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金版教程 高考科学复习创新方案 数学(提升版)
第1讲 集合
[课程标准]1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,能够在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,了解全集与空集的含义.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.3.理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集,理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集,能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.
1.集合的概念
(1)集合中元素的三个特征: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两种,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
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
构成两个集合的元素是一样的
A⊆B且B⊆A⇔A=B
子集
集合A中任意一个元素都是集合B中的元素
A⊆B或B⊇A
真子集
集合A是集合B的子集,但存在元素x∈B,且x∉A
AB或BA
结论
任何一个集合是它本身的子集
A⊆A
若A是B的子集,B是C的子集,则A是C的子集
A⊆B,B⊆C⇒A⊆C
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
符号
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
={x|x∈U,且x∉A}
4.集合的运算性质
(1)并集的性质:(A∪B)⊇A;(A∪B)⊇B;A∪A=A;A∪∅=A;A∪B=B∪A.
(2)交集的性质:(A∩B)⊆A;(A∩B)⊆B;A∩A=A;A∩∅=∅;A∩B=B∩A.
(3)补集的性质:∁U(∁UA)=A;∁UU=∅;∁U∅=U;A∩(∁UA)=∅;A∪(∁UA)=U.
1.交集与并集的转化
(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B),(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B).
2.子集个数
若有限集A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
3.元素个数
用card(A)表示有限集合A中元素的个数.对任意两个有限集合A,B,有card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
1.(2023·银川模拟)下列五个式子:①a⊆{a};②∅⊆{a};③{a}∈{a,b};④{a}⊆{a};⑤a∈{b,c,a}中,正确的是( )
A.②④⑤ B.②③④⑤
C.②④ D.①⑤
答案 A
解析 ①错误,应改为a∈{a};②正确;③错误,应改为{a}{a,b};④正确;⑤正确.
2.(2024·重庆月考)已知集合A={x|x2<2,x∈Z},则A的真子集的个数为( )
A.3 B.4
C.6 D.7
答案 D
解析 因为A={x|x2<2,x∈Z}={-1,0,1},所以其真子集的个数为23-1=7.故选D.
3.(人教A必修第一册习题1.2 T5(1)改编)设集合M={5,x2},N={5x,5},若M=N,则实数x的值组成的集合为( )
A.{5} B.{1}
C.{0,5} D.{0,1}
答案 C
解析 因为M=N,所以x2=5x,解得x=0或5,所以实数x的值组成的集合为{0,5}.故选C.
4.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|x>0},则(∁RA)∩(∁RB)=________.
答案 {x|x≤-1}
解析 因为A∪B={x|x>-1},所以(∁RA)∩(∁RB)=∁R(A∪B)={x|x≤-1}.
5.(人教B必修第一册习题1-1B T6改编)已知A=[-2,1],B=,且B∁RA,则实数p的取值范围是________.
答案 [6,+∞)
解析 因为A=[-2,1],所以∁RA=(-∞,-2)∪(1,+∞),又因为B=,且B∁RA,所以-≤-2,解得p≥6,所以实数p的取值范围是[6,+∞).
考向一 集合的含义及表示
例1 (1)(2023·秦皇岛模拟)已知集合A={1,2,3},则B={(x,y)|x∈A,y∈A,|x-y|∈A}中所含元素的个数为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
答案 C
解析 因为A={1,2,3},根据x∈A,y∈A,|x-y|∈A可知,B={(2,1),(3,1),(3,2),(1,2),(1,3),(2,3)},B中含有6个元素.故选C.
(2)已知集合A={y|y=x2+1},B={(x,y)|y=x2+1}(A,B中x∈R,y