内容正文:
集合
一、知识梳理
1. 集合的含义与表示
(1)元素与集合的含义:一般地,把研究对象统称为元素;把一些元素组成的总体叫做集合.
(2) 集合中元素的特性: 确定性、互异性、无序性.
(3)表示方法: 列举法、描述法、图示法 (Venn 图).
(4)常用数集及其符号表示:非负整数集(自然数集)N、正整数集 (或 )、整数集 、 有理数集 、实数集 .
(5)集合中元素与集合的关系:属于(用符号“ ”表示)和不属于(用符号“ ”表示).
2. 集合间的基本关系
集合间的基本关系
相等: 集合 与集合 中的所有元素都相同
子集: 集合 中任意一个元素均为集合 中的元素
真子集: 集合 中任意元素均在 中,且 至少有一元素不在 中
空集()
不含任何元素的集合
性质:空集是任何集合的子集,也是任何非空集合的真子集
,
若 为有限集,集合 中的元素个数记为 ,则集合 的所有子集个数为 , 所有非空子集个数为 ,所有真子集个数为 ,所有非空真子集个数为 .
并集:
符号表示:
意义: 或
性质: 交集:
符号表示:
意义: ,且
性质: 补集:
符号表示: 的补集为
意义: ,且
性质:
3. 知识剖析
德 摩根定律: .
一般地,对任意两个有限集合 ,有 .
注:根据集合间的关系求参数的值(或取值范围)应注意:
(1) 两个转化: .
(2)空集的特殊性. ① 若 ,则分 和 两类进行讨论. ②若 ,则集合 均为空集或 与 中只有一个空集或 虽然均为非空集合但无公共元素.
(3)结合数轴分析端点值的大小.
(4)对结果进行检验,以避免集合中元素重复.
二、练习题
基础题
1. 满足 的集合 共有___个.
2. 已知集合 ,则满足 的集合 的个数为 ( )
A. 4 B. 7 C. 8 D. 15
3. 设集合 ,且 ,则实数 的取值范围是____.
4. 设集合 ,且 ,则 ( )
A. -4 B. -2 C. 2 D. 4
题型1 集合元素个数问题
5. 已知集合 ,则集合 中元素的个数为 ( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 已知集合 ,若集合 中至少有 2 个元素,则 ( )
A. B. C. D.
题型2 集合子集个数问题
7. 已知集合 共有 8 个子集,则实数 的取值范围为( ( )
A. B. C. D.
8. 已知 为 的子集,若 ,则满足条件的 的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
9. 已知集合 ,集合 ,则 的子集个数为 ( )
A. 4 B. 5 C. 7 D. 15
题型3 集合间基本关系的判定
10. 已知集合 ,则满足条件 的集合 的个数为 ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
11. 若集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
12. 已知集合 ,若 ,则一定有 ( )
A. B. C. D.
题型4 求集合的交集、并集
13. 已知集合 ,则
A. B. C. D.
14. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
题型5 集合的交、并、补混合运算
15. 设全集 ,集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
16. 设全集 ,集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
17. 若全集 ,集合 ,则 ( )
A. 3 B. C. D.
题型6 借助 Venn 图或数轴判断两集合关系
18. 设集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
19. 某班学生参加体育锻炼, 其中有 96% 的学生喜欢足球或游泳,60% 的学生喜欢足球,82% 的学生喜欢游泳, 则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是 ( )
A. 62% B. 56% C. 46% D. 42%
题型7 由集合的关系求参数的值(取值范围)
20. 已知集合 ,集合 ,若 ,则 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
21. 已知集合 ,若 ,则实数 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
22. 集合 .
(1) 若 ,求 ;
(2) 若 ,求实数 的取值范围.
题型8 利用 Venn 图、数轴解决集合的运算问题
23. 已知全集 ,集合 ,集合 ,则图中的阴影部分表示的集合为 ( )
A. B. C. D.
24. 已知全集 ,则 ( )
A. B. C. D.
25. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
题型9 由集合的基本运算求参数值(范围)
26. 已知集合 .
(1)若 ,求集合 ,集合 ;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
参考答案与解析
1. 填 63.
问题等价于求集合 的真子集个数,故所求为 .
2. 选 B.
集合 中有 2 个元素,集合 中有 5 个元素,故满足条件的集合 可以是集合 的任意一个子集与集合 的并集,因为集合 的子集的个数为 ,又因为 必须包含 ,所以 的每个子集都可以与 取并集得到唯一的 ,且不同的子集得到不同的 ,所以满足条件的集合 有 个.
3. 填 .
由 知, 或 为 的非空子集.
当 时, 解得 ;
当 时,有 ,解得 .
综上,可知 ,故实数 的取值范围为 .
4. 选 B.
由已知可得 .
因为 ,所以 ,因此 .
5. 选 C.
因为 ,所以 或 或 或 ,故 ,即集合 中有 4 个元素.
6. 选 D.
因为集合 中至少有 2 个元素,所以 ,解得 .
7. 选 C.
因为集合 有 8 个子集,所以集合 有 3 个元素,即 ,所以 ,即 ,则 . 所以 的取值范围是 .
8. 选 D.
因为 ,所以 ,因为 ,所以 或 或 或 ,故满足条件的 的个数为 4.
9. 选 A.
集合 ,则 ,其子集个数为 4.
10. 选 D.
由题意可得 ,因为 ,所以满足条件的集合 有 ,共4个.
11. 选 A.
由于 ,所以 ,同理知 ,故 .
12. 选 D.
对于 ,当集合 时, 错误; 对于 ,当 时, ,错误; 对于 ,因为 ,且 ,所以 , 正确.
13. 选 A.
因为 且 ,所以 .
14. 选 C.
解 得 ,即 .
由 得 或 .
即 或 ,因此 或 ,
所以 .
15. 选 C.
由题意得 ,所以 ,又 ,所以
16. 选 D.
因为 ,所以 ,所以 .
17. 选 B.
方法 1 因为集合 ,所以 ,又 ,所以 .
方法 2 因为 ,所以 ,所以 ,故排除 ; 因为 ,所以 ,故排除 .
18. 选 B.
在数轴上表示出集合 ,如图,由图知 .
19. 选 C.
如图,设集合 表示喜欢足球的学生,集合 表示喜欢游泳的学生,集合 占比为 ,根据题意得,集合 占比为 60%,集合 占比为 82%,集合 占比为 96%,所以 96%,解得 ,故选 C.
20. 选 D.
由题意得 解得 .
21. 选 C.
集合 表示函数 的定义域,由 得 ,即 . 若 ,则 ,因此实数 的取值范围是 .
22. .
(1) 当 时, ,所以 .
(2)若 ,则 . 当 时, ,即 , ,符合题意; 当 时,则有 解得 . 综上所述, . 故 的取值范围是 .
23. 选 D.
依题意,图中的阴影部分表示的集合是 ,因为全集 ,所以 .
24. 选 A.
由 ,得 .
25. 选 C.
不等式 的解集为 ,不等式 的解集为 2],故 ,所以 .
26. ,则 或 .
又 或 ,因此 或 .
( 2 )因为 ,所以 .
当 时, ,则 ;
当 时,由题意得 解得 .
综上,实数 的取值范围是 .
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