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1、 精品資料
第一節(jié) 集 合
考點一
集合的基本概念
[例1] (1)(2013山東高考)已知集合A={0,1,2},則集合B={x-y|x∈A, y∈A}中元素的個數(shù)是( )
A.1 B.3 C.5 D.9
(2)已知A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},若1∈A,則實數(shù)a構(gòu)成的集合B的元素個數(shù)是( )[來源:數(shù)理化網(wǎng)]
A.0 B.1 C.2 D.3
[自主解答] (1)①當(dāng)x=0時,y=0,1,2,此
2、時x-y的值分別為0,-1,-2;②當(dāng)x=1時,y=0,1,2,此時x-y的值分別為1,0,-1;③當(dāng)x=2時,y=0,1,2,此時x-y的值分別為2,1,0.綜上可知,x-y的可能取值為-2,-1,0,1,2,共5個.
(2)①當(dāng)a+2=1時,a=-1,此時A={1,0,1},不合題意,故a≠-1;②當(dāng)(a+1)2=1時,a=0或a=-2.若a=0,則A={2,1,3},符合題意;若a=-2,則A={0,1,1},不符合題意;③當(dāng)a2+3a+3=1時,(a+1)(a+2)=0,即a=-1或a=-2.由①②知,不符合題意.
綜上可知a=0,即實數(shù)a構(gòu)成的集合B只有1個元素.
[答案] (
3、1)C (2)B
【互動探究】
若將本例(1)中的集合B更換為B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},則集合B中有多少個元素?
解:當(dāng)x=0時,y=0;當(dāng)x=1時,y=0或y=1;當(dāng)x=2時,y=0,1,2.
故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B中有6個元素.
【方法規(guī)律】
解決集合的概念問題應(yīng)關(guān)注兩點
(1)研究一個集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制條件,當(dāng)集合用描述法表示時,注意弄清其元素表示的意義是什么.如本例(1)中集合B中的元素為實數(shù)x-y,在“互動探究”中,集合B中的元素為點
4、(x,y).
(2)對于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意檢驗集合是否滿足互異性.
1.(2014寧波模擬)已知集合M={1,m},N={n,log2n},若M=N,則(m-n)2 015=________.
解析:因為M=N,所以或
即或
故(m-n)2 015=-1或0.[來源:]
答案:-1或0
2.已知集合A=,且2∈A,3?A,則實數(shù)a的取值范圍是________________.
解析:因為2∈A,所以<0,即(2a-1)(a-2)>0,解得a>2或a<.①
若3∈A,則<0,即(3a-1)(a-3)>0,解得a>3或a<,所以3?A時,≤a≤3.②
5、由①②可知,實數(shù)a的取值范圍為∪(2,3].
答案:∪(2,3]
考點二
集合間的基本關(guān)系
[例2] (1)(2014西城模擬)已知M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,則實數(shù)a的值為( )
A.1 B.-1 C.1或-1 D.0或1或-1
(2)已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B?A,則實數(shù)a的取值范圍為________.
[自主解答] (1)因為M∩N=N,所以N?M.當(dāng)a=0時,N=?,M={0},滿足M∩N=N;當(dāng)a≠0時,M={a},N=,所以=a,即a=
6、1.故實數(shù)a的值為0,1.
(2)當(dāng)B=?時,只需2a>a+3,即a>3;當(dāng)B≠?時,根據(jù)題意作出如圖所示的數(shù)軸,可得或解得a<-4或2<a≤3.
圖1
圖2
綜上可得,實數(shù)a的取值范圍為(-∞,-4)∪(2,+∞).
[答案] (1)D (2)(-∞,-4)∪(2,+∞)
【方法規(guī)律】
根據(jù)兩集合的關(guān)系求參數(shù)的方法
已知兩個集合之間的關(guān)系求參數(shù)時,要明確集合中的元素,對子集是否為空集進行分類討論,做到不漏解.若集合元素是一一列舉的,依據(jù)集合間的關(guān)系,轉(zhuǎn)化為解方程(組)求解,此時注意集合中元素的互異性;若集合表示的是不等式的解集,常依據(jù)數(shù)軸轉(zhuǎn)化為不等式(組)求解, 此
7、時需注意端點值能否取到.
1.(2014杭州模擬)A={x|1<x<2},B={x|x<a},若AB,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.{a|a≥2} B.{a|a>2} C.{a|a≥1} D.{a|a≤1}
解析:選A 借助數(shù)軸可知a≥2,故選A.
2.若集合A={x|x2+ax+1=0,x∈R},集合B={1,2},且A?B,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:①若A=?,則Δ=a2-4<0,解得-2<a<2;
②若1∈A,則12+a+1=0,解得a=-2,此時A={1},符合題意;
③若2∈A,則22+2a+1=0,解得a=-,此時A=,不合題意.
8、
綜上所述,實數(shù)a的取值范圍為[-2,2).
答案:[-2,2)
高頻考點
考點三 集合的基本運算
1.有關(guān)集合運算的考題,在高考中多以選擇題或填空題的形式呈現(xiàn),試題難度不大,多為低檔題.
2.高考對集合運算的考查主要有以下幾個命題角度:
(1)離散型數(shù)集間的交、并、補運算;
(2)連續(xù)型數(shù)集間的交、并、補運算;
(3)已知集合的運算結(jié)果求集合;
(4)已知集合的運算結(jié)果求參數(shù)的值(或參數(shù)的取值范圍).
[例3] (1)(2013山東高考)已知集合A,B均為全集U={1,2,3,4}的子集,且?U(A∪B)={4},B={1,2},則A∩?UB=(
9、 )
A.{3} B.{4} C.{3,4} D.?
(2)(2013浙江高考)設(shè)集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},則S∩T=( )
A.[-4,+∞) B.(-2,+∞)
C.[-4,1] D.(-2,1]
(3)(2011湖南高考)設(shè)全集U=M∪N={1,2,3,4,5},M∩?UN={2,4},則N=( )
A.{1,2,3} B.{1,3,5}
C.{1,4,5} D.{2,3,4}
(4)(2010天津高考)設(shè)集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x|1<x<5,x∈R}
10、.若A∩B=?,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.{a|0≤a≤6} B.{a|a≤2或a≥4}
C.{a|a≤0或a≥6} D.{a|2≤a≤4}
[自主解答] (1)由題意知A∪B={1,2,3},又B={1,2},故A∩?UB={3}.
(2)S∩T={x|x>-2}∩{x|-4≤x≤1}={x|-2
11、(3)B (4)C
集合運算問題的常見類型及解題策略
(1)離散型數(shù)集或抽象集合間的運算.常借助Venn圖求解;[來源:]
(2)連續(xù)型數(shù)集的運算.常借助數(shù)軸求解;
(3)已知集合的運算結(jié)果求集合.借助數(shù)軸或Venn圖求解;
(4)根據(jù)集合運算求參數(shù).先把符號語言譯成文字語言,然后適時應(yīng)用數(shù)形結(jié)合求解.
1.(2014鄭州模擬)[來源:]
已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},則如圖所示的Venn圖中的陰影部分所表示的集合為( )
A.{0,1} B.{-1,0,1}
C.{-1,2} D.{-1,0,1,2}
解析:選C
12、 由圖可知,陰影部分為{x|x∈M∪N且x?M∩N},又M∪N={-1,0,1,2},M∩N={0,1},所以{x|x∈M∪N且x?M∩N}={-1,2}.
2.(2014廈門模擬)已知集合A={1,2,3},B∩A={3},B∪A={1,2,3,4,5},則集合B的子集的個數(shù)為( )
A.6 B.7 C.8 D.9
解析:選C 由題意知B={3,4,5},集合B含有3個元素,則其子集個數(shù)為23=8.
3.(2014日照模擬)設(shè)集合A={x|x2+2x-3>0},B={x|x2-2ax-1≤0,a>0}.若A∩B中恰含有一個整數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是( )
13、
A. B.[來源:]
C. D.(1,+∞)
解析:選B A={x|x2+2x-3>0}={x|x>1或x<-3},因為函數(shù)y=f(x)=x2-2ax-1的對稱軸為x=a>0,f(-3)=6a+8>0,根據(jù)對稱性可知,要使A∩B中恰含有一個整數(shù),則這個整數(shù)解為2,所以有f(2)≤0且f(3)>0,即所以即≤a<.
———————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]———————————
1組轉(zhuǎn)化——集合運算與集合關(guān)系的轉(zhuǎn)化
在集合的運算關(guān)系和兩個集合的包含關(guān)系之間往往存在一定的聯(lián)系,在一定的情況下可以相互轉(zhuǎn)化,如A?B?A∩B=A?A∪B=B??UA??UB?A∩
14、(?UB)=?,在解題中運用這種轉(zhuǎn)化能有效地簡化解題過程.
2種技巧——集合的運算技巧
(1)在進行集合的運算時要盡可能地借助Venn圖和數(shù)軸使抽象問題直觀化.一般地,集合元素離散時用Venn圖表示;集合元素連續(xù)時用數(shù)軸表示,用數(shù)軸表示時要注意端點值的取舍.
(2)兩個有限集合相等,可以從兩個集合中的元素相同求解,如果是兩個無限集合相等,從兩個集合中元素相同求解就不方便,這時就根據(jù)兩個集合相等的定義求解,即如果A?B,B?A,則A=B.
3個注意點——解決集合問題應(yīng)注意的問題
(1)認(rèn)清元素的屬性.解決集合問題時,認(rèn)清集合中元素的屬性(是點集、數(shù)集或其他情形)和化簡集合是正確求解的兩個先決條件.
(2)注意元素的互異性.在解決含參數(shù)的集合問題時,要注意檢驗集合中元素的互異性,否則很可能會因為不滿足“互異性”而導(dǎo)致解題錯誤.
(3)防范空集.在解決有關(guān)A∩B=?,A?B等集合問題時,往往忽略空集的情況,一定先考慮?是否成立,以防漏解.