内容正文:
第一章 集合、常用逻辑用语、不等式
第1课时 集合
[考试要求] 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.4.能用自然语言、图形语言、集合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.
第1课时 集合
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1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的两种关系:属于和不属于,分别用符号___和___表示.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法和图示法.
(4)五个特定的数集的表示
集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法 N _________ ___ ___ ___
∈
∉
N*(或N+)
Z
Q
R
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第1课时 集合
2.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A⊆B,但__________元素x∈B,且______,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且_____,则A=B.
提醒:(1)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(2)若集合A有n(n≥1)个元素,则集合A有2n个子集,有(2n-1)个真子集,有(2n-2)个非空真子集.
任意一个元素
存在元素
x∉A
B⊆A
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第1课时 集合
3.集合的基本运算
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
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第1课时 集合
[常用结论]
1.A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.
2.card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
3.(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B);
(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B).
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第1课时 集合
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}.( )
(2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( )
(3)若1∈{x2,x},则x=-1或x=1. ( )
(4)直线y=x+3与y=-2x+6的交点组成的集合是{1,4}.( )
×
×
×
×
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第1课时 集合
√
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第一册P8例1改编)集合A={2,3,4}的子集有( )
A.4个 B.6个
C.8个 D.9个
C [A={2,3,4}的子集个数为23=8,故选C.]
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第1课时 集合
√
2.(多选)(人教A版必修第一册P5习题1.1T1改编)若集合A={x|x2-1=0},则下列结论正确的是( )
A.1∈A B.{-1}⊆A
C.∅⊆A D.{-1,1}∉A
√
√
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第1课时 集合
√
3.(人教A版必修第一册P35T9改编)(2023·新高考Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=( )
A.2 B.1
B [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.故选B.]
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第1课时 集合
4.(人教A版必修第一册P14T4改编)设全集为R,集合A={x|3≤x<9},B={x|(x-2)·(x-10)<0},则∁R(A∪B)=____________,(∁RA)∩B=____________.
{x|x≤2或x≥10} {x|2<x<3或9≤x<10} [由题意,集合A={x|3≤x<9},B={x|2<x<10},
可得A∪B={x|2<x<10},所以∁R(A∪B)={x|x≤2或x≥10}.
又由∁RA={x|x<3或x≥9},所以(∁RA)∩B={x|2<x<3或9≤x<10}.]
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第1课时 集合
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考点一 集合的概念
[典例1] (1)已知集合A={1,2,3},则B={(x,y)|x∈A,y∈A,|x-y|∈A}中所含元素的个数为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
(2)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
√
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第1课时 集合
所以B={(1,2),(1,3),(2,1),(2,3),(3,1),(3,2)},即B中含6个元素.故选C.
(2)由题意得m+2=3或2m2+m=3,
当m=1时,m+2=3且2m2+m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;
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第1课时 集合
解决集合含义问题的注意点
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.
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第1课时 集合
[跟进训练]
1.(1)(2023·上海高考)已知集合P={1,2},Q={2,3},若M={x|x∈P且x∉Q},则M=( )
A.{1} B.{2}
C.{1,2} D.{1,2,3}
A.3 B.4
C.5 D.6
√
√
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第1课时 集合
(1)A (2)C [(1)因为P={1,2},Q={2,3},M={x|x∈P且x∉Q},所以M={1}.故选A.
又x∈N,故x的值为0,1,3,4,6.
故集合A中有5个元素.]
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第1课时 集合
考点二 集合间的基本关系
A.MN B.NM
C.M=N D.M∩N=∅
(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________.
√
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第1课时 集合
所以2k+1为奇数,故NM.故选B.
(2)①当B=∅时,2m-1>m+1,解得m>2;
综上,实数m的取值范围是[-1,+∞).]
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第1课时 集合
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图等直观表示解决这类问题的过程,特别注意端点值的取舍,也就是“=”加不加.
提醒:空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否则易造成漏解.
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第1课时 集合
[跟进训练]
2.(1)(2025·菏泽模拟)设集合A={x|x2-8x+15=0},集合B={x|ax-1=0},若B⊆A,则实数a取值集合的真子集的个数为( )
A.2 B.3
C.7 D.8
√
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第1课时 集合
(1)C (2){x|1≤x≤4}(答案不唯一) [(1)由x2-8x+15=0,得(x-3)(x-5)=0,解得x=3或x=5,所以A={3,5}.
当a=0时,B=∅,满足B⊆A;
所以实数a取值集合的真子集的个数为23-1=7.故选C.
(2)A={x|1≤x≤3},B={x|x≥1},
若ACB,则可有C={x|1≤x≤4}.]
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第1课时 集合
考点三 集合的基本运算
集合的运算
[典例3] (1)(2023·新高考Ⅰ卷)已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=( )
A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}
C.{-2} D.{2}
A.{1,4,9} B.{3,4,9}
C.{1,2,3} D.{2,3,5}
√
√
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第1课时 集合
(1)C (2)D [(1)因为x2-x-6≥0,所以(x-3)·(x+2)≥0,所以x≥3或x≤-2,N={x|x≤-2,或x≥3},则M∩N={-2}.故选C.
则A∩B={1,4,9},∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.]
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第1课时 集合
利用集合的运算求参数
[典例4] 已知集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},若A∪B=B,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)
B.(-∞,-2]
C.(-4,+∞)
D.(-∞,-4]
√
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第1课时 集合
解决集合运算问题的注意点
(1)看元素构成,集合中元素是数还是有序数对,是函数的自变量还是函数值.
(2)对集合进行化简,即解不等式,解方程,求定义域、值域等,通过化简可以使问题变得简单明了.
(3)注意数形结合思想的应用,集合运算常用的数形结合形式有数轴和Venn图.
(4)端点值验证.
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[跟进训练]
3.(1)(2024·新高考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)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 .
√
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第1课时 集合
(2)由A∩B=A,则A⊆B.
解得m≥5,故m的最小值为5.]
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第1课时 集合
(2)某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有 人.
考点四 Venn图的应用及创新性问题
[典例5] (1)如图所示,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|0≤x≤2},B={y|y=3x,x>0},则A⊕B=______________.
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第1课时 集合
(1)[0,1]∪(2,+∞) (2)8 [(1)由题可知B=(1,+∞),所以A∩B=(1,2].
由题意得A⊕B=∁A(A∩B)∪∁B(A∩B)=[0,1]∪(2,+∞).
(2)设参加数学、物理、化学小组的人构成的集合分别
为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题
意可得如图所示的Venn图.
由全班共36名同学可得(26-6-x)+6+(15-4-6)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,即同时参加数学和化学小组的有8人.]
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第1课时 集合
Venn图具有形象直观的特征,应用Venn图可以解决两大类问题:一是处理部分有限集合的元素个数的计数问题;二是解决抽象集合的运算问题或判断集合间的关系问题.
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第1课时 集合
[跟进训练]
4.(1)已知集合P,Q均为R的子集,且(∁RQ)∪P=R,则( )
A.P∩Q=R B.P⊆Q
C.Q⊆P D.P∪Q=R
(2)某中学为了解本校学生阅读《西游记》和《红楼梦》的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,既阅读过《西游记》又阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则阅读过《西游记》的学生人数为( )
A.60 B.70
C.80 D.90
√
√
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第1课时 集合
(1)C (2)B [(1)如图所示,集合P,Q均为R的子集,且满足(∁RQ)∪P=R,所以Q⊆P.
(2)根据题意作出Venn图如下,
所以阅读过《西游记》的学生人数为10+60=70.
故选B.]
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第1课时 集合
并集
交集
补集
图形
表示
集合
表示
A∪B=
________________
A∩B=
_______________
∁UA=
_______________
C. D.-1
(1)C (2)- [(1)因为A={1,2,3},
则m=1或m=-.
当m=-时,m+2=,而2m2+m=3,符合题意,故m=-.]
(2)已知集合A=,则集合A中的元素个数为( )
(2)因为∈Z,所以x-2的取值有-4,-2,-1,1,2,4,所以x的值分别为-2,0,1,3,4,6,
[典例2] (1)设M=,N=,则( )
(1)B (2)[-1,+∞) [(1)因为x=k+=,k∈Z,
②当B≠∅时,解得-1≤m≤2.
(2)设集合A={x|1≤x≤3},集合B={x|y=},若ACB,写出一个符合条件的集合C,则C=________.
当a≠0时,B=,因为B⊆A,所以=3或=5,得a=或a=.
综上,实数a的取值集合为,
(2)(2024·全国甲卷)已知集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|∈A},则∁A(A∩B)=( )
(2)因为A={1,2,3,4,5,9},B={x|∈A},所以B={1,4,9,16,25,81},
D [由题可得,集合A={x|-2≤x≤2},B=,由A∪B=B可得A⊆B,作出数轴如图.
可知-≥2,即a≤-4.]
(1)A (2)5 [(1)因为A={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},且1<<2,所以A∩B={-1,0}.故选A.
由≤m,得-m+3≤x≤m+3,
故有即
$$