1、章末复习与总结一、数学抽象数学抽象是指通过对数量关系与空间形式的抽象,得到数学研究对象的素养主要表现为:获得数学概念和规则,提出数学命题和模型,形成数学方法和思想,认识数学结构与体系在本章中,主要表现在集合概念的理解及应用中.集合的基本概念例1定义集合运算:A*Bz|zxy,xA,yB设A1,2,B0,2,则集合A*B中元素的个数为()A0B2C3 D6解析zxy,xA,yB,z的取值有100,122,200,224,A*B0,2,4,故集合A*B中元素的个数为3.答案C二、数学运算数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养,主要表现为:理解运算对象,掌握运算法则,探究
2、运算思路,求得运算结果在本章中,主要表现在集合的交、并、补运算及一元二次不等式的求解问题.集合的运算例2(1)设全集UxN|x8,集合A1,3,7,B2,3,8,则(UA)(UB)()A1,2,7,8 B4,5,6C0,4,5,6 D0,3,4,5,6(2)已知集合Ax|4x2,集合Bx|x30求:AB;AB;R(AB)(1)解析UxN|x80,1,2,3,4,5,6,7,8,UA0,2,4,5,6,8,UB0,1,4,5,6,7,(UA)(UB)0,4,5,6答案C(2)解由已知得Bx|x3ABx|3x2ABx|x4R(AB)x|x3或x2.解一元二次不等式例3解下列关于x的不等式:(1)1
3、x22x12;(2)m2x22mx30.解(1)原不等式等价于即由得x(x2)0,所以x2或x0.由得(x3)(x1)0,所以3x1.将的解集在数轴上表示出来,如图求其交集得原不等式的解集为x|3x2或0x1(2)当m0时,30恒成立,解集为R.当m0时,二次项系数m20,16m20,不等式化为(mx3)(mx1)0.当m0时,解集为;当m0时,解集为.三、逻辑推理逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养,主要表现为:掌握推理基本形式和规则,发现问题和提出问题,探索和表述论证过程,理解命题体系,有逻辑地表达与交流本章主要表现在集合的基本关系、充要条件及全称量词命题和存在量词
4、命题、不等式的证明及应用中.充分条件与必要条件的判断例4(1)设集合Mx|x2,Px|x3,那么“xM或xP”是“x(MP)”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件(2)(2021北京市丰台区检测)a是方程ax30有实数根x0且x0x|1x2的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件解析(1)由xM或xP可得x(MP),而(MP)(MP),所以“xM或xP”是“x(MP)”的必要不充分条件故选B.(2)“方程ax30有实数根x0且x0x|1x2”等价于“函数yax3的图象在1x2时与x轴有交点”,则或解得a3或a.所以a是方程a
5、x30有实数根x0且x0x|1x2的充分不必要条件答案(1)B(2)A集合间的关系例5(1)(2021杭州联考)已知集合A0,1,Bx|xA,则下列关于集合A与B的关系正确的是()AAB BABCBA DAB(2)(2021天津河西区检测)已知非空集合A1,A2是集合A的子集,若同时满足两个条件:若aA1,则aA2,若aA2,则aA1,则称(A1,A2)是集合A的“互斥子集组”,并规定(A1,A2)与(A2,A1)为不同的“互斥子集组”,则集合A1,2,3,4的不同“互斥子集组”的个数是_解析(1)因为xA,所以B,0,1,0,1,则集合A0,1是集合B中的元素,所以AB.(2)当集合A1中只
6、有1个元素(1,2,3,4,共4种)时,集合A2是由集合A中除去这个元素后剩下的3个元素组成的集合的非空子集,这样的“互斥子集组”共有4(231)28(个)当集合A1中有2个元素(1,2,1,3,1,4,2,3,2,4,3,4,共6种)时,A2共有2213(个),故此时这样的“互斥子集组”有6318(个)当集合A1中有3个元素(1,2,3,1,2,4,1,3,4,2,3,4,共4种)时,A2只有1种情形,这样的“互斥子集组”共有414(个)综上所述,这样的“互斥子集组”共有2818450(个)答案(1)D(2)50全称量词命题与存在量词命题例6(2021潍坊市模拟)下列关于命题“xR,使得x2
7、x10”的否定正确的是()AxR,均有x2x10BxR,均有x2x10CxR,使得x2x10DxR,使得x2x10解析命题“xR,使得x2x10”的否定是“xR,均有x2x10”答案B不等式的性质及应用例7已知ab0,且a0,则()Aa2abb2 Bb2aba2Ca2b2ab Dabb2a2解析法一:令a1,b2,则a21,ab2,b24,从而a2abb2,选A.法二:由ab0,且a0可得b0,且ab,因为a2(ab)a(ab)0,所以0a2ab,又0ab,所以0ab(b)2,所以0a2abb2,选A.答案A不等式的证明例8已知x0,y0,z0,求证:8.证明x0,y0,z0,0,0,0,当且
8、仅当xyz时,以上三个不等式等号同时成立8.当且仅当xyz时等号成立.利用基本不等式求最值例9已知m0,n0,若m2,则mn的最小值为_;(2)已知aR,b0,且(ab)b1,则a的最小值是_解析(1)因为m2,化简可得mnm2n2,故mn8,当且仅当m2n4时,等号成立,即mn的最小值是8.(2)法一:b0,且(ab)b1,ab,abb2bb2 2,当且仅当b,即b1时等号成立,故a的最小值为2.法二:(ab)b1,aa2b(ab)b22,当且仅当a0,b1时等号成立答案(1)8(2)2四、数学建模数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养,主要表
9、现在:发现和提出问题,建立和求解模型,检验和完善模型,分析和解决问题,在本章主要表现在集合、不等式的实际应用中.集合的应用例10现有100名携带药品出国的旅游者,其中75人带有感冒药,80人带有胃药,那么对既带感冒药又带胃药的人数统计中,下列说法正确的是()A最多人数是55 B最少人数是55C最少人数是75 D最多人数是80解析设100名携带药品出国的旅游者组成全集I,其中带感冒药的人组成集合A,带胃药的人组成集合B.设所携带药品既非感冒药又非胃药的人数为x,则0x20.设以上两种药都带的人数为y.作出Venn图,由图可知,xcard(A)card(B)y100.x7580y100,y55x.
10、0x20,55y75,故最少人数是55.答案B不等式的实际应用例11为了保护环境,某工厂在政府部门的鼓励下进行技术改进:把二氧化碳转化为某种化工产品,经测算,该处理成本y(单位:万元)与处理量x(单位:t)之间满足yx240x1 600,其中30x50.已知每处理1 t的二氧化碳可获得价值20万元的某种化工产品(1)判断该技术改进能否获利如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,则政府至少需要补贴多少万元该工厂才不会亏损?(2)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少?解(1)该技术改进不能获利当30x50时,设该工厂获利S万元,则S20x(x240x1 600)(x30)2700,所以当30x50时,S的最大值为700,7000,因此该工厂不会获利,政府至少需要补贴700万元该工厂才不会亏损(2)由题意,知二氧化碳每吨的平均处理成本Px40,因为当30x50时,Px4024040,当且仅当x,即x40时等号成立,所以当处理量为40 t时,每吨的平均处理成本最少