高考數(shù)學復習:集合與映射專題復習指導

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一、集合與簡易邏輯
    復習導引:這部分高考題一般以選擇題與填空題出現(xiàn)。多數(shù)題并不是以集合內(nèi)容為載體,只是用了集合的表示方法和簡單的交、并、補運算。這部分題其內(nèi)容的載體涉及到函數(shù)、三角函數(shù)、不等式、排列組合等知識。復習這一部分特別請讀者注意第1題,闡述了如何審題,第3、5題的思考方法。簡易邏輯部分應把目光集中到“充要條件”上。
    1.設集合M={1,2,3,4,5,6},S1、S2、…Sk都是M的含兩個元素的子集,且滿足:對任意的Si={ai,bi},Sj={aj,bj},(i≠j,i、j∈{1,2,3,…k})都有min{-,-}≠min{-,-}(min{x,y}表示兩個數(shù)x、y中的較小者)。則k的值是( )
    A.10 B. 11
    C. 12 D. 13
    分析:審題是解題的源頭,數(shù)學審題訓練是對數(shù)學語言不斷加深理解的過程。以本題為例min{-,-}≠{-,-}如何解決?我們不妨把抽象問題具體化!
    如Si={1,2},Sj={2,3}那么min{-,2}為-,min{-,-}為-,Si是Sj符合題目要求的兩個集合。若Sj={2,4}則與Si={2,4}按題目要求應是同一個集合。
    題意弄清楚了,便有{1,2},{2,4},{1,3},{2,6},{1,2},{3,6},{2,3},{4,6}按題目要求是4個集合。M是6個元素構(gòu)成的集合,含有2個元素組成的集合是C62=15個,去掉4個,滿足條件的集合有11個,故選B。
    注:把抽象問題具體化是理解數(shù)學語言,準確抓住題意的捷徑。
    2.設I為全集,S1、S2、S3是I的三個非空子集,且S1∪S2∪S3=I,則下面論斷正確的是( )
    (A)CIS1∩(S2∪S3)=
    (B)S1(CIS2∩CIS3)
    (C)CIS1∩CIS2∩CIS3=
    (D)S1(CIS2∪CIS3)
    分析:這個問題涉及到集合的“交”、“并”、“補”運算。我們在復習集合部分時,應讓同學掌握如下的定律:
    摩根公式
    CIA∩CIB=CI(A∪B)
    CIA∪CIB=CI(A∩B)
    這樣,選項C中:
    CIS1∩CIS2∩CIS3
    =CI(S1∪S2∪S3)
    由已知
    S1∪S2∪S3=I
    即CI(S1∪S2∪S3)=CI=
    而上面的定律并不是復習中硬加上的,這個定律是教材練習一道習題的引申。所以,高考復習源于教材,高于教材。
    這道題的解決,也可用特殊值法,如可設S1={1,2},S2={1,3},S3={1,4}問題也不難解決。
    3.是正實數(shù),設S={|f(x)=cos[(x+])是奇函數(shù)},若對每個實數(shù)a,S∩(a,a+1)的元素不超過2個,且有a使S∩(a,a+1)含2個元素,則的取值范圍是 。
    解:由f(x)=cos[(x+)]是奇函數(shù),可得cosx·cos=0,cosx不恒為0,
    ∴cos=0,=k+-,k∈Z
    又>0,∴=-(k+-)
    (a,a+1)的區(qū)間長度為1,在此區(qū)間內(nèi)有且僅有兩個角, 兩個角之差為:-(k1+k2)
    不妨設k≥0,k∈Z:
    兩個相鄰角之差為-<1,>。
    若在區(qū)間(a,a+1)內(nèi)僅有二角,那么-≥1,≤2,∴<≤2。
    注:這是集合與三角函數(shù)綜合題。
    4.設集合A={(x,y)|y≥-|x-2|},B={(x,y)|y≤-|x|+b},A∩B≠,
    (1)b的取值范圍是 ;
    (2)若(x,y)∈A∩B且x+2y的值為9,則b的值是 。
    解:用圖形分別表示集合A、B。
    -
    -
    -
    B:y≤-|x|+b
    從觀察圖形,易知
    b≥1,A∩B≠;
    (2)直線l方程為x+2y-2=0
    直線x+2y=9平行于l,
    其截距為-
    ∴b=-
    5.集合A={x|-<0},B={x ||x -b|<a},若“a=1”是“A∩B≠”的充分條件, 則b的取值范圍是(  )
    A.-2≤b<0 B.0
    C.-3
    分析A={x|-1
    A、B區(qū)間長度均為2。
    我們從反面考慮,若A∩B≠
    此時,b+1≤-1或b-1≥1
    即b≤-2或b≥2。
    b≤-2或b≥2為b不能取值的范圍,所以應排除A、B、C,選D。
    注:本題是以集合為基礎的充要條件,其難點并不是充要條件,而是對參數(shù)b的處理。本題的解法意在從A∩B≠出發(fā),類似于不等量關系,考慮等量關系使問題簡化,再用排除法。
    6.函數(shù)f:{1,2,3}→{1,2,3}滿足f(f(x))=f(x),則這樣的函數(shù)個數(shù)共有
    (A)1個 (B)4個
    (C)8個 (D)10個
    解:根據(jù)對應關系定義,從象的個數(shù)出發(fā)去思考。
    (1)函數(shù)集合有一個象,如象為1,
    這時f(x)=1,x=1,2,3
    f[f(x)]=f(1)=1=f(x)
    寫成對應形式{1,2,3}f {1}
    若f(x)=2,x=1,2,3有{1,2,3}f {2}
    同理{1,2,3}f {3}
    以上共有3個函數(shù)。
    (2)函數(shù)集合有2個元素
    如函數(shù)集合為{1,2}
    有{1,3}f {1},{2}f {2}
    這時f(1)=1,f[f(1)]=f(1)
    f(3)=1,f[f(3)]=f(1)=f(3)
    f(2)=1,f[f(2)]=f(2)
    有兩個函數(shù)。
    同理 函數(shù)集合為{1,3},{2,3}各有2個函數(shù)
    綜上有6個函數(shù)
    (3)函數(shù)集合有三個元素{1,2,3}
    只有f(1)=1,f(2)=2,f(3)=3
    ∴有一個函數(shù),f(x)=x
    ∴綜上(1)、(2)、(3)共有10個函數(shù),故選D。