内容正文:
第1讲 集合的概念与运算
考试要求 1.集合的含义,元素与集合的属于关系(A级要求);2.集合之间包含与相等的含义,集合的子集(B级要求);3.并集、交集、补集的含义,用韦恩(Venn)图表述集合关系(B级要求);4.求两个简单集合的并集与交集及求给定子集的补集(B级要求).
知 识 梳 理
1.集合的概念
(1)一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合,集合中的每一个对象称为该集合的元素.
(2)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、Venn图法等.
(4)集合按含有元素的个数可分为有限集、无限集、空集.
(5)特别地,自然数集记作N,正整数集记作N*或N+,整数集记作Z,有理数集记作Q,实数集记作R,复数集记作C.
2.两类关系
(1)元素与集合的关系,用∈或∉表示.
(2)集合与集合的关系,用⊆、(或=表示.
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
4.集合关系与运算的常用结论
(1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个.
(2)子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
(4) ∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
诊 断 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)任何集合都有两个子集.( )
(2)已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A=B=C.( )
(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(4)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
解析 (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.
(2)错误.集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞);集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞);集合C是抛物线y=x2上的点集.因此A,B,C不相等.
(3)错误.当x=1,不满足互异性.
(4)错误.当A=∅时,B,C可为任意集合.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(2018·江苏卷)已知集合A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8},那么A∩B=________.
解析 由集合的交运算可得A∩B={1,8}.
答案 {1,8}
3.(2017·江苏卷)已知集合A={1,2},B={a,a2+3},若A∩B={1},则实数a的值为________.
解析 由A∩B={1}知1∈B,又a2+3≥3,则a=1.
答案 1
4.(2019·苏、锡、常、镇四市调研)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},M={x|x2-6x+5≤0,x∈Z},则∁UM=________.
解析 M={x|x2-6x+5≤0,x∈Z}={x|1≤x≤5,x∈Z}={1,2,3,4,5},所以∁UM={6,7}.
答案 {6,7}
5.设A={x|2<x<3},B={x|x<m}.若A⊆B,则m的取值范围是________.
解析 A={x|2<x<3},B={x|x<m},A⊆B,将集合A,B在数轴上表示,可得m≥3.
答案 [3,+∞)
考点一 集合的基本概念
【例1】 (1)(2019·启东月考)若x2∈{0,1,x},则实数x的值是________.
(2)若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=________.
解析 (1)因为x2∈{1,0,x},所以x2=1或x2=0或x2=x.由x2=1,得x=±1;
由x2=0,得x=0;由x2=x,得x=0或x=1.
当x=0时,集合为{1,0,0}不成立.当x=1时,集合为{1,0,1}不成立.
当x=-1时,集合为{1,0,-1},满足条件,故x=-1.
(2)若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等实根.
当a=0时,x=,符合题意;
当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0,得a=,
所以a的取值为0或.
答案 (1)-1 (2)0或
规律方法 (1)本题第(2)问,集合A中只有一个元素,要分a=0与a≠0两种情况进行讨论,此题易忽视a=0的情形.
(2)用描述法表示的集合,先要弄清集合中代表元素的含义,再注意元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他的集合.
【训练1】 (1)(2019·苏、锡、常、镇调研)设集合A={2,4},B={a2,2}(其中a<0),若A=B,则实数a=________.
(2)已知集合