内容正文:
1.1 集合
【题型解读】
【知识储备】
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征: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,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
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
A⫋B
(或B⫌A)
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}
(2)三种运算的常见性质
①A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.②A∩A=A,A∩∅=∅.
③A∪A=A,A∪∅=A.④A∩∁UA=∅,A∪∁UA=U,∁U(∁UA)=A.
⑤A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA ⊇∁UB⇔A∩(∁UB)=∅.
【题型精讲】
【题型一 集合的基本概念】
必备技巧 解决集合概念问题的关键
一是确定构成集合的元素;二是确定元素的限制条件;三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.特别提醒:含字母的集合问题,在求出字母的值后,需要验证集合的元素是否满足互异性.
例1 (2022·山东济南·二模)已知集合,, ,则C中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】由题意,当时, ,当,时, ,
当,时, ,
即C中有三个元素,
故选:C
例2 (2022·武汉校级月考)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
【答案】-
【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=-.
例3 【多选】(2022·全国·高三专题练习)已知集合,若集合A有且仅有2个子集,则a的取值有( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】BCD
【解析】因为集合仅有个子集,所以集合中仅有一个元素,
当时,,所以,所以,满足要求;
当时,因为集合中仅有一个元素,所以,所以,此时或,满足要求.
【题型精练】
1. (2022·宁夏银川·一模)已知集合,,则B中所含元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】D
【解析】时,,3,4,
时,,3,
时,,
时,无满足条件的值;故共6个,
故选:D.
2.(2022·全国高三课时练习)设A=,B={|a-2|,3},已知4∈A且4∉B,则a的取值集合为________.
【答案】{4}
【解析】因为4∈A,即4∈,
所以a2-3a=4或a++7=4.
若a2-3a=4,则a=-1或a=4;
若a++7=4,即a2+3a+2=0,则a=-1或a=-2.
由a2-3a与a++7互异,得a≠-1.
故a=-2或a=4.又4∉B,即4∉{|a-2|,3},
所以|a-2|≠4,解得a≠-2且a≠6.
综上所述,a的取值集合为{4}.
3.(2022·全国高三课时练习)已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0,x∈R,a∈R}只有一个元素,则a=_____.
【答案】0或
【解析】因为集合A={x|ax2﹣3x+2=0,x∈R,a∈R}有且只有一个元素,
当a=0时,ax2﹣3x+2=0只有一个解x=,
当a≠0时,一元二次方程只有一个元素则方程有重根,
所以△=9﹣8a=0即a=
所以实数a=0或.
【题型二 集合的基本关系】
必备技巧 集合的基本关系
(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否则易造成漏解.
(2)已知两个集合间的关系求参数时,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、Venn图等来直观解决这类问题.
例4 (2022·广东广州·一模)已知集合,,则的子集个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【解析】由题可知,所有,所有其子集分别是,所有共有4个子集,故选:C
例5 (2