【数学】2018届一轮复习苏教版(理)集合的概念与运算教案(江苏专用)
第一章 集合与常用逻辑用语
第1课集合的概念与运算
[最新考纲]
内容
要求
A
B
C
集合及其表示
√
子集
√
交集、并集、补集
√
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、Venn图法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对∀x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A.
(2)真子集:若A⊆B,但∃x∈B,且x∉A,则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
并集
交集
补集
图形表示
符号表示
A∪B
A∩B
∁UA
意义
{x|x∈A或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U且x∉A}
4.集合关系与运算的常用结论
(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.
(2)子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
(4)∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何集合都有两个子集.( )
(2)已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A=B=C.( )
(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(4)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.
(2)错误.集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞);集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞);集合C是抛物线y=x2上的点集.因此A,B,C不相等.
(3)错误.当x=1时,不满足互异性.
(4)错误.当A=∅时,B,C可为任意集合.
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(教材改编)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2
a},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是________.
(1)1 (2)0或3 (3)[1,+∞) [(1)∵A={-1,0,1},B=,A∩B={0},
∴a-1=0或a+=0(舍去),
∴a=1.
(2)由A∪B=A可知B⊆A,
又A={1,3,},B={1,m},
所以m=3或m=,解得m=0或m=3或m=1(舍去).
(3)由A∩B=∅可知,a≥1.]
[规律方法] 1.求集合的交集和并集时首先应明确集合中元素的属性,然后利用交集和并集的定义求解.
2.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.一般地,集合元素离散时用Venn图表示;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.
易错警示:在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽视空集的情况,一定要先考虑∅是否成立,以防漏解.
[思想与方法]
1.在解题时经常用到集合元素的互异性,一方面利用集合元素的互异性能顺利找到解题的切入点;另一方面,对求出的字母的值,应检验是否满足集合元素的互异性,以确保答案正确.
2.求集合的子集(真子集)个数问题,需要注意的是:首先,过好转化关,即把图形语言转化为符号语言;其次,当集合的元素个数较少时,常利用枚举法解决.
3.对于集合的运算,常借助数轴、Venn图求解.
(1)对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围,关键在于转化成关于参数的方程或不等式关系.
(2)对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn图,这是数形结合思想的又一体现.
[易错与防范]
1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.
2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,以防漏解.
3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.
4.Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.
课时分层训练(一)
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、填空题
1.(2017·苏州期中)已知集合A={0,1},B={-1,0},则A∪B=________.
{-1,0,1} [A∪B={0,1}∪{-1,0}={-1,0,1}.]
2.(2017·南京模拟)设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B=________. 【导学号:62172002】
{x|0≤x≤2} [A∩B={x|-1≤x≤2}∩{x|0≤x≤4}
={x|0≤x≤2}.]
3.(2017·南通第一次学情检测)已知集合A={x|00},B={-1,0,1,2},则A∩B=________.
{1,2} [A∩B={x|x>0}∩{-1,0,1,2}={1,2}.]
8.设全集U={1,2,3,4},集合A={1,3},B={2,3},则B∩(∁UA)=________.
【导学号:62172003】
{2} [∵A={1,3},∴∁UA={2,4},∴B∩(∁UA)={2,3}∩{2,4}={2}.]
9.设集合A={1,2,4},集合B={x|x=a+b,a∈A,b∈A},则集合B中的元素个数为________.
6 [∵A={1,2,4},B={2,3,4,5,6,8},
∴集合B中共有6个元素.]
10.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为________.
2 [集合A中元素满足x=3n+2,n∈N,即被3除余2,而集合B中满足这一要求的元素只有8和14.共2个元素.]
11.(2017·无锡模拟)已知A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3},若1∈A,则实数a=________. 【导学号:62172004】
0 [∵1∈{a+2,(a+1)2,a2+3a+3},
∴1=a+2,或(a+1)2=1,或a2+3a+3=1.
①当a+2=1,即a=-1时,此时a2+3a+3=1,不满足集合中元素的互异性;
②当(a+1)2=1时,a=0或a=-2,又当a=-2时,a2+3a
+3=1,不满足集合中元素的互异性;
③当a2+3a+3=1时,a=-1或-2,由①②可知,均不满足题意.
综上可知,a=0.]
12.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(∁UB)=________.
{3} [∵U={1,2,3,4},∁U(A∪B)={4},
∴A∪B={1,2,3}.
又∵B={1,2},∴{3}⊆A⊆{1,2,3},
又∁UB={3,4},∴A∩(∁UB)={3}.]
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.(2016·全国卷Ⅱ改编)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=________.
{0,1,2,3} [B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1}.又A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.]
2.(2016·天津高考改编)已知集合A={1,2,3,4},B={y|y=3x-2,x∈A},则A∩B=________.
{1,4} [因为集合B中,x∈A,所以当x=1时,y=3-2=1;
当x=2时,y=3×2-2=4;
当x=3时,y=3×3-2=7;
当x=4时,y=3×4-2=10.
即B={1,4,7,10}.
又因为A={1,2,3,4},所以A∩B={1,4}.]
3.(2017·盐城模拟)已知全集U=R,集合A={x|y=lg(x-1)},集合B={y|y=},则A∩B=________.
[2,+∞) [∵A={x|y=lg(x-1)}={x|x-1>0}={x|x>1},
B={y|y=}={y|y≥2},
∴A∩B={x|x≥2}.]
4.(2017·南通中学月考)已知集合M={1,2,3,4},则集合P={x|x∈M,且2x∉M}的子集的个数为________.
4 [由题意可知P={3,4},故集合P的子集共有22=4个.]
5.已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},若A∩B=B,则实数a的值为________. 【导学号:62172005】
0,1,2 [∵A={x|x2-3x+2=0}={1,2}.
由A∩B=B可知B⊆A.
①当a=0时,B=∅,满足A∩B=B;
②当a≠0时,B=,
由B⊆A可知,=1或=2,即a=1或a=2.
综上可知a的值为0,1,2.]
6.若x∈A,且∈A,就称A是伙伴关系集合,则集合M=的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数为________.
3 [具有伙伴关系的元素组是-1,,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},,.]