集合作為高中學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,需要學(xué)生鞏固并且掌握好。下面是小編為大家搜集整理出來的有關(guān)于高一數(shù)學(xué)集合知識點總結(jié),希望可以幫助到大家!
一.知識歸納:
1.集合的有關(guān)概念。
1)集合(集):某些指定的對象集在一起就成為一個集合(集).其中每一個對象叫元素
注意:①集合與集合的元素是兩個不同的概念,教科書中是通過描述給出的,這與平面幾何中的點與直線的概念類似。
、诩现械脑鼐哂写_定性(a?A和a?A,二者必居其一)、互異性(若a?A,b?A,則a≠b)和無序性({a,b}與{b,a}表示同一個集合)。
、奂暇哂袃煞矫娴囊饬x,即:凡是符合條件的對象都是它的元素;只要是它的元素就必須符號條件
2)集合的表示方法:常用的有列舉法、描述法和圖文法
3)集合的分類:有限集,無限集,空集。
4)常用數(shù)集:N,Z,Q,R,N*
2.子集、交集、并集、補集、空集、全集等概念。
1)子集:若對x∈A都有x∈B,則A B(或A B);
2)真子集:A B且存在x0∈B但x0 A;記為A B(或 ,且 )
3)交集:A∩B={x| x∈A且x∈B}
4)并集:A∪B={x| x∈A或x∈B}
5)補集:CUA={x| x A但x∈U}
注意:①? A,若A≠?,則? A ;
②若 , ,則 ;
、廴 且 ,則A=B(等集)
3.弄清集合與元素、集合與集合的關(guān)系,掌握有關(guān)的術(shù)語和符號,特別要注意以下的符號:(1) 與 、?的區(qū)別;(2) 與 的區(qū)別;(3) 與 的區(qū)別。
4.有關(guān)子集的幾個等價關(guān)系
、貯∩B=A A B;②A∪B=B A B;③A B C uA C uB;
、蹵∩CuB = 空集 CuA B;⑤CuA∪B=I A B。
5.交、并集運算的性質(zhì)
①A∩A=A,A∩? = ?,A∩B=B∩A;②A∪A=A,A∪? =A,A∪B=B∪A;
、跜u (A∪B)= CuA∩CuB,Cu (A∩B)= CuA∪CuB;
6.有限子集的個數(shù):設(shè)集合A的元素個數(shù)是n,則A有2n個子集,2n-1個非空子集,2n-2個非空真子集。
二.例題講解:
【例1】已知集合M={x|x=m+ ,m∈Z},N={x|x= ,n∈Z},P={x|x= ,p∈Z},則M,N,P滿足關(guān)系
A) M=N P B) M N=P C) M N P D) N P M
分析一:從判斷元素的共性與區(qū)別入手。
解答一:對于集合M:{x|x= ,m∈Z};對于集合N:{x|x= ,n∈Z}
對于集合P:{x|x= ,p∈Z},由于3(n-1)+1和3p+1都表示被3除余1的數(shù),而6m+1表示被6除余1的數(shù),所以M N=P,故選B。
分析二:簡單列舉集合中的元素。
解答二:M={…, ,…},N={…, , , ,…},P={…, , ,…},這時不要急于判斷三個集合間的關(guān)系,應(yīng)分析各集合中不同的元素。
= ∈N, ∈N,∴M N,又 = M,∴M N,
= P,∴N P 又 ∈N,∴P N,故P=N,所以選B。
點評:由于思路二只是停留在最初的歸納假設(shè),沒有從理論上解決問題,因此提倡思路一,但思路二易人手。
變式:設(shè)集合 , ,則( B )
A.M=N B.M N C.N M D.
解:
當(dāng) 時,2k+1是奇數(shù),k+2是整數(shù),選B
【例2】定義集合A*B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7},B={2,3,5},則A*B的子集個數(shù)為
A)1 B)2 C)3 D)4
分析:確定集合A*B子集的個數(shù),首先要確定元素的個數(shù),然后再利用公式:集合A={a1,a2,…,an}有子集2n個來求解。
解答:∵A*B={x|x∈A且x B}, ∴A*B={1,7},有兩個元素,故A*B的子集共有22個。選D。
變式1:已知非空集合M {1,2,3,4,5},且若a∈M,則6?a∈M,那么集合M的個數(shù)為
A)5個 B)6個 C)7個 D)8個
變式2:已知{a,b} A {a,b,c,d,e},求集合A.
解:由已知,集合中必須含有元素a,b.
集合A可能是{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e}.
評析 本題集合A的個數(shù)實為集合{c,d,e}的真子集的個數(shù),所以共有 個 .
【例3】已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|x2?4x+r=0},且A∩B={1},A∪B={?2,1,3},求實數(shù)p,q,r的值。
解答:∵A∩B={1} ∴1∈B ∴12?4×1+r=0,r=3.
∴B={x|x2?4x+r=0}={1,3}, ∵A∪B={?2,1,3},?2 B, ∴?2∈A
∵A∩B={1} ∴1∈A ∴方程x2+px+q=0的兩根為-2和1,
∴ ∴
變式:已知集合A={x|x2+bx+c=0},B={x|x2+mx+6=0},且A∩B={2},A∪B=B,求實數(shù)b,c,m的值.
解:∵A∩B={2} ∴1∈B ∴22+m?2+6=0,m=-5
∴B={x|x2-5x+6=0}={2,3} ∵A∪B=B ∴
又 ∵A∩B={2} ∴A={2} ∴b=-(2+2)=4,c=2×2=4
∴b=-4,c=4,m=-5
【例4】已知集合A={x|(x-1)(x+1)(x+2)>0},集合B滿足:A∪B={x|x>-2},且A∩B={x|1
分析:先化簡集合A,然后由A∪B和A∩B分別確定數(shù)軸上哪些元素屬于B,哪些元素不屬于B。
解答:A={x|-21}。由A∩B={x|1-2}可知[-1,1] B,而(-∞,-2)∩B=ф。
綜合以上各式有B={x|-1≤x≤5}
變式1:若A={x|x3+2x2-8x>0},B={x|x2+ax+b≤0},已知A∪B={x|x>-4},A∩B=Φ,求a,b。(答案:a=-2,b=0)
點評:在解有關(guān)不等式解集一類集合問題,應(yīng)注意用數(shù)形結(jié)合的方法,作出數(shù)軸來解之。
變式2:設(shè)M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,求所有滿足條件的a的集合。
解答:M={-1,3} , ∵M(jìn)∩N=N, ∴N M
、佼(dāng) 時,ax-1=0無解,∴a=0 ②
綜①②得:所求集合為{-1,0, }
【例5】已知集合 ,函數(shù)y=log2(ax2-2x+2)的定義域為Q,若P∩Q≠Φ,求實數(shù)a的取值范圍。
分析:先將原問題轉(zhuǎn)化為不等式ax2-2x+2>0在 有解,再利用參數(shù)分離求解。
解答:(1)若 , 在 內(nèi)有有解
令 當(dāng) 時,
所以a>-4,所以a的取值范圍是
變式:若關(guān)于x的方程 有實根,求實數(shù)a的取值范圍。
解答:
點評:解決含參數(shù)問題的題目,一般要進(jìn)行分類討論,但并不是所有的問題都要討論,怎樣可以避免討論是我們思考此類問題的關(guān)鍵。
三.隨堂演練
選擇題
1. 下列八個關(guān)系式①{0}= ② =0 ③ { } ④ { } ⑤{0}
、0 ⑦ {0} ⑧ { }其中正確的個數(shù)
。ˋ)4 (B)5 (C)6 (D)7
2.集合{1,2,3}的真子集共有
(A)5個 (B)6個 (C)7個 (D)8個
3.集合A={x } B={ } C={ }又 則有
。ˋ)(a+b) A (B) (a+b) B (C)(a+b) C (D) (a+b) A、B、C任一個
4.設(shè)A、B是全集U的兩個子集,且A B,則下列式子成立的是
。ˋ)CUA CUB (B)CUA CUB=U
。–)A CUB= (D)CUA B=
5.已知集合A={ }, B={ }則A =
。ˋ)R (B){ }
。–){ } (D){ }
6.下列語句:(1)0與{0}表示同一個集合; (2)由1,2,3組成的集合可表示為
{1,2,3}或{3,2,1}; (3)方程(x-1)2(x-2)2=0的所有解的集合可表示為 {1,1,2}; (4)集合{ }是有限集,正確的是
(A)只有(1)和(4) (B)只有(2)和(3)
。–)只有(2) (D)以上語句都不對
7.設(shè)S、T是兩個非空集合,且S T,T S,令X=S 那么S∪X=
。ˋ)X (B)T (C)Φ (D)S
8設(shè)一元二次方程ax2+bx+c=0(a<0)的根的判別式 ,則不等式ax2+bx+c 0的解集為
。ˋ)R (B) (C){ } (D){ }
填空題
9.在直角坐標(biāo)系中,坐標(biāo)軸上的點的集合可表示為
10.若A={1,4,x},B={1,x2}且A B=B,則x=
11.若A={x } B={x },全集U=R,則A =
12.若方程8x2+(k+1)x+k-7=0有兩個負(fù)根,則k的取值范圍是
13設(shè)集合A={ },B={x },且A B,則實數(shù)k的取值范圍是。
14.設(shè)全集U={x 為小于20的非負(fù)奇數(shù)},若A (CUB)={3,7,15},(CUA) B={13,17,19},又(CUA) (CUB)= ,則A B=
解答題
15(8分)已知集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1}, 若A B={-3},求實數(shù)a。
16(12分)設(shè)A= , B= ,
其中x R,如果A B=B,求實數(shù)a的取值范圍。
四.習(xí)題答案
選擇題
1 2 3 4 5 6 7 8
C C B C B C D D
填空題
9.{(x,y) } 10.0, 11.{x ,或x 3} 12.{ } 13.{ } 14.{1,5,9,11}
解答題
15.a=-1
16.提示:A={0,-4},又A B=B,所以B A
。á瘢〣= 時, 4(a+1)2-4(a2-1)<0,得a<-1
(Ⅱ)B={0}或B={-4}時, 0 得a=-1
(Ⅲ)B={0,-4}, 解得a=1
綜上所述實數(shù)a=1 或a -1
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