内容正文:
专题1.1 集合的概念
【知识梳理】 1
【考点1:集合的概念】 2
【考点2:集合的表示方法】 3
【考点3:集合相等】 6
【考点4:判断元素与集合的关系】 7
【考点5:根据元素与集合的关系求参数】 9
【考点6:集合中元素的特性】 12
【考点7:根据元素的特性求参数】 14
【考点8:常用数集或数集关系应用】 18
【考点9:集合的分类】 20
【知识梳理】
1.元素与集合的概念及表示
(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.
(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
2.元素的特性
(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”.
(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.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的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
4.常用的数集及其记法
集合
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
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.
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图示法:又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
【考点1:集合的概念】
1.(24-25高一上·重庆渝北·期中)下列选项中元素的全体可以组成集合的是( )
A.学校篮球水平较高的学生 B.校园中长的高大的树木
C.2007年所有的欧盟国家 D.中国经济较发达的地区
【答案】C
【分析】由集合的三要素:确定性,互异性,无序性作出判断
【详解】A选项,“水平较高”不明确,不满足确定性,A选项不能组成集合;
B选项:“长得高”不明确,不满足确定性,B选项不能组成集合;
C选项:2007年所有的欧盟国家满足“确定性,互异性,无序性”能构成集合;
D选项:“较发达”不明确,不满足确定性,D选项不能组成集合.
故选:C.
2.(24-25高一上·新疆巴音郭楞·阶段练习)下列各组对象可以组成集合的是( )
A.相当大的数
B.某中学今年所有入校的高一新生
C.课本上较难的题
D.某班高个子的学生
【答案】B
【分析】根据集合元素的基本性质逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】ACD选项中的对象不满足确定性,ACD选项中的对象不能构成集合;
B选项中的对象满足确定性、互异性和无序性,B选项中的对象可以构成集合.
故选:B.
3.(24-25高一上·上海·期中)在“①难解的题目;②方程在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
【答案】A
【分析】根据集合中元素的确定性可判断各选项.
【详解】①难解的题目,不满足元素的确定性,不能组成集合;
②方程无解,即方程在实数集内的解组成的集合为;
③直角坐标平面上第四象限内的所有点组成的集合为;
④很多多项式,不满足元素的确定性,不能组成集合;
故选:A.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)以下对象的全体不能构成集合的个数是( )
(1)高一(1)班的高个子同学; (2)所有的数学难题;
(3)北京市中考分数580以上的同学; (4)中国古代四大发明;
(5)我国的大河流; (6)大于3的偶数.
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由集合元素三要素逐个判断即可.
【详解】(1)(2)(5)的元素不确定,不能构成集合.
(3)(4)(6)符合集合概念,
故选:B
【考点2:集合的表示方法】
1.(24-25高一上·山东菏泽·期中)方程的解集表示不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题设,应用列举法、描述法分析正确的集合表示方式,即可得答案.
【详解】方程的解为,
所以,,都可以表示该方程的解集,
表示的是含有点的集合.
故选:C
2.(24-25高一上·全国·课后作业)集合的另一种表示法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合中的限制条件,得到,,利用列举法表示集合即可做出判定.
【详解】因为,所以.
又因为,所以,
所以.
故选:B.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)用A表示“本班所有的男生”组成的集合,这是利用的哪种方法表示的集合?你能把集合A中的所有元素逐一列举出来吗?
【答案】答案见解析
【分析】根据集合的表示方法进行回答.
【详解】①这是用自然语言法表示的集合;
②我们可以把所有男生的名字写出来,或者把所有男生的学号一一写出.
4.(2025高一·全国·专题练习)用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;
(2)大于小于12.8的整数的全体;
(3)梯形的全体构成的集合;
(4)所有能被3整除的数的集合;
【答案】(1){1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月}.
(2).
(3){a|a是梯形}或{梯形}.
(4).
【分析】(1)(2)利用列举法表示集合.
(3)利用描述法或列举法表示集合.
(4)利用描述法表示集合.
【详解】(1)一年中有31天的月份的全体为:{1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月}.
(2)大于小于12.8的整数的全体为:.
(3)梯形的全体构成的集合为:{a|a是梯形}或{梯形}.
(4)所有能被3整除的数的集合为:.
5.(2024高一上·全国·专题练习)用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;
(2)大于小于12.8的整数的全体;
(3)所有能被3整除的数的集合;
(4)方程的解集;
(5)不等式的解集;
(6)抛物线上的点组成的集合.
【答案】(1)月,3月,5月,7月,8月,10月,12月
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】(1)利用列举法表示集合;
(2)利用列举法表示集合;
(3)利用描述法表示集合;
(4)利用列举法表示集合;
(5)利用描述法表示集合;
(6)利用描述法表示点集合.
【详解】(1)月,3月,5月,7月,8月,10月,12月.
(2).
(3)
(4).
(5).
(6).
【考点3:集合相等】
1.(24-25高一上·上海奉贤·期中),则 .
【答案】0
【分析】根据题意结合集合相等即可得结果.
【详解】因为,所以.
故答案为:0.
2.(23-24高一上·甘肃定西·期末)设,集合,若,则 .
【答案】
【分析】根据集合相等可得,进而可得结果.
【详解】因为,则,所以.
故答案为:.
3.(24-25高一上·重庆江北·阶段练习)设a,,若集合,则 .
【答案】0
【分析】利用集合相等以及,可得,即,代入原式可得的值,进而求出答案.
【详解】由题意可知:,
因为,则,可得,
则,可得,且满足,
所以.
故答案为:0.
4.(24-25高一上·湖南永州·阶段练习)若集合,且,则实数的值为 ( ).
A.或 B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据集合相等可得,运算求解即可.
【详解】因为,且,
则,解得或.
故选:D.
5.(24-25高一上·海南儋州·期中)已知集合,.若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据集合的互异性求出和即可.
【详解】由题意可知,两集合元素全部相等,得到或,
若,解得,此时,不满足集合的互异性;
若,解得(舍)或,
当时,,符合题意,所以,
所以.
故选:B
6.(24-25高一·全国·课后作业)集合,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据集合相等可知方程有相等实根2,即可由根与系数关系求解.
【详解】因为集合,
所以方程有相等实根2,
根据根与系数的关系可知,,
所以,
故选:B
【点睛】本题主要考查了根据集合的元素求参数,一元二次方程,属于容易题.
【考点4:判断元素与集合的关系】
1.(2025·辽宁·三模)已知集合,则下列判断错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,求出集合,利用元素与集合的关系判断.
【详解】依题意可得,所以.
故选:A.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】A选项,可设,所以,即,A错误;B选项,可设,所以,,B错误;C选项,,C正确;D选项,设,得到,D错误.
【详解】A选项,因为,可设,
,
所以,即,故A错误;
B选项,因为,
所以,故B错误;
C选项,因为,其中,所以,故C正确;
D选项,因为,其中,所以,故D错误.
故选:C
3.(24-25高一上·全国·课后作业)集合,且,则有( )
A. B. C. D.不属于中的任意一个
【答案】B
【详解】由题知P表示偶数集,Q表示奇数集,R表示所有被4除余1的整数,新以当时,则a为偶数,b为奇数,则一定为奇数.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)[多选题]已知集合,则下列四个元素中属于M的元素的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由选项代入求解出,判断出是否为有理数,逐项判断即可.
【详解】当时,有,这与矛盾,故A不正确;
因为,
当时,有,都是有理数,所以B正确;
因为,当时,有都是有理数,所以C正确;
因为,
当时,有或,与矛盾,所以D不正确.
故选:BC.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)若,则,就称A是伙伴关系集合.集合的所有非空子集中具有伙伴关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据伙伴关系集合的定义,结合集合子集的定义求解即可.
【详解】因为伙伴关系集合满足与,
所以集合的所有非空子集中具有伙伴关系的是,BCD符合题意,
而不是的子集,不符合题意.
故选:BCD.
【考点5:根据元素与集合的关系求参数】
1.(24-25高三下·云南昭通·阶段练习)设集合,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由元素与集合的关系求出参数,求解方程从而得到集合.
【详解】,所以,时,,
解得或,即.
故选:D.
2.(2025·河南·一模)已知集合,若且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意列出不等式组即可求出结果.
【详解】由题可知且
解得.
故选:C.
3.(多选)(24-25高一上·四川泸州·阶段练习)已知集合,且,则的可能取值有( )
A.1 B.-1 C.3 D.2
【答案】AC
【分析】根据元素与集合的关系,列式求解,即可得答案.
【详解】由题意知集合,且,
故当时,;
当时,,但是时,,违反集合元素的互异性,
故m的取值可为1,3,
故选:AC
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)若,则的值为 .
【答案】
【分析】由题意可得或或,分别求解后再验证即可.
【详解】解:因为,
当,即时,此时,不满足元素的互异性;
当,即时,此时,满足题意;
当,即时,此时无解;
综上,.
故答案为:
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,则实数a的值为 .
【答案】或5
【分析】由元素与集合的关系建立方程,再由集合元素的互异性排除错误答案,即可得到结果.
【详解】依题意,当时,或.
若,则,符合题意;
若,则,对于集合B,不满足集合中元素的互异性,所以不符合.
当时,或.
若,则,对于集合A,不满足集合中元素的互异性,所以不符合;
若,则,,符合题意.
综上所述,a的值为或5.
故答案为:或5.
6.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或时,
(3)或
【分析】(1)将代入方程中即可求解,
(2)(3)将问题转化为:关于的方程解的问题,分类讨论二次项系数的值,结合二次方程根与判别式的关系,即可得到答案.
【详解】(1)由于,所以是的实数根,故,故
(2)当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,,即时,原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时只有一个元素.
(3)若中最多有一个元素,则中可能无任何元素,或者只有一个元素,
由(1)知当时只有一个元素,
当时,方程为一元二次方程,,即时,为空集;
,即时,方程有两个相等的根,中有一个元素.
中最多有一个元素,或.
【考点6:集合中元素的特性】
1.(24-25高一上·陕西安康·期末)有4根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,将这4根火柴棒首尾相接连成一个平面四边形,则这个平面四边形可能是( )
A.梯形 B.矩形 C.菱形 D.等腰梯形
【答案】A
【分析】根据集合中元素的互异性,可得四个元素互不相等,结合选项,即可求解.
【详解】可得四个元素互不相等,则四条边互不相同,
所以不可能围成矩形、菱形和等腰梯形,有可能连成梯形.
故选:A.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)若,,,为集合中的4个元素,则以,,,为边长构成的四边形可能是( )
A.菱形 B.平行四边形 C.梯形 D.正方形
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用集合元素的互异性即可判断得解.
【详解】由,,,为集合中的4个元素,得,,,两两不相等,
而菱形、正方形的四边相等,平行四边形两组对边分别相等,
则以,,,为边长构成的四边形不可能为菱形、平行四边形、正方形,ABD不是;
又梯形两底不等,两腰可以不等,因此以,,,为边长构成的四边形可能是梯形,C是.
故选:C
3.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4) B.(1)、(3)、(4) C.(2) D.(3)
【答案】C
【分析】利用集合的性质及相关概念判断各个命题即可得解.
【详解】对于(1),0是元素,不表示集合,为集合,二者不一样,(1)错误;
对于(2),由集合元素的无序性知,(2)正确;
对于(3),方程的所有解的集合可表示为,(3)错误;
对于(4),集合是无限集.
故选:C
4.(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)下面说法中,正确的为( )
A.且或
B.
C.
D.集合不满足元素的互异性
【答案】C
【分析】根据集合的定义以及集合相等的定义逐项分析判断.
【详解】对于选项A:例如且,但或,
所以且或,故A错误;
对于选项B:集合是点集,集合是数集,
两个集合的元素不相同,所以,故B错误;
对于选项C:因为集合元素相同,
所以,故C正确;
对于选项D:集合只有一个元素,符合集合的互异性,故D错误;
故选:C.
5.(多选)(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.方程的解集是
B.由1,2,3组成的集合可表示为或
C.9以内的素数组成的集合是
D.若集合中的元素是的三边长,则一定不是等腰三角形
【答案】BD
【分析】由集合元素的互异性可得A错误,D正确;无序性可得B正确,由0不是素数可得C错误;
【详解】对于A,方程的解集是,故A错误;
对于B,由集合中元素的无序性可得B正确,故B正确;
对于C,9以内的素数组成的集合是,故C错误;
对于D,由集合中元素的互异性可得均不相等,故D正确;
故选:BD.
【考点7:根据元素的特性求参数】
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】讨论参数对应的元素,结合集合元素互异性确定参数取值集合即可.
【详解】当,则,显然集合元素不满足互异性;
当,则,此时集合为,满足;
当,即或,(其中舍),
若,此时集合为,满足;
若,此时集合为,满足;
综上,的取值集合为.
故选:D
2.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
【答案】3
【分析】因为,则或,由此可解出,再代入集合验证,需要满足集合的互异性,由此可得答案.
【详解】因为,所以分为以下两种情况:
①或,当时,集合满足题意;
当时,集合,违反了集合的互异性,故舍去;
②,此时集合,违反了集合的互异性,故舍去;
综上所述,.
故答案为:3.
3.(24-25高一上·四川成都·期中)已知集合,,则 .
【答案】1
【分析】根据给定的元素与集合关系列式,结合集合元素的互异性求解.
【详解】由集合,,得或,
当时,,此时,不符合题意,;
当时,显然,解得,集合,符合题意,
所以.
故答案为:1
4.(24-25高三上·上海·期中)如图,线段相交于,且长度构成集合,则的取值个数为 .
【答案】4
【分析】由直角三角形性质可得或,后由勾股定理结合集合互异性可得答案.
【详解】如图,因为,且长度构成集合,
因为直角三角形中,斜边一定大于直角边和,
所以或,
当时,可分为
,此时由勾股定理可得,解得;
,此时由勾股定理可得,解得;
,此时由勾股定理可得,解得;
由集合的互异性,可知3需舍去;
当,可分为:
,解得;
,解得;
,解得;
综上,的值可能为.
故答案为:4
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)当时,直接解出集合即可;
(2)解方程,对实数的取值进行分类讨论,求出集合,根据集合的元素之和为进行检验或求出的值,即可得解.
【详解】(1)当时,,
解得或或,故.
(2)因为,
解该方程可得或或.
根据集合中元素的互异性知当方程有重根时,
重根只能算作集合的一个元素,
当时,可得,不符合题意;
当,即时,可得,符合题意;
当且时,,则,
解得,此时,符合题意.
综上,实数的值为或;
当时,;当时,.
【考点8:常用数集或数集关系应用】
1.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据常用集合的符号和含义作出判断,得到答案.
【详解】,,,,①②③正确,④错误.
故选:C
2.(24-25高一上·湖北·期中)下列关系中,正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤;⑥.
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】根据元素和集合的关系进行判断,得到答案.
【详解】,①正确;,②正确;
为元素,为集合,两者不能用等号连接,应,③错误;
,④错误;,⑤错误;,⑥正确.
故选:A
3.(24-25高一上·上海杨浦·开学考试)已知,使代数式的值为有理数的的集合是( )
A. B. C.使的集合 D.使的集合
【答案】B
【分析】根据分母有理化化简后的结果判断可得.
【详解】,则,
故选:B.
4.(24-25高一上·北京西城·阶段练习)集合可以用列举法表示为 .
【答案】
【分析】根据题意,逐项验证,结合集合的表示方法,即可求解.
【详解】当时,可得,不符合题意;
当时,可得,符合题意;
当时,可得,不符合题意;
当时,可得,符合题意;
当时,可得,符合题意;
当时,显然不成立,
当时,可得,不符合题意,
所以集合可以表示为集合.
故答案为:.
5.(23-24高一上·河北廊坊·期末)下面说法中正确的是( )
A.集合中最小的数是1 B.若,则
C.若,则的最小值是2 D.的解组成的集合是
【答案】AC
【分析】根据正整数集的含义即可判断A,B,C的正误,根据集合中列举法即可判断D选项的正误.
【详解】对于A,因为是正整数集,而最小的正整数是1,故A正确;
对于B,当时,,且,故B错误;
对于C,若,则的最小值是1,若,则的最小值也是1,当和都取最小值时,取得最小值2,故C正确;
对于D,由得,解得,故其解集为,而不符合集合的表示方法,故D错误.
故选:AC.
6.(24-25高一上·湖北十堰·阶段练习)给出下列说法,其中正确的是( )
A.集合用列举法表示为{0,1}
B.实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R}
C.方程组的解组成的集合为
D.方程的所有解组成的集合为
【答案】AD
【分析】化简集合判断A;利用集合的意义及集合的表示法判断B,C,D作答.
【详解】对于A,由,得或或,而,
因此集合用列举法表示为{0,1},A正确;
对于B,集合表示中的符号“{}”已包含“所有”、“全体”等含义,而符号“R”已表示所有的实数构成的集合,
所以实数集可以表示为{x|x为实数}或R,B不正确;
对于C,方程组的解是有序实数对,而集合表示两个等式组成的集合,C不正确;
对于D,由,得且,则所有解组成的集合为,D正确.
故选:AD
【考点9:集合的分类】
1.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)(多选)下列集合是有限集的是( )
A.不超过π的正整数构成的集合
B.平方后等于自身的数构成的集合
C.高一(2)班中体重在55kg以上的同学构成的集合
D.所有小于2的整数构成的集合
【答案】ABC
【分析】不超过的正整数有1,2,3,据此可以判断A;平方后等于自身的数有0和1,据此可以判断B;高一(2)班体重在55以上的同学个数一定,据此可以判断C;所有小于2的整数有无数个,据此可以判断D.
【详解】对于A,不超过的正整数有1,2,3,构成的集合是有限集,A对;
对于B,平方后等于自身的数有0和1,构成的集集合是有限集,B对;
对于C,高一(2)班中体重在以上的同学人数一定,构成的集合是有限集,C对;
对于D,所有小于2的整数有无数个,因此构成的集合属于无限集.
故选:ABC.
2.(多选)(24-24高一上·全国·课后作业)(多选)下列集合是无限集的是( )
A.是能被3整除的数 B.
C. D.是面积为1的菱形
【答案】ABD
【分析】A选项,能被3整除的数有无数个,A正确;B选项,满足的实数有无数个,B正确;C选项,列举法表示出,为有限集;D选项,面积为1的菱形有无数个,所以为无限集.
【详解】对于A,能被3整除的数有无数个,所以为无限集;
对于B,满足的实数有无数个,所以集合为无限集;
对于C,该集合可表示为,为有限集;
对于D,面积为1的菱形有无数个,所以为无限集.
故选:ABD.
3.(多选)(24-25高一上·辽宁朝阳·阶段练习)设S为实数集的非空子集.若对任意,都有,则称S为封闭集.下列命题正确的是( )
A.自然数集N为封闭集
B.整数集Z为封闭集
C.集合为封闭集
D.若S为封闭集,且,则S一定为无限集
【答案】BCD
【分析】根据封闭集的定义,举反例判断A;根据封闭集定义可判断B,C;由封闭集定义可推出所有整数都属于S,判断D.
【详解】对于A,取,则,故自然数集N不是封闭集;
对于B,任意两个整数的和、差、积仍是整数,故整数集Z为封闭集;
对于C,设都是整数,
则,故,
同理,
,
故集合为封闭集,C正确;
对于D,若S为封闭集,且,则,
则,依此类推可得所有整数都属于S,
则S一定为无限集,D正确,
故选:BCD
4.(24-25高一上·上海·课后作业)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)不等式的解集;
(2)二元二次方程组的解集;
(3)由大于且小于9的偶数组成的集合.
【答案】(1),无限集
(2),有限集
(3),有限集
【分析】(1)直接解不等式即可,解集为无限,用描述法表示;
(2)解方程组,解集为有限,用列举法表示;
(3)元素有限个,所以用列举法表示.
【详解】(1)因为,所以解集为,为无限集;
(2)二元二次方程组,所以,解得或,
所以解集为,为有限集;
(3)大于且小于9的偶数有,
所以解集为,为有限集.
5.(24-25高一上·全国·课堂例题)哪些是有限集?哪些是无限集?
(1)一元二次方程的全体实数根组成的集合;
(2)满足条件的所有实数组(x,y)组成的集合;
(3)我国的少数民族组成的集合.
【答案】(1)是有限集
(2)是无限集
(3)是有限集
【分析】(1)利用判别式判断即可;
(2)根据二次一次方程的性质分析判断;
(3)根据有限集的定义判断.
【详解】(1)因为,所以有两个不相等的实根,
所以一元二次方程的全体实数根组成的集合有两个元素,为有限集;
(2)因为方程有无数组解,
所以满足条件的所有实数组(x,y)组成的集合为无限集;
(3)因为我国的少数民族的个数是有限的,
所以我国的少数民族组成的集合为有限集.
6.(24-25高一上·全国·课后作业)选择适当的方法表示下列集合,并指出哪些是有限集,哪些是无限集.
(1)大于1且小于70的正整数构成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合C;
(3)方程的实数根组成的集合D;
(4)函数图象上的所有点组成的集合E;
(5)不等式 的解组成的集合F.
【答案】(1),是有限集
(2),是有限集
(3),是有限集
(4),是无限集
(5),是无限集
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)根据描述写出集合的描述形式,即可判断有限或无限.
【详解】(1)由大于1且小于70的正整数,则,故,是有限集;
(2)因为小于8的质数有2,3,5,7,所以,是有限集.
(3)方程的实数根为、,所以,是有限集.
(4)由表示坐标系中的曲线,故,是无限集.
(5)由,得,所以,是无限集.
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专题1.1 集合的概念
【知识梳理】 1
【考点1:集合的概念】 2
【考点2:集合的表示方法】 2
【考点3:集合相等】 4
【考点4:判断元素与集合的关系】 4
【考点5:根据元素与集合的关系求参数】 5
【考点6:集合中元素的特性】 6
【考点7:根据元素的特性求参数】 7
【考点8:常用数集或数集关系应用】 8
【考点9:集合的分类】 8
【知识梳理】
1.元素与集合的概念及表示
(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.
(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
2.元素的特性
(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”.
(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.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的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
4.常用的数集及其记法
集合
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
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.
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图示法:又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
【考点1:集合的概念】
1.(24-25高一上·重庆渝北·期中)下列选项中元素的全体可以组成集合的是( )
A.学校篮球水平较高的学生 B.校园中长的高大的树木
C.2007年所有的欧盟国家 D.中国经济较发达的地区
2.(24-25高一上·新疆巴音郭楞·阶段练习)下列各组对象可以组成集合的是( )
A.相当大的数
B.某中学今年所有入校的高一新生
C.课本上较难的题
D.某班高个子的学生
3.(24-25高一上·上海·期中)在“①难解的题目;②方程在实数集内的解;③直角坐标平面上第四象限内的所有点;④很多多项式”中,能够组成集合的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①②④
4.(24-25高一上·全国·课后作业)以下对象的全体不能构成集合的个数是( )
(1)高一(1)班的高个子同学; (2)所有的数学难题;
(3)北京市中考分数580以上的同学; (4)中国古代四大发明;
(5)我国的大河流; (6)大于3的偶数.
A.2 B.3 C.4 D.6
【考点2:集合的表示方法】
1.(24-25高一上·山东菏泽·期中)方程的解集表示不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)集合的另一种表示法是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)用A表示“本班所有的男生”组成的集合,这是利用的哪种方法表示的集合?你能把集合A中的所有元素逐一列举出来吗?
4.(2025高一·全国·专题练习)用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;
(2)大于小于12.8的整数的全体;
(3)梯形的全体构成的集合;
(4)所有能被3整除的数的集合;
5.(2024高一上·全国·专题练习)用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;
(2)大于小于12.8的整数的全体;
(3)所有能被3整除的数的集合;
(4)方程的解集;
(5)不等式的解集;
(6)抛物线上的点组成的集合.
【考点3:集合相等】
1.(24-25高一上·上海奉贤·期中),则 .
2.(23-24高一上·甘肃定西·期末)设,集合,若,则 .
3.(24-25高一上·重庆江北·阶段练习)设a,,若集合,则 .
4.(24-25高一上·湖南永州·阶段练习)若集合,且,则实数的值为 ( ).
A.或 B. C. D.或
5.(24-25高一上·海南儋州·期中)已知集合,.若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
6.(24-25高一·全国·课后作业)集合,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【考点4:判断元素与集合的关系】
1.(2025·辽宁·三模)已知集合,则下列判断错误的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)集合,且,则有( )
A. B. C. D.不属于中的任意一个
4.(24-25高一上·全国·课后作业)[多选题]已知集合,则下列四个元素中属于M的元素的是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)若,则,就称A是伙伴关系集合.集合的所有非空子集中具有伙伴关系的是( )
A. B. C. D.
【考点5:根据元素与集合的关系求参数】
1.(24-25高三下·云南昭通·阶段练习)设集合,若,则( )
A. B.
C. D.
2.(2025·河南·一模)已知集合,若且,则( )
A. B.
C. D.
3.(多选)(24-25高一上·四川泸州·阶段练习)已知集合,且,则的可能取值有( )
A.1 B.-1 C.3 D.2
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)若,则的值为 .
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,则实数a的值为 .
6.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【考点6:集合中元素的特性】
1.(24-25高一上·陕西安康·期末)有4根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,将这4根火柴棒首尾相接连成一个平面四边形,则这个平面四边形可能是( )
A.梯形 B.矩形 C.菱形 D.等腰梯形
2.(24-25高一上·全国·课后作业)若,,,为集合中的4个元素,则以,,,为边长构成的四边形可能是( )
A.菱形 B.平行四边形 C.梯形 D.正方形
3.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4)
B.(1)、(3)、(4)
C.(2)
D.(3)
4.(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)下面说法中,正确的为( )
A.且或
B.
C.
D.集合不满足元素的互异性
5.(多选)(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.方程的解集是
B.由1,2,3组成的集合可表示为或
C.9以内的素数组成的集合是
D.若集合中的元素是的三边长,则一定不是等腰三角形
【考点7:根据元素的特性求参数】
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
3.(24-25高一上·四川成都·期中)已知集合,,则 .
4.(24-25高三上·上海·期中)如图,线段相交于,且长度构成集合,则的取值个数为 .
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【考点8:常用数集或数集关系应用】
1.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高一上·湖北·期中)下列关系中,正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤;⑥.
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(24-25高一上·上海杨浦·开学考试)已知,使代数式的值为有理数的的集合是( )
A. B. C.使的集合 D.使的集合
4.(24-25高一上·北京西城·阶段练习)集合可以用列举法表示为 .
5.(23-24高一上·河北廊坊·期末)下面说法中正确的是( )
A.集合中最小的数是1 B.若,则
C.若,则的最小值是2 D.的解组成的集合是
6.(24-25高一上·湖北十堰·阶段练习)给出下列说法,其中正确的是( )
A.集合用列举法表示为{0,1}
B.实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R}
C.方程组的解组成的集合为
D.方程的所有解组成的集合为
【考点9:集合的分类】
1.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)(多选)下列集合是有限集的是( )
A.不超过π的正整数构成的集合
B.平方后等于自身的数构成的集合
C.高一(2)班中体重在55kg以上的同学构成的集合
D.所有小于2的整数构成的集合
2.(多选)(24-24高一上·全国·课后作业)(多选)下列集合是无限集的是( )
A.是能被3整除的数 B.
C. D.是面积为1的菱形
3.(多选)(24-25高一上·辽宁朝阳·阶段练习)设S为实数集的非空子集.若对任意,都有,则称S为封闭集.下列命题正确的是( )
A.自然数集N为封闭集
B.整数集Z为封闭集
C.集合为封闭集
D.若S为封闭集,且,则S一定为无限集
4.(24-25高一上·上海·课后作业)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)不等式的解集;
(2)二元二次方程组的解集;
(3)由大于且小于9的偶数组成的集合.
5.(24-25高一上·全国·课堂例题)哪些是有限集?哪些是无限集?
(1)一元二次方程的全体实数根组成的集合;
(2)满足条件的所有实数组(x,y)组成的集合;
(3)我国的少数民族组成的集合.
6.(24-25高一上·全国·课后作业)选择适当的方法表示下列集合,并指出哪些是有限集,哪些是无限集.
(1)大于1且小于70的正整数构成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合C;
(3)方程的实数根组成的集合D;
(4)函数图象上的所有点组成的集合E;
(5)不等式 的解组成的集合F.
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