2020高考文科数学(人教版)一轮复习讲义:第1讲 集合的概念与运算 含答案
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2020年高考数学一轮复习第一章第1节集合题组一集合的差不多概念1.(2018·广东高考)全集U=R,集合M={x|-2≤x-1≤2}和N={x|x=2k-1,k =1,2,…}的关系的韦恩(Venn)图如图所示,那么阴影部分所示的集合的元素共有()A.2个B.3个C.1个D.无穷多个解析:M={x|-1≤x≤3},N={x|x=2k-1,k ∈N*},∴M∩N={1,3}.答案:A2.集合A={a,b,2},B={2,b2,2a},那么A∩B=A∪B,那么a=.解析:由A∩B=A∪B知A=B,又依照集合元素的互异性,因此有222a bb aa b⎧=⎪=⎨⎪≠≠⎩或222a bb aa b⎧=⎪=⎨⎪≠≠⎩,解得1ab=⎧⎨=⎩或1412ab⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故a=0或14答案:0或14题组二集合间的差不多关系3.全集U=R(Venn)图是()解析:∵M={-1,0,1},N={0,-1},∴N M.答案:B4.集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},假设B A,那么实数m的取值集合是()A.{-12,0,} B.{0,1} C.{-12,13} D.{0}解析:由x2+x-6=0得x=2或x=-3,∴A ={2,-3}.又∵B A ,∴当m =0时,B =∅,满足条件;当m ≠0时,B ={-1m },∴-1m =2或-1m=-3, 即m =-12或m =13. 答案:A5.(2018·江苏高考)集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),假设A ⊆B ,那么实数a 的取值范畴是(c ,+∞),其中c = .解析:A ={x |0<x ≤4},B =(-∞,a ).假设A ⊆B ,那么a >4.即a 的取值范畴为(4,+∞),∴c =4.答案:4题组三 集合的差不多运算6.(2018·山东高考)a 的值为( )A.0B.1C.2D.4解析:∵A ∪B ={0,1,2,a ,a 2},又A ∪B ={0,1,2,4,16},∴{a ,a 2}={4,16},∴a =4.答案:D7.(2018·东北师大附中模拟)设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2>4},N ={x |x ≥3或x <1}差不多上U 的子集,那么图中阴影部分所表示的集合是 ( )A.{x |-2≤x <1}B.{x |-2≤x ≤2}C.{x |1<x ≤2}D.{x |x <2}解析:图中阴影部分表示N ∩(∁U M ),∵M ={|x 2>4}={x |x >2或x <-2}∴∁U M ={x |-2≤x ≤2},∴N ∩(∁U M )={-2≤x <1}.答案:A8.(文)假设集合A ={x |(2x +1)(x -3)<0},B ={x ∈N *|x ≤5},那么A ∩B 是 ( )A.{1,2,3}B.{1,2}C.{4,5}D.{1,2,3,4,5}解析:A ={x |-12<x <3},B ={1,2,3,4,5}, ∴A ∩B ={1,2}.答案:B(理)假设集合A ={x ||2x -1|<3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 2x +13-x <0,那么A ∩B 是 ( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1<x <-12或2<x <3 B.{x |2<x <3}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -12<x <2 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1<x <-12 解析:∵A ={x |-2<2x <4}={x |-1<x <2},B ={x |(2x +1)(x -3)>0}={x |x >3或x <-12}, ∴A ∩B ={x |-1<x <-12}. 答案:D题组四 集合的综合应用9.(2018·江西高考)U U A ∩B 非空,那么A ∩B 的元素个数为 ( )A.mnB.m +nC.n - mD.m -n解析:如图,U =A ∪B 中有m 个元素,∵(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )中有n 个元素,∴A ∩B 中有m -n 个元素.答案:D10.设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1}.假设A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4},那么集合B = .解析:∵lg x <1,∴0<x <10.又∵x ∈N *,∴U =A ∪B ={1,2,3,…,9}.又∵A ∩(∁U B )={1,3,5,7,9},∴B={2,4,6,8}.答案:{2,4,6,8}11.(文)(2018·北京高考)设A是整数集的一个非空子集.关于k∈A,假如k-1∉A,且k+1∉A,那么称k是A的一个〝孤立元〞.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含〝孤立元〞的集合共有个.解析:依题可知,由S的3个元素构成的所有集合中,不含〝孤立元〞,这三个元素一定是相连的三个数.故如此的集合共有6个.答案:6(理)对任意两个集合M、N,定义:M-N={x|x∈M且x∉N},M*N=(M-N)∪(N-M),设M={y|y =x2,x∈R},N={y|y=3sin x,x∈R},那么M*N=.解析:依题意有M=[0,+∞),N=[-3,3],因此M-N=(3,+∞),N-M=[-3,0),故M*N=(M-N)∪(N-M)=[-3,0)∪(3,+∞).答案:[-3,0)∪(3,+∞)12.设A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.(1)A∩B=A∪B,求a的值;(2)∅A∩B,且A∩C=∅,求a的值;(3)A∩B=A∩C≠∅,求a的值.解:(1)因为A∩B=A∪B,因此A=B,又由对应系数相等可得a=5和a2-19=6同时成立,即a =5.(2)由于B={2,3},C={-4,2},且∅A∩B,A∩C=∅,故只可能3∈A.现在a2-3a-10=0,即a=5或a=-2,由(1)可知,当a=5时,A=B={2,3},现在A∩C≠∅,与矛盾,因此a=5舍去,故a=-2.(3)由于B={2,3},C={-4,2},且A∩B=A∩C≠∅,现在只可能2∈A,即a2-2a-15=0,也即a=5或a=-3,由(2)可知a=5不合题意,故a=-3.。
第一章 集合与常用逻辑用语第一节集 合2019考纲考题考情考编荽求考劭举例考向掠签耕與含的含重+兀累与集告的训于孟 慕1轻用叫幣法或搞建注挖*怙合蛋越昔帕了篥宅了杆电血耳空越的舍宝 井会拿井Venn(卞战)罔夜込if.合的Jt 黍与运算却厨・Of 耳总I - T 『荣件的补如皿•全号欖n 畢a 的義系方臨}曲』占*全N^llt * T,tJ&合的空tfc 込謀) Ml 了*牝科卷I - Tifft 合的交*井适算) 別】7 •全国趙U ・TJ 卑合的幷黒运真>】.集台的需文歴左小2.集售间的壯眾羌乘乳事令的运算橙心當導■放学远博.数为抽魚1. 集合的含义与表示方法 (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,记为殳;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. 集合间的基本关系微知识•小題练-基础微械理-知识必备"国报革 丄JICHU W£]SHL.1J I3•集合的基本运算•常记结论•1. 集合元素的三个特性确定性、无序性、互异性。
2. 集合的子集个数若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,非空子集有2n- 1个,真子集有2n- 1个。
3. 注意空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,应时刻关注对空集的讨论,防止漏解4.集合的运算性质 (1)并集的性质: A U ? = A ; A U A = A ; A U 3= B U A ; ALB = A? B? A(2)交集的性质:A n ?=?; A n A = A ; A nB = B n A ; A n B=A? A? B(3)补集的性质:A U ?u A) = U ; A n (?U A)= ?; ?U (?U A) = A o ?u(A n B) = (?u A )q ?u B); ?U (ALB)= (?u A)Q (?u B)。
专题01 集合的含义及运算一、本专题要特别小心:1.元素与集合,集合与集合关系混淆陷阱;2.造成集合中元素重复陷阱;3.隐含条件陷阱;4.代表元变化陷阱;5.分类讨论陷阱;6.子集中忽视空集陷阱;7.新定义问题;8.任意、存在问题中的最值陷阱.二、【学习目标】1.了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系,能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)来描述不同的具体问题,理解集合中元素的互异性;2.理解集合之间包含和相等的含义,能识别给定集合的子集,了解在具体情境中全集与空集的含义;3.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,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;4.能使用韦恩(V enn)图表达集合间的关系与运算.三、【知识要点】1.集合的含义与表示(1)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集合,简称集.(2)集合中的元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(3)集合的表示方法有:描述法、列举法、区间法、图示法.(4)集合中元素与集合的关系分为属于与不属于两种,分别用“∈”或“∉”来表示.(5)常用的数集: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.集合之间的关系(1)一般地,对于两个集合A,B.如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作A⊆B;若A⊆B,且A≠B,,我们就说A是B的真子集.(2)不含任何元素的集合叫做空集,记作φ,它是任何一个集合的子集,是任何一个非空集合的真子集。
3.集合的基本运算(1)并集:A∪B={x|x∈A或x∈B};(2)交集:A∩B={x|x∈A且x∈B};(3)补集:∁U A=.4.集合的运算性质(1)A∩B=A⇔A⊆B,A∩A=A,A∩∅=∅;(2)A∪B=A⇔A⊇B,A∪A=A,A∪∅=A;(3)A⊆B,B⊆C,则A⊆C;(4)∁U(A∩B)=∁U A∪∁U B,∁U(A∪B)=∁U A∩∁U B,A∩∁U A=∅,A∪∁U A=U,∁U(∁U A)=A;(5)A⊆B,B⊆A,则A=B.四.题型方法规律总结(一)集合的含义与表示例1.已知集合,则中元素的个数为A.9 B.8 C.5 D.4【答案】A【解析】,当时,;当时,;当时,;所以共有9个,选A.练习1.给出下列四个关系式:(1);(2);(3);(4),其中正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】(1)R为实数集,为实数,所以正确;(2)Z、Q分别为两个集合,集合间不能用属于符号,所以错误;(3)空集中没有任何元素,所以错误;(4)空集为任何集合的子集,所以正确.故选B.练习2.若A={1,2},B={(x,y)|x∈A,y∈A},则集合B中元素的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【解析】由题意得集合,所以集合B中共有4个元素.故选D.(二)集合中代表元易错点揭秘例2.已知集合A满足条件:若a∈A,则∈A,那么集合A中所有元素的乘积为() A.-1 B.1 C.0 D.±1【答案】B【解析】由题意,当时,,令代入,则,则,则,即,所以,故选B.练习1.若集合A={x|mx2+2x+m=0,m∈R}中有且只有一个元素,则m的取值集合是A.{1}B.{}C.{0,1}D.{,0,1}【答案】D【解析】时,,满足题意;时,,.综上的取值集合是.练习2.用列举法表示集合=________.【答案】{-11,-6,-3,-2,0,1,4,9}.【解析】,为的因数则则答案为练习3.集合{|y y ∈N =用列举法可表示为__________.【答案】{}1,2,4,8 【解析】∵,1x x ∈≠N ,∴当0x =时, 8y =-,不符合题意, 当2x =时, 8y =,符合题意, 当3x =时, 4y =,符合题意, 当4x =时, 83y =,不符合题意, 当5x =时, 2y =,符合题意,当6x =时, 85y =,不符合题意, 当7x =时, 86y =,不符合题意,当8x =时, 87y =,不符合题意,当9x =时, 1y =,符合题意,则y =,不符合题意.∴用列举法可表示为{}1,2,4,8. (三)集合的基本关系 例3.已知集合,,若,则实数的取值集合为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】∵集合M={x|x 2=1}={﹣1,1},N={x|ax=1},N ⊆M ,∴当a=0时,N=∅,成立; 当a≠0时,N={}, ∵N ⊆M ,∴或=1.解得a=﹣1或a=1,综上,实数a 的取值集合为{1,﹣1,0}.故选:D.练习1.已知集合,,则的真子集的个数为()A.3 B.4 C.7 D.8【答案】C【解析】由题意得,,∴,∴的真子集的个数为个.故选C.练习2.若函数在区间内没有最值,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】函数的单调区间为,由,得.∵函数在区间内没有最值,∴函数在区间内单调,∴,∴,解得.由,得.当时,得;当时,得,又,故.综上得的取值范围是.故选B.练习3.已知集合,,若,则实数的取值范围是( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】由已知得,由,则,又,所以.故选A.(四)子集中常见错误例4. 已知集合,,若,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】当集合时,,解得,此时满足;当,即时,应有:,据此可得:,则,综上可得:实数的取值范围是.本题选择C选项.练习1.Z(M)表示集合M的子集个数,设集合A=,B=,则= A.3 B.4 C.5 D.7【答案】B【解析】;B=∴;集合的子集有:∴Z(A∩B)=4.故选:B练习2.设集合,不等式的解集为B.(Ⅰ)当时,求集合A,B;(Ⅱ)当,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)或.【解析】(Ⅰ)当时,,.(Ⅱ)①若,即时,可得, 满足,故符合题意.②当时,由,可得,且等号不能同时成立, 解得. 综上可得或.∴实数的取值范围是.练习3.设全集U=R ,集合A={x|1≤x <4},B={x|2a≤x <3-a}.(1)若a=-2,求B∩A ,B∩(∁U A);(2)若A ∪B=A ,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)B ∩A =[1,4),B ∩(∁U A )= [-4,1)∪[4,5);(2) .【解析】(1)∵A ={x |1≤x <4},∴∁U A ={x |x <1或x ≥4},∵B ={x |2a ≤x <3-a },∴a =-2时,B ={-4≤x <5},所以B ∩A =[1,4), B ∩(∁U A )={x |-4≤x <1或4≤x <5}=[-4,1)∪[4,5). (2)A ∪B =A ⇔B ⊆A , ①B =∅时,则有2a ≥3-a ,∴a ≥1, ②B ≠∅时,则有,∴,综上所述,所求a 的取值范围为.(五)集合的基本运算 例5.已知,,则()R AB ð中的元素个数为( )A .1B .2C .6D .8【答案】B【解析】解:{1x x =<,或3}x ≥,,,的元素个数为2个.故选:B .练习1.已知集合,,若A B A ⋂=,则实数a 的取值范围是( )A .(],3-∞-B .(),3-∞-C .(],0-∞D .[)3,+∞ 【答案】A【解析】由已知得[]3,3A =-,由A B A ⋂=,则A B ⊆,又[),B a =+∞,所以3a ≤-.故选A.练习2.集合,,若,则的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】根据题意,可得,,要使,则,故选B.练习3.设全集是实数集,,则图中阴影部分所表示的集合是________.【答案】【解析】∵,∴, ∴.(六)集合的应用例6.学校先举办了一次田径运动会,某班共有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班总共的参赛人数为( ) A .20 B .17C .14D .23【答案】B【解析】因为参加田径运动会的有8名同学,参加球类运动会的有12名同学,两次运动会都参加的有3人,所以两次运动会中,这个班总共的参赛人数为.故选B练习1.已知集合.给定一个函数,定义集合若对任意的成立,则称该函数具有性质“”(I)具有性质“”的一个一次函数的解析式可以是_____;(Ⅱ)给出下列函数:①;②;③,其中具有性质“”的函数的序号是____.(写出所有正确答案的序号)【答案】(答案不唯一)①②【解析】(I)对于解析式:,因为,,…符合。
2020年第一轮高考数学专题复习第一讲:集合一、考纲导读(一)集合的含义与表示1.了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系.2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题。
(二)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.(三)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.能使用韦恩图(Venn)表达集合的关系及运算。
根据考试大纲的要求,结合2009年高考的命题情况,我们可以预测2010年集合部分在选择、填空和解答题中都有涉及,高考命题热点有以下两个方面:一是集合的运算、集合的有关述语和符号、集合的简单应用等作基础性的考查,题型多以选择、填空题的形式出现;二是以函数、方程、三角、不等式等知识为载体,以集合的语言和符号为表现形式,结合简易逻辑知识考查学生的数学思想、数学方法和数学能力,题型常以解答题的形式出现.第1课时 集合的概念一、基础过关 <1>.集合1.集合是一个不能定义的原始概念,描述性定义为:某些指定的对象 就成为一个集合,简称 .集合中的每一个对象叫做这个集合的 .2.集合中的元素属性具有:(1) 确定性; (2) ; (3) .3.集合的表示法常用的有 、 和韦恩图法三种,有限集常用 ,无限集常用 ,图示法常用于表示集合之间的相互关系.<2>.元素与集合的关系4.元素与集合是属于和 的从属关系,若a 是集合A 的元素,记作 ,若a 不是集合B 的元素,记作 .但是要注意元素与集合是相对而言的.<3>.集合与集合的关系5.集合与集合的关系用符号 表示.6.子集:若集合A 中 都是集合B 的元素,就说集合A 包含于集合B (或集合B 包含集合A ),记作 .7.相等:若集合A 中 都是集合B 的元素,同时集合B 中 都是集合A 的元素,就说集合A 等于集合B ,记作 .8.真子集:如果 就说集合A 是集合B 的真子集,记作 .9.若集合A 含有n 个元素,则A 的子集有 个,真子集有 个,非空真子集有 个.10.空集∅是一个特殊而又重要的集合,它不含任何元素,∅是任何集合的 ,∅是任何非空集合的 ,解题时不可忽视∅.二、典型例题例1. 已知集合8|6A x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭,试求集合A 的所有子集.变式训练1.若a,b ∈R,集合{}1,,0,,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭求b-a 的值.例2. 设集合2{2,3,23}U a a =+-,{|21|,2}A a =-,{5}U C A =,求实数a 的值.变式训练2:(1)P ={x|x2-2x -3=0},S ={x|ax +2=0},S ⊆P ,求a 取值?(2)A ={-2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m -1},B ⊆A,求m 。
第1讲集合的概念与运算[考纲解读] 1.了解集合的含义.体会元素与集合的关系,能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述具体问题.2.理解集合间的相等与包含关系,会求集合的子集,了解全集与空集的含义.(重点)3.在理解集合间的交、并、补的含义的基础上,会求两个集合的并集与交集,会求给定子集的补集.(重点、难点)4.能使用Venn图表达集合间的基本关系及基本运算.[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲一直是高考中的热点.预测2020年高考会以考查集合交、并、补的运算为主,结合不等式的解法,求函数的定义域、值域等简单综合命题,试题难度不大,以选择题形式呈现.1.集合与元素02互异性、□03无序性.(1)集合中元素的三个特征:□01确定性、□07∉表示.(2)元素与集合的关系有□04属于或□05不属于两种,用符号□06∈或□09描述法、□10图示法.(3)集合的表示法:□08列举法、□(4)常见数集的记法2.集合间的基本关系3.集合的基本运算4.集合的运算性质(1)并集的性质:A ∪∅=A ;A ∪A =A ;A ∪B =B ∪A ;A ∪B =A ⇔□01B ⊆A . (2)交集的性质:A ∩∅=∅;A ∩A =A ;A ∩B =B ∩A ;A ∩B =A ⇔□02A ⊆B . (3)补集的性质:A ∪(∁U A )=□03U ;A ∩(∁U A )=□04∅;∁U (∁U A )=□05A ;∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁UB );∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ).(4)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集个数为□062n 个,非空子集个数为□072n -1个,真子集有□082n -1个,非空真子集的个数为□092n -2个.1.概念辨析(1)若1∈{x ,x 2},则x =±1.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3){x |x ≥2}={t |t ≥2}.( )(4)对于任意两个集合A ,B ,总有(A ∩B )⊆A ,A ⊆(A ∪B ).( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√2.小题热身(1)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( ) A .{x |-2<x <-1} B .{x |-2<x <3} C .{x |-1<x <1} D .{x |1<x <3}答案 A解析 A ∩B ={x |-2<x <-1}.(2)设全集U ={x |x ∈N *,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( ) A .{1,4} B .{1,5} C .{2,5} D .{2,4} 答案 D解析 ∵U ={1,2,3,4,5},A ∪B ={1,3,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}. (3)已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =________. 答案 0或3解析 ∵A ={1,3,m },B ={1,m },B ⊆A , ∴m =3或m =m ,∴m =3或0或1,经检验m =0或3.(4)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫8x ,y ,B ={0,x 2},且A =B ,则集合A 的子集为________. 答案 ∅,{0},{4},{0,4}解析 由题意得8x=x 2,y =0,解得x =2,所以A ={0,4},其子集为∅,{0},{4},{0,4}.题型 一 集合的基本概念1.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a 等于( ) A.92 B.98 C .0 D .0或98 答案 D解析 当a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,符合题意;当a ≠0时,Δ=(-3)2-4×a ×2=0,解得a =98,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43,符合题意.综上知a =0或98.2.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( )A .9B .8C .5D .4 答案 A解析 ∵x 2+y 2≤3,∴x 2≤3,∵x ∈Z ,∴x =-1,0,1,当x =-1时,y =-1,0,1;当x =0时,y =-1,0,1;当x =1时,y =-1,0,1,所以A 中元素共有9个,故选A.3.若集合A ={a -3,2a -1,a 2-4},且-3∈A ,则实数a =________. 答案 0或1解析 因为-3∈A ,所以a -3=-3或2a -1=-3或a 2-4=-3, 解得a =0或a =-1或a =1.当a =0时,A ={-3,-1,-4},符合题意;当a =-1时,2a -1=a 2-4=-3,不满足集合中元素的互异性,故舍去; 当a =1时,A ={-2,1,-3},符合题意. 综上知a =0或1.1.用描述法表示集合的两个关键点(1)搞清楚集合中的代表元素是什么.如举例说明1,3是数,举例说明2是有序数对(或平面内的点).(2)看这些元素满足什么限制条件.如举例说明1,关于x 的方程只有一个实根.举例说明2,x ,y 是整数且满足x 2+y 2≤3.2.两个易错点(1)忽视集合中元素的互异性.如举例说明3,求出a 值后应注意检验. (2)忽视分类讨论.如举例说明1,要分a =0与a ≠0两种情况讨论.1.设集合A ={0,1,2,3},B ={x |-x ∈A,1-x ∉A },则集合B 中元素的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 若x ∈B ,则-x ∈A ,所以x 只可能取0,-1,-2,-3.逐一检验可知B ={-3},只有1个元素.2.已知集合A ={x |x =3k -1,k ∈Z },则下列表示正确的是( )A .-1∉AB .-11∈AC .3k 2-1∈A D .-34∉A答案 C解析 令k =0得x =-1,故-1∈A ; 令-11=3k -1,解得k =-103∉Z ,故-11∉A ; 令-34=3k -1,解得k =-11∈Z ,故-34∈A ; 对于3k 2-1,因为k ∈Z 时,k 2∈Z , 所以3k 2-1∈A .所以C 项正确. 题型 二 集合间的基本关系1.已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2018+b 2018为( ) A .1 B .0 C .-1 D .±1 答案 A解析 ∵⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},∴a ≠0.∴b =0,a 2=1,又∵a ≠1,∴a =-1,∴a2018+b2018=1.2.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π4+π4,k ∈Z,集合N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π8-π4,k ∈Z,则( )A .M NB .N MC .M =ND .以上都不对答案 A 解析 ∵k π4+π4=k +8π,k ∈Z ,k π8-π4=k -28π,k ∈Z , ∴任取x ∈M ,有x ∈N ,且π8∈N ,但π8∉M ,∴MN .3.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.答案 (-∞,3]解析 因为B ⊆A ,所以①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3.条件探究1 举例说明3中的集合B 改为“B ={x |m ≤x ≤m +1}”,其余不变,该如何求解?解 B ={x |m ≤x ≤m +1}≠∅,为使B ⊆A ,m 须满足⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-2,m +1≤5,解得-2≤m ≤4.条件探究2 举例说明3中的集合A 改为“A ={x |x <-2或x >5}”,如何求解? 解 因为B ⊆A ,所以①当B =∅时,即2m -1<m +1时,m <2,符合题意.②当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m >4或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m <-12,即m >4.综上可知,实数m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).1.判断集合间关系的三种方法2.根据集合间的关系求参数的策略 (1)注意对集合是否为空集进行分类讨论因为∅⊆A 对任意集合A 都成立.如举例说明3中2m -1<m +1时,B =∅,B ⊆A 也成立. (2)借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化.(3)注意检验区间端点值,如举例说明3,若将两个集合改为A ={x |-2<x ≤5},B ={x |m+1≤x <2m -1},若B ≠∅,为使B ⊆A ,m 须满足⎩⎪⎨⎪⎧2m -1>m +1,m +1>-2,2m -1≤5.1.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则( ) A .B ⊆A B .A =B C .A B D .B A 答案 C解析 由题意得A ={1,2},B ={1,2,3,4},∴AB .2.已知集合A ={x |x 2-2x ≤0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≥2 B.a >2 C .a <0 D .a ≤0 答案 A解析 ∵A ={x |0≤x ≤2},B ={x |x ≤a },∴为使A ⊆B ,a 须满足a ≥2.3.满足A ⊆{0,1,2,3,4,5}的集合A 的个数为________.答案 7解析 集合A 除含元素0,1,2外,还至少含有3,4,5中的一个元素,所以集合A 的个数等于{3,4,5}的非空子集的个数,即为23-1=7.题型 三 集合的基本运算角度1 集合的并、交、补运算1.(2018·天津高考)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R |-1≤x <2},则(A ∪B )∩C =( )A .{-1,1}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{2,3,4}答案 C解析 因为集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},A ∪B ={-1,0,1,2,3,4},所以(A ∪B )∩C ={-1,0,1}.2.(2018·皖北协作区联考)已知集合A ={y |y =x 2-1},B ={x |y =lg (x -2x 2)},则∁R (A ∩B )=( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12 B .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ 答案 D解析 因为A ={y |y =x 2-1}=[0,+∞),B ={x |y =lg (x -2x 2)}=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,所以A ∩B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,所以∁R (A ∩B )=(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.角度2 知集合的运算结果求参数3.设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0},若(∁U A )∩B =∅,则m =________.答案 1或2解析 A ={-2,-1},由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A .x 2+(m +1)x +m =0可化为(x +1)(x +m )=0,当m =1时,B ={-1},符合题意;当m ≠1时,B ={-1,-m },为使B ⊆A 成立,须有-m =-2,即m =2. 综上知m =1或2.1.求集合交集、并集或补集的步骤2.知集合的运算结果求参数问题的两个关键点(1)分析运算结果并进行恰当转换.如举例说明3中,由(∁U A)∩B=∅,知B⊆A.(2)化简集合为求参数创造有利条件.如举例说明3中,A={-2,-1}.当m=1时,B={-1};当m≠1时,B={-1,-m}.1.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则阴影部分(如图)表示的集合是( )A.[-1,1)B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪[-1,+∞)D.(-3,-1)答案 D解析由题意可知,M=(-3,1),N=[-1,1],所以阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)=(-3,-1).2.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}答案 B解析解不等式x2-x-2>0得x<-1或x>2,所以A={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2},故选B.3.(2019·辽宁五校模拟)已知集合P={x|x2-2x-8>0},Q={x|x≥a},P∪Q=R,则a 的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .(4,+∞)C .(-∞,-2]D .(-∞,4]答案 C解析 集合P ={x |x 2-2x -8>0}={x |x <-2或x >4},Q ={x |x ≥a },若P ∪Q =R ,则a ≤-2,即a 的取值范围是(-∞,-2].题型 四 集合的新定义问题已知集合M ={(x ,y )|y =f (x )},若对于任意实数对(x 1,y 1)∈M ,都存在(x 2,y 2)∈M ,使得x 1x 2+y 1y 2=0成立,则称集合M 是“垂直对点集”.给出下列四个集合:①M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ⎪⎪⎪y =1x; ②M ={(x ,y )|y =log 2x }; ③M ={(x ,y )|y =e x-2}; ④M ={(x ,y )|y =sin x +1}. 其中是“垂直对点集”的序号是( ) A .①④ B .②③ C .③④ D .②④ 答案 C解析 记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由x 1x 2+y 1y 2=0得OA ⊥OB .对于①,对任意A ∈M ,不存在B ∈M ,使得OA ⊥OB .对于②,当A 为(1,0)时,不存在B ∈M 满足题意.对于③④,对任意A ∈M ,过原点O 可作直线OB ⊥OA ,它们都与函数y =e x-2及y =sin x +1的图象相交,即③④满足题意.与集合相关的新定义问题的解题思路(1)紧扣“新”定义:分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.(2)把握“新”性质:集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.(3)遵守“新”法则:准确把握新定义的运算法则,将其转化为集合的交集、并集与补集的运算.如果集合A 满足:若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =________.答案 {0,6}解析 由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x=-3时,A={-6,0,6},所以A∩B={0,6}.11。
§1.1高考数学第一轮复习讲义集合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)常用数集: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.(5)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为__________、__________、________.2.集合间的基本关系(1)子集、真子集及其性质对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).若A⊆B,且在B中至少有一个元素x∈B,但x∉A,则________(或________).∅____A;A____A;A⊆B,B⊆C⇒A____C.若A含有n个元素,则A的子集有______个,A的非空子集有______个,A的非空真子集有______个.(2)集合相等若A⊆B且B⊆A,则A=B.3.集合的运算及其性质(1)集合的交、并、补运算交集:A∩B=________________;并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B};补集:∁U A=________________.U为全集,∁U A表示A相对于全集U的补集.(2)集合的运算性质并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A.[难点正本疑点清源]1.正确理解集合的概念正确理解集合的有关概念,特别是集合中元素的三个特征,尤其是“确定性和互异性”在解题中要注意运用.在解决含参数问题时,要注意检验,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误. 2.注意空集的特殊性空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A ⊆B ,则需考虑A =∅和A ≠∅两种可能的情况.3.正确区分∅,{0},{∅}∅是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{∅}是含有一个元素∅的集合.∅⊆{0},∅⊆{∅},∅∈{∅},{0}∩{∅}=∅.1.(课本改编题)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,4,5},B ={1,3,5,7},则A ∩(∁U B )=________.2.若全集U =R ,集合A ={x |x ≥1}∪{x |x ≤0},则∁U A =________.3.(课本改编题)已知集合A ={-1,2},B ={x |mx +1=0},若A ∪B =A ,则m 的可能取值组成的集合为________.4.已知A 、B 均为集合U ={1,3,5,7,9}的子集,且A ∩B ={3},(∁U B )∩A ={9},则A 等于( ) A .{1,3} B .{3,7,9} C .{3,5,9}D .{3,9}5.已知R 是实数集,M ={x |2x <1},N ={y |y =x -1},则N ∩(∁R M )等于( )A .(1,2)B .[0,2]C .∅D .[1,2]题型一 集合的基本概念例1 (1)已知A ={a +2,(a +1)2,a 2+3a +3},且1∈A ,求实数2 013a 的值;(2)x ,x 2-x ,x 3-3x 能表示一个有三个元素的集合吗?如果能表示一个集合,说明理由;如果不能表示,则需要添加什么条件才能使它表示一个有三个元素的集合.探究提高 (1)加强对集合中元素的特征的理解,互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.(2)分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________.题型二 集合间的基本关系例2 已知集合A ={x |0<ax +1≤5},集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x ≤2.(1)若A ⊆B ,求实数a 的取值范围;(2)若B⊆A,求实数a的取值范围;(3)A、B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由.探究提高在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,然后对每一类情况都要给出问题的解答.分类讨论的一般步骤:①确定标准;②恰当分类;③逐类讨论;④归纳结论.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.题型三集合的基本运算例3设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0}.若(∁U A)∩B=∅,则m的值是________.探究提高本题的主要难点有两个:一是集合A,B之间关系的确定;二是对集合B中方程的分类求解.集合的交并补运算和集合的包含关系存在着一些必然的联系,这些联系通过Venn图进行直观的分析不难找出来,如A∪B=A⇔B⊆A,(∁U A)∩B=∅⇔B⊆A 等,在解题中碰到这种情况时要善于转化,这是破解这类难点的一种极为有效的方法.设全集是实数集R,A={x|2x2-7x+3≤0},B={x|x2+a<0}.(1)当a=-4时,求A∩B和A∪B;(2)若(∁R A)∩B=B,求实数a的取值范围.题型四集合中的新定义问题例4在集合{a,b,c,d}上定义两种运算和如下:那么d(a c)等于()A.a B.b C.c D.d探究提高本题新定义了两种运算,看似复杂,但事实上运算结果可以通过题目中的表格得出.借助于集合定义新运算是高考中命制创新试题的一个良好素材.已知集合S={0,1,2,3,4,5},A是S的一个子集,当x∈A时,若有x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,那么S中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个,其中的一个是____________.1.忽略空集致误试题:(1)(5分)若集合P={x|x2+x-6=0},S={x|ax+1=0},且S⊆P,则由a的可取值组成的集合为__________.(2)(5分)若集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B⊆A,则由m的可取值组成的集合为_____________________________________________________________.学生答案展示审题视角 (1)从集合的关系看,S ⊆P ,则S =∅或S ≠∅.(2)从集合元素看,第(1)小题S ≠∅时,S 中元素为-1a =-3或-1a =2,即a =13或a =-12.第(2)小题B ≠∅,必有⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1m +1≥-22m -1≤5.正确答案 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12 (2){m |m ≤3}解析 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ;当a ≠0时,方程ax +1=0的解集为x =-1a,为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.(2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ; 若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.批阅笔记 本题考查的重点是集合间的关系及集合元素的特征.在解答本题时,存在两个突 出错误.一是忽略对∅的讨论.例如在(1)(2)需讨论S =∅和B =∅的情况;二是忽视对元素 的讨论,如(1)中,-1a =-3或-1a=2两种情况.方法与技巧1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现. 失误与防范1.空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.2.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.3.解答集合题目,认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.4.Venn图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5.要注意A⊆B、A∩B=A、A∪B=B、∁U A⊇∁U B、A∩(∁U B)=∅这五个关系式的等价性.课时规范训练(时间:60分钟) A 组 专项基础训练题组一、选择题1.已知集合A ={(x ,y )|x ,y 为实数,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y 为实数,且y =x },则A ∩B 的元素个数为( )A .0B .1C .2D .3 2.已知集合M ={x |xx -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于 ( )A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}3.如果全集U =R ,A ={x |2<x ≤4},B ={3,4},则A ∩(∁U B )等于( )A .(2,3)∪(3,4)B .(2,4)C .(2,3)∪(3,4]D .(2,4]二、填空题4.已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =__________.5.已知集合A ={(0,1),(1,1),(-1,2)},B ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈Z },则A ∩B =__________.6.定义集合运算:A ⊙B ={z |z =xy (x +y ),x ∈A ,y ∈B },设集合A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊙B 的所有元素之和为________. 三、解答题7.已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }. (1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围.8.对任意两个集合M 、N ,定义:M -N ={x |x ∈M 且x ∉N },M *N =(M -N )∪(N -M ),设M ={y |y =x 2,x ∈R },N ={y |y =3sin x ,x ∈R },求M *N .B 组 专项能力提升题组一、选择题1.设集合A ={1,2,3,5,7},B ={x ∈Z |1<x ≤6},全集U =A ∪B ,则A ∩(∁U B )等于 ( )A .{1,4,6,7}B .{2,3,7}C .{1,7}D .{1} 2.设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( ) A .57B .56C .49D .8 3.已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P ={y |y =1x,x >2},则∁U P 等于( )A.⎣⎡⎭⎫12,+∞B.⎝⎛⎭⎫0,12C .(0,+∞)D .(-∞,0]∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ 4.已知集合A ={x |log 2x +1>0},B ={y |y =3-2x -x 2},则(∁R A )∩B 等于( )A.⎣⎡⎦⎤0,12B.⎝⎛⎦⎤0,12 C .(-3,2] D.⎣⎡⎦⎤-3,12 二、填空题5.已知集合A =(-∞,0],B ={1,3,a },若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是________. 6.设U ={0,1,2,3},A ={x ∈U |x 2+mx =0},若∁U A ={1,2},则实数m =________. 7.设A ={x ||x |≤3},B ={y |y =-x 2+t },若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是__________. 三、解答题8.已知集合A ={x |x -5x +1≤0},B ={x |x 2-2x -m <0},(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值. 答案 要点梳理1.(1)确定性 互异性 无序性 2)属于 不属于 ∈ ∉ (3)列举法 描述法 图示法 区间法 (5)有限集 无限集 空集2.(1)A B B A ⊆ ⊆ ⊆ 2n 2n -1 2n -2 3.(1){x |x ∈A ,且x ∈B } {x |x ∈U ,且x ∉A } 基础自测1.{2,4} 2.{x |0<x <1}3.⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,-12 4.D 5.B 题型分类·深度剖析例1 解 (1)当a +2=1,即a =-1时, (a +1)2=0,a 2+3a +3=1与a +2相同, ∴不符合题意.当(a +1)2=1,即a =0或a =-2时, ①a =0符合要求.②a =-2时,a 2+3a +3=1与(a +1)2相同,不符合题意. 当a 2+3a +3=1,即a =-2或a =-1.①当a =-2时,a 2+3a +3=(a +1)2=1,不符合题意. ②当a =-1时,a 2+3a +3=a +2=1,不符合题意. 综上所述,a =0. ∴2 013a =1.(2)因为当x =0时,x =x 2-x =x 3-3x =0. 所以它不一定能表示一个有三个元素的集合. 要使它表示一个有三个元素的集合,则应有⎩⎪⎨⎪⎧x ≠x 2-x ,x 2-x ≠x 3-3x ,x ≠x 3-3x .∴x ≠0且x ≠2且x ≠-1且x ≠-2时,{x ,x 2-x ,x 3-3x }能表示一个有三个元素的集合.变式训练1 0或98例2 解 A 中不等式的解集应分三种情况讨论: ①若a =0,则A =R ;②若a <0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |4a ≤x <-1a ;③若a >0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1a <x ≤4a .(1)当a =0时,若A ⊆B ,此种情况不存在. 当a <0时,若A ⊆B ,如图,则⎩⎨⎧4a >-12-1a ≤2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0或a <-8a >0或a ≤-12,又a <0,∴a <-8.当a >0时,若A ⊆B ,如图,则⎩⎨⎧-1a ≥-124a ≤2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a <0a ≥2或a <0.又∵a >0,∴a ≥2.综上知,当A ⊆B 时,a <-8或a ≥2. (2)当a =0时,显然B ⊆A ; 当a <0时,若B ⊆A ,如图,则⎩⎨⎧4a ≤-12-1a >2,∴⎩⎪⎨⎪⎧-8≤a <0-12<a <0.又∵a <0,∴-12<a <0.当a >0时,若B ⊆A ,如图,则⎩⎨⎧-1a ≤-124a ≥2,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤20<a ≤2.又∵a >0,∴0<a ≤2.综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.(3)当且仅当A 、B 两个集合互相包含时,A =B . 由(1)、(2)知,a =2. 变式训练2 4 例3 1或2变式训练3 解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A , 即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a },要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.例4 A变式训练4 6 {0,1,2,3} 课时规范训练 A 组1.C 2.C 3.A4.-1或2 5.{(0,1),(-1,2)} 6.187.解 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2}, ∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1, 即m >5或m <-3.8.解 ∵M ={y |y =x 2,x ∈R }={y |y ≥0},N ={y |y =3sin x ,x ∈R }={y |-3≤y ≤3}, ∴M -N ={y |y >3}, N -M ={y |-3≤y <0}, ∴M *N =(M -N )∪(N -M ) ={y |y >3}∪{y |-3≤y <0} ={y |y >3或-3≤y <0}. B 组1.C 2.B 3.A 4.A 5.a ≤0 6.-37.(-∞,-3)8.解 由x -5x +1≤0,所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}. (1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}, 则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3}, 所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}. (2)因为A ={x |-1<x ≤5}, A ∩B ={x |-1<x <4},所以有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意, 故实数m 的值为8.。
§1.1集合及其运算1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征: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,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2.集合间的基本关系A B (或B A )3.集合的基本运算知识拓展1.若有限集合A 中有n 个元素,则集合A 的子集个数为2n ,真子集的个数为2n -1. 2.A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .3.A ∩(∁U A )=∅;A ∪(∁U A )=U ;∁U (∁U A )=A .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)任何一个集合都至少有两个子集.( × )(2){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.( × )(3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( × ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( √ )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立.( √ ) (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( × ) 题组二 教材改编2.[P11例9]已知U ={α|0°<α<180°},A ={x |x 是锐角},B ={x |x 是钝角},则∁U (A ∪B )=________.答案 {x |x 是直角}3.[P44A 组T5]已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为________. 答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆,集合B 表示直线y =x ,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点⎝⎛⎭⎫22,22,⎝⎛⎭⎫-22,-22,则A ∩B 中有两个元素. 题组三 易错自纠4.已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,则m 等于( ) A .0或 3 B .0或3 C .1或 3 D .1或3或0答案 B解析 A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,故B ⊆A ,所以m =3或m =m ,即m =3或m =0或m =1,其中m =1不符合题意,所以m =0或m =3,故选B.5.已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 (3,+∞)解析 A ={x |x 2-2x -3≤0}={x |-1≤x ≤3}, ∵A ⊆B ,B ={x |x <a },∴a >3.6.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =________. 答案 0或98解析 若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,符合题意;若a ≠0,则由题意得Δ=9-8a =0,解得a =98.综上,a 的值为0或98.题型一集合的含义1.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.答案 1解析∵3∈B,又a2+4≥4,∴a+2=3,∴a=1.经检验,a=1符合题意.2.若A={2,3,4},B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n},则集合B中的元素个数是()A.2 B.3 C.4 D.5答案 B解析B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n}={6,8,12}.思维升华(1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.题型二集合的基本关系典例(1)设A,B是全集I={1,2,3,4}的子集,A={1,2},则满足A⊆B的集合B的个数是() A.5 B.4 C.3 D.2答案 B解析∵{1,2}⊆B,I={1,2,3,4},∴满足条件的集合B有{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.(2)已知集合A={x|x2-2 019x+2 018<0},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a的取值范围是________________________.答案[2 018,+∞)解析由x2-2 019x+2 018<0,解得1<x<2 018,故A={x|1<x<2 018}.又B={x|x<a},A⊆B,如图所示,可得a≥2 018.引申探究本例(2)中,若将集合B改为{x|x≥a},其他条件不变,则实数a的取值范围是____________.答案(-∞,1]解析 A ={x |1<x <2 018},B ={x |x ≥a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≤1.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问题.跟踪训练 (1)已知集合A ={x ∈R |x 2+x -6=0},B ={x ∈R |ax -1=0},若B ⊆A ,则实数a 的值为( ) A.13或-12 B .-13或12C.13或-12或0 D .-13或12或0答案 D解析 由题意知,A ={2,-3}. 当a =0时,B =∅,满足B ⊆A ; 当a ≠0时,ax -1=0的解为x =1a ,由B ⊆A ,可得1a =-3或1a =2,∴a =-13或a =12.综上可知,a 的值为-13或12或0.(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是____________. 答案 (-∞,4]解析 当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2;当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图, 则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1, 解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围是(-∞,4].题型三集合的基本运算命题点1集合的运算典例(1)(2017·全国Ⅰ)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则()A.A∩B={x|x<0} B.A∪B=RC.A∪B={x|x>1} D.A∩B=∅答案 A解析∵B={x|3x<1},∴B={x|x<0}.又A={x|x<1},∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1}.(2)(2018届珠海二中月考)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则()A.A∩B=∅B.A⊆BC.B⊆A D.A∪B=R答案 D解析∵A={x|x>2或x<0},∴A∪B=R.命题点2利用集合的运算求参数典例(1)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是() A.-1<a≤2 B.a>2C.a≥-1 D.a>-1答案 D解析因为A∩B≠∅,所以集合A,B有公共元素,作出数轴,如图所示,易知a>-1.(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为()A.0 B.1 C.2 D.4答案 D解析由题意可得{a,a2}={4,16},∴a=4.(3)设集合A={0,-4},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,x∈R}.若A∩B=B,则实数a的取值范围是______.答案(-∞,-1]∪{1}解析因为A={0,-4},所以B⊆A分以下三种情况:①当B=A时,B={0,-4},由此可知,0和-4是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的两个根,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4}, 并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0, 解得a =-1,此时B ={0}满足题意; ③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化. 跟踪训练 (1)(2017·天津)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C 等于( ) A .{2} B .{1,2,4}C .{1,2,4,6}D .{x ∈R |-1≤x ≤5}答案 B解析 A ∪B ={1,2,4,6}.又C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C ={1,2,4}.(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( ) A .[-1,2) B .[-1,3] C .[2,+∞) D .[-1,+∞)答案 D解析 由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2; ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞).题型四集合的新定义问题典例若集合E={(p,q,r,s)|0≤p<s≤4,0≤q<s≤4,0≤r<s≤4且p,q,r,s∈N},F={(t,u,v,w)|0≤t<u≤4,0≤v<w≤4且t,u,v,w∈N},用card(X)表示集合X中的元素个数,则card(E)+card(F)等于()A.200 B.150C.100 D.50答案 A解析在集合E中,当s=1时,p=q=r=0,此时只有1个元素;当s=2时,p,q,r∈{0,1},此时有2×2×2=8(个)元素;当s=3时,p,q,r∈{0,1,2},此时有3×3×3=27(个)元素;当s=4时,p,q,r∈{0,1,2,3},此时有4×4×4=64(个)元素,故card(E)=1+8+27+64=100.在集合F中,(t,u)的取值可能是(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共10种可能.同理,(v,w)也有10种可能,故card(F)=10×10=100,∴card(E)+card(F)=200.思维升华解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素.跟踪训练定义一种新的集合运算△:A△B={x|x∈A,且x∉B}.若集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2≤x≤4},则按运算△,B△A等于()A.{x|3<x≤4} B.{x|3≤x≤4}C.{x|3<x<4} D.{x|2≤x≤4}答案 B解析A={x|1<x<3},B={x|2≤x≤4},由题意知,B△A={x|x∈B,且x∉A}={x|3≤x≤4}.1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=B B.A∩B=∅C.A B D.B A答案 D2.(2017·浙江)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},则P∪Q等于()A.(-1,2) B.(0,1)C.(-1,0) D.(1,2)答案 A解析∵P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},∴P∪Q={x|-1<x<2}.3.(2016·四川)设集合A={x|-2≤x≤2},Z为整数集,则集合A∩Z中元素的个数是() A.3 B.4C.5 D.6答案 C解析由题意可知,A∩Z={-2,-1,0,1,2},则A∩Z中的元素的个数为5.故选C. 4.(2017·吉林大学附中模拟)若集合A={x∈N|5+4x-x2>0},B={x|x<3},则A∩B等于() A.∅B.{1,2}C.[0,3) D.{0,1,2}答案 D解析由A中不等式变形,得(x-5)(x+1)<0,x∈N,解得-1<x<5,x∈N,即A={0,1,2,3,4},∵B={x|x<3},∴A∩B={0,1,2}.5.(2018·潍坊调研)已知全集U=R,集合A={1,2,3,4,5},B={x∈R|x≥2},则图中阴影部分所表示的集合为()A.{0,1} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}答案 B解析因为A∩B={2,3,4,5},而图中阴影部分为集合A去掉A∩B部分,所以阴影部分所表示的集合为{1}.6.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.4C.3 D.2答案 B解析由题意得P={3,4},∴集合P有4个子集.7.(2017·全国Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B等于() A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}答案 C解析∵A∩B={1},∴1∈B.∴1-4+m=0,即m=3.∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.8.已知集合A ={x |-1<x <0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,0] B .[0,+∞) C .(-∞,0) D .(0,+∞)答案 B解析 用数轴表示集合A ,B (如图),由A ⊆B ,得a ≥0.9.已知集合P ={x |x 2-2x ≥0},Q ={x |1<x ≤2},则(∁R P )∩Q =________.答案 (1,2)解析 ∵P ={x |x ≥2或x ≤0},∁R P ={x |0<x <2}, ∴(∁R P )∩Q ={x |1<x <2}.10.若{3,4,m 2-3m -1}∩{2m ,-3}={-3},则m =______. 答案 1解析 由集合中元素的互异性,可得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=-3,2m ≠-3,2m ≠3,2m ≠4,所以m =1.11.(2018·衡水模拟)若集合A ={y |y =lg x },B ={x |y =x },则集合A ∩B =________.答案 [0,+∞)解析 集合A ={y |y =lg x }={y |y ∈R }=R , B ={x |y =x }={x |x ≥0},则集合A ∩B ={x |x ≥0}=[0,+∞).12.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________. 答案 [1,+∞)解析 由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.13.(2017·安徽黄山二模)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},∁R B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -1x +2≥0,则A ∩B 等于( )A .{-1,0,1}B .{-1,0}C .{-2,-1,0}D .{0,1,2} 答案 C解析 ∵集合A ={-2,-1,0,1,2},∁R B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -1x +2≥0={x |x <-2或x ≥1}, ∴B ={x |-2≤x <1},则A ∩B ={-2,-1,0}.14.已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =______,n =________.答案 -1 1解析 A ={x ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1},由A ∩B =(-1,n ),可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.15.设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A ,且k +1∉A ,那么称k 是A 的一个“孤立元”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.答案 6解析 依题意可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”时,这三个元素一定是连续的三个自然数.故这样的集合共有6个.16.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪ 6x +1≥1,x ∈R ,B ={x |x 2-2x -m <0},若A ∩B ={x |-1<x <4},则实数m 的值为______.答案 8解析 由6x +1≥1,得x -5x +1≤0, ∴-1<x ≤5,∴A ={x |-1<x ≤5}.又∵B ={x |x 2-2x -m <0},A∩B={x|-1<x<4},∴4是方程x2-2x-m=0的根,即42-2×4-m=0,解得m=8. 此时B={x|-2<x<4},符合题意,故实数m的值为8.。
1.集合的概念了解集合的含义、体会元素与集合的属于关系,能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集,了解全集与空集的含义.2.集合的基本运算理解两个集合的交集与并集的含义,会求两个简单集合的交集与并集,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,能使用韦恩图表达集合间的基本关系及运算.3.命题及其关系理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题及其否命题、逆命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.4.简单的逻辑联结词了解“或”“且”“非”的含义.5.全称量词与存在量词理解全称量词与存在量词的意义,能正确地对含有一个量词的命题进行否定.1.2014~2018年全国卷Ⅰ的考查情况2.2014~2018年全国卷Ⅱ的考查情况2014年至2018年全国卷Ⅰ和卷Ⅱ直接考查本单元内容的试题共11道,2015年全国卷Ⅱ考查了2道题占15分(其中24题主要是考查不等式的证明),其他各年考查本单元的试题都为1道,占5分.高考对集合这一考点的考查主要以选择题出现,涉及的知识包括集合的概念,集合与集合的关系及集合的运算,重点是集合的运算.一般都是作为全卷第1小题,且都是基础题,难度不大,属于高考中的“送分题”.常用逻辑用语包含命题与量词,基本逻辑联结词以及充分条件、必要条件、充要条件与命题的四种形式,其中量词是新课标新增内容,2013年高考通过一道小题考查了全称命题、特称命题及复合命题真假的判定.充要条件这一内容,在全国卷高考中直接考查的试题不多,只有2015年全国卷Ⅱ在选考内容中,结合不等式的证明进行了考查.本单元是高中数学的基本内容之一,集合论是现代数学的基础,集合语言简洁、准确,是数学中不可缺少的基本语言.常用逻辑用语是数学语言的重要组成部分,是描述、判断、推理的工具,它可以帮助我们准确地表达数学内容、正确地理解数学概念、合理论证数学结论.对集合这一内容的复习,要重视对集合概念的认识与理解,特别要重视对描述法表示集合的理解,掌握集合与集合之间的关系、集合的运算,要求具备数形结合的思想,会借助Venn图、数轴等工具解决集合之间的关系及集合的运算等问题.高考直接考查常用逻辑用语的试题虽然不多,但常用逻辑用语常和函数、不等式及立体几何中直线、平面的位置关系等知识结合,因此复习时仍要非常重视.在复习时,要以小题、基础题为主,要求掌握p∧q,p∨q,﹁p命题真假的判断,全称命题与特称命题真假的判断及否定,四种命题及其关系,充分条件和必要条件的判断等,同时要注意与其他知识的联系.本单元问题的解答蕴涵了丰富的数学思想方法,如数形结合思想、等价转化思想、分类讨论思想和函数与方程的思想等,在复习中应注意总结领会.第1讲集合的概念与运算1.了解集合的含义、体会元素与集合的属于关系,了解空集、全集的意义.2.理解集合之间的包含与相等关系,能识别给定集合的子集.3.理解交集、并集、补集的概念,会求两个简单集合的交集与并集,会求给定子集的补集.知识梳理1.集合的含义与表示(1)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).集合中的元素具有确定性、互异性和无序性三个特征.(2)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.(3)(4)常用的集合表示法有:列举法、描述法和图示法.2.集合间的基本关系(1)如果集合A中任何一个元素都是集合B的元素,则称集合A是集合B的子集,记作:A⊆B(或B⊇A).(2)如果集合A⊆B,但存在x∈B,且x∉A,则称集合A是集合B的真子集,记作:A B(或B A).(3)若A⊆B且B⊆A,则集合A与集合B中的元素是一样的,则称集合A与集合B相等.3.集合的基本运算(1)交集: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,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(2)并集: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,即A ∪B = {x |x ∈A ,或x ∈B } .(3)补集:集合A 是集合U 的子集,由U 中所有 不属于A 的元素组成的集合,叫做U 中子集A 的补集,记作∁U A ,即∁U A = {x |x ∈U ,且x ∉ A } .1.空集是任何集合的 子集 ,空集是任何非空集合的 真子集 .2.若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有 2n 个,非空子集有 2n -1 个,真子集有 2n -1 个. 3.A ⊆B ⇔A ∩B = A ⇔A ∪B = B .热身练习1.已知集合A ={x |x <2},a =3,则下列关系正确的是(D) A .a ⊆A B .a ∉AC .{a }∈AD .{a }⊆A由于3<2,所以a ∈A ,即{a }⊆A . 2.(2018·达州模拟)已知集合A ={1,2,3},B ={2,3},则(D) A .A ∩B =∅ B .∁A B =B C .A B D .B AA ={1,2,3},B ={2,3},所以B ⊆A , 1∈A 但1∉B ,所以B A . 3.(2017·天津卷)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={1,2,3,4},则(A ∪B )∩C =(B) A .{2} B .{1,2,4}C .{1,2,4,6}D .{1,2,3,4,6}因为A ∪B ={1,2,6}∪{2,4}={1,2,4,6}, 所以(A ∪B )∩C ={1,2,4,6}∩{1,2,3,4}={1,2,4}. 4.(2018·石家庄二模)设集合A ={x |-1<x ≤2},B ={x |x <0},则下列结论正确的是(C) A .A ∪B ={x |x <0} B .(∁R A )∩B ={x |x <-1} C .A ∩B ={x |-1<x <0} D .A ∪(∁R B )={x |x ≥0}因为A ={x |-1<x ≤2}=(-1,2],B ={x |x <0}=(-∞,0),所以A ∪B =(-∞,2],A 错误;(∁R A )∩B =(-∞,-1],B 错误;A ∩B =(-1,0),C 正确;A ∪(∁R B )=(-1,+∞),D 错误.5.(2018·湖南长郡中学联考)集合{y ∈N |y =-x 2+6,x ∈N }的真子集的个数是(C) A .3 B .4 C .7 D .8由{y ∈N |y =-x 2+6,x ∈N }知,y ≥0, 所以-x 2+6≥0,又x ∈N ,所以x =0,1,2.所以集合为{2,5,6},其真子集的个数为23-1=7.集合的基本概念(1)(经典真题)已知集合A ={x |x =3n +2,n ∈N },B ={6,8,10,12,14},则集合A ∩B 中元素的个数为 A .5 B .4 C .3 D .2(2)设a ,b ∈R ,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2019+b 2019=__________.(1)求解本题,关键是理解集合A 的意义,将集合A 进行化简,可以采用特殊化的方法. A ={x |x =3n +2,n ∈N }={2,5,8,11,14,…}, 所以A 与B 的共同元素只有8,14两个,故选D.(2)考虑集合{a ,ba,1}中哪一个元素为0入手,利用集合中的元素的确定性和互异性进行分析.若a =0,则ba无意义,所以a ≠0,所以b a =0,从而b =0,所以{a ,ba ,1}={a,0,1}.由{a,0,1}={a 2,a,0},得a 2=1,即a =1或a =-1. 又根据集合中元素的互异性a =1应舍去, 所以a =-1.故a 2019+b 2019=(-1)2019=-1.(1)D (2)-1(1)用描述法表示集合,首先要搞清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,分清是数集、点集还是其他类型的集合.(2)解决含有参数的集合问题时,要注意集合中元素的特征,并注意用互异性进行检验. (3)分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.1.(1)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a 等于(A) A .4 B .2 C .0 D .0或2(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为 -32.(1)当a =0时,方程化为1=0,无解,集合A 为空集,不符合题意; 当a ≠0时,由Δ=a 2-4a =0,解得a =4. (2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3,若m +2=3,解得m =1,此时A ={3,3}与集合中元素的互异性矛盾,所以m =1,不符合题意; 若2m 2+m =3,解得m =1(舍去)或m =-32.检验知m =-32满足题意.故所求m 的值为-32.集合间的基本关系已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},若集合B ={x |p +1≤x ≤2p -1},且B ⊆A ,则实数p 的取值范围为________.欲求实数p 的取值范围,只需找出关于p 的不等式,可由已知条件,结合数轴找到.由x 2-3x -10≤0,解得-2≤x ≤5, 所以A ={x |-2≤x ≤5}. B ⊆A ,则有①当B ≠∅时,利用数轴可知:⎩⎪⎨⎪⎧p +1≤2p -1,-2≤p +1,2p -1≤5,解得2≤p ≤3.②当B =∅时,有p +1>2p -1,即p <2.综合①②得实数p 的取值范围是(-∞,3].(-∞,3]解决有关集合的包含关系的问题时,要注意:(1)所给集合若能化简,则先化简; (2)充分利用数轴、韦恩图等辅助解题;(3)注意空集的特殊性,一般地,若B ⊆A ,则应分B =∅与B ≠∅两种情况进行讨论.2.已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},若集合B ={x |p -6≤x ≤2p -1},且A ∩B =A ,则实数p 的取值范围为 [3,4] .由例2知,A ={x |-2≤x ≤5}.A ∩B =A ,所以A ⊆B ,画出示意图(如下图),所以⎩⎪⎨⎪⎧2p -1>p -6,p -6≤-2,2p -1≥5,解得⎩⎪⎨⎪⎧p >-5,p ≤4,p ≥3.所以3≤p ≤4.故p 的取值范围为[3,4].集合的基本运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则( ) A .A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32 B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32 D .A ∪B =R(2)(2018·宝鸡二模)已知全集U ={1,2,3,4,5,6},集合M ={2,3,5},N ={4,5},则集合{1,6}可以表示为( ) A .M ∩N B .M ∪NC. ∁U (M ∪N ) D .∁U (M ∩N )(1)首先化简集合A ,B ,再利用数轴得到A ∩B 和A ∪B . 因为B ={x |3-2x >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32,A ={x |x <2},所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32,A ∪B ={x |x <2}.(2)画出韦恩图,如图,所以∁U (M ∪N )={1,6},故选C.(1)A (2)C进行集合的运算时,要注意:①明确集合中元素的意义;②注意将所给集合化简,使之明确化;③注意数形结合,利用韦恩图、数轴等辅助解题.3.(1)(2018·天津卷)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R |-1≤x <2}, 则(A ∪B )∩C =(C) A .{-1,1} B .{0,1} C .{-1,0,1} D .{2,3,4}(2)(2018·广州一模)设集合A ={x |x +3x -1<0},B ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}=(D)A .A ∩B B .A ∪BC .(∁R A )∪(∁R B )D .(∁R A )∩(∁R B )(1)因为A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3}, 所以A ∪B ={-1,0,1,2,3,4}. 又C ={x ∈R |-1≤x <2},所以(A ∪B )∩C ={-1,0,1},故选C.(2)因为A ={x |x +3x -1<0}={x |-3<x <1},B ={x |x ≤-3},所以∁R A ={x |x ≥1,或x ≤-3},∁R B ={x |x >-3}. 易知(∁R A )∩(∁R B )={x |x ≥1},故选D.1.研究集合的有关问题,首先要理解集合的概念,其次要注意集合中元素的三个特征:确定性、无序性和互异性,尤其要注意集合中元素的互异性,当集合中的元素含有参数时,要根据互异性进行检验.2.处理集合问题时,首先要理解用描述法表示的集合的意义,关键是抓住集合的代表元素.首先看“{ | }”的左边元素的代表形式,然后看右边元素满足的性质,这是认清集合元素的关键.例如,{y |y =f (x )}是数集,表示函数y =f (x )的值域;{x |y =f (x )}是数集,表示函数y =f (x )的定义域;{(x ,y )|y =f (x )}是点集,表示函数y =f (x )图象上的点构成的集合.3.注意空集∅的特殊性,在解题时,若未能指明集合非空时,要考虑空集的可能性,如A B ,则有A =∅或A ≠∅两种可能,解题时常常遗漏对空集的讨论,这一点应引起重视.4.研究集合的关系,处理集合的交、并、补的运算问题,常用韦恩图、数轴等几何工具辅助解题.一般地,对离散的数集、抽象的集合间的关系及运算,可借助韦恩图,而对连续的集合间的运算及关系,可借助数轴的直观性,进行合理转化.解题时,首先要把集合进行化简,使之明确化,尽可能地借助数轴、韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,这实质是数形结合思想在集合中的具体应用.5.处理含参数的集合的包含关系及集合的运算时,端点值的取舍也是一个难点和重点,其解决办法是对端点值进行单独考虑.。