内容正文:
第一节 集合
知识回顾
1.集合与元素
(1)集合元素的三个特征: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关系,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
2.集合间的基本关系
表示
关系
文字语言
符号语言
记法
基本关系
子集
集合A的所有元素都是集合B的元素
x∈A⇒x∈B
A⊆B或B⊇A
真子集
集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于A
A⊆B,且存在x0∈B,x0∉A
AB或BA
相等
集合A,B的元素完全相同
A⊆B,B⊆A
A=B
空集
不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集
任意x,x∉∅,∅⊆A
∅
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
图形语言
符号语言
A∪B=
{x|x∈A,或x∈B}
A∩B=
{x|x∈A,且x∈B}
∁UA=
{x|x∈U,且x∉A}
4.集合的运算性质
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;
A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;
A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅.
(4)∁U(∁UA)=A;∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);
∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
课前检测
1.已知数集A={0,1,x+2},那么x的取值集合为 ( )
A.{x} B.{x}
C.{x} D.x∈R
答案:C
解析:因为集合的元素满足互异性,所以x+2≠0且x+2≠1,得x≠-2且x≠-1,故选C.
2.下列判断正确的命题个数为( )
①a∈{a}; ②{a}∈{a,b};
③{a,b}⊆{b,a}; ④∅⊆{0}.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:C
解析:①元素与集合的关系的表示方法,正确; ②两个集合之间的关系,不正确; ③正确; ④∅是任何集合的子集,正确,故选C.
3.集合A={1,2,3}的非空真子集的个数为( )
A.3个 B.6个
C.7个 D.8个
答案:B
解析:若一个集合的元素个数为n,则其子集个数为2n,
真子集的个数为2n-1,非空子集的个数为2n-1,
则非空真子集的个数为2n-2,故选B.
4.已知{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5},则集合A的个数为 ____________ .
答案:8
解析:问题可转化为求集合{3,4,5}的子集个数,即集合A的个数为8.
5.设全集U=R,A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∩B= ____________;A∪B=____________;A∪∁UB=____________.
答案:{x|2<x≤3} {x|1≤x<4} {x|x≤3或x≥4}
解析:在数轴上分别表示出集合A,B,∁UB,即得∁UB={x|x≤2或x≥4}.
课中讲解
考点一. 集合的基本概念
例1. 若a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},求b-a的值.
解题导引 解决该类问题的基本方法为:利用集合中元素的特点,列出方程组求解,但解出后应注意检验,看所得结果是否符合元素的互异性.
解 由{1,a+b,a}={0,,b}可知a≠0,则只能a+b=0,则有以下对应法则:
① 或②
由①得符合题意;②无解.
∴b-a=2.
变式1.设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},且A=B,求实数a,b.
解 由元素的互异性知,
a≠1,b≠1,a≠0,又由A=B,
得或解得a=-1,b=0.
例2.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=( )
A. B.
C.0 D.0或
解析:选D 当a=0时,显然成立;当a≠0时,Δ=(-3)2-8a=0,即a=.
变式2.已知集合A={x∈N|1<x<log2k},若集合A中至少有3个元素,则k的取值范围为( )
A.(8,+∞) B.[8,+∞)
C.(16,+∞) D.[16,+∞)
解析:选C 因为集合A中至少有3个元素,所以log2k>4,所以k>24=16,故选C.
考点二. 集合间的关系
例1.设P={y|y=-x2+1,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则( )
A.P⊆Q B.Q⊆P
C.∁RP⊆Q D.Q⊆∁RP
变式1.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.