第1节 集 合
考试要求 1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,能在自然语言、图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.2.理解集合间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.在具体情境中,了解全集与空集的含义.4.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集.5.能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
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.
(4)常用数集及记法
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(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
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
4.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( )
(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
(3)若1∈{x2,x},则x=-1或1.( )
(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
解析 (1)错误.空集只有一个子集.
(2)错误.{x|y=x2+1}=R,{y|y=x2+1}=[1,+∞),{(x,y)|y=x2+1}是抛物线y=x2+1上的点集.
(3)错误.当x=1时,不满足集合中元素的互异性.
2.(易错题)已知集合A={y|y=x2},B={x|y=},则A∩B=( )
A.[0,+∞) B.[-1,+∞)
C.[-1,0] D.(-1,0)
答案 A
解析 易知A=[0,+∞),B=[-1,+∞),故A∩B=[0,+∞).
3.(易错题)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
答案 B
解析 当m+2=3时,m=1,此时,m+2=2m2+m=1,故舍去;
当2m2+m=3时,解得m=-(m=1舍去).
4.(2021·新高考Ⅰ卷)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{2} B.{2,3}
C.{3,4} D.{2,3,4}
答案 B
解析 因为A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3},故选B.
5.(2021·新高考Ⅱ卷)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩(∁UB)=( )
A.{3} B.{1,6} C.{5,6} D.{1,3}
答案 B
解析 由题设可得∁UB={1,5,6},
故A∩(∁UB)={1,6}.
6.若集合A,B,U满足ABU,则U=( )
A.A∪(∁UB) B.B∪(∁UA)
C.A∩(∁UB) D.B∩(∁UA)
答案 B
解析 由题意,ABU,作出韦恩图如图所示,所以B∪(∁UA)=U,故选B.
考点一 集合的基本概念
1.(2020·全国Ⅲ卷)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则