高中数学集合常考知识点总结
摘要:高中数学集合是高一新生入学接触高中数学的第一门功课。也是最容易混淆的知识点
之一。爱学啦通过关注最近几年高考对高中数学集合知识点的考察,总结了一些高中数学集
合常考知识点和解题方法。希望能帮助高一新生赢在起跑线上!总结如下: ●难点磁场 (★
★★
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高中数学集合是高一新生入学接触高中数学的第一门功课。也是最容易混淆的知识点之一。
爱学啦通过关注最近几年高考对高中数学集合知识点的考察,总结了一些高中数学集合常考
知识点和解题方法。希望能帮助高一新生赢在起跑线上!总结如下:
●难点磁场
(★★★★★)已知集合A={(x,y)|x2+mx-y+2=0},B={(x,y)|x-y+1=0,且0≤x≤2},如果A∩B
≠ ,求实数m的取值范围.
●案例探究
[例1]设A={(x,y)|y2-x-1=0},B={(x,y)|4x2+2x-2y+5=0},C={(x,y)|y=kx+b},是否存在k、
b∈N,使得(A∪B)∩C= ,证明此结论.
命题意图:本题主要考查考生对集合及其符号的分析转化能力,即能从集合符号上分辨出所
考查的知识点,进而解决问题.属★★★★★级题目.
知识依托:解决此题的闪光点是将条件(A∪B)∩C= 转化为A∩C= 且B∩C= ,这样难度
就降低了.
错解分析:此题难点在于考生对符号的不理解,对题目所给出的条件不能认清其实质内涵,
因而可能感觉无从下手.
技巧与方法:由集合A与集合B中的方程联立构成方程组,用判别式对根的情况进行限制,
可得到b、k的范围,又因b、k∈N,进而可得值.
解:∵(A∪B)∩C= ,∴A∩C= 且B∩C=
∵ ∴k2x2+(2bk-1)x+b2-1=0
∵A∩C=
∴Δ1=(2bk-1)2-4k2(b2-1)<0
∴4k2-4bk+1<0,此不等式有解,其充要条件是16b2-16>0,即b2>1
①
∵
∴4x2+(2-2k)x+(5+2b)=0
∵B∩C= ,∴Δ2=(1-k)2-4(5-2b)<0
∴k2-2k+8b-19<0,从而8b<20,即b<2.5 ②
由①②及b∈N,得b=2代入由Δ1<0和Δ2<0组成的不等式组,得
∴k=1,故存在自然数k=1,b=2,使得(A∪B)∩C= .
[例2]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?
命题意图: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.属★★★★级题目.
知识依托: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.
错解分析: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.
技巧与方法:画出韦恩图,形象地表示出各数量关系间的联系.
解:赞成A的人数为50× =30,赞成B的人数为30+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 +1,赞成A而不赞
成B的人数为30-x,赞成B而不赞成A的人数为33-x.
依题意(30-x)+(33-x)+x+( +1)=50,解得x=21.
所以对A、B都赞成的同学有21人,都不赞成的有8人.
●锦囊妙计
1.解答集合问题,首先要正确理解集合有关概念,特别是集合中元素的三要素;对于用描述
法给出的集合{x|x∈P},要紧紧抓住竖线前面的代表元素x以及它所具有的性质P;要重视发
挥图示法的作用,通过数形结合直观地解决问题.
2.注意空集 的特殊性,在解题中,若未能指明集合非空时,要考虑到空集的可能性,如A B,
则有A= 或A≠ 两种可能,此时应分类讨论.
●歼灭难点训练
一、选择题
1.(★★★★)集合M={x|x= ,k∈Z},N={x|x= ,k∈Z},则( )
A.M=N B.M N C.M N
D.M∩N=
2.(★★★★)已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1}且B≠ ,若A∪B=A,则( )
A.-3≤m≤4 B.-3<m<4
C.2<m<4 D.2<m≤4
二、填空题
3.(★★★★)已知集合A={x∈R|ax2-3x+2=0,a∈R},若A中元素至多有1个,则a的取值范
围是_________.
4.(★★★★)x、y∈R,A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)| =1,a>0,b>0},当A∩B只有一个元素时,
a,b的关系式是_________.
三、解答题
5.(★★★★★)集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|log2(x2-5x+8)=1},C={x|x2+2x-8=0},求当a取什么实数时,A∩B 和A∩C= 同时成立.
6.(★★★★★)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, )|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≠ .
7.(★★★★)已知集合A={z||z-2|≤2,z∈C},集合B={w|w= zi+b,b∈R},当A∩B=B时,求b的值.
8.(★★★★)设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x}.
(1)求证:A B;
(2)如果A={-1,3},求B.
参考答案
难点磁场
解:由 得x2+(m-1)x+1=0 ① ∵A∩B≠
∴方程①在区间[0,2]上至少有一个实数解.
首先,由Δ=(m-1)2-4≥0,得m≥3或m≤-1,当m≥3时,由x1+x2=-(m-1)<0及x1x2=1>0知,方程①只有负根,不符合要求.
当m≤-1时,由x1+x2=-(m-1)>0及x1x2=1>0知,方程①只有正根,且必有一根在区间(0,1]内,从而方程①至少有一个根在区间[0,2]内.
故所求m的取值范围是m≤-1.
歼灭难点训练
一、1.解析:对M将k分成两类:k=2n或k=2n+1(n∈Z),M={x|x=nπ+ ,n∈Z}∪{x|x=
nπ+ ,n∈Z},对N将k分成四类,k=4n或k=4n+1,k=4n+2,k=4n+3(n∈Z),N={x|x=nπ+ ,n∈Z}∪{x|x=nπ+ ,n∈Z}∪{x|x=nπ+π,n∈Z}∪{x|x=nπ+ ,n∈Z}.
答案:C
2.解析:∵A∪B=A,∴B A,又B≠ ,
∴ 即2<m≤4.
答案:D
二、3.a=0或a≥
4.解析:由A∩B只有1个交点知,圆x2+y2=1与直线 =1相切,则1= ,即ab= .
答案:ab=
三、5.解:log2(x2-5x+8)=1,由此得x2-5x+8=2,∴B={2,3}.由x2+2x-8=0,∴C={2,-4},又A∩C= ,∴2和-4都不是关于x的方程x2-ax+a2-19=0的解,而A∩B ,即A∩B≠ , ∴3是关于x的方程x2-ax+a2-19=0的解,∴可得a=5或a=-2.
当a=5时,得A={2,3},∴A∩C={2},这与A∩C= 不符合,所以a=5(舍去);当a=-2时,可以求得A={3,-5},符合A∩C= ,A∩B ,∴a=-2.
6.解:(1)正确.在等差数列{an}中,Sn= ,则 (a1+an),这表明点(an, )的坐标适合方程y (x+a1),于是点(an, )均在直线y= x+ a1上.
(2)正确.设(x,y)∈A∩B,则(x,y)中的坐标x,y应是方程组 的解,由方程组消去y得:2a1x+a12=-4(*),当a1=0时,方程(*)无解,此时A∩B= ;当a1≠0时,方程(*)只有一个解x= ,此时,
方程组也只有一解 ,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, >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= <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.
7.解:由w= zi+b得z= ,
∵z∈A,∴|z-2|≤2,代入得| -2|≤2,化简得|w-(b+i)|≤1.
∴集合A、B在复平面内对应的点的集合是两个圆面,集合A表示以点(2,0)为圆心,半径为2的圆面,集合B表示以点(b,1)为圆心,半径为1的圆面.
又A∩B=B,即B A,∴两圆内含.
因此 ≤2-1,即(b-2)2≤0,∴b=2.
8.(1)证明:设x0是集合A中的任一元素,即有x0∈A.
∵A={x|x=f(x)},∴x0=f(x0).
即有f[f(x0)]=f(x0)=x0,∴x0∈B,故A B.
(2)证明:∵A={-1,3}={x|x2+px+q=x},
∴方程x2+(p-1)x+q=0有两根-1和3,应用韦达定理,得
∴f(x)=x2-x-3.
于是集合B的元素是方程f[f(x)]=x,也即(x2-x-3)2-(x2-x-3)-3=x(*)的根. 将方程(*)变形,得(x2-x-3)2-x2=0
解得x=1,3, ,- .
故B={- ,-1, ,3}.
本文来自:【爱学啦】原文地址:http://www.ixuela.com/shuxue/fangfa/17367.html
第二篇:高中数学集合知识点总结
一:集合
1、分类 非负整数集(即自然数集) 记作:N
正整数集 N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R
2、列举法:{a,b,c……}
R| x-3?3、描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。{x>2} ,{x| x-3>2}
4、语言描述法:
5、Venn图:
韦
恩
图
示
性
质
A Φ=Φ
A B=B A
A B A
A B B
A A=A
A Φ=A
A B=B A
A B A
A B B
(CuA) (CuB)
= Cu (A B) A A=A
(CuA) (CuB)
= Cu(A B)
A (CuA)=U
A (CuA)= Φ.
6、集合的分类:
有限集 含有有限个元素的集合
无限集 含有无限个元素的集合
空集 不含任何元素的集合
二、集合间的基本关系
1.“包含”关系—子集
注意: 有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合。
反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A B或B A
2.“相等”关系:A=B (5≥5,且5≤5,则5=5)
实例:设 A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等”
A?即:① 任何一个集合是它本身的子集。A
B那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A)?B,且A?②真子集:如果A C?C ,那么 A?B, B?③如果 A
B?④ 如果A A 那么A=B?同时 B
3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ
规定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。
有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集
三、集合的运算
运算类型 交 集 并 集 补 集
定 义 由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.记作A B(读作?A交B?),即A B={x|x A,且x B}.
由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集.记作:A B(读作?A并B?),即A B ={x|x A,或x B}).
设S是一个集合,A是S的一个子集,由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集)
记作 ,即
CSA=
二、函数的有关概念
1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.
注意:
1.定义域:能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域。
求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:
(1)分式的分母不等于零;
(2)偶次方根的被开方数不小于零;
(3)对数式的真数必须大于零;
(3)指数、对数式的底必须大于零且不等于1.
(4)指数为零底数不可以等于零,
(5)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.
相同函数的判断方法:①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);②定义域一致 (两点必须同时具备)
2. 函数图象知识归纳
(1)定义:在平面直角坐标系中,以函数 y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数 y=f(x),(x ∈A)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),
(2) 画法
描点法:
图象变换法
1平移变换
2伸缩变换
3对称变换
3、映射
一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A B为从集合A到集合B的一个映射。记作“f(对应关系):A(原象) B(象)”
对于映射f:A→B来说,则应满足:
(1)集合A中的每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的;
(2)集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个;
(3)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。
3.分段函数
(1)在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
(2)分段函数的定义域是各段定义域的交集,值域是各段值域的并集.
二.函数的性质
1.函数的单调性
(1)增函数
设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.区间D称为y=f(x)的单调增区间.
(2)减函数
如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2 时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.
注意:函数的单调性是函数的局部性质;
(2).函数单调区间与单调性的判定方法
(A) 定义法:
○1 任取x1,x2∈D,且x1<x2;
○2 作差f(x1)-f(x2);
○3 变形(通常是因式分解和配方);
○4 定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);
○5 下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
(B)图象法(从图象上看升降)
8.函数的奇偶性(整体性质)
(1)偶函数
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.
(2).奇函数
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数.
(3)具有奇偶性的函数的图象的特征
偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.
利用定义判断函数奇偶性的步骤:
○1首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称;
○2确定f(-x)与f(x)的关系;
○3作出相应结论:若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数.
指数函数的图象和性质
a>1
0<a<1
定义域 R 定义域 R
值域y>0 值域y>0
在R上单调递增
非奇非偶函数 在R上单调递减 非奇非偶函数
函数图象都过定点(0,1) 函数图象都过定点(0,1)
2、对数函数的性质:
a>1
0<a<1
定义域x>0 定义域x>0
值域为R 值域为R
在R上递增 在R上递减
函数图象都过定点(1,0) 函数图象都过定点(1,0)