内容正文:
答案 ①互异性 ②列举法 ③属于关系 ④交集
题型一 集合的子、交、并、补运算
集合的子、交、并、补运算是高考考查的重点,而这些运算的考查往往与方程、不等式的解法密切联系在一起.随着后面知识的学习,此类题会经常出现,主要分两类:一是不含参数的,一般可以直接求解;二是含有参数的,常需要分类讨论或进行等价转化,利用集合的运算求参数的取值范围.正确把握集合的“元素构成”,理解有关概念是进行集合运算的关键.
设A={x|2x2+ax+2=0},B={x|x2+3x+2a=0},A∩B={2},
(1)求a的值及A,B;
(2)设全集U=A∪B,求(∁UA)∪(∁UB);
(3)写出(∁UA)∪(∁UB)的所有子集.
【解析】 (1)因为A∩B={2},
所以2∈A,且2∈B.
所以2是方程2x2+ax+2=0和x2+3x+2a=0的解.
所以8+2a+2=0,且4+6+2a=0,解得a=-5.
所以A={x|2x2-5x+2=0}=,B={x|x2+3x-10=0}={-5,2}.
(2)U=A∪B=∪{-5,2}=.
因为∁UA={-5},∁UB=,
所以(∁UA)∪(∁UB)=.
(3)集合(∁UA)∪(∁UB)的所有子集为∅,{-5},,.
题型二 数形结合思想在解集合问题中的应用
数形结合思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维和形象思维结合.通过对图形的认识,数形结合的转化,可以培养思维的灵活性、形象性,使问题化难为易,化抽象为具体.通过“形”往往可以解决用“数”很难解决的问题,集合中常用的方法是数轴法和Venn图法.
(1)数轴法
对初学者来说,在进行集合的交集、并集、补集运算时,往往由于运算力差或考虑不全面而极易出错.此时,数轴分析法是个好帮手,它能将复杂问题直观化.在具体应用时,要注意端点是实心还是空心.
(2)Venn图法
Venn图是集合语言中的图形语言,它易引起清晰的视觉形象,能直观地表达概念,问题的本质以及相互之间的关系.加强这方面的学习和训练,对巩固数学知识,夯实基础,提高能力具有重要意义.
已知集合A={x|-1<x<3},B={x|x-m<2},
(1)若A∩B=∅,求实数m的取值范围;
(2)若AB,求实数m的取值范围.
【解析】 由题意得A={x|-1<x<3},B={x|x<m+2}.
(1)在数轴上画出集合A和B,若A∩B=∅,则实数m+2落在-1的左边或与-1重合,所以m+2≤-1,即m≤-3.
(2)在数轴上画出集合A和B,若AB,则实数m+2落在3的右边或与3重合,所以m+2≥3,即m≥1.
题型三 分类讨论思想在解决集合问题中的应用
分类讨论思想是数学思想中比较重要的一种思想,利用讨论思想解决分类讨论问题,已成为高考考查学生知识和能力的热点问题.首先,分类讨论问题一般都覆盖较多知识点,有利于对知识面的考查;其次,解分类讨论问题需要有一定的分析能力,一定的分类思想和技巧.运用分类讨论思想解决问题的关键是分类标准要明确,做到“不重不漏”.解分类讨论问题的实质是把整体问题化为部分来解决.在分析集合所含元素的情况时,常会涉及分类讨论思想.与集合有关的分类讨论问题有以下三类:(1)与元素有关的分类讨论问题,由集合所含元素的情况讨论,利用元素特性检验等;(2)与子集有关的分类讨论问题,对集合的子集个数进行分类讨论,尤其注意∅⊆A;(3)与空集特性有关的分类讨论问题,常对未知集合分空集与非空集合讨论.
已知集合A={x|0<ax+1≤5},集合B=,
(1)若A⊆B,求实数a的取值范围.
(2)A,B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由.
【解析】 (1)由0<ax+1≤5,得-1<ax≤4.
当a=0时,A=R,不满足A⊆B;
当a>0时,A=.
若A⊆B,则解得a≥2.
当a<0时,A=,
若A⊆B,则解得a<-8.
综上,若A⊆B,则a<-8或a≥2.
(2)若A=B,由(1)知a≠0.当a>0时,由解得a=2,即a=2时满足A=B.
当a<0时,A=与B=显然不可能相等.综上,若A=B,则a的值为2.
题型四 补集思想的应用
对于比较复杂,难于从正面入手的数学问题,在解题时,可调整思路,从问题的反面入手,探求已知和未知的关系,这样往往能化难为易,从而将问题解决,这就是补集思想.补集思想具有转换研究对象的功能,是转化思想的又一体现.集合中的补集运算常常与方程、不等式等相联系,特别是否定性的条件,如a∉A,可转化为a∈∁RA,有时求解将会十分方便,省去一些复杂的讨论.“正难则反”策略运用的补集思想,它是处理问题间接化原则的体现,也是性质∁U(∁UA)=A的应用.
已知集合A={x|x2-4x+6-2a=0},B={x|x<0},若A∩B≠∅,求实数a的取值