1、第1讲集合的概念与运算最新考纲考向预测1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系2能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用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Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.命题趋势集合的交、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
2、)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.核心素养 数学抽象、数学运算1集合与元素(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性(2)集合与元素的关系:若a属于A,记作aA;若b不属于A,记作bA(3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法(4)常用数集的记法:自然数集N,正整数集N*或N,整数集Z,有理数集Q,实数集R,无理数集可表示为RQ.2集合间的基本关系子集:A中任意一个元素均为B中的元素符号语言:AB或BA.相等:集合A与集合B中的所有元素都相同符号语言:AB且BAAB.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中的元素符号语言:A
3、B或BA.空集:空集是任何集合A的子集,是任何非空集合B的真子集符号语言:A,B(B)3集合的基本运算交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的交集,记为AB,即ABx|xA且xB并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的并集,记为AB,即ABx|xA或xB补集:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记为SA,即SAx|xS且xA常用结论1并集的性质:AA;AAA;ABBA;ABABA.2交集的性质:A;AAA;ABBA;ABAAB.3补集的性质:A(UA)U;A(UA);U(UA)A;U(AB)(UA)(U
4、B);U(AB)(UA)(UB)常见误区1忽视集合中元素的互异性致误;2集合运算中端点取值把握不准致误;3忘记空集的情况致误1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)若集合Ax|yx2,By|yx2,C(x,y)|yx2,则A,B,C表示同一个集合()(2)若a在集合A中,则可用符号表示为aA.()(3)若AB,则AB且AB.()(4)N*NZ.()(5)若ABAC,则BC.()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2已知集合A0,1,2,则集合B(x,y)|xy,xA,yA中元素的个数是()A1B3C6D9解析:选C.当x0时,y0;当x1时,y0或y1;当x2时,y0,1,2.故集合B(
5、0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2),即集合B中有6个元素3(2020新高考卷改编)设集合Ax|1x3,Bx|2x4,则AB_,AB_解析:Ax|1x3,Bx|2x4,则ABx|1x4,ABx|2x3答案:x|1x4x|2x34(易错题)已知集合U1,0,1,Ax|xm2,mU,则UA_解析:因为Ax|xm2,mU0,1,所以UA1答案:15设集合Ax|1x2,Bx|xa,若ABA,则a的取值范围是_解析:由ABA,可得AB,又Ax|1x2,Bx|xa,所以a2.答案:a|a2集合的含义及表示题组练透1设集合AxZ|x|2,By|yx21,xA,则B中的元素有(
6、)A5个B4个C3个D无数个解析:选C.依题意有A2,1,0,1,2,代入yx21得到B1,2,5,故B中有3个元素2设a,bR,集合1,ab,a,则ba()A1B1C2D2解析:选C.因为1,ab,a,a0,所以ab0,则1,所以a1,b1.所以ba2.3(多选)已知集合x|mx22x10n,则mn的值可能为()A0BC1D2解析:选BD.因为集合x|mx22x10n,所以或解得或所以mn或mn2.故选BD.4已知集合Am2,2m2m,若3A,则m的值为_解析:由题意得m23或2m2m3,则m1或m.当m1时,m23且2m2m3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m时,m2,而2m2m
7、3,符合题意,故m.答案:与集合中元素有关问题的求解策略 集合间的基本关系 (1)(2021新高考八省联考模考)已知M,N均为R的子集,且RMN,则M(RN)()ABMCNDR(2)已知集合Ax|y,Bx|axa1,若BA,则实数a的取值范围为()A(,32,) B1,2C2,1 D2,)【解析】(1)因为RMN,所以MRN,据此可得M(RN)M.故选B.(2)集合Ax|yx|2x2,因为BA,所以有所以2a1.【答案】(1)B(2)C提醒题目中若有条件BA,则应分B和B两种情况进行讨论 1(多选)已知集合Mx|x2,Nx|x2x0,则下列正确的是()AMNRBNMCNRMRDMNN解析:选B
8、D.因为Nx|x2x0x|0x1,则NM,故BD正确2已知集合Ax|1x3,xN*,则集合A的真子集的个数为()A7B8C15D16解析:选A.方法一:Ax|1x3,xN*1,2,3,其真子集有:,1,2,3,1,2,1,3,2,3共7个方法二:因为集合A中有3个元素,所以其真子集的个数为2317(个)3已知集合Mx|xa0,Nx|ax10,若MNN,则实数a的值是_解析:由题易得Ma因为MNN,所以NM,所以N或NM,所以a0或a1.答案:0或1或1集合的基本运算角度一集合的运算 (1)(多选)已知全集UR,集合Mx|3x4,Nx|x22x80,则()AMNx|3x4BMNx|2x4C(UM
9、)N(,3)2,)DM(UN)(3,2)(2)(2020高考江苏卷)已知集合A1,0,1,2,B0,2,3,则AB_【解析】(1)由x22x80,得2x4,所以Nx|2x4,则MNx|3x4,A错误;MNx|2x4,B正确;由于UM(,3)4,),故(UM)N(,3)2,),C正确;由于UN(,2)(4,),故M(UN)3,2),D错误故选BC.(2)由交集的定义可得AB0,2【答案】(1)BC(2)0,2集合基本运算的求解策略 角度二利用集合的运算求参数 (1)(2020高考全国卷)设集合Ax|x240,Bx|2xa0,且ABx|2x1,则a()A4B2C2D4(2)集合A0,2,a,B1,
10、a2,若AB0,1,2,4,16,则a的值为()A0B1C2D4【解析】(1)方法一:易知Ax|2x2,Bx|x,因为ABx|2x1,所以1,解得a2.故选B.方法二:由题意得Ax|2x2若a4,则Bx|x2,又Ax|2x2,所以ABx|2x2,不满足题意,排除A;若a2,则Bx|x1,又Ax|2x2,所以ABx|2x1,满足题意;若a2,则Bx|x1,又Ax|2x2,所以ABx|2x1,不满足题意,排除C;若a4,则Bx|x2,又Ax|2x2,所以ABx|x2,不满足题意故选B.(2)根据集合并集的概念,可知a,a24,16,故a4.【答案】(1)B(2)D利用集合的运算求参数的值或取值范围
11、的方法(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到(2)若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解提醒在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性)1(2020高考全国卷)已知集合A(x,y)|x,yN*,yx,B(x,y)|xy8,则AB中元素的个数为()A2B3C4D6解析:选C.由题意得,AB(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),所以AB中元素的个数为4,选C.2(2021江苏省重点中学领航高考冲刺卷(七)若全集UR,集合A(,1)(4,),Bx|x|2,则如图阴影部分所示的集合为()Ax|2x4Bx|x2或x4Cx|2x
12、1Dx|1x2解析:选D.UAx|1x4,Bx|2x2,记所求阴影部分所表示的集合为C,则C(UA)Bx|1x23(2021武昌区高三调研)已知集合Ax|x2x20,Bx|a2xa,若ABx|1x0,则AB()A(1,2)B(0,2)C(2,1)D(2,2)解析:选D.由x2x20得1x2,即Ax|1x2因为Bx|a2xa,ABx|1x0,所以a0,所以Bx|2x0,所以AB(2,2),故选D.核心素养系列1数学抽象集合的新定义问题以集合为背景的新定义问题常以“问题”为核心,以“探究”为途径,以“发现”为目的,这类试题只是以集合为依托,考查考生对新概念的理解,充分体现了核心素养中的数学抽象 (
13、1)定义集合的商集运算为x|x,mA,nB已知集合A2,4,6,B,则集合B中的元素个数为()A6B7C8D9(2)(多选)设P是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a,bP,都有ab,ab,ab,P(除数b0),则称P是一个数域,例如有理数集Q是数域,下列命题中正确的是()A数域必含有0,1两个数B整数集是数域C若有理数集QM,则数集M必为数域D数域必为无限集【解析】(1)由题意知,B0,1,2,0,1,则B0,1,2,共有7个元素,故选B.(2)当ab时,ab0,1P,故可知A正确;当a1,b2时,Z不满足条件,故可知B不正确;当M比Q多一个元素i时,则会出现1iM,所以它也不是一个数域,
14、故可知C不正确;根据数域的性质易得数域有无限多个元素,必为无限集,故可知D正确【答案】(1)B(2)AD解决集合的新定义问题的两个关键点(1)准确转化,即解决新定义问题时,首先要读懂题意,对题目进行恰当的转化,切忌与已有概念混淆;(2)方法选取,即对于新定义问题,可恰当选用特例法、筛选法等方法,并结合集合的相关性质求解1若xA,则A,就称A是“伙伴关系集合”,集合M的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是()A1B3C7D31解析:选B.因为xA,且A,所以1A,2A且A,所以集合M的非空子集中具有伙伴关系的集合有1,共3个故选B.2设A,B是非空集合,定义ABx|xAB且xAB已知集合Ax|0x2,By|y0,则AB_解析:由已知Ax|0x2,By|y0,又由新定义ABx|xAB且xAB,结合数轴得AB02,)答案:02,)