内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第一章
集合、常用逻辑用语与不等式
第一节
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
集合
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课
标
要
求
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三
年
考
情
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基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
回|归|教|材
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基|础|自|测
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考点/精研突破
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
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考点一
集合的概念
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考点二
集合的基本关系
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考点三
集合的基本运算
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考点三
解
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解
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真题/重温高考
赢在微点 数学 大一轮
第三部分
——明确方向
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(一)
本部分内容讲解结束
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系;能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合;了解全集与空集的含义.
2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
3.理解并会求并集、交集、补集;能用Venn图表达集合的基本关系与基本运算.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
T1
T1
T1
全国Ⅱ卷
T1
T2
重点提示:集合的关系、集合的运算
属于
不属于
∈
∉
列举法
1.集合与元素
(1)集合元素的三个特性:________、________、________.
(2)元素与集合的关系是_______或_______关系,用符号________或________表示.
(3)集合的表示法:________、________、________.
(4)常见数集的记法
集合
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
描述法
图示法
确定性
互异性
无序性
N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*(N+)表示正整数集,不包含0.
B⊇A
2.集合间的基本关系
表示
关系
自然语言
符号语言
图形语言
子集
集合A中________元素都是集合B中的元素
________(或_________)
或
任意一个
A⊆B
BA
真子集
集合A⊆B,但存在元素_____________
________(或_______)
集合
相等
集合A,B中元素相同
A=B
x∈B,且x∉A
AB
①空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;②任何集合都是自身的子集,即A⊆A;③∅是指不含任何元素的集合,{∅}是指以∅为元素的集合.
{x|x∈U,
且x∉A}
3.集合的基本运算
类别
表示
并集
交集
补集
图形语言
符号语言
A∪B=________________________
A∩B=________________________
∁UA=
________________________
{x|x∈A,
或x∈B}
{x|x∈A,
且x∈B}
4.集合的运算性质
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅;∁U(∁UA)=A;∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
【常用结论】
1.若有限集合A有n(n≥1)个元素,则集合A有2n个子集,(2n-1)个真子集.
2.集合中元素的个数:card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}.( )
×
错误.-1∉N.
(2)任何一个集合都至少有两个子集.( )
×
错误.空集只有一个子集.
(3){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
(4)若P∩M=P∩N=A,则A⊆M∩N.( )
×
错误.{x|y=x2+1}=R,{y|y=x2+1}=[1,+∞),{(x,y)|y=x2+1}是抛物线y=x2+1上的点集.
√
2.若M={-1,0,1,2,3,4,5,6,7},N={x|x2-2x-3=0,x∈R},则∁MN=( )
A.{-1,3}
B.{-1,0,1,2,3,4,5,6,7}
C.{0,1,2,4,5,6,7}
D.{1,2,3,4,5,6,7}
3.(人A必一P9T5(1)改编)设x,y∈R,P={x+y,3},Q={x-y,-1},若P=Q,则x2+y2=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
因为P={x+y,3},Q={x-y,-1},且P=Q,所以解得所以x2+y2=12+(-2)2=5.故选D.
4.(人A必一P9T5(2)改编)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B⊆A,则实数a的取值范围是_____________.
由图可知a≥2.
[2,+∞)
【例1】 (1)(多选题)下列结论中,正确的有( )
A.{x|x+y=1}={y|x+y=1}
B.{(x,y)|x+y=2}={x|x+y=2}
C.{x|x>2}={y|y>2}
D.{1,2}={2,1}
x+y=1中,x的取值范围为R,所以{x|x+y=1}=R,同理{y|x+y=1}=R,所以A正确;{(x,y)|x+y=2}表示直线x+y=2上点的集合,而{x|x+y=2}=R,所以B错误;集合{x|x>2},{y|y>2}都表示大于2的实数构成的集合,所以C正确;由于集合中的元素具有无序性,所以{1,2}={2,1},所以D正确.故选ACD.
(2)集合A={(x,y,z)|x∈{0,1},y,z∈{2,3,4}}中元素的个数为( )
A.18 B.12 C.8 D.5
集合A={(x,y,z)|x∈{0,1},y,z∈{2,3,4}}中元素的个数为2×3×3=18.故选A.
(3)已知a,b∈R,若={a2,a+b,0},则a2 025+b2 025的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.±1
由集合相等可知0∈,且a≠0,则=0,所以b=0,所以a2=1,解得a=1或a=-1.根据集合中元素的互异性可知a=1应舍去,因此a=-1,所以a2 025+b2 025=(-1)2 025+02 025=-1.
[规律方法] 解决集合含义问题的要点
一是确定构成集合的元素是什么;二是看这些元素的限制条件是什么;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.
[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.
【训练1】 (1)(多选题)已知集合A={y|y=x2+2},集合B={(x,y)|y=x2+2},下列关系正确的是( )
A.(1,3)∈B B.(0,0)∉B
C.0∈A D.A=B
因为集合A={y|y≥2}=[2,+∞),集合B={(x,y)|y=x2+2}是由抛物线y=x2+2上的点组成的集合,所以AB正确,CD错误.故选AB.
(2)已知集合A={x|ax2-3x+2=0}只有一个元素,则实数a的值为( )
A. B.0 C.或0 D.1
当a=0时,A={x|-3x+2=0}=,满足题意;当a≠0时,Δ=9-8a=0,a=,此时A={x=,满足题意.所以a=0或a=.
【例2】 (1)(2025·重庆模拟)已知集合A={1,3},B={x|(x-a)[x-(a-2)]≤0,a∈R},若A∪B=B,则( )
A.a=1 B.a=3
C.1<a<3 D.1≤a≤3
B={x|(x-a)[x-(a-2)]≤0,a∈R}={x|a-2≤x≤a,a∈R},若A∪B=B,则A⊆B,又A={1,3},所以解得a=3.故选B.
(2)(2024·九省适应性考试)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________.
5
若A∩B=A,则A⊆B,因为B={x|3-m≤x≤3+m},
所以所以m≥5,所以mmin=5.
[规律方法] 集合间基本关系解题策略
(1)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.
(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图等直观的解决这类问题.
【训练2】 (1)已知集合A,B,若A={-1,1},A∪B={-1,0,1},则一定有( )
A.A⊆B B.B⊆A
C.A∩B=∅ D.0∈B
因为A={-1,1},A∪B={-1,0,1},所以B={0}或B={-1,0}或B={0,1}或B={-1,0,1},所以A,C不一定成立,B一定不成立,D一定成立.故选D.
(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
因为A⊆B,则有:若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意;综上所述:a=1.故选B.
(3)设集合M={x|-3<x<7},N={x|2-t<x<2t+1,t∈R}.若M∪N=M,则实数t的取值范围为___________.
(-∞,3]
由M∪N=M,得N⊆M.因为集合M={x|-3<x<7},N={x|2-t<x<2t+1,t∈R},当N=∅时,有2-t≥2t+1,解得t≤;当N≠∅时,有解得<t≤3.综上,实数t的取值范围为(-∞,3].
角度1 集合的运算……………………教考衔接①
教材题
[题源1] (人A必一P14T1)集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},求A∪B,A∩B.
[题源2] (人A必一P14T4)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求∁R(A∪B),∁R(A∩B),(∁RA)∩B,A∪(∁RB).
[题源1] (人A必一P14T1)集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},求A∪B,A∩B.
由集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},所以A∪B={x|2≤x<4}∪{x|x≥3}={x|x≥2},A∩B={x|2≤x<4}∩{x|x≥3}={x|3≤x<4}.
[题源2] (人A必一P14T4)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求∁R(A∪B),∁R(A∩B),(∁RA)∩B,A∪(∁RB).
因为A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},所以A∪B={x|2<x<10},A∩B={x|3≤x<7},∁RA={x|x<3或x≥7},∁RB={x|x≤2或x≥10},所以∁R(A∪B)={x|x≤2或x≥10};∁R(A∩B)={x|x<3或x≥7};(∁RA)∩B={x|2<x<3或7≤x<10};A∪(∁RB)={x|x≤2或3≤x<7或x≥10}.
高考题
(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·北京高考)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}
(3)(2023·全国乙卷)设全集U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则{x|x≥2}=( )
A.∁U(M∪N) B.N∪(∁UM) C.∁U(M∩N) D.M∪(∁UN)
(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}
因为A={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},且注意到1<<2,从而A∩B={-1,0}.故选A.
(2)(2024·北京高考)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}
由题意得M∪N={x|-3<x<4}.故选C.
(3)(2023·全国乙卷)设全集U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则{x|x≥2}=( )
A.∁U(M∪N) B.N∪(∁UM)
C.∁U(M∩N) D.M∪(∁UN)
由题意可得M∪N={x|x<2},则∁U(M∪N)={x|x≥2},A项正确;∁UM={x|x≥1},则N∪(∁UM)={x|x>-1},B项错误;M∩N={x|-1<x<1},则∁U(M∩N)={x|x≤-1或x≥1},C项错误;∁UN={x|x≤-1或x≥2},则M∪(∁UN)={x|x<1或x≥2},D项错误.故选A.
[规律方法] 集合运算的常用方法
(1)根据集合的交集、并集和补集的定义直接求解.
(2)可结合数轴以及Venn图求解.
角度2 利用集合的运算求参数
【例3】 (1)(2025·沧衡模拟)已知集合A={x|-2<x<5},B={x|2a-1<x<2a+6},若A∩B={x|3<x<5},则a=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
由题意可得解得a=2.
(2)已知集合M={x|3x-x2≥0},N={x|(x-a)2≤4},若(∁RM)∪N=R,则实数a的取值范围为________.
[1,2]
集合M={x|3x-x2≥0}={x|0≤x≤3},N={x|(x-a)2≤4}={x|a-2≤x≤a+2},∁RM={x|x<0或x>3},因为(∁RM)∪N=R,所以解得1≤a≤2.故实数a的取值范围为[1,2].
[规律方法] 利用集合的运算求参数的方法
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值的取舍.
(2)若集合中的元素能一一列举,则一般先用观察法得到集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
角度3 Venn图的应用
【例4】 (2025·海南模拟)如图,已知全集U=R,集合A={x|(2x-3)(x+1)≤0},B={x|x>0},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x≤-1} B.
C.{x|x<-1} D.
依题意,集合A={x|-1≤x≤},而B={x|x>0},则A∪B={x|x≥
-1},由Venn图知,图中阴影部分表示的集合为∁U(A∪B)={x|x<-1}.故选C.
[规律方法] 在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集合中元素的个数,即Card(A)表示有限集合A中元素的个数.
【对点练】
1.(角度1)(2025·八省联考)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}
A∩B={0,1},故选C.
2.(角度1)已知全集U=R,集合A={x|2x<1},B={x|x-2<0},则(∁UA)∪B=( )
A.{x|0≤x<2} B.R
C.{x|0<x<2} D.{x|x<2}
由集合A={x|2x<1}={x|x<0},B={x|x-2<0}={x|x<2},则(∁UA)∪B={x|x≥0}∪{x|x<2}=R.
3.(角度2)设集合A={0,a},B={1,a-2,3a-4},若A∩B=A,则a=( )
A.2 B.1 C. D.-2
由A∩B=A,得A⊆B.若a=1,则A={0,1},B={1,-1,-1},不符合题意;又a≠a-2,所以解得a=2.故选A.
4.(角度3)某学校举办运动会,比赛项目包括田径、游泳、球类,经统计高一年级有57人参加田径比赛,有11人参加游泳比赛,有62人参加球类比赛.参加球类比赛的同学中有14人参加田径比赛,有4人参加游泳比赛;同时参加田径比赛和游泳比赛的有8人;同时参加三项比赛的有2人.则高一年级参加比赛的同学的人数为________.
106
设集合A,B,C分别指参加田径、游泳、球类比赛的学生构成的集合,作出Venn图,如图所示.由图可知,高一年级参加比赛的同学的人数为46+37+1+12+2+6+2=106.
1.(2022·新课标Ⅱ卷)已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B=( )
A.{-1,2} B.{1,2}
C.{1,4} D.{-1,4}
解法一:因为B={x||x-1|≤1},所以B={x|0≤x≤2},所以A∩B={1,2},故选B.
解法二:因为4∉B,所以4∉A∩B,排除C,D;又-1∉B,所以-1∉A∩B,排除A.故选B.
2.(2022·新课标Ⅰ卷)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N=( )
A.{x|0≤x<2} B. {x|≤x<2}
C.{x|3≤x<16} D.{x|≤x<16}
因为M={x|<4},所以M={x|0≤x<16}.因为N={x|3x≥1},所以N={x.所以M∩N={x.
3.(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}
由题意可知A∩B={1,4,9},故∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
4.(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.∅
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(M∪N)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
5.(2020·新高考Ⅰ卷)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是( )
A.62% B.56% C.46% D.42%
用Venn图表示该中学喜欢足球和游泳的学生所占比例之间的关系如图,设既喜欢足球又喜欢游泳的学生占
该中学学生总数的比例为x,则(60%-x)
+(82%-x)+x=96%,解得x=46%.故选C.
$$