必修一第一章复习
知识点一 集合的概念 1.集合
一般地,把一些能够________________对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象________构成的集合(或集),通常用大写拉丁字母A,B,C,…来表示. 2.元素
构成集合的____________叫做这个集合的元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…来表示. 3.空集
不含任何元素的集合叫做空集,记为∅. 知识点二 集合与元素的关系 1.属于
如果a是集合A的元素,就说a________集合A,记作a________A. 2.不属于
如果a不是集合A中的元素,就说a________集合A,记作a________A. 知识点三 集合的特性及分类 1.集合元素的特性
________、________、________. 2.集合的分类
(1)有限集:含有________元素的集合. (2)无限集:含有________元素的集合. 3.常用数集及符号表示
名称 符号 知识点四 集合的表示方法 1.列举法
把集合的元素________________,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
2.描述法
非负整数集(自然数集) N * N或N+ 整数集 Z Q 实数集 R 用集合所含元素的________表示集合的方法称为描述法. 知识点五 集合与集合的关系 1.子集与真子集
定义 如果集合A中的________元素子集 都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集 如果集合A⊆B,但存在元素真子集 ________,且________,我们称集合A是集合B的真子集
2.子集的性质
(1)规定:空集是____________的子集,也就是说,对任意集合A,都有________. (2)任何一个集合A都是它本身的子集,即________. (3)如果A⊆B,B⊆C,则________. (4)如果AB,BC,则________. 3.集合相等
定义 如果集合A是集合B的子集(A⊆B),且集合相等 ________________,此时,集合A与集合B中的元素是一样的,因此,集合A与集合B相等 4.集合相等的性质 如果A⊆B,B⊆A,则A=B;反之,________________________.
知识点六 集合的运算
符号语言 图形图言 (Venn图) ________(或________) ________(或________) 符号语言 图形语言 (Venn图) A=B 1.交集
自然语言 由___________________ _____________________ 组成的集合,称为A与B的交集 2.并集
自然语言 由_________________ _________________组成的集合,称为A与B的并集
3.交集与并集的性质
交集的运算性质 并集的运算性质 符号语言 图形语言 符号语言 图形语言 A∩B=_________ A∪B=_______________ A∩B=________ A∩A=________ A∩∅=________ A⊆B⇔A∩B=________ 4.全集
A∪B=________ A∪A=________ A∪∅=________ A⊆B⇔A∪B=________ 在研究集合与集合之间的关系时,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的________,那么就称这个集合为全集,通常记作________. 5.补集
文字语言 符号语言 图形语言
对于一个集合A,由全集U中__________的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作________ ∁UA=________________ 典例精讲
题型一 判断能否构成集合
1.在“①高一数学中的难题;②所有的正三角形;③方程x-2=0的实数解”中,能够构成集合的是 。
2
题型二 验证元素是否是集合的元素
1、已知集合Axxm2n2,mZ,nZ. 求证:(1)3A;
(2)偶数4k-2(kZ)不属于A.
2、集合A是由形如m3nmZ,nZ的数构成的,判断
1是不是集合A中的元素.
23题型三 求集合
3x+y=2
1.方程组
2x-3y=27
的解集是( )
B.{x,y|x=3且y=-7}
C.{3,-7} D.{(x,y)|x=3且y=-7}
2.下列六种表示法:①{x=-1,y=2};②{(x,y)|x=-1,y=2};③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)};
⑥{(x,y)|x=-1或y=2}.
2x+y=0,能表示方程组
x-y+3=0
的解集的是( )
B.②③④⑤ D.②⑤⑥
A.①②③④⑤⑥ C.②⑤
1+a1
3.数集A满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).若∈A,求集合中的其他元素.
1-a3
xyz|xyz|
4.已知x,y,z为非零实数,代数式+++的值所组成的集合是M,用列举法表示集合M
|x||y||z|xyz为 。
题型四 利用集合中元素的性质求参数
1.已知集合S={a,b,c}中的三个元素是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 C.钝角三角形
B.直角三角形 D.等腰三角形
2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=0,,b,则b-a=________.
ba
3.已知P={x|2<x<k,x∈N,k∈R},若集合P中恰有3个元素,则实数k的取值范围是________. 4.已知集合A={x|ax-3x+2=0}.
(1)若A是单元素集合,求集合A;
(2)若A中至少有一个元素,求a的取值范围.
5.已知集合A是由0,m,m-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为( )
A.2 C.0或3
B.3 D.0或2或3
2
2
2
6.(2016·浙江镇海检测)已知集合A是由0,m,m-3m+2三个元素构成的集合,且2∈A,则实数m=________.
题型五 判断集合间的关系
1、设Mxxk1k1,kZ,Nxx,kZ,则M与N的关系正确的是( ) 2442A. M=N B.MN C.MN D.以上都不对
2.判断下列集合间的关系:
(1)A={x|x-3>2},B={x|2x-5≥0}; (2)A={x∈Z|-1≤x<3},B={x|x=|y|,y∈A}.
1n1p1
3.已知集合M={x|x=m+,m∈Z},N={x|x=-,n∈Z},P={x|x=+,p∈Z},试确定M,N,
62326
P之间的关系.
题型六 求子集个数
1.已知集合A={x|ax+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值构成的集合为________.
2
题型七 利用两个集合之间的关系求参数
1.已知集合A={1,2,m},B={1,m},B⊆A,则m=________.
2.已知集合A={1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则a的值不可能是( )
A.0 C.2
B.1 D.3
3
3.设集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}. (1)若B⊆A,求实数m的取值范围; (2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数;
(3)当x∈R时,不存在元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
题型八 集合间的基本运算
1.下面四个结论:①若a∈(A∪B),则a∈A;②若a∈(A∩B),则a∈(A∪B);③若a∈A,且a∈B,则a∈(A∩B);④若A∪B=A,则A∩B=B.其中正确的个数为( )
A.1 C.3
B.2 D.4
2.已知集合M={x|-3 B.2 D.4 4.(2016·全国卷Ⅲ理,1)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=( ) A.[2,3] C.[3,+∞) 5.下列关系式中,正确的个数为( ) ①(M∩N)⊆N;②(M∩N)⊆(M∪N); ③(M∪N)⊆N;④若M⊆N,则M∩N=M. A.4 C.2 2 B.(-∞,2]∪[3,+∞) D.(0,2]∪[3,+∞) B.3 D.1 6.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x+mx=0},若∁UA={1,2},则实数m=________. 7.(2016·唐山一中月考试题)已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2 A.3∈S,3∈T C.3∈∁US,3∈T B.3∈S,3∈∁UT D.3∈∁US,3∈∁UT 题型九 根据集合运算的结果求参数 1.若集合A={2,4,x},B={2,x},且A∪B={2,4,x},则x=________. 2 2.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}. (1)求A∩B; (2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围. 3.设A={x|x+8x=0},B={x|x+2(a+2)x+a-4=0},其中a∈R.如果A∩B=B,求实数a的取值范围. 4.已知集合A={x|x+ax+12b=0}和B={x|x-ax+b=0},满足(∁UA)∩B={2},A∩(∁UB)={4},U=R,求实数a,b的值. 5.U={1,2},A={x|x+px+q=0},∁UA={1},则p+q=________. 4.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k<x<k+1,k<2},且B∩(∁UA)≠∅,则( ) A.k<0 C.0<k<2 2 2 22 2 2 2 2 B.k<2 D.-1<k<2 2 2 6.已知集合A={x|x-ax+a-19=0},B={x|x-5x+6=0},C={x|x+2x-8=0},试探求a取何实数时,(A∩B)∅与A∩C=∅同时成立. 题型十 交集、并集、补集思想的应用 1.若三个方程x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实数解,试求实数a的取值范围. 题型十一 集合中的新定义问题 1.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”. (1)判断集合A={-1,1,2}是否为可倒数集; (2)试写出一个含3个元素的可倒数集. 2.集合P={3,4,5},Q={6,7},定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},则P*Q的子集个数为( ) A.7 C.32 B.12 D.64 3.当x∈A时,若x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,由A的所有孤立元素组成的集合称为A的“孤星集”,若集合M={0,1,3}的孤星集为M′,集合N={0,3,4}的孤星集为N′,则M′∪ N′=( ) A.{0,1,3,4} C.{1,3} B.{1,4} D.{0,3} 4.设U为全集,对集合X,Y定义运算“*”,X*Y=∁U(X∩Y),对于任意集合X,Y,Z,则(X*Y)*Z=( ) A.(X∪Y)∩∁UZ C.(∁UX∪∁UY)∩Z B.(X∩Y)∪∁UZ D.(∁UX∩∁UY)∪Z 31 5.设数集M={x|m≤x≤m+},N={x|n-≤x≤n},且M,N都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b-a43叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N的“长度”的最小值是________. 6.设A,B是两个非空集合,定义A与B的差集A-B={x|x∈A,且x∉B}. (1)试举出两个数集,求它们的差集; (2)差集A-B与B-A是否一定相等说明理由; (3)已知A={x|x>4},B={x|-6 知识点二 两个函数相等的条件 1.定义域________. 2.________完全一致. 知识点三 区间的概念及表示 1.一般区间的表示 设a,b∈R,且a定义 {x|a≤x≤b} {x|a 定义 符号 知识点四 函数的表示方法 函数的三种表示法:解析法、图象法、列表法. 知识点五 分段函数 如果函数y=f(x),x∈A,根据自变量x在A中不同的取值范围,有着不同的________,那么称这样的函数为分段函数.分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的________,值域是各段值域的________. 知识点六 映射的概念 设A,B是两个________________,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的________________,在集合B中都有________确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射. 知识点七 函数的单调性 1.增函数、减函数:设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值 R (-∞,+∞) {x|x≥a} {x|x>a} (a,+∞) {x|x≤a} (-∞,a] {x|xf(x2), 那么就说函数f(x)在区间D上是减函数. 2.函数的单调性:若函数f(x)在区间D上是增(减)函数,则称函数f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间. 3.单调性的常见结论:若函数f(x),g(x)均为增(减)函数,则f(x)+g(x)仍为增(减)函数;若函数f(x)为增(减)函数,则-f(x)为减(增)函数;若函数f(x)为增(减)函数,且f(x)>0,则知识点八 函数的最大值、最小值 最值 类别 最大值 最小值 1 为减(增)函数. f(x) 设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足 条件 (1)对于任意的x∈I,都有__________ (1)对于任意的x∈I,都有________ (2)存在x0∈I,使得______________ 结论 性质:定义在闭区间上的单调函数,必有最大(小)值. 知识点九 函数的奇偶性 1.函数奇偶性的概念 (2)存在x0∈I,使得________ M是函数y=f(x)的最大值 M是函数y=f(x)的最小值 偶函数 奇函数 条件 对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有 f(-x)=f(x) 结论 2.性质 (1)偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称. 函数f(x)是偶函数 f(-x)=-f(x) 函数f(x)是奇函数 (2)奇函数在对称的区间上单调性相同,偶函数在对称的区间上单调性相反. (3)在定义域的公共部分内,两个奇函数之积与商(分母不零)为偶函数;两个奇函数之和为奇函数;两个偶函数的和、积与商为偶函数;一奇一偶函数之积与商(分母不为零)为奇函数. 例1 (2016年10月学考)函数f(x)=ln(x-3)的定义域为( ) A.{x|x>-3} C.{x|x>3} B.{x|x>0} D.{x|x≥3} 例2 (2016年4月学考)下列图象中,不可能成为函数y=f(x)图象的是( ) 1logx,x>1, 例3 已知函数f(x)=3 -x2-2x+4,x≤1,例4 (2015年10月学考)已知函数f(x)= 则f(f(3))=________,f(x)的单调递减区间是________. x+a+|x-a| 2 ,g(x)=ax+1,其中a>0,若f(x)与g(x)的图象 有两个不同的交点,则a的取值范围是________. a(x<0), 例5 已知函数f(x)= (a-3)x+4a(x≥0) x 满足对任意的x1 例6 (2016年4月学考改编)已知函数f(x)=11 -. x-1x-3 (1)设g(x)=f(x+2),判断函数g(x)的奇偶性,并说明理由; (2)求证:函数f(x)在2,3)上是增函数. 例7 (2015年10月学考)已知函数f(x)=ax+(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由; (2)当a<2时,证明:函数f(x)在(0,1)上单调递减. 1 例8 (2016年10月学考)设函数f(x)=2的定义域为D,其中a<1. (|x-1|-a)(1)当a=-3时,写出函数f(x)的单调区间(不要求证明); (2)若对于任意的x∈0,2]∩D,均有f(x)≥kx成立,求实数k的取值范围. 2 11+,a∈R. x+1x-1 一、选择题 1.函数f(x)=1-2+A.(-3,0] C.(-∞,-3)∪(-3,0] x1 x+3 的定义域为( ) B.(-3,1] D.(-∞,-3)∪(-3,1] 2.下列四组函数中,表示同一个函数的是( ) A.y=-2x与y=x-2x B.y=(x)与y=|x| C.y=x+1·x-1与y=(x+1)(x-1) D.f(x)=x-2x-1与g(t)=t-2t-1 3.若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( ) 4.已知f(x)是一次函数,且ff(x)]=x+2,则f(x)等于( ) A.x+1 C.-x+1 B.2x-1 D.x+1或-x-1 2 2 23 5.设集合A={x|0≤x≤6},B={y|0≤y≤2},从A到B的对应法则f不是映射的是( ) 1 A.f:x→y=x 21 C.f:x→y=x 4 1 B.f:x→y=x 31 D.f:x→y=x 6 6.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于( ) A.4B.3C.2D.1 7.若函数y=ax+1在1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值为( ) A.2B.-2C.2或-2D.0 8.偶函数f(x)(x∈R)满足:f(4)=f(1)=0,且在区间0,3]与3,+∞)上分别递减和递增,则不等式 x·f(x)<0的解集为( ) A.(-∞,-4)∪(4,+∞) B.(-∞,-4)∪(-1,0) C.(-4,-1)∪(1,4) D.(-∞,-4)∪(-1,0)∪(1,4) 二、填空题 1 1-x,x≥0,2 9.已知函数f(x)=1 x,x<0, 2 若f(a)=a,则实数a=________. 10.设f(x)=ax+bx+2是定义在1+a,1]上的偶函数,则f(x)>0的解集为________. 11.若关于x的不等式x-4x-a≥0在1,3]上恒成立,则实数a的取值范围为________. 三、解答题 1+ax12.已知函数f(x)=的图象经过点(1,3),并且g(x)=xf(x)是偶函数. x+b(1)求函数中a、b的值; (2)判断函数g(x)在区间(1,+∞)上的单调性,并用单调性定义证明. 13.已知二次函数f(x)=ax-2ax+2+b在区间2,3]上有最大值5,最小值2. (1)求f(x)的解析式; (2)若b>1,g(x)=f(x)+mx在2,4]上为单调函数,求实数m的取值范围. 222 答案精析 知识条目排查 知识点一 1.确定的不同的 全体 2.每个对象 知识点二 1.属于 ∈ 2.不属于 ∉ 知识点三 1.确定性 互异性 无序性 2.(1)有限个 (2)无限个 3.正整数集 有理数集 知识点四 1.一一列举出来 2.共同特征 知识点五 1.任意一个 A⊆B B⊇A x∈B x∉A AB BA 2.(1)任何集合 ∅⊆A (2)A⊆A (3)A⊆C (4)AC 3.集合B是集合A的子集(B⊆A) 4.如果A=B, 则A⊆B,且B⊆A 知识点六 1.属于集合A且属于集合B的所有元素 {x|x∈A,且x∈B} 2.所有属于集合A或属于集合B的元素 {x|x∈A,或x∈B} 3.B∩A B∪A A A ∅ A A B 4.所有元素 U 5.不属于集合A ∁UA {x|x∈U,且x∉A} 题型分类示例 例1 D 例2 A ∵A=B,∴2∈B,则a=2.] 例3 {4} 解析 ∵全集U={2,3,4},集合A={2,3},∴∁UA={4}. 例4 A ∵A∩B=A,∴A⊆B. ∵A={1,2},B={1,m,3}, ∴m=2,故选A.] 例5 B 由B中不等式变形得 (x-2)(x+4)>0, 解得x<-4或x>2, 即B=(-∞,-4)∪(2,+∞). ∵A=-2,3], ∴A∪B=(-∞,-4)∪-2,+∞). 故选B.] 例6 C 图中的阴影部分是M∩P的子集, 不属于集合S,属于集合S的补集,即是∁IS的子集,则阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁IS,故选C.] 例7 A A={x|1≤3≤81} ={x|0≤x≤4}, xB={x|log2(x2-x)>1}={x|x2-x>2} ={x|x<-1或x>2}, ∴A∩B={x|2 2.C 由x-5x+6≥0,解得x≥3或x≤2. 又集合A={x|-1≤x≤1},∴A⊆B, 故选C.] 3.D 5.A ∁UB={2,4,5,7},A∩(∁UB)={3,4,5}∩{2,4,5,7}={4,5},故选A.] 6.A 因为全集U={-1,1,3}, 集合A={a+2,a+2},且∁UA={-1}, 所以1,3是集合A中的元素, 所以 a+2=1, a+2=3 2 2 2 由 a+2=1, 2 a+2=3, a+2=3,由2 a+2=1, 2 或 a+2=3, 2 a+2=1, 得a=-1. 得a无解, 所以a=-1,故选A.] 7.D A={x|x-8x+15=0}={3,5}, ∵B⊆A,∴B=∅或{3}或{5}, 若B=∅时,a=0; 1 若B={3},则a=; 3 1 若B={5},则a=. 511 故a=或或0,故选D.] 35 8.D ∵集合A={x|x≥16}={x|x≤-4或x≥4}, 2 B={m},且A∪B=A,∴B⊆A, ∴m≤-4或m≥4, ∴实数m的取值范围是 (-∞,-4]∪4,+∞),故选D.] 9.{1,2} 10.0 1 解析 A={1,a},∵x(x-a)(x-b)=0, 解得x=0或a或b, 若A=B,则a=0,b=1. 11.4 解析 全集U={x∈Z|-2≤x≤4}={-2,-1,0,1,2,3,4},A={-1,0,1,2,3},∁UA={-2,4}, ∵B⊆∁UA,则集合B=∅,{-2},{4},{-2,4}, 因此满足条件的集合B的个数是4. 12.1,+∞) 解析 由x-x<0,解得0 解析 由|x-2|0), ∴A=(2-a,2+a)(a>0). 由x-2x-3<0,解得-1 2 B=(-1,3). 2-a≤-1, ∵B⊆A,则 2+a≥3 解得a≥3. 答案精析 知识条目排查 知识点一 非空数集 唯一确定 从集合A到集合B {f(x)|x∈A} 知识点二 1.相同 2.对应关系 知识点三 1.a,b] (a,b) a,b) (a,b] 知识点五 对应关系 并集 并集 知识点六 非空的集合 任意一个元素x 唯一 知识点八 f(x)≤M f(x0)=M f(x)≥M f(x0)=M 题型分类示例 例1 C 例2 A 当x=0时,有两个y值对应,故A不可能是函数y=f(x)的图象.] 例3 5 -1,+∞) 1 解析 f(3)=log3=-1, 3 ∴f(f(3))=f(-1)=-1+2+4=5, 当x≤1时,f(x)=-x-2x+4 =-(x+1)+5, 对称轴x=-1, 2 2 f(x)在-1,1]上递减,当x>1时,f(x)递减, ∴f(x)在-1,+∞)上递减. 例4 (0,1) x,x>a, 解析 由题意得f(x)= a,x≤a, 在平面直角坐标系内分别画出01时,函数f(x),g(x) 的图象, 由图易得当f(x),g(x)的图象有两个交点时, 0g(a)>a, 解得0a的取值范围为0例5 解 由题意知,f(x)为减函数, ∴04 例6 (1)解 ∵f(x)=∴g(x)=f(x+2)= 11-, x-1x-3 0 11-, x+1x-1 11 ∵g(-x)=- -x+1-x-1= 11-=g(x), x+1x-1 又∵g(x)的定义域为{x|x≠-1且x≠1}, ∴y=g(x)是偶函数. (2)证明 设x1,x2∈2,3)且x1 = 1111-)-(-) x1-1x1-3x2-1x2-3 2(x1-x2)(x1+x2-4) , (x1-1)(x1-3)(x2-1)(x2-3) ∵x1,x2∈2,3)且x1 11 例7 (1)解 因为f(-x)=-ax++ -x+1-x-1=-(ax+ 11+) x-1x+1 =-f(x), 又因为f(x)的定义域为{x∈R|x≠-1且x≠1}, 所以函数f(x)为奇函数. (2)证明 任取x1,x2∈(0,1),设x1 则f(x1)-f(x2)=a(x1-x2)++ (x1-1)(x2-1)(x1+1)(x2+1) 11 =(x1-x2)a--] (x1-1)(x2-1)(x1+1)(x2+1)2(x1x2+1) =(x1-x2)a-2]. 2 (x1-1)(x2-1)因为0 (x1-1)(x2-1)2(x1x2+1) 所以a-2<0. 2 (x1-1)(x2-1) 又因为x1-x2<0,所以f(x1)>f(x2), 所以函数f(x)在(0,1)上单调递减. 例8 解 (1)单调递增区间是(-∞,1],单调递减区间是1,+∞). (2)当x=0时,不等式f(x)≥kx成立; 当x≠0时,f(x)≥kx等价于 2 2 2 2 k≤ 1 2. [x(|x-1|-a)] 设h(x)=x(|x-1|-a) -x[x-(1-a)],0<x≤1,=x[x-(1+a)],1<x≤2.