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高中集合、充要条件、不等式

高中集合、充要条件、不等式

作者: _于曼丽_ | 来源:发表于2023-07-15 10:50 被阅读0次

集合

元素与集合的关系:

元素属于集合
a∈A : a 属于 A
a∉A : a 不属于 A

集合的特性:

集合中的元素必须是确定的,确定性
集合中的元素是不重复出现的,互异性
集合中的元素是没有顺序的,无序性

只要构成两个集合的元素是一样的,这两个集合就是相等的

集合的分类:

有限集 无限集 空集

N: 自然数集(含 0)
N+或N*:正整数集(不含0)
Z: 整数集
Q: 有理数集
R: 实数集

集合的表示方法:

列举法: {1, 2, 3}
描述法:{描述的对象 | 对象的特征}
例如 {x∈R | 1<x<5} {x | x > 1} x∈R 可以省略为 x

例题:x^2 - 2 = 0 的所有实数根做成的集合

例举法:{厂2, -厂2}
描述法:{x∈R | x^2-2=0}

集合之间的基本关系:
A = B
A ⊆ B
A 是 B 的真子集

∅ 是任何集合的子集
∅ 是任何非空集合的真子集
任何一个集合是它本身的子集
如果 A ⊆ B 并且 B ⊆ C,则 A ⊆ C

集合运算:

并集:A∪B <=> {x | x∈A 或 x∈B}
交集:A∩B <=> {x | x∈A 且 x∈B}
全集:U
补集:CuA 由全集U中不属于A的所有元素组成的集合,叫做A的补集

CuA = {x | x∈U 且 x ∉ A}

集合元素的个数:card(A) = 2
card(A∪B) = card(A) + card(B) - card(A∩B)

======

充分条件与必要条件

若 p 则 q 为真,记作 p => q
若 p 则 q 为假,记作 p /=> q

如果 p => q,则 p 是 q 的充分条件,q 是 p 的必要条件
充分条件的特征:当 p 成立时,必有 q 成立
必要条件的特征:当 q 不成立时,必有 p 不成立

例如:a = 0 => ab = 0
a = 0 是 ab = 0 的充分条件 (理解为 a = 0 这个条件足以证明 ab = 0)
ab = 0 是 a = 0 的必要条件 (理解为要想 a = 0,ab 必须为 0)

如果 p => q 且 q => p,则记作 p <=> q,p 是 q 的充分且必要条件,简称充要条件
若 p => q 且 q /=> p,则p是q的充分不必要条件
若 p /=> q 且 q => p,则p是q的必要不充分条件
若 p/=>q 且 q/=> p,则p是q的既不充分也不必要条件

全称量词:所有,任意

全称命题 ∀x∈M,p(x) 读作:M 集合中的所有的 x,或者 M 集合中的任意的x,或者任取x属于M,都有 p(x)成立

例1:∀x∈R, x^2+1>=1 真命题
例2:对每一个无理数x, x^2 也是无理数 假命题

存在量词:存在,至少

存在命题 ∃x∈M,p(x) 读作:M 集合中存在一个x,或者 M 集合中至少有一个x,使得 p(x) 成立

全称命题的否定是存在命题:
∀x∈M, p(x) 它的否定是 ∃x∈M, ¬p(x)

存在命题的否定是全称命题:
∃x∈M, p(x) 它的否定是 ∀x∈M, ¬p(x)

任何命题 p 均有否定 ¬p
p 与 ¬p 必定是一真一假

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不等式:

作差比较法:
若 a - b > 0 则 a > b
若 a - b < 0 则 a < b
若 a - b = 0 则 a = b

不等式的性质:

对称性:a>b <=> b<a
传递性:a>b, b>c => a>c
可加性:a>b <=> a+c > b+c
可乘性:a>b, c>0 => ac > bc
a>b, c<0 => ac < bc
叠加性:a>b, c>d => a+c > b+d
叠乘性:a>b>0, c>d>0 => ac > bd
乘方性:a>b>0, n∈N+ => a^n > b^n
开方性:a>b>0, n∈N+, n>=2 => n√a > n√b
倒数性质:a>b, ab>0 => 1/a < 1/b

重要不等式(当且仅当a=b时候,等号成立):
a^2 + b^2 >= 2ab
a + b >= 2√ab
a+b / 2 >= √ab (a>0, b>0) 两个正数的算数平均数 >= 几何平均数

和定,积有最大值:ab <= (a+b / 2)^2
积定,和有最小值:a+b >= 2√ab

取 a + b 的最小值:
1正(a b 都是正数) 2定( a*b 是定值) 3相等(a=b 时候最小)

解一元二次不等式的步骤为:

  1. 将二次项系数化为正数(开口向上的抛物线)
  2. 判断相应方程是否有根 △ = b^2-4ac >= 0 (如果可以直接分解因式,证明有根,可以省去这步)
  3. 根据根的情况写出相应的解集

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