集合的概念与运算(理科一轮复习)
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课时规范练(A)课时规范练1集合的概念与运算课时规范练3命题及其关系、充要条件课时规范练5函数及其表示课时规范练7函数的奇偶性与周期性课时规范练9指数与指数函数课时规范练11函数的图象课时规范练13函数模型及其应用课时规范练15利用导数研究函数的单调性课时规范练17定积分与微积分基本定理课时规范练19同角三角函数基本关系式及诱导公式课时规范练21简单的三角恒等变换课时规范练23函数y=A sin(ωx+φ)的图象及三角函数的应用课时规范练25平面向量的概念及线性运算课时规范练27平面向量的数量积及其应用课时规范练29数列的概念课时规范练31等比数列课时规范练33二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题课时规范练35合情推理与演绎推理课时规范练37数学归纳法课时规范练39空间几何体的表面积与体积课时规范练41空间直线、平面的平行关系课时规范练43空间向量及其运算课时规范练45直线的倾斜角、斜率与直线的方程课时规范练47圆的方程课时规范练49椭圆课时规范练51抛物线课时规范练53算法初步课时规范练55用样本估计总体课时规范练57分类加法计数原理与分步乘法计数原理课时规范练59二项式定理课时规范练61古典概型与几何概型课时规范练63二项分布与正态分布课时规范练65极坐标方程与参数方程课时规范练67绝对值不等式课时规范练(B)课时规范练2简单不等式的解法课时规范练4简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词课时规范练6函数的单调性与最大(小)值课时规范练8幂函数与二次函数课时规范练10对数与对数函数课时规范练12函数与方程课时规范练14导数的概念及运算课时规范练16利用导数研究函数的极值、最大(小)值课时规范练18任意角、弧度制及任意角的三角函数课时规范练20两角和与差的正弦、余弦与正切公式及二倍角公式课时规范练22三角函数的图象与性质课时规范练24余弦定理、正弦定理及应用举例课时规范练26平面向量基本定理及向量坐标运算课时规范练28复数课时规范练30等差数列课时规范练32数列求和课时规范练34基本不等式及其应用课时规范练36直接证明与间接证明课时规范练38空间几何体的结构及其三视图、直观图课时规范练40空间点、直线、平面之间的位置关系课时规范练42空间直线、平面的垂直关系课时规范练44空间几何中的向量方法课时规范练46点与直线、两条直线的位置关系课时规范练48直线与圆、圆与圆的位置关系课时规范练50双曲线课时规范练52直线与圆锥曲线的位置关系课时规范练54随机抽样课时规范练56变量间的相关关系、统计案例课时规范练58排列与组合课时规范练60随机事件的概率课时规范练62离散型随机变量及其分布列课时规范练64离散型随机变量的均值与方差课时规范练66极坐标方程与参数方程的应用课时规范练68不等式的证明解答题专项解答题专项一函数与导数的综合问题第1课时利用导数证明不等式第2课时利用导数研究不等式恒(能)成立问题第3课时利用导数研究函数的零点解答题专项二三角函数与解三角形解答题专项三数列解答题专项四立体几何中的综合问题解答题专项五直线与圆锥曲线第1课时圆锥曲线中的最值(或范围)问题第2课时圆锥曲线中的定点(或定值)问题第3课时圆锥曲线中的存在性(或证明)问题解答题专项六概率与统计单元质检卷单元质检卷一集合与常用逻辑用语单元质检卷二函数单元质检卷三导数及其应用单元质检卷四三角函数、解三角形单元质检卷五平面向量、数系的扩充与复数的引入单元质检卷六数列单元质检卷七不等式、推理与证明单元质检卷八立体几何单元质检卷九解析几何单元质检卷十算法初步、统计与统计案例单元质检卷十一计数原理单元质检卷十二概率。
1},专题1.1集合的概念及其基本运算(讲)【辭析】由已知得^ = {1,4}.当口 = <时.A = [3],则討二〔12*卜・4厂直=0,当也=1时,J = ;L3j ; 则JU5 = {1.3r 4} p = 当a = 4时.^ = {4.3}, = (1,3.4}, -40-8={4}.当疽产1,戊戸吳。
否4时…儿丘二卩”丸好,JO^ =0,综上所述,当a = 3时—儿P = {1S4齐AClB^Qi 当应"时,血JH"4}, /仃丘二{1»当*4时,则加UE 二口34、“5={4}f 当口工1, 口产3, a 芦4时I dl-再三卜 B =0.2.【2015高考天津,理1】已知全集U 1,2,3,4,5,6,7,8 ,集合A 2,3,5,6,集合B 1,3,4,6,7则集合AI ejB () (A )2,5( B )3,6 (C ) 2,5,6 ( D ) 2,3,5,6,8【答案】A【赭斤】^5 = (2,5,8}_所以二冷5},故选九3. 【云南省玉溪一中 2015届高三上学期第一次月考试卷】设集合B {(x, y) y 3x },则A B 的子集的个数是( )A. 4 B. 3C. 2D. 1【答案】A1.【课本典型习题,P12第3题】设集合Ax(x a)(x 3) 0,a R , Bx(x 4)(x 1) 0 ,AUB , AI B .【答案】当a 3时,AU B 1,3,4 , AI B ;当a 1 时,AU B1,3,4,AI B 1 ;当 a时,贝U AU B 1,3,4 , AIB 4 ;当 a 1 ,a 3, a 4时, AU B1,3,4, a , AI B【课前小测摸底细】求4{(“)話【解析】篥會話为橢區|兰+匸=1上的昌集合卫为扌無心煎i' = 丁上的点,由于指纹函数恒过点(Q1)・16 -4* 斗由于点121在椭圆兰十二“曲内部,因此扌旨数函数与椭圆有2个交点.,的子篥的个数次F =4个,16 4故答累为扎4. 【基础经典试题】集合M ={y | y= x2—1, x R},集合N={x|y= 9 x2, x R},则MIN等于( )A. {t|0 t 3} B . {t|—1 t 3} C . {(- . 2,1),( .2,1) D •【答案】B【鱷析】■・」=/—in —h 二対=[—h +工)・又丫)=嗣-》匸9 - ? > 0 +/■[- 3,3]. ■- M A -V = [-l(3].5. 【改编自2012年江西卷理科】若集合A={— 1,1}, B= 0,2,则集合{z|z= x+ y, x A, y B}中的元素的非空子集个数为()A. 7 B . 6 C . 5 D . 4【答案】A【鋒析】由已知得,集台V尸K+F送用ye ^={-1.1.3}-所以其非空子集个数冷2为二7,故选【考点深度剖析】高考对集合知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练掌握与集合有关的基础知识•纵观近几年的高考试题,主要考查以下两个方面:一是考查具体集合的关系判断和集合的运算•解决这类问题的关键在于正确理解集合中元素所具有属性的含义,弄清集合中元素所具有的形式以及集合中含有哪些元素•二是考查抽象集合的关系判断以及运算•【经典例题精析】考点1集合的概念K【1-1 】若a, b R,集合{1 , a b, a 0,-,b,求b a的值_____________________ .a【答案】2iy【解析】由d d+方卫}=0—血可知“山则只能卄庄0,则有以下对应关爲CJ - b = 0.b—=c ab = 1.Jl_2【1-2】已知集合A={x|x+ m好4 = 0}为空集,则实数m的取值范围是()A. ( —4, 4) B . [ —4, 4] C . ( —2, 2) D . [ —2, 2]【答案】A【解析】依题意知一元二次方程F十ww十4二0无解,^flzA A= w;_16 < 0(解得一4€楞羔4.故选A.【1-3】已知A={a+ 2, (a+ 1)2, a2+ 3a+ 3},若1€ A,则实数a构成的集合B的元素个数是()A. 0 B . 1 C . 2 D . 3【答案】B丽析】若口则1,代入集合」」得川={1"1},与集合元责的互异性若S+1F=1,帶住=0或一2,代入集合4帰/=匸切}或去{0二1},后■看与集合的互异性矛盾,故尸0 符合要求J若/+3卄3=1,则尸—诫-拿代人黑皆出得沪{山1}或看•戶{轴助都与集合的互异性相矛盾, 無上可如只有口二。
第1讲集合的概念与运算【2013年高考会这样考】1.考查集合中元素的互异性.2.求几个集合的交、并、补集.3.通过给的新材料考查阅读理解能力和创新解题的能力.【复习指导】1.主要掌握集合的含义、集合间的关系、集合的基本运算,立足基础,抓好双基.2.练习题的难度多数控制在低中档即可,适当增加一些情境新颖的实际应用问题或新定义题目,但数量不宜过多.基础梳理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、区间法.(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,集合可以分为有限集、无限集、空集.2.集合间的基本关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.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={x|x∈U,且x∉A}.(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.一个性质要注意应用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.两种方法韦恩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.三个防范(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)认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形).(3)在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错误.双基自测1.(人教A版教材习题改编)设集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},则A∪B等于().A.{x|3≤x<4} B.{x|x≥3}C.{x|x>2} D.{x|x≥2}解析B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},∴结合数轴得:A∪B={x|x≥2}.答案 D2.(2011·浙江)若P ={x |x <1},Q ={x |x >-1},则( ).A .P ⊆QB .Q ⊆PC .∁R P ⊆QD .Q ⊆∁R P解析 ∵∁R P ={x |x ≥1}∴∁R P ⊆Q .答案 C3.(2011·福建)i 是虚数单位,若集合S ={-1,0,1},则( ).A .i ∈SB .i 2∈SC .i 3∈S D.2i ∈S解析 ∵i 2=-1,∴-1∈S ,故选B.答案 B4.(2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围是( ).A .(-∞,-1]B. [1,+∞) C .[-1,1] D .(-∞,-1]∪[1,+∞)解析 因为P ∪M =P ,所以M ⊆P ,即a ∈P ,得a 2≤1,解得-1≤a ≤1,所以a 的取值范围是[-1,1].答案 C5.(人教A 版教材习题改编)已知集合A ={1,3,m },B ={3,4},A ∪B ={1,2,3,4},则m =________.解析 A ∪B ={1,3,m }∪{3,4}={1,2,3,4},∴2∈{1,3,m },∴m =2.答案 2考向一 集合的概念【例1】►已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.[审题视点] 分m +2=3或2m 2+m =3两种情况讨论.解析 因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3,此时集合A 中有重复元素3,所以m =1不合乎题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3合乎题意.所以m =-32.答案 -32集合中元素的互异性,一可以作为解题的依据和突破口;二可以检验所求结果是否正确.【训练1】 设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+2},A ∩B ={3},则实数a 的值为________.解析 若a +2=3,a =1,检验此时A ={-1,1,3},B ={3,5},A ∩B ={3},满足题意.若a 2+2=3,则a =±1.当a =-1时,B ={1,3}此时A ∩B ={1,3}不合题意,故a =1.答案 1考向二 集合的基本运算【例2】►(2011·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +3|+|x -4|≤9},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R |x =4t +1t -6,t ∈(0,+∞),则集合A ∩B =________.[审题视点] 先化简集合A ,B ,再求A ∩B .解析 不等式|x +3|+|x -4|≤9等价于⎩⎨⎧ x ≥4,x +3+x -4≤9或⎩⎨⎧ -3<x <4,x +3+4-x ≤9或⎩⎨⎧ x ≤-3,-x -3+4-x ≤9,解不等式组得A =[-4,5],又由基本不等式得B =[-2,+∞),所以A ∩B =[-2,5].答案 {x |-2≤x ≤5}集合运算时首先是等价转换集合的表示方法或化简集合,然后用数轴图示法求解.【训练2】 (2011·江西)若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0,则A ∩B =( ).A .{x |-1≤x <0}B .{x |0<x ≤1}C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}解析 ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2},∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.答案 B考向三 集合间的基本关系【例3】►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.[审题视点] 若B ⊆A ,则B =∅或B ≠∅,故分两种情况讨论.解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,得m ≤2,当B ≠∅时,有⎩⎨⎧ m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上:m ≤4.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,而且经常要对参数进行讨论.【训练3】 (2011·江苏)设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ m 2≤(x -2)2+y 2≤m 2,⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ∈R ,B ={(x ,y )|2m ≤x +y ≤2m +1,x ,y ∈R }.若A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是________.解析 ①若m <0,则符合题的条件是:直线x +y =2m +1与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,从而|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+22,与m <0矛盾; ②若m =0,代入验证,可知不符合题意;③若m >0,则当m 2≤m 2,即m ≥12时,集合A 表示一个环形区域,集合B 表示一个带形区域,从而当直线x +y =2m +1与x +y =2m 中至少有一条与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,即符合题意,从而有|2-2m |2≤|m |或|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+2,由于12>2-22,所以12≤m ≤2+ 2.综上所述,m 的取值范围是12≤m ≤2+ 2. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2+2难点突破1——集合问题的命题及求解策略在新课标高考中,可以看出,集合成为高考的必考内容之一,考查的形式是一道选择题或填空题,考查的分值约占5分,难度不大.纵观近两年新课标高考,集合考题考查的主要特点是:一是注重基础知识的考查,如2011年安徽高考的第8题;二是与函数、方程、不等式、三角等知识相结合,在知识的交汇点处命题,如2011年山东高考的第1题,与不等式相结合;三是在集合的定义运算方面进行了新的命题,如2011年浙江高考的第10题.一、集合与排列组合【示例】► (2011·安徽)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 .8二、集合与不等式的解题策略【示例】► (2011·山东)设集合M ={x |x 2+x -6<0},N ={x |1≤x ≤3},则M ∩N 等于( ).A.[1,2) B.[1,2] C.(2,3] D.[2,3]三、集合问题中的创新问题【示例】►(2011·浙江)设a,b,c为实数,f(x)=(x+a)(x2+bx+c),g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1).记集合S={x|f(x)=0,x∈R},T={x|g(x)=0,x∈R}.若|S|,|T|分别为集合S,T的元素个数,则下列结论不可能的是().A.|S|=1且|T|=0 B.|S|=1且|T|=1C.|S|=2且|T|=2 D.|S|=2且|T|=3。
第一单元集合与常用逻辑用语考情分析本单元在全国卷中以选择题为主,难度不大.集合主要考查具体集合的运算,偶尔涉及集合间的关系和新定义问题;常用逻辑用语主要考查充分必要条件的判断、含有一个量词的命题的否定,有时会涉及创新题型.点点练1集合的概念与运算一基础小题练透篇1.[2022·福建宁德高三期中]已知集合A={x∈N|-1≤x≤2},B={x|-2<x≤1},则A∩B等于( )A.{1}B.{0,1}C.{-1,0,1}D.{-1,0,1,2}x|-2<x≤0,B=2.[2021·北京市第十三中学高三阶段练习]已知A={} {}x|-1≤x<2,则集合A∪B=( )A.(-2,2) B.[-1,2)C.[-1,0] D.(-1,0)3.[2022·陕西省宝鸡市高三质检]已知集合M={x∈N|-2≤x<4},N={x∈N|(x+1)(x -3)<0},则∁M N中元素的个数是( )A.1B.2C.3D.44.[2022·山东烟台高三期中]设集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2-6x+8≥0},则A∩(∁R B)=( )A.{x|2<x≤3}B.{x|1≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|2<x<4}5.[2021·湖北高三期末]已知集合A={x∈R|y=x+1},B={y|y=x2+1,x∈R},则A∩B=( )A.{0,1}B.{(0,0),(1,2)}C.∅D.[1,+∞)6.已知集合M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a≤0},若M∩N=∅,则a的取值范围是( )A.a>1B.a≥1C.a<1D.a≤17.设集合A={x|-1≤x+1≤6},B={x|m-1<x<2m+1},若A⊇B,则m的取值范围是________.8.[2022·甘肃武威月考]已知全集U ={2,4,a 2-a +1},A ={a +1,2},∁U A ={7},则a =________.二能力小题提升篇1.[2022·江苏苏州市高三模拟]设集合A ={1,2,3},B ={4,5},C ={x +y |x ∈A ,y ∈B },则C 中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .62.[2022·山东高三模拟]已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |a ≤x ≤a +1},若A ∪B =A ,则实数a 的取值范围为( )A .(1,3)B .[1,3]C .(2,3)D .[2,3]3.[2022·江苏扬州市高三模拟]设全集U ={x |y =lg (2x -x 2)},集合A ={y |y =2x ,x <0},则∁U A =( )A .[1,+∞) B.(0,1]C .[1,2)D .(-∞,1]4.[2022·浙江省嘉兴市模拟]已知S 1,S 2,S 3为非空集合,且S 1,S 2,S 3⊆Z ,对于1,2,3的任意一个排列i ,j ,k ,若x ∈S i ,y ∈S j ,则x -y ∈S k ,则下列说法正确的是( )A .三个集合互不相等B .三个集合中至少有两个相等C .三个集合全都相等D .以上说法均不对5.[2022·河南驻马店模拟]已知关于x 的不等式ax -5x -a <0的解集为M ,则当3∈M ,且5∉M 时,实数a 的取值范围是________.6.[2022·福建省厦门第二中学模拟]若x ∈A ,则1x∈A ,就称A 是“伙伴关系”集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,13,12,1,2,3,4的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为________.三高考小题重现篇1.[2021·全国甲卷]设集合M ={1,3,5,7,9},N ={x |2x >7},则M ∩N =( )A .{7,9}B .{5,7,9}C .{3,5,7,9}D .{1,3,5,7,9}2.[2021·北京卷]已知集合A ={x |-1<x <1},B ={x |0≤x ≤2},则A ∪B =( )A .(-1,2)B .(-1,2]C .[0,1)D .[0,1]3.[2021·浙江卷]设集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},则A∩B=( )A.{x|x>-1}B.{x|x≥1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1≤x<2}4.[2020·天津卷]设全集U={-3,-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,0,1,2},B={-3,0,2,3},则A∩(∁U B)=( )A.{-3,3}B.{0,2}C.{-1,1}D.{-3,-2,-1,1,3}5.[2020·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.66.[2021·全国乙卷]已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=( )A.∅B.S C.T D.Z四经典大题强化篇1.[2022·张家口市高三期中]已知集合A={x|1<x<3},集合B={x|2m<x<1-m}.(1)当m=-1时,求A∪B;(2)若A⊆B,求实数m的取值范围;(3)若A∩B=∅,求实数m的取值范围.2.[2022·宁夏大学附属中学高三期中]已知集合A={x|0<x<4},B={x|-m<x<m+1}(1)当m =2时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∪B =A ,求m 的取值范围.点点练1 集合的概念与运算一 基础小题练透篇1.答案:B解析:根据题意得,集合A ={0,1,2},所以A ∩B ={0,1}.2.答案:A解析:∵A ={}x |-2<x ≤0,B ={}x |-1≤x <2,∴A ∪B =(-2,2).故选A.3.答案:A解析:根据题意,M ={x ∈N |-2≤x <4}={0,1,2,3},N ={x ∈N |(x +1)(x -3)<0}={0,1,2},则∁M N ={3},则集合∁M N 中有1个元素.4.答案:A解析:由题意A ={x |1≤x ≤3},B ={x |x ≥4或x ≤2},则∁R B ={x |2<x <4},故A ∩(∁R B )={x |2<x ≤3}.5.答案:D解析:∵A =R ,B =[1,+∞),∴A ∩B =[1,+∞).6.答案:B解析:由题意得M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <1,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-a 2,因为M ∩N =∅,所以-a 2≤-12,所以a ≥1.7.答案:(-∞,-2]∪[-1,2]解析:因为A ={x |-1≤x +1≤6},所以A ={x |-2≤x ≤5},因为A ⊇B ,所以B 是A 的子集,当B =∅时,则m -1≥2m +1,解得m ≤-2;当B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥-22m +1≤5m -1<2m +1,解得-1≤m ≤2;综上所述,m 的取值范围是(-∞,-2]∪[-1,2].8.答案:3解析:因为∁U A ={7},U ={2,4,a 2-a +1},A ={a +1,2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1=4,a 2-a +1=7,得a=3. 二 能力小题提升篇1.答案:B解析:x ∈A ,y ∈B 时,x +y 的值依次为5,6,6,7,7,8,有4个不同值,即C ={5,6,7,8},因此C 中有4个元素.2.答案:C解析:由题意知A ={x |x 2-6x +8<0}={x |2<x <4},由A ∪B =A 知B ⊆A ,故⎩⎪⎨⎪⎧a >2a +1<4,解得2<a <3. 3.答案:C解析:因为U ={x |y =lg (2x -x 2)}={x |0<x <2},集合A ={y |y =2x ,x <0}={y |0<y <1},所以∁U A =[1,2).4.答案:B解析:根据题意,若S 1=S 2=S 3=Z ,显然正确,故排除A ,若S 1={1},S 2={1},S 3={0}亦符合题意,故排除C ,而D 排除了所有可能,也是错的. 5.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,53∪(3,5] 解析:根据题意,不等式ax -5x -a<0的解集为M ,若3∈M ,且5∉M , 则有⎩⎪⎨⎪⎧3a -53-a <05a -55-a ≥0或5-a =0,解可得1≤a <53或3<a ≤5, 即a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,53∪(3,5]. 6.答案:15解析:因为1∈A ,11=1∈A ;-1∈A ,1-1=-1∈A ;2∈A ,12∈A ;3∈A ,13∈A ; 这样所求集合即由1,-1,“3和13”,“2和12”这“四大”元素所组成的集合的非空子集.所以满足条件的集合的个数为24-1=15. 三 高考小题重现篇1.答案:B解析:由题得集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >72,所以M ∩N ={5,7,9}. 2.答案:B解析:由题意可得,A ∪B ={x |-1<x ≤2},即A ∪B =(-1,2].3.答案:D解析:由交集的定义结合题意可得:A ∩B ={x |1≤x <2}.4.答案:C解析:方法一 由题知∁U B ={-2,-1,1},所以A ∩(∁U B )={-1,1}. 方法二 易知A ∩(∁U B )中的元素不在集合B 中,则排除选项A ,B ,D.5.答案:C解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,x +y =8,x ,y ∈N *得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =7或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =6或⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =5或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,所以A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},故A ∩B 中元素的个数为4,选C.6.答案:C解析:方法一 在集合T 中,令n =k (k ∈Z ),则t =4n +1=2(2k )+1(k ∈Z ),而集合S 中,s =2n +1(n ∈Z ),所以必有T ⊆S ,所以T ∩S =T .方法二 S ={…,-3,-1,1,3,5,…},T ={…,-3,1,5,…},观察可知,T ⊆S ,所以T ∩S =T .四 经典大题强化篇1.解析:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2},又A ={x |1<x <3},则A ∪B ={x |-2<x <3};(2)由A ⊆B ,知⎩⎪⎨⎪⎧1-m >2m 2m ≤11-m ≥3,解得m ≤-2,即m 的取值范围是(-∞,-2];(3)由A ∩B =∅得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <131-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <132m ≥3. 得0≤m <13或m ∈∅,即0≤m <13. 综上知m ≥0,即实数的取值范围为[0,+∞).2.解析:(1)当m =2时,B ={x |-m <x <m +1}={x |-2<x <3},则∁R B ={x |x ≤-2或x ≥3}, 又A ={x |0<x <4},所以A ∩(∁R B )={x |3≤x <4};(2)因为A ∪B =A ,所以B ⊆A ,当B =∅时,-m ≥m +1,解得m ≤-12;当B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧-m <m +1-m ≥0m +1≤4,解得-12<m ≤0;综上,m 的取值范围为m ≤0.。
第一章集合与常用逻辑用语第1讲集合的概念及运算1集合的基本概念(1)集合元素的性质:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系:属于记为∈,不属于记为∉.(3)常见集合的符号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(4)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.2集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言相等集合A与集合B中的所有元素相同A⊆B且B⊆A⇔A=B子集A中任意一个元素均为B中的元素A⊆B或B⊇A真子集A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素A B或B A空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集∅⊆A∅B(B≠∅)注意点元素互异性的应用(1)利用集合元素的互异性找到解题的切入点.(2)在解答完毕时,注意检验集合的元素是否满足互异性以确保答案正确.1.思维辨析(1){1,2,3}={2,3,1}.()(2)空集中只有一个元素0.()(3)集合{x2+x,0}中实数x可取任意值.()(4)任何集合都至少有两个子集.()(5)集合{x|y=x-1}与集合{y|y=x-1}是同一个集合.()(6)若A={0,1},B={(x,y)|y=x+1},则A⊆B.()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下面结论中正确的是()A.{a}⊆A B.a⊆AC.{a}∈A D.a∉A答案 D解析A={x∈N|x≤10}={0,1,2,3}而a=22,∴a∉A.3.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁U A=()A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}答案 C解析由U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},∴∁U A={2,4,7},故选C.4.已知集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是()A.{x|2<x<3}B.{x|-1<x≤0}C.{x|0≤x<6}D.{x|x<-1}答案 C解析由x2-5x-6<0,解得-1<x<6,所以A={x|-1<x<6}.由2x<1,解得x<0,所以B={x|x<0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁B)∩A,因为∁U B={x|x≥0},所以(∁U B)∩A={x|0≤x<6},故选C. U[考法综述]集合元素的三大特性是理解集合概念的关键,一般涉及集合与元素之间的关系及根据集合中元素的特性(特别是集合中元素的互异性),来确定集合中元素的个数,或求参数的取值范围,属于基础题.命题法1 集合的基本概念典例1 (1)已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( )A .1B .3C .5D .9(2)若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( )A.92B.98 C .0D .0或98 [解析] (1)当x =0,y =0,1,2时,x -y 的值分别为0,-1,-2;当x =1,y =0,1,2时,x -y 的值分别为1,0,-1;当x =2,y =0,1,2时,x -y 的值分别为2,1,0;∴B ={-2,-1,0,1,2}.∴集合B 中元素的个数是5个.(2)集合A 是方程ax 2-3x +2=0在实数范围内的解集,且A 中只有一个元素,所以方程ax 2-3x +2=0只有一个实数根.若a =0,则方程为-3x +2=0,解得x =23,满足条件;若a ≠0,则二次方程ax 2-3x +2=0有两个相等的实数根,即Δ=(-3)2-8a =0,解得a =98,所以a =0或a =98.[答案] (1)C (2)D【解题法】 解决集合概念问题的一般思路研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.命题法2 集合之间的关系典例2已知集合A={x|x<-3或x>7},B={x|x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是________.[解析]由题意知2m-1≤-3,m≤-1,∴m的取值范围是(-∞,-1].[答案](-∞,-1]【解题法】利用集合关系求参数取值范围及集合相等问题(1)根据两集合的关系求参数,其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,而且常要对参数进行讨论.注意点:注意区间端点的取舍.(2)若两个集合相等,首先分析某一集合的已知元素在另一个集合中与哪一个元素相等,有几种情况,然后列方程(组)求解.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 D解析由真子集的概念知B A,故选D.2.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=()A.4 B.2C.0 D.0或4答案 A解析ax2+ax+1=0只有一个根,当a=0时方程无解,当a≠0,Δ=0时,即a2-4a=0,a=4,故选A.3.已知集合A={x|ax=1},B={x|x2-1=0},若A⊆B,则a的取值构成的集合是()A.{-1} B.{1}C.{-1,1} D.{-1,0,1}答案 D解析 B ={x |(x +1)(x -1)=0}={-1,1}.若A ⊆B ,则有以下情况:当a =0时,A =∅,满足A ⊆B ;当a ≠0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =1a ,若A ⊆B ,则A ={-1}时,a =-1;A ={1}时,a =1;故当a =0,-1,1时满足A ⊆B .4.设集合P ={x |x >1},Q ={x |x 2-x >0},则下列结论正确的是( )A .P ⊆QB .Q ⊆PC .P =QD .P ∪Q =R答案 A解析 ∵Q ={x |x 2-x >0}={x |x >1或x <0}, 又P ={x |x >1},∴P ⊆Q ,故选A. 1 集合的运算及性质 名称 交集 并集 补集 符号 A ∩B A ∪B ∁U A 数学语言 A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B }A ∪B ={x |x ∈A 或x ∈B }∁U A ={x |x ∈U 且x ∉A } 图形运算性质A ∩B ⊆A , A ∩B ⊆B , A ∩∅=∅B ⊆A ∪B , A ⊆A ∪B , A ∪∅=AA ∪(∁U A )=U , A ∩(∁U A )=∅, ∁U (∁U A )=A2 集合间运算性质的重要结论 (1)A ∪B =A ⇔B ⊆A . (2)A ∩B =A ⇔A ⊆B . (3)A ∩B =A ∪B ⇔A =B .(4)狄摩根定律:∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ); ∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ). 注意点 空集的特殊性在解题中,若未指明集合非空时,要考虑空集的可能性,如A ⊆B ,则有A =∅和A ≠∅两种可能,此时应分类讨论.1.思维辨析(1){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(2)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.()(3)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.()(4)若A∩B=A∩C,则B=C.()(5)已知集合M={1,2,3,4},N={2,3},则M∩N=N.()(6)若全集U={-1,0,1,2},P={x∈Z|x2<4},则∁U P={2}.()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√2.已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B为整数集,则A∩B=()A.{-1,0,1,2} B.{-2,-1,0,1}C.{0,1} D.{-1,0}答案 A解析A={x|(x-2)(x+1)≤0}={x|-1≤x≤2},又B为整数集,所以A∩B={-1,0,1,2},故选A.3.已知集合A={0,1,2},集合B满足A∪B={0,1,2},则集合B 有________个.答案8解析由A∪B={0,1,2}得B⊆A,所以B是A的子集.由A中有3个元素知B有23=8个.[考法综述]集合的基本运算是历年高考的热点,常与函数、不等式、方程等知识综合考查,主要以选择题形式出现.命题法求交集、并集和补集典例(1)已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=()A.[-2,-1] B.[-1,1]C.[-1,2) D.[1,2)(2)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}[解析](1)由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合A={x|x≤-1或x≥3},又集合B={x|-2≤x<2},所以A∩B={x|-2≤x≤-1},故选A.(2)利用数轴分析求解.∵A={x|x≤0},B={x|x≥1},∴A∪B={x|x≤0,或x≥1}.在数轴上表示,如图所示.∴∁U(A∪B)={x|0<x<1}.[答案](1)A(2)D【解题法】解决集合运算问题的方法在进行集合运算时,要尽可能地利用数形结合的思想使抽象问题直观化.(1)用列举法表示的集合进行交、并、补的运算,常采用Venn图法解决,此时要搞清Venn图中的各部分区域表示的实际意义.(2)用描述法表示的数集进行运算,常采用数轴分析法解决,此时要注意“端点”能否取到.(3)若给定的集合是点集,常采用数形结合法求解.1.已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B =()A.{-1,0} B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{0,1,2}答案 A解析因为B={x|(x-1)(x+2)<0}={x|-2<x<1},A={-2,-1,0,1,2},故A∩B={-1,0}.选A.2.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩(∁U B)=()A.{2,5} B.{3,6}C.{2,5,6} D.{2,3,5,6,8}答案 A解析由已知得∁U B={2,5,8},∴A∩(∁U B)={2,5}.3.已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁R P)∩Q=()A.[0,1) B.(0,2]C.(1,2) D.[1,2]答案 C解析∵P={x|x≥2或x≤0},∴∁R P={x|0<x<2},∴(∁R P)∩Q=(1,2).4.若集合A={i,i2,i3,i4}(i是虚数单位),B={1,-1},则A∩B 等于()A.{-1} B.{1}C.{1,-1} D.∅答案 C解析A={i,-1,-i,1},B={1,-1},所以A∩B={1,-1},故选C.5.设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N =()A.[0,1] B.[0,1)C.(0,1] D.(0,1)答案 B解析∵M={x|x≥0,x∈R}.N={x|x2<1,x∈R}={x|-1<x<1,x∈R}.∴M∩N={x|0≤x<1},即M∩N=[0,1).故选B.6.已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=()A.{0,1} B.{-1,0,2}C.{-1,0,1,2} D.{-1,0,1}答案 C解析M={-1,0,1},N={0,1,2},M∪N={-1,0,1,2},故选C.7.设集合A ={x ||x -1|<2},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]},则A ∩B =( )A .[0,2]B .(1,3)C .[1,3)D .(1,4)答案 C解析 A ={x ||x -1|<2}={x |-1<x <3},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]}={y |1≤y ≤4},∴A ∩B ={x |-1<x <3}∩{y |1≤y ≤4}={x |1≤x <3}.8.设全集U =R ,A ={x |y =lg (1-x )},则∁R A =( ) A .(-∞,1) B .(0,1) C .[1,+∞) D .(1,+∞)答案 C解析 ∵y =lg (1-x ),∴1-x >0,即x <1,∴∁R A ={x |x ≥1}.9.已知集合A ={x |x =2k +1,k ∈Z },B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +1x -3≤0,则A ∩B =( )A .[-1,3]B .{-1,3}C .{-1,1}D .{-1,1,3}答案 C解析 ∵B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +1x -3≤0={x |-1≤x <3},又集合A 为奇数集,∴A ∩B ={-1,1},故选C.10.已知全集U =R ,A ={x |x >1},B ={x |x 2-2x >0},则∁U (A ∪B )=( )A .{x |x ≤2}B .{x |x ≥1}C .{x |0≤x ≤1}D .{x |0≤x ≤2} 答案 C解析 由x 2-2x >0得x >2或x <0,即B ={x |x <0,或x >2},∴A∪B={x|x<0,或x>1},∴∁U(A∪B)={x|0≤x≤1}.11.集合M={2,log3a},N={a,b},若M∩N={1},则M∪N=()A.{0,1,2} B.{0,1,3}C.{0,2,3} D.{1,2,3}答案 D解析因为M∩N={1},所以log3a=1,即a=3,所以b=1,即M={2,1},N={3,1},所以M∪N={1,2,3},故选D.12.已知全集U,集合A⊆B⊆U,则有()A.A∩B=B B.A∪B=AC.(∁U A)∩(∁U B)=∁U B D.(∁U A)∪(∁U B)=∁U B答案 C解析∵A⊆B⊆U,∴A∩B=A,故选项A不正确;A∪B=B,故选项B不正确;(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)=∁U B,故选项C正确;(∁A)∪(∁U B)=∁U(A∩B)=∁U A,故选项D不正确.故选C.U13.设集合U=R,A={x|2x(x-2)<1},B={x|y=ln (1-x)},则图中阴影部分表示的集合为()扫一扫·听名师解题A.{x|x≥1} B.{x|1≤x<2}C.{x|0<x≤1} D.{x|x≤1}答案 B解析易知A={x|2x(x-2)<1}={x|x(x-2)<0}={x|0<x<2},B={x|y =ln (1-x)}={x|1-x>0}={x|x<1},则∁U B={x|x≥1},阴影部分表示的集合为A∩(∁U B)={x|1≤x<2}.创新考向以集合为载体的创新问题是近几年高考命题的一个热点,这类问题以集合为依托,考查学生理解问题、解决创新问题的能力.其命题形式常见的有新概念、新法则、新运算、新性质等.创新例题已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},定义集合A⊕B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则A⊕B中元素的个数为()A.77 B.49C.45 D.30答案 C解析集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},所以集合A中有5个元素(即5个点),即图中圆内及圆上的整点.集合B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z}中有25个元素(即25个点),即图中正方形ABCD 内及正方形ABCD上的整点.集合A⊕B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B}中的元素可看作正方形A1B1C1D1内及正方形A1B1C1D1上除去四个顶点外的整点,共7×7-4=45个.创新练习1.设集合S={A0,A1,A2},在S上定义运算⊕:A i⊕A j=A k,其中k为i+j被3除的余数,i,j∈{1,2,3},则使关系式(A i⊕A j)⊕A i=A0成立的有序数对(i,j)总共有()A.1对B.2对C.3对D.4对答案 C解析i=1时,j=1符合要求,i=2时,j=2符合要求;i=3时,j=3符合要求,所以使关系式(A i⊕A j)⊕A i=A0成立的有序数对(i,j)有(1,1),(2,2),(3,3),共3对.2.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,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是________.答案 6解析因为①正确,②也正确,所以只有①正确是不可能的;若只有②正确,①③④都不正确,则符合条件的有序数组为(2,3,1,4),(3,2,1,4);若只有③正确,①②④都不正确,则符合条件的有序数组为(3,1,2,4);若只有④正确,①②③都不正确,则符合条件的有序数组为(2,1,4,3),(3,1,4,2),(4,1,3,2).综上,符合条件的有序数组的个数是6.3.设集合S n ={1,2,3,…,n },若X ⊆S n ,把X 的所有元素的乘积称为X 的容量(若X 中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X 的容量为奇(偶)数,则称X 为S n 的奇(偶)子集.则S 4的所有奇子集的容量之和为________.答案 7解析 根据题意,S 4的所有奇子集为{1}、{3}、{1,3},分析可得{1}的容量为1,{3}的容量为3,{1,3}的容量为3,则其容量之和为1+3+3=7.创新指导1.准确转化:解决集合创新问题时,一定要读懂题目的本质含义,紧扣题目所给条件,结合题目要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.2.方法选取:对于集合创新问题,可恰当选用特例法、筛选法、一般逻辑推理等方法,并结合集合的相关性质求解,同时注意培养学生领悟新信息、运用新信息的能力.已知集合A ={x |ax -1=0},B ={x |1<log 2x ≤2,x ∈N },且A ∩B =A ,则a 的所有可能值组成的集合是( )A .∅B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫13 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,14 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,14,0 [错解][错因分析] 集合A 为方程ax -1=0的实数解构成的集合,由A ∩B =A ,知A ⊆B ,A 可以为非空集合,也可以是空集.在解题中,很容易漏掉对A =∅的讨论,导致误选C.[正解] 由A ∩B =A ,得A ⊆B .因为B ={x |1<log 2x ≤2,x ∈N }={x |2<x ≤4,x ∈N }={3,4},当A =∅时,则方程ax -1=0无实数解,所以a =0,此时显然有A ⊆B ,符合题意.当A ≠∅时,则由方程ax -1=0,得x =1a . 要使A ⊆B ,则1a =3或1a =4,即a =13或a =14.综上所述,a 的所有可能取值组成的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,14.故选D. [答案] D [心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:45分钟基础组1.[2016·武邑中学模拟]已知集合A ={0,1},B ={x |x ⊆A },则下列集合A 与B 的关系正确的是( )A .A ⊆B B .A BC .B AD .A ∈B答案 D解析 因为x ⊆A ,所以B ={∅,{0},{1},{0,1}},则集合A ={0,1}是集合B 中的元素,所以A ∈B .故选D.2.[2016·枣强中学一轮检测]已知集合A ⊆B ,A ⊆C ,B ={0,1,2,3,5,9},C ={2,4,8,10},则A 可以是( )A .{1,2}B .{2,4}C .{4}D .{2} 答案 D解析 解法一:因为A ⊆B ,A ⊆C ,所以A ⊆(B ∩C ),故集合A 可以是{2},故选D.解法二:逐项验证,可知当A ={1,2}时,不满足A ⊆C ;同理可知当A ={2,4}和A ={4}时,不满足A ⊆B ,故选D.3.[2016·衡水中学周测]若集合A ={2,3,4},B ={x |x =m +n ,m ,n ∈A ,m ≠n },则集合B 的非空子集的个数是( )A .4B .7C .8D .15答案 B解析 解法一:因为x =m +n ,m ,n ∈A ,m ≠n ,所以B ={5,6,7},故B 的非空子集有{5},{6},{7},{5,6},{5,7},{6,7},{5,6,7},共7个.解法二:因为x =m +n ,m ,n ∈A ,m ≠n ,所以B ={5,6,7},根据公式可得集合B 的非空子集的个数是23-1=7.4.[2016·冀州中学月考]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( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,1)D .(1,+∞)答案 B解析 因为A ={x |y =lg (x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).因为A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.故选B.5.[2016·武邑中学周测]设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2答案 C解析 因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,从而ba =-1,所以有a =-1,b =1,所以b -a =2,故选C.6.[2016·衡水中学月考]已知集合A =(-2,5],B =[m +1,2m -1].若B ⊆A ,则m 的取值范围是( )A .(-3,3]B .[-3,3]C .(-∞,3]D .(-∞,3)答案 C解析 当B =∅时,m +1>2m -1即m <2,B ⊆A . 当B ≠∅时,由题意可画数轴m ≥2且⎩⎪⎨⎪⎧m +1>-22m -1≤5解得2≤m ≤3.综上可知m ∈(-∞,3],故选C.7.[2016·枣强中学猜题]设集合M ={-1,0,1},N ={a ,a 2},则使M ∩N =N 成立的a 的值是( )A .1B .0C .-1D .1或-1答案 C解析 若M ∩N =N ,则N ⊆M .结合集合元素的互异性得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a =-1,所以a =-1.故选C. 8.[2016·衡水中学期中]若集合A ={x |1≤3x ≤81},B ={x |log 2(x 2-x )>1},则A ∩B =( )A .(2,4]B .[2,4]C .(-∞,0)∪(0,4]D .(-∞,-1)∪[0,4]答案 A解析 因为A ={x |1≤3x ≤81}={x |30≤3x ≤34}={x |0≤x ≤4},B ={x |log 2(x 2-x )>1}={x |x 2-x >2}={x |x <-1或x >2},所以A ∩B ={x |0≤x ≤4}∩{x |x <-1或x >2}={x |2<x ≤4}=(2,4].9.[2016·武邑中学期中]已知全集U =R ,集合M ={x |(x -1)(x +3)<0},N ={x ||x |≤1},则阴影部分表示的集合是( )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],∴阴影部分表示的集合为M ∩(∁U N )=(-3,-1).10.[2016·衡水中学期末]设全集U 是实数集R ,集合M ={x |x 2>2x },N ={x |log 2(x -1)≤0},则(∁U M )∩N 为( )A .{x |1<x <2}B .{x |1≤x ≤2}C .{x |1<x ≤2}D .{x |1≤x <2}答案 C解析 x 2>2x ⇒x >2或x <0.M ={x |x >2或x <0},log 2(x -1)≤0⇒0<x -1≤1,1<x ≤2,N ={x |1<x ≤2},(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2},故选C.11.[2016·冀州中学猜题]已知全集U ={0,1,2,3,4},A ={1,2,3},B ={2,4},则下图中阴影部分表示的集合为( )A .{0,2}B .{0,1,3}C .{1,3,4}D .{2,3,4}答案 C解析 集合A ∪B ={1,2,3,4},A ∩B ={2},阴影部分表示的集合为{1,3,4}.12.[2016·武邑中学仿真]已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2x <1,N ={y |y =x -1+1},则N ∩(∁R M )=( )A .(1,2)B .[0,2]C .∅D .[1,2]答案 D解析 ∵2x <1,∴x -2x >0,∴x <0或x >2,∴M ={x |x <0或x >2},∴∁R M ={x |0≤x ≤2}.∵y =x -1+1,∴y ≥1,∴N ={y |y ≥1},∴N ∩(∁R M )=[1,2],故选D.能力组13.[2016·衡水中学模拟]已知集合A ={0,1},则满足条件A ∪B ={0,1,2,3}的集合B 共有( )A .1个B .2个C .3个D .4个答案 D解析 由题知B 集合必须含有元素2,3,可以是{2,3},{2,1,3},{2,0,3},{2,0,1,3},共四个,故选D.14.[2016·冀州中学期中]已知集合A ={x |1≤x <5},C ={x |-a <x ≤a +3}.若C ∩A =C ,则a 的取值范围为( )A .-32<a ≤-1 B .a ≤-32 C .a ≤-1 D .a >-32 答案 C解析 因为C ∩A =C ,所以C ⊆A .①当C =∅时,满足C ⊆A ,此时-a ≥a +3, 得a ≤-32;②当C ≠∅时,要使C ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧-a <a +3,-a ≥1,a +3<5,解得-32<a ≤-1.由①②得,a ≤-1.15. [2016·衡水中学仿真]已知集合A ={x |2x 2-2x <8},B ={x |x 2+2mx -4<0},若A ∩B ={x |-1<x <1},A ∪B ={x |-4<x <3},则实数m 等于________.答案 32解析 由2x 2-2x <8,得x 2-2x <3,解得-1<x <3,所以A ={x |-1<x <3}.因为A ∩B ={x |-1<x <1},A ∪B ={x |-4<x <3},所以B ={x |-4<x <1}.由不等式与方程之间的关系可得,-4,1是方程x 2+2mx-4=0的两根,所以-4+1=-2m,即-2m=-3,解得m=32.16.[2016·枣强中学预测]已知集合A={y|y=x2+2x,-2≤x≤2},B={x|x2+2x-3≤0},在集合A中任意取一个元素a,则a∈B的概率是________.答案2 9解析依题意,函数y=x2+2x=(x+1)2-1(-2≤x≤2)的值域是A={y|-1≤y≤8};由x2+2x-3≤0得-3≤x≤1,即B={x|-3≤x≤1},则A∩B={x|-1≤x≤1},因此所求的概率等于1-(-1) 8-(-1)=2 9.。
第一章 集合与常用逻辑用语
学案1 集合的概念与运算 导学目标:
1.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.
2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
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.
4.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.
5.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算. 自主梳理
1.集合元素的三个特征: 、 、
2.元素与集合的关系是 或 于关系,用符号 或 表示. 3.集合的表示法: 、 、 、 4.集合间的基本关系
对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,则 .
若A ⊆B ,且在B 中至少有一个元素x ∈B ,但 ,则 . 若A ⊆B 且B ⊆A ,则 . 5.集合的运算及性质
设集合A ,B ,则A ∩B = ,A ∪B = . 设全集为U ,则∁U A = . A ∩∅=∅,A ∩B ⊆A ,A ∩B ⊆B , A ∩B =A ⇔
A ∪∅=A ,A ∪
B ⊇A ,A ∪B ⊇B , A ∪B =B ⇔
A ∩∁U A =∅;A ∪∁U A =U . 自我检测 1.(2011·长沙模拟)下列集合表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}
B .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}
C .M ={4,5},N ={5,4}
D .M ={1,2},N ={(1,2)} 2.(2009·辽宁)已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |-5<x <5},则M ∩N 等于( ) A .{x |-5<x <5} B .{x |-3<x <5} C .{x |-5<x ≤5} D .{x |-3<x ≤5}
3.(2010·湖北)设集合A ={(x ,y )|x 24+y 2
16
=1},B ={(x ,y )|y =3x },则A ∩B 的子集的
个数是( )
A .4
B .3
C .2
D .1
4.(2010·潍坊五校联考)集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R },集合N ={x |y =9-x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )
A .{t |0≤t ≤3}
B .{t |-1≤t ≤3}
C .{(-2,1),(2,1)}
D .∅ 5.(2011·福州模拟)已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =________
探究点一 集合的基本概念
例1 (2011·沈阳模拟)若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,b a
,b },求b -a 的值.
探究点二 集合间的关系
例2 设集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R },N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R },则下列关系中正确的是( )
A .M =N
B .M N
C .M N
D .M ∈N 变式迁移2 设集合P ={m |-1<m <0},Q ={m |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立,且m ∈R },则下列关系中成立的是( )
A .P Q
B .Q P
C .P =Q
D .P ∩Q =∅
探究点三 集合的运算
例3 设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+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.
变式迁移3(2011·阜阳模拟)已知A={x||x-a|<4},B={x||x-2|>3}.
(1)若a=1,求A∩B;
(2)若A∪B=R,求实数a的取值范围.
分类讨论思想在集合中的应用
例(1)若集合P={x|x2+x-6=0},S={x|ax+1=0},且S⊆P,求由a的可取值组成的集合;
(2)若集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B⊆A,求由m的可取值组成的集合.
解答集合问题时应注意五点:
1.注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时注意检验.
2.注意描述法给出的集合的元素.如{y|y=2x},{x|y=2x},{(x,y)|y=2x}表示不同的集合.
3.注意∅的特殊性.在利用A⊆B解题时,应对A是否为∅进行讨论.
4.注意数形结合思想的应用.在进行集合运算时要尽可能借助Venn图和数轴使抽象问题直观化,一般地,集合元素离散时用Venn图表示,元素连续时用数轴表示,同时注意端点的取舍.
5.注意补集思想的应用.在解决A∩B≠∅时,可以利用补集思想,先研究A∩B=∅的
情况,然后取补集.
集合的概念与运算 达标测试
一、选择题
1.满足{1} A ⊆{1,2,3}的集合A 的个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .8 2.(2011·杭州模拟)设P 、Q 为两个非空集合,定义集合P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q }.若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},则P +Q 中元素的个数是( )
A .9
B .8
C .7
D .6 3.(2010·北京)集合P ={x ∈Z |0≤x <3},M ={x ∈Z |x 2≤9},则P ∩M 等于( ) A .{1,2} B .{0,1,2} C .{1,2,3} D .{0,1,2,3} 4.(2010·天津)设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R },B ={x |1<x <5,x ∈R }.若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是( )
A .{a |0≤a ≤6}
B .{a |a ≤2或a ≥4}
C .{a |a ≤0或a ≥6}
D .{a |2≤a ≤4}
5.设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2>4},N ={x |2
x -1
≥1},则右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} 二、填空题(每小题4分,共12分) 6.(2011·绍兴模拟)设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数是________.
7.(2009·天津)设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1},若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1, n =0,1,2,3,4},则集合B =________. 8.(2010·江苏)设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =____. 三、解答题 9.(2011·烟台模拟)集合A ={x |x 2+5x -6≤0},B ={x |x 2+3x >0},求A ∪B 和A ∩B .
10.已知集合A ={x |0<ax +1≤5},集合B ={x |-1
2
<x ≤2}.若B ⊆A ,求实数a 的取
值范围.
11.(14分)(2011·岳阳模拟)已知集合A ={x |x -5
x +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.。