内容正文:
集合与常用逻辑用语
一.构建知识框架
二.知识点复习
2.1集合的有关概念
1.集合元素的三大特性:确定性、无序性、互异性.
2.元素与集合的两种关系:属于,记为;不属于,记为.
3.集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
4.五个特定的集合
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N*或N+
注意:(1)解题时,应注意检查集合的元素是否满足互异性;
(2)N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*或N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.
例1.已知集合,集合,则中所含元素的个数为( )
A.3 B.6 C.8 D.10
【解析】由可知,必有;当时,;当时,或;
当时,或或;当时,或或或;
集合中的元素是有序数对,所有共有1+2+3+4=10个.
例2.(易错题)已知集合A={a,|a|,a-2},若2∈A,则实数a的值为( )
A.-2 B.2 C.4 D.2或4
【解析】选A 若a=2,则|a|=2,不符合集合中元素的互异性,则a≠2;
若|a|=2,则a=2或-2,可知a=2舍去,而当a=-2时,a-2=-4,符合题意;若a-2=2,则a=4,|a|=4,不符合集合中元素的互异性,则a-2≠2.
综上,可知a=-2.故选A.
2.2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中任意一个元素都是集合B中的元素
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∃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
∀x,x∉∅,∅⊆A
注意:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集,时刻关注对于空集的讨论.
例3.(易错题)已知集合A={x|x>1},B={x|x>a},若A⊆B,则实数a的取值范围是________.
【解析】如图,在数轴上表示出A,B.因为A⊆B,所以a≤1.
例4.设全集U=R,则集合M={0,1,2}和N={x|x·(x-2)·log2x=0}的关系可表示为( )
【解析】因为N={x|x·(x-2)·log2x=0}={1,2},M={0,1,2},
所以N是M的真子集.故选A.
2.3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
意义
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
性质
A∪∅=A;
A∪A=A;
A∪B=B∪A
A∩∅=∅;
A∩A=A;
A∩B=B∩A
A∪(∁UA)=U;
A∩(∁UA)=∅;
∁U(∁UA)=A
注意:Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补集运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.
例5.已知集合则=( )
A.
B. C. D.
【解析】两个集合中的元素都是,因此答案选D
例6.已知集合,是否存在实数,使得?若存在,试求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【解析】由可得,所以有且,
所以或,即或或
当或时,集合中,不符合题意,舍去;
当时,集合中,也不符合题意,舍去;
当时,,满足题意.
综上,.
例7.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.同时参加田径和球类比赛的有多少人?只参加游泳一项比赛的有多少人?
【解析】记28名参加比赛的学生构成的集合为,
参加游泳比赛的同学构成的集合为,参加田径比赛的同学构成的集合为,
参加球类比赛的同学构成的集合为,
由题意知,,,
故各集合间的关系可以用右图变式.由图可得,
于是有,故,
只参加游泳比赛的人数为15-3-3=9人.
2.4充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且qp
p是q的必要不充分条件
p⇒ / q且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
pq且q p
注意:注意区别A是B的充分不必要条件(A⇒B且BA)与A的充分不必要条件是B(B⇒A且A B)两者的不同.
例8.“x=-3”是“x