高中安全第一課教案
發(fā)表時間:2020-12-01第一章集合與簡易邏輯(高中數(shù)學(xué)競賽標(biāo)準(zhǔn)教材)。
第一章集合與簡易邏輯
一、基礎(chǔ)知識
定義1一般地,一組確定的、互異的、無序的對象的全體構(gòu)成集合,簡稱集,用大寫字母來表示;集合中的各個對象稱為元素,用小寫字母來表示,元素在集合A中,稱屬于A,記為,否則稱不屬于A,記作。例如,通常用N,Z,Q,B,Q+分別表示自然數(shù)集、整數(shù)集、有理數(shù)集、實數(shù)集、正有理數(shù)集,不含任何元素的集合稱為空集,用來表示。集合分有限集和無限集兩種。
集合的表示方法有列舉法:將集合中的元素一一列舉出來寫在大括號內(nèi)并用逗號隔開表示集合的方法,如{1,2,3};描述法:將集合中的元素的屬性寫在大括號內(nèi)表示集合的方法。例如{有理數(shù)},分別表示有理數(shù)集和正實數(shù)集。
定義2子集:對于兩個集合A與B,如果集合A中的任何一個元素都是集合B中的元素,則A叫做B的子集,記為,例如。規(guī)定空集是任何集合的子集,如果A是B的子集,B也是A的子集,則稱A與B相等。如果A是B的子集,而且B中存在元素不屬于A,則A叫B的真子集。
定義3交集,
定義4并集,
定義5補集,若稱為A在I中的補集。
定義6差集,。
定義7集合記作開區(qū)間,集合
記作閉區(qū)間,R記作
定理1集合的性質(zhì):對任意集合A,B,C,有:
(1)(2);
(3)(4)
【證明】這里僅證(1)、(3),其余由讀者自己完成。
(1)若,則,且或,所以或,即;反之,,則或,即且或,即且,即
(3)若,則或,所以或,所以,又,所以,即,反之也有
定理2加法原理:做一件事有類辦法,第一類辦法中有種不同的方法,第二類辦法中有種不同的方法,…,第類辦法中有種不同的方法,那么完成這件事一共有種不同的方法。
定理3乘法原理:做一件事分個步驟,第一步有種不同的方法,第二步有種不同的方法,…,第步有種不同的方法,那么完成這件事一共有種不同的方法。
二、方法與例題
1.利用集合中元素的屬性,檢驗元素是否屬于集合。
例1設(shè),求證:
(1);
(2);
(3)若,則
[證明](1)因為,且,所以
(2)假設(shè),則存在,使,由于和有相同的奇偶性,所以是奇數(shù)或4的倍數(shù),不可能等于,假設(shè)不成立,所以
(3)設(shè),則
(因為)。
2.利用子集的定義證明集合相等,先證,再證,則A=B。
例2設(shè)A,B是兩個集合,又設(shè)集合M滿足
,求集合M(用A,B表示)。
【解】先證,若,因為,所以,所以;
再證,若,則1)若,則;2)若,則。所以
綜上,
3.分類討論思想的應(yīng)用。
例3,若,求
【解】依題設(shè),,再由解得或,
因為,所以,所以,所以或2,所以或3。
因為,所以,若,則,即,若,則或,解得
綜上所述,或;或。
4.計數(shù)原理的應(yīng)用。
例4集合A,B,C是I={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}的子集,(1)若,求有序集合對(A,B)的個數(shù);(2)求I的非空真子集的個數(shù)。
【解】(1)集合I可劃分為三個不相交的子集;AB,BA,中的每個元素恰屬于其中一個子集,10個元素共有310種可能,每一種可能確定一個滿足條件的集合對,所以集合對有310個。
(2)I的子集分三類:空集,非空真子集,集合I本身,確定一個子集分十步,第一步,1或者屬于該子集或者不屬于,有兩種;第二步,2也有兩種,…,第10步,0也有兩種,由乘法原理,子集共有個,非空真子集有1022個。
5.配對方法。
例5給定集合的個子集:,滿足任何兩個子集的交集非空,并且再添加I的任何一個其他子集后將不再具有該性質(zhì),求的值。
【解】將I的子集作如下配對:每個子集和它的補集為一對,共得對,每一對不能同在這個子集中,因此,;其次,每一對中必有一個在這個子集中出現(xiàn),否則,若有一對子集未出現(xiàn),設(shè)為C1A與A,并設(shè),則,從而可以在個子集中再添加,與已知矛盾,所以。綜上,。
6.競賽常用方法與例問題。
定理4容斥原理;用表示集合A的元素個數(shù),則
,需要xy此結(jié)論可以推廣到個集合的情況,即
定義8集合的劃分:若,且,則這些子集的全集叫I的一個-劃分。
定理5最小數(shù)原理:自然數(shù)集的任何非空子集必有最小數(shù)。
定理6抽屜原理:將個元素放入個抽屜,必有一個抽屜放有不少于個元素,也必有一個抽屜放有不多于個元素;將無窮多個元素放入個抽屜必有一個抽屜放有無窮多個元素。
例6求1,2,3,…,100中不能被2,3,5整除的數(shù)的個數(shù)。
【解】記,,由容斥原理,,所以不能被2,3,5整除的數(shù)有個。
例7S是集合{1,2,…,2004}的子集,S中的任意兩個數(shù)的差不等于4或7,問S中最多含有多少個元素?
【解】將任意連續(xù)的11個整數(shù)排成一圈如右圖所示。由題目條件可知每相鄰兩個數(shù)至多有一個屬于S,將這11個數(shù)按連續(xù)兩個為一組,分成6組,其中一組只有一個數(shù),若S含有這11個數(shù)中至少6個,則必有兩個數(shù)在同一組,與已知矛盾,所以S至多含有其中5個數(shù)。又因為2004=182×11+2,所以S一共至多含有182×5+2=912個元素,另一方面,當(dāng)時,恰有,且S滿足題目條件,所以最少含有912個元素。
例8求所有自然數(shù),使得存在實數(shù)滿足:
【解】當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,。下證當(dāng)時,不存在滿足條件。
令,則
所以必存在某兩個下標(biāo),使得,所以或,即,所以或,。
(?。┤?,考慮,有或,即,設(shè),則,導(dǎo)致矛盾,故只有
考慮,有或,即,設(shè),則,推出矛盾,設(shè),則,又推出矛盾,所以故當(dāng)時,不存在滿足條件的實數(shù)。
(ⅱ)若,考慮,有或,即,這時,推出矛盾,故??紤],有或,即=3,于是,矛盾。因此,所以,這又矛盾,所以只有,所以。故當(dāng)時,不存在滿足條件的實數(shù)。
例9設(shè)A={1,2,3,4,5,6},B={7,8,9,……,n},在A中取三個數(shù),B中取兩個數(shù)組成五個元素的集合,求的最小值。
【解】
設(shè)B中每個數(shù)在所有中最多重復(fù)出現(xiàn)次,則必有。若不然,數(shù)出現(xiàn)次(),則在出現(xiàn)的所有中,至少有一個A中的數(shù)出現(xiàn)3次,不妨設(shè)它是1,就有集合{1,},其中,為滿足題意的集合。必各不相同,但只能是2,3,4,5,6這5個數(shù),這不可能,所以
20個中,B中的數(shù)有40個,因此至少是10個不同的,所以。當(dāng)時,如下20個集合滿足要求:
{1,2,3,7,8},{1,2,4,12,14},{1,2,5,15,16},{1,2,6,9,10},
{1,3,4,10,11},{1,3,5,13,14},{1,3,6,12,15},{1,4,5,7,9},
{1,4,6,13,16},{1,5,6,8,11},{2,3,4,13,15},{2,3,5,9,11},
{2,3,6,14,16},{2,4,5,8,10},{2,4,6,7,11},{2,5,6,12,13},
{3,4,5,12,16},{3,4,6,8,9},{3,5,6,7,10},{4,5,6,14,15}。
例10集合{1,2,…,3n}可以劃分成個互不相交的三元集合,其中,求滿足條件的最小正整數(shù)
【解】設(shè)其中第個三元集為則1+2+…+
所以。當(dāng)為偶數(shù)時,有,所以,當(dāng)為奇數(shù)時,有,所以,當(dāng)時,集合{1,11,4},{2,13,5},{3,15,6},{9,12,7},{10,14,8}滿足條件,所以的最小值為5。
三、基礎(chǔ)訓(xùn)練題
1.給定三元集合,則實數(shù)的取值范圍是___________。
2.若集合中只有一個元素,則=___________。
3.集合的非空真子集有___________個。
4.已知集合,若,則由滿足條件的實數(shù)組成的集合P=___________。
5.已知,且,則常數(shù)的取值范圍是___________。
6.若非空集合S滿足,且若,則,那么符合要求的集合S有___________個。
7.集合之間的關(guān)系是___________。
8.若集合,其中,且,若,則A中元素之和是___________。
9.集合,且,則滿足條件的值構(gòu)成的集合為___________。
10.集合,則
___________。
11.已知S是由實數(shù)構(gòu)成的集合,且滿足1))若,則。如果,S中至少含有多少個元素?說明理由。
12.已知,又C為單元素集合,求實數(shù)的取值范圍。
四、高考水平訓(xùn)練題
1.已知集合,且A=B,則___________,___________。
2.
,則___________。
3.已知集合,當(dāng)時,實數(shù)的取值范圍是___________。
4.若實數(shù)為常數(shù),且___________。
5.集合,若,則___________。
6.集合,則中的最小元素是___________。
7.集合,且A=B,則___________。
8.已知集合,且,則的取值范圍是___________。
9.設(shè)集合,問:是否存在,使得,并證明你的結(jié)論。
10.集合A和B各含有12個元素,含有4個元素,試求同時滿足下列條件的集合C的個數(shù):1)且C中含有3個元素;2)。
11.判斷以下命題是否正確:設(shè)A,B是平面上兩個點集,,若對任何,都有,則必有,證明你的結(jié)論。
五、聯(lián)賽一試水平訓(xùn)練題
1.已知集合,則實數(shù)的取值范圍是___________。
2.集合的子集B滿足:對任意的,則集合B中元素個數(shù)的最大值是___________。
3.已知集合,其中,且,若P=Q,則實數(shù)___________。
4.已知集合,若是平面上正八邊形的頂點所構(gòu)成的集合,則___________。
5.集合,集合,則集合M與N的關(guān)系是___________。
6.設(shè)集合,集合A滿足:,且當(dāng)時,,則A中元素最多有___________個。
7.非空集合,≤則使成立的所有的集合是___________。
8.已知集合A,B,aC(不必相異)的并集,則滿足條件的有序三元組(A,B,C)個數(shù)是___________。
9.已知集合,問:當(dāng)取何值時,為恰有2個元素的集合?說明理由,若改為3個元素集合,結(jié)論如何?
10.求集合B和C,使得,并且C的元素乘積等于B的元素和。
11.S是Q的子集且滿足:若,則恰有一個成立,并且若,則,試確定集合S。
12.集合S={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}的若干個五元子集滿足:S中的任何兩個元素至多出現(xiàn)在兩個不同的五元子集中,問:至多有多少個五元子集?
六、聯(lián)賽二試水平訓(xùn)練題
1.是三個非空整數(shù)集,已知對于1,2,3的任意一個排列,如果,,則。求證:中必有兩個相等。
2.求證:集合{1,2,…,1989}可以劃分為117個互不相交的子集,使得(1)每個恰有17個元素;(2)每個中各元素之和相同。
3.某人寫了封信,同時寫了個信封,然后將信任意裝入信封,問:每封信都裝錯的情況有多少種?
4.設(shè)是20個兩兩不同的整數(shù),且整合中有201個不同的元素,求集合中不同元素個數(shù)的最小可能值。
5.設(shè)S是由個人組成的集合。求證:其中必定有兩個人,他們的公共朋友的個數(shù)為偶數(shù)。
6.對于整數(shù),求出最小的整數(shù),使得對于任何正整數(shù),集合的任一個元子集中,均有至少3個兩兩互質(zhì)的元素。
7.設(shè)集合S={1,2,…,50},求最小自然數(shù),使S的任意一個元子集中都存在兩個不同的數(shù)a和b,滿足。
8.集合,試作出X的三元子集族,滿足:
(1)X的任意一個二元子集至少被族中的一個三元子集包含;
(2)。
9.設(shè)集合,求最小的正整數(shù),使得對A的任意一個14-分劃,一定存在某個集合,在中有兩個元素a和b滿足。
擴展閱讀
第一章集合與簡易邏輯
第一章集合與簡易邏輯
第一教時
教材:集合的概念
目的:要求學(xué)生初步理解集合的概念,知道常用數(shù)集及其記法;初步了解集合的分類及性質(zhì)。
過程:
一、引言:(實例)用到過的“正數(shù)的集合”、“負(fù)數(shù)的集合”
如:2x-13x2所有大于2的實數(shù)組成的集合稱為這個不等式的解集。
如:幾何中,圓是到定點的距離等于定長的點的集合。
如:自然數(shù)的集合0,1,2,3,……
如:高一(5)全體同學(xué)組成的集合。
結(jié)論:某些指定的對象集在一起就成為一個集合,其中每一個對象叫元素。
指出:“集合”如點、直線、平面一樣是不定義概念。
二、集合的表示:{…}如{我校的籃球隊員},{太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋}
用拉丁字母表示集合:A={我校的籃球隊員},B={1,2,3,4,5}
常用數(shù)集及其記法:
1.非負(fù)整數(shù)集(即自然數(shù)集)記作:N
2.正整數(shù)集N*或N+
3.整數(shù)集Z
4.有理數(shù)集Q
5.實數(shù)集R
集合的三要素:1。元素的確定性;2。元素的互異性;3。元素的無序性
(例子略)
三、關(guān)于“屬于”的概念
集合的元素通常用小寫的拉丁字母表示,如:a是集合A的元素,就說a屬于集A記作aA,相反,a不屬于集A記作aA(或aA)
例:見P4—5中例
四、練習(xí)P5略
五、集合的表示方法:列舉法與描述法
1.列舉法:把集合中的元素一一列舉出來。
例:由方程x2-1=0的所有解組成的集合可表示為{-1,1}
例;所有大于0且小于10的奇數(shù)組成的集合可表示為{1,3,5,7,9}
2.描述法:用確定的條件表示某些對象是否屬于這個集合的方法。
①語言描述法:例{不是直角三角形的三角形}再見P6例
②數(shù)學(xué)式子描述法:例不等式x-32的解集是{xR|x-32}或{x|x-32}或{x:x-32}再見P6例
六、集合的分類
1.有限集含有有限個元素的集合
2.無限集含有無限個元素的集合例題略
3.空集不含任何元素的集合F
七、用圖形表示集合P6略
八、練習(xí)P6
小結(jié):概念、符號、分類、表示法
九、作業(yè)P7習(xí)題1.1
第一章集合與簡易邏輯小結(jié)
教學(xué)目的:
⒈理解集合、子集、補集、交集、并集的概念;了解空集和全集的意義;了解屬于、包含、相等關(guān)系的意義;掌握有關(guān)的術(shù)語和符號,并會用它們正確表示一些簡單的集合;掌握帶絕對值的不等式與一元二次不等式的解法.
⒉理解邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”、“且”、“非”的含義;理解四種命題及其相互關(guān)系;進一步了解反證法,會用反證法證明簡單的問題;掌握充要條件的意義.
教學(xué)重點:
1.有關(guān)集合的基本概念;
2.邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”、“且”、“非”與充要條件
【高考評析】
集合知識作為整個數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ),在高考中重點考察的是集合的化簡,以及利用集合與簡易邏輯的知識來指導(dǎo)我們思維,尋求解決其他問題的方法.
【學(xué)法指導(dǎo)】本章的基本概念較多,要力求在理解的基礎(chǔ)上進行記憶.
【數(shù)學(xué)思想】
1、等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想;2、求補集的思想;
3、分類思想;4、數(shù)形結(jié)合思想.
【解題規(guī)律】1、如何解決與集合的運算有關(guān)的問題:
1)對所給的集合進行盡可能的化簡;
2)有意識應(yīng)用維恩圖來尋找各集合之間的關(guān)系;
3)有意識運用數(shù)軸或其它方法來直觀顯示各集合的元素.
2.如何解決與簡易邏輯有關(guān)的問題:
1)力求尋找構(gòu)成此復(fù)合命題的簡單命題;
2)利用子集與推出關(guān)系的聯(lián)系將問題轉(zhuǎn)化為集合問題
二、基本知識點:
集合:
1、集合中的元素屬性:
(1)(2)(3)
2、常用數(shù)集符號:NZQR
3、子集:數(shù)學(xué)表達式
4、補集:數(shù)學(xué)表達式
5、交集:數(shù)學(xué)表達式
6、并集:數(shù)學(xué)表達式
7、空集:它的性質(zhì)(1)(2)
8、如果一個集合A有n個元素(CradA=n),那么它有個個子集,
個非空真子集
注意:(1)元素與集合間的關(guān)系用符號表示;
(2)集合與集合間的關(guān)系用符號表示
解不等式:
1、絕對值不等式的解法:
(1)公式法:|f(x)|g(x)|f(x)|g(x)
(2)幾何法
(3)定義法(利用定義打開絕對值)
(4)兩邊平方
2、一元二次不等式或的求解原理:利用二次函數(shù)的圖象通過二次函數(shù)與二次不等式的聯(lián)系從而推證出任何一元二次不等式的解集
對應(yīng)的圖形
不等式
△0
△=0
△0
3、分式、高次不等式的解法:
4、一元二次方程實根分布:
簡易邏輯:
1、命題的定義:可以判斷真假的語句叫做命題
2、邏輯聯(lián)結(jié)詞、簡單命題與復(fù)合命題:
“或”、“且”、“非”這些詞叫做邏輯聯(lián)結(jié)詞;不含有邏輯聯(lián)結(jié)詞的命題是簡單命題;由簡單命題和邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”、“且”、“非”構(gòu)成的命題是復(fù)合命題
構(gòu)成復(fù)合命題的形式:p或q(記作“p∨q”);p且q(記作“p∧q”);非p(記作“┑q”)
3、“或”、“且”、“非”的真值判斷
(1)“非p”形式復(fù)合命題的真假與P的真假相反;
(2)“p且q”形式復(fù)合命題當(dāng)P與q同為真時為真,其他情況時為假;
(3)“p或q”形式復(fù)合命題當(dāng)p與q同為假時為假,其他情況時為真.
4、四種命題的形式:
原命題:若P則q;逆命題:若q則p;
否命題:若┑P則┑q;逆否命題:若┑q則┑p
(1)交換原命題的條件和結(jié)論,所得的命題是逆命題;
(2)同時否定原命題的條件和結(jié)論,所得的命題是否命題;
(3)交換原命題的條件和結(jié)論,并且同時否定,所得的命題是逆否命題.
5、四種命題之間的相互關(guān)系:
一個命題的真假與其他三個命題的真假有如下三條關(guān)系:(原命題逆否命題)
①、原命題為真,它的逆命題不一定為真
②、原命題為真,它的否命題不一定為真
③、原命題為真,它的逆否命題一定為真
6、反證法:從命題結(jié)論的反面出發(fā)(假設(shè)),引出(與已知、公理、定理…)矛盾,從而否定假設(shè)證明原命題成立,這樣的證明方法叫做反證法
7、如果已知pq那么我們說,p是q的充分條件,q是p的必要條件
判斷兩條件間的關(guān)系技巧:
(1)(2)
注意:(1)復(fù)合命題的三種形式與假言命題中的四種命題的區(qū)別
(2)復(fù)合命題中的“p或q”與假言命題中的“若p則q”它們的“P”的區(qū)別
三、鞏固訓(xùn)練
(一)、選擇題:
1、下列關(guān)系式中不正確的是()
A0B0C0D0
2、下列語句為命題是()
A等腰三角形B對頂角相等C≥0D0是自然數(shù)嗎?
3、命題“方程|x|=1的解是x=±1”中,使用邏輯聯(lián)結(jié)詞的情況是()
A使用了邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”B使用了邏輯聯(lián)結(jié)詞“且”
C使用了邏輯聯(lián)結(jié)詞“非”D沒有使用邏輯聯(lián)結(jié)詞
4、不等式的解集為()
ABCD
5、不全為0的充要條件是()
A都不是0B最多有一個是0
C只有一個是0D中至少有一個不是0
6、≥()
A充分而不必要條件B必要而不充分條件
C充分必要條件D即不充分也不必要條件
7、如果命題則
A即不充分也不必要條件B必要而不充分條件
C充分而不必要條件D充要條件
8、至少有一個負(fù)的實根的充要條件是()
ABCD
(二)、填空題:
9、不等式的解集是則==
10、分式不等式的解集為:_______________.
11、命題“”的逆命題、否命題、逆否命題中,真命題有____個.
12、設(shè)A=,B=,若AB,則的取值范圍是________.
(三)、解答題:
13、解下列不等式
①
②
③||
④()
14、利用反證法證明:
15、已知一元二次不等式對一切實數(shù)都成立,求的取值范圍
16、已知集合A=,求實數(shù)的取值范圍(表示正實數(shù)集合)
第一章集合與簡易邏輯1
第一章集合與簡易邏輯
第一教時
教材:集合的概念
目的:要求學(xué)生初步理解集合的概念,知道常用數(shù)集及其記法;初步了解集合的分類及性質(zhì)。
過程:
一、引言:(實例)用到過的“正數(shù)的集合”、“負(fù)數(shù)的集合”
如:2x-13 如:幾何中,圓是到定點的距離等于定長的點的集合。 如:自然數(shù)的集合0,1,2,3,…… 如:高一(5)全體同學(xué)組成的集合。 結(jié)論:某些指定的對象集在一起就成為一個集合,其中每一個對象叫元素。 指出:“集合”如點、直線、平面一樣是不定義概念。 二、集合的表示:{…}如{我校的籃球隊員},{太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋} 用拉丁字母表示集合:A={我校的籃球隊員},B={1,2,3,4,5} 常用數(shù)集及其記法: 1.非負(fù)整數(shù)集(即自然數(shù)集)記作:N 2.正整數(shù)集N*或N+ 3.整數(shù)集Z 4.有理數(shù)集Q 5.實數(shù)集R 集合的三要素:1。元素的確定性;2。元素的互異性;3。元素的無序性 (例子略) 三、關(guān)于“屬于”的概念 例:見P4—5中例 四、練習(xí)P5略 五、集合的表示方法:列舉法與描述法 1.列舉法:把集合中的元素一一列舉出來。 例:由方程x2-1=0的所有解組成的集合可表示為{-1,1} 例;所有大于0且小于10的奇數(shù)組成的集合可表示為{1,3,5,7,9} 2.描述法:用確定的條件表示某些對象是否屬于這個集合的方法。 ①語言描述法:例{不是直角三角形的三角形}再見P6例 ②數(shù)學(xué)式子描述法:例不等式x-32的解集是{xR|x-32}或{x|x-32}或{x:x-32}再見P6例 六、集合的分類 1.有限集含有有限個元素的集合 2.無限集含有無限個元素的集合例題略 3.空集不含任何元素的集合F 七、用圖形表示集合P6略 八、練習(xí)P6 小結(jié):概念、符號、分類、表示法 九、作業(yè)P7習(xí)題1.1 第一章集合與簡易邏輯章末總結(jié) 一、本章數(shù)學(xué)思想方法 1、分類討論思想 (1)分類討論問題已成為高考考查學(xué)生的知識與能力的熱點問題,這是因為:其一,分類討論問題一般都覆蓋知識點較多,有利于知識面的考查;其二,解分類討論問題需要有一定的分析能力,一定的分類思想與分類技巧,有利于對學(xué)生能力的考查;其三,分類思想與生產(chǎn)實踐和高等數(shù)學(xué)都緊密相關(guān)。 (2)解分類討論問題的實質(zhì):整體問題化為若干個部分來解決,化成部分后從而增加了題設(shè)的條件,從而將問題解答進行到底,這正是我們要分類討論的根本原因。 (3)分類討論要注意的幾點: (1)根據(jù)問題實際,做到分類不重不漏; (2)熟練地掌握基礎(chǔ)知識,做到融匯貫通,是解好分類討論問題的前提條件; (3)不斷地的總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),克服分類討論中的主觀性和盲目性; (4)要注意簡化或避免分類討論,優(yōu)化解題過程。 【例1】已知三元素集,且A=B,求x與y的值。 【解】∵0∈B,A=B,∴0∈A。又集合為3元素集, ∴x≠xy,∴x≠0.又0∈B,y∈B,∴y≠0,從而x-y=0,即x=y 這時,,∴|x|=x2.則x=0(舍去)x=±1 當(dāng)x=1時,A={1,1,0}舍去;當(dāng)x=-1時,A={-1,1,0},B={0,1,-1}滿足A=B,∴x=y=-1. 【點評】此題若開始就討論x=0,xy=0,x-y=0則較繁瑣,故先分析,后討論. 【例2】解不等式 分析將定義區(qū)域,劃分為三段,x-9,-9≤x≤,x分別討論. 解(1)當(dāng)x-9時,-(x+9)+(3x-4)+2>0,2x-11>0.x>,與x<-9矛盾,原不等式無解; (2)當(dāng)-9≤x≤時,(x+9)+(3x-4)+2>0,得x>,∴<x≤ (3)當(dāng)x>時,(x+9)-(3x-4)+2>0得x<,∴<x< 綜上可得原不等式解集為{x│<x<} 【點評】例2中絕對值的存在是解題的一大障礙,因此必須去掉絕對值;如何去掉絕對值呢?須對問題的定義域劃分區(qū)間,分類討論,才能去掉絕對值符號,這正是解這個問題分類討論的原因.分點的確定、劃分區(qū)間至關(guān)重要,它是分類討論解題關(guān)鍵一環(huán). 2、數(shù)形結(jié)合思想 數(shù)形結(jié)合既是數(shù)學(xué)學(xué)科的重要思想,又是數(shù)學(xué)研究的常用方法.縱觀歷年高考試題。以數(shù)形結(jié)合的思想方法巧妙運用解決的問題比比皆是. 認(rèn)清集合的特征,準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為圖形關(guān)系,借助圖形使問題直觀、具體、準(zhǔn)確地得到解決,因此處理集合問題要重視數(shù)形結(jié)合思想方法的運用(如數(shù)軸、幾何圖形、文氏圖等). 【例3】設(shè)全集為U,在下列條件中,是BA的充要條件的有() A.1個B.2個C.3個D.4個 (1)(2)(3)(4) 解析本題可以利用文氏圖,化抽象為直觀,從而化難為易,選D. U A B ,且,求實數(shù)a的取值范圍. 解:方程組有解 圓與直線有公共點 ≤≤≤ 故的取值范圍是 【點評】將集合之間的運算轉(zhuǎn)化為圖形之間的運算,將集合語言轉(zhuǎn)化為圖形語言,然后用代數(shù)的方法解決. 3、集合思想: 集合問題與函數(shù)、方程、不等式以及與整個中學(xué)數(shù)學(xué)知識有關(guān),要正確運用集合的思想將問題相互轉(zhuǎn)化,特別是數(shù)與形、代數(shù)與幾何之間的轉(zhuǎn)化. 【例5】已知,,求的充要條件. 【解】考慮的充要條件是方程組 至少有一個實數(shù)解,即至少有一個非負(fù)根, 由△≥0得a≤5,又因為上述方程有兩個負(fù)根的充要條件是且,即 且,解得a-3,于是這個方程至少有一個非負(fù)根的a的取值范圍是-3≤a≤5,此即為所求的充要條件. 【點評】本題從正面求的充要條件比較困難,故首先將集合問題轉(zhuǎn)化為方程的問題,然后用補集思想來加以解決. 二、課堂小結(jié): 本章包括兩個互相關(guān)聯(lián)又相對獨立的內(nèi)容:集合、簡易邏輯,這兩個內(nèi)容都是中學(xué)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).高考命題熱點之一是集合,主要考查以下兩方面:一是對集合基本概念的認(rèn)識和理解的水平,如集合的表示法,元素與集合的關(guān)系,集合與集合的關(guān)系,集合的運算;第二是考查對集合知識的應(yīng)用水平,如求不等式和不等式組的解集,列不等式或不等式組,解決相關(guān)問題.在考查集合知識的同時突出考查準(zhǔn)確使用數(shù)學(xué)語言的能力和用數(shù)形結(jié)合的思想解決問題的能力. 高考命題熱點之二是簡易邏輯,主要考查兩方面:一是命題的四種形式及原命題與逆否命題的等價性,二是充要條件的判定.在考查命題知識的同時主要考查命題轉(zhuǎn)換、邏輯推理和分析問題的能力. 三、作業(yè):《威州中學(xué)課時作業(yè)》 四、課后記:
第一章集合與簡易邏輯章末總結(jié)