内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
第一节 集合
【课程标准】 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 回扣知识·基础落实
【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集合问题中。
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}
[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圆点还是空心圆圈。
4.集合的运算性质❹
(1)A∩⌀=⌀;A∩A=A;
(2)A∪⌀=A;A∪A=A;
(3)A∩(∁UA)=⌀;A∪(∁UA)=U;∁U(∁UA)=A。
[微点清] ❹化简集合还常用到集合的以下性质:
①A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B;A⊆B⇔(∁UA)⊇(∁UB)⇔A∩(∁UB)=⌀。
②∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB);∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB)。
【小题演练】
基础题
1.(多选)若集合A={x∈N|2x+10>3x},则下列结论正确的是 (AD)
A.2∉A B.8⊆A
C.{4}∈A D.{0}⊆A
2.已知集合M={+1,-2},N={b,2},若M=N,则a+b= -1 。
解析 因为M=N,所以解得所以a+b=-1。
3.已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2≥4},则A∩B= {x|2≤x≤3} ,A∪(∁UB)= {x|-2<x≤3} 。
解析 因为全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2≥4}={x|x≤-2或x≥2},所以∁UB={x|-2<x<2},所以A∩B={x|2≤x≤3},A∪(∁UB)={x|-2<x≤3}。
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.(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。
6.(错误理解集合的表示方法致误)设集合A=,集合B={x|x为20以内的素数},则集合A∩B的真子集的个数是 3 。
解析 依题意得A={1,2,4,5,10,20},B={2,3,5,7,11,13,17,19},得A∩B={2,5},且此集合共有2个元素,所以集合A∩B的真子集的个数是22-1=3。
关键能力突破 考向探究·题型剖析
类型一 集合的含义及表示 自练自悟
1.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=-1,0,1;当x=1时,y=0。所以U={(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,0)},共有5个元素。
2.已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T= (C)
A.⌀ B.S
C.T D.Z
解析 当n=2k,k∈Z时,S={s|s=4k+1,k∈Z};当n=2k+1,k∈Z时,S={s|s=4k+3,k∈Z