内容正文:
第一节 集合
授课提示:对应学生用书第1页
1.集合的相关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
(2)元素与集合的两种关系:属于,记为∈,不属于,记为∉.
(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
2.集合间的基本关系
表示
关系
文字语言
符号语言
相等
集合A与集合B中的所有元素相同
A⊆B且B⊆A
⇔A=B
子集
A中任意一个元素均为B中的元素
A⊆B或B⊇A
真子集
A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素
AB或BA
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
∅⊆A
∅B(B≠∅)
3.集合的基本运算
并集
交集
补集
图形
表示
符号
表示
A∪B={x|x∈A或x∈B}
A∩B={x|x∈A且x∈B}
∁UA={x|x∈U且x∉A}
1.集合的运算性质
(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).
2.集合的子集个数
若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,非空子集有(2n-1)个,真子集有(2n-1)个.
1.若集合P={x∈N|x≤},a=45,则下列表示正确的是( )
A.a∈P B.{a}∈P
C.{a}⊆P D.a∉P
答案:D
2.已知集合A={x|x2-16<0},则∁RA=( )
A.{x|x≥±4} B.{x|-4<x<4}
C.{x|-4≤x≤4} D.{x|x≤-4或x≥4}
答案:D
3.设全集U=R,集合A={x|x-1≤0},集合B={x|x2-x-6<0},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x<3} B.{x|-3<x≤1}
C.{x|x<2} D.{x|-2<x≤1}
答案:D
4.已知集合A={0,1,2},集合B满足A∪B={0,1,2},则集合B有________个.
答案:8
5.设集合A={1,3},B={x|x2-4x+m=0}.若A=B,则m=________.
答案:3
授课提示:对应学生用书第2页
题型一 集合的概念
1.已知集合A={0,1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数是( )
A.5 B.6
C.10 D.15
解析:由B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},可分以下5类进行讨论:
①当x-y=0时,(x,y)可为(0,0),(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),共5个;
②当x-y=1时,(x,y)可为(2,1),(3,2),(4,3),(1,0),共4个;
③当x-y=2时,(x,y)可为(3,1),(4,2),(2,0),共3个;
④当x-y=3时,(x,y)可为(4,1),(3,0),共2个;
⑤当x-y=4时,(x,y)可为(4,0),共1个.
综上可得,B中所含元素的个数是15.
答案:D
2.(2022·全国乙卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁UM={1,3},则下列表示正确的是( )
A.2∈M B.3∈M
C.4∉M D.5∉M
解析:由题意知M={2,4,5}.
答案:A
3.设集合A=,B={|a-2|,-2},已知4∈A且4∉B,则a的取值集合为________.
解析:因为4∈A,
即4∈,
所以a2-3a=4或a++7=4.
若a2-3a=4,则a=-1或a=4;
若a++7=4,即a++3=0,a2+3a+2=0,
则a=-1或a=-2.
由a2-3a与a++7互异,得a≠-1,
故a=-2或a=4.
又4∉B,即4∉{|a-2|,-2},
所以|a-2|≠4,解得a≠-2且a≠6.
综上所述,a的取值集合为{4}.
答案:{4}
4.集合{x|x2+ax=0}有两个元素,分别为0和1,则a的值为________.
解析:∵0和1为方程x2+ax=0的两根,
∴0+1=-a,
∴a=-1.
答案:-1
方法总结
与集合中的元素有关的问题的求解策略
(1)确定集合中的元素是什么.
(2)看这些元素满足什么限制条件.
(3)注意元素的三个特性,特别是互异性.
题型二 集合间的基本关系
[典例] (1)(一题多法)已知M,N为全集