内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
第一节 集 合
课标解读
1.了解集合的含义及特征,理解元素与集合的属于关系.
2.理解集合间的基本关系.
3.理解并掌握集合的基本运算.
知识点一 集合的有关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
(2)集合的四种表示方法:列举法、描述法、图示法、区间法.
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉.
(4)五个特定的集合及其关系图:
N*或N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.
知识点二 集合间的基本关系
(1)子集:一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A).
若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有(2n-1)个,非空真子集有(2n-2)个.
(2)真子集:一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:A=B⇔A⊆B且B⊆A.
知识点三 集合的基本运算
(1)交集:一般地,给定两个集合A,B,由既属于A又属于B的所有元素(即A和B的公共元素)组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B.
(2)并集:一般地,给定两个集合A,B,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B.
(3)补集:如果集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作∁UA.
(1)A∩A=A,A∩∅=∅.
(2)A∪A=A,A∪∅=A.
(3)A∩∁UA=∅,A∪∁UA=U,∁U(∁UA)=A.
(4)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB⇔A∩(∁UB)=∅.
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( × )
(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( × )
(3)若{x2,1}={0,1},则x=0或x=1.( × )
(4)任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)成立.( √ )
二、版本互鉴
1.(人教B版必修第一册P9 T4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
2.(苏教版必修第一册P21 T7改编)设全集U={x∈N*|x<9},集合A={3,4,5,6},则∁UA=________.
答案:{1,2,7,8}
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=________.
答案:{x|1<x<2}
4.(人教A版必修第一册P14 T4改编)设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=____________,(∁RA)∩B=____________.
答案:{x|x≤2或x≥10} {x|2<x<3或7≤x<10}
5.(北师大版必修第一册P7 T3改编)集合{x|(x-1)(x-2)(x-3)2=0}的子集个数为________,非空真子集的个数为________.
答案:8 6
考点 集合的含义与表示(自悟通)
1.(多选)已知集合A={x|x=3k-1,k∈Z},则下列表示正确的是( )
A.-1∉A B.-11∉A
C.3k2-1∈A D.-34∈A
BCD 解析:当k=0时,x=-1,所以-1∈A,所以A错误;令-11=3k-1,得k=-∉Z,所以-11∉A,所以B正确;因为k∈Z,所以k2∈Z,则3k2-1∈A,所以C正确;令-34=3k-1,得k=-11,所以-34∈A,所以D正确.
2.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.5 D.4
A 解析:当x=-1时,y2≤2,得y=-1,0,1;当x=0时,y2≤3,得y=-1,0,1;当x=1时,y2≤2,得y=-1,0,1,即集合A中元素有9个.
3.已知a,b∈R,若 ={a2,a+b,0},则a2 025+b2 025=________.
答案:-1 解析:由已知得a≠0,则 =0,所以b=0,于是a2=1,即a=1或a=-1.又根据集合中元素的互异性可知a=1应舍去,因此a=-1,故a2 025+b2 025=(-1)2 025+02 025=-1.
解决集合含义问题的关键点
(1)确定构成集合的元素.
(2)确定元素的限制条件.
(3)根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.
提醒:含字母的集合问题,在求出字母的值后,需要验证集合的元素是否满足互异性.
考点 集合的基本关系(自悟通)
1.已知集合{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5,6},则满足条件的集合A的个数为( )
A.16 B.15 C.8 D.7
A 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,因此满足条件的集合A有24=16(个).
2.(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
B 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.
3.已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=( )
A.∅ B.S C.T D.Z
C 解析:任取t∈T,则t=4n+1=2·(2n)+1,其中n∈Z,所以t∈S,故T⊆S,因此,S∩T=T.
(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.
(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、维恩图等来直观解决这类问题.
考点 集合的基本运算(精研通)
考法 集合的交、并、补运算
【例1】 (1)(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}
(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}
(1)A (2)D 解析:(1)方法一(直接法) 因为A={x|-5<x3<5}={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},所以A∩B={-1,0},故选A.
方法二(验证法) 因为(-3)3=-27<-5,(-1)3=-1∈(-5,5),03=0∈(-5,5),23=8>5,33=27>5,所以-1∈A,0∈A,-3∉A,2∉A,3∉A,所以A∩B={-1,0},故选A.
(2)B={1,4,9,16,25,81},A∩B={1,4,9},则∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
集合的基本运算的解题策略
(1)看元素组成.从研究集合中元素的构成入手是解决运算问题的前提.
(2)对集合化简.先化简集合再研究其关系并进行运算,可使问题变得简单明了,易于解决.
(3)数形结合思想的应用.常用的数形结合形式有:数轴、坐标系和维恩图.
考法2 利用集合的运算求参数的值(范围)
【例2】 (1)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
(2)(2025·山东临沂月考)已知集合M={x|-1≤x<2},N={y|y<a},若M∩N≠∅,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,2) B.(-∞,2]
C.[-1,+∞) D.(-1,+∞)
(1)B (2)D 解析:(1)易知A={x|-2≤x≤2},B=,因为A∩B={x|-2≤x≤1},所以-=1,解得a=-2.
(2)M={x|-1≤x<2},N={y|y<a},且M∩N≠∅,结合数轴可得a>-1.
利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.
(2)若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
提醒:在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性).
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}
C 解析:由题意可得A∩B={0,1}.
2.(2024·北京卷)已知集合M={x|-3<x<1},N={x|-1≤x<4},则M∪N=( )
A.{x|-1≤x<1} B.{x|x>-3}
C.{x|-3<x<4} D.{x|x<4}
C 解析:由集合的运算.得M∪N={x|-3<x<4}.
3.(2024·高考适应性测试)已知集合A={-2,0,2,4},B={x||x-3|≤m},若A∩B=A,则m的最小值为________.
答案:5 解析:由A∩B=A,故A⊆B,所以B≠∅,所以m≥0.由|x-3|≤m,得-m+3≤x≤m+3,故即即m≥5,即m的最小值为5.
学科网(北京)股份有限公司
$$