内容正文:
学习讲义参考答案
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
课前预习学案
情境引入
提示 通知的对象是全体高一学生.
知识梳理
知识点一、1.研究对象 2.元素 集 3.一样 4.确定性
知识点二、1.大写拉丁字母A,B,C, 小写拉丁字母a,b,
c,
2.a是集合A 中的元素 a∈A a不是集合A 中的元素
知识点三、N N∗ 或 N+ Z Q R
知识点四、1.一一列举 { } 2.{x∈A|P(x)} {x∈
A:P(x)} {x∈A;P(x)}
[思考]
1.提示:集合中的元素可以是数学中的数、点、代数式,也
可以是现实生活中的各种各样的事物或人等.
2.提示:某班所有的高个子男生不能构成集合,因为高个
子男生没有明确的标准.
3.提示:对于一个元素a与一个集合A 而言,只有“a∈A”
与“a∉A”这两种结果.
4.提示:N∗ 是所有正整数组成的集合,而 N 是由0和所有
的正整数 组 成 的 集 合,所 以 N 比 N∗ (N+ )多 一 个 元
素0.
5.提示:用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序.例如:
{a,b}与{b,a}表示同一个集合.
6.提示:A={x|x-1=0}={1}与 集 合 B 表 示 同 一 个
集合.
预习自测
1.D 2.C 3.C
课堂互动学案
[例1] [解] (1)试卷中的哪些题才能称为是“难题”,是
无法确定的,故不能组成一个集合;(2)元素“观众”是确
定的,所以能组成一个集合;(3)接近1的实数没有一个
明确的标准,所以这些实数是无法确定的,不能组成一
个集合;(4)哪些球员比林书豪打得好是不确定的,所以
不能组成一个集合.
[例2] A [①∵ 2是无理数,∴ 2∉Q,故①错误;
②∵0是非负整数,∴0∈N故②错误;
③∵π是实数,∴π∈R,故③错误;
④∵|-4|=4是整数,∴|-4|∈Z,故④正确.]
[例3] [解] 若x2=0,则x=0,此时集合A 中有两个相
同元素0,不符合集合中元素的互异性,舍去.
若x2=1,则x=±1.
当x=1时,集合A 中有两个相同元素1,舍去;
当x=-1时,集合A 中三个元素为1,0,-1,符合.
若x2=x,则x=0或x=1,
不符合互异性,都舍去.
综上可知:x=-1.
[例4] [解] (1)比5大3的数 显 然 是8,故 可 表 示 为
{8}.
(2)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为:(x-2)2+(y
+3)2=0,∴
x=2,
y=-3,{ ∴方程的解集为{(2,-3)}.
(3)由x-3>2,得x>5.
故不等式的解集为{x|x>5}.
(4)“二次函数y=x2-10的图象上的所有点”用描述法
可表示为{(x,y)|y=x2-10}.
变式训练
1.AC [B中,由于“较胖”的标准不明确,不满足集合元素
的确定性,所以B错误;D 中的所有整数能组成集合,所
以 D错误.]
2.解析:由 63-x∈N
,x∈N知x≥0,63-x>0
,且x≠3,故0
≤x<3.又x∈N,故x=0,1,2.当x=0时,63-0=2∈
N;当x=1时,63-1=3∈N
;当x=2时,63-2=6∈N.
故
集合A 中的元素为0,1,2.
答案:0,1,2
3.解析:由题意知a2=4,即a=±2.
答案:±2
4.解析:(1)偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但此题要求
为正偶数,故限定n∈N∗ ,所以正偶数集合可表示为{x|
x=2n,n∈N∗ }.
(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素
为正整数,故n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表
示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一
个为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点的
集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
随堂步步夯实
1.ACD 2.B 3.C 4.2
5.a=0,或a=1.
1.2 集合间的基本关系
课前预习学案
情境引入
提示 (1)集合A 中的元素都是集合B 的元素.
(2)A 是B 的子集.
(3)故事中的“白马非马”意为白马组成的集合与所有马
组成的集合不相等.
知识梳理
知识点一、1.封闭曲线 2.任意一个 A⊆B B⊇A 包
含于 包含 都是 都是 A=B A=B x∈B x∉A
A⊆A A⊆C A=C ⫋ ⫋
知识点二、不含任何元素 子集 ⫋
663
数学必修第一册
[思考]
1.提示:不一定,如集合A={1,3},B={2,3},这两个集合
就没有包含关系.
2.提示:①“∈”是表示元素与集合之间的关系,比如1∈
N,-1∉N.
②“⊆”是表示集合与集合之间的关系,比如 N⊆R,{1,
2,3}⊆{3,2,1}.
③“∈”的左边是元素,右边是集合,而“⊆”的两边均为
集合.
3.提示:
⌀与0 ⌀与{0} ⌀与{⌀}
相同点
都表示无
的意思
都是集合 都是集合
不同点
⌀ 是 集
合;0 是
实数
⌀ 不 含 任 何
元 素;{0}含
一个元素0
⌀ 不 含 任 何 元
素;{⌀}含一个
元 素,该 元 素
是⌀
关系 0∉⌀ ⌀⫋{0} ⌀⫋{⌀}
预习自测
1.B 2.A 3.{1}⫋{x|x2-1=0}.
课堂互动学案
[例1] [解] 由0个元素构成的子集:⌀;
由1个元素构成的子集:{1},{2},{3};
由2个元素构成的子集:{1,2},{1,3},{2,3};
由3个元素构成的子集:{1,2,3}.
由此得集合A 的 所 有 子 集 为⌀,{1},{2},{3},{1,2},
{1,3},{2,3},{1,2,3}.
在上述子集中,除去集合A 本身,即{1,2,3},剩下的都
是A 的真子集.
[例2] [解] (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)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B 如图所示,
由图可知A⫋B.
(3)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.
(4)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.
[例3] 解析:(1)化简 M={x|x2+x-6=0}={-3,2},
因为ax+2=0的 系 数a 是 字 母,所 以 对a 分 类 讨 论
如下:
当a=0时,ax+2=0无解,所以 N=⌀满足题意;当a
≠0时,ax+2=0的解为x=-2a
,因为 N⫋M,所以由
-2a=-3
,得a=23
,由-2a =2.
得a=-1,所以符合
条件的a的取值集合为{0,23
,-1}.
(2)因为B⊆A,①当 B=⌀时,m+1≤2m-1,解得 m
≥2.
②当B≠⌀时有
-3≤2m-1,
m+1≤4,
2m-1<m+1,
{
解得-1≤m<2,综上得m≥-1.
答案:(1){0,23
,-1} (2)m≥-1
变式训练
1.解:(1)由{1,2}⫋M⊆{1,2,3,4,5}可以确定集合 M 中
必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,因此
依据集合 M 的元素个数分类如下:含有三个元素:{1,2,
3},{1,2,4},{1,2,5};含有四个元素:{1,2,3,4},{1,2,
3,5},{1,2,4,5};含有五个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题
意的集合 M 共有7个.
(2)这样的集合共有3个.
∵{x∈N|-1<x<3}={0,1,2},A⫋{0,1,2}且A 中至
少有一个元素为奇数,∴当A 中含有1个元素时,A 可
以为{1};当 A 中 含 有 2 个 元 素 时,A 可 以 为 {0,1},
{1,2}.
2.解析:(1)选B.如图所示
A 的范围包含B 的范围,所以B⊆A.
(2)根据子集的定义,①显然正确;②中只有正方形才既
是菱形,也是矩形,其他的菱形不是矩形;③中集合{x|
x2=0}中的元素只有一个“0”,因此是集合{0}的子集;
④中{(0,1)}的元素是有序实数对,而{0,1}是数集,元素
不同;⑤中两个集合之间使用了“∈”符号,这是用来表
示元素与集合的关系时使用的符号,⑤错;⑥显然错误.
应有{x|x>1}⫌{x|x≥2).故填①③.
答案:(1)B (2)①③
3.解:A={x|x2+x-6=0)={-3,2}.
因为B⫋A,
所以B={-3}或B={2}或B=⌀.
当B={-3}时,
由m(-3)+1=0,得m=13.
当B={2}时,
由m2+1=0,得m=-12.
当B=⌀时,m=0,
综上所述,m=13
或m=-12
或m=0.
随堂步步夯实
1.C 2.A
3.7 4.6
5.解:(1)若A⫋B,由图可知a>2.
(2)若B⊆A,由图可知,1≤a≤2.
763
参考答案
1.(多选题)下列各组对象能构成集合的是( )
A.拥有手机的人 B.2024年高考数学难题
C.所有有理数 D.小于π的正整数
2.下列说法正确的有 ( )
①1∈N;② 3∈N∗;③12∈Q
;④2+ 2∈Q;
⑤42∉Z.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|
y=x2+1}(A,B 中x∈R,y∈R).选项中元
素与集合的关系都正确的是 ( )
A.2∈A,且2∈B
B.(1,2)∈A,且(1,2)∈B
C.2∈A,且(3,10)∈B
D.(3,10)∈A,且2∈B
4.由实数x,-x,|x|,x2,
3
x3所组成的集合
里面元素最多有 个.
5.已知集合A 由元素a-3,2a-1,a2-4构
成,且-3∈A,求实数a的值.
学习至此,请完成配套训练
1.2 集合间的基本关系
课程标准 素养解读
理解集合之间包含与相等的含义,能
识别给定集合的子集
会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表示集合
间的基本关系,并能进行转换,重点提升数学抽象素养和
直观想象素养
[情境引入]
这天,正巧公孙龙骑着白马来到函谷关.
关吏说:“你人可入关,但马不能.”
公孙龙辩道:“白马非马,怎么不可以 过
关?”关吏说:“白马是马.”
公孙龙说:“我公孙龙是龙吗?”关吏一愣,
但仍坚持说:“按照规定只要是赵国的马就不
能入关,管你是白马还是黑马.”
公孙龙微微一笑,道:“‘马’是指名称而
言,‘白’是指颜色而说,名称和颜色不是一个
概念.‘白马’这个概念,分开来就是‘白’和
‘马’或‘马’和‘白’,这是两个不同的概念.比
如说你要马,给黄马、黑马可以,但是如果要白
马,给黑马、给黄马就不可以,由此证明‘白马’
和‘马’不是一回事! 所以说白马非马.”
这一则寓言故事.对于一般人,说“白马是
马”就如同说“白人是人”一样,清楚明白,准确
无误.怎么可能“白马非马”呢? 如果赵国的白
马组成集合A,赵国的所有马组成集合B.
[问题] (1)集合A 中的元素与集合B 中的
元素的关系是怎样的?
(2)集合A 与集合B 又存在什么关系?
(3)故事中的“白马非马”是为何意?
5
第一章 集合与常用逻辑用语
[知识梳理]
[知识点一] 子集、集合相等、真子集
1.Venn图
用平面上 的内部代表集合,这种
图称为Venn图.
2.子集、集合相等、真子集
子集 集合相等 真子集
概
念
一般地,对于
两个集合 A,
B,如 果 集 合
A 中
元素都是集合
B中的元素,就
称集合A 为集
合B的子集,记
作 (或
),读作
“A B”
(或“B
A”)
一般地,如果集
合A 的任何一
个元素
集 合 B 的 元
素,同时集合
B 的任何一个
元素 集
合A的元素,那
么集合A 与集
合B相等,记作
也就是
说,若A⊆B,且
B⊆A,
则
如果集合 A
⊆B,但存在
元素 ,
且 ,就
称集合 A 是
集合B 的真
子集,记作A
⫋B(或B⫌
A)
图
示
结
论
(1)任何一个
集合是它本身
的子集.
即
(2)对于集合
A,B,C,如果
A⊆B,且B⊆
C,那么
若A=B
且B=C,
则
(1)若A⫋B
且B⫋C,则
A C
(2)若A⊆B
且A≠B,则
A B
1.任 意 两 个 集 合 之 间 是 否 有 包 含
关系?
2.符号“∈”与“⊆”有什么区别?
[知识点二] 空集
定义
我们把 的集合,叫做
空集
记法 ⌀
规定 空集是任何集合的 ,即⌀⊆A
特性
(1)空集只有一个子集,即它本身,⌀⊆⌀
(2)若A≠⌀,则⌀ A
3.⌀与0,{0},{⌀}有何区别?
[预习自测]
1.下列关系式正确的是 ( )
A.0⊆{0} B.0∈{0}
C.0={0} D.0∉{0}
2.集合{1,2}的子集有 ( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
3.集合{1}与集合{x|x2-1=0}的关系是 .
6
数学必修第一册
求集合的子集、真子集
[例1]写出集合A={1,2,3}的所有子集和真
子集.
[思路点拨] 按照顺序依次写出:由0个
元素构成的子集;由1个元素构成的子集;
由2个元素构成的子集;由3个元素构成
的子集.
1.写出一个集合的所有子集的常用方
法为:
(1)首 先 要 注 意 两 个 特 殊 子 集:⌀和 它
自身.
(2)其次要依次按含有1个元素的子集,含
有2个元素的子集、含有3个元素的
子集写出所有子集,在本例中,写
出含有2个元素的子集时,首先从1
起,1与每个元素搭配,然后不看1,再
看2可与哪些元素搭配.
2.求一个集合子集个数的规律及注意点
(1)规律:含有n(n≥1且n∈N)个元素的
集合有2n 个子集,有2n-1个真子集,
有2n-2个非空真子集.
(2)注意点:解决此类问题时应注意两个比
较特殊的集合,即⌀和集合本身.
[变式训练]
1.(1)满足{1,2}⫋M⊆{1,2,3,4,5}的集合 M
有几个?
(2)已知集合A⫋{x∈N|-1<x<3},且A
中至少有一个元素为奇数,则这样的集合A
共有多少个? 并用恰当的方法表示这些
集合.
集合间关系的判断
[例2]指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),
(1,-1),(1,1)}.
(2)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0}.
(3)A={x|x 是等边三角形},B={x|x 是
等腰三角形}.
(4)M={x|x=2n-1,n∈N∗},N={x|x=2n+1,n
∈N∗}.
[思路点拨] 判断两集合间关系的关键是
弄清所给集合是由哪些元素组成的,也就
是把抽象的集合具体化,这就要求熟练地
用自然语言、符号语言(列举法和描述法)、
图形语言(Venn图)来表示集合.
7
第一章 集合与常用逻辑用语
判断集合间关系的常用方法
(1)列举观察法
当集合中元素较少时,可列举出集合中
的全部元素,通过定义得出集合之间的
关系.
(2)集合元素特征法
先确定集合的代表元素是什么,弄清集
合元素的特征,再利用集合元素的特征
判断得出集合之间的关系.
一般地,设 A={x|p(x)},B={x|q
(x)},①若由p(x)可推出q(x),则A
⊆B;②若由q(x)可推出p(x),则B⊆
A;③若p(x),q(x)可互相推出,则 A
=B;④若由p(x)推不出q(x),由q
(x)也推不出p(x),则集合A,B 无包
含关系.
(3)数形结合法
利用数轴或Venn图可清晰、明了地判
断集合间的关系,其中不等式的解集之
间的关系,适合用数轴法.
[变式训练]
2.(1)设集合A={x|-1<x<2},B={x|-1
<x<1},则 ( )
A.A⊆B B.B⊆A
C.A=B D.A⊈B
(2)下列命题中正确的有 (写出全
部正确命题的序号).
①{2,4,6}⊆{2,3,4,5,6};②{菱形}⊆{矩
形};③{x|x2=0}⊆{0};④{(0,1)}⊆{0,1};
⑤{1}∈{0,1,2};⑥{x|x>1}⊆{x|x≥2}.
由集合间的关系求参数问题
[例3](1)若集合 M={x|x2+x-6=0},N=
{x|ax+2=0,a∈R},且N⫋M,则a的取值集
合为 .
(2)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-
1<x<m+1},且B⊆A.求实数 m 的取值
范围.
[思路点拨] (1)求出集合 M 中的元素,对
N 作讨论.
(2)借助数轴,不要漏掉B=⌀的情况.
由集合间的包含关系求参数的方法
(1)当集合为不连续数集时,常根据集合包含
关系的意义,建立方程求解.此时应注意分类
讨论;
(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立
不等关系求解,应注意端点处是实点还是
虚点.
提醒:(1)不能忽视集合为⌀的情形.
(2)当集合中含有字母参数时,一般要分类
讨论.
[变式训练]
3.已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1
=0},B⫋A,求m的值.
8
数学必修第一册
1.集合M={x|-2<x≤3且x∈N}的真子集个
数为 ( )
A.7 B.8 C.15 D.16
2.给出以下5组集合:
(1)M={(-5,3)},N={-5,3};
(2)M={1,-3},N={3,-1};
(3)M=⌀,N={0};
(4)M={π},N={3.1415};
(5)M={x|x2-3x+2=0},N={y|y2-3y+2
=0}.其中是相等集合的有 ( )
A.1组 B.2组
C.3组 D.4组
3.对于两个非空集合A,B,定义集合A-B={x|x
∈A且x∉B},若M={1,2,3,4,5},N={0,2,3,
6,7},则集合N-M 的真子集个数为 .
4.设A={x|x2-5x+m=0},B={x|x-3=
0},且B⊆A,则m= .
5.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤
a,a≥1}.
(1)若A⫋B,求a的取值范围;
(2)若B⊆A,求a的取值范围.
学习至此,请完成配套训练
1.3 集合的基本运算
第1课时 并集与交集
课程标准 素养解读
理解两个集合之间的并集和交集的
含义.能求两个集合的交集与并集
能用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表达集合
的交集和并集运算,发展学生的数学抽象和数学运算
素养
[情境引入]
某 班 有 学 生20人,
他们的学号分别是1,2,
3,,20,现 有a,b 两 本
新书,已知学号是偶数的
读过新书a,学号是3的倍数的读过新书b.
[问题] (1)问至少读过一本书的有哪些
同学?
(2)同时读了a,b两本书的有哪些同学?
9
第一章 集合与常用逻辑用语