1、第一篇 集合与不等式专题 1.01 集 合【考纲要求】1.通过实例了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系;针对具体问题能在自然语言、图形语言的基础上,用符号语言刻画集合;2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中了解全集与空集的含义;3.理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个简单集合的并集与交集;理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.【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)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符
2、号分别为 和 .(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.2.集合间的基本关系(1)子集:若对任意 xA,都有 xB ,则 AB 或 BA.(2)真子集:若 AB,且集合 B 中至少有一个元素不属于集合 A,则 AB或 BA.(3)相等:若 AB,且 BA,则 AB.(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.集合的基本运算集合的并集 集合的交集 集合的补集符号表示 AB AB若全集为 U,则集合 A 的补集为 UA图形表示集合表示 x|xA,或 xB x|xA,且 xB x|xU,且 xA4.集合的运算性质(1)AAA,A ,ABBA.(2)AAA, A A,A
3、BB A.(3)A(UA), A( UA)U, U(UA)A.【微点提醒】1.若有限集 A 中有 n 个元素,则 A 的子集有 2n 个,真子集有 2n1 个.2.子集的传递性:AB,BCAC.3.ABABA ABB UAUB.4.U(AB)( UA)( UB), U(AB)( UA)(UB).【疑难辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打 “”或“”)(1)x|y x21 y|yx 21(x ,y)|yx 21.( )(2)若x 2,10,1,则 x0,1.( )(3)对于任意两个集合 A,B ,关系 (AB)(AB)恒成立.( )(4)含有 n 个元素的集合有 2n 个真子集.( )【答案】
4、 (1) (2) (3) (4)【解析】 (1)错误.x|y x21R,y|yx 211,) ,(x,y)|yx 21是抛物线 yx 21 上的点集.(2)错误. 当 x1 时,不满足集合中元素的互异性.(3)正确.(4)错误. 含有 n 个元素的集合有 2n1 个真子集.【教材衍化】2.(必修 1P12A5 改编)若集合 PxN|x ,a 2 ,则( )2 019 2A.aP B.aPC.aP D.aP【答案】D【解析】 因为 a2 不是自然数,而集合 P 是不大于 的自然数构成的集合,所以 aP,只有 D 正确.2 2 0193.(必修 1P12B1 改编)已知集合 M0,1,2,3,4
5、,N1,3,5 ,则集合 MN 的子集的个数为_.【答案】 64【解析】由已知得 MN0,1,2,3,4,5,所以 MN 的子集有 2664(个).【真题体验】4. (2019全国卷)已知集合 240xx, ,则 MN=( )A 43xB 2C 2D 3x【答案】C【解析】 246023,MxNxABx, 2x. (2018全国卷)已知集合 Ax|x 2x20,则 RA( )A.x|12 D.x|x1x|x2【答案】B【解析】法一 Ax|x 2x20x|(x2)(x1)0x|x2,所以 RAx|1x2.法二 因为 Ax|x 2x20,所以 RAx|x 2x20x|1x2.5.(2019菏泽模拟
6、)若 Ax|x4k1,kZ ,B x|x2k1,kZ,则集合 A 与 B 的关系是A_B.【答案】 【解析】 因为集合 Bx|x2k1,kZ,Ax|x4k1,kZ,所以 B 表示奇数集,A 表示除以4 余 1 的整数集,所以 A B.6.(2017全国卷改编)已知集合 A(x,y)|x 2y 21 ,B (x ,y)|x,yR ,且 yx ,则 AB中元素的个数为_.【答案】 2【解析】 集合 A 表示圆心在原点的单位圆上所有点的集合,集合 B 表示直线 yx 上所有点的集合,易知直线 yx和圆 x2y 21 相交,且有 2 个交点,故 AB中有 2 个元素.【考点聚焦】考点一 集合的基本概念
7、【例 1】 (1)(2019湖北四地七校联考) 若集合 Mx|x|1,N y|yx 2,|x|1 ,则( )A.MN B.MNC.MN D.NM(2)若 xA,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1x 1,0,12,2,3关系”的集合的个数是( )A.1 B.3 C.7 D.31【答案】 (1)D (2)B【解析】 (1)易知 Mx| 1x1,N y|yx 2,|x|1y|0y1,NM.(2)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, , .12 12,2 1,12,2【规律方法】 1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的
8、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.【训练 1】 (1)(2018全国卷) 已知集合 A(x ,y)|x 2y 23,xZ,yZ,则 A 中元素的个数为( )A.9 B.8 C.5 D.4(2)设集合 A x|(xa) 20,N ,则( )x|1x0.其它条件不变,则 m 的取值范围是_.【答案】 (1)C (2)(,26 ,)【解析】 (1)集合 Mx|x 2x0 x|x1 或 x1 或 x0x|x7.当 B
9、时,有 m12m1,则 m2.当 B 时,若 BA,则 或m 10,则( )A.AB B.AB x|x0 ,A x|x2, RBx|x0,( R A)Bx|x1,A 项不正确.ABx| 10,若 AB,则实数 c 的取值范围为( )A.(0,1 B.1,)C.(0,1) D.(1,)【答案】 B【解析】 法一 由题意知,Ax|ylg(xx 2)x|xx 20x|00x|00x|00,则( R S)T_.【答案】x|20x|x0,则 AB x|1x0.【能力提升题组】(建议用时: 10 分钟)13.(2018河南百校联盟联考) 若集合 Ax|ylg(3xx 2),B ,则 A(R B)等y|y
10、1 4x 1,)x A于( )A.(0,2 B.(2,3) C.(3,5) D.(2,1)【答案】 A【解析】 由 3xx 20,得 0x3,则 A(0,3),B (2,5) ,y|y 1 4x 1,x A)则 R B( , 25 ,),故 A(R B)(0,2.14.已知集合 Ax|y ,Bx|axa 1 ,若 ABA,则实数 a 的取值范围为( )4 x2A.( ,3 2,) B.1,2C.2,1 D.2,)【答案】 C【解析】 集合 Ax|y x|2x2,因 AB A ,则 BA,又 B,所以有4 x2所以2a1.a 2,a 12,)15.已知集合 A(x,y)|x 24y,B(x,y)
11、|yx ,则 AB的真子集个数是_.【答案】 3【解析】 由 得 或 即 AB(0,0),(4,4) ,AB 的真子集个数为x2 4y,y x ) x 0,y 0) x 4,y 4,)2213.16.集合 UR,Ax|x2x20,B x|y ln(1 x),则图中阴影部分所表示的集合是_.【答案】 1,2)【解析】 易知 A(1,2),B(,1) , UB1 ,) ,A( UB)1 ,2).因此阴影部分表示的集合为 A(UB)x|1x2.【新高考创新预测】17.(多填题,答案不唯一型)若集合a,b,c,d1 ,2, 3,4,且下列四个关系:a1;b1 ;c 2; d4有且只有一个是正确的.请写出满足上述条件的一个有序数组(a ,b,c,d)_,符合条件的全部有序数组(a,b,c,d)的个数是_.【答案】 (3,2,1,4)( 填一个正确的即可 ) 6【解析】 显然不可能正确,否则都正确;若正确,则 或 若正确,a 2,b 3,c 1,d 4,) a 3,b 2,c 1,d 4.)此时 若正确此时有 所以符合条件的数组共 6 个.a 3,b 1,c 2,d 4,) a 2,b 1,c 4,d 3,)a 3,b 1,c 4,d 2,)a 4,b 1,c 3,d 2.)