【学案】1.1集合的概念(含答案解析)

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名称 【学案】1.1集合的概念(含答案解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-08-26 14:46:00

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文档简介

一 集合的概念
【教学目的】
理解集合元素,空集的定义;掌握集合元素的特性,集合元素与集合之间的关系及其表示的基本方法,常用数集及其表示的基本方法,列举法和描述法表示集合的基本方法;了解集合的分类和韦恩氏图法表示集合的基本方法。
重点:集合元素,空集的定义,集合元素与集合的关系及其表示方法,常用数集及其表示方法,列举法和描述法表示集合的基本方法。
难点:描述法表示集合的元素和所表示的集合确定的基本方法。
【知识精讲】
(一)、集合的概念:
1、集合的定义:
具有某种特性的所有对象构成的整体叫做集合,简称集。
2、集合的表示:
(1)用一个大写的英文字母表示,例如①A,②B,---------;
(2)用集合的所有元素加上大括号表示,例如①{1,2,3,4},②{x|xZ,且Z },-------。
3、常用的数集及其表示:
(1)自然数集,用N表示; (2)正整数集,用或表示;
(3)整数集 , 用Z表示; (4)有理数集,用Q表示;
(5)实数集, 用R表示。
4、集合的元素:
(1)集合元素的定义:
集合中的每一个个体,叫做集合的元素。
(2)元素与集合的关系:
①元素是集合中的的元素,称为元素属于集合,用符号“”表示,读作“属于”,例如2是自然数,3,是有理数,可以表示为2N,3Q,Q;
②元素不是集合中的的元素,称为元素不属于集合,用符号“”表示,读作不属于,例如-2不是自然数,2.132412576…….不是有理数,可以表示为-2N,2.132412576-------Q。
(3)元素的特性:
元素具有确定性,互异性和无序性三个特性。
5、集合的分类:
(1)空集的定义:没有任何元素的集合,称为空集;
(2)空集的表示:用符号“”表示空集;
(3)空集与数0的关系:①联系:空集与数0都表示没有;②区别:0是一个数,是一个集合;
(4)有限集合的定义:元素的个数是有限个的集合,叫做有限集合;
(5)无限集合的定义:元素个数是无限多的集合,叫做无限集合;
(6)集合按元素的多少可以分为有限集合和无限集合两大类(注意:空集归为有限集合)。
(二)、集合的表示方法:
1、列举法:
(1)列举法的定义:把集合中的元素全部列举出来放在大括号内表示集合的方法,叫做列举法;
(2)列举法表示集合的基本步骤是:①确定集合的所有元素;② 把集合的所有元素全部列举出来,元素之间用逗号分开放在大括号内;
(3)列举法的适用范围是集合元素的个数不是很多的有限集合。
2、描述法:
(1)描述法的定义:把集合中元素共同特性描述出来表示集合的方法,叫做描述法;
(2)描述法表示集合的基本步骤是:①确定集合元素的共同特性;②用一个(或几个)小写字母代表集合的元素,把集合元素的共同特性描述出来,代表元素的字母与集合元素共同特性之间用“|”分开放在大括号内;
(3)描述法的适用范围是所有集合。
(4)对于描述法表示的集合一定要注意弄清楚集合的元素是什么,它表示的是怎样的集合。例如集合{(x,y)|y=2x+1}表示的是直线y=2x+1上点集,集合{x|y=2x+1}表示的是
函数y=2x+1的定义域,集合{y|y=2x+1}表示的是函数y=2x+1的值域。
3、韦恩氏图法:
(1)韦恩氏图法的定义:把集合中的元素列举出来放在封闭的曲线内表示集合方法,叫做韦恩氏图法;
(2)韦恩氏图法表示集合的基本步骤是:①确定集合的所有元素;② 把集合的元素全部列举出来,元素之间用逗号分开放在封闭的曲线内;
(3)韦恩氏图法的适用范围是集合元素的个数不是很多的有限集合。
【典例解析】
【典例1】解答下列问题:
1、已知集合A={a+2,(a+1),+3a+3},若1A,则由实数a构成的集合B的元素个数是( )
A 0 B 1 C 2 D 3
2、给出下列各项式:①R;② Q;③|-3|;④|-|N。其中正确的个数为( )
A 1 B 2 C 3 D 4
3、已知集合A={x|xZ,且Z },则集合A中的元素个数为( )
A 2 B 3 C 4 D 5
4、若集合A={xR |a-3x+2=0}中只有一个元素,则a= 。
『思考问题1』
(1)【典例1】是与集合元素相关的问题,解答这类问题需要理解集合元素的定义及元素与集合的关系,掌握集合元素的特性;
(2)元素与集合的关系是:①元素属于集合;②元素不属于集合;注意符号“”或“”的理解与运用;
(3)确定一个集合元素的基本方法是:①明确这个集合中的元素代表什么和元素的限制条件(定性);②含有字母的集合,求出字母的值后,注意集合元素的互异性(定量)。
〔练习1〕解答下列问题:
1、设A={a},则下列各式正确的是( )
A 0A B aA C aA D a=A
2、已知A={x|x=3k-1,kZ},则下列表示正确的是( )
A -1A B -11A C 3-1A D -34A
3、下列集合中,表示同一集合的是( )
A A={(3,2)},B={(2,3)} B A={3,2},B={2,3}
C A={(x,y)|x+y=1},B={y|x+y=1} D A={1,2},B={(1,2)}
4、(1)设xR,集合A中含有三个元素3,x,-2x,求元素x应满足的条件;
(2)若-2A,求实数x的值。
【典例2】解答下列问题:
1、下列各组对象不能构成集合的是( )
A 著名的中国数学家 B 北京四中2015级新生
C 奇数的全体 D 2012年伦敦奥运会的所有比赛项目
2、由,x组成一个集合A,A中含有2个元素,则实数x的取值可以是( )
A 0 B -1 C 1 D -1或1
3、若集合{a,b,c}中的元素是ABC的三边,则ABC一定不是( )
A 锐角三角形 B 等腰三角形 C 钝角三角形 D 直角三角形
4、设集合P={0,2,5},Q={1,2,6}定义集合P+Q={a+b|aP,bQ},则集合P+Q中元素的个数是( )
A 9 B 8 C 7 D 6
5、已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|xA, yA}中的元素个数是( )
A 1 B 3 C 5 D 9
6、已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x A,yA,x-yA},则B中所含元素的个数为( )
A 3 B 6 C 8 D 10
7、已知集合A={a-2,2+5a,12},且-3A,则a= ;
8、含有三个元素的集合可以表示为{a,,1},也可以表示为{,a+b,0}.
求:的值。
『思考问题2』
(1)【典例2】是与集合元素的性质相关的问题,解答这类问题需要理解元素的性质:①
性,② 性,③ 性;
(2)对具体问题应该明确它与集合元素的哪一个或哪几个性质相关,再结合相关性质解答问题;一般情况下一个数学问题可能涉及到集合元素的几个性质,解答时应注意分辨。
〔练习2〕解答下列问题:
1、已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,若-3A,则实数a的值为 ;
2、设集合P={1,2,3},Q={0,2,4},定义集合P×Q={a.b|aP,bQ},则集合P×Q中的元素的个数是( )
A 9 B 8 C 7 D 6
3、设a,bR,集合{1,a+b,a},集合 {0,,b}表示同一集合,则b-a= 。
4、有三个元素的集合可以表示为{,2, },也可以表示为{a,2,4},求实数a的值。
【典例3】解答下列问题:
1、用列举法表示集合{x|-2x+1=0}为( )
A {1,1} B {1} C {x=1} D {-2x+1=0}
2、由大于-3且小于11的偶数组成的集合是( )
A {x|-3<x<11,xQ} B {x|-3<x<11}
C {x|-3<x<11,x=2k,kN} D {x|-3<x<11,x=2k,kZ}
3、已知集合A={x|N ,xN },则用列举法表示为 。
4、用恰当的方法表示下列集合:
(1)大于10的所有自然数组成的集合; (2)24与30的所有公约组成的集合;
(3)方程-16=0的实数解的集合; (4)4与6的所有公倍数组成的集合;
(5)不等式4x-3<5的解集; (6)所有偶数组成的集合;
(7)直线y=3x+2上所有点的集合; (8)方程组 2x+y=0 的解集;
(9)直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0的交点组成的集合。 x-y+3=0
『思考问题3』
(1)【典例3】是与集合表示法相关的问题,解答这类问题需要掌握三种集合表示的基本方法:① 法,② 法,③ 法;
(2)对于具体问题应该明确它涉及到哪一种或哪几种集合表示法,再结合相关集合的表示法解答问题;
(3)对于描述法表示的集合一定要注意弄清楚集合的元素是什么,它表示的是怎样的集合。例如集合{(x,y)|y=2x+1}表示的是直线 上的点集,集合{x|y=2x+1}表示的是函数 的定义域,集合{y|y=2x+1}表示的是函数 的值域。
〔练习3〕解答下列问题:
1、下列命题中:(1)方程+|3y+3|=0的解集是{,-1};(2)方程+x-6=0的解集是{(-3,2)};(3)集合M={y|y=+1,x∈R}与集合P={(x,y)|y=+1,x∈R}表示同一集合;(4)方程组 x-y+3=0 的解集是{(x,y)|x=1或y=2}其中正确的命题的个数是
2x+y=0 ( )
A 0个 B 2个 C 3个 D 4个
2、用恰当的方法表示下列集合:
(1)大于1且小于10的偶数的集合; (2)16的所有约数的集合;
(3)大于3小于11的偶数构成的集合; (4){平方等于1的数};
(5)15的约数构成的集合; (6)数轴上到原点距离小于1的所有数构成的集合;
(7)正实数构成的集合; (8)设集合A是方程+1=0的实数解构成的集合。
【追踪考试】
1、(已知理)集合A={(x,y)|x,y ,yx},B={(x,y)|x+y=8},则A B中元素的个数为( )
A 2 B 3 C 4 D 6
(文)已知集合A={1,2,3,5,7,11 },B={x|3A 2 B 3 C 4 D 5
2、已知集合A={-1,0,m},B={1,2},若AB={-1,0,1,2},则实数m的值为( )(成都市2020高三一诊 )
A -1或0 B 0或1 C -1或2 D 1或2
3、已知集合A={(x,y)| + ≤3,xZ,yZ},则A中元素的个数为( )(2018全国高考新课标II卷(理))
A 9 B 8 C 5 D 4
4、(理)已知集合A={(x,y)|+=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( )
A 3 B 2 C 1 D 0
(文)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为( )(2017全国高考新课标III卷)
A 1 B 2 C 3 D 4
一 集合的概念 答案与解析
【教学目的】
理解集合元素,空集的定义;掌握集合元素的特性,集合元素与集合之间的关系及其表示的基本方法,常用数集及其表示的基本方法,列举法和描述法表示集合的基本方法;了解集合的分类和韦恩氏图法表示集合的基本方法。
重点:集合元素,空集的定义,集合元素与集合的关系及其表示方法,常用数集及其表示方法,列举法和描述法表示集合的基本方法。
难点:描述法表示集合的元素和所表示的集合确定的基本方法。
【知识精讲】
(一)、集合的概念:
1、集合的定义:
具有某种特性的所有对象构成的整体叫做集合,简称集。
2、集合的表示:
(1)用一个大写的英文字母表示,例如①A,②B,---------;
(2)用集合的所有元素加上大括号表示,例如①{1,2,3,4},②{x|xZ,且Z },-------。
3、常用的数集及其表示:
(1)自然数集,用N表示; (2)正整数集,用或表示;
(3)整数集 , 用Z表示; (4)有理数集,用Q表示;
(5)实数集, 用R表示。
4、集合的元素:
(1)集合元素的定义:
集合中的每一个个体,叫做集合的元素。
(2)元素与集合的关系:
①元素是集合中的的元素,称为元素属于集合,用符号“”表示,读作“属于”,例如2是自然数,3,是有理数,可以表示为2N,3Q,Q;
②元素不是集合中的的元素,称为元素不属于集合,用符号“”表示,读作不属于,例如-2不是自然数,2.132412576…….不是有理数,可以表示为-2N,2.132412576-------Q。
(3)元素的特性:
元素具有确定性,互异性和无序性三个特性。
5、集合的分类:
(1)空集的定义:没有任何元素的集合,称为空集;
(2)空集的表示:用符号“”表示空集;
(3)空集与数0的关系:①联系:空集与数0都表示没有;②区别:0是一个数,是一个集合;
(4)有限集合的定义:元素的个数是有限个的集合,叫做有限集合;
(5)无限集合的定义:元素个数是无限多的集合,叫做无限集合;
(6)集合按元素的多少可以分为有限集合和无限集合两大类(注意:空集归为有限集合)。
(二)、集合的表示方法:
1、列举法:
(1)列举法的定义:把集合中的元素全部列举出来放在大括号内表示集合的方法,叫做列举法;
(2)列举法表示集合的基本步骤是:①确定集合的所有元素;② 把集合的所有元素全部列举出来,元素之间用逗号分开放在大括号内;
(3)列举法的适用范围是集合元素的个数不是很多的有限集合。
2、描述法:
(1)描述法的定义:把集合中元素共同特性描述出来表示集合的方法,叫做描述法;
(2)描述法表示集合的基本步骤是:①确定集合元素的共同特性;②用一个(或几个)小写字母代表集合的元素,把集合元素的共同特性描述出来,代表元素的字母与集合元素共同特性之间用“|”分开放在大括号内;
(3)描述法的适用范围是所有集合。
(4)对于描述法表示的集合一定要注意弄清楚集合的元素是什么,它表示的是怎样的集合。例如集合{(x,y)|y=2x+1}表示的是直线y=2x+1上点集,集合{x|y=2x+1}表示的是
函数y=2x+1的定义域,集合{y|y=2x+1}表示的是函数y=2x+1的值域。
3、韦恩氏图法:
(1)韦恩氏图法的定义:把集合中的元素列举出来放在封闭的曲线内表示集合方法,叫做韦恩氏图法;
(2)韦恩氏图法表示集合的基本步骤是:①确定集合的所有元素;② 把集合的元素全部列举出来,元素之间用逗号分开放在封闭的曲线内;
(3)韦恩氏图法的适用范围是集合元素的个数不是很多的有限集合。
【典例解析】
【典例1】解答下列问题:
1、已知集合A={a+2,(a+1),+3a+3},若1A,则由实数a构成的集合B的元素个数是( )
A 0 B 1 C 2 D 3
【解析】
【知识点】①集合的定义与性质;②集合元素的定义与性质;③元素与集合的关系及表示。
【解题思路】根据1A,得到 a+2=1或=1或+3a+3=1,分别求解这三个方程求出 a=-1或a=0或a=-2,运用集合元素的特征分别验证a=-1或a=0或a=-2是否符合题意,从而得出实数a可能的取值,确定由实数a构成的集合B的元素个数就可得出选项。
【详细解答】1A,a+2=1或=1或+3a+3=1,a=-1或a=0或a=-2,①
当a=-2时,a+2=-2+2=0, ==1,+3a+3=+3(-2)+3=4-6+3=1a=-2不符合;②当a=-1时,a+2=-1+2=1, = =0,+3a+3=+3(-1)+3=1-3+3=1a=-1不符合;③当a=0时,a+2=0+2=2, = =1,+3a+3=+30
+3=0+0+3=3a=0符合;集合B中只有一个元素0,B正确,选B。
2、给出下列各项式:①R;② Q;③|-3|;④|-|N。其中正确的个数为( )
A 1 B 2 C 3 D 4
【解析】
【知识点】①元素的定义与性质;②元素与集合的关系及表示;③无理数的定义与性质;④绝对值的定义与性质;⑤实数的定义与性质;⑥自然数的定义与性质。
【解题思路】根据实数,无理数,自然数,正整数,绝对值的性质对各项式子是正确,还是错误加以判断就可得出选项。
【详细解答】是实数,是无理数,|-3|=3是正整数,|-|=是无理数, ①正确,②正确,③错误,④错误,B正确,选B。
3、已知集合A={x|xZ,且Z },则集合A中的元素个数为( )
A 2 B 3 C 4 D 5
【解析】
【知识点】①元素的定义与性质;②元素与集合的关系及表示;③数整除性的定义与性质。
【解题思路】根据xZ,且Z 得到2-x= 1或3,从而求出符合问题条件x的可能取值,确定出集合A中的元素个数就可得出选项。
【详细解答】 xZ,且Z ,2-x= 1或3,由2-x=1x=1,由2-x=-1x=3,
由2-x=3x=-1,由2-x=-3x=5, A={x|xZ,且Z }={-1,1,3,5};C正确,选C。
4、若集合A={xR |a-3x+2=0}中只有一个元素,则a= 。
【解析】
【知识点】①元素的定义与性质;②元素与集合的关系及表示;③参数分类讨论的原则和基本方法。
【解题思路】根据集合A={xR |a-3x+2=0}中只有一个元素,得到方程a-3x+2=0只有一个(或两个相同)根,运用参数分类讨论的原则和基本方法,对参数a可能的取值分别求出参数a的值就可求出参数a的值。
【详细解答】集合A={xR |a-3x+2=0}中只有一个元素, 方程a-3x+2=0只有一个(或两个相同)根,①当a=0时,a-3x+2=0 -3x+2=0,x= ,符合题意;②当a0时,a-3x+2=0 有两个相等的实数根, = -8a=0,a= ,综上所述,若集合A={xR |a-3x+2=0}中只有一个元素,则a=0或a= 。
『思考问题1』
(1)【典例1】是与集合元素相关的问题,解答这类问题需要理解集合元素的定义及元素与集合的关系,掌握集合元素的特性;
(2)元素与集合的关系是:①元素属于集合;②元素不属于集合;注意符号“”或“”的理解与运用;
(3)确定一个集合元素的基本方法是:①明确这个集合中的元素代表什么和元素的限制条件(定性);②含有字母的集合,求出字母的值后,注意集合元素的互异性(定量)。
〔练习1〕解答下列问题:
1、设A={a},则下列各式正确的是( )(答案:C)
A 0A B aA C aA D a=A
2、已知A={x|x=3k-1,kZ},则下列表示正确的是( )(答案:B)
A -1A B -11A C 3-1A D -34A
3、下列集合中,表示同一集合的是( )(答案:B)
A A={(3,2)},B={(2,3)} B A={3,2},B={2,3}
C A={(x,y)|x+y=1},B={y|x+y=1} D A={1,2},B={(1,2)}
4、(1)设xR,集合A中含有三个元素3,x,-2x,求元素x应满足的条件;
(2)若-2A,求实数x的值。(答案:(1)x0且x3;(2)x=-2。)
【典例2】解答下列问题:
1、下列各组对象不能构成集合的是( )
A 著名的中国数学家 B 北京四中2015级新生
C 奇数的全体 D 2012年伦敦奥运会的所有比赛项目
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征。
【解题思路】根据集合元素的特征,分别判断各对象中的元素是否具有集合元素的特征就可得出选项。
【详细解答】A对象中,哪些属于对象的元素,哪些不是对象的元素不能确定,A中的对象不能构成集合, A正确,选A。
2、由,x组成一个集合A,A中含有2个元素,则实数x的取值可以是( )
A 0 B -1 C 1 D -1或1
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征。
【解题思路】根据由,x组成的集合A中含有2个元素得到x,从而求出 x不可能的取值就可得出选项。
【详细解答】,x组成的集合A中含有2个元素, x,x0,x1 B正确,选B。
3、若集合{a,b,c}中的元素是ABC的三边,则ABC一定不是( )
A 锐角三角形 B 等腰三角形 C 钝角三角形 D 直角三角形
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征。
【解题思路】根据集合{a,b,c}中的元素是ABC的三边得到abc就可得出选项。
【详细解答】集合{a,b,c}中的元素是ABC的三边, abc B正确,选B。
4、设集合P={0,2,5},Q={1,2,6}定义集合P+Q={a+b|aP,bQ},则集合P+Q中元素的个数是( )
A 9 B 8 C 7 D 6
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征;③集合表示的基本方法。
【解题思路】根据集合元素的性质和集合表示的基本方法,结合问题条件求出a+b的所有可能的值,运用集合元素的特征确定出集合P+Q={a+b|aP,bQ}的所有元素就可得出选项。
【详细解答】集合P={0,2,5},Q={1,2,6},集合P+Q={a+b|aP,bQ}, a+b可能为:0+1=1,0+2=2,0+6=6,2+1=3,2+2=4,2+6=8,5+1=6,5+2=7,5+6=11, P+Q={a+b|aP,bQ}={1,2,3,4,6,7,8,11}, B正确,选B。
5、已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|xA, yA}中的元素个数是( )
A 1 B 3 C 5 D 9
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征;③集合表示的基本方法。
【解题思路】根据集合元素的性质和集合表示的基本方法,结合问题条件求出x-y的所有可能的取值,运用集合元素的特征确定出集合B={x-y|xA, yA}中的所有元素就可得出选项。
【详细解答】集合A={0,1,2},集合B={x-y|xA, yA},x-y为:0-0=0,0-1=-1,0-2=-2,1-0=1,1-1=0,1-2=-1,2-0=2,2-1=1,2-2=0, B={x-y|xA,yA}={-2,-1,0,1,2}, C正确,选C。
6、已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x A,yA,x-yA},则B中所含元素的个数为( )
A 3 B 6 C 8 D 10
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征;③集合表示的基本方法。
【解题思路】根据集合元素的性质和集合表示的基本方法,结合问题条件求出x,y的所有可能的取值,从而得到(x,y)的所有可能结果,运用集合元素的特征确定出集合B={x-y|xA, yA}中的所有元素就可得出选项。
【详细解答】集合A={0,1,2},集合B={x-y|xA, yA},x-y为:2-1=1,3-1=2,3-2=-1,4-1=3,4-2=-2,4-3=1,5-1=4,5-2=3,5-3=2,5-4=1,1,2,3,4 A={1,2,3,4,5}, B={(x,y)|xA,yA,x-yA}={(2,1),(3,1),,(3,2),,(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)}, D正确,选D。
7、已知集合A={a-2,2+5a,12},且-3A,则a= ;
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征;③集合表示的基本方法。
【解题思路】根据集合元素的性质和集合表示的基本方法,结合问题条件得到a-2=-3或2+5a=-3,解方程求出a的所有可能的取值,运用集合元素的特征就可得出a的值。
【详细解答】-3A, a-2=-3或2+5a=-3,a=-1或a=- ,当a=-1时,a-2=-1
-2=-3,2+5a=2-5=-3与集合元素互异性不符合,当a=- 时,a-2==--2=-,2+5a=
-=-3, a=- 。
8、含有三个元素的集合可以表示为{a,,1},也可以表示为{,a+b,0}.
求:的值。
【解析】
【知识点】①集合元素的定义与性质;②集合元素的特征;③分式的定义与性质;④代数式求值的基本方法。
【解题思路】根据三个元素的集合可以表示为{a,,1},也可以表示为{,a+b,0},得到a0,=0, =1,运用集合元素的特征求出a, b的值,利用代数式求值的基本方法就可求出的值。
【详细解答】三个元素的集合可以表示为{a,,1},也可以表示为{,a+b,0} ,
a0,=0, =1,a=1,b=0,当a=1时,与集合元素的互异性不符合,a=-1, b=0,即:=+=-1+0=-1。
『思考问题2』
(1)【典例2】是与集合元素的性质相关的问题,解答这类问题需要理解元素的性质:①
性,② 性,③ 性;
(2)对具体问题应该明确它与集合元素的哪一个或哪几个性质相关,再结合相关性质解答问题;一般情况下一个数学问题可能涉及到集合元素的几个性质,解答时应注意分辨。
〔练习2〕解答下列问题:
1、已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,若-3A,则实数a的值为 ;(答案:a=0或a=-1)
2、设集合P={1,2,3},Q={0,2,4},定义集合P×Q={a.b|aP,bQ},则集合P×Q中的元素的个数是( )(答案:D)
A 9 B 8 C 7 D 6
3、设a,bR,集合{1,a+b,a},集合 {0,,b}表示同一集合,则b-a= 。(答案:b-a=2)
4、有三个元素的集合可以表示为{,2, },也可以表示为{a,2,4},求实数a的值;(答案:a=-2或a=1)
【典例3】解答下列问题:
1、用列举法表示集合{x|-2x+1=0}为( )
A {1,1} B {1} C {x=1} D {-2x+1=0}
【解析】
【知识点】①列举法表示集合的基本方法;②求解一元二次方程的基本方法;③集合元素的定义与性质。
【解题思路】根据集合{x|-2x+1=0}可知集合的元素是一元二次方程-2x+1=0的实数根,求解方程求出方程的实数解,运用列举法表示集合的基本方法表示出集合就可得出选项。
【详细解答】集合{x|-2x+1=0},可知集合的元素是一元二次方程-2x+1=0的实数根,由一元二次方程-2x+1=0解得:x=1,用列举法表示集合{x|-2x+1=0}为:{1} ,B正确, 选B。
2、由大于-3且小于11的偶数组成的集合是( )
A {x|-3<x<11,xQ} B {x|-3<x<11}
C {x|-3<x<11,x=2k,kN} D {x|-3<x<11,x=2k,kZ}
【解析】
【知识点】①描述法表示集合的基本方法;②偶数的定义与性质。
【解题思路】根据偶数的性质确定大于-3且小于11的偶数的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法表示出由大于-3且小于11的偶数组成的集合就可得出选项。
【详细解答】大于-3且小于11的偶数的共同特征是:①比-3大,比11小,②是偶数, 用描述法表示该集合为:{x|-3<x<11,x=2k,k∈Z} , D正确, 选D。
3、已知集合A={x|N ,xN },则用列举法表示为 。
【解析】
【知识点】①列举法表示集合的基本方法;②自然数的定义与性质。
【解题思路】根据自然数的性质,结合问题条件求出满足问题条件的x的所有可能的取值,运用列举法表示集合的基本方法就可得到所求集合A。
【详细解答】集合A={x|N ,xN },5-x=1或2或3或4或6或12,x=4或3或2或1或-1或-7,符合条件的只有4,3,2,1,A={1,2,3,4};
4、用恰当的方法表示下列集合:
(1)大于10的所有自然数组成的集合; (2)24与30的所有公约组成的集合;
(3)方程-16=0的实数解的集合; (4)4与6的所有公倍数组成的集合;
(5)不等式4x-3<5的解集; (6)所有偶数组成的集合;
(7)直线y=3x+2上所有点的集合; (8)方程组 2x+y=0 的解集;
(9)直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0的交点组成的集合。 x-y+3=0
【解析】
【知识点】①列举法表示集合的基本方法;②描述法表示集合的基本方法。
【解题思路】(1)根据自然数的性质,结合问题条件确定出集合元素的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(2)根据公约数的性质和求两个数公约数的基本方法求出24与30的所有公约数,运用列举法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(3)根据一元二次方程的基本解法求出方程-16=0的所有实数解,运用列举法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(4)根据公倍数的性质和求两个数公倍数的基本方法确定出4与6的所有公倍数的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(5)根据求解不等式的基本方法求出不等式4x-3<5的解集,确定出解集中所有元素的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(6)根据偶数的性质确定出集合元素的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(7)根据直线y=3x+2上点的性质,确定出集合元素的共同特征,运用描述法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(8)根据求解方程组的基本方法求出方程组的解,运用列举法表示集合的基本方法就可得到所求集合;(9)根据求直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0交点的基本方法,求出直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0的交点,运用列举法表示集合的基本方法就可得到所求集合。
【详细解答】集合是大于10的所有自然数组成的集合,集合元素的共同特征是:①比10大;②是自然数;集合表示为{x|x>10,xN};(2)集合是24与30的所有公约数组成的集合,24与30的所有公约数为:1,2,3,6,集合表示为{1,2,3,6};(3)集合是方程-16=0的实数解的集合,方程-16=0的实数解为:-4,4,集合表示为{-4,4};(4)集合是4与6的所有公倍数组成的集合,集合元素的共同特征是:①能同时被4与6整除;②是自然数;集合表示为{x|x=12k,kN };(5)集合是不等式4x-3<5的解集,x<2,集合元素的共同特性是:①比2小;②是实数;集合表示为{x|x<2,xR};(6)集合是所有偶数组成的集合,集合元素的共同特征是:①能被2整除;②是整数;集合表示为{x|x=2k,kZ};(7)集合是直线y=3x+2上所有点的集合,集合元素的共同特性是:①是平面直角坐标系内的点;②所有点的坐标都满足直线y=3x+2的方程,集合表示为{(x,y)|y=3x+2};(8)集合是方程组 2x+y=0与 x-y+3=0的解集,方程组 2x+y=0与 x-y+3=0的解是x=-1,y=2,集合表示为{(-1,2)}; (9)集合是直线2x+y
-3=0与直线x-2y-1=0的交点组成的集合,直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0的交点是方程组
2x+y-3=0与x-2y-1=0,方程组2x+y-3=0与x-2y-1=0的解是x=,y=,直线2x+y-3=0与直线x-2y-1=0的交点组成的集合表示为{(,)}。
『思考问题3』
(1)【典例3】是与集合表示法相关的问题,解答这类问题需要掌握三种集合表示的基本方法:① 法,② 法,③ 法;
(2)对于具体问题应该明确它涉及到哪一种或哪几种集合表示法,再结合相关集合的表示法解答问题;
(3)对于描述法表示的集合一定要注意弄清楚集合的元素是什么,它表示的是怎样的集合。例如集合{(x,y)|y=2x+1}表示的是直线 上的点集,集合{x|y=2x+1}表示的是函数 的定义域,集合{y|y=2x+1}表示的是函数 的值域。
〔练习3〕解答下列问题:
1、下列命题中:(1)方程+|3y+3|=0的解集是{,-1};(2)方程+x-6=0的解集是{(-3,2)};(3)集合M={y|y=+1,x∈R}与集合P={(x,y)|y=+1,x∈R}表示同一集合;(4)方程组 x-y+3=0 的解集是{(x,y)|x=1或y=2}其中正确的命题的个数是
2x+y=0 ( )(答案:A)
A 0个 B 2个 C 3个 D 4个
2、用恰当的方法表示下列集合:
(1)大于1且小于10的偶数的集合; (2)16的所有约数的集合;
(3)大于3小于11的偶数构成的集合; (4){平方等于1的数};
(5)15的约数构成的集合; (6)数轴上到原点距离小于1的所有数构成的集合;
(8)正实数构成的集合; (8)设集合A是方程+1=0的实数解构成的集合。
(答案:(1){2,4,6,8};(2){1,2,4,8,16};(3){4,6,8,10};(4){-1,1};(5){1,3,5,15};(6){x|-10};(8)A=)
【追踪考试】
1、(已知理)集合A={(x,y)|x,y ,yx},B={(x,y)|x+y=8},则A B中元素的个数为( )
A 2 B 3 C 4 D 6
(文)已知集合A={1,2,3,5,7,11 },B={x|3A 2 B 3 C 4 D 5
【解析】
【考点】①表示集合的基本方法;②交集定义与性质;③集合运算的基本方法。
【解题思路】(理)根据集合表示的基本方法和交集的性质,运用集合运算的基本方法求出A B,从而确定出A B中元素的个数就可得出选项。(文)根据集合表示的基本方法和交集的性质,运用集合运算的基本方法求出AB,从而确定出A B中元素的个数就可得出选项。
【详细解答】(理)集合A={(x,y)|x,y ,yx},B={(x,y)|x+y=8},A B
={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},即A B中元素的个数为4,C正确,选C。
(文)集合A={1,2,3,5,7,11 },B={x|32、已知集合A={-1,0,m},B={1,2},若AB={-1,0,1,2},则实数m的值为( )(成都市2020高三一诊 )
A -1或0 B 0或1 C -1或2 D 1或2
【解析】
【考点】①表示集合的基本方法;②并集的定义与性质;③并集运算的基本方法。
【解题思路】根据集合的表示法,运用并集的运算方法就可得出结果。
【详细解答】AB={-1,0,1,2},m=1或2,D正确,选D。
3、已知集合A={(x,y)| + ≤3,xZ,yZ},则A中元素的个数为( )(2018全国高考新课标II卷(理))
A 9 B 8 C 5 D 4
【解析】
【考点】①表示集合的基本方法;②元素定义与性质。
【解题思路】根据集合表示的基本方法,运用元素的性质,结合问题条件求出集合A的所有元素就可得出选项。
【详细解答】 + ≤3,xZ,yZ,x=0或x=1或x=-1,①当x=0时,y可以取0或1或-1,(0,0),(0,1),(0,-1)是集合A中的元素;②当x=1时,y可以取0或1或-1,(1,0),(1,1),(1,-1)是集合A中的元素;③当x=-1时,y可以取0或1或-1,(-1,0),(-1,1),(-1,-1)是集合A中的元素,综上所述集合A中共有9个元素,,A正确,选A。
4、(理)已知集合A={(x,y)|+=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( )
A 3 B 2 C 1 D 0
(文)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为( )(2017全国高考新课标III卷)
A 1 B 2 C 3 D 4
【解析】
【考点】①集合表示的基本方法;②交集定义与性质;③判断直线与圆位置关系的基本方法;④集合运算的基本方法;⑤集合元素定义与性质。
【解题思路】(理)根据表示集合的基本方法和交集的性质,运用判断直线与圆位置关系和集合运算的基本方法,求出A∩B,利用元素的性质确定出A∩B中元素的个数就可得出选项。(文)根据表示集合的基本方法和交集的性质,运用集合运算的基本方法方法,求出A∩B,利用元素的性质确定出A∩B中元素的个数就可得出选项。
【详细解答】(理)如图,由+=1,得 x=, y
y=x y= , x
或 x=-,A∩B={(,),(-,-)},即A∩B中元素的个数为2个,
y=-,B正确,选B。(文)集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},A∩B={2,4},即A∩B中元素的个数为2个,B正确,选B。
O