第一节 集合
【课程标准】 1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能用列举法或描述法表示集合;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,了解全集与空集的含义;3.理解并会求并集、交集、补集,能用Venn图表示集合的关系与运算.
教|材|回|顾
1.集合与元素
元素的特性 ________、________、________
元素与集 合的关系 若a属于集合A,记作________; 若b不属于集合A,记作________
集合的表示法 ________、________、________
2.常见的数集
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
3.集合间的基本关系
文字语言 记法
子集 集合A中任意一个元素都是集合B中的元素 ________或________
真子集 如果集合A B,但存在元素x∈B,且x A ________或________
相等 集合A的任何一个元素都是集合B的元素,集合B的任何一个元素也都是集合A的元素 __________________ A=B
空集是任何集合的________,任何非空集合的________
4.集合的基本运算
语言表示 图形表示 符号语言
并集 所有属于集合A或者属于集合B的元素组成的集合 A∪B={x|x∈A,或x∈B}
交集 所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合 A∩B={x|x∈A,且x∈B}
补集 若全集为U,则集合A的补集为 UA UA={x|x∈U,且x A}
5.集合的运算性质
交集 A∩B=______,A∩A=A,A∩ =______,A B A∩B=______
并集 A∪B=________,A∪B A,A∪B B,A∪A=______,A∪ =______,A B A∪B=______
补集 U( UA)=______, U =______, UU= ,A∩( UA)= ,A∪( UA)=______
微|点|延|伸
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.A B A∩B=A A∪B=B UA UB.
3.德·摩根定律: U(A∩B)=( UA)∪( UB), U(A∪B)=( UA)∩( UB).
4.对任意两个有限集合A,B,有card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
小|题|快|练
1.(2024·新课标Ⅰ卷)已知集合A={x|-5
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
2.(人A必一P35复习参考题1 T8改编)若集合M={(x,y)|y=1},集合N={(x,y)|x=0},则M∩N=( )
A.{0,1} B.{(0,1)}
C.{(1,0)} D.{(0,1),(1,0)}
3.(人A必一P9习题1.2 T1改编)下列结论正确的是( )
A.{y|y=x2+1,x∈R}={x|x=t2+1,t∈R}
B.{y|y=x2+1,x∈R}={(x,y)|y=x2+1,x∈R}
C. ={0}
D.集合{a,b}的真子集为{a},{b}
4.已知全集U=A∪B={x∈N|0≤x≤9},若集合B={1,3,5,7},则A∩( UB)=________.
5.(人B必一P9练习B T4改编)若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.
类型一 集合的含义及表示自练自悟
1.(2024·全国甲卷)已知集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|∈A},则 A(A∩B)=( )
A.{1,4,9} B.{3,4,9}
C.{1,2,3} D.{2,3,5}
2.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
3.集合A={x|2x2-3x-2<0},若a∈A,a+1 A,则a的取值范围是( )
A. B. C.[1,2) D.(1,2)
4.若{a2,0,-1}={a,b,0},则ab的值是( )
A.0 B.1
C.-1 D.±1
与集合中元素有关问题的求解步骤
1.确定集合的元素是什么,集合是数集还是点集.
2.看这些元素满足什么限制条件.
3.根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.
类型二 集合间的基本关系
【例1】 (1)已知集合A={x|x>5},B={x|1-log2x<0},则( )
A.A B B.B A
C.A∩B= D.A∪B=R
(2)(2023·全国甲卷)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.{x|x=3k,k∈Z}
B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z}
D.
判断两集合关系的常用方法
1.化简集合法:用描述法表示的集合,若代表元素的表达式比较复杂,往往需化简表达式,再寻求两个集合的关系.
2.数形结合法:利用数轴或Venn图直观判断.
易错提醒 当B为A的子集时,易漏掉B= 的情况而致误.
【训练】 (1)已知集合M={x|y=,x∈R},N={x|x=m2,m∈M},则集合M,N的关系是( )
A.M?N B.N?M
C.M RN D.N RM
(2)已知集合A={x|x<-1或x≥3},B={x|ax+1≤0},若B A,则实数a的取值范围是( )
A. B.∪(0,1)
C. D.(-∞,-1)∪[0,+∞)
类型三 集合的基本运算
考向 :集合的基本运算
【例2】 (1)(2024·北京高考)已知集合M={x|-3A.{x|-1≤x<1} B.{x|x>-3}
C.{x|-3(2)已知M,N均为R的子集,且 RM N,则M∪( RN)=( )
A. B.M
C.N D.R
对于集合的交、并、补运算,如果集合中的元素是离散的,可用Venn图表示;如果集合中的元素是连续的,可用数轴表示,此时要注意端点的情况.
考向 :利用集合运算求参数
【例3】 已知集合A={x,若A∩N*= ,则实数a的取值范围是( )
A.{1} B.(-∞,1)
C.[1,2] D.(-∞,2]
利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法
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.若集合中的元素能一一列举,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.
【题组对点练】
题号 1 2 3 4
考向 新定义问题
1.已知集合U=R,集合A={x|x2+2x-3<0},B={x|0≤x≤2},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.(-3,0) B.(-1,0)
C.(0,1) D.(2,3)
2.(多选题)(2025·山东枣庄模拟)已知全集为U,集合A,B,C均为U的子集.若A∩B= ,A∩C≠ ,B∩C≠ ,则下列说法一定正确的是( )
A.A U(B∩C) B.C U(A∪B)
C.A∪B∪C=U D.A∩B∩C=
3.(2024·九省联考)已知集合A={-2,0,2,4},B={x||x-3|≤m},若A∩B=A,则m的最小值为________.
4.(加强练)(多选题)设A,B是R的两个子集,对任意x∈R,定义:m=n=若对任意x∈R,m+n=1,则A,B间的关系为( )
A.B= RA B.B= R(A∩B)
C.A= RB D.A= R(A∩B)
第一节 集合
必备知识·梳理
教材回顾
1.确定性 互异性 无序性 a∈A b A 列举法 描述法 图示法
3.A B B A A?B B?A A B且B A 子集 真子集
5.B∩A A B∪A A A B A U U
小题快练
1.A 解析 因为A={x|-52.B 解析 集合M表示纵坐标为1的点集,集合N表示横坐标为0的点集,所以M∩N={(0,1)},故选B.
3.A 解析 对于A,B,{y|y=x2+1,x∈R}=[1,+∞),{x|x=t2+1,t∈R}=[1,+∞),{(x,y)|y=x2+1,x∈R}表示函数y=x2+1图象上的点的集合,所以A正确,B错误;对于C, ?{0},所以C错误;对于D,集合{a,b}的真子集为 ,{a},{b},所以D错误.故选A.
4.{0,2,4,6,8,9} 解析 由题意知集合A中至少包含0,2,4,6,8,9这几个元素,而 UB={0,2,4,6,8,9},所以A∩( UB)={0,2,4,6,8,9}.
5.0或1 解析 当a-3=-3时,可得a=0,此时集合A={-3,-1,-4},符合题意;当2a-1=-3时,可得a=-1,此时a2-4=-3,不满足集合中元素的互异性,舍去;当a2-4=-3时,可得a=1或a=-1(舍去),当a=1时,集合A={-2,1,-3},符合题意.综上可得,实数a=0或1.
关键能力·落实
1.D 解析 B={1,4,9,16,25,81},A∩B={1,4,9},则 A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
2.C 解析 因为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.
3.C 解析 A={x|2x2-3x-2<0}=-4.C 解析 因为{a2,0,-1}={a,b,0},所以①或②由①得或其中与元素互异性矛盾,舍去,符合题意;由②得符合题意,两种情况代入得ab=-1.故选C.
【例1】 (1)A 解析 因为集合A={x|x>5},B={x|1-log2x<0}={x|x>2},所以A B.故选A.
(2)A 解析 因为整数集,k∈+1,k∈+2,k∈Z},U=Z,所以 U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
【训练】 (1)B 解析 因为M={x|y=,x∈R}={x|-1≤x≤1},N={x|x=m2,m∈M}={x|0≤x≤1},所以N?M.故选B.
(2)A 解析 因为B A,所以①若B= ,即ax+1≤0无解,此时a=0,满足题意.②若B≠ ,即ax+1≤0有解,当a>0时,可得x≤-,要使B A,则需要解得0【例2】 (1)C 解析 由集合的并运算,得M∪N={x|-3(2)B 解析 解法一:如图所示,易知答案为B.
解法二(特值法):不妨设 RM=(1,2),N=(0,3),则M∪( RN)=M.故选B.
【例3】 D 解析 由题意,得A={x|(x-1)(x-a)<0},当a>1时,A={x|1【题组对点练】
1.A 解析 由题图可知阴影部分表示的集合为A∩ UB.解不等式x2+2x-3<0,得-32.AD 解析
由题意得A UB,又 U(B∩C)=( UB)∪( UC),所以A U(B∩C),故A正确;符合题意的集合A,B,C及全集U的关系可用如图所示的Venn图表示,由图可知C不是 U(A∪B)的子集,故B错误;集合A∪B∪C与全集U不一定相等,故C错误;由A∩B= ,可得A∩B∩C= ∩C= ,故D正确.综上.选AD.
3.5 解析 由A∩B=A可知B≠ ,所以m≥0.由|x-3|≤m可得-m≤x-3≤m,即3-m≤x≤3+m,故B=[3-m,3+m],因为A∩B=A,所以A B,所以解得m≥5,所以m的最小值为5.
4.AC 解析 因为m=n=且对任意x∈R,m+n=1,所以m,n的值一个为0时,另一个为1,即x∈A时,x B或x∈B时,x A,所以A,B间的关系为B= RA或A= RB,故选AC.(共36张PPT)
第一节
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
集合
课
程
标
准
必备知识/梳理
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
教|材|回|顾
确定性
互异性
无序性
a∈A
b A
列举法
描述法
图示法
子集
真子集
B∩A
A
B∪A
A
A
B
A
U
U
微|点|延|伸
小|题|快|练
解析
解析
解析
解析
解析
关键能力/落实
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
类型一
集合的含义及表示 自练自悟
解析
解析
解析
解析
类型二
集合间的基本关系
解析
解析
解析
解析
类型三
集合的基本运算
解析
解析
解析
解析
解析
解析
解析
R
赢在欲点
A
B
A
A∩B
B
CoA
A
R
CRM
W
U
A
B
U
C
A
B微练(一) 集合
基础过关
一、单项选择题
1.(2024·天津高考)集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{1}
2.已知全集U={x|-1A.0∈A B.1 A
C.2∈A D.3 A
3.已知集合U={-1,0,1,2},A={-1,0,1},B={0,1,2},则{-1} ( )
A. UA B. UB
C.( UA)∩B D. U(A∪B)
4.设集合A={x|4x-2A.(6,10) B.[6,10)
C.[6,10] D.(6,10]
5.若集合A={x|3x2-8x-3≤0},B={x|x>1},定义集合A-B={x|x∈A且x B},则A-B=( )
A. B.
C. D.(1,3]
6.(2025·江苏连云港联考)已知A B,A C,B={0,2,4},C={0,2,6},则满足上述条件的非空集合A的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
7.设M={x|x=4k-3,k∈Z},N={x|x=2k-1,k∈Z},则( )
A.M N B.N M
C.M=N D.M∩N=
8.(2025·山西晋城调研)已知集合A={x,B={1,m},若A∩B的子集有4个,则实数m的取值范围是( )
A.[1,3) B.[1,3]
C.(1,3) D.(1,3]
二、多项选择题
9.已知全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|1<2x<4},则( )
A.A∪B=R B.A∩B=
C. UA B D.B UA
10.已知集合A={y|y=x2+2},集合B={(x,y)|y=x2+2},下列关系正确的是( )
A.(1,3)∈B B.(0,0) B
C.0∈A D.A=B
11.已知全集U的两个非空真子集A,B满足( UA)∪B=B,则下列关系一定正确的是( )
A.A∩B= B.A∩B=B
C.A∪B=U D.( UB)∪A=A
三、填空题
12.设集合A={x|x≤3},B={x|x2-6x+5≤0},则A∩B=________.
13.设集合M={x,N={x,则 NM=________.
14.已知集合A={x|y=lg(a-x)},B={x|1<x<2},且( RB)∪A=R,则实数a的取值范围是________.
素养提升
15.(2024·广东深圳二调)对于任意集合M,N,下列关系正确的是( )
A.M∪ M∪NN=M∪N
B. M∪N(M∩N)=( M∪NM)∪( M∪NN)
C.M∩ M∪NN=M∩N
D. M∪N(M∩N)=( M∪NM)∩( M∪NN)
16.某校有学生1 200人,现有两项课外实践活动供学生选择,要求每个学生至少选择一项参加.调查统计得知,选择其中一项活动的人数占总人数的60%~65%,选择另一项活动的人数占总人数的50%~55%,则下列说法正确的是( )
A.同时选择两项活动的人数可能为100
B.同时选择两项活动的人数可能为180
C.同时选择两项活动的人数可能为260
D.同时选择两项活动的人数可能为320
微练(一) 集合
1.B 解析 因为A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3,4},故选B.
2.B 解析 由U={x|-13.B 解析 对于A, UA={2},故A错误;对于B, UB={-1},所以{-1} UB,故B正确;对于C,( UA)∩B={2},故C错误;对于D, U(A∪B)= ,故D错误.故选B.
4.D 解析 由题意,得得65.C 解析 由3x2-8x-3≤0得-≤x≤3,则A=,又A-B={x|x∈A且x B},则A-B=.故选C.
6.C 解析 由B={0,2,4},C={0,2,6},得B∩C={0,2},因为A B,A C,所以A (B∩C),即A {0,2},而集合{0,2}的非空子集有{0},{2},{0,2},故满足条件的集合A的个数为3.故选C.
7.A 解析 因为M={x|x=4k-3,k∈Z}={x|x=2(2k-1)-1,k∈Z},N={x|x=2k-1,k∈Z},所以M N.故选A.
8.C 解析 集合A={x=[1,3),因为A∩B的子集有4个,所以A∩B有2个元素,所以A∩B={1,m},所以m∈(1,3).故选C.
9.BD 解析 集合A={x|x2-3x-4>0}={x|x>4或x<-1},集合B={x|1<2x<4}={x|04或010.AB 解析 因为集合A={y|y≥2},集合B={(x,y)|y=x2+2}是由抛物线y=x2+2上的点组成的集合,所以AB正确,CD错误.故选AB.
11.CD 解析 令U={1,2,3,4},A={2,3,4},B={1,2},满足( UA)∪B=B,但A∩B≠ ,A∩B≠B,故A、B均不正确;由( UA)∪B=B,知 UA B,所以U=[A∪( UA)] (A∪B),所以A∪B=U,由 UA B,知 UB A,所以( UB)∪A=A,故C、D均正确.
12.[1,3] 解析 由x2-6x+5=(x-1)(x-5)≤0,解得1≤x≤5,即B=[1,5],又A={x|x≤3},所以A∩B=[1,3].
13.{x 解析 由题意可知,x=+=(2n+1)×,n∈Z,则集合M表示的是的奇数倍;由x=,n∈Z可知,集合N表示的是的整数倍,所以 NM={x.
14.[2,+∞) 解析 由已知可得A=(-∞,a), RB=(-∞,1]∪[2,+∞),因为( RB)∪A=R,所以a≥2.
15.B 解析 对于A,如图所示, M∪NN为区域①,所以M∪ M∪NN=M,故A错误;对于C, M∪NN为区域①,M∩ M∪NN为区域①,不等于区域②,故C错误;对于D, M∪N(M∩N)为区域①和③,而 M∪NM为区域③, M∪NN为区域①,所以( M∪NM)∩( M∪NN)为空集,所以D错误.排除A,C,D,故选B.
16.B 解析 设选择其中一项活动的人数为card(A),选择另一项活动的人数为card(B),则同时选择两项活动的人数为card(A∩B).根据题意,则1 320≤card(A)+card(B)≤1 440,又card(A)+card(B)-card(A∩B)=1 200,所以120≤card(A∩B)≤240.故选B.(共19张PPT)
微练(一)
集合
基础过关
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