1、慧诚教育 中小学生课外辅导专家 慧诚教育2017年秋季高中数学讲义 必修一第一章复习 知识点一 集合的概念 1.集合 一般地,把一些能够________________对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象________构成的集合(或集),通常用大写拉丁字母A,B,C,…来表示. 2.元素 构成集合的____________叫做这个集合的元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…来表示. 3.空集 不含任何元素的集合叫做空集,记为∅. 知识点二 集合与元素的关系 1.属于 如果a是集
2、合A的元素,就说a________集合A,记作a________A. 2.不属于 如果a不是集合A中的元素,就说a________集合A,记作a________A. 知识点三 集合的特性及分类 1.集合元素的特性 ________、________、________. 2.集合的分类 (1)有限集:含有________元素的集合. (2)无限集:含有________元素的集合. 3.常用数集及符号表示 名称 非负整数集(自然数集) 整数集 实数集 符号 N N*或N+ Z Q R 知识点四 集合的表示方法 1.列举法 把集合的元素______
3、并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法. 2.描述法 用集合所含元素的________表示集合的方法称为描述法. 知识点五 集合与集合的关系 1.子集与真子集 定义 符号语言 图形语言 (Venn图) 子集 如果集合A中的________元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集 ________(或________) 真子集 如果集合A⊆B,但存在元素________,且________,我们称集合A是集合B的真子集 ________(或________) 2.子集的性质
4、 (1)规定:空集是____________的子集,也就是说,对任意集合A,都有________. (2)任何一个集合A都是它本身的子集,即________. (3)如果A⊆B,B⊆C,则________. (4)如果AB,BC,则________. 3.集合相等 定义 符号语言 图形图言 (Venn图) 集合相等 如果集合A是集合B的子集(A⊆B),且________________,此时,集合A与集合B中的元素是一样的,因此,集合A与集合B相等 A=B 4.集合相等的性质 如果A⊆B,B⊆A,则A=B;反之,______________________
5、 知识点六 集合的运算 1.交集 自然语言 符号语言 图形语言 由___________________ _____________________ 组成的集合,称为A与B的交集 A∩B=_________ 2.并集 自然语言 符号语言 图形语言 由_________________ _________________组成的集合,称为A与B的并集 A∪B=_______________ 3.交集与并集的性质 交集的运算性质 并集的运算性质 A∩B=________ A∪B=________ A∩A=________ A∪A
6、=________ A∩∅=________ A∪∅=________ A⊆B⇔A∩B=________ A⊆B⇔A∪B=________ 4.全集 在研究集合与集合之间的关系时,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的________,那么就称这个集合为全集,通常记作________. 5.补集 文字语言 对于一个集合A,由全集U中__________的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作________ 符号语言 ∁UA=________________ 图形语言 典例精讲 题型一 判断能否构成集合 1.在“①高一数学中
7、的难题;②所有的正三角形;③方程x2-2=0的实数解”中,能够构成集合的是 。 题型二 验证元素是否是集合的元素 1、 已知集合. 求证:(1)3A; (2)偶数4k-2(kZ)不属于A. 2、集合A是由形如的数构成的,判断是不是集合A中的元素. 题型三 求集合 1.方程组的解集是( ) A. B.{x,y|x=3且y=-7} C.{3,-7} D.{(x,y)|x=3且y=-7} 2.下列六种表示法:
8、①{x=-1,y=2};②{(x,y)|x=-1,y=2};③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)}; ⑥{(x,y)|x=-1或y=2}. 能表示方程组的解集的是( ) A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤ C.②⑤ D.②⑤⑥ 3.数集A满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).若∈A,求集合中的其他元素. 4.已知x,y,z为非零实数,代数式+++的值所组成的集合是M,用列举法表示集合M为 。 题型四 利用集合中元素的性质求参数 1.已知集合S={a,b,c}中的三个元素是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是( ) A.锐角三角
9、形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形 2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,则b-a=________. 3.已知P={x|2<x<k,x∈N,k∈R},若集合P中恰有3个元素,则实数k的取值范围是________. 4.已知集合A={x|ax2-3x+2=0}. (1)若A是单元素集合,求集合A; (2)若A中至少有一个元素,求a的取值范围. 5.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为( ) A.2 B.3 C.0或3 D.0或2或3 6.(2016·浙江镇海检测)已知集合A是由0,m,m2-
10、3m+2三个元素构成的集合,且2∈A,则实数m=________. 题型五 判断集合间的关系 1、 设,,则M与N的关系正确的是( ) A. M=N B. C. D.以上都不对 2.判断下列集合间的关系: (1)A={x|x-3>2},B={x|2x-5≥0}; (2)A={x∈Z|-1≤x<3},B={x|x=|y|,y∈A}. 3.已知集合M={x|x=m+,m∈Z},N={x|x=-,n∈Z},P={x|x=+,p∈Z},试确定M,N,P之间的关系. 题型
11、六 求子集个数 1.已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值构成的集合为________. 题型七 利用两个集合之间的关系求参数 1.已知集合A={1,2,m3},B={1,m},B⊆A,则m=________. 2.已知集合A={1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则a的值不可能是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 3.设集合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)当x∈Z时,求A的非空真子集个数; (3)当x∈R时,不存在元素x
12、使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
题型八 集合间的基本运算
1.下面四个结论:①若a∈(A∪B),则a∈A;②若a∈(A∩B),则a∈(A∪B);③若a∈A,且a∈B,则a∈(A∩B);④若A∪B=A,则A∩B=B.其中正确的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.已知集合M={x|-3 13、的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.(2016·全国卷Ⅲ理,1)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=( )
A.[2,3] B.(-∞,2]∪[3,+∞)
C.[3,+∞) D.(0,2]∪[3,+∞)
5.下列关系式中,正确的个数为( )
①(M∩N)⊆N;②(M∩N)⊆(M∪N);
③(M∪N)⊆N;④若M⊆N,则M∩N=M.
A.4 B.3
C.2 D.1
6.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁UA={1,2},则实数m=________.
7.(2016·唐山一中月考试题)已 14、知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2 15、-4≥x-2}.
(1)求A∩B;
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.
3.设A={x|x2+8x=0},B={x|x2+2(a+2)x+a2-4=0},其中a∈R.如果A∩B=B,求实数a的取值范围.
4.已知集合A={x|x2+ax+12b=0}和B={x|x2-ax+b=0},满足(∁UA)∩B={2},A∩(∁UB)={4},U=R,求实数a,b的值.
5.U={1,2},A={x|x2+px+q=0},∁UA={1},则p+q=________.
4.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x 16、≥3},集合B={x|k<x<k+1,k<2},且B∩(∁UA)≠∅,则( )
A.k<0 B.k<2
C.0<k<2 D.-1<k<2
6.已知集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0},试探求a取何实数时,(A∩B)∅与A∩C=∅同时成立.
题型十 交集、并集、补集思想的应用
1.若三个方程x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实数解,试求实数a的取值范围.
题型十一 集合中的新定义问题
1.若一数集的任一元素 17、的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”.
(1)判断集合A={-1,1,2}是否为可倒数集;
(2)试写出一个含3个元素的可倒数集.
2.集合P={3,4,5},Q={6,7},定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},则P*Q的子集个数为( )
A.7 B.12
C.32 D.64
3.当x∈A时,若x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,由A的所有孤立元素组成的集合称为A的“孤星集”,若集合M={0,1,3}的孤星集为M′,集合N={0,3,4}的孤星集为N′,则M′∪N′=( )
A.{0,1,3,4} B.{1,4}
C.{1,3 18、} D.{0,3}
4.设U为全集,对集合X,Y定义运算“*”,X*Y=∁U(X∩Y),对于任意集合X,Y,Z,则(X*Y)*Z=( )
A.(X∪Y)∩∁UZ B.(X∩Y)∪∁UZ
C.(∁UX∪∁UY)∩Z D.(∁UX∩∁UY)∪Z
5.设数集M={x|m≤x≤m+},N={x|n-≤x≤n},且M,N都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b-a叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N的“长度”的最小值是________.
6.设A,B是两个非空集合,定义A与B的差集A-B={x|x∈A,且x∉B}.
(1)试举出两个数集,求它们的差集;
(2)差集A-B 19、与B-A是否一定相等?说明理由;
(3)已知A={x|x>4},B={x|-6 20、间
2.特殊区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x 21、如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的________________,在集合B中都有________确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射.
知识点七 函数的单调性
1.增函数、减函数:设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1 22、有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间.
3.单调性的常见结论:若函数f(x),g(x)均为增(减)函数,则f(x)+g(x)仍为增(减)函数;若函数f(x)为增(减)函数,则-f(x)为减(增)函数;若函数f(x)为增(减)函数,且f(x)>0,则为减(增)函数.
知识点八 函数的最大值、最小值
最值
类别
最大值
最小值
条件
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
(1)对于任意的x∈I,都有__________
(2)存在x0∈I,使得______________
(1)对于任意的x∈I,都有________
(2)存在x0∈I,使得___ 23、
结论
M是函数y=f(x)的最大值
M是函数y=f(x)的最小值
性质:定义在闭区间上的单调函数,必有最大(小)值.
知识点九 函数的奇偶性
1.函数奇偶性的概念
偶函数
奇函数
条件
对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
结论
函数f(x)是偶函数
函数f(x)是奇函数
2.性质
(1)偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称.
(2)奇函数在对称的区间上单调性相同,偶函数在对称的区间上单调性相反.
(3)在定义域的公共部分内,两个奇函数之积与商(分母不零)为偶函数 24、两个奇函数之和为奇函数;两个偶函数的和、积与商为偶函数;一奇一偶函数之积与商(分母不为零)为奇函数.
例1 (2016年10月学考)函数f(x)=ln(x-3)的定义域为( )
A.{x|x>-3} B.{x|x>0}
C.{x|x>3} D.{x|x≥3}
例2 (2016年4月学考)下列图象中,不可能成为函数y=f(x)图象的是( )
例3 已知函数f(x)=则f(f(3))=________,f(x)的单调递减区间是________.
例4 (2015年10月学考)已知函数f(x)=,g(x)=ax+1,其中a>0,若f(x)与g(x)的图象有两个不同的交点 25、则a的取值范围是________.
例5 已知函数f(x)=满足对任意的x1 26、
例8 (2016年10月学考)设函数f(x)=的定义域为D,其中a<1.
(1)当a=-3时,写出函数f(x)的单调区间(不要求证明);
(2)若对于任意的x∈0,2]∩D,均有f(x)≥kx2成立,求实数k的取值范围.
一、选择题
1.函数f(x)=+的定义域为( )
A.(-3,0] B.(-3,1]
C.(-∞,-3)∪(-3,0] D.(-∞,-3)∪(-3,1]
2.下列四组函数中,表示同一个函数的是( )
A.y=与y=x
B.y=()2与y=|x|
C.y=·与y=
D.f(x) 27、=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
3.若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( )
4.已知f(x)是一次函数,且ff(x)]=x+2,则f(x)等于( )
A.x+1 B.2x-1
C.-x+1 D.x+1或-x-1
5.设集合A={x|0≤x≤6},B={y|0≤y≤2},从A到B的对应法则f不是映射的是( )
A.f:x→y=x B.f:x→y=x
C.f:x→y=x D.f:x→y=x
6.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g( 28、-1)=4,则g(1)等于( )
A.4B.3C.2D.1
7.若函数y=ax+1在1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值为( )
A.2B.-2C.2或-2D.0
8.偶函数f(x)(x∈R)满足:f(4)=f(1)=0,且在区间0,3]与3,+∞)上分别递减和递增,则不等式x·f(x)<0的解集为( )
A.(-∞,-4)∪(4,+∞)
B.(-∞,-4)∪(-1,0)
C.(-4,-1)∪(1,4)
D.(-∞,-4)∪(-1,0)∪(1,4)
二、填空题
9.已知函数f(x)=若f(a)=a,则实数a=________.
10.设f(x)=ax2+ 29、bx+2是定义在1+a,1]上的偶函数,则f(x)>0的解集为________.
11.若关于x的不等式x2-4x-a≥0在1,3]上恒成立,则实数a的取值范围为________.
三、解答题
12.已知函数f(x)=的图象经过点(1,3),并且g(x)=xf(x)是偶函数.
(1)求函数中a、b的值;
(2)判断函数g(x)在区间(1,+∞)上的单调性,并用单调性定义证明.
13.已知二次函数f(x)=ax2-2ax+2+b在区间2,3]上有最大值5,最小值2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若b>1,g(x)=f(x)+mx在 30、2,4]上为单调函数,求实数m的取值范围.
答案精析
知识条目排查
知识点一
1.确定的不同的 全体
2.每个对象
知识点二
1.属于 ∈
2.不属于 ∉
知识点三
1.确定性 互异性 无序性
2.(1)有限个 (2)无限个
3.正整数集 有理数集
知识点四
1.一一列举出来
2.共同特征
知识点五
1.任意一个 A⊆B B⊇A x∈B x∉A
AB BA
2.(1)任何集合 ∅⊆A (2)A⊆A
(3)A⊆C (4)AC
3.集合B是集合A的子集(B⊆A)
4.如果A=B, 则A⊆B,且B⊆A
知识点六
1.属于集合A 31、且属于集合B的所有元素 {x|x∈A,且x∈B}
2.所有属于集合A或属于集合B的元素 {x|x∈A,或x∈B}
3.B∩A B∪A A A ∅ A A B
4.所有元素 U
5.不属于集合A ∁UA {x|x∈U,且x∉A}
题型分类示例
例1 D
例2 A ∵A=B,∴2∈B,则a=2.]
例3 {4}
解析 ∵全集U={2,3,4},集合A={2,3},∴∁UA={4}.
例4 A ∵A∩B=A,∴A⊆B.
∵A={1,2},B={1,m,3},
∴m=2,故选A.]
例5 B 由B中不等式变形得
(x-2)(x+4)>0,
解得x<-4或x>2,
即B= 32、-∞,-4)∪(2,+∞).
∵A=-2,3],
∴A∪B=(-∞,-4)∪-2,+∞).
故选B.]
例6 C 图中的阴影部分是M∩P的子集,
不属于集合S,属于集合S的补集,即是∁IS的子集,则阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁IS,故选C.]
例7 A A={x|1≤3x≤81}
={x|0≤x≤4},
B={x|log2(x2-x)>1}={x|x2-x>2}
={x|x<-1或x>2},
∴A∩B={x|2 33、元素的个数是5,
故选B.]
2.C 由x2-5x+6≥0,解得x≥3或x≤2.
又集合A={x|-1≤x≤1},∴A⊆B,
故选C.]
3.D 4.C
5.A ∁UB={2,4,5,7},A∩(∁UB)={3,4,5}∩{2,4,5,7}={4,5},故选A.]
6.A 因为全集U={-1,1,3},
集合A={a+2,a2+2},且∁UA={-1},
所以1,3是集合A中的元素,
所以或
由得a=-1.
由得a无解,
所以a=-1,故选A.]
7.D A={x|x2-8x+15=0}={3,5},
∵B⊆A,∴B=∅或{3}或{5},
若B=∅时,a=0;
34、
若B={3},则a=;
若B={5},则a=.
故a=或或0,故选D.]
8.D ∵集合A={x|x2≥16}={x|x≤-4或x≥4},
B={m},且A∪B=A,∴B⊆A,
∴m≤-4或m≥4,
∴实数m的取值范围是
(-∞,-4]∪4,+∞),故选D.]
9.{1,2}
10.0 1
解析 A={1,a},∵x(x-a)(x-b)=0,
解得x=0或a或b,
若A=B,则a=0,b=1.
11.4
解析 全集U={x∈Z|-2≤x≤4}={-2,-1,0,1,2,3,4},A={-1,0,1,2,3},∁UA={-2,4},
∵B⊆∁UA,则集合B=∅,{ 35、-2},{4},{-2,4},
因此满足条件的集合B的个数是4.
12.1,+∞)
解析 由x2-x<0,解得0 36、b] (a,b) a,b) (a,b]
知识点五
对应关系 并集 并集
知识点六
非空的集合 任意一个元素x 唯一
知识点八
f(x)≤M f(x0)=M f(x)≥M f(x0)=M
题型分类示例
例1 C
例2 A 当x=0时,有两个y值对应,故A不可能是函数y=f(x)的图象.]
例3 5 -1,+∞)
解析 f(3)=log3=-1,
∴f(f(3))=f(-1)=-1+2+4=5,
当x≤1时,f(x)=-x2-2x+4
=-(x+1)2+5,
对称轴x=-1,
f(x)在-1,1]上递减,当x>1时,f(x)递减,
∴f(x)在-1,+∞)上递减. 37、
例4 (0,1)
解析 由题意得f(x)=在平面直角坐标系内分别画出01时,函数f(x),g(x)的图象,
由图易得当f(x),g(x)的图象有两个交点时,
有解得0 38、 39、x2)a--]
=(x1-x2)a-].
因为0 40、
故k≤.
②当-1=h(),
所以-a≤h(x)≤2-2a且h(x)≠0.
当0≤a<时,因为|2-2a|>|-a|,
所以k≤;
当≤a<1时,因为|2- 41、2a|≤|-a|,
所以k≤,
综上所述,当a<时,k≤;
当≤a<1时,k≤.
考点专项训练
1.A 要使函数有意义,
则即
故-3 42、b+b=x+2,k2=1,
kb+b=2,解得k=1,b=1.
则f(x)=x+1,故选A.]
5.A 6.B 7.C
8.D 求x·f(x)<0即等价于求函数在第二、四象限图象x的取值范围.
∵偶函数f(x)(x∈R)满足f(4)=f(1)=0,
∴f(4)=f(-1)
=f(-4)=f(1)=0,
且f(x)在区间0,3]与3,+∞)上分别递减与递增,
如图可知:即x∈(1,4)时,函数图象位于第四象限,
x∈(-∞,-4)∪(-1,0)时,函数图象位于第二象限,
综上所述,x·f(x)<0的解集为(-∞,-4)∪(-1,0)∪(1,4),
故选D.]
9.- 43、1或
解析 当a≥0时,f(a)=1-a=a,
得a=;
当a<0时,=a,解得a=-1或1(舍去).
∴a=-1或.
10.(-1,1)
解析 ∵f(x)为定义在1+a,1]上的偶函数,
∴1+a=-1,∴a=-2,
又f(-x)=f(x),即ax2-bx+2=ax2+bx+2,
∴2bx=0,∴b=0,∴f(x)=-2x2+2.
∴由f(x)>0得,-2x2+2>0,
解得-1 44、-4x=(x-2)2-4,x∈1,3],
对称轴x=2,开口向上,
f(x)在1,2)递减,在(2,3]递增,
∴f(x)min=f(2)=-4,∴a≤-4.
12.解 (1)∵函数g(x)=xf(x)=是偶函数,
则g(-x)=g(x).
∴=恒成立,
即x-b=x+b恒成立,∴b=0.
又函数f(x)的图象经过点(1,3),
∴f(1)=3,即1+a=3,
∴a=2.
(2)由(1)知g(x)=xf(x)=2x2+1,
g(x)在(1,+∞)上单调递增,
设x2>x1>1,
则g(x2)-g(x1)=2x+1-2x-1
=2(x2-x1)(x2+x1).
∵x2>x1>1,∴(x2-x1)(x2+x1)>0,
∴g(x2)>g(x1),
∴函数g(x)在区间(1,+∞)上是增函数.
13.解 (1)f(x)=a(x-1)2+2+b-a.
①当a>0时,f(x)在2,3]上单调递增,
故即
所以
②当a<0时,f(x)在2,3]上单调递减,
故即
所以
所以f(x)=x2-2x+2或f(x)=-x2+2x+5.
(2)因为b>1,所以f(x)=-x2+2x+5,
所以g(x)=-x2+(m+2)x+5在2,4]上为单调函数,
故≤2或≥4,
所以m≤2或m≥6.
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