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- 2021-06-16 发布
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第一节 集合
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.
3.集合间的基本运算
(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)图表示集合的关系及运算.
知识点一 集合的基本概念
1.集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
2.元素与集合的关系:属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.
3.集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn图法.
易误提醒 在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.
[自测练习]
1.已知a∈R,若{-1,0,1}=,则a=________.
解析:≠0,a≠0,a2≠-1,只有a2=1.
当a=1时,=1,不满足互异性,∴a=-1.
答案:-1
知识点二 集合间的基本关系
描述
关系
文字语言
符号语言
集合间的基本关系
子集
A中任意一元素均为B中的元素
A⊆B或B⊇A
真子集
A中任意一元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素A中没有
AB或BA
相等
集合A与集合B中的所有元素都相同
A=B
必记结论 若集合A中有n个元素,则其子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
易误提醒 易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身.
[自测练习]
2.已知集合A={x|x=a+(a2-1)i}(a∈R,i是虚数单位),若A⊆R,则a=( )
A.1 B.-1 C.±1 D.0
解析:A⊆R,∴a2-1=0,a=±1.
答案:C
3.已知集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,xy∈A},则集合B的所有真子集的个数为( )
A.512 B.256
C.255 D.254
解析:由题意知当x=1时,y可取1,2,3,4;当x=2时,y可取1,2;当x=3时,y可取1;当x=4时,y可取1.综上,B中所含元素共有8个,所以其真子集有28-1=255个.选C.
答案:C
知识点三 集合的基本运算及性质
并集
交集
补集
图形表示
符号表示
A∪B={x|x∈A或x∈B}
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
性质
A∪∅=A
A∪A=A
A∪B=B∪A
A∪B=A
⇔B⊆A
A∩∅=∅
A∩A=A
A∩B=B∩A
A∩B=A
⇔A⊆B
A∪(∁UA)=U
A∩(∁UA)=∅
∁U(∁UA)=A
易误提醒 运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心.
必记结论 ∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
[自测练习]
4.(2018·广州一模)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={3,4,5},N={1,2,5},则集合{1,2}可以表示( )
A.M∩N B.(∁UM)∩N
C.M∩(∁UN) D.(∁UM)∩(∁UN)
解析:M∩N={5},A错误;∁UM={1,2},(∁UM)∩N={1,2},B正确;∁UN={3,4},M∩(∁UN)={3,4},C错误;(∁UM)∩(∁UN)=∅,D错误.故选B.
答案:B
5.(2018·长春二模)已知集合P={x|x≥0},Q=,则P∩(∁RQ)=( )
A.(-∞,2) B.(-∞,-1]
C.(-1,0) D.[0,2]
解析:由题意可知Q={x|x≤-1或x>2},则∁RQ={x|-11},Q={x|x2-x>0},则下列结论正确的是( )
A.P⊆Q B.Q⊆P
C.P=Q D.P∪Q=R
解析:由集合Q={x|x2-x>0},知Q={x|x<0或x>1},所以选A.
答案:A
考点三 集合的基本运算|
(1)(2018·高考全国卷Ⅱ)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B=( )
A.{-1,0} B.{0,1}
C.{-1,0,1} D.{0,1,2}
[解析] 由于B={x|-2m+2},∴A⊆∁RB,
∴m-2>3或m+2<-1,即m>5或m<-3.
因此实数m的取值范围是{m|m>5或m<-3}.
10.设全集I=R,已知集合M={x|(x+3)2≤0},N={x|x2+x-6=0}.
(1)求(∁IM)∩N;
(2)记集合A=(∁IM)∩N,已知集合B={x|a-1≤x≤5-a,a∈R},若B∪A=A,求实数a的取值范围.
解:(1)∵M={x|(x+3)2≤0}={-3},
N={x|x2+x-6=0}={-3,2},
∴∁IM={x|x∈R且x≠-3},
∴(∁IM)∩N={2}.
(2)由(1)知A=(∁IM)∩N={2},
∵A∪B=A,∴B⊆A,∴B=∅或B={2},
当B=∅时,a-1>5-a,∴a>3;
当B={2}时,解得a=3,
综上所述,实数a的取值范围为{a|a≥3}.
B组 高考题型专练
1.(2018·高考课标全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=( )
A.[-2,-1] B.[-1,2)
C.[-1,1] D.[1,2)
解析:由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合A={x|x≤-1或x≥3},又集合B={x|-2≤x<2},所以A∩B={x|-2≤x≤-1},故选A.
答案:A
2.(2018·高考课标全国卷Ⅱ)设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=( )
A.{1} B.{2}
C.{0,1} D.{1,2}
解析:由已知得N={x|1≤x≤2},∵M={0,1,2},∴M∩N={1,2},故选D.
答案:D
3.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:集合A={x|x=3n+2,n∈N},当n=0时,3n+2=2,当n=1时,3n+2=5,当n=2时,3n+2=8,当n=3时,3n+2=11,当n=4时,3n+2=14,∵B={6,8,10,12,14},∴A∩B中元素的个数为2,选D.
答案:D
4.(2018·高考福建卷)若集合A={i,i2,i3,i4}(i是虚数单位),B={1,-1},则A∩B等于( )
A.{-1} B.{1}
C.{1,-1} D.∅
解析:因为A={i,-1,-i,1},B={1,-1},所以A∩B={1,-1},故选C.
答案:C
5.(2018·高考浙江卷)已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1