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1、
第一節(jié) 集 合
【考綱下載】
1.了解集合的含義,體會元素與集合的屬于關(guān)系.
2.能用自然語言、圖形語言、集合語言(列舉法或描述法)描述不同的具體問題.
3.理解集合之間包含與相等的含義,能識別給定集合的子集.
4.在具體情境中,了解全集與空集的含義.
5.理解兩個集合的并集與交集的含義,會求兩個簡單集合的并集與交集.
6.理解在給定集合中一個子集的補(bǔ)集的含義,會求給定子集的補(bǔ)集.
7.能使用Venn圖表達(dá)集合間的基本關(guān)系及集合的基本運(yùn)算.
1.元素與集合
(1)集合元素的特性:確定性、互異性、無序性.
(2)集合與元素的關(guān)系:若a屬于集合A,記作a
2、∈A;若b不屬于集合A,記作b?A.
(3)集合的表示方法:列舉法、描述法、圖示法.
(4)常見數(shù)集及其符號表示
數(shù)集
自然數(shù)集
正整數(shù)集
整數(shù)集
有理數(shù)集
實數(shù)集
符號
N
N*或N+
Z
Q
R
2.集合間的基本關(guān)系
表示
關(guān)系
文字語言
記法
集合
間的
基本
關(guān)系
子集
集合A中任意一個元素都是集合B中的元素
A?B或B?A
真子集
集合A是集合B的子集,并且B中至少有一個元素不屬于A
AB或BA
相等
集合A的每一個元素都是集合B的元素,集合B的每一個元素也都是集合A的元素
A?B且B?A
?A=B
空集
空集
3、是任何集合的子集
??A
空集是任何非空集合的真子集
?B且B≠?
3.集合的基本運(yùn)算
集合的并集
集合的交集
集合的補(bǔ)集
符號
表示
A∪B
A∩B
若全集為U,則集合A的補(bǔ)集為?UA
圖形
表示
意義
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
?UA={x|x∈U,且
x?A}
4.集合的運(yùn)算性質(zhì)
(1)A∪B=A?B?A,A∩B=A?A?B;
(2)A∩A=A,A∩?=?;
(3)A∪A=A,A∪?=A;
(4)A∩?UA=?,A∪?UA=U,?U(?UA)=A.
1.集合A={x|x2=0},B
4、={x|y=x2},C={y|y=x2},D={(x,y)|y=x2}相同嗎?它們的元素分別是什么?
提示:這4個集合互不相同,A是以方程x2=0的解為元素的集合,即A={0};B是函數(shù)y=x2的定義域,即B=R;C是函數(shù)y=x2的值域,即C={y|y≥0};D是拋物線y=x2上的點(diǎn)組成的集合.
2.集合?,{0},{?}中有元素嗎??與{0}是同一個集合嗎?
提示:?是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一個元素0的集合,它不是空集,因為它有一個元素,這個元素是0.{?}是含有一個元素?的集合.?與{0}不是同一個集合.
3.若A中含有n個元素,則A有多少個子集?多少個真子集?
5、
提示:有2n個子集,2n-1個真子集.
1.(20xx·北京高考)已知集合A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},則A∩B=( )
A.{0} B.{-1,0} C.{0,1} D.{-1,0,1}
解析:選B 因為A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},所以A∩B={-1,0}.
2.(20xx·重慶高考)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},則?U(A∪B)=( )
A.{1,3,4} B.{3,4} C.{3} D.{4}
解析:選D 因為A∪B={1,2
6、,3},U={1,2,3,4},所以?U(A∪B)={4}.
3.(教材習(xí)題改編)設(shè)A={-1,1,5},B={a+2,a2+4},A∩B={5},則實數(shù)a的值為( )
A.3 B.1 C.±1 D.1或3
解析:選D 因為A∩B=5,所以a+2=5或a2+4=5.當(dāng)a+2=5時,a=3;當(dāng)a2+4=5時,a=±1,又a=-1時,B={1,5},而此時A∩B={1,5}≠{5},故a=1或3.
4.滿足{0,1,2}A?{0,1,2,3,4,5}的集合A的個數(shù)為________.
解析:集合A除含元素0,1,2外,還至少含有3
7、,4,5中的一個元素,所以集合A的個數(shù)等于{3,4,5}的非空子集的個數(shù),即為23-1=7.
答案:7
5.設(shè)集合A={x|x2+2x-8<0},B={x|x<1},則圖中陰影部分表示的集合為________.
解析:陰影部分是A∩?RB.集合A={x|-4<x<2},?RB={x|x≥1},所以A∩?RB={x|1≤x<2}.
答案:{x|1≤x<2}
前沿?zé)狳c(diǎn)(一)
以集合為載體的創(chuàng)新型問題
1.以集合為載體的創(chuàng)新型問題,是高考命題創(chuàng)新型試題的一個熱點(diǎn),常見的命題形式有新概念、新法則、新運(yùn)算以及創(chuàng)新交匯等,此類問題中集合只是基本的依托,考查的是考生創(chuàng)造性解決問題的能
8、力.
2.解決此類問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確理解新定義的實質(zhì),緊扣新定義進(jìn)行推理論證,將其轉(zhuǎn)化為熟知的基本運(yùn)算求解.
[典例] (20xx·廣東高考)設(shè)整數(shù)n≥4,集合X={1,2,3,…,n}.令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三條件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一個成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,則下列選項正確的是( )
A.(y,z,w)∈S,(x,y,w)?S
B.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S
C.(y,z,w)?S,(x,y,w)∈S
D.(y,z,w)?S,(x,y,w)?S
[解題指導(dǎo)] 先要理解新定義集合S中元素的性質(zhì):(
9、1)x,y,z∈X;(2)x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一個成立,然后根據(jù)已知集合中的兩個元素(x,y,z)和(z,w,x),分別討論x,y,z,w之間的大小關(guān)系,進(jìn)而檢驗元素(y,z,w)和(x,y,w)是否滿足集合S的性質(zhì)特征.
[解析] 法一(直接法):由(x,y,z)∈S,則有x<y<z,① y<z<x,② z<x<y,③ 三個式子中恰有一個成立;
由(z,w,x)∈S,則有z<w<x,④ w<x<z,⑤ x<z<w,⑥ 三個式子中恰有一個成立.
配對后只有四種情況:
第一種,①⑤成立,此時w<x<y<z,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;
第二種,①⑥成立
10、,此時x<y<z<w,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;
第三種,②④成立,此時y<z<w<x,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;
第四種,③④成立,此時z<w<x<y,于是(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S.
綜上所述,可得(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S.
法二(特殊值法):不妨令x=2,y=3,z=4,w=1,則(y,z,w)=(3, 4,1)∈S,(x,y,w)=(2,3,1)∈S.
[答案] B
[名師點(diǎn)評] 解決本題的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn):
(1)準(zhǔn)確理解集合S的性質(zhì):x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一個成立,把已知集合的兩個元素和要判斷
11、的兩個元素的大小關(guān)系進(jìn)行分類討論.
(2)緊扣新定義集合的性質(zhì),結(jié)合不等式的性質(zhì),通過分類討論或特殊值法,把問題轉(zhuǎn)化為熟悉的知識進(jìn)行求解.
有限集合的元素可以一一數(shù)出來,無限集合的元素雖然不能數(shù)盡,但是可以比較兩個集合元素個數(shù)的多少.例如,對于集合A={1,2,3,…,n,…}與B={2,4,6,…,2n,…},我們可以設(shè)計一種方法得出A與B的元素個數(shù)一樣多的結(jié)論.類似地,給出下列4組集合:
①A={1,2,3,…,n,…}與B={31,32,33,…,3n,…};②A=(0,2]與B=[-3,+∞);③A=[0,1]與B=[0,3];④A={x|-1≤x≤3}與B={x|x=-8或0<x≤10}.
其中,元素個數(shù)一樣多的有( )
A.1組 B.2組 C.3組 D.4組
解析:選D 可利用函數(shù)的概念將問題轉(zhuǎn)化為判斷是否能構(gòu)造出一個函數(shù),使得其定義域與值域分別是條件中所給的兩個集合.
①y=3x(x∈N*);②y=-(0<x≤2);③y=3x(0≤x≤1);④y=綜上,元素個數(shù)一樣多的有4組.