【备考2023】高考数学重难点专题特训学案(全国通用)——01 集合的概念与运算 (原卷版 解析版)
展开重难点01 集合概念与运算
1.集合的有关概念
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性。
(2)集合与元素的关系:若a属于集合A,记作a∈A;若b不属于集合A,记作b∉A。
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法。
(4)五个特定的集合:
集合 | 非负整数集(或自然数集) | 正整数集 | 整数集 | 有理数集 | 实数集 |
符号 | N | N*或N+ | Z | Q | R |
2.集合间的基本关系
表示 关系 | 文字语言 | 记法 | |
集合间 的基本 关系 | 子集 | 集合A中任意一个元素都是集合B中的元素 | A⊆B或B⊇A |
真子集 | 集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A | AB或BA | |
相等 | 集合A中的每一个元素都是集合B中的元素,集合B中的每一个元素也都是集合A中的元素 | A⊆B且B⊆A⇔A=B | |
空集 | 空集是任何集合的子集 | ∅⊆A | |
空集是任何非空集合的真子集 | ∅B且B≠∅ |
3.集合的三种基本运算
| 符号表示 | 图形表示 | 符号语言 |
集合的并集 | A∪B | A∪B={x|x∈A,或x∈B} | |
集合的交集 | A∩B | A∩B={x|x∈A,且x∈B} | |
集合的补集 | 若全集为U,则集合A的补集为∁UA | ∁UA={x|x∈U,且x∉A} |
4.集合基本运算的性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅。
(2)A∪A=A,A∪∅=A。
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A。
(4)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB⇔A∩(∁UB)=∅。
2023年高考中仍将与一元二次不等式解法、一元一次不等式解法、指数、对数不等式解法结合重点考查集合的交集运算,也可能考查集合的并集、补集运算,依然放在前2题位置,难度为基础题.
(建议用时:20分钟)
一、单选题
1.设集合,,则( )
(A){1,3}(B){3,5}(C){5,7}(D){1,7}
【答案】B
【解析】由题知,,故选B.
2.已知集合,则=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知得,所以,故选C.
3.已知全集,集合,集合,则集合
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,所以,故选A.
4.设集合则
A. [0,2] B.(1,3) C. [1,3) D. (1,4)
【答案】B
【解析】∵,∴,故选B.
5.设集合,集合,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】,,∴.
6.设集合,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题知,,所以,故选D.
7.设集合,,则=
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题知=(1,3),B=,所以=,故选D.
8.已知集合={1,2,3,4,5},={(,)|∈,∈,∈},则中所含元素的个数为
.3 .6 .8 .10
【答案】D.
【解析】={(2,1),(3,1),(4,1),(5,1),(3,2),(4,2),(5,2),(4,3),(5,3),(5,4)},含10个元素,故选D.
9.已知集合均为全集的子集,且,,则
A.{3} B.{4} C.{3,4} D.
【答案】A
【解析】由题意,且,所以中必有3,没有4,
,故.
10.设集合,.若,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由得,所以,,故选C。
11.已知集合,则=( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,,则
.故选C.
12.已知全集为,集合,,则
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,,.
二、填空题
13.集合中的最小整数为_______.
【答案】-3
【解析】不等式,即,,所以集合,所以最小的整数为。
14.已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A∩B=________,A∩C=________。
【答案】 [0,+∞) ∅
【解析】集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞),集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞),所以A∩B=[0,+∞)。集合C是函数y=x2的图象上的点的集合,故A∩C=∅。
15.设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P*Q={z|z=ab,a∈P,b∈Q},若P={1,2},Q={-1,0,1},则集合P*Q中元素的个数是________。
【答案】3
【解析】 因为a∈P,b∈Q,所以a的取值只能为1,2;b的取值只能为-1,0,1,z=ab的不同运算结果如下表所示:
b a | -1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 1 | 2 |
由上表可知P*Q=,显然该集合中共有3个不同的元素。
16.若规定的子集为的第个子集,
其中=,则
(1)是的第____个子集;
(2)的第211个子集是_______.
【答案】(1)5 ,(2)
【解析】(1)5 根据的定义,可知;
(2) 此时,是个奇数,所以可以判断所求集中必含元素,又均大于211,故所求子集不含,然后根据(=1,2,7)的值易推导出所求子集为.
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