【导语】进入到高一阶段,大家的学习压力都是呈直线上升的,因此平时的积累也显得尤为重要,免费高一频道为大家整理了《新人教版高一数学必修一第一章知识点:集合》希望大家能谨记呦!!
一.知识归纳:
1.集合的有关概念。
1集合集:某些指定的对象集在一起就成为一个集合集.其中每一个对象叫元素
注意:①集合与集合的元素是两个不同的概念,教科书中是通过描述给出的,这与平面几何中的点与直线的概念类似。
②集合中的元素具有确定性a?A和a?A,二者必居其一、互异性若a?A,b?A,则a≠b和无序性a,b与b,a表示同一个集合。
③集合具有两方面的意义,即:凡是符合条件的对象都是它的元素;只要是它的元素就必须符号条件
2集合的表示方法:常用的有列举法、描述法和图文法
3集合的分类:有限集,无限集,空集。
4常用数集:N,Z,Q,R,N*
2.子集、交集、并集、补集、空集、全集等概念。
1子集:若对x∈A都有x∈B,则AB或AB;
2真子集:AB且存在x0∈B但x0A;记为AB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补集:CUA=x|xA但x∈U
注意:①?A,若A≠?,则?A;
②若,,则;
③若且,则A=B等集
3.弄清集合与元素、集合与集合的关系,掌握有关的术语和符号,特别要注意以下的符号:1与、?的区别;2与的区别;3与的区别。
4.有关子集的几个等价关系
①A∩B=AAB;②A∪B=BAB;③ABCuACuB;
④A∩CuB=空集CuAB;⑤CuA∪B=IAB。
5.交、并集运算的性质
①A∩A=A,A∩?=?,A∩B=B∩A;②A∪A=A,A∪?=A,A∪B=B∪A;
③CuA∪B=CuA∩CuB,CuA∩B=CuA∪CuB;
6.有限子集的个数:设集合A的元素个数是n,则A有2n个子集,2n-1个非空子集,2n-2个非空真子集。
二.例题讲解:
【例1】已知集合M=x|x=m+,m∈Z,N=x|x=,n∈Z,P=x|x=,p∈Z,则M,N,P满足关系
AM=NPBMN=PCMNPDNPM
分析一:从判断元素的共性与区别入手。
解答一:对于集合M:x|x=,m∈Z;对于集合N:x|x=,n∈Z
对于集合P:x|x=,p∈Z,由于3n-1+1和3p+1都表示被3除余1的数,而6m+1表示被6除余1的数,所以MN=P,故选B。
分析二:简单列举集合中的元素。
解答二:M=…,,…,N=…,,,,…,P=…,,,…,这时不要急于判断三个集合间的关系,应分析各集合中不同的元素。
=∈N,∈N,∴MN,又=M,∴MN,
=P,∴NP又∈N,∴PN,故P=N,所以选B。
点评:由于思路二只是停留在最初的归纳假设,没有从理论上解决问题,因此提倡思路一,但思路二易人手。
变式:设集合,,则B
A.M=NB.MNC.NMD.
解:
当时,2k+1是奇数,k+2是整数,选B
【例2】定义集合A*B=x|x∈A且xB,若A=1,3,5,7,B=2,3,5,则A*B的子集个数为
A1B2C3D4
分析:确定集合A*B子集的个数,首先要确定元素的个数,然后再利用公式:集合A=a1,a2,…,an有子集2n个来求解。
解答:∵A*B=x|x∈A且xB,∴A*B=1,7,有两个元素,故A*B的子集共有22个。选D。
变式1:已知非空集合M1,2,3,4,5,且若a∈M,则6?a∈M,那么集合M的个数为
A5个B6个C7个D8个
变式2:已知a,bAa,b,c,d,e,求集合A.
解:由已知,集合中必须含有元素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.
评析本题集合A的个数实为集合c,d,e的真子集的个数,所以共有个.
【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,求实数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,?2B,∴?2∈A
∵A∩B=1∴1∈A∴方程x2+px+q=0的两根为-2和1,
∴∴
变式:已知集合A=x|x2+bx+c=0,B=x|x2+mx+6=0,且A∩B=2,A∪B=B,求实数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-1x+1x+2>0,集合B满足:A∪B=x|x>-2,且A∩B=x|1
分析:先化简集合A,然后由A∪B和A∩B分别确定数轴上哪些元素属于B,哪些元素不属于B。
解答:A=x|-21。由A∩B=x|1-2可知[-1,1]B,而-∞,-2∩B=ф。
综合以上各式有B=x|-1≤x≤5
变式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
点评:在解有关不等式解集一类集合问题,应注意用数形结合的方法,作出数轴来解之。
变式2:设M=x|x2-2x-3=0,N=x|ax-1=0,若M∩N=N,求所有满足条件的a的集合。
解答:M=-1,3,∵M∩N=N,∴NM
①当时,ax-1=0无解,∴a=0②
综①②得:所求集合为-1,0,
【例5】已知集合,函数y=log2ax2-2x+2的定义域为Q,若P∩Q≠Φ,求实数a的取值范围。
分析:先将原问题转化为不等式ax2-2x+2>0在有解,再利用参数分离求解。
解答:1若,在内有有解
令当时,
所以a>-4,所以a的取值范围是
变式:若关于x的方程有实根,求实数a的取值范围。
解答:
点评:解决含参数问题的题目,一般要进行分类讨论,但并不是所有的问题都要讨论,怎样可以避免讨论是我们思考此类问题的关键。
【同步练习题】
一、选择题每题4分,共40分
1、下列四组对象,能构成集合的是
A某班所有高个子的学生B的艺术家
C一切很大的书D倒数等于它自身的实数
2、集合a,b,c的真子集共有个
A7B8C9D10
3、若1,2A1,2,3,4,5则满足条件的集合A的个数是
A.6B.7C.8D.9
4、若U=1,2,3,4,M=1,2,N=2,3,则CUM∪N=
A.1,2,3B.2C.1,3,4D.4
5、方程组的解集是
A.x=0,y=1B.0,1C.0,1D.x,y|x=0或y=1
6、以下六个关系式:,,,,,是空集中,错误的个数是
A4B3C2D1
7、点的集合M=x,y|xy≥0}是指
A.第一象限内的点集B.第三象限内的点集
C.第一、第三象限内的点集D.不在第二、第四象限内的点集
8、设集合A=,B=,若AB,则的取值范围是
ABCD
9、满足条件M=的集合M的个数是
A1B2C3D4
10、集合,,,且,则有
AB
CD不属于P、Q、R中的任意一个
二、填空题每题3分,共18分
11、若,,用列举法表示B
12、集合A=x|x2+x-6=0,B=x|ax+1=0,若BA,则a=__________
13、设全集U=,A=,CA=,则=,=。
14、集合,,____________.
15、已知集合A=x|,若A∩R=,则实数m的取值范围是
16、50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有人.
三、解答题每题10分,共40分
17、已知集合A=x|x2+2x-8=0,B=x|x2-5x+6=0,C=x|x2-mx+m2-19=0,若B∩C≠Φ,A∩C=Φ,求m的值
18、已知二次函数=,A=,试求的解析式
19、已知集合,B=,若,且求实数a,b的值。
20、设,集合,,且A=B,求实数x,y的值