内容正文:
专题01 集合与充要条件
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
· 了解元素与集合的概念
· 理解元素与集合、集合和集合的关系
· 了解集合的表示方法
· 理解集合的运算
考点预测
· 集合的三个特征
· 元素与集合、集合与集合的关系
· 集合的运算
· 判断充分条件、必要条件和充要条件
· 理解充分条件、必要条件和充要条件的概念
课堂笔记
1.集合的有关概念
(1)集合元素的三大特性:确定性、无序性、互异性.
(2)元素与集合的两种关系:属于,记为;不属于,记为.
(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*或N+
2.集合间的基本关系
文字语言
符号语言
集合间的
基本关系
相等
集合A与集合B中的所有元素都相同
A=B
子集
集合A中任意一个元素均为集合B中的元素
A⊆B
真子集
集合A中任意一个元素均为集合B中的元素,且集合B中至少有一个元素不是集合A中的元素
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
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∁UA
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}
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
5.常用结论
(1)空集性质:①空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅;
②空集是任何集合的子集(即∅⊆A);
空集是任何非空集合的真子集(若A≠∅,则∅A).
(2)子集个数:若有限集A中有n个元素,
则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有个.
6.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p ⇒ q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p ⇒ q且q ⇏ p
p是q的必要不充分条件
p ⇏ q且q ⇒ p
p是q的充要条件
p ⇔ q
p是q的既不充分也不必要条件
p ⇏ q且q ⇏ p
7.充分、必要条件与集合的关系
设p,q成立的对象构成的集合分别为A,B.
(1)p是q的充分条件⇔A⊆B,p是q的充分不必要条件⇔AB;
(2)p是q的必要条件⇔B⊆A,p是q的必要不充分条件⇔BA;
(3)p是q的充要条件⇔A=B.
考点突破
考点1 集合的含义与表示
例1.用列举法可将集合表示为( )
A. B. C. D.
例2.以下选项中,是集合的元素的是( )
A. B. C. D.
练习1.设集合,,,则中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
考点2 集合间的基本关系
例1.已知集合,则的真子集个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
例2.设集合,,则集合,的关系是( )
A. B. C. D.
练习1.下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
练习2.若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
考点3 集合的基本运算
例1.若集合,则( )
A. B.
C. D.
例2.设集合,,( )
A. B. C. D.
练习1.集合,,则( )
A. B. C. D.
练习2.设全集,,,则( )
A. B. C. D.
考点4 充分条件与必要条件
例1.设,则“”是“或”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
例2.“是等腰三角形”是“是等边三角形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
练习1.已知实数同号,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知,,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
模拟演练
一、单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知集合或,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知集合,0,1,,,则( )
A. B. C. D.
4.集合,,则( )
A. B. C. D.
5.设集合,则( )
A. B.
C. D.
6.设集合,则( )
A. B. C. D.
7.集合 是( )
A. B. C. D.
8.已知,则“,”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
9.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
10.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
11.“小明是成都人”是“小明是四川人”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
12.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
13.已知,,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、填空题
14.已知集合A={1,2,3,4,5},集合,则 .
15.满足的集合的个数是 .
16.方程组的解集是 .
17.已知全集,则 .
18.设p:;q:.若p是q的充分不必要条件,a取值范围是
三、解答题
19.已知集合,.
(1)分别求,.
(2)已知,且,求实数的取值范围.
20.设集合,;
(1)求;
(2)求.
$$专题01 集合与充要条件
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
· 了解元素与集合的概念
· 理解元素与集合、集合和集合的关系
· 了解集合的表示方法
· 理解集合的运算
考点预测
· 集合的三个特征
· 元素与集合、集合与集合的关系
· 集合的运算
· 判断充分条件、必要条件和充要条件
· 理解充分条件、必要条件和充要条件的概念
课堂笔记
1.集合的有关概念
(1)集合元素的三大特性:确定性、无序性、互异性.
(2)元素与集合的两种关系:属于,记为;不属于,记为.
(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*或N+
2.集合间的基本关系
文字语言
符号语言
集合间的
基本关系
相等
集合A与集合B中的所有元素都相同
A=B
子集
集合A中任意一个元素均为集合B中的元素
A⊆B
真子集
集合A中任意一个元素均为集合B中的元素,且集合B中至少有一个元素不是集合A中的元素
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
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∁UA
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}
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
5.常用结论
(1)空集性质:①空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅;
②空集是任何集合的子集(即∅⊆A);
空集是任何非空集合的真子集(若A≠∅,则∅A).
(2)子集个数:若有限集A中有n个元素,
则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有个.
6.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p ⇒ q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p ⇒ q且q ⇏ p
p是q的必要不充分条件
p ⇏ q且q ⇒ p
p是q的充要条件
p ⇔ q
p是q的既不充分也不必要条件
p ⇏ q且q ⇏ p
7.充分、必要条件与集合的关系
设p,q成立的对象构成的集合分别为A,B.
(1)p是q的充分条件⇔A⊆B,p是q的充分不必要条件⇔AB;
(2)p是q的必要条件⇔B⊆A,p是q的必要不充分条件⇔BA;
(3)p是q的充要条件⇔A=B.
考点突破
考点1 集合的含义与表示
例1.用列举法可将集合表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将集合化简改写为列举法即可.
【详解】由题可知
故选:C
例2.以下选项中,是集合的元素的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】逐个验证即可.
【详解】对于A:满足,
对于B: ,错误;
对于C: ,错误;
对于D: ,错误;
故选:A
练习1.设集合,,,则中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】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.
【详解】,时,的值依次为,有4个不同值,即,因此中有4个元素.
故选:B.
2.不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一元一次不等式的解法求得正确答案.
【详解】由,解得,
所以不等式 的解集为.
故选:A
考点2 集合间的基本关系
例1.已知集合,则的真子集个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据交集运算和真子集的定义求解.
【详解】因为,
所以,
所以的真子集个数为个.
故选:B.
例2.设集合,,则集合,的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,将集合化简,即可得到结果.
【详解】由题意得,,集合,
所以.
故选:A.
练习1.下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】B
【分析】根据集合相等的概念逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,;
对于B选项,;
对于C选项,为点集,为数集,则;
对于D选项,为数集,为点集,则.
故选:B.
练习2.若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据子集个数确定是空集,然后由方程无实数解得参数范围,确定正确选项.
【详解】由集合A有且仅有1个子集可知,A是,
当时,,不符合题意;
当时,由可得.
故选:C.
考点3 集合的基本运算
例1.若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】按交集定义求解即可.
【详解】解:,
故选:D.
例2.设集合,,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据并集的定义直接求解即可.
【详解】因为集合,,
所以.
故选:C.
练习1.集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由补集定义可得答案.
【详解】因为,,
所以,.
故选:D.
练习2.设全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由补集、并集的概念即可得解.
【详解】因为,,
所以,又,
所以.
故选:D.
考点4 充分条件与必要条件
例1.设,则“”是“或”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】一方面:或;
另一方面:或,但此时不满足;
所以“”是“或”的充分不必要条件.
故选:B.
例2.“是等腰三角形”是“是等边三角形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据条件,利用充分条件和必要条件的判断方法,即可求解.
【详解】因为等腰三角形不一定是等边三角形,所以“是等腰三角形”推不出“是等边三角形”,
又等边三角形一定是等腰三角形,所以“是等边三角形”可以推出“是等腰三角形”,
所以“是等腰三角形”是“是等边三角形”的必要不充分条件,
故选:B.
练习1.已知实数同号,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充要条件的判断方法,利用不等式的性质即可完成推理判断.
【详解】因为实数同号,所以,
由不等式,两边同乘,可得;
由不等式,两边同乘ab,可得.
故“”是“”的充要条件.
故选:C.
2.已知,,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】D
【分析】根据充分、必要条件等知识确定正确答案.
【详解】若,如,则,所以不能推出;
若,如,但,所以不能推出.
所以“”是“”的既非充分也非必要条件.
故选:D
模拟演练
一、单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据交集的含义即可求解.
【详解】因为
所以.
故选:C.
2.已知集合或,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由交集定义直接计算即可得解.
【详解】因为集合或,,
所以或.
故选:B.
3.已知集合,0,1,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的交集运算求解.
【详解】,,
.
故选:D.
4.集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用交集定义即可求得.
【详解】,,则
故选:B
5.设集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用交集的定义直接求解即可.
【详解】因为,
所以,故C正确.
故选:C
6.设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简两集合,再求即可.
【详解】解:因为
,
所以或,
所以.
故选:B
7.集合 是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据交集的知识求得正确答案.
【详解】依题意,.
故选:A
8.已知,则“,”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义判断作答.
【详解】由,,,得,,于是,
由,取,满足,显然“,”不成立,
所以“,”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
9.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据充分、必要条件的知识确定正确答案.
【详解】由解得;
由解得;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
10.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据条件间的推出关系判断充分、必要性,即可得答案.
【详解】由,充分性成立;
而时,但不成立,必要性不成立.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
11.“小明是成都人”是“小明是四川人”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由充分不必要条件的概念判断即可.
【详解】“小明是成都人”则一定有“小明是四川人”,反之不成立,
所以“小明是成都人”是“小明是四川人”的充分不必要条件.
故选:B
12.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】利用充分条件与必要条件的概念判断即可.
【详解】“”不能推出“”,故充分性不成立;
“”能推出“”,故必要性成立.
综上可知,“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B
13.已知,,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据集合的包含关系判断可得出结论.
【详解】因为,因此,是的必要不充分条件.
故选:B.
二、填空题
14.已知集合A={1,2,3,4,5},集合,则 .
【答案】
【分析】根据交集的概念及运算求解即可.
【详解】J集合与集合的公共元素为,
所以,
故答案为:.
15.满足的集合的个数是 .
【答案】3
【分析】根据子集、真子集的知识进行列举,从而确定正确答案.
【详解】由题意得,是集合的子集,集合是的真子集,
则符合题意的集合为,,,共3个.
故答案为:
16.方程组的解集是 .
【答案】
【分析】解方程结合列举法表示集合即可得结果.
【详解】因为,解得,
所以方程组的解集是.
故答案为:.
17.已知全集,则 .
【答案】
【分析】根据补集的定义计算可得.
【详解】因为全集,
所以.
故答案为:
18.设p:;q:.若p是q的充分不必要条件,a取值范围是
【答案】
【分析】由充分不必要条件列出关于的不等式组即可得解.
【详解】,若p是q的充分不必要条件,
则当且仅当,解得.
故答案为:.
三、解答题
19.已知集合,.
(1)分别求,.
(2)已知,且,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)解出集合后,结合集合的运算性质运算即可得;
(2)利用子集概念即可求解.
【详解】(1)由,解得,所以,
所以,
.
(2)因为,,
所以,解得,
求实数的取值范围为.
20.设集合,;
(1)求;
(2)求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据交集、并集的概念求解即可.
(2)结合补集的概念求解.
【详解】(1)由题意:,.
(2)或,
所以
$$