内容正文:
专题1.1 集合的概念与表示
教学目标
1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,记住常用数集的表示符号并会应用.
2.理解集合中元素的基本属性,初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
3.理解集合相等、有限集、无限集、空集等概念.
4.感知数学知识与实际生活的密切联系,培养学生解决实际的能力;
教学重难点
1.重点
元素与集合的“属于”关系,用符号语言刻画集合.
2.难点
集合中元素的特性,列举法、描述法表示集合.
知识点01 集合的概念
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.通常用大写拉丁字母__,,,…__来表示集合.
元素:集合中的_____每一个对象___________称为该集合的元素,简称___元_____.通常用小写拉丁字母__,,,…__表示集合的元素.
【即学即练】
1.下列所给的对象能组成集合的是( )
A.“金砖国家”成员国
B.接近1的数
C.著名的科学家
D.漂亮的鲜花
【答案】A
【分析】利用集合元素的确定性对选项逐一分析,由此判断出正确选项.
【解析】对于A,“金砖国家”成员国即巴西,俄罗斯,印度,中国,南非,能组成集合,故A正确;
对于B,C,D三个选项来说,研究对象无法确定,所以不能组成集合.
故选:A.
知识点02 元素与集合
1.元素与集合的关系
(1)属于(belong to):如果是集合的元素,就说______属于____,记作__________ .
(2)不属于(not belong to):如果不是集合的元素,就说_____不属于____,记作__________.
2.集合元素的三大特性
(1)确定性:_____集合的元素必须是确定的_____.
(2)互异性:_____对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的_____.
(3)无序性:_____集合中的元素可以任意排列_____.
【即学即练】
1.已知下面的两个实例:
(1)用A表示高一(3)班全体学生组成的集合.
(2)用a表示高一(3)班的一位同学,b表示高一(4)班的一位同学.
思考:那么a,b与集合A分别有什么关系?
【解析】a是集合A中的元素,b不是集合A中的元素.
2.(1)所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?
【解析】不能.其中的元素不确定集合中的元素是确定的
(2)由1,3,0,5,︱-3︳这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?
【解析】不正确.集合中只有4个不同元素1,3,0,5.
集合中的元素是互异的
(3)高一(5)班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?
【解析】集合没有变化集合中的元素是没有顺序的
知识点03 集合的表示方法与分类
1.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“{ }”内的表示集合的方法叫做列举法.
注意:①元素与元素之间必须用“,”隔开.
②集合中的元素必须是明确的.
③集合中的元素不能重复.
④集合中的元素可以是任何事物.
(2).描述法:一般地,设表示一个集合,把集合中所有具有共同特征的元素所组成的集合表示为______,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.
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.
(3).(韦恩图法):
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,这种图形称为图。
2.集合的分类
根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.
(1)有限集:含有__有限个元素的集合是有限集,如方程的实数解组成的集合,其中元素的个数为有限个,故为有限集.有限集通常推荐用列举法或描述法表示,也可将元素写在图中来表示.
(2)无限集:含有__无限个元素__的集合是无限集,如不等式的解组成的集合,其中元素的个数为无限个,故为无限集.通常用描述法表示。
(3)不含任何元素的集合称为空集,记作________.
3.常用数集及其符号
常用数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
数学符合
或
【即学即练】
1.选择适当的方法表示下列集合:
(1)不小于1且不大于17的质数组成的集合A;
(2)所有正奇数组成的集合B;
(3)绝对值不大于3的所有整数组成的集合C;
(4)直角坐标平面上,抛物线上的点组成的集合D.
【答案】(1);(2);(3)
(4)
【分析】
(1)求出不小于1且不大于17的所有质数,用列举法表示;
(2)所有正奇数有无数个,用描述法表示;
(3)求出绝对值不大于3的所有整数,用列举法表示;
(4)抛物线上的点有无数个,用作为代表元,用描述法表示.
(1)
不小于1且不大于17的质数有,用列举法表示:;
(2)
所有正奇数有无数个,用描述法表示:;
(3)
绝对值不大于3的所有整数只有,用列举法表示:;
(4)
直角坐标平面上,抛物线上的点,用描述法表示:.
【解析】(1);
(2)
;
(3)
(3)
(4)
2.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过解方程进行求解即可.
【解析】因为,或,或,
所以,
故选:D
3.已知①;②;③④,其中正确的为 (填序号).
【答案】①③
【分析】由元素与集合的关系直接判断即可.
【解析】;;;,故①③正确.
故答案为:①③
4.集合中实数的取值范围是 .
【答案】.
【分析】根据集合中元素的互异性,即可求解.
【解析】由集合,根据集合元素的互异性,可得,
即实数的取值范围是.
故答案为:.
知识点04 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.
【即学即练】
1.若集合则值为( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】由集合相等和集合中元素的互异性,可得出结果.
【解析】由题意可知,,且,
故选:C
题型01 集合的概念
【典例1】下列说法中,正确的个数是( )
①的近似值的全体构成一个集合
②自然数集N中最小的元素是0
③在整数集Z中,若,则
④一个集合中不可以有两个相同的元素
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据集合的定义、自然数集、整数集的定义判断.
【解析】①的近似值的全体没有确定性,不能构成集合,错误;
②自然数集N中最小的元素是0,正确;
③在整数集Z中,若,则,整数的相反数还是整数,正确,
④一个集合中不可以有两个相同的元素,根据集合的定义知正确,
故选:C.
【变式1】下列各组对象的全体能构成集合的有( )
(1)正方形的全体;(2)高一数学书中所有的难题;(3)平方后等于负数的数;(4)某校高一年级学生身高在1.7米的学生;(5)平面内到线段AB两端点距离相等的点的全体.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】根据集合中元素的确定性判断可得答案.
【解析】(1)(3)(4)(5)中的对象是确定的,可以组成集合,(2)中的对象是不确定的,不能组成集合.
故选:C.
【变式2】以下对象:①上海市现有各高中的校名;②很接近的所有实数;③方程在实数范围内的解;④平面直角坐标系内的一些点;⑤所有大于3或小于1的实数.
能够组成集合的序号是______.
【答案】①③⑤
【分析】利用集合元素的性质,依次判断即可得解.
【解析】对于①,上海市现有各高中的校名,满足集合元素的性质,构成集合;
对于②,接近的所有实数,接近程度无法确定,即不满足集合元素的确定性,不构成集合;
对于③,方程在实数范围内的解,构成集合;
对于④,“一些点”,无明确的标准,对于某些点是否在“一些点”中无法确定,即不满足集合元素的确定性,不构成集合;
对于⑤,所有大于3或小于1的实数,构成集合或
所以能够组成集合的序号是①③⑤
故答案为:①③⑤
题型02 元素与集合的关系的判定
【典例1】已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用元素与集合的关系判断即可.
【解析】由集合,即集合是所有的偶数构成的集合.
所以,,,
故选:D
【变式1】已知a、b、c为非零实数,记代数式的值所组成的集合为M,则下列判断中正确的是( )
A.0M B.-4M C.2∈M D.4∈M
【答案】D
【分析】对a,b,c分类讨论求出原代数式所有可能得值即可.
【解析】令,
若全为正数,则 ;若全为负数,则,
若中有2个正数一个负数,则,若中有2个负数,1个正数,则,
;
故选:D.
【变式2】(多选)下列说法错误的是( )
A.0∈∅ B.∅={0}
C.∅中元素的个数为0 D.∅∈{0}
【答案】ABD
【分析】根据空集的定义即可判断各选项.
【解析】空集是不含任何元素的集合,∅中元素的个数为0,
对于A,,A错;
对于B,,B错;
对于C,∅中元素的个数为0,C对;
对于D,,D错.
故选:ABD
题型03 利用元素与集合的关系求参
【典例1】已知集合,若,则中所有元素之和为( )
A.3 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据,依次令中的三个元素分别等于1,根据集合中元素的互异性作出取舍,求得结果.
【解析】若,则,矛盾;
若,则,矛盾,故,
解得(舍)或,
故,元素之和为,
故选:C
与集合元素有关问题的解题方法:
(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.(2)利用集合元素的限制条件求参数值时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.
【变式1】若是R中的元素,但不是Q中的元素,则a可以是( )
A.3.14 B.-5 C. D.
【答案】D
【分析】由代表实数集,代表有理数集,对四个数判断是无理数即可.
【解析】由题意知a是实数,但不是有理数,故a应为无理数,
故可以为.
故选:D.
【变式2】(多选)已知集合,若,则满足条件的实数可能为( )
A.2 B.-2 C.-3 D.1
【答案】AC
【分析】根据,依次令中的三个元素分别等于2,根据集合中元素的互异性作出取舍,求得结果.
【解析】由题意得或。
若,即,则或。
检验:当时,,与元素互异性矛盾,舍去。
当时,,与元素互异性矛盾,舍去。
若,即,则或,
经验证或为满足条件的实数。
故选:AC。
题型04 集合的表示方法
【典例1】下列说法:
①集合{x∈N|x3=x}用列举法表示为{-1,0,1};
②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.
其中正确的有( )
A.3个 B.2个
C.1个 D.0个
【答案】D
【分析】x3=x的解为-1,0,1,因为x∈N从而可知①错误;实数集可以表示为{x|x为实数}或R,故②错误;集合{x=1,y=2}表示x=1与y=2两条直线,故③错误.
【解析】∵x3=x的解为-1,0,1,
∴集合{x∈Z|x3=x}用列举法表示为{-1,0,1},故①正确;
实数集可以表示为{x|x为实数}或R,故②错误;方程组的解集为{(1,2)},集合{x=1,y=2}中的元素是x=1,y=2;故③错误;
故选:D.
【变式1】集合用列举法表示是( )
A.{1,2,3,4} B.{1,2,3,4,5}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{0,1,2,3,4}
【答案】D
【分析】由题知,再列举出来即可得答案.
【解析】由题知
故选:D
【变式2】将集合用列举法表示为______.
【答案】
【分析】是自然数集,是整数集,所以对分类取值、逐一计算即可.
【解析】因为,所以
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
综上,.
故答案为:
题型05 集合中元素的个数的判断及其应用
【典例1】已知集合,则集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据集合的定义与运算法则,进行计算即可.
【解析】由题意知,,,
当,时,,
当,时,,
所以,
所以集合中的元素个数为4.
故选:C.
【典例2】若集合中只有一个元素,则实数( )
A.1 B.0 C.2 D.0或1
【答案】D
【分析】分类讨论,确定方程有一解时满足的条件求解.
【解析】当时,由可得,满足题意;
当时,由只有一个根需满足,
解得.
综上,实数的取值为0或1.
故选:D.
【变式1】已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据,所以可取,即可得解.
【解析】由集合,,
根据,
所以,
所以中元素的个数是3.
故选:C
【变式2】已知,若集合A中恰好有5个元素,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
由已知求出集合A,进一步得到m的范围.
【解析】由题意可知,可得.
故选:D
【变式3】若集合中有两个元素,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用一元二次方程及根的判别式列式求解即得.
【解析】依题意,方程有两个不等的实根,则且,解得且,
所以实数m的取值范围为且.
故选:B.
【变式4】已知集合,, ,则C中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据题意写出集合C的元素,可得答案.
【解析】由题意,当时, ,当,时, ,
当,时, ,
即C中有三个元素,
故选:C.
题型06 集合元素互异性的应用
【典例1】已知,则x的值为__________.
【答案】0或2
【分析】根据,由,,, 并利用集合的互异性判断求解.
【解析】因为,
所以当时,集合为 不成立;
当 时,集合为 ,成立;
当 时,解得 (舍去)或,
若,则集合为,成立.
所以x的值为0或2
故答案为:0或2
【变式1】在集合中,的值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【答案】A
【分析】首先排除不可以取的值,可得时不符题意,当时满足题意,即可得解.
【解析】首先确定不可以取的值,由可得或,
由可得,
当可得,
所以的值不能取-1,,,3,
当时有可以取,
故选:A
【变式2】集合中的三个元素分别表示某一个三角形的三边长度,那么这个三角形一定不是( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
【答案】A
【分析】根据集合中元素的互异性可得答案.
【解析】根据集合中元素的互异性得,
故三角形一定不是等腰三角形.
故选:A.
题型07 集合相等及其应用
【典例1】下列各组集合表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据集合相等的条件判断即可
【解析】选项A,两个集合表示点集元素与元素不一样,故A错误;
选项B,集合为点集,而集合为实数集,故不相同,所以B选项错误;
选项C,由集合中元素具有无序性,所以集合与集合相同,故C正确;
选项D,集合为实数集,而集合为点集,故不相同,所以D选项错误;
故选:C.
【典例2】设,集合,则 .
【答案】0
【分析】由集合相等和集合中元素的互异性,可得出结果.
【解析】由题意知,因为.
所以,则,所以,.
故.
集合是由一些确定的、不同的东西组成的全体,元素是集合的组成对象。集合具有确定性、互异性和无序性。常用列举法、描述法、语言描述法和韦恩图法表示集合。解题技巧包括利用数轴、检验元素互异性等。掌握集合的基本概念和方法技巧,对于解决集合问题具有重要意义。
【变式1】下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
D.M={2,3},N={(2,3)}
【答案】B
【分析】先弄清该集合是数集、点集,然后由集合相等说明集合中元素完全相同.
【解析】选项A中的集合M是由点(3,2)组成的点集,集合N是由点(2,3)组成的点集,故集合M与N不是同一个集合;
选项C中的集合M是由一次函数y=1-x图象上的所有点组成的集合,集合N是由一次函数y=1-x图象上的所有点的纵坐标组成的集合,即N={y|x+y=1}=R,故集合M与N不是同一个集合;
选项D中的集合M是数集,而集合N是点集,故集合M与N不是同一个集合;对于选项B,由集合中元素的无序性,可知M,N表示同一个集合.
故选B.
【变式2】下列各组中表示相同集合的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】根据相同集合的意义,逐项分析判断作答.
【解析】对于A,集合M,P含有的元素相同,只是顺序不同,由于集合的元素具有无序性,因此它们是相同集合,A是;
对于B,因为,则,因此集合M,P都表示所有偶数组成的集合,B是;
对于C,,即,C是;
对于D,因为集合M的元素是实数,集合P中元素是有序实数对,因此集合M,P是不同集合,D不是.
故选:ABC
【变式3】已知,且,则=________.
【答案】或1
【分析】根据集合相等得到方程组,求出,舍去不合要求的根,得到答案.
【解析】因为,所以①或②,
解①得或,其中不符合集合元素的互异性,舍去;
解②得或,其中不符合集合元素的互异性,舍去;
所以或.
故答案为:或1
1.下列各组对象能构成集合的是( )
A.全体较高的学生 B.所有素数
C.2023年高考数学难题 D.所有正方形
【答案】BD
【分析】AC不满足集合的确定性,BD满足集合的确定性.
【解析】A选项中“比较高”标准不明确,不符合确定性,不能构成集合,A错误;
B选项,所有素数满足确定性,能构成集合,B正确;
C选项,“难题”的标准不明确,不符合确定性,不能构成集合,C错误;
D选项,所有正方形满足确定性,能构成集合,D正确
故选:BD
2.已知集合下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求解.
【解析】因为,
所以A、C错误,
因为,所以,所以B错误,
又,所以,所以D正确,
故选:D.
3.已知集合,若,则实数a的值为( )
A.1
B.1或0
C.0
D.-1或0
【答案】C
【分析】根据或,求出,保留符合元素互异性的值即可.
【解析】
若,即时,,不符合集合元素的互异性,舍去;
若,即(舍去)或时,,
故.
故选:C.
4.集合用列举法可以表示为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据集合中元素满足的条件求出的值,再利用列举法表示可得正确选项.
【解析】因为,所以,可得,
因为,所以,集合,
故选:B.
5.设集合,则C中元素的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】B
【分析】根据题意求出集合C,再得到C中元素的个数即可.
【解答】解:∵集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},
∴集合C={5,6,7,8},
∴C中元素的个数为4,
故选:B.
6.若,则等于( )
A. B.或 C. D.或
【答案】B
【分析】由题意可知只有一个实数根,讨论和,由根的判别式可得答案.
【解析】∵,∴只有一个实数根.
当时,,此时;
当时,,所以,此时.
∴.故或.
故选:B.
7.(多选)已知x,y,z为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】讨论的正负数分布情况判断对应代数式的值,即可确定集合M,进而确定正确的选项.
【解析】当均为负数时,;
当两负一正时,;
当两正一负时,;
当均为正数时,;
∴,A、B错误,C、D正确.
故选:CD
8.(多选)已知集合,若,则满足条件的实数x可能为( )
A.2
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】由题意得,或,
若,即,
或,
检验:当时,,与元素互异性矛盾,舍去;
当时,,与元素互异性矛盾,舍去.
若,即,
或,
经验证或为满足条件的实数.
故选:AC.
9.(多选)已知集合,则下列说法中正确的是( )
A.但
B.若,其中,则
C.若,其中,则
D.若,其中,则
【答案】BC
【分析】A选项,求出,,故;BC选项,通过计算可以得到,;D选项,时,不符合要求,D错误.
【解析】,故,,所以,A错误;
,其中,,故,B正确;
,其中,,故,C正确;
因为,若,此时无意义,故,D错误.
故选:BC
10.若集合,则N中元素的个数为 .
【答案】9
【分析】根据集合中元素的特征即可列举求解.
【解析】由可知集合,故共有9个元素,
故答案为:9
11.已知集合,且,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先根据题意得到,即恒成立,即可得到答案.
【解析】因为,,,
所以,即满足.
即恒成立,即.
故答案为:
12.若为单元素集,则实数a的取值的集合为______.
【答案】
【分析】由方程只有一解可得,注意方程增根情形.
【解析】由题意方程只有一解或两个相等的实根,
(*),,,此时,方程的解为,满足题意,;
若方程(*)有一个根是,则另一根是,,;
若方程(*)有一个根是,则另一根是,,.
综上,的取值集合为.
故答案为:.
13.已知.根据下列条件,求实数a的值构成的集合.
(1)当;
(2)当M是单元素集;
(3)当M是两个元素的集合.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)由判别式小于0可得(方程为一元二次方程);
(2)由二次项系数为0或一元二次方程的判别式为0柯得;
(3)由方程为一元二次方程,且判别式大于0可得.
【解析】(1),,,所以的范围是;
(2)时,,满足题意,
,,此时,满足题意,
(3)由题意方程有两个不等实根,且,解得且,
所以的范围是,.
14.设集合A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明集合A中有元素-1,;
(2)判断集合A中至少有几个元素,并说明理由;
(3)若集合A是有限集,求集合A中所有元素的积.
【答案】(1)证明见解析;(2)3个,理由见解析;(3)1或-1
【分析】(1)由,结合,分析即可得证;
(2)若(且),则,,,从而可得出结论;
(3)由(2)知A中元素的个数为,再分为奇数和为偶数,即可得出答案.
【解析】(1)证明:∵,∴.
∵,∴.
∴集合A中有元素-1,;
(2)由题意,可知若(且),
则,,,
且,,,
故集合A中至少有3个元素;
(3)由(2)知A中元素的个数为.
又集合A是有限集,且,
所以若为奇数,则集合A中所有元素的积为;
若为偶数,则集合A中所有元素的积为1.
所以集合A中所有元素的积为1或-1.
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专题1.1 集合的概念与表示
教学目标
1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,记住常用数集的表示符号并会应用.
2.理解集合中元素的基本属性,初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
3.理解集合相等、有限集、无限集、空集等概念.
4.感知数学知识与实际生活的密切联系,培养学生解决实际的能力;
教学重难点
1.重点
元素与集合的“属于”关系,用符号语言刻画集合.
2.难点
集合中元素的特性,列举法、描述法表示集合.
知识点01 集合的概念
1. 集合的概念:
一般地,一定范围内某些__________、________对象的全体组成一个集合.通常用大写拉丁字母___________来表示集合.
元素:集合中的________________称为该集合的元素,简称________.通常用小写拉丁字母____________表示集合的元素.
【即学即练】
1.下列所给的对象能组成集合的是( )
A.“金砖国家”成员国
B.接近1的数
C.著名的科学家
D.漂亮的鲜花
知识点02 元素与集合
1.元素与集合的关系
(1)属于(belong to):如果是集合的元素,就说_________,记作_________ .
(2)不属于(not belong to):如果不是集合的元素,就说________,记作_________.
2.集合元素的三大特性
(1)确定性:_________________________________________.
(2)互异性:_________________________________________.
(3)无序性:_________________________________________.
【即学即练】
1.已知下面的两个实例:
(1)用A表示高一(3)班全体学生组成的集合.
(2)用a表示高一(3)班的一位同学,b表示高一(4)班的一位同学.
思考:那么a,b与集合A分别有什么关系?
2.(1)所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?
(2)由1,3,0,5,︱-3︳这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?
(3)高一(5)班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?
知识点03 集合的表示方法与分类
1.集合的表示方法
(1).列举法:将集合的元素_______________出来,并置于花括号“{ }”内的表示集合的方法叫做列举法.
注意:①元素与元素之间必须用“,”隔开.
②集合中的元素必须是明确的.
③集合中的元素不能重复.
④集合中的元素可以是任何事物.
(2).描述法:一般地,设表示一个集合,把集合中所有具有共同特征的元素所组成的集合表示为__________________,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.
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.
(3).(韦恩图法):
为了直观地表示集合,我们常画一条_________________的曲线,用它的内部来表示一个集合,这种图形称为图。
2.集合的分类
根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.
(1)有限集:含有_________________素的集合是有限集,如方程的实数解组成的集合,其中元素的个数为有限个,故为有限集.有限集通常推荐用列举法或描述法表示,也可将元素写在图中来表示.
(2)无限集:含有_________________的集合是无限集,如不等式的解组成的集合,其中元素的个数为无限个,故为无限集.通常用描述法表示。
(3)不含任何元素的集合称为空集,记作______.
3.常用数集及其符号
常用数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
数学符合
或
【即学即练】
1.选择适当的方法表示下列集合:
(1)不小于1且不大于17的质数组成的集合A;
(2)所有正奇数组成的集合B;
(3)绝对值不大于3的所有整数组成的集合C;
(4)直角坐标平面上,抛物线上的点组成的集合D.
2.已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.已知①;②;③④,其中正确的为 (填序号).
4.集合中实数的取值范围是 .
知识点04 集合相等
如果两个集合所含的元素____________(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.
【即学即练】
1.若集合则值为( )
A.0 B.1 C. D.
题型01 集合的概念
【典例1】下列说法中,正确的个数是( )
①的近似值的全体构成一个集合
②自然数集N中最小的元素是0
③在整数集Z中,若,则
④一个集合中不可以有两个相同的元素
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1】下列各组对象的全体能构成集合的有( )
(1)正方形的全体;(2)高一数学书中所有的难题;(3)平方后等于负数的数;(4)某校高一年级学生身高在1.7米的学生;(5)平面内到线段AB两端点距离相等的点的全体.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2】以下对象:①上海市现有各高中的校名;②很接近的所有实数;③方程在实数范围内的解;④平面直角坐标系内的一些点;⑤所有大于3或小于1的实数.
能够组成集合的序号是______.
题型02 元素与集合的关系的判定
【典例1】已知集合,则( )
A. B. C. D.
【变式1】已知a、b、c为非零实数,记代数式的值所组成的集合为M,则下列判断中正确的是( )
A.0M B.-4M C.2∈M D.4∈M
【变式2】(多选)下列说法错误的是( )
A.0∈∅ B.∅={0}
C.∅中元素的个数为0 D.∅∈{0}
题型03 利用元素与集合的关系求参
【典例1】已知集合,若,则中所有元素之和为( )
A.3 B.1 C. D.
与集合元素有关问题的解题方法:
(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.(2)利用集合元素的限制条件求参数值时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.
【变式1】若是R中的元素,但不是Q中的元素,则a可以是( )
A.3.14 B.-5 C. D.
【变式2】(多选)已知集合,若,则满足条件的实数可能为( )
A.2 B.-2 C.-3 D.1
题型04 集合的表示方法
【典例1】下列说法:
①集合{x∈N|x3=x}用列举法表示为{-1,0,1};
②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.
其中正确的有( )
A.3个 B.2个
C.1个 D.0个
【变式1】集合用列举法表示是( )
A.{1,2,3,4} B.{1,2,3,4,5}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{0,1,2,3,4}
【变式2】将集合用列举法表示为______.
题型05 集合中元素的个数的判断及其应用
【典例1】已知集合,则集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【典例2】若集合中只有一个元素,则实数( )
A.1 B.0 C.2 D.0或1
【变式1】已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】已知,若集合A中恰好有5个元素,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】若集合中有两个元素,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式4】已知集合,, ,则C中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型06 集合元素互异性的应用
【典例1】已知,则x的值为__________.
【变式1】在集合中,的值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【变式2】集合中的三个元素分别表示某一个三角形的三边长度,那么这个三角形一定不是( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
题型07 集合相等及其应用
【典例1】下列各组集合表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【典例2】设,集合,则 .
集合是由一些确定的、不同的东西组成的全体,元素是集合的组成对象。集合具有确定性、互异性和无序性。常用列举法、描述法、语言描述法和韦恩图法表示集合。解题技巧包括利用数轴、检验元素互异性等。掌握集合的基本概念和方法技巧,对于解决集合问题具有重要意义。
【变式1】下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
D.M={2,3},N={(2,3)}
【变式2】下列各组中表示相同集合的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】已知,且,则=________.
1.下列各组对象能构成集合的是( )
A.全体较高的学生 B.所有素数
C.2023年高考数学难题 D.所有正方形
2.已知集合下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.已知集合,若,则实数a的值为( )
A.1
B.1或0
C.0
D.-1或0
4.集合用列举法可以表示为( )
A.
B.
C.
D.
5.设集合,则C中元素的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
6.若,则等于( )
A. B.或 C. D.或
7.(多选)已知x,y,z为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
8.(多选)已知集合,若,则满足条件的实数x可能为( )
A.2
B.
C.
D.
9.(多选)已知集合,则下列说法中正确的是( )
A.但
B.若,其中,则
C.若,其中,则
D.若,其中,则
10.若集合,则N中元素的个数为 .
11.已知集合,且,则实数a的取值范围为 .
12.若为单元素集,则实数a的取值的集合为______.
13.已知.根据下列条件,求实数a的值构成的集合.
(1)当;
(2)当M是单元素集;
(3)当M是两个元素的集合.
14.设集合A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明集合A中有元素-1,;
(2)判断集合A中至少有几个元素,并说明理由;
(3)若集合A是有限集,求集合A中所有元素的积.
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