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必|考|部|分
第一章集合与常用逻辑用语
第一节 集合
【考试要求】 1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能用列举法或描述法表示集合;2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集,了解全集与空集的含义;3.理解并会求并集、交集、补集,能用Venn图表示集合的关系与运算。
主干知识整合
基础梳理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性❶、无序性。
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉。
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法。
(4)五个特定的集合
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
[微点清] ❶元素的互异性即集合中不能出现相同元素,此性质常用于求解含参数的综合问题中。
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A。
(2)真子集:若A⊆B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则A⫋B或B⫌A。
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B。
(4)空集❷:⌀是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
[微点清] ❷解题时应时刻关注集合是否是空集的讨论。
3.集合的基本运算❸
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号
表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形
表示
意义
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
性质
A∪⌀=A;
A∪A=A;
A∪B=B∪A
A∩⌀=⌀;
A∩A=A;
A∩B=B∩A
A∪(∁UA)=U;
A∩(∁UA)=⌀;
∁U(∁UA)=A
[微点清] ❸Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补集运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心。
小题演练
一、基础题
1.若集合P={x∈N|x≤},a=2,则 (D)
A.a∈P B.{a}∈P
C.{a}⊆P D.a∉P
解析 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,只有D正确。
2.(2022·全国甲卷)设集合A={-2,-1,0,1,2},B=x0≤x<,则A∩B= (A)
A.{0,1,2} B.{-2,-1,0}
C.{0,1} D.{1,2}
解析 因为A={-2,-1,0,1,2},B=x0≤x<,所以A∩B={0,1,2}。故选A。
3.设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a= (B)
A.-4 B.-2 C.2 D.4
解析 A={x|-2≤x≤2},B=。由A∩B={x|-2≤x≤1},知-=1,所以a=-2。
二、易错题
4.(忽视元素的互异性致误)已知集合A={1,3,},B={1,m},若B⊆A,则m= 0或3 。
解析 因为B⊆A,所以m=3或m=,即m=3或m=0或m=1,根据集合元素的互异性可知m≠1,所以m=0或m=3。
5.(混淆子集与真子集的定义致误)已知集合A={x|x2<2,x∈Z},则A的真子集的个数为 (D)
A.3 B.4 C.6 D.7
解析 因为A={x|x2<2,x∈Z}={-1,0,1},所以其真子集的个数为23-1=7。故选D。
6.(忽视空集的讨论致误)已知集合A={1,-2},B={x|ax=1},若A∩B=B,则实数a的所有可能取值组成的集合为 。
解析 因为A∩B=B,所以B⊆A。若B为空集,则方程ax=1无解,从而得a=0;若B不为空集,则a≠0,由ax=1,解得x=,所以=1或=-2,从而得a=1或a=-。综上,实数a的所有可能取值组成的集合为。
关键能力突破
类型一 集合的概念 自练自悟
1.(2023·宁夏银川一模)已知集合A={2,3,4,5,6},B={(x,y)|x∈A,y∈A,y-x∈A},则B中所含元素的个数为 (D)
A.2 B.3 C.4 D.6
解析 y=6时,x=2,3,4;y=5时,x=2,3;y=4时,x=2;y=2,3时,无满足条件的x值,故集合B中所含元素的个数为6。故选D。
2.已知集合P={-1,2a+1,a2-1},若0∈P,则实数a的取值集合为 (C)
A. B.
C. D.
解析 当2a+1=0时,a=-,经检验满足题意;当a2-1=0时,a=±1,经检验,a=1满足题意,a=-1不满足题意,故a∈。故选C。
3.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 (C)
A.3 B.4 C.5 D.6
解析 当x=-1时,y=0;当x=0时,y