人教版高中数学(必修一)(全册知识点考点梳理、重点题型分类巩固练习)(提高版)(家教、补习、复习用) 下载本文

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【解析】由M=N,知M,N所含元素相同.由O?{0,|x|,y}可知O?{x,xy,x-y}

若x=0,则xy=0,即x与xy是相同元素,破坏了M中元素互异性,所以x≠0.

若x·y=0,则x=0或y=0,其中x=0以上讨论不成立,所以y=0,即N中元素0,y是相同元素,破坏了N中元素的互异性,故xy≠0

若x-y=0,则x=y,M,N可写为

M={x,x,0},N={0,|x|,x}

22

由M=N可知必有x=|x|,即|x|=|x| ∴|x|=0或|x|=1

若|x|=0即x=0,以上讨论知不成立 若|x|=1即x=±1

当x=1时,M中元素|x|与x相同,破坏了M中元素互异性,故 x≠1 当x=-1时,M={-1,1,0},N={0,1,-1}符合题意,综上可知,x=y=-1

2

?(x?y)?(x2?y2)???(x100?y100)=-2+2-2+2+…+2=0

【总结升华】解答本题易忽视集合的元素具有的“互异性”这一特征,而找不到题目的突破口.因此,集合元素的特征是分析解决某些集合问题的切入点.

举一反三:

【变式1】设a,b?R,集合{1,a+b,a}={0,b,b},则b-a=( ) a【答案】2

【解析】由元素的三要素及两集合相等的特征:

b1?{0,,b},0?{1,a+b,a},又a?0,?a?b=0

ab∴当b=1时,a=-1,?{0,,b}={0,-1,1}

ab当=1时,∴b=a且a+b=0,∴a=b=0(舍) a∴综上:a=-1,b=1,∴b-a=2. 类型二、集合的运算 例5. 设集合

,C??z|z?3k?2,k?Z?,

D??w|w?6k?1,k?Z?,求AB,AC,BC,BD.

【答案】AB?AC?BC??,BD?D

【解析】先将集合A、B、C、D转化为文字语言叙述,以便弄清楚它们的构成,再求其交集即可.

集合A??x|x?3k,k?Z?表示3的倍数所组成的集合;

集合B??x|x?3k?1,k?Z?表示除以3余1的整数所组成的集合; 集合C??x|x?3k?2,k?Z?表示除以3余2的整数所组成的集合; 集合D??x|x?6k?1,k?Z?表示除以6余1的整数所组成的集合;

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?AB?AC?BC??,BD?D.

【总结升华】求两个集合的交集或并集,关键在于弄清两个集合由哪些元素所构成的,因而有时需要对集合进行转化,或具体化、形象化.如本例中转化为用自然语言来描述这些集合,有利于弄清集合的元素的构成.类似地,若一个集合元素的特征由不等式给出时,利用数轴就能使问题直观形象起来.

举一反三:

【变式】(2014 河南洛阳期中)已知集合M?xy?2?x,N?yy?x2,则M∩N=( ) A.? B.?1,1? C.xx?0 D.yy?0

【答案】C

【解析】集合M中的代表元素是x,集合N的代表元素是y,表示构成相关函数的因变量取值范围,故可知:M={x|x∈R},N={y|y≥0},所以M∩N={x|x≥0},选C.

例6.(2016春 福建期中)已知全集U=R,集合A={x∈R|x2-3x-4<0},B={x∈R|2a<x<4a,a∈R}

(1)当a=1时,求A??????????(eUB);

(2)若A∪B=A,求a的取值范围. 【思路点拨】(1)将a=1代入B,求出B,得到B的补集,从而求出其和A的交集即可; (2)根据A、B的包含关系,通过讨论B得到关于a的不等式组,解出即可. 【答案】(1)A(eUB)?{x?R|?1?x?2};(2)?1?a?0或a≥4 2【解析】A={x∈R|x2-3x-4<0},

(1)当a=1时,B={x∈R|2<x<5}, ∴A(eUB)?{x?R|?1?x?2}

(2)由已知A∪B=A,得B?A;

①当B??时2a≥4+a,即a≥4,满足B?A;

?2a?4?a1?②当B??时?2a??1,即??a?0时,满足B?A;

2?4?a?4?综上所述a的取值范围为?1?a?0或a≥4. 2举一反三:

2

【变式1】(1)已知:M={x|x≥2},P={x|x-x-2=0},求M∪P和M∩P;

22

(2)已知:A={y|y=3x}, B={y|y=-x+4}, 求:A∩B,A∪B;

22

(3)已知集合A={-3, a ,1+a}, B={a-3, a+1, 2a-1}, 其中a?R,若A∩B={-3},求A∪B. 【答案】(1){x|x≥2或x=-1},{2};(2){y|0≤y≤4},R;(3){-4,-3,0,1,2}. 【解析】(1)P={2,-1},M∪P={x|x≥2或x=-1},M∩P={2}.

(2)∵A={y|y≥0}, B={y|y≤4}, A∩B={y|0≤y≤4}, A∪B=R. (3)∵A∩B={-3},-3?B,则有:

①a-3=-3?a=0, A={-3,0,1}, B={-3,1,-1}?A∩B={-3,1},与已知不符,∴a≠0;

②2a-1=-3?a=-1, ∴ A={-3,1,0}, B={-4,2,-3}, 符合题设条件,∴A∪B={-4,-3,0,1,2}.

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【总结升华】此例题既练习集合的运算,又考察了集合元素的互异性.其中(1)易错点为求并集时,是否意识到要补上孤立点-1;而(2)中结合了二次函数的值域问题;(3)中根据集合元素的互异性,需要进行分类讨论,当求出a的一个值时,又要检验是否符合题设条件.

【集合的运算 377474 例5】

22

【变式2】设集合A={2,a-2a,6},B={2,2a,3a-6},若A∩B={2,3},求A∪B. 【答案】{2,3,6,18}

2

【解析】由A∩B={2,3},知元素2,3是A,B两个集合中所有的公共元素,所以3{2,a-2a,6},

22

则必有a-2a=3,解方程a-2a-3=0得a=3或a=-1

当a=3时,A={2,3,6},B={2,18,3}

∴A∪B={2,3,6}∪{2,18,3}={2,3,6,18} 当a=-1时,A={2,3,6},B={2,2,-9}

这既不满足条件A∩B={2,3},也不满足B中元素具有互异性,故a=-1不合题意,应舍去. 综上A∪B={2,3,6,18}

例7.已知全集U??1,2,3,4,5?,A?x|x2?px?4?0,求CuA.

【思路点拨】CuA隐含了A?U,对于A?U,注意不要忘记A??的情形.

【答案】 当?4?p?4时,CuA=?1,2,3,4,5?;当p??4时,CuA=?1,3,4,5?;当p??5时,CuA=?2,3,5?. 【解析】

当A??时,方程x?px?4?0无实数解. 此时??p?16?0,?4?p?4.CuA=U

当A??时,二次方程x?px?4?0的两个根x1,x2,必须属于U. 因为x1x2?4,所以只可能有下述情形:

当x1?x2?2时,p??4,此时A??2?, CuA=?1,3,4,5?; 当x1?1,x2?4时,p??5,此时A??1,4?, CuA=?2,3,5?. 综上所述,当?4?p?4时,CuA=?1,2,3,4,5?; 当p??4时,CuA=?1,3,4,5?; 当p??5时,CuA=?2,3,5?.

【总结升华】求集合A的补集,只需在全集中剔除集合A的元素后组成一个集合即可.由于本题中集合A的元素不确定,因此必须分类讨论才行.

举一反三:

【变式1】设全集U={x?N+|x≤8},若A∩(CuB)={1,8},(CuA)∩B={2,6},(CuA)∩(CuB)={4,7},求集合A,B.

【答案】{1,3,5,8},{2,3,5,6}. 【解析】全集U={1,2,3,4,5,6,7,8}

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由A∩(CuB)={1,8}知,在A中且不在B中的元素有1,8;由(CuA)∩B={2,6},知不在A中且在B中的元素有2,6;由(CuA)∩(CuB)={4,7},知不在A中且不在B中的元素有4,7,则元素3,5必在A∩B中.

由集合的图示可得

A={1,3,5,8},B={2,3,5,6}. 类型三、集合运算综合应用 例8.(2014 北京西城学探诊)已知集合A={x|-4≤x<2}, B={x|-1≤x<3},C={x|x≥a,a∈R}.

(1)若(A∪B)∩C=?,求实数a的取值范围; (2)若(A∪B)üC,求实数a的取值范围.

【思路点拨】(1)画数轴;(2)注意是否包含端点. 【答案】(1)a≥3 (2)a≤-4 【解析】

(1)∵A={x|-4≤x<2}, B={x|-1≤x<3},又(A∪B)∩C=?,如图,a≥3;

(2)画数轴同理可得:a≤-4.

【总结升华】此问题从表面上看是集合的运算,但其本质是一个定区间,和一个动区间的问题.思路是,使动区间沿定区间滑动,数形结合解决问题.

举一反三:

【变式1】已知集合P={x︱x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是( ) A.(-∞, -1] B.[1, +∞) C.[-1,1] D.(-∞,-1] ∪[1,+∞) 【答案】C

【解析】P?{x︱?1?x?1}又 PM?P, ∴M?P,∴ ?1?a?1 故选C.

例9. 设集合A?x|x2?4x?0,B?x|x2?2(a?1)x?a2?1?0,a?R.

(1)若AB?B,求a的值; (2)若AB?B,求a的值. 【思路点拨】明确AB?B、AB?B的含义,根据问题的需要,将其转化为等价的关系式B?A和A?B,是解决本题的关键.同时,在包含关系式B?A中,不要漏掉B??的情况.

【答案】(1)a?1或a??1;(1)2. 【解析】首先化简集合A,得A???4,0?. (1)由A????B?B,则有B?A,可知集合B为?,或为?0?、??4?,或为?0,?4?.

①若B??时,??4(a?1)2?4(a2?1)?0,解得a??1. ②若0?B,代入得a?1?0?a?1或a??1.

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