内容正文:
专题1 集合
一、集合的表示法
①列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合.
②描述法:{|具有的性质},其中为集合的代表元素.
③区间法:
④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合.
二、集合的分类
①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集().
三、集合间的基本关系
1.子集、真子集、集合相等
名称
记号
意义
性质
示意图
子集
(或
A中的任一元素都属于B
(1)AA
(2)
(3)若且,则
(4)若且,则
或
真子集
AB
(或BA)
,且B中至少有一元素不属于A
(1)(A为非空子集)
(2)若且,则
集合
相等
A中的任一元素都属于B,B中的任一元素都属于A
(1)AB
(2)BA
2. ∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
3.已知集合有个元素,则它有个子集,它有个真子集,它有个非空子集,它有非空真子集.
四、集合的基本运算
1.交集、并集、补集
名称
记号
意义
性质
示意图
交集
且
(1)
(2)
(3),
并集
或
(1)
(2)
(3),
补集
(1) (2)
2.A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.
五、常用数集及其记法
表示自然数集,或表示正整数集,表示整数集,表示有理数集,表示实数集,C表示复数集.
题型一 集合的基本概念
【典例1】(2022·全国·高一课时练习)下列元素与集合的关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由分别表示的数集,对选项逐一判断即可.
【详解】不属于自然数,故A错误;
不属于正整数,故B正确;
是无理数,不属于有理数集,故C错误;
属于实数,故D错误.
故选:B.
【典例2】(2018课标II理2)已知集合,则中元素的个数为 ( )
A.9 B.8 C.5 D.4
【答案】A
方法二:根据集合A的元素特征及圆的方程在坐标系中作出图形,如图,易知在圆x2+y2=3中有9个整点,即为集合A的元素个数,故选A.
【典例3】(2022·全国·高一课时练习)已知集合,,则集合B中元素的个数为______.
【答案】6
【分析】由已知,根据条件给的集合A,按照集合B给的定义列举即可完成求解.
【详解】因为,,,所以时,;时,或,时,或3或4.,所以集合B中元素的个数为6.
故答案为:6.
【规律方法】
与集合元素有关问题的思路:
(1)确定集合的元素是什么,即确定这个集合是数集还是点集.
(2)看这些元素满足什么限制条件.
(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性
题型二:集合间的基本关系
【典例4】(2022·河南·开封市东信学校模拟预测)集合的非空真子集的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【解析】
【分析】
根据真子集的定义即可求解.
【详解】
由题意可知,集合A的非空真子集为,共6个.
故选:B.
【易错警示】空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.
【典例5】(2022·北京·101中学高一阶段练习)已知集合满足,则满足要求的的个数是______.
【答案】7
【分析】根据给定条件分析出集合M中一定有的元素及可能有的元素即可得解.
【详解】因为,于是得,且集合M中至少包含集合中的元一个素,
因此,集合的个数就是集合的非空子集个数,
而集合的非空子集个数为,
所以集合的个数为7.
故答案为:7.
【方法技巧】
(1)判断两集合之间的关系的方法:当两集合不含参数时,可直接利用数轴、图示法进行判断;当集合中含有参数时,需要对满足条件的参数进行分类讨论或采用列举法.
(2)要确定非空集合A的子集的个数,需先确定集合A中的元素的个数,再求解.不要忽略任何非空集合是它自身的子集.
题型三 基本运算问题
【典例6】(2022·全国·高考真题(文))设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
因为,,所以.
故选:A.
【典例7】(2021·江苏·姜堰中学高一期中)若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的并集运算可得答案.
【详解】因为,,所以
故选:D
【典例8】(2021·江苏南京·高一期中)已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据补集的定义计算可得;
【详解】解:∵全集,集合,∴.
故选:B.
【典例9】(2022·全国·高考真题(理))设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】