2018年高考数学总复习集合与常用逻辑用语.pdf
《2018年高考数学总复习集合与常用逻辑用语.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018年高考数学总复习集合与常用逻辑用语.pdf(19页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第 1 页 共 23 页 第一章集合与常用逻辑用语 本章知识结构图 互逆 互为逆否 互逆 互否互否 等价关系 关系 原命题:若 p,则 q逆命题:若q,则 p 否命题:若 p,则 q逆否命题:若 q,则 p 集合 集合元素的特征 确定性、互异性、无序性 集合的分类 无限集 有限集 空集 集合间的基本关系子集 真子集 相等 集合间的基本运算 交集 A B 并集 AB Venn 图、数轴 充要条件充分不必要条件,必要不充分条件,充分必要条件,既不充分也不必要条 件 简易逻辑 命题 全称命题与存在性命题 全称量词:任意;存在量词:存在 复合命题 且: pq 或: pq 非: p 一假则假,两真为真
2、一真便真,两假为假 补集 I Ae 第 2 页 共 23 页 第一节集合 考纲解读 1. 集合的含义与表示了解集合的含义、元素与集合的关系;能用自然语言、图形语言和集 合语言 (列举法或描述法)描述不同的具体问题 2. 集合间的基本关系理解集合之间包含与相等的含义能识别给定集合的子集;在具体的 情境中,了解全集与空集的含义 3. 集合的基本运算理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集; 理解在给定集合中一个子集的含义,会求给定子集的补集;能使用韦恩(Venn)图表达集合的 关系及运算 命题趋势探究 有关集合的高考试题,考查重点是集合与集合之间的关系与运算,考试形式多以一道选
3、择题 为主,分值5 分近年来试题加强了对集合计算和化简能力的考查,并向无限集方向发展, 考查学生的抽象思维能力,在解决这些问题时,要注意运用数轴法和特殊值法解题,应加强 集合表示方法的转化和化简的训练 预测 2019 年高考,将继续体现本章知识的工具性作用,多以小题形式出现,也有可能会将 其渗透在解答题的表达之中,相对独立具体估计为: (1)以选择题或填空题形式出现北京、重庆等地也可能以集合为基础,综合其他知识在 最后一题的位置出现考查学生的综合推理能力 (2)热点是集合间的基本运算、数轴法的应用和体现集合的语言工具作用 知识点精讲 一、集合的有关概念 1集合的含义与表示 某些指定对象的部分或
4、全体构成一个集合构成集合的元素除了常见的数、点等数学对象外, 还可以是其他对象 2集合元素的特征 (1)确定性:集合中的元素必须是确定的,任何一个对象都能明确判断出它是否为该集合 中的元素 (2)互异性:集合中任何两个元素都是互不相同的,即相同元素在同一个集合中不能重复 出现 (3)无序性:集合与其组成元素的顺序无关如 , , ,a b ca c b 3集合的常用表示法 集合的常用表示法有列举法、描述法、图示法(韦恩图、数轴)和区间法 4常用数集的表示 R 一实数集Q 一有理数集Z 一整数集N 一自然数集 * N或N 一正整数集C 一复数集 二、集合间的关系 1元素与集合之间的关系 元素与集合
5、之间的关系包括属于(记作aA)和不属于 (记作aA)两种 空集:不含有任何元素的集合,记作 2集合与集合之间的关系 (1)包含关系 子集: 如果对任意aAAB,则集合A是集合B的子集,记为AB或BA,显 然AA规定:A 第 3 页 共 23 页 (2)相等关系 对于两个集合A与B,如果AB,同时BA,那么集合A与B相等,记作AB (3)真子集关系 对于两个集合A与B,若AB,且存在bB,但bA,则集合A是集合B的真子集, 记作AB或BAY空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 三、集合的基本运算 集合的基本运算包括集合的交集、并集和补集运算,如表1 1所示 表1 1 交 集 |ABx x
6、AxB且 并 集 |ABx xAxB或 补 集 I Ae | IA x xIxA且e 1交集 由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,叫做A与B的交集,记作AB,即 |ABx xAxB且 2并集 由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作AB,即 |ABx xAxB或 3补集 已知全集I,集合AI,由I中所有不属于A的元素组成的集合,叫做集合A相对于全 集I的补集,记作 IA e,即| IA x xIxA且e 四、集合运算中常用的结论 1集合中的逻辑关系 (1)交集的运算性质 ABBA,ABA,ABBAIA,AAA,A (2)并集的运算性质 ABBA,AAB,B
7、ABAII,AAA,AA (3)补集的运算性质 () II AA痧, I Ie, II e() I AAe,() I AA Ie 补充性质: III ABAABBABBAAB痧? IAe A I A B A B 第 4 页 共 23 页 (4)结合律与分配律 结合律:()()ABCABC()()ABCABC 分配律:()()()ABCABAC()()()ABCABAC (5)反演律(德摩根定律) ()()() III ABAB痧?()()() III ABAB痧? 即“交的补补的并”, “并的补补的交” 2由 * (N )n n个元素组成的集合A的子集个数 A的子集有2 n 个,非空子集有21
8、 n 个,真子集有21 n 个,非空真子集有22 n 个 3容斥原理 ()( )()()CardABCard ACard BCardAB 题型归纳及思路提示 题型 1 集合的基本概念 思路提示:利用集合元素的特征:确定性、无序性、互异性 例 1.1 设,a bR,集合1,0, b ab ab a ,则ba() A1B1C2D2 解 析 : 由 题 意 知01,ab a, 又0a, 故0ab, 得1 b a , 则 集 合 1, 0 ,0,1,ab,可得1,1,2abba,故选 C。 变式 1 (2012 新课标理1)已知集合1,2,3,4,5 ,( , )|,ABx yxA yA,则B中 所含
9、元素的个数为() A3B6C8D10 变式 2 (2013 山东理 2)已知集合0,1 ,2 ,|,ABxy xA yA中元素的个数为 () A1B3C5D9 变式 3 若集合,lg()0,|,x xyxyxy,则x,y 题型 2 集合间的基本关系 思路提示 (1)判断两集合的关系常用两种方法:一是逻辑分析法,即先化筒集合,再从表达式中寻 找两集合的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系,这体现了合情推理的思维 方法 (2)已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素的关系,进而转 化为参数满足的关系,解决这类问题常利用数轴和韦恩图辅助分析 第 5 页 共 23 页 一
10、、集合关系中的判断问题 例1. 2 若 |41,|43,|81,Ax xnnZBx xnnZCx xnnZ,则A, B,C之间的关系为() ACBA苘BABCCCABDABC 解析:解法一: 集合B中元素434(1)1,xnnnZ,故集合AB,而集合C中 元素421,xnnZ,故CA 解法二 :列举 , 7, 3,1,5,9, 7, 3,1 ,5,9,AB ,, 7,1,9,C因 此CAB ,故选 C 评注: 解法一是数学中“求同比异”的思想,值得学习;解法二是列举法,易于入手,也是 做选择题的常用方法 变式 1 设集合 1 |, 24 k Mx xkZ , 1 |, 42 k Mx xkZ
11、,则 AMNBMNCMNYDMN 例 1. 3 设 2 |8150 ,|10Ax xxBx ax. (1)若 1 5 a,试判断集合A与集合B的关系; (2)若BA,求实数a组成的集合C. 分析: (1)先求集合A,再由 1 5 a求集合B,确定A与B的关系 . (2)解方程10ax,建立a的关系式求a,从而确定集合C. 解析: (1)由 2 8150xx得3x或5x,所以3,5A. 若 1 5 a,得 1 10 5 x,即5x,所以5B,故BA. (2)因为 3,5A ,又BA. 当B时,则方程10ax无解,则0a; 当B时,则0a,由10ax,得 1 x a ,所以 1 3 a 或 1 5
12、 a ,即 1 3 a或 1 5 a 故集合 1 1 0 3 5 C ,. 评注: (1)研究集合的子集问题时应首先想到空集,因为空集是任何集合的子集. (2)含参数的一元一次方程axb解的确定: 第 6 页 共 23 页 当0a时,方程有唯一实数解 b x a ; 当0ab时,方程有无数多个解,可为为任意实数; 当0a且0b时,方程无解. 变式 1 已知集合 2 |3100Ax xx,集合|121Bx pxp,若BA, 求实数p的取值范围 . 二、已知集合间的关系,求参数的取值范围 例 1. 4 ( 2012 大纲全国理2) 已知集合1,3,1,AmBmABA, 则m() A0或3B0或3C
13、1或3D1或3 解析: 由ABA,得BA,故3m或mm且1m,所以0m或3. 故选 B. 变式1 已知集合| 36 ,|,AxxBx xa aR,若AB,则实数a的取值 范围是 . 变式2 已知集合|1 ,|Ax xBx xa,且ABR,则实数a的取值范围 是 . 变式 3 已知集合 2 |1 ,Px xMa,若PMP,则a的取值范围是() A(,1 B1,) C 1,1 D(, 11,) 三、集合关系中的子集个数问题 例 1.5 已知集合 2 |3100,Ax xxxZ ,则集合 A的子集个数为 . 分析: 本题应首先确定集合A中元素的个数,再求其子集的个数. 解析:集合 2 |3100,2
14、, 1,0,1,2,3, 4,5Ax xxxZ, 共 8 个元素,则集合A 的子集的个数为 8 2256. 例1.6 已 知 集 合 2 |320,|05,NAx xxxRBxxx , 满 足 条 件 ACB的集合C的个数为() A1 B2 C3 D4 解析: 由1,2 ,1,2,3,4AB且ACB,得集合C是集合1,2与集合3,4的任 一子集的并集,即求集合3,4的子集的个数为 2 24,故选 D. 变式 1 已知集合M满足 * 1,2|10,NMx xx,求集合M的个数 . 题型 3 集合的运算 第 7 页 共 23 页 思路分析 凡是遇到集合的运算(并、交、补)问题,应注意对集合元素属性
15、的理解,数轴和韦恩图是 集合交、并、补运算的有力工具,数形结合是解集合运算问题的常用思想. 一、集合元素属性的理解 例 1.7 已知集合 22 |1,|9My yxxRNx yx,则MN() A|13xx B|13xx C|13xx D|14xx 分析: 在进行集合运算之前,首先要识别集合,即认清集合中元素的属性,判断M、N是 数集还是点集, 是数集要化简集合,是点集要解方程组. 在本题中, 集合M代表元素是因变 量,故是函数的值域(数集);集合N的代表元素是自变量,故是函数的定义域(数集). 解析: 2 |1,|1My yxxRy y, 22 |9|90Nx yxxx, 即| 33Nxx,所
16、以|13MNxx,故选 C. 评注: 几量遇到集合的运算(交、并、补)问题,应注意对集合元素属性的识别,如集合 |( ),y yf xxA是 函 数 的 值 域 , 是 数 集 , 求 出 值 域 可 以 使 之 简 化 ; 集 合 (,) |( ) ,x yyfxxA是点集,表示函数( )yf x图像上所有点的集合. 再如集合 22 |1, ,Mx xyx yR, 可 以 理 解 为 单 位 圆 上 点 的 纵 坐 标 的 取 值 集 合 | 11yy,表示的是数集 1,1; 2 ( , ) |0, ,Nx yxyx yR表示的是曲线 2 0xy,即抛的线 2 yx上所有点构成的集合,它表示
17、的是点集,故有MN. 另 如 22 ( , ) |4 ,|Mx yxyNy yx , 则 有 MN , 而 易 错 为 (2 ,2 ) , (2 ,2 )MN. 变式 1 集合 2 | 03 ,|9PxZxMxR x,则PM(). A1,2 B0,1,2 C|03xx D|03xx 变式 2 已知集合 1 |3|4 | 9 ,|46,0AxRxxByR yxx x ,则 集合AB . 变式3 设全集(,)|,IxyxyR,集合 3 (,)|1,(,)| 2 y MxyNxyyx x ,那么( )() II MN痧() A B(2,3) C(2,3) D( , )|1x yyx 第 8 页 共
18、23 页 变式4已知集合 2 ( ,)|20,Ax yxmxyxR, ( , )|10,0Bx yxyx,若AB,求实数m的取值范围 . 二、数轴在集合运算中的应用 例 1.8 设集合 |2 | 3 ,|8 ,SxxTx axaSTR,则a的取值范围是 () A( 3, 1) B 3, 1 C( 1,) D( 1,) 分析: 借助数轴表示集合S和集合T,根据集合的关系,求解参数的取值范围. 解析: 因为15 ,|8SxxTx axa或,集合S,T在数轴上的表示如图 1-1 所示 .因为STR,所以 1 85 a a ,可得31a. 故选 A. 变 式1( 2012天 津理11 )已知 集合 |
19、 |2 |3AxRx ,集合 |()(2)0BxRxm x,且 ( 1, )ABn,则m,n . 变式2 已知全集UR,集合| 23 ,|14AxxBx xx或,那么集合 ()UABe(). A. | 24xx B.|34x xx或 C.| 21xx D.| 13xx 变式 3 已知集合 3 |0 ,|3 1 x MxNx x x ,则集合|1x x(). AMN BMN C()RMNe D()RMNe 三、韦恩图在集合运算中的应用 例1.9设U为 全 集 ,M,P是 两 个 非 空 集 合 , 定 义M与P的 差 集 |MPx xMxP且,则()MMP(). AP BMP CMP DM 1a
20、58a 图 11 第 9 页 共 23 页 分析 :本题可利用题中所给定义MP表示从集合M中去掉属于集合P的元素解题 . 解 析 : 当MP时 , 根 据 题 意 利 用 韦 恩 图 解 题 , 如 图1-2所 示 , ()MMPMP. 当MP时,()MMPMMMP. 综上,()MMPMP. 故选 B. 评注 :凡是遇到抽象的集合运算题尝试利用韦恩图求解. 本题也可用举例法求解,比如 2,4 ,1,3,5MP,根据定义得出所求集合为空集. 故选 B. 变式 1 设全集 1,2,3,4,5UMN , 2,4UMNe,则N(). A1,2,3 B1,3,5 C1,4,5 D2,3,4 变式 2 某
21、班级共有30 人, 其中 15 人喜爱篮球, 8 人喜爱足球, 两项都不喜爱的有8人, 则 喜爱篮球但不喜爱足球的有人 例 1.10 如图 1-3 所示,I是全集,,A B C是它的子集, 则阴影部分所表示的集合是() A()ABC B()IABCe C()IABCe D()IBACe 第 10 页 共 23 页 分析: 本题考查对利用韦恩图表述集合关系的理解. 解析: 图 1-3 中的阴影部分为A与C的公共部分,即AC中去掉属于B的那部分元素后 剩余元素组成的集合,即()()()IIACBABC痧,故选 B. 对于韦恩图表述的集合应做如下理解:阴影部分涉及到谁就交谁,涉及不到谁就交其补集 如
22、图 1-4 所示分别表示: (a)ABC; (b)IABCe;(c) ()()IIABC痧或 ()IABCe. 变式 1 已知,M N为集合I的非空子集, 且,M N不相等,若()INMe, 则MN () AM BN CI D 四、以集合为载体的创新题 例 1.11 设A是整数集的一个非空子集,对于kA,如果1kA且1kA,那么称k 是A的一个孤立元,给定1,2,3,4,5,6,7,8S,由S的 3 个元素组成的所有集合中,不 含孤立元的集合共有个. 解析: 由孤立元的定义,若t不是A的孤立元,t应满足1tA或1tA,即集合中元 素连续, 故满足S的 3 个元素构成的不含孤立元的集合分别为1,
23、2,3、2,3,4、3,4,5、 4,5,6、5,6,7和6,7,8,共 6 个. 评注: 由S的 3 元素组成的集合中,含有一个孤立元的集合有30 个,含有3 个孤立元的集 合有 20 个. 变式1 设S是整数集Z的非空子集,如果,a bS,有abS,则称S关于数的乘法是 封闭的, 若,T V是Z的两个不相交的非空子集,TVZ,且, ,a b cT,有abcT, , ,x y zV,有xyzV,则下列结论恒成立的是() A.,T V中至少有一个关于乘法是封闭 B.,T V中至多有一个关于乘法是封闭 第 11 页 共 23 页 C.,T V中有且只有一个关于乘法是封闭 D.,T V中每一个关于
24、乘法是封闭 变式2 已知集合 12 ,(2) k Aa aak,其中(1,2,3, ) i aZ ik,由A中的元素 构成两个相应的集合 ( , ) |,Sa baA bA abA , ( , ) |,Ta baA bA abA,其中 ( , )a b是有序数对,集合S和T中的元素个数分 别为m和n. 若对于任意的aA,总有aA,则称集合A具有性质P. (1)检验集合 0,1,2,3 与 1,2,3 是否具有性质P,并对具有性质P的集合,写出相应 的集合S和T; (2)对任何具有性质P的集合A,证明: (1) 2 k k n. 变式 3 (2012 江苏 23)变式 3 设集合 * 1,2,3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2018 年高 数学 复习 集合 常用 逻辑 用语
链接地址:https://www.31doc.com/p-4729630.html