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题型1:集合的概念
例1.设集合,若,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
解:由于中只能取到所有的奇数,而中18为偶数。则。选项为D;
点评:该题考察了元素与集合、集合与集合之间的关系。首先应该分清楚元素与集合之间是属于与不属于的关系,而集合之间是包含与不包含的关系。
例2.设集合P={m|-1<m≤0,Q={m∈R|mx2+4mx-4<0对任意实数x恒成立,则下列关系中成立的是( )
A.PQ B.QP C.P=Q D.P∩Q=Q
解:Q={m∈R|mx2+4mx-4<0对任意实数x恒成立=,对m分类:
①m=0时,-4<0恒成立;
②m<0时,需Δ=(4m)2-4×m×(-4)<0,解得m<0。
综合①②知m≤0,
∴Q={m∈R|m≤0}。
答案为A。
点评:该题考察了集合间的关系,同时考察了分类讨论的思想。集合中含有参数m,需要对参数进行分类讨论,不能忽略m=0的情况。
题型2:集合的性质
例3.(2000广东,1)已知集合A={1,2,3,4},那么A的真子集的个数是( )
A.15 B.16 C.3 D.4
解:根据子集的计算应有24-1=15(个)。选项为A;
点评:该题考察集合子集个数公式。注意求真子集时千万不要忘记空集是任何非空集合的真子集。同时,A不是A的真子集。
变式题:同时满足条件:①②若,这样的集合M有多少个,举出这些集合来。
答案:这样的集合M有8个。
例4.已知全集,A={1,}如果,则这样的实数是否存在?若存在,求出,若不存在,说明理由。
解:∵;
∴,即=0,解得
当时,,为A中元素;
当时,
当时,
∴这样的实数x存在,是或。
另法:∵
∴,
∴=0且
∴或。
点评:该题考察了集合间的关系以及集合的性质。分类讨论的过程中“当时,”不能满足集合中元素的互异性。此题的关键是理解符号是两层含义:。
变式题:已知集合,,,求的值。
解:由可知,
(1),或(2)
解(1)得,
解(2)得,
又因为当时,与题意不符,
所以,。
题型3:集合的运算
例5.(06全国Ⅱ理,2)已知集合M={x|x<3,N={x|log2x>1},则M∩N=( )
A. B.{x|0<x<3 C.{x|1<x<3 D.{x|2<x<3
解:由对数函数的性质,且2>1,显然由易得。从而。故选项为D。
点评:该题考察了不等式和集合交运算。
例6.(06安徽理,1)设集合,,则等于( )
A. B. C. D.
解:,,所以,故选B。
点评:该题考察了集合的交、补运算。
题型4:图解法解集合问题
例7.(2003上海春,5)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|x≥a},且AB,则实数a的取值范围是____ _。
解:∵A={x|-2≤x≤2},B={x|x≥a},又AB,利用数轴上覆盖关系:如图所示,因此有a≤-2。
点评:本题利用数轴解决了集合的概念和集合的关系问题。
例8.(1996全国理,1)已知全集I=N*,集合A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=4n,n∈N},则( )
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的倍数的自然数,B中元素是非4的倍数的自然数,显然,只有C选项正确.
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,故答案为C.
方法三:因BA,所以()A()B,()A∩(B)=A,故I=A∪(A)=A∪(B)。
方法四:根据题意,我们画出Venn图来解,易知BA,如图:可以清楚看到I=A∪(B)是成立的。
点评:本题考查对集合概念和关系的理解和掌握,注意数形结合的思想方法,用无限集考查,提高了对逻辑思维能力的要求。
题型5:集合的应用
例9.向50名学生调查对A、B两事件的态度,有如下结果 赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成;另外,对A、B都不赞成的学生数比对A、B都赞成的学生数的三分之一多1人。问对A、B都赞成的学生和都不赞成的学生各有多少人?
解:赞成A的人数为50×=30,赞成B的人数为30+3=33,如上图,记50名学生组成的集合为U,赞成事件A的学生全体为集合A;赞成事件B的学生全体为集合B。
设对事件A、B都赞成的学生人数为x,则对A、B都不赞成的学生人数为+1,赞成A而不赞成B的人数为30-x,赞成B而不赞成A的人数为33-x。依题意(30-x)+(33-x)+x+(+1)=50,解得x=21。所以对A、B都赞成的同学有21人,都不赞成的有8人。
点评:在集合问题中,有一些常用的方法如数轴法取交并集,韦恩图法等,需要考生切实掌握。本题主要强化学生的这种能力。解答本题的闪光点是考生能由题目中的条件,想到用韦恩图直观地表示出来。本题难点在于所给的数量关系比较错综复杂,一时理不清头绪,不好找线索。画出韦恩图,形象地表示出各数量关系间的联系。
例10.求1到200这200个数中既不是2的倍数,又不是3的倍数,也不是5的倍数的自然数共有多少个?
解:如图先画出Venn图,不难看出不符合条件
的数共有(200÷2)+(200÷3)+(200÷5)