内容正文:
第1节 集合
课程标准解读
1.了解集合、全集与空集的含义,体会元素与集合的属于关系. 2.理解集合间包含与相等的含义. 3.理解两个集合的并集、交集与补集的含义.并会进行运算. 4.能使用Venn图表示集合间的基本关系及集合的基本运算.
[知识梳理]
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
2.集合间的基本关系
(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.
∅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
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}
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,
∁U(∁UA)=A.
常用结论
1.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,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.几个常用等价关系
(1)A∩B=A∪B⇔A=B.
(2)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔(∁UA)⊇(∁UB)⇔A∩(∁UB)=∅.
(3)德·摩根定律:∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
(4)一般地,对任意两个有限集合A,B,有card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}.( )
(2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( )
(3)直线y=x+3与y=6-2x的交点构成的集合是{(1,4)}.( )
(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(教材改编)已知集合A满足{0,1}⊆A{0,1,2,3},则满足条件的集合A的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:C 由题意可知A可能为{0,1},{0,1,2},{0,1,3},则满足条件的集合A的个数为3.
3.(教材改编)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁RB)=( )
A.{x|0<x≤1} B.{x|0<x<1}
C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2}
解析:B 因为B={x|x≥1},所以∁RB={x|x<1}.又因为A={x|0<x<2},所以A∩(∁RB)={x|0<x<1}.
4.(易错自纠)已知集合A={1,3,},B={1,m},若B⊆A,则实数m=________.
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.
答案:0或3
5.(2022·新高考Ⅰ卷)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N=( )
A.{x|0≤x<2} B.
C.{x|3≤x<16} D.
解析:D 因为M={x|<4}={x|0≤x<16},N={x|3x≥1}=.
所以M∩N=.
考点一 集合的概念(基础性)
1.(经典高考题)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:C A∩B={(x,y)|x+y=8,x,y∈N*,且y≥x}={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)}.
2.(2023·石家庄调研)设集合A={x|3x-1<m},若1∈A且2∉A,则实数m的取值范围是( )
A.2<m<5 B.2≤m<5
C.2<m≤5 D.2≤m≤5
解析:C 因为集合A={x|3x-1<m},1∈A且2∉A.所以3×1-1<m且3×2-1≥m,解得2<m≤5.
3.已知集合A={x∈N|1<x<log2k},集合A中至少有3个元素,则k的取值范围为________.
解析:因为集合A中至少有3个元素,所以log2k>4,所以k>24=16.
答案: