1、第1节集合考试要求1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;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;在具体情境中了解全集与空集的含义;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;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;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算知 识 梳 理1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性: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,表示符号分别为和.(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.2.集
2、合间的基本关系(1)子集:若对任意xA,都有xB,则AB或BA.(2)真子集:若AB,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则AB或BA.(3)相等:若AB,且BA,则AB.(4)空集的性质:是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示ABAB若全集为U,则集合A的补集为UA图形表示集合表示x|xA,或xBx|xA,且xBx|xU,且xA4.集合的运算性质(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)(UB
3、);U(AB)(UA)(UB).常用结论与易错提醒1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n1个.2.子集的传递性:AB,BCAC(“”换为“”仍成立).3.集合元素个数:card(AB)card(A)card(B)card(AB)(常在实际问题中应用).4.对于AB,注意A的情形.5.对于含参数的集合,注意检验元素的互异性.诊 断 自 测1.判断下列说法的正误.(1)任何集合至少有两个子集.()(2)已知集合Ax|yx2,By|yx2,C(x,y)|yx2,则ABC.()(3)若x2,10,1,则x0,1.()(4)若ABAC,则BC.()解析(1)错误.空集只有一个子集,
4、就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.集合A是函数yx2的定义域,即A(,);集合B是函数yx2的值域,即B0,);集合C是抛物线yx2上的点集.因此A,B,C不相等.(3)错误.当x1时,不满足元素互异性.(4)错误.当A时,B,C可为任意集合.答案(1)(2)(3)(4)2.(必修1P7练习2改编)若集合AxN|x,a2,则下列结论正确的是()A.aA B.aA C.aA D.aA解析由题意知A0,1,2,3,由a2,知aA.答案D3.(2020绍兴适应性考试)若全集U1,0,1,2,Px|x22x0,则UP()A.1,1 B.0,2 C.1,2 D.1,0,2解析由题意得集合U1,0
5、,1,2,P0,2,则UP1,1,故选A.答案A4.(2020北京石景山区测试)已知集合PxR|x1,Q2,3,则下列关系中正确的是()A.PQ B.PQ C.QP D.PQR解析2P,3P,且4P,但4Q,故QP.答案C5.(2020上海徐汇区一模)已知集合A2,3,B1,2,a,若AB,则实数a_.解析因为AB,所以a3.答案36.已知集合Ax|1x2,Bx|x24x0,则AB_,A(RB)_.解析由题意得集合Bx|0x4,所以ABx|1x4,RBx|x4,所以A(RB)x|1x0.答案x|1x4x|1x0考点一集合的基本概念【例1】 (1)(一题多解)(2018全国卷)已知集合A(x,y
6、)|x2y23,xZ,yZ,则A中元素的个数为()A.9 B.8 C.5 D.4(2)若集合AxR|ax23x20中只有一个元素,则a()A. B. C.0 D.0或解析(1)法一由x2y23知,x,y.又xZ,yZ,所以x1,0,1,y1,0,1,所以A中元素的个数为CC9,故选A.法二根据集合A的元素特征及圆的方程在坐标系中作出图形,如图,易知在圆x2y23中有9个整点,即为集合A的元素个数,故选A.(2)若集合A中只有一个元素,则方程ax23x20只有一个实根或有两个相等实根.当a0时,x,符合题意;当a0时,由(3)28a0,得a,所以a的取值为0或.答案(1)A(2)D规律方法(1)
7、第(2)题集合A中只有一个元素,要分a0与a0两种情况进行讨论,此题易忽视a0的情形.(2)用描述法表示集合,先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他的集合.【训练1】 (1)(2020上海黄浦区模拟)已知集合A1,2,3,B1,m,若3mA,则非零实数m的数值是_.(2)(2020绿色评价联盟适考)已知集合A1,2,Bx|x2(a1)xa0,aR,若AB,则a()A.1 B.2 C.1 D.2解析(1)由题意,若3m2,则m1,此时B集合不符合元素的互异性,故m1;若3m1,则m2,符合题意;若3m3,则m0,不符合题意.(2)由B1,a1,2,得
8、a2,故选B.答案(1)2(2)B考点二集合间的基本关系【例2】 (1)已知集合Ax|2x7,Bx|m1x2m1,若BA,则实数m的取值范围是_.(2)(2020北京东城区一模)设A,B是R的两个子集,对任意xR,定义:mn若AB,则对任意xR,m(1n)_;若对任意xR,mn1,则A,B的关系为_.解析(1)当B时,有m12m1,则m2.当B时,若BA,如图.则解得21时,x(,1a,)1a1,解得1a2;当a1时,x(,a1,)aa1a1.综上,a2.答案(1)A(2)B规律方法(1)在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn图和数轴使抽象问题直观化.(2)一般地,集合元素离散时用Venn图
9、表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍.【训练3】 (1)已知全集UABxZ|0x6,A(UB)1,3,5,则B()A.2,4,6 B.1,3,5C.0,2,4,6 D.xZ|0x6(2)(2019北京房山区期末)已知集合A1,0,1,Bx|xa,若ABA,则实数a的取值可以为()A.2 B.1 C.1 D.2解析(1)由A(UB)1,3,5得元素1,3,5不在集合B内.若元素0不在集合B内,则由ABxZ|0x6得元素0在集合A内,则0A(UB),与题意不符,所以元素0在集合B内,同理可得元素2,4,6也在集合B内,所以B0,2,4,6,故选C.(2)ABA,AB,a1
10、,a2.答案(1)C(2)A基础巩固题组一、选择题1.(2020嘉、丽、衢模拟)集合2,0,1,9的真子集的个数是()A.13 B.14 C.15 D.16解析集合2,0,1,9中元素的个数为4个,则其真子集的个数为24115(个),故选C.答案C2.(2020温州适应性考试)已知集合A1,2,1,集合By|yx2,xA,则AB()A.1 B.1,2,4C.1,1,2,4 D.1,4解析由题意得集合B1,4,则AB1,1,2,4,故选C.答案C3.已知Ax|y2x,By|y2x,则()A.ABA B.ABAC.AB D.(RA)B解析因为Ax|x0,By|yR,所以ABA,故选B.答案B4.(
11、2020北京海淀区一模)已知集合A0,a,Bx|1x2,且AB,则a可以是()A.1 B.0 C.1 D.2解析A0,a,a0,又Bx|1x0,xR,则AB_.解析因为A1,0,1,6,Bx|x0,xR),故AB1,6.答案1,610.已知集合A1,2,Ba,a23,若AB1,则实数a的值为_.解析由AB1知,1B,又a233,则a1.答案111.集合A0,|x|,B1,0,1,若ABB,则AB_;AB_;BA_.解析A0,|x|,B1,0,1,若ABB,则AB,|x|1,AB0,1,AB1,0,1,BA1.答案0,11,0,1112.集合Ax|x0,得x0,B(,1)(0,),AB1,0).
12、答案1,0)13.已知集合Ax|x22 018x2 0190,Bx|xm1,若AB,则实数m的取值范围是_.解析由x22 018x2 0190,得A1,2 019,又Bx|x2 019,则m2 018.答案(2 018,)14.设集合AxN|N,Bx|yln(x1),则A_,B_,A(RB)_.解析当x0,1,2,5时,的值分别为6,3,2,1,当xN且x0,1,2,5时,N,A0,1,2,5,由x10,得x1,Bx|x1,RBx|x1,A(RB)0,1.答案0,1,2,5x|x10,1能力提升题组15.(2018北京卷)设集合A(x,y)|xy1,axy4,xay2,则()A.对任意实数a,
13、(2,1)AB.对任意实数a,(2,1)AC.当且仅当a,所以当且仅当a时,(2,1)A,故选D.答案D16.(2020宁波模拟)已知集合M1,2,3,n(nN*),若集合Aa1,a2M,且对任意的bM,存在,1,0,1使得baiaj,其中ai,ajA,1ij2,则称集合A为集合M的基底.下列集合中能作为集合M1,2,3,4,5,6的基底的是()A.1,5 B.3,5 C.2,3 D.2,4解析本题可直接验证排除,逐项分析如下:选项逐项分析正误A3不能被1,5表示错误B1,4不能被3,5表示错误C11213,41212,51213,61313正确D1,3,5不能被2,4表示错误故选C.答案C1
14、7.设集合A,Bx|yln(x23x),则AB中元素的个数是_.解析由2x16,xN,x0,1,2,3,4,即A0,1,2,3,4.又x23x0,知Bx|x3或x0,AB4,即AB中只有一个元素.答案118.已知集合AxR|x2|3,集合BxR|(xm)(x2)0,且AB(1,n),则m_,n_.解析AxR|x2|3xR|5x1,由AB(1,n)可知m1,则Bx|mx恒成立,则a,结合反比例函数的单调性可得a,即实数a的取值范围为.答案20.(2019浙江新高考仿真卷二)函数f(x)x2acos xbx,非空数集Ax|f(x)0,Bx|f(f(x)0,已知AB,则参数a的所有取值构成的集合为_;参数b的所有取值构成的集合为_.解析设tA,则tB,f(t)0,则f(f(t)f(0)02acos 0b00,解得a0,即参数a的所有取值构成的集合为0.此时f(x)x2bx,当b0时,易得AB0,符合题意;当b0时,易得A0,b,则由f(f(x)0得f(x)0或f(x)x2bxb,因为b0,所以关于x的方程x2bxb的根不为x0或xb,则要使AB,有方程x2bxb没有实数解,则b24b0,解得0b4.综上所述,参数b的所有取值构成的集合为0,4).答案00,4)