數學理科 a
第1講集合及其運算
[最新考綱]
1.了解集合的含義、元素與集合的屬於關係.
2.理解集合之間包含與相等的含義,能識別給定集合的子集.
3.理解兩個集合的並集與交集的含義,會求兩個簡單集合的並集與交集.
4.理解在給定集合中乙個子集的補集的含義,會求給定子集的補集.
5.能使用韋恩(venn)圖表達集合的關係及運算.
知識梳理
1.元素與集合
(1)集合中元素的三個特徵:確定性、互異性、無序性.
(2)元素與集合的關係是屬於或不屬於關係,用符號∈或表示.
2.集合間的基本關係
3.集合的基本運算
辨析感悟
1.元素與集合的辨別
(1)若=,則x=0,1.(×)
(2)含有n個元素的集合的子集個數是2n,真子集個數是2n-1,非空真子集的個數是2n-2.(√)
(3)若a=,b=,則a∩b=.(×)
2.對集合基本運算的辨別
(4)對於任意兩個集合a,b,關係(a∩b)(a∪b)總成立.(√)
(5)(2013·浙江卷改編)設集合s=,t=,則(rs)∪t=.(×)
(6)(2013·陝西卷改編)設全集為r,函式f(x)=的定義域為m,則rm=.(√)
[感悟·提公升]
1.一點提醒求集合的基本運算時,要認清集合元素的屬性(是點集、數集或其他情形)和化簡集合,這是正確求解集合運算的兩個先決條件.如第(3)題就是混淆了數集與點集.
2.兩個防範一是忽視元素的互異性,如(1);
二是運算不準確,尤其是運用數軸圖示法時要特別注意端點是實心還是空心,如(6).
3.集合的運算性質:①a∪b=bab;②a∩b=aab;③a∪(ua)=u;④a∩(ua)=.
考點一集合的基本概念
【【例1】】
【例1】(1)(2013·江西卷)若集合a=中只有乙個元素,則a=( ).
a.4 b.2 c.0 d.0或4
(2)(2013·山東卷)已知集合a=,則集合b=中元素的個數是( ).
a.1 b.3 c.5 d.9
解析 (1)由ax2+ax+1=0只有乙個實數解,可得當a=0時,方程無實數解;
當a≠0時,則δ=a2-4a=0,解得a=4(a=0不合題意捨去).
(2)x-y∈.
答案 (1)a (2)c
規律方法集合中元素的三個特性中的互異性對解題影響較大,特別是含有字母的集合,在求出字母的值後,要注意檢驗集合中的元素是否滿足互異性.
【訓練1】已知a∈r,b∈r,若=,則a2 014+b2 014
解析由已知得=0及a≠0,所以b=0,於是a2=1,即a=1或a=-1,又根據集合中元素的互異性可知a=1應捨去,因此a=-1,故a2 014+b2 014=1.
答案 1
考點二集合間的基本關係
【例2】 (1)已知集合a=,b=,b=.若(ua)∩b=,求m的值.
審題路線 (1)分b=和b≠兩種情況求解,當b≠時,應注意端點的取值.(2)先求a,再利用(ua)∩b=ba,應對b分三種情況討論.
解 (1)當b=時,有m+1≥2m-1,則m≤2.
當b≠時,若ba,如圖.
則解得2綜上,m的取值範圍是(-∞,4].
(2)a=,由(ua)∩b=,得ba,
∵方程x2+(m+1)x+m=0的判別式δ=(m+1)2-4m=(m-1)2≥0,∴b≠.
∴b=或b=或b=.
①若b=,則m=1;
②若b=,則應有-(m+1)=(-2)+(-2)=-4,且m=(-2)·(-2)=4,這兩式不能同時成立,
∴b≠;
③若b=,則應有-(m+1)=(-1)+(-2)=-3,且m=(-1)·(-2)=2,由這兩式得m=2.
經檢驗知m=1和m=2符合條件.∴m=1或2.
規律方法 (1)已知兩個集合之間的關係求引數時,要明確集合中的元素,對子集是否為空集進行分類討論,做到不漏解.
(2)在解決兩個數集關係問題時,避免出錯的乙個有效手段是合理運用數軸幫助分析與求解,另外,在解含有引數的不等式(或方程)時,要對引數進行討論.
【訓練2】(1)已知集合a=,b=,b=,若ba,則實數a的所有可能取值的集合為( ).
a. b. c. d.
解析 (1)由題意知:a=,b=.又acb,則集合c可能為,,,.
(2)a=0時,b==a;a≠0時,b=a,則-=-1或-=1,故a=0或a=1或-1.
答案 (1)d (2)d
考點三集合的基本運算
【例3】(1)(2013·湖北卷)已知全集為r,集合a=,b=,則a∩rb=( ).
a. b.
c. d.
(2)(2014·唐山模擬)若集合m=,集合s=,則下列各式正確的是( ).
a.m∪s=m b.m∪s=s
c.m=s d.m∩s=
解析 (1)a==,b=,所以rb=,此時a∩rb=.
(2)m=,s=,故選a.
答案 (1)c (2)a
規律方法一般來講,集合中的元素離散時,則用venn圖表示;集合中的元素是連續的實數時,則用數軸表示,此時要注意端點的情況.
【訓練3】(1)已知全集u=,集合a=,b=,則(ua)∪b為( ).
a. b. c. d.
(2)已知全集u=r,集合a=,集合b=,則a∩(ub
解析 (1)ua=,∴(ua)∪b=.
(2)由log2(x-2)<1,得0<x-2<2,2<x<4,所以b=.故ub=,從而a∩(ub)=.
答案 (1)c (2)
數軸和韋恩(venn)圖是進行集合交、並、補運算的有力工具,數形結合是解集合問題的常用方法,解題時要先把集合中各種形式的元素化簡,使之明確化,盡可能地借助數軸、直角座標系或韋恩圖等工具,將抽象的代數問題具體化、形象化、直觀化,然後利用數形結合的思想方法解決.
創新突破1——與集合有關的新概念問題
【典例】已知集合a=,b=,則b中所含元素的個數為( ).
a.3 b.6 c.8 d.10
解析法一(列表法) 因為x∈a,y∈a,所以x,y的取值只能為1,2,3,4,5,故x,y及x-y的取值如下表所示:
由題意x-y∈a,故x-y只能取1,2,3,4,由表可知實數對(x,y)的取值滿足條件的共有10個,即b中的元素個數為10,故選d.
專題一集合與常用邏輯用語 函式 導數
一 選擇題 1 2011年高考大綱全國卷 函式y 2 x 0 的反函式為 a y x rb y x 0 c y 4x2 x rd y 4x2 x 0 2 2011年高考湖北卷 已知u p 則up a.b.c.d.3 2011年高考湖北卷 若實數a,b滿足a 0,b 0,且ab 0,則稱a與b互補,記...
集合與常用邏輯用語
2012北京一摸分類彙編 1.海淀理1 已知集合,且,那麼的值可以是 abcd 2.海淀文1 已知集合,那麼 abcd 3.西城理1 已知全集,集合,則 a bc d 4 西城文1 已知集合,那麼 abcd 5.東城文 理2 若集合,則 是 的 a 充分不必要條件b 必要不充分條件 c 充分必要條件...
集合與常用邏輯用語
2016年高考數學文試題分類彙編 一 集合 1 2016年北京高考 1 已知集合,則 a b c d 答案 c 2 2016年江蘇省高考 已知集合則 答案 3 2016年山東高考 設集合,則 abc d 答案 a 4 2016年四川高考 設集合a z為整數集,則集合a z中元素的個數是 a 6 b ...