新课程2021高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语第1讲集合的概念与运算课件

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第一章 集合与常用逻辑用语
第1讲 集合的概念与运算
[考纲解读] 1.了解集合的含义.体会元素与集合的关系,能用自然语 言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述具体问题.
2.理解集合间的相等与包含关系,会求集合的子集,了解全集与空集的 含义.(重点)
3.在理解集合间的交、并、补的含义的基础上,会求两个集合的并集与 交集,会求给定子集的补集.(重点、难点)
题型三 集合的基本运算
角度 1 集合的并、交、补运算 1.(2019·全国卷Ⅰ)已知集合 M={x|-4<x<2},N={x|x2-x-6<0},则 M∩N=( ) A.{x|-4<x<3} B.{x|-4<x<-2} C.{x|-2<x<2} D.{x|2<x<3} 答案 C
□09 2n-2 个.
1.概念辨析 (1)若 1∈{x,x2},则 x=±1.( × ) (2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( × ) (3){x|x≥2}={t|t≥2}.( √ ) (4)对于任意两个集合 A,B,总有(A∩B)⊆A,A⊆(A∪B).( √ )
结构法 从元素结构上找差异进行判断.如举例说明 2 在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关
数轴法 系,从而确定集合与集合之间的关系.如举例说明 3
2.根据集合间的关系求参数的策略 (1)注意对集合是否为空集进行分类讨论 因为∅⊆A 对任意集合 A 都成立.如举例说明 3 中 2m-1<m+1 时,B =∅,B⊆A 也成立. (2)借助 Venn 图和数轴使抽象问题直观化.如举例说明 3,当 B≠∅时, 由 B⊆A,借助数轴,列出关于 m 的不等式组.
符号
N
N*(或 N+) Z
QBiblioteka Baidu
R
2.集合间的基本关系
(1)基本关系
关系
自然语言
符号语言
Venn 图
集合 A 中所有元素都在集 □01 A⊆B
子集 合 B 中(即若 x∈A,则 x (或 □02 B⊇A )
∈B)
关系
自然语言
符号语言
集合 A 是集合 B 的子集, □03 A B 真子集 且集合 B 中至少有一个元 (或 □04 B A )
舍去; 当 a=1 时,A={-2,1,-3},符合题意. 综上知 a=0 或 1.
1.用描述法表示集合的两个关键点 (1)搞清楚集合中的代表元素是什么.如举例说明 1,3 是数,举例说明 2 是有序数对(或平面内的点). (2)看这些元素满足什么共同特征.如举例说明 1,集合 M 是所有奇数 构成的集合,集合 P 是所有偶数构成的集合.如举例说明 2,x,y 是整数且 满足 x2+y2≤3.
文字语言
符号语言
属于 A □01 且 属 {x|x∈A,□02 且
交集 于 B 的元素组成的集合 x∈B}
图形语言 记法
□03 A∩B
表示 运算
文字语言
符号语言
属于 A □04 或 属 {x|x∈A,□05 或
并集 于 B 的元素组成的集合 x∈B}
图形语言
记法
□06 A∪B
全集 U 中 □07 不属于 A {x|x∈U,且
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 A 解析 由 x2+ax=0,得 x(x+a)=0,所以 x=0 或 x=-a.所以由已知 条件可得-a=1,所以 a=-1.
2.已知集合 A={x|x2-2x≤0},B={x|x≤a},若 A⊆B,则实数 a 的取 值范围是( )
A.a≥2 B.a>2 C.a<0 D.a≤0
由①②可得,符合题意的实数 m 的取值范围为 m≤3.
条件探究 将本例中的集合 A 改为“A={x|x<-2 或 x>5}”,则实数 m 的取值范围为_(_-__∞__,__2_)∪__(_4_,__+__∞__)___.
解析 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,mm+ +11>≤52m-1, 或2mm+-11≤<2-m2-,1,
解得m≥2, m>4
m≥2, 或m<-12,
即 m>4.
综上可知,实数 m 的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).
1.判断集合间关系的三种方法 根据题中限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元
列举法 素的异同,从而找出集合之间的关系.如举例说明 1 从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,
2.两个易错点 (1)忽视集合中元素的互异性.如举例说明 3,求出 a 值后应注意检验. (2)忽视分类讨论.如举例说明 2,要分 x=-1,x=0 和 x=1 三种情况 讨论,可以保证不重不漏.
1.设集合 A={0,1,2,3},B={x|-x∈A,1-x A},则集合 B 中元素的个 数为( )
(2)设全集为 R,集合 A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则 A∩(∁RB)=( ) 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 因为 B={x|x≥1},所以∁RB={x|x<1}.因为 A={x|0<x<2}, 所以 A∩(∁RB)={x|0<x<1},故选 B.
2.小题热身
(1)已知集合 A={x|(x-1)(x+2)=0},B={x∈Z|-3<2x-1≤3},则 A
∪B=( )
A.{-2,1}
B.{0,1,2}
C.{-2,-1,0,1,2} D.{-2,0,1,2}
答案 D 解析 因为 A={-2,1},B={x∈Z|-1<x≤2}={0,1,2},所以 A∪B ={-2,0,1,2}.
(3)已知集合 A={x|x=3n,n∈N},B={x|x=6m,m∈N},则 A 与 B 的 关系为___B__A___.
解析 任取 x∈B,则 x=6m=3·2m,2m∈N,所以 x∈A,所以 B⊆A, 又 3∈A 但 3 B,所以 B A.
(4)已知集合 A=8x,y,B={0,x2},且 A=B,则集合 A 的子集为 __{_0_}_,__{4_}_,__{_0_,_4_}_____.
⇔ □02 A⊆B .
(3)补集的性质:A∪(∁UA)= □03 U
;A∩(∁UA)= □04 ∅

□ ∁U(∁UA)= 05 A ;∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
(4)若有限集 A 中有 n 个元素,则 A 的子集个数为 □06 2n 个,非空
子集个数为 □07 2n-1 个,真子集有 □08 2n-1 个,非空真子集的个数为
素不在集合 A 中
集合 集合 A,B 中的元素相同 相等 或集合 A,B 互为子集
□05 A=B
Venn 图
(2)结论
①空集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集,符号表示为 ∅⊆A,∅ B(B≠∅).
②对于任意集合 A,A⊆A.
③若 A⊆B,B⊆C,则 □06 A⊆C .
3.集合的基本运算
表示 运算
3.若集合 A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数 a=__0_或___1__. 解析 因为-3∈A,所以 a-3=-3 或 2a-1=-3 或 a2-4=-3,解
得 a=0 或 a=-1 或 a=1. 当 a=0 时,A={-3,-1,-4},符合题意; 当 a=-1 时,2a-1=a2-4=-3,不满足集合中元素的互异性,故
A.M N B.N M C.M=N D.M N 且 N M 答案 D 解析 因为 1∈M,1 N,所以 M N,因为 0∈N,0 M,所以 N M.综上 知,M N 且 N M.
2.已知集合 M=xx=k4π+π4,k∈Z},集合 N=xx=k8π-π4},k∈Z,则 ()
A.M N B.N M
C.M=N D.以上都不对 答案 A 解析 ∵k4π+π4=2k+8 1π,k∈Z,k8π-π4=k-8 2π,k∈Z,∴任取 x∈M, 有 x∈N,且π8∈N,但π8 M,∴M N.
4.能使用 Venn 图表达集合间的基本关系及基本运算.
[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲一直是高考中的必考内 容.预测 2021 年高考会以考查集合交、并、补的运算为主,结合不等式的 解法,求函数的定义域、值域等简单综合命题,试题难度不大,以选择题形 式呈现.
1
PART ONE
基础知识过关
答案 A
解析 ∵A={x|0≤x≤2},B={x|x≤a},∴为使 A⊆B,a 须满足 a≥2.
3.满足{0,1,2} A⊆{0,1,2,3,4,5}的集合 A 的个数为____7____.
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{3,4,5}的非空子集的个数,即为 23-1=7.
解析 由题意得8x=x2,y=0,解得 x=2, 所以 A={0,4},其子集为∅,{0},{4},{0,4}.
2
PART TWO
经典题型冲关
题型一 集合的基本概念与表示方法
1.(2019·厦门一中模拟)设集合 M={x|x=2m+1,m∈Z},P={y|y=2m, m∈Z},若 x0∈M,y0∈P,a=x0+y0,b=x0y0,则( )
答案 D 解析 因为集合 A 只有一个元素.所以一元二次方程 x2-(a+2)x+1 =0 有两个相等的实根,所以 Δ=(a+2)2-4=0,解得 a=-4 或 0.
题型二 集合间的基本关系
1.集合 M={x|x=3n,n∈N},集合 N={x|x=3n,n∈N},则集合 M 与 集合 N 的关系为( )
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)元素与集合的关系有 □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
补集 的元素组成的集合
x □08 A}
□09 ∁UA
4.集合的运算性质
(1) 并 集 的 性 质 : A ∪ ∅ = A ; A ∪ A = A ; A ∪ B = B ∪ A ; A ∪ B = A
⇔ □01 B⊆A .
(2) 交 集 的 性 质 : A∩∅ = ∅ ; A∩A = A ; A∩B = B∩A ; A∩B = A
A.1 B.2 C.3 D.4 答案 A 解析 若 x∈B,则-x∈A,所以 x 只可能取 0,-1,-2,-3.而 1- x A,逐一检验可知 B={-3},只有 1 个元素.
2.已知单元素集合 A={x|x2-(a+2)x+1=0},则 a 等于( )
A.0
B.-4
C.-4 或 1 D.-4 或 0
A.a∈M,b∈P B.a∈P,b∈M C.a∈M,b∈M D.a∈P,b∈P
答案 A
解析 解法一:设 x0=2n+1,y0=2k(n,k∈Z), 则 x0+y0=2n+1+2k=2(n+k)+1∈M, x0y0=(2n+1)(2k)=2(2nk+k)∈P, 故 a∈M,b∈P. 解法二:由已知得,集合 M 是所有奇数构成的集合,集合 P 是所有偶 数构成的集合,根据奇数+偶数是奇数,奇数×偶数是偶数可知 a∈M,b ∈P.
(3)注意检验区间端点值,如举例说明 3,若将两个集合改为 A={x|-
2<x≤5},B={x|m+1≤x<2m-1},若 B≠∅,为使 B⊆A,m 须满足
2m-1>m+1, m+1>-2, 2m-1≤5.
1.(2020·广州市高三学情调研)已知集合{x|x2+ax=0}={0,1},则实数 a 的值为( )
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.8 C.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,所以 A 中元素共有 9 个,故选 A.
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_(_-__∞__,__3_]__.
解析 因为 B⊆A,所以①若 B=∅,则 2m-1<m+1,此时 m<2.
2m-1≥m+1, ②若 B≠∅,则m+1≥-2,
2m-1≤5.
解得 2≤m≤3.
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