文档内容
考点 01 集 合
【命题解读】
集合的运算.高考对集合基本运算的考查,集合由描述法呈现,转向由离散元素呈现.解决这类问题的
关键在于正确理解集合中元素所具有属性的,明确集合中含有的元素,进一步进行交、并、补等运算.常
见选择题.
【基础知识回顾】
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∉。
2、集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A B或B A。
(2)真子集:若A B,且集合B中至少有一⊆个元素⊇不属于集合A,则A B或B A。
(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
(1)交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为 A与B的交集,记作
A∩B,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
(2)并集:一般地,由所有属于集合 A或属于集合B的元素组成的集合,称为 A与B的并集,记作
A∪B,即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.
(3)补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U
的补集,简称为集合A的补集,记作∁U A,即∁U A={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。A B A∩B=A A∪B=B ∁U A ∁U B
(3)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U,∁U (∁U A)⊆=A⇔。 ⇔ ⇔ ⊇
(4)∁U (A∩B)=(∁U A)∪(∁U B),∁U (A∪B)=(∁U A)∩(∁U B)。
5、相关结论:(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)不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集,是任何非空集合B的真子集.记作∅.
A{4,5,6},B {3,5,7} AB
1、(2021年徐州摸底)已知集合 ,则 ( )
{5}
A. B.
{4,6} {3,4,5,6,7}
C. D.
【答案】B
A{4,5,6},B {3,5,7} AB 5
【解析】因为 ,所以 .
故选:B.
P={1,2,3} Q{1,3,5} PQ
2、(2021高三期末)已知集合 , ,则 ( )
{1} {1,3} {2,5} {1,2,3,5}
A. B. C. D.
【答案】D
P={1,2,3} Q{1,3,5}
【解析】由集合 ,
PQ 1,2,3,5
所以
故选:D
U R,A x∣x2 4x210 ,B{xN∣x3}
3、(2021·贵溪市实验中学高一期末)已知全集 ,则
� AB
U ( )
{x∣3 x�7} {x∣3剟x 3} {4.5,6} {4,5,6,7}
A. B. C. D.
【答案】D
� A x∣x2 4x21剟0 {x∣3 x�7}
【解析】 U ,� AB{xN∣3 x�7}{4,5,6,7}
U
故选:D.
A x|x2 5x6�0 ,B {x|x20}
4、(2021·山东德州市·高三期末)设集合 ,则AB(
)
[1,2) [3,2) [2,2) (2,6]
A. B. C. D.
【答案】A
A x|x2 5x6�0 x|1 x6,
【解析】
B {x|x20}
又
ABx|1 x2
所以
故选:A
5、(多选题)已知全集 ,集合 , 满足 ,则下列选项正确的有
A. B. C. D.
【答案】B、D
【解析】 , , , , ,
考向一 集合的基本概念
例1、下列命题正确的有( )
(1)很小的实数可以构成集合;
(2)集合{y|y=x2﹣1}与集合{(x,y)|y=x2﹣1}是同一个集合;
(3) 这些数组成的集合有5个元素;
(4)集合{(x,y)|xy≤0,x,y∈R}是指第二和第四象限内的点集.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【答案】A.
【解析】(1)中很小的实数没有确定的标准,不满足集合元素的确定性;
(2)中集合{y|y=x2﹣1}的元素为实数,而集合{(x,y)|y=x2﹣1}的元素是点;
(3)有集合元素的互异性这些数组成的集合有3个元素;
(4)集合{(x,y)|xy≤0,x,y∈R}中还包括实数轴上的点.
故选:A.
变式1、已知集合A=,则集合A的子集的个数为( )
A. 7 B. 8 C. 15 D.16
【答案】B
【解析】由≤0,可得(x+1)(x-2)≤0,且x≠2,解得-1≤x<2.又x∈Z,可得x=-1,0,1,∴A={-
1,0,1}.∴集合A的子集的个数为23=8.
变式2、若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=( )
A. B. C.0 D.0或
【答案】D
【解析】若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等实根.
当a=0时,x=,符合题意;当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0,得a=,
所以a的取值为0或.
方法总结:
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;
然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义。
2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满
足互异性。特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性
考向二 集合间的基本关系
例2、(2021·苏州·一模)如图,阴影部分表示的集合为
A.A ( B) B.B ( A) C.A ( B) D.B ( A)
【答案】B
【解析】从图中可以看出阴影部分在 A内,同时也在集合B内,故选B.例3、(2021·连云港·一模)若非空且互不相等的集合M,N,P满足:M N=M,N P=P,则M P=
A. B.M C.N D.P
【答案】D
【解析】M ≠ N,N ≠ P,则 M∪P=P,故选 D.
变式1、已知集合M=,集合N=,则( )
A.M∩N=∅ B.M N
C.N M D.M⊆∪N=M
【答案】B⊆
【解析】由题意可知,M=
=,
N=,
所以M N,故选B。
变式2、已知⊆集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+10},则∁R A=( )
A.{x|-12} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}
【答案】B
【解析】方法一:A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2},故选B。
方法二:因为A={x|x2-x-2>0},所以∁R A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B。
方法总结:
集合运算的常用方法
①若集合中的元素是离散的,常用Venn图求解;
②若集合中的元素是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.
利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法
①与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到;
②若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
考向四 集合的新定义问题
例6、.若x∈A,则∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数
是( )
A.1 B.3
C.7 D.31
【答案】B
【解析】: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},,.
【变式】给定集合A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,且a-b∈A,则称集合A为闭集合,给出如下三
个结论:
①集合A={-4,-2,0,2,4}为闭集合;
②集合A={n|n=3k,k∈Z}为闭集合;
③若集合A,A 为闭集合,则A∪A 为闭集合.
1 2 1 2
其中正确结论的序号是________.
【答案】②
【解析】:①中,-4+(-2)=-6∉A,所以①不正确;②中,设n
1
,n
2
∈A,n
1
=3k
1
,n
2
=3k
2
,k
1
,
k∈Z,则n+n∈A,n-n∈A,所以②正确;③中,令A={n|n=3k,k∈Z},A={n|n=k,k∈Z},则
2 1 2 1 2 1 2A
1
,A
2
为闭集合,但3k+k∉(A
1
∪A
2
),故A
1
∪A
2
不是闭集合,所以③不正确.
方法总结:正确理解新定义:耐心阅读,分析含义,准确提取信息是解决这类问题的前提,剥去新定
义、新法则、新运算的外表,利用所学的集合性质等知识将陌生的集合转化为我们熟悉的集合,是解决这
类问题的突破口。
1、【2020年高考天津】设全集 ,集合 ,则
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意结合补集的定义可知 ,则 .
故选C.
2、【2020年高考全国Ⅱ卷理数】已知集合U={−2,−1,0,1,2,3},A={−1,0,1},B={1,2},则
A.{−2,3} B.{−2,2,3}
C.{−2,−1,0,3} D.{−2,−1,0,2,3}
【答案】A
【解析】由题意可得 ,则 .
.
故选A
3、【2020年高考全国Ⅲ卷理数】已知集合 , ,则 中
元素的个数为
A.2 B.3
C.4 D.6
【答案】C【解析】由题意, 中的元素满足 ,且 ,
由 ,得 ,
所以满足 的有 ,
故 中元素的个数为4.
故选C.
4、【2020年新高考全国Ⅰ卷】设集合A={x|1≤x≤3},B={x|20},B={x|x–1<0},则A∩B=
A.(–∞,1) B.(–2,1)
C.(–3,–1) D.(3,+∞)
【答案】A
【解析】由题意得, 或 , ,则
.故选A.
6、(2021·无锡·一模)1设集合M= , ,则M∩N=( )
A.[0,1) B.(0,1) C.(-1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】B
【解析】
7、(2021·扬州·一模)设集合A= , ,则A∩B=( )
A.(-2,3) B.(-2,2) C.(0,3) D.(0,2)【答案】D
【解析】由已知得, , ,故 ,选D.
C(A)
8、(2021·浙江绍兴市·高三期末)用 表示非空集合A中元素的个数,定义
C(A)C(B),C(A)C(B)
AB
C(B)C(A),C(A)C(B),已知集合A x|x2 x0 ,
B x| x2 ax x2 ax1 0
,且AB 1,设实数a的所有可能取值构成集合S,则C(S)(
)
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
A x|x2 x0 A1,0
【解析】由 ,可得
(x2 ax)(x2 ax1)0 x2+ax=0 x2 ax10
因为 等价于 或 ,
A1,0,AB 1
且 ,所以集合B要么是单元素集,要么是三元素集.
B x2+ax=0 x2 ax10 a0
(1)若 是单元素集,则方程 有两个相等实数根,方程 无实数根,故 ;
B x2+ax=0 x2 ax10
(2)若 是三元素集,则方程 有两个不相等实数根,方程 有两个相等且异于
x2+ax=0 a2 40a2 a0
方程 的实数根,即 且 .
a0 a 2 S 0,2,2 C(S)3
综上所求 或 ,即 ,故 ,
故选:D.