1.1、集合的概念
集合的含义
1、一般地,我们把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合,简称为集
2、集合中元素的三要素:确定性、互异性、无序性
确定性:给定一个集合,任给一个元素,该元素或者属于或者不属于集合,二者必居其一,不允许有模棱两可的情况出现;
互异性:一个集合中,任何两个元素都认为是不相同的,即每个元素只能出现一次;
无序性:一个集合中,每个元素的地位都是相同的,元素之间是无序的。
3、集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的
4、集合与元素的表示:我们通常用大写拉丁字母A,B,C,...表示集合,用小写字母a,b,c,...表示集合中的元素
5、集合与元素的关系:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作;如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作
6、集合的分类:有限集(含有有限个元素的集合)、无限集(含有无限个元素的集合)和空集(不含任何元素的集合)
试一试:
(1)全中国人的集合,它的元素就是____________
(2)培才学校高一(一)班的高个子男生能构成一个集合吗?_______________
(3)集合A={a,b,c}和集合B={c,a,b}是表示同一个集合吗?___________
(4)电话号码15875949301中数字组成的集合中元素有_________________
(5)“不小于0的所有整数”与“所有的自然数”是相等的集合吗?_____________
常用的数集及其记法
1、非负整数集(或自然数集),记作
2、正整数集,记作或
3、整数集,记作
4、有理数集,记作
5、实数集,
试一试:
用和填空
(1)
, , ,
(1)
, , ,
集合的表示方法
1、把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{
}”括起来表示集合的方法叫做列举法
2、一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征的元素x所组成的集合表示为,这种表示集合的方法称为描述法
试一试:
(1)分别用列举法表示大于0小于9的偶数组成的集合和奇数组成的集合;
(2)用描述法表示不等式的解集;
(3)分别用描述法把偶数组成的集合和奇数组成的集合。
例题1、(2019秋?罗湖区期末)下列各组对象不能构成集合的是( )
A、所有的正方形
B、方程的整数解
C、我国较长的河流
D、出席十九届四中全会的全体中央委员
【解答】A所有正方形是其公共属性,具有该属性的所有元素构成一个集合,故能构成集合;
B方程的整数解,满足集合中元素的特点,故可以构成集合;
C我国较长的河流,何为较长有一定的不确定性,故不能构成集合;
D出席十九届四中全会的全体中央委员,满足集合中元素的特点,故可以构成集合;故选:C。
变式:(1)、(2020秋?万州区校级月考)下列四组对象中能构成集合的是( )
A.本校学习好的学生
B.在数轴上与原点非常近的点
C.很小的实数
D.倒数等于本身的数
【解答】因为集合中的元素具有确定性,而对于A,B,C,学习好、非常近、很小都是模糊的概念,没有明确的标准,不符合确定性;所以A,B,C错误,对于D,符合集合的定义,D正确,故选:D.
(2)、(2020秋?吕梁期中)下列各组对象不能构成集合的是( )
A.上课迟到的学生
B.2020年高考数学难题
C.所有有理数
D.小于π的正整数
【解答】对于A,“上课迟到的学生”属于确定的概念,故能构成集合;
对于B,“2020年高考数学难题”界定不明确,不能构成集合;
对于C,任意给一个数都能判断是否为有理数,故能构成集合;
对于D,小于π的正整数分别为1,2,3,能够组成集合.故选:B.
例题2、(2020秋?河西区月考)若﹣1∈{2,a2﹣a﹣1,a2+1},则a=( )
A、﹣1
B、0
C、1
D、0
或1
【解答】①若a2﹣a﹣1=﹣1,则a2﹣a=0,解得a=0或a=1,
a=1时,{2,a2﹣a﹣1,a2+1}={2,﹣1,2},舍去,∴a=0;
②若a2+1=﹣1,则a2=﹣2,a无实数解;由①②知:a=0,故选:B。
变式:(1)、(2020?东湖区校级模拟)设集合A={2,1﹣a,a2﹣a+2},若4∈A,则a=( )
A.﹣3或﹣1或2
B.﹣3或﹣1
C.﹣3或2
D.﹣1或2
【解答】若1﹣a=4,则a=﹣3,∴a2﹣a+2=14,∴A={2,4,14};若a2﹣a+2=4,则a=2或a=﹣1,
a=2时,1﹣a=﹣1,∴A={2,﹣1,4};a=﹣1时,1﹣a=2(舍),故选:C.
(2)、(2020秋?桥西区月考)若a∈{1,a2﹣2a+2},则实数a的值为( )
A.1
B.2
C.0
D.1
或2
【解答】a∈{1,a2﹣2a+2},则:a=1或a=a2﹣2a+2,
当a=1时:a2﹣2a+2=1,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当a≠1时:a=a2﹣2a+2,解得:a=1(舍去);或a=2;故选:B
例题3、(2021春?朝阳区校级月考)已知集合M={a|∈N+,且a∈Z},则M等于( )
A、{2,3}
B、{1,2,3,4}
C、{1,2,3,6}
D、{﹣1,2,3,4}
【解答】因为集合M={a|∈N+,且a∈Z},所以5﹣a可能为1,2,3,6,所以M={﹣1,2,3,4};
故选:D.
变式:(1)、(2017?唐山二模)已知集合A={1,2},B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},则集合B中元素个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】∵集合A={1,2},B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},∴B={2,3,4},∴集合B中元素个数为3.
故选:C.
(2)、(2019秋?九龙坡区校级期中)若1∈{x,x2},则x=( )
A.1
B.﹣1
C.0或1
D.0或1或﹣1
【解答】根据题意,若1∈{x,x2},则必有x=1或x2=1,进而分类讨论:
①、当x=1时,x2=1,不符合集合中元素的互异性,舍去,
②、当x2=1,解可得x=﹣1或x=1(舍)当x=﹣1时,x2=1,符合题意,综合可得,x=﹣1,故选:B.
例题4、试分别用描述法和列举法表示下列集合
(1)方程的所有实数根组成的集合A;
(2)由大于10且小于20的所有整数组成的集合B。
【解答】(1)描述法表示为;列举法表示为
(2)描述法表示为;列举法表示为。
变式:(1)、(2020春?潞州区校级月考)把集合{x|x2﹣4x﹣5=0}用列举法表示为( )
A.{x=﹣1,x=5}
B.{x|x=﹣1或x=5}
C.{x2﹣4x﹣5=0}
D.{﹣1,5}
【解答】根据题意,解x2﹣4x﹣5=0可得x=﹣1或5,用列举法表示可得{﹣1,5};故选:D.
(2)、(2020秋?桥西区月考)用适当的方法表示下列集合:
(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)所组成的自然数的集合;
(2)方程的解集.
【解答】(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)组成的自然数有12,21,13,31,23,32,用列举法可表示为{12,21,13,31,23,32}.
(2)由,得,即,所以原方程解集为{()}。
1、(2020秋?蜀山区校级期中)方程组的解集可表示为( )
A.{1,2} B.(1,2) C.{(x,y)|x=1,y=2} D.
【解答】方程组的解为,∴方程组的解集中只有一个元素,且此元素是有序数对,
∴{(x,y)|x=1,y=2}、、{(1,2)}均符合题意,故选:C。
2、(2020秋?金东区校级月考)下列说法正确的是( )
A.{1,2},{2,1}是两个集合
B.{(0,2)}中有两个元素
C.是有限集
D.{x∈Q|x2+x+2=0}是空集
【解答】在A中,由集合中元素的无序性,得到{1,2},{2,1}是同一个集合,故A错误;
在B中,{(0,2)}中有一个元素,故B错误;在C中,={x|x=,n∈N
},是无限集,故C错误;在D中,{x∈Q|x2+x+2=0}=?,故D正确.故选:D.
3、(2019秋?北碚区期末)下列五个写法:①{0}∈{1,2,3};②??{0};③{0,1,2}?{1,2,0};④0∈?;⑤0∩?=?,其中错误写法的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】对于①,“∈”是用于元素与集合的关系故①错;对于②,?是任意集合的子集,故②对;
对于③,集合中元素的三要素有确定性、互异性、无序性,所以{0,1,2}={1,2,0},所以{0,1,2}?{1,2,0},故③对;对于④,因为?是不含任何元素的集合故④错;对于⑤,因为∩是用于集合与集合的关系,故⑤错;故选:C.
4、(2019秋?河南月考)下列集合中不同于另外三个集合的是( )
A.{x|x3=1}
B.{x|x4=1}
C.{1}
D.{}
【解答】{x|x4=1}={﹣1,1},另外三个集合都是{1},故选:B.
5、(2018秋?林州市校级月考)点的集合M={(x,y)|xy≥0}是指( )
A.第一象限内的点集
B.第三象限内的点集
C.第一、第三象限内的点集
D.不在第二、第四象限内的点集
【解答】xy≥0指x和y同号或至少一个为零,故为第一或第三象限内的点或坐标轴上的点,故选:D
6、(2017秋?重庆期中)集合M={(1,2),(2,1)}中元素的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【解答】根据题意,集合M={(1,2),(2,1)}中元素为(1,2)和(2,1),共2个元素,故选:B.
7、(2017秋?思明区校级期中)下列命题正确的是( )
A.接近2017的实数可以构成集合
B.R={实数集}
C.集合{y|y=x2﹣1}与集合{(x,y)|y=x2﹣1}是同一个集合
D.参加2017年厦门金砖国家峰会的所有国家可以构成一个集合
【解答】接近2017的实数不满足确定性,故A错误;R={实数}=实数集,但B的表达方式错误;
集合{y|y=x2﹣1}表示函数的y=x2﹣1值域;集合{(x,y)|y=x2﹣1}表示函数的y=x2﹣1图象上的点,不是同一个集合,故C错误;参加2017年厦门金砖国家峰会的所有国家满足确定性,可以构成一个集合,故D正确;故选:D.
8、(2021?江西模拟)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则a的取值集合为( )
A.{1}
B.{0}
C.{0,﹣1,1}
D.{0,1}
【解答】∵A只有一个元素,∴方程ax2+2x+1=0只有一个解,①a=0时满足题意;
②a≠0时,△=4﹣4a=0,解得a=1,∴a的取值集合为{0,1}.故选:D.
9、(2021?浙江模拟)已知A={﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合B={﹣2,﹣1,1},则集合{x|x∈A且|x|?B}=( )
A.{0,2,3}
B.{0,3}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2,3}
D.{﹣2,0,2,3}
【解答】可知|x|=0或1或2或3,∴{x|x∈A且|x|?B}={﹣2,0,2,3}.故选:D.
10、(2020秋?黄山期末)下列元素与集合的关系表示不正确的是( )
A.0∈N
B.0∈Z
C.
D.π∈Q
【解答】根据元素与集合的关系知,0∈N,选项A正确;0∈Z,选项B正确;∈Q,选项C正确;
π?Q,选项D错误.故选:D.
11、(2020秋?长安区校级期末)设集合A={x|x2﹣1=0},则( )
A.?∈A
B.1∈A
C.{﹣1}∈A
D.{﹣1,1}∈A
【解答】根据题意,A={x|x2﹣1=0}={﹣1,1},对于A,??A,A错误,对于B,1∈A,B正确,
对于C,{﹣1}?A,C错误,对于D,{﹣1,1}=A,D错误,故选:B.
12、(2020秋?厦门期末)已知集合A={x∈N|x<3},则( )
A.0?A
B.﹣1∈A
C.{0}?A
D.{﹣1}?A
【解答】集合A={x∈N|x<3}={0,1,2},据元素与集合的关系及集合与集合的关系可得{0}?A正确,
故选:C.
13、(2021?鄞州区校级模拟)已知集合A={0,1,2},那么( )
A.0?A
B.0∈A
C.{1}∈A
D.{0,1,2}?A
【解答】因为集合A={0,1,2},所以0∈A,选项A不正确,选项B正确,
选项C是集合与集合之间的关系,错用元素与集合关系,选项D两个集合相等,所以D错误,故选:B.
14、(2020秋?西城区期末)方程组的解集是( )
A.{(1,﹣1),(﹣1,1)}
B.{(1,1),(﹣2,2)}
C.{(1,﹣1),(﹣2,2)}
D.{(2,﹣2),(﹣2,2)}
【解答】解得,或,∴原方程组的解集为:{(1,﹣1),(﹣2,2),故选:C.
15、(2020秋?万州区校级月考)如果集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是( )
A.0
B.0
或1
C.1
D.0
或1或﹣1
【解答】当a=0,x=﹣,满足条件.当
a≠0,由△=22﹣4a=0,则得a=1.
所以当a=0,或a=1时,A只有一个元素.故选:B.
16、(2018秋?镜湖区校级月考)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},求a2016+b2017的值。
【解答】由,可得a≠0,a≠1(否则不满足集合中元素的互异性),
因为含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},
所以或解得或经检验a=﹣1,b=0满足题意.
所有a2016+b2017=(﹣1)2016=1.
1、(2020秋?万州区校级月考)下列说法:其中正确的有( )
①集合{x∈Z|x3=x}用列举法表示为{﹣1,0,1};
②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
【解答】∵x3=x的解为﹣1,0,1,∴集合{x∈Z|x3=x}用列举法表示为{﹣1,0,1},故①正确;
实数集可以表示为{x|x为实数}或R,故②错误;方程组的解集为{(1,2)},
集合{x=1,y=2}中的元素是x=1,y=2;故③错误;故选:C.
2、(2020春?南关区校级期末)集合{x∈N|x﹣3<2},用列举法表示是( )
A.{0,1,2,3,4}
B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
【解答】集合{x∈N|x﹣3<2}={x∈N|x<5}={0,1,2,3,4}.故选:A.
3、(2021?南昌二模)已知集合A={(x,y)|(x+y+1)(2x﹣y+1)=0},则集合A中元素个数是( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.无数个
【解答】∵(x+y+1)(2x﹣y+1)=0,∴x+y+1=0或2x﹣y+1=0或x+y+1=0
且2x﹣y+1=0,
∵直线x+y+1=0和直线2x﹣y+1=0上有无数个点,直线x+y+1=0
与直线2x﹣y+1=0的交点只有一个,
∴集合A中元素的个数是无数个,故选:D.1.1、集合的概念
集合的含义
1、一般地,我们把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合,简称为集
2、集合中元素的三要素:确定性、互异性、无序性
确定性:给定一个集合,任给一个元素,该元素或者属于或者不属于集合,二者必居其一,不允许有模棱两可的情况出现;
互异性:一个集合中,任何两个元素都认为是不相同的,即每个元素只能出现一次;
无序性:一个集合中,每个元素的地位都是相同的,元素之间是无序的。
3、集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的
4、集合与元素的表示:我们通常用大写拉丁字母A,B,C,...表示集合,用小写字母a,b,c,...表示集合中的元素
5、集合与元素的关系:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作;如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作
6、集合的分类:有限集(含有有限个元素的集合)、无限集(含有无限个元素的集合)和空集(不含任何元素的集合)
试一试:
(1)全中国人的集合,它的元素就是____________
(2)培才学校高一(一)班的高个子男生能构成一个集合吗?_______________
(3)集合A={a,b,c}和集合B={c,a,b}是表示同一个集合吗?___________
(4)电话号码15875949301中数字组成的集合中元素有_________________
(5)“不小于0的所有整数”与“所有的自然数”是相等的集合吗?_____________
常用的数集及其记法
1、非负整数集(或自然数集),记作
2、正整数集,记作或
3、整数集,记作
4、有理数集,记作
5、实数集,
试一试:
用和填空
(1)
, , ,
(1)
, , ,
集合的表示方法
1、把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{
}”括起来表示集合的方法叫做列举法
2、一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征的元素x所组成的集合表示为,这种表示集合的方法称为描述法
试一试:
(1)分别用列举法表示大于0小于9的偶数组成的集合和奇数组成的集合;
(2)用描述法表示不等式的解集;
(3)分别用描述法把偶数组成的集合和奇数组成的集合。
例题1、(2019秋?罗湖区期末)下列各组对象不能构成集合的是( )
A、所有的正方形
B、方程的整数解
C、我国较长的河流
D、出席十九届四中全会的全体中央委员
变式:(1)、(2020秋?万州区校级月考)下列四组对象中能构成集合的是( )
A.本校学习好的学生
B.在数轴上与原点非常近的点
C.很小的实数
D.倒数等于本身的数
(2)、(2020秋?吕梁期中)下列各组对象不能构成集合的是( )
A.上课迟到的学生
B.2020年高考数学难题
C.所有有理数
D.小于π的正整数
例题2、(2020秋?河西区月考)若﹣1∈{2,a2﹣a﹣1,a2+1},则a=( )
A、﹣1
B、0
C、1
D、0
或1
变式:(1)、(2020?东湖区校级模拟)设集合A={2,1﹣a,a2﹣a+2},若4∈A,则a=( )
A.﹣3或﹣1或2
B.﹣3或﹣1
C.﹣3或2
D.﹣1或2
(2)、(2020秋?桥西区月考)若a∈{1,a2﹣2a+2},则实数a的值为( )
A.1
B.2
C.0
D.1
或2
例题3、(2021春?朝阳区校级月考)已知集合M={a|∈N+,且a∈Z},则M等于( )
A、{2,3}
B、{1,2,3,4}
C、{1,2,3,6}
D、{﹣1,2,3,4}
变式:(1)(2017?唐山二模)已知集合A={1,2},B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},则集合B元素个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
(2)(2019秋?九龙坡区校级期中)若1∈{x,x2},则x=( )
A.1
B.﹣1
C.0或1
D.0或1或﹣1
例题4、试分别用描述法和列举法表示下列集合
(1)方程的所有实数根组成的集合A;
(2)由大于10且小于20的所有整数组成的集合B。
变式:(1)、(2020春?潞州区校级月考)把集合{x|x2﹣4x﹣5=0}用列举法表示为( )
A.{x=﹣1,x=5}
B.{x|x=﹣1或x=5}
C.{x2﹣4x﹣5=0}
D.{﹣1,5}
(2)、(2020秋?桥西区月考)用适当的方法表示下列集合:
(1)由1,2,3三个数字中的两个数字(没有重复数字)所组成的自然数的集合;
(2)方程的解集.
1、(2020秋?蜀山区校级期中)方程组的解集可表示为( )
A.{1,2} B.(1,2) C.{(x,y)|x=1,y=2} D.
2、(2020秋?金东区校级月考)下列说法正确的是( )
A.{1,2},{2,1}是两个集合
B.{(0,2)}中有两个元素
C.是有限集
D.{x∈Q|x2+x+2=0}是空集
3、(2019秋?北碚区期末)下列五个写法:①{0}∈{1,2,3};②??{0};③{0,1,2}?{1,2,0};④0∈?;⑤0∩?=?,其中错误写法的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
4、(2019秋?河南月考)下列集合中不同于另外三个集合的是( )
A.{x|x3=1}
B.{x|x4=1}
C.{1}
D.{}
5、(2018秋?林州市校级月考)点的集合M={(x,y)|xy≥0}是指( )
A.第一象限内的点集
B.第三象限内的点集
C.第一、第三象限内的点集
D.不在第二、第四象限内的点集
6、(2017秋?重庆期中)集合M={(1,2),(2,1)}中元素的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
7、(2017秋?思明区校级期中)下列命题正确的是( )
A.接近2017的实数可以构成集合
B.R={实数集}
C.集合{y|y=x2﹣1}与集合{(x,y)|y=x2﹣1}是同一个集合
D.参加2017年厦门金砖国家峰会的所有国家可以构成一个集合
8、(2021?江西模拟)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则a的取值集合为( )
A.{1}
B.{0}
C.{0,﹣1,1}
D.{0,1}
9、(2021?浙江模拟)已知A={﹣2,﹣1,0,1,2,3},B={﹣2,﹣1,1},则集合{x|x∈A且|x|?B}=( )
A.{0,2,3}
B.{0,3}
C.{﹣2,﹣1,0,1,2,3}
D.{﹣2,0,2,3}
10、(2020秋?黄山期末)下列元素与集合的关系表示不正确的是( )
A.0∈N
B.0∈Z
C.
D.π∈Q
11、(2020秋?长安区校级期末)设集合A={x|x2﹣1=0},则( )
A.?∈A
B.1∈A
C.{﹣1}∈A
D.{﹣1,1}∈A
12、(2020秋?厦门期末)已知集合A={x∈N|x<3},则( )
A.0?A
B.﹣1∈A
C.{0}?A
D.{﹣1}?A
13、(2021?鄞州区校级模拟)已知集合A={0,1,2},那么( )
A.0?A
B.0∈A
C.{1}∈A
D.{0,1,2}?A
14、(2020秋?西城区期末)方程组的解集是( )
A.{(1,﹣1),(﹣1,1)}
B.{(1,1),(﹣2,2)}
C.{(1,﹣1),(﹣2,2)}
D.{(2,﹣2),(﹣2,2)}
15、(2020秋?万州区校级月考)如果集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是( )
A.0
B.0
或1
C.1
D.0
或1或﹣1
16、(2018秋?镜湖区校级月考)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为{a2,a+b,0},求a2016+b2017的值。
1、(2020秋?万州区校级月考)下列说法:其中正确的有( )
①集合{x∈Z|x3=x}用列举法表示为{﹣1,0,1};②实数集可以表示为{x|x为所有实数}或{R};
③方程组的解集为{x=1,y=2}.
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
2、(2020春?南关区校级期末)集合{x∈N|x﹣3<2},用列举法表示是( )
A.{0,1,2,3,4}
B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
3、(2021?南昌二模)已知集合A={(x,y)|(x+y+1)(2x﹣y+1)=0},则集合A中元素个数是( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.无数个