【数学】2019届一轮复习人教A版 集合的概念与运算学案
第1章 集合与常用逻辑用语
第1讲 集合的概念与运算
板块一 知识梳理·自主学习
[必备知识]
考点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两种,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
考点2 集合间的基本关系
表示
关系
文字语言
符号语言
相等
集合A与集合B中的所有元素相同
A⊆B且B⊆A
⇔A=B
子集
A中任意一个元素均为B
A⊆B或B⊇A
中的元素
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
AB或BA
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
∅⊆A
∅B(B≠∅)
考点3 集合的基本运算
并集
交集
补集
图形
符号
A∪B=
{x|x∈A或x∈B}
A∩B=
{x|x∈A
且x∈B}
∁UA=
{x|x∈U
且x∉A}
[必会结论]
1.若有限集A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
3.A∩(∁UA)=∅;A∪(∁UA)=U;∁U(∁UA)=A.
[考点自测]
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)集合{x|y=}与集合{y|y=}是同一个集合.( )
(2)已知集合A={x|mx=1},B={1,2},且A⊆B,则实数m=1 或m=.( )
(3)M={x|x≤1},N={x|x>ρ},要使M∩N=∅,则ρ所满足的条件是ρ≥1.( )
(4)若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中有4个元素.( )
(5)若5∈{1,m+2,m2+4},则m的取值集合为{1,-1,3}.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.[2017·北京高考]若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=( )
A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}
C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}
答案 A
解析 ∵A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},
∴A∩B={x|-2<x<-1}.故选A.
3.[课本改编]已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|0
1} D.A∩B=∅
答案 A
解析 ∵B={x|3x<1},∴B={x|x<0}.
又A={x|x<1},∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1}.
故选A.
5.[2018·重庆模拟]已知集合A={x∈N|πx<16},B={x|x2-5x+4<0},则A∩(∁RB)的真子集的个数为( )
A.1 B.3 C.4 D.7
答案 B
解析 因为A={x∈N|πx<16}={0,1,2},B={x|x2-5x+4<0}={x|17},B={x|x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是________.
答案 (-∞,-1]
解析 由题意知2m-1≤-3,m≤-1,∴m的取值范围是(-∞,-1].
本例中的B改为B={x|m+1≤x≤2m-1},其余不变,该如何求解?
解 当B=∅时,有m+1>2m-1,则m<2.
当B≠∅时,或
解得m>6.综上可知m的取值范围是(-∞,2)∪(6,+∞).
本例中的A改为A={x|-3≤x≤7},B改为B={x|m+1≤x≤2m-1},又该如何求解?
解 当B=∅时,满足B⊆A,此时有m+1>2m-1,即m<2;当B≠∅时,要使B⊆A,则有解得2≤m≤4.
综上可知m的取值范围是(-∞,4].
触类旁通
根据两集合的关系求参数的方法
(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.
【变式训练2】 设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.
(1)若a=,试判定集合A与B的关系;
(2)若BA,求实数a组成的集合C.
解 (1)由x2-8x+15=0,
得x=3或x=5,∴A={3,5}.
若a=,由ax-1=0,得x-1=0,即x=5.
∴B={5}.∴BA.
(2)∵A={3,5},又BA,
故若B=∅,则方程ax-1=0无解,有a=0;
若B≠∅,则a≠0,由ax-1=0,得x=.
∴=3或=5,即a=或a=.
故C=.
考向 集合的基本运算
命题角度1 集合的交集及运算
例 3 [2017·山东高考]设集合M={x||x-1|<1},N={x|x<2},则M∩N=( )
A.(-1,1) B.(-1,2)
C.(0,2) D.(1,2)
答案 C
解析 ∵M={x|00},B={y|y=ex+1},则A∪B等于( )
A.{x|x<2} B.{x|11} D.{x|x>0}
答案 D
解析 由2x-x2>0得01,故B={y|y>1},所以A∪B={x|x>0}.故选D.
命题角度3 集合的补集及运算
例 5 [2016·浙江高考]已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁RQ)=( )
A.[2,3] B.(-2,3]
C.[1,2) D.(-∞,-2]∪[1,+∞)
答案 B
解析 ∵Q=(-∞,-2]∪[2,+∞),∴∁RQ=(-2,2),∴P∪(∁RQ)=(-2,3].故选B.
命题角度4 抽象集合的运算
例 6 [2018·唐山统一测试]若全集U=R,集合A=,B={x|2x<1},则下图中阴影部分表示的集合是( )
A.{x|2-1.
9.[2018·郑州模拟]已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B=,且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.
答案 -1 1
解析 A={x∈R||x+2|<3}={x∈R|-50或y=-1,-2},(∁RA)∩B={-1,-2}.所以D正确.
2.[2018·湖南模拟]设常数a∈R,集合A={x|(x-1)(x-a)≥0},B={x|x≥a-1},若A∪B=R,则a的取值范围为( )
A.(-∞,2) B.(-∞,2]
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
答案 B
解析 集合A讨论后利用数轴可知或
解得1≤a≤2或a≤1,即a≤2.故选B.
3.已知数集A={a1,a2,…,an}(1≤a17}.
又Q={x|x2-3x-10≤0}={x|-2≤x≤5},所以(∁RP)∩Q={x|x<4或x>7}∩{x|-2≤x≤5}={x|-2≤x<4}.
(2)当P≠∅时,由P∪Q=Q得P⊆Q,
所以解得0≤a≤2;
当P=∅,即2a+1
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