集合概念和集合间的基本关系

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1. 了解集合的含义及元素与集合的“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. 理解两个集合中的交集的含义,会求两个简单集合的交集.

二、重点、难点:

1. 重点:集合的表示方法,元素和集合的关系,集合与集合之间的关系

2. 难点:有关⊆∈,的理解和应用

三、考点分析:

本讲的内容是中学数学最基本的内容之一,基础问题往往体现集合的概念、运算及简单的运用,经常作为工具广泛地运用于函数、方程、不等式、三角函数及区间、轨迹等知识中,在高考中占有重要地位.

1. 集合

(1)集合的分类⎩⎨

⎧----含有无限个元素的集合

无限集含有有限个元素的集合有限集

(2)集合的元素特性:确定性、互异性、无序性 (3)集合的表示方法:

①列举法—把集合中的元素一一列举出来,写在花括号内表示集合的方法; ②描述法—把集合中元素的公共属性描述出来,写在花括号内表示集合的方法. (4)常见集合的符号表示:

2. 集合间的基本关系:

一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为集合A 与集合B 的交集.

知识点一:集合的基本概念

例1. 在以下六种写法中,错误写法的个数是( ) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 思路分析:

题意分析:本题主要考查集合中的有关基本概念及集合中的两个符号⊆∈和的区别.对写法(1)、(2)、(3)、(5)、(6)考查集合与集合间符号的运用,对写法(4)考查元素与集合之间符号的运用.

解题思路:对写法(1)是要理解集合的大小,写法(2)是表示空集与任意集合的关系,写法(3)表示集合相等的概念,写法(4)是表示实数0与空集的关系,写法(5)是集合的表示,写法(6)是对集合中元素的认识. 解答过程:

(1)是两个集合的关系,不能用“∈”; (2)空集是任何非空集合的真子集,故写法正确;

(3)集合中的元素具有无序性,只要集合中的所有元素相同,两个集合就相等; (4)φ表示空集,空集中无任何元素,所以应是φ∉0,故写法不正确; (5)集合符号“{}”本身就表示全体元素之意,故此“全体”两字不应写; (6)等式左边集合的元素是平面上的原点,而右边集合的元素是数零,故不相等. 故本题选B

题后思考:本题考查集合的有关基本概念,尤其要注意区别⊆∈和两个符号的不同含义.

例2. 已知{

}

33,)1(,22

2++++=a a a a A ,若A ∈1,求实数a 的值. 思路分析:

题意分析:本题主要考查元素与集合之间的关系,集合中元素的有关性质. 解题思路: 解答过程:

{}1,0,1A ,1a 12a =-==+时,当不符合集合性质,舍去;

题后思考:本题主要考查元素在集合中的性质,要学会用分类的思想考虑问题,并且要通过集合中元素的唯一性验证集合.

例3. 已知集合{}{}012,082222

=-++==--=a ax x x B x x

x A ,当A B ⊆时,求

实数a 的取值范围. 思路分析:

题意分析:本题考查了子集的有关概念和应用,对于集合{}4,2-=A 中含有确定的两个元素-2,4,如果集合B 是集合A 的子集,则集合B 中的元素应是集合A 中的元素,另外还考查

了分类的思想.

解题思路:本题应从如何使方程0122

2

=-++a ax x 的解集成为集合A 的子集入手,寻求集合B 可能的情况,但无论如何不能使集合B 中含有集合A 以外的元素,尤其不能忘记集合

B 可能是空集.

解答过程:由已知得{}4,2-=A ,B 是关于x 的方程0122

2

=-++a ax x 的解集,因为

A B ⊆,所以{}{}{}φ,4,2,4,,2--=B

(1)若{},2-=B 则012)2(2(2

2

=-+-+-a a ),解得24-==a a 或,当

04=∆=时,恰有a ;

(2)若{},4=B 则012442

2

=-++a a ,解得舍去,此时02>∆-=a ;

(3)若{},4,2-=B 则由(1)(2)知02>∆-=,此时a 符合题意; (4)若φ=B 时,由0<∆解得44-<>a a 或. 综上所述,所求实数a 的取值范围是424≥-=-

a 或或.

题后思考:①在本题的讨论中,当{}4B =时的真正含义是:集合B 中的一元二次方程有两个相等的实根4x x 21==;

②当B 为单元素集时,也可利用韦达定理求出a 的值;

③在考虑子集的过程中容易遗漏空集的情况,事实上,我们应首先考虑空集. 知识点二:集合的运算(交集)

例4. 若{}{}==--===

B A ,032,122

I 则x x x B x

x A ( )

A. {}3

B. {

}1 C. φ D. {}1-

思路分析:

题意分析:本题考查交集的定义和一元二次方程的解.

解题思路:先解方程12=x 得出集合A 的元素用列举法表示出来,解0322

=--x x ,用列举法把集合B 中的元素表示出来,再求B A I

.

解答过程:由12

=x 得{},11A 1

-=∴±=,x , 由0322

=--x x 得{}1,3-B 31=∴-=,

或x {}1-B A =∴I ,故选D.

题后思考:本题主要考查交集的定义,因此,只要对定义的内容清楚应不难写出答案.

例5. 设集合{}{}=<<-=<+=B A .23,312x A I 则x x B x ( )

A. {}13<<-x x

B. {}21<

C. {}3->x x

D. {}1

思路分析:

题意分析:本题考查集合A 和B 的交集,A 和B 两个集合都是与不等式有关的,则求集合

A 和

B 的交集时,我们需要借助于数轴,用数形结合的方法来解题更形象.

解题思路:先解出A 中元素应满足的范围,再在数轴上表示出A 中元素满足的范围,然后在数轴上表示出B 中元素所满足的范围,由数轴得出最终的结果.

解答过程:由{}1,1312<=∴<<+x x A x x 解得.

又由{}23<<-=

x x B ,{}1x 3x B A <<-=∴I

,故选A.

题后思考:本题是简单的求关于不等式的两个集合的交集的问题.

一般步骤是:①先把每个集合中满足不等式的解集解出来; ②用数轴表示出来;

③根据数轴的图像得出最终的答案.尤其要注意的是有没有“等号”,在数轴上表示为实心点或空心点,以及能否取到该值.

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