新高考数学一轮复习课件 第1章 §1.1 集 合
展开1.了解集合的含义,了解全集、空集的含义.2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.3.会求两个集合的并集、交集与补集.4.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题,能使用Venn图表示集合间 的基本关系和基本运算.
LUOSHIZHUGANZHISHI
1.集合与元素(1)集合中元素的三个特性: 、 、 .(2)元素与集合的关系是 或 ,用符号 或 表示.(3)集合的表示法: 、 、 .(4)常见数集的记法
2.集合的基本关系(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中 都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作 (或B⊇A).(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且 ,就称集合A是集合B的真子集,记作 (或BA).(3)相等:若A⊆B,且 ,则A=B.(4)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.空集是 的子集,是 的真子集.
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
1.若集合A有n(n≥1)个元素,则集合A有2n个子集,2n-1个真子集.2.A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}.( )(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )(3)若1∈{x2,x},则x=-1或x=1.( )(4)对任意集合A,B,都有(A∩B)⊆(A∪B).( )
1.(多选)若集合A={x∈N|2x+10>3x},则下列结论正确的是A.2 ∉A B.8⊆AC.{4}∈A D.{0}⊆A
2.已知集合M={ +1,-2},N={b,2},若M=N,则a+b=_____.
3.已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2≥4},则A∩B=___________,A∪(∁UB)=____________.
∵全集U=R,集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2≥4}={x|x≤-2或x≥2},∴∁UB={x|-2
例1 (1)(2020·全国Ⅲ)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
A∩B={(x,y)|x+y=8,x,y∈N*,y≥x}={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},共4个元素.
(2)若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=______.
①当a-3=-3时,a=0,此时A={-3,-1,-4},②当2a-1=-3时,a=-1,此时A={-4,-3,-3}舍去,③当a2-4=-3时,a=±1,由②可知a=-1舍去,则当a=1时,A={-2,1,-3},综上,a=0或1.
若集合A={x|kx2+x+1=0}中有且仅有一个元素,则实数k的取值集合是________.
依题意知,方程kx2+x+1=0有且仅有一个实数根,
解决集合含义问题的关键有三点:一是确定构成集合的元素;二是确定元素的限制条件;三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.
跟踪训练1 (1)已知集合A= ,则集合A中的元素个数为A.3 B.4C.5 D.6
∴x-2的取值有-4,-2,-1,1,2,4,∴x的值分别为-2,0,1,3,4,6,又x∈N,故x的值为0,1,3,4,6.故集合A中有5个元素.
(2)已知a,b∈R,集合{1,a+b,a}= ,则a2 023+b2 023=____.
∴a+b=0,∴a=-b,∴{1,0,-b}={0,-1,b},∴b=1,a=-1,∴a2 023+b2 023=0.
例2 (1)设集合P={y|y=x2+1},M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是A.M=P B.P∈MC.MP D.PM
因为P={y|y=x2+1}={y|y≥1},M={x|y=x2+1}=R,因此PM.
(2)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1≤x≤m+1},且B⊆A,则实数m的取值范围是____________.
∵B⊆A,①当B=∅时,2m-1>m+1,解得m>2;
解得-1≤m≤2.综上,实数m的取值范围是[-1,+∞).
延伸探究 在本例(2)中,若把B⊆A改为BA,则实数m的取值范围是____________.
①当B=∅时,2m-1>m+1,∴m>2;
已知M,N均为R的子集,若N∪(∁RM)=N,则A.M⊆N B.N⊆MC.M⊆∁RN D.∁RN⊆M
由题意知,∁RM⊆N,其Venn图如图所示,
∴只有∁RN⊆M正确.
(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否则易造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn图等来直观解决这类问题.
跟踪训练2 (1)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x∈N|x2-6x<0},则满足AC⊆B的集合C的个数为A.4 B.6C.7 D.8
∵A={1,2},B={1,2,3,4,5},且AC⊆B,∴集合C的所有可能为{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},共7个.
(2)已知集合M={x|x2=1},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,则实数a的值为________.
∵M={-1,1},且M∩N=N,∴N⊆M.若N=∅,则a=0;
∴a=±1综上有a=±1或a=0.
命题点1 集合的运算例3 (1)(2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T等于A.∅ B.SC.T D.Z
方法一 在集合T中,令n=k(k∈Z),则t=4n+1=2(2k)+1(k∈Z),而集合S中,s=2n+1(n∈Z),所以必有T⊆S,所以T∩S=T.方法二 S={…,-3,-1,1,3,5,…},T={…,-3,1,5,…},观察可知,T⊆S,所以T∩S=T.
(2)(2022·济南模拟)集合A={x|x2-3x-4≥0},B={x|1<x<5},则集合(∁RA)∪B等于A.[-1,5) B.(-1,5)C.(1,4] D.(1,4)
因为集合A={x|x2-3x-4≥0}={x|x≤-1或x≥4},又B={x|1<x<5},所以∁RA=(-1,4),则集合(∁RA)∪B=(-1,5).
命题点2 利用集合的运算求参数的值(范围)例4 (1)(2022·厦门模拟)已知集合A={1,a},B={x|lg2x<1},且A∩B有2个子集,则实数a的取值范围为A.(-∞,0]B.(0,1)∪(1,2]C.[2,+∞)D.(-∞,0]∪[2,+∞)
由题意得,B={x|lg2x<1}={x|0
(2022·铜陵模拟)已知A={x|x≤0或x≥3},B={x|x≤a-1或x≥a+1},若A∩(∁RB)≠∅,则实数a的取值范围是A.1≤a≤2 B.12
A={x|x≤0或x≥3},B={x|x≤a-1或x≥a+1},所以∁RB={x|a-1
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.
跟踪训练3 (1)(2021·全国甲卷)设集合M={x|0
由题意知,4∈A,所以a+6=4或a2=4,当a+6=4时,则a=-2,得A={1,4,4},故应舍去;当a2=4时,则a=2或a=-2(舍去),当a=2时,A={1,4,8},B={5,2+b},又4∈B,所以2+b=4,得b=2.所以a=2,b=2.
例5 (1)已知集合A={x∈N|x2-2x-3≤0},B={1,3},定义集合A,B之间的运算“*”:A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},则A*B中的所有元素数字之和为A.15 D.21
由x2-2x-3≤0,得(x+1)(x-3)≤0,得A={0,1,2,3}.因为A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},所以A*B中的元素有0+1=1,0+3=3,1+1=2,1+3=4,2+1=3(舍去),2+3=5,3+1=4(舍去),3+3=6,所以A*B={1,2,3,4,5,6},所以A*B中的所有元素数字之和为21.
(2)非空数集A如果满足:①0∉A;②若∀x∈A,有 ∈A,则称A是“互倒集”.给出以下数集:①{x∈R|x2+ax+1=0};②{x|x2-6x+1≤0}; ③ ,其中是“互倒集”的序号是________.
①中,{x∈R|x2+ax+1=0},二次方程判别式Δ=a2-4,故-2对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x∉B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B=__________________.
{x|-3≤x<0或x>3}
∵A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},∴A-B={x|x>3},B-A={x|-3≤x<0}.∴A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
解决集合新定义问题的关键解决新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,紧扣题目所给定义,结合题目所给定义和要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.
跟踪训练4 若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)是集合A的同一种分拆.若集合A有三个元素,则集合A的不同分拆种数是______.
不妨令A={1,2,3},∵A1∪A2=A,当A1=∅时,A2={1,2,3},当A1={1}时,A2可为{2,3},{1,2,3}共2种,同理A1={2},{3}时,A2各有2种,当A1={1,2}时,A2可为{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}共4种,同理A1={1,3},{2,3}时,A2各有4种,当A1={1,2,3}时,A2可为A1的子集,共8种,故共有1+2×3+4×3+8=27(种)不同的分拆.
KESHIJINGLIAN
1.(2021·全国乙卷)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},集合N={3,4},则∁U(M∪N)等于A.{5} B.{1,2}C.{3,4} D.{1,2,3,4}
方法一 (先求并再求补)因为集合M={1,2},N={3,4},所以M∪N={1,2,3,4}.又全集U={1,2,3,4,5},所以∁U(M∪N)={5}.方法二 (先转化再求解)因为∁U(M∪N)=(∁UM)∩(∁UN),∁UM={3,4,5},∁UN={1,2,5},所以∁U(M∪N)={3,4,5}∩{1,2,5}={5}.
2.已知集合U=R,集合A={x| >2},B={y|y=x2+2},则A∩(∁U B)等于A.R B.(1,2]C.(1,2) D.[2,+∞)
B={y|y=x2+2}=[2,+∞),∴∁UB=(-∞,2),∴A∩(∁UB)=(1,2).
3.已知集合M={1,2,3},N={(x,y)|x∈M,y∈M,x+y∈M},则集合N中的元素个数为A.2 B.3 C.8 D.9
由题意知,集合N={(1,1),(1,2),(2,1)},所以集合N的元素个数为3.
4.(2022·青岛模拟)已知集合A={a1,a2,a3}的所有非空真子集的元素之和等于9,则a1+a2+a3等于A.1 B.2 C.3 D.6
集合A={a1,a2,a3}的所有非空真子集为{a1},{a2},{a3},{a1,a2},{a1,a3},{a2,a3},则所有非空真子集的元素之和为a1+a2+a3+a1+a2+a1+a3+a2+a3=3(a1+a2+a3)=9,所以a1+a2+a3=3.
5.(2022·浙江名校联考)已知集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},若A∪B=B,则实数a的取值范围是A.a<-2 B.a≤-2C.a>-4 D.a≤-4
集合A={x|-2≤x≤2},
6.(多选)已知集合P={(x,y)|x+y=1},Q={(x,y)|x2+y2=1},则下列说法正确的是A.P∪Q=RB.P∩Q={(1,0),(0,1)}C.P∩Q={(x,y)|x=0或1,y=0或1}D.P∩Q的真子集有3个
∴P∩Q={(1,0),(0,1)},故B正确,C错误;又P,Q为点集,∴A错误;又P∩Q有两个元素,∴P∩Q有3个真子集,∴D正确.
7.(多选)(2022·重庆北碚区模拟)已知全集U={x∈N|lg2x<3},A={1,2,3},∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则集合B可能为A.{2,3,4} B.{3,4,5}C.{4,5,6} D.{3,5,6}
由lg2x<3得0
8.(多选)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=BC.A∪B=U D.(∁UB)∪A=A
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,∴U=A∪(∁UA)⊆(A∪B),∴A∪B=U,由∁UA⊆B,知∁UB⊆A,∴(∁UB)∪A=A,故C,D均正确.
9.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁UA={1,2},则实数m=______.
由题意可知,A={x∈U|x2+mx=0}={0,3},即0,3为方程x2+mx=0的两个根,所以m=-3.
10.(2022·石家庄模拟)已知全集U=R,集合M={x∈Z||x-1|<3},N={-4,-2,0,1,5},则下列Venn图中阴影部分的集合为__________.
集合M={x∈Z||x-1|<3}={x∈Z|-3
11.已知集合A={m2,-2},B={m,m-3},若A∩B={-2},则A∪B=_____________.
12.已知集合A={x|y=lg(a-x)},B={x|1
A.15 D.256
14.已知集合A={x|8
其中m1,m2,n1,n2∈N*,
x1+x2∈A,所以加法满足条件,A正确;
当n1=n2时,x1-x2∉A,所以减法不满足条件,B错误;
x1x2∈A,所以乘法满足条件,C正确;
所以除法不满足条件,D错误.
16.对班级40名学生调查对A,B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成,另外,对A,B都不赞成的学生数比对A,B都赞成的学生数的三分之一多1人,问对A,B都赞成的学生有______人.
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