集合的概念及运算考纲要求(1)集合的含义与表示①了解集合的含义、元素与集合的属于关系.②能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.(2)集合间的基本关系①理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.②在具体情境中,了解全集与空集的含义.(3)集合的基本运算①理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.②理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.③能使用韦恩(V enn)图表达集合的关系及运算.考情分析1.集合部分主要以考查集合的含义、基本关系与基本运算为主,题目简单、易做,大多都是送分题;2.近几年部分省市也力求创新,创造新情境,尽可能做到灵活多样,甚至进行一些小综合,比如新定义题目,与方程、不等式、函数、数列等内容相联系的题目出现;3.题型以选择题为主,大多都是试卷的第1、2题.教学过程基础梳理1.集合:某些指定的对象集在一起成为集合。
(1)集合中的对象称元素,若a是集合A的元素,记作Aa∈;若b不是集合A的元素,记作Ab∉;(2)集合中的元素必须满足、、。
确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立;互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素;无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,与顺序无关;(3)表示一个集合可用列举法、描述法或韦恩图法;列举法:把集合中的元素出来,写在大括号内;描述法:把集合中的元素的描述出来,写在大括号{}内。
具体方法:在大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。
注意:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。
(4)常用数集及其记法:非负整数集(或自然数集),记作;正整数集,记作或;整数集,记作;有理数集,记作;实数集,记作。
2.集合的包含关系:(1)集合A的,则称A是B的子集,记作A⊆B;集合相等:构成两个集合的元素完全一样。
若,则称A等于B,记作A=B;若A⊆B且A≠B,则称A是B的真子集,记作A B;(2)简单性质:1)A⊆A;2)Φ⊆A;3)若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;4)若集合A是n个元素的集合,则集合A有子集(其中2n-1个真子集);3.全集与补集:(1)包含了我们所要研究的各个集合的全部元素的集合称为全集,记作U;(2)若S是一个集合,A⊆S,则,C= 称S中子集A的补集;S(3)简单性质:1)C(S C A)=;2)S C S=Φ,ΦS C=S。
S4.交集与并集:(1)一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A 与B的交集。
交集}BA∈∈x⋂且。
=|{BxxA(2)一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集。
}∈A∈=B⋃或并集。
x|{BAxx注意:求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”。
5.集合的简单性质:(1);,,ABBAAAAA⋂=⋂Φ=Φ⋂=⋂(2);,ABBAAA⋃=⋃=Φ⋃(3));()(BABA⋃⊆⋂(4)BBABAABABA=⋃⇔⊆=⋂⇔⊆;;(5)SC(A∩B)=(S C A)∪(S C B),S C(A∪B)=(S C A)∩(S C B)。
双基自测1.(人教A版教材习题改编)设集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},则A∪B等于( ).A.{x|3≤x<4} B.{x|x≥3}C.{x|x>2} D.{x|x≥2}2、已知不等式组210360xx->⎧⎨-≤⎩的解集为,A U R=,则ð______A=3、(2011·浙江)若P={x|x<1},Q={x|x>-1},则( ).A.P⊆Q B.Q⊆P C.∁R P⊆Q D.Q⊆∁R P4、已知集合[1,4),(,)A B a==-∞,若A B A=,则实数a的取值范围是________ 5、对于集合M、N定义{(,)|,},{1,2},{3,4,5}M N a b a A b B M N⨯=∈∈==若,则{____________________________________}.M N⨯=典例分析考点一、元素与集合[例1](2010·江苏高考)设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a的值为________.[例2](2010·福建高考)对于复数a ,b ,c ,d ,若集合S ={a ,b ,c ,d }具有性质“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”,则当⎩⎨⎧a =1,b 2=1,c 2=b ,时,b +c +d 等于( )A .1B .-1C .0D .i变式1。
1.(2012·北京东城区模拟)设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q },若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},则P +Q 中元素的个数为 ( )A .9B .8C .7D .6:解决元素与集合的关系问题,首先要正确理解集合的有关概念,元素属不属于集合,关键就看这个元素是否符合集合中代表元素的特性. 考点二、集合间的基本关系[例3] (2011·浙江高考)若P ={x |x <1},Q ={x |x >-1},则 ( )A .P ⊆QB .Q ⊆PC .∁R P ⊆QD .Q ⊆∁R P[例4]已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.变式2(2011·江苏)设集合A =⎩⎨⎧x ,y ⎪⎪⎪ m2≤x -22+y 2≤m 2,⎭⎬⎫x ,y ∈R ,B ={(x ,y )|2m ≤x +y ≤2m +1,x ,y ∈R}.若A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是________.:1.判断两集合的关系常有两种方法:一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.2.已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图帮助分析,而且经常要对参数进行讨论.考点三、集合的基本运算[例5] (2011·江西高考)若全集U={1,2,3,4,5,6},M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于 ( )A.M∪N B.M∩NC.(∁UM)∪(∁UN) D.(∁UM)∩(∁UN)变式3.将例5中的条件“M={2,3}”改为“M∩N=N”,试求满足条件的集合M的个数.[例6](2011·湖北高考)已知U={y|y=log2x,x>1},P={y|y=1x,x>2},则∁U P=()A.[12,+∞) B.(0,12)C.(0,+∞) D.(-∞,0]∪[12,+∞)变式4.(2012·鞍山模拟)集合A={1,3,x},集合B={x2,1}且A∪B={1,3,x},则这样的x值的个数是 ( )A.1 B.2C.3 D.4:集合运算时首先是等价转换集合的表示方法或化简集合,然后用数轴图示法求解.考题范例(2011·广东高考)已知集合A={(x,y)|x,y为实数,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y为实数,且x+y=1},则A∩B的元素个数为( )A.4 B.3C.2 D.1[巧妙运用]圆x2+y2=1的圆心(0,0)到直线x+y=1的距离d=22<1,因此,直线x+y=1与圆x2+y2=1相交,有两个交点,因此,A∩B的元素个数为2.一个性质要注意应用A⊆B、A∩B=A、A∪B=B、∁U A⊇∁U B、A∩(∁U B)=∅这五个关系式的等价性.两种方法韦恩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要特别注意端点是实心还是空心.三个防范(1)空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.(2)认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形).(3)在解决含参数的集合问题时,要检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误.本节检测1、设A 、B 两个集合,下列四个命题:①,A B x R x B ⊆⇔∀∈∉有;②A B A B ⊆⇔=∅ ; ③;A B A B ⊆⇔⊇ ④,A B x A x B ⇔∈∉存在使得Ø. 其中真命题的序号是(把符合要求的命题序号都填上).2、满足{}{}1,31,3,5A ⋃=的集合A 有_________个3、定义集合运算:{|(),,}A B z z xy x y x A y B ==+∈∈ ,设集合{0,1},{A B ==,集合A B 的所有元素之和为 .4、若{}{}1,2,3,4,5,0,2,3P Q ==,且定义{}|,A B x x A x B -=∈∉且则()()__________P Q Q P -⋃-=5. (2011·浙江)若P ={x |x <1},Q ={x |x >-1},则( ). A .P ⊆Q B .Q ⊆P C .∁R P ⊆Q D .Q ⊆∁R P6. (2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围是 ( ) A .(-∞,-1] B. [1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)自我反思:。