《2011年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 集合教學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2011年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 集合教學(xué)案(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2011年高考第二輪專題復(fù)習(xí)(教學(xué)案):集合
考綱指要:
考查重點(diǎn)是集合與集合之間的關(guān)系,特別是對(duì)集合的計(jì)算化簡(jiǎn)的考查,并向無(wú)限集發(fā)展,考查抽象思維能力,在解決這些問(wèn)題時(shí),要注意利用幾何的直觀性,注意運(yùn)用Venn圖解題方法的訓(xùn)練,注意利用特殊值法解題,加強(qiáng)集合表示方法的轉(zhuǎn)換和化簡(jiǎn)的訓(xùn)練。
考點(diǎn)掃描:
1.集合的定義及表示法。
2.集合的包含關(guān)系。
3.集合的運(yùn)算:(1)全集與補(bǔ)集;(2)交集與并集。
考題先知:
例1.設(shè)集合,,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
分析:關(guān)鍵是準(zhǔn)確理解 的具體意義,即方程至少有一個(gè)負(fù)根。
解法一:
的取值
2、范圍是UM={m|m<-2}.
解法三:設(shè)這是開(kāi)口向上的拋物線,,則二次函數(shù)性質(zhì)知命題又等價(jià)于
點(diǎn)評(píng):一元二次方程至少有一個(gè)負(fù)根,有幾種情形:(1)有兩個(gè)負(fù)根;(2)有一個(gè)負(fù)根和一個(gè)正根;
(3)有一個(gè)負(fù)根和一個(gè)零根;考慮這三種情形未免顯得繁瑣,解法一從反面考慮,即“沒(méi)有負(fù)根”,再求其補(bǔ)集,不失為妙法。在解法三中,f(x)的對(duì)稱軸的位置起了關(guān)鍵作用,否則解答沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。
例2.已知集合若中的元素恰好是一個(gè)正八邊形的八個(gè)頂點(diǎn),則正數(shù)的值為_(kāi)______
解析: 經(jīng)分類討論得,集合A表示以為頂點(diǎn)的正方形,集合B表示與這兩支雙曲線.
x
y
B
3、
欲使中的元素恰好是一個(gè)正八邊形的八個(gè)頂點(diǎn),則由對(duì)稱性知,只要滿足與
在第一象限內(nèi)有兩個(gè)不同的交點(diǎn),且即可。設(shè)在第一象限內(nèi),由消去得,則,
所以 (其中)。
又,所以,
則由,解得。
復(fù)習(xí)智略:
例3.對(duì)于集合,及它的每一個(gè)非空子集,定義一個(gè)“交替和”如下:按照遞減的次序重新排列該子集元素,然后從最大數(shù)開(kāi)始交替地減、加后繼的數(shù),例如:集合的“交替和”是9-6+4-2+1=6,集合的“交替和”是5,當(dāng)集合N中的n=2時(shí),的所有非空子集為,,
,則它的“交替和”的總和,請(qǐng)你嘗試對(duì)于n=3,4的情況,計(jì)算它們的S3,S4,根據(jù)結(jié)果猜測(cè)
4、的每一個(gè)非空子集的“交替和”的總和的表達(dá)式,并證之。
分析:認(rèn)真閱讀題目,理解“交替和”的定義,正確猜想后,常用方法是數(shù)學(xué)歸納法,但也可聯(lián)想組合數(shù)的有關(guān)思想證之。
解析:當(dāng)n=3時(shí),所有非空子集為,,,,,,
,同理可得S4=32。
猜測(cè):
證法一:設(shè),考察N的所有非空子集的“交替和”的總和中含有的個(gè)數(shù)及其符號(hào):集合N中比大的數(shù)共有個(gè),N所有含的子集的個(gè)數(shù)即為集合
所有子集的個(gè)數(shù),共有個(gè),這個(gè)子集中不比大的元素的子集共有個(gè)(即所有子集的個(gè)數(shù)),此時(shí)在“交替和”的總和中符號(hào)為正;只含一個(gè)比大的集合共有個(gè),此時(shí)在“交替和”的總和中符號(hào)為負(fù);只含兩個(gè)比大的集合共有個(gè),此時(shí)在“交替和”的
5、總和中符號(hào)為正;------,所以在總和中的取“一”的項(xiàng)數(shù)共有:++
=,因?yàn)楹腘的所有非空子集共有,所以N的所有非空子集的“交替和”的總和中符號(hào)為正的項(xiàng)數(shù)也有個(gè),所以,總和中的項(xiàng)的和為0,因?yàn)閚最大 ,總和中含n的項(xiàng)的符號(hào)都為正,所以。
證法二(數(shù)學(xué)歸納法):當(dāng)n=1時(shí),結(jié)論成立;
假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),結(jié)論成立。即當(dāng)?shù)拿恳粋€(gè)非空子集的“交替和”的總和;
則當(dāng)n=k+1時(shí),此時(shí)N的子集可分為兩類:一類不含k+1,這類集合的“交替和”的總和就是;另一類含k+1,這類子集共有個(gè),包括,這個(gè)子集可以有如下方法構(gòu)成:在的每一個(gè)子集(包括)中添加元素k+1,設(shè)的一個(gè)子集為其中,下面考察的“交替
6、和”T(A)與 的“交替和”T(B)之間的關(guān)系,不妨設(shè),則T(A)=,
T(B)== k+1- T(A),所以,即
,所以含有k+1的N的所有的個(gè)這樣子集的“交替和”的總和為
(k+1)-,故當(dāng)n=k+1時(shí),=(k+1),
綜上所述:。
推廣:當(dāng)時(shí),其中,記,則其“交替和”的總和為
。
檢測(cè)評(píng)估:
1.設(shè)集合,若,則下列關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
2.如圖,I為全集,M、P、S是I的三個(gè)子集,則陰影部分所表示的集合是 ( )
A. B.
C. D.
3.設(shè)
7、集合,其中,且,把滿足上述條件的一對(duì)整數(shù)對(duì)作為一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),可以得到的不同點(diǎn)的個(gè)數(shù)是( )
A.7 B。8 C。9 D。10
4.設(shè)集合P={m|-1<m≤0,Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒成立,則下列關(guān)系中成立的是( )
A.PQ B.QP C.P=Q D.P∩Q=Q
5. 設(shè)函數(shù),區(qū)間M=[a,b](a
8、,有如下結(jié)果 贊成A的人數(shù)是全體的五分之三,其余的不贊成,贊成B的比贊成A的多3人,其余的不贊成;另外,對(duì)A、B都不贊成的學(xué)生數(shù)比對(duì)A、B都贊成的學(xué)生數(shù)的三分之一多1人。則對(duì)A、B都贊成的學(xué)生有 人,都不贊成的學(xué)生有 人。
7. M是實(shí)數(shù)集R的任一子集,函數(shù)在R上定義如下:,則對(duì)任何以實(shí)數(shù)元素的集合A、B, 與的大小關(guān)系是
8.設(shè)數(shù)集,,且、都是集合的子集,如果把叫做集合的“長(zhǎng)度”,那么集合的長(zhǎng)度的最小值是 .
9.對(duì)于兩個(gè)集合、我們把一切有序?qū)λM成的集合(其中),叫做和的笛卡爾積,記作.如果,,則的真子集的個(gè)數(shù)為
9、 個(gè).
10.集合A=,B=,若AB中有且僅有一個(gè)
元素,則r= 。
11.對(duì)于函數(shù),若,則稱x為的“不動(dòng)點(diǎn)”,若,則稱x為的“穩(wěn)定點(diǎn)”,函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”與“穩(wěn)定點(diǎn)”的集合分別記為A和B,即,。
(1) 證:;
(2) 若,且,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3) 若是R上的單調(diào)遞增函數(shù),是函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”,問(wèn)是函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”
嗎?若是,請(qǐng)證明你的結(jié)論;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由。
12.已知{an}是等差數(shù)列,d為公差且不為0,a1和d均為實(shí)數(shù),它的前n項(xiàng)和記作Sn,設(shè)集合A={(an,)|n∈N*},B={(x,y)| x2-y2=1,x,y∈R}。
試
10、問(wèn)下列結(jié)論是否正確,如果正確,請(qǐng)給予證明;如果不正確,請(qǐng)舉例說(shuō)明:
(1)若以集合A中的元素作為點(diǎn)的坐標(biāo),則這些點(diǎn)都在同一條直線上;
(2)A∩B至多有一個(gè)元素;
(3)當(dāng)a1≠0時(shí),一定有A∩B≠。
點(diǎn)撥與全解:
1.解:由于中只能取到所有的奇數(shù),而中18為偶數(shù)。則。選項(xiàng)為D;
2.解:從圖可知,陰影部分的元素且但,故選C。
3.解:顯然,若則;若則,故選B。
4.解:Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒成立=,對(duì)m分類:①m=0時(shí),-4<0恒成立;
②m<0時(shí),需Δ=(4m)2-4×m×(-4)<0,解得m<0。綜上所述:答案為A。
5.解:易
11、證是奇函數(shù),當(dāng),此時(shí)單調(diào)遞減,從而可證在上單調(diào)遞減,所以要使M=N,則,得,從而,解之得:a=b=0,矛盾,故選A。
6.解:贊成A的人數(shù)為50×=30,贊成B的人數(shù)為30+3=33,如上圖,記50名學(xué)生組成的集合為U,贊成事件A的學(xué)生全體為集合A;贊成事件B的學(xué)生全體為集合B。
設(shè)對(duì)事件A、B都贊成的學(xué)生人數(shù)為x,則對(duì)A、B都不贊成的學(xué)生人數(shù)為+1,贊成A而不贊成B的人數(shù)為30-x,贊成B而不贊成A的人數(shù)為33-x。依題意(30-x)+(33-x)+x+(+1)=50,解得x=21。所以對(duì)A、B都贊成的同學(xué)有21人,都不贊成的有8人。
7.答:=。分類討論即知。
8.根據(jù)定義得: “
12、長(zhǎng)度”=,顯然,所以取時(shí)長(zhǎng)度有最小值。
9.根據(jù)題意知:中共有6個(gè)元素,所以真子集有個(gè)。
10.解:集合A表示以原點(diǎn)為圓心,2長(zhǎng)為半徑的圓組成的點(diǎn)集,集合B表示以(3,4)為圓心,r長(zhǎng)為半徑的圓組成的點(diǎn)集,考慮兩圓內(nèi)切得r=5+2=7,兩圓外切得r=5-2=3,綜上所述,r=7或2。
11.(1)證:設(shè),則必有,從而,所以;
(2)由得,由(1)知必有因式,所以當(dāng)時(shí),方程可化為,
即,即,
因,所以方程有解,且方程無(wú)解;或方程的解也是方程之解,從而① ,且;
②當(dāng) ,即時(shí),方程的解為,符合題意;
③當(dāng)時(shí),由得矛盾;綜上所述,且。
(3)利用反證法:假設(shè)不是函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)
13、”,則,因是R上的單調(diào)遞增函數(shù),若,則;若,則,即,說(shuō)明也不是函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”,與題設(shè)矛盾,從而假設(shè)不成立,得必是函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”。
12.解:(1)正確;在等差數(shù)列{an}中,Sn=,則(a1+an),這表明點(diǎn)(an,)的坐標(biāo)適合方程y(x+a1),于是點(diǎn)(an, )均在直線y=x+a1上。
(2)正確;設(shè)(x,y)∈A∩B,則(x,y)中的坐標(biāo)x,y應(yīng)是方程組的解,由方程組消去y得:2a1x+a12=-4(*),
當(dāng)a1=0時(shí),方程(*)無(wú)解,此時(shí)A∩B=;
當(dāng)a1≠0時(shí),方程(*)只有一個(gè)解x=,此時(shí),方程組也只有一解,故上述方程組至多有一解。∴A∩B至多有一個(gè)元素。
(3)不正確;取a1=1,d=1,對(duì)一切的x∈N*,有an=a1+(n-1)d=n>0, >0,這時(shí)集合A中的元素作為點(diǎn)的坐標(biāo),其橫、縱坐標(biāo)均為正,另外,由于a1=1≠0 如果A∩B≠,那么據(jù)(2)的結(jié)論,A∩B中至多有一個(gè)元素(x0,y0),而x0=<0,y0=<0,這樣的(x0,y0)A,產(chǎn)生矛盾,故a1=1,d=1時(shí)A∩B=,所以a1≠0時(shí),一定有A∩B≠是不正確的。
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用心 愛(ài)心 專心