内容正文:
2026-2027年上海高一数学必修一暑假班预习提升讲义
专题02 集合的表示方法
知识点一、列举法
定义:将集合中的元素不重复地一一列举出来,并写一对在大括号“{}”内,这种表示集合的方法叫做列举法;
【要点】
(1)应用列举法表示集合时应关注以下四点:
①元素与元素之间必须用“,”隔开;
②集合中的元素必须是明确的;
③集合中的元素不能重复;
④集合中的元素可以是任何事物;
(2)a与{a}是完全不同的,{a}表示一个集合,这个集合由一个元素a构成,a是集合{a}的元素;
(3)能用列举法表示的集合一般是有限集,但对于一些有规律的无限集,在不会引起歧义的前提下,也可用列举法表示.例如,全体正偶数组成的集合可以表示为{2,4,6,…,2n,…}
(4)大括号“{}”表示“所有”“整体”的含义示例:实数集R可以写成{实数},但如果写成{实数集}、{全体实数}、{R}都是不正确的.
知识点二、描述法
1.定义:在一对大括号内先写出这个集合中元素的一个记号,再画一条竖线,并在竖线的右边写上集合中元素所具有的特征,即A={x|x满足性质p}. 这种表示集合的方法叫做描述法
集合的特征性质:如果在集合I中,属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有性质p(x),则性质p(x)叫做集合A的一个特征性质;
【要点】
(1)应用描述法表示集合时应关注以下三点:
①写清楚集合中元素的符号,如:数或点等;
②说明该集合中元素的共同特征,如:方程、不等式、函数式或几何图形等;
③不能出现未被说明的字母;
(2) 注意区分以下四个集合:
①A={x|y=x2+1}表示使函数y=x2+1有意义的自变量x的取值范围,且x的取值范围是R,因此A=R;
②B={y|y=x2+1}表示使函数y=x2+1有意义的函数值y的取值范围,而y的取值范围是y=x2+1≥1,因此B={y|y≥1};
③C={(x,y)|y=x2+1}表示满足y=x2+1的点(x,y)组成的集合,因此C表示函数y=x2+1的图像上的点组成的集合;
④P={y=x2+1}是用列举法表示的集合,该集合中只有一个元素,且此元素是一个式子y=x2+1。
(1)所有描述的内容都要写在大括号内,如"{x|x=2k}, "不符合要求,应写为 .
(2)精确地写出集合中代表元素的符号,如 不能写成 .
(3)不能出现未被说明的字母,如 中不明确,故集合中的元素不确定.
(4)多层描述时,应准确使用"且""或"等表示元素之间关系的词语,如或.
(5)元素的取值范围,如果从上下文的关系看是明确的,那么可以省略不写。如在实数集中取值,""常省略不写, 常写为.
知识点三、区间的概念及表示
(1)区间的定义及表示:设a,b是两个实数,而且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
(2)无穷的概念及无穷区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【注意】关于无穷大的两点说明:(1)“∞”是一个符号,而不是一个数;(2)以“-∞”或“+∞”为端点时,区间这一端必须是小括号;
知识点四、集合表示方法的选择
1.根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则.
2.一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.
知识点一、列举法
题型一、用列举法表示集合
【例1】用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程的实数根组成的集合B;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】利用集合的描述法与列举法求解即可.
【详解】(1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以.
(2)因为方程的实数根为,所以.
(3)联立,解得,
所以一次函数与的交点为,所以.
【跟踪训练】
1.用列举法表示下列集合:
(1)能整除10的所有正整数组成的集合;
(2)绝对值小于4的所有整数组成的集合.
小于的正整数的集合
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)能整除10的所有正整数组成的集合为.
(2)绝对值小于4的所有整数组成的集合为.
(3)因为,
所以小于的正整数只有.故所求集合为
2.用列举法表示下列集合:
(1)方程的解组成的集合;
(2)“Welcome”中的所有字母构成的集合;
(3)函数的图象与坐标轴的交点组成的集合.
【解题思路】(1)根据一元二次方程的根,由列举法即可求解;
(2)分析“Welcome”中包含的字母,即可由列举法求解;
(3)求解函数与坐标轴的交点坐标,即可由列举法求解.
【解答过程】(1)方程的解为1或2,因此可以用列举法表示为.
(2)由于“Welcome”中包含的字母有W,e,l,c,o,m共6个元素,
因此可以用列举法表示为.
(3)函数y的图象与x轴的交点为,与y轴的交点为,因
此可以用列举法表示为.
知识点二、描述法
题型二、用描述法表示集合
【例2】用描述法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整数组成的集合;
(2)不等式的解集;
(3)方程的所有实数解组成的集合;
(4)抛物线上所有点组成的集合;
(5)集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)且
【分析】根据题设中的集合和集合的表示方法,逐项表示,即可求解.
【解析】(1)所有被3整除的整数组成的集合,用描述法可表示为:
(2)不等式的解集,用描述法可表示为:.
(3)方程的所有实数解组成的集合,
用描述法可表示为:.
(4)抛物线上所有点组成的集合,
用描述法可表示为:.
(5)集合,用描述法可表示为:且.
【跟踪训练】
1. 用描述法表示下列集合:
(1)偶数组成的集合;
(2)正奇数组成的集合;
(3)不等式-x2≥0的解集;
(4)平面直角坐标系中第四象限内的点组成的集合;
(5)集合.
【答案】(1){x|x=2n, n∈Z}或{x|x为偶数}
(2){x|x=2n+1, n∈N}或{x|x为正奇数}
(3){x|-x2≥0}
(4){(x, y)|x>0,y<0}
(5)且
【分析】根据描述法的定义,结合各个小题的条件,依次分析即得解
【解析】(1)由偶数可以表示成整数的两倍,
故偶数组成的集合可表示为{x|x=2n, n∈Z}或{x|x为偶数}
(2)由奇数可以表示成整数的两倍加1,
故正奇数组成的集合可表示为{x|x=2n+1, n∈N}或{x|x为正奇数}
(3)不等式-x2≥0的解集可表示为{x|-x2≥0}
(4)由第四象限的点横坐标为正,纵坐标为负
故平面直角坐标系中第四象限内的点组成的集合可表示为:{(x, y)|x>0,y<0}
(5)集合可用描述法表示为且
2. 用描述法表示下列集合:
(1)不等式的解组成的集合;
(2)被除余的正整数的集合;
(3);
(4)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)先确定集合中的代表元素是数x;再确定集合中代表元素满足的条件即可解答.
(2)先确定集合中的代表元素是数x;再确定集合中代表元素满足的条件即可解答.
(3)先确定集合中的代表元素是数x;再确定集合中代表元素满足的条件即可解答.
(4)先确定集合中的代表元素是点;再确定集合中代表元素满足的条件即可解答.
【详解】(1)因为不等式的解组成的集合为,
则集合中的元素是数.
设代表元素为x,
则x满足,
所以,即.
(2)设被3除余2的数为x,
则.
又因为元素为正整数,
故.
所以被3除余2的正整数的集合
(3)设偶数为x,
则.
但元素是2,4,6,8,10,
所以.
所以.
(4)因为平面直角坐标系中第二象限内的点的横坐标为负,纵坐标为正,即,
故第二象限内的点的集合为.
题型三、理解描述法表示的集合
【例3】已知集合,集合,下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
本题主要考查集合元素和集合关系的判断,利用代表元素确定集合A为数集,B为点集是解决本题的关键.集合A为数集,集合B为点集,分别利用元素和集合的关系进行判断.
【解答】
解:,集合,
是数集且,
集合为点集.
当时,,,
当时,,,
故选B
【跟踪训练】
1.已知集合,则集合A中的元素( )
A.除以3余数为; B.除以3余数为1;
C.除以3余数为2; D.能被3整除.
【答案】C
【分析】根据集合的定义与整除的概念判断.
【详解】,因此集合A中的元素除以3余数为2,
故选:C.
2.集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先解绝对值不等式再结合自然数定义计算即可.
【详解】集合.
故选:B.
3. .
【答案】
【分析】根据描述法表示集合的意义,即可求解.
【详解】因为,,所以,
得,
则.
故答案为:
4.下列三个集合:
①
②
③
它们是不是相同的集合?
它们各自的含义分别是什么?
【分析】
根据集合描述法判断即可;
根据代表元素区分,即可得各自的含义.
【答案】
解:故它们是互不相同的集合.
集合的代表元素是x,且
集合的代表元素是y,满足条件的y的取值范围是
集合的代表元素是,是抛物线上的点.
题型四、集合表示方法的选择与互化
【例4】用适当的方法表示下列集合:
(1)方程的解集;
(2)平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;
(3)被5除余3的正整数组成的集合;
(4)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3),
(4)
【分析】(1)求得方程的解,然后用列举法书写;
(2)根据第一、三象限点的特点,用描述法书写;
(3)写出满足条件的正整数用描述法书写;
(4)直接用描述法书写.
【详解】(1)方程的解集为
(2)用描述法表示平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合为.
(3)用描述法表示被5除余3的正整数组成的集合为,.
(4)用描述法表示二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合为.
【例5】用列举法表示下列集合:
(1){x|x是14的正约数};
(2){(x, y)|x∈{1, 2}, y∈{1, 2}};
(3){(x, y)|x+y=2, x-2y=4};
(4){x|x=(-1)n, n∈N};
(5){(x, y)|3x+2y=16, x∈N, y∈N}.
【答案】(1){1, 2, 7, 14}
(2){(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2)}
(3)
(4){-1, 1}
(5){(0, 8), (2, 5), (4, 2)}
【解析】
【分析】
根据集合的列举法的概念即得.
(1){x|x是14的正约数}={1, 2, 7, 14}.
(2){(x, y)|x∈{1, 2}, y∈{1, 2}}={(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2)}.
(3){(x, y)|x+y=2, x-2y=4}=.
(4){x|x=(-1)n, n∈N}={-1, 1}.
(5){(x, y)|3x+2y=16, x∈N, y∈N}={(0, 8), (2, 5), (4, 2)}.
【跟踪训练】
1. 选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用列举法表示集合即可;
(2)利用描述法表示集合即可;
(3)利用描述法表示集合即可;
(4)利用描述法表示集合即可.
【详解】(1)利用列举法表示集合;
(2)利用描述法表示集合;
(3)利用描述法表示集合;
(4)利用描述法表示集合.
2.用列举法表示下列集合:
(1)
(2)
(3);
(4);
【答案】(1) (2) (3) (4)
【详解】
(1) .
(2).
(3)且,
.
,即.
.
(4),,,
或或
.
题型五、判断是否表示同一集合
【例6】下列各组中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】C
【分析】根据集合相等的概念依次分析各选项即可得答案.
【详解】选项A中,是数集,是点集,二者不是同一集合,故;
选项B中,与表示不同的点,故;
选项C中,,,故;
选项D中,是二次函数的所有组成的集合,而集合是二次函数图象上所有点组成的集合,故.
故选:C.
【跟踪训练】
1.下列集合中表示同一集合的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【分析】
利用集合的三个特征及其定义,对A、B、C、D四个选项进行一一判断.
【解答】
解:A、, M集合的元素表示点的集合,, N表示数集,故不是同一集合,故A错误;
B、,M集合的元素表示点的集合,,N表示直线的纵坐标,是数集,故不是同一集合,故B错误;
C、集合M的元素是点,,集合N的元素是点,故C错误;
D、,根据集合的无序性,集合M,N表示同一集合,故D正确;
故选:
2. 下列四组中表示同一集合的为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据集合元素的性质逐一判断即可.
【详解】选项A:两个集合中元素对应的坐标不同,A错误;
选项B:集合中的元素具有无序性,两个集合是同一集合,B正确;
选项C:两个集合研究的对象不同,一个是点集,一个是数集,C错误;
选项D:是以0为元素的集合,是数字0,D错误.
故选:B
3. 下列表示同一个集合的有__________________
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4),且,,
【答案】(1) (3) (4)
【分析】本题考查集合相等,是基础题
【解答】
(1)中两个集合都是由元素2和5构成的,是同一个集合;
(2)中集合P中的元素是点,集合Q中的元素是点,故P与Q不是同一个集合;
(3)中两个集合都是由所有奇数组成的,是同一个集合;
(4)中两个集合都是由所有6的整数倍数组成的,是同一个集合.
故选(1) (3) (4)
知识点三、区间表示及综合提升
题型六、区间的意义及其表示
【例7】下列叙述正确的是( )
A.用区间可表示为
B.用区间可表示为
C.用集合可表示为
D.用集合可表示为
【答案】D
【分析】根据区间的概念逐项判断即可.
【详解】对于选项A,用区间可表示为,故A错误;
对于选项B,用区间可表示为,故B错误;
对于选项C,用集合可表示为,故C错误;
对于选项D,用集合可表示为,故D正确.
故选:D.
【例8】若(m,4m﹣3)为一确定区间,则m的取值范围为 .
【答案】见试题解答内容
【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,+∞).
【点评】本题主要考查区间的概念,属于基础题.
【跟踪训练】
1.用区间表示下列数集:
(1) ;
(2) ;
(3)且 ;
(4) ;
(5) .
【答案】
【解析】;
;
且;
;
.
故答案为:;;;;.
2.用区间表示下列数集:
(1);
(2);
(3);
(4)R;
(5);
(6)或.
【解析】(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6)或.
题型七、求集合中元素或个数
【例9】集合A=用列举法表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据自然数集与整数集的概念分析集合中的元素即可.
【详解】因为,,
所以或2或4或8,
即或4或2或,
即.
故选:D.
【跟踪训练】
1.
集合用列举法表示为 .
【答案】
【解析】时,;时,;时,;时,;
可得.
故答案为:
2.
已知集合,且,则M等于 (用列举法)
【答案】
【解析】由于,所以是6的正因数,
当时,,符合,
当时,,符合,
当时,,符合,
当时,,符合,
综上可得,
故答案为:
3.
已知集合,且,则M等于
A. B. ,3,
C. ,3, D. ,3,
【答案】D
【分析】
本题考查了集合元素的属性,注意元素的约束条件是解答的关键,属于基础题.
【解答】
解:因为集合且,
所以可能为1,2,3,6,
对应a的值为4,3,2,,
所以
故选
题型八、集合新定义问题
【例10】定义集合的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据集合的新定义确定集合中的元素.
【详解】
因为,,,
所以,
故集合中的元素个数为3,
故选:C.
【跟踪训练】
1. 已知A={1,3},B={1,2},定义集合A,B之间的运算“*”,A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},则集合A*B=
【答案】{2,3,4,5}.
【分析】A*B中的元素是所有A中的元素与B中元素的和构成,求出两个集合中元素的和,写出集合A*B,注意元素的互异性.
【解答】解:由题意可知,A*B中的元素有1+1=2,1+2=3,1+3=4,2+3=5,
即A*B={2,3,4,5}.
故答案为:{2,3,4,5}.
【点评】本题主要考查了元素与集合的关系,属于基础题.
2.已知集合,,记且.则 , .
【答案】
【知识点】利用集合中元素的性质求集合元素个数、集合新定义
【详解】由及可得可能的取值有1,2,3,6,即,4,3,0,故.因为且,所以;又且,则.
3.用表示非空集合A中元素的个数,定义,已知集合,,且,设实数a的所有可能取值构成集合S,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】
根据条件可得集合要么是单元素集,要么是三元素集,再分这两种情况分别讨论计算求解.
【详解】
由,可得
因为等价于或,
且,所以集合要么是单元素集,要么是三元素集.
(1)若是单元素集,则方程有两个相等实数根,方程无实数根,故;
(2)若是三元素集,则方程有两个不相等实数根,方程有两个相等且异于方程的实数根,即且.
综上所求或,即,故,
故选:D.
【点睛】
关键点睛:本题以这一新定义为背景,考查集合中元素个数问题,考查分类讨论思想的运用,解答本题的关键是由新定义分析得出集合要么是单元素集,要么是三元素集,即方程方程与方程的实根的个数情况,属于中档题.
题型九、综合提升
【例11】已知集合.
(1)若A中只有一个元素,求的值;
(2)若A中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【来源】江苏省连云港市海州区四校2022-2023学年高一上学期期中联考数学试题
【知识点】利用集合元素的互异性求参数、根据集合中元素的个数求参数、描述法表示集合
【分析】(1)针对和两种情况分类讨论,再转化为一元一次方程和一元二次方程分别得出的值即可
(2)确定A中有两个元素,可转化为一元二次方程两个不相等实数根进行求解,再结合第一问一个元素
的情况即可得出的取值范围
【详解】(1)由题意,当时,,得,集合A只有一个元素,满足条件;当时,
为一元二次方程,,得,集合A只有一个元素,
A中只有一个元素时或.
(2)由A中至少有一个元素包含两种情况,一个元素和两个元素,A中有两个元素时,并且
,得且,再结合A中一个元素的情况, 的取值范围为.
【例12】已知集合中只有一个元素,则实数a的所有可能值的乘积为( )
A. B.-1 C.1 D.
【答案】D
【分析】分、、三种情况讨论,若为一次方程则符合题意,若为二次方程只需即可.
【详解】若,则,符合题意;
若,则变为,显然不成立,
则,不符合题意;
当,即时,则,
解得(舍)或,
所以的所有可能值为,故所有可能值的乘积为.
故选:D
【跟踪训练】
1.已知,集合.
(1)若A是空集,求实数a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求集合A;
(3)若集合A中至少有一个元素,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2)当时,;当时,;
(3).
【分析】(1)根据空集,结合一元二次方程的判别式求参数范围;
(2)(3)讨论、,结合集合元素个数及一元二次方程判别式求集合或参数范围.
【详解】(1)若A是空集,则关于x的方程无解,
此时,且,
所以,即实数a的取值范围是.
(2)当时,,符合题意;
当时,关于x的方程应有两个相等的实数根,
则,得,此时,符合题意.
综上,当时;当时.
(3)当时,,符合题意;
当时,要使关于x的方程有实数根,则,得.
综上,若集合A中至少有一个元素,则实数a的取值范围为.
2.已知集合,a为实数.
(1)若集合A是空集,求实数a的取值范围;
(2)若集合A是单元素集,求实数a的值;
(3)若集合A中元素个数为偶数,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
(3)且
【分析】(1)若集合是空集,要满足二次方程无解;
(2)若集合A是单元素集,则方程为一次方程或二次方程;
(3)若集合中元素个数为偶数,则中有0个或2个元素,二次方程无解或两不相同的解.
【详解】(1)若集合是空集,则,
解得.故实数的取值范围为.
(2)若集合是单元素集,则
①当时,即时,,满足题意;
②当,即时,,解得,
此时.
综上所述,或.
(3)若集合中元素个数为偶数,则中有0个或2个元素.
当中有0个元素时,由(1)知;
当中有2个元素时,解得且.
综上所述,实数的取值范围为且.
一、填空题
1.用列举法表示小于10的正偶数所构成的集合为______.
【答案】
【分析】直接根据列举法的概念即可得结果.
【详解】小于10的正偶数所构成的集合为,
故答案为:.
2.用列举法表示集合______.
【答案】
【分析】根据集合直接用列举法写出答案即可.
【详解】因为集合为,
则其中元素为,故集合为,
故答案为:.
3.用列举法表示_________.
【答案】
【分析】根据元素的特征用列举法表示即可.
【详解】解:.
故答案为:
4.已知集合,试用列举法表示集合__________.
【答案】
【分析】根据自然数集与整数集的概念分析集合中的元素即可.
【详解】要使,必然有是4的约数,
而4的约数有共六个,则的可能取值为,
又,则为,
故.
故答案为:.
5.解集用描述法表示为,解集用列举法表示为 .
【答案】
【分析】先解二元一次方程组,然后根据列举法求得正确答案.
【详解】由解得,
所以列举法表示为.
故答案为:
6.已知集合,则集合=______.(用列举法表示)
【答案】
【分析】根据给定条件直接计算作答.
【详解】
因,而,所以.
故答案为:
7.用描述法表示被4除余3的自然数全体组成的集合______.
【答案】
【分析】用数学式子表示出自然语言即可.
【详解】
被4除余3的自然数即为4的整数倍加3,
因此.
故答案为:.
8. 用描述法表示图中阴影部分的点构成的集合为 .
【答案】{(x,y)|0≤x≤2且0≤y≤1}
【解析】由题意得,图中的阴影部分构成的集合是点集,则且.
故答案为且.
9.若为一确定区间,则a的取值范围是________.
【答案】
【分析】因为为确定区间,所以右端点大于左端点,列出不等式求解a的取值范围.
【详解】根据区间表示数集的方法原则可知,,解得,
所以a的取值范围是,
故答案为:.
10.集合,用区间表示为______
【分析】根据初中式子有意义的条件求出解集,后用区间表示.
【详解】因为,所以.
则区间表示为:.
11.已知集合,若集合 中只有一个元素,则实数 的取值集合是_____.
【答案】
【分析】分、两种情况讨论,结合已知条件可得出关于的等式,进而可求得实数的取值.
【详解】当时,则有,符合题意;
当时,由题意可得,解得.符合题意;
综上所述,实数的取值集合为.
故答案为:.
12.已知集合,若且,则实数m的取值范围是______
【解题思路】根据元素与集合的从属关系列式,可求实数m的取值范围.
【解答过程】由且,得,解得.
二、选择题
13.二元一次方程组 的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用代入消元法解二元二次方程组,用集合表示解集即可.
【详解】由,所以二元一次方程组 的解集是,
故选:B
14.已知集合,集合,下列关系错误的是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合的定义判断,注意集合中代表元形式.
【详解】由已知集合,集合是由抛物线上的点组成的集合,
A正确,B错,C正确,D正确,
故选:B.
15.列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】据集合的定义及表示方法求解即可.
【详解】选项A: 是表示平面直角坐标系中的一个点,不是集合,故A错误;
选项B: 是点集,与数集的元素类型不同,不是同一集合,故B错误;
选C:解方程 ,因式分解得 ,解得 或 ,
因此集合 ,与原集合是同一集合,故C正确;
选项D: 是两个等式构成的集合,不是同一集合,故D错误.
故选:C
16.已知集合,,则B中所含元素的个数为( )
A.3 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【分析】根据集合的形式,逐个验证的值,从而可求出集合中的元素.
【详解】
因为,
所以时,;时,或;时,,或.
所以,所以B中所含元素的个数为.
故选:B.
三、解答题
17. 用列举法表示下列集合:
(1){不超过30的素数};
(2){五边形的对角线};
(3){的正约数};
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据集合的表示方法,利用列举法,逐项计算,即可求解.
【解析】
(1)集合不超过30的素数可表示为.
(2)集合五边形的对角线可表示为.
(3)集合{的正约数}可表示.
(4)集合可表示.
18. 将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1); (2)或;
(3)且; (4).
【分析】根据集合、区间以及数轴的知识确定正确答案.
【详解】(1)用区间表示为,用数轴表示如图:
(2)或用区间表示为,用数轴表示如图:
(3)且用区间表示为,用数轴表示如图:
(4)用区间表示为,用数轴表示如图:
19. 用适当的方法表示下列集合:
(1)方程组的解集;
(2)所有小于13的既是奇数又是素数的自然数组成的集合;
(3)方程的实数根组成的集合;
(4)平面直角坐标系内所有第二象限的点组成的集合;
(5)二次函数的图象上所有的点组成的集合;
(6)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
【解析】(1)解方程组得,
故解集可用描述法表示为,也可用列举法表示为.
(2)小于13的既是奇数又是素数的自然数有4个,分别为3,5,7,11,
可用列举法表示为.
(3)方程的实数根为1,因此可用列举法表示为,
也可用描述法表示为.
(4)集合的代表元素是点,可用描述法表示为且.
(5)二次函数的图象上所有的点组成的集合中,代表元素为点,
其中x,y满足,由于点有无数个,
则用描述法表示为.
(6)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合中,
代表元素y,是实数,故可用描述法表示为.
20. 已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【解题思路】(1)当时,直接解出集合即可;
(2)解方程,对实数的取值进行分类讨论,求出集合,根据集合的元素之和为进行检验或求出的值,即可得解.
【解答过程】(1)当时,,
解得或或,故.
(2)因为,
解该方程可得或或.
根据集合中元素的互异性知当方程有重根时,
重根只能算作集合的一个元素,
当时,可得,不符合题意;
当,即时,可得,符合题意;
当且时,,则,
解得,此时,符合题意.
综上,实数的值为或;
当时,;当时,.
21.已知集合,且.
(1)判断是否为中元素
(2)设,求证:
(3)证明:若,则是偶数;
【答案】(1)不 是集合中元素;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)根据集合元素的属性判断;
(2)根据,由化简,由集合元素的属性判断;
(3)根据,由化简判断.
【详解】(1)因为,
此时:,不满足,
所以不是集合中元素.
(2)因为,则,
,
,
因为都是整数,
所以.
(3)因为,
所以,
,
因为,所以为偶数即为偶数.
一、填空题
二、选择题
三、解答题
【跟踪训练2】.(2024高一上·全国·专题练习)用列举法表示下列集合:
(1)大于1且小于6的整数; (2);
(3). (4).
(5)由+ (a, b∈R)所确定的实数组成的集合.
【答案】(1) (2) (3)
(4) (5)
【分析】(1)写出大于1且小于6的整数即可;(2)求出方程的根即可;(3)解不等式即可求解;(4)写出符合条件的坐标即可;(5)分类讨论即可.
【详解】(1)大于1且小于6的整数组成的集合为;
(2)
(3)
(4)
(5)由题意,
当时,+;
当时,+;
当时,+;
当时,+,
故由+ (a, b∈R)所确定的实数组成的集合为.
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2026-2027年上海高一数学必修一暑假班预习提升讲义
专题02 集合的表示方法
知识点一、列举法
定义:将集合中的元素不重复地一一列举出来,并写一对在大括号“{}”内,这种表示集合的方法叫做列举法;
【要点】
(1)应用列举法表示集合时应关注以下四点:
①元素与元素之间必须用“,”隔开;
②集合中的元素必须是明确的;
③集合中的元素不能重复;
④集合中的元素可以是任何事物;
(2)a与{a}是完全不同的,{a}表示一个集合,这个集合由一个元素a构成,a是集合{a}的元素;
(3)能用列举法表示的集合一般是有限集,但对于一些有规律的无限集,在不会引起歧义的前提下,也可用列举法表示.例如,全体正偶数组成的集合可以表示为{2,4,6,…,2n,…}
(4)大括号“{}”表示“所有”“整体”的含义示例:实数集R可以写成{实数},但如果写成{实数集}、{全体实数}、{R}都是不正确的.
知识点二、描述法
1.定义:在一对大括号内先写出这个集合中元素的一个记号,再画一条竖线,并在竖线的右边写上集合中元素所具有的特征,即A={x|x满足性质p}. 这种表示集合的方法叫做描述法
集合的特征性质:如果在集合I中,属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有性质p(x),则性质p(x)叫做集合A的一个特征性质;
【要点】
(1)应用描述法表示集合时应关注以下三点:
①写清楚集合中元素的符号,如:数或点等;
②说明该集合中元素的共同特征,如:方程、不等式、函数式或几何图形等;
③不能出现未被说明的字母;
(2) 注意区分以下四个集合:
①A={x|y=x2+1}表示使函数y=x2+1有意义的自变量x的取值范围,且x的取值范围是R,因此A=R;
②B={y|y=x2+1}表示使函数y=x2+1有意义的函数值y的取值范围,而y的取值范围是y=x2+1≥1,因此B={y|y≥1};
③C={(x,y)|y=x2+1}表示满足y=x2+1的点(x,y)组成的集合,因此C表示函数y=x2+1的图像上的点组成的集合;
④P={y=x2+1}是用列举法表示的集合,该集合中只有一个元素,且此元素是一个式子y=x2+1。
(1)所有描述的内容都要写在大括号内,如"{x|x=2k}, "不符合要求,应写为 .
(2)精确地写出集合中代表元素的符号,如 不能写成 .
(3)不能出现未被说明的字母,如 中不明确,故集合中的元素不确定.
(4)多层描述时,应准确使用"且""或"等表示元素之间关系的词语,如或.
(5)元素的取值范围,如果从上下文的关系看是明确的,那么可以省略不写。如在实数集中取值,""常省略不写, 常写为.
知识点三、区间的概念及表示
(1)区间的定义及表示:设a,b是两个实数,而且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
(2)无穷的概念及无穷区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【注意】关于无穷大的两点说明:(1)“∞”是一个符号,而不是一个数;(2)以“-∞”或“+∞”为端点时,区间这一端必须是小括号;
知识点四、集合表示方法的选择
1.根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则.
2.一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.
知识点一、列举法
题型一、用列举法表示集合
【例1】用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程的实数根组成的集合B;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C.
【跟踪训练】
1.用列举法表示下列集合:
(1)能整除10的所有正整数组成的集合;
(2)绝对值小于4的所有整数组成的集合.
小于的正整数的集合
2.用列举法表示下列集合:
(1)方程的解组成的集合;
(2)“Welcome”中的所有字母构成的集合;
(3)函数的图象与坐标轴的交点组成的集合.
知识点二、描述法
题型二、用描述法表示集合
【例2】用描述法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整数组成的集合;
(2)不等式的解集;
(3)方程的所有实数解组成的集合;
(4)抛物线上所有点组成的集合;
(5)集合.
【跟踪训练】
1. 用描述法表示下列集合:
(1)偶数组成的集合;
(2)正奇数组成的集合;
(3)不等式-x2≥0的解集;
(4)平面直角坐标系中第四象限内的点组成的集合;
(5)集合.
2. 用描述法表示下列集合:
(1)不等式的解组成的集合;
(2)被除余的正整数的集合;
(3);
(4)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合.
题型三、理解描述法表示的集合
【例3】已知集合,集合,下列关系不正确的是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.已知集合,则集合A中的元素( )
A.除以3余数为; B.除以3余数为1;
C.除以3余数为2; D.能被3整除.
2.集合,则集合( )
A. B. C. D.
3. .
4.下列三个集合:
①②③
它们是不是相同的集合?
它们各自的含义分别是什么?
题型四、集合表示方法的选择与互化
【例4】用适当的方法表示下列集合:
(1)方程的解集;
(2)平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;
(3)被5除余3的正整数组成的集合;
(4)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
【例5】用列举法表示下列集合:
(1){x|x是14的正约数}; (2){(x, y)|x∈{1, 2}, y∈{1, 2}};
(3){(x, y)|x+y=2, x-2y=4}; (4){x|x=(-1)n, n∈N};
(5){(x, y)|3x+2y=16, x∈N, y∈N}.
【跟踪训练】
1. 选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
2.用列举法表示下列集合:
(1) (2)
(3); (4);
题型五、判断是否表示同一集合
【例6】下列各组中表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪训练】
1.下列集合中表示同一集合的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 下列四组中表示同一集合的为( )
A., B.,
C., D.,
3. 下列表示同一个集合的有__________________
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4),且,,
知识点三、区间表示及综合提升
题型六、区间的意义及其表示
【例7】下列叙述正确的是( )
A.用区间可表示为 B.用区间可表示为
C.用集合可表示为 D.用集合可表示为
【例8】若(m,4m﹣3)为一确定区间,则m的取值范围为 .
【跟踪训练】
1.用区间表示下列数集:
(1) ; (2) ;
(3)且 ; (4) ;
(5) .
2.用区间表示下列数集:
(1); (2); (3);
(4)R; (5); (6)或.
题型七、求集合中元素或个数
【例9】集合A=用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.
集合用列举法表示为 .
2.
已知集合,且,则M等于 (用列举法)
3.
已知集合,且,则M等于
A. B. ,3,
C. ,3, D. ,3,
题型八、集合新定义问题
【例10】定义集合的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1. 已知A={1,3},B={1,2},定义集合A,B之间的运算“*”,A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},则集合A*B=
2.已知集合,,记且.则 , .
3.用表示非空集合A中元素的个数,定义,已知集合,,且,设实数a的所有可能取值构成集合S,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
题型九、综合提升
【例11】已知集合.
(1)若A中只有一个元素,求的值;
(2)若A中至少有一个元素,求的取值范围.
【例12】已知集合中只有一个元素,则实数a的所有可能值的乘积为( )
A. B.-1 C.1 D.
【跟踪训练】
1.已知,集合.
(1)若A是空集,求实数a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求集合A;
(3)若集合A中至少有一个元素,求实数a的取值范围.
2.已知集合,a为实数.
(1)若集合A是空集,求实数a的取值范围;
(2)若集合A是单元素集,求实数a的值;
(3)若集合A中元素个数为偶数,求实数a的取值范围.
一、填空题
1.用列举法表示小于10的正偶数所构成的集合为______.
2.用列举法表示集合______.
3.用列举法表示_________.
4.已知集合,试用列举法表示集合__________.
5.解集用描述法表示为,解集用列举法表示为 .
6.已知集合,则集合=______.(用列举法表示)
7.用描述法表示被4除余3的自然数全体组成的集合______.
8. 用描述法表示图中阴影部分的点构成的集合为 .
9.若为一确定区间,则a的取值范围是________.
10.集合,用区间表示为______
11.已知集合,若集合 中只有一个元素,则实数 的取值集合是_____.
12.已知集合,若且,则实数m的取值范围是______
二、选择题
13.二元一次方程组 的解集是( )
A. B. C. D.
14.已知集合,集合,下列关系错误的是( ).
A. B. C. D.
15.列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
16.已知集合,,则B中所含元素的个数为( )
A.3 B.6 C.8 D.10
三、解答题
17. 用列举法表示下列集合:
(1){不超过30的素数};
(2){五边形的对角线};
(3){的正约数};
(4).
18. 将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1);
(2)或;
(3)且;
(4).
19. 用适当的方法表示下列集合:
(1)方程组的解集;
(2)所有小于13的既是奇数又是素数的自然数组成的集合;
(3)方程的实数根组成的集合;
(4)平面直角坐标系内所有第二象限的点组成的集合;
(5)二次函数的图象上所有的点组成的集合;
(6)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
20. 已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
21.已知集合,且.
(1)判断是否为中元素
(2)设,求证:
(3)证明:若,则是偶数;
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