高三复习讲义集合
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第一章 集合与常用逻辑用语1.1集合的概念及运算知识点: 一.集合定义1. 定义:一般地,指定的某些对象的全体称为集合,集合中的每个对象叫作这个集合的元素.2. 集合中元素的三个特征: ①确定性 ②无序性 ③互异性3. 集合中元素与集合的关系分别为属于和不属于两种,分别用∈和∉来表示.二.集合的表示方法集合的常用表示方法有列举法和描述法 1.列举法列举法是把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内的方法. 2.描述法描述法是用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法常用数集用专用字母表示:自然数集为N,正整数集为N +或*N ,整数集为Z,有理数集为Q,实数集为R三.集合的分类依据集合中所含元素个数的多少,把集合分为: (1)有限集:含有限个元素的集合,如集合{}3,5,6A =; (2)无限集:含无限个元素的集合,如自然数集为N ; (3)空集:不含任何元素的集合,记作∅.四.集合的基本关系1.子集一般地,对于两个集合A 与B ,如果集合A 中任何一个元素都是集合B 中的元素,即若a A ∈,则a B ∈,我们就说集合A 包含于集合B,或集合B 包含集合A,记作A B ⊆(或B A ⊇),这时我们说集合A 是集合B 的子集.注:(1)任何一个集合是其本身的子集; (2)空集是任何集合的子集,即A ∅⊆;(3)当集合A 中存在着不属于集合B 的元素,则称A 不是B 的子集,记作:A B ⊄,读作“A 不包含于B ”. 2.集合相等对于两个 集合A 与B ,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,我们就说集合A 与集合B 相等,记作A B =. 3.真子集对于两个集合A 与B ,如果A B ⊆,并且A B ≠,我们就说集合A 是集合B 的真子集,记作:A B ⊂≠注:(1)任何一个集合都是它本身的子集,但不是真子集,即A A ⊆ (2)规定:∅是任何集合的子集,且∅是任何非空集合的真子集4.Venn 图我们常用平面内一条封闭曲线的内部表示一个集合,用这种图形可以形象地表示出集合的关系,这种图形通常叫作Venn 图.五.集合的基本运算1.交集一般地,由既属于集合A 又属于集合B 的所有元素组成的集合,叫作A 与B 的交集,记作A B ,读作“A 交B ”即{}|,A B x x A x B =∈∈对于任意两个集合A,B ,根据交集的概念可得 (1)A B BA =(2),A B A A B B ⊆⊆(3),AA A A =∅=∅2.并集一般地,由属于集合A 或属于集合B 的所有元素组成的集合,叫作A 与B 的并集,记作A B ,读作“A 并B ”对于任意两个集合A,B ,根据并集的概念可得 (1)A B BA =(2),A A B B A B ⊆⊆(3)AA ∅=3.补集与全集 (1)全集在研究某些集合的时候,这些集合往往是某个给定集合的子集,这个给定的集合叫作全集,常用符号U 表示,全集含有我们所要研究的这些集合的全部元素. (2)补集设U 是全集,A 是U 的一个子集,则由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫作U 中子集A 的补集,记作U C A例题一.集合的基本概念例1:给出下列关系:①{},a a b ⊂≠;②{},a a b ∈;③{}a ∅∈ ;④{}a ∅⊆;⑤{}{},a a b ⊆;⑥{}{}a a ⊆.其中正确的是___________________例2.已知集合{}1,2,3,4,5A =,(){},|,,B x y x A y A x y A =∈∈-∈,则B 中所含的元素个数为___________2.1设,P Q 是两个非空数集,定义集合{}|,,P Q x x a b a P b Q +==+∈∈,若{}0,2,5P =,{}1,2,6Q =,则P Q +中元素的个数是________例3.已知,4,b P a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,{}2,0,Q a b a =-,若P Q =,则22015a b +的值为___________3.1已知集合{}222,(1),33A a a a a =++++,若1A ∈,则b a -=___________3.2已知集合{}2|210,A x ax x x R =++=∈,a 为实数.(1)若A 是空集,求a 的取值范围; (2)若A 是单元素集,求a 的值;(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围.二.集合的基本关系例4.设{}{}|41,,|43,A x x k k Z B x x k k Z ==+∈==-∈,则集合A 与B 的关系是___________4.1设集合11|,,|,2442k k M x x k Z N x x k Z ⎧⎫⎧⎫==+∈==+∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,则集合M 与N 的关系是_________例5.已知集合{}|27A x x =-≤≤,{}|121B x m x m =+<<-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是_________________5.1已知集合1|21,32A y y x x ⎧⎫==--≤≤⎨⎬⎩⎭,{}|121B x m x m =+≤≤-,且B A ⊆,则实数m 的取值范围是_________________例6.设集合{}1,2,3,4A =,,2B A B ⊂≠∈,则满足条件的集合B 的个数为_________6.1满足条件{}{}1,21,2,3,4,5M ⊂≠⊆的集合M 的个数是_________三.集合的基本运算例7.已知全集U R =,{}{}|0,|1A x x B x x =≤=≥,则集合()U C A B =__________7.1已知集合(){}(){},|0,,|2A x y x y B x y x y =+==-=,则A B =_____________例8.已知集合{}{2|1,,|M y y x x R N x y ==-∈==,则M N =________________8.1设全集U R =,集合{}{}2|20,|1x A x x x B y y e =->==+,则A B =________________四.集合中新定义题目例9.对于任意两个正整数,m n 定义某种运算“※”如下:当,m n 都为正偶数或正奇数时,m ※n=m n +,当,m n 中一个为正偶数,一个为正奇数时,m ※n=mn .则在此定义下,集合(){}12,,,|M a b a N b a b N **=∈∈=※中的元素个数是_________1.2-1.3 命题及其关系、充分条件与必要条件、 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词知识点:1.命题的概念在数学中用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题. 2.四种命题及其关系 (1)四种命题(2)四种命题间的逆否关系(3)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件、必要条件与充要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件.4. 简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”叫做逻辑联结词.(2)简单复合命题的真值表:5.全称量词与存在量词(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.(3)全称量词用符号“∀”表示;存在量词用符号“∃”表示.6.全称命题与特称命题(1)含有全称量词的命题叫全称命题.(2)含有存在量词的命题叫特称命题.7.命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题.(2)p或q的否定为:非p且非q;p且q的否定为:非p或非q.例1:给出如下三个命题:①四个非零实数a ,b ,c ,d 依次成等比数列的充要条件是ad =bc ; ②设a ,b ∈R ,且ab ≠0,若a b <1,则ba >1;③若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数.其中不正确命题的序号是( ).A .①②③B .①②C .②③D .①③例2:下列命题中的假命题是( )A .∀a ,b ∈R ,a n =an +b ,有{a n }是等差数列B .∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x 0C .∀x ∈R,3x ≠0D .∃x 0∈R ,lg x 0=0例3:下列命题正确的是A.B.>x 2C.x >1是x 2>1的充分不必要条件D.若a >b ,则a 2>b 2例4:已知命题“若函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上是增函数,则m ≤1”,则下列结论正确的是( ). A .否命题是“若函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上是减函数,则m >1”,是真命题 B .逆命题是“若m ≤1,则函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上是增函数”,是假命题 C .逆否命题是“若m >1,则函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上是减函数”,是真命题 D .逆否命题是“若m >1,则函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上不是增函数”,是真命题例5:给出下列四个命题: ①命题“若4πα=,则1tan =α”的逆否命题为假命题;②命题1sin ,:≤∈∀x R x p .则R x p ∈∃⌝0:,使1sin 0>x ; ③“()2k k Z πϕπ=+∈”是“函数)2sin(ϕ+=x y 为偶函数”的充要条件;④命题:p “R x ∈∃0,使23c os sin 00=+x x ”;命题:q “若sin sin αβ>,则αβ>”,那么q p ∧⌝)(为真命题.其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .42000x R,x 2x 30∃∈++=3x N,x ∀∈例6:已知函数()cos f x x b x =+,其中b 为常数.那么“0b =”是“()f x 为奇函数”的( ) (A )充分而不必要条件(B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件例7:已知条件p :函数()log (1)m g x x =-为减函数,条件q :关于x 的二次方程220x x m -+=有解,则p 是q 的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件例8:“22a b >”是22log log a b >”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件例9:“”是“对任意的实数,成立”的A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既非充分也非必要条件例10:已知命题p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数,p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数,则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,q 3:(¬p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(¬p 2)中,真命题是( ). A .q 1,q 3 B .q 2,q 3 C .q 1,q 4 D .q 2,q 4例11:已知命题p :∃x 0∈R ,使sin x 0=52;命题q :∀x ∈R ,都有x 2+x +1>0.给出下列结论 ①命题“p ∧q ”是真命题; ②命题“¬p ∨¬q ”是假命题; ③命题“¬p ∨q ”是真命题; ④命题“p ∨¬q ”是假命题. 其中正确的是( ). A .②③ B .②④ C .③④D .①②③4a <x a x x ≥++-3212例12:命题“所有实数的平方都是正数”的否定为A .所有实数的平方都不是正数B .有的实数的平方是正数C .至少有一个实数的平方不是正数D .至少有一个实数的平方是正数例13:以下命题正确的个数为 ①命题“若”的否命题为“若”; ②命题“若则”的逆命题为真命题;③命题“”的否定是“”; ④“”是“”的充分不必要条件 A .1B .2C .3D .4例14:已知“命题p :∈R ,使得0122<++x ax 成立”为真命题,则实数a 满足( ) A .[0,1) B .)1,(-∞ C .[1,+∞) D .]1,(-∞例15:有下面四个判断:其中正确的个数是( )①命题:“设a 、b R ∈,若6a b +≠,则33a b ≠≠或”是一个真命题 ②若“p 或q ”为真命题,则p 、q 均为真命题③命题“a ∀、22,2(1)b R a b a b ∈+≥--”的否定是:“a ∃、22,2(1)b R a b a b ∈+≤--” A.0 B.1 C.2 D.3例16: 下列说法中,正确的是(A )命题“若,则”的逆命题是真命题 (B )命题“,”的否命题是“,”(C )命题“”为真命题,则命题和命题均为真命题 (D )“”是“”的充分不必要条件21,1x x >>则21,1x x ≤≤则,αβ>tan tan αβ>2,10x R x x ∃∈++<使得2,10x R x x ∀∈++≥都有1x >220x x +->x ∃b a >ba 11<R x ∈∃00)020x x -R x ∈∀02≤-x x q p ∨p q 2>a 5>a例17:已知命题:“”,命题:“,”。
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【考纲解读】1.集合的含义与表示2.集合间的基本关系3.集合的基本运算【知识回顾】必须记住1.数集的表示符号,自然数N ,正整数集N* 或N+,整数集Z ,有理数集Q ,实数集R2.若有限集A 有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -个,非空子集有21n -个,非空真子集有22n-个. 3.空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.4.有关集合的一些简单性质及结论:若A B B C ⊆⊆,,则A C ⊆;,,.A A B A B A A B A B ⊆⊆⊆;A B A B B ⊆⇔=;A B A B A ⊆⇔=.【考点剖析】考点一:集合中元素的特征例11.设集合A={1,x 2},x ≠2.(2013·XX 卷)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考点二:集合的特征和关系例2.(2016·新课标全国卷Ⅰ模拟)1.设A ={1,4,2x },若B ={1,x 2},若B ⊆A ,则x =( )A .0B .-2C .0或-2D .0或±2考点三:集合的运算(2017·XX 月考)已知集合M ={a,0},N ={x |2x 2-3x <0,x ∈Z },如果M ∩N ≠∅,则a =__________.(2015·聊城月考)设集合21{|2},{1}2A x xB x x =-<<=≤,则A B = ( ) A .{12}x x -≤< B .1{|1}2x x -<≤ C .{|2}x x <D .{|12}x x ≤<课后练习题1.[2013·XX 一模] (1)设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3,4}的集合B 的个数是( )A .2B .3C .4D .52.[2015·XX 二模] 已知全集U ={0,1,2,3,4},A ={1,2,3},B ={2,4},则图K11中阴影部分表示的集合为( )图K11A .{0,2}B .{0,1,3}C .{1,3,4}D .{2,3,4}3.[2017·XX 质检] 已知全集U =R ,集合A ={x |x 2≥1},那么∁U A 等于( )A .(-∞,-1)B .(-1,1)C .[-1,1]D .(1,+∞)4.[2014·XX 四模] 已知集合A ={0,1,2},集合B ={x |x =2a ,a ∈A },则A ∩B =( )A .{0}B .{2}C .{0,2}D .{1,4}5.[2017·XX 卷] 已知A ={x |x +1>0},B ={-2,-1,0,1},则(∁R A )∩B =( )A .{-2,-1}B .{-2}C .{-1,0,1}D .{0,1}6.[2016·XX 卷] 若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a =( )A .4B .2C .0D .0或47.[2018·乌鲁木齐一模] 已知集合A ={x ||x |>1},B ={x |x <m },且A ∪B =R ,则m 的值可以是( )A .-1B .0C .1D .28.[2017·内蒙一联] 集合{}0,2,A a =,{}21,B a =,若{}0,1,2,4,16AB =,则a的值为( )A.0B.1C.2D.49.[2016·XX 一联] 如图K12所示,A ,B 是非空集合,定义A *B 表示阴影部分的集合.若x ,y ∈R ,A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =3x ,x >0},则A *B =( )图K12A .(2,+∞)B .[0,1)∪(2,+∞)C .[0,1]∪(2,+∞)D .[0,1]∪[2,+∞)。
专题01 集合【知识精讲】一、集合的基本概念 1.元素与集合的关系:a A a A∈⎧⎨∉⎩属于,记为不属于,记为.2.集合中元素的特征:即一个集合一旦3.集合的分类:有限集与无限集,特别地,我们把不含有任何元素的集合叫做空集,记作∅.4.常用数集及其记法:注意:实数集R 不能表示为{x |x 为所有实数}或{R },因为“{ }”包含“所有”“全体”的含义.5.集合的表示方法:自然语言、列举法、描述法、图示法. 二、集合间的基本关系或集合A ∅⊆,必记结论:(1)若集合A 中含有n 个元素,则有2n 个子集,有21n −个非空子集,有21n −个真子集,有22n −个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即,A B B C A C ⊆⊆⇒⊆. 注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,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. 三、集合的基本运算 1.集合的基本运算{|B x x =|{B x x ={|UA x =2.集合运算的相关结论B A ⊆ B B ⊆ A A A = ∅=∅B A ⊇B B ⊇A A =A ∅=()UU A A =UU =∅ UU ∅=()U A A =∅()U A A U =3.必记结论(.)UUU A B A B A A B B A B A B ⊆⇔=⇔=⇔⊇=⇔∅【题型精讲】题型一 集合的基本概念【例1-1】设集合{}22,2,1A a a a =−+−,若4A ∈,则a 的值为( ).A .1−,2B .3−C .1−,3−,2D .3−,2【答案】D 【解析】 【分析】由集合中元素确定性得到:1a =−,2a =或3a =−,通过检验,排除掉1a =−. 【详解】由集合中元素的确定性知224a a −+=或14a −=.当224a a −+=时,1a =−或2a =;当14a −=时,3a =−.当1a =−时,{}2,4,2A =不满足集合中元素的互异性,故1a =−舍去; 当2a =时,{}2,4,1A =−满足集合中元素的互异性,故2a =满足要求; 当3a =−时,{}2,14,4A =满足集合中元素的互异性,故3a =−满足要求. 综上,2a =或3a =−. 故选:D .【例1-2】(多选题)设集合{}22,,Z M a a x y x y ==−∈,则下列是集合M 中的元素的有( ) A .4n ,Z n ∈ B .41n +,Z n ∈ C .42n +,Z n ∈ D .43n +,Z n ∈【答案】ABD 【解析】 【分析】分别对x ,y 取整数,1x n =+,1y n =−可判断A ;由21x n =+,2y n =可判断B ;令()()42n x y x y +=+−,通过验证不成立可判断C ;由22x n =+,21y n =+可判断D ,进而可得正确选项. 【详解】对于A :因为()()22411n n n =+−−,Z n ∈,1Z n +∈,1Z n −∈,所以4n M ,故选项A正确;对于B :因为()()2241212n n n +=+−,Z n ∈,21Z n +∈,2Z n ∈,所以41n M ,故选项B 正确;对于C :若()42Z n n M +∈∈,则存在x ,Z y ∈使得2242x y n ,则()()42n x y x y +=+−,易知x y +和x y −同奇或同偶,若x y +和x y −都是奇数,则()()x y x y +−为奇数,而42n +是偶数,矛盾;若x y +和x y −都是偶数,则()()x y x y +−能被4整除,而42n +不能被4整除,矛盾,所以42nM ,故选项C 不正确;对于D :()()22432221n n n +=+−+,22Z n +∈,21Z n +∈,所以43n M ,故选项D正确; 故选:ABD.【例1-3】集合*83A x NN x ⎧⎫=∈∈⎨⎬−⎩⎭,用列举法可以表示为A =_________. 【答案】{1,2}、{2,1} 【解析】【分析】根据集合元素属性特征进行求解即可. 【详解】 因为83N x*∈−,所以31,2,4,8−=x ,可得2,1,1,5=−−x ,因为x N ∈,所以1,2x =,集合{1,2}A =.故答案为:{1,2}【练习1-1】已知集合 {}20,,32A m m m =−+,且 2A ∈,则实数m 的值为( )A .3B .2C .0或3D .0或2或3【答案】A 【解析】 【分析】依题意可得2m =或2322m m −+=,求出方程的根,再代入集合中检验即可; 【详解】解:因为{}20,,32A m m m =−+,且2A ∈,所以2m =或2322m m −+=,解得2m =或0m =或3m =,当2m =时2320m m −+=,即集合A 不满足集合元素的互异性,故2m ≠,当0m =时集合A 不满足集合元素的互异性,故0m ≠,当3m =时{}0,3,2A =满足条件; 故选:A【练习1-2】已知集合{}220A x x x a =−+>,且1A ∉,则实数a 的所有取值构成的集合是________. 【答案】(],1−∞ 【解析】 【分析】根据集合与元素见的关系直接列不等式,进而得解. 【详解】由1A ∉,得21210a −⨯+≤, 解得1a ≤,故答案为:(],1−∞.【练习1-3】已知,x y 均为非零实数,则代数式xy x yx y xy++的值所组成的集合的元素个数是______. 【答案】2 【解析】 【分析】 分析题意知代数式xy x yx y xy++的值与,x y 的符号有关,按其符号的不同分3种情况讨论,分别求出代数式的值,即可得解. 【详解】根据题意分2种情况讨论: 当,x y 全部为负数时,xy 为正数,则1111xyx y x y xy++=−−+=−; 当,x y 全部为正数时,xy 为正数,则1113xy x y x y xy++=++=; 当,x y 一正一负时,xy 为负数,则1111xy x y x y xy++=−−=−; 综上可知,xy x yx y xy++的值为1−或3,即代数式的值所组成的集合的元素个数是2 故答案为:2题型二 集合的基本关系【例2-1】若集合1|(21),9A x x k k Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,41|,99B x x k k Z ⎧⎫==±∈⎨⎬⎩⎭,则集合,A B 之间的关系为( ) A .A B B .B A C .A B = D .A B ≠【答案】C 【解析】【分析】根据子集的定义证得A B ⊆和B A ⊆,即可得出结论. 【详解】设任意1x A ∈,则1111(21),9x k k Z =+∈,当12,k n n Z =∈时1141(41)999x n n =+=+, 所以1x B ∈;当121,k n n Z =−∈时,1141(41)999x n n =−=−,所以1x B ∈.所以A B ⊆又设任意2x B ∈,则2222414(41),999x k k k Z =±=±∈ 因为22412(2)1k k +=+,22412(21)1k k −=−+, 且22k 表示所有的偶数,221k −表示所有的奇数.所以2241k k Z ±∈()与21()n n Z +∈都表示所有的奇数.所以2x A ∈. 所以B A ⊆故A B =. 故选:C.【例2-2】已知集合{}2230A x x x =−−=,{}20B x ax =−=,且B A ⊆,则实数a 的值为___________. 【答案】2a =−或23a =或0 【解析】 【分析】先求得集合A ,分情况讨论,0,a B ==∅满足题意;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=−==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =−或23a =,解出即可.【详解】解:已知集合{}{}22301,3A x x x =−−==−,{}20B x ax =−=,当0,a B ==∅,满足B A ⊆;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=−==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =−或23a=,解得2a =−或23a =;故答案为:2a =−或23a =或0.【例2-3】已知{}(){}22240,2110A xx x B x x a x a =+==+++−=∣∣. (1)若A 是B 的子集,求实数a 的值; (2)若B 是A 的子集,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)1a =; (2)1a −或1a =. 【解析】 【分析】(1)由题得{}4,0B A ==−,解2Δ0402(1)401a a >⎧⎪−+=−+⎨⎪−⨯=−⎩即得解;(2)由题得B A ⊆,再对集合B 分三种情况讨论得解. (1)解:由题得{}4,0A =−.若A 是B 的子集,则{}4,0B A ==−,所以2Δ0402(1),1401a a a >⎧⎪−+=−+∴=⎨⎪−⨯=−⎩.(2)解:若B 是A 的子集,则B A ⊆.①若B 为空集,则()22Δ4(1)41880a a a =+−−=+<,解得1a <−; ②若B 为单元素集合,则()22Δ4(1)41880a a a =+−−=+=,解得1a =−. 将1a =−代入方程()222110x a x a +++−=,得20x =,即{}0,0x B ==,符合要求; ③若B 为双元素集合,{}4,0B A ==−,则1a =. 综上所述,1a −或1a =.【练习2-1】设集合18045,Z 2k M x x k ⎧⎫==⋅︒+︒∈⎨⎬⎩⎭,18045,Z 4kN x x k ⎧⎫==⋅︒+︒∈⎨⎬⎩⎭,则两集合间的关系是( ) A .MNB .M NC .N MD .M N ⋂=∅【答案】B 【解析】 【分析】变形(){}2145,Z M x x k k ==+⨯︒∈,(){}145,Z N x x k k =+⨯︒∈,分析比较即可得解. 【详解】由题意可(){}18045,Z 2145,Z 2kM x x k x x k k ⎧⎫==⋅︒+︒∈==+⨯︒∈⎨⎬⎩⎭即M 为45︒的奇数倍构成的集合,又(){}18045,Z 145,Z 4kN x x k x x k k ⎧⎫==⋅︒+︒∈==+⨯︒∈⎨⎬⎩⎭,即N 为45︒的整数倍构成的集合,M N ∴⊆,即M N 故选:B【练习2-2】已知集合{|4A x x =≥或}5x <−,{}|13B x a x a =+≤≤+,若B A ⊆,则实数a 的取值范围_________.【答案】{|8a a <−或}3a ≥ 【解析】 【分析】根据B A ⊆,利用数轴,列出不等式组,即可求出实数a 的取值范围. 【详解】用数轴表示两集合的位置关系,如上图所示,或要使B A ⊆,只需35a +<−或14a +≥,解得8a <−或3a ≥. 所以实数a 的取值范围{|8a a <−或}3a ≥. 故答案为:{|8a a <−或}3a ≥【练习2-3】满足{}1A ⊆ {1,2,3}的所有集合A 是___________. 【答案】{1}或{1,2}或{1,3} 【解析】 【分析】由题意可得集合A 中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集,从而可求出集合A 【详解】因为{}1A ⊆ {1,2,3},所以集合A 中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集, 所以集合A 是{1}或{1,2}或{1,3}, 故答案为:{1}或{1,2}或{1,3}题型三 集合的基本运算【例3-1】已知集合{}21A x x =−≤≤,集合{}2log 1B x x =<,则A B =( ) A .∅ B .(0,1] C .[2,1]− D .(0,2)【答案】B 【解析】 【分析】先求解集合B ,再利用交集运算即可. 【详解】解:由题得集合{|02}B x x =<<,所以{|01}A B x x =<≤. 故选:B .【例3-2】已知U=R 是实数集,21M x x ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭,{N x y ==,则()N M =R ( )A .(),0∞−B .(),1−∞C .(]0,1D .()0,1【答案】D【解析】【分析】 先求得集合M 、N ,再运用集合的交集、补集运算求得答案.【详解】解:∵{}221002x M x x x x x x ⎧⎫⎧⎫−=>=<=<<⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,{{}1N x y x x ===≥, ∴(){}{}{}10201R N M x x x x x x ⋂=<⋂<<=<<,故选:D.【例3-3】已知集合{2}A xa x a =<<∣,{4B x x =≤−或}3x ≥. (1)当2a =时,求()R A B ⋃;(2)若R A B ⊆,求a 的取值范围.【答案】(1){44}xx −<<∣ (2)3,2⎛⎤−∞ ⎥⎝⎦ 【解析】【分析】(1)由补集和并集的定义可运算求得结果;(2)分别在A =∅和A ≠∅两种情况下,根据交集为空集可构造不等式求得结果.(1) 由题意得{}24A x x =<<,{4B x x =≤−或}3x ≥, {}R 43B x x ∴=−<<,故(){}R 44A B x x ⋃=−<<.(2)当0a ≤时,A =∅,符合题意,当0a >时,由23a ≤,得302<≤a , 故a 的取值范围为3,2⎛⎤−∞ ⎥⎝⎦.【练习3-1】已知集合{}1,0,1,2A =−,集合{}lg 0B x x =>,则() AB =R ( ) A .{}1,0,1−B .{}1,0−C .{}0,1D .(],1−∞ 【答案】A【解析】【分析】解不等式后由补集与交集的概念运算【详解】 因为集合{}{}lg 01B x x x x =>=>,所以{}1R B x x =≤,又集合{}1,0,1,2A =−,所以(){} 1,0,1A B =−R ,故选:A 【练习3-2】设全集为R ,{|1A x x =<−或}4x >,{}123B x a x a =−≤≤+.(1)若1a =,求A B ,()R A B .(2)已知A B =∅,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}45A B xx ⋂=<≤∣,(){}R 15A B x x ⋃=−≤≤∣; (2)12a ≤. 【解析】【分析】(1)当1a =时求出集合B ,再进行交集,补集,并集运算即可求解;(2)讨论B =∅和B ≠∅两种情况,列不等式解不等式即可求解.(1)因为1a =,所以{}05B x x =≤≤∣,{}R |14A x x =−≤≤,所以{}45A B xx ⋂=<≤∣,(){}R 15A B x x ⋃=−≤≤∣. (2)因为A B =∅,当B =∅时,满足A B =∅,所以123a a −>+,得23a <−;当B ≠∅时,因为A B =∅,所以23111234a a a a +≥−⎧⎪−≥−⎨⎪+≤⎩,解得2132a −≤≤, 综上实数a 的取值范围为:12a ≤. 题型四 Venn 图及其应用【例4-1】如图,三个圆的内部区域分别代表集合A ,B ,C ,全集为I ,则图中阴影部分的区域表示( )A .ABC ⋂⋂B .()I AC B ⋂⋂ C .()I A B C ⋂⋂D .()I B C A ⋂⋂【答案】B【解析】【分析】找到每一个选项对应的区域即得解.【详解】解:如图所示,A. A B C ⋂⋂对应的是区域1;B. ()I A C B ⋂⋂对应的是区域2;C. ()I A B C ⋂⋂对应的是区域3;D. ()I B C A ⋂⋂对应的是区域4.故选:B【例4-2】已知全集R U =,集合{}|2,1x A y y x ==>,{}|24B x x =−<<,则图中阴影部分表示的集合为( )A .[2,2]−B .(2,2)−C .(2,2]−D .[2,2)−【答案】C【解析】【分析】求出集合A ,阴影部分表示为:()U B A ⋂,再分析求解即可.【详解】因为{}|2,1x A y y x ==>,所以()2,A =+∞,又{}|24B x x =−<<,全集R U =, 所以图中阴影部分表示的集合为()(2,2]U B A =−.故选:C.【练习4-1】已知M ,N 为R 的两个不相等的非空子集,若M N M ⋂=,则( )A .M N =RB .M N ⋃=R RC .N M ⋃=R RD .M N ⋃=R R R【答案】C【解析】【分析】依题意可得M N ,结合韦恩图即可判断;【详解】解:依题意M N M ⋂=,所以M N ,则集合M ,N 与R 的关系如下图所示:所以N M ⋃=R R ;故选:C【练习4-2】已知全集U =R ,集合{}290A x x =−>,122x B x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=≥⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则图中阴影部分所表示的集合为( )A .{}3x x <B .{}13x x −<<C .{}1x x >−D .{}11x x −<≤【答案】B【解析】【分析】根据不等式的解法和指数函数的性质,分别求得集合,A B ,结合题意和集合的运算法则,即可求解.【详解】由不等式290−>x ,解得33x −<<,即集合{}33A x x =−<<, 又由122x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,解得1x ≤−,即集合{}1B x x =≤−,则{}|1U B x x =>−, 又因为图中阴影部分表示的集合为()U A B ∩,所以(){}|13U AB x x =−<<.故选:B.题型五 集合中的创新型问题【例5-1】定义集合,A B 的一种运算:2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==−∈∈,若{}1,0A =−,{}1,2B =,则A B ⊗中的元素个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 根据集合的新定义确定集合中的元素.【详解】因为2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==−∈∈,{}1,0A =−,{}1,2B =,所以{0,1,2}A B ⊗=−−,故集合A B ⊗中的元素个数为3,故选:C.【例5-2】(多选题)设P 是一个数集,且至少含有两个元素.若对任意的a b P ∈,,都有a ab a b ab P b+−∈,,,(除数0b ≠),则称P 是一个数域.则关于数域的理解正确的是( )A .有理数集Q 是一个数域B .整数集是数域C .若有理数集Q M ⊆,则数集M 必为数域D .数域必为无限集【答案】AD【解析】【分析】根据数域的定义逐项进行分析即可求解.【详解】对于A ,若Q a b ∈,,则()Q Q Q Q 0aa b a b ab b b+∈−∈∈∈≠,,,,所以有理数集Q 是一个数域,故A 正确;对于B ,因为1Z Z,∈∈,2所以1Z 2∉,所以整数集不是数域,故B 不正确;对于C,令数集}{Q 2M =,则1,M M ∈但1M ,故C 不正确;对于D ,根据定义,如果()0a b b ≠,在数域中,那么,2,,a b a b a kb +++(k 为整数),都在数域中,故数域必为无限集,故D 正确.故选:AD.【例5-3】已知有限集合{}123,,,,n A a a a a =⋅⋅⋅,定义集合{}1,,i j B a a i j n i j *=+≤<≤∈N 中的元素的个数为集合A 的“容量”,记为()L A .若集合{}13A x x *=∈≤≤N ,则()L A =______;若集合{}1A x x n *=∈≤≤N ,且()4041L A =,则正整数n 的值是______. 【答案】 3 2022【解析】【分析】化简A ,可得()L A ;根据“容量”定义可得{}1A x x n *=∈≤≤N 的()4041L A =,解方程即可.【详解】{}{}131,2,3A x x *=∈≤≤=N ,则集合{}3,4,5B =,所以()3L A =.若集合{}1A x x n *=∈≤≤N , 则集合(){}{}3,4,,13,4,,21B n n n =⋅⋅⋅−+=⋅⋅⋅−,故()212234041L A n n =−−=−=,解得2022n =.故答案为:3;2022【练习5-1】设集合{}3,4,5P =,{}6,7Q =,定义(){},|,P Q a b a P b Q ⊗=∈∈,则P Q ⊗中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】【分析】用列举法表示出集合,即可得到结论.【详解】因为集合{}3,4,5P =,{}6,7Q =,定义(){},|,P Q a b a P b Q ⊗=∈∈,所以(){}()()()()()(){},|,3,6,3,7,4,6,4,7,5,6,5,7P Q a b a P b Q ⊗=∈∈=.一共6个元素.故选:D【练习5-2】若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合1,2A ,{}22,0B x ax a ==≥,若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a 的取值集合为_____. 【答案】10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 【解析】【分析】分“鲸吞”或“蚕食”两种情况分类讨论求出a 值,即可求解【详解】当0a =时,B =∅,此时满足B A ⊆,当0a >时,B ⎧⎪=⎨⎪⎩,此时,A B 集合只能是“蚕食”关系,所以当,A B 集合有公共元素1=−时,解得2a =,当,A B 2=时,解得12a =, 故a 的取值集合为10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭. 故答案为:10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭。
第1讲集合知识梳理1、元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系:属于或不属于,数学符号分别记为:∈和∉.(3)集合的表示方法:列举法、描述法、韦恩图(venn 图).(4)常见数集和数学符号数集自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN *或N +Z Q R说明:①确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的;也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.给定集合{1,2,3,4,5}A =,可知1A ∈,在该集合中,6A ∉,不在该集合中;②互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的;也就是说,集合中的元素是不重复出现的.集合{,,}A a b c =应满足a b c ≠≠.③无序性:组成集合的元素间没有顺序之分。
集合{1,2,3,4,5}A =和{1,3,5,2,4}B =是同一个集合.④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.⑤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.具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.2、集合间的基本关系(1)子集(subset ):一般地,对于两个集合A 、B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,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 ⊆(或B A ⊇),读作“A 包含于B ”(或“B 包含A ”).(2)真子集(proper subset ):如果集合A B ⊆,但存在元素x B ∈,且x A ∉,我们称集合A 是集合B 的真子集,记作A B ⇐(或B A ⊃≠).读作“A 真包含于B ”或“B 真包含A”.(3)相等:如果集合A 是集合B 的子集(A B ⊆,且集合B 是集合A 的子集(B A ⊆),此时,集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此,集合A 与集合B 相等,记作A B =.(4)空集的性质:我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作∅;∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3、集合的基本运算(1)交集:一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的交集,记作A B ,即{|,}A B x x A x B =∈∈ 且.(2)并集: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A 与B 的并集,记作A B ,即{|,}A B x x A x B =∈∈ 或.(3)补集: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,简称为集合A 的补集,记作U C A ,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.4、集合的运算性质(1)A A A ⋂=,A ⋂∅=∅,A B B A ⋂=⋂.(2)A A A ⋃=,A A ⋃∅=,A B B A ⋃=⋃.(3)()U A C A ⋂=∅,()U A C A U ⋃=,()U U C C A A =.【解题方法总结】(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n 个,真子集有21n -个,非空子集有21n -个,非空真子集有22n -个.(2)空集是任何集合A 的子集,是任何非空集合B 的真子集.(3)U U A B A B A A B B C B C A ⊆⇔=⇔=⇔⊆ .(4)()()()U U U C A B C A C B = ,()()()U U U C A B C A C B = .必考题型全归纳题型一:集合的表示:列举法、描述法例1.(2024·广东江门·统考一模)已知集合{}1,0,1A =-,{}2|1,1B m m A m A =-∈-∉,则集合B 中所有元素之和为()A .0B .1C .-1D【答案】C【解析】根据条件分别令211,0,1m -=-,解得0,1,m =±,又1m A -∉,所以1,m =-{B -=,所以集合B 中所有元素之和是1-,故选:C .例2.(2024·江苏·高三统考学业考试)对于两个非空实数集合A 和B ,我们把集合{},,xx a b a A b B =+∈∈∣记作A B *.若集合{}{}0,1,0,1A B ==-,则A B *中元素的个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】{}{}0,1,0,1A B ==-,则{}0,1,1A B *=-,则A B *中元素的个数为3故选:C例3.(2024·全国·高三专题练习)定义集合{A B x y x A +=+∈且}y B ∈.已知集合{}2,4,6A =,{}1,1B =-,则A B +中元素的个数为()A .6B .5C .4D .7【答案】C【解析】根据题意,因为{}2,4,6A =,{}1,1B =-,所以{}1,3,5,7A B +=.故选:C.【解题总结】1、列举法,注意元素互异性和无序性,列举法的特点是直观、一目了然.2、描述法,注意代表元素.题型二:集合元素的三大特征例4.(2024·北京海淀·校考模拟预测)设集合{}21,3M m m =--,若3M -∈,则实数m =()A .0B .1-C .0或1-D .0或1【答案】C【解析】设集合{}21,3M m m =--,若3M -∈,3M -∈ ,213m ∴-=-或33m -=-,当213m -=-时,1m =-,此时{}3,4M =--;当33m -=-时,0m =,此时{}3,1M =--;所以1m =-或0.故选:C例5.(2024·江西·金溪一中校联考模拟预测)已知集合{}1,,A a b =,{}2,,B a a ab =,若A B =,则20232022a b +=()A .1-B .0C .1D .2【答案】A【解析】由题意A B =可知,两集合元素全部相等,得到21a ab b ⎧=⎨=⎩或21a bab ⎧=⎨=⎩,又根据集合互异性,可知1a ≠,解得1a =(舍),10a b =-⎧⎨=⎩和11a b =⎧⎨=⎩(舍),所以1a =-,0b =,则2023202220232022(1)01a b +=-+=-,故选:A例6.(2024·北京东城·统考一模)已知集合{}220A x x =-<,且a A ∈,则a 可以为()A .-2B .-1C .32D 【答案】B【解析】∵220x -<,∴x <<{|A x x =<<,可知32,2A A A -∉∉∉,故A 、C 、D 错误;1A -∈,故B 正确.故选:B 【解题方法总结】1、研究集合问题,看元素是否满足集合的特征:确定性、互异性、无序性。
第1讲集合1.集合的概念空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅. 规律总结(1)A ⊆B (子集){A =B (相等)⇔A ⊆B 且A ⊇B ,A⫋B (真子集)⇔A ⊆B 且A ≠B.(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,即⌀⊆A ,⌀⫋B (B ≠⌀). (3)任何一个集合是它本身的子集,即A ⊆A .空集只有一个子集,即它本身.(4)含有n 个元素的集合的子集个数是2n ,非空子集的个数是2n -1,真子集的个数是2n -1,非空真子集的个数是2n -2.(5)对于集合A ,B ,C ,如果A ⊆B ,且B ⊆C ,那么A ⊆C . 3.集合的基本运算集合的运算性质(1)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B .(2)∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).1.下列说法正确的是( D )A.{x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}B.方程√x -2024+(y +2 025)2=0的解集为{2 024,-2 025}C.若{x 2,1}={0,1},则x =0或1D.对任意两个集合A ,B ,(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立 2.若集合P ={x ∈N |x ≤√2025},a =2√2,则( D )A.a∈PB.{a}∈PC.{a}⊆PD.a∉P3.集合{a,b}的真子集的个数为3.解析解法一集合{a,b}的真子集为⌀,{a},{b},有3个.解法二集合{a,b}有2个元素,则集合{a,b}的真子集的个数为22-1=3.4.设a,b∈R,P={2,a},Q={-1,-b},若P=Q,则a-b=1.解析∵P=Q,∴{a=-1,-b=2,∴a-b=-1-(-2)=1.5.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则A∩(∁U B)={2,4} ,(∁U A)∩(∁U B)={6} .解析∵∁U A={1,3,6,7},∁U B={2,4,6},∴A∩(∁U B)={2,4,5}∩{2,4,6}={2,4},(∁U A)∩(∁U B)={1,3,6,7}∩{2,4,6}={6}.研透高考明确方向命题点1集合的概念例1 (1)[2022全国卷乙]设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁U M={1,3},则(A)A.2∈MB.3∈MC.4∉MD.5∉M解析由题意知M={2,4,5},故选A.(2)[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(C)A.2B.3C.4D.6解析由题意得,A∩B={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},所以A∩B中元素的个数为4,故选C.方法技巧1.解决集合含义问题的三个关键点:一是确定构成集合的元素;二是分析元素的限制条件;三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.2.常见集合的含义训练1 (1)[多选/2024黑龙江模拟]已知集合A ={x |4ax 2-4(a +2)x +9=0}中只有一个元素,则实数a 的可能取值为( ABD ) A.0B.1C.2D.4解析 当a =0时,-8x +9=0,解得x =98,所以A ={98},符合题意;当a ≠0时,由题意,得Δ=[4(a +2)]2-4×4a ×9=0,解得a =1或a =4.故选ABD.(2)[多选/2023江苏省镇江中学模拟]已知集合A ={y |y =x 2+2},集合B ={(x ,y )|y =x 2+2},下列关系正确的是( AB ) A.(1,3)∈B B.(0,0)∉B C.0∈AD.A =B解析 ∵集合A ={y |y ≥2}=[2,+∞),集合B ={(x ,y )|y =x 2+2}是由抛物线y =x 2+2上的点组成的集合,∴AB 正确,CD 错误,故选AB.(3)已知集合A ={0,m ,m 2-5m +6},且2∈A ,则实数m 的值为 1或4 .解析 因为A ={0,m ,m 2-5m +6},2∈A ,所以m =2或m 2-5m +6=2.当m =2时,m 2-5m +6=0,不满足集合中元素互异性,所以m =2不符合题意.当m 2-5m +6=2时,m =1或m =4,若m =1,A ={0,1,2}符合题意;若m =4,A ={0,4,2}符合题意.所以实数m 的值为1或4.命题点2 集合间的基本关系例2 (1)[2023新高考卷Ⅱ]设集合A ={0,-a },B ={1,a -2,2a -2},若A ⊆B ,则a =( B ) A.2B.1C.23D.-1解析 依题意,有a -2=0或2a -2=0.当a -2=0时,解得a =2,此时A ={0,-2},B ={1,0,2},不满足A ⊆B ;当2a -2=0时,解得a =1,此时A ={0,-1},B ={-1,0,1},满足A ⊆B .所以a =1,故选B.(2)[2024山西太原模拟]满足条件{1,2}⊆A ⫋{1,2,3,4,5}的集合A 的个数是( C ) A.5B.6C.7D.8解析 解法一 因为集合{1,2}⊆A ⫋{1,2,3,4,5},所以集合A 可以是{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},共 7 个.故选C.解法二 问题等价于求集合{3,4,5}的真子集的个数,则共有23-1=7个.故选C. 方法技巧1.求集合的子集个数,常借助列举法和公式法求解.2.根据两集合间的关系求参数,常根据集合间的关系转化为方程(组)或不等式(组)求解,求解时注意集合中元素的互异性和端点值能否取到.注意在涉及集合之间的关系时,若未指明集合非空,则要考虑空集的情况,如已知集合A、非空集合B满足A⊆B或A⫋B,则有A=⌀和A≠⌀两种情况.训练2 (1)设集合P={y|y=x2+1},M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是(D)A.M=PB.P∈MC.M⫋PD.P⫋M解析∵P={y|y=x2+1}={y|y≥1},M={x|y=x2+1}=R,∴P⫋M.故选D.(2)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(-∞,3] .解析因为B⊆A,所以分以下两种情况: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(-∞,3].命题点3集合的基本运算角度1集合的交、并、补运算例3 (1)[2023新高考卷Ⅰ]已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=(C)A.{-2,-1,0,1}B.{0,1,2}C.{-2}D.{2}解析解法一因为N={x|x2-x-6≥0}={x|x≥3或x≤-2},所以M∩N={-2},故选C.解法二因为1∉N,所以1∉M∩N,排除A,B;因为2∉N,所以2∉M∩N,排除D.故选C. (2)[2023全国卷甲]设全集U=Z,集合M={x|x=3k+1,k∈Z},N={x|x=3k+2,k∈Z},则∁U(M∪N)=(A)A.{x|x=3k,k∈Z}B.{x|x=3k-1,k∈Z}C.{x|x=3k-2,k∈Z}D.∅解析解法一M={…,-2,1,4,7,10,…},N={…,-1,2,5,8,11,…},所以M∪N={…,-2,-1,1,2,4,5,7,8,10,11,…},所以∁U(M∪N)={…,-3,0,3,6,9,…},其元素都是3的倍数,即∁U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z},故选A.解法二 集合M ∪N 表示被3除余1或2的整数集,则它在整数集中的补集是恰好能被3整除的整数集,故选A.角度2 已知集合运算结果求参数例4 (1)[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 =( B ) A.-4B.-2C.2D.4解析 易知A ={x |-2≤x ≤2},B ={x |x ≤-a 2},因为A ∩B ={x |-2≤x ≤1},所以-a 2=1,解得a =-2.故选B.(2)已知集合A ={x |y =ln (1-x 2)},B ={x |x ≤a },若(∁R A )∪B =R ,则实数a 的取值范围为( B ) A.(1,+∞) B.[1,+∞) C.(-∞,1)D.(-∞,1]解析 由题可知A ={x |y =ln (1-x 2)}={x |-1<x <1},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥1},所以由(∁R A )∪B =R ,B ={x |x ≤a },得a ≥1. 方法技巧1.处理集合的交、并、补运算时,一是要明确集合中的元素是什么,二是要能够化简集合,得出元素满足的最简条件.2.对于集合的交、并、补运算,如果集合中的元素是离散的,可借助Venn 图求解;如果集合中的元素是连续的,可借助数轴求解,此时要注意端点的情况.训练3 (1)[2023全国卷乙]设集合U =R ,集合M ={x |x <1},N ={x |-1<x <2},则{x |x ≥2}=( A ) A.∁U (M ∪N ) B.N ∪∁U M C.∁U (M ∩N )D.M ∪∁U N解析 由题意知M ∪N ={x |x <2},所以∁U (M ∪N )={x |x ≥2},故选A.(2)[2023江西省联考]已知集合A ={(x ,y )|(x -1)2+y 2=1},B ={(x ,y )|kx -y -2<0}.若A ∩B =A ,则实数k 的取值范围是( A ) A.(-∞,34)B.(34,3)C.(34,+∞)D.(-∞,34]解析 因为A ∩B =A ,所以A ⊆B ,则圆(x -1)2+y 2=1在直线y =kx -2的上方,则{k ×1-2<0,√k 2+(-1)2>1,解得k <34.命题点4 集合中的计数问题例5 [全国卷Ⅲ]《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著.某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为(C)A.0.5B.0.6C.0.7D.0.8解析解法一由题意得,阅读过《西游记》的学生人数为 90-80+60=70,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为70÷100=0.7.故选C.解法二用Venn图表示调查的100位学生中阅读过《西游记》和《红楼梦》的人数之间的关系,如图,易知调查的100位学生中阅读过《西游记》的学生人数为70,所以该校阅读过《西游记》=0.7.故选C.的学生人数与该校学生总数比值的估计值为70100方法技巧集合中元素的个数问题的求解策略关于集合中元素的个数问题,常借助Venn图或用公式card(A∪B)=card(A)+card(B)- card(A∩B),card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(A∩C)-card(B∩C)+card(A∩B∩C)(card(A)表示有限集合A中元素的个数)求解.训练4 向50名学生调查对A,B两种观点的态度,结果如下:赞成观点A的学生人数是全体人数的3,其余的不赞成;赞成观点B的学生人数比赞成观点A的多3人,其余的不赞5成;另外,对观点A,B都不赞成的学生人数比对观点A,B都赞成的学生人数的1多13人,则对观点A,B都赞成的学生有21人.=30,赞成观点B的学生人数为30解析赞成观点A的学生人数为50×35+3=33.如图,记50名学生组成的集合为U,赞成观点A的学生全体为集合A,赞成观点B的学生全体为集合B.设对观点A,B都赞成的学生人数为x,则对观点A,B都不赞成的学生人数为x+1,赞成观点A或赞成观点B的学生人数为303+1=50,解得x=21.故对观点A,B都赞成的学生有21人. +33-x.依题意30+33-x+x3命题点5集合的新定义问题例6 (1)[2024上海市晋元高级中学模拟]已知集合M={1,2,3,4,5,6},集合A⊆M,定义M(A)为A中元素的最小值,当A取遍M的所有非空子集时,对应的M(A)的和记为S,则S=120.解析由M={1,2,3,4,5,6}得,M的非空子集A共有26-1个,其中最小值为1的有25个,最小值为2的有24个,最小值为3的有23个,最小值为4的有22个,最小值为5的有21个,最小值为6的有20个,故S=25×1+24×2+23×3+22×4+2×5+1×6=120. (2)若一个集合是另一个集合的子集,则称这两个集合构成“全食”;若两个集合有公共元素但不互为对方的子集,则称两个集合构成“偏食”.已知集合A={x|-t<x<t,t>0}和集合B={x|x2-x-2<0},若集合A,B构成“偏食”,则实数t的取值范围为(1,2).解析由题意,可知集合A={x|-t<x<t,t>0},集合B={x|-1<x<2},因为集合A,B构成“偏食”,所以{t>0,-t<-1<t<2,解得1<t<2.所以实数t的取值范围为(1,2).方法技巧解决集合新定义问题的关键紧扣新定义,分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,结合题目所给定义和要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义混淆.训练5 [多选/2023山东省淄博一中月考]在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k|n∈Z}(k=0,1,2,3,4),给出如下四个结论,正确结论为(ACD)A.2 023∈[3]B.-2∈[2]C.Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4]D.整数a,b属于同一“类”的充要条件是a-b∈[0]解析由2 023÷5=404……3,得2 023∈[3],故A正确;-2=5×(-1)+3,所以-2∈[3],故B错误;因为整数集中的被5除的数可以且只可以分成五类,所以Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故C正确;因为整数a,b属于同一“类”,所以整数a,b被5除的余数相同,从而a-b被5除的余数为0,反之也成立,故整数a,b属于同一“类”的充要条件是a-b∈[0],故D正确.故选ACD.。
1.1集合的概念及运算【考试要求】.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系,能用集合语言描述不同的具体问题;1.理解集合间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;.在具体情境中,了解全集与空集的含义;2.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集,能使用Venn图表示集合间的基本关系及集合的基本运算。
【考点提示】.以选择题、填空题的形式考查集合的交集、并集、补集运算;1.以集合为载体,考查函数的定义域、值域、方程、不等式及曲线间的交点问题;.以考查集合含义及运算为主,同时考查集合语言和思想的运用。
【要点梳理】1.集合的含义与表示(1)集合的含义:指定某些对象的全体称为集合,集合的每个对象称为元素;(2)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性;(3)元素与集合的关系:属于记为,反4;不属于记为agA;(4)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法;(5)常用数集及其符号表示:自然数集:JV;正整数集:N*或"整数集:Z;有理数集:。
;实数集:区;(6)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;.集合的基本关系(1)子集:一般地,对于两个集合A , B,集合A中任何一个元素均为集合「中的元素,那么称集合A是集合B的子集,记作:AqB或(2)相等:如果且那么A = B;(3)真子集:对于两个集合A, B,如果且AwB,那么称集合A是集合B的真子集,记作:A曙8或A;(4)空集:不含任何元素的集合,空集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集,可以表示为:0GA或0思3 (B^0);(5)假设一个集合A中有〃个元素,那么集合A有2:个子集,2"-1个真子集。
2.集合的运算(1)集合的基本运算【基础自测】]假设集合 A = {2£ N IX W 12022 } , 贝 Ij()A. tzeAB. [a}eAC.[a}^AD. a^A答案:D2.(21•全国乙理)集合3 = {5|5 = 2〃 + 1,〃£2}, 2={Z|E=4〃+1/£Z},那么S"=()A. 0B. SC. TD. Z答案:c3.(21•全国甲理)设集合M={x[0<xv4}, N = {x|1wxW5}那么MAN=()A. {x|O<x<l}B. {x|-<x<4}C. {x|4<x<5}D. {x|0<x<5}答案:B4.(21 •全国乙文)全集。
集合一、知识点1、集合的定义:把某些能够确切指定的对象看做一个整体,这个整体就叫做集合,简称集,通常用大写字母A,B,C,D……来表示集合,集合中的各个对象叫做这个集合的元素,通常用小写字母a,b,c,d.……来表示元素。
如果说a是A中的元素,就说a属于A,记为a∈A;如果b不是B中的元素,就说b不属于B,记为b∉B。
2.集合中元素的特征(1)确定性(2)互异性(3)无序性(1)列举法(2)描述法{x∣x具有性质p}(3)韦恩图(文氏图)(1)有限集(2)无限集5.空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为φ(1)自然数集N(正整数集N+或N*)(2)整数集Z(正整数集Z+,负整数集Z)(3)有理数集Q(无理数集C R Q)(4)实数集R (5)复数集C7、区间的概念:通常把介于两个实数a,b(a<b)之间的实数集合称之为区间,并规定(1)满足不等式a≤x≤b的实数x的集合叫做闭区间,表示[a,b];(2)满足不等式a<x<b的实数x的集合叫做开区间,表示﹙a,b﹚;(3)满足不等式a≤x<b,或a<x≤b的实数x的集合叫做半开半闭区间,表示[a,b﹚,﹙a,b].(4)满足不等式x>a或x<a的实数x的集合叫做无限区间,表示(a,+∞),(∞,a)(5)(+∞,∞)=R(实数集合)(1)子集:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(任意a∈A则a∈B),那么集合A称为集合B的子集,记为A⊆B或 B⊇A,读作“集合A包含于集合B”或集合B包含集合A”。
(2)真子集:如果集合A是B的子集,且A≠B,即B中至少有一个元素不属于A,那么A就是B的真子集,可记作:A⊊B。
(3)子集、真子集的一些性质:①规定空集φ是任何集合的子集;②对于含n个元素的集合,它的子集个数为2n,真子集有2n1个,非空真子集有2n2个。
9.集合的运算(1)交集:由集合A和集合B的公共元素组成的集合,叫做集合A和集合B的交集,记作A∩B,读作A交B。
第一讲 集合与集合的运算一、 基本概念及知识体系:(Ⅰ) 1、元素、集合的表示:{y=x 2+1};{x 2-x-2=0},{x| x 2-x-2=0},{x|y=x 2+1};{t|y=t 2+1};{y|y=x 2+1};{(x,y)|y=x 2+1}; ∅;{∅},{0}它们的区别与联系;∈,∉2、子集、交集、并集、真子集:∈、∉、∩、∪、⊇、⊆、3、全集、补集C R A :4、含有n 个元素的集合A 的子集个数是_____2n ,,真子集个数是___2n -1,非空真子集:2n-25、∅的特殊性:考考点1、集合的概念1、集合的概念:(1)集合中元素特征,确定性,互异性,无序性;(2)集合的分类:①按元素个数分:有限集,无限集;②按元素特征分;数集,点集。
如数集{y|y=x 2},表示非负实数集,点集{(x ,y)|y=x 2} 表示开口向上,以y 轴为对称轴的抛物线;(3)集合的表示法:①列举法:用来表示有限集或具有显著规律的无限集,如N +={0,1,2,3,…};②描述法。
2、两类关系:(1)元素与集合的关系,用∈或∉表示;(2)集合与集合的关系,用⊆,≠⊂,=表示,当A ⊆B 时,称A 是B 的子集;当A ≠⊂B 时, 称A 是B 的真子集。
例1、下面四个命题正确的是(A )10以内的质数集合是{1,3,5,7} (B )方程x 2-4x +4=0的解集是{2,2}(C )0与{0}表示同一个集合 (D )由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}解:选(D ),最小的质数是2,不是1,故(A )错;由集合的定义可知(B )(C )都错。
例2、已知集合A ={-1,3,2m -1},集合B ={3,2m }.若B ⊆A ,则实数m = . 解:由B ⊆A ,且2m 不可能等于-1,可知2m =2m -1,解得:m =1。
考点2、集合的运算1、交,并,补,定义:A ∩B={x|x ∈A 且x ∈B},A ∪B={x|x ∈A ,或x ∈B},C U A={x|x ∈U ,且x ∉A },集合U 表示全集;2、运算律,如A ∩(B ∪C )=(A ∩B )∪(A ∩C ),C U (A ∩B )=(C U A )∪(C U B ),C U (A ∪B )=(C U A )∩(C U B )等。
3、学会画Venn 图,并会用Venn 图来解决问题。
例3、设集合A ={x|2x +1<3},B ={x|-3<x <2},则A ⋂B 等于( )(A) {x|-3<x <1} (B) {x|1<x <2}(C){x|x >-3} (D) {x|x <1} 故选(A )。
例4、经统计知,某村有电话的家庭有35家,有农用三轮车的家庭有65家,既有电话又有农用三轮车的家庭有20家,则电话和农用三轮车至少有一种的家庭数为( )A. 60B. 70C. 80D. 90解:画出Venn 图,如图2,画图可得到有一种物品的家庭数为: 15+20+45=80.故选(C )。
例5、第二十九届夏季奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行,若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员}。
集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是( )A.A ⊆BB.B ⊆CC.A ∩B =CD.B ∪C =A 应选(D )二、典例剖析:【题1】设集合A={1,2},则满足A ∪B={1,2,3}的集合B 的个数为( C )A 1B 3C 4D 8【题2】、设集合S={a,b,c,d,e },则包含{a,b }的S 的子集共有(D )个A 2B 3C 5D 8【题3】、设集合M={x|x=k 2 +14,k ∈Z },N={x|x=k 4 +12,k ∈Z },则( B ) A M=N B M ⊆N C M ⊇N D M ∩N=∅【题4】定义集合运算:A ⊙B={z ︳z= xy(x+y),z ∈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( D )(A )0 (B )6 (C )12 (D )18【题5】设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合P+Q= },5,2,0{},,|{=∈∈+P Q b P a b a 若}6,2,1{=Q ,则P+Q 中元素的个数是( B )A .9B .8C .7D .6图 1 图三、课堂巩固练习:【1】、设全集U=R ,A={x|x x+3<0},B={x|x<-1},则图中阴影部分所表示 的集合是( C )A {x|x>0}B {x|-3<x<0}C {x|-3<x<-1}D {x|x<-1}【2】、集合A={(x,y)|2x+y=5,x ∈N,y ∈N },则A 的非空真子集的个数为(C )A 4 B 5 C 6 D 7【3】、集合M={x||x-3|≤4},N={y|y=x-2 +2-x },则M ∩N=____{0}【4】、对于两个非空数集A 、B ,定义点集如下:A ×B={(x,y)|x ∈A,y ∈B },若A={1,3}, B={2,4},则点集A ×B 的非空真子集的个数是___14_个【5、①已知集合A={y|y=2x 2-3x+1 },B={y|y=x 2-2x-3,x ∈R },则A ∩B=____{y|y ≥0}②已知集合A={x|y=2x 2-3x+1 },B={y|y=x 2-2x-3,x ∈R },则A ∩B=____{x|x ≥1或-14≤x ≤12} 【6】、已知集合P={x|x 2-5x+4≤0},Q={x|x 2-(b+2)x+2b ≤0}且有P ⊇Q ,求实数b 的取值范围。
(答案:{b|1≤b ≤4})【 7】、若全集I=R ,ƒ(x),g(x)均为x 的二次函数,且P={x|ƒ(x)<0},Q={x| g(x)≥0,}则不等式组()0()0f x g x <⎧⎨<⎩的解集可用P 、Q 表示为___( P ∩C R Q)【8】、.如右图所示,I 为全集,M 、P 、S 为I 的子集,则阴影部分所表示的集合为( C )A .(M ∩P)∪SB .(M ∩P)∩SC .(M ∩P)∩(C I S )D .(M ∩P)∪(C I S )【9】、已知下列集合:(1)1A ={n | n = 2k+1,k ∈N,k ≤5};(2)2A ={x | x = 2k, k ∈N, k ≤3};(3)3A ={x | x = 4k +1,或x = 4k -1,k ,N ∈k ≤3};问:(Ⅰ)用列举法表示上述各集合;(Ⅱ)对集合1A ,2A ,3A ,如果使k ∈Z,那么1A ,2A ,3A 所表示的集合分别是什么?并说明3A 与1A 的关系。
解:(Ⅰ)⑴ 1A ={n | n = 2k+1,k ∈N ,k ≤5}={1,3,5,7,9,11};⑵2A ={x | x = 2k, k ∈N, k ≤3}={0,2,4,6};⑶3A ={x | x = 4k ±1,k ,N ∈k ≤3}={-1,1,3,5,7,9,11,13};(Ⅱ)对集合1A ,2A ,3A ,如果使k ∈Z,那么1A .3A 所表示的集合都是奇数集;2A 所表示的集合都是偶数集。
【10】、数集A 满足条件:若1,≠∈a A a ,则A a ∈+11. 若2A ∈,则在A 中还有两个元素是什么;、 解:21-和31; 【11】、集合21,A A 满足21A A ⋃=A ,则称(21,A A )为集合A 的一种分拆,并规定:当且仅当21A A =时,(21,A A )与(12,A A )为集合A 的同一种分拆,则集合A={c b a ,,}的不同分拆种数为多少?解:当1A =φ时,2A =A,此时只有1种分拆;当1A 为单元素集时,2A =1A C A 或A ,此时1A 有三种情况,故拆法为6种;当1A 为双元素集时,如1A ={b a ,},B=}{c 、},{c a 、},{c b 、},,{c b a ,此时1A 有三种情况,故拆法为12种;当1A 为A 时,2A 可取A 的任何子集,此时2A 有8种情况,故拆法为8种;总之,共27种拆法。
四、课后巩固训练:1.若22{228}{log 1}x A x B x x -=∈<=∈>Z R ≤,,则A ∩(C R B)的元素个数为( C )A .0B .1C .2D .3 2.设P 和Q 是两个集合,定义集合{}|P Q x x P x Q -=∈∉,且,如果{}2|l o g 1P x x =<,{}|21Q x x =-<,那么P Q -等于( B )A.{}|01x x <<B.{}|01x x <≤ C.{}|12x x <≤ D.{}|23x x <≤ 3、已知全集U =Z ,{}1012A =-,,,,{}2B x x x==,则A ∩(C R B)为( A ) A.{}12-,B.{}10-, C.{}01, D.{}12,●5.已知集合{}11M =-,,11242x N x x +⎧⎫=<<∈⎨⎬⎩⎭Z ,,则M ∩N=( B ) A .{}11-, B {}1- C .{}0 D .{}10-,●6、若数列{}n a 满足212n na p a +=(p 为正常数,n *∈N ),则称{}n a 为“等方比数列”. 甲:数列{}n a 是等方比数列; 乙:数列{}n a 是等比数列,则 ( B )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件●7、记关于x 的不等式01x a x -<+的解集为P ,不等式11x -≤的解集为Q . (I )若3a =,求P ;(II )若Q P ⊆,求正数a 的取值范围.解:(I )由301x x -<+,得{}13P x x =-<<. (II ){}{}1102Q x x x x =-=≤≤≤.由0a >,得{}1P x x a=-<<,,又Q P ⊆,所以2a >,即a 的取值范围是(2)+∞,.第一讲集合与集合的运算二、基本概念及知识体系:(Ⅰ) 1、元素、集合的表示:{y=x2+1};{x2-x-2=0},{x| x2-x-2=0},{x|y=x2+1};{t|y=t2+1};{y|y=x2+1};{(x,y)|y=x2+1};∅;{∅},{0}它们的区别与联系;∈,∉2、子集、交集、并集、真子集:∈、∉、∩、∪、⊇、⊆、3、全集、补集C R A:4、含有n个元素的集合A的子集个数是_____2n,,真子集个数是___2n-1,非空真子集:2n-25、∅的特殊性:考考点1、集合的概念1、集合的概念:(4)集合中元素特征,确定性,互异性,无序性;(5)集合的分类:②按元素个数分:有限集,无限集;②按元素特征分;数集,点集。