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第 1 讲 集合
知识梳理
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:属于 或 不属于,数学符号分别记为: 和 .
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、韦恩图( 图).
(4)常见数集和数学符号
数集 自然数 正整数集 整数集 有理数 实数集
集 集
符号 或
说明:
①确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的;也就是说,给定一个集合,那么任
何一个元素在不在这个集合中就确定了.给定集合 ,可知 ,在该集合中,
,不在该集合中;
②互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的;也就是说,集合中的元素是不重复
出现的.
集合 应满足 .
③无序性:组成集合的元素间没有顺序之分。集合 和 是
同一个集合.
④列举法
把集合的元素一一列举出来,并用花括号“ ”括起来表示集合的方法叫做列举
法.
⑤描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.
具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范
围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
2、集合间的基本关系
(1)子集(subset):一般地,对于两个集合 、 ,如果集合 中任意一个元素都
是集合 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合 为集合 的子集 ,记作
(或 ),读作“ 包含于 ”(或“ 包含 ”).
(2)真子集(proper subset):如果集合 ,但存在元素 ,且 ,我们
称集合 是集合 的真子集,记作 (或 ).读作“ 真包含于 ”或“ 真包含 ”.
(3)相等:如果集合 是集合 的子集( ,且集合 是集合 的子集(
),此时,集合 与集合 中的元素是一样的,因此,集合 与集合 相等,记作 .
(4)空集的性质: 我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作 ; 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 且属于集合 的所有元素组成的集合,称为 与
的交集,记作 ,即 .
(2)并集:一般地,由所有属于集合 或属于集合 的元素组成的集合,称为 与
的并集,记作 ,即 .
(3)补集:对于一个集合 ,由全集 中不属于集合 的所有元素组成的集合称为
集合 相对于全集 的补集,简称为集合 的补集,记作 ,即
.
4、集合的运算性质
(1) , , .
(2) , , .
(3) , , .
【解题方法总结】
(1)若有限集 中有 个元素,则 的子集有 个,真子集有 个,非空子集有
个,非空真子集有 个.
(2)空集是任何集合 的子集,是任何非空集合 的真子集.
(3) .
(4) , .
必考题型全归纳
题型一:集合的表示:列举法、描述法
例1.(2024·广东江门·统考一模)已知集合 , ,则
集合B中所有元素之和为( )
A.0 B.1 C.-1 D.
例2.(2024·江苏·高三统考学业考试)对于两个非空实数集合 和 ,我们把集合记作 .若集合 ,则 中元素的个数为
( )
例3.(2024·全国·高三专题练习)定义集合 且 .已知集合
, ,则 中元素的个数为( )
【解题总结】
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.
题型二:集合元素的三大特征
例4.(2024·北京海淀·校考模拟预测)设集合 ,若 ,则实数m=
( )
A.0 B. C.0或 D.0或1
例5.(2024·江西·金溪一中校联考模拟预测)已知集合 , ,若
,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
例6.(2024·北京东城·统考一模)已知集合 ,且 ,则a可以为
( )
A.-2 B.-1 C. D.
【解题方法总结】
1、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。
2、研究两个或者多个集合的关系时,最重要的技巧是将两集合的关系转化为元素间的关系。题型三:元素与集合间的关系
例7.(2024·河南·开封高中校考模拟预测)已知 ,若 ,且
,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
例8.(2024·吉林延边·统考二模)已知集合 的元素只有一个,则实数a
的值为( )
A. B.0 C. 或0 D.无解
例9.(2024·全国·高三专题练习)已知集合 ,则A中元
素的个数为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【解题方法总结】
1、一定要牢记五个大写字母所表示的数集,尤其是N与N*的区别.
2、当集合用描述法给出时,一定要注意描述的是点还是数,是 还是 .
题型四:集合与集合之间的关系
例10.(多选题)(2024·山东潍坊·统考一模)若非空集合 满足:
,则( )
A. B.
C. D.例11.(2024·江苏·统考一模)设 , ,则
( )
A. B. C. D.
例12.(2024·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知集合 ,
,若“ ”是“ ”的必要不充分条件,则实数
的取值范围为( )
A. B. C. D.
例13.(2024·广东茂名·统考二模)已知集合 , ,若 ,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题方法总结】
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
题型五:集合的交、并、补运算
例14.(2024·广东广州·统考二模)已知集合 , ,
则集合 的元素个数为( )
A. B. C. D.例15.(2024·河北张家口·统考二模)已知集合 ,
,则 ( )
A. B. C. D.
例16.(2024·广东·统考一模)已知集合 ,则下列
Venn图中阴影部分可以表示集合 的是( )
A. B.
C. D.
例17.(2024·全国·高三专题练习)2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出
“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,传扬中国共产党的伟大精神,为广大青年群
体带来精神感召.现有《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三支短视频,某大学社团有
50人,观看了《青春之歌》的有21人,观看了《建党伟业》的有23人,观看了《开国大
典》的有26人.其中,只观看了《青春之歌》和《建党伟业》的有4人,只观看了《建党伟
业》和《开国大典》的有7人,只观看了《青春之歌》和《开国大典》的有6人,三支短
视频全观看了的有3人,则没有观看任何一支短视频的人数为________.
【解题方法总结】
1、注意交集与并集之间的关系
2、全集和补集是不可分离的两个概念题型六:集合与排列组合的密切结合
例18.(2024·全国·高三专题练习)设集合 ,定义:集合
,集合 ,集合
,分别用 , 表示集合S,T中元素的个数,则下列结论可能成
立的是( )
A. B. C. D.
例19.(2024·全国·模拟预测)已知集合A,B满足 ,若 ,且 ,
表示两个不同的“AB互衬对”,则满足题意的“AB互衬对”个数为( )
A.9 B.4 C.27 D.8
例20.(2024·北京·中央民族大学附属中学校考模拟预测)已知集合 满足:① ,②
,必有 ,③集合 中所有元素之和为 ,则集合 中元素个数最
多为( )
A.11 B.10 C.9 D.8
【解题方法总结】
利用排列与组合思想解决集合或者集合中元素个数的问题,需要运用分析与转化的思
想方法
题型七:集合的创新定义
例21.(2024·全国·校联考模拟预测)对于集合 ,定义 ,且 .
若 , ,将集合 中的元素从小到大排列得到数列 ,则 ( )
A.55 B.76 C.110 D.113
例22.(多选题)(2024·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)由无理数引发的数学危机一
直延续到19世纪 直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分
割”来定义无理数 史称戴德金分割 ,并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了
无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机 所谓
戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足 ,
,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称 为戴德金分割 试
判断下列选项中,可能成立的是( )
A. 是一个戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M有一个最大元素,N有一个最小元素
D.M没有最大元素,N也没有最小元素
例23.(2024·湖北·统考二模)已知X为包含v个元素的集合( , ).设A为
由X的一些三元子集(含有三个元素的子集)组成的集合,使得X中的任意两个不同的元
素,都恰好同时包含在唯一的一个三元子集中,则称 组成一个v阶的Steiner三元系.
若 为一个7阶的Steiner三元系,则集合A中元素的个数为_____________.
【解题方法总结】
1、集合的创新定义题核心在于读懂题意。读懂里边的数学知识,一般情况下,它所涉及到
的知识和方法并不难,难在转化.
2、集合的创新定义题,主要是在题干中定义“新的概念,新的计算公式,新的运算法则,新的定理”,要根据这些新定义去解决问题,有时为了有助于理解,还可以用类比的方法
进行理解。