1、第7课时 集合复习【学习目标】1掌握集合的有关基本义概念,运用集合的概念解决问题;2掌握集合的包含关系(子集、真子集);3掌握集合的运算(交、并、补);4解决有关集合问题时,要注意各种思想方法(数形集结合、补集思想、分类讨论)的运用.【课前导学】【复习回顾】1判断下列命题的正误:全集只有一个;“正整数集”的补集是“负整数集”;空集没有子集;任一集合至少有两个子集;若,则;若,则A、B之中至少有一个为空集;解:只有 ,其余均X2设集合,且,则实数的取值范围是 3设,集合,若,求的值解:,由,当时,符合;当时,而,即或【课堂活动】一、建构数学:本单元主要介绍了以下三个问题:1集合的含义与特征;2集
2、合的表示与转化;3集合的基本运算(一)集合的含义与表示(含分类)1具有共同特征的对象的全体,称一个集合;2集合按元素的个数分为:有限集和无穷集两类;3集合的表示(二)集合表示法间的转化说明:高中数学解题的关键也是着“四化” (三)集合的基本运算1子集:A B定义为,对任意xA,有xB,表现图为A在B中包含着;2集合运算比较: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AB(读作A交B),即AB=x|xA,且xB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:AB(读作A并B),即AB =x|xA,或xB)设S是一个集合,A是
3、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)SA记作,即CSA=韦恩图示SA性质AA=AA=AB=BAABAABBAA=AA=AAB=BAABABB(CuA) (CuB)= Cu (AB)(CuA) (CuB)= Cu(AB)A (CuA)=UA (CuA)= 容斥原理:有限集A的元素个数记作card(A).对于两个有限集A,B,有card(AB)= card(A)+card(B)- card(AB)二、应用数学:1、注意集合中代表元素“代表元素”实质是认识和区别集合的核心代表元素不同,即使同一个表达式,所表示的集合也不同例如A=x|y=x2,B=y|y=x
4、2,C=(x,y)|y=x2,D=y=x2.例1 P=y=x2+1,Q=y|y=x2+1,S=x|y=x2+1,M=(x,y)|y=x2+1,N=x|x1.则相等的集合有 答案:Q=N【变式】Q S=?2、注意集合中元素的互异性注意集合中元素的互异性,计算出的结果都必须代入到原集合当中,检验是否违反互异性的原则例如对于数集2a,a2-a,实数a的取值范围是_.且例2 (1)已知集合A=1,4,a,B=1,a2,且BA,求集合A和集合B;(2)已知xR,A=-3,x2,x+1,B=x-3,2x-1,x2+1,如果=-3,求解:(1)当a= 4时,有a=2或-2 ,经检验符合题意,此时A=1,2,
5、4或A=1,-2,4, B=1,4;当a=a 时,有a= 1或0 ,经检验a=0 符合题意,此时A=0,1,4,B=0,1(2)由=-3有,x-3= -3或2x-1= -3或x2+1= -3故有x=0 或-1当x=0时,A=-3,0,1,B=-3,-1,1,不合题意=-3;当x= -1 时,A=-3,1,0 ,B =-4,-3,2,符合题意综上所述,x= -1.【解后反思】1、注意分类讨论;2、注意检验题意和集合中元素的互异性3、准确掌握元素和集合、集合和集合的关系例3 (1)下列关系式:;NR;高一(1)班学生的笔x|x是高一(1)班学生;3.14xR|x-0.其中正确命题的序号是 (2)
6、1;1;0;0,上述五个关系式中错误的个数是 2个4、注意空集特殊性和两重性空集是任意集合的子集,即,是任一非空集合的真子集,即A(A).有三种情况:,AB.另外还要分清楚,的关系例4 下列五个命题:空集没有子集;空集是任何一个集合真子集;任何一个集合必有两个或两个以上的子集;若,则A、B之中至少有一个为空集;其中真命题的个数 0个例5 已知集合A=x|x2-ax+a2-19=0,B=x|x2-5x+6=0,C=x|x2+2x-8=0,若,且AC=,求a的值解:B=2,3 ,C=2,-4 由题意有3A, 2A,把3代入A对应方程有a-3a -10 =0 解方程有a=5 或 -2.,经检验a=-
7、2(a=5舍去)例6 已知A=x|ax-1=0,B=x|x2-5x+6=0,若=A,求a的值,并确定集合A解:=A, AB 而 B=2,3,当a = 0 时,A = ,符合题意;当a=时,A=2,符合题意;当a=时,A=3 ,符合题意【解后反思】注意空集的特殊性,空集是任意集合的子集,即例7 已知A=x|x2+(m+2)x+1=0,且AR+=.试求实数m的取值范围解:因为AR+=.若,则方程无实数解,所以, - 4 m - 4.【解后反思】注意空集的特殊性及分类讨论思想的应用5、 综合运用例8 已知集合A=x|x2+4ax-4a+3=0, B=x|x2+(a-1)x+a2=0,C=x|x2+2
8、ax-2a=0, 其中至少有一个集合不是空集,求实数a的取值范围.分析:此题若从正面入手,要对七种可能情况逐一进行讨论,相当繁琐;若考虑其反面,则 只有一种情况,即三个集合全是空集.【解】 当三个集合全是空集时,所以对应的三个方程都没有实数解, 即 解此不等式组,得 所求实数a的取值范围为:a,或a-1. 点评:采用“正难则反”的解题策略,具体地说,就是将所研究的对象的全体视为全集,求 出使问题反面成立的集合,那么这个集合的补集便为所求.三、理解数学:1已知全集U=R,集合A=x|x2-x-60,C=x|x2-4ax+3a20 (1)试求a的取值范围,使ABC; (2)试求a的取值范围,使分析
9、:U=R,A=(-2,3),B=(-,-4)(2,+),故AB=(2,3),(-,-23,+),-4,2,=-4,-2, 又x2-4ax+3a20即(x-3a)(x-a)0,当a0时,C=(a,3a),(1) 要使ABC,集合数轴知, 解得 1a2;(2) 类似地,要使必有 , 解得 【解】解答过程只需要将上面的分析整理一下即可.点评:研究不等式的解集的包含关系或进行集合的运算时,充分利用数轴的直观性,便于分析与转化;注意分类讨论的思想在解题中的运用,在分类时要满足不重复、不遗漏的原则.2(1)已知集合A=x|x2-3x+2=0,B=x|ax-2=0,若,求实数a的取值范围; (2)已知集合A
10、=x|ax2-3x+2=0,若=,求的取值范围;若中只有一个元素,求的值并写出这个集合的元素;若中至多有一个元素,求的取值范围;若中有两个元素,求的取值范围(3)已知集合A=x|x2-3x+2=0,B=x|x2-ax+2=0,若,求实数a的取值范围解:(1) 而 B= 1,2 当a = 0 时,B = 符合题意;当a=时,A=1符合题意;当a=1时,A=2 符合题意;(2)(3)略【解后反思】注意对方程最高次项系数是否为零的讨论【课后提升】1下列命题正确的有 个(1)很小的实数可以构成集合;(2)集合与集合是同一个集合;(3)这些数组成的集合有个元素;(4)集合是指第二和第四象限内的点集答案:
11、2若且,则 答案:3已知集合至多有一个元素,则的取值范围 答案:4下列表述中正确的是 (只填序号):若 ;若; ; 答案:、5已知,则集合中元素x所应满足的条件为 答案:6满足的集合的个数为_答案:77某中学高一(1)班有45人,其中参加数学兴趣小组有28人,参加化学兴趣小组有21人,若数学化学都参加的有x人,则x的取值范围是 答案:8设全集,则= 答案:9集合,满足,实数值为 答案:10设 答案:11设,集合,;若, = 答案:或12已知,,则的取值范围为 答案:13设是集合A中元素的一种运算,如果对于任意的,都有,则称运算对集合A是封闭的,若,则对集合M不封闭的运算是 (选填:加法、减法、
12、乘法、除法)答案:除法14设全集,集合,,那么等于_答案: 二、解答题:15 已知集合,且,求的取值范围解:,当时,而 则 这是矛盾的;当时,而,则; 当时,而,则; 16已知A=x|x2+3x+2 0, B=x|mx24x+m-10 ,mR, 若AB=, 且AB=A, 求m的取值范围.解:由已知A=x|x2+3x+2得得 .(1)A非空 ,B=;(2)A=x|x另一方面,于是上面(2)不成立,否则,与题设矛盾.由上面分析知,B=.由已知B=结合B=,得对一切x恒成立,于是,有的取值范围是17,试求实数的取值范围,使解:依题意得:(1)当,;(2) 当,要使,则,解得:;(3)当,,不符合题设综合上述得:18已知集合A(x, y)|yx2mx1,B(x, y)|xy3, 0x3,若AB中有且仅有一个元素,求实数m的取值范围解:由题意, 得x2(m1)x40在0,3上有且仅有一解0时方程有相等实根且在0,3上,即 m30时,只有一根在0,3上,两根之积为40,则32(m1)340,m 所以,m的取值范围是m3或mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m