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題型1:集合的概念
例1.設集合,若,則下列關(guān)系正確的是( )
A. B. C. D.
解:由于中只能取到所有的奇數(shù),而中18為偶數(shù)。則。選項為D;
點評:該題考察了元素與集合、集合與集合之間的關(guān)系。首先應該分清楚元素與集合之間是屬于與不屬于的關(guān)系,而集合之間是包含與不包含的關(guān)系。
例2.設集合P={m|-1<m≤0,Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對任意實數(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
解:Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對任意實數(shù)x恒成立=,對m分類:
①m=0時,-4<0恒成立;
②m<0時,需Δ=(4m)2-4×m×(-4)<0,解得m<0。
綜合①②知m≤0,
∴Q={m∈R|m≤0}。
答案為A。
點評:該題考察了集合間的關(guān)系,同時考察了分類討論的思想。集合中含有參數(shù)m,需要對參數(shù)進行分類討論,不能忽略m=0的情況。
題型2:集合的性質(zhì)
例3.(2000廣東,1)已知集合A={1,2,3,4},那么A的真子集的個數(shù)是( )
A.15 B.16 C.3 D.4
解:根據(jù)子集的計算應有24-1=15(個)。選項為A;
點評:該題考察集合子集個數(shù)公式。注意求真子集時千萬不要忘記空集是任何非空集合的真子集。同時,A不是A的真子集。
變式題:同時滿足條件:①②若,這樣的集合M有多少個,舉出這些集合來。
答案:這樣的集合M有8個。
例4.已知全集,A={1,}如果,則這樣的實數(shù)是否存在?若存在,求出,若不存在,說明理由。
解:∵;
∴,即=0,解得
當時,,為A中元素;
當時,
當時,
∴這樣的實數(shù)x存在,是或。
另法:∵
∴,
∴=0且
∴或。
點評:該題考察了集合間的關(guān)系以及集合的性質(zhì)。分類討論的過程中“當時,”不能滿足集合中元素的互異性。此題的關(guān)鍵是理解符號是兩層含義:。
變式題:已知集合,,,求的值。
解:由可知,
(1),或(2)
解(1)得,
解(2)得,
又因為當時,與題意不符,
所以,。
題型3:集合的運算
例5.(06全國Ⅱ理,2)已知集合M={x|x<3,N={x|log2x>1},則M∩N=( )
A. B.{x|0<x<3 C.{x|1<x<3 D.{x|2<x<3
解:由對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),且2>1,顯然由易得。從而。故選項為D。
點評:該題考察了不等式和集合交運算。
例6.(06安徽理,1)設集合,,則等于( )
A. B. C. D.
解:,,所以,故選B。
點評:該題考察了集合的交、補運算。
題型4:圖解法解集合問題
例7.(2003上海春,5)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|x≥a},且AB,則實數(shù)a的取值范圍是____ _。
解:∵A={x|-2≤x≤2},B={x|x≥a},又AB,利用數(shù)軸上覆蓋關(guān)系:如圖所示,因此有a≤-2。
點評:本題利用數(shù)軸解決了集合的概念和集合的關(guān)系問題。
例8.(1996全國理,1)已知全集I=N*,集合A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=4n,n∈N},則( )
A.I=A∪B B.I=(A)∪B
C.I=A∪(B ) D.I=(A)∪(B)
解:方法一:A中元素是非2的倍數(shù)的自然數(shù),B中元素是非4的倍數(shù)的自然數(shù),顯然,只有C選項正確.
方法二:因A={2,4,6,8…},B={4,8,12,16,…},所以B={1,2,3,5,6,7,9…},所以I=A∪B,故答案為C.
方法三:因BA,所以()A()B,()A∩(B)=A,故I=A∪(A)=A∪(B)。
方法四:根據(jù)題意,我們畫出Venn圖來解,易知BA,如圖:可以清楚看到I=A∪(B)是成立的。
點評:本題考查對集合概念和關(guān)系的理解和掌握,注意數(shù)形結(jié)合的思想方法,用無限集考查,提高了對邏輯思維能力的要求。
題型5:集合的應用
例9.向50名學生調(diào)查對A、B兩事件的態(tài)度,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A、B都不贊成的學生數(shù)比對A、B都贊成的學生數(shù)的三分之一多1人。問對A、B都贊成的學生和都不贊成的學生各有多少人?
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名學生組成的集合為U,贊成事件A的學生全體為集合A;贊成事件B的學生全體為集合B。
設對事件A、B都贊成的學生人數(shù)為x,則對A、B都不贊成的學生人數(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A、B都贊成的同學有21人,都不贊成的有8人。
點評:在集合問題中,有一些常用的方法如數(shù)軸法取交并集,韋恩圖法等,需要考生切實掌握。本題主要強化學生的這種能力。解答本題的閃光點是考生能由題目中的條件,想到用韋恩圖直觀地表示出來。本題難點在于所給的數(shù)量關(guān)系比較錯綜復雜,一時理不清頭緒,不好找線索。畫出韋恩圖,形象地表示出各數(shù)量關(guān)系間的聯(lián)系。
例10.求1到200這200個數(shù)中既不是2的倍數(shù),又不是3的倍數(shù),也不是5的倍數(shù)的自然數(shù)共有多少個?
解:如圖先畫出Venn圖,不難看出不符合條件
的數(shù)共有(200÷2)+(200÷3)+(200÷5)