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高中数学奥赛,教材,推荐
篇一:高中数学奥赛辅导教材(共十讲)精品
第一讲 集合概念及集合上的运算
知识、方法、技能
高中一年级数学(上)(试验本)课本中给出了集合的概念;一般地,符合某种条件(或具有某种性质)的对象集中在一起就成为一个集合.
在此基础上,介绍了集合的元素的确定性、互异性、无序性.深入地逐步给出了有限集、无限集,集合的列举法、描述(转 载于:wWw.xLTkwj.cOM 小 龙 文档网:高中数学奥赛,教材,推荐)法和子集、真子集、空集、非空集合、全集、补集、并集等十余个新名词或概念以及二十几个新符号.由此形成了在集合上的运算问题,形成了以集合为背景的题目和用集合表示空间的线面及其关系,表面平面轨迹及其关系,表示充要条件,描述排列组合,用集合的性质进行组合计数等综合型题目.
赛题精讲
Ⅰ.集合中待定元素的确定
充分利用集合中元素的性质和集合之间的基本关系,往往能解决某些以集合为背景的高中数学竞赛题.请看下述几例. 例1:求点集{(x,y)|lg(x?
3
13
y?
3
19
)?lgx?lgy}中元素的个数.
【思路分析】应首先去对数将之化为代数方程来解之. 【略解】由所设知x?0,y?0,及x?
13
1919
3
13
y?
3
1913
?xy,
19
由平均值不等式,有x?
3
y?
3
?3(x)?(
3
y)?(
3
)?xy,
当且仅当x?
3
13
y?
3
19
,即x?
3
,y?
3
13
(虚根舍去)时,等号成立.
故所给点集仅有一个元素.
【评述】此题解方程中,应用了不等式取等号的充要条件,是一种重要解题方法,应注意掌握之.
例2:已知A?{y|y?x?4x?3,x?R},B?{y|y??x?2x?2,x?R}.求A?B. 【思路分析】先进一步确定集合A、B.
【略解】y?(x?2)?1?1,又y??(x?1)?3?3. ∴A={y|y??1},B?{y|y?3},故A?B?{y|?1?y?3}. 【评述】此题应避免如下错误解法:
2
2
2
2
联立方程组
??y?x?4x?3,2
消去y,2x?2x?1?0. 因方程无实根,故A?B??. ?2
??y??x?2x?2.
2
这里的错因是将A、B的元素误解为平面上的点了.这两条抛物线没有交点是实数.但这不是抛物线的值域.
例3:已知集合A?{(x,y)||x|?|y|?a,a?0},B?{(x,y)||xy|?1?|x|?|y|}. 若A?B是平面上正八边形的顶点所构成的集合,则a的值为 . 【思路分析】可作图,以数形结合法来解之. 【略解】点集A是顶点为(a,0),(0,a),(-a,0),(0,-a)的正方形的四条边构成(如图Ⅰ-1-1-1).
将|xy|?1?|x|?|y|,变形为(|x|?1)(|y|?1)?0, 所以,集合B是由四条直线x??1,y??1构成.
欲使A?B为正八边形的顶点所构成,只有a?2或1?a?2这两种情况. (1)当a?2时,由于正八形的边长只能为2,显然有2a?22?2,
故 a?2?
2.
(2)当1?a?2时,设正八形边长为l,则
lcos45??
2?l2l2,l?2?
2.
2或
2,
2,0).
2?2,
这时,a?1?
综上所述,a的值为2?
图Ⅰ-1-1-1
如图Ⅰ-1-1-1中A(2,0),B(2?
【评述】上述两题均为1987年全国高中联赛试题,题目并不难,读者应从解题过程中体会此类题目的解法.
Ⅱ.集合之间的基本关系
充分应用集合之间的基本关系(即子、交、并、补),往往能形成一些颇具技巧的集合综合题.请看下述几例. 例4:设集合A?{
n2
|n?Z},B?{n|n?Z},C?{n?
12
|n?Z},D?{
n3?16
|n?Z},则
在下列关系中,成立的是
( )
B.A?B??,
C?D??
A.A?B?C?D
?
?
?
C.A?B?C,C?D
?
D.A?B?B,C?D??
12?
2n?1n12n?1
,??,n?Z. 2366
12
|n?Z},D?{
n3?16
|n?Z},
【思路分析】应注意数的特征,即n?【解法1】∵A?{
n2
|n?Z},B?{n|n?Z},C?{n?
∴A?B?C,C?D.故应选C.
?
【解法2】如果把A、B、C、D与角的集合相对应,令
A??{
n?2
|n?Z},B??{n?|n?Z},C??{n??
?
2
|n?Z},D?{
n?3
?
?
6
|n?Z}.
结论仍然不变,显然A
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