内容正文:
课时1
集合及其运算
一、课标要求
1.了解集合的含义,了解全集与空集的含义
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Ven图表示集合
间的基本关系和基本运算.
二、知识梳理
1.集合的有关概念
概念
含义
集合
一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集
合.集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元
集合元素的特征
确定性、互异性、无序性
元素与集合的关系
属于或不属于的关系,用符号∈”或庄”表示
集合的表示方法
列举法、描述法、Venn图
自然数集N
正整数集N,整数集Z有理数
常见集合的记法
集Q,实数集R
集合的分类
按集合元素个数划分,集合分为有限集、无限集、空集
2.两个集合的基本关系
文字语言
符号语言
记法
子集
集合A的任意一个元素都是
集合B中的元素
x∈Ax∈B
AcB或B兰
基
本关系
集合A是集合B的子集,且集合B
真子集
ASB,且x∈B,
ACB或BA
中至少有一
个元素不属于A
x0庄A
相等
集合A,B的元素完全相同
ACB,
BCA→A=B
A=B
Vx,xE☑,
空集
不含任何元素的集合,空集是
任何集合的子集
0
OcA
3.集合的基本运算
文字语言
符号语言
图形语言
记法
由所有属于集合A且属
{xx∈A,
交集
A
B
正
于集合B的元素构成的集合
且x∈B)
由所有属于集合A或者
(xxEA,
并集
A
B
A上
属于集合B的元素构成的集合
或xeB}
全集U中不属于集合A中的
{xx∈UU,且
补集
A
元素构成的集合
x庄A}
CA
【拓展知识】
1.集合的主要性质
交集的性质:
并集的性质:具
补集的性质:并U,
:0
☑EIA一
2.重要结论
(I)A∩B=A=ACB;AUB=A←→E;AnB=AUB→A=B
(2)1
丸奔=(陈:(E巴
(3)对于含有n个元素的有限集合M,其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依
次为
2n
2".1
2n.1
2n.2
(4)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,解答含参数问题时要特别注意对
空集的讨论
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打√”,错误的打×)
(1)若1∈{x2,x,则x=-1或x=1.
×【解析】x=1时,集合中两个元素相同,
矛盾.
(2)任何一个集合都至少有两个子集
【解析】空集是一个特殊的集合
(3)集合{s'=寺
×
【解析】前两个是数集,分别表示R和[O+对
(
)
第三个是点集
(4)对于任意两个集合A,B,都有(实
()
√【解析】x☑x
2.设集合A={1,3,5,7},B={x2≤x≤5},则A
A.{1,3}
B.{3,5}
C.{5,7}
B【解析】由题知,A∩B={3,5}.故选B.
B=(
)
D.{1,7}
3.设集合A={x-1<2},
A.{x-1<x3}
C.{x1<x2)
A【解析】A={x-1<x2}
集合B={x1<<3},则AUB=(
B.{x-1<x1}
D.{x2<x3}
B={x1<<3},所以AUB={x-1<<3}.故选A.
4.设集合A={0,-a,B={1,a-2,2a-2}.若ACB,则a=·
1【解析】依题意,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},不符合题意;当2a-2=0时,解得a=1,此时A={0,
-1},B={1,-1,0},符合题意
四、考点扫描
考点一集合的含义及表示
例1(1)(2025·新高考卷
则A中元素的个数为()
A.0
B.3
C【解析】根据题意,
设全集
≤单,集合且,
C.5
D.8
4,6,
7,,所以
的元素个数为5.故选.
(2)已知集合M={1,
a+3,a2+2},且
6∈M,则实数a的值为
2或3【解析】
由M={1,a+3,a2+2},且6∈M,
得a+3=6或a2+2=6,解得=3或±2.
当=3时,{1,6,11},符合题意;
当=2时,M{1,5,6},符合题意;
当F一2时,M仁{1,1,6},不符合元素的互异性,
所以a的值为2或3.
舍去
对点训练(1)(多选题)下列各组中M,P表示不同集合的有()
AM={3,-1},P={(3,-1)}
B.M={(3,1)},P={(1,3)}
CM={yy=x2+1,x∈R},P={xx=t2+1,t∈R}
DM={yly=x2-1,x∈R},P={(x,y)y=x2-1,x∈R}
ABD【解析】对于选项A,M={3,-1}是数集,P={3,-1)}是点集,二者
不是同一集合,故M≠P;
对于选项B,(3,1)与(1,3)表示不同的点,故M≠P;
对于选项C,M={yy=x2+1,x∈R}=[1,+∞),P={xx=2+1,t∈R}=[1,
十∞),故M=P;
对于选项D,M是二次函数y=x2-1,x∈R的所有y成的集合,而集合P是
二次函数y=x2一1,x∈R象上所有点成的集合,故
M≠P.故选ABD
(2)若集合A={xx2-1=0},则下列结论错误的是(
A.1∈A
B.{-1}SA
C.o≤A
D.{-1,1}年A
D【解析】因为A={xx2-1=0}={-1,1},所以A,
D.
)
B,C正确,D错误.故选
规律方法:
(1)描述法表示的集合,关键要理解集合元素是什么?是实数?点?还是不等式的(整数)
解?
(2)
利用数轴、Vnn图可以更加直观的表示集合以及它们之间的关系,
考点二集合之间的基本关系
例2(1)2025·山东泰安市期
则(
AM∈W
CM-N
末)已知集合M=
B.NCM
DM∩W=o
g
N
人【折1-{=e-{-2,
N-(e马-k2c因为+1,ke乙表示防有的奇
数,k+2,k∈Z表示所有的整数,所以M仁N.故选A.
(2)2025·安徽安庆市二模)设集合A={xx2-x-6<0},B={x-a≤x≤a.若A二B
则实数a的取值范围是
[3,+o)【解析】
集合A={xx2-x-6<0}={x(x-3)c+2)<0}={x-2<x
-2即
a-2,
<3},又B={x-a≤x≤a,且A二B,可得{
解得a∈3,+
>3,
a23,
0)).
对点训练(1)(多选题)已知集合M={xx2-3x
A.NCM
C.M∩W片①
2≤0},W={xx>-1},则有(
)
B.MCN
D.MU(CRN)=R
BC【解析】由x2-3x+2≤0,解不等式得1≤2,所以M
={xx>一1},所以MCN,故A错误,B正确;对于选项C,
故C正确;对于选项D,因为CN={xk≤-1},所以MU(C
2]≠R,故D错误.故选BC.
{x1≤s2},又因为N
M∩W={x1≤xs2≠0,
RW)=(-o,-1]U[1,
(2)2025·山东烟台市模拟)已知集合M={xx+1≥0},W=
图中阴影部分可以表示集合{x一1≤x<0}的为(
)
M
N
M
N
M
N
R
R
R
A
B
C
{x2x<1},则下列Venn
M
N
R
D
A【解析】因为M={xx+1≥0}=[-1,+∞),N={x2<1}=(-∞,0),所以
M∩W={x-1≤x<0},由Vnn图知,A符合要求.故选A.
规律方法:
讨论含参数的集合时,应注意
()空集是任意集合的子集,注意参数取值使得集合为空集的情形,避免漏解.
(2)已知两个集合间的关系求参数时,要注意区间端点.
考点三集合的基本运算
考向1求集合运算结果
例3(1)(2025春·上海高考
9
【解析】由集合
)已知集合
上,则
,0,1,,则
(2
(2025·天津高考)己知全集
3,
,则C(AUB)(
A.,2,3,
B.,3,
D【解析】因为
,3,
2,3,4,,
H委.故选
,2,3,
4,,集合
C.
D.
,所以也4,2,3,因为
9
对点训练(1)(2025山东聊城市期末)设集合A={xx=3k+1,k∈Z),B={xx
=3k十2,k∈Z},U为整数集,则C(AUB)=()
A.{xx=3k,k∈Z
B.{xx=3k-1,k∈Z}
C.{xx=3k-2,k∈Z}
D.0
A【解析】因为整数集Z={xx=3k,k∈Z)U{xx=3k+1,k∈Z}U{xx=3k+2,
k∈Z},U=Z,所以C(AUB)={xx=3k,k∈Z.故选A
(2)(2025安徽埠市二校)已知集合-卡卡手,
则
丸尽()
A2B(G吵c.,D-3产
D【解析】因为
,所
日A例含却
(3)2025·河南省级联测)己知全集
则{1,6,8)=(
)
A.AU(C B)
C.A)(B)
U={x∈Nx≤8},集合A={2,3,4},B={3,5,7},
B.[(40B)
D.()B)
D【解析】因为U={x∈N*x≤8}={1,2,3,4,5,6,7,8},所以画出Venn图如图所示.由
图可知{1,6,8}=C(AUB)=(CA)∩(CB).故选D.
1,6,8
A
B
2,4
3
5,7
考向2根据集合运算结果求参数
例4(I)已知集合A,B满足A={x>1},B
的取值范围是(
A.(-∞,1]
B.
(-∞,2]
C.
[1,
B【解析】因为集合A,B满足A={x>1},
-1≤1,解得a2.故选B.
{xx<a-1}.若A∩B=☑,则实数a
十∞)
D.
[2,+∞)
B={xx<a-1},且AnB=☑,则a
(2)2025山东泰安市期末)己知全集为R,集合A={x2<x<6},B={xa-4≤x≤a+4}
且A三IRB,则实数a的取值范围是
(2){ala≤-2或a≥10}【解析】由题可知B≠g,CRB={xx<a-4或>a叶4}.
因为A二CB,所以6≤a一4或2≥a+4,解得a≥10或a≤-2,所以实数a的
取值范围是{ala≤-2或a≥10}.
对点训练(1)己知集合A={xx2-310},B={xt1≤2m-1}.若AUB=A,则
实数m的取值范围是(
A.[3,+0)
B.[2,3]
C.(-0,3]
D.[2,+0)
C【解析】由题意,集合A={xx2-3x-10≤0}={x-2≤x≤5},因为AUB=A,
所以B三A.
①若B=o,则叶1>2m-1,即m<2;
1≤2m-1,
②若B≠0,则{
-2≤+1,
解得2≤m≤3.综上所述,m≤3.故选C.
2m-1≤5,
(2)(2024·九省联考)已知集合A={-2,0,2,4},B={xx-3≤m}.若A∩B=A,
则m的最小值为.
5【解析】由A∩B=A,知A二B.由x-3≤m,得-m+3≤x≤m+3,故有
4≤m+3,
解得
即m≥5,故m的最小值为5.
-2≥-m+3,
m≥5,
考点四集合的新定义问题
例5(1)设集合华,集合李.定义:
三并三特,则好中元素的个数是(
)
A.2
B.5
C.7
D.10
D【解析】因为华©,李
又
特,则x
的元素有2(个).故选D
所以字,华
有2种情况,y有5种情况,则中
(2)已知非空集合A1,A2是集合A的子集,若同时满足两个条件:①若a∈A1,
则a年A2;②若a∈A2,则a庄A1.则称A1,A2)是集合A的“互斥子集”,并规定
(A1,A2)与(A2,A1)为不同的“互斥子集组”.则集合A={1,2,3,4}的不同“互斥
子集组”的个数是(
A.11
B.28
C.32
D.50
D【解析】①若A1,A2中各含一个元素,则“互斥子集组”有C?X2=12(个);
②若A1,A2中一个含一个元素、一个含两个元素,则“互斥子集组”有CXC}X2
=24(个);③若A1,A2中一个含一个元素、一个含三个元素,则“互斥子集组”
有C4×2=8(个);④若A1,A中各含两个元素时,则“互斥子集组”有C?=
6(个).综上,共有“互斥子集组”50个.故选D
对点训练(多选题)非空集合
①
若x,y∈A,则r
∈A;
y
②若x,y∈A,则x十y∈A
下列判断正确的有(
A.-1年A
C.若x,y∈A,则y∈A
具有如下性质:
B.
2024
∈A
2025
D.若x,y∈A,
则x一y∈A
ABC【解析】假设-1∈A,令x=y=-1,则x=1∈A,x+y=一2EA,令x
=-1,y=1,则=-1∈A,x+y=0∈A,令x=1,y=0,不存在x,即0,
矛盾,所以一1EA,故A正确;
由题,1∈A,则1+1=2∈A,2+1=3∈A,,2024∈A,2025∈A,所以2024∈A,
2025
故B正确;
因为1∈A,x∈A,所以!∈A因为y∈A,!∈A,所以=y∈A,故C正确:
X
因为1∈A,2∈A,若x=1,y=2,则x-y=-1∈A,故D错误.故选ABC.
规律方法:
()新定义的集合,理解确定集合元素的性质,试用列举法写出所有元素,或用图表示集合.
(2)新定义的集合的运算,将所求解集合的运算问题转化为集合的交集、并集或补集的基本
运算问题,或转化为数的有关运算问题