内容正文:
专题1.1 集合
【核心素养分析】
1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;
2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中了解全集与空集的含义;
3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算。
4.培养学生数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象能力。
【知识梳理】
知识点1:元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性。
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉。
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法。
知识点2:集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A。
(2)真子集:若A⊆B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则AB或BA。
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B。
(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
知识点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}
知识点4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A。
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A。
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A。
【特别提醒】
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⇔∁UA⊇∁UB。
4. ∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB)。
【典例剖析】
高频考点一 集合的基本概念
例1、(河南省平顶山一中2019-2020年模拟)已知集合A={x|x∈Z,且∈Z},则集合A中的元素个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【规律方法】与集合中的元素有关的问题的三种求解策略
(1)研究一个用描述法表示的集合时,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件.
(2)根据元素与集合的关系求参数时要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
(3)集合中的元素与方程有关时注意一次方程和一元二次方程的区别.
【变式探究】(湖南省郴州二中2019-2020年模拟)设集合A={0,1,2,3},B={x|-x∈A,1-x∉A},则集合B中元素的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【举一反三】(山西省晋中一中2019-2020年模拟)设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,则b-a=( )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
【方法技巧】解决集合概念问题的一般思路
(1)研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.本例(1)集合B中的代表元素为实数p-q.
(2)要深刻理解元素的互异性,在解决集合中含有字母的问题时,一定要返回代入验证,防止与集合中元素的互异性相矛盾.
高频考点二:集合间的基本关系
例2、(吉林长春市实验中学2019-2020年模拟)(1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
(2)已知集合A={x|-1<x<3},B={x|-m<x<m},若B⊆A,则m的取值范围为______.
【方法技巧】
(1)判断两集合之间的关系的方法:当两集合不含参数时,可直接利用数轴、图示法进行判断;当集合中含有参数时,需要对满足条件的参数进行分类讨论或采用列举法.
(2)要确定非空集合A的子集的个数,需先确定集合A中的元素的个数,再求解.不要忽略任何非空集合是它自身的子集.
(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、图示法来解决这类问题.
【易错警示】空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.
【变式探究】(安徽师大附中2019-2020年模拟)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-},则( )<x<
A.A∩B=∅
B.A∪B=R
C.B⊆A
D.A⊆B
【举一反三】(福建莆田一中2019-2020年模拟)已知集合A={x|x2-2