内容正文:
第01讲 集合
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特性: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
非负整数集(或自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
2.集合的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作AB (或BA).
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算
表示
运算
文字语言
集合语言
图形语言
记法
并集
所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
交集
所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
补集
全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合
{x|x∈U,且x∉A}
∁UA
4.常用结论
(1)若有限集合A中有个元素,则A有个子集,有个真子集,有个非空真子集.
考点一
Venn图法解决集合运算问题
考点二
分类讨论法解决元素与集合关系问题
考点三
根据集合包含关系求参数值或范围
考点四
数轴法解决集合运算问题
考点一:Venn图法解决集合运算问题
例1.已知全集,,,则如图所示的阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析韦恩图可知,其阴影部分所表示的集合为,再利用集合的交并补运算即可得解.
【详解】分析韦恩图可知,其阴影部分所表示的集合为,
因为,,所以,
因为,所以.
故选:D.
对点变式1:已知,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. 或
C. D.
【答案】D
【分析】由图可得,所求为集合A关于全集U的补集,后由补集定义可得答案.
【详解】由图可得,所求为集合A关于全集U的补集,则.
故选:D
对点变式2:(2023春·浙江·高三校联考开学考试)已知全集,集合或,,则如图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】化简集合B,根据集合的交集、补集运算求解即可.
【详解】,,
,
由图可知阴影部分表示的集合是,
故选:A.
考点二:分类讨论法解决元素与集合关系问题
例2.(2023·山西大同·校联考模拟预测)设集合,,.若,,则( )
A. B. C.1 D.3
【答案】B
【分析】根据包含关系结合交集的结果可求的值.
【详解】因为,故,故或,
若,则,,此时,符合;
若,则,,此时,不符合;
故选:B
对点变式1:已知集合,,则( )
A. B.或 C. D.
【答案】D
【分析】由元素与集合关系分类讨论,结合元素的互异性判断即可.
【详解】∵,∴或.
若,解得或.
当时,,不满足集合中元素的互异性,故舍去;
当时,集合,满足题意,故成立.
若,解得,由上述讨论可知,不满足题意,故舍去.
综上所述,.
故选:D.
对点变式2:(2023春·河南新乡·高三校联考开学考试)已知集合,,若,则实数x的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合元素的唯一性分类讨论即可.
【详解】因为,所以.
当时,,得;
当时,则.
故实数x的取值集合为.
故选:B.
考点三:根据集合包含关系求参数值或范围
例3. (2023·全国·高三专题练习)设集合,,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先求出,依题意可得,即可得到不等式,解得即可.
【详解】因为,所以,
又,所以,
又,所以,解得,即实数的取值范围为.
故选:A
对点变式1:(2023春·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)已知集合,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合,根据得出为的子集,结合集合间的关系可得答案.
【详解】,因为,所以为的子集,
所以.
故选:C.
对点变式2:(多选),,且,则的可能值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】BCD
【分析】根据,,得到,分类讨论解决即可.
【详解】由题知
由,解得或
所以,
因为,所以
当时,,满足题意,
当时,,,即,或,即;
故选:BCD
考点四:数轴法解决集合运算问题
例4:(2023·陕西商洛·统考一模)已知集合,则( )
A.