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【新教材人教A版数学第一册】 集合与常用逻辑用语(章末复习)
因为-3=5×(-1)+2,所以-3∈[2],故结论②不正确;
因为所有的整数被5除所得余数只能为0,1,2,3,4,所以Z= [0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故结论③正确;
设a=5n1+k1,b=5n2+k2(n1,n2∈Z),若a-b∈[0],则a-b =5(n1-n2)+(k1-k2)∈[0],所以k1=k2,则整数a,b属于同 一“类”,故结论④正确.
思路探究:由M∩P={x|5<x≤8},求得-3≤a≤5.(1)充要条件即- 3≤a≤5.(2)寻找充分但不必要条件,a可取满足-3≤a≤5的任意 一个值.(3)寻找必要但不充分条件,此时a的取值集合应真包 含{a|-3≤a≤5}.
解析:(1)由M∩P={x|5<x≤8},得-3≤a≤5,
因此M∩P={x|5<x≤8}的充要条件是-3≤a≤5,
方法二:由新定义的运算,得 A⊙B={1,2,5,6,7},则(A⊙B)⊙B= {1,2,5,6,7}⊙{3,4,5,6,7}={1,2,3,4}.
归纳提升:在集合的新定义问题中,出现较多的是在现有运算 法则和运算律的基础上定义一种新的运算.解题时,要抓住两 点:
(1)分析新定义的特点,把新定义中所叙述的问题的本质弄清楚, 并且能够应用到具体的解题过程中.
④“整数a,b属于同一‘类’”的条件是“a-b∈[0]”.
其中,正确结论的序号是___③_④___.
思路探究:由整数集Z中“类”的定义可得出,[0]表示5的倍数 组成的集合,[1]={5n+1|n∈Z},[2]={5n+2|n∈Z}等,然后 结合题目逐一判断.
解析:因为2 019=5×403+4,所以2 019∉[1],故结论①不正 确;
即a的取值范围为{a|-3≤a≤5}.
(2)求实数a的一个值,使它成为M∩P={x|5<x≤8}的一个充分但 不必要条件,就是在集合{a|-3≤a≤5}中取一个值,如取a=0, 此时必有M∩P={x|5<x≤8};反之,M∩P={x|5<x≤8}未必有a =0,故a=0是所求的一个充分但不必要条件.(答案不唯一)
归纳提升:分类讨论就是当问题所给的对象不能进行统一研究 时,就需要对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研 究得出每一类的结论,最后综合各类问题的结论得到整个问题 的解答.分类与整合就是化整为零,各个击破,再积零为整的 数学思想.
①“所有的正方形都是矩形”的否定为“至少存在一个正方形不 是矩形”,其中,把全称量词“所有的”变为存在量词“至少 存在一个”.
②“存在一个实数x,使得|x|≤0”的否定为“对所有的实数x,都有 |x|>0”,其中,把存在量词“存在一个”变为全称量词“所 有的”.
4.条件关系判定的常用结论
条件 p 与结论 q 的关系 p⇒q,且 q p q⇒p,且 p q
(2)因为集合 A={x|1≤x≤3},B={x|2≤x≤4}, 所以 A∪B={x|1≤x≤4}. 若非空集合 D={x|4-a<x<a},且 D⊆(A∪B),
4-a<a,
则有4-a≥1, a≤4,
解得 2<a≤3,
即实数 a 的取值范围为 2<a≤3.
归纳提升:解决集合与方程、不等式综合的参数问题时,要特别注 意两点:
2.集合描述法的两种形式
(1)符号描述法:用符号把元素的共同属性描述出来,其一般形 式为{x|P(x)}或{x∈I|P(x)},其中x代表元素,I是x的取值集合, P(x)是集合中元素x的共同属性,竖线不可省略,如大于1且小 于4的实数构成的集合可以表示为{x∈R|1<x<4}.在不会产生 误解的情况下,x的取值集合可以省略不写,如在实数集R中 取值,“∈R”常省略不写,于是上述集合可表示为 {x|1<x<4}.
归纳提升:已知条件p,结论q对应的集合分别为A,B.用集合观 点来理解充要条件,有如下三类:一是两个集合相等,那么p, q互为充要条件;二是两个集合有包含关系,若A B,则p是q 的必要不充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件;三 是两个集合没有包含关系,那么p是q的既不充分也不必要条 件.
专题 四
思想方法归纳
典例剖析
1.数形结合思想 已知典集例合7 A={x|-4<x<2},B={x|x<-5或x>1},C={x|m- 1<x<m+1,m∈R}.
(1)若A∩C=∅,求实数m的取值范围; (2)若(A∩B)⊆C,求实数m的取值范围.
思路探究:借助于数轴把集合表示出来,找出满足条件的m的取 值范围.
若 3∈C,则 9-3m+1=0,即 m=130, 此时方程为 x2-130x+1=0, ∴x=3 或 x=13, 即 C={3,13}⊆/ A,∴m≠130. 综上可知,a=4 或 a=2,-2<m≤2.
2.集合与不等式的联系
典例 2 已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|x=m+ 1,m∈A}. (1)求图中阴影部分表示的集合C;
p⇒q,且 q⇒p,即 p⇔q p q,且 q p
结论 p 是 q 的充分不必要条件 p 是 q 的必要不充分条件
p 是 q 的充要条件 p 是 q 的既不充分也不必要条件
专题 一
集合与方程、不等式的联系源自典例剖析1.集合与方程的联系
已知典集例合1A={x|x2-4x+3=0},B={x|(x-1)[x-(a-1)]=0}, C={x|x2-mx+1=0},若A∪B=A,A∩C=C,求实数a,m 的值或取值范围.
互异性
不同的(或者说是互异的),这就是说,集合 中的任何两个元素都是不同的对象,相同的
对象归入同一集合时只能算集合的一个元素
无序性
构成集合的元素间无先后顺序之分
示例
集合A={1,2,3}, 则1∈A,4∉A
集合{x,x2-x}中 的x应满足x≠x2- x,即x≠0且x≠2
集合{1,0}和{0,1} 是同一个集合
第一章
章末整合
知识结构·理脉络 要点梳理·晰精华 素养突破·提技能 真题精练·悟考情
1.集合中元素的三个特性
特征
含义
作为一个集合的元素,必须是确定的,不能
确定性
确定的对象就不能构成集合,也就是说,给 定一个集合,任何一个对象是不是这个集合
的元素也就确定了
对于一个给定的集合,集合中的元素一定是
(1)不要忽略集合中元素的互异性,即求出参数后应满足集合中的元 素是互异的,尤其要注意含参数的方程的解的集合.
(2)空集是一个特殊的集合,它不含任何元素,是任何集合的子集, 是任何非空集合的真子集,当题设中隐含有空集参与的集合关系与运算 时,其特殊性容易被忽略,如解决有关 A⊆B,A∩B=∅,A∪B=B 等集 合问题时,应先考虑空集的情况.
解析:(1)如图1所示.∵A∩C=∅, 且A={x|-4<x<2},C={x|m-1<x<m+1}, ∴m+1≤-4或m-1≥2,解得m≤-5或m≥3. 故实数m的取值范围是{m|m≤-5或m≥3}.
(2)∵A={x|-4<x<2},B={x|x<-5 或 x>1}, ∴A∩B={x|1<x<2}. 又(A∩B)⊆C,如图 2 所示, ∴mm-+11≤≥12,, 解得 1≤m≤2. 故实数 m 的取值范围是{m|1≤m≤2}.
命题q:x≠2或y≠6,对应集合为B={(x,y)|x≠2或x≠6},
命题¬p:x+y=8,对应集合为∁UA={(x,y)|x+y=8}, 命题¬q:x=2 且 y=6,对应集合为∁UB={(x,y)|x=2 且 y=6}= {(2,6)}, 显然∁UB ∁UA,所以 A B,即 p 是 q 的充分不必要条件.
归纳提升:数形结合的思想是充分运用“数”的严谨和“形” 的直观,将抽象的数学语言与直观的图形语言结合起来,使抽 象思维和形象思维结合,通过代数的论证、图形的描述来研究 和解决数学问题的一种数学思想方法.数形结合的思想通过 “以形助数,以数辅形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体 化,有助于把握数学问题的性质,有利于达到优化解题的目 的.在解答有关集合的交、并、补运算以及抽象集合问题时, 一般要借助数轴或Venn图求解,这都体现了数形结合的思 想.
思路探究:在 C⊆A 中含有 C=∅这种情况,所以在解题时要考虑集 合 C 为空集的情况,避免漏解.
解析:由题意可知 A={1,3}. ∵A∪B=A,∴B⊆A, ∴a-1=3 或 a-1=1, ∴a=4 或 a=2. 又 A∩C=C,∴C⊆A, 若 C=∅,则 Δ=m2-4<0,即-2<m<2; 若 1∈C,则 12-m+1=0, 即 m=2,此时 C={1},A∩C=C,符合题意;
(2)若非空集合D={x|4-a<x<a},且D⊆(A∪B),求实数a的取值 范围.
解析:(1)因为A={x|1≤x≤3},
B={x|x=m+1,m∈A},
所以B={x|2≤x≤4},
由图可得,C=A∩(∁UB), 因为B={x|2≤x≤4},则∁UB={x|x>4或x<2}, 而A={x|1≤x≤3},则C=A∩(∁UB)={x|1≤x<2}.
当3a+ 2 1<-4,即 a<-3 时, C∩(A∪B)={x|-4≤x<5}; 当-4≤3a+ 2 1<5,即-3≤a<3 时, C∩(A∪B)={x|3a+ 2 1<x<5};
当3a+2 1≥5,即 a≥3 时,C∩(A∪B)=∅. 综上可知,当 a<-3 时,C∩(A∪B)={x|-4≤x<5}; 当-3≤a<3 时,C∩(A∪B)={x|3a2+1<x<5}; 当 a≥3 时,C∩(A∪B)=∅.
(3)求实数a的取值范围,使它成为M∩P={x|5<x≤8}的一个必要 但不充分条件就是另求一个集合Q,使{a|-3≤a≤5}是集合Q的 一个真子集.易知当a≤5时,未必有M∩P={x|5<x≤8},但是 M∩P={x|5<x≤8}时,必有a≤5,故{a|a≤5}是所求的一个a的取 值集合.(答案不唯一)