《新课标》高三数学(人教版)第一轮复习单元讲座
老苗汤 老苗汤泡脚 老苗汤官网 www.laomiaotan400315.com 第一讲 集 合
一.课标要求:
1.集合的含义与表示
(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;
(2)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; 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图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用。
二.命题走向
有关集合的高考试题,考查重点是集合与集合之间的关系,近年试题加强了对集合的计算化简的考查,并向无限集发展,考查抽象思维能力,在解决这些问题时,要注意利用几何的直观性,注意运用Venn图解题方法的训练,注意利用特殊值法解题,加强集合表示方法的转换和化简的训练。考试形式多以一道选择题为主,分值5分。
预测2007年高考将继续体现本章知识的工具作用,多以小题形式出现,也会渗透在解答题的表达之中,相对独立。具体题型估计为:
(1)题型是1个选择题或1个填空题;
(2)热点是集合的基本概念、运算和工具作用。
三.要点精讲
1.集合:某些指定的对象集在一起成为集合。
(1)集合中的对象称元素,若a是集合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是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立;
互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素;
无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合不同于元素的排列顺序无关;
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(3)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;
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。
具体方法:在大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。
注意:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。
(4)常用数集及其记法:
非负整数集(或自然数集),记作N; 正整数集,记作N或N+; 整数集,记作Z; 有理数集,记作Q; 实数集,记作R。 2.集合的包含关系:
(1)集合A的任何一个元素都是集合B的元素,则称A是B的子集(或B包含A),记作A?B(或A?B);
集合相等:构成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;若A?B且A≠B,则称A是B的真子集,记作A B;
(2)简单性质:1)A?A;2)??A;3)若A?B,B?C,则A?C;4)若集合A是n个元素的集合,则集合A有2n个子集(其中2n-1个真子集);
3.全集与补集:
(1)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;
(2)若S是一个集合,A?S,则,CS={x|x?S且x?A}称S中子集A的补集; (3)简单性质:1)CS(CS)=A;2)CSS=?,CS?=S。
4.交集与并集:
(1)一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集。交集A?B?{x|x?A且x?B}。
(2)一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集。并集A?B?{x|x?A或x?B}。
注意:求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法。
5.集合的简单性质:
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*
(1)A?A?A,A????,A?B?B?A; (2)A???A,A?B?B?A; (3)(A?B)?(A?B);
(4)A?B?A?B?A;A?B?A?B?B;
(5)CS(A∩B)=(CSA)∪(CSB),CS(A∪B)=(CSA)∩(CSB)。
四.典例解析
题型1:集合的概念
例1.设集合A?{x|x?12k?14,k?Z},若x?92,则下列关系正确的是( )
A.x?A B.x?A C.{x}?A D.{x}?A 解:由于则
912k?14?2k?14中2k?1只能取到所有的奇数,而
92?184中18为偶数。
9?A,{}?A。选项为D; 22点评:该题考察了元素与集合、集合与集合之间的关系。首先应该分清楚元素与集合之间是属于与不属于的关系,而集合之间是包含与不包含的关系。
例2.设集合P={m|-1<m≤0},Q={m∈R|mx2+4mx-4<0对任意实数x恒成立},则下列关系中成立的是( ) A.PQ
2
B.QP C.P=Q D.P∩Q=Q
解:Q={m∈R|mx+4mx-4<0对任意实数x恒成立=,对m分类: ①m=0时,-4<0恒成立;
②m<0时,需Δ=(4m)2-4×m×(-4)<0,解得m<0。 综合①②知m≤0, ∴Q={m∈R|m≤0}。 答案为A。
点评:该题考察了集合间的关系,同时考察了分类讨论的思想。集合Q中含有参数m,需要对参数进行分类讨论,不能忽略m=0的情况。
题型2:集合的性质
例3.(2000广东,1)已知集合A={1,2,3,4},那么A的真子集的个数是( )
A.15 B.16 C.3 解:根据子集的计算应有24-1=15(个)。选项为A;
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D.4
点评:该题考察集合子集个数公式。注意求真子集时千万不要忘记空集?是任何非空集合的真子集。同时,A不是A的真子集。
变式题:同时满足条件:①M?{1,2,3,4,5};②若a?M,则6-a?M,这样的集合M有多少个,举出这些集合来。 答案:这样的集合M有8个。
例4.已知全集S?{1,3,x3?x2?2x},A={1,2x?1}如果CSA?{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。
解:∵CSA?{0};
∴0?S且0?A,即x3?x2?2x=0,解得x1?0,x2??1,x3?2
当x?0时,2x?1?1,为A中元素; 当x??1时,2x?1?3?S 当x?2时,2x?1?3?S
∴这样的实数x存在,是x??1或x?2。 另法:∵CSA?{0} ∴0?S且0?A,3?A
32∴x?x?2x=0且2x?1?3
∴x??1或x?2。
点评:该题考察了集合间的关系以及集合的性质。分类讨论的过程中“当x?0时,2x?1?1”不能满足集合中元素的互异性。此题的关键是理解符号CSA?{0}是两层含
义:0?S且0?A。
2其中m?0,且A?B,变式题:已知集合A?{m,m?d,m?2d},B?{m,mq,mq},
求q的值。
解:由A?B可知, ?m?d?mq(1)??m?2d?mq?m?d?mq2,或(2)?
?m?2d?mq2解(1)得q?1,
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解(2)得q?1,或q??12,
又因为当q?1时,m?mq?mq2与题意不符, 所以,q??12。
题型3:集合的运算
例5.(06全国Ⅱ理,2)已知集合M={x|x<3},N={x|log2x>1},则M∩N=( ) A.? B.{x|0<x<3} C.{x|1<x<3} D.{x|2<x<3} 解:由对数函数的性质,且2>1,显然由log2x?1易得B?(2,??)。从而
A?B?(2,3)。故选项为D。
点评:该题考察了不等式和集合交运算。
例6.(06安徽理,1)设集合A??xx?2?2,x?R?,
2B??y|y??x,?1?x?2?,则CR?A?B?等于( )
A.R B.?xx?R,x?0? C.?0? D.? 解:A?[0,2],B?[?4,0],所以CR?A?B??CR{0},故选B。 点评:该题考察了集合的交、补运算。 题型4:图解法解集合问题
例7.(2003上海春,5)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|x≥a},且AB,则实数a的取值范围是____ _。
解:∵A={x|-2≤x≤2},B={x|x≥a},又A?B,利用数轴上覆盖关系:如图所示,因此有a≤-2。
点评:本题利用数轴解决了集合的概念和集合的关系问题。
例8.(1996全国理,1)已知全集I=N*,集合A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=4n,n∈N},则( ) A.I=A∪B
B.I=(CIA)∪B D.I=(CIA)∪(CIB)
图 C.I=A∪(CIB
)
解:方法一:CIA中元素是非2的倍数的自然数,CIB中元素是非4的倍数的自然
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