内容正文:
集合及其运算
基础知识·诊断
考点聚焦·突破
拓展教材 深度学习
1
考点考向 课标要求 真题印证 考频热度 核心素养
集合的基
本概念 理解 2022年全国乙卷
(理) ★★☆ 逻辑推理
数学运算
集合的基
本关系 理解 2023年新高考Ⅱ卷
★★☆ 逻辑推理
数学运算
集合的基
本运算 理解 2023年新高考Ⅰ卷
#b#
2022年新高考Ⅰ卷
#b#
2022年新高考Ⅱ卷
★★★ 逻辑推理
数学运算
基础课01 集合及其运算
2
考点考向 课标要求 真题印证 考频热度 核心素养
命题分析
预测 从近几年高考的情况来看,集合是高考必考内容,一般以选择题的形
式出现,试题较为简单.命题热点为集合的基本运算,常结合指数函
数、对数函数或不等式进行考查.预计2025年高考命题情况变化不大,
但应加强对集合中创新问题的重视
续表
基础课01 集合及其运算
3
基础知识·诊断
4
一、集合的概念
1. 集合中元素的三个特征:①________、②________、③________.
2. 元素与集合的关系有④______或⑤________两种,用符号⑥___或⑦___表示.
3. 集合的表示法:⑧________、⑨________、⑩________.
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 ⑪___ ⑫____________ ⑬___ ⑭___ ⑮___
确定性
互异性
无序性
属于
不属于
列举法
描述法
图示法
(或)
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二、集合间的基本关系
表示 文字语言 符号语言
集合间
的基本
关系 子集 集合中任意一个元素都是集合 中的
元素 ⑯______________
真子
集 集合是集合 的子集,但存在元素
,且 ⑰______________
集合
相等 构成两个集合的元素是⑱________ ⑲_______且⑳_______
或
或
一样的
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表示 文字语言 符号语言
结论 任何一个集合是它本身的子集
若是的子集,是的子集,则是
的子集 , ㉑
_______
空集是㉒______集合的子集,是㉓
___________集合的真子集 ,
任何
任何非空
续表
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三、集合的基本运算
并集 交集 补集
图形语言
符号语言 ㉔
___________________ ㉕
___________________ ㉖
____________________
,或
,且
,且
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四、集合的运算性质
交集 ㉗______,,, ,
㉘___, ㉙___
并集 ㉚______,,, ,
㉛___, ㉜___
补集 ㉝___,㉞___, ,
, ㉟___
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1. 若有限集中有个元素,则的子集有 个,真子集有
个,非空子集有个,非空真子集有
个.
2. 如图所示,用集合, 表示图中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个部
分,这四个部分所表示的集合分别是, ,
, .
基础课01 集合及其运算
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题组1 走出误区
1. 判一判.(对的打“√”,错的打“×”)
(1) .( )
×
(2)若,则 的值为0或1.( )
×
(3) .( )
√
(4)若集合,,则 .( )
×
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2.(易错题)已知集合,,,则
_________.
【易错点】忽视 导致错误.
解析 由得,因为,所以 ,所以
.
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题组2 走进教材
3.(人教A版必修①P14 · T1改编)已知集合 ,
,则 _____________.
解析 易知,故 .
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4.(人教A版必修①P9 · T5改编)已知集合, ,若
,则实数 的取值范围是________.
解析 依题意,如图,
由图可知 .
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题组3 走向高考
5.(2023 · 新高考Ⅰ卷)已知集合,-1,0,1,, ,则
( ) .
C
A.,-1,0, B. C. D.
解析 因为或,而,-1,0,1, ,所
以 .故选C.
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考点聚焦·突破
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考点一 集合的基本概念[自主练透]
1.(2023 · 上海卷)已知,,若,,则
( ) .
A
A. B. C. D.
解析 因为,,,,所以 .故选A.
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2.(2024 · 黑龙江模拟)已知集合,,,则 中元素的
个数为( ) .
C
A.9 B.10 C.11 D.12
解析 由椭圆的性质得,,又, ,所以集合
,,,,,,,,,, ,共
有11个元素.故选C.
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3.(多选题)(原创)已知集合,,,则 中的元素有( ) .
ABD
A. B. C.0 D.
解析 由元素的概念易判断选项.故选 .
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4.(2024 · 汉中质检)已知集合,,,且给出下列三个关系: ;
;.若这三个关系有且只有一个正确,则 _____.
201
解析 由题意知,若正确,则错误,即,则,即 正确,与“三
个关系有且只有一个正确”矛盾;
若正确,则 正确,不符合题意;
若正确,则,, ,符合题意,
故 .
基础课01 集合及其运算
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解决集合基本概念问题的三个关键点
1. 确定构成集合的元素.
2. 确定元素的限制条件.
3. 根据元素的特征(满足的条件)构造关系式,解决相应问题.含参数的集合问题,
求出参数的值后,需要验证集合的元素是否满足互异性.
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考点二 集合间的基本关系[师生共研]
典例1(1)(2023 · 新高考Ⅱ卷)设集合,,,, ,若
,则 ( ) .
B
A.2 B.1 C. D.
解析 依题意,有或.当时,解得,此时 ,
,,不满足;当时,解得,此时, ,
,0,,满足 .故选B.
基础课01 集合及其运算
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(2)已知集合,,若,则实数
的取值范围为________.
解析 由于,因此,①若 ,则,解得 ;
②若 ,则解得 .
由①②可得,实数的取值范围为 .
基础课01 集合及其运算
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变式设问 若将本例(1)中的条件“,, ”改为
”,其他条件不变,则 的取值范围为_ _____________.
解析 由,可得
解得
即或 .
基础课01 集合及其运算
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判断集合间的基本关系的三种方法
列举法 根据题中的限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元素的异同,
从而找出集合之间的关系
结构法 从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上
找差异进行判断
数轴法 在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定
集合与集合之间的关系
基础课01 集合及其运算
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1.(2024 · 河南校考)已知集合,,, ,
,,则,, 之间的关系正确的是( ) .
A
A. B. C. D.
解析 由题意知,,,, ,
,,,, ,
故集合,均表示被3除余1的数再除以6的数组成的集合,集合 表示被6除余1的数
再除以6的数组成的集合,所以 .故选A.
基础课01 集合及其运算
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2. 若集合,,且,则实数 的取值范围为_______.
解析 若 ,则,解得 ,符合题意;
若,解得,此时 ,符合题意;
若,解得,此时, ,不符合题意.
综上所述,实数的取值范围为 .
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考点三 集合的基本运算[多维探究]
&1& 集合的运算
典例2(1)(2023 · 全国乙卷)设集合,集合 ,
,则 ( ) .
A
A. B. C. D.
解析 由题意可得,则 ,A正确;
,则 ,B错误;
,则或 ,C错误;
或,则 或 ,D错误.故选A.
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(2)(2023 · 全国甲卷)设全集,集合, ,
,,则 ( ) .
A
A., B., }
C., D.
解析 因为整数集,, ,
,,所以, }.故选A.
基础课01 集合及其运算
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解决集合的基本运算的三个思路
化简运
算 进行集合的基本运算之前要先对其进行化简,化简时要准确把握元素的
性质特征,区分数集与点集
紧扣定
义 定义是进行集合基本运算的依据,交集的运算要抓住“且”,并集的运算
要抓住“或”,补集的运算要抓住“非”
数形结
合 离散型数集或抽象集合间的运算,常借助 图求解;连续型数集的运
算,常借助数轴求解
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&2& 由集合的基本运算求参数的值(范围)
典例3(1)(2024 · 四川预测)设集合, ,
,若集合中恰好含有2个元素,则实数 的取值范围为
( ) .
B
A. B. C. D.
解析 ,, ,
,
因为集合中恰好含有2个元素,所以 .故选B.
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(2)(2024 · 湖北模拟)已知集合, ,若
,则实数 的取值范围是( ) .
A
A. B. C. D.
解析 由题意知,,若,则 .故选A.
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集合中求参问题的四个注意点
1. 注意两个转化
; .
2. 注意空集的特殊性
(1)若,则分 和 两类进行讨论.
(2)若 ,则集合, 可能的情况有:
,均为空集;与中只有一个空集;, 均为非空集但无公共元素.
3. 注意结合数轴分析端点值的大小.
4. 注意对结果进行检验,避免集合中元素重复.
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1.(2023 · 天津卷)已知集合,,,则
( ) .
A
A. B. C. D.
解析 因为,,,所以 ,
.
故选A.
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2. 已知集合,.若,且 ,则 ___.
1
解析 由题意知,,,若,且 ,则
,解得 .
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考点四 集合中的新定义问题[师生共研]
典例4 (2024 · 宜春模拟)已知非空集合,且满足如下性质:若, ,则
;若,则.称这样的集合 为一个“群”.以下叙述正确的个数为
( ) .
①若为一个“群”,则 必为无限集;
②若为一个“群”,且,,则 ;
③若,都是“群”,则 必定是“群”;
④若,都是“群”,且,,则 必定不是“群”.
C
A.1 B.2 C.3 D.4
基础课01 集合及其运算
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解析 对于①,设集合,0,,显然,, ,符合
“群”的性质,因此集合,0, 是一个“群”,但是它是有限集,故①不正确;
对于②,根据“群”的性质,由可得,因此可得 ,故②正确;
对于③,设,若,一定有,,因为, 都是“群”,所以
,,因此,若,则,, ,故③正确;
对于④,因为,,一定存在且,且 ,所
以且,所以 ,故④正确.故选C.
基础课01 集合及其运算
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解决集合新定义问题的关键
解决新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,紧扣题目所给定义并结合要求
进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.
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(2024 · 上海模拟)已知集合,,,且 ,定义集合
,,,,,2,3,, ,给出下列说法:
,, .其中所有正确说法的序号
是( ) .
D
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
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解析 集合,,,且 ,
因为,所以中也包含四个元素,即,,, ,且
, .
对于①,由得 ,故①正确;
对于②,由得 ,故②正确;
对于③,由得 ,故③正确.
故选D.
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拓展教材 深度学习
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容斥原理
若用表示有限集合 中元素的个数,则有如下结论:
(1) ;
(2) .
以上结论称为容斥原理.用 图解释,如图所示:
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基础课01 集合及其运算
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典例 某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有的学生喜欢足球或游泳, 的学
生喜欢足球, 的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学
生总数的比例是( ) .
C
A. B. C. D.
解析 用 图表示该中学喜欢足球和游泳的学生所占比例之间的关系,如图.设既喜
欢足球又喜欢游泳的学生占该中学学生总数的比例为 ,由容斥原理得
,解得 .故选C.
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深度训练 某年级先后举办了语文、数学、英语的讲座,其中有95人听了语文讲座,
80人听了数学讲座,71人听了英语讲座,26人既听了语文讲座又听了数学讲座,22
人既听了语文讲座又听了英语讲座,19人既听了数学讲座又听了英语讲座,还有15
人听了全部讲座,则听了讲座的人数为_____.
194
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解析 设听了讲座的人数为 ,则由容斥原理可得,
.
也可将已知条件用 图表示,如图所示,易得出结果.
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$$