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高中数学
北师大版
必修1
第一章集合
本章复习与测试
【2016成才之路】(北师大版)数学必修1课件:第一章集合(课件+同步测试)(8份打包)
文档属性
名称
【2016成才之路】(北师大版)数学必修1课件:第一章集合(课件+同步测试)(8份打包)
格式
zip
文件大小
8.7MB
资源类型
教案
版本资源
北师大版
科目
数学
更新时间
2015-07-25 17:24:55
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文档简介
第一章 §1
一、选择题
1.下列对象能构成集合的是( )
A.江西某中学所有有爱心的女生
B.青岛某中学部分特长生
C.中国的著名歌唱家
D.大于π的自然数
[答案] D
[解析] A中“有爱心”的标准不明确,B中“部分”不明确,C中“著名歌唱家”的标准不明确,D中π≈3.14,所以大于π的自然数为4,5,6,….
2.集合M是由大于-2且小于1的实数构成的,则下列关系式正确的是( )
A.∈M B.0?M
C.1∈M D.-∈M
[答案] D
[解析] >1,故A错;-2<0<1,故B错;1不小于1,故C错;-2<-<1,故D正确.
3.由x2,x组成一个集合A,A中含有2个元素,则实数x的取值可以是( )
A.0 B.-1
C.1 D.-1或1
[答案] B
[解析] 验证法:若x=0时,x2=0,不合题意;
若x=1时,x2=1,不合题意;
若x=-1时,x2=1,符合题意,故选B.
4.给出下列语句:
①N中最小的元素是1;
②若a∈N,则-a?N;
③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值是2;
④0∈?.
其中正确语句的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[答案] A
[解析] 自然数集中最小的元素是0,故①③不正确;对于②,若a∈N,即a是自然数,当a=0时,-a仍为自然数,所以②也不正确;空集不含有任何元素,所以④不正确.故选A.
5.若集合{a,b,c}中的元素是△ABC的三边长,则△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 B.等腰三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
[答案] B
[解析] 根据集合中元素的互异性,可知三角形的三边长不相等,故选B.
6.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=( )
A.4 B.2
C.0 D.0或4
[答案] A
[解析] 本题考查分类讨论思想及一元二次方程问题.若a=0,则有1=0显然不成立;若a≠0,则有a2-4a=0即a=0或a=4,所以a=4.
二、填空题
7.用符号“∈”或“?”填空:
(1)________R; (2)________Q;
(3)2________N+; (4)0.3________Z.
[答案] (1)∈ (2)∈ (3)∈ (4)?
[解析] (1)∵是实数,∴∈R;
(2)∵是有理数,∴∈Q;
(3)∵N+是正整数集,∴2∈N+;
(4)∵0.3是小数,∴0.3?Z.
8.集合{x∈Z|(x-1)2(x+1)=0}用列举法可以表示为________.
[答案] {-1,1}
[解析] ∵方程(x-1)2(x+1)=0的解有三个:-1,1,1,而作为解集,集合中元素只能是-1,1.
三、解答题
9.集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A.
[解析] 当k=0时,原方程变为-8x+16=0,
解得x=2.
此时集合A={2}.
当k≠0时,要使一元二次方程kx2-8x+16=0有两个相等的实根,只需Δ=64-64k=0,即k=1.
此时方程的解为x1=x2=4,集合A={4},满足题意.
综上所述,实数k的值为0或1.
当k=0时,A={2};当k=1时,A={4}.
10.设A={2,3,a2+2a-3},B={|a+3|,2},已知5∈A,且5?B,求a的值.
[解析] ∵5∈A,∴a2+2a-3=5.
∴a=2或a=-4.
又∵5?B,∴|a+3|≠5.
∴a≠2且a≠-8.
∴a=-4.
一、选择题
1.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是( )
A.1 B.-2
C.6 D.2
[答案] C
[解析] 解法1:验证法:若a=1时,a2=1,2-a=1,不满足集合中元素的互异性;若a=-2或2时,a2=4,也不满足集合中元素的互异性,故a=6,选C.
解法2:直接法:由集合中元素的互异性可知,a2≠4,
∴a≠±2.
又a2≠2-a,∴a2+a-2≠0,
∴a≠1且a≠-2,故选C.
2.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.1 B.3
C.5 D.9
[答案] C
[解析] ∵x∈A,y∈A,
当x=0时,由y=0,1,2得,x-y=0,-1,-2;
当x=1时,由y=0,1,2得,x-y=1,0,-1;
当x=2时,由y=0,1,2得,x-y=2,1,0.
由集合中元素的互异性可知,B={-2,-1,0,1,2}中共5个元素.
二、填空题
3.集合{,,,,}可用特征性质描述法表示为________.
[答案] {x|x=,n∈N+,n≤5}
[解析] 将分母改写为连续自然数,考虑分子与分母间的关系.、、、、,可得,n∈N+,n≤5.
4.设-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为________.
[答案] 2
[解析] ∵-5是方程x2-ax-5=0的根,
∴25+5a-5=0,
∴a=-4,
∴x2-4x-a=x2-4x+4=0,
∴x=2,∴该集合中所有元素之和为2.
三、解答题
5.用另一种方法表示下列集合.
(1){-3,-1,1,3,5};
(2){x||x|≤3,x∈Z};
(3){1,22,32,42,…};
(4)已知M={2,3},P={(x,y)|x∈M,y∈M},写出集合P;
(5)集合A={x∈Z|-2≤x≤2},B={x2-1|x∈A},写出集合B.
[解析] (1){x|x=2k-1,k∈Z且-1≤k≤3}.
(2){-3,-2,-1,0,1,2,3}.
(3){x|x=n2,n∈N+}.
(4)P={(2,2),(3,3),(2,3),(3,2)}.
(5)A={-2,-1,0,1,2},
所以B={3,0,-1}.
6.下列三个集合:
①{x|y=x2+1};
②{y|y=x2+1};
③{(x,y)|y=x2+1}.
(1)它们是不是相同的集合?
(2)它们的各自含义是什么?
[解析] (1)它们是不相同的集合.
(2)集合①是函数y=x2+1的自变量x所允许的值组成的集合.因为x可以取任意实数,所以{x|y=x2+1}=R.
集合②是函数y=x2+1的所有函数值y组成的集合.
由二次函数图像知y≥1,
所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.
集合③是函数y=x2+1图像上所有点的坐标组成的集合.
7.某研究性学习小组共有8位同学,记他们的学号分别为1,2,3,…,8.现指导老师决定派某些同学去市图书馆查询有关数据,分派的原则为:若x号同学去,则8-x号同学也去.请你根据老师的要求回答下列问题:
(1)若只有一个名额,请问应该派谁去?
(2)若有两个名额,则有多少种分派方法?
[解析] 本题实质是考查集合中元素的特性,只有一个名额等价于x=8-x,有两个名额则为x和8-x.
(1)分派去图书馆查数据的所有同学构成一个集合,记作M,则有x∈M,8-x∈M.
若只有一个名额,即M中只有一个元素,必须满足x=8-x,故x=4,所以应该派学号为4的同学去.
(2)若有两个名额,即M中有且仅有两个不同的元素x和8-x,从而全部含有两个元素的集合M应含有1,7或2,6或3,5.也就是有两个名额的分派方法有3种.
课件37张PPT。成才之路 · 数学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索北师大版 · 必修1 集 合第一章§1 集合的含义与表示第一章一位渔民非常喜欢数学,但他怎么也想不明白集合的意义.于是,他请教数学家:“尊敬的先生,请你告诉我,集合是什么?”集合是不加定义的概念,数学家很难回答那位渔民.
有一天,他来到渔民的船上,看到渔民撒下渔网,轻轻一拉,许多鱼在网中跳动.数学家非常激动,高兴地告诉渔民:“这就是集合!”问题1:数学家说的集合是指什么?
问题2:网中的“大鱼”能构成集合吗?1.集合、元素
(1)集合定义
一般地,指定的________的全体称为集合.
(2)集合的记法
集合通常用________________________标记.
(3)元素
集合中的________叫作集合的元素.某些对象大写字母A,B,C,D,…每个对象2.元素与集合的关系
3.常用数集及表示符号a在集合A中a∈Aa不在集合A中a?ANN+ZQR4.集合的表示方法
(1)列举法
把集合中的元素______________写在________内的方法.
(2)描述法
用确定的条件表示某些对象____________,并写在______内的方法.
5.集合的分类一一列举出来大括号属于一个集合大括号?有限集无限集1.下列各组对象中不能构成集合的是( )
A.《成才之路》教育集团的全体员工
B.2014年全国经济百强县
C.2015年考入北京大学的全体学生
D.美国NBA的篮球明星
[答案] D
[解析] 根据集合元素的确定性来判断是否构成集合.因为选项A、B、C中所给对象都是确定的,从而可以构成集合;而选项D中所给对象不确定,原因是没有具体的标准衡量一位美国NBA球员是否为篮球明星,所以不能构成集合.2.已知集合A表示不等式3-3x>0的解集,则有( )
A.3∈A B.1∈A
C.0∈A D.-1?A
[答案] C
[解析] 3-3x>0可化为x<1,0<1,-1<1,所以0∈A,-1∈A.3.下列集合中,不同于另外三个集合的是( )
A.{x|x=1} B.{x|x2=1}
C.{1} D.{y|(y-1)2=0}
[答案] B
[解析] 选项A、C、D中集合的元素为1,而选项B中,集合中元素为±1,故选B.4.用符号“∈”或“?”填空.
(1)若A={x|x2=x},则-1________A;
(2)若B={x|x2+x-6=0},则3________B;
(3)若C={x∈N|1≤x≤10},则8________C,
9.1________C.
[答案] (1)? (2)? (3)∈ ?
[解析] (1)∵A={x|x2=x}={0,1},∴-1?A.
(2)∵B={x|x2+x-6=0}={x|(x+3)(x-2)=0}={-3,2},∴3?B.
(3)∵C={x∈N|1≤x≤10}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},∴8∈C,9.1?C.5.已知集合A含有三个元素1,0,x,若x2∈A,则实数x=________.
[答案] -1
[解析] ∵x2∈A,∴x2=1,或x2=0,或x2=x.
∴x=±1,或x=0.
当x=0,或x=1时,不满足集合中元素的互异性,
∴x=-1. 考察下列每组对象能否构成一个集合:
①美丽的小鸟;②不超过20的非负整数;③立方接近零的正数;④直角坐标系中,第一象限内的点.
[思路分析] 要判断每组对象能否构成集合,关键是分析各组对象所具有的条件是否明确.若明确,则能构成集合;否则不能构成集合.集合的基本概念 [规范解答] ①中“美丽”的范畴太广,不具有明确性,因此不能构成集合;②中的对象可以列举出来:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,共21个数;③中接近0的界限不明确;④中的对象有无限个,但条件明确,即所有横、纵坐标均大于0的点都在该集合中.
综上可知②④能构成集合,①③不能构成集合.
[规律总结] 判断元素能否构成集合,关键看这些元素是否具有确定性和互异性.如果条件满足就可以断定这些元素可以构成集合,否则不能构成集合.下列说法:
①地球周围的行星能构成一个集合;
②实数中不是有理数的所有数能构成一个集合;
③{1,2,3}与{1,3,2}是不同的集合.
其中正确的个数是( ).
A.0 B.1
C.2 D.3
[答案] B
[解析] ①是错误的,因为“周围”是个模糊的概念,随便找一颗行星无法判断其是否属于地球的周围,因此它不满足集合元素的确定性.
②是正确的,虽然满足条件的数有无数多个,但任给一个元素都能判断出其是否属于这个集合.
③是错误的,因为集合中的元素具有无序性.元素与集合的关系 若2?{x|x-a>0},则实数a的取值范围是________.
[思路分析] 由题意可知,2不具备集合中元素的共同特征,因此建立不等式即可求出a的取值范围.
[规范解答] 因为2?{x|x-a>0},所以2不满足不等式x-a>0,即满足不等式x-a≤0,所以2-a≤0,即a≥2.
所以实数a的取值范围是{a|a≥2}.
[答案] {a|a≥2}
[规律总结] 1.对于正整数集、自然数集、整数集、有理数集、实数集,在数学上分别用N+,N,Z,Q,R来表示,这些符号是我们学习高中数学的基础,它大大简化了数学的表示方法,应当熟练掌握.
2.判断一个元素是不是某个集合的元素,主要判断这个元素是否具有这个集合的元素的共同特征.集合的表示方法 用适当的方法表示下列集合
(1)一次函数y=x与y=2x-1图像的交点组成的集合;
(2)方程x(x2-1)=0的所有实数根组成的集合;
(3)被5除余1的正整数组成的集合;
(4)坐标平面内坐标轴上的点集.
[思路分析] 当集合中元素较少且容易一一列举出来可用列举法;用描述法表示集合,关键是理解题目中元素是什么,满足什么条件.解答(1)可联立方程求解.解答(2)可先解方程,再按要求改写.(3)、(4)可根据集合中元素性质改写.[规律总结] 1.用列举法写集合应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素.另外还要弄清元素的个数.做到不重不漏,一一列举出来,写在大括号内.
2.用描述法表示集合,常用模式是{x|p(x)},其中x是集合的代表元素,p(x)为集合中元素所具有的共同特征.要注意竖线不能省略,同时表达要力求简练、明确.
3.用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,要对新字母说明其含义或取值范围.用适当的方法表示下列集合:
(1){15的正因数};
(2)三角形的全体构成的集合;
(3)A={(x,y)|x+y=4,x∈N+,y∈N+};
(4)满足不等式3x+1≤0的所有实数的集合.
[解析] (1)15=1×3×5.故集合可表示为{1,3,5,15}.
(2){x|x是三角形}或{三角形}.
(3){(1,3),(2,2),(3,1)}.
(4){x|3x+1≤0}.集合中元素的特性及应用 已知集合A含有两个元素x-3和2x-1,若-3∈A,试求实数x的值.此时集合A含有两个元素-3,-1,符合题意.
若-3=2x-1,则x=-1,
此时集合A含有两个元素-4,-3,符合题意,
综上所述,满足题意的实数x的值为0或-1.
[规律总结] 1.根据集合中元素的确定性可以解出字母的所有可能的值,再根据集合中元素的互异性对集合中的元素进行检验.
2.利用集合中元素的特性解题要注意分类讨论思想的应用.第一章 §2
一、选择题
1.下列表示正确的是( )
A.{0}∈N B.{0}?N+
C.{0}?N D.{0}??
[答案] C
[解析] {0}与N均表示集合,而且0∈N,故有{0}?N.
2.若集合A={x|2013≤x≤2015,x∈N},则集合A的真子集个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
[答案] B
[解析] 由题意知A={2013,2014,2015},元素个数为3,∴其真子集个数为23-1=7.故选B.
3.已知A={x∈R|-2
A.A?B B.A?B
C.A=B D.不确定
[答案] A
[解析] 用数轴把A,B表示出来如图所示,
∵x-5<0,∴x<5,因此B中元素不能都属于A,但A中元素都小于5(即都在B中),由真子集定义知A是B的真子集.
4.设M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为( )
A.P?N?M?Q B.Q?M?N?P
C.P?M?N?Q D.Q?N?M?P
[答案] B
[解析] 结合菱形、平行四边形、四边形及正方形的概念可知Q?M?N?P.
5.集合A={y|y=x2,x∈R},B={y|y=(x-1)2,x∈R},则下列关系正确的是( )
A.A=B B.A?B
C.A?B D.A?B
[答案] A
[解析] ∵A={y|y=x2,x∈R}={y|y≥0},
B={y|y=(x-1)2,x∈R}={y|y≥0},∴A=B.
6.设A={x|2
A.m>3 B.m≥3
C.m<3 D.m≤3
[答案] B
[解析] ∵A={x|2
∴将集合A、B表示在数轴上,如图所示,∴m≥3.
二、填空题
7.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则P________Q.
[答案] ?
[解析] 由x2<4可得:-2
8.已知A={a,0,-1},B=,且A=B,则a=________,b=________,c=________.
[答案] 1 -2 2
[解析] ∵A={a,0,-1},B=,A=B,∴a=1,b+c=0,=-1,∴b=-2,c=2.
三、解答题
9.已知集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|x2+ax+6=0},且B?A,求实数a的取值范围.
[解析] 由已知A={2,3},
①若B≠?,由B?A,
∴B={2}或B={3}或B={2,3},
当B={2}时,方程x2+ax+6=0有两个相等实根,
即x1=x2=2,x1x2=4≠6,
∴不合题意.同理B≠{3}.
当B={2,3}时,a=-5,合题意.
②若B=?,则Δ=a2-4×6<0,
∴-2
综合上述,实数a的取值范围为{a|a=-5或-2
10.已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1
[解析] ∵B?A且B≠?,
∴,解得-1≤m<2.
一、选择题
1.已知集合A={0,1},B={y|x2+y2=1,x∈A},则( )
A.A=B B.A?B
C.B?A D.B?A
[答案] B
[解析] 当x=0时,y=±1;当x=1时,y=0.
∴B={0,-1,1},∴A?B.
2.定义集合A*B={x|x∈A且x?B},若A={1,2,3,4,5},B={2,4,5},则A*B的子集个数为( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] D
[解析] ∵A*B={1,3},
∴其子集为?,{1},{3},{1,3}.共4个,故选D.
二、填空题
3.若集合A={1,3,x},B={x2,1},且B?A,则实数x的值是________.
[答案] 0或±
[解析] ∵B?A,∴x2=3,或x2=x,
解得x=±,或x=0,或x=1,
当x=1时,集合B不满足元素的互异性,
∴x=1舍去,故x=0或x=±.
4.设集合A={x|-3≤x≤2},B={x|2k-1≤x≤2k+1},且A?B,则实数k的取值范围是____________.
[答案] -1≤k≤
[解析] ∵A?B,∴,∴-1≤k≤.
三、解答题
5.已知三元素集合A={x,xy,x-y},B={0,|x|,y},且A=B,求x与y的值.
[解析] ∵0∈B,A=B,∴0∈A,
∵x≠xy,∴x≠0.
又∵0∈B,y∈B,∴y≠0.
从而x-y=0,x=y.
这时A={x,x2,0},B={0,|x|,x}.
∴x2=|x|,则x=0(舍去)或x=1(舍去)或x=-1.
经验证x=-1,y=-1满足题意.
∴x=-1,y=-1.
6.已知集合A={x|-1≤x≤2},B={y|y=2x-a,a∈R,x∈A},C={z|z=x2,x∈A},是否存在实数a,使C?B?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,说明理由.
[解析] 存在,A={x|-1≤x≤2},当x∈A时,
-2-a≤2x-a≤4-a,0≤x2≤4;
∴B={y|-2-a≤y≤4-a,a∈R,y∈R},
C={z|0≤z≤4,z∈R}.
若C?B,则应有??-2≤a≤0.
所以存在实数a∈{a|-2≤a≤0}时,C?B.
7.已知集合P={x∈R|x2+ax+4=0}.
(1)若P={2},求实数a的值;
(2)若{1}?P,求实数a的值.
[解析] (1)由于P={2},所以方程x2+ax+4=0只有一个根2,
因此22+2a+4=0,解得a=-4,
这时P={x∈R|x2-4x+4=0}={2},符合题意.
故a=-4.
(2)由于{1}?P,因此集合P中含有元素1,
即1是方程x2+ax+4=0的根,
所以12+a×1+4=0,解得a=-5.
这时P={x∈R|x2-5x+4=0}={1,4},符合题意,故a=-5.
课件37张PPT。成才之路 · 数学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索北师大版 · 必修1 集 合第一章§2 集合的基本关系第一章根据集合的定义,我们知道集合有无数多个,可以用集合来区分事物.如{四足动物},{两足动物},{绿色植物},{菌类植物},{植物},{动物},{汽车}.但有些集合之间有密切的关系.如{四足动物}与{动物},前一个集合的元素都是后一个集合的元素,且后一个集合元素的个数比前一个集合元素的个数多很多,这两个集合之间的关系如何用简短的数学语言来表达呢?学完本节内容就明白了!1.子集、真子集、集合相等的概念任何一个 ??A?BA≠B任何一个元素任何一个元素=2.性质
(1)任何一个集合A是它本身的______,即________.
(2)空集是任何集合的________,是任何非空集合的真子集.
(3)对于集合A、B、C,如果A?B,B?C,则________.
(4)对于集合A、B、C,如果A?B,B?C,则________.
3.Venn图
我们常用平面内一条_______________表示一个集合,用这种图形可以形象地表示出集合之间的关系,这种图形通常叫作Venn图.子集A?A子集A?C封闭曲线的内部1.下列命题:
(1)空集没有子集;
(2)任何集合至少有两个子集;
(3)空集是任何集合的真子集;
(4)若??A,则A≠?.
其中正确的有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个[答案] B
[解析] (1)错误.空集可以是其本身的子集,即???;
(2)错误.空集只有一个子集;
(3)错误.空集本身没有真子集;
(4)正确.因为??A,所以集合A至少有一个元素.故选B.2.在下列各关系中错误的个数是( )
①1∈{0,1,2};②{1}∈{0,1,2};③{0,1,2}?{0,1,2};④{0,1,2}={2,0,1}
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] A
[解析] ①正确;②应该是{1}?{0,1,2};③、④都正确,故选A.3.集合A={x|0≤x<3且x∈N}的真子集个数是( )
A.16 B.8
C.7 D.4
[答案] C
[解析] A={x|0≤x<3且x∈N}={0,1,2},
∴真子集有7个.
4.设a∈R,若集合{2,9}={1-a,9},则a=________.
[答案] -1
[解析] ∵1-a=2,∴a=-1.5.已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x≥m},若A?B,则实数m的取值范围为________.
[答案] m≤-2
[解析] 将集合A、B表示在数轴上,如图所示,
∴m≤-2. 已知集合A={1,2},B={1,2,3,4,5},且A?M?B,写出满足上述条件的集合M.
[思路分析] 由题意知,M中至少含有1,2两个元素,且3,4,5中至少含有一个元素才能满足A是M的真子集,M是B的子集.
[规范解答] ∵A?M?B,∴A为M的真子集,M为B的子集,∴M至少含有3个元素.
∴当M含有3个元素时{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5};子集、真子集的概念 当M含有4个元素时{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5};
当M含有5个元素时{1,2,3,4,5},共7个.
[规律总结] 1.求集合的子集问题时,一般可以按照集合的元素个数进行分类,再依次找出每类中符合要求的集合.
2.解决这类问题时,还要注意两个比较特殊的集合,即?和集合自身.已知{x|x2-1=0}?A?{-1,0,1},集合A的子集的个数是( )
A.3 B.4
C.6 D.8
[答案] D
[解析] 根据子集和真子集的概念,
∵{x|x2-1=0}={1,-1},又{-1,1}?A?{-1,0,1},∴A={-1,0,1},则其子集的个数是23=8.故选D.集合的相等 设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},且A=B,求实数a,b.
[思路分析] 由题目可获得以下主要信息:
①A、B两个集合各有三个元素,且A中有一个已知元素1.
②两集合有一个公共元素a,且a≠1.
③A=B.
解答本题只需建立有关实数a,b的方程组即可,可先根据A=B,得a2=1或ab=1,然后列出方程组解出a,b的值,但要特别注意集合中元素的互异性.
[规律总结] 1.两个集合相等,则所含元素完全相同,与顺序无关,但要注意检验,排除与集合元素互异性或与已知相矛盾的情形.
2.若两个集合中元素均为无限多个,要看两集合的代表元素是否一致,且看代表元素满足条件是否一致,若均一致,则两集合相等.设集合A={x,y},B={0,x2},若A=B,求实数x,y的值.集合关系的判定 [思路分析] 判定两个集合是包含还是相等关系,由定义,可研究其元素间关系,从元素间关系即可确定,注意元素用列举法或描述法给出时的不同判定方法.[规律总结] 1.判断两个集合之间的关系的方法有:
(1)将元素一一列举出来再判断;
(2)从集合中的元素入手,观察两个集合的特征性质能否相互推出;
(3)集合中的元素为不等式的解集时,可借助数轴判断.2.集合中关系的描述原则:
(1)当A?B和A?B均成立时,A?B更准确的反映了集合A,B的关系;
(2)当A?B和A=B均成立时,A=B更准确的反映了集合A,B的关系.
3.注意空集的特殊性:
(1)?是任何集合的子集;
(2)?是任何非空集合的真子集.设集合A={a|a=2n+1,n∈Z},B={b|b=2n-1,n∈Z}.试判断A与B之间的关系.
[解析] 任设a∈A,则a=2n+1=2(n+1)-1,
∵n∈Z,∴n+1∈Z,∴a∈B,故A?B.①
又任设b∈B,则b=2n-1=2(n-1)+1,
∵n∈Z,∴n-1∈Z,∴b∈A,∴B?A.②
由①②知A=B.由集合关系求参数范围 若集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},且B?A,求m的值.
[思路分析] 要注意以下几点:
①A、B都是以方程的解为元素构成的集合;
②B?A,即B为A的真子集;
③mx+1=0是含字母的方程.
解答本题可由条件B?A入手,分别按B=?,B≠?讨论.[规律总结] 1.分析集合关系时,首先要分析、简化每个集合.
2.此类问题通常借助数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值,做到准确无误,一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
3.此类问题还应注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,初学者会想当然认为非空集合而丢解,因此分类讨论思想是必须的.已知集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B?A,求实数a的取值范围.
[解析] 当B=?时,只需2a>a+3,即a>3;
当B≠?时,根据题意作出如图所示的数轴, 设集合A={2,x,y},B={2x,y2,2},且A=B,求x,y的值.[规律总结] 两个集合相等时,集合若用列举法给出,其元素应完全相同,但其顺序不一定相同;当两集合都用描述法给出时,其特征性质应相同.第一章 §3 3.1
一、选择题
1.(2015·广东高考)若集合M={-1,1},N={-2,1,0},则M∩N=( )
A.{0,-1} B.{0}
C.{1} D.{-1,1}
[答案] B
[解析] M∩N={1},故选B.
2.已知集合A={x|x>0},B={-1≤x≤2},则A∪B等于( )
A.{x|x≥-1} B.{x|x≤2}
C.{x|0
[答案] A
[解析] 借助数轴,易知A∪B={x|x≥-1}.
3.已知A={(x,y)|x+y=3},B={(x,y)|x-y=1},则A∩B=( )
A.{2,1} B.{x=2,y=1}
C.{(2,1)} D.(2,1)
[答案] C
[解析] 由解方程组
解得x=2,y=1,
所以A∩B={(2,1)}.
4.集合A={0,2,a},B={1,a2}.若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为( )
A.0 B.1
C.2 D.4
[答案] D
[解析] ∵A={0,2,a},B={1,a2},A∪B={0,1,2,4,16},∴,∴a=4.故选D.
5.设集合A={x|x+2=0},集合B={x|x2-4=0},则A∩B=( )
A.{-2} B.{2}
C.{-2,2} D.?
[答案] A
[解析] A={-2},B={-2,2},∴A∩B={-2}.
6.设集合M={x|-3
A.[1,2) B.[1,2]
C.(2,3] D.[2,3]
[答案] A
[解析] 利用数轴分别画出集合M、N,如图:
∴M∩N={x|1≤x<2}.
二、填空题
7.(2015·江苏高考)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为________.
[答案] 5
[解析] A∪B={1,2,3}∪{2,4,5}={1,2,3,4,5},5个元素.
8.已知集合A={x|x<1或x>5},B={x|a≤x≤b},且A∪B=R,A∩B={x|5
[答案] -4
[解析] 如图所示,
可知a=1,b=6,∴2a-b=-4.
三、解答题
9.集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.
(1)求A∩B;
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.
[解析] (1)由题意得B={x|x≥2},
又A={x|-1≤x<3},如图.
∴A∩B={x|2≤x<3}.
(2)由题意得,C={x|x>-},
又B∪C=C,故B?C,∴-<2,∴a>-4.
∴实数a的取值范围为{a|a>-4}.
10.设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|2x2-ax+2=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
[解析] 因为A∪B=A,所以B?A,
由已知得A={1,2}.
(1)若1∈B,则2×12-a×1+2=0,
得a=4,当a=4时,B={1}?A,符合题意.
(2)若2∈B,则2×22-2a+2=0,得a=5.
此时B={x|2x2-5x+2=0}=?A,
所以a=5不符合题意.
(3)若B=?,则a2-16<0,
得-4
综上所述,a的取值范围为-4
一、选择题
1.集合A={a2,a+1,-1},B={2a-1,|a-2|,3a2+4},A∩B={-1},则a的值是( )
A.-1 B.0或1
C.2 D.0
[答案] D
[解析] 由A∩B={-1},得-1∈B.因为|a-2|≥0,3a2+4>0,所以2a-1=-1,这时a=0,这时A={0,1,-1},B={-1,2,4},则A∩B={-1}成立.
2.设集合A={x|y=x2-4},B={y|y=x2-4},C={(x,y)|y=x2-4}给出下列关系式:①A∩C=?;②A=C;③A=B;④B=C,其中不正确的共有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] C
[解析] 事实上A=R,B={y|y≥-4},C是点集,只有①是正确的,其余3个均不正确.
二、填空题
3.已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|x2-2x=0},则A∩B=________,A∪B=________.
[答案] {2} {-3,0,2}
[解析] ∵A={-3,2},B={0,2},
∴A∩B={2},A∪B={-3,0,2}.
4.已知A={x|a
5},若A∪B=R,则a的取值范围为________.
[答案] -3≤a<-1
[解析] 由题意A∪B=R得下图,
则得-3≤a<-1.
三、解答题
5.已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|x2-px-2q=0},且A∩B={-1},求A∪B.
[解析] 因为A∩B={-1},所以-1∈A,-1∈B,
即-1是方程x2+px+q=0和x2-px-2q=0的解.
所以解得
所以A={-1,-2},B={-1,4}.
所以A∪B={-2,-1,4}.
6.设集合A={-2},B={x|mx+1=0,x∈R},若A∩B=B,求m的值.
[解析] ∵A∩B=B,∴B?A.
∵A={-2}≠?,
∴B=?或B≠?.
当B=?时,方程mx+1=0无解,此时m=0.
当B≠?时,此时m≠0,则B={-},
∴-∈A,即有-=-2,得m=.
综上,得m=0或m=.
7.已知A={x|a≤x≤-a+3},B={x|x<-1或x>5}.
(1)若A∩B=?,求a的取值范围;
(2)若A∪B=R,求a的取值范围.
[解析] (1)①当A=?时,A∩B=?,
∴a>-a+3,∴a>.
②当A≠?时,要使A∩B=?,必须满足
,解得-1≤a≤.
综上所述,a的取值范围是a≥-1.
(2)∵A∪B=R,∴,解得a≤-2.
故所求a的取值范围为a≤-2.
课件37张PPT。成才之路 · 数学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索北师大版 · 必修1 集 合第一章第一章§3 集合的基本运算3.1 交集与并集已知一个班有30人,其中5人有兄弟,5人有姐妹,你能判断这个班有多少是独生子女吗?如果不能判断,你能说出需哪些条件才能对这一问题做出判断吗?
事实上,如果注意到“有兄弟的人也可能有姐妹”,我们就知道,上面给出的条件不足以判断这个班独生子女的人数,为了解决这个问题,我们还必须知道“有兄弟且有姐妹的同学的人数”.应用本小节集合运算的知识,我们就能清晰地描述并解决上述问题了.1.并集与交集的概念既属于集合A又属于集合B{x|x∈A且x∈B}属于集合A或属于集合B{x|x∈A或x∈B}的所有元素的所有元素2.并集与交集的运算性质=∩???AA=∪??AAB1.设集合P={-1,0,1},Q={-2,4},则P∩Q等于( )
A.? B.{-2,-1,0,1,4}
C.{4} D.{0,1}
[答案] A
[解析] ∵P与Q没有公共元素,∴P∩Q=?,故选A.2.(2015·新课标Ⅱ)已知集合A={x|-1
A.(-1,3) B.(-1,0)
C.(0,2) D.(2,3)
[答案] A
[解析] 因为A={x|-1
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] C
[解析] ①中a∈(A∪B)还有可能a∈B,错;②正确;③正确;④A∪B=A?B?A?A∩B=B,正确.故有3个正确.4.已知集合A={(x,y)|y=x+3},B={(x,y)|y=3x-1},则A∩B=________.
[答案] {(2,5)}5.已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围是________.
[答案] a≤1
[解析] 把集合A,B分别画在数轴上,要使A∪B=R,则需a≤1. (1)设集合M={m∈Z|-3
A.{0,1} B.{-1,0,1}
C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}
(2)已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1,或x>a,a≥4},求A∩B,A∪B.
[思路分析] (1)首先化简M,N,然后再求交集.
(2)集合A,B都是无限集,可借助数轴直观求解A∩B,A∪B.交集、并集的简单运算 [规律总结] 此类题目首先应看清集合中元素的范围,简化集合,若是用列举法表示的数集,可以根据交集、并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.(1)(2015·新课标Ⅰ高考)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,1,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
[答案] D
[解析] 本题主要考查集合的运算.集合A用列举法表示为A={2,5,8,11,14,…},所以A∩B={8,14},元素的个数为2.(2)已知集合A={x|(x-1)(x+2)=0},B={x|(x+2)(x-3)=0},则集合A∪B是( )
A.{-1,2,3} B.{-1,-2,3}
C.{1,-2,3} D.{1,-2,-3}
[答案] C
[解析] ∵A={1,-2},B={-2,3},
∴由并集的概念知A∪B={1,-2,3}.故选C.已知集合的交集并集求参数 已知集合M={2,3,a2+4a+2},N={0,7,a2+4a-2,2-a},且M∩N={3,7},求实数a的值.
[思路分析] 根据交集中的元素必在两集合中,分别讨论求解.对于这类已知两个有限集的运算结果求参数值的问题,一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程求解.另外,在处理有关含参数的集合问题时,要注意对求解结果进行检验,以避免违背集合中元素的有关特性,尤其是互异性.[规范解答] ∵M∩N={3,7},
∴a2+4a+2=7,解得a=1,或a=-5.
当a=-5时,N={0,7,3,7},这与集合中元素的互异性矛盾,舍去;
当a=1时,M={2,3,7},N={0,7,3,1},
∴M∩N={3,7},符合题意.
∴a=1.
[规律总结] 本题考查交集的定义,并考查集合中元素的性质,注意分类讨论思想的运用,在确定集合中的元素时,要注意元素的互异性这一属性以及是否满足题意.若集合A={1,3,x},B={1,x2},A∪B={1,3,x},则满足条件的实数x有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[答案] C交集、并集性质的应用 设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-4x+a=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
[思路分析] 由A∪B=A可知B?A.B为x2-4x+a=0的解集.故要分B=?和B≠?两种情况讨论.[规范解答] 由已知得A={1,2},∵A∪B=A,
∴B?A,集合B有两种情况,B=?或B≠?.
(1)B=?时,方程x2-4x+a=0无实数根,
∴Δ=16-4a<0,∴a>4.
(2)B≠?时,当Δ=0时,a=4,B={2}?A,满足条件;当Δ>0时,若1,2是方程x2-4x+a=0的根,由根与系数的关系知矛盾,无解,∴a=4.
综上,a的取值范围是a≥4.[规律总结] 1.处理与集合元素有关的问题时,最后结果要检验,一方面看是否符合题意,另一方面看是否符合集合元素的三大特征.
2.在利用集合的交集、并集性质解题时,常常会遇到A∩B=A,A∪B=B等这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的集合间的关系去分析,如A∩B=A?A?B,A∪B=B?A?B等,解答时应灵活处理.
3.当集合B?A时,如果集合A是一个确定的集合,而集合B不确定,运算时要考虑B=?的情况,切不可漏掉!已知集合A={x|-3≤x≤7},B={x|2m-1≤x≤2m+1},若A∪B=A,求实数m的取值范围.交集、并集的实际应用 某地对农户抽样调查,结果如下:电冰箱拥有率为49%,电视机拥有率为85%,洗衣机拥有率为44%,至少拥有上述三种电器中两种的占63%,三种电器齐全的占25%,求一种电器也没有的相对贫困户所占的比例.
[解析] 不妨设调查了100户农户,如图所示,A={100户中拥有电冰箱的农户},
B={100户中拥有电视机的农户},
C={100户中拥有洗衣机的农户},
由图知,A∪B∪C的元素个数为49+85+44-63-25=90,
因此一种电器也没有的相对贫困户数为100-90=10.
所以一种电器也没有的相对贫困户所占的比例为10%. 已知M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax=1},若M∪N=M,则实数a取值的集合为________.第一章 §3 3.2
一、选择题
1.已知全集U={0,1,2},且?UA={2},则集合A等于( )
A.{0} B.{1}
C.{0,1} D.?
[答案] C
[解析] ∵?UA={2},且U={0,1,2},∴A={0,1}.
2.(2015·安徽高考)设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(?UB)=( )
A.{1,2,5,6} B.{1}
C.{2} D.{1,2,3,4}
[答案] B
[解析] ∵?UB={1,5,6},∴A∩(?UB)={1},∴选B.
3.(2014·辽宁高考)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合?U(A∪B)=( )
A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|0
[答案] D
[解析] A∪B={x|x≤0或x≥1},
∴?U(A∪B)={x|0
4.设全集U={x∈Z|-1≤x≤5},A={1,2,5},B={x∈N|-1
A.{3} B.{0,3}
C.{0,4} D.{0,3,4}
[答案] B
[解析] ∵U={-1,0,1,2,3,4,5},
B={0,1,2,3},
∴?UA={-1,0,3,4},
∴B∩(?UA)={0,3}.
5.如图所示,U是全集,A,B是U的子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A.A∩B B.A∪B
C.B∩(?UA) D.A∩(?UB)
[答案] C
[解析] 由Venn图可知阴影部分为B∩(?UA).
6.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( )
[答案] B
[解析] ∵M={-1,0,1},N={x|x2+x=0}={-1,0},∴N?M,故选B.
二、填空题
7.已知集合A={0,2,4,6},?UA={-1,1,-3,3},?UB={-1,0,2},则集合B=________.
[答案] {1,4,6,-3,3}
[解析] ∵?UA={-1,1,-3,3},
∴U={-1,1,0,2,4,6,-3,3},
又?UB={-1,0,2},
∴B={1,4,6,-3,3}.
8.若全集U=R,集合A={x|x≥1}∪{x|x≤0},则?UA=______________.
[答案] {x|0
[解析] ∵A={x|x≥1}∪{x|x≤0},
∴?UA={x|0
三、解答题
9.设全集U=R,集合A={x|-1
[解析] 集合A、B在数轴上表示如图所示.
A∩B={x|-1
A∪B={x|-1
?U(A∩B)={x|x≤1或x≥2};
?U(A∪B)={x|x≤-1或x≥3}.
10.设A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},当a为何值时,(1)A∩B≠?;(2)A∩B=A;(3)A∪(?RB)=?RB.
[解析] (1)A∩B≠?,因为集合A的区间长度为3,所以由图可得a<-1或a+3>5
解得a<-1或a>2,
∴当a<-1或a>2时,A∩B≠?.
(2)∵A∩B=A,∴A?B.由图得
a+3<-1或a>5.
即a<-4或a>5时,A∩B=A.
(3)由补集的定义知:?RB={x|-1≤x≤5},
∵A∪(?RB)=?RB,
∴A??RB.
由图得
解得:-1≤a≤2.
一、选择题
1.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且?U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(?UB)=( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.?
[答案] A
[解析] 由A∪B={1,2,3},B={1,2},U={1,2,3,4}知A∩(?UB)={3}.
2.如图所示,用集合A、B及它们的交集、并集、补集表示阴影部分所表示的集合,正确的表达式是( )
A.(A∪B)∩(A∩B) B.?U(A∩B)
C.[A∩(?UB)]∪[(?UA)∩B] D.?U(A∪B)∩?U(A∩B)
[答案] C
[解析] 阴影有两部分,左边部分在A内且在B外,转换成集合语言就是A∩(?UB);右边部分在B内且在A外,转换成集合语言就是(?UA)∩B.故选C.
二、填空题
3.设全集U=R,A={x|x>1},B={x|x+a<0},B??RA,实数a的取值范围为________.
[答案] a≥-1
[解析] ∵A={x|x>1},如图所示,
∴?RA={x|x≤1}.
∵B={x|x<-a},要使B??RA,则-a≤1,即a≥-1.
4.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,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________.
[答案] 12
[解析] 方法一:如图,全班同学组成集合U,喜欢篮球的组成集合A,喜欢乒乓球运动的组成集合B,则A∩B中人数为:15+10+8-30=3人,∴喜欢篮球不喜欢乒乓球运动的人数为15-3=12人.
方法二:设所求人数为x,则只喜爱乒乓球运动的人数为10-(15-x)=x-5,故15+x-5=30-8?x=12.
三、解答题
5.已知全集U=R,A={x|-4≤x≤2},B={x|-1
(1)求A∩B;
(2)求(?UB)∪P;
(3)求(A∩B)∩(?UP).
[解析] 借助数轴,如图
(1)A∩B={x|-1
(2)∵?UB={x|x≤-1,或x>3},
∴(?UB)∪P={x|x≤0,或x≥}.
(3)?UP={x|0
(A∩B)∩(?UP)
={x|-1
={x|0
6.已知全集U={1,3,x3+3x2+2x},集合A={1,|2x-1|},如果?UA={0},则这样的实数x是否存在?若存在,求出x;若不存在,请说明理由.
[解析] ∵?UA={0},∴0∈U,但0?A,
∴x3+3x2+2x=0,
∴x(x+1)(x+2)=0,
∴x1=0,x2=-1,x3=-2.
当x=0时,|2x-1|=1,A中已有元素1,故舍去;
当x=-1时,|2x-1|=3,而3∈U,故成立;
当x=-2时,|2x-1|=5,而5?U,故舍去,
综上所述,实数x存在,且它只能是-1.
7.设全集U=R,A={x∈R|a≤x≤2},B={x∈R|2x+1≤x+3,且3x≥2}.
(1)若B?A,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,求A∪B,(?UA)∩B.
[解析] (1)B={x|x≤2,且x≥}
={x|≤x≤2},
又∵B?A,∴a≤.
(2)若a=1,则A={x|1≤x≤2},
此时A∪B={x|1≤x≤2}∪{x|≤x≤2}
={x|≤x≤2}.
∵?UA={x|x<1或x>2},
∵(?UA)∩B={x|x<1,或x>2}∩{x|≤x≤2}
={x|≤x<1}.
课件36张PPT。成才之路 · 数学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索北师大版 · 必修1 集 合第一章第一章§3 集合的基本运算3.2 全集与补集如果你所在班级共有60名同学,要求你从中选出56名同学参加体操比赛,你如何完成这件事呢?
你不可能直接去找张三、李四、王五、……,一一确定出谁去参加吧?如果按这种方法做这件事情,可就麻烦多了.若确定出4位不参加比赛的同学,剩下的56名同学都参加,问题可就简单多了.不要小看这个问题的解决方法,它可是这节内容(补集)的现实基础.1.全集
在研究某些集合的时候,这些集合往往是_____________的子集,这个___________叫作全集,用符号____表示.某个给定集合给定的集合U2.补集{x|x∈U,且x?A}所有不属于A的元素U?A∪∩1.(2014·湖北高考)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则 ?UA=( )
A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}
C.{2,4,7} D.{2,5,7}
[答案] C
[解析] ∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},
∴?UA={2,4,7}.2.(2015·天津高考)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,5},集合B={1,3,4,6},则集合A∩(?UB)=( )
A.{3} B.{2,5}
C.{1,4,6} D.{2,3,5}
[答案] B
[解析] A={2,3,5},?UB={2,5},则A∩(?UB)={2,5},故选B.3.集合A={A|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩(?RB)=( )
A.{x|x>1} B.{x|x≥1}
C.{x|1
[答案] D
[解析] ∵B={x|x<1},A={x|-1≤x≤2},
∴?RB={x|x≥1},
∴A∩(?RB)={x|1≤x≤2}.4.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则?UA=________,?UB=________,?BA=________.
[答案] {0,1,3,5,7,8} {7,8} ?BA={0,1,3,5}
[解析] 由题意得U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn图表示出U,A,B,易得?UA={0,1,3,5,7,8},?UB={7,8},?BA={0,1,3,5}.5.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若?AB={5},则实数m=________.
[答案] 5
[解析] 由补集的定义知5?B,且5∈A,故m=5. 已知全集U,集合A={1,3,5,7},?UA={2,4,6},?UB={1,4,6},求集合B.
[思路分析] 先由集合A与?UA求出全集,再由补集定义求出集合B,或利用Venn图求出集合B.
[规范解答] 解法1:A={1,3,5,7},?UA={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7},
又?UB={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.
解法2:借助Venn图,如图所示,
由图可知B={2,3,5,7}.求补集的简单运算 [规律总结] 1.求补集的两个步骤
(1)明确全集:根据题中所研究的对象,确定全集U.
(2)借助补集定义:利用?UA={x|x∈U,且x?A}求A的补集.
2.根据补集定义,借助Venn图,可直观地求出全集,此类问题,当集合中元素个数较少时,可借助Venn图;当集合中元素无限时,可借助数轴,利用数轴分析法求解.已知A={0,1,2},?UA={-3,-2,-1},?UB={-3,-2,0},用列举法写出集合B.
[解析] ∵A={0,1,2},
?UA={-3,-2,-1},
∴U={-3,-2,-1,0,1,2}.
又∵?UB={-3,-2,0},
∴B={-1,1,2}.集合的交、并、补的综合运算 设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2
2.交、并、补运算时常用的性质
(1)(?UA)∪(?UB)=?U(A∩B).
(2)(?UA)∩(?UB)=?U(A∪B).设全集U=R,A={x|x2+px+12=0},B={x|x2-5x+q=0},若(?UA)∩B={2},A∩(?UB)={4},求A∪B.
[解析] 因为(?UA)∩B={2},
所以2∈B,且2?A.
因为A∩(?UB)={4},所以4∈A,且4?B.
所以42+4p+12=0,22-5×2+q=0,
所以p=-7,q=6.
此时A={3,4},B={2,3},所以A∪B={2,3,4}.利用Venn图进行集合运算 集合S={x|x≤10,且x∈N+},A?S,B?S,且A∩B={4,5},(?SB)∩A={1,2,3},(?SA)∩(?SB)={6,7,8},求集合A和B.
[思路分析] 本题可用直接法求解,但不易求出结果,用Venn图法较为简单.
[规范解答] 解法1:(1)因为A∩B={4,5},所以4∈A,5∈A,4∈B,5∈B.
(2)因为(?SB)∩A={1,2,3},所以1∈A,2∈A,3∈A,1?B,2?B, 3?B.(3)因为(?SA)∩(?SB)={6,7,8},所以6,7,8既不属于A,也不属于B.
因为S={x|x≤10,且x∈N+},所以9,10不知所属.
由(2)(3)可知,9,10均不属于?SB,所以9∈B,10∈B.
综上可得A={1,2,3,4,5},B={4,5,9,10}.
解法2:如图所示.
因为A∩B={4,5},
所以将4,5写在A∩B中.
因为(?SB)∩A={1,2,3},所以将1,2,3写在A中.因为(?SB)∩(?SA)={6,7,8},
所以将6,7,8写在S中A,B之外.
因为(?SB)∩A与(?SB)∩(?SA)中均无9,10,所以9,10在B中.
故A={1,2,3,4,5},B={4,5,9,10}.
[规律总结] 此题解答中的解法2的巧妙之处就是运用数形结合的方法求解,即利用Venn图将已知条件在图中标出,并从图中找出所求,直观形象,一目了然,省去解法一中的推理.设全集U={x∈Z|-2
A.0∈S且0∈T B.0∈S但0?T
C.0?S但0∈T D.0?S且0?T
[答案] B
[解析] 由已知,得U={-1,0,1,2,3},
∵S∩T={2},∴2∈S,2∈T.
∵(?US)∩T={-1},∴-1∈T,-1?S.利用补集思想求参数范围 已知集合A={x|x2-2(m-3)x+3m-5=0},B={x|x>0},若A∩B≠?,求实数m的取值范围.
[思路分析] 直接求解,情况较多,十分麻烦,这时我们从求解问题的反面来考虑,就比较简单.
[规范解答] 设全集U={m|Δ=4(m-3)2-4(3m-5)≥0}={m|m≤2或m≥7},若方程x2-2(m-3)x+3m-5=0的两根均为非正,则
[规律总结] 本题运用的“正难则反”的解题策略,正是运用了“补集思想”.对于难于从正面入手的数学问题,在解题时,调整思路,从问题的反面入手,探求已知和未知的关系,这时能起到化难为易、化隐为显,从而将问题解决.若集合A={x∈R|x2+x+m=0}至少含有一个元素,求m的取值范围.
[分析] 解答本题可通过Δ=1-4m>0,或Δ=1-4m=0来求根的情况,亦可利用补集的思想,先求Δ=1-4m<0,然后取其补集. 若集合A={x|-1≤x<1},当全集U分别取下列集合时,求?UA.
(1)U=R;(2)U={x|x≤2};(3)U={x|-4≤x≤1}.
[错解] 三种都求为?UA={x|x<-1或x≥1}.
[辨析] 给定集合A,如果不指定全集,是不能求补集的,本题应该利用补集定义、结合数轴求解.[正解] (1)∵U=R,A={x|-1≤x<1},
∴?UA={x|x<-1或x≥1}.
(2)∵U={x|x≤2},A={x|-1≤x<1},
∴?UA={x|x<-1或1≤x≤2}.
(3)∵U={x|-4≤x≤1},A={x|-1≤x<1},
∴?UA={x|-4≤x<-1或x=1}.
[规律总结] 全集主要在与补集有关问题中用到,要注意它是求补集的条件,研究补集问题需先确定全集.
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同课章节目录
第一章集合
1集合的含义与表示
2集合的基本关系
3集合的基本运算
第二章函数
1生活中的变量关系
2对函数的进一步认识
3函数的单调性
4二次函数性质的再研究
5简单的幂函数
第三章 指数函数和对数函数
1正整数指数函数
2指数的扩充及其运算性质
3指数函数
4对数
5对数函数
6指数函数、幂函数、对数函数增长的比较
第四章函数应用
1函数与方程
2实际问题的函数建模
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