内容正文:
专题1.1 集合
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 2
【知识清单】 3
【考点分类剖析】 4
考点一:集合与元素的关系 4
考点二:集合与集合的关系 6
考点三:集合的基本运算 8
考点四:含参数的集合的运算 8
【考纲要求】
1. 理解集合、元素及其关系,掌握集合的表示法。
2. 掌握集合之间的关系(子集、真子集、相等)。
3. 理解集合的运算(交、并、补)。
【考向预测】
1.集合的基本概念
2.集合间的基本关系
3.集合的基本运算
【知识导图】
【知识清单】
1.元素与集合
(1)由某些确定的对象组成的整体叫做集合,简称集。
(2)集合中元素的三大特征:确定性、互异性、无序性.
(3)集合中元素与集合的关系:对于元素a与集合A,a∈A或a∉A,二者必居其一.
(4)常见集合的符号表示及其关系图.
数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*
Z
Q
R
(5)集合的表示法:列举法、描述法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:如果集合A的元素都是集合B的元素,那么把集合A叫做集合B的子集.如下图(1)
B(A)
(2)
记作:AB或BA
任何集合都是它本身的子集
(2) 相等:如果两个集合的元素完全相同,那么就说这两个集合相等,集合A等于集合B,
记作:A=B
(3) 真子集:如果集合A为集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,则称集合
A为集合B的真子集,如图(1),记作:
注意:
(1)空集是任何非空集合的真子集.
(2)若集合A中含有n个元素,则其子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
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CUA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
运算性质
A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
A∩(CUA)=∅,A∪(CUA)=U,CU(CUA)=A
【考点分类剖析】
考点一:集合与元素的关系
典例分析
例1. 下列关系式:①R;②Q;③|-3|N;⑤0∅.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】
【分析】直接将所给数字进行常见数集对号入座
【详解】①是分数,在实数范围内,所以是∈符号,正确
②是无理数,所以是∉符号,正确
③是正整数,所以应该是∈符号,错误
④中,空集是不含任何元素的集合,所以错误
例2. 已知集合A={-1,1},B={0,2},则集合M={x+y|x∈A,y∈B}中元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】
【分析】按照条件进行相加,列出元素
【详解】M中的元素有-1,1,3这三个
变式探究
1. 已知集合,,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】
【分析】考察元素与集合关系
【详解】a>2,作为元素时应该是a∈M,作为集合时应该是M的子集,故选择D
2. 用符号“”或“”填空:
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国 A,美国 A,印度 A,英国 A;
(2)0 ,0 ,-1 ,-1 ,3.14 , , , , , , , ;
(3)0 ,1 .
【答案】
【分析】根据集合与元素的关系即可逐一求解.
【详解】略
3. 判断下列集合是否为空集
(1)方程的解集; (2)方程的解集
【答案】 (1)是(2)否
【分析】空集是不含任何元素的集合,所以判断两个方程的判别式是否小于零就可以得到结果
【详解】(1)△<0,所以无解,解集为空集;(2)△>0,所以解集不是空集
考点二:集合间的基本关系
典例分析
例1. 已知集合A={a,ab,a-b},B={0,|a|,b},且A=B,则a,b的值为 .
【答案】-1,-1
【分析】根据几何重元素的特性分析
【详解】a=b,所以A={a,a²,0},B={0,|a|,a},所以a=b=-1
例3. 写出集合{a,b,c}的所有子集和真子集.
【答案】子集:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},真子集: ∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}
【分析】按元素个数分类,不重复不漏写
【详解】子集:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},真子集: ∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}
变式探究
1.已知集合 ,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】利用子集求解即可.
【详解】由题知
因为,所以根据子集的定义,
集合必须含有元素2,3,且可能含有元素1,4,
即集合的子集个数为个.
故选:C.
2.若集合,若,则( )
A.1 B. C.或1 D.
【答案】C
【分析】分类讨论,计算检验,即可得到结果.
【详解】当时,,此时满足.
当时,,此时 满足,
故选:C.
3.若集合,,则集合B的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】先用列举法求出集合,在根据真子集的公式求解.
【详解】由题意可知,所以集合的真子集个数为个.
故选:C
4.(1)设集合,,,则中元素的个数为 .
(2)设,集合,则 .
(3)若集合中只有一个元素,则 .
【答案】 5 0或
【分析】(1)根据给定条件计算出所有的值,再借助集合中元素的性质即可作答.
(2)由已知可得,所以,则,进而求得,可求结论.
(3)分析当与两种情况进行讨论即可求解.
【详解】(1)因集合,,
当时,的值有:6,7,8,9,
当时,的值有:7,8,9,10,
于是得,所以中元素的个数为5.
(2)由题意,可得,所以,则,
所以,所以.
(3)当时,有,解得,满足条件;
当时,仅有一根,故,解得,
综上,或.
故答案为:①;②;③或
考点三:集合的基本运算
典例分析
例1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】借助数轴,利用集合交集运算规则求交集即可.
【详解】
由图可知,,
故选:C.
例2.集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程求出集合,再求.
【详解】依题意,,
而,所以.
故选:C.
例3. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合的交集和补集运算即可求解.
【详解】根据题意, ,则,
故选:B.
变式探究
1. 已知集合,,则 .
【答案】
【分析】化简结合,由交运算的定义即可求解.
【详解】,
故 ,
故答案为:
2.已知全集为全体实数,集合,集合.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)首先解一元二次不等式求出集合,再根据交集的定义计算可得;
(2)根据补集、并集的定义计算可得.
【详解】(1)由,即,解得,
所以,
又,
所以.
(2)因为全集为全体实数,
所以或,或,
所以 或.
3.已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由交集的定义求解 ;
(2)由补集的定义求解 ;
(3)由补集和并集的定义求解.
【详解】(1),,,
则有 ;
(2);
(3),.
考点四:利用集合的运算求参数
典例分析
例1 设集合,,若,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】由于处理较繁琐,可先求时实数m的取值范围,再取相反情况即可.
【详解】若时,
则当时,,解得;
当时,,解得,
由可得或,解得或,
又,所以或,
综上可得当时,或,
所以当时,m的取值范围是.
故答案为:.
例2 设全集,,,, , .
【答案】
【分析】当时,分或求解,最后检验;根据,代入求解.
【详解】,
时,(舍),
时,解得,
当时,,此时,不满足条件,
当时,,满足条件.
;
当时,
,
【点睛】本题考查根据集合的运算结果求参数和集合的运算,意在检验对基础知识的掌握情况,本题的易错点是时,还需代入检验集合的互异性,以及是否满足条件.
变式探究
1. 已知全集U={1,2,a2-2 a+3},A={1,a},={3},则实数a等于 .
【答案】2.
【分析】由集合的基本性质可列出方程,求得a的值,分别将a代入集合A,通过集合的基本性质确定a的范围.
【详解】因为={3},所以a2-2a+3=3,解得a=0或a=2.
当a=0时,,,不满足题意,故舍去;
当a=2时,,,满足题意,所以成立,
故答案为:2.
【点睛】本题考查集合间的运算以及集合的基本性质,求出参数值一定要代入集合进行验证,防止出现多解的情况.
2. 设集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)当时,解出集合,再由集合的交集和并集的定义,即可求解.
(2)求出,由,得,再分类讨论是否为空集,由此求出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
所以,.
(2)由题意得,或,
因为,所以,
若,则;
若,则,且,
因为, 或,
所以,解得.
综上,实数的取值范围是.
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专题1.1 集合
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 2
【知识清单】 3
【考点分类剖析】 4
考点一:集合与元素的关系 4
考点二:集合与集合的关系 5
考点三:集合的基本运算 5
考点四:含参数的集合的运算 5
【考纲要求】
1. 理解集合、元素及其关系,掌握集合的表示法。
2. 掌握集合之间的关系(子集、真子集、相等)。
3. 理解集合的运算(交、并、补)。
【考向预测】
1.集合的基本概念
2.集合间的基本关系
3.集合的基本运算
【知识导图】
【知识清单】
1.元素与集合
(1)由某些确定的对象组成的整体叫做集合,简称集。
(2)集合中元素的三大特征:确定性、互异性、无序性.
(3)集合中元素与集合的关系:对于元素a与集合A,a∈A或a∉A,二者必居其一.
(4)常见集合的符号表示及其关系图.
数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*
Z
Q
R
(5)集合的表示法:列举法、描述法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:如果集合A的元素都是集合B的元素,那么把集合A叫做集合B的子集.如下图(1)
B(A)
(2)
记作:AB或BA
任何集合都是它本身的子集
(2) 相等:如果两个集合的元素完全相同,那么就说这两个集合相等,集合A等于集合B,
记作:A=B
(3) 真子集:如果集合A为集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,则称集合
A为集合B的真子集,如图(1),记作:
注意:
(1)空集是任何非空集合的真子集.
(2)若集合A中含有n个元素,则其子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
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CUA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
运算性质
A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
A∩(CUA)=∅,A∪(CUA)=U,CU(CUA)=A
【考点分类剖析】
考点一:集合与元素的关系
典例分析
例1. 下列关系式:①R;②Q;③|-3|N;⑤0∅.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2. 已知集合A={-1,1},B={0,2},则集合M={x+y|x∈A,y∈B}中元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
变式探究
1. 已知集合,,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
2. 用符号“”或“”填空:
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国 A,美国 A,印度 A,英国 A;
(2)0 ,0 ,-1 ,-1 ,3.14 , , , , , , , ;
(3)0 ,1 .
3. 判断下列集合是否为空集
(1)方程的解集; (2)方程的解集
考点二:集合间的基本关系
典例分析
例1. 已知集合A={a,ab,a-b},B={0,|a|,b},且A=B,则a,b的值为 .
例2. 写出集合{a,b,c}的所有子集和真子集.
变式探究
1.已知集合 ,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.若集合,若,则( )
A.1 B. C.或1 D.
3.若集合,,则集合B的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.(1)设集合,,,则中元素的个数为 .
(2)设,集合,则 .
(3)若集合中只有一个元素,则 .
考点三:集合的基本运算
典例分析
例1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
例2.集合,,则( )
A. B. C. D.
例3. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
变式探究
1.已知集合,,则 .
2.已知全集为全体实数,集合,集合.
(1)求;
(2)求.
3.已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
考点四:利用集合的运算求参数
典例分析
例1 设集合,,若,则实数m的取值范围是 .
例2 设全集,,,, , .
变式探究
1. 已知全集U={1,2,a2-2 a+3},A={1,a},={3},则实数a等于 .
2. 设集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
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