内容正文:
专题01 集合(期中复习讲义)
【考试要求】
1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能用列举法或描述法表示集合;
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,了解全集与空集的含义;
3.理解并会求并集、交集、补集,能用 图表示集合的关系与运算。
【命题规律】
集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩 图,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型以选择题为主,低档难度。
基础·细梳理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性1、无序性。
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为 和 。
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法。
(4)五个特定的集合
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
[注意] 元素的互异性即集合中不能出现相同元素。
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意 ,都有 ,则 或 。
(2)真子集:若 ,且集合 中至少有一个元素不属于集合 ,则 或 。
(3)相等:若 ,且 ,则 。
(4)空集: 是任何集合的子集,是任何 集合的真子集。
[注意] 解题时应时刻关注集合是否是空集的讨论。
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符合表示
若全集为 ,则集合 的补集为
图形表示
意义
,或
,且
,且
性质
;
;
;
;
;
;
[注意] 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补集运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心。
类型一 集合的基本概念
1.(多选题)已知集合P={x|x2=4},N为自然数集,则( )
A.2∈P B.P={-2,2} C.{∅}⊆P D.PN
2.已知A={x|3≤x<7},B={x∈Z|-3<x<4},则B∩(∁RA)=( )
A.{1,2,3} B.{0,1,2}
C.{-2,-1,0,1,2,3} D.{-2,-1,0,1,2}
3.已知集合A={1,3,a2},B={1,a+2},若A∪B=A,则实数a=________.
4.(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}
5.设集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},则C中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},集合B={(x,y)|y=|x|-1},则集合A∩B的真子集的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
7.已知a,b∈R,若={a2,a+b,0},则a2025+b2025的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.±1
练后感悟
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义。
2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性。
类型二 集合的基本关系
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________.
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
3.已知集合 , ,若 ,则实数 的取值范围为( C )
A. B. C. D.
4.已知集合 , ,则满足条件 的集合 的个数为 。
5.已知集合 , ,且 ,则实数 的取值范围是 。
总结反思
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、 图等来直观解决这类问题。
类型三 集合的运算
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·全国乙卷)设全集U=R,集合M={x|x<1},N=x≥2}=( )
A.∁U(M∪N) B.N∪∁UM C.∁U(M∩N) D.M∪∁UN
3.设集合A={x|m-3<x<2m+6},B={x|log2x<2},若A∪B=A,则实数m的取值范围是( )
A.∅ B.[-3,-1] C.(-1,3) D.[-1,3]
4.已知集合A={x|-1<x≤4},B={x|(x-2a)(x-a2-1)<0}.若A∩B=∅,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a>2} B.{a|a≥2} C.{a|a=1或a≥2} D.{a|a≥1}
5.已知集合 , ,则 ( D )
A. B. C. D.
6.已知 是全集,若集合 满足 ,则( D )
A. B. C. D.
总结反思
1.对于集合的交、并、补运算,如果集合中的元素是离散的,可用 图表示;
2.如果集合中的元素是连续的,可用数轴表示,此时要注意端点的情况。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(2024·天津卷)集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{1}
2.(2023·新课标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}
3.已知集合A={x∈Z|-1≤x≤1},B={x|0≤x≤2},则A∩B的子集个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
4.(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}
5.已知集合A={x|x>-1,x∈R},B={x|x2-x-2≥0,x∈R},则下列关系中,正确的是( )
A.A⊆B B.∁RA⊆∁RB
C.A∩B=∅ D.A∪B=R
6.(多选题)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={x∈N|x<5},B={1,3,5,7},则图中阴影部分所表示的集合为( )
A.{0,2,4} B.{2,4}
C.A∩(∁UB) D.(∁UA)∩(∁UB)
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.集合P={x∈R|y=ln (3-x)},Q={y∈R|y=2x,x∈P},则P∩Q=( )
A.(-∞,3) B.(0,3)
C.(1,3) D.(-∞,8)
2.已知集合A={x|y=log2(x2-8x+15)},B={x|a<x<a+1},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3] B.(-∞,4]
C.(3,4) D.[3,4]
3.设集合A={x|log2(x-1)≤1},B=,则A∩B=________.
4.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.
5.设集合M={x|-3<x<7},N=,若M∪N=M,则实数t的取值范围是________.
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1. 已知集合 , ,则 中元素的个数为( )
2. 已知集合 , ,且 ,则 ( )
A. , B. , C. D.
3.已知集合 , , ,则 与 之间的关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
4.(多选题)某校举行秋季运动会,高一某班共有30名同学参加比赛,有20人参加田赛,13人参加径赛,19人参加球类比赛,同时参加田赛与径赛的有8人,同时参加田赛与球类比赛的有9人,没有人同时参加三项比赛.以下说法正确的有( )
A.同时参加径赛和球类比赛的有3人 B.只参加球类一项比赛的有2人
C.没有人只参加径赛一项比赛 D.只参加田赛一项比赛的有3人
5.(多选题)若集合A={x|sin 2x=1},B=,则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅ D.∁RA⊆∁RB
6.已知集合A={x|log2(x-1)≤0},B={x的真子集为________,(∁RA)∩B=________.
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 集合(期中复习讲义)
【考试要求】
1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能用列举法或描述法表示集合;
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,了解全集与空集的含义;
3.理解并会求并集、交集、补集,能用 图表示集合的关系与运算。
【命题规律】
集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩 图,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型以选择题为主,低档难度。
基础·细梳理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性1、无序性。
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为 和 。
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法。
(4)五个特定的集合
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
或
[注意] 元素的互异性即集合中不能出现相同元素。
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意 ,都有 ,则 或 。
(2)真子集:若 ,且集合 中至少有一个元素不属于集合 ,则 或 。
(3)相等:若 ,且 ,则 。
(4)空集: 是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
[注意] 解题时应时刻关注集合是否是空集的讨论。
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符合表示
若全集为 ,则集合 的补集为
图形表示
意义
,或
,且
,且
性质
;
;
;
;
;
;
[注意] 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补集运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心。
类型一 集合的基本概念
1.(多选题)已知集合P={x|x2=4},N为自然数集,则( )
A.2∈P B.P={-2,2}
C.{∅}⊆P D.PN
解析:AB P={x|x2=4}={-2,2},故2∈P,故A,B正确.∅不是P中的元素,故C错误.因为-2∉N,故D错误.
2.已知A={x|3≤x<7},B={x∈Z|-3<x<4},则B∩(∁RA)=( )
A.{1,2,3} B.{0,1,2}
C.{-2,-1,0,1,2,3} D.{-2,-1,0,1,2}
解析:D 因为B={x∈Z|-3<x<4}={-2,-1,0,1,2,3},∁RA={x|x<3或x≥7},所以B∩(∁RA)={-2,-1,0,1,2,3}∩{x|x<3或x≥7}={-2,-1,0,1,2}.故选D.
3.已知集合A={1,3,a2},B={1,a+2},若A∪B=A,则实数a=________.
解析:因为A∪B=A,所以B⊆A,所以a+2∈A.当a+2=3,即a=1时,集合A中的元素不满足集合中元素的互异性,不符合题意;当a+2=a2时,a=-1(舍去)或a=2,此时A={1,3,4},B={1,4},符合题意.综上,实数a=2.
答案:2
4.(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}
解析:C 由集合的并运算,得M∪N={x|-3<x<4}.
5.设集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},则C中元素的个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:B 因为集合A={1,2,3},B={4,5},C={x+y|x∈A,y∈B},所以C={5,6,7,8}.即C中元素的个数为4.
6.已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},集合B={(x,y)|y=|x|-1},则集合A∩B的真子集的个数为( )
A.3 B.4
C.7 D.8
解析:C 结合图象可知,集合A∩B有3个元素,所以集合A∩B的真子集的个数为23-1=7.
7.已知a,b∈R,若={a2,a+b,0},则a2025+b2025的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.±1
解析:A 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a2025+b2025=(-1)2025+02025=-1.
练后感悟
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义。
2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性。
类型二 集合的基本关系
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________.
解析:由于B⊆A,且B={x|m+1≤x≤2m-1},
∴若B=∅,则2m-1<m+1,解得m<2;
若B≠∅,则解得2≤m≤3.
故实数m的取值范围为(-∞,3].
答案:(-∞,3]
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
解析:B 由题意知0∈B.当a-2=0时,即a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},A⊄B,不符合题意.当2a-2=0时,即a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},满足A⊆B,所以a=1.故选B.
3.已知集合 , ,若 ,则实数 的取值范围为( C )
A. B. C. D.
解析:集合 ,因为 ,所以有 所以 。故选C。
4.已知集合 , ,则满足条件 的集合 的个数为4。
解析:由题意可得, , 。又因为 ,所以 或 或 或 ,共4个。
5.已知集合 , ,且 ,则实数 的取值范围是 。
解析:因为 ,①当 时, ,解得 ,②当 时, 解得 。
综上,实数 的取值范围是 。
总结反思
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、 图等来直观解决这类问题。
类型三 集合的运算
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}
解析:A 法一:因为A={x|-5<x3<5}={x<x<},B={-3,-1,0,2,3},所以A∩B={-1,0},故选A.
法二: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.(2023·全国乙卷)设全集U=R,集合M={x|x<1},N=x≥2}=( )
A.∁U(M∪N) B.N∪∁UM
C.∁U(M∩N) D.M∪∁UN
解析:A 因为M={x|x<1},N={x|-1<x<2},所以M∪N={x|x<2},∁UM={x|x≥1},M∩N={x|-1<x<1},∁UN={x|x≤-1或x≥2},所以∁U(M∪N)={x|x≥2},N∪∁UM={x|x>-1},∁U(M∩N)={x|x≤-1或x≥1},M∪∁UN={x|x<1或x≥2}.故选A.
3.设集合A={x|m-3<x<2m+6},B={x|log2x<2},若A∪B=A,则实数m的取值范围是( )
A.∅ B.[-3,-1]
C.(-1,3) D.[-1,3]
解析:D 由题意可知,
B={x|log2x<2}={x|0<x<4},
由A∪B=A,可得B⊆A,所以可得-1≤m≤3.故选D.
4.已知集合A={x|-1<x≤4},B={x|(x-2a)(x-a2-1)<0}.若A∩B=∅,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a>2} B.{a|a≥2}
C.{a|a=1或a≥2} D.{a|a≥1}
解析:C 因为a2+1≥2a,当a=1时,a2+1=2a,则B=∅,满足A∩B=∅;当a≠1时,a2+1>2a,则B={x|2a<x<a2+1},因为A∩B=∅,a2+1≥1,所以解得a≥2.
综上,实数a的取值范围为{a|a=1或a≥2}.故选C.
5.已知集合 , ,则 ( D )
A. B. C. D.
解析:由 得 或 ,所以集合 或 , 。因为函数 的值域为 ,所以集合 ,所以 ,故选D。
6.已知 是全集,若集合 满足 ,则( D )
A. B. C. D.
解析:由于 ,所以 ,所以 ,故选D。
总结反思
1.对于集合的交、并、补运算,如果集合中的元素是离散的,可用 图表示;
2.如果集合中的元素是连续的,可用数轴表示,此时要注意端点的情况。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(2024·天津卷)集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{1}
解析:B 因为A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3,4},故选B.
2.(2023·新课标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}
解析:C 由x2-x-6≥0,得x≤-2或x≥3,则N={x|x≤-2或x≥3}.∵M={-2,-1,0,1,2},∴M∩N={-2}.故选C.
3.已知集合A={x∈Z|-1≤x≤1},B={x|0≤x≤2},则A∩B的子集个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:C 由题意得A∩B={0,1},所以其子集个数为4.
4.(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:D B={1,4,9,16,25,81},A∩B={1,4,9},则∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
5.已知集合A={x|x>-1,x∈R},B={x|x2-x-2≥0,x∈R},则下列关系中,正确的是( )
A.A⊆B B.∁RA⊆∁RB
C.A∩B=∅ D.A∪B=R
解析:D ∵A=(-1,+∞),B=(-∞,-1]∪[2,+∞),
∴A∪B=R,D正确,其余选项均错误.
6.(多选题)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合A={x∈N|x<5},B={1,3,5,7},则图中阴影部分所表示的集合为( )
A.{0,2,4} B.{2,4}
C.A∩(∁UB) D.(∁UA)∩(∁UB)
解析:AC 由Venn图知,阴影部分表示的集合为A∩(∁UB),则C正确.
又A={x∈N|x<5}={0,1,2,3,4},∁UB={0,2,4,6}.
∴A∩(∁UB)={0,2,4},故A项正确.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.集合P={x∈R|y=ln (3-x)},Q={y∈R|y=2x,x∈P},则P∩Q=( )
A.(-∞,3) B.(0,3)
C.(1,3) D.(-∞,8)
解析:B P={x∈R|y=ln (3-x)}={x|3-x>0}={x|x<3},Q={y|y=2x,x∈P}={y|y=2x,x<3}={y|0<y<8},所以P∩Q=(0,3),故选B.
2.已知集合A={x|y=log2(x2-8x+15)},B={x|a<x<a+1},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,3] B.(-∞,4]
C.(3,4) D.[3,4]
解析:D 易知A={x|x2-8x+15>0}={x|x<3或x>5},由A∩B=∅,
可得所以3≤a≤4.
3.设集合A={x|log2(x-1)≤1},B=,则A∩B=________.
解析:由log2(x-1)≤1,得1<x≤3,
则A=(1,3].
又21-x≥,得x≤2,则B=(-∞,2],
所以A∩B=(1,2].
答案:(1,2]
4.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.
解析:符合题意的集合有{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.
答案:6
5.设集合M={x|-3<x<7},N=,若M∪N=M,则实数t的取值范围是________.
解析:由M∪N=M,知N⊆M.
又M={x|-3<x<7},
N={x|2-t<x<2t+1,t∈R}.
当N=∅时,2-t≥2t+1,得t≤.
当N≠∅时,则
解得<t≤3.
综上,实数t的取值范围为(-∞,3].
答案:(-∞,3]
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1. 已知集合 , ,则 中元素的个数为( C )
A. B. C. D.
[解析] , , ,且 。
2. 已知集合 , ,且 ,则 ( C )
A. , B. , C. D.
[解析]易知 或 ,所以 或 。当 时,则 ,不满足集合中元素的互异性,舍去。当 时,则 ,与题设条件 矛盾,舍去。当 时, , ,满足 ,故 。
3.已知集合 , , ,则 与 之间的关系是( B )
A. B. C. D. 无法比较
[解析]解法一(列举法):
, 。
显然 。
解法二(描述法):集合 , 可以表示任意奇数, 可以表示任意整数,故 。
4.(多选题)某校举行秋季运动会,高一某班共有30名同学参加比赛,有20人参加田赛,13人参加径赛,19人参加球类比赛,同时参加田赛与径赛的有8人,同时参加田赛与球类比赛的有9人,没有人同时参加三项比赛.以下说法正确的有( )
A.同时参加径赛和球类比赛的有3人 B.只参加球类一项比赛的有2人
C.没有人只参加径赛一项比赛 D.只参加田赛一项比赛的有3人
解析:CD 设全班同学组成全集U,参加田赛的同学组成集合A,参加径赛的同学组成集合B,参加球类比赛的同学组成集合C,设同时参加径赛和球类比赛的人数为x,根据题意,画出Venn图如图所示,
则3+8+9+x+(13-8-x)+(19-9-x)=30,解得x=5.
所以同时参加径赛和球类比赛的有5人,
只参加球类一项比赛的有5人,
没有人只参加径赛一项比赛,
只参加田赛一项比赛的有3人.故选CD.
5.(多选题)若集合A={x|sin 2x=1},B=,则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅ D.∁RA⊆∁RB
解析:AB A={x|sin 2x=1}==,
B==,
显然集合⊆,所以A⊆B,则A∪B=B成立,所以A正确.∁RB⊆∁RA成立,所以B正确,D错误.A∩B=A,所以C错误.
6.已知集合A={x|log2(x-1)≤0},B={x的真子集为________,(∁RA)∩B=________.
解析:易知A={x|1<x≤2},B={x|-1<x<4},
∴A∩N+={2},则A∩N+的真子集是∅.又∁RA={x|x≤1或x>2},
因此(∁RA)∩B=(-1,1]∪(2,4).
答案:∅ (-1,1]∪(2,4)
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$