内容正文:
高考总复习 数学
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. 了解集合的含义及表示,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.
必备知识 基础落实
确定性
无序性
互异性
列举法
描述法
图示法
∈
∉
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
任意一个元素
⊆
⊇
A⊆B
必备知识 基础落实
A=B
子集
真子集
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
且
{x|x∈A,且x∈B}
所有
或
{x|x∈A,或x∈B}
必备知识 基础落实
{x|x∈U,且x∉A}
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
一、辨析正误(在括号内画“√”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.( )
×
√
×
×
必备知识 基础落实
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必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
BCD
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B
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[方法技巧]
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[方法技巧]
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B
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C
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A
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A
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B
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D
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C
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D
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A
关键能力 精准突破
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知识点一 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,对于两个集合A,B,如果集合A中____________都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作A__B(或B__A).
(2)真子集:如果集合____,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集.记作AB或BA.
(3)集合相等:如果A⊆B,且B⊆A,则_____.
(4)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅,并规定:空集是任何集合的____,是任何非空集合的______.
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.
知识点三 集合的基本运算
(1)交集:一般地,由所有属于集合A__属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作A∩B,即A∩B=________________.
(2)并集:一般地,由____属于集合A__属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B,即A∪B=________________.
(3)补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA,即∁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)=∅.
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
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|x2≤1},集合B={x|x∈Z且x-1∈A},则B=( )
A.{-1,0,2} B.{0,1,2}
C.{-2,-1,0} D.{-2,-1,0,1,2}
解析:因为集合A={x|x2≤1}={x|-1≤x≤1},所以集合B={x|x∈Z且x-1∈A}={0,1,2}.
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 集合间的基本关系(自悟通)
【例1】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.
答案:(-∞,3]
解析:①若B=∅,则2m-1<m+1,此时m<2.
②若B≠∅,则解得2≤m≤3.
由①②可得,实数m的取值范围为(-∞,3].
集合间基本关系的应用及解题策略
(1)一般利用数轴法、Venn图以及结构法判断两集合间的关系,如果集合中含有参数,则需要对式子进行变形,有时需要进一步对参数分类讨论.
(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、Venn图等来直观解决这类问题.
提醒: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.
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
解析: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.已知集合A={x|x2-2x-3<0,x∈Z},则集合A的子集个数为( )
A.3 B.4
C.8 D.16
解析:解不等式x2-2x-3<0,得-1<x<3,即A={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2},所以集合A的子集个数为23=8.
3.已知集合M满足{2,3}⊆M⊆{1,2,3,4,5},那么这样的集合M的个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
解析:因为{2,3}⊆M⊆{1,2,3,4,5},所以集合M可以为{2,3},{1,2,3},{2,3,4},{2,3,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{2,3,4,5},{1,2,3,4,5},共8个.
考点 集合的运算(精研通)
命题点1 集合的交、并、补运算
【例2】(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)(2023·全国甲卷)设全集U=Z,集合M={x|x=3k+1,k∈Z},N={x|x=3k+2,k∈Z},则∁U(M∪N)=( )
A.{x|x=3k,k∈Z}
B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z}
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)M={…,-2,1,4,7,10,…},N={…,-1,2,5,8,11,…},所以M∪N={…,-2,-1,1,2,4,5,7,8,10,11,…},所以∁U(M∪N)={…,-3,0,3,6,9,…},其元素都是3的倍数,即∁U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z}.
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Venn图.
命题点2 利用集合的运算求参数的值(范围)
【例3】(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)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,+∞)
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.(2024·全国甲卷)若集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|x+1∈A},则A∩B=( )
A.{1,2,3} B.{3,4,9}
C.{1,2,3,4} D.{2,3,4,5}
解析:因为B={x|x+1∈A},分别令x+1=1,x+1=2,x+1=3,x+1=4,x+1=5,x+1=9,得x=0,1,2,3,4,8,所以B={0,1,2,3,4,8},于是A∩B={1,2,3,4},故选C.
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:B={1,4,9,16,25,81},A∩B={1,4,9},则∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
3.已知集合A={x||x|<2},B={x|x2≤3x},则A∩(∁RB)=( )
A.{x|-2<x<0}
B.{x|0≤x<3}
C.{x|x>3}
D.{x|-2<x≤3}
解析:A={x||x|<2}={x|-2<x<2},不等式x2≤3x的解集为{x|0≤x≤3},所以B={x|x2≤3x}={x|0≤x≤3},所以∁RB={x|x<0或x>3},所以A∩(∁RB)={x|-2<x<0}.
$$