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第一讲:集合
【考点梳理】
1.集合及其关系
(1)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性.
(2)集合间的基本关系
表示
文字语言 记法
关系
子集 集合 的元素都是集合 的元素 或
集合 是集合 的子集,但集合 中至少
基本关系 真子集 A⊆B 或 B⊆A
有一个元素不属于
相等 集合 , 的元素完全相同
不含 任何元素的集合.空集是任何集合
空集
的子集
注意:(1)空集是任何集合的子集;(2)空集是任何非空集合的真子集;(3)若有限集 中有
个元素,则集合 的子集个数为 ,真子集的个数为 .
2.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
图形
表示
意义
性质 A∪φ=A A∪A=A A∩φ=φ A∩A=A A∪C A=U A∩C A=φ
, , U , U
A∪B=A⇔B⊆A A∩B=A⇔A⊆B
【典型题型讲解】
考点一:集合的概念:集合表示,元素的性质
【典例例题】
例1.集合 ,用列举法可以表示为 _________.
【答案】 ##
【详解】
因为 ,所以 ,可得 ,因为 ,所以 ,集合 .
故答案为:例2、已知集合 ,集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
, ,
,
故选:C
例3、设集合 ,若 且 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为集合 ,而 且 ,
且 ,解得 .
故选:C.
【方法技巧与总结】
1.列举法,注意元素互异性和无序性,列举法的特点是直观、一目了然.
2.描述法,注意代表元素.
3.研究集合问题,看元素是否满足集合的特征:确定性、互异性、无序性。
【变式训练】
1、已知集合 , ,则集合 中元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】
解:因为 , ,所以 或 或 或 ,
故 ,即集合 中含有 个元素;故选:C
2、设集合 , ,则集合 中元素个数为( )
A. B. C. D.无数个
【答案】B
【详解】
由 ,解得 ,故 ,
,
故 ,集合 中元素个数为3.
故选:B.
3、定义集合 的一种运算: ,若 , ,则 中的
元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为 , , ,
所以 ,
故集合 中的元素个数为3,
故选:C.
4、已知集合 , , ,则C中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【详解】
由题意,当 时, ,当 , 时, ,
当 , 时, ,
即C中有三个元素,
故选:C5、设集合 , ,则集合 元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】
当 时,y=1;
当 时,y=0;
当x=3时, .
故集合B共有3个元素.
考点二: 集合与集合之间的关系
【典例例题】
例1、(2022·广东潮州·高三期末)已知集合 , .若 ,则m等于( )
A.0 B.0或1 C.0或2 D.1或2
【答案】C
【详解】因为 , ,且 ,
所以 或 .
故选:C.
例题2、(2022·四川·高三阶段练习)集合 的一个真子集可以为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
解:由 ,即 ,解得 ,
所以 ,所以 的一个真子集可以为 .
故选:C
例题3.(2022·全国·高三专题练习)设集合 ,则集合A的子集个数为( )
A.16 B.32 C.15 D.31
【答案】B
【详解】
因为集合 ,所以集合A的子集个数为 ,
故选:B
【方法技巧与总结】
1.注意子集和真子集的联系与区别.
2.判断集合之间关系的两大技巧:
(1)定义法进行判断
(2)数形结合法进行判断:数轴、韦恩图
【变式训练】
1、设集合 , ,若 ,则实数 的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
或 ,
因为 ,故可得 ,即实数 的取值范围是 .
故选:D.
2、已知集合 , , ,则实数 的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由题意得, ,∵ , ,
∴实数a的取值集合为 ,
故选:C.
3、(多选)已知集合 , ,则下列命题中正确的是
( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 或 D.若 时,则 或
【答案】ABC
【详解】
,若 ,则 ,且 ,故A正确.
时, ,故D不正确.若 ,则 且 ,解得 ,故B正确.
当 时, ,解得 或 ,故C正确.
故选:ABC.
考点三: 集合的运算:交集、并集、补集运算
【典例例题】
例1.(2022·广东·金山中学高三期末)已知集合 ,集合 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】集合 ,
集合 ,
故选:C
例2.(2022·全国·高三专题练习(理))已知集合 , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
因为 , ,所以 .
故选:D.
例3.(2022·广东·铁一中学高三期末)设集合 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由 得 ,则集合 ,
由 得 ,则集合 ,
所以 .
故选:B.
【方法技巧与总结】
1.会用数形结合求集合的交集与并集运算
2.全集和补集是不可分离的两个概念
【变式训练】
1.(2022·广东中山·高三期末)设全集 与集合 的关系如图所示,则图中阴影部分所表示的集合是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由 图,元素属于 但不属于 ,
即阴影部分对应的集合为 ,
故选:D.
2.已知集合 ,若 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】
由题意 , ,
当 时, ,即 ,符合题意;当 ,即 时, ,则有 或
,即
综上,实数 的取值范围为 .
故选:C.
3.已知集合 ,全集 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
解:由 ,即 ,等价于 ,解得 或 ,
所以 或 ,由 ,解得 ,
所以 ,
所以 ,所以 ;
故选:C
4.设集合 、 均为 的子集,如图, 表示区域( )
A.Ⅰ B.II
C.III D.IV【答案】B
由题意可知, 表示区域II.
故选:B.
5.建党百年之际,影片《 》《长津湖》《革命者》都已陆续上映,截止 年 月底,《长津湖》
票房收人已超 亿元,某市文化调查机构,在至少观看了这三部影片中的其中一部影片的市民中随机抽取
了 人进行调查,得知其中观看了《 》的有 人,观看了《长津湖》的有 人,观看了《革命者》
的有 人,数据如图,则图中 ___________; ___________; ___________.
【答案】
由题意得: ,解得: .
故答案为: ; ; .
【巩固练习】
一、单选题
1.已知全集 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由题意知: , .
故选:B.
2.已知集合 ,集合 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由 得: ,即 ;
由 , 得: ,即 , ,
.
故选:A.
3.已知集合 , , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由题意得, ,又 则 ,
因为 ,所以 ,
故选:A.
4.若全集 ,集合 ,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由题图,阴影部分为 ,而 , ,
所以 .
故选:A5.已知集合 , ,则 的子集个数为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】C
【详解】
因为 , ,
所以 ,因此 中有三个元素,
所以 的子集个数为 ,
故选:C
6.已知全集 ,集合 , ,则图中阴影部分表示的集合为(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
依题意, ,则 ,而 ,
而图中阴影部分对应的集合为 ,于是得 ,
所以阴影部分表示的集合为 .
故选:B
7.已知集合 , ,若 ,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
解:由题知 ,因为 ,
所以,当 时, ,解得 ,
当 时, 或 ,解得 ,
综上,实数a的取值范围是 .
故选:D
8.设集合 , ,若 ,则实数a的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
或 .
因为集合 , ,所以 .
故选:D
二、多选题
9.已知集合 , 满足 , ,全集 ,则下列说法中可能正确的有( )
A. 没有最大元素, 有一个最小元素 B. 有一个最大元素, 没有最小元素
C. 有一个最大元素, 有一个最小元素 D. 没有最大元素, 也没有最小元素
【答案】ABD
【详解】
对于选项A:若 , , , ,则 没有最大元素, 有一
个最小元素,故A可能成立;
对于选项B:若 , ,A有一个最大元素,B没有最小元素,故B可能成立;对于选项C: A有一个最大元素,B有一个最小元素不可能,因为这样就有一个有理数不存在A和B两个
集合中,与A和B的并集是所有的有理数矛盾;故C不可能成立.
对于选项D:若 , ,则A没有最大元素,B也没有最小元素,故D可
能成立;
故选:ABD.
10.设 表示不大于 的最大整数,已知集合 , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】
对于A, , , ,A正确;
对于C, , ,C错误;
对于BD, , ,
, ,BD正确.
故选:ABD.