内容正文:
本章总结
知|识|结|构
核|心|回|归
1.集合的“三性”
正确理解集合元素的三性,即确定性、互异性和无序性。在集合运算中,常利用元素的互异性检验所得的结论是否正确,因互异性易被忽略,在解决含参集合问题时应格外注意。
2.集合与集合之间的关系
集合与集合之间的关系有包含、真包含和相等。判断集合与集合之间的关系的本质是判断元素与集合的关系,包含关系的传递性是推理的重要依据。空集比较特殊,它不含有任何元素,是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集。解题时,已知条件中出现A⊆B时,不要遗漏A=∅。
3.集合与集合之间的运算
并、交、补是集合间的基本运算,Venn图与数轴是集合运算的重要工具。注意集合之间的运算与集合间的关系之间的转化,如A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B。
4.充分条件与必要条件的判定
在判定充分条件、必要条件时,要注意既要看由p能否推出q,又要看由q能否推出p,不能顾此失彼。证明题一般是要求就充要条件进行论证,证明时要分两个方面,防止将充分条件和必要条件的证明弄混。
5.全称量词与存在量词
(1)要注意全称量词命题、存在量词命题的自然语言之间的转换。
(2)常用“都是”表示全称肯定,它的否定为“不都是”,两者互为否定;用“都不是”表示全称否定,它的肯定可用“至少有一个是”来表示。
要|点|突|破
要点一 集合的运算
【例1】 已知全集U={x|x>0},集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},C={x|5-a<x<a}。
(1)求A∪B,(∁UA)∩B;
(2)若C⊆(A∪B),求a的取值范围。
【解】 (1)A∪B={x|3≤x<7}∪{x|2<x<10}={x|2<x<10},∁UA={x|0<x<3,或x≥7},(∁UA)∩B={x|2<x<3,或7≤x<10}。
(2)①若C=∅,则5-a≥a,解得a≤。
②若C≠∅,则2≤5-a<a≤10,解得<a≤3。
综上所述,a的取值范围是{a|a≤3}。
集合运算过程中应力求做到“三化”
(1)意义化:首先分清集合的类型,是表示数集、点集,还是某类图形;是表示函数自变量的取值范围、因变量的取值范围,还是表示方程或不等式的解集。
(2)具体化:具体求出相关集合中函数的自变量、因变量的范围或方程、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。
【变式训练1】 已知全集U={x∈N|1≤x≤6},集合A={x|x2-6x+8=0},集合B={3,4,5,6}。
(1)求A∩B,A∪B;
(2)写出集合(∁UA)∩B的所有子集。
解 (1)全集U={x∈N|1≤x≤6}={1,2,3,4,5,6},
集合A={x|x2-6x+8=0}={2,4},集合B={3,4,5,6}。
A∩B={4},A∪B={2,3,4,5,6}。
(2)因为∁UA={1,3,5,6},
所以(∁UA)∩B={3,5,6},它的所有子集是∅,{3},{5},{6},{3,5},{3,6},{5,6},{3,5,6},共8个。
要点二 集合中的实际应用
【例2】 某市场调查公司为了解某市市民在阅读报纸方面的取向,抽样调查了500位市民,调查结果显示:订阅日报的有334人,订阅晚报的有297人,其中两种都订的有150人(假定只有这两种报纸)。试问:
(1)只订日报不订晚报的有多少人?
(2)只订晚报不订日报的有多少人?
(3)至少订一种报纸的有多少人?
(4)有多少人不订报纸?
【解】 设I={x|x是500位抽样调查的市民},A={x|x是订阅日报的人},B={x|x是订阅晚报的人},则card(A∩B)=150,card(I)=500,card(A)=334,card(B)=297。用Venn图表示如图所示。
(1)A∩(∁IB)={x|x是只订日报不订晚报的人},
则card(A∩(∁IB))=334-150=184。
(2)B∩(∁IA)={x|x是只订晚报不订日报的人},
则card(B∩(∁IA))=297-150=147。
(3)A∪B={x|x是至少订一种报纸的人},
则card(A∪B)=334+297-150=481。
(4)∁I(A∪B)={x|x是不订报纸的人},
则card(∁I(A∪B))=500-481=19。
容斥原理的应用
在部分有限集中,经常遇到有关集合中元素的个数问题,我们常用Venn图表示两集合的交、并、补。如果用card表示有限集合中元素的个数,即card(A)表示有限集A中元素的个数。则有如下结论:
(1)card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B);
(2)card(A∪B∪C)=