2018年高考数学总复习教师用书全套(含解析共1011页)
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2018年高考数学总复习 教师用书全套(含解析共1011页)
第1讲 集 合
最新考纲 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中了解全集与空集的含义;3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.
知 识 梳 理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和?. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. 2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A?B或B?A.
(2)真子集:若A?B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则AB或BA. (3)相等:若A?B,且B?A,则A=B.
(4)空集的性质:?是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 3.集合的基本运算
符号表示 集合的并集 A∪B 集合的交集 A∩B 集合的补集 若全集为U,则集 合A的补集为?UA 图形表示 集合表示 {x|x∈A,或x∈B} {x|x∈A,且x∈B} {x|x∈U,且x?A} 4.集合关系与运算的常用结论 (1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个. (2)子集的传递性:A?B,B?C?A?C. (3)A?B?A∩B=A?A∪B=B. (4)?U(A∩B)=(?UA)∪(?UB),?U(A∪B)=(?UA)∩(?UB).
诊 断 自 测
1.判断正误(在括号内打“√”或“3”) (1)任何集合都有两个子集.( )
(2)已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A=B=C.( ) (3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( ) (4)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
解析 (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.
(2)错误.集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞);集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞);集合C是抛物线y=x2上的点集.因此A,B,C不相等.
(3)错误.当x=1,不满足互异性. (4)错误.当A=?时,B,C可为任意集合. 答案 (1)3 (2)3 (3)3 (4)3
2.(必修1P7练习2改编)若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下列结论正确的是( ) A.{a}?A C.{a}∈A
B.a?A D.a?A
解析 由题意知A={0,1,2,3},由a=22,知a? A. 答案 D
3.(2016·全国Ⅰ卷)设集合A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},则A∩B=( ) A.{1,3}
B.{3,5}
C.{5,7} D.{1,7}
解析 因为A={1,3,5,7},而3,5∈A且3,5∈B,所以A∩B={3,5}. 答案 B
4.(2017·杭州模拟)设全集U={x|x∈N*,x<6},集合A={1,3},B={3,5},则?U(A∪B)等于( ) A.{1,4}
B.{1,5}
C.{2,5}
D.{2,4}
解析 由题意得A∪B={1,3}∪{3,5}={1,3,5}.又U={1,2,3,4,5},∴?U(A∪B)={2,4}. 答案 D
5.(2017·绍兴调研)已知全集U=R,集合A={x|x≥2},B={x|0≤x<5},则A∪B=________,(?UA)∩B=________.
解析 ∵A={x|x≥2},B={x|0≤x<5},∴A∪B={x|x≥0},(?UA)∩B={x|0≤x<2}. 答案 {x|x≥0} {x|0≤x<2}
6.已知集合A={(x,y)|x,y∈R,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y∈R,且y=x},则A∩B的元素个数为________.
解析 集合A表示圆心在原点的单位圆,集合B表示直线y=x,易知直线y=x和圆x2+y2=1相交,且有2个交点,故A∩B中有2个元素. 答案 2
考点一 集合的基本概念
【例1】 (1)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( ) A.1
B.3
C.5
D.9
(2)若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=( ) 9A.2
9B.8
C.0
9D.0或8
解析 (1)当x=0,y=0,1,2时,x-y=0,-1,-2; 当x=1,y=0,1,2时,x-y=1,0,-1; 当x=2,y=0,1,2时,x-y=2,1,0.
根据集合中元素的互异性可知,B的元素为-2,-1,0,1,2,共5个. (2)若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等
实根.
2
当a=0时,x=3,符合题意;
9
当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0,得a=8, 9
所以a的取值为0或8. 答案 (1)C (2)D
规律方法 (1)第(1)题易忽视集合中元素的互异性误选D.第(2)题集合A中只有一个元素,要分a=0与a≠0两种情况进行讨论,此题易忽视a=0的情形. (2)用描述法表示集合,先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他的集合.
??b
【训练1】 (1)设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=?0,a,b?,则b-a=________.
?
?
(2)已知集合A={x∈R|ax2+3x-2=0},若A=?,则实数a的取值范围为________.
??b
解析 (1)因为{1,a+b,a}=?0,a,b?,a≠0,
?
?
所以a+b=0,且b=1,
所以a=-1,b=1,所以b-a=2. (2)由A=?知方程ax2+3x-2=0无实根, 2
当a=0时,x=3不合题意,舍去; 9
当a≠0时,Δ=9+8a<0,∴a<-8. 9??
-∞,-?答案 (1)2 (2) 8???考点二 集合间的基本关系
【例2】 (1)已知集合A={x|y=1-x2,x∈R},B={x|x=m2,m∈A},则( ) A.AB
B.BA
C.A?B
D.B=A
(2)已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1 解析 (1)易知A={x|-1≤x≤1}, 所以B={x|x=m2,m∈A}={x|0≤x≤1}. 因此BA. (2)当B=?时,有m+1≥2m-1,则m≤2. 当B≠?时,若B?A,如图. ?m+1≥-2, 则?2m-1≤7,解得2 综上,m的取值范围为(-∞,4]. 答案 (1)B (2)(-∞,4] 规律方法 (1)若B?A,应分B=?和B≠?两种情况讨论. (2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图,化抽象为直观进行求解. 【训练2】 (1)(2017·镇海中学质检)若集合A={x|x>0},且B?A,则集合B可能是( ) A.{1,2} C.{-1,0,1} B.{x|x≤1} D.R (2)(2016·郑州调研)已知集合A={x|x=x2-2,x∈R},B={1,m},若A?B,则m的值为( ) A.2 C.-1或2 B.-1 D.2或2 解析 (1)因为A={x|x>0},且B?A,再根据选项A,B,C,D可知选项A正确. (2)由x=x2-2,得x=2,则A={2}. 因为B={1,m}且A?B, 所以m=2. 答案 (1)A (2)A 考点三 集合的基本运算 【例3】 (1)(2015·全国Ⅰ卷)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( ) A.5 B.4 C.3 D.2 (2)(2016·浙江卷)设集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(?RQ)=( ) A.[2,3] C.[1,2) B.(-2,3] D.(-∞,-2)∪[1,+∞) 解析 (1)集合A中元素满足x=3n+2,n∈N,即被3除余2,而集合B中满足这一要求的元素只有8和14.共2个元素. (2)易知Q={x|x≥2或x≤-2}. ∴?RQ={x|-2 又P={x|1≤x≤3},故P∪(?RQ)={x|-2 规律方法 (1)在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn图和数轴使抽象问题直观化. (2)一般地,集合元素离散时用Venn图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍. 【训练3】 (1)(2017·石家庄模拟)设集合M={-1,1},N={x|x2-x<6},则下列结论正确的是( ) A.N?M C.M?N B.N∩M=? D.M∩N=R (2)(2016·山东卷)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},则?U(A∪B)=( ) A.{2,6} B.{3,6} D.{1,2,4,6} C.{1,3,4,5} 解析 (1)易知N=(-2,3),且M={-1,1},∴M?N. (2)∵A={1,3,5},B={3,4,5},∴A∪B={1,3,4,5}, 又全集U={1,2,3,4,5,6},因此?U(A∪B)={2,6}. 答案 (1)C (2)A [思想方法] 1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要 进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化. 2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号能否取到. 3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn图.这是数形结合思想的又一体现. [易错防范] 1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简. 2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解. 3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 4.Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心. 基础巩固题组 (建议用时:25分钟) 一、选择题 1.(2015·全国Ⅱ卷)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则( ) A.A=B C.AB B.A∩B=? D.BA 解析 ∵A={1,2,3},B={2,3},∴2,3∈A且2,3∈B,1∈A但1?B, ∴BA. 答案 D 2.(2016·全国Ⅱ卷)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=( ) A.{-2,-1,0,1,2,3} C.{1,2,3} B.{-2,-1,0,1,2} D.{1,2} 解析 由于B={x|x2<9}={x|-3 3.(2017·肇庆模拟)已知集合A={x|lg x>0},B={x|x≤1},则( ) A.A∩B≠? B.A∪B=R C.B?A D.A?B
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