数,显然,只有C选项正确.
方法二:因A={2,4,6,8?},B={4,8,12,16,?},所以CIB={1,2,3,5,6,7,9?},所以I=A∪CIB,故答案为C.
方法三:因BA,所以(CI)A(CI)B,(CI)A∩(CIB)=CIA,故I=A∪(CIA)=A∪(CIB)。
方法四:根据题意,我们画出Venn图来解,易知BA,如图:可以清楚看到I=A∪(CIB)是成立的。
点评:本题考查对集合概念和关系的理解和掌握,注意数形结合的思想方法,用无限集考查,提高了对逻辑思维能力的要求。
题型5:集合的应用
例9.向50名学生调查对A、B两事件的态度,有如下结果 赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成;另外,对A、B
图 都不赞成的学生数比对A、B都赞成的学生数的三分之一多1人。问对A、B都赞成的学生和都不赞成的学生各有多少人?
解:赞成A的人数为50×
35=30,赞成B的人数为
AX30-XUB33-XX+1330+3=33,如上图,记50名学生组成的集合为U,赞成事件A的学生全体为集合A;赞成事件B的学生全体为集合B。
设对事件A、B都赞成的学生人数为x,则对A、B都不赞成的学生人数为
x3+1,赞成A而不赞成B的人数为30-x,赞成B而不赞成A的人
x3数为33-x。依题意(30-x)+(33-x)+x+(学有21人,都不赞成的有8人。
+1)=50,解得x=21。所以对A、B都赞成的同
点评:在集合问题中,有一些常用的方法如数轴法取交并集,韦恩图法等,需要考生切实掌握。本题主要强化学生的这种能力。解答本题的闪光点是考生能由题目中的条件,想到用韦恩图直观地表示出来。本题难点在于所给的数量关系比较错综复杂,一时理不清头绪,不好找线索。画出韦恩图,形象地表示出各数量关系间的联系。
例10.求1到200这200个数中既不是2的倍数,又不是3的倍数,也不是5的倍数的自然数共有多少个?
解:如图先画出Venn图,不难看出不符合条件 的数共有(200÷2)+(200÷3)+(200÷5) -(200÷10)-(200÷6)-(200÷15)
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5的倍数2的倍数3的倍数+(200÷30)=146
所以,符合条件的数共有200-146=54(个)
点评:分析200个数分为两类,即满足题设条件的和不满足题设条件的两大类,而不满足条件的这一类标准明确而简单,可考虑用扣除法。 题型7:集合综合题
例11.(1999上海,17)设集合A={x||x-a|<2},B={x|数a的取值范围。
解:由|x-a|<2,得a-2
2x?1x?2<1,得
x?3x?2<0,即-2 ?a?2??2因为A?B,所以?,于是0≤a≤1。 ?a?2?3点评:这是一道研究集合的包含关系与解不等式相结合的综合性题目。主要考查集合的概念及运算,解绝对值不等式、分式不等式和不等式组的基本方法。在解题过程中要注意利用不等式的解集在数轴上的表示方法.体现了数形结合的思想方法。 例12.已知{an}是等差数列,d为公差且不为0,a1和d均为实数,它的前n项和记作Sn,设集合A={(an, Snn14)|n∈N*},B={(x,y)| x2-y2=1,x,y∈R}。 试问下列结论是否正确,如果正确,请给予证明;如果不正确,请举例说明: (1)若以集合A中的元素作为点的坐标,则这些点都在同一条直线上; (2)A∩B至多有一个元素; (3)当a1≠0时,一定有A∩B≠?。 解:(1)正确;在等差数列{an}中,Sn=的坐标适合方程y?12n(a1?an)2Snn121212Snn,则 ?(a1+an),这表明点(an,a1上。 ) (x+a1),于是点(an, Snn)均在直线y=x+ 11?y?x?a1??22(2)正确;设(x,y)∈A∩B,则(x,y)中的坐标x,y应是方程组?的解,由 122?x?y?1??4方程组消去y得:2a1x+a1=-4(), 当a1=0时,方程(*)无解,此时A∩B=?; 2* 第 7 页 共 13 页 当a1≠0时,方程()只有一个解x= * ?4?a12a122??4?a1?y?2a1?,此时,方程组也只有一解?, 2a?4?y?1?4a1?故上述方程组至多有一解。 ∴A∩B至多有一个元素。 (3)不正确;取a1=1,d=1,对一切的x∈N,有an=a1+(n-1)d=n>0, * Snn >0,这时 集合A中的元素作为点的坐标,其横、纵坐标均为正,另外,由于a1=1≠0 如果A∩B ≠?,那么据(2)的结论,A∩B中至多有一个元素(x0,y0),而x0= a1?x0234?4?a12a12??25< 0,y0= ?<0,这样的(x0,y0)?A,产生矛盾,故a1=1,d=1时A∩B=?,所以a1≠0 时,一定有A∩B≠?是不正确的。 点评:该题融合了集合、数列、直线方程的知识,属于知识交汇题。 变式题:解答下述问题: (Ⅰ)设集合A?{x|x2?2x?2m?4?0},B?{x|x?0},,若A?B??,求实数m的取值范围. 分析:关键是准确理解A?B? 的具体意义,首先要从数学意义上解释A?B?的意义,然后才能提出解决问题的具体方法。 解: 命题?方程x?2x?2m?4?0至少有一个负实数根22 ,}, 设M?{m|关于x的方程x?2x?2m?4?0两根均为非负实数???4(?2m?3)?0?3?则?x1?x2?2?0??2?m??,2???x1x2?2m?4?0?M?{m|?2?m??32}设全集U?{m|??0}?{m|m??32} ?m的取值范围是UM={m|m<-2}. (解法二)命题?方程的小根x?1???2m?3?0 ?2m?3?1??2m?3?1?m??2.第 8 页 共 13 页 (解法三)设f(x)?x2?2x?4,这是开口向上的抛物线,?其对称轴x?1?0,则二次函数性质知命题又等价于f(0)?0?m??2, 注意,在解法三中,f(x)的对称轴的位置起了关键作用,否则解答没有这么简单。 (Ⅱ)已知两个正整数集合A={a1,a2,a3,a4}, B?{a1,a2,a3,a4},其中a1?a2?a3?a4 若A?B?{a1,a4},且a1?a4?10,且A?B的所有元素之和是124,求集合A、B. 2222分析:命题中的集合是列举法给出的,只需要根据“交、并”的意义及元素的基本性质解决,注意“正整数”这个条件的运用, ?1?a1?a2?a3?a4,?a1?a2?a3?a4,?A?B?{a1,a4},?只可能有a1?a1?a1?1,而a1?a4?10,?a4?9,?a4?a4,(1)若a2?a4,则a2?3,?A?B?{1,3,a3,9,a3,81},?a3?a3?94?124?a3?5;(2)若a3?a4,则a3?3,同样可得a2?5?a3,与条件矛盾,不合;综上,A?{1,3,5,9},B?{1,9,25,81}.2222222222 (Ⅲ)设集合A?{(x,y)|y2?x?1},B?{(x,y)|4x2?2x?2y?5?0}, C?{(x,y)|y?kx?b},问是否存在自然数试证明你的结论.k,b,使(A?B)?C?, 分析:正确理解(A?B)?C?,并转化为具体的数学问,必须A?C?题. 且B?C?要使(A?B)?C?(A?C)?(B?C)?, ?y2?x?1222?kx?(2kb?1)x?b?1?0, 由??y?kx?b当k=0时,方程有解x?b?1,不合题意; 2222当k?0时由?1?(2kb?1)?4k(b?1)?0得b?4k2?14k① 第 9 页 共 13 页 ?4x2?2x?2y?5?02又由??4x?2(1?k)x?5?2b?0, ?y?kx?b由?2?4(1?k)?16(5?2b)?0得b?由①、②得b?k?14k?1,而b?208, 220?(k?1)82②, ∵b为自然数,∴b=2,代入①、②得k=1 点评:这是一组关于集合的“交、并”的常规问题,解决这些问题的关键是准确理解问题条件的具体的数学内容,才能由此寻求解决的方法。 题型6:课标创新题 例13.七名学生排成一排,甲不站在最左端和最右端的两个位置之一,乙、丙都不能站在正中间的位置,则有多少不同的排法? 解:设集合A={甲站在最左端的位置}, B={甲站在最右端的位置}, C={乙站在正中间的位置}, D={丙站在正中间的位置}, 则集合A、B、C、D的关系如图所示, 765∴不同的排法有A7?4A6?4A5?2640种. 点评:这是一道排列应用问题,如果直接分类、分步解答需要一定的基本功,容易错,若考虑运用集合思想解答,则比较容易理解。上面的例子说明了集合思想的一些应用,在今后的学习中应注意总结集合应用的经验。 例14.A是由定义在[2,4]上且满足如下条件的函数?(x)组成的集合:①对任意都有?(2x)?(1,2) ; ②存在常数L(0?L?1),使得对任意的x1,x2?[1,2],x?[1,2], 都有|?(2x1)??(2x2)|?L|x1?x2| (1)设?(x)?31?x,x?[2,4],证明:?(x)?A (2)设?(x)?A,如果存在x0?(1,2),使得x0??(2x0),那么这样的x0是唯一的; (3)设?(x)?A,任取xl?(1,2),令xn?1??(2xn),n?1,2,???,证明:给定正整数k,对 Lk?1任意的正整数p,成立不等式|xk?l?xk|?1?L|x2?x1|。 第 10 页 共 13 页