解: (1)由, 或。即
(2)由,
故. ,即 ,而,或。故当时,实数a的取值范围是。
点评:(1)利用集合间的关系求参数范围,一般根据集合的有关概念,借助于数轴,建立不等关系,注意端点是否取到。
(2)本例中AB=A BAAB=B 注意等价性。
拓展变式:如果将6中的a>1条件去掉,请写出集合B。
解析:由题意得(x-a-1)(2a-x)>0
所以,[x-(a+1)](x-2a)<0
a=1时,不等式<0
无实数解,此时B=
a>1时,2a>a+1不等式为a+1 此时B={X|a+1 a<1时2a 不等式为2a 此时B={x|2a 提高型题组:
7.分析:由元素确定性可知=0,1或x.
由互异性知0 ,1 确定x值
解:若=0,则x=0,此时集合为{1,0,0}不符合集合中元素的互异性,舍去。
若=1 ,则x=1,-1.
当x=1时,集合为{1,0,1},舍去;当x=-1时,集合为{1,-1,0},符合。
若,则x=0或x=1,不符合互异性,都舍去。
综上所述知:x=-1.
点拨:由于集合元素的互异性,因而对求集合中参数的值的问题,必须有检验的意识。
拓展变式:
已知A={a-2, +5a,10}且-3A,求a
解;-3A
a-2=-3,或+5a=-3
a= -1,或a=
但a= -1时,a-2= -3且+5a= -3,与集合中元素的互异性矛盾。
a=
8.分析:集合间的包含、相等关系,关键搞清A、B两集合谁是谁的子集,BA说明B是A的子集,即集合B中元素都在集合A中,注意B是 的情况,同样AB,说明A是B的子集,此时注意B是不是 。A=B说明两集合元素完全相同。
解:(1)由A={x| 0 }
得A={x| - 2 x10 }
因为BA,
所以,(i)若B=
则m+1>2m-1
即m<2,
此时满足BA
(ii)若B则
解得2m3
由(i)(ii)得,m的取值范围是(,3]
(2)若A=B则必有 解得m
即不存在m值使得A=B
(3)若AB,则依题意应有 ,解得 ,故3m4
所以m的取值为
规律技巧总结:
解决两个数集关系问题时,应注意一下几点:
(1)注意空集是一个特殊的集合,它是任何集合的子集,解题时不要漏掉这一点。
(2)解决此类问题,避免出错的一个有效手段是合理利用数轴帮助分析与求解,这也是数与形的完美结合之所在。
(3)在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行讨论,分类时要遵循"不重不漏"的分类原则,然后对每一类情况要给出问题的解答,分类讨论的一般步骤是:确定标准;恰当分类;逐类讨论;归纳结论。
课堂小结:
1.注意集合互异性及空集在解题中的特殊性,如AB,则有A=或A的可能性。
2.从集合观点看,若AB,则A是B的充分条件,B是A的必要条件,若A=B,则A,B互为充要条件。
3.利用集合间的关系建立不等式求参数范围时,要注意分类讨论思想和数形结合思想的运用。
反馈型题组:
9.答案:D
解析:由A*B定义写出集合A*B中的所有元素,有0,2,4,所有元素之和是0+2+4=6,选D
点拨:本题是创新型概念理解题,有的人又称为自定义题型,在这里准确理解A*B是解决问题关键,并且又考查了集合元素的互异性,因此又要准确理解集合的含义,明确题目所要解决的问题,从而解决问题。
10.答案:B
解析:可利用特殊值法,令k=-2,-1,0,1,2可得M={..., - ,- , , ,,... } N={...,0, , ,,1,... } 所以MN
解析2:集合M的元素为x=+=(kZ)
集合N的元素为x=(kZ)
而2k+1为奇数,k+2为整数,因此MN
11.答案:A
解析:化简A、B,A={x|012.答案:0或1
解析:由题意可得方程+4x+4=0只有一个解或二重根。当a=0时方程4x+4=0,即x=-1,只有一个解,符合题有意;当a0时,方程+4x+4=0只有一个解需满足=16-16a=0,即a=1时,次方程有二重实根-2,由互异性知A中只有一个元素,适合题意,故所求a的值为0或1.
13.解析:A中不等式的解集应分为三种情况讨论:
(1)若a=0,则A=R
(2)若a<0,则A={x| x<- }
(3) 若a>0,则A={x|- i) 当a=0时,若AB,此种情况不存在。
当a<0时,若AB,则
所以a<-8
当a>0时,若AB,则
所以a 2.
综上知,此时a的取值范围是a<-8 或a 2.
ii) 当a=0时,显然BA
当a<0时,若BA则
所以- 当a>0时,若BA则
所以0综上知,当BA时,- iii)当且仅当A、B两个集合互相包含时,A=B,由i) ii)知,a=2.
规律总结:在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段就是合理运用轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行讨论。分类时要遵循"不重不漏"的分类原则,然后对每一类情况要给出问题的解答,分类讨论的一般步骤是:确定标准;恰当分类;逐类讨论;归纳结论。
14.(1)解:2 A=-1AAA={2,-1, }
(2)解:设A={a},A, a=,即-a+1=0,无实数解,所以A不能为单元素集合。
(3)证明:aAA, A,即1-A
15.解:A={x|-x},.
(1)若时,,又,。欲使,则
(2)若1的范围是
§1.2集合的运算
再现型题组
1. 答案:A
M={x| } N={x|x>3或x<-2}
由图可知={x| }故选A
点评:借助于数轴建立不等关系,注意端点值是否取到。
2. 答案:C
解析:A={x|x<1} B={x|x>2或x<1} 显然AB=B AB=A ,故选C
巩固型题组
3. 解析: M={x|2x-3>0}={x|x>}
N={x|(x-3)(x-1) }={}
点评:应注意集合函数定义域的要求。
4.解析:M={ }=,
点评:应注意集合M的代表元素是x也就是y= 的定义域。
5. 解析:A=
B=,又
由图可知,
点评:熟练解不等式,借助数轴。
提高型题组
6.思路点拨:本题考查函数定义域求解和集合关系及运算,解不等式可得定义域,对B中含参数的二次不等式要考虑两个根的大小,再由转化为区间端点什大小关系的不等式或。求出a的范围。
解:(1)由,,x<或
即A=
(2)由,得
a<1, a+1>2a,故B=(2a,a+1)
,,或
即或
而a<1,或
故当时,实数a的取值范围是。
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