第一课时集合的概念及其运算

发布 2024-02-27 23:35:06 阅读 5200

第一章集合与常用逻辑用语。

考纲解读、把握方向】

1.以集合的含义、元素与集合的关系、集合的表示方法为内容考查集合的概念.

2.以集合相等、集合的包含关系(子集)、空集为内容考查集合关系.

3.以集合的交、并、补为内容考查集合的基本运算.

教材梳理、基础自测】

一、集合与元素。

1.集合元素的特性无序性.

2.集合与元素的关系:若a属于集合a,记作 ;若b不属于集合a,记作 .

基础自测1] 已知a∈r,若=,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.

基础自测2] 已知集合m=,则下列关系正确的是( )

a.0∈mb.0m

c.0m d.3∈m

解析:二、集合的表示方法。

1.集合的表示方法图示法.

2.常见数集及其符号表示。

基础自测3] 已知集合a=,集合b=,全集为u,则图中阴影部分表示的集合是。

a. b.

c. d.

解析:选阴影部分为a∩ub=.

三、集合间的基本关系。

基础自测4] (2015·成都龙泉驿区押题试卷)已知集合a=(a∈r,i是虚数单位),若ar,则a=(

a.1 b.-1

c.±1 d.0

解析:基础自测5] 若p=,q=,则( )

a.pq b.qp

c.rpq d.qrp

解析:选c.∵p=,∴rp=.

又∵q=,∴rpq.

四、集合间的基本关系。

基础自测6] 已知集合a=,b=,a∩b=,则m=__

解析:基础自测7] 设u=,a=,若ua=,则实数m等于___

解析:由ua=及u=可知a=,即方程x2+mx=0的两个实数根分别为0,3,故m=-3.

考点突破、题型透析】

突破一搞清集合元素的特征。

对于一个给定的集合,集合中的元素间是确定的、互异的、无序的.

1)确定性:对于一个集合a和某一个对象a,则a∈a,或者aa,二者必居其一.

2)互异性:集合中不能出现相同的元素.

3)无序性:集合中的元素没有前后的次序.

题1.(2015·临沂质检)已知集合a=,b=,若9∈(a∩b),则实数a的值为___

解析:∵9∈(a∩b),∴9∈a且9∈b,2a-1=9或a2=9,∴a=5或a=±3.

当a=5时,a=,b=,符合题意;

当a=3时,a=,b不满足集合中元素的互异性,∴a≠3;

当a=-3时,a=,b=,符合题意.

a=5或a=-3.

题2.已知集合a=,b=,a∪b=a,则m=(

a.0或 b.0或3

c.1或 d.1或3

解析:选b.由a∪b=a得ba,得m∈a,所以m=或m=3,即m=3或m=1或m=0,又由集合中元素的互异性知m≠1,故选b.

悟】研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性。

突破二明确集合的表示方法及意义。

集合的描述法:a=,它表示集合a是由集合i中具有性质p(x)的所有元素构成的.

题1.(2013·高考山东卷)已知集合a=,则集合b=中元素的个数是( )

a.1 b.3

c.5 d.9

解析:选c.因为x∈a,y∈a,所以。

当x=0时,y=0或y=1或y=2,此时x-y=0或x-y=-1或x-y=-2;

当x=1时,y=0或y=1或y=2,此时x-y=1或x-y=0或x-y=-1;

当x=2时,y=0或y=1或y=2,此时x-y=2或x-y=1或x-y=0,所以集合b=共五个元素,故选c.

题2.已知集合a=,b=,c=,则集合c中所含元素的个数为( )

a.5 b.6

c.12 d.13

解析:悟】用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型集合。

突破三区分子集、真子集。

1)“a是b的子集”的含义是:集合a中的任何一个元素都是集合b中的元素,即由任意x∈a,能推出x∈b.即ab.

2)符号“”包括两层含义:其一,a是b的真子集,即a b;其二,a和b相等,即a=b.结论:ab就是指a b或a=b.

3)“a b”即b中至少比a中多一个元素,ab,但a≠b.

题1.(2015·厦门模拟)已知集合a=,b∩a=,b∪a=,则集合b的子集的个数为( )

a.6 b.7

c.8 d.9

解析:题2.满足a的集合a的个数为。

解析:集合a除含元素0,1,2外,还至少含有3,4,5中的一个元素,所以集合a的个数等于的非空子集的个数,即为23-1=7.

悟】若集合a中有n个元素,则其子集个数是2n,真子集个数为2n-1,非空真子集的个数是2n-2.

突破四明确是否含有端点(等号)

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.

题1.已知集合a=,b=(-a),若ab,则实数a的取值范围是(c,+∞其中c

解析:悟】在用数轴法计算、判断集合关系时,其端点能否取到一定要注意用回代检验的方法来确定。如果两个集合的端点相同,两个集合是否能同时取到端点往往决定集合之间关系。

突破五数轴法求集合的运算。

当集合为不等式解集时,常用数轴法进行运算,其步骤是:

1)化简集合;

2)将集合在数轴上表示出来;

3)进行集合运算求范围,重叠区域为集合间的交集,合并区域代表集合的并集.

题1.(2014·高考新课标全国卷ⅰ)已知集合a=,b=,则a∩b=(

a.[-2,-1b.[-1,2)

c.[-1,1] d.[1,2)

解析:选a.由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合a=,又集合b=,由数轴分析法知a∩b=,故选a.

题2.(2013·高考浙江卷)设集合s=,t=,则(rs)∪t=(

a.(-2,1] b.(-4]

c.(-1] d.[1,+∞

解析:选。rs=,由数轴分析法知(rs)∪t=.

悟】作图时,范围中如果包含端点,就画成实点,不包含就画成小圆圈,避免因端点值的取舍而造成增解或漏解,一般可用端点值代入检验.

突破六 venn图法求集合的运算。

当集合内的元素是离散的,进行集合运算时可用定义法或venn图法.在应用venn图时,全集方框内的元素要不重不漏,对每个集合的确定要准确.

题1.(2014·高考北京卷)已知集合a=,b=,则a∩b=(

a. b.

c. d.

解析:题2.(2013·高考重庆卷)已知全集u=,集合a=,b=,则u(a∪b)=(

a. b.

c. d.

解析:选d.(借助venn图求解)a∪b=,u(a∪b)=,故选d.

悟】画图时,要注意各个集合间的关系和画法,如:

失分警示、谨防陷进】

空集的呐喊——勿忘我。

空集是任何集合的子集,即对于任一集合a,有a.空集是任何非空集合的真子集.当遇到“ab”时,要注意是否需要讨论a=或a≠两种情况,即“优先原则”.

题1:已知集合,集合,且,求实数的可能值组成的集合。

解析:易得集合。

即集合是集合的子集,则或或或(舍)

1)当时,即集合无解,故;

2)当时,即方程的解为,故,即;

3)当时,即方程的解为,故,即。

综上,实数的可能值组成的集合为。

悟】(1)在解答本题时,存在两个典型错误.一是易忽略对空集的讨论,如b=时,a=0;

二是易忽略对字母的讨论.如-可以为2或3.

2)从集合的关系看,ba,则b=或b≠,勿遗忘b=的情况.

3)对含字母的问题,注意分类讨论.

应考迷津、考前指导】

1)集合元素的三个特征.

2)集合的子集与交、并、补的运算性质.

如aba∩b=aa∪b=buauba∩ub=.u(a∩b)=(ua)∪(ub),u(a∪b)=(ua)∩(ub).

3)认清元素的意义,避免数集与点集混淆、函数的定义域与值域混淆、图形集与点集混淆等,如与以及分别表示函数y=的定义域、值域以及函数图象上的点集.

4)集合并、交、补运算的定义.

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