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Venn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.元素与集合
(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,记作∈;②不属于,记作∉.
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、Venn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+
Z
Q
R
(5)区间
数学里最常用的一类集合叫区间.
设a,b是两个实数,且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
左闭右
开区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
左开右
闭区间
(a,b]
{x|x≥a}
—
[a,+∞)
{x|x>a}
—
(a,+∞)
{x|x≤a}
—
(-∞,a]
{x|x<a}
—
(-∞,a)
R
—
(-∞,+∞)
2.集合间的基本关系
文字语言
符号语言
记法
基本关系
集合A的每个元素都是集合B的
元素
x∈A⇒
x∈B
A⊆B
或
B⊇A
真子集
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
①A⊆B;
②∃x∈B,x∉A
AB或
BA
集合A,B的元素完全相同
A⊆B,
B⊆A
A=B
空集
不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集
①∀x,
x∉;
②⊆A
(1)A⊆B包含两层含义:AB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
表示
文字语言
符号语言
图形语言
记法
交集
所有既属于A又属于B的元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
并集
集合A,B中的元素放在一起组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
补集
全集U中不属于A的元素组成的集合
{x|x∈U,且x∉A}
∁UA
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或x2=4,解得x=0或x=1或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