第01讲 集合的概念与表示(知识清单+2易错+4必考题型)-2025-2026学年高一数学考试满分全攻略同步备考系列(苏教版2019必修一)
2025-06-05
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精品
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 | 1.1 集合的概念与表示 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 集合的含义与表示 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.35 MB |
| 发布时间 | 2025-06-05 |
| 更新时间 | 2025-06-19 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52441030.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第01讲 集合的概念与表示
题型梳理
易错分析
易错点一 混淆集合的表示方法而致错
易错点二 不理解集合中元素特性的意义而致错
题型方法
题型一 判断元素与集合的关系
题型二 集合中元素特性的应用
题型三 集合的表示方法
题型四 集合中的方程问题
知识清单
知识点1 集合的相关概念
1. 集合的概念
一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体组成一个集合. 集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.
集合常用大写拉丁字母表示,如集合A,B,…,集合的元素常用小写拉丁字母表示,如a,b,….
2. 集合中元素的特性
(1)确定性:集合中的元素必须是确定的.
(2)无序性:集合中的元素并无先后顺序,即任何两个元素都可以交换顺序.
(3)互异性:集合中的元素一定是不同的.
3. 元素与集合的关系:属于(用符号“∈”表示)或不属于(用符号“∉”或“⋷”表示).
4. 集合相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
知识点2 集合的表示与分类
1. 常用数集及其记法
名称
非负整数集
(或自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
2. 集合的表示方法
(1)列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{}”内. 集合中元素之间要用逗号分隔,但列举时与元素的次序无关.
(2)描述法:将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式,其中x为集合的代表元素,p(x)为元素x具有的性质.
为了直观地表示集合,我们常画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,称为Venn图.
3. 集合的分类
含有有限个元素的集合称为有限集.
含有无限个元素的集合称为无限集.
不含任何元素的集合称为空集,记作⌀.
知识点3 集合中元素特性的应用
1. 确定性的应用
(1)集合中的元素是否属于这个集合是确定的,即任何对象都能明确它是或不是某个集合的元素,两者必居其一.
(2)元素在集合中,元素就满足集合的限制条件;元素不在集合中,元素就不满足集合的限制条件. 由此可以列出关系式,进而得到参数的值或取值范围.
2. 互异性的应用
互异性主要体现在求出参数后要代入检验,看看所求的集合中的元素是否互不相同.
3. 无序性的应用
无序性是分类讨论思想的应用标准. 若给出元素属于某集合,则它可能等于集合中的任一元素;若给出两集合相等,则其中的元素不一定按顺序对应相等.
知识点4 集合的表示
1. 方法的选择
当集合中元素个数较少或个数多但有规律时可考虑用列举法;当集合中元素个数多且有公共属性或无限时可考虑用描述法.
2. 用列举法表示集合时的省略
元素个数多或元素个数无限但有规律时,在不发生误解的情况下,可按照规律列出几个代表元素,其他元素用省略号表示. 如“从1到1 000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1 000},“自然数集N”可以表示为{0,1,2,3,…}.
3. 用描述法表示集合时的注意点
(1)写清楚集合中的代表元素及其范围,如数或点等;
(2)除代表元素外的字母,要说明其含义或指出其取值范围;
(3)用于描述共同属性内容的语言要力求简洁、准确;
(4)所有描述的内容都要写在“{}”内,且“{}”内不能出现“所有”“全体”等词语.
知识点5 集合中的参数问题
1. 求解含参数的集合问题的思路
(1)若参数的取值对解题有影响,则需对参数进行分类讨论,分类时要明确分类标准,如在方程ax+b=0中,要讨论一次项系数a是不是0,在方程ax2+bx+c=0中,要讨论二次项系数a是不是0.
(2)利用条件列出含参数的关系式,求解可得到参数的值或取值范围,要注意利用集合中元素的特性对参数进行检验.
易错分析
【易错点一】混淆集合的表示方法而致错
【例1】(2023高一·江苏·专题练习)集合A=用列举法表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据自然数集与整数集的概念分析集合中的元素即可.
【详解】因为,,
所以或2或4或8,
即或4或2或,
即.
故选:D.
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·江苏·课后作业)用描述法表示下列集合
(1)所有正偶数组成的集合 ;
(2)被9除余2的数组成的集合 .
【答案】
【分析】(1)(2)根据描述写出所有正偶数、被9除余2的数,即可得对应集合.
【详解】(1)令,则所有正偶数为,故所有正偶数组成的集合为;
(2)令,则被9除余2的数为,故被9除余2的数组成的集合为.
故答案为:;.
【变式2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)解集用描述法表示为,解集用列举法表示为 .
【答案】
【分析】先解二元一次方程组,然后根据列举法求得正确答案.
【详解】由解得,
所以列举法表示为.
故答案为:
【变式3】(22-23高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合,用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】根据集合表示的含义及自然数集即可求解.
【详解】由且,得,
所以.
故答案为:.
【易错点二】不理解集合中元素特性的意义而致错
【例2】(24-25高一上·江苏扬州·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据集合的互异性,即可求解.
【详解】由集合的互异性可知,,或,或,
得,或,或,
故选:C
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知集合,,则中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据集合中元素特征可得,即可求得中元素的个数.
【详解】易知可知,即;
可得,因此可得,即中元素的个数为3个.
故选:C
【变式2】(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知集合,,且,则集合 .
【答案】
【分析】根据条件,求出,再利用集合的性质,即可求解.
【详解】因为,所以或,
由,得到或,
当时,集合不满足集合的互异性,舍去,
当时,,满足题意,此时,
当时,集合不满足集合的互异性,舍去,
故答案为:.
【变式3】(22-23高一上·江苏苏州·阶段练习)已知含有两个元素的集合,其中.
(1)实数m不能取哪些数?
(2)若,求实数m的值.
【答案】(1)不能取0和4;
(2).
【分析】(1)根据集合元素的互异性,列式算出答案;
(2)若4为集合A的元素,结合(1)的结论可知,从而算出实数m的值.
【详解】(1)根据题意,可得,解得且,
因此,实数m不能取0和4;
(2)由(1)的结论,可知m≠4,
若,则,解得(不符合题意),
因此,实数m的值是.
题型方法
【题型一】判断元素与集合的关系
【例1】(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的元素是自然数,是无理数,从而得出,进而得出正确的选项.
【详解】,,
.
故选:D.
解题技巧
(1)判断一组对象能构成集合的条件是能找到一个明确的标准,使得对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素.
(2)判断元素和集合关系的两种方法
①直接法:集合中的元素是直接给出的.
②推理法:判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.
【举一反三】【变式1】(22-23高一上·江苏常州·阶段练习)若,则,则称A是伙伴关系集合,在集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为 .
【答案】15
【分析】由已知,根据给出的定义可知,,,,,然后使用列举法罗列出所有满足条件的情况即可.
【详解】时,则;
时,则;
时,则;
时,则,
集合的所有满足新定义的元素有6个,
那么;或;,
;;;;;,
;;;;,
共有15个,
故答案为:
【变式2】(23-24高一上·江苏·课后作业)已知集合,判断是否是集合中的元素,请说明理由.
【答案】答案见解析
【分析】根据集合的表示方法,以及元素与集合的关系,即可求解.
【详解】由题意,可得,,
因为,所以,
不存在,使得,即.
【变式3】(22-23高一上·江苏连云港·阶段练习)已知是满足下列条件的集合:①;②若,则;③若且,则.
(1)判断是否正确,说明理由;
(2)证明:若,则.
【答案】(1)正确,理由见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)由①②得,进而可得,根据③即可证结论;
(2)若结合②③得,即可得,再由可得,进而确定即可证结论.
【详解】(1)由,由②知:,
由③知:;
(2)先证:若,则,
由②知:若,且,又,则;
由③知:,则,
所以,
综上,,
再证:若则,
由,则,
所以,
,由③知:,
,
.
【题型二】集合中元素特性的应用
【例2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)定义集合,的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据新定义求出的所有元素即可得解.
【详解】当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
所以,即中的元素个数为4.
故选:C
解题技巧
利用集合中元素的确定性、互异性求参数的策略及注意点
(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
(2)注意点:利用集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
【举一反三】【变式1】(22-23高一上·江苏盐城·期中)集合,若,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用元素与集合的关系列出不等式,解之即可求解.
【详解】因为集合,,
所以,即
故选:A.
【变式2】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知,,若集合,则的值为 .
【答案】
【分析】利用集合中元素的互异性,以已知的0,1为突破口,分类讨论求出,的值.
【详解】∵,显然,
所以,∴.
根据集合中元素的互异性得,∴.
∴
故答案为:
【变式3】(20-21高一上·江苏苏州·阶段练习)已知.
(1)若,求的取值范围;
(2)若且,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)根据,可得出,解出的范围即可;
(2)根据且,可得出,解出的范围即可.
【详解】解:(1)由,所以,解得,
所以的取值范围为;
(2)由,且,
所以,解得.
所以的取值范围为.
【题型三】集合的表示方法
【例3】(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,结合得的值即可求解.
【详解】由得,,即,
又,∴
故.
故选:C.
解题技巧
(1)用列举法表示集合的注意点
①把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
②这里“{ }”已包含所有的意思,不能出现“全体”“所有”等.
(2)利用描述法表示集合的注意点
①写清楚该集合代表元素的符号.
②所有描述的内容都要写在花括号内.
(3)一个集合可以用不同的方法表示.若两个集合相等,则这两个集合的元素相同,要注意其中的元素不一定按顺序对应相等,应注意检验元素是否满足互异性.
【举一反三】【变式1】(22-23高三下·江苏扬州·阶段练习)已知集合,则集合中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据集合交集的定义与运算,求得集合,由此得出集合中的元素个数.
【详解】因为结合,
根据集合交集的运算,可得,
所以集合中元素的个数为3个.
故选:C.
【变式2】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用列举法表示集合即可;
(2)利用描述法表示集合即可;
(3)利用描述法表示集合即可;
(4)利用描述法表示集合即可.
【详解】(1)利用列举法表示集合;
(2)利用描述法表示集合;
(3)利用描述法表示集合;
(4)利用描述法表示集合
【变式3】(2023高一·江苏·专题练习)用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程的实数根组成的集合B;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用集合的描述法与列举法求解即可.
【详解】(1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以.
(2)因为方程的实数根为,所以.
(3)联立,解得,
所以一次函数与的交点为,所以.
【题型四】集合中的方程问题
【例4】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若集合恰有1个真子集,则的取值是( )
A.-1 B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据题意,由条件可得集合有且只有一个元素,然后分与讨论,即可得到结果.
【详解】因为集合恰有1个真子集,则集合有且只有一个元素,
当时,即,则,符合题意;
当时,即,则关于的方程只有一个实数解,
则,解得;
综上所述,或.
故选:D
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)若集合的子集只有两个,则实数 .
【答案】4
【分析】用描述法表示的集合元素个数问题,用到一元方程解的个数,用判别式与零的关系,当方程有一个解时,判别式等于零.
【详解】因为集合的子集只有两个,所以A中只含有一个元素.
当时,,与题意不符;
当时,若集合A只有一个元素,由一元二次方程判别式得或4.
综上,当时,集合A只有一个元素.
故答案为:4.
【变式2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值,并求集合;
(2)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)的值为或者,当时,;当时,
(2)
【分析】(1)分和两种情况讨论,当时,解出即可;
(2)方程无解时,且,解出不等式,结合(1)中的结论,即可求得.
【详解】(1)当,集合,
当时,,解得,此时,
综上可知,的值为或者,当时,;当时,.
(2)当集合中有两个元素时,方程有两个不相等的实数根,
则且,解得且,
又当中只有一个元素时,或,
故中至少有一个元素时,的范围为,
所以的取值范围为.
【变式3】(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合.
(1)当时,中只有一个元素,求的值;
(2)当时,中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)借助根与系数的关系计算即可得;
(2)分及进行讨论,若,可计算出结果,若,则需借助根与系数的关系计算.
【详解】(1)当时,,
由中只有一个元素,则有,解得;
(2)当时,,
由中至多有一个元素,故中可能没有元素或个元素,
当时,,符合要求;
当时,对有:
,解得;
综上所述:或.
好题必刷
一、单选题
1.(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)下列说法中,能构成集合的是( )
A.无限接近0的实数
B.中国最美乡村
C.高一(2)班成绩优秀的学生
D.2022年度国内GDP超过1万亿的地级市
【答案】D
【分析】根据集合元素的确定性逐项判断.
【详解】对于选项A:“无限接近”没有判定标准,不满足确定性,故A错误;
对于选项B:“最美乡村”没有判定标准,不满足确定性,故B错误;
对于选项C:“优秀的学生”没有判定标准,不满足确定性,故C错误;
对于选项D:“2022年度国内GDP超过1万亿的地级市”有统一的判定标准,满足确定性,故D正确;
故选:D.
2.(24-25高一上·江苏淮安·阶段练习)下列四个选项哪个是正确的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合与元素的关系,结合N,Z,R,Q所表示的集合进行求解即可.
【详解】因为N表示自然数集,Z表示整数集,R表示实数集,Q表示有理数集,
所以只有选项D正确.
故选:D
3.(24-25高一上·江苏南通·期末)已知集合,且,则( )
A. B.1 C. D.0
【答案】A
【分析】根据题意结合集合相等列式求解即可.
【详解】因为集合,且,
则,解得.
故选:A.
4.(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或 D.无解
【答案】A
【分析】由题意得或,解方程,由集合元素的互异性即可求.
【详解】因为,
所以或,
当即时,,不符合集合元素的互异性,
故不符合题意,舍;
当即(舍)或时,,符合题意,
故的值为.
故选:A
二、多选题
5.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段练习)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是
B.由2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解组成的集合是
D.0与表示同一个集合
【答案】AB
【分析】结合集合的表示及元素与集合的基本关系分别检验各选项即可判断.
【详解】对于A,10以内的质数为,组成的集合是,故A正确;
对于B,由集合中元素的无序性知和表示同一集合,故B正确;
对于C,由集合中元素的互异性可知不存在集合,故C错误;
对于D,由集合的表示方法知0不是集合,故D错误.
故选:AB.
6.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)已知集合,则下列表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用元素与集合的关系计算即可.
【详解】易知,,,
令,
即B、C、D正确,A错误;
故选:BCD
7.(24-25高一上·江苏无锡·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据条件得,从而有为奇数或4的倍数,即可判断选项A和B的正误;根据,可判断选项C的正误;由条件知为奇数或4的倍数,分中至少有一个为4的倍数和都为奇数两种情况讨论,结合条件,即可求解.
【详解】由,
则,同为奇数或同为偶数,所以为奇数或4的倍数,故A错误;B正确;
对于选项C,因为,故C正确;
对于选项D,由,则为奇数或4的倍数,
当中至少有一个为4的倍数时,则为4的倍数,所以,
当都为奇数时,则可令,
所以,所以,
故,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于,从而得出为奇数或4的倍数,即可求解.
三、填空题
8.(21-22高一上·江苏盐城·期中)若集合,则 .
【答案】
【分析】根据元素的互异性原则即可求解.
【详解】解:由题意得:
集合
显然,,
故答案为:
9.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知集合,若集合A中只有一个元素,则实数的取值的集合是 .
【答案】
【分析】分和讨论,当时,利用判别式即可求解.
【详解】当时,由方程解得,集合A只有一个元素;
当时,因为集合A中只有一个元素,则,解得.
综上,实数的取值的集合为.
故答案为:
10.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)集合,用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】根据集合元素的性质即可求得答案.
【详解】由,可得,,
由,可得,则,则,
故答案为:
四、解答题
11.(2023高一·江苏·专题练习)试用描述法表示下列集合.
(1)大于3的全体偶数构成的集合;
(2)平面直角坐标系中,轴上的所有点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接利用描述法得到答案.
(2)直接利用描述法得到答案.
【详解】(1)大于3的全体偶数构成的集合为.
(2)平面直角坐标系中,轴上的所有点为
12.(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)已知为方程的所有实数解构成的集合,其中为实数.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若是单元素集合(只有一个元素),求的值:
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)讨论,根据得出结果;
(2)讨论,根据得出结果;
(3)讨论,根据得出结果;
【详解】(1)若是空集,则方程无实数根,
①当时,原方程变为,此时,不符合题意;
②则,,解得,
所以的范围为.
(2)因为是单元素集合(只有一个元素),
①当时,原方程变为,此时,符合题意;
②则,,解得,
所以或.
(3)因为中至多有一个元素,则或,
解得或.
所以的取值范围为:或.
13.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知集合
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A中只有一个元素,求集合A.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据空集转化为一元二次方程根的情况求解.
(2)根据a分类讨论,从而解决问题.
【详解】(1)当时,集合,
因为A是空集,
所以且,
所以,
所以a的取值范围是.
(2)因为A中只有一个元素,
当时,集合,符合题意,
当时,要使A中只有一个元素,
所以且,
所以,
综上所述,或.
14.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合中的元素全为实数,且满足:若,则.
(1)若,求出中其他所有元素.
(2)0是不是集合中的元素?请你取一个实数,再求出中的元素.
【答案】(1)中其他所有元素为,,2;
(2)0不是的元素,当,中的元素是:3,,,.
【分析】(1)根据定义直接计算即可得到中其他所有元素;
(2)先假设,依定义判断即可;取,根据定义直接计算即可得到中其他所有元素.
【详解】(1)由题意可知:,
则,,,,
所以中其他所有元素为,,2.
(2)假设,则,
而当时,不存在,假设不成立,
所以0不是的元素,
取,则,,,,
所以当,中的元素是:3,,,.
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第01讲 集合的概念与表示
题型梳理
易错分析
易错点一 混淆集合的表示方法而致错
易错点二 不理解集合中元素特性的意义而致错
题型方法
题型一 判断元素与集合的关系
题型二 集合中元素特性的应用
题型三 集合的表示方法
题型四 集合中的方程问题
知识清单
知识点1 集合的相关概念
1. 集合的概念
一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体组成一个集合. 集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.
集合常用大写拉丁字母表示,如集合A,B,…,集合的元素常用小写拉丁字母表示,如a,b,….
2. 集合中元素的特性
(1)确定性:集合中的元素必须是确定的.
(2)无序性:集合中的元素并无先后顺序,即任何两个元素都可以交换顺序.
(3)互异性:集合中的元素一定是不同的.
3. 元素与集合的关系:属于(用符号“∈”表示)或不属于(用符号“∉”或“⋷”表示).
4. 集合相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
知识点2 集合的表示与分类
1. 常用数集及其记法
名称
非负整数集
(或自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
2. 集合的表示方法
(1)列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{}”内. 集合中元素之间要用逗号分隔,但列举时与元素的次序无关.
(2)描述法:将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式,其中x为集合的代表元素,p(x)为元素x具有的性质.
为了直观地表示集合,我们常画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,称为Venn图.
3. 集合的分类
含有有限个元素的集合称为有限集.
含有无限个元素的集合称为无限集.
不含任何元素的集合称为空集,记作⌀.
知识点3 集合中元素特性的应用
1. 确定性的应用
(1)集合中的元素是否属于这个集合是确定的,即任何对象都能明确它是或不是某个集合的元素,两者必居其一.
(2)元素在集合中,元素就满足集合的限制条件;元素不在集合中,元素就不满足集合的限制条件. 由此可以列出关系式,进而得到参数的值或取值范围.
2. 互异性的应用
互异性主要体现在求出参数后要代入检验,看看所求的集合中的元素是否互不相同.
3. 无序性的应用
无序性是分类讨论思想的应用标准. 若给出元素属于某集合,则它可能等于集合中的任一元素;若给出两集合相等,则其中的元素不一定按顺序对应相等.
知识点4 集合的表示
1. 方法的选择
当集合中元素个数较少或个数多但有规律时可考虑用列举法;当集合中元素个数多且有公共属性或无限时可考虑用描述法.
2. 用列举法表示集合时的省略
元素个数多或元素个数无限但有规律时,在不发生误解的情况下,可按照规律列出几个代表元素,其他元素用省略号表示. 如“从1到1 000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1 000},“自然数集N”可以表示为{0,1,2,3,…}.
3. 用描述法表示集合时的注意点
(1)写清楚集合中的代表元素及其范围,如数或点等;
(2)除代表元素外的字母,要说明其含义或指出其取值范围;
(3)用于描述共同属性内容的语言要力求简洁、准确;
(4)所有描述的内容都要写在“{}”内,且“{}”内不能出现“所有”“全体”等词语.
知识点5 集合中的参数问题
1. 求解含参数的集合问题的思路
(1)若参数的取值对解题有影响,则需对参数进行分类讨论,分类时要明确分类标准,如在方程ax+b=0中,要讨论一次项系数a是不是0,在方程ax2+bx+c=0中,要讨论二次项系数a是不是0.
(2)利用条件列出含参数的关系式,求解可得到参数的值或取值范围,要注意利用集合中元素的特性对参数进行检验.
易错分析
【易错点一】混淆集合的表示方法而致错
【例1】(2023高一·江苏·专题练习)集合A=用列举法表示为( )
A. B.
C. D.
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·江苏·课后作业)用描述法表示下列集合
(1)所有正偶数组成的集合 ;
(2)被9除余2的数组成的集合 .
【变式2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)解集用描述法表示为,解集用列举法表示为 .
【变式3】(22-23高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合,用列举法表示集合 .
【易错点二】不理解集合中元素特性的意义而致错
【例2】(24-25高一上·江苏扬州·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏南京·期中)已知集合,,则中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知集合,,且,则集合 .
【变式3】(22-23高一上·江苏苏州·阶段练习)已知含有两个元素的集合,其中.
(1)实数m不能取哪些数?
(2)若,求实数m的值.
题型方法
【题型一】判断元素与集合的关系
【例1】(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)若集合,,则( )
A. B. C. D.
解题技巧
(1)判断一组对象能构成集合的条件是能找到一个明确的标准,使得对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素.
(2)判断元素和集合关系的两种方法
①直接法:集合中的元素是直接给出的.
②推理法:判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.
【举一反三】【变式1】(22-23高一上·江苏常州·阶段练习)若,则,则称A是伙伴关系集合,在集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为 .
【变式2】(23-24高一上·江苏·课后作业)已知集合,判断是否是集合中的元素,请说明理由.
【变式3】(22-23高一上·江苏连云港·阶段练习)已知是满足下列条件的集合:①;②若,则;③若且,则.
(1)判断是否正确,说明理由;
(2)证明:若,则.
【题型二】集合中元素特性的应用
【例2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)定义集合,的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解题技巧
利用集合中元素的确定性、互异性求参数的策略及注意点
(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
(2)注意点:利用集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
【举一反三】【变式1】(22-23高一上·江苏盐城·期中)集合,若,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知,,若集合,则的值为 .
【变式3】(20-21高一上·江苏苏州·阶段练习)已知.
(1)若,求的取值范围;
(2)若且,求的取值范围.
【题型三】集合的表示方法
【例3】(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
解题技巧
(1)用列举法表示集合的注意点
①把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
②这里“{ }”已包含所有的意思,不能出现“全体”“所有”等.
(2)利用描述法表示集合的注意点
①写清楚该集合代表元素的符号.
②所有描述的内容都要写在花括号内.
(3)一个集合可以用不同的方法表示.若两个集合相等,则这两个集合的元素相同,要注意其中的元素不一定按顺序对应相等,应注意检验元素是否满足互异性.
【举一反三】【变式1】(22-23高三下·江苏扬州·阶段练习)已知集合,则集合中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
【变式3】(2023高一·江苏·专题练习)用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程的实数根组成的集合B;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C.
【题型四】集合中的方程问题
【例4】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若集合恰有1个真子集,则的取值是( )
A.-1 B. C. D.或
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)若集合的子集只有两个,则实数 .
【变式2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值,并求集合;
(2)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【变式3】(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合.
(1)当时,中只有一个元素,求的值;
(2)当时,中至多有一个元素,求的取值范围.
好题必刷
一、单选题
1.(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)下列说法中,能构成集合的是( )
A.无限接近0的实数
B.中国最美乡村
C.高一(2)班成绩优秀的学生
D.2022年度国内GDP超过1万亿的地级市
2.(24-25高一上·江苏淮安·阶段练习)下列四个选项哪个是正确的( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·江苏南通·期末)已知集合,且,则( )
A. B.1 C. D.0
4.(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或 D.无解
二、多选题
5.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段练习)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是
B.由2,3组成的集合可表示为或
C.方程的所有解组成的集合是
D.0与表示同一个集合
6.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)已知集合,则下列表示正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·江苏无锡·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
8.(21-22高一上·江苏盐城·期中)若集合,则 .
9.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知集合,若集合A中只有一个元素,则实数的取值的集合是 .
10.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)集合,用列举法表示集合 .
四、解答题
11.(2023高一·江苏·专题练习)试用描述法表示下列集合.
(1)大于3的全体偶数构成的集合;
(2)平面直角坐标系中,轴上的所有点.
12.(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)已知为方程的所有实数解构成的集合,其中为实数.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若是单元素集合(只有一个元素),求的值:
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
13.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知集合
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A中只有一个元素,求集合A.
14.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知集合中的元素全为实数,且满足:若,则.
(1)若,求出中其他所有元素.
(2)0是不是集合中的元素?请你取一个实数,再求出中的元素.
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