- 2021-06-04 发布 |
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文档介绍
新课标高中数学人教A版必修1全册导学案及答案(145页)
§1.1.1集合的含义及其表示 [自学目标] 1.认识并理解集合的含义,知道常用数集及其记法; 2.了解属于关系和集合相等的意义,初步了解有限集、无限集、空集的意义; 3.初步掌握集合的两种表示方法—列举法和描述法,并能正确地表示一些简单的集合. [知识要点] 1. 集合和元素 (1)如果是集合A的元素,就说属于集合A,记作; (2)如果不是集合A的元素,就说不属于集合A,记作. 2.集合中元素的特性:确定性;无序性;互异性. 3.集合的表示方法:列举法;描述法;Venn图. 4.集合的分类:有限集;无限集;空集. 5.常用数集及其记法:自然数集记作,正整数集记作或,整数集记作,有理数集记作,实数集记作. [预习自测] 例1.下列的研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方式表示它. (1)小于5的自然数; (2)某班所有高个子的同学; (3)不等式的整数解; (4)所有大于0的负数; (5)平面直角坐标系内,第一、三象限的平分线上的所有点. 分析:判断某些对象能否构成集合,主要是根据集合的含义,检查是否满足集合元素的确定性. 例2.已知集合中的三个元素可构成某一个三角形的三边的长,那么此三角形 一定是 ( ) A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形 例3.设若,求的值. 分析: 某元素属于集合A,必具有集合A中元素的性质,反过来,只要元素具有集合A中元素的性质,就一定属于集合A. 例4.已知,,且,求实数的值. [课内练习] 1.下列说法正确的是( ) (A)所有著名的作家可以形成一个集合 (B)0与 的意义相同 (C)集合 是有限集 (D)方程的解集只有一个元素 2.下列四个集合中,是空集的是 ( ) A. B. C. D. 3.方程组的解构成的集合是 ( ) A. B. C.(1,1) D.. 4.已知,,则B= 5.若,,用列举法表示B= . [归纳反思] 1 .本课时的重点内容是集合的含义及其表示方法,难点是元素与集合间的关系以及集合元素的三个重要特性的正确使用; 2.根据元素的特征进行分析,运用集合中元素的三个特性解决问题,叫做元素分析法。这是解决有关集合问题的一种重要方法; 3.确定的对象才能构成集合.可依据对象的特点或个数的多少来表示集合,如个数较少的有限集合可采用列举法,而其它的一般采用描述法. 4.要特别注意数学语言、符号的规范使用. [巩固提高] 1.已知下列条件:①小于60的全体有理数;②某校高一年级的所有学生;③与2相差很小的数;④方程=4的所有解。其中不可以表示集合的有--------------------( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 2.下列关系中表述正确的是-----------------------------------------( ) A. B. C. D. 3.下列表述中正确的是----------------------------------------------( ) A. B. C. D. 4.已知集合A=,若是集合A的一个元素,则的取值是( ) A.0 B.-1 C.1 D.2 5.方程组的解的集合是---------------------------------------( ) A. B. C. D. 6.用列举法表示不等式组的整数解集合为: 7.设,则集合中所有元素的和为: 8、用列举法表示下列集合: ⑴ ⑵ 9.已知A={1,2,x2-5x+9},B={3,x2+ax+a},如果A={1,2,3},2 ∈B,求实数a的值. 10.设集合,集合, 集合,试用列举法分别写出集合A、B、C. 1.1.2子集、全集、补集 [自学目标] 1.了解集合之间包含关系的意义. 2.理解子集、真子集的概念. 3.了解全集的意义,理解补集的概念. [知识要点] 1.子集的概念:如果集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素(若,则),那么称集合A为集合B的子集(subset),记作或,. 还可以用Venn图表示. 我们规定:.即空集是任何集合的子集. 根据子集的定义,容易得到: ⑴任何一个集合是它本身的子集,即. ⑵子集具有传递性,即若且,则. 2.真子集:如果且,这时集合A称为集合B的真子集(proper subset). 记作:A B ⑴规定:空集是任何非空集合的真子集. ⑵如果A B, B ,那么 3.两个集合相等:如果与同时成立,那么中的元素是一样的,即. 4.全集:如果集合S包含有我们所要研究的各个集合,这时S可以看作一个全集(Universal set),全集通常记作U. 5.补集:设,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 (complementary set), 记作:(读作A在S中的补集),即 补集的Venn图表示: [预习自测] 例1.判断以下关系是否正确: ⑴; ⑵; ⑶; ⑷; ⑸; ⑹; 例2.设,写出的所有子集. 例3.已知集合,,其中且,求和的值(用表示). 例4.设全集,,,求实数的值. 例5.已知,. ⑴若,求的取值范围; ⑵若,求的取值范围; ⑶若 ,求的取值范围. [课内练习] 1. 下列关系中正确的个数为( ) ①0∈{0},②Φ{0},③{0,1}{(0,1)},④{(a,b)}={(b,a)} A)1 (B)2 (C)3 (D)4 2.集合的真子集的个数是( ) (A)16 (B)15 (C)14 (D) 13 3.集合,,,,则下面包含关系中不正确的是( ) (A) (B) (C) (D) 4.若集合 ,则. 5.已知M={x| -2≤x≤5}, N={x| a+1≤x≤2a-1}. (Ⅰ)若MN,求实数a的取值范围; (Ⅱ)若MN,求实数a的取值范围. [归纳反思] 1. 这节课我们学习了集合之间包含关系及补集的概念,重点理解子集、真子集,补集的概念,注意空集与全集的相关知识,学会数轴表示数集. 2. 深刻理解用集合语言叙述的数学命题,并能准确地把它翻译成相关的代数语言或几何语言,抓住集合语言向文字语言或图形语言转化是打开解题大门的钥匙,解决集合问题时要注意充分运用数轴和韦恩图,发挥数形结合的思想方法的巨大威力。 [巩固提高] 1.四个关系式:①;②0;③;④.其中表述正确的是[ ] A.①,② B.①,③ C. ①,④ D. ②,④ 2.若U={x∣x是三角形},P={ x∣x是直角三角形},则----------------------[ ] A.{x∣x是直角三角形} B.{x∣x是锐角三角形} C.{x∣x是钝角三角形} D.{x∣x是锐角三角形或钝角三角形} 3.下列四个命题:①;②空集没有子集;③任何一个集合必有两个子集;④空集是任何一个集合的子集.其中正确的有---------------------------------------------------[ ] A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 4.满足关系 的集合A的个数是--------------------------[ ] A.5 B.6 C.7 D.8 5.若,,,则的关系是---[ ] A. B. C. D. 6.设A=,B={x∣1< x <6,x,则 7.U={x∣,则U 的所有子集是 8.已知集合,≥,且满足,求实数的取值范围. 9.已知集合P={x∣,S={x∣, 若SP,求实数的取值集合. 10.已知M={x∣x},N={x∣x} (1)若M,求得取值范围; (2)若M,求得取值范围; (3)若 ,求得取值范围. 交集、并集 [自学目标] 1.理解交集、并集的概念和意义 2.掌握了解区间的概念和表示方法 3.掌握有关集合的术语和符号 [知识要点] 1.交集定义:A∩B={x|x∈A且x∈B} 运算性质:(1)A∩BÍA,A∩BÍB (2) A∩A=A,A∩φ=φ (3) A∩B= B∩A (4) AÍ B Û A∩B=A 2.并集定义:A∪B={x| x∈A或x∈B } 运算性质:(1) A Í (A∪B),B Í (A∪B) (2) A∪A=A,A∪φ=A (3) A∪B= B∪A (4) AÍ B Û A∪B=B [预习自测] 1.设A={x|x>—2},B={x|x<3},求 A∩B和A∪B 2.已知全集U={x|x取不大于30的质数},A、B是U的两个子集,且A∩CUB= {5,13,23},CUA∩B={11,19,29},CUA∩CUB={3,7},求A,B. 3.设集合A={|a+1|,3,5},集合B={2a+1,a2+2a,a2+2a—1}当A∩B={2,3}时, 求A∪B [课内练习] 1.设A= ,B=,求A∩B 2.设A=,B={0},求A∪B 3.在平面内,设A、B、O为定点,P为动点,则下列集合表示什么图形 (1){P|PA=PB} (2) {P|PO=1} 4.设A={(x,y)|y=—4x+b},B={(x,y)|y=5x—3 },求A∩B 5.设A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=2k—1,k∈Z},C= {x|x=2k,k∈Z}, 求A∩B,A∪C,A∪B [归纳反思] 1.集合的交、并、补运算,可以借助数轴,还可以借助文氏图,它们都是数形结合思想的体现 2.分类讨论是一种重要的数学思想法,明确分类讨论思想,掌握分类讨论思想方法。 [巩固提高] 1. 设全集U={a,b,c,d,e},N={b,d,e}集合M={a,c,d},则CU(M∪N) 等于 2.设A={ x|x<2},B={x|x>1},求A∩B和A∪B Ì ≠ 3.已知集合A=, B=,若A B,求实数a 的取值范围 4.求满足{1,3}∪A={1,3,5}的集合A 5.设A={x|x2—x—2=0},B=,求A∩B 6、设A={(x,y)| 4x+m y =6},B={(x,y)|y=nx—3 }且A∩B={(1,2)}, 则m= n= 7、已知A={2,—1,x2—x+1},B={2y,—4,x+4},C={—1,7}且A∩B=C,求x,y的值 8、设集合A={x|2x2+3px+2=0},B={x|2x2+x+q=0},其中p,q,x∈R,且A∩B={}时,求p的值和A∪B 9、某车间有120人,其中乘电车上班的84人,乘汽车上班的32人,两车都乘的18人,求:⑴只乘电车的人数 ⑵不乘电车的人数 ⑶乘车的人数 ⑷只乘一种车的人数 10、设集合A={x|x2+2(a+1)x+a2—1=0},B={x|x2+4x=0} ⑴若A∩B=A,求a的值 ⑵若A∪B=A,求a的值 集合复习课 [自学目标] 1.加深对集合关系运算的认识 2.对含字母的集合问题有一个初步的了解 [知识要点] 1.数轴在解集合题中应用 2.若集合中含有参数,需对参数进行分类讨论 [预习自测] 1.含有三个实数的集合可表示为,也可表示为,求 2.已知集合A=,集合B=,当时,求实数p的取值范围 3.已知全集U={1,3,},A={1,|2x—1|},若CUA={0},则这样的实数x是否存在,若存在,求出x的值,若不存在,说明理由 [课内练习] 1.已知A={x|x<3},B={x|x0时,f(x)=x|x-2| ,求x<0时f(x)的表达式 [课内练习] 1.奇函数y=f(x),x∈R的图象必经过点 ( ) A.(a,f(-a)) B.(-a,f(a)) C.(-a, -f(a)) D.(a, f()) 2.对于定义在R上的奇函数f(x)有 ( ) A.f(x)+f(-x)<0 B.f(x) -f(-x)<0 C.f(x) f(-x)≤0 D.f(x) f(-x)>0 3.已知且f(-2)=0,那么f(2)等于 4.奇函数f(x)在1≤x≤4时解吸式为,则当-4≤x≤-1时,f(x) 最大值为 5.f(x)=为奇函数,y=在(-∞,3)上为减函数, 在(3,+∞)上为增函数,则m= n= [归纳反思] 1.按奇偶性分类,函数可分为四类:(1)奇函数 (2)偶函数 (3)既是奇函数又是偶函数 (4)既非奇函数又非偶函数 2.在判断函数的奇偶性的基本步骤:(1)判断定义域是否关于原点对称 (2)验证f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x) 3.可以结合函数的图象来判断函数的奇偶性 [巩固提高] 1.已知函数f(x)在[-5,5]上是奇函数,且f(3) <f(1),则 ( ) (A)f(-1) <f(-3) (B)f(0) >f(1) (C)f(-1) <f(1) (D)f(-3) >f(-5) 2.下列函数中既非奇函数又非偶函数的是 ( ) (A)y= (B)y= (C)y=0 , x ∈[-1,2] (D)y= 3.设函数f(x)=是奇函数,则实数的值为 ( ) (A) -1 (B) 0 (C) 2 (D) 1 4.如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数且最小值为5,那么f(x)在 区间[-7,-3]上是 ( ) (A)增函数且最小值为-5 (B)增函数且最大值为-5 (C)减函数且最大值为-5 (D)减函数且最小值为-5 5.如果二次函数y=ax+bx+c (a≠0)是偶函数,则b= 6.若函数f(x)是定义在R上的奇函数,则 f(0)= 7.已知函数f(x)在(0, +∞)上单调递增,且为偶函数,则f(-),f(-), f(3)之间的大小关系是 8.f(x)为R上的偶函数,在(0,+∞)上为减函数,则p= f()与q= f() 的大小关系为 9.已知函数f(x)=x+mx+n (m,n是常数)是偶函数,求f(x)的最小值 10.已知函数f(x) 为R上的偶函数,在[0,+∞)上为减函数,f(a)=0 (a>0) 求xf(x)<0的解集 映射的概念 [自学目标] 1.了解映射的概念,函数是一类特殊的映射 2.会判断集合A 到集合B的关系是否构成映射 [知识要点] 1.正确理解“任意唯一”的含义 2.函数与映射的关系,函数是一类特殊的映射 [预习自测] 例题1.下列图中,哪些是A到B的映射? 1 2 3 a b 1 2 3 a b (A) (B) 1 2 3 a b 1 2 a b c (C) (D) 例2.根据对应法则,写出图中给定元素的对应元素 ⑴f:x→ 2x+1 ⑵f:x→ x2-1 A B A B 1 2 3 1 2 3 例3.(1)已知f是集合A={a,b}到集合B={c,d}的映射,求这样的f的个数 (2)设M={-1,0,1},N={2,3,4},映射f:M→N对任意x∈M都有x+f(x)是奇数,这样的映射的个数为多少? [课内练习] 1.下面给出四个对应中,能构成映射的有 ( ) b1 b2 b3 a1 a2 a3 a4 b1 b2 b3 b4 a1 a2 b1 b2 b3 b4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4 b1 b2 b3 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ (A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个 2.判断下列对应是不是集合A到集合B的映射? (1) A={x|-1≤x≤1},B={y|0≤y≤1},对应法则是“平方” (2) A=N,B=N+,对应法则是“ f:x→|x-3|” (3) A=B=R,对应法则是“f:x→3x+1” (4) A={x|x是平面α内的圆}B={x|x是平面α内的矩形},对应法则是“作圆的内接矩形” 3.集合B={-1,3,5},试找出一个集合A使得对应法则f: x→3x-2是A到B的映射 4.若A={(x,y)}在映射f下得集合B={( 2x-y,x+2y)}, 已知C={(a,b)}在 f下得集合D={(-1,2)},求a,b的值 1 2 2 1 O y x 1 2 2 1 O y x 1 2 2 1 O y x 1 2 2 1 O y x 5.设集A={x|0≤x≤2},B={y|1≤y≤2},在下图中能表示从集A到集B的映射的是( ) A. B. C. D. [归纳反思] 1.构成映射的三要素:集合A , 集合B ,映射法则f 2.理解映射的概念的关键是:明确“任意”“唯一”的含义 [巩固提高] 1.关于映射下列说法错误的是 ( ) (A) A中的每个元素在 B 中都存在元素与之对应 (B) 在B存在唯一元素和 A 中元素对应 (C) A中可以有的每个元素在 B 中都存在元素与之对应 (D) B中不可以有元素不被A中的元素所对应。 2.下列从集合A到集合B的对应中,是映射的是 ( ) (A) A={0,2} , B={0,1},f:xy=2x (B) A={-2,0,2},B={4},f:xy=2x (C) A=R ,B={y│y<0},f:xy= (D) A=B=R , f:xy=2x+1 3.若集合P={x│0≤x≤4} ,Q={y│0≤y≤2},则下列对应中,不是 从P到Q的映射的 ( ) (A) y=x (B) y=x (C) y=x (D) y=x 4.给定映射f:(x,y)®(x+2y,2x—y),在映射f作用下(3,1)的象是 5.设A到B的映射f1:x®2x+1,B到C的映射f2:y®y2—1,则从A到C的映射是f: 6.已知元素(x,y)在映射f下的原象是(x+y,x—y),则(1,2)在f下的象 7.设A={—1,1,2},B={3,5,4,6},试写出一个集合A到集合B的映射 8.已知集合A={1,2,3},集合B={4,5},则从集合A到B的映射有 个。 9.设映射f:A®B,其中A=B={(x,y)|x∈R,y∈R},f:(x,y)®(3x-2y+1,4x+3y-1) (1)求A中元素(3,4)的象 (2)求B中元素(5,10)的原象 (3)是否存在这样的元素(a,b)使它的象仍然是自己?若有,求出这个元素。 10.已知A={1,2,3,k},B={4,7,a4,a2+3a},a∈N*,k∈N*,x∈A,y∈B,f:x®y=3x+1 是定义域A到值域B的一个函数,求a,k,A,B。 2.2.1 分数指数幂(1) 【自学目标】 1.掌握正整数指数幂的概念和性质; 2.理解n次方根和n次根式的概念,能正确地运用根式表示一个正实数的算术根; 3.能熟练运用n次根式的概念和性质进行根式的化简与运算。 【知识要点】 1.方根的概念 若,则称x是a的平方根;若,则称x是a的立方根。 一般地,若一个实数x满足,则称x为a的n次实数方根。 当n是奇数时,正数的n次实数方根是一个正数,负数n次实数方根是一个负数,这时a的n的次实数方根只有一个,记作; 当n是偶数时,正数的n次实数方根有二个,它们是相反数。这时a的正的n次实数方根用符号。 注意:0的n次实数方根等于0。 2.根式的概念 式子叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数。 求a的n次实数方根的运算叫做开方运算。 3.方根的性质 (1); (2)当n是奇数时,,当n是偶数时, 【预习自测】 例1.试根据n次方根的定义分别写出下列各数的n次方根。 ⑴25的平方根 ; ⑵ 27的三次方根 ; ⑶-32的五次方根 ; ⑷ 的三次方根 . 例2.求下列各式的值: ⑴ ; ⑵ ; ⑶ ; ⑷ 。 例3.化简下列各式: ⑴ ; ⑵ ; ⑶ ; 例4.化简下列各式: ⑴; ⑵。 【课堂练习】 1.填空: ⑴0的七次方根 ;⑵的四次方根 。 2.化简: ⑴ ; ⑵ ; ⑶ ; ⑷ 。 3.计算: 4.若,,求的值 5. 【归纳反思】 1.在化简时,不仅要注意n是奇数还是偶数,还要注意a的正负; 2.配方和分母有理化是解决根式的求值和化简等问题常用的方法和技巧,而分类讨论则是不可忽视的数学思想。 【巩固提高】 1.的值为( ) A. B. C. D. 2.下列结论中,正确的命题的个数是( ) ①当a<0时,;②; ③函数的定义域为;④若与相同。 A.0 B.1 C.2 D.3 3.化简的结果是( ) A.1 B.2a-1 C.1或 2a-1 D.0 4.如果a,b都是实数,则下列实数一定成立的是( ) A. B. C. D. 5.当80 4.m<或 课内练习: 1:C 2:D 3:A 4:k>或k= 5:(1) (2) (3) (4) 6:1个零点 巩固提高: 1:D 2:A 3:B 4:A 5:A 6: 7: 8: 9: (1)f(x)= (2) 10:(1) f(x)= (2)存在,m=-4,n=0. 用二分法求方程的近似解 例题: 1.x 2 .x 3.零点是x=2,x=-1,x=1 (图略) 4.x0.7 5.x2.6 课内练习: 1:C 2:C 3:A 4:B 5:A 6:略. 巩固提高: 1:D 2:B 3:B 4:C 5:ABD 6:D 7:1.32 8:10次 9:2.54 10:(1)用函数单调性定义法证明(略) (2)当时,f(x)恒大于0, 所以方程f(x)=0在内无解。 由(1)知方程f(x)=0在上至多有一个实数根,由f(0)=-1<0,f(2)=>0,所以f(x)=0在(0,2)内必有一个实数根,因此方程没有负实数根。 (3)当a=3时,方程为,设f(x)=, 可用二分法求得方程的根为0.28. 参 考 答 案 函数的模型及应用(1) 【预习自测】 例1. 例2. 例3.(1)(2)不具有相同的最大值 例4 【课内训练】 1.A. 2.B. 3.2500元. 4.37.5;60. 【巩固提高】 1.B. 2.D. 3.C. 4.A. 5..6.250,300.7..8.(1)88.(2)4050元,307050元.9.(1)大于100台,而小于820台.(2)生产400台时赢利最大,每台240元. 函数的模型及应用(2) 【预习自测】 例1.(1)(2)有3种 (3) 例2.(1)(2)(3) 例3.(1)(2)第5周,利润最大 例4(1) (2)112.7万 (3)15 (4) 【课内训练】 1.B 2..3..4.当时, 当时. 【巩固提高】 1. 2. 3. 7.略 8.(1)4小时(2)8小时 9.(1)(2)22 函数的模型及应用(3) 【预习自测】 例1.(1)(2) 例2 例3.甲 例4选用较好 【课内训练】 1. 2. 3. 4. 【巩固提高】 1. 2. 3.4. 5. 6. 7.元 8.甲:0.75万元,乙:2.25万元,最大利润1.05万元 9.(1)(2)第二次11:00,第三次16:00,第四次20