内容正文:
第一节 集合
课标要求
1.了解集合的含义,了解空集与全集的含义,理解元素与集合的属于关系.
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.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集.
4.能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
1.元素与集合
(1)集合元素的特性:确定性、 、无序性;
(2)集合的表示方法: 、 、图示法;
(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 集,N表示非负整数集(自然数集),Z表示 集,Q表示 集,R表示实数集.
提醒 (1)解题时,应注意检查集合的元素是否满足互异性;(2)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.
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B⊇A)
或
真子集
集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A
(或B⫌A)
集合相等
集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素
A=B
提醒 (1)空集是任何集合的子集,任何非空集合的真子集;(2)A⊆B包含两层含义:A⫋B或A=B;(3)若A⊆B,要分A=⌀或A≠⌀两种情况讨论,不要忽略A=⌀的情况.
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=
1.子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
2.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.
3.等价关系:A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( )
(2)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∩B={0,1}.( )
(3)集合{x|x=x3}用列举法表示为{-1,1}.( )
(4)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(5){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
2.(人A必修一P14习题4题改编)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则(∁RS)∪T=( )
A.{x|-2<x≤1} B.{x|x≤-4}
C.{x|x≤1} D.{x|x≥1}
3.(人A必修一P35复习参考题8题改编)若集合M={(x,y)|y=1},集合N={(x,y)|x=0},则M∩N=( )
A.{0,1} B.{(0,1)}
C.{(1,0)} D.{(0,1),(1,0)}
4.已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x= .
5.(苏教必修一P12习题7题改编)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 .
集合的基本概念
(基础自学过关)
1.已知集合A={x|2x-a>0},且1∉A,2∈A,则( )
A.a>1 B.a≤2
C.2<a≤4 D.2≤a<4
2.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )
A.4 B.5
C.8 D.9
3.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则a2 025+b2 026= .
4.若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则满足条件的实数k的取值集合是 .
练后悟通
解决与集合中的元素有关问题的一般思路
集合间的基本关系
(师生共研过关)
(1)(人A必修一P9练习3(2)题改编)已知集合M={x|x=k+,k∈Z},N={x|x=+1,k∈Z},则( )
A.M⊆N B.N⊆M
C.M=N D.M∩N=⌀
(2)已知集合A={x|a<x<a+2},B={x|(x+2)(x-3)<0},且A⊆B,则( )
A.-1≤a≤2 B.-1<a<2
C.-2≤a≤1 D.-2<a<1
听课记录 解题技法
1.判断集合间关系的常用方法
2.求参数的方法
将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,表示为参数满足的关系.解决这类问题还要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
提醒 当B为A的子集时,易漏掉B=⌀的情况.
1.设全集U=R,则集合M={0,1,2}和N={x|x(x-2)log2x=0}的关系可表示为( )
2.(2025·南宁第一次适应性测试)已知集合A={2,4,6,8,9},B={1,2,3,4,5,8},又知集合C是这样一个集合:若集合C的各元素都加上2,它就变成A的一个子集;若集合C的各元素都减去2,它就变成B的一个子集.试写出这样的一个集合C= .
集合的基本运算
(定向精析突破)
考向1 集合的运算
(1)(2024·新高考Ⅰ卷1题)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)(2025·贵阳摸底)已知全集U=R,集合A={x|-1≤x≤3},B={y|y=2x,x∈R},则图中阴影部分所对应的集合为( )
A.{x|x<-1} B.{x|x≤-1}
C.{x|x≤0或x>3} D.{x|0<x≤3}
听课记录 解题技法
集合基本运算的方法技巧
考向2 利用集合的运算求参数
已知集合A={x∈Z|x2<3},B={x|a<x<a+},若A∩B有2个元素,则实数a的取值范围是( )
A.(-,0)∪(1,+∞) B.(-,0)
C.(-,-1)∪(-,0) D.(-,-1)
听课记录 解题技法
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.
考向3 集合的新定义问题
〔多选〕对任意A,B⊆R,记A⊕B={x|x∈A∪B,且x∉A∩B},并称A⊕B为集合A,B的对称差.例如,A={1,2,3},B={2,3,4},则A⊕B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A.若A,B⊆R且A⊕B=B,则A=⌀
B.若A,B⊆R且A⊕B=⌀,则A=B
C.若A,B⊆R且A⊕B⊆A,则A⊆B
D.存在A,B⊆R,使得A⊕B=(∁RA)⊕(∁RB)
听课记录 解题技法
解答集合新定义问题的关键是认真阅读题目,准确理解题目中的新定义,依照新定义中某些限定条件,联系所学过的知识找出解题的突破口.
1.(2024·上饶一模)设全集U=R,集合A={x|3x>9},B={x|-2≤x≤4},则(∁UA)∩B=( )
A.[-1,0) B.(0,5)
C.[0,5] D.[-2,2]
2.已知集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>0}.若A∪B=R,则a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(1,3)
C.[1,3] D.[3,+∞)
3.对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x∉B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B= .
提示:完成课后作业 第一章 第一节
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复习讲义部分
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
第一节 集合
【知识·逐点夯实】
知识梳理夯基
1.(1)互异性 (2)列举法 描述法 (3)∈ ∉ (4)正整数 整数 有理数
2.任意一个 A⊆B A⫋B
3.{x|x∈A,或x∈B} {x|x∈A,且x∈B} {x|x∈U,且x∉A}
对点自测诊断
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.C 3.B 4.1或4 5.(2,+∞)
【考点·分类突破】
考点1
1.D ∵1∉A,∴2×1-a≤0,解得a≥2,又∵2∈A,∴2×2-a>0,解得a<4,∴2≤a<4.故选D.
2.B 因为x2+y2≤,x∈Z,所以x可取-1,0,1.当x=-1时,得y=0;当x=0时,得y=-1,0或1;当x=1时,得y=0.所以A={(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,0)},共有5个元素.
3.0 解析:由题意知a≠0,所以a+b=0,则=-1,所以a=-1,b=1.故a2 025+b2 026=-1+1=0.
4.{1,-1} 解析:若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则方程x2+2kx+1=0有两个相等的实数根,即Δ=(2k)2-4=0,解得k=±1,所以k的取值集合是{1,-1}.
考点2
【例1】 (1)A (2)C 解析:(1)M={x|x=k+,k∈Z}={x|x=,k∈Z},N={x|x=+1,k∈Z}={x|x=,k∈Z},因为2k+1,k∈Z表示所有的奇数,而k+2,k∈Z表示所有的整数,则M⊆N.故选A.
(2)由(x+2)(x-3)<0,解得-2<x<3,所以B={x|-2<x<3},集合A={x|a<x<a+2}≠⌀.因为A⊆B,所以解得-2≤a≤1.
跟踪训练
1.A 因为N={x|x(x-2)log2x=0}={1,2},M={0,1,2},所以N是M的真子集.故选A.
2.{4,7}(答案不唯一) 解析:逆向思维,即A中的元素都减去2得到集合D={0,2,4,6,7},B中的元素都加上2得到集合E={3,4,5,6,7,10}.因此集合C是集合D和集合E的公共元素所组成的集合G={4,6,7}的非空子集,故这样的集合C有7个,答案不唯一,如C={4,7}.
考点3
【例2】 (1)A (2)A 解析:(1)法一 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.
法二 将集合B中的元素代入集合A中,排除易得选A.
(2)因为B={y|y=2x,x∈R},所以B=(0,+∞).而题图中白色部分表示A∪B=[-1,+∞),故阴影部分所对应的集合为∁R(A∪B)=(-∞,-1).故选A.
【例3】 C A={x∈Z|x2<3}={-1,0,1},B={x|a<x<a+},若A∩B有2个元素,则或解得-<a<-1或-<a<0,所以实数a的取值范围是(-,-1)∪(-,0).故选C.
【例4】 ABD 对于A选项,因为A⊕B=B,所以B={x|x∈A∪B,且x∉A∩B},所以A⊆B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A=⌀,故A为真命题;对于B选项,因为A⊕B=⌀,所以⌀={x|x∈A∪B,且x∉A∩B},所以A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B为真命题;对于C选项,因为A⊕B⊆A,所以{x|x∈A∪B,且x∉A∩B}⊆A,所以B⊆A,故C为假命题;对于D选项,若A={x|x<2},B={x|x>1},则A∪B=R,A∩B={x|1<x<2},所以A⊕B={x|x≤1或x≥2},∁RA={x|x≥2},∁RB={x|x≤1},所以(∁RA)∪(∁RB)={x|x≤1或x≥2},(∁RA)∩(∁RB)=⌀,所以(∁RA)⊕(∁RB)={x|x≤1或x≥2},因此A⊕B=(∁RA)⊕(∁RB),故D为真命题.故选A、B、D.
跟踪训练
1.D A={x|3x>9}={x|x>2},故∁UA={x|x≤2},所以(∁UA)∩B={x|-2≤x≤2}=[-2,2].
2.B 因为集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>0}={x|x<1或x>4},且A∪B=R,所以解得1<a<3,即a的取值范围是(1,3),故选B.
3.{x|-3≤x<0或x>3} 解析:∵A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},∴A-B={x|x>3},B-A={x|-3≤x<0}.∴A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
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