内容正文:
第一章
集合与常用逻辑用语、不等式
第一节
集 合
课标要求
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,能用自然语言、图形语言、符号语言刻画集合.
2.理解集合间的包含与相等关系,能识别给定集合的子集,了解全集与空集的含义.
3.理解集合间的交、并、补的含义,能求两个集合的并集与交集,能求给定子集的补集.
4.能使用Venn图表达集合间的基本关系及基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.
目录
01.再认再现——课前基础落实
02.互动课堂——解题思维建模
03.即练即评——课堂效果评价
4
再认再现——课前基础落实
01
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特性:________、________、_______.
(2)元素与集合的关系是_____或_______,用符号___或___表示.
(3)集合的表示法:________、________、_______.
系统主干知识
确定性
互异性
无序性
属于
不属于
列举法
描述法
图示法
∈
∉
(4)常见数集的记法
集合 非负整数集
(或自然数集) 正整数集 整数集 有理
数集 实数集
符号 _____ N*(或N+) _____ _____ _____
N
Z
Q
R
2.集合的基本关系
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______或B⊇A)
真子集 如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且______,就称集合A是集合B的真子集,记作_____(或B⫌A)
相等 若A⊆B,且______,则A=B
空集 _____________的集合叫做空集,记为∅.空集是_________的子集,是______________的真子集
任意一个元素
A⊆B
x∉A
A⫋B
B⊆A
不含任何元素
任何集合
任何非空集合
3.集合的基本运算
表示
运算 集合语言 图形语言 记法
并集 __________________ _______
交集 __________________ _______
补集 __________________ ∁UA
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
A∪B
A∩B
4.集合的运算性质
并集的
运算性质 A∪B=______;A∪A=A;A∪∅=∅∪A=A;A∪B=___⇔B⊆A
交集的
运算性质 A∩B=B∩A;A∩A=A;A∩∅=∅∩A=∅;A∩B=A⇔_________
补集的
运算性质 A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=____;∁U(∁UA)=____;∁U(A∪B)=( ∁UA)∩
(∁UB);∁U(A∩B)=( ∁UA)∪(∁UB)
B∪A
A
A⊆B
∅
A
1.(人A必修①P9·T1(2)改编)[多选]若集合A={x|x2-1=0},则 ( )
A.1∈A B.{-1}⫋A
C.∅∈A D.{-1,1}⫋A
细作教材小题
√
√
2.(人A必修①P13·例5改编)设全集U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},则(∁UA)∩(∁UB)= ( )
A.{1,2} B.{3,4}
C.{5,6} D.{7,8}
√
3.(北师大必修①P7·例4改编)已知集合A={0,1,2},则集合A真子集的个数为 ( )
A.3 B.4
C.8 D.7
√
4.(人A必修①P10·例2改编)已知集合A={x|-1<x<2},集合B={x|1<
x<a},若A∩B={x|1<x<2},则实数a的取值范围为_________.
解析:在数轴上画出两个集合可得实数a的取值范围为{a|a≥2}.
{a|a≥2}
5.(北师大必修①P12·T10改编)已知集合A={1,3,n},B={n2,1},且A∪B=A,则实数n的值为 .
解析:由题意,n2=3或n2=n,当n2=3时,n=±,当n2=n时,n=0或n=1,当n=1时,不满足集合元素的互异性,故n=0或n=±.
0,,-
互动课堂——解题思维建模
02
√
逐点清(一) 集合的概念与表示
[例1] (2025·合肥质检)定义:当x∈Z,y∈Z时,P(x,y)成为“格点”,则集合{(x,y)|x2+y2≤2}对应的图形的格点有 ( )
A.7个 B.8个
C.9个 D.10个
解析:由x∈Z,y∈Z,x2+y2≤2,得y2≤2-x2,所以2-x2≥0,得
-≤x≤,所以x的值为-1,0,1.当x=-1时,y的值为-1,0,1;当x=0时,y的值为-1,0,1;当x=1时,y的值为-1,0,1,所以满足条件的格点有9个.
[例2] 已知a,b∈R,若={a2,a+b,0},则a2 026+
b2 026= .
解析:由已知得a≠0,则=0,所以b=0,于是a2=1,即a=1或a=-1,又由集合中元素的互异性知a=1应舍去,故a=-1,所以a2 026+
b2 026=(-1)2 026+02 026=1.
1
解决集合含义问题的关键
(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.
点拨•建模
√
逐点清(二) 集合间的基本关系
[例3] (集合间关系的判断)[多选]已知I为全集,若A∪B=A,则 ( )
A.A⊆B B.B⊆A
C.(∁IA)⊆(∁IB) D.(∁IB)⊆(∁IA)
解析:因为A∪B=A,所以B⊆A,所以(∁IA)⊆(∁IB).故选BC.
√
[例4] (子集、真子集)满足条件{2,3}⊆A⊆{1,2,3,4}的集合A有 ( )
A.6个 B.5个
C.4个 D.3个
解析:∵{2,3}⊆A⊆{1,2,3,4},∴A={1,2,3,4}或{1,2,3}或{2,3,4}或{2,3},共4个.
√
[例5] (由集合间的关系求参数的值或范围)(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.
√
与集合间关系有关问题的解题策略
(1)一般利用数轴法、Venn图法以及结构法判断两集合的关系,如果集合中含有参数,需要对式子进行变形,有时需要进一步对参数进行分类讨论.
(2)确定非空集合A的子集的个数,需先确定集合A中的元素的个数.特别提醒:不能忽略任何非空集合是它自身的子集,空集是非空集合的真子集,即若集合A有n(n≥1)个元素,则集合A有2n个子集,2n-1个真子集.
(3)根据集合的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素满足的式子或区间端点间的关系.
点拨•建模
√
逐点清(三) 集合的运算
题点1 集合的交、并、补运算
[例6] (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}
解析:因为A={x|-5<x3<5}={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},且注意到1<<2,所以A∩B={-1,0}.故选A.
[例7] (2023·全国甲卷)设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x
=3k+2,k∈Z},U为整数集,∁U(A∪B)= ( )
A.{x|x=3k,k∈Z} B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z} D.∅
解析:因为整数集Z={x|x=3k,k∈Z}∪{x|x=3k+1,k∈Z}∪
{x|x=3k+2,k∈Z},U=Z,所以∁U(A∪B)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
√
解决集合运算问题的3个技巧
个性点拨
看元素
构成 集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键
对集合
化简 有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决
应用
数形 离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;连续型数集的运算,常借助数轴求解
题点2 利用集合的运算求参数
[例8] (多选)已知A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},若A∩B=∅,则a的可能取值为( )
A.3 B.2
C.-1 D.1
√
√
解析:由题意,集合A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},且A∩B=∅,当A=∅时,可得2a>a+3,解得a>3,此时满足A∩B=∅;当A≠∅时,则满足解得-≤a≤2.综上可得,实数a的取值范围是∪(3,+∞).故选BD.
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)若集合中的元素能一一列举,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.
个性点拨
即练即评——课堂效果评价
03
逐点验收(一) 集合的概念与集合间的基本关系
1.已知集合A={x|x=4k,k∈Z},B={x|x=4m+1,m∈Z},C={x|x=
4n+2,n∈Z},D={x|x=4t+3,t∈Z},若a∈B,b∈C,则下列说法正确的是( )
A.a+b∈A B.a+b∈B
C.a+b∈C D.a+b∈D
解析:因为a∈B,b∈C,则由题意可设a=4m+1,b=4n+2,其中m∈Z,n∈Z,所以a+b=4(m+n)+3,且m+n∈Z,故a+b∈D.
√
2.(2025·阳泉模拟)设集合P={y|y=ex+1},M={x|y=log2(x-2)},则集合M与集合P的关系是 ( )
A.M=P B.P∈M
C.M⊆P D.P⊆M
解析:函数y=ex+1的值域为(1,+∞),函数y=log2(x-2)的定义域为(2,+∞),即P=(1,+∞),M=(2,+∞),所以M⊆P.
√
3.[多选]已知集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-a)2+y2≤1}.若N⊆M,则实数a可以为 ( )
A.0 B.
C.1 D.2
解析:由题意,N⊆M,即圆(x-a)2+y2=1内含于
或内切于圆x2+y2=4,则|a|≤2-1=1,即-1≤a≤1.
√
√
√
4.(2025·南昌模拟)设集合M={2,-2,-1},N={x||x-a|<1},若M∩N的真子集的个数是1,则正实数a的取值范围为 .
解析:由|x-a|<1可得-1<x-a<1,解得a-1<x<a+1,因为a>0,则a-1>-1且a+1>1,因为M∩N的真子集的个数为1,设M∩N的元素个数为n,则2n-1=1,解得n=1,因为M={2,-2,-1},则M∩N={2},所以a-1<2<a+1,解得1<a<3,因此正实数a的取值范围为{a|1<a<3}.
{a|1<a<3}
逐点验收(二) 集合的运算
5.(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:由题意得B={1,4,9,16,25,81},则A∩B={1,4,9},所以∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
√
6.(2025·湖州模拟)若集合M={x|(x-3)≥0},N={x|(x-3)(x-1)
≥0},则M∩N=( )
A.{x|x≥3} B.{x|x≤1或x≥3}
C.{x|x=1或x≥3} D.{x|x=1或x=3}
解析:因为M={x|(x-3)≥0}={x|x=1或x≥3},N={x|(x-3)(x-1)
≥0}={x|x≥3或x≤1},所以M∩N={x|x=1或x≥3}.
√
√
7.如图,A,B是非空集合,定义集合A#B
为阴影部分表示的集合.若x,y∈R,A={x|y=
},B={y|y=3x,x>0},则A#B为( )
A.{x|0<x<2} B.{x|1<x≤2}
C.{x|0≤x≤1或x≥2} D.{x|x=0或x>2}
解析:根据题意有A={x|y=}={x|0≤x≤2},B={y|y=3x,x>0}={y|y>0},所以A∩B={x|0<x≤2},A∪B={x|x≥0},则A#B=∁A∪B(A∩B)={x|x=0或x>2}.
8.(2025·亳州模拟)已知集合A={x|1≤x<5},B={x|-a<x≤a+4},若B⊆(A∩B),则a的取值范围为 ( )
A.{a|-2<a<-1} B.{a|a<-2}
C.{a|a≤-1} D.{a|a>-2}
√
解析:∵B⊆(A∩B),又(A∩B)⊆B,∴A∩B=B,即B⊆A.①当B=∅时,满足B⊆A,此时-a≥a+4,解得a≤-2;②当B≠∅时,由B⊆A,
得解得-2<a≤-1.综上所述,a≤-1.
(1)研究集合,要看集合中的代表元素,理解元素的互异性;
(2)在解决集合中含有字母的问题时,一是要考虑空集的情况,二是防止与集合中元素的互异性相矛盾.
细节、微点提醒
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