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集合
考纲分析
课程标准解读 关联考点 核心素养
1.通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系. 2.能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用. 3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集. 4.在具体情境中,了解全集与空集的含义. 5.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. 6.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. 7.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用. 1.集合的基本概念. 2.集合间的基本关系. 3.集合的基本运算. 1.数学抽象.
2.数学运算.
3.逻辑推理.
课前自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A,B,C表示同一个集合.( )
(2)若a在集合A中,则可用符号表示为a A.( )
(3)若A B,则A B且A≠B.( )
(4)N* N Z.( )
(5)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
×
×
√
√
×
2.已知集合A={0,1,2},则集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是( )
A.1 B.3 C.6 D.9
故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B中有6个元素.
当x=0时,y=0;
当x=1时,y=0或y=1;
当x=2时,y=0,1,2.
C
3.设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2则A∪B={x|1≤x<4},A∩B={x|2<x≤3}.
B
1
2
3
4
A
{x|1≤x<4}
{x|2<x≤3}
4.已知集合U={-1,0,1},A={x|x=m2,m∈U},则 UA=________.
A={x|x=m2,m∈U}
U={-1,0,1}
A={0,1}
UA={-1}
{-1}
5.设集合A={x|1A B
1
2
A
a
B
a≥2
{a|a≥2}
考点梳理
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 N N*(或N+) Z Q R
确定性
互异性
无序性
属于
不属于
∈
列举法
描述法
图示法
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.
注意
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=B
3. 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= ______________ UA=
_______________
{x|x∈A或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U且x A}
常用结论
1.并集的性质
A∪ =A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A B A.
2.交集的性质
A∩ = ;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A A B.
3.补集的性质
A∪( UA)=U;A∩( UA)= ; U( UA)=A; U(A∩B)=( UA)∪( UB); U(A∪B)=( UA)∩( UB).
常见误区
忘记空集的情况致误.
×
误区1
忽视集合中元素的互异性致误;
×
误区2
集合运算中端点取值把握不准致误;
×
误区3
典例剖析
考点
1
集合的含义及表示
1.设集合A={x∈Z||x|≤2},B={y|y=x2+1,x∈A},则B中的元素有( )
A.5个 B.4个
C.3个 D.无数个
代入y=x2+1
集合A={x∈Z||x|≤2}
A={-2,-1,0,1,2}
B={1,2,5}
C
2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}= ,则b-a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
因为{1,a+b,a}=,a≠0,
所以a+b=0,
则=-1,
所以a=-1,b=1.
所以b-a=2.
C
3.(多选)已知集合{x|mx2-2x+1=0}={n},则m+n的值可能为( )
A.0 B. C.1 D.2
所以m+n=或m+n=2.
因为集合{x|mx2-2x+1=0}={n},
所以或
解得或
BD
4.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
符合题意,故m=- .
当m=1时,m+2=3且2m2+m=3,
根据集合中元素的互异性可知不满足题意;
当m=-时,m+2=,而2m2+m=3,
A={m+2,2m2+m}
3∈A
m+2=3或2m2+m=3
m=1或m=-
易错提醒
不要忘了互异性检验
方法总结
与集合中元素有关问题的求解策略
典例剖析
考点
2
集合间的基本关系
[例1] (1) (2021·普通高等学校招生全国统一考试模拟)已知M,N均为R的子集,且 RM N,则M∪( RN)=( )
A. B.M
C.N D.R
因为M,N均为R的子集,且 RM N,
所以M RN,
所以M∪( RN)=M.
B
典例剖析
考点
2
集合间的基本关系
[例1] (2)已知集合A={x|y=},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,+∞)
集合A={x|y= }={x|-2≤x≤2},
因为B A,所以有,所以-2≤a≤1.
C
方法总结
判断集合关系的3种常用方法
方法总结
根据两集合的关系求参数的方法
题目中若有条件B A,则应分B= 和B≠ 两种情况进行讨论.
易错提醒
跟踪训练
1.(多选)已知集合M={x|x<2},N={x|x2-x<0},则下列正确的是( )
A.M∪N=R B.N M
C.N∪ RM=R D.M∩N=N
BD
N={x|x2-x<0}
N={x|0N M
2.已知集合A={x|-1≤x≤3,x∈N*},则集合A的真子集的个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
其真子集有: ,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共7个.
法一
A={x|-1≤x≤3,x∈N*}={1,2,3}
A
2.已知集合A={x|-1≤x≤3,x∈N*},则集合A的真子集的个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
法二
A
因为集合A中有3个元素,所以其真子集的个数为23-1=7(个).
A={x|-1≤x≤3,x∈N*}={1,2,3}
3.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______________.
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.
0或1或-1
典例剖析
考点
3
集合的基本运算
角度一 集合的运算
[例2] (1) (2020·高考全国卷Ⅱ)已知集合U={-2,-1,0,1,2,3},A={-1,0,1},B={1,2},则 U(A∪B)=( )
A.{-2,3} B.{-2,2,3}
C.{-2,-1,0,3} D.{-2,-1,0,2,3}
由题意,得A∪B={-1,0,1,2},所以 U(A∪B)={-2,3}.
法一
A
典例剖析
考点
3
集合的基本运算
角度一 集合的运算
[例2] (1) (2020·高考全国卷Ⅱ)已知集合U={-2,-1,0,1,2,3},A={-1,0,1},B={1,2},则 U(A∪B)=( )
A.{-2,3} B.{-2,2,3}
C.{-2,-1,0,3} D.{-2,-1,0,2,3}
法二
A
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.
[例2] (2)(多选)已知全集U=R,集合M={x|-3≤x<4},N={x|x2-2x-8≤0},则( )
A.M∪N={x|-3≤x<4} B.M∩N={x|-2≤x<4}
C.( UM)∪N=(-∞,-3)∪[-2,+∞) D.M∩( UN)=(-3,-2)
由于 UN=(-∞,-2)∪(4,+∞),故M∩( UN)=[-3,-2),D错误.
由x2-2x-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 UM=(-∞,-3)∪[4,+∞),
故( UM)∪N=(-∞,-3)∪[-2,+∞),C正确;
BC
方法总结
集合基本运算的求解策略
角度二 利用集合的运算求参数
[例3] (1) (2020·高考全国卷Ⅰ)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=( )
A.-4 B.-2
C.2 D.4
因为A∩B={x|-2≤x≤1},
法一
易知A={x|-2≤x≤2},B={x|x≤-},
所以-=1,解得a=-2.
B
角度二 利用集合的运算求参数
[例3] (1) (2020·高考全国卷Ⅰ)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
法二
B
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.排除D.
角度二 利用集合的运算求参数
[例3] (2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为( )
A.0 B.1
C.2 D.4
根据集合并集的概念,可知{a,a2}={4,16},故a=4.
D
方法总结
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.
(2)若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法
在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性).
易错提醒
跟踪训练
1.(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.2 B.3
C.4 D.6
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.
C
2. (2021·四省八校第二次质量检测)若全集U=R,集合A=(-∞,-1)∪(4,+∞),B={x||x|≤2},则如图阴影部分所示的集合为( )
A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤2或x≥4}
C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-1≤x≤2}
UA={x|-1≤x≤4},B={x|-2≤x≤2},
记所求阴影部分所表示的集合为C,则C=( UA)∩B={x|-1≤x≤2}.
D
3.(2021·武昌区高三调研)已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|a-2A.(-1,2) B.(0,2)
C.(-2,1) D.(-2,2)
由x2-x-2<0得-1因为B={x|a-2所以a=0,
所以B={x|-2所以A∪B=(-2,2).
D
随堂训练
1.(多选)若集合A={x|x(x-2)≤0},且A∪B=A,则集合B可能是( )
A.{-1} B.{0}
C.{1} D.{2}
因为A={x|x(x-2)≤0},所以A=[0,2].
因为A∪B=A,
所以B A.
由选项知有{0} A,{1} A,{2} A.
BCD
2.(多选)已知集合A={x|-1A.A∩B= B.A∪B={x|-2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤-1或x>2} D.A∩ RB={x|2因为A={x|-1所以A∩B={x|-1A∪B={x|-1因为 RB={x|x<-2或x>2},
所以A∪ RB={x|-12}={x|x<-2或x>-1},C不正确;
A∩ RB={x|-12}={x|2BD
3.已知集合A={1,3,},B={1,m},若B A,则m=________.
因为B A,所以m=3或m=.
即m=3或m=0或m=1,
根据集合元素的互异性可知m≠1,
所以m=0或3.
0或3
4.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合 U(A∪B)=________.
由于A∪B={x|x≤0或x≥1},
结合数轴, U(A∪B)={x|00
1
A
B
{x|05.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|y=ln(2-x)},则A∩B=________, A∪B=________.
B={x|y=ln(2-x)}={x|2-x>0}={x|x<2},
A={x|x2-2x-3≤0}={x|(x+1)(x-3)≤0}={x|-1≤x≤3},
则A∩B=[-1,2),A∪B=(-∞,3].
[-1, 2)
(-∞, 3]
本课小结
集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩(Venn)图,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型以选择题为主,低档难度.