内容正文:
单元复习课件
第一章集合与逻辑
沪教版2020必修第一册·高一
学习内容导览
单元知识图谱
2
单元复习目标
1
3
考点串讲
针对训练
5
题型剖析
4
6
课堂总结
1.能够掌握集合的概念、元素与集合间的关系、集合与集合间的关系、集合的基本运算;
3.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要条件的证明;
2. 熟练地掌握集合的文氏图表示和数轴表示法,培养数形结合思想;
4. 掌握命题真假的判断且能正确地对一个命题否定,并熟练使用反证法证明一些典型的命题.
单元学习目标
单元知识图谱
1. 集合的概念
集合中元素的特征 ① 、② 、无序性
集合的表示方法 ③ 、④ 、图示法
常见数集的记法 自然数集(非负整数集),记作⑤ ;正整数集,记作
⑥ 或⑦ ;整数集,记作⑧ ;有理数集,
记作⑨ ;实数集,记作⑩
元素与集合之间的
关系 “属于”或“不属于”,分别记为“⑪ ”或
“⑫ ”
确定性
互异性
列举法
描述法
N
N*
Z+
Z
Q
R
∈
∉
考点串讲
2. 集合间的基本关系
关系 定义 符号语言
子集 一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中
⑬ 都是集合B中的元素,就
称集合A为集合B的子集 A⊆B(或B⊇A)
真子
集 如果集合A⊆B,但至少存在一个元素x∈B,且⑭ ,就称集合A是集合B的真子集 ⑮ (或BA)
相等 若A⊆B,且⑯ ,则A=B A=B
每个元素
x∉A
AB
空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
B⊆A
考点串讲
规律总结
(1) A ⊆ B (子集)
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,即∅⊆ A ,∅B ( B ≠∅).
(3)任何一个集合是它本身的子集,即 A ⊆ A . 空集只有一个子集,即它本身.
(4)含有 n 个元素的集合的子集个数是2 n ,非空子集的个数是2 n -1,真子集的个数
是2 n -1,非空真子集的个数是2 n -2.
(5)对于集合 A , B , C ,如果 A ⊆ B ,且 B ⊆ C ,那么 A ⊆ C .
考点串讲
3. 集合的基本运算
运算 集合语言 图形语言 符号语言
并集 {x|x∈A,或x∈B} ⑰
交集 {x|x∈A,且x∈B} ⑱
补集 {x|x∈U,且x∉A} ⑲
A∪B
A∩B
考点串讲
常用结论
集合的运算性质
(1) A ⊆ B ⇔ A ∩ B = A ⇔ A ∪ B = B ⇔⊇
(2)=∪,=∩
考点串讲
4. 充分条件、必要条件与充要条件
若p⇒q,则p是q的① 条件,q是p的② 条件
p是q的③ 条件 p⇒q且p q
p是q的④ 条件 p⇒q且p⇐q
p是q的⑤ 条件 p⇔q
p是q的⑥ 条件 p⇒ q且q⇒ p
充分
必要
充分非必要
必要非充分
充要
既非充分也非必要
考点串讲
陈述句 的否定形式
x>1 x≤1
x>1或y>1 x≤1或y≤1
集合A中满足性质p的元素
至少有两个 集合A中满足性质p的元素
最多有一个
所有的a满足性质p 至少存在一个a不满足性质p
所有的a不满足性质p 至少存在一个a满足性质p
5. 一些常用的否定性质
考点串讲
6. 反证法步骤
考点串讲
题型一、元素与集合
例1. (1)若集合 P ={ x ∈N| x≤ }, a =2 ,则( D )
A. a∈P B. {a}∈P C. {a}⊆P D. a∉P
D
(2)设全集 U ={1,2,3,4,5}, 集合 M 满足={1,3},则( )
【解析】由题意知 M ={2,4,5},故选A.
A. 2∈M B. 3∈M
C. 4∉M D. 5∉M
A
题型剖析
题型一、元素与集合
(3)已知集合 A ={0, m , m 2-5 m +6},且2∈ A ,
则实数 m 的值为 .
1或4
【解析】因为 A ={0, m , m 2-5 m +6},2∈ A ,所以 m =2或 m 2-5 m +6=2.
当 m =2时, m 2-5 m +6=0,不满足集合中元素互异性,所以 m =2不符合题意.
当 m 2-5 m +6=2时, m =1或 m =4,
若 m =1, A ={0,1,2}符合题意;若 m =4, A ={0,4,2}符合题意.所以实数 m 的值为1或4.
题型剖析
1.已知集合 A ={ x |4 ax 2-4( a +2) x +9=0}中只有一个元素,则实数 a 的取值不可能为( ABD )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
C
【解析】当 a =0时,-8 x +9=0,解得 x = ,所以 A ={ },符合题意;当 a ≠0
时,由题意,得Δ=[4( a +2)]2-4×4 a ×9=0,解得 a =1或 a =4.故选C.
2.已知集合 A ={ y | y = x 2+2},集合 B ={( x , y )| y = x 2+2},下列关系正确的是( AB )
A
A. (1,3)∈B B. (0,0)∈B
C. 0∈A D. A=B
【解析】∵集合 A ={ y | y ≥2}=[2,+∞),集合 B ={( x , y )| y = x 2+2}是由抛
物线 y = x 2+2上的点组成的集合,∴A正确,BCD错误,故选A.
针对训练
题型二、集合的表示方法
例2.用适当的方法表示下列集合:
(1)方程x(x2+2x+1)=0的解集;
(2)在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;
(3)不等式x-2>6的解的集合;
(4)大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合;
解 {0,-1}.
解 {x|x=2n+1,且x<1 000,n∈N}.
解 {x|x>8}.
解 {1,2,3,4,5,6}.
解 解集用列举法表示为{(2,-1)}.
题型剖析
针对训练
题型三、集合之间的关系
例3 (1)设集合 P ={ y | y = x 2+1}, M ={ x | y = x 2+1},则集合 M 与集合 P 的关系是( D )
A. M=P B. P∈M C. MP D. PM
【解析】∵ P ={ y | y = x 2+1}={ y | y ≥1},
M ={ x | y = x 2+1}=R,∴ P M . 故选D.
D
题型剖析
题型三、集合之间的关系
(2)满足条件{1,2}⊆ A{1,2,3,4,5}的集合 A 的个数是
( C )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
[解析] 解法一 因为集合{1,2}⊆ A {1,2,3,4,5},所以集合 A 可以是{1,
2},{1,2,3}, {1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,
4,5},共 7 个.故选C.
C
解法二 问题等价于求集合{3,4,5}的真子集的个数,则共有23-1=7个.故选C.
题型剖析
1.下列与集合{2 024,1}表示同一集合的是( )
A.(2 024,1) B.{(x,y)|x=2 024,y=1}
C.{x|x2-2 025x+2 024=0} D.{x=2 024,y=1}
解 由x2-2 025x+2 024=0,解得x=2 024或x=1,所以{x|x2-2 025x+2 024=0}
={2 024,1},C正确;
选项A不是集合,选项B表示点集,选项D是两条直线构成的集合.故选C.
C
针对训练
2. 设 a ,b∈R,集合{1,a + b ,a }={0, ,b },则 a 2 024+ b 2 025= .
【解析】由题意知 a ≠0,因为{1, a + b , a }={0, , b },所以 a + b =0,则 =-1,所以 a =-1, b =1.故 a 2 024+ b 2 025=1+1=2.
2
针对训练
3.设集合U={2,3,4},对其子集引进“势”的概念:①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大,最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,依此类推.若将全部的子集按“势”从小到大的顺序排列,则排在第6位的子集是 .
解 集合U={2,3,4},将全部的子集按“势”从小到大的顺序排列,结果为⌀,{2},{3},{4},{2,3},{2,4},{3,4},{2,3,4},排在第6位的子集是{2,4}.
针对训练
题型四、集合的交、并、补运算
例4(1)集合A={2,3x},B={x,y},若A∩B={3},则A∪B= .
解 若A∩B={3},则3x=3,y=3,所以x=1,所以A∪B={1,2,3}.
(2)设集合A={1,2},B={1,2,3},C={2,3},则(A∩B)∪C=( )
A.{1,2,3} B.{1,2,4}
C.{2,3,4} D.{1,2,3,4}
A
题型剖析
题型四、集合的交、并、补运算
(3)已知集合M={(x,y)|y=3x2},N={(x,y)|y=5x},则M∩N中的元素个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
因此M∩N中的元素个数为2.
题型剖析
题型四、集合的交、并、补运算
(4)如图,U是全集,M,N是U的两个子集,则图中的阴影部分可以表示为( )
A.M∩N B.∪N
C.M∩ D.N∩
D
题型剖析
1.已知集合 A ={( x , y )| x , y ∈N*, y ≥ x }, B ={( x , y )| x + y =
8},则 A ∩ B 中元素的个数为( C )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 6
【解析】由题意得, A ∩ B ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},所以 A ∩ B 中元素
的个数为4,故选C.
C
针对训练
A. {x|x=3k,k∈Z}
C. {x|x=3k-2,k∈Z}
B. {x|x=3k-1,k∈Z}
D. ∅
2.设全集 U =Z,集合 M ={ x | x =3 k +1, k ∈Z}, N ={ x | x =3 k +2, k∈Z},则=( A )
A
【解析】解法一 M ={…,-2,1,4,7,10,…}, N ={…,-1,2,5,8,11,…},所以 M ∪ N ={…,-2,-1,1,2,4,5,7,8,10,11,…},所以={…,-3,0,3,6,9,…},其元素都是3的倍数,即={ x | x =3 k , k ∈Z},故选A.
解法二 集合 M ∪ N 表示被3除余1或2的整数集,则它在整数集中的补集是恰好能
被3整除的整数集,故选A.
针对训练
3.已知非空集合 A , B , C 满足( A ∩ B )⊆ C ,( A ∩ C )⊆ B . 则( D )
A. B=C B. A⊆(B∪C)
C. (B∩C)⊆A D. A∩B=A∩C
【解析】解法一 由非空集合 A , B , C 满足( A ∩ B )⊆ C ,( A ∩ C )⊆ B ,作出符合
题意的三个集合之间关系的Venn图,如图所示,故排除A,B,C,选D.
D
解法二 根据题意,取 A ={1,2}, B ={2,3}, C ={2,3,4},则 A ∩ B =
{2}, A ∩ C ={2}, B ∪ C ={2,3,4}, B ∩ C ={2,3},所以 B ≠ C , A ⊈( B ∪
C ),( B ∩ C )⊈ A ,故排除A,B,C,选D.
针对训练
题型五、由集合间关系、集合运算求参数
例5(1)已知集合A={2,3},B={x|mx-6=0},若B⊆A,则实数m等于
A.3 B.2 C.2或3 D.0或2或3
解析 当m=0时,方程mx-6=0无解,B=∅,满足B⊆A;
解得m=3或m=2.
题型剖析
(2)已知集合 A ={ x |-2≤ x ≤5}, B ={ x | m +1≤ x ≤2 m -1},若 B ⊆ A ,则实数 m 的取值范围为 .
【解析】因为 B ⊆ A ,所以分以下两种情况:
①若 B =∅,则2 m -1< m +1,此时 m <2;
②若 B ≠∅,则解得2≤ m ≤3.
由①②可得,符合题意的实数 m 的取值范围为(-∞,3].
(-∞,3]
题型五、由集合间关系、集合运算求参数
题型剖析
(3)已知集合A={x|0≤x≤2},B={x|a≤x≤a+3}.
①若∪B=R,求a的取值范围;
解 ∵A={x|0≤x≤2},
∴={x|x<0或x>2}.
∵∪B=R,
∴a的取值范围为{a|-1≤a≤0}.
题型五、由集合间关系、集合运算求参数
题型剖析
②是否存在a使∪B=R且A∩B=∅?
解 由(1)知∪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.
题型五、由集合间关系、集合运算求参数
题型剖析
1.若集合A={x|ax-2=0},B={x|x2+3x+2=0},且A⊆B,则实数a的取值不可以为( )
A.-2 B.-1 C.0 D.2
【解析】由x2+3x+2=0,解得x1=-1,x2=-2,则B={-2,-1}.当A=⌀时,方程ax-2=0无解,则a=0,满足题意;当A≠⌀时,方程ax-2=0有解,则a≠0且x=,因为A⊆B,所以∈B,因此=-1或=-2,即a=-2或a=-1.综上所述,a的值为-2,-1,0.故选D.
针对训练
A. (-∞,1] B. (-∞,0]
C. (-∞,1) D. (-∞,0)
C
2.设集合 A ={ x | x > a },集合 B ={0,1},若 A ∩ B ≠∅,
则实数 a 的取值范围是( C )
【解析】因为集合 A ={ x | x > a },集合 B ={0,1},若 A ∩ B =∅,则 a ≥1,故
当 A ∩ B ≠∅时, a <1.故选C.
针对训练
题型六、“补集”的应用
例6.向50名学生调查对 A , B 两种观点的态度,结果如下:赞成观点 A 的学生人
数是全体人数的 ,其余的不赞成;赞成观点 B 的学生人数比赞成观点 A 的多3人,
其余的不赞成;另外,对观点 A , B 都不赞成的学生人数比对观点 A , B 都赞成的
学生人数的 多1人,则对观点 A , B 都赞成的学生有 人.
21
题型剖析
题型六、“补集”的应用
【解析】赞成观点 A 的学生人数为50× =30,赞成观点 B 的学生人数为30+3=33.
如图,记50名学生组成的集合为 U ,赞成观点 A 的学生全体为集合 A ,赞成观点 B
的学生全体为集合 B . 设对观点 A , B 都赞成的学生人数为 x ,则对观点 A , B 都不
赞成的学生人数为 +1,赞成观点 A 或赞成观点 B 的学生人数为30+33- x .依题意
30+33- x + +1=50,解得 x =21.故对观点 A , B 都赞成的学生有21人.
题型剖析
杭州第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日举行,经调查,亚运会中球类、田径类、游泳类比赛深受学生喜爱.小明统计了其所在班级50名同学观看球类、田径类、游泳类比赛情况,每人至少观看过其中一类比赛,有15人观看过这3类比赛,18人没观看过球类比赛,20人没观看过田径类比赛,16人没观看过游泳类比赛,因不慎将观看过其中两类比赛的人的数据丢失,记为m,则由上述可推断出m=( )
A.16 B.17 C.18 D.19
如图,则a+b+c+x+y+z=50-15=35 ①.因为有18人没观看过球类比赛,所以b+c+z=18,因为有20人没观看过田径类比赛,16人没观看过游泳类比赛,所以a+c+y=20,a+b+x=16,所以2(a+b+c)+x+y+z=54 ②,由①②得a+b+c=19,则m=x+y+z=35-19=16.故选A.
A
针对训练
题型七、集合中的“新定义”问题
例7 (1)已知集合 M ={1,2,3,4,5,6},集合 A ⊆ M ,定义 M ( A )为 A 中元素的最小值,当 A 取遍 M 的所有非空子集时,对应的M ( A )的和记为 S ,则 S = .
【解析】由 M ={1,2,3,4,5,6}得, M 的非空子集 A 共有26-1个,其中最小值
为1的有25个,最小值为2的有24个,最小值为3的有23个,最小值为4的有22个, 最
小值为5的有21个,最小值为6的有20个,故 S =25×1+24×2+23×3+22×4+2×5
+1×6=120.
120
题型剖析
题型七、集合中的“新定义”问题
(2)若一个集合是另一个集合的子集,则称这两个集合构成“全食”;若两个集合有
公共元素但不互为对方的子集,则称两个集合构成“偏食”.已知集合 A ={ x |- t
< x < t , t >0}和集合 B ={ x | x 2- x -2<0},若集合 A , B 构成“偏食”,则实
数 t 的取值范围为 .
(1,2)
【解析】由题意,可知集合 A ={ x |- t < x < t , t >0},集合 B ={ x |-1< x <
2},因为集合 A , B 构成“偏食”,所以解得1< t <2.所以实
数 t 的取值范围为(1,2).
题型剖析
1.在整数集Z中,被5除所得余数为 k 的所有整
数组成一个“类”,记为[ k ],即[ k ]={5 n + k | n ∈Z}( k =0,1,2,3,4),给出
如下四个结论,不正确结论为( ACD )
A. 2 023∈[3]
B
【解析】由2 023÷5=404……3,得2 023∈[3],故A正确;-2=5×(-1)+3,所以
-2∈[3],故B错误;因为整数集中的被5除的数可以且只可以分成五类,所以Z=
[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故C正确;因为整数 a , b 属于同一“类”,所以整数 a ,
b 被5除的余数相同,从而 a - b 被5除的余数为0,反之也成立,故整数 a , b 属于同
一“类”的充要条件是 a - b ∈[0],故D正确.故选B.
B. -2∈[2]
C. Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4]
D. 整数a,b属于同一“类”的充要条件是a-b∈[0]
针对训练
题型八、充分条件、必要条件
例8.(1)(2016·上海)设a∈R,则“a>1”是“a2>1”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析 a>1⇒a2>1,a2>1⇒a>1或a<-1,
所以“a>1”是“a2>1”的充分不必要条件.
题型剖析
题型八、充分条件、必要条件
(2)若-a<x<-1成立的一个充分不必要条件是-2<x<-1,则a的取值范围是________.
a>2
解析 根据充分条件、必要条件与集合间的包含关系,
应有{x|-2<x<-1}{x|-a<x<-1},
所以-a<-2,解得a>2.
题型剖析
题型八、充分条件、必要条件
题型剖析
题型八、充分条件、必要条件
(4)命题:“任意x∈R,x2≠x”的否定是
A.任意x∉R,x2≠x B.任意x∈R,x2≠x
C.存在x∉R,x2≠x D.存在x∈R,x2=x
解析 先将“任意”改为“存在”,再否定结论,可得命题的否定为存在x∈R,x2=x.
题型剖析
题型八、充分条件、必要条件
(5)设命题p:对任意的x∈R,ax2+x+2>0,若p为真命题,则实数a的取值范围是________.
解析 因为命题p是真命题,
题型剖析
题型八、充分条件、必要条件
(6)求证:1)“a>1 000”是“|a-1 000|=a-1 000”的充分不必要条件;
2)“A=⌀”是“=R”的充要条件.
【解析】1)充分性:当a>1 000时,|a-1 000|=a-1 000,充分性成立;
必要性:由|a-1 000|=a-1 000,得a-1 000≥0,a≥1 000,必要性不成立.
所以“a>1 000”是“|a-1 000|=a-1 000”的充分不必要条件
(2)充分性:若A=⌀,则=R,充分性成立;
必要性:若=R,则A=⌀,必要性成立.
所以“A=⌀”是“=R”的充要条件.
题型剖析
1.设x∈R,则“0<x<5”是“|x-1|<1”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析 由|x-1|<1可得0<x<2,
所以“|x-1|<1的解集”是“0<x<5的解集”的真子集.
故“0<x<5”是“|x-1|<1”的必要不充分条件.
针对训练
2.命题p:存在实数x∈R,使得方程ax2+2x-1=0成立.若命题p为真命题,求实数a的取值范围.
解 当a=0时,方程为2x-1=0,显然有实数根,满足题意;
当a≠0时,由题意可得ax2+2x-1=0有实根,
得Δ=4+4a≥0,解得a≥-1,且a≠0.
综上可得a≥-1,即实数a的取值范围是{a|a≥-1}.
针对训练
3.命题“至少有一个正实数x满足方程x2+2(a-1)x+2a+6=0”的否定是____________________________________________.
解析 把“至少有一个”改为“所有”,“满足”改为“都不满足”得命题的否定.
所有正实数x都不满足方程x2+2(a-1)x+2a+6=0
针对训练
4.设p:实数x满足A={x|x≤3a或x≥a(a<0)}.q:实数x满足B={x|-4≤x<-2}.且q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
解 ∵q是p的充分不必要条件,
∴BA,
针对训练
针对训练
题型九、反证法
题型剖析
题型九、反证法
题型剖析
1.用反证法证明命题“三角形内至少有一个角不小于60”这一命题,那么假设的内容是 .
三角形内所有角均小于60
针对训练
针对训练
数学抽象
逻辑推理
课堂总结
感谢聆听!
(5)方程组的解集.
1.用适当的方法表示下列集合:
(1)方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2x-3y=14,3x+2y=8))的解集;
(2)所有的正方形;
(3)抛物线y=x2上的所有点组成的集合.
【解】 (1)解方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2x-3y=14,3x+2y=8,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=4,y=-2,))故解集为{(4,-2)}.
(2)集合用描述法表示为{x|x是正方形},简写为{正方形}.
(3)集合用描述法表示为{(x,y)|y=x2}.
解:联立解得或
因为B⊆A,所以=2或=3,
当m≠0时,B=,
∴∴-1≤a≤0.
(3)写出“”的一个必要不充分条件为 .
【解析】若,则不一定有;若则,
所以是的必要不充分条件,
即的一个必要不充分条件是.
所以解得a>.
a>
解得-≤a<0或a≤-4.
∴a的取值范围为.
∴或
5.使不等式成立的一个充分不必要条件是 .
【解析】解不等式得,
设,不等式的充分不必要条件构成集合,
所以,
所以不等式的充分不必要条件可以是.(答案不唯一)
例9(1)
用反证法证明命题“若,则、都不为0”时,反设成: .
【解析】由反证法思想:否定原结论,推出矛盾,
所以题设命题的证明,应假设,有、至少有一个为0.
所以答案:若,假设、至少有一个为0.
(2)已知为实数且满足,,.求证:这四个数中至少有一个是负数.(用反证法证明)
【解析】假设都是非负数,
因为,,所以,
又,
故,与题设矛盾,故假设不成立,原命题成立.
2.已知∈(0,+∞),若,求证:中至少有一个数不大于1.
【解析】证明:假设全都大于1,即,
设(i=1,2,3,4),则,
代入可得b1+b2+b3+b4=6,
由可得
7=(b1+1)(b2+1)(b3+1)(b4+1)>1+b1+b2+b3+b4=7,
矛盾,故假设不成立,
因此,中至少有一个数不大于1.
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