课标通用高考数学一轮复习第一章1.1集合及其运算学案理
高考数学一轮复习 第一章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念与运算教学案 理
第一章集合与常用逻辑用语1.1 集合的概念与运算考纲要求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)图表达集合间的关系及运算.1.集合元素的三个特征:______、______、______.2.元素与集合的关系是____或______关系,用符号____或____表示.3.集合的表示法:______、______、图示法.4.常用数集:自然数集______;正整数集______(或______);整数集______;有理数集________;实数集____.5.集合的分类:按集合中元素的个数划分,集合可以分为______、______.6.子集、真子集及其性质:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A);若集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,则A B(或B A);∅⊆A;A⊆A;A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.若集合A含有n个元素,则A的子集有____个,A的非空子集有____个,A的非空真子集有____个.7.集合相等:若A⊆B,且____,则A=B.8.集合的并、交、补运算:并集:A∪B=____________;交集:A∩B=__________;补集:∁U A=__________;U为全集,∁U A表示集合A相对于全集U的补集.9.集合的运算性质并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A;∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B);∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).1.设M={x|x≤211},a=2 014,则下列关系中正确的是( ).A.a⊆M B.a∉MC.{a}∉M D.{a}⊆M2.(2012山东高考)已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(∁U A)∪B为( ).A.{1,2,4} B.{2,3,4}C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}3.若集合A={x|x<1},B={x|x≥a},且A∩B≠∅,则实数a的取值范围为( ).A.a≤1 B.a<1C.a≥1 D.a>14.(2012湖北高考)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B ={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( ).A.1 B.2C.3 D.45.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a的值为__________.一、集合的概念【例1-1】若集合A={2,3,4},B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n},则集合B的元素个数为( ).A.2 B.3 C.4 D.5【例1-2】已知集合A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},且1∈A,则2 014a的值为__________.方法提炼1.研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.集合 {x |f (x )=0}{x |f (x )>0}{x |y =f (x )} {y |y =f (x )} {(x ,y )|y =f (x )} 集合的 意义方程f (x )= 0的解集 不等式f (x ) >0的解集函数y =f (x ) 的定义域函数y =f (x ) 的值域函数y =f (x ) 图象上的点集2.对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.3.空集是一个特殊的集合,要注意正确区分∅,{0},{∅}三个符号的含义.∅是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{∅}是含有一个元素∅的集合.请做演练巩固提升1二、集合间的基本关系【例2-1】已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a2 014+b 2 014=__________.【例2-2】已知集合A ={x |(x -2)(x -3a -1)<0},函数y=lg 2a -xx -a 2+1的定义域为集合B .求满足B ⊆A 的实数a 的取值范围.方法提炼1.解决有关集合相等的问题,应利用集合相等的定义,首先分析已知元素在另一个集合中与哪一个元素相等,有几种情况等,然后列方程(组),求解,还要注意检验.2.集合A 中元素的个数记为n ,则它的子集的个数为2n,真子集的个数为2n -1,非空真子集的个数为2n-2.3.通过集合之间的关系,求参数的取值范围,最终是要通过比较区间端点的大小来实现,因此确定两个集合内的元素,成为解决该类问题的关键.由于元素的属性中含有参数,所以分类讨论成为必然,分类讨论时要注意不重不漏.请做演练巩固提升2三、集合的基本运算【例3-1】(2012广东粤西北九校高三联考)设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为( ).A .[-1,0]B .(-1,0)C .(-∞,-1)∪[0,1)D .(-∞,-1]∪(0,1)【例3-2】设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2+2(a +1)x +(a 2-5)=0}.(1)若A ∩B ={2},求实数a 的值;(2)若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围. 方法提炼1.集合运算的常用方法(1)集合元素离散时借助Venn 图运算;(2)集合元素连续时借助数轴运算,借助数轴运算时应注意端点值的取舍.2.常用重要结论(1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ; (2)A ∪B =A ⇔A ⊇B .3.A ∩B =A ∪B ⇔A =B .请做演练巩固提升3,4忽视集合为空集的情况而失误【典例1】已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若A ∩B =B ,则a =( ).A .-12或1 B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0解析:依题意可得A ∩B =B ⇔B ⊆A .因为集合A ={x |x 2+x -2=0}={-2,1},当x =-2时,-2a =1,解得a =-12;当x =1时,a =1;又因为B 是空集时也符合题意,这时a =0,故选D . 答案:D【典例2】若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,则由m 的可取值组成的集合为__________.解析:当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ; 若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.答案:{m |m ≤3}答题指导:1.典例1易出现忽略a =0的情况,典例2易出现不讨论B =∅的情况.2.在解决有关A ∩B =∅,A ∪B =∅,A ⊆B 等集合问题时,往往容易忽略空集的情况,一定要先考虑∅是否成立,以防漏解.另外要注意分类讨论和数形结合思想的应用.1.已知集合A ={2,3,4},B ={2,4,6,8},C ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B ,且log x y ∈N *},则集合C 中的元素个数是( ).A .9B .8C .3D .42.(2012课标全国高考)已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( ).A .AB B .B AC .A =BD .A ∩B =∅3.(2012广东高考)设集合U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,3,5},则∁U M =( ).A .{2,4,6}B .{1,3,5}C .{1,2,4}D .U4.(2012北京高考)已知集合A ={x ∈R |3x +2>0},B ={x ∈R |(x +1)(x -3)>0},则A ∩B =( ).A .(-∞,-1)B .⎝⎛⎭⎪⎫-1,-23C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,3 D .(3,+∞)5.(2012山东济宁模拟)设集合P ={x |sin x =1,x ∈R },Q ={x |cos x =-1,x ∈R },S ={x |sin x +cos x =0,x ∈R },则( ).A .P ∩Q =SB .P ∪Q =SC .P ∪Q ∪S =RD .(P ∩Q )⊆S参考答案基础梳理自测知识梳理1.确定性互异性无序性2.属于不属于∈∉3.列举法描述法4.N N*N+Z Q R5.有限集无限集6.2n2n-1 2n-27.B⊆A8.{x|x∈A,或x∈B} {x|x∈A,且x∈B} {x|x∈U,且x∉A}基础自测1.D 解析:∵2 014<211=2 048,∴{2 014}⊆M,故选D.2.C 解析:易知∁U A={0,4},所以(∁U A)∪B={0,2,4},故选C.3.B 解析:在数轴上表示出两个集合,可以看到,当a<1时,A∩B≠∅.故选B.4.D 解析:由题意可得,A={1,2},B={1,2,3,4}.又∵A ⊆C⊆B,∴C={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4},故选D.5.1 解析:∵A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},a2+4>3,∴a+2=3,a=1.考点探究突破【例1-1】B 解析:由题意知,B中的元素有:2×3=6,2×4=8,3×4=12,因此B={6,8,12},故选B.【例1-2】1 解析:当a+2=1,即a=-1时,(a+1)2=0,a2+3a+3=1与a+2相同,∴不符合题意.当(a+1)2=1,即a=0或a=-2时,①a=0符合要求.②a=-2时,a2+3a+3=1与(a+1)2相同,不符合题意.当a2+3a+3=1,即a=-2或a=-1.①当a=-2时,a2+3a+3=(a+1)2=1,不符合题意.②当a=-1时,a2+3a+3=a+2=1,不符合题意.综上所述,a=0.∴2 014a=1. 【例2-1】1 解析:由题意知b =0,因此集合化简为{a,0,1}={a 2,a,0},因此a 2=1,解得a =±1.经检验a =1不符合集合元素的互异性,故a =-1.故a 2 014+b 2 014=1.【例2-2】解:由于2a ≤a 2+1,当2a =a 2+1时,即a =1时,函数无意义,∴a ≠1,B ={x |2a <x <a 2+1}.①当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2},要使B ⊆A成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥3a +1,a 2+1≤2,即a =-1.②当3a +1=2,即a =13时,A =∅,B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫23<x <109,此时不满足B ⊆A ;③当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1},要使B ⊆A成立,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥2,a 2+1≤3a +1,即1≤a ≤3.又a ≠1,故1<a ≤3.综上所述,满足B ⊆A 的实数a 的取值范围是{a |1<a ≤3}∪{a |a =-1}.【例3-1】D 解析:因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},则u =1-x 2∈(0,1],所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0}, A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故题图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1),选D.【例3-2】解:由x 2-3x +2=0, 得x =1或x =2, 故集合A ={1,2}.(1)∵A ∩B ={2},∴2∈B ,代入B 中的方程,得a 2+4a +3=0⇒a =-1或a =-3.当a =-1时,B ={x |x 2-4=0}={-2,2},满足条件;当a =-3时,B ={x |x 2-4x +4=0}={2},满足条件, 综上,a 的值为-1或-3. (2)对于集合B ,Δ=4(a +1)2-4(a 2-5)=8(a +3). ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,①当Δ<0,即a <-3时,B =∅,满足条件; ②当Δ=0,即a =-3时,B ={2},满足条件;③当Δ>0,即a >-3时,B =A ={1,2}才能满足条件, 则由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧1+2=-2(a +1)1×2=a 2-5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-52,a 2=7,矛盾;综上,a 的取值范围是(-∞,-3].演练巩固提升 1.D2.B 解析:由题意可得,A ={x |-1<x <2}, 而B ={x |-1<x <1},故B A .3.A 解析:∵M ={1,3,5},U ={1,2,3,4,5,6}, ∴∁U M ={2,4,6}.4.D 解析:由题意得,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-23,B ={x |x <-1,或x>3},所以A ∩B =(3,+∞).5.D 解析:方法一:由sin x =1得,x =2k π+π2,k ∈Z ,所以P =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =2k π+π2,k ∈Z ;由cos x =-1得,x =2k π+π,k ∈Z ,所以Q ={x |x =2k π+π,k ∈Z }; 由sin x +cos x =0得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=0,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=0,可得x +π4=k π,k ∈Z ,即x =k π-π4,k ∈Z ,所以S =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =k π-π4,k ∈Z .由于P ∩Q =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =2k π+π2,k ∈Z ∩{x |x =2k π+π,k ∈Z }=∅,因此(P ∩Q )⊆S ,所以选项D 正确.方法二:P 表示终边落在y 轴非负半轴上角的集合,Q 表示终边落在x 轴非正半轴上角的集合,故P ∩Q =∅,所以选项D 正确.。
2024年高考数学一轮复习第1章 §1.1 集 合
§1.1集合考试要求 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.知识梳理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*(或N+)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B A).(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.3.集合的基本运算表示集合语言图形语言记法运算并集交集补集常用结论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.思考辨析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).()教材改编题1.(2022·新高考全国Ⅱ)已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B等于() A.{-1,2} B.{1,2} C.{1,4} D.{-1,4}2.下列集合与集合A={2 022,1}相等的是()A.(1,2 022)B.{(x,y)|x=2 022,y=1}C.{x|x2-2 023x+2 022=0}D.{(2 022,1)}3.设全集U=R,集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2},则A∪B=________,∁U(A∩B)=________.题型一集合的含义与表示例1 (1)(2022·衡水模拟)设集合A={(x,y)|y=x},B={(x,y)|y=x2},则集合A∩B的元素个数为()A.0 B.1 C.2 D.3(2)已知集合A={1,a-2,a2-a-1},若-1∈A,则实数a的值为()A.1 B.1或0C.0 D.-1或0听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华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)(多选)若集合M={x|x-2<0,x∈N},则下列四个命题中,错误的命题是() A.0∉M B.{0}∈MC.{1}⊆M D.1⊆M(2)(2023·聊城模拟)已知集合A={0,1,2},B={ab|a∈A,b∈A},则集合B中元素的个数为() A.2 B.3 C.4 D.5题型二集合间的基本关系例2 (1)(2022·宜春质检)已知集合A={x|y=ln(x-2)},B={x|x≥-3},则下列结论正确的是()A.A=B B.A∩B=∅C.A B D.B⊆A(2)设集合A={x|-1≤x+1≤2},B={x|m-1≤x≤2m+1},当x∈Z时,集合A的真子集有________个;当B⊆A时,实数m的取值范围是________.听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华(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)(多选)已知非空集合M满足:①M⊆{-2,-1,1,2,3,4},②若x∈M,则x2∈M.则集合M可能是()A.{-1,1} B.{-1,1,2,4}C.{1} D.{1,-2,2}(2)函数f(x)=x2-2x-3的定义域为A,集合B={x|-a≤x≤4-a},若B⊆A,则实数a的取值范围是________________.题型三集合的基本运算命题点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.S C.T D.Z(2)设全集U=R,A={x|-2≤x<4},B={x|y=x+2},则图中阴影部分表示的集合为()A.{x|x≤-2} B.{x|x>-2}C.{x|x≥4} D.{x|x≤4}听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________命题点2利用集合的运算求参数的值(范围)例4 (2023·衡水模拟)已知集合A={x|y=ln(1-x2)},B={x|x≤a},若(∁R A)∪B=R,则实数a 的取值范围为()A.(1,+∞) B.[1,+∞)C.(-∞,1) D.(-∞,1]听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华对于集合的交、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)(2022·全国甲卷)设全集U={-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,2},B={x|x2-4x+3=0},则∁U(A∪B)等于()A.{1,3} B.{0,3}C.{-2,1} D.{-2,0}(2)(2023·驻马店模拟)已知集合A={x|(x-1)·(x-4)<0},B={x|x>a},若A∪B={x|x>1},则a 的取值范围是()A .[1,4)B .(1,4)C .[4,+∞)D .(4,+∞)题型四 集合的新定义问题例5 (1)(多选)当一个非空数集F 满足条件“若a ,b ∈F ,则a +b ,a -b ,ab ∈F ,且当b ≠0时,ab ∈F ”时,称F 为一个数域,以下说法正确的是( )A .0是任何数域的元素B .若数域F 有非零元素,则2 023∈FC .集合P ={x |x =3k ,k ∈Z }为数域D .有理数集为数域(2)已知集合M ={1,2,3,4},A ⊆M ,集合A 中所有元素的乘积称为集合A 的“累积值”,且规定:当集合A 只有一个元素时,其累积值即为该元素的数值,空集的累积值为0.设集合A 的累积值为n .①若n =3,则这样的集合A 共有________个; ②若n 为偶数,则这样的集合A 共有________个.听课记录:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 思维升华 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 设集合U ={2,3,4},对其子集引进“势”的概念:①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大.最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,依此类推.若将全部的子集按“势”从小到大的顺序排列,则排在第6位的子集是________.。
2022届高考数学大一轮总复习(人教新课标文科)配套学案1 集合的概念和运算
第一章 集合与常用规律用语学案1 集合的概念与运算 导学目标:1.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.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简洁集合的并集与交集.4.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.5.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.自主梳理1.集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.2.元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示. 3.集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法. 4.集合间的基本关系对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,则A ⊆B (或B ⊇A ).若A ⊆B ,且在B 中至少有一个元素x ∈B ,但x ∉A ,则A B (或B A ). 若A ⊆B 且B ⊆A ,则A =B . 5.集合的运算及性质设集合A ,B ,则A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B },A ∪B ={x |x ∈A 或x ∈B }. 设全集为U ,则∁U A ={x |x ∈U 且x ∉A }. A ∩∅=∅,A ∩B ⊆A ,A ∩B ⊆B , A ∩B =A ⇔A ⊆B .A ∪∅=A ,A ∪B ⊇A ,A ∪B ⊇B , A ∪B =B ⇔A ⊆B .A ∩∁U A =∅;A ∪∁U A =U . 自我检测 1.(2021·长沙模拟)下列集合表示同一集合的是( ) A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}C .M ={4,5},N ={5,4}D .M ={1,2},N ={(1,2)} 答案 C 2.(2009·辽宁)已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |-5<x <5},则M ∩N 等于( ) A .{x |-5<x <5} B .{x |-3<x <5} C .{x |-5<x ≤5} D .{x |-3<x ≤5} 答案 B解析 画数轴,找出两个区间的公共部分即得M ∩N ={x |-3<x <5}.3.(2022·湖北)设集合A ={(x ,y )|x 24+y 216=1},B ={(x ,y )|y =3x },则A ∩B 的子集的个数是( )A .4B .3C .2D .1 答案 A解析 易知椭圆x 24+y 216=1与函数y =3x 的图象有两个交点,所以A ∩B 包含两个元素,故A ∩B 的子集个数是4个.4.(2022·潍坊五校联考)集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R },集合N ={x |y =9-x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .{t |0≤t ≤3}B .{t |-1≤t ≤3}C .{(-2,1),(2,1)}D .∅ 答案 B解析 ∵y =x 2-1≥-1,∴M =[-1,+∞). 又∵y =9-x 2,∴9-x 2≥0.∴N =[-3,3].∴M ∩N =[-1,3]. 5.(2021·福州模拟)已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =________. 答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,∴a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,但集合中有相同元素,舍去,故a =-1或2.探究点一 集合的基本概念例1 (2021·沈阳模拟)若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,ba,b },求b -a 的值.解题导引 解决该类问题的基本方法为:利用集合中元素的特点,列出方程组求解,但解出后应留意检验,看所得结果是否符合元素的互异性.解 由{1,a +b ,a }={0,ba,b }可知a ≠0,则只能a +b =0,则有以下对应关系:⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,ba =a ,b =1①或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,b =a ,b a =1.②由①得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,符合题意;②无解.∴b -a =2.变式迁移1 设集合A ={1,a ,b },B ={a ,a 2,ab },且A =B ,求实数a ,b . 解 由元素的互异性知, a ≠1,b ≠1,a ≠0,又由A =B ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=1,ab =b ,或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b ,ab =1,解得a =-1,b =0. 探究点二 集合间的关系例2 设集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R },N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R },则下列关系中正确的是( ) A .M =N B .M N C .M N D .M ∈N解题导引 一般地,对于较为简单的两个或两个以上的集合,要推断它们之间的关系,应先确定集合中元素的形式是数还是点或其他,属性如何.然后将所给集合化简整理,弄清每个集合中的元素个数或范围,再推断它们之间的关系.答案 A。
高考数学一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 1.1 集合及其运算课件(理)
§1.1 集合及其运算
1.集合的基本概念 (1)我们把研究对象统称为________,把一些元素组成的总体叫做 ________. (2)集合中元素的三个特性:________,________, ________. (3)集合常用的表示方法:________和________.
2.常用数集的符号
(2)集合与集合之间的关系:
表示 关系
文字语言
相等 集合 A 与集合 B 中的所有元素都相同
符号语言 __________⇔A=B
子集 A 中任意一个元素均为 B 中的元素
________或 ________
真子集
A 中任意一个元素均为 B 中的元素,且 B 中至少有一个元素不是 A 中的元素
________或 ________
(2015·安徽)设全集 U={1,2,3,4,5,6},
A={1,2},B={2,3,4},则 A∩(∁UB)=( )
A.{1,2,5,6}
B.{1}
C.{2}
D.{1,2,3,4}
解:∵∁UB={1,5,6},∴A∩(∁UB)={1}.故选 B.
(2015·陕西)设集合 M={x|x2=x},N
数集
自然 数集
正整 数集
符号
整数集
有理 数集
实数集 复数集
3.元素与集合、集合与集合之间的关系 (1)元素与集合之间存在两种关系:如果 a 是集合 A 中的元素, 就说 a ________集合 A,记作________;如果 a 不是集合 A 中的 元素,就说 a________集合 A,记作________.
④A∪∅=________;
⑤A∪B________B∪A.
(3)①∁U(∁UA)=________;
高考数学一轮复习学案:1.1 集合及其运算(含答案)
高考数学一轮复习学案:1.1 集合及其运算(含答案)1.1集合及其运算集合及其运算最新考纲考情考向分析1.了解集合的含义,体会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.3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.4.在具体情境中,了解全集与空集的含义.5.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.6.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.7.能使用韦恩Venn图表达集合的基本关系及集合的基本运算.集合的交.并.补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式.函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩Venn图,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型以选择题为主,低档难度.1集合与元素1集合中元素的三个特征确定性.互异性.无序性2元素与集合的关系是属于或不属于,用符号或表示3集合的表示法列举法.描述法.图示法4常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN*或NZQR2.集合间的基本关系关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中即若xA,则xBAB或BA真子集集合A 是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中AB或BA集合相等集合A,B中的元素相同或集合A,B互为子集AB3.集合的基本运算运算自然语言符号语言Venn图交集由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合ABx|xA且xB并集由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合ABx|xA或xB补集由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合UAx|xU且xA 知识拓展1若有限集合A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n1.2ABABAABB.3AUA;AUAU;UUAA.题组一思考辨析1判断下列结论是否正确请在括号中打“”或“”1任何一个集合都至少有两个子集2x|yx21y|yx21x,y|yx213若x2,10,1,则x0,1.4x|x1t|t15对于任意两个集合A,B,关系ABAB恒成立6若ABAC,则BC.题组二教材改编2P11例9已知U|0180,Ax|x是锐角,Bx|x是钝角,则UAB________.答案x|x是直角3P44A组T5已知集合Ax,y|x2y21,Bx,y|yx,则AB中元素的个数为________答案2解析集合A表示以0,0为圆心,1为半径的单位圆,集合B表示直线yx,圆x2y21与直线yx相交于两点22,22,22,22,则AB中有两个元素题组三易错自纠4若集合A1,1,B0,2,则集合z|zxy,xA,yB中的元素的个数为A5B4C3D2答案C解析当x1,y0时,z1;当x1,y2时,z1;当x1,y0时,z1;当x1,y2时,z3,故集合z|zxy,xA,yB中的元素个数为3,故选C.5已知集合Ax|x22x30,Bx|x1答案D解析因为AB,所以集合A,B有公共元素,作出数轴,如图所示,易知a1.2集合A0,2,a,B1,a2,若AB0,1,2,4,16,则a的值为A0B1C2D4答案D解析由题意可得a,a24,16,a4.3设集合A0,4,Bx|x22a1xa210,xR若ABB,则实数a的取值范围是______答案,11解析因为A0,4,所以BA分以下三种情况当BA时,B0,4,由此可知,0和4是方程x22a1xa210的两个根,由根与系数的关系,得4a124a210,2a14,a210,解得a1;当B且BA时,B0或B4,并且4a124a210,解得a1,此时B0满足题意;当B时,4a124a210,解得a1.综上所述,所求实数a的取值范围是,11思维升华1一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况2运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化跟踪训练1xx天津设集合A1,2,6,B2,4,CxR|1x5,则ABC等于A2B1,2,4C1,2,4,6DxR|1x5答案B解析AB1,2,4,6又CxR|1x5,则ABC1,2,4,故选B.2已知集合Ax|x2x120,Bx|2m1xm1,且ABB,则实数m的取值范围为A1,2B1,3C2,D1,答案D解析由x2x120,得x3x40,即3x4,所以Ax|3x4又ABB,所以BA.当B时,有m12m1,解得m2;当B时,有32m1,m14,2m1m1,解得1m2.综上,m的取值范围为1,题型四题型四集合的新定义问题集合的新定义问题典例已知集合Ax,y|x2y21,x,yZ,Bx,y||x|2,|y|2,x,yZ,定义集合ABx1x2,y1y2|x1,y1A,x2,y2B,则AB中元素的个数为A77B49C45D30答案C解析如图,集合A表示如图所示的所有圆点“”,集合B表示如图所示的所有圆点“”所有圆点“”,集合AB显然是集合x,y||x|3,|y|3,x,yZ中除去四个点3,3,3,3,3,3,3,3之外的所有整点即横坐标与纵坐标都为整数的点,即集合AB表示如图所示的所有圆点“”所有圆点“”所有圆点“”,共45个故AB 中元素的个数为45.故选C.思维升华解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点1紧扣新定义首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中2用好集合的性质解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素跟踪训练定义一种新的集合运算ABx|xA,且xB若集合Ax|x24x30,Bx|2x4,则按运算,BA等于Ax|3x4Bx|3x4Cx|3x4Dx|2x4答案B解析Ax|1x3,Bx|2x4,由题意知,BAx|xB,且xAx|3x4.。
高考数学一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 第1课时 集合的概念与运算学案(含解析)-人教版高三全
集合的概念与运算导学目标: 1.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.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.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.4.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.5.能使用Venn图表达集合的关系及运算.自主梳理1.集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.2.元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.3.集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法.4.集合间的基本关系对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).若A⊆B,且在B中至少有一个元素x∈B,但x∉A,则A B(或B A).若A⊆B且B⊆A,则A=B.5.集合的运算及性质设集合A,B,则A∩B={x|x∈A且x∈B},A∪B={x|x∈A或x∈B}.设全集为S,则∁SA={x|x∈S且x∉A}.A∩∅=∅,A∩B⊆A,A∩B⊆B,A∩B=A⇔A⊆B.A∪∅=A,A∪B⊇A,A∪B⊇B,A∪B=B⇔A⊆B.A∩∁U A=∅;A∪∁U A=U.自我检测1.(2011·无锡高三检测)下列集合表示同一集合的是________(填序号).①M={(3,2)},N={(2,3)};②M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1};③M={4,5},N={5,4};④M ={1,2},N ={(1,2)}. 答案 ③2.(2009·辽宁改编)已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |-5<x <5},则M ∩N =________. 答案 {x |-3<x <5}解析 画数轴,找出两个区间的公共部分即得M ∩N ={x |-3<x <5}.3.(2010·湖南)已知集合A ={1,2,3},B ={2,m ,4},A ∩B ={2,3},则m =________. 答案 3解析 ∵A ∩B ={2,3},∴3∈B ,∴m =3.4.(2010·常州五校联考)集合M ={y |y =x 2-1,x ∈R },集合N ={x |y =9-x 2,x ∈R },则M ∩N =________. 答案 [-1,3]解析 ∵y =x 2-1≥-1,∴M =[-1,+∞). 又∵y =9-x 2,∴9-x 2≥0. ∴N =[-3,3].∴M ∩N =[-1,3].5.已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =________. 答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,∴a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,但集合中有相同元素,舍去,故a =-1或2.探究点一 集合的基本概念例1 若a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }={0,b a,b },求b -a 的值.解题导引 解决该类问题的基本方法为:利用集合中元素的特点,列出方程组求解,但解出后应注意检验,看所得结果是否符合元素的互异性.解 由{1,a +b ,a }={0,b a,b }可知a ≠0,则只能a +b =0,则有以下对应法则:⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,ba =a ,b =1① 或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,b =a ,b a =1.②由①得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,符合题意;②无解.∴b -a =2.变式迁移1 设集合A ={1,a ,b },B ={a ,a 2,ab },且A =B ,求实数a ,b . 解 由元素的互异性知,a ≠1,b ≠1,a ≠0,又由A =B ,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,ab =b ,或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b ,ab =1,解得a =-1,b =0.探究点二 集合间的关系例2 设集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R },N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R },则M 与N 之间有什么关系? 解题导引 一般地,对于较为复杂的两个或两个以上的集合,要判断它们之间的关系,应先确定集合中元素的形式是数还是点或其他,属性如何.然后将所给集合化简整理,弄清每个集合中的元素个数或范围,再判断它们之间的关系.解 集合M ={x |x =5-4a +a 2,a ∈R }={x |x =(a -2)2+1,a ∈R }={x |x ≥1},N ={y |y =4b 2+4b +2,b ∈R }={y |y =(2b +1)2+1,b ∈R }={y |y ≥1}.∴M =N .变式迁移2 设集合P ={m |-1<m <0},Q ={m |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立,且m ∈R },则集合P 与Q 之间的关系为________.答案 PQ解析 P ={m |-1<m <0},Q :⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=16m 2+16m <0,或m =0.∴-1<m ≤0.∴Q ={m |-1<m ≤0}.∴P Q .探究点三 集合的运算例3 设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}. (1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ; (2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围.解题导引 解决含参数问题的集合运算,首先要理清题目要求,看清集合间存在的相互关系,注意分类讨论、数形结合思想的应用以及空集的特殊性. 解 (1)A ={x |12≤x ≤3}.当a =-4时,B ={x |-2<x <2}, ∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3}.当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A , 即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,a 的取值范围为a ≥-14.变式迁移3 已知A ={x ||x -a |<4},B ={x ||x -2|>3}. (1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,A ={x |-3<x <5},B ={x |x <-1或x >5}.∴A ∩B ={x |-3<x <-1}. (2)∵A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},且A ∪B =R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1a +4>5⇒1<a <3.∴实数a 的取值范围是(1,3).分类讨论思想在集合中的应用例 (14分)(1)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,求由a 的可取值组成的集合;(2)若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,求由m 的可取值组成的集合. 【答题模板】解 (1)P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ;[2分] 当a ≠0时,方程ax +1=0的解为x =-1a,[4分]为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.[6分]故所求集合为{0,13,-12}.[7分](2)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;[9分] 若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.[13分]故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.[14分] 【突破思维障碍】在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段即是合理运用数轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行讨论,分类时要遵循“不重不漏”的分类原则,然后对于每一类情况都要给出问题的解答. 【易错点剖析】(1)容易忽略a =0时,S =∅这种情况.(2)想当然认为m +1<2m -1忽略“>”或“=”两种情况.解答集合问题时应注意五点:1.注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时注意检验.2.注意描述法给出的集合的元素.如{y |y =2x},{x |y =2x},{(x ,y )|y =2x}表示不同的集合. 3.注意∅的特殊性.在利用A ⊆B 解题时,应对A 是否为∅进行讨论.4.注意数形结合思想的应用.在进行集合运算时要尽可能借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化,一般地,集合元素离散时用Venn 图表示,元素连续时用数轴表示,同时注意端点的取舍.5.注意补集思想的应用.在解决A∩B≠∅时,可以利用补集思想,先研究A∩B=∅.的情况,然后取补集.(满分:90分)一、填空题(每小题6分,共48分)1.(2010·北京改编)集合P={x∈Z|0≤x<3},M={x∈Z|x2≤9},则P∩M=________.答案{0,1,2}解析由题意知:P={0,1,2},M={-3,-2,-1,0,1,2,3},∴P∩M={0,1,2}.2.(2011·南京模拟)设P、Q为两个非空集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q}.若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q=________________.答案{1,2,3,4,6,7,8,11}解析P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11}.3.满足{1}A⊆{1,2,3}的集合A的个数是________.答案 3解析A={1}∪B,其中B为{2,3}的子集,且B非空,显然这样的集合A有3个,即A={1,2}或{1,3}或{1,2,3}.4.(2010·天津改编)设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x|1<x<5,x∈R}.若A∩B=∅,则实数a 的取值范围是______________.答案a≤0或a≥6解析由|x-a|<1得-1<x-a<1,即a-1<x<a+1.由图可知a+1≤1或a-1≥5,所以a≤0或a≥6.5.设全集U是实数集R,M={x|x2>4},N={x|2x-1≥1},则如图中阴影部分所表示的集合是________.答案 {x |1<x ≤2}解析 题图中阴影部分可表示为(∁U M )∩N ,集合M 为{x |x >2或x <-2},集合N 为 {x |1<x ≤3},由集合的运算,知(∁U M )∩N ={x |1<x ≤2}.6.(2011·泰州模拟)设集合A ={1,2},则满足A ∪B ={1,2,3}的集合B 的个数为________. 答案 4解析 由题意知B 的元素至少含有3,因此集合B 可能为{3}、{1,3}、{2,3}、{1,2,3}.7.(2009·天津)设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1},若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =______________. 答案 {2,4,6,8}解析 A ∪B ={x ∈N *|lg x <1}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B )={1,3,5,7,9},∴B ={2,4,6,8}. 8.(2010·江苏)设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =____. 答案 1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 二、解答题(共42分)9.(14分)集合A ={x |x 2+5x -6≤0},B ={x |x 2+3x >0},求A ∪B 和A ∩B . 解 ∵A ={x |x 2+5x -6≤0} ={x |-6≤x ≤1}.(3分)B ={x |x 2+3x >0}={x |x <-3或x >0}.(6分)如图所示,∴A ∪B ={x |-6≤x ≤1}∪{x |x <-3或x >0}=R .(10分)A ∩B ={x |-6≤x ≤1}∩{x |x <-3或x >0}={x |-6≤x <-3,或0<x ≤1}.(14分)10.(14分)(2011·南通模拟)已知集合A ={x |0<ax +1≤5},集合B ={x |-12<x ≤2}.若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解 当a =0时,显然B ⊆A ;(2分)当a <0时, 若B ⊆A ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧4a ≤-12,-1a >2,(6分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-8,a >-12.∴-12<a <0;(8分)当a >0时,如图,若B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧-1a ≤-12,4a ≥2,(11分)∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a ≤2.∴0<a ≤2.(13分)综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.(14分)11.(14分)已知集合A ={x |x -5x +1≤0},B ={x |x 2-2x -m <0}, (1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值. 解 由x -5x +1≤0, 所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}.(3分) (1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}, 则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},(6分) 所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(10分) (2)因为A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},(12分)所以有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意, 故实数m 的值为8.(14分)。
高考数学一轮 1.1 集合及其运算精品教学案 新人教版(教师版)
3.集合的基本运算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)图表达集合的关系及运算.【考点预测】高考对此部分内容考查的热点与命题趋势为:1.集合的概念与运算是历年来必考内容之一,题型主要以选择填空题为主,单纯的集合问题以解答题的形式出现的机率不大,多数与函数的定义域、值域、不等式的解法相联系,解题时要注意利用韦恩图、数轴、函数图象相结合.另外,集合新定义信息题是近几年命题的热点,注意此种类型.2.2013年的高考将会继续保持稳定,坚持考查集合运算,命题形式会更加灵活、新颖.【要点梳理】【例题精析】考点一集合的概念例1.(2012年高考江西卷)若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z︱z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2【变式训练】1.(2012年高考新课标全国卷理科1)已知集合{1,2,3,4,5}A =,{(,),,}B x y x A y A x y A =∈∈-∈;,则B 中所含元素的个数为( ) ()A 3 ()B 6 ()C 8 ()D 10【答案】D【解析】5,1,2,3,4x y ==,4,1,2,3x y ==,3,1,2x y ==,2,1x y ==共10个.考点二 集合元素的互异性集合元素的互异性,是集合的重要属性,教学实践告诉我们,集合中元素的互异性常常被学生在解题中忽略,从而导致解题的失败,下面再结合例题进一步讲解以期强化对集合元素互异性的认识.例2. 若A={2,4, a 3-2a 2-a +7},B={1, a +1, a 2-2a +2,-12(a 2-3a -8), a 3+a 2+3a +7},且A ∩B={2,5},则实数a 的值是________.【名师点睛】本题中涉及到集合B 中的元素是什么,它是否满足元素的互异性,应注意这一点.【变式训练】2.已知集合A={a ,a +b, a +2b},B={a ,a c, a c 2}.若A=B ,则c 的值是______.考点三 集合间的关系例3.(2012年高考新课标全国卷文科第1题)已知集合A={x |x 2-x -2<0},B={x |-1<x <1},则( )(A )A ⊂≠B (B )B ⊂≠A (C )A=B (D )A ∩B=∅【答案】B【解析】集合}21{}02{2<<-=<--=x x x x x A ,又}11{<<-=x x B ,所以B 是A 的真子集,选B.【名师点睛】集合间的关系包括子集、真子集、相等三个方面,是高考的重点问题之一.【变式训练】3.(2012年高考全国卷文科1)已知集合{|A x x =是平行四边形},{|B x x =是矩形},{|C x x =是正方形},{|D x x =是菱形},则( )(A )A B ⊆ (B )C B ⊆ (C )D C ⊆ (D )A D ⊆考点四 集合的基本运算例4.(2012年高考山东卷文理科第2题)已知全集{0,1,2,3,4}U =,集合{1,2,3}A =,{2,4}B =,则B AC U )(为( ) (A){1,2,4} (B){2,3,4} (C){0,2,4} (D){0,2,3,4}【答案】C【解析】}4,0{=A C U ,所以}42,0{,)(=B A C U ,选C. 【名师点睛】集合的基本运算包括交并补三种运算,高考年年必考,属容易题.【变式训练】4.(2012年高考北京卷文科1)已知集合A={x∈R|3x+2>0} B={x∈R|(x+1)(x-3)>0} 则A∩B=( )A.(-∞,-1) B.(-1,-23) C.(-23,3) D. (3,+∞)考点五要注意利用数形结合思想解决集合问题集合问题大都比较抽象,解题时要尽可能借助文氏图、数轴或直角坐标系等工具将抽象问题直观化、形象化、明朗化,然后利用数形结合的思想方法使问题灵活直观地获解.例5.设全集U={x|0<x<10,x∈N*},若A∩B={3},A∩C U B={1,5,7},C U A∩C U B={9},则集合A、B是________.【答案】A={1,3,5,7},B={2,3,4,6,8}.【解析】由题意,画出图如下:由图可知: A={1,3,5,7},B={2,3,4,6,8}.【名师点睛】本题用推理的方法求解不如先画出文氏图,用填图的方法来得简捷,由图不难看出.【变式训练】5.集合A={x|x2+5x-6≤0},B={x|x2+3x>0},求A∪B和A∩B.【易错专区】问题:空集例1.已知集合A={x|x 2-3x +2=0},B={x|x 2-a x +a -1=0},且A∪B=A,则a 的值为______.【名师点睛】:本题要考虑到集合B 有可能是空集,还有可能是单元素集的情况.例2. (2012年高考湖北卷文科1)已知集合A={x| 2x -3x +2=0,x ∈R } , B={x|0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A 1 B 2 C 3 D 4【名师点睛】本小题考查集合间的关系,属保分题,集合问题是高考的重点内容之一,年年必考,考查一个小题,仔细审题与熟练基本题型是解决好本类问题的关键.【课时作业】1.(山东省烟台市2012届高三上学期期末文科)设全集{}1,2,3,4,5U =,集合{1,2,4}A =,{4,5}B =,则图中的阴影部分表示的集合为( )A .{}5B .{}4C .{}1,2D .{}3,5【答案】A2. (2012年高考陕西卷文科1)集合{|lg 0}M x x =>,2{|4}N x x =≤,则MN =( )A (1,2)B [1,2)C (1,2]D [1,2]【答案】C 【解析】{}{}{}1,22,12, C.M x x N x x M N x x =>=-≤≤∴⋂=<≤故选3. (福建省泉州市2012年3月普通高中毕业班质量检查理科)已知集合{}13A x x =<<,{}21log 2B x x =<<,则A B 等于( )A.{}03x x <<B.{}23x x <<C.{}13x x <<D.{}14x x << 4.(北京市东城区2012年1月高三考试文科)已知集合{}0A x x =≥,{}0,1,2B =,则( )(A )A B ⊆ (B )B A ⊆ (C )A B B ⋃= (D )A B ⋂=∅【答案】B【解析】由集合的子集定义,得B A ⊆。
[精品]新高中高考数学一轮复习1.1集合及其运算优质课教案
第一章集合与常用逻辑用语高考导航本章难点:知识络1.1 集合及其运算典例精析题型一集合中元素的性质【例1】设集合A={a+1,a-3,2a-1,a2+1},若-3∈A,求实a的值.【解析】令a+1=-3⇒a=-4,检验合格;令a-3=-3⇒a=0,此时a+1=a2+1,舍去;令2a-1=-3⇒a=-1,检验合格;而a2+1≠-3;故所求a 的值为-1或-4.【点拨】此题重在考查元素的确定性和互异性.首先确定-3是集合A 的元素,但A 中四个元素全是未知的,所以需要讨论;而当每一种情况求出a 的值以后,又需要由元素的互异性检验a 是否符合要求. 【变式训练1】若a 、b ∈R ,集合{1,a +b ,a}={0,ba ,b},求a 和b 的值.【解析】由{1,a +b ,a}={0,ba,b},[]得①⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===+ab a b b a ,1,0 或②⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===+1,,0b a a b b a 显然①无解;由②得a =-1,b =1.题型二 集合的基本运算【例2】已知A ={x|x2-8x +15=0},B ={x|ax -1=0},若B ⊆A ,求实a.【解析】由已知得A ={3,5}.当a =0时,B =∅⊆A ;当a≠0时,B ={1a}. 要使B ⊆A ,则1a =3或1a =5,即a =13或15.综上,a =0或13或15.【点拨】对方程ax =1,两边除以x 的系a ,能不能除,导致B 是否为空集,是本题分类讨论的根源.【变式训练2】(2013江西模拟)若集合A ={x||x|≤1,x ∈R},B ={y|y=x2,x∈R},则A∩B等于( )A.{x|-1≤x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1}D.【解析】选C.A=[-1,1],B=[0,+∞),所以A∩B=[0,1].题型三集合语言的运用【例3】已知集合A=[2,log2t],集合B={x|x2-14x+24≤0},x,t∈R,且A⊆B.(1)对于区间[a,b],定义此区间的“长度”为b-a,若A的区间“长度”为3,试求t的值;(2)某个函f(x)的值域是B,且f(x)∈A的概率不小于0.6,试确定t 的取值范围.【解析】(1)因为A的区间“长度”为3,所以log2t-2=3,即log2t =5,所以t=32.(2)由x2-14x+24≤0,得2≤x≤12,所以B=[2,12],所以B的区间“长度”为10.设A的区间“长度”为y,因为f(x)∈A的概率不小于0.6,所以y10≥0.6,所以y≥6,即log2t-2≥6,解得t≥28=256.又A⊆B,所以log2t≤12,即t≤212=4 096,所以t的取值范围为[256,4 096](或[28, 212]).【变式训练3】设全集U是实集R,M={x|x2>4},N={x|2x-1≥1},则图中阴影部分所表示的集合是( )A.{x|-2≤x<1}B.{x|-2≤x≤2}C.{x|1<x≤2}D.{x|x<2}【解析】选C.简得M={x<-2或x>2},N={x|1<x≤3},故图中阴影部分为∁RM∩N={x|1<x≤2}.总结提高1.元素与集合及集合与集合之间的关系对于符号∈,∉和⊆,⊈的使用,实质上就是准确把握两者之间是元素与集合,还是集合与集合的关系.2.“形结合”思想在集合运算中的运用认清集合的本质特征,准确地转为图形关系,是解决集合运算中的重要学思想.(1)要牢固掌握两个重要工具:韦恩图和轴,连续取值的集运算,一般借助轴处,而列举法表示的有限集合则侧重于用韦恩图处.(2)学会将集合语言转为代、几何语言,借助函图象及方程的曲线将问题形象、直观,以便于问题的解决.3.处集合之间的关系时,是一个不可忽视、但又容易遗漏的内容,如A⊆B,A∩B=A,A∪B=B等条件中,集合A可以是空集,也可以是非空集合,通常必须分类讨论.天星教育来源:天星教育Tesoon[]。
高考数学一轮复习讲义1.1讲 集合及其运算
第1讲集合及其运算[最新考纲]1.了解集合的含义、元素与集合的属于关系.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.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.4.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.5.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.知识梳理1.元素与集合(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言集合间的基本关系相等集合A与集合B中的所有元素都相同A=B子集A中任意一个元素均为B中的元素A⊆B真子集A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集集合的并集集合的交集集合的补集图形语言符号语言A∪B={x|x∈A,或x∈B}A∩B={x|x∈A,且x∈B}∁U A={x|x∈U,且x∉A}辨析感悟1.元素与集合的辨别(1)若{,2x1}={0,1},则x=0,1.(×)(2)含有n个元素的集合的子集个数是2n,真子集个数是2n-1,非空真子集的个数是2n-2.(√)(3)若A={x|y=x2},B={(x,y)|y=x2},则A∩B={x|x∈R}.(×)2.对集合基本运算的辨别(4)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)⊆(A∪B)总成立.(√)(5)(2013·浙江卷改编)设集合S={x|x>-2},T={x|x2+3x-4≤0},则(∁R S)∪T ={x|-4≤x≤1}.(×)(6)(2013·陕西卷改编)设全集为R,函数f(x)=1-x2的定义域为M,则∁R M={x|x >1,或x<-1}.(√)[感悟·提升]1.一点提醒求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.如第(3)题就是混淆了数集与点集.2.两个防范一是忽视元素的互异性,如(1);二是运算不准确,尤其是运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心,如(6).3.集合的运算性质:①A∪B=B⇔A⊆B;②A∩B=A⇔A⊆B;③A∪(∁U A)=U;④A∩(∁U A)=∅.考点一集合的基本概念【【例1】】【例1】(1)(2013·江西卷)若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a =().A.4 B.2 C.0 D.0或4(2)(2013·山东卷)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( ).A .1B .3C .5D .9解析 (1)由ax 2+ax +1=0只有一个实数解,可得当a =0时,方程无实数解; 当a ≠0时,则Δ=a 2-4a =0,解得a =4(a =0不合题意舍去). (2)x -y ∈{-2,-1,0,1,2}. 答案 (1)A (2)C规律方法 集合中元素的三个特性中的互异性对解题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.【训练1】已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,ba ,1={a 2,a +b,0},则a 2 014+b 2 014=________.解析 由已知得ba =0及a ≠0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a 2 014+b 2 014=1. 答案 1考点二 集合间的基本关系【例2】 (1)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.(2)设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =∅,求m 的值.审题路线 (1)分B =∅和B ≠∅两种情况求解,当B ≠∅时,应注意端点的取值.(2)先求A ,再利用(∁U A )∩B =∅⇔B ⊆A ,应对B 分三种情况讨论. 解 (1)当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎨⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围是(-∞,4].(2)A ={-2,-1},由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A ,∵方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴B ≠∅. ∴B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ①若B ={-1},则m =1;②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)·(-2)=4,这两式不能同时成立, ∴B ≠{-2};③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)·(-2)=2,由这两式得m =2.经检验知m =1和m =2符合条件.∴m =1或2.规律方法 (1)已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.(2)在解决两个数集关系问题时,避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析与求解,另外,在解含有参数的不等式(或方程)时,要对参数进行讨论. 【训练2】(1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ). A .1 B .2 C .3 D .4(2)(2014·郑州模拟)已知集合A ={-1,1},B ={x |ax +1=0},若B ⊆A ,则实数a 的所有可能取值的集合为( ).A .{-1}B .{1}C .{-1,1}D .{-1,0,1}解析 (1)由题意知:A ={1,2},B ={1,2,3,4}.又A ⊆C ⊆B ,则集合C 可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)a =0时,B ={x |1≠0}=∅⊆A ;a ≠0时,B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =-1a⊆A ,则-1a =-1或-1a =1,故a =0或a =1或-1. 答案 (1)D (2)D考点三 集合的基本运算【例3】(1)(2013·湖北卷)已知全集为R ,集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ≤1,B ={x |x 2-6x +8≤0},则A ∩∁R B =( ).A .{x |x ≤0}B .{x |2≤x ≤4}C .{x |0≤x <2,或x >4}D .{x |0<x ≤2,或x ≥4}(2)(2014·唐山模拟)若集合M ={y |y =3x },集合S ={x |y =lg(x -1)},则下列各式正确的是( ).A .M ∪S =MB .M ∪S =SC .M =SD .M ∩S =∅解析 (1)A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ≤1={x |x ≥0},B ={x |2≤x ≤4},所以∁R B ={x |x <2,或x >4},此时A ∩∁R B ={x |0≤x <2,或x >4}. (2)M ={y |y >0},S ={x |x >1},故选A. 答案 (1)C (2)A规律方法 一般来讲,集合中的元素离散时,则用Venn 图表示;集合中的元素是连续的实数时,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.【训练3】(1)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ).A .{1,2,4}B .{2,3,4}C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}(2)已知全集U =R ,集合A ={x |-1≤x ≤3},集合B ={x |log 2(x -2)<1},则A ∩(∁U B )=________.解析 (1)∁U A ={0,4},∴(∁U A )∪B ={0,2,4}.(2)由log 2(x -2)<1,得0<x -2<2,2<x <4,所以B ={x |2<x <4}.故∁U B ={x |x ≤2,或x ≥4},从而A ∩(∁U B )={x |-1≤x ≤2}. 答案 (1)C (2){x |-1≤x ≤2}数轴和韦恩(Venn)图是进行集合交、并、补运算的有力工具,数形结合是解集合问题的常用方法,解题时要先把集合中各种形式的元素化简,使之明确化,尽可能地借助数轴、直角坐标系或韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决.学生用书第3页创新突破1——与集合有关的新概念问题【典例】已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为().A.3 B.6 C.8 D.10解析法一(列表法)因为x∈A,y∈A,所以x,y的取值只能为1,2,3,4,5,故x,y及x-y的取值如下表所示:xx-y1234 5y10-1-2-3-4210-1-2-33210-1-243210-1543210由题意x-y∈A,故x-y只能取1,2,3,4,由表可知实数对(x,y)的取值满足条件的共有10个,即B中的元素个数为10,故选D.法二(直接法)因为A={1,2,3,4,5},所以集合A中的元素都为正数,若x-y∈A,则必有x-y>0,x>y.当y=1时,x可取2,3,4,5,共有4个数;当y=2时,x可取3,4,5,共有3个数;当y=3时,x可取4,5,共有2个数;当y=4时,x只能取5,共有1个数;当y=5时,x不能取任何值.综上,满足条件的实数对(x,y)的个数为4+3+2+1=10.答案 D[反思感悟] (1)解决集合中新定义问题的关键是准确理解新定义的实质,紧扣新定义进行推理论证,把其转化为我们熟知的基本运算.(2)以集合为载体的新定义问题,是高考命题创新型试题的一个热点,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等,这类试题中集合只是基本的依托,考查的是考生创造性解决问题的能力.【自主体验】1.(2013·广东卷)设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n}.令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列选项正确的是().A.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉SB.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈SC.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈SD.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S解析题目中x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立说明x,y,z是互不相等的三个正整数,可用特殊值法求解,不妨取x=1,y=2,z=3,w=4满足题意,且(2,3,4)∈S,(1,2,4)∈S,从而(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S成立.答案 B2.(2013·浙江部分重点中学调研)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A,且k+1∉A,那么称k是A的一个“好元素”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有().A.6个B.12个C.9个D.5个解析依题意,可知由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”,则这3个元素一定是相连的3个数.故这样的集合共有6个.答案 A对应学生用书P219基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2013·新课标全国Ⅰ卷)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则().A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B解析集合A={x|x>2,或x<0},所以A∪B={x|x>2,或x<0}∪{x|-5<x <5}=R.答案 B2.(2013·广东卷)设集合S={x|x2+2x=0,x∈R},T={x|x2-2x=0,x∈R},则S∩T=().A.{0} B.{0,2} C.{-2,0} D.{-2,0,2}解析S={-2,0},T={0,2},∴S∩T={0}.答案 A3.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有().A.2个B.4个C.6个D.8个解析P=M∩N={1,3},故P的子集共有4个.答案 B4.(2013·辽宁卷)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=().A.(0,1) B.(0,2]C.(1,2) D.(1,2]解析0<log4x<1,即log41<log4x<log44,∴1<x<4,∴集合A={x|1<x<4},∴A∩B={x|1<x≤2}.答案 D5.设集合A={x|x2+2x-8<0},B={x|x<1},则图中阴影部分表示的集合为().A.{x|x≥1} B.{x|-4<x<2}C.{x|-8<x<1} D.{x|1≤x<2}解析阴影部分是A∩∁R B.集合A={x|-4<x<2},∁R B={x|x≥1},所以A∩∁R B ={x|1≤x<2}.答案 D二、填空题6.(2013·江苏卷)集合{-1,0,1}共有________个子集.解析所给集合的子集个数为23=8个.答案87.集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为________.解析根据并集的概念,可知{a,a2}={4,16},故只能是a=4.答案 48.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.解析由|x-2|≤5,得-5≤x-2≤5,即-3≤x≤7,所以集合A中的最小整数为-3.答案-3三、解答题9.已知集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,a-2,a2+1},若A∩B={-3},求A∪B.解由A∩B={-3}知,-3∈B.又a2+1≥1,故只有a-3,a-2可能等于-3.①当a-3=-3时,a=0,此时A={0,1,-3},B={-3,-2,1},A∩B={1,-3}.故a=0舍去.②当a-2=-3时,a=-1,此时A ={1,0,-3},B ={-4,-3,2},满足A ∩B ={-3},从而A ∪B ={-4,-3,0,1,2}. 10.设A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0}, (1)若B ⊆A ,求a 的值; (2)若A ⊆B ,求a 的值. 解 (1)A ={0,-4},①当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1)<0,解得a <-1; ②当B 为单元素集时,a =-1,此时B ={0}符合题意; ③当B =A 时,由根与系数的关系得: ⎩⎨⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1. 综上可知:a ≤-1或a =1.(2)若A ⊆B ,必有A =B ,由(1)知a =1.能力提升题组 (建议用时:25分钟)一、选择题1.若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }中的元素的个数为( ).A .5B .4C .3D .2解析 当x =-1,y =0时,z =-1;当x =-1,y =2时,z =1;当x =1,y =0时,z =1;当x =1,y =2时,z =3.故z 的值为-1,1,3,故所求集合为{-1,1,3},共含有3个元素. 答案 C2.(2013·江西七校联考)设全集U =R ,集合M ={x |y =lg(x 2-1)},N ={x |0<x <2},则N ∩(∁U M )=( ). A .{x |-2≤x <1} B .{x |0<x ≤1} C .{x |-1≤x ≤1} D .{x |x <1}解析 M ={x |y =lg(x 2-1)}={x |x 2-1>0}={x |x >1,或x <-1},所以∁U M ={x |-1≤x ≤1},结合数轴易得N ∩(∁U M )={x |0<x ≤1}. 答案 B 二、填空题3.已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.解析 A ={x |-5<x <1},因为A ∩B ={x |-1<x <n },B ={x |(x -m )(x -2)<0},所以m =-1,n =1. 答案 -1 1 三、解答题4.已知集合A ={y |y =2x -1,0<x ≤1},B ={x |(x -a )[x -(a +3)]<0}.分别根据下列条件,求实数a 的取值范围. (1)A ∩B =A ;(2)A ∩B ≠∅.解 因为集合A 是函数y =2x -1(0<x ≤1)的值域,所以A =(-1,1],B =(a ,a +3).(1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ⇔⎩⎨⎧a ≤-1,a +3>1,即-2<a ≤-1,故当A ∩B =A 时,a 的取值范围是(-2,-1]. (2)当A ∩B =∅时,结合数轴知,a ≥1或a +3≤-1,即a ≥1或a ≤-4. 故当A ∩B ≠∅时,a 的取值范围是(-4,1).学生用书第3页必记内容: 高中数学三角函数公式汇总一、任意角的三角函数在角α的终边上任取..一点),(y x P ,记:22y x r +=, 正弦:r y =αsin 余弦:r x=αcos 正切:xy=αtan 余切:y x =αcot正割:xr=αsec 余割:yr =αcsc 注:我们还可以用单位圆中的有向线段表示任意角的三角函数:如图,与单位圆有关的有向..线段MP 、OM 、AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线。
高三数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1-1集合的概念与运算学案文含解析新人教A版
第一章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念与运算必备知识预案自诊知识梳理1.集合的含义与表示(1)集合元素的三个特征:、、.(2)元素与集合的关系有或两种,用符号或表示.(3)集合的表示方法:、、.(4)常见数集的记法.2.集合间的基本关系3.集合的运算Venn符号语言A∪B=A∩B=∁U A=1.并集的性质:A∪⌀=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.2.交集的性质:A∩⌀=⌀;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.3.补集的性质:A∩(∁U A)=⌀;A∪(∁U A)=U;∁U(∁U A)=A;∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B);∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B).4.若集合A中含有n个元素,则它的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.5.如图所示,用集合A,B表示图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分所表示的集合分别是A∩B,A∩(∁U B),B∩(∁U A),∁U(A∪B).6.card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).考点自诊1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)集合{x2+x,0}中的实数x可取任意值.()(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(3)对任意集合A,B,一定有A∩B⫋A∪B.()(4)若A∩B=A∩C,则B=C.()(5)直线y=x+3与y=-2x+6的交点组成的集合是{1,4}.()2.(2020全国3,文1)已知集合A={1,2,3,5,7,11},B={x|3<x<15},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.53.(2020全国1,文1)已知集合A={x|x2-3x-4<0},B={-4,1,3,5},则A∩B=()A.{-4,1}B.{1,5}C.{3,5}D.{1,3}4.(2020湖南郴州二模,文1)已知集合A={x|x(x-2)<0},B={y|y=√x-1},则A∩B=()A.〖1,2)B.(0,2)C.〖0,2)D.〖0,+∞)5.(2020江苏南京六校5月联考,1)已知集合A={x|x2-2x<0},B={x|x<1},则A∪B=.关键能力学案突破考集合的点基本概念〖例1〗(1)已知集合A={x∈Z|-x2+x+2>0},则集合A的真子集个数为() A.3 B.4 C.7 D.8(2)(2020山东潍坊临朐二模,13)已知集合A={a,b,2},B={2,b2,2a},且A∩B=A∪B,则?解题心得与集合中的元素有关问题的求解策略:(1)确定集合中的代表元素是什么,即集合是数集、点集,还是其他类型的集合.(2)看这些元素满足什么限制条件.(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.对点训练1(1)(2020河北唐山一模,理1)已知集合A={-1,0,1,2},B={y|y=2x},M=A∩B,则集合M的子集个数是()A.2B.3C.4D.8(2)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为.考点集合间的基本关系〖例2〗(1)(2020浙江镇海中学摸底,1)设集合A={y|y=√x2-1},B={x|y=√x2-1},则下列结论正确的是()A.A=BB.A⊆BC.B⊆AD.A∩B={x|x≥1}(2)(2020河北石家庄二中模拟,理2)设集合P={x||x|>3},Q={x|x2>4},则下列结论正确的是()P B.P⊆Q C.P=Q D.P∪Q=R?解决集合间基本关系问题的常用技巧有哪些?解题心得1.判定集合间的基本关系的方法有两种:一是化简集合,从表达式中寻找集合间的关系;二是用列举法(或图示法等)表示各个集合,从元素(或图形)中寻找集合间的关系.2.解决集合间基本关系问题的常用技巧有:(1)若给定的集合是不等式的解集,则结合数轴求解;(2)若给定的集合是点集,则用数形结合法求解;(3)若给定的集合是抽象集合,则用Venn 图求解.对点训练2(1)已知集合A=x|x-2x≤0,x∈N,B={x|√x≤2,x∈Z},则满足条件A⊆C,且C⊆B的集合C的个数为()A.1B.2C.4D.8(2)集合M=x|x=n2+1,n∈Z,N=y y=m+12,m∈Z,则两集合M,N的关系为()A.M∩N=⌀B.M=NC.M⊆ND.N⊆M考点集合的运算(多考向探究)考向1利用集合运算的定义进行运算〖例3〗(1)(2020新高考全国1,1)设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B=()A.{x|2<x≤3}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|1<x<4}(2)(2020全国3,理1)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.2B.3C.4D.6(3)(2020全国2,理1)已知集合U={-2,-1,0,1,2,3},A={-1,0,1},B={1,2},则∁U(A∪B)=()A.{-2,3}B.{-2,2,3}C.{-2,-1,0,3}-1,0,2,3}?解题心得1.求解思路:一般是先化简集合,再由交集、并集、补集的定义求解.2.求解原则:一般是先算括号里面的,再按运算顺序求解.对点训练3(1)(2020江西名校大联考,理1)已知集合A={x|x2-4x>0},B={x|x2-4≤0},则A∩B=()A.〖-2,0〗B.(-∞,0)C.〖-2,0)D.〖-4,4〗(2)(2019全国1,文2)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩(∁U A)=()A.{1,6}B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}(3)(2020山东潍坊一模,1)设集合A={2,4},B={x∈N|x-3≤0},则A∪B=()A.{1,2,3,4}B.{0,1,2,3,4}C.{2}D.{x|x≤4}考向2定义新集合运算法则进行集合运算〖例4〗设P,Q是两个非空集合,定义集合间的一种运算“☉”:P☉Q={x|x∈P∪Q,且x∉P∩Q}.如果P={y|y=√4-x2},Q={y|y=4x,x>0},则P☉Q=()A.〖0,1〗∪(4,+∞)B.〖0,1〗∪(2,+∞)〗 D.(4,+∞)?解题心得求解集合新定义运算的关键是仔细分析新定义运算法则的特点,把新定义运算法则所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中.对点训练4定义A*B={x|x=x1+2x2,x1∈A,x2∈B},若A={1,2,3},B={1,2},则A*B=;(A∩(A*B))∪B=.考点求集合中参数的值或取值范围〖例5〗(1)(2020湖南湘潭三模,理1)已知集合A={x|ax=x2},B={0,1,2},若A⊆B,则实数a 的值为()A.1或2B.0或1C.0或2D.0或1或2(2)(2020全国1,理2)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=()B.-2C.2D.4?解题心得一般来讲,若集合中的元素是离散的,则用Venn图表示,根据Venn图得到关于参数的一个或多个方程,求出参数后要验证是否与集合元素的互异性矛盾;若集合中的元素是连续的,则用数轴表示,根据数轴得到关于参数的不等式,解之得到参数的取值范围,此时要注意端点的取舍.对点训练5(1)已知集合A={x|x2-3x+2≥0},B={x|x+1≥a},若A∪B=R,则实数a的取值范围是()A.〖2,+∞)B.(-∞,2〗C.〖1,+∞)D.(-∞,1〗(2)已知集合A={x|x<-3,或x>7},B={x|x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是.变式发散1将本题(2)中的B改为B={x|m+1≤x≤2m-1},其余条件不变,该如何求解?变式发散2将本题(2)中的A改为A={x|-3≤x≤7},B改为B={x|m+1≤x≤2m-1},其余条件不变,又该如何求解?由于图形简明、直观,因此很多数学问题的求解往往借助于图形来分析,下面例析运用集合中Venn图的三个阶梯:识图——用图——构图.阶梯一识图:用集合的交、并、补运算表示给出的Venn图〖例1〗(2020山东泰安一模,1)已知全集U=R,集合M={x|-3<x<1},N={x||x|≤1},则阴影部分表示的集合是()A.〖-1,1〗B.(-3,1〗C.(-∞,-3)∪(-1,+∞)1),阴影部分表示的集合为M∩(∁U N).由U=R,N={x||x|≤1},可得∁U N={x|x<-1,或x>1},又M={x|-3<x<1},所以M∩(∁U N)={x|-3<x<-1}.故选D.对点训练1如图,I是全集,M,P,S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩SB.(M∩P)∪SC.(M∩P)∩(∁I S)D.(M∩P)∪(∁I S)阶梯二用图:借助Venn图求集合或集合的交、并、补〖例2〗设全集U={x|0<x<10,x∈N*},若A∩B={3},A∩(∁U B)={1,5,7},(∁U A)∩(∁U B)={9},则B=.{2,3,4,6,8}U={1,2,3,…,9},根据题意,画出Venn图如右图所示,由Venn图易得A={1,3,5,7},B={2,3,4,6,8}.对点训练2已知M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,若N∩(∁I M)=⌀,则M∪N=.阶梯三构图:构造Venn图解某些应用题〖例3〗(2020新高考全国1,5)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()B.56%C.46%D.42%x.由Venn图可知,82%-x+60%=96%,解得x=46%,故选C.对点训练3向100名学生调查对A,B两件事的看法,得到如下结果:赞成A的人数是全体,其余不赞成;赞成B的人数比赞成A的人数多3人,其余不赞成.另外,对A,B都不赞成的人的35数比对A,B都赞成的学生人数的1多1人,则对A,B都赞成的学生人数为,对A,B都不3赞成的学生人数为.解答集合问题时的五点注意事项(1)注意集合中元素的性质——互异性的应用,解答时要注意检验.(2)注意描述法给出的集合的代表元素的特征.如{y|y=2x},{x|y=2x},{(x,y)|y=2x}表示不同的集合.(3)注意⌀的特殊性.在利用A⊆B解题时,应对A是否为⌀进行讨论.(4)注意数形结合思想的应用.在进行集合运算时,要尽可能借助Venn图和数轴使抽象问题直观化.(5)注意补集思想的应用.在解决A∩B≠⌀时,可以利用补集思想,先研究A∩B=⌀的情况,再取补集.第一章 集合与常用逻辑用语 1.1 集合的概念与运算 必备知识·预案自诊知识梳理1.(1)确定性 互异性 无序性 (2)属于 不属于 ∈ ∉ (3)列举法 描述法 Venn 图法 (4)N N *(或N +) Z Q R2.A ⊆B (或B ⊇A ) A ⫋B (或B ⫌A ) A=B3.{x|x ∈A ,或x ∈B } {x|x ∈A ,且x ∈B } {x|x ∈U ,且x ∉A }考点自诊1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×2.B 根据交集的定义,A ∩B={5,7,11}.故选B .3.D 由不等式x 2-3x-4<0,解得-1<x<4,故A ∩B={1,3}.4.B 由题得,A={x|x (x-2)<0}={x|0<x<2},B={y|y=√x -1}={y|y ≥0};故A ∩B=(0,2).故选B.5.(-∞,2) ∵集合A={x|x 2-2x<0}={x|0<x<2},且B={x|x<1},∴A ∪B={x|x<2}.关键能力·学案突破例1(1)A (2)0或14 (1)因为A={x ∈Z |-x 2+x+2>0}={x ∈Z |-1<x<2}={0,1},所以集合A 的真子集个数为22-1=3.故选A .(2)因为A ∩B=A ∪B ,所以A=B ,则{a =b 2,b =2a 或{b =b 2,a =2a ,解得{a =0,b =0(舍去)或{a =14,b =12或{a =0,b =1,故a=0或14. 对点训练1(1)C (2)-32 (1)因为B={y|y=2x }={y|y>0},A={-1,0,1,2},所以M=A ∩B={1,2},因此,集合M 的子集个数是22=4.故选C .(2)由题意得m+2=3,或2m 2+m=3,解得m=1或m=-32.当m=1时,m+2=3,且2m 2+m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m=-32时,m+2=12,而2m 2+m=3,故m=-32.例2(1)D (2)B (1)∵A={y|y=√x 2-1}={y|y ≥0},B={x|y=√x 2-1}={x|x ≥1,或x ≤-1},∴A ∩B={x|x ≥1},故选D .(2)由题得,集合P={x||x|>3}={x|x<-3,或x>3},Q={x|x 2>4}={x|x<-2,或x>2},所以P ⊆Q ,故选B .对点训练2(1)D (2)D (1)由x -2x≤0,得0<x ≤2,故A={1,2};由√x ≤2,得0≤x ≤4,故B={0,1,2,3,4}.满足条件A ⊆C ,且C ⊆B 的集合C 的个数为23=8,故选D .(2)∵M=x |x =n+22,n ∈Z ,N=y |y =2m+12,m ∈Z ,又n+2为整数,2m+1为奇数,且奇数是整数的一部分,∴N ⊆M ,故选D .例3(1)C (2)C (3)A (1)(数形结合)由数轴可知所以A ∪B={x|1≤x<4},故选C .(2)满足x ,y ∈N *,y ≥x ,且x+y=8的元素(x ,y )有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),共4个,故A ∩B 中元素的个数为4.(3)∵A ∪B={-1,0,1,2},∴∁U (A ∪B )={-2,3}.故选A .对点训练3(1)C (2)C (3)B (1)由题得A={x|x 2-4x>0}={x|x<0或x>4},B={x|x 2-4≤0}={x|-2≤x ≤2},则A ∩B={x|-2≤x<0},故选C .(2)由已知得∁U A={1,6,7}, 所以B ∩(∁U A )={6,7}.故选C .(3)因为A={2,4},B={x ∈N |x-3≤0}={0,1,2,3},所以A ∪B={0,1,2,3,4}. 例4B ∵P=〖0,2〗,Q=(1,+∞),∴P ∪Q=〖0,+∞),P ∩Q=(1,2〗, 因此P ☉Q=〖0,1〗∪(2,+∞).对点训练4{3,4,5,6,7} {1,2,3} ∵A={1,2,3},B={1,2},∴A*B={x|x=x 1+2x 2,x 1∈A ,x 2∈B }={3,4,5,6,7};(A ∩(A*B ))∪B=({1,2,3}∩{3,4,5,6,7})∪{1,2}={3}∪{1,2}={1,2,3}.例5(1)D (2)B (1)因为当a=0时,A={x|0=x 2}={0},满足A ⊆B ;当a ≠0时,A={0,a },若A ⊆B ,则a=1或2.综上a 的值为0或1或2.故选D .(2)由已知得A={x|-2≤x ≤2},B={x |x ≤-a2}. 因为A ∩B={x|-2≤x ≤1},所以有-a2=1,解得a=-2.对点训练5(1)B (2)(-∞,-1〗 (1)由题得集合A={x|x 2-3x+2≥0}={x|x ≤1,或x ≥2},B={x|x+1≥a }={x|x ≥a-1},又A ∪B=R ,∴a-1≤1,解得a ≤2,∴实数a 的取值范围是(-∞,2〗.(2)由题意知2m-1≤-3,m ≤-1,所以m 的取值范围是(-∞,-1〗.变式发散1解当B=⌀时,有m+1>2m-1,则m<2.当B ≠⌀时,有{m +1≤2m -1,2m -1<-3或{m +1≤2m -1,m +1>7,解得m>6.综上可知,m 的取值范围是(-∞,2)∪(6,+∞).变式发散2解当B=⌀时,满足B ⊆A ,此时有m+1>2m-1,即m<2;当B ≠⌀时,要使B ⊆A ,则有{m +1≥-3,2m -1≤7,m ≥2,解得2≤m ≤4.综上可知,m 的取值范围是(-∞,4〗. 素养提升微专题1——运用Venn 图解题的三个阶梯对点训练1C阴影部分是集合M与P的公共部分,且在集合S的外部,即(M∩P)∩(∁I S),故选C.对点训练2M因为M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,N∩(∁I M)=⌀,所以由Venn图可知N⊆M,所以M∪N=M.=60,赞成B的人数为60+3=63.如图,记对点训练33613由题意知赞成A的人数为100×35100名学生组成的集合为U,赞成A的学生的全体记为集合A,赞成B的学生的全体记为集合+1,由题意,知B,并设对A,B都赞成的学生数为x,则对A,B都不赞成的人数为x3(60-x)+(63-x)+x+x+1=100,解得x=36.3所以对A,B都赞成的学生人数为36人,对A,B都不赞成的学生人数为13人.。
(通用版)2021版高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语1第1讲集合及其运算教案理
第1讲集合及其运算知识点考纲下载集合集合的含义与表示(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.集合间的根本关系(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.集合的根本运算(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)图表达集合的关系及运算.命题及其关系、充分条件与必要条件理解命题的概念.了解“假设p,那么q〞形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词了解逻辑联结词“或〞“且〞“非〞的含义. 理解全称量词和存在量词的意义.能正确地对含有一个量词的命题进展否认.1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合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表示关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中(即假设x∈A,那么x∈B)A⊆B(或B⊇A )真子集集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中A B(或B A)集合相等集合A,B中元素一样A=B集合的并集集合的交集集合的补集图形语言续表集合的并集集合的交集集合的补集符号语言A∪B={x|x∈A,或x∈B}A∩B={x|x∈A,且x∈B}∁U A={x|x∈U,且x∉A}判断正误(正确的打“√〞,错误的打“×〞)(1)假设集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},那么A,B,C表示同一个集合.( )(2)假设a在集合A中,那么可用符号表示为a⊆A.( )(3)假设A B,那么A⊆B且A≠B.( )(4)N*N Z.( )(5)假设A∩B=A∩C,那么B=C.( )答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(教材习题改编)集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D ={x|x是菱形},那么( )A.A⊆B B.C⊆BC.D⊆C D.A⊆D答案:B(教材习题改编)设集合A={x|2≤x<5},B={x∈Z|3x-7≥8-2x},那么A∩B=( ) A.{x|3≤x<5} B.{x|2≤x≤3}C.{3,4} D.{3,4,5}解析:选C.因为A={x|2≤x<5},B={x∈Z|3x-7≥8-2x}={x∈Z|x≥3},所以A∩B={3,4}.(2021·高考江苏卷)集合A={1,2},B={a,a2+3}.假设A∩B={1},那么实数a的值为________.解析:因为a2+3≥3,所以由A∩B={1}得a=1,即实数a的值为1.答案:1(教材习题改编)集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},那么(∁R A)∩B=________.解析:因为∁R A={x|x<3或x≥7},所以(∁R A)∩B={x|2<x<3或7≤x<10}.答案:{x|2<x<3或7≤x<10}集合的概念[典例引领](1)集合A={0,1,2},那么集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是( )A.1 B.3C.6 D.9(2)集合A={m+2,2m2+m},假设3∈A,那么m的值为________.【解析】(1)当x=0时,y=0;当x=1时,y=0或y=1;当x=2时,y=0,1,2.故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B中有6个元素.(2)因为3∈A,所以m+2=3或2m2+m=3.当m+2=3,即m=1时,2m2+m=3,此时集合A中有重复元素3,所以m=1不符合题意,舍去;当2m2+m=3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.【答案】 (1)C (2)-32[通关练习]1.集合A ={x |x ∈Z ,且32-x ∈Z },那么集合A 中的元素个数为( )A .2B .3C .4D .5解析:选C.因为32-x∈Z ,所以2-x 的取值有-3,-1,1,3,又因为x ∈Z ,所以x 值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4. 2.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,那么b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2解析:选C.因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,那么ba=-1,所以a =-1,bb -a =2.3.设集合A ={x |(x -a )2<1},且2∈A ,3∉A ,那么实数a 的取值范围为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧〔2-a 〕2<1,〔3-a 〕2≥1 即⎩⎪⎨⎪⎧1<a <3,a ≤2或a ≥4,所以1<a ≤2.答案:1<a ≤2集合间的根本关系[典例引领](1)集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},那么( ) A .A B B .B A C .A =BD .A ∩B =∅(2)集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},假设B ⊆A ,那么实数m 的取值范围为________.【解析】 (1)由题意知A ={x |-1<x <2},B ={x |-1<x <1},那么B A . (2)因为B ⊆A ,所以①假设B =∅,那么2m -1<m +1,此时m <2. ②假设B ≠∅,那么⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①、②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3. 【答案】 (1)B (2)(-∞,3]1.在本例(2)中,假设A ⊆B ,如何求解?解:假设A ⊆B ,那么⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-3,m ≥3.所以m 的取值范围为∅.2.假设将本例(2)中的集合A 改为:A ={x |x <-2或x >5},如何求解? 解:因为B ⊆A ,所以①当B =∅时,即2m -1<m +1时,m <2,符合题意.②当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,2m -1<-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m >4或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m <-12.即m >4.综上可知,实数m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).[通关练习]1.集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },那么满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D.因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},A ⊆C ⊆B ,那么集合C 可以为:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}共4个.2.集合A ={x |x 2-2x -3<0},B ={x |-m <x <m }.假设B ⊆A ,那么m 的范围为________. 解析:当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A .当m >0时,因为A ={x |x 2-2x -3<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述m 的范围为m ≤1. 答案:m ≤1集合的根本运算集合的根本运算是历年高考的热点,每年必考,常和不等式的解集、函数的定义域、值域相结合命题,主要以选择题的形式出现.试题多为低档题.高考对集合运算的考察主要有以下两个命题角度:(1)集合间的交、并、补运算; (2)集合的运算结果求参数的值(范围).[典例引领]角度一 集合间的交、并、补运算(1)(2021·高考天津卷)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},那么(A ∪B )∩C =( ) A .{2} B .{1,2,4} C .{1,2,4,6}D .{x ∈R |-1≤x ≤5}(2)(2021·南昌市第一次模拟)全集U =R ,集合A ={x |y =lg x },集合B ={y |y =x +1},那么A ∩(∁U B )=( ) A .∅ B .(0,1] C .(0,1)D .(1,+∞)【解析】 (1)A ∪B ={1,2,4,6},(A ∪B )∩C ={1,2,4},选项B 符合.(2)由题知,A ={x |y =lg x }={x |x >0}=(0,+∞),B ={y |y =x +1}={y |y ≥1}=[1,+∞),所以A ∩(∁U B )=(0,+∞)∩(-∞,1)=(0,1). 【答案】 (1)B (2)C角度二 集合的运算结果求参数的值(范围)(1)(2021·高考全国卷Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.假设A ∩B ={1},那么B =( )A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}(2)(2021·合肥市第二次教学质量检测)集合A =[1,+∞),B ={x ∈R |12a ≤x ≤2a -1},假设A ∩B ≠∅,那么实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[12,1]C .[23,+∞)D .(1,+∞)【解析】 (1)因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3},选择C. (2)因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -1≥12a -1≥12a ,解得a ≥1,应选A.【答案】 (1)C (2)A(1)集合根本运算的求解策略①当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进展运算,也可借助Venn图运算.②当集合是用不等式表示时,可运用数轴求解.对于端点处的取舍,可以单独检验.③根据集合运算结果求参数,先把符号语言译成文字语言,然后适时应用数形结合求解.(2)集合的交、并、补运算口诀交集元素仔细找,属于A且属于B;并集元素勿遗漏,切记重复仅取一;全集U是大范围,去掉U中A元素,剩余元素成补集.[通关练习]1.(2021·高考全国卷Ⅱ)集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},那么A∪B=( )A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C.由可得B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},所以A∪B={0,1,2,3},应选C.2.(2021·洛阳市第一次统一考试)全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|-2≤x≤2},那么如下图阴影局部所表示的集合为( )A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤2或x≥4}C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-1≤x≤2}解析:选D.依题意得A={x|x<-1或x>4},因此∁R A={x|-1≤x≤4},题中的阴影局部所表示的集合为(∁R A)∩B={x|-1≤x≤2},选D.3.(2021·河北衡水中学第七次调研)集合A={x|log2x<1},B={x|0<x<c},假设A∪B=B,那么c的取值范围是( )A.(0,1] B.[1,+∞)C.(0,2] D.[2,+∞)解析:选 D.A={x|log2x<1}={x|0<x<2},因为A∪B=B,所以A⊆B,所以c≥2,所以c∈[2,+∞),应选D.集合中的创新问题[典例引领](1)定义集合的商集运算为AB ={x |x =m n,m ∈A ,n ∈B }.集合A ={2,4,6},B ={x |x =k 2-1,k ∈A },那么集合BA ∪B 中的元素个数为( ) A .6 B .7C .8D .9(2)如果集合A 满足假设x ∈A ,那么-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合〞.集合A ={2x ,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,那么A ∩B =________.【解析】 (1)由题意知,B ={0,1,2},B A ={0,12,14,16,1,13},那么B A ∪B ={0,12,14,16,1,13,2},共有7个元素,应选B. (2)由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}. 【答案】 (1)B (2){0,6}解决集合创新型问题的方法(1)要分析新定义的特点和本质,认清新定义对集合元素的要求,结合题目要求进展转化,并将其运用到具体的解题过程中.(2)要充分应用集合的有关性质及一些特殊方法(如特值法、排除法、数形结合法等),将新定义问题转化到已学的知识中进展求解.[通关练习]1.设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},那么A ⊗B =________.解析:由A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},又由新定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B },结合数轴得A ⊗B ={0}∪[2,+∞). 答案:{0}∪[2,+∞)2.设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A 且k +1∉A ,那么k 是A 的一个“单一元〞,给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“单一元〞的集合共有________个.解析:符合题意的集合为{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个. 答案:6集合运算的性质(1)A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B . (2)A ∩A =A ,A ∩∅=∅. (3)A ∪A =A ,A ∪∅=A .(4)A ∩(∁U A )=∅,A ∪(∁U A )=U ,∁U (∁U A )=A .(5)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B ⇔A ∩(∁U B )=∅.(6)假设集合A 中含有n 个元素,那么它的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2. 易错防范(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.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,否那么很可能会因为不满足“互异性〞而导致解题错误.(3)防范空集.在解决有关A ∩B =∅,A ⊆B 等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.1.(2021·高考北京卷)全集U =R ,集合A ={x |x <-2或x >2},那么∁U A =( ) A .(-2,2) B .(-∞,-2)∪(2,+∞) C .[-2,2]D .(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选C.由可得,集合A 的补集∁U A =[-2,2].2.(2021·高考全国卷Ⅰ)集合A ={x |x <1},B ={x |3x<1},那么( ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅解析:选A.集合A ={x |x <1},B ={x |x <0},所以A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.应选A. 3.集合A ={x ∈R |x -1x=0},那么满足A ∪B ={-1,0,1}的集合B 的个数是( )A .2B .3C .4D .9解析:选C.解方程x -1x=0,得x =1或x =-1,所以A ={1,-1},又A ∪B ={-1,0,1},所以B ={0}或{0,1}或{0,-1}或{0,1,-1},集合B 共有4个.4.集合A ={0,1,2,3,4},B ={x |x =n ,n ∈A },那么A ∩B 的真子集个数为( ) A .5 B .6 C .7D .8解析:选C.由题意,得B ={0,1,2,3,2},所以A ∩B ={0,1,2},所以A ∩B 的真子集个数为23C.5.(2021·云南省第一次统一检测)设集合A ={x |-x 2-x +2<0},B ={x |2x -5>0},那么集合A 与集合B 的关系是( ) A .B ⊆A B .B ⊇A C .B ∈AD .A ∈B解析:选A.因为A ={x |-x 2-x +2<0}={x |x >1或x <-2},B ={x |2x -5>0}={x |x >52},所以B ⊆A ,应选A.6.(2021·陕西西安模拟)集合M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },那么集合M 与集合N 的关系是( ) A .M =N B .M ∩N =N C .M ∪N =ND .M ∩N =∅解析:选B.因为集合M ={-1,0,1}.N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },所以N ={-1,0},所以集合M ∩N =N .应选B.7.(2021·河南百校联盟联考)假设集合A ={x |y =lg(3x -x 2)},B ={y |y =1+4x +1,x ∈A },那么A ∩∁R B 等于( )A .(0,2]B .(2,3)C .(3,5)D .(-2,-1)解析:选A.因为A =(0,3),所以B =(2,5),所以A ∩∁R B =(0,2].应选A.8.(2021·湖北武昌模拟)设A ,B 是两个非空集合,定义集合A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }.假设A ={x ∈N |0≤x ≤5},B ={x |x 2-7x +10<0},那么A -B =( ) A .{0,1} B .{1,2} C .{0,1,2}D .{0,1,2,5}解析:选 D.因为 A ={x ∈N |0≤x ≤5}={0,1,2,3,4,5},B ={x |x 2-7x +10<0}={x |2<x <5},A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },所以A -B ={0,1,2,5}.应选D.9.(2021·长沙市统一模拟考试)集合A ={1,2,3},B ={x |x 2-3x +a =0,a ∈A },假设A ∩B ≠∅,那么a 的值为( )A .1B .2C .3D .1或2解析:选B.当a =1时,B 中元素均为无理数 ,A ∩B =∅;当a =2时,B ={1,2},A ∩B ={1,2}≠∅;当a =3时,B =∅,那么A ∩B =∅.故a 的值为2,选B.10.(2021·安徽省两校阶段性测试)设A ={x |x 2-4x +3≤0},B ={x |ln(3-2x )<0},那么图中阴影局部表示的集合为( )A .(-∞,32)B .(1,32)C .[1,32)D .(32,3]解析:选B.A ={x |x 2-4x +3≤0}={x |1≤x ≤3},B ={x |ln(3-2x )<0}={x |0<3-2x <1}={x |1<x <32},图中阴影局部表示的集合为A ∩B ={x |1<x <32}.应选B.11.(2021·安徽淮北第二次模拟)全集U =R ,集合M ={x |x +2a ≥0},N ={x |log 2(x -1)<1},假设集合M ∩(∁U N )={x |x =1或x ≥3},那么a 的取值为( ) A .a =12B .a ≤12C .a =-12D .a ≥12解析:选C.因为log 2(x -1)<1,所以x -1>0且x -1<2,即1<x <3,那么N ={x |1<x <3},因为U =R ,所以∁U N ={x |x ≤1或x ≥3},又因为M ={x |x +2a ≥0}={x |x ≥-2a },M ∩∁U N ={x |x =1或x ≥3},所以-2a =1,得a =-12.应选C.12.(2021·豫北名校联考)设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P ⊗Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },假设P ={-1,0,1},Q ={-2,2},那么集合P ⊗Q 中元素的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:选B.当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0; 当a =-1,b =-2时,z =12;当a =-1,b =2时,z =-12;当a =1,b =-2时,z =-12;当a =1,b =2时,z =12.故P ⊗Q ={0,-12,12},该集合中共有3个元素,所以选B.13.全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},那么集合∁U (A ∪B )=________.解析:由于A ∪B ={x |x ≤0,或x ≥1},结合数轴,∁U (A ∪B )={x |0<x <1}. 答案:{x |0<x <1}14.设全集S ={1,2,3,4},且A ={x ∈S |x 2-5x +m =0},假设∁S A ={2,3},那么m =________.解析:因为S ={1,2,3,4},∁S A ={2,3}, 所以A ={1,4},即1,4是方程x 2-5x +m =0的两根,由根与系数的关系可得m =1×4=4. 答案:415.设集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z },A ={1,2},B ={-2,-1,2},那么A ∩(∁I B )=________.解析:因为集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z }={-2,-1,0,1,2},A ={1,2},B ={-2,-1,2},所以∁I B ={0,1},那么A ∩(∁I B )={1}. 答案:{1}16.A ={x |x 2-3x +2<0},B ={x |1<x <a },假设A ⊆B ,那么实数a 的取值范围是________.解析:因为A ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}⊆B ,所以a ≥2. 答案:[2,+∞)1.(2021·山东烟台调研)集合M ={x |x =k π4+π4,k ∈Z },集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π8-π4,k ∈Z ,那么( )A .M ∩N =∅B .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∪N =M解析:选B.由题意可知,M ={x |x =〔2k +4〕8π-π4,k ∈Z }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =2n π8-π4,n ∈Z ,N ={x |x =2k π8-π4或x =〔2k -1〕8π-π4,k ∈Z },所以M ⊆N ,应选B.2.(2021·宁夏银川二中考试)集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},假设A ⊆B ,那么实数c 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,1)D .(1,+∞)解析:选 B.法一:由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如下图,得c ≥1.法二:因为A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),取c =1,那么B =(0,1),所以A ⊆B 成立,可排除C ,D ;取c =2,那么B =(0,2),所以A ⊆B 成立,可排除A.3.设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},那么图中阴影局部表示的集合为________.解析:因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},那么u =1-x 2∈(0,1],所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0},A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故图中阴影局部表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1). 答案:(-∞,-1]∪(0,1) 4.假设集合A 具有以下性质:(1)0∈A ,1∈A ;(2)x ,y ∈A ,那么x -y ∈A ,且x ≠0时,1x∈A ,那么称集合A 是“完美集〞,给出以下结论:①集合B ={-1,0,1}是“完美集〞; ②有理数集Q 是“完美集〞;③设集合A 是“完美集〞,假设x ,y ∈A ,那么x +y ∈A ; ④设集合A 是“完美集〞,假设x ,y ∈A ,那么xy ∈A ;⑤对任意的一个“完美集〞A ,假设x ,y ∈A ,且x ≠0,那么y x∈A . 其中正确结论的序号是________.解析:①-1∈B ,1∈B ,但是-1-1=-2∉B ,B 不是“完美集〞; ②有理数集满足“完美集〞的定义;③0∈A ,x ,y ∈A ,0-y =-y ∈A ,那么x -(-y )=x +y ∈A ;④对任意一个“完美集〞A ,任取x ,y ∈A ,假设x ,y 中有0或1时,显然xy ∈A ,假设x ,y 均不为0,1,而1xy =12xy +12xy =1〔x +y 〕2-x 2-y 2+1〔x +y 〕2-x 2-y 2,x ,x -1∈A ,那么1x -1-1x =1x 〔x -1〕∈A ,所以x (x -1)∈A ,进而x (x -1)+x =x 2∈A .结合前面的算式,知xy ∈A ;⑤x ,y ∈A ,假设x ≠0,那么1x ∈A ,那么由④得yx∈A .故填②③④⑤. 答案:②③④⑤5.集合A ={x ∈R |x 2-ax +b =0},B ={x ∈R |x 2+cx +15=0},A ∩B ={3},A ∪B ={3,5}.(1)求实数a ,b ,c 的值;(2)设集合P ={x ∈R |ax 2+bx +c ≤7},求集合P ∩Z .解:(1)因为A ∩B ={3},所以3∈B ,所以32+c ×3+15=0,c =-8, 所以B ={x ∈R |x 2-8x +15=0}={3,5}, 又因为A ∩B ={3},A ∪B ={3,5},所以A ={3},所以方程x 2-ax +b =0有两个相等的实数根都是3,所以a =6,b =9,所以a =6,b =9,c =-8.(2)不等式ax 2+bx +c ≤7即6x 2+9x -8≤7,所以2x 2+3x -5≤0,所以-52≤x ≤1,所以P ={x |-52≤x ≤1},所以P ∩Z ={x |-52≤x ≤1}∩Z ={-2,-1,0,1}.6.(2021·徐州模拟)集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ;(2)假设A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)假设A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2}, 那么A ∪B ={x |-2<x <3}. (2)由A ⊆B 知⎩⎪⎨⎪⎧1-m >2m ,2m ≤1,1-m ≥3,得m ≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (3)由A ∩B =∅,得①假设2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;②假设2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <13,1-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <13,2m ≥3,得0≤m <13或∅,即0≤m <13.综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).。
高考数学一轮复习 第一章 集合与简易逻辑 第1讲 集合及其运算教案 理(含解析)新人教A版-新人教A
第1讲 集合及其运算基础知识整合1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征:□01确定性、□02互异性、□03无序性. (2)元素与集合的关系是□04属于或□05不属于两种,用符号□06∈或□07∉表示. (3)集合的表示法:□08列举法、□09描述法、□10图示法. (4)常见数集的记法 集合 自然数集 正整数集整数集 有理数集 实数集 符号□11N□12N *(或N +)□13Z□14Q□15R2.集合间的基本关系3.集合的基本运算1.若有限集A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.3.A∩(∁U A)=∅;A∪(∁U A)=U;∁U(∁U A)=A.1.(2019·镇海中学模拟)设集合A={y|y=x2-1},B={x|y=x2-1},则下列结论正确的是( )A.A=B B.A⊆BC.B⊆A D.A∩B={x|x≥1}答案 D解析∵A={y|y=x2-1}={y|y≥0},B={x|y=x2-1}={x|x≥1或x≤-1},∴A∩B={x|x≥1},故选D.2.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )A.9 B.8C.5 D.4答案 A解析∵x2+y2≤3,∴x2≤3.∵x∈Z,∴x=-1,0,1.当x=-1时,y=-1,0,1;当x=0时,y=-1,0,1;当x=1时,y=-1,0,1,综上,A中元素共有9个,故选A.3.(2018·某某高考)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A.{x|0<x≤1}B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2}答案 B解析∵∁R B={x|x<1},∴A∩(∁R B)={x|0<x<1},故选B.4.(2019·某某诊断)已知集合A={x|x2>9},B={x|2x>1},则A∪B=( )A.{x|x<-3} B.{x|-3<x<3}C.{x|x>0} D.{x|x<-3或x>0}答案 D解析由x2>9,得x>3或x<-3,A={x|x>3或x<-3}.又由2x>1,解得x>0,所以B ={x|x>0}.所以A∪B={x|x<-3或x>0}.故选D.5.(2018·某某模拟)设全集U=R,集合A={x|2x-x2>0},B={y|y=e x+1},则A∪B 等于( )A.{x|x<2} B.{x|1<x<2}C.{x|x>1} D.{x|x>0}答案 D解析由2x-x2>0得0<x<2,故A={x|0<x<2},由y=e x+1得y>1,故B={y|y>1},所以A∪B={x|x>0}.故选D.6.(2018·武昌模拟)设A,B是两个非空集合,定义集合A-B={x|x∈A,且x∉B}.若A={x∈N|0≤x≤5},B={x|x2-7x+10<0},则A-B=( )A.{0,1} B.{1,2}C.{0,1,2} D.{0,1,2,5}答案 D解析因为A={x∈N|0≤x≤5}={0,1,2,3,4,5},B={x|x2-7x+10<0}={x|2<x<5},A-B={x|x∈A,且x∉B},所以A-B={0,1,2,5}.故选D.核心考向突破考向一集合的基本概念例1 (1)(2019·某某模拟)已知集合A={y|y=x2+2x+1},B={x|y=x2+2x+1},则集合A与集合B的关系为( )A.A=B B.A∈BC .B ⊆AD .A B答案 D解析 集合A 表示二次函数y =x 2+2x +1=(x +1)2中y 的取值X 围,显然y ≥0,即A ={y |y ≥0};集合B 表示函数y =x 2+2x +1中x 的取值X 围,易知x ∈R ,即B =R ,所以A B .故选D.(2)设集合A ={x ,x 2,xy },B ={1,x ,y }且A =B ,则实数x =________,y =________. 答案 -1 0解析 ∵A =B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1,xy =y 或⎩⎪⎨⎪⎧x 2=y ,xy =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y ∈R或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.当x =1,y ∈R 时,A =B ={1,1,y },不满足互异性,舍去;当x =-1,y =0时,A =B ={-1,1,0},符合题意;当x =y =1时,A =B ={1,1,1},不满足互异性,舍去.综上可知x =-1,y =0.触类旁通解决集合概念问题的一般思路(1)研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件.解本例(1)时要注意,集合A 是函数值域构成的数集,集合B 是函数定义域构成的数集.2本例2中参数的确定,往往要对集合中的元素进行分类讨论,构造方程组求解.同时注意对元素互异性的检验.即时训练 1.(2018·某某模拟)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈Z },B ={p -q |p ∈A ,q ∈A },则集合B 中元素的个数为( )A .1B .3C .5D .7答案 C解析 由题意知A ={-1,0,1},当p =-1,q =-1,0,1时,p -q =0,-1,-2;当p =0,q =-1,0,1时,p -q =1,0,-1;当p =1,q =-1,0,1时,p -q =2,1,0.根据集合中元素的互异性可知,集合B 中的元素为-2,-1,0,1,2,共计5个.故选C.2.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫5,ba,a -b ,B ={b ,a +b ,-1},若A ∩B ={2,-1},则A ∪B =( )A .{2,3}B .{-1,2,5}C .{2,3,5}D .{-1,2,3,5}答案 D解析 由A ∩B ={2,-1},可得⎩⎪⎨⎪⎧b a=2,a -b =-1或⎩⎪⎨⎪⎧b a =-1,a -b =2.当⎩⎪⎨⎪⎧b a =2,a -b =-1时,⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2,此时B ={2,3,-1},所以A ∪B ={-1,2,3,5};当⎩⎪⎨⎪⎧b a =-1,a -b =2时,⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,此时不符合题意,舍去.故选D.考向二 集合间的基本关系例 2 (1)(2019·某某模拟)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0,x ∈N ,B ={x |x ≤2,x ∈Z },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .4D .8答案 D 解析 由x -2x≤0得0<x ≤2,故A ={1,2};由x ≤2得0≤x ≤4,故B ={0,1,2,3,4}.满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为23=8.(2)已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值X 围为________.答案 (-∞,3]解析 若B ⊆A ,则①当B =∅时,有m +1>2m -1,即m <2,此时满足B ⊆A ;②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,解得2≤m ①②得,m 的取值X 围是(-∞,3]. 触类旁通1解本例1时,要能够将集合间的关系进行等价转化,转化为集合C 中哪些元素必有,哪些元素可能有,不要忽略任何非空集合是它自身的子集.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.解题时要关注空集的特殊性,本例2中,易忽视B =∅而误解.A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( )A .57B .56C .49D .8答案 B解析 集合S 的个数为26-23=64-8=56.4.设A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0},若B ⊆A ,则实数a 的取值组成的集合C =________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,15解析 a =0时,B =∅,B ⊆A ;a ≠0时,1a =3或1a =5,解得a =13或a =15,所以C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,15.考向三 集合的基本运算角度1 集合间的交、并、补运算例3 (1)(2019·某某模拟)已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -6≤0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +1x -4>0,那么集合A ∩(∁U B )=( ) A .{x |-2≤x <4} B .{x |x ≤3或x ≥4} C .{x |-2≤x <-1} D .{x |-1≤x ≤3} 答案 D解析 依题意A ={x |-2≤x ≤3},B ={x |x <-1或x >4},故∁U B ={x |-1≤x ≤4},故A ∩(∁UB )={x |-1≤x ≤3},故选D.(2)设全集U =R ,集合M ={x |y =3-2x },N ={y |y =3-2x},则图中阴影部分表示的集合是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 32<x ≤3 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 32<x <3 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 32≤x <2 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪32<x <2 答案 B解析 由3 -2x ≥0,得x ≤32,即M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≤32;由2x >0,得3-2x <3,即N ={y |y <3}.因此图中阴影部分表示的集合是(∁U M )∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪32<x <3. 触类旁通集合的基本运算问题一般应注意的几点(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决运算问题的前提.2对集合化简.有些集合是可以化简的,如果先化简再研究其关系并进行运算,可使问题变得简单明了,易于解决.3注意数形结合思想的应用.集合运算常用的数形结合形式有数轴和Venn 图.U =R ,A ={x |x =3k +1,k ∈N *},B ={x |x ≤5,x ∈Q }(Q 为有理数集),则图中阴影部分表示的集合是( )A .{1,3,4,5}B .{2,4,5}C .{2,5}D .{1,2,3,4,5} 答案 B解析 ∵集合A ={x |x =3k +1,k ∈N *},∴A ={2,7,10,13,4,19,22,5,…}.∵B ={x |x ≤5,x ∈Q },题中Venn 图中的阴影部分表示A ,B 两集合的交集,又A ∩B={2,4,5},∴图中阴影部分表示的集合为{2,4,5}.故选B.6.(2019·某某模拟)已知集合P ={x ∈R |2(x -1)(x -3)≤1},Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪⎪y =x 2-43,则P ∪(∁R Q )=( )A .[2,3]B .(-2,3]C .[1,2)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)答案 B解析 因为P ={x ∈R |2(x -1)(x -3)≤1},所以P ={x ∈R |(x -1)(x -3)≤0},所以P ={x∈R |1≤x ≤3}.因为Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪⎪y =x 2-43,所以Q ={x ∈R |x 2≥4},所以Q ={x ∈R |x ≤-2或x ≥2},所以P ∪(∁R Q )=[1,3]∪(-2,2)=(-2,3].故选B.角度2 利用集合运算求参数例4 (1)(2019·某某模拟)设集合A ={x |x (4-x )≥3},B ={x |x >a },若A ∩B =A ,则a 的取值X 围是( )A .a ≤1B .a <1C .a ≤3D .a <3答案 B解析 由x (4-x )≥3解得1≤x ≤3,即集合A ={x |1≤x ≤3}.因A ∩B =A ,则A ⊆B ,而B ={x |x >a },所以a <1,故选B.(2)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.答案 -1 1解析 由|x +2|<3,得-3<x +2<3,即-5<x <1,所以集合A ={x |-5<x <1}.因为A ∩B =(-1,n ),所以-1是方程(x -m )(x -2)=0的根,解得m =-1.此时不等式(x +1)(x -2)<0的解集为-1<x <2,所以B =(-1,2).所以A ∩B =(-1,1),即n =1.触类旁通将两个集合之间的关系准确转化为参数所满足的条件时,应注意子集与真子集的区别,此类问题多与不等式组的解集相关.确定参数所满足的条件时,一定要把端点值代入进行验证,否则易产生增解或漏解.本例1易忽视a ≠1,而误选A.即时训练 7.(2019·某某某某模拟)已知集合A ={x |y =4-x 2},B ={x |a ≤x ≤a +1},若A ∪B =A ,则实数a 的取值X 围为( )A .(-∞,-3]∪[2,+∞)B .[-1,2]C .[-2,1]D .[2,+∞) 答案 C解析 集合A ={x |y =4-x 2}={x |-2≤x ≤2},因为A ∪B =A ,则B ⊆A ,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-2,a +1≤2,所以-2≤a ≤1,故选C.8.已知集合P ={y |y 2-y -2>0},Q ={x |x 2+ax +b ≤0},若P ∪Q =R ,P ∩Q =(2,3],则a +b =________.答案 -5解析 P ={y |y 2-y -2>0}={y |y >2或y <-1}, ∵P ∪Q =R ,P ∩Q =(2,3],∴Q ={x |-1≤x ≤3},∴-1,3是方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系得,-a =-1+3=2,b =-3,∴a +b =-5.1.(2019·某某模拟)已知集合A ={x ∈N |x 2-2x -3≤0},B ={1,3},定义集合A ,B 之间的运算“*”:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中的所有元素之和为( )A .15B .16C .20D .21答案 D解析 由x 2-2x -3≤0,得(x +1)(x -3)≤0,故集合A ={0,1,2,3}.∵A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },∴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.∵A *B ={1,2,3,4,5,6},∴A *B 中的所有元素之和为21.2.已知非空集合A ,B 满足以下两个条件: (1)A ∪B ={1,2,3,4},A ∩B =∅;(2)A 的元素个数不是A 中的元素,B 的元素个数不是B 中的元素.则有序集合对(A ,B )的个数为( )A.1 B.2C.4 D.6答案 B解析若集合A中只有1个元素,则集合B中有3个元素,则1∉A,3∉B,即3∈A,1∈B,此时有1对;同理,若集合B只有1个元素,则集合A中有3个元素,有1对;若集合A 中有2个元素,则集合B中有2个元素,2∉A,2∉B,不满足条件.所以满足条件的有序集合对(A,B)的个数为1+1=2,故选B.答题启示解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.对点训练1.设集合S={A0,A1,A2,A3},在S上定义运算⊕:A i⊕A j=A k,k为i+j除以4的余数(i,j=0,1,2,3),则满足关系式(x⊕x)⊕A2=A0的x(x∈S)的个数为( ) A.4 B.3C.2 D.1答案 C解析因为x∈S={A0,A1,A2,A3},故x的取值有四种情况.若x=A0,根据定义A i ⊕A j=A k,其中k为i+j除以4的余数(i,j=0,1,2,3),则(x⊕x)⊕A2=A0⊕A2=A2,不符合题意,同理可以验证x=A1,x=A2,x=A3三种情况,其中x=A1,x=A3符合题意,故选C.2.对于非空集合P,Q,定义集合间的一种运算“★”:P★Q={x|x∈P∪Q且x∉P∩Q}.如果P={x|-1≤x-1≤1},Q={x|y=x-1},则P★Q=( )A.{x|1≤x≤2} B.{x|0≤x≤1或x≥2}C.{x|0≤x≤1或x>2} D.{x|0≤x<1或x>2}答案 D解析因为P={x|-1≤x-1≤1}={x|0≤x≤2},Q={x|x-1≥0}={x|x≥1},所以P ∪Q={x|x≥0},P∩Q={x|1≤x≤2},所以P★Q={x|x∈P∪Q且x∉P∩Q}={x|0≤x<1或x>2}.故选D.word。
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§1.1集合及其运算考纲展示►1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.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.4.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.5.能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及运算.考点1 集合的基本概念元素与集合(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________.(3)集合的表示方法:________、________、图示法.(4)常见数集及其符号表示:集合表示的两个误区:集合的代表元素;图示法.(1)已知集合A={y|y=sin x},B={x|y=sin x},则A∩B=________.答案:[-1,1]解析:集合A表示的是函数y=sin x的值域,即A=[-1,1];集合B表示的是函数y=sin x的定义域,即B=R,所以A∩B=[-1,1].(2)设全集U=R,A={x|0<x<2},B={x|x<1},则图中阴影部分表示的集合为________.答案:{x |1≤x <2}解析:图中阴影部分可用(∁U B )∩A 表示,故(∁U B )∩A ={x |1≤x <2}.解决集合问题的两个方法:列举法;图示法.(1)若集合A ={1,2,3},B ={1,3,4},则A ∩B 的子集的个数为________. 答案:4解析:A ∩B ={1,3},其子集分别为∅,{1},{3},{1,3},共4个.(2)[2015·北京卷改编]若集合A ={x |-5<x <2},B ={x |-3<x <3},则A ∩B =________.答案:{x |-3<x <2}解析:在数轴上画出表示集合A ,B 的两个区间,观察可知A ∩B ={x |-3<x <2}.[典题1] (1)已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1 B .3 C .5 D .9[答案] C[解析] ∵A ={0,1,2},∴B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }={0,-1,-2,1,2}.故集合B 中有5个元素.(2)若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( ) A.92 B .98 C .0 D .0或98[答案] D[解析] 当a =0时,显然成立;当a ≠0时,Δ=(-3)2-8a =0,即a =98.(3)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2[答案] C[解析] 因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,a ≠0,所以a +b =0,则b a=-1, 所以a =-1,b =1,所以b -a =2.(4)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. [答案] -32[解析] 由题意得m +2=3或2m 2+m =3,则m =1或m =-32.当m =1时,m +2=3且2m2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,故m =-32.[点石成金] 与集合中的元素有关问题的求解策略(1)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.(2)集合中元素的三个特性中的互异性对解题的影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.考点2 集合间的基本关系集合间的基本关系∅B且B≠∅任何非空集合中的两个易混结论:集合中元素的个数;集合的子集的个数.(1)[2015·江苏卷]已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为________.答案:5解析:因为A∪B={1,2,3,4,5},所以A∪B中元素的个数为5.(2)集合A={1,4,7,10,13,16,19,21},则集合A有________个子集、________个真子集、________个非空子集、________个非空真子集.答案:2828-1 28-1 28-2解析:因为集合A中有8个元素,所以集合A有28个子集,28-1个真子集,28-1个非空子集,28-2个非空真子集.[典题2] (1)设P={y|y=-x2+1,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则( )A.P⊆Q B.Q⊆PC.∁R P⊆Q D.Q⊆∁R P[答案] C[解析] 因为P={y|y=-x2+1,x∈R}={y|y≤1},Q={y|y=2x,x∈R}={y|y>0},所以∁R P={y|y>1},所以∁R P⊆Q,故选C.(2)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B 的集合C的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4[答案] D[解析] 由x2-3x+2=0得x=1或x=2,∴A={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.(3)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.[答案] (-∞,3] [解析] ∵B ⊆A ,∴①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2. ②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5,解得2≤m ≤3.由①②可得,符合题意的实数m 的取值范围为(-∞,3]. [题点发散1] 在本例(3)中,若A ⊆B ,如何求解?解:若A ⊆B ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-3,m ≥3.所以m 的取值范围为∅.[题点发散2] 若将本例(3)中的集合A ,B 分别更换为A ={1,2},B ={x |x 2+mx +1=0,x ∈R },如何求解?解:①若B =∅,则Δ=m 2-4<0, 解得-2<m <2;②若1∈B ,则12+m +1=0,解得m =-2,此时B ={1},符合题意; ③若2∈B ,则22+2m +1=0,解得m =-52,此时B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,12,不合题意.综上所述,实数m 的取值范围为[-2,2).[点石成金] 1.集合间基本关系的两种判定方法和一个关键2.根据两集合的关系求参数的方法已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.(1)若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性;(2)若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.1.设M为非空的数集,M⊆{1,2,3},且M中至少含有一个奇数元素,则这样的集合M共有( )A.6个B.5个C.4个D.3个答案:A解析:由题意知,M={1},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.2.[2017·广西南宁模拟]已知集合M={x|x2-2x-3<0},N={x|x>a},若M⊆N,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,-1] B.(-∞,-1)C.[3,+∞)D.(3,+∞)答案:A解析:M={x|(x-3)(x+1)<0}=(-1,3),又M⊆N,因此有a≤-1,即实数a的取值范围是(-∞,-1].考点3 集合的基本运算集合的基本运算(1)三种基本运算的概念及表示:①A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B . ②A ∩A =________,A ∩∅=________. ③A ∪A =________,A ∪∅=________. ④A ∩(∁U A )=________,A ∪(∁U A )=________, ∁U (∁U A )=________.⑤A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B ⇔A ∩(∁U B )=∅. 答案:(1)A ∪B A ∩B ∁U A x ∈A ,或x ∈Bx ∈A ,且x ∈B {x |x ∈U ,且x ∉A }(2)②A ∅ ③A A ④∅ U A(1)[教材习题改编]满足{0,1}⊆A 的集合A 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案:C解析:A 中包含元素0,1,还有集合{2,3}真子集中的元素,{2,3}的真子集有22-1=3(个). (2)[教材习题改编]已知集合A ={1,2},B ={x |ax -1=0},且A ∪B =A ,则a 的值可为________.答案:1或12或0解析:A ∪B =A ⇒B A ,若B =∅,则a =0;若1∈B ⇒a =1;若2∈B ⇒a =12.集合中两组常用结论:集合间的基本关系;集合的运算. (1)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B ⇔A ∩(∁U B )=∅. (2)(∁U A )∩(∁U B )=________,(∁U A )∪(∁U B )=________. 答案:∁U (A ∪B ) ∁U (A ∩B )解析: 设x ∈∁U (A ∪B ),则x ∉A ∪B ,得x ∉A 且x ∉B ,即x ∈∁U A 且x ∈∁U B ,即x ∈(∁U A )∩(∁UB ),即∁U (A ∪B )⊆(∁U A )∩(∁U B );反之,当x ∈(∁U A )∩(∁U B )时,得x ∈∁U A 且x ∈∁U B ,得x ∉A且x∉B,则x∉A∪B,所以x∈∁U(A∪B),即∁U(A∪B)⊇(∁U A)∩(∁U B).根据集合相等的定义,得∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).同理可证另一结论.[考情聚焦] 有关集合运算的考题,在高考中多以选择题或填空题的形式呈现,试题难度不大,多为低档题,集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生灵活处理问题的能力.主要有以下几个命题角度:角度一离散型数集间的交、并、补运算[典题3] [2017·湖南株洲模拟]设全集U={0,1,2,3,4,5},集合A={2,4},B={y|y =log3(x-1),x∈A},则集合(∁U A)∩(∁U B)=( )A.{0,4,5,2} B.{0,4,5}C.{2,4,5} D.{1,3,5}[答案] D[解析] 由题意知B={0,2},∴∁U A={0,1,3,5},∁U B={1,3,4,5},∴(∁U A)∩(∁U B)={1,3,5}.角度二连续型数集间的交、并、补运算[典题4] (1)设全集U=R,A={x|x(x+3)<0},B={x|x<-1},则图中阴影部分表示的集合为( )A.{x|-3<x<-1} B.{x|-3<x<0}C.{x|-1≤x<0} D.{x|x<-3}[答案] C[解析] 因为A={x|x(x+3)<0}={x|-3<x<0},∁U B={x|x≥-1},阴影部分为A∩(∁U B),所以A∩(∁U B)={x|-1≤x<0},故选C.(2)设集合A={x|(x+1)(x-2)<0},B={x|1<x<3},则A∪B=________,A∩B=________.[答案] {x|-1<x<3} {x|1<x<2}[解析] ∵A ={x |(x +1)(x -2)<0}={x |-1<x <2}, ∴A ∪B ={x |-1<x <3},A ∩B ={x |1<x <2}.(3)已知集合A ={y |y =x 2-2x ,x ∈R },B ={y |y =-x 2+2x +6,x ∈R },则A ∩B =__________.[答案] {y |-1≤y ≤7}[解析] ∵y =x 2-2x =(x -1)2-1≥-1,y =-x 2+2x +6=-(x -1)2+7≤7, ∴A ={y |y ≥-1},B ={y |y ≤7}, 故A ∩B ={y |-1≤y ≤7}.[题点发散1] 本例(3)中,若集合A 变为“A ={x |y =x 2-2x ,x ∈R }”,其他条件不变,求A ∩B .解:因为A 中元素是函数自变量,则A =R , 而B ={y |y ≤7},则A ∩B ={y |y ≤7}.[题点发散2] 本例(3)中,若集合A ,B 中元素都为整数,求A ∩B . 解:由(3)可知A ∩B ={y |-1≤y ≤7},则当A ,B 中元素都为整数时,A ∩B ={-1,0,1,2,3,4,5,6,7}. [题点发散3] 本例(3)中,若集合A ,B 不变,试求(∁R A )∪(∁R B ). 解:∵A ={y |y ≥-1},B ={y |y ≤7}, ∴∁R A ={y |y <-1},∁R B ={y |y >7}, 故(∁R A )∪(∁R B )={y |y <-1或y >7}.[题点发散4] 本例(3)中,若集合A ,B 变为“A ={(x ,y )|y =x 2-2x ,x ∈R },B ={(x ,y )|y =-x 2+2x +6,x ∈R }”,求A ∩B .解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2-2x ,y =-x 2+2x +6⇒x 2-2x -3=0,解得x =3或x =-1.于是,⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =3,故A ∩B ={(3,3),(-1,3)}. 角度三根据集合的运算结果求参数[典题5] (1)设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁UA )∩B =∅,则m 的值是________.[答案] 2[解析] ∵(∁U A )∩B =∅,∴B ⊆A . 又A ={x |x 2+3x +2=0}={-1,-2},∴-1和-2是方程x 2+(m +1)x +m =0的两个根. ∴m =2.(2)已知集合A ={x |x 2-2x -8≤0},B ={x |x 2-(2m -3)x +m (m -3)≤0,m ∈R },若A ∩B =[2,4],则实数m =________.[答案] 5[解析] 由题知A =[-2,4],B =[m -3,m ], 因为A ∩B =[2,4], 故⎩⎪⎨⎪⎧m -3=2,m ≥4,则m =5.[点石成金] 解决集合的基本运算问题,从三点入手(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借用Venn 图求解.(如角度一)(2)集合中的元素若是连续的实数,常借助数轴求解,但是要注意端点值能否取到等号的情况.(如角度二)(3)根据集合运算求参数,先把符号语言译成文字语言,然后适时应用数形结合求解.(如角度三)角度四 新定义集合问题[典题6] (1)若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A .1B .3C .7D .31[答案] B[解析] 具有伙伴关系的元素组是-1;12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2, ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.(2)对于集合M ,N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥-94,x ∈R,B ={x |x <0,x ∈R },则A ⊕B =( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-94,0B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-94,0C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-94∪(0,+∞) [答案] C[解析] 依题意得A -B ={x |x ≥0,x ∈R },B -A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-94,x ∈R,故A ⊕B =⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-94∪[0,+∞).[点石成金] 解决集合的新定义问题,从两点入手(1)正确理解创新定义.这类问题不是简单的考查集合的概念或性质问题,而是以集合为载体的有关新定义问题.常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等.(2)合理利用集合性质.运用集合的性质(如元素的性质、集合的运算性质等)是破解新定义型集合问题的关键.在解题时要善于从题设条件给出的数式中发现可以使用集合性质的一些因素,但关键之处还是合理利用集合的运算与性质.[方法技巧] 1.在解题时经常用到集合元素的互异性,一方面利用集合元素的互异性能顺利找到解题的切入点;另一方面,在解答完毕时,注意检验集合的元素是否满足互异性以确保答案正确.2.求集合的子集(真子集)个数问题,需要注意以下结论的应用:含有n 个元素的集合有2n 个子集,有2n -1个非空子集,有2n -1个真子集,有2n-2个非空真子集.3.对于集合的运算,常借助数轴、Venn 图求解.[易错防范] 1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.2.在解决有关A ∩B =∅,A ⊆B 等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.3.Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.真题演练集训1.[2016·新课标全国卷Ⅰ]设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B =( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-3,-32B .⎝⎛⎭⎪⎫-3,32C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3答案:D解析:由题意得,A ={x |1<x <3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >32,则A ∩B =⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3.故选D.2.[2016·新课标全国卷Ⅱ]已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( )A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}答案:C解析:由已知可得B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z }={x |-1<x <2,x ∈Z }={0,1},∴ A ∪B ={0,1,2,3},故选C.3.[2016·新课标全国卷Ⅲ]设集合S ={x |(x -2)·(x -3)≥0},T ={x |x >0},则S ∩T =( )A .[2,3]B .(-∞,2]∪[3,+∞)C .[3,+∞)D .(0,2]∪[3,+∞) 答案:D解析:集合S =(-∞,2]∪[3,+∞),结合数轴,可得S ∩T =(0,2]∪[3,+∞). 4.[2015·新课标全国卷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}答案:A解析:由题意知B ={x |-2<x <1},所以A ∩B ={-1,0}.故选A.5.[2014·新课标全国卷Ⅰ]已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( )A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)答案:A解析:∵A ={x |x ≥3或x ≤-1},B ={x |-2≤x <2},∴A ∩B ={x |-2≤x ≤-1}=[-2,-1],故选A.6.[2014·新课标全国卷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}答案:D解析:N={x|x2-3x+2≤0}={x|1≤x≤2},又M={0,1,2},所以M∩N={1,2}.课外拓展阅读集合运算问题的三种解题模板集合的基本运算包括交集、并集、补集,是历年高考必考的内容.解决集合的基本运算问题,要先明确集合中元素的特征,求出每个集合,然后理清几个集合之间的关系,最后利用列举法或借助数轴、Venn图等进行基本运算,从而得出结果.方法一列举法列举法就是通过枚举集合中所有的元素,然后根据集合基本运算的定义求解的方法.此种方法适用于数集的有关运算以及集合的新定义运算问题,其基本的解题步骤是:(1)定元素:确定已知集合中所含的元素,利用列举法写出所有元素.(2)定运算:根据要求及新定义运算,将所求解集合的运算问题转化为集合的交集、并集与补集的基本运算问题,或转化为数的有关运算问题.(3)定结果:根据定义的运算进行求解,利用列举法写出所求集合中的所有元素.[典例1] 设集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y ∈A∪B},则A*B中元素的个数是( )A.7 B.10C.25D.52[思路分析][答案] B[解析] 因为A={-1,0,1},B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3}.由x∈A∩B,可知x可取0,1;由y∈A∪B,可知y可取-1,0,1,2,3.所以元素(x,y)的所有结果如下表所示:所以A*B中的元素共有10个.方法二数形结合法数形结合法就是利用数轴或Venn图或平面直角坐标系中的图象表示出相关集合,然后根据图形求解集合的补集或者进行相关集合的交集、并集的基本运算.其求解的基本步骤是:(1)画图形:根据题设条件给出的几何意义,画出与集合对应的几何图形或函数图象.(2)定区域:利用数轴、韦恩(Venn)图或直角坐标系中的函数图象确定集合运算所表示的平面区域.(3)求结果:根据图形确定相关运算的结果或区域所表示的几何图形的面积.[典例2] 若集合A={x|y=1-|x|},B={y|y=x2,x∈R},则A∩B=( )A.{x|-1≤x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1}D.∅[思路分析][答案] C[解析] 因为集合A表示函数y=1-|x|中x的取值范围,即该函数的定义域,由1-|x|≥0得-1≤x≤1,即A={x|-1≤x≤1},又集合B表示函数y=x2在定义域R上的值域,由x2≥0得B={y|y≥0},所以结合数轴,如图所示阴影部分,可得A∩B={x|0≤x≤1}.方法三特值法高考对集合的基本运算的考查以选择题为主,所以我们可以利用特值法解题,即根据选项之间的明显差异,选择一些特殊元素进行检验排除,从而得到正确选项.其求解的基本步骤如下:(1)辨差异:分析各选项,辨别各选项的差异.(2)定特殊:根据选项的差异,选定一些特殊的元素.(3)验排除:将特殊的元素代入进行验证,排除干扰项.(4)定结果:根据排除的结果确定正确的选项.[典例3] [2017·河北衡水中学模拟]已知U为全集,集合A={x|x2-2x-3>0},B={x|2<x<4},那么集合B∩(∁U A)=( )A.{x|-1≤x≤4}B.{x|2<x≤3}C.{x|2≤x<3} D.{x|-1<x<4}[思路分析]比较选项―→抛同求异―→定特值―→检验排除―→定结果[答案] B[解析] A项与D项的不同之处在于元素-1,4是否属于该集合;B项与C项的区别在于2与3是否属于该集合.A,D与B,C的区别可通过检验0是否属于该集合来判断.因为0∉B,所以0∉B∩(∁U A),故可排除A,D;因为2∉B,所以2∉B∩(∁U A),故可排除C.归纳总结用特值法求解集合运算问题的关键在于根据各选项的差异灵活选择适当的特殊元素,然后根据特殊元素与各集合的关系检验其是否满足运算,从而排除选项.忽视空集是任何集合的子集勿忘空集和集合本身.由于∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,任何集合的本身是该集合的子集,所以在进行列举时千万不要忘记.[典例4] 已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( )A .[-1,2)B .[-1,3]C .[2,+∞)D .[-1,+∞)[错解] 由x 2-x -12≤0,得 (x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,解得-1≤m ≤3.故选B.[剖析] 集合B 为不等式2m -1<x <m +1的解集,但m 的取值不同,解集也不同.当m +1≤2m -1时,集合B 为空集,而空集是任何集合的子集,且是任何非空集合的真子集,求解时应分B =∅和B ≠∅两种情况,结合数轴,讨论求解.[正解] 由x 2-x -12≤0,得 (x +3)(x -4)≤0,即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .(1)当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2. (2)当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞). [答案] D 易错提醒当题目中出现A ⊆B 或A ∩B =A 或A ∪B =B 时,在解题过程中务必注意对集合A 进行分类讨论,即分A =∅和A ≠∅两种情况进行讨论,并注意端点值的检验.。