AA第一讲 集合的概念及运算
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第1讲 集合的概念和运算必记考点1.集合的基本概念(1)集合元素的三个特征: 、 、 . (2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号 或 表示. (3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法.(4)常用数集: N ; N *(或N +) ; Z ;Q ; R . (5)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、 . 2.集合间的基本关系(1)子集: ,则A ⊆B (或B ⊇A ). (2)真子集: 则A B (或B A ).若集合A 中含有n 个元素,则A 的子集有2n 个,A 的真子集有2n -1个.(3)空集:空集是 的子集,是 的真子集.即∅⊆A ,∅B (B ≠∅).(4)集合相等:若 ,则A =B . 3.集合的基本运算及其性质(1)并集:A ∪B = . (2)交集:A ∩B = .(3)补集:∁U A = ,U 为全集,∁U A 表示A 相对于全集U 的补集. (4)集合的运算性质①A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B ; ②A ∩A =A ,A ∩∅=∅; ③A ∪A =A ,A ∪∅=A ;④A ∩∁U A =∅,A ∪∁U A =U ,∁U (∁U A )=A .考向一 集合的基本概念【例1】►已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 014+b 2 014=________.【训练1】集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N *⎪⎪12x∈Z 中含有的元素个数为( ).考向二 集合间的基本关系【例2】已知集合A ={x |0<x ≤4},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.【训练2】已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.考向三 集合的基本运算【例3】►(1)(2012·安徽)设集合A ={x |-3≤2x -1≤3},集合B 为函数y =lg(x -1)的定义域,则A ∩B =( ).A .(1,2)B .[1,2]C .[1,2)D .(1,2](2)(2012·山东)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ). A .{1,2,4} B .{2,3,4} C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}(3)设全集U ={1,2,3,4,5,6},集合A ={1,2,4},B ={3,4,5},则图中的阴影部分表示的集合为( ).A .{5}B .{4}C.{1,2} D.{3,5}基础演练1.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则().A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅2.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(∁U Q)=().A.{1,2,3,4,6} B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5} D.{1,2}3.设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},则∁U M=().A.{1,4} B.{1,5}C.{2,3} D.{3,4}4.若集合A={x||x|>1,x∈R},B={y|y=2x2,x∈R},则(∁R A)∩B=().A.{x|-1≤x≤1} B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1} D.∅5.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________. 6.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.7.若集合A={-1,3},集合B={x|x2+ax+b=0},且A=B,求实数a,b.第2讲函数及其表示必记考点1.函数的概念一般地,设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应;那么就称:f:A→B为从集合A到集合B 的一个函数.记作.2.函数的三要素函数由、、三个要素构成,对函数y=f(x),x∈A,其中(1)定义域:.(2)值域:.(3)两个函数就相同: .3.函数的表示方法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.4.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.考向一函数的定义【例1】(1)下列各图形中是函数图象的是().2.下列各组函数表示相同函数的是().A.f(x)=x2,g(x)=(x)2B.f(x)=1,g(x)=x2C.f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x,x≥0,-x,x<0,g(t)=|t|D.f(x)=x+1,g(x)=x2-1x-1考向二 求函数的定义域、值域【例2】►(1) 函数y =x +1x 的定义域为________.(2)函数y =x -3x +1的值域为________.(3) 设函数f (x )=41-x ,若f (a )=2,实数a =________.考向三 分段函数及其应用【例3】(1) 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1,则f (f (3))=( ).A.15 B .3 C.23D.139(2)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f (g (π))的值为( ).A .1B .0C .-1D .π(3)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于( ).A.12 B.45 C .2 D .9基础演练1.函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( ).A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)2.下列各组函数中,表示同一函数的是( ). A .f (x )=x ,g (x )=(x )2 B .f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2 C .f (x )=x 2,g (x )=|x |D .f (x )=0,g (x )=x -1+1-x3.设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =( ).A .-3B .±3C .-1D .±14.函数f (x )=lg 1-x 2的定义域为________.5.(2013·皖南八校联考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,log 2x ,x >0,则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫-12=________. 6.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1.求函数f (x )的解析式.第3讲 函数的性质必记考点 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义设函数f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,①若 ,则f (x )在区间D 上是增函数;②若 ,则f (x )在区间D 上是减函数.(2)单调区间的定义若函数f (x )在区间D 上是 或 ,则区间D 叫做f (x )的单调区间.(3)用定义判断函数单调性的步骤: . 2. 函数的奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做偶函数.如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做奇函数.(2)性质:奇函数的图象关于 对称;偶函数的图象关于 对称.考向一 确定函数的单调性或单调区间【例1】(1)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ).A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝⎛⎭⎫12xD .y =x +1x(2)函数y =-x 2+2x -3(x <0)的单调增区间是( ).A .(0,+∞)B .(-∞,1]C .(-∞,0)D .(-∞,-1]考向二 函数单调性的应用【例2】(1)若函数f (x )=4x 2-mx +5在[-2,+∞)上递增,在(-∞,-2]上递减,则f (1)=________. (2) 函数y =f(x)在R 上为增函数,且f(2m)>f(-m +9),则实数m 的取值范围是 .考向三 求函数的最值【例3】函数f (x )=2xx +1在[1,2]上的最大值和最小值分别是________.考向四 判断函数的奇偶性【例4】判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-2x ;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2;(3)f (x )=(x -1)- 1+x1-x.考向五 函数奇偶性的应用【例5】(1)函数f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________.(2) 设函数f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,则a =________. (3) 设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)= .基础演练1.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b>0,则必有( ).A .函数f (x )先增后减B .f (x )是R 上的增函数C .函数f (x )先减后增D .函数f (x )是R 上的减函数2.函数y =f (x )在R 上为减函数,且f (2m )>f (-m +9),则实数m 的取值范围是 .3.下列函数中,在(0,+∞)上单调递增的函数是( ).A .y =1xB .y =|x |+1C .y =-x 2+1D .y =-2x +14.已知f (x )=x 2-2mx +6在(-∞,-1]上是减函数,则m 的范围为________.5.已知函数f (x )为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )<f ⎝⎛⎭⎫12的实数x 的取值范围为________. 6.下列函数是偶函数的是( ).A .y =xB .y =2x 2-3C .y =1xD .y =x 2,x ∈[0,1]7. 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是 .8. 设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)=________.9.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是________. 10.若f (x )=x 2+bx +c ,且f (1)=0,f (3)=0.(1)求b 与c 的值;(2)试证明函数f (x )在区间(2,+∞)上是增函数.第4讲 指数与指数函数必记考点1.指数与指数运算 (1)根式的概念若x n =a ,则x 叫 ,.式子na 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.即x n=a ⇒⎩⎨⎧x =n a (当n 为奇数且n ∈N *时),x =±n a (当n 为偶数且n ∈N *时).(2)根式的性质①(na )n = .②当n 为奇数时,na n= ;当n 为偶数时,na n=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0).(3)分数指数幂的含义正分数指数幂a m n =na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).负分数指数幂a -m n =1a m n =1na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).(4)幂指数的运算性质a r ·a s = rs aa= (a r )s = (ab )r =2.指数函数的图象与性质考向一 指数幂的化简与求值【例1】化简下列各式: (1)[(0.06415)-2.5]23- 3338-π0;(2) 2132a b ·(-31132a b )÷156613a b(3)a ·3a 25a ·3a考向二 指数函数的性质【例2】(1)方程2x -2+x =0的解的个数是________. (2) 下列各式比较大小正确的是( ). A .1.72.5>1.73 B .0.6-1>0.62C .0.8-0.1>1.250.2 D .1.70.3<0.93.1(3)已知函数f (x )=2x -12x +1,①讨论f (x )的奇偶性;②讨论f (x )的单调性.⎝⎛⎭⎫21412-⎝⎛⎭⎫-350-⎝⎛⎭⎫827-13=________. 已知函数f (x )=4+a x -1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是( ).函数y =1-3x 的定义域为________。
第一讲 集合的概念与运算教学目的: 理解集合、子集、交集、并集、补集的概念。
了解空集和全集的意义,了解属于、包含、相等关系的意义,能正确进行“集合语言”、“数学语言”“图形语言”的相互转化.教学重点: 交集、并集、补集的定义与运算.教学难点: 交集、并集、补集的定义及集合的应用.【知识概要】新课标教学目标: 1.集合的含义与表示(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;(2)能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用; 2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集; (2)在具体情境中,了解全集与空集的含义; 3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集; (2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;(3)能使用Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用. 知识点1 集合某些指定的对象集在一起就成为一个集合。
集合中每个对象叫做这个集合的元素 点评:(1)集合是数学中不加定义的基本概念.构成集合的元素除了常见的数、式、点等数学对象之外,还可以是其他任何对象. (2)集合里元素的特性确定性:集合的元素,必须是确定的.任何一个对象都能明确判断出它是或者不是某个集合的元素.互异性:集合中任意两个元素都是不相同的,也就是同一个元素在集合中不能重复出现. 无序性:集合与组成它的元素顺序无关.如集合{a, b, c}与{c, a, b}是同一集合. (3)元素与集合的关系如果a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A ,记作a ∈A ;如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于集合A ,记作a ∉A (或a ∈A ).(4)集合的分类集合的种类通常可分为有限集、无限集、空集(用记号φ表示).有限集:含有有限个元素的集合(单元素集:只有一个元素的集合叫做单元素集。
第1讲集合的概念与运算1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:、、.(2)元素与集合的关系是或关系,用符号或表示.(3)集合的表示法:、、.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号[注意]N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.2.集合间的基本关系表示关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则x∈B)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在集合A 中集合 相等集合A ,B 中元素相同A =B3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集图形 语言符号 语言A ∪B =A ∩B =∁U A =➢考点1 集合的含义与表示[名师点睛]与集合元素有关问题的解题策略(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义. (2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( )A .9B .8C .5D .4(2)设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,3,a 2-3a ,a +2a +7,B ={|a -2|,3},已知4∈A 且4∉B ,则a 的取值集合为________.[举一反三]1.(2022·江西·新余四中模拟预测(理))已知集合()(){}20A x a x x a =--<,若2A ∉,则实数a 的取值范围为( )A .()(),12,-∞+∞ B .[)1,2 C .()1,2D .[]1,22.(2022·菏泽模拟)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =( ) A .1 B .-1 C .2D .-23.(多选)(2022· 广州一调)已知集合{x |mx 2-2x +1=0}={n },则m +n 的值可能为( )A .0B .12C .1D .24.(2022·福建·模拟预测)设集合{2,1,1,2,3}A =--,{}2|log ||,B y y x x A ==∈ ,则集合B 元素的个数为( )A .2B .3C .4D .55.(2022·武汉校级月考)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.➢考点2 集合的基本关系R N )=( )A .∅B .MC .ND .R(2)[2022·广东阳江月考]已知集合A ={x |y =4-x 2},B ={x |a ≤x ≤a +1},若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-3]∪[2,+∞)B .[-1,2]C .[-2,1]D .[2,+∞)[举一反三]1.(2022·广东广州·一模)已知集合{}11A x x =∈-≤≤Z ,{}02B x x =≤≤,则A B 的子集个数为( )A .2B .3C .4D .62.[2022·湖北武汉摸底]已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .43.(2022·山东·潍坊一中模拟预测)已知集合M ,N 是全集U 的两个非空子集,且()U M N ⊆,则( )A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .()U N M U ⋃=4.[2021·湖南长沙长郡中学适应性考试]已知集合A ={x ∈Z |x ≥a },集合B ={x ∈Z |2x ≤4}.若A ∩B 只有4个子集,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,-1]B .[-2,-1]C .[0,1]D .(0,1]5.[2022·吉林辽源五校期末联考]已知集合M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a 的值是________.➢考点3 集合的基本运算[典例]1.(1)(2021·全国·高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()UAB =( )A .{3}B .{1,6}C .{5,6}D .{1,3}(2)(多选)[2022·湖南长沙模拟]已知全集U =R ,集合M ={x |-3≤x <4},N ={x |x 2-2x -8≤0},则( )A .M ∪N ={x |-3≤x <4}B .M ∩N ={x |-2≤x <4}C .(∁U M )∪N =(-∞,-3)∪[-2,+∞)D .M ∩(∁U N )=(-3,-2)2.(1)(2020·高考全国卷Ⅰ)设集合A ={x |x 2-4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |-2≤x ≤1},则a =( )A .-4B .-2C .2D .4(2)[2022·湖南六校联考]集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为( )A .0B .1C .2D .4[举一反三]1.(2022·河北石家庄·二模)已知集合{3,2,1,0,1}A =---,301x B x Zx +⎧⎫=∈<⎨⎬-⎩⎭,则A B =( )A .[3,1)-B .[3,1]-C .{3,2,1,0,1}---D .{2,1,0}--2.[2022·华南师范大学附属中学月考]已知集合A ={x |x <3},B ={x |x >a },若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围为( )A .[3,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,3)D .(-∞,3]3.(2020·高考全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈N *,y ≥x },B ={(x ,y )|x +y =8},则A ∩B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .64.(2022·重庆·二模)已知集合{}{}21,3,5,6,7,8,9,14480A B xx x ==-+∣,则下图中阴影部分表示的集合为( )A .{}1,3,5,7,9B .{}1,3,5,9C .{}1,3,5D .{}1,3,95.(2021·全国·高考真题(理))已知集合{}21,S s s n n ==+∈Z ,{}41,T t t n n ==+∈Z ,则S T ( )A .∅B .SC .TD .Z6.[2021·豫北名校联考]设集合A ={x |x 2+2x -3>0},集合B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0},若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫0,34 B .⎣⎡⎭⎫34,43 C .⎣⎡⎭⎫34,+∞ D .(1,+∞)7.(2020·浙江·高考真题)设集合S ,T ,S ⊆N *,T ⊆N *,S ,T 中至少有两个元素,且S ,T 满足:①对于任意x ,y ∈S ,若x ≠y ,都有xy ∈T ②对于任意x ,y ∈T ,若x <y ,则yx∈S ; 下列命题正确的是( )A .若S 有4个元素,则S ∪T 有7个元素B .若S 有4个元素,则S ∪T 有6个元素C .若S 有3个元素,则S ∪T 有5个元素D .若S 有3个元素,则S ∪T 有4个元素➢考点4 集合中的创新问题[典例] 1.(2022·北京房山·一模)已知U 是非实数集,若非空集合A 1,A 2满足以下三个条件,则称(A 1,A 2)为集合U 的一种真分拆,并规定(A 1,A 2)与(A 2,A 1)为集合U 的同一种真分拆 ①A 1∩A 2=0 ②A 1A 2=U③(1,2)i A i =的元素个数不是i A 中的元素.则集合U ={1,2,3,4,5,6}的真分拆的种数是( ) A .5B .6C .10D .152.[2022·广东六校联考]已知集合A 0={x |0<x <1}.给定一个函数y =f (x ),定义集合A n={y |y =f (x ),x ∈A n -1},若A n ∩A n -1=∅对任意的x ∈N *成立,则称该函数具有性质 “∅”. (1)具有性质“∅”的一个一次函数的解析式可以是________.(2)给出下列函数:①y =1x ;②y =x 2+1;③y =cos π2x +2.其中具有性质“∅”的函数的序号是________.3.[2022·河北保定质检]现有100名携带药品出国的旅游者,其中75人带有感冒药,80人带有胃药,那么对既带感冒药又带胃药的人数统计中,下列说法正确的是( ) A .最多人数是55 B .最少人数是55 C .最少人数是75 D .最多人数是80[举一反三]1.(2022·湖南·雅礼中学一模)已知集合{}22(,)|1,,A x y x y x y Z =+≤∈,{}(,)|2,2,,B x y x y x y Z =≤≤∈,定义集合{}12121122(,)|(,),(,)A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,则A B ⊕中元素的个数为A .77B .49C .45D .302.[2021·四川成都联考]已知集合A ={1,2,3,4,5,6}的所有三个元素的子集记为B 1,B 2,B 3,…,B k ,k ∈N *.记b i 为集合B i (i =1,2,3,…,k )中的最大元素,则b 1+b 2+b 3+…+b k =( )A .45B .105C .150D .2103.[多选][2022·湘赣皖十五校第一次联考]已知集合M ,N 都是非空集合U 的子集,令集合S ={x |x 恰好属于M ,N 中的一个},下列说法正确的是( )A .若S =N ,则M =∅B .若S =∅,则M =NC .若S ⊆M ,则M ⊆ND .∃M ,N ,使得S =(∁U M )∪(∁U N )4.[2022·湖北华大新联盟考试]中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?现有如下表示:已知A ={x |x =3n +2,n ∈N *},B ={x |x =5n +3,n ∈N *},C ={x |x =7n +2,n ∈N *},若x ∈(A ∩B ∩C ),则整数x 的最小值为( ) A .128 B .127 C .37D .235.[2022·山东省实验中学第二次诊断]若集合{a ,b ,c ,d }={1,2,3,4},且下列四个关系:①a =1;②b ≠1;③c =2;④d ≠4有且只有一个是正确的.请写出满足上述条件的一个有序数组(a ,b ,c ,d )=________,符合条件的全部有序数组(a ,b ,c ,d )的个数是________.6.[2022·山东潍坊重点高中联考]已知U ={a 1,a 2,a 3,a 4},集合A 是集合U 中的两个元素所组成的集合,且同时满足下列三个条件:①若a 1∈A ,则a 2∈A ;②若a 3∉A ,则a 2∉A ;③若a 3∈A ,则a 4∉A .求集合A .第1讲 集合的概念与运算1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*(或N+)Z Q R [注意]N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.2.集合间的基本关系表示关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则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在集合A中A⫋B(或B⫌A)集合 相等集合A ,B 中元素相同 A =B3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集图形 语言符号 语言A ∪B = {x |x ∈A 或x∈B }A ∩B = {x |x ∈A 且x ∈B }∁U A = {x |x ∈U 且 x ∉A }➢考点1 集合的含义与表示[名师点睛]与集合元素有关问题的解题策略(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义. (2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( )A .9B .8C .5D .4(2)设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,3,a 2-3a ,a +2a +7,B ={|a -2|,3},已知4∈A 且4∉B ,则a 的取值集合为________.[解析] (1)将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.(2)因为4∈A ,即4∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,3,a 2-3a ,a +2a +7,所以a 2-3a =4或a +2a +7=4.若a 2-3a =4,则a =-1或a =4;若a +2a +7=4,即a 2+3a +2=0,则a =-1或a =-2.由a 2-3a 与a +2a +7互异,得a ≠-1.故a =-2或a =4.又4∉B ,即4∉{|a -2|,3}, 所以|a -2|≠4,解得a ≠-2且a ≠6. 综上所述,a 的取值集合为{4}. [答案] (1)A (2){4} [举一反三]1.(2022·江西·新余四中模拟预测(理))已知集合()(){}20A x a x x a =--<,若2A ∉,则实数a 的取值范围为( )A .()(),12,-∞+∞B .[)1,2C .()1,2D .[]1,2【答案】D【解析】因为2A ∉,所以()()2220a a --≥,解得12a ≤≤.故选:D .2.(2022·菏泽模拟)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2解析:选C.因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,则ba =-1,所以a=-1,b =1.所以b -a =2.3.(多选)(2022· 广州一调)已知集合{x |mx 2-2x +1=0}={n },则m +n 的值可能为( )A .0B .12C .1D .2解析:选BD.因为集合{x |mx 2-2x +1=0}={n },所以⎩⎪⎨⎪⎧m =0,-2n +1=0或⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0,Δ=4-4m =0,n =--22m ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =0,n =12或⎩⎨⎧m =1,n =1,所以m +n =12或m +n =2.故选BD.4.(2022·福建·模拟预测)设集合{2,1,1,2,3}A =--,{}2|log ||,B y y x x A ==∈ ,则集合B 元素的个数为( )A .2B .3C .4D .5【答案】B 【解析】当2x =±时,y =1;当1x =±时,y =0;当x =3时,2log 3y =.故集合B 共有3个元素.故选:B.5.(2022·武汉校级月考)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 解析:由题意得m +2=3或2m 2+m =3, 则m =1或m =-32.当m =1时,m +2=3且2m 2+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2m 2+m =3,符合题意,故m =-32.答案:-32➢考点2 集合的基本关系R N )=( )A .∅B .MC .ND .R(2)[2022·广东阳江月考]已知集合A ={x |y =4-x 2},B ={x |a ≤x ≤a +1},若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-3]∪[2,+∞)B .[-1,2]C .[-2,1]D .[2,+∞)【解析】 (1)因为M ,N 均为R 的子集,且∁R M ⊆N ,所以N =∁R M ,所以M ∪(∁R N )=M .故选B.(2)集合A ={x |y =4-x 2}={x |-2≤x ≤2},因为B ⊆A ,所以有⎩⎨⎧a ≥-2,a +1≤2,所以-2≤a ≤1. 【答案】 (1)B (2)C [举一反三]1.(2022·广东广州·一模)已知集合{}11A x x =∈-≤≤Z ,{}02B x x =≤≤,则A B 的子集个数为( )A .2B .3C .4D .6【答案】C【解析】由题可知{}1,0,1A =-,所有{}0,1A B =,所有其子集分别是{}{}{},1,0,0,1∅,所有共有4个子集,故选:C2.[2022·湖北武汉摸底]已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D 求解一元二次方程,得A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R }={x |(x -1)(x -2)=0,x ∈R }={1,2},易知B ={x |0<x <5,x ∈N }={1,2,3,4}.因为A ⊆C ⊆B ,所以根据子集的定义,集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{3,4}的子集个数,即有22=4个,故选D.3.(2022·山东·潍坊一中模拟预测)已知集合M ,N 是全集U 的两个非空子集,且()U M N ⊆,则( )A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .()U N M U ⋃=【答案】A 【解析】UN 表示集合N 的补集,因为()U M N ⊆,所以M N ⋂=∅.故选:A4.[2021·湖南长沙长郡中学适应性考试]已知集合A ={x ∈Z |x ≥a },集合B ={x ∈Z |2x ≤4}.若A ∩B 只有4个子集,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,-1]B .[-2,-1]C .[0,1]D .(0,1][答案] D [解析] 本题考查根据集合的子集个数求参数的取值.集合A ={x ∈Z |x ≥a },集合B ={x ∈Z |2x ≤4}={x ∈Z |x ≤2},故A ∩B ={x ∈Z |a ≤x ≤2}.因为A ∩B 只有4个子集,所以A ∩B 中元素只能有2个,即A ∩B ={1,2},所以0<a ≤1,故选D.5.[2022·吉林辽源五校期末联考]已知集合M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a 的值是________.解析:由题易得M ={a }.因为M ∩N =N , 所以N ⊆M , 所以N =∅或N =M , 所以a =0或a =±1. 答案:0或1或-1➢考点3 集合的基本运算[典例]1.(1)(2021·全国·高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}U A B ===,则()UAB =( )A .{3}B .{1,6}C .{5,6}D .{1,3}【答案】B【解析】由题设可得{}U1,5,6B =,故(){}U 1,6A B ⋂=,故选:B.(2)(多选)[2022·湖南长沙模拟]已知全集U =R ,集合M ={x |-3≤x <4},N ={x |x 2-2x -8≤0},则( )A .M ∪N ={x |-3≤x <4}B .M ∩N ={x |-2≤x <4}C .(∁U M )∪N =(-∞,-3)∪[-2,+∞)D .M ∩(∁U N )=(-3,-2)【解析】 (1)方法一:由题意,得A ∪B ={-1,0,1,2},所以∁U (A ∪B )={-2,3},故选A.方法二:因为2∈B ,所以2∈A ∪B ,所以2∉∁U (A ∪B ),故排除B ,D ;又0∈A ,所以0∈A ∪B ,所以0∉∁U (A ∪B ),故排除C ,故选A.(2)由x 2-2x -8≤0,得-2≤x ≤4,所以N ={x |-2≤x ≤4},则M ∪N ={x |-3≤x ≤4},A 错误;M ∩N ={x |-2≤x <4},B 正确;由于∁U M =(-∞,-3)∪[4,+∞),故(∁U M )∪N =(-∞,-3)∪[-2,+∞),C 正确;由于∁U N =(-∞,-2)∪(4,+∞),故M ∩(∁U N )=[-3,-2),D 错误.故选BC.【答案】 (1)A (2)BC2.(1)(2020·高考全国卷Ⅰ)设集合A ={x |x 2-4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |-2≤x ≤1},则a =( )A .-4B .-2C .2D .4(2)[2022·湖南六校联考]集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为( )A .0B .1C .2D .4【解析】 (1)方法一:易知A ={x |-2≤x ≤2},B ={x |x ≤-a2},因为A ∩B ={x |-2≤x ≤1},所以-a2=1,解得a =-2.故选B.方法二:由题意得A ={x |-2≤x ≤2}.若a =-4,则B ={x |x ≤2},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤2},不满足题意,排除A ;若a =-2,则B ={x |x ≤1},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤1},满足题意;若a =2,则B ={x |x ≤-1},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤-1},不满足题意,排除C ;若a =4,则B ={x |x ≤-2},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |x =-2},不满足题意.故选B.(2)根据集合并集的概念,可知{a ,a 2}={4,16},故a =4. 【答案】 (1)B (2)D [举一反三]1.(2022·河北石家庄·二模)已知集合{3,2,1,0,1}A =---,301x B x Zx +⎧⎫=∈<⎨⎬-⎩⎭,则A B =( )A .[3,1)-B .[3,1]-C .{3,2,1,0,1}---D .{2,1,0}--【答案】D 【解析】因为30311x x x +<⇒-<<-,所以{}2,1,0B =--,而{3,2,1,0,1}A =---, 所以A B ={2,1,0}--,故选:D2.[2022·华南师范大学附属中学月考]已知集合A ={x |x <3},B ={x |x >a },若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围为( )A .[3,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,3)D .(-∞,3]解析:选C 因为A ∩B ≠∅,所以结合数轴可知实数a 的取值范围是a <3,故选C. 3.(2020·高考全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈N *,y ≥x },B ={(x ,y )|x +y =8},则A ∩B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .6解析:选C.由题意得,A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},所以A ∩B 中元素的个数为4,选C.4.(2022·重庆·二模)已知集合{}{}21,3,5,6,7,8,9,14480A B xx x ==-+∣,则下图中阴影部分表示的集合为( )A .{}1,3,5,7,9B .{}1,3,5,9C .{}1,3,5D .{}1,3,9【答案】B【解析】由图可知,图中阴影部分表示()R A B ⋂,由214480x x -+≤,得68x ≤≤, 所以{}68B x x =≤≤,所以{R 6B x x =<或}8x >,因为{}1,3,5,6,7,8,9A =, 所以(){}R1,3,5,9AB =,故选:B5.(2021·全国·高考真题(理))已知集合{}21,S s s n n ==+∈Z ,{}41,T t t n n ==+∈Z ,则S T ( )A .∅B .SC .TD .Z【答案】C【解析】任取t T ∈,则()41221t n n =+=⋅+,其中n Z ∈,所以,t S ∈,故T S ⊆, 因此,S T T =.故选:C.6.[2021·豫北名校联考]设集合A ={x |x 2+2x -3>0},集合B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0},若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫0,34 B .⎣⎡⎭⎫34,43 C .⎣⎡⎭⎫34,+∞D .(1,+∞)[答案] B [解析] A ={x |x 2+2x -3>0}={x |x >1或x <-3},设函数f (x )=x 2-2ax -1,因为函数f (x )=x 2-2ax -1图象的对称轴为直线x =a (a >0),f (0)=-1<0,根据对称性可知,若A ∩B 中恰有一个整数,则这个整数为2,所以有⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≤0,f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a -1≤0,9-6a -1>0,所以⎩⎨⎧a ≥34,a <43,即34≤a <43.故选B. 7.(2020·浙江·高考真题)设集合S ,T ,S ⊆N *,T ⊆N *,S ,T 中至少有两个元素,且S ,T 满足:①对于任意x ,y ∈S ,若x ≠y ,都有xy ∈T ②对于任意x ,y ∈T ,若x <y ,则yx∈S ; 下列命题正确的是( )A .若S 有4个元素,则S ∪T 有7个元素B .若S 有4个元素,则S ∪T 有6个元素C .若S 有3个元素,则S ∪T 有5个元素D .若S 有3个元素,则S ∪T 有4个元素 【答案】A 【解析】 首先利用排除法:若取{}1,2,4S =,则{}2,4,8T =,此时{}1,2,4,8S T =,包含4个元素,排除选项 C ; 若取{}2,4,8S =,则{}8,16,32T =,此时{}2,4,8,16,32S T =,包含5个元素,排除选项D ; 若取{}2,4,8,16S =,则{}8,16,32,64,128T =,此时{}2,4,8,16,32,64,128S T =,包含7个元素,排除选项B ;下面来说明选项A 的正确性:设集合{}1234,,,S p p p p =,且1234p p p p <<<,*1234,,,p p p p N ∈,则1224p p p p <,且1224,p p p p T ∈,则41p S p ∈, 同理42p S p ∈,43p S p ∈,32p S p ∈,31p S p ∈,21p S p ∈,若11p =,则22p ≥,则332p p p <,故322p p p =即232p p =,又444231p p p p p >>>,故442232p p p p p ==,所以342p p =, 故{}232221,,,S p p p =,此时522,p T p T ∈∈,故42p S ∈,矛盾,舍.若12p ≥,则32311p p p p p <<,故322111,p pp p p p ==即323121,p p p p ==, 又44441231p p p p p p p >>>>,故441331p p p p p ==,所以441p p =, 故{}2341111,,,S p p p p =,此时{}3456711111,,,,p p p p p T ⊆.若q T ∈, 则31q S p ∈,故131,1,2,3,4i qp i p ==,故31,1,2,3,4i q p i +==,即{}3456711111,,,,q p p p p p ∈,故{}3456711111,,,,p p p p p T =,此时{}234456711111111,,,,,,,S T p p p p p p p p ⋃=即S T 中有7个元素.故A 正确. 故选:A .➢考点4 集合中的创新问题[典例] 1.(2022·北京房山·一模)已知U 是非实数集,若非空集合A 1,A 2满足以下三个条件,则称(A 1,A 2)为集合U 的一种真分拆,并规定(A 1,A 2)与(A 2,A 1)为集合U 的同一种真分拆 ①A 1∩A 2=0 ②A 1A 2=U③(1,2)i A i =的元素个数不是i A 中的元素.则集合U ={1,2,3,4,5,6}的真分拆的种数是( ) A .5 B .6C .10D .15【答案】A 【解析】解:由题意,集合U ={1,2,3,4,5,6}的真分拆有{}{}125,1,2,3,4,6A A ==;{}{}121,4,2,3,5,6A A ==;{}{}123,4,1,2,5,6A A ==;{}{}124,5,1,2,3,6A A ==;{}{}124,6,1,2,3,5A A ==,共5种,故选:A.2.[2022·广东六校联考]已知集合A 0={x |0<x <1}.给定一个函数y =f (x ),定义集合A n={y |y =f (x ),x ∈A n -1},若A n ∩A n -1=∅对任意的x ∈N *成立,则称该函数具有性质 “∅”. (1)具有性质“∅”的一个一次函数的解析式可以是________.(2)给出下列函数:①y =1x ;②y =x 2+1;③y =cos π2x +2.其中具有性质“∅”的函数的序号是________.[解析] (1)答案不唯一,合理即可.示例: 对于解析式y =x +1,因为A 0={x |0<x <1},所以A 1={x |1<x <2}, A 2={x |2<x <3},…,显然符合A n ∩A n -1=∅.故具有性质“∅”的一个一次函数的解析式可以是y =x +1. (2)对于①,A 0={x |0<x <1},A 1={x |x >1},A 2={x |0<x <1},…, 依次循环下去,符合A n ∩A n -1=∅.对于②,A 0={x |0<x <1},A 1={x |1<x <2},A 2={x |2<x <5},A 3={x |5<x <26},…,根据函数y =x 2+1的单调性得相邻两个集合不会有交集,符合A n ∩A n -1=∅.对于③,A 0={x |0<x <1},A 1={x |2<x <3},A 2={x |1<x <2},A 3={x |1<x <2}, 不符合A n ∩A n -1=∅.所以具有性质“∅”的函数的序号是①②. [答案] (1)y =x +1 (2)①②3.[2022·河北保定质检]现有100名携带药品出国的旅游者,其中75人带有感冒药,80人带有胃药,那么对既带感冒药又带胃药的人数统计中,下列说法正确的是( ) A .最多人数是55 B .最少人数是55 C .最少人数是75D .最多人数是80解析:选B 设100名携带药品出国的旅游者组成全集I ,其中带感冒药的人组成集合A ,带胃药的人组成集合B .设所携带药品既非感冒药又非胃药的人数为x ,则0≤x ≤20.设以上两种药都带的人数为y .由图可知,x +card(A )+card(B )-y =100.∴x +75+80-y =100,∴y =55+x .∵0≤x ≤20,∴55≤y ≤75,故最少人数是55. [举一反三]1.(2022·湖南·雅礼中学一模)已知集合{}22(,)|1,,A x y x y x y Z =+≤∈,{}(,)|2,2,,B x y x y x y Z =≤≤∈,定义集合{}12121122(,)|(,),(,)A B x x y y x y A x y B ⊕=++∈∈,中元素的个数为则A BA.77 B.49 C.45 D.30【答案】C【解析】因为集合,所以集合中有5个元素(即5个点),即图中圆中的整点,集合中有25个元素(即25个点):即图中正方形中的整点,集合的元素可看作正方形中的整点(除去四个顶点),即个.2.[2021·四川成都联考]已知集合A={1,2,3,4,5,6}的所有三个元素的子集记为B1,B2,B3,…,B k,k∈N*.记b i为集合B i(i=1,2,3,…,k)中的最大元素,则b1+b2+b3+…+b k=()A.45 B.105C.150 D.210[答案]B[解析]本题考查集合的新定义问题.集合A的含有3个元素的子集共有C36=20个,所以k=20.在集合B i(i=1,2,3,…,k)中,最大元素为3的集合有C22=1个;最大元素为4的集合有C23=3个;最大元素为5的集合有C24=6个;最大元素为6的集合有C25=10个,所以b1+b2+b3+…+b k=3×1+4×3+5×6+6×10=105.故选B.3.[多选][2022·湘赣皖十五校第一次联考]已知集合M,N都是非空集合U的子集,令集合S={x|x恰好属于M,N中的一个},下列说法正确的是()A.若S=N,则M=∅B.若S=∅,则M=NC.若S⊆M,则M⊆ND.∃M,N,使得S=(∁U M)∪(∁U N)[答案] ABD [解析]本题考查Venn 图.用Venn 图表示,集合S 为如图1中的阴影部分,对于A 选项,若S =N ,利用S 的Venn 图观察,则有M ∩N =∅,M =∅,故A 选项正确;对于B 选项,若S =∅,则M =N ,故B 选项正确;对于C 选项,反例:如图集合S 为如图2中的阴影部分,N ⊆M ,故C 选项错误;对于D 选项,例如U ={1,2,3,4},M ={1,2,3},N ={4},S ={x |x 恰好属于M ,N 中的一个}={1,2,3,4}=U ,而(∁U M )∪(∁U N )={4}∪{1,2,3}={1,2,3,4}=S ,故D 选项正确,故选ABD.图1 图24.[2022·湖北华大新联盟考试]中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?现有如下表示:已知A ={x |x =3n +2,n ∈N *},B ={x |x =5n +3,n ∈N *},C ={x |x =7n +2,n ∈N *},若x ∈(A ∩B ∩C ),则整数x 的最小值为( ) A .128 B .127 C .37D .23解析:选D ∵求整数的最小值,∴先将23代入检验,满足A ,B ,C 三个集合,故选D.5.[2022·山东省实验中学第二次诊断]若集合{a ,b ,c ,d }={1,2,3,4},且下列四个关系:①a =1;②b ≠1;③c =2;④d ≠4有且只有一个是正确的.请写出满足上述条件的一个有序数组(a ,b ,c ,d )=________,符合条件的全部有序数组(a ,b ,c ,d )的个数是________. 解析:显然①不可能正确,否则①②都正确;若②正确,则⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =3,c =1,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =2,c =1,d =4.若③正确,则⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =1,c =2,d =4.若④正确,则⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1,c =4,d =3或⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =1,c =4,d =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1,c =3,d =2.所以符合条件的数组共6个. 答案:(3,2,1,4)(填一个正确的即可) 66.[2022·山东潍坊重点高中联考]已知U ={a 1,a 2,a 3,a 4},集合A 是集合U 中的两个元素所组成的集合,且同时满足下列三个条件:①若a1∈A,则a2∈A;②若a3∉A,则a2∉A;③若a3∈A,则a4∉A.求集合A.解:假设a1∈A,则a2∈A.又若a3∉A,则a2∉A,∴a3∈A,与集合A中有且仅有两个元素不符,∴假设不成立,∴a1∉A.假设a4∈A,则a3∉A,则a2∉A,且a1∉A,与集合A中有且仅有两个元素不符,∴假设不成立,∴a4∉A.故集合A={a2,a3},经检验知符合题意.。
第一讲集合的概念及运算考点解读【基础性考点知识突破】一、集合的含义及表示方法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.构成集合的元素除了常见的数、式、点等数学对象之外,还可以是其他任何对象.2.集合中元素的性质集合中元素的特征:确定性、互异性和无序性.(1)任何一个对象都能确定它是不是某一集合的元素,这是集合的最基本特征.(2)集合中的任何两个元素都是不同的对象,即在同一集合里不能重复出现相同元素.(3)在同一集合里,通常不考虑元素之间的顺序.3.集合的表示集合的表示有三种方法,分别是列举法、描述法和Venn图法.一般地,表示有限集合常用列举法;表示无限集合常用描述法;描述抽象集合常用Venn图法.正确认识一个集合的关键是理解集合中的元素特征.4.元素与集合的关系“属于”或“不属于”,记为“”或“∉”.二、集合与集合之间的关系1.集合与集合之间的关系(1)包含关系子集:如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集,记作A⊆B或B⊇A,显然A⊆A,∅⊆A.(2)相等关系如果集合A中的每一个元素都是集合B中的元素,反过来,集合B中的每一个元素也都是集合A中的元素,那么就说集合A等于集合B,记作A=B.对于两个集合A与B,如果A⊆B,同时B⊆A,那么集合A与集合B相等,记作A=B.(3)真子集关系对于两个集合A 与B ,若A ⊆B ,且A ≠B ,则集合A 是集合B 的真子集,记作A B 或B A .显然有下面的结论:①对于集合A 、B 、C ,如果A ⊆B ,B ⊆C ,则A ⊆C ;②对于集合A 、B 、C ,如果AB ,BC ,则A C .(4)不包含关系 用表示2.空集不含任何元素的集合叫做空集,记作∅.空集是任何一个集合的子集,是任何一个非空集合的真子集.3.有限集的子集、真子集的个数关于有限集的子集个数有下列结论:若有限集合A 中有n 个元素,则集合A 的子集的个数有2n 个,即02C C C 2n n n n n ++⋅⋅⋅+=(个),非空子集的个数有(21n -)个;真子集的个数有(21n -)个;非空真子集的个数有(22n-)个,三、集合的交、并、补集的运算1.交集(1)定义:由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合,叫做A 与B 的交集,记作A ∩B ,A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B }.(2)性质:A ∩A =A ;A ∩B =B ∩A (交换律); A ∩∅=∅;(A ∩B )⊆A ;(A ∩B )⊆B ;若A ⊆B ,则A ∩B =A .2.并集(1)定义:由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,叫做A 与B 的并集,记作A ∪B ,A ∪B ={x |x ∈A 或x ∈B }.(2)性质:A ∪A =A ;A ∪B =B ∪A (交换律);A ∪∅=A ;A ⊆(A ∪B );B ⊆(A ∪B );若A ⊆B ,则A ∪B =B .3.补集(1)定义:在研究某一集合问题的过程中,所有集合都是一个给定集合的子集,这个给定的集合就称为全集,记作U .设A ⊆U ,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做集合A 在集合U 中的补集,记作U A ð,即U A ð={x |x ∈U 且x ∉A }(如图).(2)性质:A ∪(U A ð)=U ;A ∩(U A ð)=∅,U ð(U A ð)=A ,U ∅ð=U , U U ð=∅.4.集合运算中常用的结论(1)U ð(A ∩B )=(U A ð)∪(U B ð),U ð(A ∪B )=(U A ð)∩(U B ð)(2)A ⊆B ⇔A ∩B =A ;A ⊆B ⇔A ∪B =B .【培优性方法技巧综合】1.在处理有关集合的问题时首先确定集合中的元素是点集还是数集,然后明确集合中的元素所满足的条件,理解并正确掌握集合的相关术语及符号表示是解决集合问题的关键.2.判断两集合间的关系①化简集合,从表达式中寻求两集合间的关系;②用列举法表示两集合,从元素中寻求关系.3.根据两集合的关系求参数的方法①若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性;②若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.【提示】①题目中若有条件B ⊆A ,则应分B =∅和B ≠∅两种情况进行讨论. ②已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常运用数轴、Venn 图帮助分析.③两集合之间的关系与运算可以相互转化,即A B AB B A B B ⊆⇔=⇔=. 4.应当考虑空集的几种情况:在⊆A B ,AB ,=A B A ,=A B B ,都应当考虑到=∅A 时的情况.5.要注意表示集合的语言、文字、符号、图形的沟通与转化,对于某些集合运算的问题,文字描述较为抽象,可借助于Venn 图及坐标轴,利用几何图形的直观性,以“形”助“数”.同时加强与其他章节的渗透,在复习中要控制难度.考点分类精讲考点1 集合的概念1.集合概念的准确理解.2.集合的表示方法的准确把握与灵活运用.3.集合中元素的性质的灵活运用.【例1】集合{0,2,}A a =,2{1,}B a =,若{0,1,2,4,16}A B =,则a 的值为A .0B .1C .2D .4点拨:解决集合的有关问题,首先要明确集合元素的构成形式;其次要注意集合元素性质(即元素的三性:确定性、互异性、无序性)的灵活运用,它既是解决有些题的切入点,也是问题解决之前的检验点.【例2】若集合2{|320}A x R ax x =∈-+=中只有一个元素,则a =( )A .92B .98C .0D .0或98 点拨:由于方程的不定性导致求解过程用了分类讨论思想.考点2 集合之间的关系1.集合间的相等、子集、真子集关系的确定.2.已知集合的包含关系,确定有关参数的取值范围.3.求有关集合的子集的个数.【例3】已知集合1{|,}6A x x a a Z ==+∈,1{|,}23b B x x b Z ==-∈,{|2c C x x == 1,}6c Z +∈,则A ,B ,C 之间的关系 A .A =B C B .A B =C C .A B C D .B C =A点拨:辨析集合之间的关系应该从集合中元素的特点入手,可将元素列举出来直观分析,也可从描述法中认识集合中元素具备的特性,定性分析,以上两种思想是解决此类问题的通法,应根据问题的具体情况合理选择.【例4】集合{,,,,}S a b c d e =,包含{,}a b 的S 的子集共有( ).A .2个B .3个C .5个D .8个点拨:解决集合的子集的个数的问题,应注意利用排列组合知识,特别是两个基本计数原理来分析解决问题.考点3 集合的运算1.进行具体集合的交、并、补运算.2.利用集合的运算性质解决问题.3.与集合运算有关的开放性问题.【例5】已知集合{||2|}A x x a =-≤,2{|540}B x x x =-+≥.若A B =∅,求实数a 的取值范围.点拨:解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行分类讨论,分类时要遵循“不重不漏”的分类原则,然后对于每一类情况都要给出问题的解答.【例6】设全集I R =,已知集合2{|(3)0}M x x =+≤,2{|60}N x x x =+-=.(1)求()I M N ð;(2)记集合A =()I M N ð,已知集合{|15,}B x a x a a R =--∈≤≤,若 B A A =,求实数a 的取值范围.点拨:BA A =时,B =∅的情况. 考点4 集合的综合运用1.集合运算的逆向问题.2.集合与函数、方程、不等式的综合问题.3.集合的开放问题与实际应用问题.【例7】已知{|(1,0)(0,1),}P m m R ==+∈a a ,{|(1,1)(1,1),}Q n n R ==+-∈b b 是两个向量集合,则P Q =IA .{(1,1)}B .{(1,1)}-C .{(1,0)}D .{(0,1)}点拨:解答集合的运算类试题必须彻底弄清楚参与运算的集合的意义,即参与运算的集合是由哪些元素组成的,不然就会得出错误的答案,本题这样设计还不至于有多大问题,如果本题中集合Q 改为{|(1,1)(1,1),}Q m m R ==+-∈b b ,就可能出现得到的方程组是111m m m =-⎧⎨=+⎩,而这个方程组无解,就可能认为P Q =∅,这就是没有理解集合的意义所致,实际上本题中的集合P ,Q 都可以看做坐标平面上的点集,集合P 是直线1x =上的点的集合,集合Q 是直线2x y +=上的点的集合,所求的交集就是这两条直线的交点坐标.【例8】某试验班有21个学生参加数学竞赛,17个学生参加物理竞赛,10个学生参加化学竞赛,他们之间既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有12人,既参加数学竞赛又参加化学竞赛的有6人,既参加物理竞赛又参加化学竞赛的有5人,三科都参加的有2人.现在参加竞赛的学生都要到外地学习参观,问需要预订多少张火车票?点拨:解决有些集合问题,若充分利用Venn 图,可以使有些问题得到快速地解决.【例9】定义集合运算:{},,A B z z xy x A y B *==∈∈.设{}1,2A =,{}0,2B =,则集合A B *的所有元素之和为A .0B .2C .3D .6点拨:本题是属于创新型的概念理解题,准确地理解A B *是解决本题的关键所在,并且又考查了集合元素的互异性,因此要准确理解集合含义,明确题目所要解决的问题,才能使问题得以解决,从而培养学生分析问题、解决问题的能力. 本专题试题训练详见《试题精练》。