第一章 集合
(一)集合的含义与表示
1.集合的概念
(1)集合:指定的某些对象的全体称为集合。可以用大写字母表示。
(2)元素:集合中的每个对象叫作这个集合的元素。可以用小写字母表示。 2.集合中元素的三个特征
(1)确定性:任意一个元素,都可以确定是否属于给定的集合。 (2)互异性:给定一个集合,集合中的元素是各不相同的。 (3)无序性:集合中的元素没有先后顺序。 3.常用数集及记法
自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集 复数集
N 4.元素与集合的关系
N*或N Z
Q R C ()() 元素与集合之间有属于和不属于两种关系。
(1)对任何a与A,在aA与aA两种情况中必有且仅有一种情况成立。 “”“”(2)符号与表示元素与集合之间的关系。 “”“”(3)与的开口方向指向集合。 5.集合的表示法
(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来写在大括号内的方法。
注:a与a不同:a表示一个元素,a表示一个集合,集合中只有一个元素a。
a 要注意此种集合,b,c这个集合中,每一个元素都是一个小集合。
(2)描述法:用确定的条件表示默写对象属于一个集合并写在大括号内的方法。
注:描述法中竖线前面的就是这个集合的研究对象。例:集合xx1中研究对象为x是数,集合
x,yyx中研究对象为x,y是点。
6.集合的分类
(1)有限集:含有限个元素的集合叫有限集。 (2)无限集:含无限个元素的集合叫无限集。
(3)空集:不含有任何元素的集合叫作空集,记作。
(二)集合的基本关系
1.子集的定义
一般地,对于两个集合A与B,集合A中的每一个元素都是集合B中的元素,那么我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作AB(或BA),读作“A包含于B”,或“B包含A”,
- 1 -
这时我们说集合A是集合B的子集。
注:集合A中有任意一个元素不属于集合B,那么我们就说集合A不包含于集合B,集合B不包含集合A,记作AB(或B,或“B不包含A”。 A),读作“A不包含于B”2.子集的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集; (2)子集具有传递性;
(3)空集是任何集合的子集。 3.集合之间的基本关系 相等 子集 空集 真子集 文字语言 集合A与集合B中的所有元素都相同 符号语言 AB且BAAB AB或BA A中任意一个元素均为B中的元素 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 A,AA A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素 AB或BA 注:元素与集合之间的关系为属于与不属于,集合与集合之间的关系为包含与不包含。
4.图示法
(1)Venn图法
我们常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图。用Venn图可以直观、形象地表示出集合之间的关系。
如: A B
表示AB。 (2)数轴法
用数轴或数轴上的部分来表示集合的方法叫作数轴法。 5.子集的个数,非空子集个数,非空真子集个数
若A中含有n个元素,则A的子集个数为2个,A的非空子集个数为2-1个,
nnA的真子集个数2n-1个,A的非空真子集个数为2n-2个。
(三)集合的基本运算
1.交集、并集、全集、补集 文字语言 交集 一般地,由既属于集合A又属于集合B的所有元素组成的集合,叫作集合A与B的交集,记作AB(读作“A交B”) 并集 一般地,由属于集合A或属于集合B的所有元素组成的集合,叫作集合A与集合B的并集,记作AB(读作“A并B”) 全集 在研究某些集合的时候,这些集合往往是某个给定集合的子集,这个给定的集合叫作全集,常用符号U表示。 补集 若U为全集,集合A是U的子集,则集合A的补集为ðuA
- 2 -
符号语言 ABxxA且xBABxxA或xB AU,BU ðuAxxU,且xA 2.运算性质 (1)交集的运算性质:
ABBA,AAA,A,ABA,ABB,若AB,则ABA. (2)并集的运算性质:
ABBA,AAA,AA,AAB,BAB,若AB,则ABB. (3)补集的运算性质:
AððUAU,AUA,痧UU,ðUU,痧UUAA,ðUAUB B,UA痧UAUB B. UA第二章 函 数
(一)生活中的变量关系 (二)对函数的进一步认识
1.函数的概念:
给定两个非空数集A和B,如果按照某个对应关系f,对于集合A中任何一个数x,在集合B中都存在唯一确定的数fx与之对应,那么就把对应关系f叫作定义在集合A上的函数,记作f:AB;或
yfx,xA.此时,x叫作自变量,集合A叫作函数的定义域,集合fxxA叫作函数的值域。
2.函数的三要素:定义域、值域、对应关系。
注意:定义域与值域只能用区间或者集合表示。 3.函数的表示法:
便于研究函数的性质。解析法有局限性,只能表示有限个元素间的函数关系。 函数的表示法主要有:列表法图像法直观地表示函数的局部变化规律,可预测整体趋势。4.分段函数:
在一个函数的定义域中,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫作分段函数。 5.映射:
两个非空集合A与B间存在着对应关系f,而且对于A中的每一个元素x,B中总有唯一的一个元素y与它对应,就称这种对应为从A到B的映射,记作f:AB。A中的元素x称为原像,B中的对应元素y称为x的像,记作f:xy。
- 3 -
6.映射与函数的关系
(1)函数是特殊的映射,其特殊性在于:集合A与集合B只能是非空数集,即函数是非空数集A到非空数集B的映射。
(2)映射不一定是函数,从A到B的映射,若A、B不为非空数集,则这个映射不是函数。
(三)函数的单调性:
1.单调函数
(1)单调增函数:在定义域A中,对于任意的x1,x2A,当x1x2时,若有fx1fx2,则称fx在定义域A内为单调递增函数;
(2)单调减函数:在定义域A中,对于任意的x1,x2A,当x1x2时,若有fx1fx2,则称fx在定义域A内为单调递减函数。 2.定义法证明函数单调性:
①取值:设x1,x2为给定区间内任意的两个数,且x1x2; (注意取值的任意性,不可取特殊值)
②作差变形:作差fx1fx2,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值的符号的方向变形;
(尽量化为几个简单因式的乘积或完全平方式的和的形式) ③定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可考虑分类讨论; (根据自变量范围,假定大小关系,及符号运算法则判断) ④判断:若x1x2与fx1fx2同号,则给定函数是递增的; 若x1x2与fx1fx2异号,则给定函数是递减的。 3.复合函数单调性的判断法则:
对于yfgx型的复合函数,我们令tgx,则可以把它看成由yft和tgx复合而成的,若它们的单调性相同,则复合后的函数为增函数;若它们的单调性相反,则复合函数为减函数。即“同增异减”。
- 4 -