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第一章
集合与常用逻辑用语
集合与常用逻辑用语
1、集合
2、常用逻辑用语
(1)集合的含义与表示
①了解集合的含义、元素与集合的属于关系.
②能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.
(2)集合间的基本关系
①理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
②在具体情境中,了解全集与空集的含义.
1.集合
(3)集合的基本运算
①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.
②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.
③能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.
(1)命题及其关系
①理解命题的概念.
②了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.
③理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.
(2)简单的逻辑联结词
了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.
(3)全称量词与存在量词
①理解全称量词与存在量词的意义.
②能正确地对含有一个量词的命题进行否定.
2.常用逻辑用语
近三年的广东高考卷中的集合、逻辑用语为主要内容的试题每年都是1~2道,均以选择题的形式出现,属容易题.07年是求两函数定义域的交集,08年是一道判断含有逻辑联结词的命题的真假的问题,09年是一道有关集合运算的问题,它涉及到Venn图,2010年有一道集合运算题和一道有关充要条件的题,它们都是考查基本概念和基本运算,属于简单题.
从全国各省的试题来看,命题形式、内容和要求与广东试题差别不大,主要也是考查基本概念和基本运算等基础知识,并且注意了形数结合和本章知识作为工具解决其它问题的运用.
(1)一般地,我们把研究对象统称为
,把一些元素组成的总体叫
,简称集.
(2)集合中的元素是
(即对于元素x,“x∈A”或“x?A”有且只有一个成立)、
.如果用列举法表示集合,集合中的元素是
.
1.集合的含义与表示
元素
集合
确定的
是互不相同的
与顺序无关的
(3)常用的集合表示方法有:
(Venn图)、
等.
(4)集合中元素与集合的关系分为属于与不属于两种,分别用
来表示.
(5)常用集合的字母表示
①空集
;②自然数集
;③正整数集
;④整数集
;⑤有理数集
;⑥实数集
;⑦复数集
.
自然语言法、列举法、描述法、图示法
区间法、特定字母法
“∈”和“?”
?
N
N+(或N
)
Z
Q
R
C
(1)子集:对于两个集合A、B,如果集合A的
,称集合A为集合B的子集,记作
,读作“A包含于B”(或“B包含A”).
用Venn图表示两个集合间的“包含”关系:A?B,如右下图.
(2)真子集:如果
,我们称集合A是集合B的真子集,记作:
.
2.集合间的基本关系
任意一
个元素都是集合B中的元素
A?B(或B?A)
集合A?B,又存在元素x∈B,且x?A
(3)集合相等:如果
(A?B)且
(B?A),此时集合A与集合B的元素是一样的,因此集合A与集合B相等,记作:
.
(4)空集:
叫空集,记作
.
规律:?是任何集合的
,是任何非空集合的
.
集合A是集合B的子集
集合B为集合A的子集
A=B
不含任何元素的集合
?
子集
真子集
(1)交集:由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合叫做集合A与B的
,记作
,A∩B=
.
(2)并集:由所有属于集合A或属于B的元素组成的集合叫做集合A与B的
,记作
,A∪B=
.
(3)全集:如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么称这个集合为
.
(4)补集:若已知全集U,集合A?U,则集合A的
?UA=
.
3.集合的基本运算
交集
A∩B
{x|x∈A且x∈B}
并集
A∪B
{x|x∈A或x∈B}
全集
补集
{x|x∈U且x?A}
(1)A∪B=A?
(2)A∩B=A?
(3)元素个数为n的集合A的子集的个数有
个.
(4)card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)
4.解题中常用的几个结论
B?A
A?B
2n
1.(2011·佛山一模)已知集合A={-1,0,a},B={x|0<x<1},若A∩B≠?,则实数a的取值范围是
( )
A.(-∞,0)
B.(0,1)
C.{1}
D.(1,+∞)
[答案] B
2.(2011·惠州二模)已知集合A={x|y=lnx},集合B={-2,-1,1,2},则A∩B=
( )
A.(0,+∞)
B.{-1,-2}
C.(1,2)
D.{1,2}
[解析] A为函数y=lnx的定义域,于是A=(0,+∞),故A∩B={1,2},故选D.
[答案] D
3.(2009·广东)已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的韦恩(Venn)图是
( )
[解析] 由N={x|x2+x=0},得N={-1,0},所以N?M,选B.
[答案] B
(2011·广州一模)已知集合A={x|ax+1=0},且1∈A,则实数a的值为( )
A.-1 B.0
C.1
D.2
[解析] 由1∈A知x=1是方程ax+1=0的解,
即a×1+1=0.
∴a=-1.
[答案] A
设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则b-a等于( )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
[解析] 由两个集合相等知,它们的元素完全相同,因为a≠0,所以只有a+b=0
即a=-b,此时=-1.b=1
从而a=-1,b-a=2.故选C.
[答案] C
[点评与警示] 注意集合中元素是互不相同的.
(2010·江西卷)若集合A={x||x|≤1,x∈R},B={y|y=x2,x∈R},则A∩B=( )
A.{x|-1≤x≤1}
B.{x|x≥0}
C.{x|0≤x≤1}
D.?
[解析] A={x|-1≤x≤1},B={y|y≥0},解得A∩B={x|0≤x≤1}.故选C.
[答案] C
[点评与警示] 集合B是y的取值范围,即函数y=x2的值域.
(2011·广州二模)已知全集U=A∪B={1,2,3,4,5,6,7},A∩(?UB)={2,4,6},则集合B=( )
A.{2,4,6}
B.{1,3,5}
C.{1,3,5,7}
D.{1,2,3,4,5,6,7}
[答案] C
设集合A={x|x2-3x-10≤0},集合B={x|p+1≤x≤2p-1},若B?A,求实数p的取值范围.
[解] 欲求实数p的取值范围,只需找出关于p的不等式,解之即得范围.
由x2-3x-10≤0解得-2≤x≤5,
∵B?A,结合数轴,得
[点评与警示] ?是一个特殊的集合,对于任何集合A有??A,对任何非空集合A有?
A.这些性质在解题时往往容易忽略.在解决有关集合间的关系的问题时,如B?A,则应分B≠?与B=?两种情况进行讨论.
若将题中的“B?A”
①改成“A∩B=B”或改成“A∪B=A”情况会怎么样?
②若改成“A∪B=B”又怎样?
[提示] ①情况是一样的,因为A∩B=B?B?A;A∪B=A?B?A.
②利用A∪B=B?A?B类似原题可解得.
(2009·北京)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1?A且k+1?A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.
[解析] 什么是“孤立元”?依题意可知,必须是没有与k相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k相邻的元素.故所求的集合可分为如下两类:
因此,符合题意的集合是:{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.故应填6.
[答案] 6
设S={1,2,3}是全集,集合A、B都是S的子集.若A∩B={1,2},则称A、B为“理想配集”,记作(A,B),这样的“理想配集”(A,B)共有多少个?
[提示] 若A∪B={1,2}这样的“理想配集”只有一个,即A=B={1,2};若A∪B={1,2,3},这样的“理想配集”有两个,即A={1,2,3},B={1,2}或A={1,2},B={1,2,3}.故共有3个“理想配集”(A,B).
1.处理有关集合交、并、补运算的问题,数形结合(如Venn图、数轴等)是常用的有效方法.
2.解题时要特别关注集合元素的三个特性,在解决含参数的问题时特别要进行解题后的检验,否则很可能会不满足“互异性”而导致错误结论.
3.空集?在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏掉.注意:A?B则有“A=?和A≠?”两种情况.
4.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.