内容正文:
高考总复习 数学
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
第1节 集 合
确定性
无序性
互异性
列举法
描述法
图示法
∈
∉
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
{x|x∈U,且x∉A}
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
C
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
C
衔接教材 夯基固本
落实
D
衔接教材 夯基固本
落实
衔接教材 夯基固本
落实
C
C
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
B
[-1,+∞)
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
B
关键能力 进阶突破
提升
A
关键能力 进阶突破
提升
C
D
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
C
关键能力 进阶突破
提升
A
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
C
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
集合的新定义问题
C
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
BD
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
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1.了解集合的含义,了解全集、空集的含义.
2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.
3.会求两个集合的并集、交集与补集.(重点、热点)
4.能用文字语言、图形语言、符号语言描述不同的具体问题,能使用Venn图表示集合间的基本关系和基本运算.
一、集合的有关概念
1.集合元素的三个特性:________、________、________.
2.集合的三种表示方法:________、________、________.
3.元素与集合的关系:属于,记为____;不属于,记为____.
4.常见集合的符号表示
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
在解答集合问题时,要注意集合元素的特性,特别是互异性对集合元素的限制.
二、集合间的基本关系
关系
定义
记法
相等
集合A与B的所有元素都相同
A=B
子集
集合A中任意一个元素都是集合B中的元素
A⊆B或B⊇A
真子集
集合A中任意一个元素均为集合B中的元素,且集合B中至少有一个元素不是集合A中的元素
AB或BA
三、集合的基本运算
表示
运算
符号语言
图形语言
记法
并集
______________________
________
交集
______________________
________
补集
______________________
∁UA
1.若集合A有n(n∈N*)个元素,则集合A有2n个子集,2n-1个真子集.
2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.
4.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
一、“教考衔接”例证
高考
真题
(2024·新课标Ⅰ卷)已知集合A={x|-5<x3<5},B={-3,-1,0,2,3},则A∩B=( )
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
追根
溯源
(人教A版必修第一册P12练习T1)设A={3,5,6,8},B={4,5,7,8},求A∪B,A∩B
发现
感悟
两题均有求A∩B,不同的是高考题需对集合A化简,即解不等式,并且需对的取值进行估算.纵观两题,启示我们不可忽视教材的基础本位作用
二、教材典题改编
1.(苏教版必修第一册P11习题1.2T2改编)若集合M={x|x3=x},N={x|x2=1},则下列式子正确的是( )
A.M=N B.M⊆N
C.N⊆M D.M∩N=∅
解析:因为M={x|x3=x}={-1,0,1},N={x|x2=1}={-1,1},所以N⊆M.
解析:A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.
答案:{x|1<x<2}
解析:A∩B={x|-1<x<2}∩{x|1<x<3}={x|1<x<2}.
2.(人教A版必修第一册P10例1改编)设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},则A∪B=________.
答案:{3,4,5,6,7,8}
3.(人教A版必修第一册P10例2改编)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},则A∩B=________.
4.(人教B版必修第一册P9练习BT4改编)已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x的值为________.
答案:1或4
解析:根据集合元素的互异性可知,x2-5x=-4,所以x=1或x=4.
三、易误易混澄清
1.(忽视元素的互异性)已知集合A={1,3,},B={1,m},若B⊆A,则m=( )
A.1 B.0或1或3
C.0或3 D.1或3
解析:由B⊆A,得m=3或m=,解m=,得m=0或m=1,由集合元素的互异性知m≠1.故m=0或m=3.
2.(忽视空集的情况)已知集合M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,则实数a的值为( )
A.-1 B.1
C.-1或1 D.0或1或-1
解析:由M∩N=N,得N⊆M.当N=∅时,a=0;当N≠∅时,=a,解得a=±1.故a的值为±1,0.
3.(忽视集合运算中的端点的取舍)已知集合A={x|x≥3},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是________.
答案:[3,+∞)
解析:由A∪B=A,得B⊆A,如图所示,所以m≥3.
考点一 集合的含义与表示
[例1] (1)(2025·海口模拟)已知集合A={x|x∈Z,∈Z},则集合A中的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
(2)设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则a2 024+b2 025=( )
A.0 B.1 C.2 D.4
解析:(1)因为x∈Z,且∈Z,所以2-x的取值有-3,-1,3,1,所以x的值分别为5,3,1,-1,故集合A中的元素个数为4.
(2)由题意知a≠0,因为{1,a+b,a}={0,,b},所以a+b=0,则=-1,所以a=-1,b=1.故a2 024+b2 025=2.
解决集合含义问题的关键点
一是确定构成集合的元素.
二是确定元素的限制条件.
三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.
训练1 (2025·济南模拟)已知集合A={x,x2+1,-1}中的最大元素为2,则实数x=________.
解析:因为x2+1-x=(x-)2+>0,所以x2+1>x,所以x2+1=2,解得x=1或x=-1,显然x=-1不满足集合元素的互异性,故舍去,经检验x=1符合题意.
答案:1
考点二 集合间的基本关系
[例2] (1)已知集合M={x|y=,x∈R},N={x|x=m2,m∈M},则集合M,N的关系是( )
A.MN B.NM
C.M⊆∁RN D.N⊆∁RM
(2)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1≤x≤m+1},且B⊆A,则实数m的取值范围是__________________.
解析:(1)依题意知,M={x|y=,x∈R}={x|-1≤x≤1},N={x|x=m2,m∈M}={x|0≤x≤1},所以NM.
(2)由题可知,
①当B=∅时,2m-1>m+1,解得m>2;
②当B≠∅时,解得-1≤m≤2.
综上可知,实数m的取值范围是[-1,+∞).
利用集合间关系解决问题的注意点与关键点
(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系的问题时,注意考虑空集的情况,否则易造成漏解.
(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间或区间端点间的关系,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.
训练2 (1)(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=( )
A.2 B.1
C. D.-1
解析:依题意,有a-2=0或2a-2=0.当a-2=0时,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不满足A⊆B;当2a-2=0时,解得a=1,此时A={0,-1},B={-1,0,1},满足A⊆B.所以a=1.
(2)已知集合{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5,6},则满足条件的A的个数为( )
A.16 B.15
C.8 D.7
解析:因为{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5,6},所以集合A中必须含有1,2两个元素,可以含有元素3,4,5,6中的0,1,2,3,4个,因此满足条件的集合A有24=16(个).
考点三 集合的基本运算
考向1 集合的交、并、补运算
[例3] (1)(2025·重庆模拟)已知集合N={1,2},则满足M∪N={x∈Z|x2-4x<0}的集合M共有( )
A.1个 B.3个 C.4个 D.8个
(2)(2024·全国甲卷)已知集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|∈A},则∁A(A∩B)=( )
A.{1,4,9} B.{3,4,9} C.{1,2,3} D.{2,3,5}
解析:(1)由x2-4x<0,可得0<x<4,所以M∪N={x∈Z|x2-4x<0}={1,2,3},所以M中一定有3,可能有1,2,故M的个数为22=4.
(2)因为A={1,2,3,4,5,9},B={x|∈A},所以B={1,4,9,16,25,81},则A∩B={1,4,9},所以∁A(A∩B)={2,3,5}.
考向2 利用集合的运算求参数范围
[例4] (1)设集合M={x|0<x<4},N={x|≤x<a},且M∩N=N,则a的取值范围为( )
A.(-∞,] B.(4,+∞)
C.(-∞,4] D.(,+∞)
(2)(2025·本溪模拟)设集合A={x|x<a2},B={x|x>a},若A∩(∁RB)=A,则实数a的取值范围为( )
A.[0,1] B.[0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:(1)由M∩N=N,可得M⊇N.当N=∅时,a≤;当N≠∅时,借助数轴易知<a≤4.综上可知,a≤4.
(2)因为B={x|x>a},所以∁RB={x|x≤a},又A∩(∁RB)=A,所以A⊆∁RB,又A={x|x<a2},所以a2≤a,解得0≤a≤1,即实数a的取值范围为[0,1].
集合基本运算的思路
对于集合的交、并、补运算,如果集合中的元素是离散的,可用Venn图表示;如果集合中的元素是连续的,可用数轴表示,此时要注意端点的情况.
训练3 (1)(2025·八省高考综合改革适应性演练)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∩B=( )
A.{0} B.{1}
C.{0,1} D.{-1,0,1,4}
解析:由题意可得A∩B={0,1}.
(2)设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,则实数m的取值范围为________.
答案:[2,+∞)
解析:由题意得A={x|x≥-m},∴∁UA={x|x<-m}.∵B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,∴-m≤-2,即m≥2.
∴实数m的取值范围为[2,+∞).
[例] 设全集U={1,2,3,4,5,6},且U的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如:{2,4}表示的是自左向右的第2个字符为1,第4个字符为1,其余字符均为0的6位字符串010100,并规定,空集表示的字符串为000000.对于任意两集合A,B,我们定义集合运算A-B={x|x∈A且x∉B},A*B=(A-B)∪(B-A),若A={2,3,4,5},B={3,5,6},则A*B表示的6位字符串是( )
A.101010 B.011001 C.010101 D.000111
解析:由题意可得,若A={2,3,4,5},B={3,5,6},则A*B={2,4,6},即A*B表示的6位字符串是010101.
集合中创新问题的解题策略
(1)正确理解新定义、新运算、新性质的定义.
(2)合理利用集合的性质破解创新性问题是关键.
(3)对于选择题,可结合选项,通过验证、排除、对比特殊值进行求解,当不满足要求时,只需通过举反例来说明.
训练 (多选)设A为非空实数集,若对任意x,y∈A,都有x+y∈A,x-y∈A,且xy∈A,则称A为封闭集.下列叙述中,正确的为( )
A.集合A={-2,-1,0,1,2}为封闭集
B.集合A={n|n=2k,k∈Z}为封闭集
C.封闭集一定是无限集
D.若A为封闭集,则一定有0∈A
解析:对于A,在集合A={-2,-1,0,1,2}中,-2-2=-4不在集合A中,∴集合A不是封闭集,故A错误;对于B,集合A={n|n=2k,k∈Z},设x,y∈A,则x=2k1,y=2k2,k1,k2∈Z,∴x+y=2(k1+k2)∈A,x-y=2(k1-k2)∈A,xy=4k1k2∈A,∴集合A={n|n=2k,k∈Z}为封闭集,故B正确;对于C,封闭集不一定是无限集,如:{0}为封闭集,故C错误;对于D,若A为封闭集,则取x=y,得x-y=0∈A,故D正确.
$$