高考数学一轮复习 第一单元 集合与常用逻辑用语学案 理

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1 第一单元 集合与常用逻辑用语

第1课集__合

[过双基]

1.集合的含义及表示

(1)集合的含义:研究对象叫做元素,一些元素组成的总体叫做集合.集合中元素的性质:确定性、无序性、互异性.

(2)元素与集合的关系:①属于,记为∈;②不属于,记为∉.

(3)集合的表示方法:列举法、描述法和图示法.

(4)常用数集的记法:自然数集N,正整数集N*或N+,整数集Z,有理数集Q,实数集R.

2.集合间的基本关系

表示

关系 文字语言 符号语言 记法

基本关系 子集 集合A的元素都是集合B的元素 x∈A⇒x∈B A⊆B或B⊇A

真子集 集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于A A⊆B,且∃x0∈B,x0∉A AB或BA

相等 集合A,B的元素完全相同 A⊆B,

B⊆A A=B

空集 不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集 ∀x,x∉∅,

∅⊆A ∅

3.集合的基本运算

表示

运算 文字语言 符号语言 图形语言 记法

交集 属于集合A且属于集合B的元素组成的集合 {x|x∈A,且x∈B}

A∩B

并集 属于集合A或属于集合B的元素组成的集合 {x|x∈A,或x∈B} A∪B 2 补集 全集U中不属于集合A的元素组成的集合 {x|x∈U,且x∉A} ∁UA

4.集合问题中的几个基本结论

(1)集合A是其本身的子集,即A⊆A;

(2)子集关系的传递性,即A⊆B,B⊆C⇒A⊆C;

(3)A∪A=A∩A=A,A∪∅=A,A∩∅=∅,∁UU=∅,∁U∅=U.

[小题速通]

1.(2018·江西临川一中期中)已知集合A={2,0,1,8},B={k|k∈R,k2-2∈A,k-2∉A},则集合B中所有的元素之和为( )

A.2

B.-2

C.0 D.2

解析:选B 若k2-2=2,则k=2或k=-2,当k=2时,k-2=0,不满足条件,当k=-2时,k-2=-4,满足条件;若k2-2=0,则k=±2,显然满足条件;若k2-2=1,则k=±3,显然满足条件;若k2-2=8,则k=±10,显然满足条件.所以集合B中的元素为-2,±2,±3,±10,所以集合B中的元素之和为-2,故选B.

2.(2018·河北武邑中学期中)集合A={x|x2-7x<0,x∈N*},则B=y 6y∈N*,y∈A中元素的个数为( )

A.1 B.2

C.3 D.4

解析:选D A={x|x2-7x<0,x∈N*}={x|0

3.(2017·黄冈三模)设集合U={1,2,3,4},集合A={x∈N|x2-5x+4<0},则∁UA等于( )

A.{1,2} B.{1,4}

C.{2,4} D.{1,3,4}

解析:选B 因为集合U={1,2,3,4},集合A={x∈N|x2-5x+4<0}={x∈N|1

4.(2017·天津高考)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=( )

A.{2} B.{1,2,4}

C.{1,2,4,6} D.{x∈R|-1≤x≤5}

解析:选B A∪B={1,2,4,6},又C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C={1,2,4}. 3 5.(2017·衡水押题卷)已知集合A={x|x2-2x≤0},B={y|y=log2(x+2),x∈A},则A∩B为( )

A.(0,1) B.[0,1]

C.(1,2) D.[1,2]

解析:选D 因为A={x|0≤x≤2},所以B={y|y=log2(x+2),x∈A}={y|1≤y≤2},所以A∩B={x|1≤x≤2}.

[清易错]

1.在写集合的子集时,易忽视空集.

2.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.

3.在应用条件A∪B=B⇔A∩B=A⇔A⊆B时,易忽略A=∅的情况.

1.(2018·西安质检)已知集合M={1,2,3,4},则集合P={x|x∈M,且2x∉M}的子集的个数为( )

A.8 B.4 C.3 D.2

解析:选B 由题意,得P={3,4},所以集合P的子集有22=4个,故选B.

2.已知全集U={2,3,a2+2a-3},A={|a+1|,2},∁UA={a+3},则实数a的值为________.

解析:∵∁UA={a+3},

∴a+3≠2且a+3≠|a+1|且a+3∈U,

由题意,得a+3=3或a+3=a2+2a-3,

解得a=0或a=2或a=-3,

又∵|a+1|≠2且AU,∴a≠0且a≠-3,∴a=2.

答案:2

3.设集合A={x|x2-5x+6=0},集合B={x|mx-1=0},若A∩B=B,则实数m组成的集合是________.

解析:由题意知A={2,3},又A∩B=B,所以B⊆A.

当m=0时,B=∅,显然成立;

当m≠0时,B=1m⊆{2,3},所以1m=2或1m=3,即m=12或13.

故m组成的集合是0,12,13.

答案:0,12,13

4 [全国卷5年命题分析]

考点 考查频度 考查角度

集合的基本概念

5年5考 集合的表示、集合元素的性质

集合间的基本关系 5年2考 子集概念

集合的基本运算 5年12考 交、并、补运算,多与不等式相结合

集合的基本概念

[典例] (1)设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中的元素个数为( )

A.3 B.4

C.5 D.6

(2)(2018·厦门模拟)已知P={x|2

[解析] (1)∵a∈A,b∈B,∴x=a+b为1+4=5,1+5=2+4=6,2+5=3+4=7,3+5=8,共4个元素.

(2)因为P中恰有3个元素,所以P={3,4,5},故k的取值范围为5

[答案] (1)B (2)(5,6]

[方法技巧]

与集合中的元素有关问题的求解策略

(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集.

(2)看这些元素满足什么限制条件.

(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.

[即时演练]

1.(2018·莱州一中模拟)已知集合A={x∈N|x2+2x-3≤0},B={C|C⊆A},则集合B中元素的个数为( )

A.2 B.3

C.4 D.5

解析:选C A={x∈N|(x+3)(x-1)≤0}={x∈N|-3≤x≤1}={0,1},共有22=4个子集,因此集合B中元素的个数为4,选C.

2.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.

解析:由题意得m+2=3或2m2+m=3,则m=1或m=-32,当m=1时,m+2=3且2m2 5 +m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m=-32时,m+2=12,而2m2+m=3,故m=-32.

答案:-32

集合间的基本关系

[典例] (1)已知集合A={x|0

A.(-∞,0)∪(2,+∞) B.(-∞,0]∪[3,+∞)

C.[0,2] D.[0,3]

(2)已知集合A={x|1≤x<5},B={x|-a

[解析] (1)∵C⊆A,∴ a≥0,a+1≤3,解得0≤a≤2,故实数a的取值范围为[0,2].

(2)因为B⊆(A∩B),所以B⊆A.

①当B=∅时,满足B⊆A,

此时-a≥a+3,即a≤-32;

②当B≠∅时,要使B⊆A,则 -a

解得-32

由①②可知,实数a的取值范围为(-∞,-1].

[答案] (1)C (2)(-∞,-1]

[方法技巧]

已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图帮助分析.

[即时演练]

1.设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0},若B⊆A,则m=________.

解析:由已知得A={x|x=-2或x=-1},

B={x|x=-1或x=-m}.

因为B⊆A, 6 当-m=-1,即m=1时,满足题意;

当-m=-2,即m=2时,满足题意,故m=1或2.

答案:1或2

2.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,实数a的取值范围是(c,+∞),则c=________.

解析:

由log2x≤2,得0

即A={x|0

而B=(-∞,a),

由于A⊆B,如图所示,则a>4,即c=4.

答案:4

集合的基本运算

集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能力.

常见的命题角度有:

1求交集或并集;

2交、并、补的混合运算;

3集合运算中的参数范围;

4集合的新定义问题.

角度一:求交集或并集

1.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )

A.(1,2) B.(1,2]

C.(-2,1) D.[-2,1)

解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.

2.(2017·浙江高考)已知集合P={x|-1

A.(-1,2) B.(0,1)

C.(-1,0) D.(1,2)

解析:选A 根据集合的并集的定义,得P∪Q=(-1,2).

角度二:交、并、补的混合运算

3.设全集U=R,集合A={x|x>0},B={x|x2-x-2<0},则A∩(∁UB)=( )