高一數學集合知識點整理
在日常過程學習中,大家都背過不少知識點,肯定對知識點非常熟悉吧!知識點也可以理解為考試時會涉及到的知識,也就是大綱的分支。還在為沒有系統的知識點而發愁嗎?以下是小編為大家整理的高一數學集合知識點整理,僅供參考,大家一起來看看吧。
高一數學知識點整理 1
一、知識歸納:
1.集合的有關概念。
1)集合(集):某些指定的對象集在一起就成為一個集合(集)。其中每一個對象叫元素。
注意:①集合與集合的元素是兩個不同的概念,教科書中是通過描述給出的,這與平面幾何中的點與直線的概念類似。
②集合中的元素具有確定性(aA,二者必居其一)、互異性(若aA,則a≠b)和無序性({a,b}與{b,a}表示同一個集合)。
③集合具有兩方面的意義,即:凡是符合條件的對象都是它的元素;只要是它的元素就必須符號條件
2)集合的表示方法:常用的有列舉法、描述法和圖文法
3)集合的分類:有限集,無限集,空集。
4)常用數集:N,Z,Q,R,N
2.子集、交集、并集、補集、空集、全集等概念。
1)子集:若對x∈A都有x∈B,則A B(或A B);
2)真子集:A B且存在x0∈B但x0 A;記為A B(或 ,且 )
3)交集:A∩B={x| x∈A且x∈B}
4)并集:A∪B={x| x∈A或x∈B}
5)補集:CUA={x| x A但x∈U}
注意:①A,若A≠,則A ;
②若 , ,則 ;
③若 ,且 ,則A=B(等集)
3.弄清集合與元素、集合與集合的關系,掌握有關的術語和符號,特別要注意以下的符號:(1) 與 、 的區別;(2) 與 的區別;(3) 與 的區別。
4.有關子集的幾個等價關系
①A∩B=A A B;②A∪B=B A B;③A B C uA C uB;
④A∩CuB = 空集 CuA B;⑤CuA∪B=I A B。
5.交、并集運算的性質
①A∩A=A,A∩ = ,A∩B=B∩A;②A∪A=A,A∪ =A,A∪B=B∪A;
③Cu (A∪B)= CuA∩CuB,Cu (A∩B)= CuA∪CuB;
6.有限子集的個數:設集合A的元素個數是n,則A有2n個子集,2n-1個非空子集,2n-2個非空真子集。
二、例題講解:
【例1】已知集合M={x|x=m+ ,m∈Z},N={x|x= ,n∈Z},P={x|x= ,p∈Z},則M,N,P滿足關系
A) M=N P B) M N=P C) M N P D) N P M
分析一:從判斷元素的共性與區別入手。
解答一:對于集合M:{x|x= ,m∈Z};對于集合N:{x|x= ,n∈Z}
對于集合P:{x|x= ,p∈Z},由于3(n-1)+1和3p+1都表示被3除余1的數,而6m+1表示被6除余1的數,所以M N=P,故選B。
分析二:簡單列舉集合中的元素。
解答二:M={…, ,…},N={…, , , ,…},P={…, , ,…},這時不要急于判斷三個集合間的關系,應分析各集合中不同的元素。
= ∈N, ∈N,∴M N,又 = M,∴M N,
= P,∴N P 又 ∈N,∴P N,故P=N,所以選B。
點評:由于思路二只是停留在最初的歸納假設,沒有從理論上解決問題,因此提倡思路一,但思路二易人手。
變式:設集合 , ,則( B )
A.M=N B.M N C.N M D.
解:
當 時,2k+1是奇數,k+2是整數,選B
【例2】定義集合A*B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7},B={2,3,5},則A*B的子集個數為
A)1 B)2 C)3 D)4
分析:確定集合AB子集的個數,首先要確定元素的個數,然后再利用公式:集合A={a1,a2,…,an}有子集2n個來求解。
解答:∵AB={x|x∈A且x B}, ∴AB={1,7},有兩個元素,故AB的子集共有22個。選D。
變式1:已知非空集合M {1,2,3,4,5},且若a∈M,則6a∈M,那么集合M的個數為
A)5個 B)6個 C)7個 D)8個
變式2:已知{a,b} A {a,b,c,d,e},求集合A.
解:由已知,集合中必須含有元素a,b.
集合A可能是{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e}.
評析 本題集合A的個數實為集合{c,d,e}的真子集的個數,所以共有 個 .
【例3】已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|x24x+rr=0},且A∩B={1},A∪B={2,1,3},求實數p,q,r的值。
解答:∵A∩B={1} ∴1∈B ∴124×1+r=0,r=3.
∴B={x|x24x+r=0}={1,3}, ∵A∪B={2,1,3},2 B, ∴2∈A
∵A∩B={1} ∴1∈A ∴方程x2+px+q=0的兩根為-2和1,
變式:已知集合A={x|x2+bx+c=0},B={x|x2+mx+6=0},且A∩B={2},A∪B=B,求實數b,c,m的值。
解:∵A∩B={2} ∴1∈B ∴22+m2+6=0,m=-5
∴B={x|x2-5x+6=0}={2,3} ∵A∪B=B ∴
又 ∵A∩B={2} ∴A={2} ∴b=-(2+2)=4,c=2×2=4
∴b=-4,c=4,m=-5
【例4】已知集合A={x|(x-1)(x+1)(x+2)>0},集合B滿足:A∪B={x|x>-2},且A∩B={x|1
分析:先化簡集合A,然后由A∪B和A∩B分別確定數軸上哪些元素屬于B,哪些元素不屬于B。
解答:A={x|-21}。由A∩B={x|1-2}可知[-1,1] B,而(-∞,-2)∩B=ф。
綜合以上各式有B={x|-1≤x≤5}
變式1:若A={x|x3+2x2-8x>0},B={x|x2+ax+b≤0},已知A∪B={x|x>-4},A∩B=,求a,b。(答案:a=-2,b=0)
點評:在解有關不等式解集一類集合問題,應注意用數形結合的方法,作出數軸來解之。
變式2:設M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,求所有滿足條件的a的集合。
解答:M={-1,3} , ∵M∩N=N, ∴N M
①當 時,ax-1=0無解,∴a=0 ②
綜①②得:所求集合為{-1,0, }
【例5】已知集合 ,函數y=log2(ax2-2x+2)的定義域為Q,若P∩Q≠,求實數a的取值范圍。
分析:先將原問題轉化為不等式ax2-2x+2>0在 有解,再利用參數分離求解。
解答:(1)若 , 在 內有有解
令 當 時,
所以a>-4,所以a的取值范圍是
變式:若關于x的方程 有實根,求實數a的取值范圍。
解答:
點評:解決含參數問題的題目,一般要進行分類討論,但并不是所有的問題都要討論,怎樣可以避免討論是我們思考此類問題的關鍵。
三、隨堂演練
選擇題
1. 下列八個關系式①{0}= ② =0 ③ { } ④ { } ⑤{0}
⑥0 ⑦ {0} ⑧ { }其中正確的個數
(A)4 (B)5 (C)6 (D)7
2.集合{1,2,3}的真子集共有
(A)5個 (B)6個 (C)7個 (D)8個
3.集合A={x } B={ } C={ }又 則有
(A)(a+b) A (B) (a+b) B (C)(a+b) C (D) (a+b) A、B、C任一個
4.設A、B是全集U的兩個子集,且A B,則下列式子成立的是
(A)CUA CUB (B)CUA CUB=U
(C)A CUB= (D)CUA B=
5.已知集合A={ }, B={ }則A =
(A)R (B){ }
(C){ } (D){ }
6.下列語句:(1)0與{0}表示同一個集合; (2)由1,2,3組成的集合可表示為
{1,2,3}或{3,2,1}; (3)方程(x-1)2(x-2)2=0的所有解的集合可表示為 {1,1,2}; (4)集合{ }是有限集,正確的是
(A)只有(1)和(4) (B)只有(2)和(3)
(C)只有(2) (D)以上語句都不對
7.設S、T是兩個非空集合,且S T,T S,令X=S 那么S∪X=
(A)X (B)T (C) (D)S
8設一元二次方程ax2+bx+c=0(a<0)的根的判別式 ,則不等式ax2+bx+c 0的解集為
(A)R (B) (C){ } (D){ }
填空題
9.在直角坐標系中,坐標軸上的點的集合可表示為
10.若A={1,4,x},B={1,x2}且A B=B,則x=
11.若A={x } B={x },全集U=R,則A =
12.若方程8x2+(k+1)x+k-7=0有兩個負根,則k的取值范圍是
13設集合A={ },B={x },且A B,則實數k的取值范圍是。
14.設全集U={x 為小于20的非負奇數},若A (CUB)={3,7,15},(CUA) B={13,17,19},又(CUA) (CUB)= ,則A B=
解答題
15(8分)已知集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1}, 若A B={-3},求實數a。
16(12分)設A= , B= ,
其中x R,如果A B=B,求實數a的取值范圍。
四、習題答案
選擇題
1 2 3 4 5 6 7 8
C C B C B C D D
填空題
9.{(x,y) }
10.0,
11.{x ,或x 3}
12.{ } 13.{ }
14.{1,5,9,11}
解答題
15.a=-1
16.提示:A={0,-4},又A B=B,所以B A
(Ⅰ)B= 時, 4(a+1)2-4(a2-1)<0,得a<-1
(Ⅱ)B={0}或B={-4}時, 0 得a=-1
(Ⅲ)B={0,-4}, 解得a=1
綜上所述實數a=1 或a -1
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(1)兩個平面互相平行的定義:空間兩平面沒有公共點
(2)兩個平面的位置關系:
兩個平面平行——沒有公共點;兩個平面相交——有一條公共直線。
a、平行
兩個平面平行的判定定理:如果一個平面內有兩條相交直線都平行于另一個平面,那么這兩個平面平行。
兩個平面平行的性質定理:如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么交線平行。
b、相交
二面角
(1)半平面:平面內的一條直線把這個平面分成兩個部分,其中每一個部分叫做半平面。
(2)二面角:從一條直線出發的兩個半平面所組成的圖形叫做二面角。二面角的取值范圍為[0°,180°]
(3)二面角的棱:這一條直線叫做二面角的棱。
(4)二面角的面:這兩個半平面叫做二面角的面。
(5)二面角的平面角:以二面角的棱上任意一點為端點,在兩個面內分別作垂直于棱的兩條射線,這兩條射線所成的角叫做二面角的平面角。
(6)直二面角:平面角是直角的二面角叫做直二面角。
兩平面垂直
兩平面垂直的定義:兩平面相交,如果所成的角是直二面角,就說這兩個平面互相垂直。記為⊥
兩平面垂直的判定定理:如果一個平面經過另一個平面的一條垂線,那么這兩個平面互相垂直
兩個平面垂直的性質定理:如果兩個平面互相垂直,那么在一個平面內垂直于交線的直線垂直于另一個平面。
二面角求法:直接法(作出平面角)、三垂線定理及逆定理、面積射影定理、空間向量之法向量法(注意求出的角與所需要求的角之間的等補關系)
棱錐
棱錐的定義:有一個面是多邊形,其余各面都是有一個公共頂點的三角形,這些面圍成的幾何體叫做棱錐。
棱錐的性質:
(1)側棱交于一點。側面都是三角形
(2)平行于底面的截面與底面是相似的多邊形。且其面積比等于截得的棱錐的高與遠棱錐高的比的平方
正棱錐
正棱錐的定義:如果一個棱錐底面是正多邊形,并且頂點在底面內的射影是底面的中心,這樣的棱錐叫做正棱錐。
正棱錐的性質:
(1)各側棱交于一點且相等,各側面都是全等的等腰三角形。各等腰三角形底邊上的高相等,它叫做正棱錐的斜高。
(3)多個特殊的直角三角形
a、相鄰兩側棱互相垂直的正三棱錐,由三垂線定理可得頂點在底面的射影為底面三角形的垂心。
b、四面體中有三對異面直線,若有兩對互相垂直,則可得第三對也互相垂直。且頂點在底面的射影為底面三角形的垂心。
集合
集合具有某種特定性質的事物的總體。這里的“事物”可以是人,物品,也可以是數學元素。例如:
1、分散的人或事物聚集到一起;使聚集:緊急~。
2、數學名詞。一組具有某種共同性質的數學元素:有理數的~。
3、口號等等。集合在數學概念中有好多概念,如集合論:集合是現代數學的基本概念,專門研究集合的理論叫做集合論。康托(Cantor,G、F、P、,1845年—1918年,德國數學家先驅,是集合論的創始者,目前集合論的基本思想已經滲透到現代數學的所有領域。
集合,在數學上是一個基礎概念。什么叫基礎概念?基礎概念是不能用其他概念加以定義的概念。集合的概念,可通過直觀、公理的方法來下“定義”。集合
集合是把人們的直觀的或思維中的某些確定的能夠區分的對象匯合在一起,使之成為一個整體(或稱為單體),這一整體就是集合。組成一集合的那些對象稱為這一集合的元素(或簡稱為元)。
集合與集合之間的關系
某些指定的對象集在一起就成為一個集合集合符號,含有有限個元素叫有限集,含有無限個元素叫無限集,空集是不含任何元素的集,記做Φ。空集是任何集合的子集,是任何非空集的真子集。任何集合是它本身的子集。子集,真子集都具有傳遞性。
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一、點、線、面概念與符號
平面α、β、γ,直線a、b、c,點A、B、C;
A∈a——點A在直線a上或直線a經過點;
aα——直線a在平面α內;
α∩β= a——平面α、β的交線是a;
α∥β——平面α、β平行;
β⊥γ——平面β與平面γ垂直.
二、點、線、面常用定理
1.異面直線判斷定理
過平面外一點與平面內一點的直線,和平面內不過該點的直線是異面直線.
2.線與線平行的判定定理
(1)平行于同一直線的兩條直線平行;
(2)垂直于同一平面的兩條直線平行;
(3)如果一條直線和一個平面平行,經過這條直線的平面和這個平面相交,那么這條直線和交線平行;
(4)如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行;
(5)如果一條直線平行于兩個相交平面,那么這條直線平行于兩個平面的交線.
3.線與線垂直的判定
若一條直線垂直于一個平面,那么這條直線垂直于平面內所有直線.
4.線與面平行的判定
(1)平面外一條直線和平面內一條直線平行,則該直線與此平面平行;
(2)若兩個平面平行,則在一個平面內的任何一條直線必平行于另一個平面.
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一、集合有關概念
1. 集合的含義
2. 集合的中元素的三個特性:
(1) 元素的確定性,
(2) 元素的互異性,
(3) 元素的無序性,
3.集合的表示:{ … } 如:{我校的籃球隊員},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}
(1) 用拉丁字母表示集合:A={我校的籃球隊員},B={1,2,3,4,5}
(2) 集合的表示方法:列舉法與描述法。
? 注意:常用數集及其記法:
非負整數集(即自然數集) 記作:N
正整數集 N*或 N+ 整數集Z 有理數集Q 實數集R
1) 列舉法:{a,b,c……}
2) 描述法:將集合中的元素的公共屬性描述出來,寫在大括號內表示集合的方法。{x?R| x-3>2} ,{x| x-3>2}
3) 語言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}
4) Venn圖:
4、集合的分類:
(1) 有限集 含有有限個元素的集合
(2) 無限集 含有無限個元素的集合
(3) 空集 不含任何元素的集合 例:{x|x2=-5}
二、集合間的基本關系
1.“包含”關系—子集
注意: 有兩種可能(1)A是B的一部分,;(2)A與B是同一集合。
反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,記作A B或B A
2.“相等”關系:A=B (5≥5,且5≤5,則5=5)
實例:設 A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同則兩集合相等”
即:① 任何一個集合是它本身的子集。A?A
②真子集:如果A?B,且A? B那就說集合A是集合B的真子集,記作A B(或B A)
③如果 A?B, B?C ,那么 A?C
④ 如果A?B 同時 B?A 那么A=B
3. 不含任何元素的集合叫做空集,記為Φ
規定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。
?有n個元素的集合,含有2n個子集,2n-1個真子集
三、集合的運算
運算類型 交 集 并 集 補 集
定 義 由所有屬于A且屬于B的元素所組成的集合,叫做A,B的交集.記作A B(讀作‘A交B’),即A B={x|x A,且x B}.
由所有屬于集合A或屬于集合B的元素所組成的集合,叫做A,B的并集.記作:A B(讀作‘A并B’),即A B ={x|x A,或x B}).
設S是一個集合,A是S的一個子集,由S中所有不屬于A的元素組成的集合,叫做S中子集A的補集(或余集)
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如果直線a與平面α平行,那么直線a與平面α內的直線有哪些位置關系?
平行或異面。
若直線a與平面α平行,那么在平面α內與直線a平行的直線有多少條?這些直線的位置關系如何?
無數條;平行。
如果直線a與平面α平行,經過直線a的平面β與平面α相交于直線b,那么直線a、b的位置關系如何?為什么?
平行;因為a∥α,所以a與α沒有公共點,則a與b沒有公共點,又a與b在同一平面β內,所以a與b平行。
綜上分析,在直線a與平面α平行的條件下我們可以得到什么結論?
如果一條直線與一個平面平行,則過這條直線的任一平面與此平面的交線與該直線平行。
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