内容正文:
第01讲 集合的概念与运算
【学习目标】
1.了解集合的含义、元素与集合的属于关系.
2.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.
3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
4.在具体情境中,了解全集与空集的含义.
5.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.
6.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.
7.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.
【备考指南】
1.利用集合的含义与表示求集合的元素或元素的个数.
2.根据集合间的关系求集合子集的个数、参数的取值或范围.
3.考查数集的交集、并集、补集的基本运算.
4.常运用数轴或韦恩图及数形结合思想来求解含未知参数的集合问题.
5.以集合为载体结合其他数学知识考查新概念、新性质、新法则的创新问题的应用.
【考点总结】
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
自然语言
符号语言
Venn图
子集
集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则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在集合A中
AB
(或BA)
集合相等
集合A,B中元素相同
A=B
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}
【常用结论】
1.三种集合运用的性质
(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)=∅;∁U(∁UA)=A;∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB);∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
2.集合基本关系的四个结论
(1)空集是任意一个集合的子集,是任意一个非空集合的真子集.
(2)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.空集只有一个子集,即它本身.
(3)集合的子集和真子集具有传递性:若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;若AB,BC,则AC.
(4)含有n个元素的集合有2n个子集,有2n-1个非空子集,有2n-1个真子集,有2n-2个非空真子集.
【易错总结】
(1)忽视集合中元素的互异性致误;
(2)忽视空集的情况致误;
(3)忽视区间端点值致误.
【考点解析】
【考点】一、集合的概念
例1.设集合A={x∈Z||x|≤2},B={y|y=x2+1,x∈A},则B中的元素有( )
A.5个 B.4个
C.3个 D.无数个
解析:选C.依题意有A={-2,-1,0,1,2},代入y=x2+1得到B={1,2,5},故B中有3个元素.
例2.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=________.
解析:当a=0时,显然成立;当a≠0时,Δ=(-3)2-8a=0,即a=.
答案:0或
例3.已知集合A={x∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,则k的取值范围为________.
解析:因为集合A中至少有3个元素,所以log2k>4,所以k>24=16.
答案:(16,+∞)
例4.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
解析:由题意得m+2=3或2m2+m=3,
则m=1或m=-.
当m=1时,m+2=3且2m2+m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;
当m=-时,m+2=,而2m2+m=3,符合题意,故m=-.
答案:-
求解与集合中的元素有关问题的注意事项
(1)如果题目条件中的集合是用描述法表示的集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.
(2)如果是根据已知列方程求参数值,一定要将参数值代入集合中检验是否满足元素的互异性.
【考点】二、集合的基本关系
例1、(1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则( )
A.B⊆A B.A=B
C.AB D.BA
(2)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},