内容正文:
第一节 集合
课程标准
考向预测
1.了解集合的含义.理解元素与集合的属于关系,能用自然语言、图形语言、符号语言刻画集合.
2.理解集合间的包含与相等关系,能识别给定集合的子集,了解全集与空集的含义.
3.理解集合间的交、并、补的含义,能求两个集合的并集与交集,能求给定子集的补集.
4.能使用Venn图表达集合间的基本关系及基本运算.体会图形对理解抽象概念的作用.
考情分析: 集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩(Venn)图,题型以选择题为主.
学科素养: 通过集合概念考查数学抽象的核心素养;通过利用数轴或Venn图解决集合的运算问题,考查数学运算及直观想象的核心素养.
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
[提醒] N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.
2.集合间的基本关系
关系
自然语言
符号语言
Venn图
子集
集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素(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中的元素相同或集合A,B互为子集
A=B
3.集合的基本运算
运算
自然语言
符号语言
Venn图
交集
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合
A∩B={x|x∈A且x∈B}
并集
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合
A∪B={x|x∈A或x∈B}
补集
由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合
∁UA={x|x∈U且x∉A}
1.两个常用等价关系
A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.
2.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅.
(2)A∪A=A,A∪∅=A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
3.子集个数
若集合A中含有n个元素,则它的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.
小题练1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( )
(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(4){x|x≤1}={t|t≤1}.( )
(5)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.( )
(6)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
小题练2.(必修第一册P9T1改编)若集合P={x∈N|x≤},a=2,则( )
A.a∈P B.{a}∈P
C.{a}⊆P D.a∉P
D [因为a=2不是自然数,而集合P是不大于的自然数构成的集合,所以a∉P,{a}⃘P.故选D.]
小题练3.(2021·全国甲卷)设集合M={1,3,5,7,9},N={x|2x>7},则M∩N=( )
A.{7,9} B.{5,7,9}
C.{3,5,7,9} D.{1,3,5,7,9}
B [由题得集合N=,所以M∩N={5,7,9}.]
小题练4.(必修第一册P14习题T4改编)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁RB)=________________.
解析: 因为集合B={x|x≥1},所以∁RB={x|x<1},所以A∩(∁RB)={x|0<x<1}.
答案: {x|0<x<1}
小题练5.(巧用结论)集合{y|y=-x2+6,x,y∈N}的真子集的个数是________.
解析: 当x=0时,y=6;当x=1时,y=5;当x=2时,y=2;当x=3时,y=-3,所以{y|y=-x2+6,x,y∈N}={2,5,6},共3个元素,故其真子集的个数为23-1=7.
答案: 7
考点一 集合的基本概念
1.已知集合U={(x,y)|x2+y2≤1,x∈Z,y∈Z},则集合U中的元素的个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
C [当x=-1时,y=0;
当x