内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
第1节 集 合
[课程标准要求]
1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.
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;在具体情境中了解全集与空集的含义.
3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;能使用维恩图表达集合间的基本关系及集合的基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.
1.集合及其表示方法
(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:①属于,记为∈;②不属于,记为∉.
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、维恩图法.
(4)常见数集的记法
数集
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
关系
自然语言
符号语言
维恩图
子集
如果集合A中任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集(即若x∈A,则x∈B)
A⊆B或
B⊇A
或
如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集
A⫋B或
B⫌A
集合
相等
组成S的元素与组成T的元素完全相同,S⊆T且T⊆S
S=T
(1)A⊆B包含两层含义:A⫋B或A=B.
(2)是任何集合的子集,也是任何非空集合的真子集.
(3)若A⊆B,要分A=或A≠两种情况讨论,不要忽略A=的情况.
3.集合的基本运算
运算
自然语言
符号语言
维恩图
交集
给定两个集合A,B,由既属于A又属于B的所有元素(即A和B的公共元素)组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B
A∩B=
{x|x∈A,
且x∈B}
并集
给定两个集合A,B,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B
A∪B=
{x|x∈A,
或x∈B}
补集
如果集合A是全集U的一个子集.则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作∁UA
∁UA=
{x|x∈U,
且x∉A}
4.集合的运算性质
(1)交集的运算性质:A∩B=B∩A;A∩A=A;A∩=∩A=;A∩B=A⇔A⊆B.
(2)并集的运算性质:A∪B=B∪A;A∪A=A;A∪=∪A=A;A∪B=A⇔B⊆A.
(3)补集的运算性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=,∁U(∁UA)=A;∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
1.对于有限集合A,其元素个数为n,则集合A的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.
2.A⊆B,A∩B=A,A∪B=B,∁UB⊆∁UA以及A∩(∁UB)=两两等价.
1.(2022·新高考Ⅰ卷)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N等于( D )
A.{x|0≤x<2} B.{x|≤x<2}
C.{x|3≤x<16} D.{x|≤x<16}
解析:法一 因为M={x|<4},
所以M={x|0≤x<16}.
因为N={x|3x≥1},
所以N={x|x≥},
所以M∩N={x|≤x<16}.
法二 观察选项进行特取,取x=4,
则4∈M,4∈N,
所以4∈(M∩N),排除A,B;取x=1,
则1∈M,1∈N,所以1∈(M∩N),排除C.
2.已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,3,5},Q={1,2,4},则(∁UP)∪Q等于( C )
A.{1} B.{3,5}
C.{1,2,4,6} D.{1,2,3,4,5}
解析:根据补集的运算得∁UP={2,4,6},所以(∁UP)∪Q={2,4,6}∪{1,2,4}={1,2,4,6}.
3.已知集合M={1,4,x},N={1,x2},若N⊆M,则实数x组成的集合为( C )
A.{0} B.{-2,2}
C.{-2,0,2} D.{-2,0,1,2}
解析:因为N⊆M,所以x=x2,解得x=0,x=1或x2=4,解得x=±2,
当x=0时,M={1,4,0},N={1,0},N⊆M,满足题意.
当x=1时,M={1,4,1},不满足集合中元素的互异性.
当x=2时,M={1,4,2},N={1,4},N⊆M,满足题意.
当x=-2时,M={1,4,-2},N={1,4},N⊆M,满足题意.
4.已知集合A={(x,y)|+≤1,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( C )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析:由椭圆的性质得-2≤x≤2,-≤y≤,
又x∈Z,y∈Z,所以集合A={(-2,0),(2