内容正文:
暑假预习专题 第1讲 集合的概念与表示方法
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
集合
集合的表示方法
列举法与描述法
1. 集合的定义及分类。
2. 集合中的元素的三大特征。
3. 集合的表示方法。
学习重点:了解集合的含义,理解集合中的元素具有确定性、互异性和无序性,并能利用性质解决
简单的问题。
学习难点:理解元素的特征以及元素与集合之间的属于关系,能用符号表示对象与集合之间的关系。
1、元素与集合的关系: 一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体称为集合,简称集;元素一般用小写字母a,b,c表示,集合一般用大写字母 A,B,C表示,两者之间的关系是属于与不属于关系,符号表示如:a∈A或a∉A.
2、集合中元素的三大特征:
(1)确定性:集合中的元素是确定的,即任何一个对象都说明它是或者不是某个集合的元素,
两种情况必居其一且仅居其一,不会模棱两可.
(2)互异性:一个给定的集合中,元素互不相同,就是在同一集合中不能出现相同的元素.
(3)无序性:集合中的元素,不分先后,没有如何顺序.
3、集合的分类
一般地,含有有限个元素的集合称为有限集,含有无限个元素的集合称为无限集.
我们把不含任何元素的集合称为空集,记作.例如,集合就是空集.
常用数集及其记法:
①全体自然数组成的集合,即自然数集,记作(包含和正整数);
②不包含零的自然数组成的集合,记作;
③全体整数组成的集合,即整数集,记作;
④全体有理数组成的集合,即有理数集,记作;
⑤全体实数组成的集合,即实数集,记作.
另外,常用的集合的特殊表示法:实数集(正实数集)、有理数集(负有理数集)、
整数集(正整数集)、自然数集(包含零)、不包含零的自然数集.
4、集合的表示方法
(1)列举法:将集合中的元素一一列举出来(不考虑元素的顺序),并且写在大括号内,
这种表示集合的方法叫做列举法.
(2)描述法:在大括号内先写出这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线后面写上集合中
元素所共同具有的特性,即:(集合中的元素都具有性质,
而且凡具有性质的元素都在集合中),这种表示集合的方法叫做描述法.
(3)区间法:在数学上,常常需要表示满足一些不等式的全部实数所组成的集合.
为了方便起见,我们引入区间(interval)的概念
闭区间在数轴上表示 开区间在数轴上表示
半开半闭区间在数轴上表示;这里的实数a,b统称为这些区间的端点.
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 集合的概念
集合的概念:我们把能够确切指定的一些对象组成的整体叫做集合,简称集.集合中的各个对象叫做这个集合的元素.对于一个给定的集合,集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.
确定性是指一个对象要么是给定集合的元素,要么不是这个集合的元素,二者必居其一;比如“著名的数学家”、“较大的数”、“高一一班成绩好的同学”等都不能构成集合,因为组成集合的元素不确定.
互异性是指对于一个给定的集合,集合中的元素是各不相同的,也就是说,一个给定的集合中的任何两个元素都是不同的对象,集合中的元素不重复出现.例如由元素1,2,1组成的集合中含有两个元素:
1,2.
无序性是指组成集合的元素没有次序,只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是
相等的.
对集合概念的理解:
1.描述性:“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同中面儿何中的“点”“线”“面”等概念一样,都只是描述性的说明;
2.对象:现实生活中我们看到的、听到的、触摸到的、想到的事与物等,都可以看你“对象”,
即集合的元素;它具有广泛性,组成集合的对象可以是数、点、图形、人、物等;
3.元素:具有共同的特征或共同的属性的对象;
4.总体:集合是一个整体,暗含“所有”“全部”“全体”的含义,因此些对象一旦组成了集合,
这个集合就是这些对象的总体.
【经典例题】
【例1】下列所给对象不能构成集合的是________.
(1)高一数学课本中所有的难题; (2)某一班级16岁以下的学生;(3)某中学的大个子;
(4)某学校身高超过1.80米的学生;(5)1,2,3,1.
【答案】(1)(3)(5)
【技巧归纳】判断指定的一组对象能否构成集合,关键在于能否找到一个明确的标准.
【例2】已知x、y、z为非零实数,代数式+++的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( ) A. B. C. D.
【答案】D
【技巧归纳】判断一个集合的元素,关键在于通过分类讨论的办法找到一个明确的标准.
【例3】用“”或“”填空
(1)-3______N; (2)3.14______Q; (3)______Z;(4)-______R; (5)1______N*; (6)0________N.
【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6)
【技巧归纳】符号"""用在元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性(开口对着集合),左右两边不能互换.
【对点练习】
【练习1】下列几组对象可以构成集合的是( )
A.充分接近π的实数的全体 B.善良的人
C.某校高一所有聪明的同学 D.某单位所有身高在1.7 m以上的人
【答案】D
【练习2】用符号或填空:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6)
【练习3】下列四个说法中正确的个数是( )①集合N中最小数为1;②若a∈N,则;
③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值为2; ④所有小的正数组成一个集合.A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【练习4】由组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是( )
A.1 B.-2 C.6 D.2
【答案】C
【练习5】由下列对象组成的集体属于集合的是________(填序号).
①不超过π的正整数; ②高一数学课本中所有的难题;③中国的大城市;
④平方后等于自身的数;⑤某校高一(2)班中考成绩在500分以上的学生.
【答案】①④⑤
【练习6】已知集合M={-2,3x2+3x-4,x2+x-4},若2∈M,求x.
【答案】x=-3或x=2.
【练习7】设集合;若,
试判断与的关系.【答案】
知识点02 集合的分类
集合的分类:我们把含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集.
我们引进一个特殊的集合——空集,规定空集不含元素,记作,例如,方程的实数解
所组成的集合是空集,又如,两个外离的圆,它们的公共点所组成的集合也是空集.
【经典例题】
【例4】已知集合A={2,4,x2﹣x},若6∈A,则x= .
【答案】3或﹣2.
【详解】解:因为6∈A,所以6=x2﹣x,解得x=3或﹣2.符合题意;故x的值为3或﹣2.
【易错提醒】根据6∈A,所以6=x2﹣x,然后根据集合的性质分别进行讨论验证即可.
.【例5】(2024•浦东新区校级期中)若集合M={a,b,c}中的元素是△ABC的三边长,
则△ABC一定不是( )A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
【详解】解:根据集合元素的互异性,在集合M={a,b,c}中,必有a、b、c互不相等,
故△ABC一定不是等腰三角形;所以,答案是D.
【易错提醒】根据集合元素的互异性可知,a,b,c三个元素互不相等,若此三个元素构成某一三角形的三边长,则此三角形一定不是等腰三角形.
【例6】设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则∈A (a≠1).
求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.
【证明】(1)若a∈A,则∈A,又∵2∈A,∴=-1∈A,∵-1∈A,∴=∈A,
∵∈A,∴=2∈A,∴A中另外两个元素为-1,;
(2)若A为单元素集,则a=,即a2-a+1=0,方程无解,∴a≠,∴A不可能为单元素集合.
【易错提醒】(1) 由2∈A得到-1∈A.由-1∈A得到∈A.由∈A得到2∈A.即得证;
(2)假设a=,则a2-a+1=0,方程无解,所以集合A不可能是单元素集.
【例7】设P、Q为两个非空实数集合,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,
定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,则P+Q中元素的个数是多少?
【答案】8
【解析】当a=0时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为1,2,6;
当a=2时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为3,4,8;
当a=5时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为6,7,11;
由集合元素的互异性知P+Q中元素为1,2,3,4,6,7,8,11,共8个.
【易错提醒】按当a=0,a=2和a=5时讨论,b依次取1,2,6,得出a+b的值,利用集合元素的互异性,得出P+Q中元素的个数.
【对点练习】
【练习8】已知集合,且中只有一个元素,求的值.
【答案】
【练习9】已知集合,,若,,
则与集合M,N的关系是( )
A.但 B.但 C.且 D.且
【答案】B【分析】设,整理可得,
由此可知但.【详解】解:设,
则,
但,故选B.
【易错提醒】本题考查元素和集合的关系,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
知识点03 集合的表示方法
集合的表示方法常用列举法和描述法 将集合中的元素一一列举出来(不考虑元素的顺序),并且写
在大括号内,这种表示集合的方法叫做列举法,例如,方程的解的集合,可表示为,也可表示为
在大括号内先写出这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线后面写上集合中元素所共同
具有的特性,即:(集合中的元素都具有性质,而且凡具有性质的元素
都在集合中),这种表示集合的方法叫做描述法.例如,方程的解的集合可表示为.
集合也可以用封闭的图形或数轴(如区间法)表示,有限集一般用文氏图表示,无限集一般用数轴
表示.
【经典例题】
【例8】(2024•普陀区校级期中)已知,用列举法表示A= .
【答案】{1,2,3,6}.【分析】利用列举法来求得正确答案.
【解答】解:依题意,{1,2,3,6};故答案为:{1,2,3,6}.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例9】(2024•宝山区校级月考)用列举法表示“能整除9的所有正整数”组成的集合: .
【答案】{1,3,9}.
【解答】解:用列举法表示“能整除9的所有正整数”组成的集合为{1,3,9};故答案为:{1,3,9}.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例10】(2024•金山区校级期中)已知集合M={x|0<x≤3,x∈N},用列举法表示集合M= .
【答案】{1,2,3}.【分析】根据集合满足的条件,用列举法表示集合即可.
【解答】解:因为M={x|0<x≤3,x∈N},所以用列举法表示集合M={1,2,3};故答案为:{1,2,3}.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例11】(2024•浦东新区校级月考)能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A.{x|x=8k,k∈N} B.{x|x=8k+8,k∈N} C.{1,2,4} D.{1,2,4,8}
【答案】B【分析】能被8整除的所有正整数组成的集合中的元素为8的整倍数,结合选项判断即可.
【解答】解:能被8整除的所有正整数组成的集合应为无限集,所以C,D错误;选项A,当k=0时,
x=0,即集合包含0,因此不符合正整数的要求,故A错误,因此B正确;故选:B.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用描述法来求得正确答案.
【例12】(2024•黄浦区校级期中)用描述法表示图中阴影部分(包括边界)为 .
【答案】{(x,y)|﹣2≤x≤3,﹣1≤y≤2,且xy≥0}.【分析】根据描述法的定义求解.
【解答】解:用描述法表示图中阴影部分(包括边界)为:{(x,y)|﹣2≤x≤3,﹣1≤y≤2,且xy≥0}.
故答案为:{(x,y)|﹣2≤x≤3,﹣1≤y≤2,且xy≥0}.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用描述法来求得正确答案.
【例13】(2023•长宁区校级期中)若(m,4m﹣3)为一确定区间,则m的取值范围为 .
【答案】(1,+∞).【分析】由区间的含义列出限制条件可得答案.
【解答】解:由题意,m<4m﹣3,解得m>1;故答案为:(1,+∞).
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用区间法来求得正确答案.
【例14】集合{x|﹣1<x≤5}用区间可表示为( )
A.(﹣1,5) B.[﹣1,5] C.(﹣1,5] D.[﹣1,5)
【答案】C【分析】根据区间表示集合的形式,即可求解.
【解答】解:用区间表示集合{x|﹣1<x≤5}=(﹣1,5];故选:C.
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用区间法来表示集合,求得正确答案.
【对点练习】
【练习10】集合中实数的取值集合=
【答案】
【练习11】给出下列四种说法
①任意一个集合的表示方法都是唯一的;
②集合与集合是同一个集合
③集合与集合表示的是同一个集合;
④集合是一个无限集.其中正确说法的序号是 .(填上所有正确说法的序号)
【答案】②③④
【练习12】设.
【答案】
【练习13】用列举法表示集合:= .
【答案】 .
【练习14】下列叙述正确的是( )
A.{x|x>1}用区间可表示为[1,+∞) B.{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2)
C.(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x<3} D.[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4}
【答案】D【分析】根据区间的概念逐项判断即可.
【解答】解:对于选项A,{x|x>1}用区间可表示为(1,+∞),故A错误;
对于选项B,{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2],故B错误;
对于选项C,(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x≤3},故C错误;
对于选项D,[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4},故D正确;故选:D.
1.若集合只含有一个元素,则实数的取值范围为 .
【答案】【分析】对进行分类讨论,由此求得正确答案.
【详解】当时,,符合题意;当时,.
综上所述,的取值范围是;故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·月考)已知集合至多有一个元素,
则的取值范围是 .【答案】或
【知识点】根据集合中元素的个数求参数
【分析】考虑和的情况,结合根的判别式得到不等式,求出答案.
【详解】当时,,解得,此时有一个元素,满足要求,
当时,需要,解得,综上,或;故答案为:或.
3.已知集合,,且,则实数的值为 .
【答案】【分析】根据元素的互异性,确定的范围,根据集合相等列方程求即可.
【详解】因为,,所以,且,所以,且,,
因为,所以或,由,可得(舍去),
由,可得(舍去)或,所以;故答案为:.
4.(2024•青浦区校级月考)用列举法写出所有小于10的素数组成的集合 .
【答案】{2,3,5,7}.
【分析】找出小于10的所有素数,然后列举法表示即可.
【解答】解:小于10的素数组成的集合为:{2,3,5,7};故答案为:{2,3,5,7}.
5.区间[﹣3,5)用集合表示为 .
【答案】{x|﹣3≤x<5}.【分析】借助区间与集合的关系,用描述法表示即可得.
【解答】解:由区间的定义可知,区间[﹣3,5)用集合表示为{x|﹣3≤x<5};故答案为:{x|﹣3≤x<5}.
6.Q是有理数集,集合,在下列集合中:
①;②;③;④.
与集合M相等的集合序号是 .
【答案】①②④【分析】集合相等条件为集合元素相同,根据此条件分别判断①②③④四个集合中元素
是否与集合M一致即可.
【详解】对于①.,设,则,故①的集合与M相等;
对于②.令 ,则,其中,故②的集合与M相等;对于③.当 时,,
故③的集合与M不相等;对于④.令,
,其中,故④的集合与M相等;
故答案为:①②④.
7.下列叙述正确的是( )
A.{x|x>1}用区间可表示为[1,+∞) B.{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2)
C.(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x<3} D.[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4}
【答案】D【分析】根据区间的概念逐项判断即可.
【解答】解:对于选项A,{x|x>1}用区间可表示为(1,+∞),故A错误;
对于选项B,{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2],故B错误;
对于选项C,(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x≤3},故C错误;
对于选项D,[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4},故D正确;故选:D.
8.已知区间[2a﹣1,11],则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,6) B.(6,+∞) C.(1,6) D.(﹣1,6)
【答案】A【分析】由区间的定义列式即可求得结果.
【解答】解:由题意可知,2a﹣1<11,解得a<6;故选:A.
9.以下选项中,是集合的元素的是( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】逐个验证即可.
【详解】对于A:满足,对于B: ,错误;
对于C: ,错误;对于D: ,错误;故选:A
10.已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B【分析】利用集合中元素的互异性,对的取值进行分类讨论即可.
【详解】由题意,,当时,,当时,,
当时,,当时,,当时,,
当时,,由集合中元素满足互异性,所以;故选:B.
11.用表非空集合A中元素的个数,定义,
若,且,设实数的所有可能取值构成集合S,则( )
A.4 B.3 C.2 D.9
【答案】C【分析】由新定义,确定,再由新运算确定,并由集合的定义确定,
然后由判别式求得值,得集合,从而得结论.
【详解】由已知,又,所以或,又中显然是一个解,即,因此,所以,所以有两个相等的实根且不为0,
,,经检验符合题意,,所以;故选:C.
12.(24-25高一上·上海·月考)集合,,
其中、、为实数,若、分别表示集合、的元素个数,则下列结论中一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则
【答案】A【分析】选项A,B和C,利用方程至少有一个根,所有解的个数
取决于;方程的解得个数取决于及,逐一分析判断
即可得答案;选项D,根据条件得到,,,设为的一个根,从而得到,即为方程的根,即可求解.
【详解】令,,对于选项A,当时,
方程无实根,所以,,或;
当时,,由得,此时;当,时,,由得,此时,所以选项A正确;对于选项B,若,则有且只有一根,又一定是的根,所以,
又且时,无解,此时,所以选项B错误;
对于选项C,若时,则有且只有根,
又一定是的根,所以且,或且,
当时,存在,使且,此时只有一根,
所以选项C错误;对于选项D,当时,方程有三个根,所以,,,设为的一个根,即,则,
且,所以为方程的根,
故有三个根,即时,必有,所以选项D错误,故选:A.
13.(青浦高级中学、嘉定一中、金山中学、闵行中学、崇明中学2025-2026学年高一上学期10月五校
联考数学试题)已知集合是由某些正整数组成的集合,且满足:若,则当且仅当
其中且,或其中且.
现有如下两个命题: ①;②集合. 则下列选项中正确的是( )
A.①是真命题, ②是真命题; B.①是真命题, ②是假命题
C.①是假命题, ②是真命题; D.①是假命题, ②是假命题.
【答案】C【分析】根据集合的定义即可判断①是假命题,根据集合的定义先判断,,
再由,有,,且,所以,可判断 ②是真命题.
【详解】因为若,则当且仅当其中且,或
其中且,且集合是由某些正整数组成的集合,
所以,,因为,满足其中且,所以,
因为,且,,所以,故①是假命题;记,
当时,,因为,,,所以;
下面讨论元素与集合的关系,当时,;
当时,,,,所以;
当时,,,,所以;
当时,,,,所以,依次类推,
当时,,,,所以,下面讨论时,
集合中元素与集合的关系,因为,有,,且,
所以,综上所述,,有,即,故②是真命题;故选:C.
14.已知集合.(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1);(2)或时;(3)或.
【分析】(1)将代入方程中即可求解,(2)(3)将问题转化为:关于的方程解的
问题,分类讨论二次项系数的值,结合二次方程根与判别式的关系,即可得到答案.
【详解】(1)由于,所以是的实数根,故,故
(2)当时,原方程变为,此时,符合题意;当时,方程为
一元二次方程,,即时,原方程的解为,符合题意;
故当或时,原方程只有一个解,此时只有一个元素;
(3)若中最多有一个元素,则中可能无任何元素,或者只有一个元素,由(1)知当时
只有一个元素,当时,方程为一元二次方程,,即时,为空集;
,即时,方程有两个相等的根,中有一个元素;中最多有一个元素,或.
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2. 集合中的元素的三大特征。
3. 集合的表示方法。
学习重点:了解集合的含义,理解集合中的元素具有确定性、互异性和无序性,并能利用性质解决
简单的问题。
学习难点:理解元素的特征以及元素与集合之间的属于关系,能用符号表示对象与集合之间的关系。
1、元素与集合的关系: 一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体称为集合,简称集;元素一般用小写字母a,b,c表示,集合一般用大写字母 A,B,C表示,两者之间的关系是属于与不属于关系,符号表示如:a∈A或a∉A.
2、集合中元素的三大特征:
(1)确定性:集合中的元素是确定的,即任何一个对象都说明它是或者不是某个集合的元素,
两种情况必居其一且仅居其一,不会模棱两可.
(2)互异性:一个给定的集合中,元素互不相同,就是在同一集合中不能出现相同的元素.
(3)无序性:集合中的元素,不分先后,没有如何顺序.
3、集合的分类
一般地,含有有限个元素的集合称为有限集,含有无限个元素的集合称为无限集.
我们把不含任何元素的集合称为空集,记作.例如,集合就是空集.
常用数集及其记法:
①全体自然数组成的集合,即自然数集,记作(包含和正整数);
②不包含零的自然数组成的集合,记作;
③全体整数组成的集合,即整数集,记作;
④全体有理数组成的集合,即有理数集,记作;
⑤全体实数组成的集合,即实数集,记作.
另外,常用的集合的特殊表示法:实数集(正实数集)、有理数集(负有理数集)、
整数集(正整数集)、自然数集(包含零)、不包含零的自然数集.
4、集合的表示方法
(1)列举法:将集合中的元素一一列举出来(不考虑元素的顺序),并且写在大括号内,
这种表示集合的方法叫做列举法.
(2)描述法:在大括号内先写出这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线后面写上集合中
元素所共同具有的特性,即:(集合中的元素都具有性质,
而且凡具有性质的元素都在集合中),这种表示集合的方法叫做描述法.
(3)区间法:在数学上,常常需要表示满足一些不等式的全部实数所组成的集合.
为了方便起见,我们引入区间(interval)的概念
闭区间在数轴上表示 开区间在数轴上表示
半开半闭区间在数轴上表示;这里的实数a,b统称为这些区间的端点.
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集合的概念:我们把能够确切指定的一些对象组成的整体叫做集合,简称集.集合中的各个对象叫做这个集合的元素.对于一个给定的集合,集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.
确定性是指一个对象要么是给定集合的元素,要么不是这个集合的元素,二者必居其一;比如“著名的数学家”、“较大的数”、“高一一班成绩好的同学”等都不能构成集合,因为组成集合的元素不确定.
互异性是指对于一个给定的集合,集合中的元素是各不相同的,也就是说,一个给定的集合中的任何两个元素都是不同的对象,集合中的元素不重复出现.例如由元素1,2,1组成的集合中含有两个元素:
1,2.
无序性是指组成集合的元素没有次序,只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是
相等的.
对集合概念的理解:
1.描述性:“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同中面儿何中的“点”“线”“面”等概念一样,都只是描述性的说明;
2.对象:现实生活中我们看到的、听到的、触摸到的、想到的事与物等,都可以看你“对象”,
即集合的元素;它具有广泛性,组成集合的对象可以是数、点、图形、人、物等;
3.元素:具有共同的特征或共同的属性的对象;
4.总体:集合是一个整体,暗含“所有”“全部”“全体”的含义,因此些对象一旦组成了集合,
这个集合就是这些对象的总体.
【经典例题】
【例1】下列所给对象不能构成集合的是________.
(1)高一数学课本中所有的难题; (2)某一班级16岁以下的学生;
(3)某中学的大个子; (4)某学校身高超过1.80米的学生;(5)1,2,3,1.
【技巧归纳】判断指定的一组对象能否构成集合,关键在于能否找到一个明确的标准.
【例2】已知x、y、z为非零实数,代数式+++的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( ) A. B. C. D.
【技巧归纳】判断一个集合的元素,关键在于通过分类讨论的办法找到一个明确的标准.
【例3】用“”或“”填空
(1)-3______N; (2)3.14______Q; (3)______Z;(4)-______R; (5)1______N*; (6)0________N.
【技巧归纳】符号"""用在元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性(开口对着集合),左右两边不能互换.
【对点练习】
【练习1】下列几组对象可以构成集合的是( )
A.充分接近π的实数的全体 B.善良的人
C.某校高一所有聪明的同学 D.某单位所有身高在1.7 m以上的人
【练习2】用符号或填空:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
【练习3】下列四个说法中正确的个数是( )①集合N中最小数为1;②若a∈N,则;
③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值为2; ④所有小的正数组成一个集合.A.0 B.1 C.2 D.3
【练习4】由组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是( )
A.1 B.-2 C.6 D.2
【练习5】由下列对象组成的集体属于集合的是________(填序号).
①不超过π的正整数; ②高一数学课本中所有的难题;③中国的大城市;
④平方后等于自身的数;⑤某校高一(2)班中考成绩在500分以上的学生.
【练习6】已知集合M={-2,3x2+3x-4,x2+x-4},若2∈M,求x.
【练习7】设集合;若,
试判断与的关系.
知识点02 集合的分类
集合的分类:我们把含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集.
我们引进一个特殊的集合——空集,规定空集不含元素,记作,例如,方程的实数解
所组成的集合是空集,又如,两个外离的圆,它们的公共点所组成的集合也是空集.
【经典例题】
【例4】已知集合A={2,4,x2﹣x},若6∈A,则x= .
【易错提醒】根据6∈A,所以6=x2﹣x,然后根据集合的性质分别进行讨论验证即可.
.【例5】(2024•浦东新区校级期中)若集合M={a,b,c}中的元素是△ABC的三边长,
则△ABC一定不是( )A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
【易错提醒】根据集合元素的互异性可知,a,b,c三个元素互不相等,若此三个元素构成某一三角形的三边长,则此三角形一定不是等腰三角形.
【例6】设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则∈A (a≠1).
求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.
【易错提醒】(1) 由2∈A得到-1∈A.由-1∈A得到∈A.由∈A得到2∈A.即得证;
(2)假设a=,则a2-a+1=0,方程无解,所以集合A不可能是单元素集.
【例7】设P、Q为两个非空实数集合,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,
定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,则P+Q中元素的个数是多少?
【易错提醒】按当a=0,a=2和a=5时讨论,b依次取1,2,6,得出a+b的值,利用集合元素的互异性,得出P+Q中元素的个数.
【对点练习】
【练习8】已知集合,且中只有一个元素,求的值.
【练习9】已知集合,,若,,
则与集合M,N的关系是( )
A.但 B.但 C.且 D.且
【易错提醒】本题考查元素和集合的关系,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
知识点03 集合的表示方法
集合的表示方法常用列举法和描述法 将集合中的元素一一列举出来(不考虑元素的顺序),并且写
在大括号内,这种表示集合的方法叫做列举法,例如,方程的解的集合,可表示为,也可表示为
在大括号内先写出这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线后面写上集合中元素所共同
具有的特性,即:(集合中的元素都具有性质,而且凡具有性质的元素
都在集合中),这种表示集合的方法叫做描述法.例如,方程的解的集合可表示为.
集合也可以用封闭的图形或数轴(如区间法)表示,有限集一般用文氏图表示,无限集一般用数轴
表示.
【经典例题】
【例8】(2024•普陀区校级期中)已知,用列举法表示A= .
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例9】(2024•宝山区校级月考)用列举法表示“能整除9的所有正整数”组成的集合: .
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例10】(2024•金山区校级期中)已知集合M={x|0<x≤3,x∈N},用列举法表示集合M= .
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用列举法来求得正确答案.
【例11】(2024•浦东新区校级月考)能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A.{x|x=8k,k∈N} B.{x|x=8k+8,k∈N} C.{1,2,4} D.{1,2,4,8}
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用描述法来求得正确答案.
【例12】(2024•黄浦区校级期中)用描述法表示图中阴影部分(包括边界)为 .
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用描述法来求得正确答案.
【例13】(2023•长宁区校级期中)若(m,4m﹣3)为一确定区间,则m的取值范围为 .
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用区间法来求得正确答案.
【例14】集合{x|﹣1<x≤5}用区间可表示为( )
A.(﹣1,5) B.[﹣1,5] C.(﹣1,5] D.[﹣1,5)
【易错提醒】本题考查集合的表示方法,利用区间法来表示集合,求得正确答案.
【对点练习】
【练习10】集合中实数的取值集合=
【练习11】给出下列四种说法
①任意一个集合的表示方法都是唯一的;
②集合与集合是同一个集合
③集合与集合表示的是同一个集合;
④集合是一个无限集.其中正确说法的序号是 .(填上所有正确说法的序号)
【练习12】设.
【练习13】用列举法表示集合:= .
【练习14】下列叙述正确的是( )
A.{x|x>1}用区间可表示为[1,+∞) B.{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2)
C.(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x<3} D.[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4}
1.若集合只含有一个元素,则实数的取值范围为 .
2.(24-25高一上·上海·月考)已知集合至多有一个元素,
则的取值范围是 .
3.已知集合,,且,则实数的值为 .
4.(2024•青浦区校级月考)用列举法写出所有小于10的素数组成的集合 .
5.区间[﹣3,5)用集合表示为 .
6.Q是有理数集,集合,在下列集合中:
①;②;③;④.
与集合M相等的集合序号是 .
7.下列叙述正确的是( )
A.{x|x>1}用区间可表示为[1,+∞) B.{x|﹣3<x≤2}用区间可表示为(﹣3,2)
C.(﹣∞,3]用集合可表示为{x|x<3} D.[2,4]用集合可表示为{x|2≤x≤4}
8.已知区间[2a﹣1,11],则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,6) B.(6,+∞) C.(1,6) D.(﹣1,6)
9.以下选项中,是集合的元素的是( )
A. B. C. D.
10.已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.用表非空集合A中元素的个数,定义,
若,且,设实数的所有可能取值构成集合S,则( )
A.4 B.3 C.2 D.9
12.(24-25高一上·上海·月考)集合,,
其中、、为实数,若、分别表示集合、的元素个数,则下列结论中一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则
13.(青浦高级中学、嘉定一中、金山中学、闵行中学、崇明中学2025-2026学年高一上学期10月五校
联考数学试题)已知集合是由某些正整数组成的集合,且满足:若,则当且仅当
其中且,或其中且.
现有如下两个命题: ①;②集合. 则下列选项中正确的是( )
A.①是真命题, ②是真命题; B.①是真命题, ②是假命题
C.①是假命题, ②是真命题; D.①是假命题, ②是假命题.
14.已知集合.(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
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