内容正文:
专题01 集合
目 录
识记类
思维导图
知识清单(9类)
考点清单(9类)
公式清单(1类)
辨析清单(4类)
题型类
高频题型清单(7类)
易错题型清单(2类)
重难题型清单(4类)
答题类
答题技巧清单
知识点01 元素与集合
1.元素与集合的含义:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).通常用大写拉丁字母A,B,C,...表示集合,用小写拉丁字母a,b,c,...表示集合中的元素。
2.集合相等: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.反过来,当两个集合相等时,这两个集合中的只能用在元素与集合之间,表示从属关系.元素是完全相同的.
知识点02 元素与集合的关系
1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记为
2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A, 记为.
知识点03 集合中元素的三个特征
1.确定性:集合中的元素必须是确定的.
2.互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.
3.无序性:集合中的元素没有先后顺序,任意改变元素的排列次序,它们仍表示同一个集合.
知识点04 集合的分类
按元素的多少可将集合分为有限集(元素个数有限)和无限集(元素个数无限).
知识点05 常用的数集及其记法
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
或
Z
Q
R
知识点06 集合的表示方法
1.列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
2.描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.一般形式为A={|p},其中x叫做代表元素,是代表元素x的取值范围,p是各元素的共同特征.
知识点07 子集真子集集合相等
一.子集
1.概念:一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B 的子集.
2.记法:A⊆B(或B⊇A).
3.读法:A包含于B(或"B包含A").
4.如果A不是B的子集,记作AB(或B A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
5.性质:A⊆ A;∅⊆A.
6.图形表示:
二.真子集
1.概念:一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集.
2.记法:A⫋ B(或BA).
3.读法:A真包含于B(或“B真包含A”).
4.性质:对于集合A,B,C,①如果A ⊆B,B⫋C,则A⫋C
②如果A⫋B,B⫋C,则A⫋C;
5.图形表示:
三.集合的相等与子集的关系
1.定义:如果集合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,那么集合A与集合B相等
2.图形表示:
3.如果 A⊆B,且B⊆A则 A= B。
4.如果A=B则A⊆B且B⊆A。
知识点08 韦恩图空集
一.Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
二.空集:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为 .
空集是任何集合的子集
知识点09 集合的基本运算
一.交集
自然语言
一般地,由既属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与B的交集(intersection set),记作_ A∩B _(读作“A交B”),
符号语言
A∩B=__{x|x∈A,且x∈B}
图形语言
可用Venn图表示.
2.性质①A∩B=B∩A;②A∩A=A;③A∩∅=∅;④若A⊆B,则A∩B=A;⑤(A∩B)⊆A;⑥(A∩B)⊆B.
二.并集
自然语言
一般地,由_所有属于集合A或属于集合B_的元素组成的集合,称为集合A与B的并集(union set),记作__ A∪B __(读作“A并B”),
符号语言
A∪B=____{x|x∈A,或x∈B},
图形语言
可用Venn图表示.
2.性质
①A∪B=B∪A;
②A∪A=A;
③A∪∅=∅∪A=A;
④A⊆(A∪B),B⊆(A∪B);
⑤A∪B=A⇔B⊆A,A∪B=B⇔A⊆B.
三..全集与补集
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)记法:全集通常记作U.
2.补集
自然语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
可用Venn图表示.
3.补集的性质
(1)A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅.
(2)∁U(∁UA)=A,∁UU=∅,∁U∅=U.
考点01 集合中元素特性的应用
考点内容:1.描述性:“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同平面几何中的“点”“线”等概念一样,都只是描述性的说明.
2.整体性:集合是一个整体,含“所有”“全部”“全体”的意思,故一些对象一旦组成了集合,
这个集合就是这些对象的总体
3.广泛性:集合中的元素可以是数、点、图形、多项式、方程、集合,也可以是人或物等.
1.确定性主要体现在集合中的元素满足集合的限制条件,由此可列出方程(组)或不等式(组)解决问题
2.互异性主要体现在求出参数后要代人检验,同一集合中的元素要互不相等.
则其中的元素不一定按顺序对应相等
3.无序性是分类讨论思想的应用标准,主要体现在:①给出元素属于某集合,则它可能等于集合中的任一元素;②给出两集合相等,则其中的元素不一定按顺序对应相等。
考点02 元素与集合的关系
考点内容:元素与集合的属于与不属于关系.
1.判断元素与集合的关系
元素与集合之间只有“属于”和“不属于”两种关系,在判断一个元素是否属于某个集合
时,若集合是以列举法形式给出的,则直接判断即可;若集合是以描述法形式给出的,则一
要明确集合中所含元素的共同特征,二要看该元素是否满足集合中元素的共同特征.
2.已知元素与集合的关系求参数
当时,若集合A是用描述法表示的,则a一定满足集合中元素的共同特征,如满足
方程(组)不等式(组)等;若集合A是用列举法表示的,则a一定等于集合A中的某个元素
反之,当时,结论恰恰相反.利用上述结论建立方程(组)或不等式(组)求解参数即可.求出参数的值后要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
3已知集合相等求参数
从集合相等的定义入手,寻找元素之间的关系.若集合中的元素不止一个,则需要分类讨论.注意利用集合中元素的互异性对得到的结果进行检验.
考点03 集合间关系的判断方法
考点内容:集合的子集,真子集.
1.列举观察法
当集合中元素较少时,可列出集合中的全部元素,通过定义得出集合之间的关系.
2.元素特征法
确定集合的代表元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若由p(x)可推出q(x),则AB;②若由q(x)可推出p(x),则BA;③若p(x),q(x)可互相推出,则A=B;④若由p(x)推不出q(x),由q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系,
3.数形结合法
利用Venn图或数轴能直观地判断集合间的关系.一般地,判断不等式的解集之间的关系适合画出数轴.
考点04 由集合间的关系求参数的值或范围
考点内容:已知集合间的关系求对应参数的值与取值范围.
1.若集合是有限集,则根据集合间的关系,列出方程(组)求解,解题时还要注意考虑集合中元素的互异性.
2.若集合是用不等式描述的,则通常借助数轴进行分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值是否符合题意.
3.对于“AB”或“A⫋B”的问题,若集合A中含有参数,通常要分A=和A≠两种情况进行讨论,其中A=的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
考点05 有限集合的子集真子集个数
考点内容:求给定集合的子集真子集个数;已知子集真子集个数求参数.
1.当集合中元素个数有限时,其子集、真子集个数必为确定的,结论如下(其中n∈):
1)含有n个元素的集合有个子集;
2)含有n个元素的集合有(-1)个真子集;
3)含有n个元素的集合有(-1)个非空子集;
4)含有n个元素的集合有(-2)个非空真子集
2.对于有限集A,B,C,设集合A中含有n个元素,集合B中含有m个元素(m,n∈,且m<n).若B⊆C⊆A,则满足条件的集合C的个数;若B⊆C⫋A, 则满足条件的集合C的个数;若B⫋C⫋A, 则满足条件的集合C的个数.
考点06 集合的运算方法
考点内容:求集合的并交补运算.
1.若集合中的元素是有限的,则可以一一列举出来,进行运算.
2.若集合中的元素是离散的,则常用Vemn求解.
3.若集合中的元素是连续的实数,则常用数轴求解,要注意端点的情况.
考点07 集合运算中的参数问题
考点内容:已知集合的并交补运算求参数.
由集合运算求参数时,可将已知条件通过AB=A A⊆B,A∪B=AB⊆A转化为集合
之间的关系,若集合中的元素能被一一列举,可根据集合之间的关系列出方程(组)求解;
若集合与不等式有关,则可利用数轴列出不等式(组)求解,注意对空集的讨论和检验集合中
元素的互异性.
考点08 容斥原理
考点内容:文字问题求集合中元素的个数问题.
如果用card表示有限集合中元素的个数,如card(A)表示有限集合A中元素的个数,则有如下结论:
关系式
图示
card(A∪B)= card(A)+ card(B)- card(AB)
card(A∪B∪C)= card(A)+ card(B)+ card(C)- card(AB)- card(A)- card(B)+ card(AB)
考点09 补集思想的应用
考点内容:运用补集思想解题的方法一般适用于正面考虑的情况较多、较复杂的问题,或含有至多、至少、存在唯一、不存在等词语的问题中.
运用补集思想解题的步骤
1)否定已知条件,考虑问题的反面;
2)求解问题的反面对应的参数范围;
3)取问题的反面对应参数的集合的补集,注意全集的范围.
子集与真子集个数
探究.
集合A
集合A中元素的个数
集合A子集个数
真子集的个数
非空真子集
n
2n
2n-1
2n-2
辨析01 描述法中的易错点
(1)竖线前写代表元素的符号,竖线后用简明、准确的语言描述元素的共同特征.写清楚该集合代表元素的符号,例如,集合{x|x<1}不能写成{x<1},且要分清是点集还是数集.
(2)同一个集合可以有不同的表述形式,如{x|x≥0},{ y|y≥0},{yly=,表示同一个集合.
(3)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x|x=2k },,这种表示方式就不符合要求,需将也写进花括号,即{x|x=2k, }.
(4)不能出现未被说明的字母
辨析02利用集合中元素的特性求参数的取值需要注意两点
1.根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值;
2.再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
3.若两个集合相等,则两集合的元素相同,但元素不一定按顺序对应相等.
辨析03 0,{0},∅与{∅}之间的关系
项目
∅与0
∅与{0}
∅与{∅}
相同点
都表示无的意思
都是集合
都是集合
不同点
∅是集合;0是实数
∅不包含任何元素;{0}含一个元素0
∅不包含任何元素;{∅}含一个元∅
关系
0∉∅
∅⫋{0}
∅⫋{∅}或∅∈{∅}
辨析04 已知集合运算求参数注意检验
对于已知集合的运算结果求参数值或范围的问题,一般先观察得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)或不等式(组)求解.在处理有关含参数的集合问题时,要注意对求解结果进行检验.
【题型一】元素与集合的关系
【例1】(25-26高一上·江苏扬州邗江区公道中学·期中)下列选项中错误的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(24-25高一上·江苏无锡第一中学·期中)(多选)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(23-24高一上·江苏无锡梅村高级中学·期中)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【题型二】集合中元素的表示方法
【例2-1】(25-26高一下·江苏盐城滨海中学·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(22-23高一上·江苏淮安淮安区·期中) (多选)下列集合中,可以表示为的是( )
A.方程的解集
B.最小的两个质数
C.大于1小于4的整数
D.不等式组的整数解
【变式2-2】(22-23高一上·江苏宿迁北大附属宿迁实验学校·期中)(多选)中的元素有( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(25-26高一上·江苏镇江·期中)已知集合,请用列举法表示___________.
【题型三】集合间的基本关系
【例3】(23-24高一上·江苏南通海安高级中学·期中)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(22-23高一上·江苏南京中华中学·期中) (多选)已知,则集合可能是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24高一上·江苏无锡玉祁高级中学·期中) (多选)下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(22-23高一上·江苏连云港灌南高级中学·期中) (多选)下列说法中不正确的是( )
A.集合为无限集
B.方程的解构成的集合的所有子集共4个
C.
D.
【题型四】集合的子集真子集
【例4-1】(25-26高一上·江苏苏州常熟·期中)利用列举法求集合的子集的过程中,含有三个元素的子集共有( )
A.8个 B.9个 C.10个 D.11个
【变式4-1】(24-25高一上·江苏常州北郊高级中学·期中)满足⫋的集合A的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式4-2】(23-24高一上·江苏南京鼓楼区南京师大附中·期中) (多选)下列各个选项中,满足 的集合A有( )
A. B. C. D.
【题型五】集合的并交补运算
【例5-1】(25-26高一上·江苏连云港灌南县·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26高一上·江苏宿迁沭阳县·期中)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(25-26高一上·江苏盐城五校联考·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(25-26高一上·江苏南京金陵中学·期中)已知集合,,则等于( )
A. B.
C. D.
【题型六】集合中元素个数问题
【例6-1】(25-26高一上·江苏宿迁沭阳县·期中)高一(1)班45名同学中有10人参加了物理兴趣小组,14人参加了化学兴趣小组.已知都未参加的有25人,则同时参加的人数为( )
A.2 B.4 C.1 D.3
【变式6-1】(25-26高一上·江苏南京鼓楼区·期中)某班共38人,其中23人喜爱篮球运动,12人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.10 B.12 C.17 D.18
【变式6-2】(25-26高一上·江苏无锡宜兴·期中)已知某班有50名同学,据统计发现同学们喜欢的奥运比赛项目都集中在乒乓球、跳水、射击这三个,其中有13名同学只喜欢乒乓球比赛,10名同学只喜欢跳水比赛,8名同学只喜欢射击比赛,同时喜欢乒乓球与跳水比赛的同学有13名,同时喜欢乒乓球与射击比赛的同学有12名,同时喜欢跳水与射击比赛的同学有10名,则该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有___________人.
【变式6-3】(23-24高一上·江苏常州高级中学·期中)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,第三天售出14种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有5种,则该网店这三天售出的商品最少有__________种.
【题型七】子集真子集个数问题
【例7-1】(25-26高一上·江苏连云港新浦中学等9校·期中)设集合,则集合的子集个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
【变式7-1】(25-26高一上·江苏南通海门中学·期中)设全集是小于7的自然数,,则集合的真子集个数为( )
A.3 B.7 C.15 D.31
【变式7-2】(25-26高一上·江苏常州金坛区第一中学·期中)已知全集则集合 的真子集个数为( )
A.16 B.15 C.8 D.7
【变式7-3】(25-26高一上·江苏扬州中学·期中)集合,则符合条件的集合的个数为______.
【题型一】元素与集合的关系求参数忽略检验
【例1】(25-26高一上·江苏常州金坛区第一中学·期中)已知集合,若,则( )
A.或3 B.或2 C.2 D.
易错警示
如果集合中元素含参,我们在求出参数后,请务必检验是否满足集合中元素的互异性.
【变式1-1】(24-25高一上·江苏扬州广陵区扬州大学附属中学·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1-2】(24-25高一上·江苏常州北郊高级中学·期中)已知集合,若,则实数______
【题型二】集合相等求参数忽略检验
【例2】(24-25高一上·江苏南京师范大学附属实验学校·期中)已知集合,,若,则实数的值为______.
易错警示
在分析含参方程的解集时,一定要考虑无解的情况,此时对应集合为空集,且空集是可能满足题意的.
【变式2-1】(24-25高一上·江苏连云港东海县·期中)若集合,则______.
【变式2-2】(23-24高一上·江苏无锡天一中学·期中)已知,,若集合,则的值为_____________.
【变式2-3】(24-25高一上·江苏无锡江阴成化高级中学·期中)已知集合,.
(1)当,时,求和;
(2)是否存在实数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【题型一】集合中元素个数求参数
【例1】(24-25高一上·江苏南京第一中学·期中)已知集合中只有一个元素,则的所有可能取值组成的集合为______.
【变式1-1】(25-26高一上·江苏射阳县盘湾中学·期中)已知集合
(1)若,求实数k的取值范围;
(2)若集合A中的元素至少有一个,求实数k的取值范围.
【变式1-2】(22-23高一上·江苏连云港海州区四校·期中)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.
【题型二】根据集合的关系求参数
【例2-1】(24-25高一上·江苏扬州中学·期中)已知为常数,集合,集合,且,则的所有取值构成的集合元素个数为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(23-24高一上·江苏南京师范大学附属实验学校·期中)已知集合,集合,若,则实数_______________.
【变式2-2】(22-23高一上·江苏南京金陵中学·期中)设,,且,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】设全集,集合或,.
(1)求;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
【题型三】根据并交补运算求参数
【例3】(24-25高一上·江苏徐州第三十七中学·期中) (多选)已知集合,,且,若实数的取值集合为,则( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(25-26高一上·江苏扬州高邮·期中)已知集合,,实数集为全集.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式3-2】(22-23高一上·江苏无锡太湖高级中学·期中)已知集合,
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知全集,集合,集合.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【题型四】集合运算中的新定义
【例4】(25-26高一上·江苏南通·期中)设集合.若,且,至少有一个成立,则称集合为“”集.
(1)已知,直接判断集合是否为“”集.
(2)若为“”集,,求的值;
(3)若为“”集,,,求.
【变式4-1】(25-26高一上·江苏奔牛高级中学·期中) (多选)定义集合A、B的一种运算:,若,,则( )
A.的子集个数为15
B.中的所有元素之积为120
C.中的所有元素之和为14
D.中的元素个数为5
【变式4-2】(24-25高一上·江苏镇江丹阳·期中) (多选)用来表示有限集合中元素的个数,例如,,则.已知是全集,,是的两个非空真子集,.( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,,,则
D.若,则
【变式4-3】(24-25高一上·江苏泰州泰兴、兴化两校·期中)若非空实数集中存在最大元素和最小元素,则记,.
(1)已知,求和;
(2)已知,小明同学认为“”是“对任意,都有”的充要条件.你认为小明同学的判断是否正确?请说明理由;
(3)已知,为正整数,,若,求证:为奇数.
技巧
一句话要点
有限集合子集个数
子集个数:个,真子集个数:个
集合里面重要结论
①;②;③ ④
集合运算的口诀
同时满足求交集,分类讨论求并集
集合元素个数公式
学科网(北京)股份有限公5 / 5
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 集合
目 录
识记类
思维导图
知识清单(9类)
考点清单(9类)
公式清单(1类)
辨析清单(4类)
题型类
高频题型清单(7类)
易错题型清单(2类)
重难题型清单(4类)
答题类
答题技巧清单
知识点01 元素与集合
1.元素与集合的含义:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).通常用大写拉丁字母A,B,C,...表示集合,用小写拉丁字母a,b,c,...表示集合中的元素。
2.集合相等: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.反过来,当两个集合相等时,这两个集合中的只能用在元素与集合之间,表示从属关系.元素是完全相同的.
知识点02 元素与集合的关系
1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记为
2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A, 记为.
知识点03 集合中元素的三个特征
1.确定性:集合中的元素必须是确定的.
2.互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.
3.无序性:集合中的元素没有先后顺序,任意改变元素的排列次序,它们仍表示同一个集合.
知识点04 集合的分类
按元素的多少可将集合分为有限集(元素个数有限)和无限集(元素个数无限).
知识点05 常用的数集及其记法
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
或
Z
Q
R
知识点06 集合的表示方法
1.列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
2.描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.一般形式为A={|p},其中x叫做代表元素,是代表元素x的取值范围,p是各元素的共同特征.
知识点07 子集真子集集合相等
一.子集
1.概念:一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B 的子集.
2.记法:A⊆B(或B⊇A).
3.读法:A包含于B(或"B包含A").
4.如果A不是B的子集,记作AB(或B A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
5.性质:A⊆ A;∅⊆A.
6.图形表示:
二.真子集
1.概念:一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集.
2.记法:A⫋ B(或BA).
3.读法:A真包含于B(或“B真包含A”).
4.性质:对于集合A,B,C,①如果A ⊆B,B⫋C,则A⫋C
②如果A⫋B,B⫋C,则A⫋C;
5.图形表示:
三.集合的相等与子集的关系
1.定义:如果集合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,那么集合A与集合B相等
2.图形表示:
3.如果 A⊆B,且B⊆A则 A= B。
4.如果A=B则A⊆B且B⊆A。
知识点08 韦恩图空集
一.Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
二.空集:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为 .
空集是任何集合的子集
知识点09 集合的基本运算
一.交集
自然语言
一般地,由既属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与B的交集(intersection set),记作_ A∩B _(读作“A交B”),
符号语言
A∩B=__{x|x∈A,且x∈B}
图形语言
可用Venn图表示.
2.性质①A∩B=B∩A;②A∩A=A;③A∩∅=∅;④若A⊆B,则A∩B=A;⑤(A∩B)⊆A;⑥(A∩B)⊆B.
二.并集
自然语言
一般地,由_所有属于集合A或属于集合B_的元素组成的集合,称为集合A与B的并集(union set),记作__ A∪B __(读作“A并B”),
符号语言
A∪B=____{x|x∈A,或x∈B},
图形语言
可用Venn图表示.
2.性质
①A∪B=B∪A;
②A∪A=A;
③A∪∅=∅∪A=A;
④A⊆(A∪B),B⊆(A∪B);
⑤A∪B=A⇔B⊆A,A∪B=B⇔A⊆B.
三..全集与补集
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)记法:全集通常记作U.
2.补集
自然语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
可用Venn图表示.
3.补集的性质
(1)A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅.
(2)∁U(∁UA)=A,∁UU=∅,∁U∅=U.
考点01 集合中元素特性的应用
考点内容:1.描述性:“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同平面几何中的“点”“线”等概念一样,都只是描述性的说明.
2.整体性:集合是一个整体,含“所有”“全部”“全体”的意思,故一些对象一旦组成了集合,
这个集合就是这些对象的总体
3.广泛性:集合中的元素可以是数、点、图形、多项式、方程、集合,也可以是人或物等.
常见考法:
1.确定性主要体现在集合中的元素满足集合的限制条件,由此可列出方程(组)或不等式(组)解决问题
2.互异性主要体现在求出参数后要代人检验,同一集合中的元素要互不相等.
则其中的元素不一定按顺序对应相等
3.无序性是分类讨论思想的应用标准,主要体现在:①给出元素属于某集合,则它可能等于集合中的任一元素;②给出两集合相等,则其中的元素不一定按顺序对应相等。
考点02 元素与集合的关系
考点内容:元素与集合的属于与不属于关系.
常见考法:
1.判断元素与集合的关系
元素与集合之间只有“属于”和“不属于”两种关系,在判断一个元素是否属于某个集合
时,若集合是以列举法形式给出的,则直接判断即可;若集合是以描述法形式给出的,则一
要明确集合中所含元素的共同特征,二要看该元素是否满足集合中元素的共同特征.
2.已知元素与集合的关系求参数
当时,若集合A是用描述法表示的,则a一定满足集合中元素的共同特征,如满足
方程(组)不等式(组)等;若集合A是用列举法表示的,则a一定等于集合A中的某个元素
反之,当时,结论恰恰相反.利用上述结论建立方程(组)或不等式(组)求解参数即可.求出参数的值后要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
3已知集合相等求参数
从集合相等的定义入手,寻找元素之间的关系.若集合中的元素不止一个,则需要分类讨论.注意利用集合中元素的互异性对得到的结果进行检验.
考点03 集合间关系的判断方法
考点内容:集合的子集,真子集.
常见考法:
1.列举观察法
当集合中元素较少时,可列出集合中的全部元素,通过定义得出集合之间的关系.
2.元素特征法
确定集合的代表元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若由p(x)可推出q(x),则AB;②若由q(x)可推出p(x),则BA;③若p(x),q(x)可互相推出,则A=B;④若由p(x)推不出q(x),由q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系,
3.数形结合法
利用Venn图或数轴能直观地判断集合间的关系.一般地,判断不等式的解集之间的关系适合画出数轴.
考点04 由集合间的关系求参数的值或范围
考点内容:已知集合间的关系求对应参数的值与取值范围.
常见考法:
1.若集合是有限集,则根据集合间的关系,列出方程(组)求解,解题时还要注意考虑集合中元素的互异性.
2.若集合是用不等式描述的,则通常借助数轴进行分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值是否符合题意.
3.对于“AB”或“A⫋B”的问题,若集合A中含有参数,通常要分A=和A≠两种情况进行讨论,其中A=的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
考点05 有限集合的子集真子集个数
考点内容:求给定集合的子集真子集个数;已知子集真子集个数求参数.
常见考法:
1.当集合中元素个数有限时,其子集、真子集个数必为确定的,结论如下(其中n∈):
1)含有n个元素的集合有个子集;
2)含有n个元素的集合有(-1)个真子集;
3)含有n个元素的集合有(-1)个非空子集;
4)含有n个元素的集合有(-2)个非空真子集
2.对于有限集A,B,C,设集合A中含有n个元素,集合B中含有m个元素(m,n∈,且m<n).若B⊆C⊆A,则满足条件的集合C的个数;若B⊆C⫋A, 则满足条件的集合C的个数;若B⫋C⫋A, 则满足条件的集合C的个数.
考点06 集合的运算方法
考点内容:求集合的并交补运算.
常见考法:
1.若集合中的元素是有限的,则可以一一列举出来,进行运算.
2.若集合中的元素是离散的,则常用Vemn求解.
3.若集合中的元素是连续的实数,则常用数轴求解,要注意端点的情况.
考点07 集合运算中的参数问题
考点内容:已知集合的并交补运算求参数.
常见考法:
由集合运算求参数时,可将已知条件通过AB=A A⊆B,A∪B=AB⊆A转化为集合
之间的关系,若集合中的元素能被一一列举,可根据集合之间的关系列出方程(组)求解;
若集合与不等式有关,则可利用数轴列出不等式(组)求解,注意对空集的讨论和检验集合中
元素的互异性.
考点08 容斥原理
考点内容:文字问题求集合中元素的个数问题.
常见考法:
如果用card表示有限集合中元素的个数,如card(A)表示有限集合A中元素的个数,则有如下结论:
关系式
图示
card(A∪B)= card(A)+ card(B)- card(AB)
card(A∪B∪C)= card(A)+ card(B)+ card(C)- card(AB)- card(A)- card(B)+ card(AB)
考点09 补集思想的应用
考点内容:运用补集思想解题的方法一般适用于正面考虑的情况较多、较复杂的问题,或含有至多、至少、存在唯一、不存在等词语的问题中.
常见考法:
运用补集思想解题的步骤
1)否定已知条件,考虑问题的反面;
2)求解问题的反面对应的参数范围;
3)取问题的反面对应参数的集合的补集,注意全集的范围.
子集与真子集个数
探究.
集合A
集合A中元素的个数
集合A子集个数
真子集的个数
非空真子集
n
2n
2n-1
2n-2
辨析01 描述法中的易错点
(1)竖线前写代表元素的符号,竖线后用简明、准确的语言描述元素的共同特征.写清楚该集合代表元素的符号,例如,集合{x|x<1}不能写成{x<1},且要分清是点集还是数集.
(2)同一个集合可以有不同的表述形式,如{x|x≥0},{ y|y≥0},{yly=,表示同一个集合.
(3)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x|x=2k },,这种表示方式就不符合要求,需将也写进花括号,即{x|x=2k, }.
(4)不能出现未被说明的字母
辨析02利用集合中元素的特性求参数的取值需要注意两点
1.根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值;
2.再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
3.若两个集合相等,则两集合的元素相同,但元素不一定按顺序对应相等.
辨析03 0,{0},∅与{∅}之间的关系
项目
∅与0
∅与{0}
∅与{∅}
相同点
都表示无的意思
都是集合
都是集合
不同点
∅是集合;0是实数
∅不包含任何元素;{0}含一个元素0
∅不包含任何元素;{∅}含一个元∅
关系
0∉∅
∅⫋{0}
∅⫋{∅}或∅∈{∅}
辨析04 已知集合运算求参数注意检验
对于已知集合的运算结果求参数值或范围的问题,一般先观察得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)或不等式(组)求解.在处理有关含参数的集合问题时,要注意对求解结果进行检验.
【题型一】元素与集合的关系
【例1】(25-26高一上·江苏扬州邗江区公道中学·期中)下列选项中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,结合常见数集的表示方法,逐项判断,即可求解.
【详解】因为表示整数集,表示实数集,表示有理数集,表示自然数集,
所以,,,,所以选项A错误.
故选:A.
【变式1-1】(24-25高一上·江苏无锡第一中学·期中)(多选)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据条件得,从而有为奇数或4的倍数,即可判断选项A和B的正误;根据,可判断选项C的正误;由条件知为奇数或4的倍数,分中至少有一个为4的倍数和都为奇数两种情况讨论,结合条件,即可求解.
【详解】由,
则,同为奇数或同为偶数,所以为奇数或4的倍数,故A错误;B正确;
对于选项C,因为,故C正确;
对于选项D,由,则为奇数或4的倍数,
当中至少有一个为4的倍数时,则为4的倍数,所以,
当都为奇数时,则可令,
所以,所以,
故,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于,从而得出为奇数或4的倍数,即可求解.
【变式1-2】(23-24高一上·江苏无锡梅村高级中学·期中)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用元素与集合之间的关系对选项逐一判断可得结果.
【详解】易知为有理数,可得,即A正确;
易知,即B错误;
而0不是正整数,所以,即C错误;
显然不是整数,即,可得D错误;
故选:A
【题型二】集合中元素的表示方法
【例2-1】(25-26高一下·江苏盐城滨海中学·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合中的元素特征可得出集合.
【详解】因为,,则,
故选:B.
【变式2-1】(22-23高一上·江苏淮安淮安区·期中) (多选)下列集合中,可以表示为的是( )
A.方程的解集
B.最小的两个质数
C.大于1小于4的整数
D.不等式组的整数解
【答案】BCD
【分析】利用列举法表示各集合,即可作出判断.
【详解】对于A,方程的解集为,不符合;
对于B,最小的两个质数构成的集合,符合;
对于C,大于1小于4的整数构成的集合,符合;
对于D,由,可得,即,故整数解集为,符合.
故选:BCD
【变式2-2】(22-23高一上·江苏宿迁北大附属宿迁实验学校·期中)(多选)中的元素有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】用列举法表示出集合,即可判断;
【详解】解:因为
所以或或
所以
故选:ABC
【点睛】本题考查列举法表示集合,属于基础题.
【变式2-3】(25-26高一上·江苏镇江·期中)已知集合,请用列举法表示___________.
【答案】
【分析】利用代入法解方程组结合交集的定义即可求解.
【详解】由可得代入方程中,解得,.
所以.
故答案为:.
【题型三】集合间的基本关系
【例3】(23-24高一上·江苏南通海安高级中学·期中)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据元素与集合、集合与集合的关系确定正确答案.
【详解】是无理数,所以A选项错误.
空集是任何集合的子集,所以B选项正确.
集合与集合的元素不相同,所以没有包含关系,所以C选项错误.
,所以D选项错误.
故选:B
【变式3-1】(22-23高一上·江苏南京中华中学·期中) (多选)已知,则集合可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据集合间的包含关系判断即可.
【详解】解:因为,
所以对于A,若,满足题意;
对于B,若,,不满足题意;
对于C,若,满足题意;
对于D,若,则,不满足题意.
故选:AC.
【变式3-2】(23-24高一上·江苏无锡玉祁高级中学·期中) (多选)下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据元素和集合的关系、集合与集合的关系依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,表示没有任何元素的集合,,A错误;
对于B,,,且,故,B正确;
对于C,,不是的子集,C错误;
对于D,,,D正确.
故选:BD.
【变式3-3】(22-23高一上·江苏连云港灌南高级中学·期中) (多选)下列说法中不正确的是( )
A.集合为无限集
B.方程的解构成的集合的所有子集共4个
C.
D.
【答案】ACD
【分析】根据题设条件利用无限集的定义、集合元素的性质、子集的意义、集合相等的定义逐一判断即可得解.
【详解】集合,不是无限集,故A中说法不正确;
方程的解构成的集合为,其所有子集为,,,,
共4个,故B中说法正确;
集合的元素为直线上的点,,
故,故C中说法不正确;
因为,,所以,故D中说法不正确.
故选:ACD.
【题型四】集合的子集真子集
【例4-1】(25-26高一上·江苏苏州常熟·期中)利用列举法求集合的子集的过程中,含有三个元素的子集共有( )
A.8个 B.9个 C.10个 D.11个
【答案】C
【分析】列举出集合含有三个元素的子集即可求出答案.
【详解】集合含有三个元素的子集有,,,,,,,,,.
所以集合含有三个元素的子集共有个.
故选:C.
【变式4-1】(24-25高一上·江苏常州北郊高级中学·期中)满足⫋的集合A的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据集合之间的关系直接得出结果.
【详解】集合A可以是,共3个.
故选:B.
【变式4-2】(23-24高一上·江苏南京鼓楼区南京师大附中·期中) (多选)下列各个选项中,满足 的集合A有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】先化简集合,利用子集、真子集的含义可得答案.
【详解】因为,即有,
所有满足条件的集合A为:,,.
故选:AC.
【题型五】集合的并交补运算
【例5-1】(25-26高一上·江苏连云港灌南县·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用交集的定义直接求解.
【详解】集合,,所以.
故选:B
【变式5-1】(25-26高一上·江苏宿迁沭阳县·期中)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据补集的知识求得正确答案.
【详解】依题意,集合,,
所以 .
故选:A
【变式5-2】(25-26高一上·江苏盐城五校联考·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解出集合,再根据交集含义即可得到答案.
【详解】,
则.
故选:B.
【变式5-3】(25-26高一上·江苏南京金陵中学·期中)已知集合,,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】确定集合,结合交集、补集运算即可求解.
【详解】,
,
所以或,
所以,
故选:C
【题型六】集合中元素个数问题
【例6-1】(25-26高一上·江苏宿迁沭阳县·期中)高一(1)班45名同学中有10人参加了物理兴趣小组,14人参加了化学兴趣小组.已知都未参加的有25人,则同时参加的人数为( )
A.2 B.4 C.1 D.3
【答案】B
【分析】根据容斥原理求解.
【详解】设同时参加的人数有人,
则由容斥原理可得:,
解得,
故选:B.
【变式6-1】(25-26高一上·江苏南京鼓楼区·期中)某班共38人,其中23人喜爱篮球运动,12人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.10 B.12 C.17 D.18
【答案】D
【分析】先求出至少喜爱一项运动的人数,再计算两项运动都喜爱的人数,用喜爱篮球运动的人数减去两项都喜爱的人数即可.
【详解】总人数:38,喜爱篮球:23,喜爱乒乓球:12,两项都不喜爱:8,
所以至少喜爱一项运动的人数为,
所以两项运动都喜爱的人数为,
所以只喜爱篮球不喜爱乒乓球的人数为.
故选:D
【变式6-2】(25-26高一上·江苏无锡宜兴·期中)已知某班有50名同学,据统计发现同学们喜欢的奥运比赛项目都集中在乒乓球、跳水、射击这三个,其中有13名同学只喜欢乒乓球比赛,10名同学只喜欢跳水比赛,8名同学只喜欢射击比赛,同时喜欢乒乓球与跳水比赛的同学有13名,同时喜欢乒乓球与射击比赛的同学有12名,同时喜欢跳水与射击比赛的同学有10名,则该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有___________人.
【答案】8
【分析】根据给定条件,借助韦恩图,结合容斥原理列式计算即可得.
【详解】如图,设该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有人,
则由图可得,解得,
故该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有8人.
故答案为:.
【变式6-3】(23-24高一上·江苏常州高级中学·期中)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,第三天售出14种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有5种,则该网店这三天售出的商品最少有__________种.
【答案】
【分析】先分析得前两天共售出的商品种类,再考虑第三天售出商品种类的情况,根据题意即可得解.
【详解】由题意,第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,前两天都售出的商品有3种,
所以第一天售出但第二天未售出的商品有种,
第二天售出但第一天未售出的商品有种,
所以前两天共售出的商品有种,
第三天售出14种商品,后两天都售出的商品有5种,
所以第三天售出但第二天未售出的商品有种,
因为,
所以这种商品都是第一天售出但第二天未售出的商品时,该网店这三天售出的商品种类最少,其最小值为.
故答案为:.
【题型七】子集真子集个数问题
【例7-1】(25-26高一上·江苏连云港新浦中学等9校·期中)设集合,则集合的子集个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
【答案】C
【分析】用列举法表示集合A,可得集合的子集个数.
【详解】,所以集合的子集个数是.
故选:C.
【变式7-1】(25-26高一上·江苏南通海门中学·期中)设全集是小于7的自然数,,则集合的真子集个数为( )
A.3 B.7 C.15 D.31
【答案】C
【分析】列举出全集,利用补集的运算求出,利用公式求出的真子集个数.
【详解】依题意,,而,所以.
真子集数为.
故选:C
【变式7-2】(25-26高一上·江苏常州金坛区第一中学·期中)已知全集则集合 的真子集个数为( )
A.16 B.15 C.8 D.7
【答案】B
【分析】根据题意线求出,进而求出,得出真子集个数.
【详解】,,
则,,
则真子集根数为.
故选:B.
【变式7-3】(25-26高一上·江苏扬州中学·期中)集合,则符合条件的集合的个数为______.
【答案】8
【分析】根据子集的知识求得正确答案.
【详解】依题意,集合,
所以,是与的子集的并集,
所以集合的个数为.
故答案为:8
【题型一】元素与集合的关系求参数忽略检验
【例1】(25-26高一上·江苏常州金坛区第一中学·期中)已知集合,若,则( )
A.或3 B.或2 C.2 D.
【答案】C
【分析】分和两种情况讨论,注意集合中元素的互异性.
【详解】因为,,
当时,则,此时,不符题意;
当时,解得或(舍去),
若,则,符合题意,
综上所述,.
故选:C.
易错警示
如果集合中元素含参,我们在求出参数后,请务必检验是否满足集合中元素的互异性.
【变式1-1】(24-25高一上·江苏扬州广陵区扬州大学附属中学·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据集合的互异性,即可求解.
【详解】由集合的互异性可知,,或,或,
得,或,或,
故选:C
【变式1-2】(24-25高一上·江苏常州北郊高级中学·期中)已知集合,若,则实数______
【答案】
【分析】利用元素与集合的关系,得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】因为,,
所以或,
当时,,此时,不满足互异性,舍去;
当时,或(舍去),此时,满足题意;
综上,.
故答案为:.
【题型二】集合相等求参数忽略检验
【例2】(24-25高一上·江苏南京师范大学附属实验学校·期中)已知集合,,若,则实数的值为______.
【答案】2
【分析】根据集合相等的定义分析即可.
【详解】集合,,
若,则,
则或,所以或或,
当时,集合,,则,满足题意;
当时,集合,,不符合;
当时,集合,,不符合;
综上,实数的值为2.
故答案为:2
易错警示
在分析含参方程的解集时,一定要考虑无解的情况,此时对应集合为空集,且空集是可能满足题意的.
【变式2-1】(24-25高一上·江苏连云港东海县·期中)若集合,则______.
【答案】1
【分析】利用集合相等,分和两种情况求解.
【详解】当时,,即,则;
当时,,解得,此时,即,则,
综上:.
故答案为:1
【变式2-2】(23-24高一上·江苏无锡天一中学·期中)已知,,若集合,则的值为_____________.
【答案】
【分析】利用集合中元素的互异性,以已知的0,1为突破口,分类讨论求出,的值.
【详解】∵,显然,
所以 ,∴.
根据集合中元素的互异性得,∴ .
∴
故答案为:
【变式2-3】(24-25高一上·江苏无锡江阴成化高级中学·期中)已知集合,.
(1)当,时,求和;
(2)是否存在实数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,或.
(2)存在,
【分析】(1)代入,,根据集合的运算律求解;
(2)假设存在实数,使得集合,列方程求实数,由此可得结果.
【详解】(1)当,时,.
又,
所以,
,或.
(2)假设存在实数满足条件.
因为,所以由,得.
由,得解得 故存在,,使得.
【题型一】集合中元素个数求参数
【例1】(24-25高一上·江苏南京第一中学·期中)已知集合中只有一个元素,则的所有可能取值组成的集合为______.
【答案】
【分析】分和两种情况讨论,当时,即可得解.
【详解】集合表示关于的方程的解集,
因为集合中只有一个元素,
当,即,解得,此时,符合题意;
当,则,解得或,
当时,时,符合题意;
综上可得的所有可能取值组成的集合为.
故答案为:
【变式1-1】(25-26高一上·江苏射阳县盘湾中学·期中)已知集合
(1)若,求实数k的取值范围;
(2)若集合A中的元素至少有一个,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由空集定义结合一元二次方程根的判别式计算即可得;
(2)由集合A中的元素至少有一个结合一元二次方程根的判别式计算即可得.
【详解】(1)若,则有,解得;
(2)若集合A中的元素至少有一个,
则有,解得.
【变式1-2】(22-23高一上·江苏连云港海州区四校·期中)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)
【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.
【题型二】根据集合的关系求参数
【例2-1】(24-25高一上·江苏扬州中学·期中)已知为常数,集合,集合,且,则的所有取值构成的集合元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合,由,分与讨论,分别求解的值即可.
【详解】集合,化简求值可得,
当时,,此时集合无解,即
当时,时,即解之得,
,即解之可得,
所以根据集合元素的性质可得元素个数为个.
故选:C
【变式2-1】(23-24高一上·江苏南京师范大学附属实验学校·期中)已知集合,集合,若,则实数_______________.
【答案】2
【分析】根据,可得,即可解得.
【详解】因为,集合,集合,
所以,即,解得,
故答案:.
【变式2-2】(22-23高一上·江苏南京金陵中学·期中)设,,且,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据即可求解参数.
【详解】∵集合,,且,
∴,
故选:B.
【变式2-3】设全集,集合或,.
(1)求;
(2)设集合,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用补集和交集运算求解即可;
(2)根据集合关系列出不等式组,求出的取值范围即可.
【详解】(1)因为集合或,所以,
又,所以.
(2)集合,显然不为,
因为,,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
【题型三】根据并交补运算求参数
【例3】(24-25高一上·江苏徐州第三十七中学·期中) (多选)已知集合,,且,若实数的取值集合为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由可知,解方程可得,即可得集合,进而判断各选项.
【详解】由已知,
又,即,
则方程有且只有一解,
即,解得,,
则,
故ACD正确;
故选:ACD.
【变式3-1】(25-26高一上·江苏扬州高邮·期中)已知集合,,实数集为全集.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;或.
(2)
【分析】(1)由集合的交集、并集、补集运算即可求解;
(2)由求解即可.
【详解】(1)当时,,或,
所以或;
又或,
所以或
(2),或,
因为,所以,解得:,
所以实数的取值范围为
【变式3-2】(22-23高一上·江苏无锡太湖高级中学·期中)已知集合,
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)因为,则说明集合,然后求解即可;
(2)按照元素的个数分集合为空集,集合有一个元素,集合有两个元素讨论,最后不同情况求出的取值取并集即可.
【详解】(1)化简,得,
因为,则,
所以有,解得或,
,解得或,
综上,.
(2)化简,得,
因为,则,
当时,有,解得或;
当集合只有一个元素时,有,得或,
当时,集合显然不满足,
当时,集合显然不满足;
当集合有两个元素时,则,所以,
所以有,解得或,
,解得或,故;
综上所述
【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知全集,集合,集合.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)利用集合的运算法则计算可得答案;
(2)由可得:集合在的左侧或在3的右侧,列不等式即可.
【详解】(1)当时,,则或,
所以,.
(2)因为,所以,
由于,所以或,
解得或.
所以的取值范围是.
【题型四】集合运算中的新定义
【例4】(25-26高一上·江苏南通·期中)设集合.若,且,至少有一个成立,则称集合为“”集.
(1)已知,直接判断集合是否为“”集.
(2)若为“”集,,求的值;
(3)若为“”集,,,求.
【答案】(1)为“”集,不为“”集.
(2)32
(3)
【分析】(1)按照“”集的定义列举验证即可;
(2)根据“”集的定义分析得到都是集合中的元素,再根据它们的大小分析具体等于集合的哪一项,即得答案;
(3)根据“”集的定义分析可得到都是集合中的元素,再根据它们的大小分析具体等于集合的哪一项,即得答案.
【详解】(1)对于集合,当时,;当时,;
当,;当,;故为“”集.
对于集合,当时,,故不为“”集.
(2)因为,
所以.
又因为,
所以,
所以.
所以.
(3)因为,
所以.
又,
所以,
所以,同时.
因为,所以,
因为,所以.
又,所以,
所以,
所以.
【变式4-1】(25-26高一上·江苏奔牛高级中学·期中) (多选)定义集合A、B的一种运算:,若,,则( )
A.的子集个数为15
B.中的所有元素之积为120
C.中的所有元素之和为14
D.中的元素个数为5
【答案】BC
【分析】我们先根据定义求出,然后根据选项逐项判断.
【详解】当时,分别为,;
当时,分别为,;
当时,分别为,.
所以.
选项A:一个集合有个元素,其子集个数为,有个元素,子集个数为,不是,故A错误;
选项B:中所有元素之积为,故B正确;
选项C:中所有元素之和为,故C正确;
选项D:的元素个数为,不是,故D错误.
故选: BC
【变式4-2】(24-25高一上·江苏镇江丹阳·期中) (多选)用来表示有限集合中元素的个数,例如,,则.已知是全集,,是的两个非空真子集,.( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,,,则
D.若,则
【答案】ABD
【分析】根据的定义对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,,,所以,
所以A选项正确.
B选项,,,,
则,所以B选项正确.
C选项,,,
所以C选项错误.
D选项,若,
则
,
所以D选项正确.
故选:ABD
【点睛】解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
【变式4-3】(24-25高一上·江苏泰州泰兴、兴化两校·期中)若非空实数集中存在最大元素和最小元素,则记,.
(1)已知,求和;
(2)已知,小明同学认为“”是“对任意,都有”的充要条件.你认为小明同学的判断是否正确?请说明理由;
(3)已知,为正整数,,若,求证:为奇数.
【答案】(1),
(2)不正确,理由如下:
因为当,时,有,故,但.
所以“”不能推出“对任意,都有”.
(3)证明:由定义知,故.
若,则,故.
此时,故,所以为奇数;
若,则,故的最大元素和最小元素同号,从而.
而,故,又因为,所以或.
而为正整数,所以,故,这就得到.
假设是偶数,则是奇数. 由于是偶数,所以和中必有一个偶数,再由是奇数,知是偶数.
设,则,,故.
由于,,故,即.
所以,得.
若,则,得,故为奇数,矛盾;
若,则显然为奇数,矛盾.
这表明假设不成立,所以为奇数.
【分析】(1)直接根据定义即可得到答案;
(2)给出,作为充分性的反例即可;
(3)将题目条件转化为,再使用反证法证明.
【详解】(1)此时,,故,.
(2)不正确,理由略;
(3)略.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将题目条件适当转化为容易处理的形式,这样便于解决问题.
技巧
一句话要点
有限集合子集个数
子集个数:个,真子集个数:个
集合里面重要结论
①;②;③ ④
集合运算的口诀
同时满足求交集,分类讨论求并集
集合元素个数公式
学科网(北京)股份有限公5 / 5
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$