集合初步(1)
集合的概念,集合的表示方法,集合之间的关系
知识讲解
一、集合的概念
1.集合
某些指定的对象集在一起成为集合.集合中的对象称元素,若a是集合A的元素,记作;若b不是集合A的元素,记作;
2.集合的性质
确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立;
互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素;
无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合不同于元素的排列顺序无关;
二、集合的表示
1.集合的三种表示方法
列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内;
例如:,
描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内.
例如:大于的所有整数表示为:
方程的所有实数根表示为:{|}
图示法
具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
注意:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法.
2.常用数集及其记法
非负整数集(或自然数集),记作;
正整数集,记作或;
整数集,记作;
有理数集,记作;
实数集,记作.
三、集合之间的关系
1.子集关系
定义:若集合A的任何一个元素都是集合B的元素,则称A是B的子集(或B包含A),记作AB(或);
简单性质:1)AA;2)A;3)若AB,BC,则AC;
2.真子集关系
对于两个集合与,若且,则集合是集合的真子集,记作(或)
相等关系:对于两个集合与,如果,且
,那么集合与相等,记作
3.空集
定义:不含任何元素的集合叫做空集
性质:空集的特殊属性,即空集虽空,但空有所用。对任意集合A,有,;;;。
注意事项:
①与是不同的,只是一个数字,而则表示集合,这个集合中含有一个元素,它们的关系是
②与是不同的,中没有任何元素,则表示含有一个元素的集合,它们的关系是两个集合之间的关系()
③与是不同的,中没有任何元素,则表示含有一个元素的集合,它们的关系是或或
④显然,,
4.子集个数问题
设集合A中元素个数为,则①子集的个数为,②真子集的个数为,③非空真子集的个数为
典型例题
一.选择题(共12小题)
1.下列命题中正确的是( )
(1)?与{0}表示同一集合;
(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};
(3)方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};
(4)集合{x|2<x<5}可以用列举法表示.
A.只有(1)和(4)
B.只有(2)和(3)
C.只有(2)
D.以上语句都不对
【解答】解:(1)?没有元素,{0}表示有0这一个元素,故不是同一集合;故(1)错误;
(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1},故(2)正确;
(3)方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的所有解的集合可表示为{1,2};故(3)错误;
(4)集合{x|2<x<5}不可以用列举法表示,故(4)错误,
故选:C.
2.下列说法正确的是( )
A.很小的实数可以构成集合
B.{y|y=x2﹣1}={(x,y)|y=x2﹣1}
C.自然数集N中最小的数不是1
D.空集是任何集合的真子集
【解答】解:A、对于“很小”不确定,故本选项错误;
B、对于集合{y|y=x2﹣1}表示的是函数y=x2﹣1的值域;而集合{(x,y)|y=x2﹣1}表示的是y=x2﹣1图象上的点,故本选项错误;
C、自然数集N中最小的数是0,故本选项正确;
D、空集是任何非空集合的真子集,但不是空集的真子集,故本选项错误;
故选:C.
3.下列关系式中,正确的是( )
A.?∈{0}
B.0?{0}
C.0∈{0}
D.?={0}
【解答】解:对于A??{0},用“∈”不对,
对于B和C,元素0与集合{0}用“∈”连接,故C正确;
对于D,空集没有任何元素,{0}有一个元素,故不正确.
4.已知全集U=R,N={x|﹣3<x<0},M={x|x<﹣1},则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{x|﹣3<x<﹣1}
B.{x|﹣3<x<0}
C.{x|﹣1≤x<0}
D.{x<﹣3}
【解答】解:由图象知,图中阴影部分所表示的集合是N∩(CUM),
又M={x|x<﹣1},
∴CUM={x|x≥﹣1}
∴N∩(CUM)=[﹣1,0)
故选:C.
5.有以下四个集合(1){x|x2﹣2x+1=0};(2){﹣1,2};(3){(﹣1,2)};(4){边长为3,4的三角形}.其中为单元素集合的是( )
A.(3)(4)
B.(1)(3)
C.(1)(3)(4)
D.(2)(4)
【解答】解:(1){x|x2﹣2x+1=0}={1}为单元素集;
(2){﹣1,2}为二元素集;
(3){(﹣1,2)}为单元素集;
(4){边长为3,4的三角形}有两个满足条件的等腰三角形,为二元素集;
故选:B.
6.若集合A={x|kx2﹣2x﹣1=0}只有一个元素,则实数k的取值集合为( )
A.{﹣1}
B.{0}
C.{﹣1,0}
D.(﹣∞,﹣1]∪{0}
【解答】解:由集合A={x|kx2﹣2x﹣1=0}中只有一个元素,
当k=0时,﹣2x﹣1=0,即x=﹣,A={﹣},成立;
当k≠0时,△=4+4k=0,解得k=﹣1.A={x|﹣x2﹣2x﹣1=0}={﹣1},成立.
综上,k=0或﹣1.
故选:C.
7.已知集合A={x∈N|x2+2x﹣3≤0},则集合A的真子集个数为( )
A.31
B.32
C.3
D.4
【解答】解:∵集合A={x∈N|x2+2x﹣3≤0}={x∈N|﹣3≤x≤1}={0,1},
∴集合A的真子集个数为22﹣1=3.
故选:C.
8.已知集合A={0,1,2},B={1,m}.若B?A,则实数m的值是( )
A.0
B.2
C.0或2
D.0或1或2
【解答】解:∵集合A={0,1,2},B={1,m},B?A,
∴m=0或m=2.
∴实数m的值是0或2.
故选:C.
9.已知集合A={1,2},B={x|x2﹣(a+1)x+a=0,a∈R},若A=B,则a=( )
A.1
B.2
C.﹣1
D.﹣2
【解答】解:∵A={1,2},B={x|x2﹣(a+1)x+a=0,a∈R},
若A=B,则1,2是方程|x2﹣(a+1)x+a=0得两根,
则,即a=2.
故选:B.
10.含有三个实数的集合可表示为{a,,1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2012+b2013的值为( )
A.0
B.1
C.﹣1
D.±1
【解答】解:根据题意,由{a,,1}={a2,a+b,0}可得a=0或=0,
又由的意义,则a≠0,必有=0,
则b=0,
则{a,0,1}={a2,a,0},则有a2=1,即a=1或a=﹣1,
集合{a,0,1}中,a≠1,则必有a=﹣1,
则a2012+b2013=(﹣1)2012+02013=1,
故选:B.
11.集合A={(x,y)|y=x}和,则以下结论中正确的是( )
A.1∈A
B.B?A
C.(1,1)?B
D.?∈A
【解答】解:解方程组得,
∴B={(1,1)},满足A={(x,y)|y=x},
∴B?A,
故选:B.
12.若{1,2}?A?{1,2,3,4,5},则集合A的个数是( )
A.8
B.7
C.4
D.3
【解答】解:集合A有:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},
{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.
故选:A.
二.填空题(共2小题)
13.已知集合,则集合A、B的关系为 A=B .
【解答】解:由集合A得:
A={x|x=(2n+1),n∈Z},
由集合B得:
B={x|x=(2n+3),n∈Z
},
∵{x|x=2n+1,n∈Z}={x|x=2n+3,n∈Z},
∴A=B,
故答案为:A=B.
14.已知集合A={x|﹣2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m﹣1},若B?A,则实数m的取值范围是 (﹣∞,4] .
【解答】解:∵集合A={x|﹣2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m﹣1},B?A,
∴当B=?时,m+1≥2m﹣1,解得m≤2,
当B≠?时,,且m+1<2m﹣1,
解得2<m≤4.
综上,m≤4.
∴实数m的取值范围是(﹣∞,4].
故答案为:(﹣∞,4].
三.解答题(共1小题)
15.设A={﹣3,4},B={x|x2﹣2ax+b=0},B≠?且B?A,求a,b.
【解答】解:由B≠?,B?A知B={﹣3}或{4}或{﹣3,4}.
当B={﹣3}时,a=﹣3,b=9;
当B={4}时,a=4,b=16;
当B={﹣3,4}时,a=,b=﹣12.集合初步(1)
集合的概念,集合的表示方法,集合之间的关系
知识讲解
一、集合的概念
1.集合
某些指定的对象集在一起成为集合.集合中的对象称元素,若a是集合A的元素,记作;若b不是集合A的元素,记作;
2.集合的性质
确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立;
互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素;
无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合不同于元素的排列顺序无关;
二、集合的表示
1.集合的三种表示方法
列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内;
例如:,
描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内.
例如:大于的所有整数表示为:
方程的所有实数根表示为:{|}
图示法
具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
注意:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法.
2.常用数集及其记法
非负整数集(或自然数集),记作;
正整数集,记作或;
整数集,记作;
有理数集,记作;
实数集,记作.
三、集合之间的关系
1.子集关系
定义:若集合A的任何一个元素都是集合B的元素,则称A是B的子集(或B包含A),记作AB(或);
简单性质:1)AA;2)A;3)若AB,BC,则AC;
2.真子集关系
对于两个集合与,若且,则集合是集合的真子集,记作(或)
相等关系:对于两个集合与,如果,且
,那么集合与相等,记作
3.空集
定义:不含任何元素的集合叫做空集
性质:空集的特殊属性,即空集虽空,但空有所用。对任意集合A,有,;;;。
注意事项:
①与是不同的,只是一个数字,而则表示集合,这个集合中含有一个元素,它们的关系是
②与是不同的,中没有任何元素,则表示含有一个元素的集合,它们的关系是两个集合之间的关系()
③与是不同的,中没有任何元素,则表示含有一个元素的集合,它们的关系是或或
④显然,,
4.子集个数问题
设集合A中元素个数为,则①子集的个数为,②真子集的个数为,③非空真子集的个数为
典型例题
一.选择题(共12小题)
1.下列命题中正确的是( )
(1)?与{0}表示同一集合;
(2)由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};
(3)方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};
(4)集合{x|2<x<5}可以用列举法表示.
A.只有(1)和(4)
B.只有(2)和(3)
C.只有(2)
D.以上语句都不对
2.下列说法正确的是( )
A.很小的实数可以构成集合
B.{y|y=x2﹣1}={(x,y)|y=x2﹣1}
C.自然数集N中最小的数不是1
D.空集是任何集合的真子集
3.下列关系式中,正确的是( )
A.?∈{0}
B.0?{0}
C.0∈{0}
D.?={0}
4.已知全集U=R,N={x|﹣3<x<0},M={x|x<﹣1},则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{x|﹣3<x<﹣1}
B.{x|﹣3<x<0}
C.{x|﹣1≤x<0}
D.{x<﹣3}
5.有以下四个集合(1){x|x2﹣2x+1=0};(2){﹣1,2};(3){(﹣1,2)};(4){边长为3,4的三角形}.其中为单元素集合的是( )
A.(3)(4)
B.(1)(3)
C.(1)(3)(4)
D.(2)(4)
6.若集合A={x|kx2﹣2x﹣1=0}只有一个元素,则实数k的取值集合为( )
A.{﹣1}
B.{0}
C.{﹣1,0}
D.(﹣∞,﹣1]∪{0}
7.已知集合A={x∈N|x2+2x﹣3≤0},则集合A的真子集个数为( )
A.31
B.32
C.3
D.4
8.已知集合A={0,1,2},B={1,m}.若B?A,则实数m的值是( )
A.0
B.2
C.0或2
D.0或1或2
9.已知集合A={1,2},B={x|x2﹣(a+1)x+a=0,a∈R},若A=B,则a=( )
A.1
B.2
C.﹣1
D.﹣2
10.含有三个实数的集合可表示为{a,,1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2012+b2013的值为( )
A.0
B.1
C.﹣1
D.±1
11.集合A={(x,y)|y=x}和,则以下结论中正确的是( )
A.1∈A
B.B?A
C.(1,1)?B
D.?∈A
12.若{1,2}?A?{1,2,3,4,5},则集合A的个数是( )
A.8
B.7
C.4
D.3
二.填空题(共2小题)
13.已知集合,则集合A、B的关系为
.
14.已知集合A={x|﹣2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m﹣1},若B?A,则实数m的取值范围是
.
三.解答题(共1小题)
15.设A={﹣3,4},B={x|x2﹣2ax+b=0},B≠?且B?A,求a,b.