第1讲 集合的概念与运算
一、知识梳理
1.集合与元素
(1)集合元素的三个特征: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关系,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
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
[注意] N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.
2.集合间的基本关系
表示
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x∈A,则x∈B)
A⊆B(或B⊇A)
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中元素相同
A=B
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
图形语言
符号语言
A∪B={x|x∈A或x∈B}
A∩B={x|x∈A且x∈}B
∁UA={x|x∈U且x∉A}
常用结论三种集合运用的性质
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅;∁U(∁UA)=A;∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB);∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
二、教材衍化
1.若集合P={x∈N|x≤},a=2,则( )
A.a∈P B.{a}∈P
C.{a}⊆P D.a∉P
解析:选D.因为a=2不是自然数,而集合P是不大于的自然数构成的集合,所以a∉P.故选D.
2.设集合A={x|-2≤x≤2},Z为整数集,则集合A∩Z中元素的个数是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选C.A中包含的整数元素有-2,-1,0,1,2,共5个,所以A∩Z中的元素个数为5.
一、思考辨析
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},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a⊆A.( )
(3)若AB,则A⊆B且A≠B.( )
(4)N*NZ.( )
(5)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
二、易错纠偏
常见误区(1)忽视集合中元素的互异性致错;
(2)集合运算中端点取值致错;
(3)忘记空集的情况导致出错.
1.已知集合U={-1,0,1},A={x|x=m2,m∈U},则∁UA=________.
解析:因为A={x|x=m2,m∈U}={0,1},所以∁UA={-1}.
答案:{-1}
2.已知集合A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B=________,A∪B=________,(∁RA)∪B=________.
解析:由已知得A={x|1<x<3},B={x|2<x<4},
所以A∩B={x|2<x<3},A∪B={x|1<x<4},(∁RA)∪B={x|x≤1或x>2}.
答案:(2,3) (1,4) (-∞,1]∪(2,+∞)
3.已知集合M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,则实数a的值是________.
解析:易得M={a}.因为M∩N=N,
所以N⊆M,
所以N=∅或N=M,
所以a=0或a=±1.
答案:0或1或-1
考点一 集合的概念(基础型)
复****指导 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.
核心素养:数学抽象
1.设集合A={x∈Z||x|≤2},B={y|y=x2+1,x∈A},则B中的元素有( )
A.5个 B.4个
C.3个 D.无数个
解析:选C.依题意有A={-2,-1,0,1,2},代入y=x2+1得到B={1,2,5},故B中有3个元素.
2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,则b-a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
解析:选C.因为{1,a+b,a}=,a≠0,所以a+b=0,则=-1,所以a=-1,b=1.所以b-a=2.
3.已知集