1、1.1集合及其运算最新考纲考情考向分析1.了解集合、元素的含义及其关系.2.理解集合的表示法.3.了解集合之间的包含、相等关系.4.理解全集、空集、子集的含义.5.会求简单集合间的并集、交集.6.理解补集的含义并会求补集.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
2、然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN*(或N)ZQR2.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xB)AB(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
3、集个数为2n,真子集的个数为2n1.2.ABABAABB.3.AUA;AUAU;U(UA)A.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.()(2)x|yx21y|yx21(x,y)|yx21.()(3)若x2,10,1,则x0,1.()(4)x|x1t|t1.()(5)对于任意两个集合A,B,关系(AB)(AB)恒成立.()(6)若ABAC,则BC.()题组二教材改编2.P11例9已知U|0180,Ax|x是锐角,Bx|x是钝角,则U(AB)_.答案x|x是直角3.P44A组T5已知集合A(x,y)|x2y21,B(x,y)|yx,则A
4、B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,则AB中有两个元素.题组三易错自纠4.已知集合A1,3,B1,m,ABA,则m等于()A.0或 B.0或3C.1或 D.1或3或0答案B解析A1,3,B1,m,ABA,故BA,所以m3或m,即m3或m0或m1,其中m1不符合题意,所以m0或m3,故选B.5.若集合A1,1,B0,2,则集合z|zxy,xA,yB中的元素的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2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
5、|zxy,xA,yB中的元素个数为3,故选C.6.已知集合Ax|x22x30,Bx|xa,若AB,则实数a的取值范围是_.答案(3,)解析Ax|x22x30x|1x3,AB,Bx|x3.7.若集合AxR|ax23x20中只有一个元素,则a_.答案0或解析若a0,则A,符合题意;若a0,则由题意得98a0,解得a.综上,a的值为0或.题型一集合的含义1.若集合Aa3,2a1,a24,且3A,则实数a_.答案0或1解析若a33,则a0,此时集合A中含有元素3,1,4,满足题意;若2a13,则a1,此时集合A中的三个元素为4,3,3,不满足集合中元素的互异性;若a243,则a1,当a1时,集合A中的
6、三个元素为2,1,3,满足题意;当a1时,不符合题意.综上可知,a0或a1.2.设集合A1,1,3,Ba2,a24,AB3,则实数a_.答案1解析3B,又a244,a23,a1.经检验,a1符合题意.3.若A2,3,4,Bx|xnm,m,nA,mn,则集合B中的元素个数是()A.2 B.3 C.4 D.5答案B解析Bx|xnm,m,nA,mn6,8,12.思维升华 (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、点集还是其他类型的集合.(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.题型二集
7、合的基本关系典例 (1)(2017衢州质检)已知集合M满足1,2M1,2,3,4,则集合M的个数为()A.2 B.3C.4 D.5答案C解析满足条件的集合M有1,2,1,2,3,1,2,4,1,2,3,4,共4个.(2)已知集合Ax|x22 019x2 0180,Bx|xa,若AB,则实数a的取值范围是_.答案2 018,)解析由x22 019x2 0180,解得1x2 018,故Ax|1x2 018.又Bx|xa,AB,如图所示,可得a2 018.引申探究本例(2)中,若将集合B改为x|xa,其他条件不变,则实数a的取值范围是_.答案(,1解析Ax|1x2 018,Bx|xa,AB,如图所示
8、,可得a1.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(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 (1)已知集合AxR|x2x60,BxR|ax10,若BA,则实数a的值为()A.或 B.或C.或或0 D.或或0答案D解析由题意知,A2,3.当a0时,B,满足BA;当a0时,ax10的解为x,由BA,可得3或2,a或a.综上可知,a的值为或或0.(2)已知集合A,Bx|xm21,若AB,则实数m的取值范围是_.答案解析因为y2,
9、x,所以y.又因为AB,所以1m2,解得m或m.题型三集合的基本运算命题点1集合的运算典例 (1)(2017全国)已知集合Ax|x1,Bx|3x1,则()A.ABx|x1 D.AB答案A解析Bx|3x1,Bx|x0.又Ax|x1,ABx|x0,ABx|x1.故选A.(2)(2018届浙江源清中学月考)已知集合Ax|x2x20,Bx|x10,则AB等于()A.(1,1 B.(1,1)C. D.1,2答案A解析集合Ax|x2x20x|1x2,Bx|x10x|x1,ABx|1x1(1,1.命题点2利用集合的运算求参数典例 (1)设集合Ax|1x2,Bx|xa,若AB,则a的取值范围是()A.12C.
10、a1 D.a1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)设集合A0,4,Bx|x22(a1)xa210,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x22(a1)xa210的两个根,由根与系数的关系,得解得a1;当B且BA时,B0或B4,并且4(a1)24(a21)0,解得a1,此时B0满足题意;当B时,4(a1)24(a21)0,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
11、若是连续的实数,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 (1)(2017天津)设集合A1,2,6,B2,4,CxR|1x5,则(AB)C等于()A.2 B.1,2,4C.1,2,4,6 D.xR|1x5答案B解析AB1,2,4,6.又CxR|1x5,则(AB)C1,2,4,故选B.(2)已知集合Ax|x2x120,Bx|2m1xm1,且ABB,则实数m的取值范围为()A.1,2) B.1,3C.2,) D.1,)答案D解析由x2x120,得(x3)(x4)0,即3x4,所以Ax|3x4.又ABB,所以BA.当B
12、时,有m12m1,解得m2;当B时,有解得1m2.综上,m的取值范围为1,).题型四集合的新定义问题典例 若集合E(p,q,r,s)|0ps4,0qs4,0rs4且p,q,r,sN,F(t,u,v,w)|0tu4,0vw4且t,u,v,wN,用card(X)表示集合X中的元素个数,则card(E)card(F)等于()A.200 B.150C.100 D.50答案A解析在集合E中,当s1时,pqr0,此时只有1个元素;当s2时,p,q,r0,1,此时有2228(个)元素;当s3时,p,q,r0,1,2,此时有33327(个)元素;当s4时,p,q,r0,1,2,3,此时有44464(个)元素,
13、故card(E)182764100.在集合F中,(t,u)的取值可能是(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共10种可能.同理,(v,w)也有10种可能,故card(F)1010100,card(E)card(F)200.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,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
14、与性质.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()A.x|3x4 B.x|3x4C.x|3x4 D.x|2x4答案B解析Ax|1x0,B y|y =x,xA,则A(RB)等于()A. B.x|x1C.x|x0 D.x|0x1答案B解析当x0时,0x1,By|0y1,RBy|y1或y0,A(RB)x|x1.4.(2017温州模拟)已知集合Ax|x23x20,Bx|x1,则AB等于()A.(1,2) B.(2,)C.(1,) D.答案A解析Ax|x23x20x|1x2,Bx|x1.ABx|1x2(1,2).5.已知集合A,B
15、y|y2x,则AB等于()A.(0,4 B.(0,1)C.(0,1 D.4,1答案B解析Ax|4x0,AB(0,1),故选B.6.已知全集UR,集合A1,2,3,4,5,BxR|x2,则图中阴影部分所表示的集合为()A.0,1 B.1C.1,2 D.0,1,2答案B解析因为AB2,3,4,5,而图中阴影部分为集合A去掉AB部分,所以阴影部分所表示的集合为1.7.已知集合M1,2,3,4,则集合Px|xM,且2xM的子集的个数为()A.8 B.4 C.3 D.2答案B解析由题意得P3,4,集合P有4个子集.8.(2017全国)设集合A1,2,4,Bx|x24xm0.若AB1,则B等于()A.1,
16、3 B.1,0 C.1,3 D.1,5答案C解析AB1,1B.14m0,即m3.Bx|x24x301,3.故选C.9.若全集UR,集合Ax|x2x20,Bx|log3(2x)1,则A(UB)_.答案x|x1或x2解析集合Ax|x2x20x|x1或x2,log3(2x)1log33,02x3,1x2,Bx|1x2,UBx|x1或x2,A(UB)x|x1或x2.10.已知集合Am2,2m2m,若3A,则m的值为_.答案解析3A,m23或2m2m3.当m23,即m1时,2m2m3,此时集合A中有重复元素3,不符合集合的互异性,舍去;当2m2m3时,解得m或m1(舍去),当m时,m23,符合题意,m.
17、11.(2017舟山模拟)若集合Ay|ylg x,Bx|y,则集合AB_.答案0,)解析集合Ay|ylg xy|yRR,Bx|yx|x0,则集合ABx|x00,).12.已知集合Ax|ylg(xx2),Bx|x2cx0,若AB,则实数c的取值范围是_.答案1,)解析由题意知,Ax|ylg(xx2)x|xx20(0,1),Bx|x2cx0(0,c).由AB,画出数轴,如图所示,得c1.13.已知集合Ax|1x3,Bx|2mx1m,若AB,则实数m的取值范围是()A. B.C.(,0 D.0,)答案D解析AB,若当2m1m,即m时,B,符合题意;若当2m1m,即m时,需满足或解得0m或,即0m.综
18、上,实数m的取值范围是0,).14.已知集合AxR|x2|3,集合BxR|(xm)(x2)0,且AB(1,n),则m_,n_.答案11解析AxR|x2|3xR|5x1,由AB(1,n),可知m1,则Bx|mx2,画出数轴,可得m1,n1.15.设A是整数集的一个非空子集,对于kA,如果k1A,且k1A,那么称k是A的一个“孤立元”.给定S1,2,3,4,5,6,7,8,由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有_个.答案6解析依题意可知,由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”时,这三个元素一定是连续的三个自然数.故这样的集合共有6个.16.设集合M,N,且M,N都是集合x|0x1的子集,如果把ba叫做集合x|axb的“长度”,那么集合MN的“长度”的最小值是_.答案解析由已知,可得即0m;即n1,当集合MN的长度取最小值时,M与N应分别在区间0,1的左、右两端.取m的最小值0,n的最大值1,可得M,N,所以MN,此时集合MN的“长度”的最小值为.