集合的含义及其表示 (一)集合的有关概念: 1. 集合的含义: 一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合。集合中的每一个对象称为该集合的元素。 2. 集合的分类: (1)有限集:含有有限个元素的集合。 (2)无限集:若一个集合不是有限集,就称此集合为无限集。 空集:不含任何元素的集合,记作Φ。 3. 集合的表示方法 (1)列举法:把集合中的元素列举在一个大括号里:{…} (2)描述法: 将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x| P(x)}的形式 4. 常用数集的字母表示 常用数集及记法 (1)自然数集: 记作N   (2)正整数集: 记作

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(3)整数集:   记作Z   (4)有理数集: 记作Q (5)实数集:   记作R   (二)集合之间的关系: 1. 子集:如果集合A的任一个元素都在集合B中则称集合A为集合B的子集, 记作:A

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B

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特别的:

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2. 真子集:如果

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3. 集合相等   (三)集合之间的运算: 1. 交 交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的交集;记作:A∩B

2. 并 并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的并集;记作:A∪B

3. 补 补集:设A为S的子集,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记作:

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={x∣ x ∈S且x

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A},如果集合S包含我们所要研究的各个集合,就把S称为全集。

函数概念与基本初等函数

  一、函数的基本概念 (一)函数的概念 1. 函数定义 一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按某种对应法则f对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,这样的对应叫做从集合A到集合B的一个函数(function),通常记为y=f(x),x

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A.其中,所有的输入值x组成的集合叫做函数y=f(x)的定义域(domain)。 注: 给定函数时要指名函数的定义域,对于用解析式表示的函数,如果没有指明定义域,那么就认为函数的定义域是指使函数表达式有意义的输入值的集合。在函数定义中,所有能输入的值x组成的集合A叫做y=f(x)的定义域,而对于A中的每一个x,都有一个输出值y 与之对应,我们将所有输出值y组成集合称为函数的值域。 映射:一般地,设A,B是两个集合,如果按某种对应法则f对于集合A中的每一个元素,在集合B中都有唯一的元素与之对应,这样的单值对应叫做从集合A到集合B的一个映射,记作:

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注:函数是映射,但映射不是函数。 2. 函数的表示方法 (1)列表法:用列表来表示两个变量之间函数关系的方法称为列表法。 (2)解析法:用等式来表示两个变量之间函数关系的方法称为解析法。这个等式通常叫做函数的解析表达式,简称解析式。 (3)图象法:用图象表示两个变量之间函数关系的方法称为图象法。   (二)函数的性质 1. 单调性 一般地,设函数y=f(x)定义域为A,区间I

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A.如果对于区间I内的任意两个值

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,当

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时,都有

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,那么就说

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在区间I上是单调递增函数,I称为

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单调递增区间。

如果对于区间I内的任意两个值

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,当

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时,都有

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,那么就说

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在区间I上是单调递减函数,I称为

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单调递减区间。

判断函数单调性的方法: ①定义法,即比差法;②图象法;③复合函数单调性判断法则。 2. 奇偶性 (1)一般地,如果对于函数

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的定义域内的任意一个x,都有

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那么称函数

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是偶函数。

(2)如果对于函数

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的定义域内的任意一个x,都有

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,那么称函数

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是奇函数。

说明:

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2. 用定义判断函数奇偶性的步骤: ⑴ 先求定义域,看是否关于原点对称; ⑵ 再判断f(-x)= -f(x)或f(-x)=f(x) 是否恒成立。   (三)函数的图象 函数的图象既是函数性质的一个重要方面,又能直观地反映函数的性质,在解题过程中,充分发挥图象的工具作用。 图象作法:①描点法;②图象变换。   二、基本初等函数 1. 指数函数: 一般地,函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数定义域是R。指数函数的图象和性质:


a>1

0

 图象

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 性质

(1)定义域:R

(2)值域:(0,+∞)

(3)过点(0,1),即x=0时,y=1

(4)在 R上是增函数

(4)在R上是减函数


2. 对数函数 一般地,函数y=logax (a>0,且 a≠1)叫做对数函数;它的定义域是(0,+∞)对数函数的图象与性质


a>1

0

图象

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性质

定义域:(0,+∞)

值域:R

过点(1,0),即当

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时,

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时 

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时 

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时  

Android中验证2个集合的值是否包含_并集_37

 

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在(0,+∞)上是增函数

在(0,+∞)上是减函数


3.  幂函数的定义 一般地,我们把形如

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的函数称为幂函数(power function),其中x是自变量,

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是常数。

幂函数

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的性质

幂函数

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(a>0)的性质

(1)函数的图象都过(0,0),(1,1); (2)在第一象限内,函数的图象随

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的增大而上升,函数在区间

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上是单调增函数。

幂函数

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(a<0)的性质

(1)图象过(1,1)点。 (2)在第一象限内,函数的图象随

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的增大而下降,函数在区间

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上是单调减函数。

  三. 函数与方程 1. 方程的根与函数的零点 对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x,叫做函数y=f(x)的零点.函数的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数的图象与x轴的交点的横坐标. 2. 关系图 方程f(x)=0有实数根     

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函数y=f(x)的图象与x轴有交点     

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函数y=f(x)有零点 3. 定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a) f(b)<0,那么,函数y=f(x)的图象在区间(a,b)内必然至少穿越x轴一次,即至少有一个零点,亦即存在c 

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(a,b)  ,使得f(c)=0。

 

典型例题

例1. 已知集合A={1,3,a}, B={a2},并且B是A的真子集,求实数a的取值。

分析:∵B是A的真子集, ∴a2∈A,

则有: (1)a2=1

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a=±1,当a=1时与元素的互异性不符,∴a=-1;

(2)a2=3

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a=

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(3)a2=a

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a=0, a=1,舍去a=1,则a=0

综上:a=-1, a=

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或a=0。

注意:根据集合元素的互异性,需分类讨论。   例2. (1)已知:M={x|x≥2},P={x|x2-x-2=0},求M∪P和M∩P;

(2)已知:A={y|y=3x2}, B={y|y=-x2+4}, 求:A∩B,A∪B;

(3)已知集合A={-3, a2 ,1+a}, B={a-3, a2+1, 2a-1}, 其中a∈R,若A∩B={-3},求A∪B。

解:(1)P={2,-1},M∪P={x|x≥2或x=-1},M∩P={2}。

(2)∵A={y|y≥0}, B={y|y≤4}, A∩B={y|0≤y≤4}, A∪B=R。 (3)∵A∩B={-3},-3∈B,则有: ①a-3=-3

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a=0, A={-3,0,1}, B={-3,1,-1}

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A∩B={-3,1},与已知不符,∴a≠0;

②2a-1=-3

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a=-1, ∴ A={-3,1,0}, B={-4,2,-3}, 符合题设条件,∴A∪B={-4,-3,0,1,2}。

小结:此例题既练习集合的运算,又考察了集合元素的互异性。其中(1)易错点为求并集时,是否意识到要补上孤立点-1;而(2)中结合了二次函数的值域问题;(3)中根据集合元素的互异性,需要进行分类讨论,当求出a的一个值时,又要检验是否符合题设条件。 

 

例3. 利用单调函数的定义证明:函数

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上是减函数。

证明:

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是区间

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上的任意两个实数,且

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由单调函数的定义可知,函数

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上是减函数。