高三上学期数学第一轮复习《 集合的概念及其运算》导学案(1)

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高三数学一轮 1.1 集合的概念与运算导学案 理 北师大版

高三数学一轮 1.1 集合的概念与运算导学案 理 北师大版

§1.1集合的概念与运算2014高考会这样考 1.考查集合中元素的互异性,以集合中含参数的元素为背景,探求参数的值;2.求几个集合的交、并、补集;3.通过集合中的新定义问题考查创新能力.复习备考要这样做 1.注意分类讨论,重视空集的特殊性;2.会利用Venn图、数轴等工具对集合进行运算;3.重视对集合中新定义问题的理解.1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、空集.2.集合间的关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅ B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.3.集合的运算并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A ∩∅=∅;A ∩A =A ;A ∩B =B ∩A ;A ∩B =A ⇔A ⊆B .补集的性质:A ∪(∁U A )=U ;A ∩(∁U A )=∅;∁U (∁U A )=A .[难点正本 疑点清源] 1. 正确理解集合的概念正确理解集合的有关概念,特别是集合中元素的三个特征,尤其是“确定性和互异性”在解题中要注意运用.在解决含参数问题时,要注意检验,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误. 2. 注意空集的特殊性空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A ⊆B ,则需考虑A =∅和A ≠∅两种可能的情况.3. 正确区分∅,{0},{∅}∅是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{∅}是含有一个元素∅的集合.∅⊆{0},∅⊆{∅},∅∈{∅},{0}∩{∅}=∅.1. (2012·江苏)已知集合A ={1,2,4},B ={2,4,6},则A ∪B =________.答案 {1,2,4,6}解析 A ∪B 是由A ,B 的所有元素组成的.A ∪B ={1,2,4,6}.2. 已知集合A ={x |a -1≤x ≤1+a },B ={x |x 2-5x +4≥0},若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 (2,3)解析 集合B 中,x 2-5x +4≥0,∴x ≥4或x ≤1. 又∵集合A 中a -1≤x ≤1+a .∵A ∩B =∅,∴a +1<4且a -1>1,∴2<a <3.3. 已知集合A ={-1,2},B ={x |mx +1=0},若A ∪B =A ,则m 的可能取值组成的集合为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,-12解析 ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A , ∴当B =∅时,m =0; 当-1∈B 时,m =1;当2∈B 时,m =-12.∴m 的值为0,1,-12.4. (2012·江西)若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }中的元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2答案 C解析 当x =-1,y =0时,z =x +y =-1; 当x =1,y =0时,z =x +y =1; 当x =-1,y =2时,z =x +y =1; 当x =1,y =2时,z =x +y =3,由集合中元素的互异性可知集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }={-1,1,3},即元素的个数为3.5. (2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C解析 由P ={x |x 2≤1}得P ={x |-1≤x ≤1}. 由P ∪M =P 得M ⊆P .又M ={a },∴-1≤a ≤1.题型一 集合的基本概念例1 (1)下列集合中表示同一集合的是( )A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={2,3},N ={3,2}C .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}D .M ={2,3},N ={(2,3)}(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,则b -a 等于( )A .1B .-1C .2D .-2思维启迪:解决集合问题首先要考虑集合的“三性”:确定性、互异性、无序性,理解集合中元素的特征.答案 (1)B (2)C解析 (1)选项A 中的集合M 表示由点(3,2)所组成的单点集,集合N 表示由点(2,3)所组成的单点集,故集合M 与N 不是同一个集合.选项C 中的集合M 表示由直线x +y =1上的所有的点组成的集合,集合N 表示由直线x +y =1上的所有的点的纵坐标组成的集合,即N ={y |x +y =1}=R ,故集合M 与N 不是同一个集合.选项D 中的集合M 有两个元素,而集合N 只含有一个元素,故集合M 与N 不是同一个集合.对选项B ,由集合元素的无序性,可知M ,N 表示同一个集合. (2)因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,ba,b ,a ≠0,所以a +b =0,得ba=-1, 所以a =-1,b =1.所以b -a =2.探究提高 (1)用描述法表示集合时要把握元素的特征,分清点集、数集;(2)要特别注意集合中元素的互异性,在解题过程中最容易被忽视,因此要对计算结果进行检验,防止所得结果违背集合中元素的互异性.若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________.答案 0或98解析 ∵集合A 的子集只有两个,∴A 中只有一个元素. 当a =0时,x =23符合要求.当a ≠0时,Δ=(-3)2-4a ×2=0,∴a =98.故a =0或98.题型二 集合间的基本关系例2 已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.思维启迪:若B ⊆A ,则B =∅或B ≠∅,要分两种情况讨论. 解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-22m -1≤7m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.探究提高 (1)集合中元素的互异性,可以作为解题的依据和突破口;(2)对于数集关系问题,往往利用数轴进行分析;(3)对含参数的方程或不等式求解,要对参数进行分类讨论.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.答案 4解析由log2x≤2,得0<x≤4,即A={x|0<x≤4},而B=(-∞,a),由于A⊆B,如图所示,则a>4,即c=4.题型三集合的基本运算例3 设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0}.若(∁U A)∩B=∅,则m的值是________.思维启迪:本题中的集合A,B均是一元二次方程的解集,其中集合B中的一元二次方程含有不确定的参数m,需要对这个参数进行分类讨论,同时需要根据(∁U A)∩B=∅对集合A,B的关系进行转化.答案1或2解析A={-2,-1},由(∁U A)∩B=∅,得B⊆A,∵方程x2+(m+1)x+m=0的判别式Δ=(m+1)2-4m=(m-1)2≥0,∴B≠∅.∴B={-1}或B={-2}或B={-1,-2}.①若B={-1},则m=1;②若B={-2},则应有-(m+1)=(-2)+(-2)=-4,且m=(-2)·(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B≠{-2};③若B={-1,-2},则应有-(m+1)=(-1)+(-2)=-3,且m=(-1)·(-2)=2,由这两式得m=2.经检验知m=1和m=2符合条件.∴m=1或2.探究提高本题的主要难点有两个:一是集合A,B之间关系的确定;二是对集合B中方程的分类求解.集合的交、并、补运算和集合的包含关系存在着一些必然的联系,这些联系通过Venn图进行直观的分析不难找出来,如A∪B=A⇔B⊆A,(∁U A)∩B=∅⇔B⊆A 等,在解题中碰到这种情况时要善于转化,这是破解这类难点的一种极为有效的方法.设全集是实数集R,A={x|2x2-7x+3≤0},B={x|x2+a<0}.(1)当a=-4时,求A∩B和A∪B;(2)若(∁R A)∩B=B,求实数a的取值范围.解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅. ①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.题型四 集合中的新定义问题例4 (2011·广东)设S 是整数集Z 的非空子集,如果∀a ,b ∈S ,有ab ∈S ,则称S 关于数的乘法是封闭的.若T ,V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ;∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,则下列结论恒成立的是( )A .T ,V 中至少有一个关于乘法是封闭的B .T ,V 中至多有一个关于乘法是封闭的C .T ,V 中有且只有一个关于乘法是封闭的D .T ,V 中每一个关于乘法都是封闭的思维启迪:本题是一道新定义问题试题,较为抽象,题意难以理解,但若“以退为进”,取一些特殊的数集代入检验,即可解决. 答案 A解析 不妨设1∈T ,则对于∀a ,b ∈T ,∵∀a ,b ,c ∈T ,都有abc ∈T ,不妨令c =1,则ab ∈T ,故T 关于乘法是封闭的,故T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的;若T 为偶数集,V 为奇数集,则它们符合题意,且均是关于乘法是封闭的,从而B 、C 错误;若T 为非负整数集,V 为负整数集,显然T 、V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ,∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,但是对于∀x ,y ∈V ,有xy >0,xy ∉V ,D 错误.故选A.探究提高 本题旨在考查我们接受和处理新信息的能力,解题时要充分理解题目的含义,进行全面分析,灵活处理.已知集合S ={0,1,2,3,4,5},A 是S 的一个子集,当x ∈A 时,若有x -1∉A ,且x +1∉A ,则称x 为A 的一个“孤立元素”,那么S 中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个. 答案 6解析 由成对的相邻元素组成的四元子集都没有“孤立元素”,如{0,1,2,3},{0,1,3,4},{0,1,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},这样的集合共有6个.对集合中的元素特征认识不明致误典例:(5分)(2012·课标全国)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10易错分析 本题属于创新型的概念理解题,准确地理解集合B 是解决本题的关键,该题解题过程易出错的原因有两个,一是误以为集合B 中的元素(x ,y )不是有序数对,而是无序的两个数值;二是对于集合B 的元素的性质中的“x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A ”,只关注“x ∈A ,y ∈A ”,而忽视“x -y ∈A ”的限制条件导致错解.解析 ∵B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },A ={1,2,3,4,5},∴x =2,y =1;x =3,y =1,2;x =4,y =1,2,3;x =5,y =1,2,3,4.∴B ={(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)},∴B 中所含元素的个数为10. 答案 D温馨提醒 判断集合中元素的性质时要注意两个方面:一是要注意集合中代表元素的字母符号,区分x 、y 、(x ,y );二是准确把握元素所具有的性质特征,如集合{x |y =f (x )}表示函数y =f (x )的定义域,{y |y =f (x )}表示函数y =f (x )的值域,{(x ,y )|y =f (x )}表示函数y =f (x )图像上的点.遗忘空集致误典例:(5分)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,则由a 的可取值组成的集合为__________.易错分析 从集合的关系看,S ⊆P ,则S =∅或S ≠∅,易遗忘S =∅的情况. 解析 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ; 当a ≠0时,方程ax +1=0的解集为x =-1a,为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)在解答本题时,存在两个典型错误.一是忽略对空集的讨论,如S =∅时,a =0;二是易忽略对字母的讨论.如-1a可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.方法与技巧1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现. 失误与防范1.空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.时刻关注对空集的讨论,防止漏解.2.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 3.解答集合题目,认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.4.Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5.要注意A ⊆B 、A ∩B =A 、A ∪B =B 、∁U A ⊇∁U B 、A ∩(∁U B )=∅这五个关系式的等价性.A 组 专项基础训练(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. 2012·广东)设集合U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},则∁U M 等于( ) A .U B .{1,3,5} C .{3,5,6} D .{2,4,6}答案 C解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},∴∁U M ={3,5,6}.2. (2011·课标全国)已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( )A .2个B .4个C .6个D .8个答案 B解析 ∵M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},∴M ∩N ={1,3}. ∴M ∩N 的子集共有22=4个.3. (2012·山东)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( )A .{1,2,4}B .{2,3,4}C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}答案 C解析 ∵∁U A ={0,4},B ={2,4},∴(∁U A )∪B ={0,2,4}. 4. 已知集合M ={x |xx -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于 ( ) A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}答案 C解析 由xx -1≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠1,x x -1 ≥0,∴x >1或x ≤0,∴M ={x |x >1或x ≤0},N ={y |y ≥1},M ∩N ={x |x >1}.二、填空题(每小题5分,共15分)5. 已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =__________.答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,得a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,由于集合中不能有相同元素,所以舍去.故a =-1或2.6. 已知集合A ={(0,1),(1,1),(-1,2)},B ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈Z },则A ∩B=__________.答案 {(0,1),(-1,2)}解析 A 、B 都表示点集,A ∩B 即是由A 中在直线x +y -1=0上的所有点组成的集合,代入验证即可.7. (2012·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________. 答案 -1 1解析 A ={x |-5<x <1},因为A ∩B ={x |-1<x <n },B ={x |(x -m )(x -2)<0},所以m =-1,n =1.三、解答题(共22分)8. (10分)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }.(1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围. 解 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B , ∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3.9. (12分)设符号@是数集A 中的一种运算:如果对于任意的x ,y ∈A ,都有x @y =xy ∈A ,则称运算@对集合A 是封闭的.设A ={x |x =m +2n ,m 、n ∈Z },判断A 对通常的实数的乘法运算是否封闭?解 设x =m 1+2n 1,y =m 2+2n 2,那么xy =(m 1+2n 1)×(m 2+2n 2)=(m 1n 2+m 2n 1)2+m 1m 2+2n 1n 2.令m =m 1m 2+2n 1n 2,n =m 1n 2+m 2n 1,则xy =m +2n , 由于m 1,n 1,m 2,n 2∈R ,所以m ,n ∈R . 故A 对通常的实数的乘法运算是封闭的.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. (2012·湖北)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案 D解析 用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数.由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.2. (2011·安徽)设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( )A .57B .56C .49D .8 答案 B解析 由S ⊆A 知S 是A 的子集,又∵A ={1,2,3,4,5,6},∴满足条件S ⊆A 的S 共有26=64(种)可能.又∵S ∩B ≠∅,B ={4,5,6,7,8},∴S 中必含4,5,6中至少一个元素,而在满足S ⊆A 的所有子集S 中,不含4,5,6的子集共有23=8(种),∴满足题意的集合S 的可能个数为64-8=56.3. 若集合A 具有以下性质:(Ⅰ)0∈A,1∈A ;(Ⅱ)若x ∈A ,y ∈A ,则x -y ∈A ,且x ≠0时,1x∈A . 则称集合A 是“好集”.下列命题正确的个数是( )(1)集合B ={-1,0,1}是“好集”;(2)有理数集Q 是“好集”; (3)设集合A 是“好集”,若x ∈A ,y ∈A ,则x +y ∈A .A .0B .1C .2D .3 答案 C解析 (1)集合B 不是“好集”,假设集合B 是“好集”,因为-1∈B,1∈B ,所以-1-1=-2∈B ,这与-2∉B 矛盾.(2)有理数集Q 是“好集”,因为0∈Q,1∈Q ,对任意的x ∈Q ,y ∈Q ,有x -y ∈Q ,且x ≠0时,1x∈Q ,所以有理数集Q 是“好集”.(3)因为集合A 是“好集”,所以0∈A ,若x ∈A ,y ∈A ,则0-y ∈A ,即-y ∈A ,所以x -(-y )∈A ,即x +y ∈A .二、填空题(每小题5分,共15分)4. (2012·陕西改编)集合M ={x |lg x >0},N ={x |x 2≤4},则M ∩N =____________.答案 (1,2]解析 M ={x |lg x >0}={x |x >1}, N ={x |x 2≤4}={x |-2≤x ≤2},∴M ∩N ={x |1<x ≤2}.5. 已知M ={(x ,y )|y -3x -2=a +1},N ={(x ,y )|(a 2-1)x +(a -1)y =15},若M ∩N =∅,则a 的值为____________.答案 1,-1,52,-4 解析 集合M 表示挖去点(2,3)的直线,集合N 表示一条直线,因此由M ∩N =∅知,点(2,3)在集合N 所表示的直线上或两直线平行,由此求得a 的值为1,-1,52,-4. 6. 设A ={x ||x |≤3},B ={y |y =-x 2+t },若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是__________.答案 (-∞,-3)解析 A ={x |-3≤x ≤3},B ={y |y ≤t },由A ∩B =∅知,t <-3.三、解答题7. (13分)已知集合A ={y |y 2-(a 2+a +1)y +a (a 2+1)>0},B ={y |y =12x 2-x +52,0≤x ≤3}. (1)若A ∩B =∅,求a 的取值范围;(2)当a 取使不等式x 2+1≥ax 恒成立的a 的最小值时,求(∁R A )∩B .解 A ={y |y <a 或y >a 2+1},B ={y |2≤y ≤4}.(1)当A ∩B =∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+1≥4,a ≤2, ∴3≤a ≤2或a ≤- 3.(2)由x 2+1≥ax ,得x 2-ax +1≥0,依题意Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2.∴a 的最小值为-2.当a =-2时,A ={y |y <-2或y >5}.∴∁R A ={y |-2≤y ≤5},∴(∁R A )∩B ={y |2≤y ≤4}.。

2021年高考数学一轮复习 集合的概念与运算学案

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集合的概念与运算考纲要求1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、体会元素与集合的属于关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)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.(3)能使用Venn图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.知识梳理1.集合元素的三个特征:______、______、______.2.元素与集合的关系是____或______关系,用符号____或____表示.3.集合的表示法:______、______、图示法.4.常用数集:数集正整数集自然数集整数集有理数集实数集复数集符号5.集合的分类:按集合中元素的个数划分,集合可以分为______、______.6.子集、真子集及其性质:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A);若集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,则A B(或B A);∅⊆A;A⊆A;A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.若集合A含有n个元素,则A的子集有____个,A的非空子集有____个,A的非空真子集有____个.7.集合相等:若A⊆B,且____,则A=B.8.集合的并、交、补运算:集合的并集集合的交集集合的补集符号表示若全集为U,则集合A的补集记为________Venn图表示(阴影部分)意义9(1)、并集的性质:①A∪B________A; ②A∪B________B;③A∪A=________;④A∪=_______;⑤A∪B________B∪A.(2)、交集的性质:①A∩B________A;②A∩B________B;③A∩A=________;④A∩=________;⑤A∩B________B∩A.(3)、补集的性质:①∁U(∁U A)=________;②∁U U=________;③∁U=________;④A∩(∁U A)=____________;⑤A∪(∁U A)=____________;⑥∁U(A∩B)=(∁U A)________(∁U B);⑦∁U(A∪B)=(∁U A)________(∁U B).(4)、①A∩B=A⇔________⇔A∪B=B;②A∩B=A∪B⇔____________.(5)、记有限集合A,B的元素个数为card(A),card(B),则:card(A∪B)=____________________________;card[∁U(A∪B)]=________________________.基础自测1.设M={x|x≤211},a=2 014,则下列关系中正确的是().A.a⊆M B.a∉M C.{a}∉M D.{a}⊆M2.已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(ACU)∪B为().A.{1,2,4} B.{2,3,4} C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}3.若集合A={x|x<1},B={x|x≥a},且A∩B≠∅,则实数a的取值范围为().A.a≤1 B.a<1 C.a≥1 D.a>14.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为().A.1 B.2 C.3 D.45.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a的值为__________.6、设集合S={x|x>-2},T={x|x2+3x-4≤0},则(∁R S)∪T=()A.(-2,1] B.(-∞,-4]C.(-∞,1] D.[1,+∞)例题分析一、集合的概念【例1-1】已知a∈R,b∈R,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a,ba,1={a2,a+b,0},则a2 018+b2 018=__________.【例1-2】已知集合A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},且1∈A,则2 018a的值为__________.跟踪训练1、1、已知集合A={a-2,2a2+5a,12},且-3∈A,求a的值.2、已知全集S={1,3,x3-x2-2x},A={1,|2x-1|},如果∁S A={0},则这样的实数x是否存在?若存在,求出x;若不存在,说明理由.二、集合间的基本关系及运算【例2-1】设集合M ={y |y =||cos 2x -sin 2x ,x ∈R },N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ||x-1i |<2,i 为虚数单位,x ∈R ,则M ∩N 为( )A .(0,1)B .(0,1]C .[0,1)D .[0,1]【例2-2】已知集合A ={x |(x -2)(x -3a -1)<0},函数y =lg 2a -xx -(a 2+1)的定义域为集合B .求满足B ⊆A 的实数a 的取值范围.【例2-3】设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}.(1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ; (2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围.【例2-4】设全集为U ,在下列条件中,是B ⊆A 的充要条件的有________.①A ∪B =A ;②(∁U A)∩B =∅; ③∁U A ⊆∁U B ;④A ∪(∁U B)=U.跟踪训练21、已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={ x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是_ _______2、设集合()⎩⎨⎧⎭⎬⎫∈≤+-≤=R y x m y x m y x A ,)2(2,222,()}{R y x m y x m y x B ∈+≤+≤=,122,,若≠⋂B A ∅,则实数m 的取值范围是________.三、Venn 图及其应用【例3-1】 设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为( ).A .[-1,0]B .(-1,0)C .(-∞,-1)∪[0,1)D .(-∞,-1]∪(0,1)【例3-2】设M ,P 是两个非空集合,定义M 与P 的差集为:M -P ={x |x ∈M ,且x ∉P },则M -(M -P )等于( )A .PB .M ∩PC .M ∪PD .M跟踪训练31.设全集U 是实数集R ,M ={x |x >2},N ={x |1<x <3},则图中阴影部分所表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |x <3}C .{x |1<x ≤2}D .{x |x ≤2}2. 如下图所示,I 是全集,A ,B ,C 是它的子集,则阴影部分所表示的集合是( )A .(A ∩B)∩CB .(A ∩∁I B)∩C C .(A ∩B)∩∁I CD .∁I (B ∩A)∩C四、新信息题【例4-1】.设S,T,是R 的两个非空子集,如果存在一个从S 到T 的函数()y f x =满足:(){()|};()i T f x x S ii =∈ 对任意12,,x x S ∈当12x x <时,恒有12()()f x f x <,那么称这两个集合“保序同构”.以下集合对不是“保序同构”的是( ) A.*,A N B N ==B.{|13},{|8010}A x x B x x x =-≤≤==-<≤或C.{|01},A x x B R =<<=D.,A Z B Q ==跟踪训练41、已知集合S ={0,1,2,3,4,5},A 是S 的一个子集,当x ∈A 时,若有x -1∉A ,且x +1∉A ,则称x 为A 的一个“孤立元素”,那么S 中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个.2、定义A ⊗B = ⎩⎨⎧⎭⎬⎫z |z =xy +x y ,x ∈A ,y ∈B ,设A ={0,2},B ={1,2},则A ⊗B 中所有元素的和为( ) A .1 B .3 C .9 D .183.(2016·江苏启东期末)A ,B 是非空集合,若a ∈A ,b ∈B ,且满足|a -b|∈A ∪B ,则称a ,b 是集合A ,B 的一对“基因元”.若A ={2,3,5,9},B ={1,3,6,8},则集合A ,B 的“基因元”的对数是________.4.已知有限集A={a1,a2,a3,…,a n}(n≥2,n∈N).如果A中元素a i(i=1,2,3,…,n)满足a1a2…a n=a1+a2+…+a n,就称A为“复活集”,给出下列结论:①集合{-1+52,-1-52}是“复活集”;②若a1,a2∈R ,且{a1,a2}是“复活集”,则a1a2>4;③若a1,a2∈N*,则{a1,a2}不可能是“复活集”.其中正确的结论有________.(填上你认为所有正确结论的序号)五、易错点【1】已知集合A={x|x2+x -2=0},B={x|ax=1},若A∩B=B,则a=().A.-12或1 B.2或-1 C.-2或1或0 D.-12或1或0【2】若集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B⊆A,则由m的可取值组成的集合为__________.【3】设集合A={x|2a≤x<a+ 4},B={x|x<2或x>6},则A∩B=∅,则a的取值范围是().A.{a|1≤a≤2} B.{ a |1≤a≤2,或a》4}C.{ a |1<a<4} D.{ a | a≤4}随堂练习1、设集合M={x|x2+x-6<0},N={x|1≤x≤3},则M∩N等于().A.[1,2) B.[1,2] C.(2,3] D.[2,3]2.已知集合A={2,3,4},B={2,4,6,8},C={(x,y)|x∈A,y∈B,且log x y∈N*},则集合C中的元素个数是().A.9 B.8 C.3 D.43.已知集合,,则等于().A.B.C.D.4.已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的韦恩(Venn)图是().5.已知集合,集合.(1)求;(2)若集合,且,求实数的取值范围.参考答案基础梳理自测知识梳理1.确定性互异性无序性2.属于不属于∈∉3.列举法描述法4.N*(N+)N Z Q R C5.有限集无限集6.2n2n-12n-27.B⊆A8.A∪B A∩B∁U A{x|x∈A或x∈B}{x|x∈A且x∈B}{x|x∈U且x∉A}9.(1)①⊇②⊇③A④A⑤=(2)①⊆②⊆③A④∅⑤=(3)①A②∅③U④∅⑤U⑥∪⑦∩(4)①A⊆B②A=B(5)card(A)+card(B)-card(A∩B)card(U)-card(A)-card(B)+card(A∩B)基础自测1.D解析:∵2 014<211=2 048,∴{2 014}⊆M,故选D.2.C解析:易知U A={0,4},所以(U A)∪B={0,2,4},故选C.3.B解析:在数轴上表示出两个集合,可以看到,当a <1时,A∩B≠∅.故选B.4.D解析:由题意可得,A={1,2},B={1,2,3,4}.又∵A⊆C⊆B,∴C={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4},故选D.5.1解析:∵A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},a2+4>3,∴a+2=3,a=1.6、解:∵∁R S={x|x≤-2},T={x|-4≤x≤1},∴(∁R S)∪T={x|x≤1}.故选C.【例1-1】1解析:由题意知b=0,因此集合化简为{a,0,1}={a2,a,0},因此a2=1,解得a=±1.经检验a=1不符合集合元素的互异性,故a=-1.故a2 018+b2 018=1.【例1-2】1解析:当a+2=1,即a=-1时,(a+1)2=0,a2+3a+3=1与a+2相同,∴不符合题意.当(a+1)2=1,即a=0或a=-2时,①a=0符合要求.②a=-2时,a2+3a+3=1与(a+1)2相同,不符合题意.当a2+3a+3=1,即a=-2或a=-1.①当a=-2时,a2+3a+3=(a+1)2=1,不符合题意.②当a=-1时,a2+3a+3=a+2=1,不符合题意.综上所述,a=0.∴2 018a=1.跟踪训练1、1、解:由于-3∈A,故a-2=-3或2a2+5a=-3,解得a=-1或a=-32.当a=-1时,A={-3,-3,12},不符合集合中元素的互异性,舍去;当a=-32时,A=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-72,-3,12满足题意,故a=-32.2、解:由题意得x3-x2-2x=0,∴x(x+1)(x-2)=0,解得x=0,或x=-1,或x=2.当x=0时,集合A不满足元素的互异性,故舍去;当x=-1或x=2时,经检验满足条件.∴实数x存在,且x=-1或x=2.【例2-1】解:y=||cos2x-sin2x=||cos2x∈[0,1],所以M=[0,1];因为⎪⎪⎪⎪x-1i<2,||x+i<2,又因为x∈R,根据复数模的定义,x2+1<2,即x2<1,所以-1<x<1,从而N=(-1,1),所以M∩N=[0,1).故选C.【例2-2】解:由于2a≤a2+1,当2a=a2+1时,即a=1时,函数无意义,∴a≠1,B={x|2a<x<a2+1}.①当3a+1<2,即a<13时,A={x|3a+1<x<2},要使B⊆A成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a≥3a+1,a2+1≤2,即a=-1.②当3a+1=2,即a=13时,A=∅,B=⎩⎨⎧x⎪⎪⎭⎬⎫23<x<109,此时不满足B⊆A;③当3a+1>2,即a>13时,A={x|2<x<3a+1},要使B⊆A成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a≥2,a2+1≤3a+1,即1≤a≤3.又a≠1,故1<a≤3.综上所述,满足B⊆A的实数a的取值范围是{a|1<a≤3}∪{a|a=-1}.【例2-3】【例2-4】答案 ①②③④ 解析 由韦恩图知①②③④均正确.跟踪训练21、解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,得m ≤2.当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m ≤4.2、解析 ①若m <0,则符合题的条件是:直线x +y =2m+1与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,从而|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+22,与m <0矛盾; ③若m >0,则当m 2≤m 2,即m ≥12时,集合A 表示一个环形区域,集合B 表示一个带形区域,从而当直线x +y =2m +1与x+y =2m 中至少有一条与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,即符合题意,从而有|2-2m |2≤|m |或|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+2,由于12>2-22,所以12≤m ≤2+ 2.综上所述,m 的取值范围是12≤m ≤2+ 2.【例3-1】 D 解析:因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},则u =1-x 2∈(0,1],所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0}, A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故题图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1),选D.【例3-2】解:作出V enn 图.当M ∩P ≠Ø时,由图知,M -P 为图中的阴影部分,则M -(M -P )显然是M ∩P .当M ∩P =Ø时,M -(M -P )=M -M ={x |x ∈M ,且x ∉M }=Ø=M ∩P .故选B .跟踪31.解:图中阴影部分的集合表示∁U M 与集合N 的交集,又∁U M ={x |x ≤2},故可知(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2}.故选C.答案 B2.解析 在集合B 外等价于在∁I B 内,因此阴影是A ,∁I B 和C 的公共部分.例4-1.选D 跟踪42、解:当x =0,y =1或x =0,y =2时,xy +xy=0;当x =2,y =1时,xy +x y =4;当x =2,y =2时,xy +xy =5,∴A ⊗B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫z |z =xy +x y ,x ∈A ,y ∈B ={0,4,5},0+4+5=9,故选C .3.答案 13解析 由题意知,2,1;2,3;2,8;3,1;3,6;3,8;5,3;5,6;5,8;9,1;9,3;9,6;9,8都是A ,B 的“基因元”,共13对. 4.答案 ①③ 解析 ∵-1+52×-1-52=-1+52+-1-52=-1,故①是正确的.②不妨设a 1+a 2=a 1a 2=t ,则由一元二次方程根与系数的关系,知a 1,a 2是一元二次方程x 2-tx +t =0的两个根,由Δ>0,可得t<0或t>4,故②错.③不妨设A 中a 1<a 2<a 3<…<a n ,由a 1a 2…a n =a 1+a 2+…+a n <na n ,得a 1a 2…a n -1<n ,当n =2时,即有a 1<2,∴a 1=1,于是1+a 2=a 2,无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确. 易错点1、 D2、 3≤m3、 B随堂练习1、A2.D3.C4.B5.【答案】(1);(2)(1),(2)由可得若,则,即若,则,即,综上所述,。

高三一轮复习精品导学案:第1-2课时集合1

高三一轮复习精品导学案:第1-2课时集合1

§1集合(1)【考点及要求】了解集合含义,体会“属于”和“包含于”的关系,全集与空集的含义【基础知识】集合中元素与集合之间的关系:文字描述为 和 符号表示为 和常见集合的符号表示:自然数集 正整数集 整数集有理数集 实数集集合的表示方法1 2 3集合间的基本关系:1相等关系:_________A B B A ⊆⊆⇔且 2子集:A 是B 的子集,符号表示为______或B A ⊇ 3 真子集:A 是B 的真子集,符号表示为_____或____不含任何元素的集合叫做 ,记作 ,并规定空集是任何集合的子集,是任何非空集合的【基本训练】1.下列各种对象的全体,可以构成集合的是(1) 某班身高超过1.8m 的女学生;(2)某班比较聪明的学生;(3)本书中的难题 (4)使232x x -+最小的x 的值2. 用适当的符号(,,,,)∈∉=⊂⊃填空:___;Q π {}3.14____Q ; *___;N N {}{}21,____21,x x k k Z x x k k z =+∈=-∈3.用描述法表示下列集合: 由直线1y x =+上所有点的坐标组成的集合;4.若A B B ⋂=,则____A B ;若A B B ⋃=则_____;_____A B A B A B ⋂⋃5.集合{}{}35,A x x B x x a =-<=<,且A B ⊆,则a 的范围是【典型例题讲练】例1 设集合11,,,2442k k M x x k Z N x x k Z ⎧⎫⎧⎫==+∈==+∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,则_______M N 练习: 设集合11,,,3663k k P x x k Z Q x x k Z ⎧⎫⎧⎫==+∈==+∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,则______P Q 例2已知集合{}2210,,A x ax x x R a =++=∈为实数。

(1) 若A 是空集,求a 的取值范围;(2) 若A 是单元素集,求a 的取值范围;(3) 若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围;练习:已知数集1,,a P b b ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,数集{}20,,Q a b b =+,且P Q =,求,a b 的值【【课堂小结】集合的概念及集合元素的三个特性【课堂检测】1. 设全集,U R =集合{}1M x x =>,{}21P x x =>,则______M P2. 集合{}{}2320,10,P x x x Q x mx =-+==-=若P Q ⊇,则实数m 的值是3.已知集合A 有n 个元素,则集合A 的子集个数有 个,真子集个数有 个4.已知集合A ={-1,3,2m -1},集合B ={3,2m }.若B A ⊆,则实数m = .5.已知含有三个元素的集合2{,,1}{,,0},b a a a b a=+求20042005a b +的值.§2集合(2)【典型例题讲练】例3.定义集合运算:{}(),,A B z z xy x y x A y B ==+∈∈,设集合{}{}0,1,2,3A B ==,则集合A B 的所有元素之和为练习:设,P Q 为两个非空实数集合,定义集合{},,P Q a b a P b Q +=+∈∈ {}{}0,2,5,1,2,6P Q ==若,则P Q +中元素的个数是【课堂小结】:子集,真子集,全集,空集的概念,两集合相等的定义,元素与集合之间的隶属关系与集合与集合之间的包含关系【课堂检测】1. 定义集合运算:{}(),,A B z z xy x y x A y B ==+∈∈,设集合{}{}1,2,3,4A B ==,则集合A B的所有元素之积为 2.设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ⊆B ,则a 的取值范围是3.若{1,2}⊆A ⊆{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是4.设集合2{1,2,},{1,}A a B a a ==-,若A B ⊇求实数a 的值.【课后作业】:1.若集合2{440,}A x kx x x R =++=∈中只有一个元素,则实数k 的值为2.符合{}a ⊂≠{,,}P a b c ⊆的集合P 的个数是3.已知2{1,},{1,}M y y x x R P x x a a R ==-∈==-∈,则集合M 与P 的关系是4.若{2,}A x x k k Z ==∈,B={21,}x x k k Z =+∈,C={41,},x x k k Z =+∈a A ∈, ,b B ∈则a b +∈ .5.已知{15},{4}A x x x B x a x a =<->=≤<+或,若A ⊃≠B,则实数a 的取值范围是 .6.集合}{06|2=-+=x x x A , {}01|=+=ax x B , 若B ⊆A, 求a 的值。

最新高考数学一轮复习-第一章-集合常用逻辑用语【导学案】

最新高考数学一轮复习-第一章-集合常用逻辑用语【导学案】

第一章|集合常用逻辑用语第一节集合课程标准1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,了解全集与空集的含义.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集,理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集.4.能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.[由教材回扣基础]1.集合的有关概念(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合与元素的关系:若a 属于集合A ,记作a ∈A ;若b 不属于集合A ,记作b ∉A .(3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.(4)五个特定的集合:集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN *或N+ZQR2.集合间的基本关系表示关系文字语言记法集合间的基本关系子集集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素A ⊆B 或B ⊇A 真子集集合A 是集合B 的子集,并且B 中至少有一个元素不属于AAB 或BA相等集合A 中的每一个元素都是集合B 中的元素,集合B 中的每一个元素也都是集合A 中的元素A ⊆B 且B ⊆A ⇔A =B空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集3.集合的三种基本运算符号表示图形表示符号语言并集A ∪B A ∪B ={x |x ∈A ,或x ∈B }交集A ∩BA ∩B ={x |x ∈A ,且x ∈B }补集若全U ,则集合A 的补集为∁UA∁UA ={x |x ∈U ,且x ∉A }4.集合基本运算的性质(1)A ∩A =A ,A ∩∅=∅.(2)A ∪A =A ,A ∪∅=A .(3)A ∩∁UA =∅,A ∪∁UA =U ,∁U (∁UA )=A .(4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁UA ⊇∁UB ⇔A ∩(∁UB )=∅.澄清微点·熟记结论1.有限集的子集个数设集合A 是有n (n ∈N *)个元素的有限集.(1)A 的子集个数是2n ;(2)A 的真子集个数是2n -1;(3)A 的非空子集个数是2n -1;(4)A 的非空真子集个数是2n -2.2.∁U (A ∩B )=(∁UA )∪(∁UB ).3.∁U (A ∪B )=(∁UA )∩(∁UB ).[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)任何一个集合都至少有两个子集.()(2){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.()(3)若{x 2,1}={0,1},则x =0或x =1.()(4)对于任意两个集合A ,B ,(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√二、练牢教材小题1.(新人教B 版必修①P9T4改编)已知集合A ={0,1,x 2-5x },若-4∈A ,则实数x 的值为________.答案:1或42.(新人教A 版必修①P14习题1.3T4改编)设全集为R,A ={x |3≤x <7},B ={x |2<x <10},则∁R (A ∪B )=________,(∁R A )∩B =________.答案:{x |x ≤2或x ≥10}{x |2<x <3或7≤x <10}3.(新北师大版必修①P7练习T3改编)集合{x |(x -1)(x -2)(x -3)2=0}的子集个数为________,非空真子集的个数为________.答案:86三、练清易错易混1.(忽视元素的互异性)已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =()A .1B .0或1或3C .0或3D .1或3解析:选C由B ⊆A ,得m =3或m =m ,解m =m ,得m =0或m =1,由集合元素的互异性知m ≠1.∴m =0或m =3.2.(忽视空集的情形)已知集合M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a的值为()A .-1B .1C .-1或1D .0或1或-1解析:选D由M ∩N =N ,得N ⊆M ,当N =∅时,a =0;当N ≠∅时,1a=a ,解得a =±1,故a 的值为±1,0.3.(忽视集合运算中端点取舍)已知集合A ={x |x ≥3},B ={x |x ≥m },且A ∪B =A ,则实数m的取值范围是________.解析:由A ∪B =A ,得B ⊆A ,如图所示,所以m ≥3.答案:[3,+∞)命题视角一集合的基本概念(自主练通)1.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z,y ∈Z },则A 中元素的个数为()A .9B .8C .5D .4解析:选A将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.2.如果集合A ={x |ax 2+4x +1=0}中只有一个元素,则a 的值为()A .0B .4C .0或4D .不能确定解析:选C当a =0时,集合A -14a ≠0时,由集合A 中只有一个元素,可得Δ=42-4a =0,解得a =4.综上,a 的值为0或4.3.设A 2,3,a 2-3a ,a +2a+7B ={|a -2|,3},已知4∈A 且4∉B ,则a 的取值集合为________.解析:因为4∈A ,即42,3,a 2-3a ,a +2a+7a 2-3a =4或a +2a+7=4.若a2-3a=4,则a=-1或a=4;若a+2a+7=4,即a2+3a+2=0,则a=-1或a=-2.由a2-3a与a+2a+7互异,得a≠-1.故a=-2或a=4.又4∉B,所以|a-2|≠4,解得a≠-2且a≠6.综上所述,a的取值集合为{4}.答案:{4}4.设集合A={-4,2a-1,a2},B={9,a-5,1-a},且A,B中有唯一的公共元素9,则实数a的值为________.解析:由题意知9∈A.若2a-1=9,即a=5,此时A={-4,9,25},B={9,0,-4},则集合A,B中有两个公共元素-4,9,与已知矛盾,舍去.若a2=9,则a=±3,当a=3时,A={-4,5,9},B={9,-2,-2},B中有两个元素均为-2,与集合中元素的互异性矛盾,舍去;当a=-3时,A={-4,-7,9},B={9,-8,4},符合题意.综上所述,a=-3.答案:-3[一“点”就过]与集合元素有关问题的解题策略(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.命题视角二集合间的基本关系[典例](1)已知集合A={x|x2-2x-3≤0,x∈N*},则集合A的真子集的个数为() A.7B.8C.15D.16(2)已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.[解析](1)A={x|-1≤x≤3,x∈N*}={1,2,3},其真子集的个数为23-1=7.(2)因为B⊆A,所以,①若B=∅,则2m-1<m+1,此时m<2.②若B≠∅,则m-1≥m+1,解得2≤m≤3.由①、②可得,符合题意的实数m的取值范围为(-∞,3].+1≥-2,m-1≤5.[答案](1)A(2)(-∞,3][方法技巧]解决有关集合间的基本关系问题的策略(1)一般利用数轴法、Venn图法以及结构法判断两集合间的关系,如果集合中含有参数,需要对式子进行变形,有时需要进一步对参数分类讨论.(2)确定非空集合A的子集的个数,需要先确定集合A中的元素的个数.不能忽略任何非空集合是它自身的子集.(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素满足的式子或区间端点间的关系,常用数轴法、Venn图法.[针对训练]1.已知集合M={x|y=1-x2,x∈R},N={x|x=m2,m∈M},则集合M,N的关系是() A.M N B.N MC.M⊆∁R N D.N⊆∁R M解析:选B依题意知,M={x|y=1-x2,x∈R}={x|-1≤x≤1},N={x|x=m2,m ∈M}={x|0≤x≤1},所以N M.故选B.2.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:选D求解一元二次方程,得A={1,2},易知B={1,2,3,4}.因为A⊆C⊆B,所以集合C必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{3,4}的子集个数,即有22=4个,故选D.命题视角三集合的运算考法(一)集合间的交、并、补运算[例1](1)(2021·全国乙卷)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M ∪N)=()A.{5}B.{1,2}C.{3,4}D.{1,2,3,4}(2)(2021年1月新高考八省联考卷)已知M,N均为R的子集,且∁R M⊆N,则M∪(∁R N)=()A.∅B.MC.N D.R[解析](1)由题意,得M∪N={1,2,3,4}.又U={1,2,3,4,5},所以∁U(M∪N)={5}.故选A.(2)如图所示,易知答案为B.[答案](1)A(2)B[方法技巧]解决集合运算问题的3个技巧看元素构成集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键对集合化简有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决应用数形离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;连续型数集的运算,常借助数轴求解考法(二)利用集合的运算求参数[例2](1)(2020·全国Ⅰ卷)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=()A.-4B.-2C.2D.4(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为________.[解析](1)易知A={x|-2≤x≤2},B|x≤-a2A∩B={x|-2≤x≤1},所以-a2=1,解得a=-2.故选B.(2)根据并集的概念,可知{a,a2}={4,16},只能是a=4.[答案](1)B(2)4[方法技巧]利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.(2)若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.提醒:在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性).[针对训练]1.(2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=()A.∅B.S C.T D.Z 解析:选C集合S是由奇数组成的集合,集合T是由被4除余1的整数组成的集合,所以T⊆S,则S∩T=T.故选C.2.(2021·新高考Ⅱ卷)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩(∁UB)=()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}解析:选B∁UB={1,5,6},A∩(∁UB)={1,6},故选B.3.已知集合A={x|x<3},B={x|x>a},若A∩B≠∅,则实数a的取值范围为() A.[3,+∞)B.(3,+∞)C.(-∞,3)D.(-∞,3]解析:选C因为A∩B≠∅,所以结合数轴可知实数a的取值范围是(-∞,3),故选C.数学建模·练抽象思维——集合中的创新应用问题1.(参悟数学文化)中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?现有如下表示:已知A={x|x=3n+2,n∈N*},B={x|x=5n+3,n∈N*},C={x|x=7n+2,n∈N*},若x∈(A∩B∩C),则整数x的最小值为()A.128B.127C.37D.23解析:选D∵求整数的最小值,∴先将23代入检验,满足A,B,C三个集合,故选D.2.(创新学科情境)设U是一个非空集合,F是U的子集构成的集合,如果F同时满足:①∅∈F,②若A,B∈F,则A∩(∁U B)∈F且A∪B∈F,那么称F是U的一个环.下列说法错误的是()A.若U={1,2,3,4,5,6},则F={∅,{1,3,5},{2,4,6},U}是U的一个环B.若U={a,b,c},则存在U的一个环F,F含有8个元素C.若U=Z,则存在U的一个环F,F含有4个元素且{2},{3,5}∈FD.若U=R,则存在U的一个环F,F含有7个元素且[0,3],[2,4]∈F解析:选D由题意可得F={∅,{1,3,5},{2,4,6},U}满足环的两个要求,故F是U的一个环,故A正确;若U={a,b,c},则U的子集有8个,则U的所有子集构成的集合F 满足环的定义,且有8个元素,故B正确;如F={∅,{2},{3,5},{2,3,5}}满足环的要求,且含有4个元素,{2},{3,5}∈F,故C正确;令A=[0,3],B=[2,4],∵A,B∈F,∴A∩∁UB=[0,2)∈F,B∩∁UA=(3,4]∈F,A∪B=[0,4]∈F,设C=[0,2),则A∩∁UC=[2,3]∈F,设D=[0,4],E=[2,3],则D∩∁UE=[0,2)∪(3,4]∈F,再加上∅,F中至少有8个元素,故D 错误.故选D.3.(走向生产生活)某班45名学生参加“3·12”植树节活动,每位学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”“合格”两个等级,结果如下表:优秀合格合计除草301545植树202545若在两个项目中都“合格”的学生最多有10人,则在两个项目中都“优秀”的人数最多为()A.5B.10C.15D.20解析:选C用集合A表示除草优秀的学生,集合B表示植树优秀的学生,全班学生用全集U表示,则∁UA表示除草合格的学生,∁UB表示植树合格的学生,作出Venn图,如图.设两个项目都优秀的人数为x,两个项目都合格的人数为y,由图可得20-x+x+30-x+y=45,化简得x=y+5,因为y max=10,所以x max=10+5=15.故选C. 4.(创新学科情境)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c =2;④d≠4有且只有一个是正确的.请写出满足上述条件的一个有序数组(a,b,c,d)=________,符合条件的全部有序数组(a,b,c,d)的个数是________.解析:显然①不可能正确,否则①②都正确;=2,=3,=1,=4=3,=2,=1,=4.=3,=1,=2,=4.=2,=1,=4,=3=3,=1,=4,=2=4,=1,=3,=2.所以符合条件的数组共6个.答案:(3,2,1,4)(填一个正确的即可)6[课时跟踪检测]1.(2021·北京高考)已知集合A={x|-1<x<1},B={x|0≤x≤2},则A∪B=() A.{x|0≤x<1}B.{x|-1<x≤2}C.{x|1<x≤2}D.{x|0<x<1}解析:选B由集合的基本定义可得A∪B={x|-1<x≤2},故选B. 2.(2021·全国甲卷)设集合M={x|0<x<4},N|13≤x≤5M∩N=()|0<x ≤13|13≤x <4C .{x |4≤x <5}D .{x |0<x ≤5}解析:选B 因为M ={x |0<x <4},N |13≤x ≤5M ∩N |13≤x <4故选B.3.集合A ={3,2a },B ={a ,b }.若A ∩B ={4},则A ∪B =()A .{2,3,4}B .{1,3,4}C .{0,1,2,3}D .{1,2,3,4}解析:选A∵A ∩B ={4},∴2a =4,则a =2,b =4.∴A ∪B ={2,3,4}.4.设a ,b ∈R,集合P ={x |(x -1)2·(x -a )=0},Q ={x |(x +1)(x -b )2=0},若P =Q ,则a -b =()A .0B .1C .-2D .2解析:选C由题意得P ,a },a ≠1,,a =1,Q -1,b },b ≠-1,-1},b =-1,因为P =Q ,所以当且仅当a =-1,b =1时P =Q 成立,故a -b =-2.5.(2022·成都石室中学月考)已知集合M ={x |(x -1)·(x -2)≤0},N ={x |x >0},则()A .N ⊆MB .M ⊆NC .M ∩N =∅D .M ∪N =R解析:选BM ={x |(x -1)(x -2)≤0}={x |1≤x ≤2},N ={x |x >0},所以M ⊆N .6.(2022·长沙长郡中学月考)已知集合A ={(x ,y )|x +y =8,x ,y ∈N *},B ={(x ,y )|y >x +1},则A ∩B 中元素的个数为()A .2B .3C .4D .5解析:选B依题意A ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2),(7,1)},其中满足y >x+1的有(1,7),(2,6),(3,5),所以A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5)},有3个元素.故选B.7.已知全集U ={x |-1<x <9},A ={x |1<x <a },A 是U 的子集,若A ≠∅,则a 的取值范围是()A .{a |a <9}B .{a |a ≤9}C .{a |a ≥9}D .{a |1<a ≤9}解析:选D由题意知,集合A ≠∅,所以a >1,又因为A 是U 的子集,故需a ≤9,所以a 的取值范围是{a |1<a ≤9}.8.已知集合A ={-1,0,1},B ={x |x 2-3x +m =0},若A ∩B ={0},则B 的子集有()A .2个B .4个C .8个D .16个解析:选B ∵A ∩B ={0},∴0∈B ,∴m =0,∴B ={x |x 2-3x =0}={0,3}.∴B 的子集有22=4个.9.已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |a -2<x <a }.若A ∩B ={x |-1<x <0},则A ∪B =()A .(-1,2)B .(0,2)C .(-2,1)D .(-2,2)解析:选D因为A ={x |-1<x <2},B ={x |a -2<x <a },且A ∩B ={x |-1<x <0},所以a=0.故B ={x |-2<x <0},所以A ∪B ={x |-2<x <2}.故选D.10.(2022·长春质量监测)设全集U =R,集合A ={x |4-x 2≥0},B ={x |x ≤-1},则如图所示阴影部分表示的集合为()A .(-1,2]B .[-1,2]C .[-2,-1)D .(-∞,-1]解析:选A A ={x |-2≤x ≤2},∁UB ={x |x >-1},易知阴影部分为集合A ∩(∁UB )=(-1,2].11.(2022·广东湛江一模)已知(∁R A )∩B =∅,则下列选项中一定成立的是()A .A ∩B =A B .A ∩B =BC .A ∪B =BD .A ∪B =R解析:选B作出Venn 图如图所示,则B ⊆A ,所以A ∩B =B .12.已知集合A =xx =k +16,k ∈N,B =m 2-13,m ∈C =xx =n 2+16,n ∈N,则集合A ,B ,C 的关系是()A .A CBB .C A B C .AB =CD .ABC解析:选A ∵集合C =n 2+16,n ∈n =2a (a ∈N )时,x =2a 2+16=a +16,此时C =A ,∴AC .当n =b -1(b ∈N *)时,x =b -12+16=b 2-12+16=b 2-13(b ∈N *).而集合B=m 2-13,m ∈m =0时,-13∈B ,但-13∉C ,∴集合C B .综上,ACB ,故选A.13.已知集合P ={y |y 2-y -2>0},Q ={x |x 2+ax +b ≤0},若P ∪Q =R,P ∩Q =(2,3],则a +b =________.解析:P={y|y2-y-2>0}={y|y>2或y<-1},∵P∪Q=R,P∩Q=(2,3],∴Q={x|-1≤x≤3},∴-1,3是方程x2+ax+b=0的两根,1+3=-a,1)×3=b,=-2,=-3.∴a+b=-5.答案:-514.若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则满足条件的实数k的取值集合是________.解析:由题意知,方程x2+2kx+1=0有两个相等实根,∴Δ=4k2-4=0,解得k=±1,∴满足条件的实数k的取值集合是{1,-1}.答案:{1,-1}15.(2022·云南师大附中月考)已知集合M={-1,0,1},N=,则集合M∩N的真子集的个数为________.解析:1-cos=1,1-cos0=0,1-cosπ2=1,则N={0,1},M∩N={0,1},M∩N 的真子集的个数为22-1=3.答案:316.设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,则实数m的取值范围为________.解析:由已知得A={x|x≥-m},∴∁U A={x|x<-m}.∵B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,∴-m≤-2,即m≥2.∴m的取值范围为[2,+∞).答案:[2,+∞)第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.[由教材回扣基础]1.命题的概念用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及相互关系3.四种命题的真假关系(1)若两个命题互为逆否命题,则它们有相同的真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.(3)在四种形式的命题中,真命题的个数只能是0,2,4.4.充分条件与必要条件的相关概念记p,q对应的集合分别为A,B,则p是q的充分条件p⇒q A⊆Bp是q的必要条件q⇒p A⊇Bp是q的充要条件p⇒q且q⇒p A=Bp是q的充分不必要条件p⇒q且q⇒/p A Bp是q的必要不充分条件p⇒/q且q⇒p A Bp是q的既不充分也不必要条件p⇒/q且q⇒/p A B且A B澄清微点·熟记结论(1)A是B的充分不必要条件⇔綈B是綈A的充分不必要条件.(2)在判断充分、必要条件时,小可以推大,大不可以推小,如x>2(小范围)⇒x>1(大范围),x>1(大范围)⇒/x>2(小范围).[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)“x2+2x-3<0”是命题.()(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(3)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.()(4)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√二、练牢教材小题1.(人教B版选修2-1P24T2(3)改编)命题“若α=π4,则tanα=1”的逆否命题是()A.若α≠π4,则tanα≠1B.若α=π4,则tanα≠1C.若tanα≠1,则α≠π4D.若tanα≠1,则α=π4答案:C2.(新人教B版必修①P40T9改编)设a,b∈R且ab≠0,则“ab>1”是“a>1b”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:D3.(人教A版选修2-1P30T4改编)命题“若x2<4,则-2<x<2”的否命题为______________,为______(填“真”或“假”)命题.答案:若x2≥4,则x≥2或x≤-2真4.(人教A版选修2-1P7例4改编)命题“若a2+b2=0,a,b∈R,则a=b=0”的逆否命题是________________.答案:若a≠0或b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠0三、练清易错易混1.(忽视大前提)已知命题“对任意a,b∈R,若ab>0,则a>0”,则它的否命题是___________ _________________________.答案:对任意a,b∈R,若ab≤0,则a≤02.(对充分、必要条件的概念理解不清)已知p 是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,那么p是q的__________条件.答案:充分不必要命题视角一命题及其关系(自主练通)1.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题,否命题,逆否命题中,真命题的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:选B因为原命题为真命题,所以其逆否命题为真命题.原命题的否命题“若a≤-3,则a≤-6”为假命题,原命题的逆命题“若a>-6,则a>-3”为假命题.故选B.2.某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,初听起来,这似乎只是普通的赞美说词,然而它的实际效果却大着呢,原来这句话的等价命题是()A.不拥有的人们不一定幸福B.不拥有的人们可能幸福C.拥有的人们不一定幸福D.不拥有的人们不幸福解析:选D根据原命题与逆否命题是等价命题可知,“幸福的人们都拥有”的逆否命题是“不拥有的人们不幸福”,故选D.3.已知命题:若一个整数的末位数字是0,则这个整数能被5整除.写出它的逆命题:________________________________________________________________________.答案:若一个整数能被5整除,则这个整数的末位数字是04.能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.解析:设f(x)=sin x,则f(x)在0,π2上是增函数,在π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x∈(0,2]时,f(x)>f(0)=sin0=0,故f(x)=sin x满足条件f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x)在[0,2]上不一直都是增函数.答案:f(x)=sin x(答案不唯一)[一“点”就过]有关四种命题及其相互关系的问题的解题策略(1)求一个命题的其他三个命题时,需注意:①对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写为“若p,则q”的形式;②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.(2)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例.(3)当不易直接判断一个命题的真假时,根据互为逆否命题的两个命题同真同假,可转化为判断其等价命题的真假.命题视角二充分条件与必要条件的判断[典例](1)设a∈R,则“a>1”是“a2>a”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2021·浙江高考)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[解析](1)由a2>a得a>1或a<0,反之,由a>1得a2>a,则“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件,故选A.(2)若a·c=b·c,则(a-b)·c=0,推不出a=b,充分性不成立;若a=b,则a·c=b·c必成立,必要性成立,故“a·c=b·c”是“a=b”的必要不充分条件.[答案](1)A(2)B[方法技巧]充分、必要条件的判断方法定义法直接判断“若p,则q”“若q,则p”的真假.在判断时,确定条件是什么、结论是什么集合法利用集合中包含思想判定.抓住“以小推大”的技巧,即小范围推得大范围,即可解决充分必要性的问题[针对训练]1.“sinα=22”是“sinα=cosα”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选D由sinα=22,可得α=π4+2kπ(k∈Z)或α=3π4+2kπ(k∈Z),当α=3π4+2kπ(k∈Z)时,sinα≠cosα,所以充分性不成立;反之,当sinα=cosα时,令α=5π4,此时,sinα=-22,所以必要性不成立.所以“sinα=22”是“sinα=cosα”的既不充分也不必要条件.故选D.2.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,则对实数a,b,“a>|b|”是“f(a)>f(b)”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A因为偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以若a>|b|,则f(a)>f(|b|)=f(b),即充分性成立.若f(a)>f(b),则等价为f(|a|)>f(|b|),即|a|>|b|,即a>|b|或a<-|b|,即必要性不成立,则“a>|b|”是“f(a)>f(b)”的充分不必要条件.命题视角三根据充分、必要条件求参数范围[典例]若“x>2”是“x>a”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A.{a|a<2}B.{a|a≤2}C.{a|a>2}D.{a|a≥2}[解析]“由x>2”是“x>a”的必要不充分条件,知{x|x>a}是{x|x>2}的真子集,将这两个集合表示在数轴上(如图),由数轴知a>2,故选C.[答案]C[方法技巧](1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[针对训练]1.已知“x>k”是“3x+1<1”的充分不必要条件,则k的取值范围为()A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[2,+∞)D.(2,+∞)解析:选C由3x+1<1,得x-2x+1>0,即(x+1)(x-2)>0,解得x<-1或x>2.由题意可得{x|x>k}{x|x<-1或x>2},所以k≥2,因此,实数k的取值范围是[2,+∞).2.若关于x的不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是() A.(-∞,1]B.(-∞,1)C.(3,+∞)D.[3,+∞)解析:选D由|x-1|<a,得1-a<x<a+1,若|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,-a≤0,+a≥4,解得a≥3.一题多变·练发散思维——充分、必要条件的应用问题已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈P是x∈S的必要条件,则m的取值范围为________.[解题观摩]由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,∴P={x|-2≤x≤10},由x∈P是x∈S的必要条件,知S⊆P.-m≤1+m,-m≥-2,+m≤10,∴0≤m≤3.∴当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].[发掘训练]1.(变结论)本例条件不变,若x∉P是x∉S的必要不充分条件,则实数m的取值范围为________.解析:由例题知P ={x |-2≤x ≤10},∵x ∉P 是x ∉S 的必要不充分条件,∴x ∈P 是x ∈S的充分不必要条件.∴[-2,10][1-m,1+m ],-m ≤-2,+m >10-m <-2,+m ≥10,∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).答案:[9,+∞)2.(变结论)本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.解:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S -m =-2,+m =10,=3,=9,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.[升维训练]3.若x >0,则x +2020x≥a 恒成立的一个充分条件是()A .a >80B .a <80C .a >100D .a <100解析:选B 因为x +2020x≥2x ·2020x=8080,当且仅当x =2020时等号成立,所以由x +2020x≥a 恒成立可得a ≤8080,因为(-∞,80)(-∞,8080],则a <80是x +2020x≥a 恒成立的充分条件.4.设P :x 2-8x -20≤0,Q :x 2-2x +1-m 2≤0,若P 是Q 的充分不必要条件,则m 的取值范围为________.解析:根据P :x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,由x 2-2x +1-m 2≤0,得Q :[x -(1+m )][x -(1-m )]≤0①,当m =0时,由不等式①得x =1,显然不满足条件,当m >0时,根据不等式①得1-m ≤x ≤1+m ,因为P 是Q 的充分不必要条件,所以-m ≤-2,+m ≥10,≥3,≥9,所以m ≥9.当m <0时,根据不等式①得,1+m ≤x ≤1-m ,因为P 是Q 的充分不必要条件,+m ≤-2,-m ≥10,≤-3,≤-9,所以m ≤-9,所以m 的取值范围(-∞,-9]∪[9,+∞).答案:(-∞,-9]∪[9,+∞)[课时跟踪检测]1.命题“若綈p ,则q ”是真命题,则下列命题中一定是真命题的是()A .若p ,则qB .若p ,则綈qC .若綈q ,则pD .若綈q ,则綈p答案:C2.(2022·四川凉山一诊)已知平面α,β,γ和直线l,则“α∥β”的充要条件是() A.α内有无数条直线与β平行B.l⊥α且l⊥βC.γ⊥α且γ⊥βD.α内的任意直线都与β平行答案:D3.设a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A∵a>0,b>0,若a+b≤4,∴2ab≤a+b≤4.∴ab≤4,此时充分性成立.当a>0,b>0,ab≤4时,令a=4,b=1,则a+b=5>4,这与a+b≤4矛盾,因此必要性不成立.综上所述,当a>0,b>0时,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.故选A. 4.“函数f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数”的一个充分不必要条件是() A.0<a<1B.0<a<12C.a>1D.2<a<4解析:选D∵当a>1时,f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数,∴“函数f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数”的一个充分不必要条件是{a|a>1}的一个真子集,四个选项中只有D符合,故选D.5.已知直线l1:(a+4)x-3ay-2=0,直线l2:(a-4)x-(a+4)y+1=0,则“l1⊥l2”是“a =-4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B l1⊥l2的充要条件为(a+4)(a-4)+3a(a+4)=0,解得a=-4或a=1,故“l1⊥l2”是“a=-4”的必要不充分条件.6.“a=1”是“函数f(x)=|x-a|在区间[1,+∞)上为增函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A充分性:当a=1时,函数f(x)=|x-1|在区间[1,+∞)上为增函数,因此充分性成立;必要性:由于函数f(x)=|x-a|的图象的对称轴为直线x=a,且在[a,+∞)上为增函数,若在区间[1,+∞)上为增函数,则a≤1,必要性不成立,故选A.7.设a,b∈(0,1)∪(1,+∞),则“a=b”是“log ab=log ba”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A a,b∈(0,1)∪(1,+∞),当a=b时,log ab=log ba,充分性成立;当log ab=log ba时,取a=2,b=12,验证成立,故必要性不成立,故选A.8.设集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},则“x∈A且x∉B”成立的充要条件是() A.-1<x≤1B.x≤1C.x>-1D.-1<x<1解析:选D∵集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},x∈A且x∉B,∴-1<x<1;又当-1<x<1时,满足x∈A且x∉B,∴“x∈A且x∉B”成立的充要条件是“-1<x<1”.9.若x>2m2-3是-1<x<4的必要不充分条件,则实数m的取值范围是() A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.(-∞,-1]∪[1,+∞)D.[-1,1]解析:选D∵x>2m2-3是-1<x<4的必要不充分条件,∴(-1,4)(2m2-3,+∞),∴2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1,故选D.10.有下列命题:①“若x+y>0,则x>0且y>0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m>1,则mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集为R”的逆命题;④“若a+7是无理数,则a是无理数”的逆否命题.其中为真命题的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①④解析:选C①中原命题的逆命题为“若x>0且y>0,则x+y>0”为真,故否命题为真;②中原命题的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题;③中原命题的逆命题为“若mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集为R,则m>1”,∵当m=0时,解集不是R >0,<0,即m>1.∴③是真命题;④中原命题为真,逆否命题也为真.综上,故选C.11.下列有关命题的说法正确的是()A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2=1,则x≠1”B.“x=-1”是“x2-5x-6=0”的必要不充分条件C.命题“若x=y,则sin x=sin y”的逆否命题为真命题D.命题“∃x0∈R,使得x20+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x+1<0”解析:选C命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”,A不正确;由x2-5x-6=0,解得x=-1或6,因此“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要条件,B不正确;命题“若x=y,则sin x=sin y”为真命题,其逆否命题为真命题,C正确;命题“∃x0∈R,使得x20+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x+1≥0”,D不正确.故选C.12.已知以下三个陈述句:p:存在a∈R且a≠0,对任意的x∈R,都有f(2x+a)<f(2x)+f(a)恒成立;q1:函数y=f(x)是减函数,且对任意的x∈R,都有f(x)>0;q2:函数y=f(x)是增函数,且存在x0<0,使得f(x0)=0.用这三个陈述句组成两个命题,命题S:“若q1,则p”;命题T:“若q2,则p”.关于命题S,T,以下说法正确的是()A.只有命题S是真命题B.只有命题T是真命题C.两个命题S,T都是真命题D.两个命题S,T都不是真命题解析:选C命题S:若q1,则p.因为y=f(x)是减函数,且对任意x∈R,都有f(x)>0,若a<0,则a<0<2x+a,故f(a)>f(2x+a),又f(2x)>0,故f(2x+a)<f(2x)+f(a);若a>0,则2x+a>2x,故f(2x+a)<f(2x),又f(a)>0,故f(2x+a)<f(2x)+f(a).综上,存在a∈R且a≠0,对任意x∈R,都有f(2x+a)<f(2x)+f(a),所以命题S为真命题.命题T:若q2,则p.因为y =f(x)是增函数,且存在x0<0,使得f(x0)=0,取a=x0<0,则f(a)=0,故f(2x+a)<f(2x)=f(2x)+f(a),所以命题T为真命题.故选C.13.已知命题“若m-1<x<m+1,则1<x<2”的逆命题为真命题,则m的取值范围是________.解析:由已知得,若1<x<2成立,则m-1<x<m+1也成立.-1≤1,+1≥2,∴1≤m≤2.答案:[1,2]14.条件p:1-x<0,条件q:x>a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.解析:p:x>1,若p是q的充分不必要条件,则p⇒q,但q⇒/p,也就是说,p对应的集合是q对应的集合的真子集,所以a<1.答案:(-∞,1)15.能说明命题“a,b,c,d是实数,若a>b,c>d,则ac>bd”是假命题的一组数对(a,b,c,d)是________.解析:取a=2,b=1,c=-2,d=-3时,满足a>b,c>d,此时ac=-4,bd=-3,不满足ac>bd,符合题意.答案:(2,1,-2,-3)(答案不唯一)16.已知数列{a n}的前n项和S n=Aq n+B(q≠0),则“A=-B”是“数列{an}为等比数列”的__________条件.解析:若A=B=0,则Sn=0,数列{an}不是等比数列.如果{an}是等比数列,由a1=S1=Aq+B,得a2=S2-a1=Aq2-Aq,a3=S3-S2=Aq3-Aq2,∴a1a3=a22,从而可得A=-B,故“A=-B”是“数列{an}为等比数列”的必要不充分条件.答案:必要不充分第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词课程标准1.了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含一个量词的命题进行否定.[由教材回扣基础]1.命题p∧q、p∨q、綈p的真假判定p q p∧q p∨q綈p真真真真假真假假真假假真假真真假假假假真2.全称量词和存在量词量词名称常见量词符号表示全称量词所有、一切、任意、全部、每一个、任给等∀存在量词存在一个、至少有一个、有一个、某个、有些、某些等∃3.全称命题和特称命题名称全称命题特称命题形式结构对M中的任意一个x,有p(x)成立存在M中的一个x0,使p(x0)成立简记∀x∈M,p(x)∃x0∈M,p(x0)否定∃x0∈M,綈p(x0)∀x∈M,綈p(x)4.常用结论(1)含有逻辑联结词的命题真假判断口诀:p或q→见真即真,p且q→见假即假,p与綈p→真假相反.(2)含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.(3)“p或q”的否定是“(綈p)且(綈q)”,“p且q”的否定是“(綈p)或(綈q)”.(4)逻辑联结词“或”“且”“非”对应集合运算中的“并”“交”“补”,可借助集合运算处理含逻辑联结词的命题.[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)若命题p∧q为假命题,则命题p,q都是假命题.()(2)命题p和綈p不可能都是真命题.()(3)若命题p,q至少有一个是真命题,则p∨q是真命题.()(4)若命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至多有一个是真命题.()(5)“长方形的对角线相等”是特称命题.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×二、练牢教材小题1.(人教A版选修2-1P18T1改编)已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x +2=0的根.则下列命题为真命题的是()A.p∧(綈q)B.(綈p)∧qC.(綈p)∧(綈q)D.p∧q。

高三数学一轮复习精品学案11:§1.1 集合的概念与运算

高三数学一轮复习精品学案11:§1.1 集合的概念与运算

§1.1 集合的概念与运算高考导航1.集合与元素(1)集合元素的三个特征: 、 、 .(2)元素与集合的关系是 或 关系,用符号 或 表示. (3)集合的表示法: 、 、 . (4)常见数集的记法2.集合间的基本关系AB或BA3.集合的基本运算1.辨明三个易误点(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.(3)防范空集.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定要先考虑∅是否成立,以防漏解.2.活用几组结论(1)A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.(2)A∩A=A,A∩∅=∅.(3)A∪A=A,A∪∅=A.(4)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U,∁U(∁U A)=A.(5)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁U A⊇∁U B⇔A∩(∁U B)=∅.(6)若集合A中含有n个元素,则它的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.1.已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则()A.A⊆B B.C⊆B C.D⊆C D.A⊆D2.已知集合A={(x,y)|x,y∈R,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y∈R,且y=x},则A∩B 的元素个数为()A.0 B.1C.2 D.33.已知集合A={1,2},集合B满足A∪B={1,2},则满足条件的集合B的个数为() A.1 B.2C.3 D.44.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩∁U B=________.5.已知集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2<x<4},则(∁R A)∪B=________.考点1:集合的含义『典例引领』例1 (1)已知集合A={0,1,2},则集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是() A.1B.3C.6 D.9(2)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.(3)已知P ={x |2<x <k ,x ∈N},若集合P 中恰有3个元素,则k 的取值范围为________. 求解策略与集合中的元素有关问题的求解策略(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集. (2)看这些元素满足什么限制条件.(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.『通关练习』1.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1B .3C .5D .92.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( ) A .92B .98C .0D .0或983.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =______.考点2:集合的基本关系『典例引领』例2 (1)(2017·郑州模拟)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈R },B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .AB B .BAC .A ⊆BD .B =A(2)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1B .2C .3D .4(3)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.『互动探究』1.在本例(3)中,若A ⊆B ,如何求解?2.若将本例(3)中的集合A 改为A ={x |x <-2或x >5},如何求解?规律方法『注意』题目中若有条件B⊆A,则应分B=∅和B≠∅两种情况进行讨论.『通关练习』1.设P={y|y=-x2+1,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则()A.P⊆Q B.Q⊆P C.∁R P⊆Q D.Q⊆∁R P2.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.考点3:集合的基本运算(高频考点)集合的基本运算是历年高考的热点,每年必考,常和不等式的解集、函数的定义域、值域相结合命题,主要以选择题的形式出现.试题多为低档题.高考对集合运算的考查主要有以下三个命题角度:(1)求集合间的交、并、补运算;(2)已知集合的运算结果求集合;(3)已知集合的运算结果求参数的值(范围).『典例引领』例3(1)(2016·高考全国卷甲)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=() A.{-2,-1,0,1,2,3}B.{-2,-1,0,1,2}C.{1,2,3} D.{1,2}(2)(2015·高考全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4C.3 D.2(3)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,3,5},Q={1,2,4},则(∁U P)∪Q=()A.{1} B.{3,5}C.{1,2,4,6} D.{1,2,3,4,5}求解策略集合运算问题的常见类型及解题策略(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解;(3)已知集合的运算结果求集合,常借助数轴或Venn图求解;(4)根据集合运算结果求参数,先把符号语言译成文字语言,然后适时应用数形结合求解.『题点通关』角度一求集合间的交、并、补运算1.(2016·高考全国卷丙)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=() A.『2,3』B.(-∞,2』∪『3,+∞)C.『3,+∞) D.(0,2』∪『3,+∞)角度二已知集合的运算结果求集合2.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合M={1,4},N={2,3},则集合{5,6}等于() A.M∪N B.M∩NC.(∁U M)∪(∁U N) D.(∁U M)∩(∁U N)角度三已知集合的运算结果求参数的值(范围)3.设全集S={1,2,3,4},且A={x∈S|x2-5x+m=0},若∁S A={2,3},则m=________.交汇创新——集合中的创新问题『创新分析』与集合有关的创新题是近几年高考命题的一个新趋势,试题通过给出新的数学概念或新的运算法则,在新的情境下完成关于集合的相关问题,考查学生的知识迁移能力.题型多为选择题或填空题,属于能力题.典例(1)对于k∈A,如果k-1∉A,且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有_______个.(2)设数集M ={x |m ≤x ≤m +34},N ={x |n -13≤x ≤n },且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________. 名师点评解决集合创新型问题的方法(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在.(2)用好集合的性质.集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质. 跟踪训练1.设U ={1,2,3},M ,N 是U 的子集,若M ∩N ={1,3},则称(M ,N )为一个“理想配集”,则符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M ,N )与(N ,M )不同)为________.2.如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x ,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =________.——★ 参 考 答 案 ★——1.(1)确定性 互异性 无序性(2)属于 不属于 ∈ ∉ (3)列举法 描述法 图示法 2.所有元素B ⊇A至少相同A =B不含3. {x |x ∈A ,或x ∈B } {x |x ∈A ,且x ∈B }{x |x ∈U ,且x ∉A }1.B 2.C『解析』集合A 表示的是圆心在原点的单位圆,集合B 表示的是直线y =x ,据此画出图象,可得图象有两个交点,即A ∩B 的元素个数为2. 3.D『解析』因为A ={1,2},B ∪A ={1,2},所以B ⊆A ,故满足条件的集合B 的个数为22=4个. 4.{2,5}『解析』 由题意得∁U B ={2,5,8},所以A ∩∁U B ={2,3,5,6}∩{2,5,8}={2,5}. 5.{x |x ≤1或x >2}『解析』由已知可得集合A ={x |1<x <3},又因为B ={x |2<x <4},∁R A ={x |x ≤1或x ≥3}, 所以(∁R A )∪B ={x |x ≤1或x >2}. 考点1:集合的含义『典例引领』例1 (1)C (2)-32(3)(5,6』『解析』(1)当x =0时,y =0;当x =1时,y =0或y =1;当x =2时,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个元素. (2)由题意得m +2=3或2m 2+m =3,则m =1或m =-32,当m =1时,m +2=3且2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,故m =-32.(3)因为P 中恰有3个元素,所以P ={3,4,5}, 故k 的取值范围为5<k ≤6.『通关练习』1.C『解析』 因为A ={0,1,2},所以B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }={0,-1,-2,1,2}.故集合B 中有5个元素. 2.D『解析』 当a =0时,显然成立;当a ≠0时,Δ=(-3)2-8a =0,即a =98.3.2『解析』因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,则ba =-1,所以a =-1,b=1.所以b -a =2. 考点2:集合的基本关系『典例引领』例2 (1)B (2)D (3)(-∞,3』『解析』(1)由题意知A ={x |y =1-x 2,x ∈R },所以A ={x |-1≤x ≤1}. 所以B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1},所以BA ,故选B.(2)由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,所以A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.(3)因为B ⊆A ,所以,①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3.『互动探究』1.解:若A ⊆B ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-3,m ≥3.所以m 的取值范围为∅.2.解:因为B ⊆A ,所以①当B =∅时,即2m -1<m +1时,m <2,符合题意.②当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m >4或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m <-12.即m >4.综上可知,实数m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).『通关练习』1.C『解析』因为P ={y |y =-x 2+1,x ∈R }={y |y ≤1},Q ={y |y =2x ,x ∈R }={y |y >0},所以∁R P ={y |y >1},所以∁R P ⊆Q ,选C. 2.4『解析』由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4}, 而B =(-∞,a ),由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4.考点3:集合的基本运算(高频考点)『典例引领』例3 (1)D (2)D (3)C『解析』(1)易知B ={x |-3<x <3},又A ={1,2,3},所以A ∩B ={1,2}.(2)集合A 中元素满足x =3n +2,n ∈N ,即被3除余2,而集合B 中满足这一要求的元素只有8和14.故选D.(3)因为U ={1,2,3,4,5,6},P ={1,3,5},所以∁U P ={2,4,6}, 因为Q ={1,2,4},所以(∁U P )∪Q ={1,2,4,6}.『题点通关』角度一 求集合间的交、并、补运算 1.D『解析』 集合S =(-∞,2』∪『3,+∞),结合数轴,可得S ∩T =(0,2』∪『3,+∞). 角度二 已知集合的运算结果求集合 2.D『解析』 因为M ∪N ={1,2,3,4},排除A ;M ∩N =∅,排除B ;(∁U M )∪(∁U N )=∁U (M ∩N )={1,2,3,4,5,6},排除C ;(∁U M )∩(∁U N )=∁U (M ∪N )={5,6},D 正确,故选D.高三数学一轮复习精品资料11 角度三 已知集合的运算结果求参数的值(范围)3.4『解析』 因为S ={1,2,3,4},∁S A ={2,3},所以A ={1,4},即1,4是方程x 2-5x +m =0的两根,由根与系数的关系可得m =1×4=4.交汇创新——集合中的创新问题典例 (1)6 (2)112『解析』(1)依题意可知,“孤立元”必须是没有与k 相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k 相邻的元素.因此,符合题意的集合是{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.(2)在数轴上表示出集合M 与N ,可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小. 当m =0且n =1时,M ∩N ={x |23≤x ≤34},长度为34-23=112; 当n =13且m =14时,M ∩N ={x |14≤x ≤13}, 长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112. 跟踪训练1.3『解析』符合条件的理想配集有①M ={1,3},N ={1,3};②M ={1,3},N ={1,2,3};③M ={1,2,3},N ={1,3}.共3个.2.{0,6}『解析』由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.。

(新人教)高三数学第一轮复习教案1.1.1集合(1)

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一.课题:集合(1)二.教学目标:1.理解集合的概念和性质.2.了解元素与集合的表示方法.3.熟记有关数集.4.培养学生认识事物的能力三.教学重、难点:集合概念、性质.四.教学过程:(一)复习:回顾初中代数中涉及“集合”提法(二)新课讲解:1.定义:一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合(集).进一步指出:集合中每个对象叫做这个集合的元素.由此上述例中集合的元素是什么?(例(1)的元素为1、3、5、7,例(2)的元素为到两定点距离等于两定点间距离的点,例(3)的元素为满足不等式323x x +>+的实数x ,例(4)的元素为所有直角三角形,例(5)为高一·三班全体男同学.)请同学们另外举出三个例子,并指出其元素.一般用大括号表示集合,则上几例可表示为……由以上四个问题可知,集合元素具有三个特征:(1)确定性;(2)互异性;(3)无序性.元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于∉( ∉ 也可表示为 )两种.请同学们熟记上述符号及其意义.∈请同学回答:已知a b c m ++=,2{|}A x ax bx c m =++=,判断1与A 的关系. [1A ∈]五.课堂练习:课本P 5,练习1、2补充练习:若23{1,3,1}m m m -∈-+,求m 。

[1m =-或2]m =-六.小结:1.集合的概念2.集合元素的三个特征:其中“集合中的元素必须是确定的”应理解为:对于一个给定的集合,它的元素的意义是明确的.“集合中的元素必须是互异的”应理解为:对于给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.3.常见数集的专用符号.七.课后作业:课本P 7,习题1.1 第1题.。

高三数学一轮复习学案 §1.1.集合的概念

高三数学一轮复习学案 §1.1.集合的概念

一轮复习学案 §1.1.集合的概念 ☆学习目标: 1.理解集合、子集的概念,元素的性质,集合的表示方法,集合语言、思想; 2.能利用集合、元素的性质解决问题,掌握集合问题的常规处理方法.☻知识梳理:1. 集合:某些指定的对象集在一起成为一个集合.10. 集合的元素:集合中的对象称元素, ① 若a 是集A 的元素,记作a A ;若b 不是集合A 的元素,记作b A ;② 集合中的元素必须满足:确定性、互异性与无序性.确定性:设A 是一给定的集,x 是某一具体对象,则a A ∈或a A ∉两者 成立;互异性:同一集合中不应 同一元素;无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合与元素的排列顺序 .20. 集合的表示:一个集合可用列举法、描述法或图示法. 列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内;如:描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内;如:图示法:如:30.常用数集及其记法:自然数集,记 ;正整数集,记 ;整数集,记 ; 有理数集,记 ;实数集, 记 ;复数集,记 .2. 子集:若集A 的任一元素都是集B 的元素,则称A 是B 的子集(或B 包含A ),记作A B ;10. 集合相等:两个集合的元素完全一样。

若A ⊆B 且B ⊇A ,则称A 等于B ,记作A B ; 20. 真子集:若A ⊆B 且A ≠B ,则称A 是B 的真子集,记作A B ;30. 性质:① A A ; Φ A ; ② 若A ⊆B ,B ⊆C ,则A C ; ③ 若Card A n =,则集合A 有 个子集(其中有 个真子集).3.全集与补集:10. 包含了我们所要研究的各个集合的全部元素的集合称为全集,记作U ; 20. 若S 是一个集合,A ⊆S ,则,S C =}|{A x S x x ∉∈且称S 中子集A 的补集; 30. 简单性质:①S C (S C A ) A ; ②S C S= ,ΦS C = .☆ 案例分析:例1.(1) (08湖北)若非空集合,,A B C 满足A B C =,且B 不是A 的子集,则 ( )A. “x C ∈”是“x A ∈”的充分条件但不是必要条件B. “x C ∈”是“x A ∈”的必要条件但不是充分条件C. “x C ∈”是“x A ∈”的充要条件D. “x C ∈”既不是“x A ∈”的充分条件也不是“x A ∈”必要条件(2) (08陕西)已知全集{12345}U =,,,,,集合2{|320}A x x x =-+=,{|2}B x x a a A ==∈,, 则集合()U A B 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4 (3) (08山东)满足{}1234M a a a a ⊆,,,,且{}{}12312M a a a a a =,,,的集合M 的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4(4) 已知集合P={(x ,y)||x|+|y|=1},Q={(x ,y)|x 2+y 2≤1},则 ( )A.P ⊆QB.P=QC.P ⊇QD.P ∩Q=Q例2. 已知集合2{,,2},{,,}A m m d m d B m mq mq =++=,0m ≠其中,A B =且,求q 的值.例3. ①若{}2|10,A x x ax x R =++=∈, {}1,2B =,且A B A =,求a 的范围.②设{}2120P x x x =+-≥,{}132Q x m x m =-≤≤-,若Q P P =,求m 的范围.例4. 已知全集32{1,3,2}S x x x =--,A ={1,21x -}, 如果}0{=A C S ,则这样的实数x 是 否存在?若存在,求出x ,若不存在,说明理由。

1.1集合的概念与运算导学案

1.1集合的概念与运算导学案

导学案:1.1集合的概念与运算一、知识清单1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合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 R2.集合间的关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A含于B(或B包含 A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅含于B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.3.集合的运算集合的并集集合的交集集合的补集图形符A∪B={x|x∈A或x∈B}A∩B={x|x∈A且x∈B}∁U A={x|x∈U,且x∉A} 号4.集合的运算性质并集的性质:A∪φ=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩φ=φ;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A.例1:(1)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10(2)设a ,b ∈R ,集合{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+b a b a b a ,,0,,1,则b -a =________. 变式:(1)若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________.(2)现有三个实数的集合,既可以表示为⎭⎬⎫⎩⎨⎧1,,a b a ,也可以表示为{}0,,2b a a +,则=+62016201b a ________.(3)已知集合},4,12,3{2---=a a a M 且,3M ∈- 求实数a 的取值集合.题型二 集合的基本运算例2:(1)若集合{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-+=<-=0312,312x x x B x x A ,则=B A ( ) A .⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-<<-32211x x x 或 B .{}32<<x x C .⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-221x x D .⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<-211x x (2)已知全集为R ,集合⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧≤⎪⎭⎫ ⎝⎛=121x x A ,{}0862≤+-=x x x B ,则A ∩(∁R B )=( ) A .{}0≤x x B .{}42≤≤x x C .{}420><≤x x x 或 D .{}420≥≤<x x x 或 变式:(1)设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =φ,则m 的值是________.(2)高三某班共有45人,摸底测验数学20人得优,语文15人得优,两门都不得优20人,则两门都得优的有________人.例3:(1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)定义集合:(){}B y A x y x xy z z B A ∈∈+==*,,,设{}{}4,3,2,1==B A ,则集合B A *所有元素之积为________.(3)已知集合{}72≤≤-=x x A ,B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.变式:(1)设M 为非空的数集,M ⊆{1,2,3},且M 中至少含有一个奇数元素,则这样的集合M 共有( )A .6个B .5个C .4个D .3个(2)已知集合{}2log 2≤=x x A ,B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.(3)设集合{}{}R x a x x x B R x x x x A ∈=+-=∈=+-=,04,,02322,若A B A = ,求实数a 的取值范围.高考链接1.(2013广东理) 设集合{}R x x x x M ∈=+=,022,{}R x x x x N ∈=-=,022,则=N M ( )A .{}0B .{}2,0C .{}0,2-D .{}2,0,2- 2.(2014全国1卷) 设集合{}[]{}2,0,2,21∈==<-=x y y B x x A x ,则=B A ( )A .[]2,0B .()3,1C .[)3,1D .()4,1三、训练提升1.已知集合},1|{>=x x A ,3log 2=a 则下列关系中正确的是( )A .A a ⊆B .A a ∉C .A a ∈}{D .A a ⊆}{2.已知全集,Z U = 则正确表示集合},12|{Z k k x x M ∈+==和},2|{Z k k x x N ∈+==关系的韦恩(Venn)图是( )A .B .C .D .3.已知全集},4,3,2,1,0{=U 集合},3,2,1{=A },4,2{=B 则=B A U )C (( )A .}4,2,1{B .}4,3,2{C .}4,2,0{D .}4,3,2,0{4.已知集合},02|{2≤--=x x x A },01|{<-=x x B 则=)C (B A R ( )A .}1|{>x xB .}1|{≥x xC .}21|{≤<x xD .}21|{≤≤x x5.已知集合},5,4,3,2,1{=A },,,),{(A y x A y A x y x B ∈-∈∈=则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .106.设,,R b a ∈集合},,,0{},,1{b ab a b a =+则=-2121a b ( ) A .1 B .1- C .2 D .2-二、填空题7.设集合},Z 36|{∈-∈=xN x A },,,3|),{(N y N x y x y x B ∈∈=+=则用列举法表 示=A __________, =B __________.8.设全集},50|{≤<∈=x N x U },2{=B A },1{)(=B C A U },5,3{)()(=B C A C U U 则集合=A __________, =B __________.9.已知集合},1|{xy y A ==},|{2x y y B ==则=B A __________. 10.已知集合},012|{2=--∈=x ax R x A },|{x y x B ==且,∅=B A 求实数a 的取值范围.。

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集合的概念及其运算导学案(1)
课题:集合的概念及其运算
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一、教学目的:
1、了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系;
2、能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;
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.
教学重点:
1、集合的含义与表示方法,用集合语言表达数学对象或数学内容;
2、区别元素与集合等概念及其符号表示;
3、子集、真子集的概念。

教学难点:
1、 元素与子集,属于与包含间的区别;
2、 空集是任何非空集合的真子集的理解
二、问题导学
1、 用适当的符号(),,,,⊃⊂=∉∈填空:
{}{}{}.,12___,12;___;____14.3;___*z k k x x Z k k x x N N Q Q ∈-=∈+=π
2、 用描述法表示下列集合:
(1)由直线y=x+1上所有点的坐标组成的集合; .
(2){}49,36,25,16,9,4,1,0------- .
3、 集合A={}c b a ,,的子集个数为_____________,真子集个数为 .
4、 若,B B A = 则A____B; 若A B=B,则A______B; A B_____A B.
5、 已知集合A={}a ,3,1,B={}
1,12+-a a ,且B ⊆A,则a =_________________. 6、 设集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧
∈+==Z k k x x M ,412,⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+==Z k k x x N ,214,则M 与N 的关系是___. 三、问题探究
例1.集合中元素的特性:已知集合2{2,2},A a a a =++若3A ∈,求a 的值
例2.集合间的特殊关系:已知集合{|026},A x ax =<+≤{|124}B x x =-<≤。

(1)若A B ⊆,
求实数a 的取值范围;(2),A B 能否相等?若能,求出a 的值;若不能,请说明理由
【总结】1.解题时要特别关注集合中元素的三个特性,特别是互异性,要进行解题后的检验。

2.关注空集的特殊地位,解题时关注对空集的讨论,防止漏掉。

3.解集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决
条件。

例3.集合的运算性质: 已知集合{,0}M a =,2{|30,}N x x x x Z =-<∈,而且{1}M N = ,
记P M N = ,写出集合P 的所有的子集。

例4. 某学校艺术班有100名学生,其中学舞蹈的学生67人,学唱歌的学生
45人,而学乐器的学生既不能学舞蹈,又不能学唱歌,人数是21人,那么同
时学舞蹈和唱歌的学生有多少人?
例5.[选做题]已知集合2{(,)|20}A x y x mx y =+-+={(,)|10,02}B x y x y x =-+=≤≤。

如果
A B ≠∅ ,求实数m 的取值范围。

四、课堂练习
1.已知集合2{|21,}A y y x x x R ==--∈,{|28}B x x =-≤<,则集合A 与B 的关系是
2.设2{|690}M x ax x =-+=是含有一个元素的集合,则a 的值为
3.若集合{|,}2n A x x n Z ==∈,1{|,}2
n B x x n Z -==∈,则A B = 4.设全集为R ,2{|340}A x x x =+->,则R A C =
5.集合{}0,2,A a =,{}
21,B a =,若{}0,1,2,4,16A B = ,则a 的值为 6.设{}042=+=x x x A ,{}
01)1(222=-+++=a x a x x B (1)若B B A = ,求a 的值; (2)若B B A = ,求a 的值.
五、自主小结
六、课后反思
(1)本节课我回顾了那些知识:
(2)本节课我重新认识了哪些道理:
(3)还有哪些问题需要继续探究:。

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