内容正文:
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[提升层·题型探究]
集合及其数学思想
【例1】 (1)已知全集U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)=( )
A.{1,3,4}
B.{3,4}
C.{3}
D.{4}
(2)已知集合A={x|-3<x<3},B={x|2k-1<x<2k+1},且A∪B=A,则实数k的取值范围是_______.
(3)已知集合A={x|x2-4mx+2m+6=0},B={x|x<0},若A∩B≠∅,则实数m的取值范围是_______.
(1)D (2)-1≤k≤1 (3){m|m≤-1} [(1)∵A∪B={1,2,3},∴∁U(A∪B)={4}.
(2)由A∪B=A,得A⊇B,又B≠∅,则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2k-1≥-3,2k+1≤3)),解得-1≤k≤1.
(3)设全集U={m|Δ≥0}={m|(-4m)2-4(2m+6)≥0}= eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(m≤-1,或m≥\f(3,2))))).
若方程x2-4mx+2m+6=0的两根x1,x2均非负,
则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m∈U,x1+x2=4m≥0,,x1x2=2m+6≥0))解得m≥ eq \f(3,2),
∵ eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(m≥\f(3,2)))))在U中的补集为{m|m≤-1}.
∴实数m的取值范围是{m|m≤-1}.]
1.交集思想
许多数学问题是求同时满足若干个条件p1,p2,…,pn的解,如果把满足各条件的对象表示成集合A1,A2,…,An,则Q=A1∩A2∩…∩An就是问题的解集.如列方程组或不等式组解应用题等,都是运用交集思想方法解题的具体体现.
2.并集思想
有些数学问题需要分若干种情况讨论,若将问题分为n类,每类问题的解集为A1,A2,…,An,则Q=A1∪A2∪…∪An就是问题的解集.
3.补集思想
“正难则反”策略是指当某一问题从正面解决困难时,我们可以从其反面入手解决.这种“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁UA,再由∁U(∁UA)=A求A.
eq \a\vs4\al([跟进训练])
1.(1)若全集U={1,2,3,4,5,6),M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于( )
A.M∪N
B.M∩N
C.(∁UM)∪(∁UN)
D.(∁UM)∩(∁UN)
(2)已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁UB)∩A={9},则A=( )
A.{1,3}
B.{3,7,9}
C.{3,5,9}
D.{3,9}
(3)已知关于x的不等式 eq \f(a(x-1),x-2)>2的解集为A,且3A,则实数a的取值范围为________.
(1)D (2)D (3){a|a≤1} [(1)因为M∪N={1,2,3,4},所以(∁UM)∩(∁UN)=∁U(M∪N)={5,6},故选D.
(2)由Venn图可知A={3,9}.
(3)因为3A,所以3∈∁UA={x eq \b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(a(x-1),x-2)))≤2或x=2},
即当x=3时,有 eq \f(a(3-1),3-2)≤2,故a≤1.]
充分条件与必要条件
【例2】 (1)若a、b、c是常数,则“a>0且b2-4ac<0”是“对任意x∈R,有ax2+bx+c>0”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
(2)若“x2>1”是“x<a”的必要不充分条件,则a的最大值为_______.
(1)A (2)-1 [(1)若a>0且b2-4ac<0,则对任意x∈R,有ax2+bx+c>0,反之,则不一定成立.如a=0,b=0且c>0时,也有对任意x∈R,有ax2+bx+c>0.故选A.
(2)由题意知:{x|x<a}⊆{x|x<-1或x>1},所以a≤-1.]
1.充分条件、必要条件的判断方法
定义法:直接判断“若p则q”、“若q则p”的真假.
集合法:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.
2.判断指定条件与结论之间关系的基本步骤:①确定条件是什么,结论是什么;②尝试从条件推结论,从结论推条件;③确定条件和结论是什么关系.
3.利用充要条件可进行命题之间的等价转化.
eq \a\vs4\al([跟进训练])
2.(1)设集合A= eq \b\lc\{\rc\}