數集,並且,而集合表示滿足
的有序實數對的集合,即表示圓上的點,是點集。所以,集合與集合中的元素均不相同,因而,故其中元素的個數為0
[誤區分析]在解答過程中易出現直線與圓有兩個交點誤選c;或者誤認為中,而中,從而有無窮多個解而選d。注意,明確集合中元素的屬性(是點集還是數集)是準確進行有關集合運算的前提和關鍵。
備選例題2:已知集合和集合各有12個元素,含有4個元素,試求同時滿足下面兩個條件的集合的個數:
(ⅰ),且中含有3個元素;
(ⅱ)(表示空集)
[解法一]因為、各有12個元素,含有4個元素,
因此,的元素個數是
故滿足條件(ⅰ)的集合的個數是
上面集合中,還滿足的集合的個數是
因此,所求集合的個數是
[解法二]由題目條件可知,屬於而不屬於的元素個數是
因此,在中只含有中1個元素的所要求的集合的個數為
含有中2個元素的所要求的集合的個數為
含有中3個元素的所要求的集合的個數為
所以,所求集合的個數是
★搶分頻道
基礎鞏固訓練:
1. (09年吳川市川西中學09屆第四次月考)設全集
, 則右圖中陰
影部分表示的集合為 ( )
a.;b.;c.;d.
[解析]c;圖中陰影部分表示的集合是,而,故
2. (韶關09屆高三摸底考)已知則=
a.;b.;c.;d.
[解析] a;因為,,所以
3. (蘇州09屆高三調研考)集合的所有子集個數為
[解析]8;集合的所有子集個數為
4.(09年無錫市高三第一次月考)集合中的代表元素設為,集合中的代表元素設為,若且,則與的關係是
[解析] 或;由子集和交集的定義即可得到結論
5.(2023年天津)設集合,則的取值範圍是( )
a.;b.
c.或;d.或
[解析]a;,,
所以,從而得
綜合提高訓練:
6.,則下列關係中立的是( )
a.; b.;c.;d.
[解析]a;當時,有,即
;當時,也恆成立,故
,所以7.設,,,記
,,則=( )
a. ; b.; c. ; d.
[解析] a;依題意得,,所以,
,故應選a
8.(09屆惠州第一次調研考)設a、b是非空集合,定義
,已知a=,b=,
則a×b等於( )
a.;b.;c.;d.
[解析]d;,∴a=[0,2],,∴b=(1,+∞),
∴a∪b=[0, +∞),a∩b=(1,2],則a×b=
第2講函式與對映的概念
★知識梳理
1.函式的概念
(1)函式的定義:
設是兩個非空的數集,如果按照某種對應法則,對於集合中的每乙個數,在集合中都有唯一確定的數和它對應,那麼這樣的對應叫做從到的乙個函式,通常記為
(2)函式的定義域、值域
在函式中,叫做自變數,的取值範圍叫做的定義域;與的值相對應的值叫做函式值,函式值的集合稱為函式的值域。
(2)函式的三要素:定義域、值域和對應法則
2.對映的概念
設是兩個集合,如果按照某種對應法則,對於集合中的任意元素,在集合中都有唯一確定的元素與之對應,那麼這樣的單值對應叫做從到的對映,通常記為
★重、難點突破
重點:掌握對映的概念、函式的概念,會求函式的定義域、值域
難點:求函式的值域和求抽象函式的定義域
重難點:1.關於抽象函式的定義域
求抽象函式的定義域,如果沒有弄清所給函式之間的關係,求解容易出錯誤
問題1:已知函式的定義域為,求的定義域
[誤解]因為函式的定義域為,所以,從而
故的定義域是
[正解]因為的定義域為,所以在函式中,,
從而,故的定義域是
即本題的實質是求中的範圍
問題2:已知的定義域是,求函式的定義域
[誤解]因為函式的定義域是,所以得到,從而
,所以函式的定義域是
[正解]因為函式的定義域是,則,從而
所以函式的定義域是
即本題的實質是由求的範圍
即與中含義不同
2. 求值域的幾種常用方法
(1)配方法:對於(可化為)「二次函式型」的函式常用配方法,如求函式,可變為解決
(2)基本函式法:一些由基本函式復合而成的函式可以利用基本函式的值域來求,如函式就是利用函式和的值域來求。
(3)判別式法:通過對二次方程的實根的判別求值域。如求函式的值域
由得,若,則得,所以是函式值域中的乙個值;若,則由得,故所求值域是
(4)分離常數法:常用來求「分式型」函式的值域。如求函式的值域,因為
,而,所以,故
(5)利用基本不等式求值域:如求函式的值域
當時,;當時,,若,則
若,則,從而得所求值域是
(6)利用函式的單調性求求值域:如求函式的值域
因,故函式在上遞減、在上遞增、在上遞減、在上遞增,從而可得所求值域為
(7)圖象法:如果函式的圖象比較容易作出,則可根據圖象直觀地得出函式的值域(求某些分段函式的值域常用此法)。
集合與函式概念知識點總結
第一章集合與函式概念 一 集合有關概念 1 集合的含義 某些指定的物件集在一起就成為乙個集合,其中每乙個物件叫元素。2 集合的中元素的三個特性 1.元素的確定性 2.元素的互異性 3.元素的無序性 說明 1 對於乙個給定的集合,集合中的元素是確定的,任何乙個物件或者是或者不是這個給定的集合的元素。2...
集合與函式概念高一數學必修1各章知識點總結
2012高一數學必修1各章知識點總結 第一章集合與函式概念 一 集合有關概念 1.集合的含義 2.集合的中元素的三個特性 1 元素的確定性如 世界上最高的山 2 元素的互異性如 由happy的字母組成的集合 3 元素的無序性 如 和是表示同乙個集合 3.集合的表示 如 1 用拉丁字母表示集合 a b...
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