高一數學集合知識點歸納
在我們平凡的學生生涯里,大家最熟悉的就是知識點吧?知識點是知識中的最小單位,最具體的內容,有時候也叫“考點”。掌握知識點是我們提高成績的關鍵!以下是小編幫大家整理的高一數學知識點歸納,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
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(a?a和a?a,二者必居其一)、互異性(若a?a,b?a,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:①? a,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a*b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:∵a*b={x|x∈a且x b}, ∴a*b={1,7},有兩個元素,故a*b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6?a∈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|x2?4x+r=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 ∴12?4×1+r=0,r=3.
∴b={x|x2?4x+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+m?2+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=φ,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≠φ,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:
三、冪函數的性質:
對于a的取值為非零有理數,有必要分成幾種情況來討論各自的特性:
首先我們知道如果a=p/q,q和p都是整數,則x^(p/q)=q次根號(x的p次方),如果q是奇數,函數的定義域是R,如果q是偶數,函數的定義域是[0,+∞)。當指數n是負整數時,設a=—k,則x=1/(x^k),顯然x≠0,函數的定義域是(—∞,0)∪(0,+∞)。因此可以看到x所受到的限制來源于兩點,一是有可能作為分母而不能是0,一是有可能在偶數次的根號下而不能為負數,那么我們就可以知道:
排除了為0與負數兩種可能,即對于x>0,則a可以是任意實數;
排除了為0這種可能,即對于x<0x="">0的所有實數,q不能是偶數;
排除了為負數這種可能,即對于x為大于且等于0的所有實數,a就不能是負數。
總結起來,就可以得到當a為不同的數值時,冪函數的.定義域的不同情況如下:如果a為任意實數,則函數的定義域為大于0的所有實數;
如果a為負數,則x肯定不能為0,不過這時函數的定義域還必須根據q的奇偶性來確定,即如果同時q為偶數,則x不能小于0,這時函數的定義域為大于0的所有實數;如果同時q為奇數,則函數的定義域為不等于0的所有實數。
在x大于0時,函數的值域總是大于0的實數。
在x小于0時,則只有同時q為奇數,函數的值域為非零的實數。
而只有a為正數,0才進入函數的值域。
由于x大于0是對a的任意取值都有意義的,因此下面給出冪函數在第一象限的各自情況。
可以看到:
(1)所有的圖形都通過(1,1)這點。
(2)當a大于0時,冪函數為單調遞增的,而a小于0時,冪函數為單調遞減函數。
(3)當a大于1時,冪函數圖形下凹;當a小于1大于0時,冪函數圖形上凸。
(4)當a小于0時,a越小,圖形傾斜程度越大。
(5)a大于0,函數過(0,0);a小于0,函數不過(0,0)點。
(6)顯然冪函數無界。
解題方法:換元法
解數學題時,把某個式子看成一個整體,用一個變量去代替它,從而使問題得到簡化,這種方法叫換元法。換元的實質是轉化,關鍵是構造元和設元,理論依據是等量代換,目的是變換研究對象,將問題移至新對象的知識背景中去研究,從而使非標準型問題標準化、復雜問題簡單化,變得容易處理。
換元法又稱輔助元素法、變量代換法。通過引進新的變量,可以把分散的條件聯系起來,隱含的條件顯露出來,或者把條件與結論聯系起來。或者變為熟悉的形式,把復雜的計算和推證簡化。
它可以化高次為低次、化分式為整式、化無理式為有理式、化超越式為代數式,在研究方程、不等式、函數、數列、三角等問題中有廣泛的應用。
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