内容正文:
1.集合中元素的特性
集合中元素有两大特性——确定性、互异性,确定性是指构成集合的元素要有明确的标准;而互异性是指一个集合中的元素不能有重复,求含有参数的集合元素时利用互异性来进行讨论,从而达到确定集合的目的.
2.空集的特殊性和特殊作用
空集是一个特殊的集合,它不含任何元素,是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在解决集合之间关系问题时,它往往被忽视而导致漏解.
3.集合的运算
集合的运算有交、并、补三种.在集合运算过程中应力求做到“三化”:
(1)意义化:即首先分清集合的类型,是表示数集、点集,还是某类图形?
(2)具体化:具体求出相关集合中函数的x的取值集合、y的取值集合或方程、不等式的解集等;不能具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式;
(3)直观化:借助数轴、直角坐标平面、Venn图等将有关集合直观地表示出来,从而借助数形结合思想解决问题.[来源:学_科_网]
进行集合的运算时应当注意:
①勿忘对空集情形的讨论;
②勿忘集合中元素的互异性;
③对于集合A的补集运算,勿忘A必须是全集的子集;[来源:学科网]
④对于含参数(或待定系数)的集合问题,勿忘对所求数值进行合理取舍.
题型一 集合间的关系
集合与集合之间的关系有包含和相等的关系,判断两集合之间的关系,可从元素特征入手,并注意代表元素.
例1 已知集合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)若x∈Z,求A的非空真子集个数.
解 ∵A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},
(1)∵B⊆A,①B≠∅
如图所示
∴
即∴2≤m≤3.
②B=∅
由m+1>2m-1得m<2.
综上m≤3.
(2)∵x∈Z,∴A={-2,-1,0,1,2,3,4,5}.
则A的非空真子集个数为28-2=254.
跟踪演练1 下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的Venn图是( )
[来源:Zxxk.Com]
答案 B
解析 由N={-1,0},知NM,故选B.
题型二 集合的运算
集合的运算是指集合间的交、并、补这三种常见的运算,在运算过程中往往会因考虑不全面而出现错误,不等式解集之间的包含关系通常用数轴法,而用列举法表示的集合运算常用Venn图法,运算时特别注意对∅的讨论,不要遗漏.
例2 已知集合A={x|0≤x≤2},B={x|a≤x≤a+3}.
(1)若(∁RA)∪B=R,求a的取值范围.
(2)是否存在a使(∁RA)∪B=R且A∩B=∅?
解 (1)A={x|0≤x≤2},
∴∁RA={x|x<0,或x>2}.
∵(∁RA)∪B=R.[来源:Z。xx。k.Com]
∴∴-1≤a≤0.
(2)由(1)知(∁RA)∪B=R时,
-1≤a≤0,而2≤a+3≤3,
∴A⊆B,这与A∩B=∅矛盾.即这样的a不存在.
跟踪演练2 (1)已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁UA)∩B=________.
(2)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则( )
A.A∩B= B.A∩B=∅
C.A∪B= D.A∪B=R
答案 (1){6,8} (2)A
解析 (1)∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁UA={6,8}.
∴(∁UA)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.
(2) 由3-2x>0得x<,所以A∩B={x|x<2}∩=,故选A.[来源:学,科,网Z,X,X,K]
题型三 分类讨论思想的应用
在解决含有字母参数的问题时,常用到分类讨论思想.分类讨论时要弄清对哪个字母进行分类讨论,分类的标准是什么,分类时要做到不重不漏.本章中涉及到分类讨论的知识点为:集合元素互异性、集合运算中出现A⊆B,A∩B=A,A∪B=B等符号语言时对∅的讨论等.
例3 已知集合A={x|x>0},B={x|x2-x+p=0},且B⊆A,求实数p的范围.
解 (1)当B=∅时,B⊆A,由Δ=(-1)2-4p<0,[来源:Zxxk.Com]
解得p>.
(2)当B≠∅,且B⊆A时,
方程x2-x+p=0存在两个正实根.
由x1+x2=1>0,Δ=(-1)2-4p≥0,
且x1x2=p>0,得0<p≤.
由(1)(2)可得p的取值范围为{p|p>0}.
跟踪演练3 设集合A={x2,2x-1,-4},B={x-5,1-x,9},若A∩B={9},求满足条件的x的值.
解 由A∩B={9},得9∈A,所以x2=9或2x-1=9.
故x=±3或x=5.
当x=3时,B={-2,-2,9},与集合中元素的互异性矛盾,应舍去.
当x=-3时,A={9,-7,-4},B={-8,4,9},满足题意.
当x=5时,A={25,9