专题01 集合(考点清单,知识导图+3考点清单+14题型解读)-2024-2025学年高一数学上学期期中考点大串讲(苏教版2019必修第一册)

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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学苏教版必修 第一册
年级 高一
章节 本章回顾
类型 学案-知识清单
知识点 集合
使用场景 同步教学-期中
学年 2024-2025
地区(省份) 江苏省
地区(市) -
地区(区县) -
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发布时间 2024-09-19
更新时间 2024-09-19
作者 小zhang老师数学乐园
品牌系列 上好课·考点大串讲
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内容正文:

专题01 集合 【清单01】元素与集合 1、集合的含义与表示 (1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母a,b,c,…表示. (2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示. 2、元素的三个特性 (1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.【注意】如果元素的界限不明确,即不能构成集合。 (2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.简记为“互异性”. (3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”. 3、元素与集合关系 (1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. (2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A. 4、常用数集及表示符号 名称 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集 记法 或 5、集合的表示方法 (1)列举法:把集合的所有元素一 一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法. 【注意】元素与元素之间必须用“,”隔开. (2)描述法:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线. (3)韦恩图法:在数学中,我们经常用平面上的封闭曲线的内部表示集合,这种图叫做Venn图。 【清单02】集合间的基本关系 1、子集 含义 一般地,如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”). 韦恩图示 性质 (1)任意一个集合都是它本身的子集,记作; (2)传递性:对于集合,如果,,则. 2、真子集 含义 一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集。记作AB或(BA).读作“A真包含于B”或“B真包含A”. 韦恩图示 性质 (1)任意集合都不是它本身的真子集. (2)传递性:对于集合,如果,,则. 3、集合相等 含义 给定两个集合和,如果组成它们的元素完全相同,就称这两个集合相等,记作,读作“A等于B”. 韦恩图示 性质 (1)如果且,则; (2)如果,则且; (3)如果,,则. 【注意】集合相等与集合的形式无关,形式不同的两个集合也可以相等. 4、空集 (1)定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集. (2)0,{0},∅,{∅}的关系 ∅与0 ∅与{0} ∅与{∅} 相同点 都表示无的意思 都是集合 都是集合 不同点 ∅是集合; 0是实数 ∅中不含任何元素; {0}含一个元素0 ∅不含任何元素; {∅}含一个元素,该元素是∅ 关系 0∉∅ ∅{0} ∅{∅}或∅∈{∅} 【清单03】集合的基本运算 1、交集 (1)文字语言:对于两个给定的集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作A∩B,读作“A交B” (2)符号语言:A∩B={x|x∈A且x∈B} (3)图形语言:阴影部分为A∩B (4)性质:A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩∅=∅∩A=∅,如果A⊆B,则A∩B=A 2、并集 (1)文字语言:对于两个给定的集合A,B,由两个集合的所有的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,读作“A并B” (2)符号语言:A∪B={x|x∈A或x∈B} (3)符号语言:阴影部分为A∪B (4)性质:A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪∅=∅∪A=A,如果A⊆B,则A∪B=B. 3、全集与补集 (1)全集:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.记法:全集通常记作U. (2)补集 自然语言 如果给定集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作,读作“A在U中的补集”. 符号语言 . 图形语言 注:图中的阴影部分表示补集,全集通常用矩形区域表示. 【考点题型一】对集合概念的理解 方法总结:判断一组对象能否组成集合,关键看该组对象是否满足确定性,如果此组对象满足确定性,就可以组成集合,否则,不能组成集合.同时还要注意集合中元素的互异性、无序性. 【例1】(23-24高一上·重庆·期中)下列叙述能组成集合的是(    ) A.接近0的数 B.数学成绩好的同学 C.中国古代四大发明 D.跑得快的运动员 【变式1-1】(23-24高一上·天津南开·期中)下列给出的对象能构成集合的有(    ) ①某校2023年入学的全体高一年级新生;②的所有近似值; ③某个班级中学习成绩较好的所有学生;④不等式的所有正整数解 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【变式1-2】(23-24高一上·河北·月考)下列对象能构成集合的是(    ) A.本班成绩较好的同学全体 B.与10接近的实数全体 C.绝对值小于5的整数全体 D.本班兴趣广泛的学生 【变式1-3】(23-24高一上·江西景德镇·期中)(多选)下列几组对象可以组成集合的有(    ) A.高中数学必修第一册课本中所有的难题 B.2023年参加杭州亚运会的全体运动员 C.小于9的所有素数 D.高一年级视力比较好的同学 【考点题型二】元素与集合关系的判断 方法总结:元素与集合关系的判断方法 (1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可. (2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征. 【例2】(23-24高一上·福建三明·期中)下列元素与集合的关系中,正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-1】(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列关系中正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(23-24高一上·浙江台州·期中)(多选)下列元素与集合的关系中,正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】(23-24高一上·江西南昌·期中)(多选)下列结论正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-4】(24-25高一上·黑龙江牡丹江·开学摸底)(多选)已知不超过5的实数组成的集合为M,,则(    ) A. B. C. D. 【考点题型三】集合中元素的性质及应用 方法总结:利用集合中元素的特异性求参数的要点 (1)集合问题的核心即研究集合中的元素,在解决这类问题时,要明确集合中的元素是什么; (2)构成集合的元素必须是确定的(确定性),且是互不相同的(互异性),书写时可以不考虑先后顺序(无序性). (3)利用集合元素的特性求参数问题时,先利用确定性解出字母所有可能值,再根据互异性对集合中元素进行检验,要注意分类讨论思想的应用. 【例3】(23-24高一上·山东烟台·期中)若集合,且,则m的值为(    ) A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1 【变式3-1】(23-24高一上·湖北孝感·期中)已知集合,且,则(    ) A. B.或 C. D. 【变式3-2】(23-24高一上·陕西榆林·期中)若,则(    ) A.或 B.或 C.或 D.或 【变式3-3】(23-24高一上·天津南开·期中)设集合,若,则 . 【考点题型四】集合的表示方法 方法总结: 1、用列举法表示集合的步骤:①求出集合中的元素;②把各元素列举出来,并用花括号括起来;③检查元素是否符合集合中元素的互异性. 2、用描述法表示集合的步骤:①弄清元素的形式;②写出代表元素,写在“∣”前面;③确定元素所具有的属性,写在“∣”的后面;④用花括号把它们括起来. 【例4】(23-24高一上·四川乐山·期中)集合用列举法表示为(    ) A. B. C. D. 【变式4-1】(23-24高一上·青海西宁·期中)集合用列举法表示为 . 【变式4-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)用描述法表示图中的阴影部分(不含边界)可以是 . 【变式4-3】(23-24高一上·四川绵阳·月考)(多选)给出下列说法,其中不正确的是(    ) A.集合用列举法表示为 B.实数集可以表示为为所有实数}或 C.方程组的解组成的集合为 D.集合与是同一个集合 【变式4-4】(24-25高一上·陕西西安·开学摸底)选择适当方法表示下列集合: (1)由小于8的所有自然数组成的集合A; (2)自然数的平方组成的集合B; (3)方程组的解组成的集合C; (4)二次函数的图象上所有的点组成的集合D. 【考点题型五】集合与方程的综合应用 方法总结: (1)弄清方程与集合的关系,往往是用集合表示方程的解集.集合中的元素就是方程的实数根. (2)当方程中含有参数时,往往要根据方程实数根的情况来确定参数的值或取值范围,有时还要进行分类讨论.求出参数的值或取值范围后还要检验是否满足集合中元素的特性. 【例5】(23-24高一上·安徽安庆·期中)集合中只含有1个元素,则实数a的取值是 . 【变式5-1】(23-24高一上·北京·期中)若关于的一元二次方程的解集为单元素集合,则(   ) A. B. C.或 D.且 【变式5-2】(23-24高一上·湖北襄阳·期中)已知集合 (1)若是空集,求的取值范围; (2)若中只有一个元素,求的值,并求集合. 【变式5-】(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知集合. (1)若是空集,求的取值范围; (2)若中只有一个元素,求的值,并求集合; (3)若中至多有一个元素,求的取值范围 【考点题型六】集合间关系的判断 方法总结:判断集合关系的方法 1、列举观察法:列举出集合中的元素,通过定义得出集合间的关系. 2、元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系. 3、数形结合法:利用数轴或Venn图判断集合间的关系,如不等式的解集之间的关系,适合用数轴法. 【例6】(23-24高一上·天津滨海新·月考)已知,则下列关系中正确的是(    ) A.⫋ B.⫋ C. D. 【变式6-1】(23-24高一上·广东茂名·期中)集合 之间的关系是(    ) A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋ 【变式6-2】(23-24高一上·浙江金华·月考)已知集合,,,,则(    ) A. B.M⫋N C.N⫋M D. 【变式6-3】(23-24高一上·河北石家庄·月考)(多选)已知集合⫋⫋,则集合M可以是(    ) A. B. C. D. 【考点题型七】子集与真子集求解 方法总结:确定子集、真子集的三个关键: (1)确定所求的集合; (2)合理分类,若集合中的元素较少,则用列举法按照子集所含元素的个数依次写出,一般按元素从少到多的顺序逐个写出满足条件的集合;若集合中的元素较多,可根据结论计算出; (3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身. 【例7】(23-24高一上·浙江杭州·期中)集合的所有真子集个数为(    ) A.4 B.6 C.7 D.8 【变式7-1】(23-24高一上·江苏南通·期中)已知集合A满足,则A的个数为(    ) A.8 B.16 C.32 D.64 【变式7-2】(23-24高一上·江苏盐城·期中)集合满足⫋,则满足条件的集合的个数为 . 【变式7-3】(23-24高一上·四川眉山·期中)集合的真子集的个数是 . 【变式7-4】(23-24高一上·河北保定·月考)(多选)若集合恰有两个子集,则的值可能是(    ) A.0 B. C.1 D.0或1 【考点题型八】根据集合间的关系求参数 方法总结:根据集合间的基本关系求参数的值或取值范围 对于两个集合和,或中含有待定的参数(字母),常采用分类讨论或数形结合的方法: (1)分类讨论:若,在未指明非空时,应分为和两种情况来讨论. (2)数形结合:对这种情况,在确定参数时,需要借助数轴来完成,将两个集合在数轴上表示出来,分清端点处是实心点还是空心点,确定两个集合间的包含关系,列不等式(组)求解. 【例8】(23-24高一上·辽宁·期中)若,则实数a的值是 . 【变式8-1】(23-24高一上·山东济宁·期中)已知集合,,若,则实数的取值范围为 . 【变式8-2】(23-24高一上·上海闵行·期中)已知集合,若,则实数的取值范围为 . 【变式8-3】(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知集合,且,则实数m的值可以为(    ) A.1 B. C.2 D.0 【变式8-4】(23-24高一上·陕西西安·月考)设集合,,若,则的取值可能是(    ) A. B. C. D. 【考点题型九】两个集合相等及应用 方法总结: 1、判断两个集合是否相等的重点是要把握住两个原则:(1)对于元素较少的有限集,可用列举法将元素一一列举出来,看两个集合中的元素是否完全相同;(2)若两个集合是无限集,则从“互为子集”入手进行判断. 2、利用集合相等求参数 从集合相等的概念入手,寻找两个集合中元素之间的关系.首先分析一个集合中的元素与另一个集合中的哪个元素相等,共有几种情况,然后通过列方程(组)求解.当集合中未知元素不止一个时,往往要分类讨论.求出参数值后要注意检验是否满足集合中元素的互异性. 【例9】(23-24高一上·山东临沂·月考)(多选)下列各组集合不表示同一集合的是(    ) A. B. C. D. 【变式9-1】(23-24高一上·河北张家口·期中)(多选)下列集合中,可以表示为的是(    ) A. B. C. D.不等式组的解集 【变式9-2】(23-24高一上·河南·期中)已知集合,,若,则实数(    ) A.0 B.1 C.1或2 D.2 【变式9-3】(23-24高一上·广东佛山·期中)已知集合, ,若,则等于(    ) A.或 B.或 C. D. 【变式9-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知,,若集合,则的值为 . 【考点题型十】空集的概念与性质 【例10】(23-24高一上·广东广州·期中)下列关于空集的说法中,错误的是(    ) A. B. C. D. 【变式10-1】(23-24高一上·广东深圳·月考)(多选)下列数学符号使用正确的是(    ) A. B. C. D.⫋ 【变式10-2】(23-24高一上·重庆·期中)(多选)下列选项中正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式10-3】(23-24高一上·海南海口·期中)有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是(    ) A.①③ B.②④⑤ C.③④ D.①②⑤ 【变式10-4】(23-24高一上·江苏扬州·月考)(多选)以下四个选项表述正确的有(    ) A. B.⫋ C. D. 【考点题型十一】集合的交并补运算 方法总结:交集、并集、补集的基本运算方法 (1)进行集合运算时,可按照如下口诀进行:交集元素仔细找,属于且属于;并集元素勿遗漏,切忌重复仅取一;全集是大范围,去掉中元素,剩余元素成补集。 (2)解决集合的混合运算问题时,一般先算括号内的部分; (3)当集合是用列举法表示时(如数集),可以通过列举集合的元素分别得到所求的集合;当集合用描述法表示时(如不等式行事表示的集合),则可运用数轴求解。 【例11】(23-24高一上·江苏常州·期中)已知集合,则(    ) A. B. C. D. 【变式11-1】(23-24高一上·江苏镇江·期中)设集合,则(    ) A. B. C. D. 【变式11-2】(23-24高一上·江苏·期中)已知集合或,则(    ) A. B. C. D. 【变式11-3】(23-24高一上·江苏宿迁·期中)(多选)已知非空集合都是的子集,满足,则(    ) A. B. C. D. 【变式11-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知集合且,集合,则(    ) A. B. C. D. 【考点题型十二】根据集合的交并补运算求参数 方法总结:利用交并补求参数范围的解题思路 (1)根据并集求参数范围: 若A有参数,则需要讨论A是否为空集;若B有参数,则; (2)根据交集求参数范围: 若A有参数,则需要讨论A是否为空集; 若B有参数,则 【例12】(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知集合,,且,则实数的值可以为(    ) A. B. C.0 D.1 【变式12-1】(23-24高一上·江苏镇江·期中)设为实数,集合,,若,则的取值范围是 . 【变式12-2】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知集合,集合. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围. 【变式12-3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,或,全集. (1)若,求实数a的取值范围; (2)若,求实数b的取值范围. 【变式12-4】(23-24高一上·浙江宁波·期中)已知集合,. (1)若,求; (2)若 ,求实数的取值范围. 请从条件①,条件②,这两个条件中选一个填入(2)中横线处,并完成第(2)问的解答. 【考点题型十三】韦恩图在集合中的应用 【例13】(23-24高一上·山东青岛·期中)已知全集,,,则下图中阴影部分表示的集合为(    ) A. B. C. D. 【变式13-1】(23-24高一上·安徽淮北·期中)(多选)若集合A,B,U满足,则下列结论一定正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式13-2】(23-24高一上·四川成都·期中)如图,为全集,是的三个子集,则阴影部分所表示的集合是(    ) A. B. C. D. 【变式13-3】(23-24高一上·山东淄博·期末)(多选)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为(    ) A. B. C. D. 【变式13-4】(23-24高一上·江苏连苏州·期中)(多选)图中阴影部分用集合表示正确的是(    ) A. B. C. D. 【考点题型十四】集合的新定义问题 方法总结:解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点: (1)紧扣新定义。首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在. (2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质. 【例14】(23-24高一上·福建厦门·月考)整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,其中.以下判断中不正确的是(    ) A. B. C. D.若,则整数,属同一类 【变式14-1】(23-24高一上·山东烟台·期中)给定集合,定义且,若,,则(    ) A. B. C. D. 【变式14-2】(23-24高一上·江苏苏州·期中)用表示非空集合中元素的个数,定义,已知集合,则下面正确结论正确的是(   ). A.; B.; C.“”是“”的必要不充分条件; D.若,则 【变式14-3】(23-24高一下·安徽宿州·期中)定义1:对于一个数集,定义一种运算,对任意都有,则称集合关于运算是封闭的(例如:自然数集对于加法运算是封闭的). 定义2:对于一个数集,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的零元,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的单位元(例如:0和1分别为自然数集中的零元和单位元). 定义3:对于一个数集,如果满足下列关系: ①有零元和单位元; ②关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的; ③对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律,则称这个数集是一个数域. (1)指出常用数集中,那些数集可以构成数域(不需要证明); (2)已知集合,证明:集合关于乘法运算是封闭的; (3)已知集合,证明:集合是一个数域. 【变式14-4】(23-24高一下·浙江·期中)设集合.定义:和集合,积集合,分别用表示集合中元素的个数. (1)若,求集合; (2)若,求的所有可能的值组成的集合; (3)若,求证:. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题01 集合 【清单01】元素与集合 1、集合的含义与表示 (1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母a,b,c,…表示. (2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示. 2、元素的三个特性 (1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.【注意】如果元素的界限不明确,即不能构成集合。 (2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.简记为“互异性”. (3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”. 3、元素与集合关系 (1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. (2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A. 4、常用数集及表示符号 名称 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集 记法 或 5、集合的表示方法 (1)列举法:把集合的所有元素一 一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法. 【注意】元素与元素之间必须用“,”隔开. (2)描述法:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线. (3)韦恩图法:在数学中,我们经常用平面上的封闭曲线的内部表示集合,这种图叫做Venn图。 【清单02】集合间的基本关系 1、子集 含义 一般地,如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”). 韦恩图示 性质 (1)任意一个集合都是它本身的子集,记作; (2)传递性:对于集合,如果,,则. 2、真子集 含义 一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集。记作AB或(BA).读作“A真包含于B”或“B真包含A”. 韦恩图示 性质 (1)任意集合都不是它本身的真子集. (2)传递性:对于集合,如果,,则. 3、集合相等 含义 给定两个集合和,如果组成它们的元素完全相同,就称这两个集合相等,记作,读作“A等于B”. 韦恩图示 性质 (1)如果且,则; (2)如果,则且; (3)如果,,则. 【注意】集合相等与集合的形式无关,形式不同的两个集合也可以相等. 4、空集 (1)定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集. (2)0,{0},∅,{∅}的关系 ∅与0 ∅与{0} ∅与{∅} 相同点 都表示无的意思 都是集合 都是集合 不同点 ∅是集合; 0是实数 ∅中不含任何元素; {0}含一个元素0 ∅不含任何元素; {∅}含一个元素,该元素是∅ 关系 0∉∅ ∅{0} ∅{∅}或∅∈{∅} 【清单03】集合的基本运算 1、交集 (1)文字语言:对于两个给定的集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作A∩B,读作“A交B” (2)符号语言:A∩B={x|x∈A且x∈B} (3)图形语言:阴影部分为A∩B (4)性质:A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩∅=∅∩A=∅,如果A⊆B,则A∩B=A 2、并集 (1)文字语言:对于两个给定的集合A,B,由两个集合的所有的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,读作“A并B” (2)符号语言:A∪B={x|x∈A或x∈B} (3)符号语言:阴影部分为A∪B (4)性质:A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪∅=∅∪A=A,如果A⊆B,则A∪B=B. 3、全集与补集 (1)全集:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.记法:全集通常记作U. (2)补集 自然语言 如果给定集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作,读作“A在U中的补集”. 符号语言 . 图形语言 注:图中的阴影部分表示补集,全集通常用矩形区域表示. 【考点题型一】对集合概念的理解 方法总结:判断一组对象能否组成集合,关键看该组对象是否满足确定性,如果此组对象满足确定性,就可以组成集合,否则,不能组成集合.同时还要注意集合中元素的互异性、无序性. 【例1】(23-24高一上·重庆·期中)下列叙述能组成集合的是(    ) A.接近0的数 B.数学成绩好的同学 C.中国古代四大发明 D.跑得快的运动员 【答案】C 【解析】对于选项ABD:缺乏统一的判断标准,均不满足确定性,故ABD错误; 对于选项C:中国古代四大发明是确定的,符合确定性,所以能构成集合,故C正确.故选:C. 【变式1-1】(23-24高一上·天津南开·期中)下列给出的对象能构成集合的有(    ) ①某校2023年入学的全体高一年级新生;②的所有近似值; ③某个班级中学习成绩较好的所有学生;④不等式的所有正整数解 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】B 【解析】对于①:某校2023年入学的全体高一年级新生,对象确定,能构成集合,故①正确; 对于②:的所有近似值,根据精确度不一样得到的近似值不一样,对象不确定, 故不能构成集合,故②错误; 对于③:某个班级中学习成绩较好是相对的, 故这些学生对象不确定,不能构成集合,故③错误; 对于④:不等式的所有正整数解有、、,能构成集合,故④正确;故选:B 【变式1-2】(23-24高一上·河北·月考)下列对象能构成集合的是(    ) A.本班成绩较好的同学全体 B.与10接近的实数全体 C.绝对值小于5的整数全体 D.本班兴趣广泛的学生 【答案】C 【解析】对于A,成绩较好不是一个确定的概念,不能构成集合,故A不符合; 对于B,与10接近的不是一个确定的概念,不能构成集合,故B不符合; 对于C,绝对值小于5的整数全体是个明确的概念, 并且给定一个元素能确定是否属于这个整体,故能构成集合,故C符合; 对于D,兴趣广泛的不是一个确定的概念,不能构成集合,故D不符合.故选:C. 【变式1-3】(23-24高一上·江西景德镇·期中)(多选)下列几组对象可以组成集合的有(    ) A.高中数学必修第一册课本中所有的难题 B.2023年参加杭州亚运会的全体运动员 C.小于9的所有素数 D.高一年级视力比较好的同学 【答案】BC 【解析】A选项,“难题”无法确定,所以不能组成集合. B选项,“2023年参加杭州亚运会的全体运动员”可以组成集合. C选项,“小于9的所有素数” 是“”,可以组成集合. D选项,“视力比较好”无法确定,所以不能组成集合.故选:BC 【考点题型二】元素与集合关系的判断 方法总结:元素与集合关系的判断方法 (1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可. (2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征. 【例2】(23-24高一上·福建三明·期中)下列元素与集合的关系中,正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】表示全体实数组成的集合,则,故A错误; 表示全体有理数组成的集合,则,故B错误; 表示全体正整数组成的集合,则,故C正确; 表示全体自然数组成的集合,则,故D错误.故选:C. 【变式2-1】(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列关系中正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】,故A错误; ,故B错误; ,故C错误; ,故D正确;故选:D 【变式2-2】(23-24高一上·浙江台州·期中)(多选)下列元素与集合的关系中,正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】对于A,因为不是自然数,所以A错误; 对于B,因为0不是正整数,所以B正确; 对于C,因为不是有理数,所以C正确; 对于D,因为不是有理数,所以D正确.故选:BCD. 【变式2-3】(23-24高一上·江西南昌·期中)(多选)下列结论正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】对于A:是自然数,所以,A错误; 对于B:是无理数,所以,B正确; 对于C:是有理数,所以,C错误; 对于D:是整数,所以,D正确,故选:BD 【变式2-4】(24-25高一上·黑龙江牡丹江·开学摸底)(多选)已知不超过5的实数组成的集合为M,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】对于A,因为,所以,所以A正确, 对于B,因为, 所以,所以B错误, 对于C,因为,所以, 所以,所以C正确, 对于D,因为,所以, 所以,所以D正确.故选:ACD 【考点题型三】集合中元素的性质及应用 方法总结:利用集合中元素的特异性求参数的要点 (1)集合问题的核心即研究集合中的元素,在解决这类问题时,要明确集合中的元素是什么; (2)构成集合的元素必须是确定的(确定性),且是互不相同的(互异性),书写时可以不考虑先后顺序(无序性). (3)利用集合元素的特性求参数问题时,先利用确定性解出字母所有可能值,再根据互异性对集合中元素进行检验,要注意分类讨论思想的应用. 【例3】(23-24高一上·山东烟台·期中)若集合,且,则m的值为(    ) A.0 B.1 C.0或1 D.0或﹣1 【答案】B 【解析】因为,所以或,解得,或或, 当时,, 又集合中不能有相同的元素,所以故选:B 【变式3-1】(23-24高一上·湖北孝感·期中)已知集合,且,则(    ) A. B.或 C. D. 【答案】D 【解析】因为集合,且, 所以,或,解得或, 当时,,集合中的元素不满足互异性; 当时,,符合题意. 综上,.故选:D. 【变式3-2】(23-24高一上·陕西榆林·期中)若,则(    ) A.或 B.或 C.或 D.或 【答案】D 【解析】因为, 所以或,解得或或, 当时,符合题意; 当时,不满足集合元素的互异性,故舍去; 当时,符合题意; 综上可得或.故选:D 【变式3-3】(23-24高一上·天津南开·期中)设集合,若,则 . 【答案】 【解析】因为且, 所以或,解得或, 当时,不满足集合元素的互异性,故舍去; 当时,符合题意. 【考点题型四】集合的表示方法 方法总结: 1、用列举法表示集合的步骤:①求出集合中的元素;②把各元素列举出来,并用花括号括起来;③检查元素是否符合集合中元素的互异性. 2、用描述法表示集合的步骤:①弄清元素的形式;②写出代表元素,写在“∣”前面;③确定元素所具有的属性,写在“∣”的后面;④用花括号把它们括起来. 【例4】(23-24高一上·四川乐山·期中)集合用列举法表示为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由得,则 .故选:C 【变式4-1】(23-24高一上·青海西宁·期中)集合用列举法表示为 . 【答案】 【解析】时,;时,;时,;时,; 可得. 【变式4-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)用描述法表示图中的阴影部分(不含边界)可以是 . 【答案】 【解析】由图知,,,所以由集合的描述法可知 . 【变式4-3】(23-24高一上·四川绵阳·月考)(多选)给出下列说法,其中不正确的是(    ) A.集合用列举法表示为 B.实数集可以表示为为所有实数}或 C.方程组的解组成的集合为 D.集合与是同一个集合 【答案】BCD 【解析】对于A,集合中只含有两个元素0和1,所以用列举法表示为,故A正确; 对于B,R就表示实数集,实数集用为错误表示, 另外花括号具有所有的意义,描述内容中不能再出现所有字眼,故B错误; 对于C,解集应为,原表示错误,故C错误; 对于D,集合为y的取值集合,集合表示上点的集合, 所以两个集合不是同一个集合,故D错误;故选:BCD. 【变式4-4】(24-25高一上·陕西西安·开学摸底)选择适当方法表示下列集合: (1)由小于8的所有自然数组成的集合A; (2)自然数的平方组成的集合B; (3)方程组的解组成的集合C; (4)二次函数的图象上所有的点组成的集合D. 【答案】(1)或;(2); (3)或;(4) 【解析】(1)列举法,描述法. (2)描述法. (3)列举法,描述法. (4)描述法. 【考点题型五】集合与方程的综合应用 方法总结: (1)弄清方程与集合的关系,往往是用集合表示方程的解集.集合中的元素就是方程的实数根. (2)当方程中含有参数时,往往要根据方程实数根的情况来确定参数的值或取值范围,有时还要进行分类讨论.求出参数的值或取值范围后还要检验是否满足集合中元素的特性. 【例5】(23-24高一上·安徽安庆·期中)集合中只含有1个元素,则实数a的取值是 . 【答案】0或1 【解析】当时,满足题意; 当时,要集合P仅含一个元素, 则,解得, 故a的值为0,1 【变式5-1】(23-24高一上·北京·期中)若关于的一元二次方程的解集为单元素集合,则(   ) A. B. C.或 D.且 【答案】B 【解析】解:当时,方程不是一元二次方程,舍去; 当时,方程的解集为单元素集合, 即方程有两个相等的实根, ∴,解得:; 综上,.故选:B. 【变式5-2】(23-24高一上·湖北襄阳·期中)已知集合 (1)若是空集,求的取值范围; (2)若中只有一个元素,求的值,并求集合. 【答案】(1);(2)答案见解析 【解析】(1)因为是空集,所以,即解得, 所以的取值范围为. (2)当时,集合,符合题意; 当时,即,解得,此时集合, 综上所述,的值为或, 当时,集合,当时,集合. 【变式5-】(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知集合. (1)若是空集,求的取值范围; (2)若中只有一个元素,求的值,并求集合; (3)若中至多有一个元素,求的取值范围 【答案】(1);(2)的值为或,当时,当时;(3) 【解析】(1)A是空集,且,,解得, 的取值范围为:; (2)当时,集合, 当时,,,解得,此时集合, 综上所求,的值为或,当时,集合,当时,集合; (3)由可知,当中至多有一个元素时,或, 的取值范围为:. 【考点题型六】集合间关系的判断 方法总结:判断集合关系的方法 1、列举观察法:列举出集合中的元素,通过定义得出集合间的关系. 2、元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系. 3、数形结合法:利用数轴或Venn图判断集合间的关系,如不等式的解集之间的关系,适合用数轴法. 【例6】(23-24高一上·天津滨海新·月考)已知,则下列关系中正确的是(    ) A.⫋ B.⫋ C. D. 【答案】D 【解析】, ,所以,故选:D. 【变式6-1】(23-24高一上·广东茂名·期中)集合 之间的关系是(    ) A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋ 【答案】A 【解析】∵集合 ∴, ⫋, ∴⫋,故选:A 【变式6-2】(23-24高一上·浙江金华·月考)已知集合,,,,则(    ) A. B.M⫋N C.N⫋M D. 【答案】C 【解析】, , 由,为整数,为奇数,故集合M、N的关系为⫋.故选:C 【变式6-3】(23-24高一上·河北石家庄·月考)(多选)已知集合⫋⫋,则集合M可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】由集合⫋⫋,得,且,AD不是; 而⫋⫋,⫋⫋, 因此集合M可以是或,BC是.故选:BC 【考点题型七】子集与真子集求解 方法总结:确定子集、真子集的三个关键: (1)确定所求的集合; (2)合理分类,若集合中的元素较少,则用列举法按照子集所含元素的个数依次写出,一般按元素从少到多的顺序逐个写出满足条件的集合;若集合中的元素较多,可根据结论计算出; (3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身. 【例7】(23-24高一上·浙江杭州·期中)集合的所有真子集个数为(    ) A.4 B.6 C.7 D.8 【答案】C 【解析】由题意知,集合的真子集个数为.故选:C 【变式7-1】(23-24高一上·江苏南通·期中)已知集合A满足,则A的个数为(    ) A.8 B.16 C.32 D.64 【答案】C 【解析】由题意,集合A中一定含3,4,5,可能含6,7,8,9,10, 由此可得满足条件的集合A的个数就是集合的子集的个数, 共有个故选:C. 【变式7-2】(23-24高一上·江苏盐城·期中)集合满足⫋,则满足条件的集合的个数为 . 【答案】7 【解析】根据题意,集合至少含有0,2两个元素,但集合, 所以满足条件的集合为,共7个, 所以满足条件的集合的个数为7. 【变式7-3】(23-24高一上·四川眉山·期中)集合的真子集的个数是 . 【答案】31 【解析】共5个元素, 则真子集的个数是. 【变式7-4】(23-24高一上·河北保定·月考)(多选)若集合恰有两个子集,则的值可能是(    ) A.0 B. C.1 D.0或1 【答案】AB 【解析】集合恰有两个子集,则集合中只有一个元素, 当时,,符合要求, 当时,,此时,符合要求, 故或,故选:AB 【考点题型八】根据集合间的关系求参数 方法总结:根据集合间的基本关系求参数的值或取值范围 对于两个集合和,或中含有待定的参数(字母),常采用分类讨论或数形结合的方法: (1)分类讨论:若,在未指明非空时,应分为和两种情况来讨论. (2)数形结合:对这种情况,在确定参数时,需要借助数轴来完成,将两个集合在数轴上表示出来,分清端点处是实心点还是空心点,确定两个集合间的包含关系,列不等式(组)求解. 【例8】(23-24高一上·辽宁·期中)若,则实数a的值是 . 【答案】0或4 【解析】因为, 所以或,解得或或, 当时,符合题意, 当时,符合题意, 当时,不满足集合元素的互异性,故舍去; 所以或. 【变式8-1】(23-24高一上·山东济宁·期中)已知集合,,若,则实数的取值范围为 . 【答案】 【解析】由题意可知.故答案为:. 【变式8-2】(23-24高一上·上海闵行·期中)已知集合,若,则实数的取值范围为 . 【答案】 【解析】由题意,得, . 当,即,即时,,满足题意; 当,即时, 因为,则,解得; 综上,实数m的取值范围为. 【变式8-3】(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知集合,且,则实数m的值可以为(    ) A.1 B. C.2 D.0 【答案】ABD 【解析】因为,. 当时,,符合题意; 当时,,所以或,解得或. 所以m的值为或或.故选:ABD. 【变式8-4】(23-24高一上·陕西西安·月考)设集合,,若,则的取值可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】因为, 所以或或, 所以或或,故选:ABD. 【考点题型九】两个集合相等及应用 方法总结: 1、判断两个集合是否相等的重点是要把握住两个原则:(1)对于元素较少的有限集,可用列举法将元素一一列举出来,看两个集合中的元素是否完全相同;(2)若两个集合是无限集,则从“互为子集”入手进行判断. 2、利用集合相等求参数 从集合相等的概念入手,寻找两个集合中元素之间的关系.首先分析一个集合中的元素与另一个集合中的哪个元素相等,共有几种情况,然后通过列方程(组)求解.当集合中未知元素不止一个时,往往要分类讨论.求出参数值后要注意检验是否满足集合中元素的互异性. 【例9】(23-24高一上·山东临沂·月考)(多选)下列各组集合不表示同一集合的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】对于A,集合都是单元素集,而元素与不同,A不是; 对于B,集合的元素为有序实数对,而集合的元素为实数,B不是; 对于C,集合都含有两个元素4,5,只是排列顺序不同, 而集合的元素具有无序性,C是; 对于D,集合有两个元素1,2,而集合只有一个元素,D不是.故选:ABD 【变式9-1】(23-24高一上·河北张家口·期中)(多选)下列集合中,可以表示为的是(    ) A. B. C. D.不等式组的解集 【答案】AB 【解析】由,A符合; 由,B符合; 由表示点集合,不是数集,C不符合; 由,解集为,D不符合.故选:AB 【变式9-2】(23-24高一上·河南·期中)已知集合,,若,则实数(    ) A.0 B.1 C.1或2 D.2 【答案】D 【解析】由题意可知,解得故选:D 【变式9-3】(23-24高一上·广东佛山·期中)已知集合, ,若,则等于(    ) A.或 B.或 C. D. 【答案】C 【解析】由有,解得,. 当时,与集合元素的互异性矛盾,舍去. 当时,,满足题意.故选:C. 【变式9-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知,,若集合,则的值为 . 【答案】 【解析】∵,显然, 所以,∴. 根据集合中元素的互异性得,∴. ∴ 【考点题型十】空集的概念与性质 【例10】(23-24高一上·广东广州·期中)下列关于空集的说法中,错误的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】对于A,因为用于元素与集合之间,故A错误; 对于BD,因为空集是任何集合的子集,故BD正确; 对于C,因为是集合中的元素,故C正确.故选:A. 【变式10-1】(23-24高一上·广东深圳·月考)(多选)下列数学符号使用正确的是(    ) A. B. C. D.⫋ 【答案】ABD 【解析】对于A,N表示自然数集,不是自然数,故成立,则A选项正确; 对于B,Z表示整数集,,故成立,则B选项正确; 对于C,表示空集,没有任何一个元素,即,故C选项不正确; 对于D,空集是任何一个非空集合的真子集,故⫋成立,则D选项正确.故选:ABD. 【变式10-2】(23-24高一上·重庆·期中)(多选)下列选项中正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】因为空集不含任何元素,故,A错误; 因为空集为任何集合的子集,故,B正确; 因为方程,所以方程的解集为, 所以,C正确; 因为空集不含任何元素,是1个元素,故D错误;故选:BC. 【变式10-3】(23-24高一上·海南海口·期中)有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是(    ) A.①③ B.②④⑤ C.③④ D.①②⑤ 【答案】C 【解析】对①:因为集合元素具有无序性,显然①正确; 对②:因为集合,故正确,即②正确; 对③:空集是一个集合,而集合是以空集为元素的一个集合,因此不正确; 对④:是一个集合,仅有一个元素0,但是空集不含任何元素,于是,故④不正确; 对⑤:由④可知,非空,于是有,因此⑤正确; 对⑥:显然成立,因此⑥正确. 综上,本题不正确的有③④,于是本题选项为C.故选:C. 【变式10-4】(23-24高一上·江苏扬州·月考)(多选)以下四个选项表述正确的有(    ) A. B.⫋ C. D. 【答案】BC 【解析】对选项A,由不是的元素,故A错误; 对选项B,由规定:空集是任何集合的子集,则且存在,故⫋,B正确; 对选项C,由子集概念,中的任意一个元素都是的元素,则,C正确; 对选项D,由不是的元素,D错误.故选:BC. 【考点题型十一】集合的交并补运算 方法总结:交集、并集、补集的基本运算方法 (1)进行集合运算时,可按照如下口诀进行:交集元素仔细找,属于且属于;并集元素勿遗漏,切忌重复仅取一;全集是大范围,去掉中元素,剩余元素成补集。 (2)解决集合的混合运算问题时,一般先算括号内的部分; (3)当集合是用列举法表示时(如数集),可以通过列举集合的元素分别得到所求的集合;当集合用描述法表示时(如不等式行事表示的集合),则可运用数轴求解。 【例11】(23-24高一上·江苏常州·期中)已知集合,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为, 所以.故选:B 【变式11-1】(23-24高一上·江苏镇江·期中)设集合,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意可得:.故选:C. 【变式11-2】(23-24高一上·江苏·期中)已知集合或,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为集合或, 所以 所以,故选:B 【变式11-3】(23-24高一上·江苏宿迁·期中)(多选)已知非空集合都是的子集,满足,则(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】A. ,所以,故A正确; B. ,则,所以,故B正确; C.若,, 则,,故C错误; D.,所以,所以又, 所以,故,所以D正确.故选:ABD. 【变式11-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知集合且,集合,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为且,4和6的最小公倍数为12, 所以, 又因为,而,但,所以A,C错误; 因为集合中元素为12的正整数倍,而为24的整数倍, 所以元素满足是24的正整数倍时,必满足是12的正整数倍, 则,故D正确; 对于B,若但,且,B错误;故选:D 【考点题型十二】根据集合的交并补运算求参数 方法总结:利用交并补求参数范围的解题思路 (1)根据并集求参数范围: 若A有参数,则需要讨论A是否为空集;若B有参数,则; (2)根据交集求参数范围: 若A有参数,则需要讨论A是否为空集; 若B有参数,则 【例12】(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知集合,,且,则实数的值可以为(    ) A. B. C.0 D.1 【答案】BCD 【解析】由可得,. 当时,满足,此时; 当时,, 解可得,. 因为,所以或. 当时,; 当时,. 综上所述,或或.故选:BCD. 【变式12-1】(23-24高一上·江苏镇江·期中)设为实数,集合,,若,则的取值范围是 . 【答案】 【解析】由,,,所以,即, 所以的取值范围是. 【变式12-2】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知集合,集合. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)∵,∴, ∴,,解得, ∴实数的取值范围是; (2)∵, ∴当时,则,解得,符合题意; 当时,则或,解得 综上,实数m的取值范围是. 【变式12-3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)设集合,,或,全集. (1)若,求实数a的取值范围; (2)若,求实数b的取值范围. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)因为, 所以,解得, 所以a的取值范围是; (2),因为,所以, 所以,解得, 所以b的取值范围是. 【变式12-4】(23-24高一上·浙江宁波·期中)已知集合,. (1)若,求; (2)若 ,求实数的取值范围. 请从条件①,条件②,这两个条件中选一个填入(2)中横线处,并完成第(2)问的解答. 【答案】(1) ;(2)答案见解析. 【解析】(1)∵当时,集合, ∴. (2)选择①若,∴, ∴当时,,解得; 当时,,解得,满足题意; 综上所述:实数的取值范围是. 选择②若,∵或, ∴时,,解得; 当时,,解得满足题意; 综上所述:实数的取值范围是. 【考点题型十三】韦恩图在集合中的应用 【例13】(23-24高一上·山东青岛·期中)已知全集,,,则下图中阴影部分表示的集合为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由图可知阴影部分表示的集合为, 而或,故,故选:A 【变式13-1】(23-24高一上·安徽淮北·期中)(多选)若集合A,B,U满足,则下列结论一定正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】由,可得,所以B正确; 如图所示,由,可得A错误,C正确; 又由,所以D错误.故选:BC. 【变式13-2】(23-24高一上·四川成都·期中)如图,为全集,是的三个子集,则阴影部分所表示的集合是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由韦恩图知:阴影部分表示对应元素不属于,但属于, 所以阴影部分所表示的集合是.故选:A 【变式13-3】(23-24高一上·山东淄博·期末)(多选)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为(    ) A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】在阴影部分区域内任取一个元素,则且,即且, 所以阴影部分可表示为,A对; 且,阴影部分可表示为,而,故C错误; 且,阴影部分可表示为,D对; 显然,阴影部分区域所表示的集合为的真子集,B选项不合乎要求.故选:AD. 【变式13-4】(23-24高一上·江苏连苏州·期中)(多选)图中阴影部分用集合表示正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】由图可得图中阴影部分表示为, 又,,, 故符合题意的有A、B、C.故选:ABC 【考点题型十四】集合的新定义问题 方法总结:解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点: (1)紧扣新定义。首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在. (2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质. 【例14】(23-24高一上·福建厦门·月考)整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,其中.以下判断中不正确的是(    ) A. B. C. D.若,则整数,属同一类 【答案】C 【解析】A选项,,故,A正确; B选项,全体整数被5除的余数只能是0,1,2,3,4, 故,B正确; C选项,,故,C错误; D选项,由题意可知能被5整除,故分别被5除的余数相同, 故整数,属同一类,D正确.故选:C. 【变式14-1】(23-24高一上·山东烟台·期中)给定集合,定义且,若,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】∵,∴,∴, 当且仅当时取等号,则,故A正确; ∵,, 由新定义可知,,故B正确; ,故C错误; ,故D正确.故选:ABD. 【变式14-2】(23-24高一上·江苏苏州·期中)用表示非空集合中元素的个数,定义,已知集合,则下面正确结论正确的是(   ). A.; B.; C.“”是“”的必要不充分条件; D.若,则 【答案】AD 【解析】对于A,当时,,此时,故A正确; 对于B,当时,,此时,故B错误; 对于C,当时,,所以,,所以,所以; 当时,因为,所以或, 若,满足,解得; 若,因为方程的两个根都不是方程的根, 所以需满足,解得, 所以“”是“”的充分不必要条件,故C错误; 对于D,因为,要得,所以或,由C可知:或, 所以,所以,故D正确;故选:AD 【变式14-3】(23-24高一下·安徽宿州·期中)定义1:对于一个数集,定义一种运算,对任意都有,则称集合关于运算是封闭的(例如:自然数集对于加法运算是封闭的). 定义2:对于一个数集,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的零元,若存在一个元素,使得任意,满足,则称为集合中的单位元(例如:0和1分别为自然数集中的零元和单位元). 定义3:对于一个数集,如果满足下列关系: ①有零元和单位元; ②关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的; ③对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律,则称这个数集是一个数域. (1)指出常用数集中,那些数集可以构成数域(不需要证明); (2)已知集合,证明:集合关于乘法运算是封闭的; (3)已知集合,证明:集合是一个数域. 【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析. 【解析】(1)由于,而,因此不是数域; 由于,而,因此不是数域; 中,都有零元:0和单位元:1; 关于加、减、乘、除(除数不为0)四种运算都是封闭的; 对于乘法和加法都满足交换律和结合律,且满足乘法对加法的分配律, 所以可以是数域. (2)设(都为整数),显然,且, 则 显然,因此, 所以集合A关于乘法运算是封闭的. (3)①显然,当时,;当时,, 显然对任意,都有,所以集合中有零元0和单位元1; ②设,则, 因为都为有理数,则也都为有理数, 因此; 又由(2)同理可得,都为有理数时,也都为有理数, 于是; 当时,令, 显然都是有理数,则,于是, 因此集合A关于加、减、乘、除运算都是封闭的; ③显然任意,都有,由中加法、乘法运算都满足交换律、结合律, 还满足乘法对加法的分配律, 因此集合A中加法、乘法运算都满足交换律、结合律,还满足乘法对加法的分配律, 所以集合A是一个数域. 【变式14-4】(23-24高一下·浙江·期中)设集合.定义:和集合,积集合,分别用表示集合中元素的个数. (1)若,求集合; (2)若,求的所有可能的值组成的集合; (3)若,求证:. 【答案】(1);(2);(3)证明见解析 【解析】(1)(1)由,则, . (2)当,不妨记集合为, 且令, 则必有, 和中剩下的满足, 并且,下列有四种可能: 一是,则; 二是与与与三对数有两对相等, 另一对不相等,则; 三是与与与三对数有一对相等, 其它两对不相等,则; 四是与与与三对数全不相等,则; 综上述,的所有可能的值组成的集合为. (3)当,不妨记集合为,且, 则必有, 和中剩下的元素为,满足, 所以有两种可能,当,;当,; ⅰ)当,不妨记这6个元素为,且让, 则必有,所以; ⅱ)当,, 不妨记,,,,, 则,则必有, 积中剩下的满足,则, 下面先证明. 假设,由,则, 即,所以, 令,由,则, 所以,则,与事实不符,所以. 下面再证明. 由上述分析知:要使,积中剩下的满足, 必有两对积与七对中的两对相等,有如下五种情况: 一是,则可推得,令其比值为,则, 于是,由, 则,则,显然无解,故此情况不能; 二是,则可推得,令, 显然,由,则, 所以,而显然,故此情况不可能; 三是,则可推得,令其比值为,则,由, 又,则,这与矛盾,故此情况不可能; 四是,可推得,令其比值为,则, 于是,,,, 于是由,则, 所以,代入得,推得,所以, 所以,有,所以,这与是有理数相矛盾,所以此情况不能; 五是,可推得,令其比值为,则,于是, 由,则,则, 显然无解,故此情况不可能.所以. 综上,所以. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题01 集合(考点清单,知识导图+3考点清单+14题型解读)-2024-2025学年高一数学上学期期中考点大串讲(苏教版2019必修第一册)
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