高三數學怎樣上90?考點一 集合的概念與運算知識梳理,今天小編就來說說關于高三數學怎樣上90?下面更多詳細答案一起來看看吧!
考點一 集合的概念與運算
知識梳理
1.集合與元素
(1)集合元素的三個特征:确定性、互異性、無序性.
(2)元素與集合的關系是屬于或不屬于關系,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列舉法、描述法、Venn圖法.
(4)常見數集的記法
集合
自然數集
正整數集
整數集
有理數集
實數集
符号
N
N+(或N*)
Z
Q
R
(5)集合的分類
若按元素的個數分類,可分為有限集、無限集、空集;若按元素的屬性分類,可分為點集、數集等.特别注意空集是一個特殊而又重要的集合,如果一個集合不包含任何元素,這個集合就叫做空集,空集用符号“∅”表示,規定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.解題時切勿忽視空集的情形.
2.集合間的基本關系
關系
自然語言
符号語言
Venn圖
子集
集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,則x∈B)
A⊆B
(或B⊇A)
真子集
集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一個元素不在集合A中
AB
(或BA)
集合相等
集合A,B中元素完全相同或集合A,B互為子集
A=B
子集與真子集的區别與一個集合的真子集一定是其子集,而其子集不一定是其真子集.
3.全集與補集
(1)如果一個集合包含了我們所要研究的各個集合的全部元素,這樣的集合就稱為 全集 ,全集通常用字母 U 表示;
(2) 對于一個集合A,由全集U中不屬于集合A的所有元素組成的集合稱為集合A相對于全集U的補集,記作∁UA,即∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
4.集合的運算
集合的并集
集合的交集
集合的補集
圖形
符号
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
5.集合關系與運算的常用結論
(1)子集個數公式:若有限集A中有n個元素,則A的子集個數為2n個,非空子集個數為2n-1個,真子集有2n-1個.
(2) A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
(3)(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B),(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B) .
典例剖析
題型一 集合的基本概念
例1 已知集合A={0,1,2},則集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的個數是
答案 5
解析 列表
根據集合中元素的互異性知,B中元素有0,-1,-2,1,2,共5個.
變式訓練 已知集合A={0,1,2},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},則集合B中有________個元素.
答案 6
解析 因為x-y∈A,∴x≥y.
當x=0時,y=0;
當x=1時,y=0或y=1;
當x=2時,y=0,1,2.
故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},
即集合B中有6個元素.
解題要點 研究集合問題,通常從代表元素入手,考查其所代表的是數還是點,如果代表元素是數x,則是數集,如果代表元素是數對(x,y),則是點集.在列舉集合的元素時可借助表格,或根據元素特征分類列舉,列舉時應做到不重不漏.
例2 設a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,則b-a=________.
答案 2
解析 因為{1,a+b,a}=,且由a在分母的位置可知a≠0,
所以a+b=0,則=-1,
所以a=-1,b=1.所以b-a=2.
變式訓練 已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,則m的值為________.
答案 -
解析 因為3∈A,所以m+2=3或2m2+m=3.
當m+2=3,即m=1時,2m2+m=3,
此時集合A中有重複元素3,所以m=1不符合題意,舍去;
當2m2+m=3時,解得m=-或m=1(舍去),
此時當m=-時,m+2=≠3符合題意,
所以m=-.
解題要點 對于含字母參數的集合,應準确進行分類讨論,列出方程或方程組求出字母參數的值.需要特别注意的是,求出字母參數值後,還要檢驗是否違反了集合中元素的互異性.
題型二 集合間的基本關系
例3 集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有 個
答案 4
解析 根據題意,在集合A的子集中,
含有元素0的子集有{0}、{0,1}、{0,-1}、{-1,0,1},共四個.
變式訓練 設M為非空的數集,M⊆{1,2,3},且M中至少含有一個奇數元素,則這樣的集合M共有 個
答案 6
解析 集合{1,2,3}的所有子集共有23=8(個),其中一個奇數元素也沒有的集合有兩個:∅和{2},故滿足要求的集合M共有8-2=6(個).
解題要點 解題關鍵是弄清符合題意的集合其元素應滿足的條件.在元素較少時可以采取窮舉法列出所有滿足條件的集合.
例4 設,若,則a的取值範圍是 .
答案
解析 根據題意作圖:
由圖可知,,則隻要即可,即的取值範圍是.
變式訓練 已知集合,則a的取值範圍是 .
答案
解析 ,∵,根據題意作圖:
由圖可知,隻要即可,即的取值範圍.
解題要點 對于這類用不等式表示的數集之間的包含關系時,常常借助數軸進行求解.在解題時應注意端點是否可以取到.
題型三 集合的基本運算
例5 已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},則集合A∪B中元素的個數為________.
答案 5
解析 A∪B={1,2,3,4,5},共有5個元素.
變式訓練 已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B為整數集,則A∩B等于________.
答案 {-1,0,1,2}
解析 A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},B為整數集,A∩B={-1,0,1,2}.
解題要點 求解集合交、并首先應對各個集合進行化簡,準确弄懂集合中的元素,求并集時相同的元素隻算一個.
例6 已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},則集合∁U(A∪B) =________.
答案 {x|0<x<1}
解析 ∵A={x|x≤0},B={x|x≥1},
∴A∪B={x|x≤0或x≥1},
在數軸上表示如圖.
∴∁U(A∪B)={x|0<x<1}.
變式訓練 已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-<x<},則A∪B=________.
答案 R
解析 ∵x(x-2)>0,∴x<0或x>2.
∴集合A與B可用數軸表示為:
由圖象可以看出A∪B=R.
解題要點 集合的基本運算是曆年高考的熱點,常與不等式的解集、函數的定義域、值域相結合命題,解題時先求出各個集合,然後借助數軸求交并是基本方法.
當堂練習
1. 已知集合,集合,,則________.
答案 {4}
解析 因為A∪B={1,2,3},全集U={1,2,3,4},所以U(A∪B)={4}.
2.若集合M={-1,0,1},N={0,1,2},則M∩N等于________.
答案 {0,1}
解析 由集合M={-1,0,1},N={0,1,2},得到M∩N={0,1}.
3.已知{菱形},{正方形},{平行四邊形},則之間的關系為_______
答案
4.已知集合A={(x,y)|-1≤x≤1,0≤y<2,x、y∈Z},用列舉法可以表示集合A為________.
答案 {(-1,0),(-1,1),(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)}
解析 集合A表示不等式組确定的平面區域上的格點集合,所以用列舉法表示集合A為{(-1,0),(-1,1),(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)}.
5.設集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},則M∩N= .
答案 {1,2}
解析 由x2-3x+2=(x-1)(x-2)≤0,
解得1≤x≤2,故N={x|1≤x≤2},∴M∩N={1,2}.
課後作業
1.已知集合A={x|2<x<4},B={x|(x-1)(x-3)<0},則A∩B等于________.
答案 (2,3)
解析 ∵A={x|2<x<4},B={x|(x-1)(x-3)<0}={x|1<x<3},
∴A∩B={x|2<x<3}=(2,3).
2.設集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2-2x=0,x∈R},則M∪N=________.
答案 {-2,0,2}
解析 先确定兩個集合的元素,再進行并集運算.集合M={0,-2},N={0,2},
故M∪N={-2,0,2}.
3.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>4},則M∪N等于________.
答案 {x|x<-5或x>-3}
解析 在數軸上表示集合M和N,如圖所示,
則數軸上方所有“線”下面的部分就是M∪N={x|x<-5或x>-3}.
4.若集合A={x∈R|ax2 ax 1=0}中隻有一個元素,則a=________.
答案 4
解析 a=0時,ax2 ax 1=0無解,此時,A=,不合題意;
a≠0時,由題意得方程ax2+ax+1=0有兩個相等實根,則,解得a=4.
5.已知全集,集合,,則= ________.
答案 {0,2,4}
解析 ∵={0,4},={0, 2,4}.
6.已知集合,,則________.
答案 {1,4}
解析 ∵x=n2,n∈A,∴x=1,4,9,16.
∴B={1,4,9,16}.∴A∩B={1,4}.
7.滿足條件{0,2}∪M={0,1,2}的所有集合M的個數為________.
答案 4
解析 由題可知集合M中必有1,滿足條件的M可以為{1},{0,1},{2,1},{0,1,2}共4個.
8.已知集合A={1,3,},B={1,m},A∪B=A,則m=________.
答案 0或3
解析 ∵A∪B=A,∴B⊆A,∵A={1,3,},B={1,m},
∴m∈A,故m=或m=3,解得m=0或m=3或m=1,又根據集合元素的互異性m≠1,所以m=0或m=3.
9.設全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},則A∩(∁UB)等于________.
答案 {1}
解析 ∵∁UB={1,5,6},∴A∩(∁UB)={1,2}∩{1,5,6}={1}.
10.已知A={3,5,6,8}且集合B滿足A∩B={5,8},A∪B={2,3,4,5,6,7,8},則這樣的集合B有________個.
答案 4
解析 ∵A∩B={5,8},∴5,8∈B,又∵A∪B={2,3,4,5,6,7,8}而A={3,5,6,8},
∴2,4,7∈B,∴3,6可以屬于B,也可不屬于B. ∴這樣的B有22=4(個).
11.若集合A={x|-5<x<2},B={x|-3<x<3},則A∩B等于 .
答案 {x|-3<x<2}
解析 由題意,得A∩B={x|-5<x<2}∩{x|-3<x<3}={x|-3<x<2}.
12.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},則集合A∩B中元素的個數為
答案 2
解析 A={…,5,8,11,14,17…},B={6,8,10,12,14},集合A∩B中有兩個元素.
13. 已知A={x|2a<x≤a+8},B={x|x<-1或x>5},若A∪B=R, 則a的取值範圍是________.
答案 -3≤a<-
解析 ∵B={x|x<-1或x>5},A∪B=R, ∴ 解得-3≤a<-.
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