第1章 高中数学必修1--集合与函数基础知识讲解
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§1.1集合
¤学习目标:通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.
(一)集合的有关概念
⒈定义:一般地,我们把研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合,也简称集。
2.表示方法:集合通常用大括号{ }或大写的拉丁字母A,B,C…表示,
而元素用小写的拉丁字母a,b,c…表示。
3.集合相等:构成两个集合的元素完全一样。
4.元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于?两种)
⑴若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;
⑵若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a?A。
5.常用的数集及记法:
非负整数集(或自然数集),记作N;
正整数集,记作N*或N+;N内排除0的集.
整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R;
6.关于集合的元素的特征
⑴确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了。
如:“地球上的四大洋”(太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋)。“中国古代四大发明”
(造纸,印刷,火药,指南针)可以构成集合,其元素具有确定性;而“比较大
的数”,“平面点P周围的点”一般不构成集合,因为组成它的元素是不确定的.
⑵互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的。.
如:方程(x-2)(x-1)2=0的解集表示为{1,-2},而不是{1,1,-2}
⑶无序性:即集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换。
7.元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于?”两种)
⑴若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;
⑵若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a?A。
例如,我们A表示“1~20以内的所有质数”组成的集合,则有3∈A,4?A,等等。
练:A={2,4,8,16},则
一、集合的表示方法
⒈列举法:把集合中的元素一一列举出来, 并用花括号“{
}”括起来表示集合的方法叫列举法。如:{1,2,
3,4,5},{x 2
,3x+2,5y 3
-x ,x 2
+y 2
},…;
说明:⑴书写时,元素与元素之间用逗号分开;⑵一般不必考虑元素之间的顺序;
⑷集合中的元素可以为数,点,代数式等;⑸列举法可表示有限集,也可以表示无限集。
⑹含有较多元素的集合,列举法表示时,把元素间的规律显示清楚后用省略号,正整数N *
={}1,2,3,4,5,......
⒉描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法。。
方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后
写出这个集合中元素所具有的共同特征。
一般格式:{}()
x A p x ∈
如:{x|x-3>2},{(x,y)|y=x 2
+1},{x|直角三角形},…;
说明:描述法表示集合应注意集合的代表元素,如{(x,y)|y= x 2
+3x+2}与 {y|y= x 2
+3x+2}是不同的两个集合,只
要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如:{整数},即代表整数集Z 。
辨析:这里的{ }已包含“所有”的意思,所以不必写{全体整数}。写法{实数集},{R}也是错误的。 用符号描述法表示集合时应注意:
1、弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是集合、还是其他形式
2、元素具有怎么的属性当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑。
二、集合的分类
观察下列三个集合的元素个数
1. {, , , -9};
2. {x ∈R ∣0 3. {x ∈R ∣x 2 +1=0} 由此可以得到 集合的分类:::()empty set ?????-? 有限集含有有限个元素的集合 无限集含有无限个元素的集合 空集不含有任何元素的集合 三、文氏图 集合的表示除了上述两种方法以外,还有文氏图法,即 画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,如下图所示: 集合间的基本关系 比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系: (1){1,2,3}A =,{1,2,3,4,5}B =; (2){}C =北京一中高一一班全体女生,{}D =北京一中高一一班全体学生; (3){|}E x x =是两条边相等的三角形,{}F x x =是等腰三角形 观察可得: ⒈子集:对于两个集合A ,B ,如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这 两个集合有包含关系,称 集合A 是集合B 的子集(subset )。 记作:()A B B A ??或 读作:A 包含于B ,或B 包含A 当集合A 不包含于集合B 时,记作A ?B(或B ?A) 用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系: ⒉集合相等定义:如果A 是集合B 的子集,且集合B 是集合A 的子集,则集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此集合A 与集合B 相等,即若A B B A ??且,则A B =。 如:A={x|x=2m+1,m ∈Z},B={x|x=2n-1,n ∈Z},此时有A=B 。 ⒊真子集定义:若集合A B ?,但存在元素,x B x A ∈?且,则称集合A 是集合B 的真子集。 记作:A B (或B A ) 读作:A 真包含于B (或B 真包含A ) 4.空集定义:不含有任何元素的集合称为空集。记作:φ 5.几个重要的结论: ⑴空集是任何集合的子集;对于任意一个集合A 都有φ?A 。 ⑵空集是任何非空集合的真子集; ⑶任何一个集合是它本身的子集; ⑷对于集合A ,B ,C ,如果A B ?,且B C ?,那么A C ?。 说明: ⑴注意集合与元素是“属于”“不属于”的关系,集合与集合是“包含于”“不包含于”的关系; ⑵在分析有关集合问题时,要注意空集的地位。 ⑶结论:一般地,一个集合元素若为n 个,则其子集数为2n 个,其真子集数为2n -1个, A 表示任意一个集合A 3,9,2 表示{3,9,27} B A 表示:A B ? 特别地,空集的子集个数为1,真子集个数为0。 集合间的基本运算 考察下列集合,说出集合C 与集合A ,B 之间的关系: (1){1,3,5}A =,{}{2,4,6}, 1,2,3,4,5,6B C ==; (2){}A x x =是有理数,{}{}, B x x C x x ==是无理数是实数; 1.并集:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,称为集合A 与集合B 的并集,即A 与B 的所有部分, 记作A ∪B , 读作:A 并B 即A ∪B={x|x ∈A 或x ∈B}。 Venn 图表示: 说明:定义中要注意“所有”和“或”这两个条件。 讨论:A ∪B 与集合A 、B 有什么特殊的关系 A ∪A = , A ∪Ф= , A ∪ B B ∪A A ∪B =A ? , A ∪B =B ? . 巩固练习(口答): ①.A ={3,5,6,8},B ={4,5,7,8},则A ∪B = ; ②.设A ={锐角三角形},B ={钝角三角形},则A ∪B = ; ③.A ={x|x>3},B ={x|x<6},则A ∪B = 。 2.交集定义:一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,叫作集合A 、B 的交集(intersection set ), 记作:A ∩B 读作:A 交B 即:A ∩B ={x|x ∈A ,且x ∈B} Venn 图表示: 常见的五种交集的情况: 【题型一】 并集与交集的运算 【例1】设A={x|-1 【例2】设A={x|x>-2},B={x|x<3},求A ∩B 。 (阴影部分即为A 与B 的交集) -2 3 -1 1 2 3 【例3】已知集合A ={y |y=x 2 -2x-3,x ∈R },B={y |y=-x 2 +2x +13,x ∈R }求A ∩B 、A ∪B 集合的基本运算㈡ 思考1. U={全班同学}、A={全班参加足球队的同学}、 B={全班没有参加足球队的同学},则U 、A 、B 有何关系 集合B 是集合U 中除去集合A 之后余下来的集合。 (一). 全集、补集概念及性质: ⒈全集的定义:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么 就称这个集合为全集,记作U ,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。 ⒉补集的定义:对于一个集合A ,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合,叫作集 合A 相对于全集U 的补集, 记作:U C A ,读作:A 在U 中的补集,即{} ,U C A x x U x A =∈?且 Venn 图表示:(阴影部分即为A 在全集U 中的补集) 说明:补集的概念必须要有全集的限制 讨论:集合A 与U C A 之间有什么关系→借助Venn 图分析 , ,()U U U U A C A A C A U C C A A ?=??== , U U C U C U =??= 函数的概念 ¤学习目标:通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域. ¤知识要点: 1. 设A 、B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数y 和它对应,那么就称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数(function ),记作y =()f x ,x A ∈.其中,x 叫自变量,x 的取值范围A 叫作定义域(domain ),与x 的值对应的y 值叫函数值,函数值的集合{()|}f x x A ∈叫值域(range ). 2. 设a 、b 是两个实数,且a {x |a ≤x 符号:“∞”读“无穷大”;“-∞”读“负无穷大”;“+∞”读“正无穷大”. 则 {|}(,)x x a a >=+∞,{|}[,)x x a a ≥=+∞,{|}(,)x x b b <=-∞,{|}(,]x x b b ≤=-∞,(,)R =-∞+∞. 3. 决定函数的三个要素是定义域、值域和对应法则. 当且仅当函数定义域、对应法则分别相同时,函数才是同一函数. ¤例题精讲: 【例1】求下列函数的定义域:(1) 1 21 y x = +- ;(2) 3 3 12 x y x - = -- . 【例2】求下列函数的定义域与值域:(1) 32 54 x y x + = - ;(2)22 y x x =-++. 【例3】已知函数 1 () 1 x f x x - = + . 求:(1)(2) f的值;(2)() f x的表达式 【例4】已知函数 2 2 (), 1 x f x x R x =∈ + . (1)求 1 ()() f x f x +的值;(2)计算: 111 (1)(2)(3)(4)()()() 234 f f f f f f f ++++++. 第6讲函数的表示法 ¤学习目标:在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(图象法、列表法、解析法)表示函数;通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用;了解映射的概念. ¤知识要点: 1. 函数有三种表示方法:解析法(用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,优点:简明,给自变量可求函数值);图象法(用图象表示两个变量的对应关系,优点:直观形象,反应变化趋势);列表法(列出表格表示两个变量之间的对应关系,优点:不需计算就可看出函数值). 2. 分段函数的表示法与意义(一个函数,不同范围的x,对应法则不同). 3. 一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应:f A B →为从集合A到集合B的一个映射(mapping).记作“:f A B →”. 判别一个对应是否映射的关键:A中任意,B中唯一;对应法则f. ¤例题精讲: 【例1】如图,有一块边长为a的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x的小正 方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V以x为自变量的函数式是_____,这个函数的定 义域为_______. 【例2】已知f (x )=33 3322x x x x -?++??+?? (,1) (1,)x x ∈-∞∈+∞,求f [f (0)]的值. 【例3】画出下列函数的图象: (1)|2|y x =-; (2)|1||24|y x x =-++. 解: 点评:含有绝对值的函数式,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数,然后根据定义域的分段情况,选择相应的解析式作出函数图象. 【例4】函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如[ 3.5]4-=-,[2.1]2=,当( 2.5,3]x ∈-时,写出()f x 的解析式,并作出函数的图象. 解:3, 2.522,211,10()0,011,122,233,3 x x x f x x x x x --<<-??--≤<-?--≤ =≤?≤≤ =?. 函数图象如右: 点评:解题关键是理解符号[]m 的概念,抓住分段函数的对应函数式. 第7讲 函数的单调性 ¤学习目标:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质. 理解增区间、减区间等概念,掌握增(减)函数的证明和判别. ¤知识要点: 1. 增函数:设函数y =f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1 可定义减函数. 2. 如果函数f (x )在某个区间D 上是增函数或减函数,就说f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫f(x )的单调区间. 在单调区间上,增函数的图象是从左向右是上升的(如右图1),减函数的图象从左向右是下降的(如右图2). 由此,可以直观观察函数图象上升与下降的变化趋势,得到函数的单调区间及单调性. 3. 判断单调性的步骤:设x 1、x 2∈给定区间,且x 1 【例1】试用函数单调性的定义判断函数2()1 x f x x = -在区间(0,1)上的单调性. 解:任取12,x x ∈(0,1),且12x x <. 则1221121212222() ()()11(1)(1) x x x x f x f x x x x x --= -= ----. 由于1201x x <<<,110x -<,210x -<,210x x ->,故12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >. 所以,函数2()1 x f x x = -在(0,1)上是减函数. 【例2】求二次函数2()(0)f x ax bx c a =++<的单调区间及单调性. 解:设任意12,x x R ∈,且12x x <. 则 22121122()()()()f x f x ax bx c ax bx c -=++-++221212()()a x x b x x =-+-1212()[()]x x a x x b =-++. 若0a <,当122b x x a <≤- 时,有120x x -<,12b x x a +<-,即12()0a x x b ++>,从而12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以()f x 在(,]2b a -∞- 上单调递增. 同理可得()f x 在[,)2b a -+∞上单调递减. 【例3】求下列函数的单调区间: (1)|1||24|y x x =-++;(2)22||3y x x =-++. 解:(1)33,1|1||24|5,2133,2x x y x x x x x x +>?? =-++=+-≤≤??--<-? . 由图可知,函数在[2,)-+∞上是增函数,在(,2]-∞-上是减函数. (2)22 223,0 2||323,0 x x x y x x x x x ?-++≥?=-++=?--+?. 由图可知,函数在(,1]-∞-、[0,1]上是增函数,在[1,0]-、[1,)+∞上是减函数. 点评:函数式中含有绝对值,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数. 第2小题也可以由偶函数的对称性,先作y 轴右侧的图象,并把y 轴右侧的图象对折到左侧,得到(||)f x 的图象. 由图象研究单调性,关键在于正确作出函数图象. 【例4】已知31 ()2 x f x x += +,指出()f x 的单调区间. 解:∵ 3(2)55 ()322 x f x x x +--==+ ++, ∴ 把5 ()g x x -=的图象沿x 轴方向向左平移2个单位,再沿y 轴向上平移3个单位,得到()f x 的图象,如图所示. 由图象得()f x 在(,2)-∞-单调递增,在(2,)-+∞上单调递增. 点评:变形后结合平移知识,由平移变换得到一类分式函数的图象. 需知()f x a b ++平移变换规律. 第8讲 函数最大(小)值 ¤学习目标:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的最大(小)值及其几何意义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质. 能利用单调性求函数的最大(小)值. ¤知识要点: 1. 定义最大值:设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:对于任意的x ∈I ,都有()f x ≤M ;存在x 0∈I ,使得0()f x = M . 那么,称M 是函数()y f x =的最大值(Maximum Value ). 仿照最大值定义,可以给出最小值(Minimum Value )的定义. 2. 配方法:研究二次函数2 (0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值,先配方成2 24()24b ac b y a x a a -=++后,当0 a >时,函数取最小值为244ac b a -;当0a <时,函数取最大值2 44ac b a -. 3. 单调法:一些函数的单调性,比较容易观察出来,或者可以先证明出函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最大值或最小值. 4. 图象法:先作出其函数图象后,然后观察图象得到函数的最大值或最小值. ¤例题精讲: 【例1】求函数2 6 1 y x x = ++的最大值. 【例2】某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可售出100件. 现在他采用提高售出价,减少进货量的办法增加利润,已知这种商品每件提价1元,其销售量就要减少10件,问他将售出价定为多少元时,才能使每天所赚得的利润最大并求出最大利润. 【例3】求函数2y x =+. 点评:形如y ax b =+. 【另解】用换元法! 【例4】求下列函数的最大值和最小值: (1)253 32,[,]22y x x x =--∈-; (2)|1||2|y x x =+--. (1)配方 (2)分段: 点评:二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图象进行分析. 含绝对值的函数,常分零点讨论去绝对值,转化为分段函数进行研究. 分段函数的图象注意分段作出. 第9讲 函数的奇偶性 ¤学习目标:结合具体函数,了解奇偶性的含义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质. 理解奇函数、偶函数的几何意义,能熟练判别函数的奇偶性. ¤知识要点: 1. 定义:一般地,对于函数()f x 定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么函数()f x 叫偶函数(even function ). 如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=-),那么函数()f x 叫奇函数(odd function ). 2. 具有奇偶性的函数其定义域关于原点对称,奇函数的图象关于原点中心对称,偶函数图象关于y 轴轴对称. 3. 判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判别()f x -与()f x 的关系. ¤例题精讲: 【例1】判别下列函数的奇偶性: (1)31 ()f x x x =- ; (2)()|1||1|f x x x =-++;(3)23()f x x x =-. 解:(1)原函数定义域为{|0}x x ≠,对于定义域的每一个x ,都有 3311 ()()()()f x x x f x x x -=--=--=--, 所以为奇函数. (2) (3) 【例2】已知() f x是奇函数,() g x是偶函数,且 1 ()() 1 f x g x x -= + ,求() f x、() g x. 解:∵() f x是奇函数,() g x是偶函数, ∴()() f x f x -=-,()() g x g x -=. 则 1 ()() 1 1 ()() 1 f x g x x f x g x x ? -= ??+ ? ?---= ?-+ ? ,即 1 ()() 1 1 ()() 1 f x g x x f x g x x ? -= ??+ ? ?--= ?-+ ? . 两式相减,解得 2 () 1 x f x x = - ;两式相加,解得 2 1 () 1 g x x = - . 【例3】已知() f x是偶函数,0 x≥时,2 ()24 f x x x =-+,求0 x<时() f x的解析式. 点评:此题中的函数实质就是2 24|| y x x =-+. 注意两抛物线形状一致,则二次项系数a的绝对值相同. 此类问题,我们也可以直接由函数奇偶性的定义来求,过程如下. 【例4】设函数() f x是定义在R上的奇函数,且在区间(,0) -∞上是减函数,实数a满足不等式22 (33)(32) f a a f a a +-<-,求实数a的取值范围. 解:∵() f x在区间(,0) -∞上是减函数,∴() f x的图象在y轴左侧递减. 又∵() f x是奇函数, ∴() f x的图象关于原点中心对称,则在y轴右侧同样递减. 又(0)(0) f f -=-,解得(0)0 f=,所以() f x的图象在R上递减. ∵22 (33)(32) f a a f a a +-<-, ∴22 3332 a a a a +->-,解得1 a>. 点评:定义在R上的奇函数的图象一定经过原点. 由图象对称性可以得到,奇函数在关于原点对称区间上单调性一致,偶函数在关于原点对称区间上的单调性相反. 第10讲集合与函数概念复习 ¤复习目标:强化对集合与集合关系题目的训练,理解集合中代表元素的真正意义,注意利用几何直观性研究问题,注意运用文氏图解题方法的训练,加强两种集合表示方法转换和化简训练. 深刻理解函数的有关概念.掌握对应法则、图象等有关性质. 理解掌握函数的单调性和奇偶性的概念,并掌握基本的判定方法和步骤,并会运用. ¤例题精讲: 【例 1】已知a ,b 为常数,若22()43,()1024f x x x f ax b x x =+++=++,则5a b -= . 解:由2()43f x x x =++,则22()()4()31024f ax b ax b ax b x x +=++++=++, 整理得222224431024a x abx b ax b x x +++++=++, 比较系数得:22124104324a ab a b b ?=? +=??++=?, 解得:1,7a b =-=-;或1,3a b == 【例2】已知()f x 是偶函数,而且在(0,)+∞上是减函数,判断()f x 在(,0)-∞上是增函数还是减函数,并加以证明. 【例3】集合{|17}A x x =-≤≤,{|231}B x m x m =-<<+,若A B B =,求实数m 的取值范围. 解:由A B B =,得B A ?. 当B =?时,有:231m m -≥+,解得14 m ≤. 当B ≠?时,如右图数轴所示,则 231 21 317 m m m m -<+?? -≥-??+≤? ,解得124m <≤. 综上可知,实数m 的取值范围为2m ≤. 点评:已知两个含参集合的关系或者运算结果时,可以结合数轴分析区间端点的位置情况,列出相关不等式后求解参数范围. 注意当B A ?时,不能忽视B =?的情况. 【经典例题】 【例1】已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{ } 2 |0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是( ) 【例2】已知集合{(,)|,A x y x y =为实数,且}2 2 1,x y +={(,)|,B x y x y =为实数,且},A B y x =则 的元素 个数为( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 -1 2-m 3m +1 7 x 【例3】设集合A={}{}|||1,,|||2,.x x a x R B x x b x R -<∈=->∈若A ?B ,则实数a,b 必满足( ) A 、||3a b +≤ B 、||3a b +≥ C 、||3a b -≤ D 、||3a b -≥ 【例4】已知全集U R =,集合{212}M x x =-≤-≤和{21,1,2,}N x x k k ==-=的关系的韦恩(Venn ) 图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有 ( ) A. 3个 B. 2个 C. 1个 D. 无穷多个 【例5】设集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈?=?若,则实数a 的取值范围是 ( ) A 、{}a |0a 6≤≤ B 、{}|2,a a ≤≥或a 4 C 、{}|0,6a a ≤≥或a D 、{}|24a a ≤≤ 【例6】已知集合{} {}1,3,,1,,A m B m A B A ==?=,则m =( ) A 、0或3 B 、0或3 C 、1或3 D 、1或3 【例7】设集合{}{} 2|5,|4210,S x x T x x x =<=+-<则S T = ( ) A 、{}|75x x -<<- B 、{}|35x x << C 、.{}|53x x -<< D 、{}|75x x -<< 【例8】若{U n n =是小于9的正整数},{A n U n =∈是奇数},{B n U n =∈是3的倍数},则 ()U A B = . 【例9】已知集合={||+2|<3}A x R x ∈,集合={|()(2)<0}B x R x m x ∈--,且=(1,)A B n -,则=m , =n . 【例10】某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱兵乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为_ __. 【课堂练习】 1、设全集{} * U 6x N x =∈<,集合{}{}A 1,3B 3,5==,,则 U ()A B = ( ) A 、{}1,4 B 、{}1,5 C 、{}2,4 D 、{}2,5 2、已知集合P={x ︱x 2 ≤1},M={a }.若P∪M=P,则a 的取值范围是 ( ) A 、(-∞, -1] B 、[1, +∞) C 、[-1,1] D 、(-∞,-1] ∪[1,+∞) 3、已知集合{1,2,3,4,5,6,7}U =,{2,4,5,7}A =,{3,4,5}B =,则()()U U C A C B = ( ) A 、{1,6} B 、{4,5} C 、{2,3,4,5,7} D 、{1,2,3,6,7} 4、设P={x ︱x <4},Q={x ︱2 x <4},则 ( ) A 、p Q ? B 、Q P ? C 、R p Q C ? D 、R Q P C ? 5、集合A ={x -1≤x ≤2},B ={x x <1},则A ∩B = ( ) A 、{x x <1} B 、{x -1≤x ≤2} C 、 {x -1≤x ≤1} D 、 {x -1≤x <1} 6、已知集合{}1,3,5,7,9U =,{}1,5,7A =,则U C A = ( ) A 、{}1,3 B 、{}3,7,9 C 、{}3,5,9 D 、{}3,9 7、已知A ,B 均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},u B∩A={9},则A= A 、{1,3} B 、{3,7,9} C 、{3,5,9} D 、{3,9} 8、若集合{} A=|1x x x R ≤∈,,{} 2B=|y y x x R =∈,,则A B ?= ( ) A 、{}|11x x -≤≤ B 、{} |0x x ≥ C 、{}|01x x ≤≤ D 、? 9、若A={}|10x x +>,B={}|30x x -<,则A B = ( ) A 、(-1,+∞) B、(-∞,3) C 、(-1,3) D 、(1,3) 10、集合{}0,2,A a =,{} 21,B a =,若{}0,1,2,4,16A B =,则a 的值为 ( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、4 12、集合2 {03},{9}P x Z x M x Z x =∈≤<=∈≤,则P M = ( ) A 、{1,2} B 、{0,1,2} C 、{1,2,3} ( D 、{0,1,2,3} 13、集合2 {03},{9}P x Z x M x Z x =∈≤<=∈≤,则P M =( ) A 、 {1,2} B 、 {0,1,2} C 、{x|0≤x<3} D、{x|0≤x≤3} 14、若集合A={x -2<x <1},B={x 0<x <2}则集合A ∩B=( ) A 、 {x -1<x <1} B 、 {x -2<x <1} C 、 {x -2<x <2} D 、 {x 0<x <1} 15、若集合}0)5)(2(|{},034|{2 <--∈=<+-∈=x x R x B x x R x A ,则=B A . 16、设集合A=(x∣log 2x<1), B=(X∣ 2 1 +-X X <1), 则A B = . 17、已知集合{}{}{}45A B ?= 1,2,3,4,5,=2,3,4,=,,则A ?U (C B )= . 18.设集合},,)2(2 | ),{(222R y x m y x m y x A ∈≤+-≤=, },,122|),{(R y x m y x m y x B ∈+≤+≤=, 若,φ≠?B A 则实数m 的取值范围是______________. 19、设全集{} 1lg |* <∈=?=x N x B A U ,若{}4,3,2,1,0,12|=+==?n n m m B C A U ,则集合B=__________. 20、若{} 3A x R x =∈<,{} 21x B x R =∈>,则A B = . 【课后作业】 1、若集合{}3,2,1,0=A ,{ }4,2,1=B 则集合=?B A ( ) A 、 {}4,3,2,1,0 B 、{ }4,3,2,1 C 、{}2,1 D 、 }{ 0 2、设集合A ={3,5,6,8},集合B ={4,5, 7,8},则A ∩B 等于 ( ) A 、{3,4,5,6,7,8} B 、{3,6} C 、 {4,7} D 、{5,8} 3、若集合{}A=x|1x 3≤≤,{}B=x|x>2,则A B ?等于 ( ) A 、{}x|2 B 、{}x|x 1≥ C 、{}x|2x<3≤ D 、{}x|x>2 4、设2 ,{|20},U R M x x x ==->,则U C M =( ) A 、[0,2] B 、() 0,2 C 、()(),02,-∞?+∞ D 、(][),02,-∞?+∞ 6、若集合12 1log 2A x x ???? =≥ ???? ? ?,则A =R ( ) A 、2(,0],2??-∞+∞ ? ??? B 、22??+∞ ? ??? C 、2(,0][,)-∞+∞ D 、2 )+∞ 7、已知集合M={1,2,3},N={2,3,4},则 ( ) A 、M N ? B 、N M ? C 、{2,3}M N ?= D 、{1,4}M N ? 9、设集合21 {|2},{1}2 A x x B x x =- <<=≤,则A B =( ) A 、{12}x x -≤< B 、1 {|1}2 x x -<≤ C 、{|2}x x < D 、{|12}x x ≤< 10、设2 {|1},{|4},P x x Q x x =<=<则P Q =( ) A 、{|12}x x -<< B 、{|31}x x -<<- C 、{|14}x x <<- D 、{|21}x x -<< 11、已知全集U R =,集合{ } 2 40M x x =-≤,则U C M =( ) A 、 {} 22x x -<< B 、 { }22x x -≤≤ C 、{}22x x x <->或 D 、 {}22x x x ≤-≥或 12、设集合{}1|3,|04x A x x B x x -? ? =>=?-?? ,则A B =( ) A 、 ? B 、 ()3,4 C 、()2,1- D 、 ()4.+∞ 13、若集合{} 21|21|3,0,3x A x x B x x ?+? =-<=?-?? 则A∩B 是( ) A 、11232x x x ??-<<-<???或 B 、{} 23x x << C 、122x x ??-<??? D 、112x x ??-<<-??? ? 14、已知全集R U =,集合{} 0542>--=x x x M ,{}1≥=x x N ,则)(N C M U ?= . 16、设集合A={-1,1,3},B={a+2,a 2 +4},A∩B={3},则实数a=___________. 18、已知集合{} {}2|23,|2A x x x B x x =-<=≤,则A B = . 高一数学必修1各章知识点总结 第一章集合与函数概念 一、集合有关概念 1.集合的含义 2.集合的中元素的三个特性: (1)元素的确定性如:世界上最高的山 (2)元素的互异性如:由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y} (3)元素的无序性: 如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合3.集合的表示:{ … } 如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西 洋,印度洋,北冰洋} (1)用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} (2)集合的表示方法:列举法与描述法。 ◆注意:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集)记作:N 正整数集 N*或 N+ 整数集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。{x∈R| x-3>2} ,{x| x-3>2} 3)语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} 4)Venn图: 4、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例:{x|x2=-5} 二、集合间的基本关系 1.“包含”关系—子集 A?有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是注意:B 同一集合。 ?/B 反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A ?/A 或B 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} “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。A?A ②真子集:如果A?B,且A≠ B那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A) ③如果 A?B, B?C ,那么 A?C ④如果A?B 同时 B?A 那么A=B 3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ 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。 ◆有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集 高中高一数学必修1各章知识点总结 第一章集合与函数概念 一、集合有关概念 1、集合的含义:某些指定的对象集在一起就成为一个集合,其中每一个对象叫元素 2、集合的中元素的三个特性: 1.元素的确定性; 2.元素的互异性; 3.元素的无序性 说明:(1)对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,任何一个对象或者是或者不是这个给定的集合的元素。 (2)任何一个给定的集合中,任何两个元素都是不同的对象,相同的对象归入一个集合时,仅算一个元素。 (3)集合中的元素是平等的,没有先后顺序,因此判定两个集合是否一样,仅需比较它们的元素是否一样,不需考查排列顺序是否一样。 (4集合元素的三个特性使集合本身具有了确定性和整体性。 3、集合的表示:{ … } 如{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋} 1. 用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} 2.集合的表示方法:列举法与描述法。 注意啊:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集)记作:N 正整数集N*或N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R 关于“属于”的概念 集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a是集合A的元素,就说a属于集合A 记作a∈A ,相反,a不属于集合A 记作a?A 列举法:把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。 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。用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。 ①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} ②数学式子描述法:例:不等式x-3>2的解集是{x?R| x-3>2}或{x| x-3>2} 4、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例:{x|x2=-5} 二、集合间的基本关系 1.“包含”关系—子集 陕西省高中数学人教新课标A版必修1 第一章集合与函数概念 1.3.1 单调性与最大 (小)值 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题;共30分) 1. (2分) (2019高一上·宁乡期中) 若一次函数的图像经过第二、三、四象限,则二次函数 的图像只可能是() A . B . C . D . 2. (2分)已知y=f(x)是定义在[﹣1,1]上的偶函数,与g(x)图象关于x=1对称,当x∈[2,3]时,g (x)=2a(x﹣2)﹣3(x﹣2)2 , a为常数,若f(x)的最大值为12,则a=() A . 3 B . 6 C . 6或 D . 3. (2分) (2019高一上·兰州期中) 已知函数(是常数,且)在区间 上有最大值3,最小值,则的值是() A . B . C . D . 4. (2分)下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的是() A . y=﹣3|x| B . y= C . y=log3x2 D . y=x﹣x2 5. (2分)已知f(x)是定义在上的非负可导函数,且满足.对任意正数a,b,若a C . D . 7. (2分)已知函数f(x)=在R上单调递增,则实数a的取值范围是() A . 0<a≤3 B . a≥2 C . 2≤a≤3 D . 0<a≤2或a≥3 8. (2分)定义在R上的偶函数满足:对任意的,有,则() A . B . C . D . 9. (2分) (2016高一上·杭州期中) 下列函数中,值域为(0,+∞)的是() A . y= B . C . D . y=x2+x+1 10. (2分) (2019高一上·杭州期中) 下列函数中,既是偶函数,又在上单调递增的是() A . 第一章集合与函数概念 §1.1集合 1.1.1 集合的含义与表示(一) 1.体验由实例分析探究集合中元素的特性的过程,了解集合的含义以及集合中元素的特性,培养自己的抽象、概括能力. 2.掌握“属于”关系的意义,知道常用数集及其记法,初步体会集合语言和符号语言表示数学内容的简洁性和准确性. 1.元素与集合的概念 (1)把研究对象统称为元素,通常用小写拉丁字母表示. (2)把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),通常用大写拉丁字母表示. 2.集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性. 3.集合相等:只有构成两个集合的元素是一样的,才说这两个集合是相等的. 4.元素与集合的关系 (1)如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. (2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a A. 5.实数集、有理数集、整数集、非负整数集、正整数集分别用字母R、Q、Z、N、N*或N+来表示. 对点讲练 集合的概念 【例1】考查下列每组对象能否构成一个集合: (1)著名的数学家;(2)某校2007年在校的所有高个子同学; (3)不超过20的非负数;(4)方程x2-9=0在实数范围内的解; (5)直角坐标平面内第一象限的一些点;(6)3的近似值的全体. 解(1)“著名的数学家”无明确的标准,对于某个人是否“著名”无法客观地判断,因此“著名的数学家”不能构成一个集合;类似地,(2)也不能构成集合;(3)任给一个实数x,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x≤20”与“x>20或x<0”,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合;类似地,(4)也能构成集合;(5)“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;(6)“3的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“2”是不是它的近似值,所以(6)不能构成集合. 规律方法判断指定的对象能不能形成集合,关键在于能否找到一个明确标准,对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素,同时还要注意集合中元素的互异性、无序性. 变式迁移1 下列给出的对象中,能构成集合的是() A.高个子的人B.很大的数C.聪明的人D.小于3的实数 答案 D 高中数学必修1知识点 第一章集合与函数概念 〖〗集合 【】集合的含义与表示 (1) 集合的概念 集合中的元素具有确定性、互异性和无序性 (2) 常用数集及其记法 N表示自然数集,N 或N表示正整数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表 示实数集? (3) 集合与元素间的关系 对象a与集合M的关系是a M,或者a M,两者必居其一. (4) 集合的表示法 ①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合 ②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合 ③描述法:{X| x具有的性质},其中x为集合的代表元素? ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合? (5) 集合的分类 ①含有有限个元素的集合叫做有限集?②含有无限个元素的集合叫做 无限集?③不含有 任何元素的集合叫做空集()? 【】集合间的基本关系 )已知集合有个元素,则它有个子集,它有个真子集,它有个 非空子集,它有2n2非空真子集. 【】集合的基本运算 (1) (2)—元二次不等式的解法 〖〗函数及其表示 【】函数的概念 (1) 函数的概念 ① 设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则 f ,对于集合A 中任何一个数x , 在集合B 中都有唯一确定的数 f(x)和它对应,那么这样的对应(包括集合 A ,B 以及 A 到B 的对应法则f )叫做集合 A 到B 的一个函数,记作 f : A B . ② 函数的三要素:定义域、值域和对应法则. ③ 只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法 ①设a,b是两个实数,且a b,满足a x b的实数x的集合叫做闭区间,记做[a,b]; 满足a x b的实数x的集合叫做开区间,记做(a,b);满足a x b,或a x b 的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别记做[a,b) , (a,b];满足x a, x a,x b,x b 的实数x 的集合分别记做[a, ),(a, ),( , b],( , b). 注意:对于集合{x|a x b}与区间(a,b),前者a可以大于或等于b,而后者必须 a b. (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则: ①f(x)是整式时,定义域是全体实数. ②f(x)是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数. ③f(x)是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合. ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等 于1. ⑤y tanx中,x k (k Z). 2 ⑥零(负)指数幕的底数不能为零. ⑦若f(x)是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各 基本初等函数的定义域的交集. ⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知 f (x)的定义域为[a,b],其复合函 数f[g(x)]的定义域应由不等式a g(x) b解出. ⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. (4)求函数的值域或最值 求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的?事实上,如果在函数的值 域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值 【创新设计】(浙江专用)2016-2017学年高中数学 第一章 集合与函数概念 新人教版必修1 1.1 集 合 1.1.1 集合的含义与表示 第1课时 集合的含义 目标定位 1.通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,集合相等的含义.2.理解集合中 元素的三个特性,掌握常用数集的表示符号并会识别应用. 自 主 预 习 1.元素与集合的相关概念 . 统称为元素研究对象我们把,元素:一般地(1) . 组成的总体叫做集合一些元素把集合:(2) . 、无序性互异性、确定性集合中元素的三个特性:(3) . 我们称这两个集合是相等的,一样的集合的相等:构成两集合的元素是(4) 2.元素与集合的表示 . 表示集合中的元素…,c ,b ,a 元素的表示:通常用小写拉丁字母(1) . 表示集合…,C ,B ,A 集合的表示:通常用大写拉丁字母(2) 3.元素与集合的关系 .A ∈a 记作,A 属于集合a 就说,的元素A 是集合a :如果”属于(1)“ . A ?a 记作,A 不属于集合a 就说,的元素A 不是集合a :如果”不属于(2)“ 4.常用数集及表示符号 数集 非负整数集(自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集 符号 N N * 或 N + Z Q R 即 时 自 测 1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)期末考试成绩出来了,我们班的数学成绩较好的在120分以上的同学组成一个集合.( ) (2)一个集合可以表示成{a ,a ,b ,c ,}.( ) (3)若集合A 是由元素1,2,3,4,5,6所组成的集合,则-1和0都不是集合A 中的元素.( ) 提示 (1)“120分以上”是明确的标准,所以“120分以上的同学”能组成集合.正确. (2)集合中的元素是互不相同的,任何两个相同的对象归入同一个集合中,只能算作这个集合的一个元素.错 误. (3)集合中A 只有元素1,2,3,4,5,6,没有-1和0.正确. 答案 (1)√ (2)× (3)√ 2.下列各组对象:①高中数学中所有难题;②所有偶数;③平面上到定点O 距离等于5的点的全体;④全体 著名的数学家.其中能构成集合的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析 ②、③中的元素是确定的,能够构成集合,其余的都不能构成集合. 高中数学必修 1 知识点总结 集合 (1)元素与集合的关系:属于( )和不属于( ) (2)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性 集合与元素 (3)集合的分类:按集合中元素的个数多少分为:有限集、无限集、空集 (4)集合的表示方法:列举法、描述法(自然语言描述、特征性质描述)、图示法、区间法 子集:若 x A x ,则 A ,即 是 的子集。 B B A B 、若集合 中有 个元素,则集合 的子集有 2 n 个,真子集有 (2 n -1) 个。 1 A n A 、任何一个集合是它本身的子集,即 A A 注 2 关系 、对于集合 A,B,C, 如果 A ,且 B C, 那么 A C. 3 B 、空集是任何集合的(真)子集。 4 真子集:若 且 (即至少存在 x 0 但 ),则 是 的真子集。 集合 ABAB B x 0 A A B 集合相等: A 且 A B A B B 集合与集合 定义: A B x / x 且 x B 交集 A 性质: , , , , AAAA ABBAABA,ABBAB A 定义: A B x / x 或 x B 并集 A 性质: , , , , , 运算 AAAA AABBAABAABBAB A Card( A B) Card( A) Card( B) - Card( A B) 定义: C U A x/ x U 且x A A 补集 性质: A) A , A U , C U (C U A) , , (C U (C U A) A C U (A B) (C U A) (C U B) C U (A B) (C U A) (C U B) 函数 高中数学第一章集合与函数概念知识点 〖1.1〗集合 【1.1.1】集合的含义与表示 (1)集合的概念 集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法 表示正整数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,N表示自然数集,N*或N + R表示实数集. (3)集合与元素间的关系 ?,两者必居其一. ∈,或者a M 对象a与集合M的关系是a M (4)集合的表示法 ①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合. ②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x|x具有的性质},其中x为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类 ①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集. ③不含有任何元素的集合叫做空集(?). 【1.1.2】集合间的基本关系 (6)子集、真子集、集合相等 (7)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n 个子集,它有21n -个真子集,它有 21n -个非空子集,它有22n -非空真子集. (8)交集、并集、补集 【1.1.3】集合的基本运算 【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法(1)含绝对值的不等式的解法 (2)一元二次不等式的解法 0) 〖1.2〗函数及其表示 【1.2.1】函数的概念 (1)函数的概念 ①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →. ②函数的三要素:定义域、值域和对应法则. ③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法 ①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足 ,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做 [,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞. 注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须 a b <. (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则: ①()f x 是整式时,定义域是全体实数. ②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数. ③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合. ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. ⑤tan y x =中,()2 x k k Z π π≠+ ∈. ⑥零(负)指数幂的底数不能为零. ⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域 必修一数学第一章集合与函数概念知识点总结 一、集合有关概念 1. 集合的含义 2. 集合的中元素的三个特性: (1) 元素的确定性如:世界上最高的山 (2) 元素的互异性如:由HAPPY 的字母组成的集合{H,A,P ,Y} (3) 元素的无序性: 如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合 3.集合的表示:{ … } 如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋} (1) 用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} (2) 集合的表示方法:列举法与描述法。 ◆ 注意:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集) 记作:N 正整数集 N*或 N+ 整数集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。{x ∈R| x-3>2} ,{x| x-3>2} 3) 语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} 4) Venn 图: 4、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 例:{x|x 2=-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A B 或B A 2.“相等”关系:A=B (5≥5,且5≤5,则5=5) 实例:设 A={x|x 2-1=0} B={-1,1} “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。A ?A ②真子集:如果A ?B,且A ≠ B 那就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B(或B A) ③如果 A ?B, B ?C ,那么 A ?C ④ 如果A ?B 同时 B ?A 那么A=B 3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ 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。 ◆ 有n 个元素的集合,含有2n 个子集,2n-1个真子集 B A ?? /?/ 高一数学必修1知识网络 123412n x A x B A B A B A n A ∈??? ????? ∈?∈?()元素与集合的关系:属于()和不属于()()集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性集合与元素()集合的分类:按集合中元素的个数多少分为:有限集、无限集、空集()集合的表示方法:列举法、描述法(自然语言描述、特征性质描述)、图示法、区间法子集:若 ,则,即是的子集。、若集合中有个元素,则集合的子集有个, 注关系集合集合与集合{}00(2-1)23,,,,.4/n A A A B C A B B C A C A B A B x B x A A B A B A B A B A B x x A x B A A A A A B B A A B ??????????? ???????????≠∈?????=???=∈∈?=??=??=???真子集有个。、任何一个集合是它本身的子集,即 、对于集合如果,且那么、空集是任何集合的(真)子集。 真子集:若且(即至少存在但),则是的真子集。集合相等:且 定义:且交集性质:,,,运算{}{},/()()()-()/()()()()()()U U U U U U U U A A B B A B A B A A B x x A x B A A A A A A B B A A B A A B B A B A B B Card A B Card A Card B Card A B C A x x U x A A C A A C A A U C C A A C A B C A C B ????????=????=∈∈???=??=?=????????=???=+?=∈?=?=??==?=?,定义:或并集性质:,,,,, 定义:且补集性质:,,,, ()()()U U U C A B C A C B ????? ?? ?? ???? ?????????? ???????? ?????????????????????? ??????????????????????=??????? 第一章集合与函数 建议用时实际用时满分实际得分120分钟150分 1.集合{1,2,3}的所有真子集的个数为() A.3B.6 C.7 D.8 2.下列五个写法,其中错误 ..写法的个数为() ①{0}∈{0,2,3};②?{0};③{0,1,2}?{1,2,0};④0∈?;⑤0∩?=?. A.1 B.2 C.3 D.4 3.使根式x-1与x-2分别有意义的x的允许值集合依次为M、F,则使根式x-1+x-2有意义的x的允许值的集合可以表示为() A.M∪F B.M∩F C.?M F D.?F M 4.已知M={x|y=x2-2},N={y|y=x2-2},则M∩N等于() A.N B.M C.R D.? 5.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则f(x)在R上的表达式是() A.y=x(x-2) B.y=x(|x|-1) C.y=|x|(x-2) D.y=x(|x|-2) 6.等腰三角形的周长是20,底边长y是一腰的长x的函数,则y等于() A.20-2x(0 8.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是() ①y=f(|x|); ②y=f(-x); ③y=xf(x); ④y=f(x)+x. A.①③B.②③ C.①④D.②④ 9.已知0≤x≤3 2,则函数f(x)=x 2+x+1() A.有最小值-3 4,无最大值 B.有最小值3 4,最大值1 C.有最小值1,最大值19 4 D.无最小值和最大值 10.已知函数f(x)的定义域为[a,b],函数y=f(x)的图象如图所示,则函数f(|x|)的图象是() c 人教版高中数学必修1 集合与函数概念教学设计 一、教材分析 集合语言是现代数学的基本语言使用集合语言可以简洁、准确地表达数学的一些内容本章中只将集合作为一种语言来学习学生将学会使用最基本的集合语言去表示有关的数学对象发展运用数学语言进行交流的能力函数的学习促使学生的数学思维方式发生了重大的转变思维从静止走向了运动、从运算转向了关系函数是高中数学的核心内容是高中数学课程的一个基本主线,有了这条主线就可以把数学知识编织在一起这样可以使我们对知识的掌握更牢固一些函数与不等式、数列、导数、立体、解析、算法、概率、选修中的很多专题内容有着密切的联系用函数的思想去理解这些内容是非常重要的出发点,反过来通过这些内容的学习加深了对函数思想的认识函数的思想方法贯穿于高中数学课程的始终高中数学课程中函数有许多下位知识,如必修1第二章的幂、指、对函数数在必修四将学习三角函数函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型。 二、学情分析 1学生的作业与试卷部分缺失导致易错问题分析不全面通过布置易错点分析的任务让学生意识到保留资料的重要性。 2学生学基本功较扎实学习态度较端正有一定的自主学习能力但是没有养成及时复习的习惯有些内容已经淡忘通过自主梳理知识让学生感受复习的必要性培养学生良好的复习习惯. 三、设计思路 本节课新课中渗透的理念是“强调过程教学启发思维调动学生学习数学的积极性”在本节课的学习过程中教师没有把梳理好的知识展示给学生而是让学生自己进行知识的梳理一方让学生体会到知识网络化的必要性另一方面希望学生养成知识梳理的习惯在本节课中不断提出问题采取问题驱动引导学生积极思考让学生全面参与整个教学过程尊重学生的思维方式引导学生在“最近发展区”发现问题、解决问题通过自主分析、交流合作从而进行有机建构解决问题改变学生模仿式的学习方式在教学过程中渗透了特殊到一般的思想、数形结合思想、函数与方程思想在教学过程中通过恰当的应用信息技术从而突破难点。 四、教学目标分析 (一)知识与技能 1了解集合的含义与表示理解集合间的基本关系集合的基本运算 A能从集合间的运算分析出集合的基本关系 B对于分类讨论问题能区分取交还是取并。 2理解函数的定义掌握函数的基本性质会运用函数的图象理解和研究函数的性质 A会用定义证明函数的单调性、奇偶性 B会分析函数的单调性、奇偶性、对称性的关系 (二)过程与方法 1通过学生自主知识梳理了解自己学习的不足,明确知识的来龙去脉,把学 第一章集合与函数概念 课时一:集合有关概念 1.集合的含义:集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东 西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。 2.一般的研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合,简称为集。 3.集合的中元素的三个特性: (1)元素的确定性:集合确定,则一元素是否属于这个集合是确定的:属于或不属于。 例:世界上最高的山、中国古代四大美女、教室里面所有的人…… (2)元素的互异性:一个给定集合中的元素是唯一的,不可重复的。 例:由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y} (3)元素的无序性:集合中元素的位置是可以改变的,并且改变位置不影响集合 例:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合 3.集合的表示:{…} 如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋} (1)用大写字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} (2)集合的表示方法:列举法与描述法。 1)列举法:将集合中的元素一一列举出来 {a,b,c……} 2)描述法:将集合中元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合。 {x R| x-3>2} ,{x| x-3>2} ①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} ②Venn图:画出一条封闭的曲线,曲线里面表示集合。 4、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例:{x|x2=-5} 5、元素与集合的关系: (1)元素在集合里,则元素属于集合,即:a A (2)元素不在集合里,则元素不属于集合,即:a A 注意:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集)记作:N 正整数集 N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R 集合与函数概念 一.课标要求: 本章将集合作为一种语言来学习,使学生感受用集合表示数学内容时的简洁 性、准确性,帮助学生学会用集合语言描述数学对象,发展学生运用数学语言进行交 流的能力. 函数是高中数学的核心概念,本章把函数作为描述客观世界变化规律的重要数学模型 来学习,强调结合实际问题,使学生感受运用函数概念建立模型的过程与方法,从而发展 学生对变量数学的认识. 1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,掌握某些数集的专用符号. 2.理解集合的表示法,能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述 不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用. 3、理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集,培养学生分析、比较、归纳的逻辑思维能力. 4、能在具体情境中,了解全集与空集的含义. 5、理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的交集与并集,培养学生从 具体到抽象的思维能力. 6.理解在给定集合中,一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集. 7.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用. 8.学会用集合与对应的语言来刻画函数,理解函数符号y=f(x)的含义;了解函数构成 的三要素,了解映射的概念;体会函数是一种刻画变量之间关系的重要数学模型,体会对 应关系在刻画函数概念中的作用;会求一些简单函数的定义域和值域,并熟练使用区间表 示法. 9.了解函数的一些基本表示法(列表法、图象法、分析法),并能在实际情境中,恰当 地进行选择;会用描点法画一些简单函数的图象. 10.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用. 11.结合熟悉的具体函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,了解奇偶 性和周期性的含义,通过具体函数的图象,初步了解中心对称图形和轴对称图形. 12.学会运用函数的图象理解和研究函数的性质,体会数形结合的数学方法. 中江中学校集合与函数测试题 一、选择题 1.集合},{b a 的子集有 ( ) A .2个 B .3个 C .4个 D .5个 2. 设集合{}|43A x x =-<<,{}|2B x x =≤,则A B = ( ) A .(4,3)- B .(4,2]- C .(,2]-∞ D .(,3)-∞ 3.已知()5412-+=-x x x f ,则()x f 的表达式是( ) A .x x 62+ B .782++x x C .322-+x x D .1062-+x x 4.下列对应关系:( ) ①{1,4,9},{3,2,1,1,2,3},A B ==---f :x x →的平方根 ②,,A R B R ==f :x x →的倒数 ③,,A R B R ==f :22x x →- ④{}{}1,0,1,1,0,1,A B f =-=-:A 中的数平方 其中是A 到B 的映射的是 A .①③ B .②④ C .③④ D .②③ 5.下列四个函数:①3y x =-;②21 1y x =+;③2210y x x =+-;④(0) 1 (0) x x y x x ?-≤?=?- >??. 其中值域为R 的函数有 ( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 6. 已知函数212x y x ?+=?-? (0) (0)x x ≤>,使函数值为5的x 的值是( ) A .-2 B .2或52 - C . 2或-2 D .2或-2或52 - 7.下列函数中,定义域为[0,∞)的函数是 ( ) A .x y = B .2 2x y -= C .13+=x y D .2 )1(-=x y 8.若R y x ∈,,且)()()(y f x f y x f +=+,则函数)(x f ( ) A . 0)0(=f 且)(x f 为奇函数 B .0)0(=f 且)(x f 为偶函数 C .)(x f 为增函数且为奇函数 D .)(x f 为增函数且为偶函数 高一数学必修1各章知识点总结 一、集合 1、集合的中元素的三个特性: 2、集合的表示方法:列举法与描述法、图示法 非负整数集(即自然数集)记作:N 正整数集 N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数R 二、集合间的基本关系 1.?包含?关系—子集 注意:B A?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A?/B或B?/A 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} ?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。A?A ②真子集:如果A?B,且A≠ B那就说集合A是集合B的真 子集,记作A B(或B A) ③如果 A?B, B?C ,那么 A?C ④如果A?B 同时 B?A 那么A=B 3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ 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。 有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集 例题: 1.下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2.集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 3.若集合M={y|y=x 2-2x+1,x ∈R},N={x|x ≥0},则M 与N 的关系是 . 4.设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 5.50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人, 两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人。 6. 用描述法表示图中阴影部分的点(含边界上的点)组成的集合M= . 7.已知集合A={x| x 2+2x-8=0}, B={x| x 2-5x+6=0}, C={x| x 2-mx+m 2-19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A ∩C=Φ,求m 的值 第一章 集合与函数概念 一、选择题. 1. 设 A ={a },则下列各式中正确的是( ) A. 0∈A B. a ∈A C. a ∈A D. a = A 2. 设集合 A ={x |x = a 2 +1,a ∈N +},B ={y |y = b 2 - 4b + 5,b ∈N +},则下述关系中正确的是( ) A . A = B B. A B C. A ?B D. A ∩B =? 3. 如图,阴影部分可用集合 M ,P 表示为( ) A. M ∩ P B. M ∪P C.(UM )∩(UP ) D.(UM )∪(UP ) 4. 若集合 A ,B ,C 满足 A ∩B = A ,B ∪C = C ,则 A 与 C 之间的关系必定是( ) A. A C B. C A C. A ?C D. C ?A 5. 下列四组函数中,表示同一个函数的是( ) A. )(x f = |x |,2)(t t g = B. 2)(x x f =,2)()(x x g = C. 1 1)(2--=x x x f ,1)(+=x x g D. 11)(-?+=x x x f ,1)(2-=x x g 6. 若函数 )(x f 的定义域为 [1,2],则函数 )(2x f y = 的定义域为( ) A. [1,4] B. [1,2] C. [2-,2] D. [2-,-1]∪[1,2] 7. 函数 1 1 1-- =x y 的图象是( ) A B 第 3 题 C D 8. 若二次函数y = x 2 + bx + c 的图象的对称轴是 x = 2,则有( ) A. f (1)<f (2)<f (4) B. f (2)<f (1)<f (4) C. f (2)<f (4)<f (1) D. f (4)<f (2)<f (1) 9. 如果奇函数 f (x )在区间[3,7]上是增函数且最小值是 5,那么函数 f (x )在区间 [-7,-3]上( ) A. 是增函数且最小值为 -5 B. 是增函数且最大值是 -5 C. 是减函数且最小值为 -5 D. 是减函数且最大值是 -5 10. 已知函数f (x )= x 5 + ax 3 + bx - 3,且 f (2) = 2,则 f (-2) =( ) A. -6 B. -8 C. -2 D. 6 二、填空题. 1. 若B ={a ,b ,c ,d ,e },C = {a ,c ,e ,f },且集合 A 满足 A ?B ,A ?C ,则集合 A 的个数是______. 2. 设 f (x )= 2x - 1,g (x )= x + 1,则 f [g (x )] = . 3. 已知f (2x + 1)= x 2 - 2x ,则=)2(f . 4. 已知一次函数 y = f (x )中,f (8)= 16,f (2)+ f (3)= f (5),则 f (1)+ f (2)+ f (3)+ ··· + f (100) = . 5. 若函数 a x bx x f ++= 2)( 为奇函数,则 a = ,b = . 6. 若函数 f (x )= x 2 + px + 3在(-∞,1]上单调递减,则 p 的取值范围是 . 三、解答题. 1. 已知非空集合 A ={x |2a + 1≤x ≤3a - 5},B ={x |3≤x ≤22},能使 A ?(A ∩B )成立的所有 a 值的集合是什么? 必修1第一章集合与函数概念 知识归纳 一、集合有关概念 1.集合的中元素的三个特性:确定性、元素的互异性、无序性。 2.关于“属于”的概念:集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A 记作 a ∈A ,相反,a 不属于集合A 记作 a A 3.集合的表示:用拉丁字母表示集合:集合的表示方法:列举法与描述法。 4.数集:自然数集N ;正整数集N*或 N+;整数集Z ;有理数集Q ;实数集R. 5.集合的表示法:(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;(3)语言描述法;(4)Venn 图。 6.集合的分类:有限集(含有有限个元素的集合)、无限集(含有无限个元素的集合)、空集(不含任何元素的集合)。 二、集合间的基本关系 1.“包含”关系—子集:B A ?有两种可能(1)A 是B 的一部分;(2)A 与B 是同一集合。 2.“相等”关系:“元素相同则两集合相等” 注:① 任何一个集合是它本身的子集(A A );②真子集:如果A B,且A B 那就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B(或B A); ③如果 A B, B C ,那么 A C ;④ 如果A B 同时 B A 那么A=B 3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ 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。 有n 个元素的集合,含有2n 个子集,2n -1个真子集 三、集合的运算 交集A B (读作‘A 交B’),即A B={x|x ∈A ,且x ∈B }; 并集A B (读作‘A 并B’),即A B ={x|x ∈A ,或x ∈B}); 全集U 中子集A 的补集记作A C U ,即C U A=},|{A x U x x ?∈且. 二、构成函数的三要素(定义域、对应关系和值域):(1)构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,称这两个函数相等(或为同一函数);(2)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备) 1.定义域:能使函数式有意义的实数x 的集合称为函数的定义域。 求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零; (2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x 的值组成的集合;(6)指数为零底不可以等于零;(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义. 2.值域: 先考虑其定义:(1)观察法 (2)配方法(3)代换法 值域补充:(1)函数的值域取决于定义域和对应法则,求函数的值域都应先考虑其定义域. (2)应熟悉掌握一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域,是求解复杂函数值域的基础。 3.函数的解析表达式:(1).函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域. 高中数学必修1知识点 第一章、集合综合应用题;单调性、奇偶性证明与应用; 第二章、指数幂与对数的运算;指数函数与对数函数性质的应用; 第三章、零点问题,尤其是二次函数的零点、二次函数根的分布。 第一章集合与函数概念 一、集合有关概念: 1、集合的含义: 2、集合的中元素的三个特性: (1)元素的确定性;(2)元素的互异性;(3)元素的无序性 3、集合的表示: (Ⅰ)列举法: (Ⅱ)描述法: 4、常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集)N ;正整数集N*或N+ ;整数集Z;有理数集Q;实数集R 5、“属于”的概念 集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a是集合A的元素,就说a属于集合A 记作a∈A ,相反,a不属于集合A 记作a A 6、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 二、集合间的基本关系 集合相等,子集,真子集,空集等定义 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。 三、集合的运算 1.交集、并集、全集与补集的定义 2.性质:A∩A = A,A∩φ= φ, A∩B = B∩A,A∪A = A,A∪φ= A , A∪B = B∪A. ⑴C U(C U A)=A ⑵(C U A)∩A=Φ⑶(C U A)∪A=U (4)(C U A)∩(C U B)=C U(A∪B) (5)(C U A)∪(C U B)=C U(A∩B) 二、函数的有关概念 1.函数的概念:(看课本) 注意:1、如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合; 2、函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式. 定义域补充: 能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1) 分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是人教版高一数学必修一第一章 集合与函数概念知识点
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