课件43张PPT。本章小结 一、学习集合应该注意的问题
目前在中学数学中,集合知识主要有两方面的应用:
(1)把集合作为一种数学语言,以表达一定范围或具有某些特性的元素,例如,方程(或方程组)的解集、不等式(或不等式组)的解集、具有某种性质或满足某些条件的数集、点集等.(2)运用集合间的基本关系和运算的思想解决某些抽象而复杂的问题.
例如,利用集合间的基本关系及运算帮助理解事件间的关系,充分必要条件等(以后将要学习).
有时从正面解题较难时,可以考虑用补集的思想求解.1.要注意理解、正确运用集合概念
【例1】 若P={y|y=x2,x∈R},Q={(x,y)|y=x2,x∈R},则必有 ( )
A.P∩Q=? B.P?Q
C.P=Q D.P?Q
思路分析:有的同学一接触此题马上得出结论P=Q,这是由于他们仅仅看到两集合中的y=x2,x∈R相同,而没有注意到组成两个集合的元素是不同的,集合P是函数值域集合,集合Q是y=x2,x∈R上的点的集合,代表元素根本不是同一类事物.解析:P表示函数y=x2的值域,Q表示抛物线y=x2上的点组成的点集,因此P∩Q=?,故选A.
答案:A2.要充分注意集合元素的互异性
集合元素的互异性,是集合的重要属性,在解题过程中,集合元素的互异性常常被忽视而出错.思路分析:要解决a的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据集合的运算及集合中元素的确定性、互异性矛盾,无序性建立关系式.
解:∵A∩B={2,5},∴a3-2a2-a+7=5,由此求得a=2,或a=±1.当a=1时,a2-2a+2=1,与元素的互异性矛盾,故舍去;
当a=-1时,B={1,0,5,2,4},与A∩B={2,5}相矛盾,故舍去;
当a=2时,A={2,4,5},B={1,3,2,5,25},此时A∩B={2,5},满足题设.
故a=2为所求.3.要注意掌握好证明、判断两集合关系的方法
集合与集合之间的关系问题,在我们解答数学问题过程中经常遇到.集合与集合关系的一系列概念,都是用元素与集合的关系来定义的.因此,在证明(判断)两集合的关系时,应回到元素与集合的关系中去.【例3】 集合X={x|x=2n+1,n∈Z},Y={y|y=4k±1,k∈Z},试证明X=Y.
思路分析:要证明X=Y,按集合相等的定义,应证明X?Y,且Y?X.证明:(1)设任意x0∈X,则x0=2n0+1,n0∈Z.
①若n0是偶数,可设n0=2m,m∈Z,
则x0=2·2m+1=4m+1,∴x0∈Y;
②若n0是奇数,可设n0=2m-1,m∈Z,
则x0=2(2m-1)+1=4m-1,∴x0∈Y.
∴不论n0是偶数还是奇数,都有x0∈Y,∴X?Y.
(2)又设任意y0∈Y,则y0=4k0+1,或y0=4k0-1,k0∈Z.
∵y0=4k0+1=2(2k0)+1,y0=4k0-1=2(2k0-1)+1,2k0和2k0-1都属于Z,∴y0∈X,∴Y?X.
由(1)(2)可知,X=Y.4.要注意空集的特殊性和特殊作用
空集是一个特殊的集合,它不含任何元素,是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在解决集合之间关系问题时,它往往易被忽视而引起解题失误.【例4】 已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},且A∪B=A,求实数a组成的集合C.
思路分析:B?A包括两种情况,即B=?和B≠?.
解:(1)当B≠?时,由x2-3x+2=0,得x=1或2.当x=1时,a=2;当x=2时,a=1.
(2)当B=?时,即当a=0时,B=?,符合题意,故实数a组成的集合C={0,1,2}.二、函数的概念、表示及其应用
对于函数的概念及其表示要注意:
1.函数的三要素:定义域、值域、对应关系.
2.定义域和对应关系相同的两个函数是同一函数,两者需同时具备.
3.函数定义域的求法.
列使函数有意义的自变量的不等关系式,求解即可.求函数的定义域,常涉及到的依据为:①分母不为0;②偶次根式被开方数不小于0;③零指数幂中底数不等于零;④实际问题要考虑实际意义等.4.求抽象函数定义域的方法:
(1)已知f(x)的定义域为[a,b],求f[g(x)]的定义域,就是求不等式a≤g(x)≤b的解集.
(2)已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,就是求当x∈[a,b]时,g(x)的值域.
5.求函数解析式的常用方法:
(1)定义法;(2)换元法;(3)待定系数法;(4)构造法;(5)消去法.6.求函数值域的方法:
(1)配方法;(2)分离常数法;(3)换元法;(4)判别式法;(5)单调性法;(6)不等式法.温馨提示:求解分段函数及复合函数的有关问题时,应注意复合函数中“内”层函数的值域充当“外”层函数的定义域,不能笼统地写在一起,而应分段讨论.【例6】 已知二次函数f(x)=x2+ax+b,A={x|f(x)=2x}={22},则f(x)的解析式为________.温馨提示:求解析式的关键是求解参数.温馨提示:求函数的值域无固定的格式方法,应具体问题具体分析,注意观察函数的结构特点,选择适当的方法求值域,勿忘优先考虑定义域.三、函数的单调性、奇偶性及其应用
函数的单调性、奇偶性是高考考查的重要内容,要掌握判断函数单调性的步骤,掌握奇函数、偶函数的性质以及运用函数单调性、奇偶性,求函数最大(小)值的方法.思路分析:求函数在某区间上的最值,通常先判断函数在该区间上的单调性,当函数或区间中含有字母时,要对字母加以讨论,以确定函数的单调性.第一章 素质测评
一、选择题
1.下列关系式中,正确的是
( )
A.?∈{0} B.0?{0}
C.0∈{0} D.0{0}
答案:C
2.满足A∪{-1,1}={-1,0,1}的集合A共有
( )
A.2个 B.4个
C.8个 D.16个
解析:由题意知A={0}或A={0,-1}或A={0,1}或A={-1,0,1},共4个.故选B.
答案:B
3.如下图所示,阴影部分表示的集合是
( )
A.(?UB)∩A B.(?UA)∩B
C.?U(A∩B) D.?U(A∪B)
解析:因为阴影部分在集合?UB中又在集合A中,所以阴影部分是(?UB)∩A.故选A.
答案:A
4.如下图所示,对应关系f是从A到B的映射的是
( )
解析:B、C中的集合A中都有剩余元素,故B、C不是映射;A中有一对多的情况,故A不是映射.故选D.
答案:D
5.设集合M={x|x>1},P={x|x2-6x+9=0},则下列关系中正确的是
( )
A.M=P B.PM
C.MP D.M∪P=R
解析:P={3},∵3>1,∴3∈M.∴P?M.但是2∈M,2?P,∴PM.
答案:B
6.已知f(x)=,则f{f[f(-2)]}的值为
( )
A.0 B.2
C.4 D.8
解析:∵-2<0,
∴f(-2)=0,
∴f[f(-2)]=f(0)=2>0,
f{f[f(-2)]}=f(2)=4.故选C.
答案:C
7.对任意两个实数对(a,b)和(c,d),规定:(a,b)=(c,d),当且仅当a=c,b=d;运算“”为:(a,b)(c,d)=(ac-bd,bc+ad);运算“”为:(a,b)(c,d)=(a+c,b+d).设p、q∈R,若(1,2)(p,q)=(5,0),则(1,2)(p,q)=
( )
A.(0,-4) B.(0,2)
C.(4,0) D.(2,0)
解析:∵(1,2)(p,q)=(p-2q,2p+q)=(5,0),
∴解得
∴(1,2) (p,q)=(1+p,2+q)=(2,0),故选D.
答案:D
8.函数y=x2-2x+3,-1≤x≤2的值域是
( )
A.R B.[3,6]
C.[2,6] D.[2,+∞)
解析:画出函数的图象,如右图所示,
观察函数的图象可得图象上所有点的纵坐标的取值范围是[2,6],
所以值域是[2,6].
答案:C
9.函数f(x)=x2-2ax,x∈[1,+∞)是增函数,则实数a的取值范围是
( )
A.R B.[1,+∞)
C.(-∞,1] D.[2,+∞)
解析:f(x)=x2-2ax的对称轴是直线x=a,则a≤1.
答案:C
10.定义在R上的偶函数在[0,7]上是增函数,在[7,+∞)上是减函数,又f(7)=6,则f(x)
( )
A.在[-7,0]上是增函数,且最大值是6
B.在[-7,0]上是减函数,且最大值是6
C.在[-7,0]上是增函数,且最小值是6
D.在[-7,0]上是减函数,且最小值是6
解析:由f(x)是偶函数,得f(x)关于y轴对称,其图象可以用下图简单地表示,
则f(x)在[-7,0]上是减函数,且最大值为6.
答案:B
11.已知函数f(x)是(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x<0时,函数的部分图象如右图所示,则不等式xf(x)<0的解集是
( )
A.(-2,-1)∪(1,2)
B.(-2,-1)∪(0,1)∪(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(-1,0)∪(1,2)
D.(-∞,-2)∪(-1,0)∪(0,1)∪(2,+∞)
解析:根据奇函数图象关于原点对称,作出函数图象,则不等式xf(x)<0的解为
或故选D.
答案:D
12.已知函数f(x)在[-1,2]上是减函数,且点A(-1,3)和点B(2,-1)在函数f(x)的图象上,则满足条件-1≤f(x-2)≤3的x的集合是
( )
A.{x|1≤x≤4} B.{x|-3≤x≤0}
C.{x|x∈R} D.{x|x∈?}
解析:∵f(-1)=3,f(2)=-1,
又∵-1≤f(x-2)≤3,
∴f(2)≤f(x-2)≤f(-1).
又∵f(x)在[-1,2]上单调递减,
∴-1≤x-2≤2,
∴1≤x≤4.故选A.
答案:A
二、填空题
13.已知集合A={x|x2+ax+b=0}中仅有一个元素1,则a=________,b=________.
答案:-2 1
14.函数f(x)=的值域是________.
解析:∵y=
=,
且0≤-(x-2)2+9≤9,
∴函数y=的值域为[0,3].
答案:[0,3]
15.某粮店销售大米,若一次购买大米不超过50 kg时,单价为m元;若一次购买大米超过50 kg时,其超出部分按原价的90%计算,某人一次购买了x kg大米,其费用为y元,则y与x的函数关系式y=________.
解析:当0≤x≤50时,y=mx;当x>50时,y=50m+(x-50)×90%·m=0.9mx+5m.
答案:
16.设函数f(x)=则函数y=f(x)与y=的交点个数是________.
解析:函数y=f(x)的图象如下图所示,则两函数y=f(x)与y=的交点个数是4.
答案:4
三、解答题
17.已知全集U=R,集合M={x|x≤3},N={x|x<1},求M∪N,(?UM)∩N,(?UM)∪(?UN).
解:由题意得M∪N={x|x≤3},?UM={x|x>3},?UN={x|x≥1},
则(?UM)∩N={x|x>3}∩{x|x<1}=?,
(?UM)∪(?UN)={x|x>3}∪{x|x≥1}={x|x≥1}.
18.已知a、x∈R,集合A={2,4,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x-3,1}.
(1)使A={2,3,4}的x的值;
(2)使2∈B,B?A的a、x的值.
解:(1)由集合相等的定义知x2-5x+9=3,
解之得x2-5x+6=0,x=2或x=3.
经检验,x=2或3都符合题意.
(2)∵2∈B,B?A,
∴
解②得x=2或x=3.
把x=2代入①得a=-;
把x=3代入①得a=-.
经检验或都适合题意.
19.已知函数f(x)是正比例函数,函数g(x)是反比例函数,且f(1)=1,g(1)=2.
(1)求函数f(x)和g(x);
(2)判断函数f(x)+g(x)的奇偶性.
解:(1)设f(x)=k1x,g(x)=,其中k1k2≠0,
则k1×1=1,=2,
∴k1=1,k2=2.
则f(x)=x,g(x)=.
(2)设h(x)=f(x)+g(x),
则h(x)=x+,
∴函数h(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).
h(-x)=-x+=-(x+)=-h(x),
∴函数h(x)是奇函数,
即函数f(x)+g(x)是奇函数.
20.已知f=-x-1.
(1)求f(x);
(2)求f(x)在区间[2,6]上的最大值和最小值.
解:(1)令t=,则x=,
∴f(t)=,∴f(x)=(x≠1).
(2)任取x1,x2∈[2,6],且x1f(x1)-f(x2)=-=,
∵2≤x1∴(x1-1)(x2-1)>0,2(x2-x1)>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,
∴f(x)在[2,6]上单调递减,
∴当x=2时,f(x)max=2,
当x=6时,f(x)min=.
21.扬州某公司生产的新产品的成本是2元/件,售价是3元/件,年销售量为10万件,为了获得更好的效益,公司准备拿出一定的资金做广告.根据经验,每年投入的广告费是x(万元)时,产品的销售量将是原销售量的y倍,且y是x的二次函数,它们的关系如下表:
x
…
1
2
…
5
…
y
…
1.5
1.8
…
1.5
…
(1)求y与x的函数关系式;
(2)如果利润=销售总额-成本费-广告费,试写出年利润S(万元)与广告费x(万元)的函数关系式;并求出当广告费x为多少万元时,年利润S最大.
解:(1)由于y是x的二次函数,所以可设函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0)(x≥0);由于点(1,1.5)、(2,1.8)、(5,1.5)在函数图象上,所以
解得
所以所求函数的解析式为y=-x2+x+1,(x≥0).
(2)当投入广告费x万元时,产品的销量是10y万件,成本2元/件,售价3元/件,每件获得利润1元,共获利10y(3-2)=10y万元,由题意得
S=10y(3-2)-x=10(-x2+x+1)-x
=-x2+5x+10=-(x-)2+(x≥0).
当x=时,Smax=.
即当投入2.5万元广告费时,年利润最大.
22.函数f(x)=是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,且f()=.
(1)求实数a、b,并确定函数f(x)的解析式;
(2)判断f(x)在(-1,1)上的单调性,并用定义证明你的结论.
解:(1)∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
即=-,-ax+b=-ax-b,
∴b=0,∴f(x)=,又f()=,
∴=,∴a=1,∴f(x)=.
(2)f(x)在(-1,1)上是增函数.
证明如下:任取x1,x2∈(-1,1),且x1f(x1)-f(x2)=-
=
∵-1∴-10,x+1>0,x+1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)∴f(x)在(-1,1)上是增函数.