内容正文:
思
维
导
图
1.1 集合及其关系
学生用书 P1
[知识点一] 元素与集合的相关概念
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素,常用小写的
拉丁字母a,b,c...表示.
2.集合:一些元素组成的总体,简称集,常用大写拉丁
字母A,B,C...表示.
3.集合相等:构成两个集合的元素是一样的.
4.集合中元素的特性:确定性、互异性和无序性.
[知识点二] 元素与集合的关系
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 中的元素,就说a不属
于集合A,记作a∉A.
[知识点三] 常见的数集及表示符号
数集
非负整数集
(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
[知识点四] 集合的表示
1.列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号
“{}”括起来表示集合的方法叫作列举法.
2.描述法:
(1)定义:用集合所含元素的共同特征表示集合的方
法称为描述法.
(2)具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的
一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖
线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
[知识点五] 集合间的基本关系
1.一般地,对于两个集合A、B,如果集合A 中任意一
个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合
有包含关系,称集合A 为集合B 的子集,记作A⊆
B(或B⊇A),
读作“A 含于B”(或“B 包含A”).
2.如 果 集 合 A 是 集 合 B 的 子 集 (A ⊆B),且
集合B 是集合A 的子集(B⊆A),此时,集合A 与
集合B 中的元素是一样的,因此集合A 与集合B
相等,记作A=B.
3.如果A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,我们称集合A
是集合B的真子集,记作A⫋B(或B⫌A).
4.不含任何元素的集合叫作空集,记作⌀.
5.空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真
子集.
1
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)某公司的优秀员工可以组成集合. ( )
(2)分别由元素0,1,2和2,0,1组成的两个集合是相
等的. ( )
(3)由-1,1,1组成的集合中有3个元素. ( )
(4)空集中只有元素0,而无其余元素. ( )
(5)任何一个集合都有子集. ( )
(6)若A=B,则A⊆B. ( )
(7)空集是任何集合的真子集. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
(6)√ (7)×
2.用“∈”或“∉”填空:
1
2 N
;-3 Z;2 Q;0 N∗ ;
5 R.
解析:因为1
2
不是自然数,所以1
2∉N
;-3是整数,
所以-3∈Z;因为 2不是有理数,所以 2∉Q;0不
是非零自然数,所以0∉N∗ ;因为 5是实数,所以 5
∈R.
答案:∉ ∈ ∉ ∉ ∈
3.集合{0,1}的子集有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:D [集合{0,1}的子集为⌀,{0},{1},
{0,1}.]
4.已知集合 A={x|-1-x<0},则下列各式正确
的是 ( )
A.0⊆A B.{0}∈A
C.⌀∈A D.{0}⊆A
解析:D [集合A={x|-1-x<0}={x|x>-
1},所以0∈A,{0}⊆A,D正确.]
5.能正确表示集合M={x|x∈R且0≤x≤1}和集合
N={x∈R|x2=x}关系的 Venn图是 ( )
解析:B [N={x∈R|x2=x}={0,1},M={x|x
∈R且0≤x≤1},∴N⫋M.]
学生用书 P2
集合的概念及其表示
[例1] (1)(集合的确定性)下面给出的四类对象
中,能组成集合的是 ( )
A.高一某班个子较高的同学
B.比较著名的科学家
C.无限接近于4的实数
D.到一个定点的距离等于定长的点的全体
(2)已知a∈R,b∈R,若集合 a,ba
,1{ }={a2,a+b,
0},则b2022-a2022的值为 ( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
[解析] (1)D [选项 A,B,C所描述的对象没有
一个明确的标准,故不能构成一个集合,
选项 D的标准唯一,故能组成集合.故选 D.]
(2)B [∵ a,ba
,1{ }={a2,a+b,0},∴ba =0,则b
=0;
∴{a,0,1}={a2,a,0},∴a2=1且a≠1,∴a=-
1,∴b2022-a2022=0-1=-1.故选B.]
与集合中的元素有关问题的求解策略
(1)确定集合的元素是什么,即集合是(数轴)数集、
(平面直角坐标系)点集还是其他类型的集合.
(2)看这些元素满足什么限制条件.
(3)根据限制条件求参数的值或确定集合中元素的
个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性.
1.(1)(集合的确定性)下列四组对象中能构成集合
的是 ( )
A.某市第一中学高一学习好的学生
B.在数轴上与原点非常近的点
C.很小的实数
D.倒数等于本身的数
(2)(集合的确定性)下列说法正确的是 ( )
A.2021年上半年发生的大事能构成一个集合
B.小于100的整数构成的集合是无限集
C.空集中含有元素0
D.自然数集中不含有元素0
2
职教高考总复习 数学
(3)(集合的互异性)若-1∈{2,a2-a-1,a2+1},
则a= ( )
A.-1 B.0
C.1 D.0或1
解析:(1)D (2)B
(3)B [①若a2-a-1=-1,则a2-a=0,解得a
=0或a=1,a=1时,{2,a2-a-1,a2+1}={2,-
1,2},舍去,∴a=0;
②若a2+1=-1,则a2=-2,a无实数解;由①②
知:a=0.故选B.]
元素与集合的关系
[例2] 给出下列6个关系:① 22 ∈R
,② 3∈Q,
③0∉N,④ 4∈N,⑤π∈Q,⑥|-2|∉Z.
其中正确命题的个数为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
[解析] C [R,Q,N,Z分别表示实数集、有理数
集、自然数集、整数集,所以①④正确,因为0是自
然数,3,π都是无理数,所以②③⑤⑥不正确.]
首先确定集合的元素是什么,即集合是数集还
是点集或其他,再明确集合元素满足的限制条件是
什么.
2.用符号“∈”或“∉”填空.
若A表示第一、三象限的角平分线上的点的集合,则
点(0,0) A,(1,1) A,
(-1,1) A.
解析:第一、三象限的角平分线上的点的集合可以
用直线y=x表示,显然(0,0),(1,1)都在直线y=
x上,(-1,1)不在直线上.∴(0,0)∈A,(1,1)∈A,
(-1,1)∉A.
答案:∈ ∈ ∉
集合间关系的判断
[例3] (1)下列各式中,正确的个数是 ( )
①{0}∈{0,1,2} ②{0,1,2}⊆{2,1,0}
③⌀⊆{0,1,2} ④⌀={0} ⑤{0,1}={(0,1)}
⑥0={0}
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)指出下列各组集合之间的关系:
①A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),
(1,1)};②A={x|x 是等边三角形},B={x|x 是
等腰三角形};③M={x|x=2n-1,n∈N∗},N={x|
x=2n+1,n∈N∗}.
[解析] (1)B [对于①,是集合与集合的关系,应
为{0}⫋{0,1,2};对于②,实际为同一集合,任何一
个集合是它本身的子集;对于③,空集是任何集合
的子集;对于④,{0}是含有单元素0的集合,空集
不含任何元素,并且空集是任何非空集合的真子
集,所以⌀⫋{0};对于⑤,{0,1}是含有两个元素0
与1的集合,而{(0,1)}是以有序数对(0,1)为元素的
单元素集合,所以{0,1}与{(0,1)}不相等;对于⑥,0与
{0}是“属于与否”的关系,所以0∈{0}.故②③是正确
的,应选B.]
(2)①集合A 的代表元素是数,集合B 的代表元素
是有序实数对,故A 与B 之间无包含关系.
②等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是
两边相等的三角形,故A⫋B.
③方法一 两个集合都表示正奇数组成的集合,但
由于n∈N∗ ,因此集合 M 含有元素“1”,而集合 N
不含元素“1”,故N⫋M.
方法二 由列举法知M={1,3,5,7,...},
N={3,5,7,9,...},所以N⫋M.
(1)判断集合间的关系,要注意先对集合进行化简,再
进行判断,并且在描述关系时,要尽量精确.
(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件
转化为元素或区间端点间的关系(要注意区间端
点的取舍),进而转化为参数所满足的关系,常用数
轴、Venn图等来直观解决这类问题.
3.(1)若集合M={x|x2-1=0},T={-1,0,1},则 M 与
T 的关系是 ( )
A.M⫋T B.M⊆T
C.M=T D.M ∈T
(2)用 Venn图表示下列集合之间的关系:A={x|x
是平行四边形},B={x|x 是菱形},C={x|x 是矩
形},D={x|x是正方形}.
解析:(1)A [因为 M={x|x2-1=0}={-1,1},
又T={-1,0,1},所以 M⫋T.]
(2)根据几何图形的相关知识明确各元素所在集合
之间的关系,再画 Venn图.如图所示.
3
第一章 集合与常用逻辑用语
子集、真子集的个数问题
[例4] (1)已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B
={x∈N|0<x<5},则满足条件A⫋C⫋B 的集合
C 的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)已知集合A={x∈R|x2=a},使集合A 的子集
个数为2个的a的值为 ( )
A.-2 B.4
C.0 D.以上答案都不是
[解析] (1)由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,所
以A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},所以满足
条件的C 可为{1,2,3},{1,2,4}.
(2)由题意知,集合A 中只有1个元素,必有x2=a
只有一个解;若方程x2=a只有一个解,必有a=0.
[答案] (1)B (2)C
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真
子集,应时刻关注对空集的讨论;任何集合都是自身
的子集;含有n个元素的集合,共有2n 个子集,有2n
-1个真子集,2n-1个非空子集.
4.(1)已知集合 M={x∈Z|1≤x≤m},若集合 M 有
4个子集,则实数m= ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)若集合A⫋{1,2,3},且A 中至少含有一个奇
数,则这样的集合有 个.
解析:(1)根据题意,集合M 有4个子集,则M 中有
2个元素,又由 M={x∈Z|1≤x≤m},其元素为大
于等于1而小于等于m 的全部整数,则m=2.
(2)若A 中含有一个奇数,则 A 可能为{1},{3},
{1,2},{3,2};若A 中含有两个奇数,则A={1,3}.
答案:(1)B (2)5
根据集合之间的关系求参数
[例5] 已知集合A={-1,2},B={x|ax-2=0},
若B⊆A,则实数a的取值所组成的集合是( )
A.{-1,2} B.{-2,1}
C.{-2,0,1} D.{-1,0,2}
[解析] C [∵B⊆A,当a=0时,B=∅,满足条
件,当a≠0时,B={-1}或{2},即-a-2=0或2a
-2=0,解得a=-2或a=1.综上可得,实数a的
取值所组成的集合是{0,-2,1}.故选C.]
根据集合间的关系求参数的策略
(1)注意对集合是否为空集进行分类讨论
因为⌀⊆A 对任意集合A 都成立.
(2)借助 Venn图和数轴使抽象问题直观化.列出关
于参数的等式或不等式(组).
(3)注意检验区间端点值.
5.设集合A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=
0}.
(1)若a=15
,试判定集合A 与B 的关系;
(2)若B⊆A,求实数a的取值集合.
解析:(1)由x2-8x+15=0得x=3或x=5,故A
={3,5},当a=15
时,
由ax-1=0得x=5.所以B={5},所以B⫋A.
(2)当B=⌀时,满足B⊆A,此时a=0;当B≠⌀,a
≠0时,集合B= 1a{ },
由B⊆A 得1a=3
或1
a=5
,所以a=13
或a=15.
综上所述,实数a的取值集合为 0,13
,1
5{ }.
学生用书 P4
[基础题组练]
1.下列对象能构成集合的是 ( )
A.高一年级全体较胖的学生
B.高一(2)班的高个子学生
C.比较大的自然数
D.平面内到△ABC三个顶点距离相等的所有点
答案:D
2.集合A={1,2,3,5},当x∈A 时,若x-1∉A 且x
+1∉A,则称x为A 的一个“孤立元素”,则A 中孤
立元素的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:A
3.已知集合A={1,2},B={x|x2-(a+1)x+a=0,
a∈R},若A=B,则a= ( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
答案:B
4.已知集合A={-1,0,1},则含有元素0的A 的子
集的个数为 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:B [根据题意,含有元素0的 A 的子集为
{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1},共4个.]
5.设A={x|2<x<3},B={x|x<m},若A⊆B,则
m 的取值范围是 ( )
A.m>3 B.m≥3
C.m<3 D.m≤3
4
职教高考总复习 数学
解析:B [因为A={x|2<x<3},B={x|x<m},
A⊆B,将集合A,B 表示在数轴上,如图所示,所以
m≥3.]
6.已知集合A={x|x-3>0},B={x|2x-5≥0},则
这两个集合的关系是 .
解析:A={x|x-3>0}={x|x>3},B={x|2x-5
≥0}= x x≥52{ }.结合数轴知A⫋B.
答案:A⫋B
7.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,
则a的值为 .
解析:∵A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,
∴a2-a+1∈A,∴a2-a+1=3或a2-a+1=a.
由a2-a+1=3,得a=2或a=-1;
由a2-a+1=a,得a=1.经检验,a=1时集合A,
B 不满足集合中元素的互异性,舍去.故a=-1或
a=2.
答案:-1或2
8.已知A={x|-3<x<5},B={x|x>a},A⊆B,则
实数a的取值范围是 .
解析:在数轴上画出集合A.
又因为A⊆B,所以a<-3,当a=-3时也满足题
意,所以a≤-3.
答案:{a|a≤-3}
9.已知M={2,a,b},N={2a,2,b2},且 M=N,试求
a与b的值.
解:根据集合中元素的互异性,
有
a=2a
b=b2{ ,或
a=b2
b=2a{ ,解 得
a=0
b=1{ ,或
a=0
b=0{ ,
或
a=14
b=12
ì
î
í
ï
ï
ïï
.
再根据集合中元素的互异性,得 a=0
b=1{ ,或
a=14
b=12
ì
î
í
ï
ï
ïï
.
10.已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},且B
⊆A,求由实数a的值组成的集合C.
解:由x2-3x+2=0,得x=1或x=2.所以A={1,
2}.
因为B⊆A,所以对B 分类讨论如下:①若B=⌀,
即方程ax-2=0无解,此时a=0;
②若B≠⌀,则B={1}或B={2}.
当B={1}时,有a-2=0,即a=2;
当B={2}时,有2a-2=0,即a=1.综上可知,符
合题意的实数a所组成的集合C={0,1,2}.
[综合题组练]
1.已知集合{x|x2+ax=0}={0,1},则实数a的值为
( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
解析:A [由x2+ax=0,得x(x+a)=0,所以x=0
或x=-a.所以由已知条件可得-a=1,所以a=
-1.]
2.已知集合A={x|x2-2x≤0},B={x|x≤a},若A⊆
B,则实数a的取值范围是 ( )
A.a≥2 B.a>2
C.a<0 D.a≤0
解析:A [∵A={x|0≤x≤2},B={x|x≤a},∴
为使A⊆B,a须满足a≥2.]
3.集合M={x|x=3n,n∈N},集合 N={x|x=3n,
n∈N},则集合M 与集合N 的关系为 ( )
A.M⫋N B.N⫋M
C.M=N D.M⊈N 且N⊈M
解析:D [因为1∈M,1∉N,所以 M⊈N,因为
0∈N,0∉M,所 以 N ⊈M.综 上 知,M ⊈N 且
N⊈M.]
4.已知集合 M= x x=kπ4+
π
4
,k∈Z{ },集合 N=
x x=kπ8-
π
4
,k∈Z{ },则 ( )
A.M⫋N B.N⫋M
C.M=N D.以上都不对
解析:A [∵kπ4+
π
4=
2(k+1)
8 π
,k∈Z,
kπ
8-
π
4=
k-2
8 π
,k∈Z,
∴任取x∈M,有x∈N,且π8∈N
,但π
8∉M
,
∴M⫋N.]
5.已知集合A={x|ax-6=0},B={x|2x2-3x=
0},且A⊆B,则a= .
解析:B={x|2x2-3x=0}= 0,32{ },当A=∅时,
A⊆B 成立,此时a=0,当A≠∅时,A={x|ax-6
=0}= 6a{ },因为A⊆B,所以
6
a=
3
2
,得a=4,综
上a=0或a=4,故答案为0或4.
答案:0或4
5
第一章 集合与常用逻辑用语