内容正文:
第一节 集 合
了解集合的含义及特征,理解元素与集合的属于关系.
理解集合间的基本关系.
理解并掌握集合的基本运算.
知识梳理
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
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与B,如果集合A中的任何一个元素都属于集合B,即若a∈A,则a∈B,那么称集合A是集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:对于两个集合A与B,如果A⊆B,且A≠B,那么称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:对于两个集合A与B,如果集合A是集合B的子集,且集合B也是集合A的子集,那么称集合A与集合B相等,记作A=B.
(4)空集:不含任何元素的集合叫作空集,记作∅.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
∅是集合,不含任何元素;{0}含有一个元素0;{∅}含有一个元素∅,且∅∈{∅}和∅⊆{∅}都正确.
3.集合的基本运算
表示
运算
集合语言
图形语言
记法
并集
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
交集
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
补集
{x|x∈U,且x∉A}
∁UA
补集∁UA是针对给定的集合A和U(A⊆U)相对而言的一个概念,一个确定的集合A,对于不同的集合U,它的补集不同.
学霸笔记
1.集合子集的个数
若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有(2n-1)个,非空真子集有(2n-2)个.
2.集合基本运算的常见性质
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅;∁U(∁UA)=A;∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB);∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
3.在涉及集合之间的关系时,若未指明集合非空,则要考虑空集的可能性,如A⊆B,则要考虑A=∅和A≠∅两种可能.
进阶诊断
1.判断正误
(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)若A∩B=A∩C,则B=C.( × )
2.已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0},若B⊆A,则实数a的所有可能取值构成的集合为( )
A.{-1} B.{1}
C.{-1,1} D.{-1,0,1}
答案:D
3.(多选)(2023·武汉中学月考)若集合A={x∈N|2x+10>3x},则下列结论正确的是( )
A.2∉A B.8⊆A
C.{4}∈A D.{0}⊆A
AD 解析:A={x∈N|2x+10>3x}={x∈N|x<10},N表示自然数.2为非自然数,∴2∉A,故A正确;“∈”是描述集合与元素间的关系,应为8∈A,故B错误;“⊆”是描述集合与集合间的关系,应为{4}⊆A,故C错误,D正确.
4.(北师版必修第一册P9T1改编)集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},则A∩B=( )
A.{x|2≤x<4} B.{x|3≤x<4}
C.{x|2<x<4} D.{x|3<x<4}
答案:B
5.(2023·江苏镇江一中段考)已知集合M={+1,-2},N={b,2},若M=N,则a+b=________.
答案:-1 解析:∵M=N,∴解得
∴a+b=-1.
6.(北师版必修第一册P11T2改编)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=________.
答案:{x|x≤2或x≥10}
考点1 集合的含义与表示 自主练通
1.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=( )
A. B.
C.0 D.0或
D 解析:当a=0时,显然成立;当a≠0时,Δ=(-3)2-8a=0,即a=.
2.(2022·全国乙卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁UM={1,3},则( )
A.2∈M B.3∈M
C.4∉M D.5∉M
A 解析:由题知M