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1、2022高考數(shù)學(xué) 考點(diǎn)突破——集合與常用邏輯用語:集合學(xué)案
【考點(diǎn)梳理】
1.元素與集合
(1)集合中元素的三個(gè)特性:確定性、互異性、無序性.
(2)元素與集合的關(guān)系是屬于或不屬于,表示符號(hào)分別為∈和?.
(3)集合的三種表示方法:列舉法、描述法、Venn圖法.
2.集合間的基本關(guān)系
(1)子集:若對(duì)任意x∈A,都有x∈B,則A?B或B?A.
(2)真子集:若A?B,但集合B中至少有一個(gè)元素不屬于集合A,則AB或BA.
(3)相等:若A?B,且B?A,則A=B.
(4)空集的性質(zhì):?是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本運(yùn)算
并集
交集
補(bǔ)集
2、
圖形表示
符號(hào)表示
A∪B
A∩B
?UA
意義
{x|x∈A或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U且x?A}
4.集合關(guān)系與運(yùn)算的常用結(jié)論
(1)若有限集A中有n個(gè)元素,則A的子集有2n個(gè),真子集有2n-1個(gè).
(2)子集的傳遞性:A?B,B?C?A?C.
(3)A?B?A∩B=A?A∪B=B.
(4)?U(A∩B)=(?UA)∪(?UB),?U(A∪B)=(?UA)∩(?UB).
【考點(diǎn)突破】
考點(diǎn)一、集合的基本概念
【例1】(1) 已知集合M={1,2},N={3,4,5},P={x|x=a+b,a∈M,b∈N},則集合P
3、的元素個(gè)數(shù)為( )
A.3 B.4
C.5 D.6
(2)若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一個(gè)元素,則a=( )
A. B.
C.0 D.0或
[答案] (1) B (2) D
[解析] (1) 因?yàn)閍∈M,b∈N,所以a=1或2,b=3或4或5.當(dāng)a=1時(shí),若b=3,則x=4;若b=4,則x=5;若b=5,則x=6.同理,當(dāng)a=2時(shí),若b=3,則x=5;若b=4,則x=6;若b=5,則x=7,由集合中元素的特性知P={4,5,6,7},則P中的元素共有4個(gè).
(2)若集合A中只有一個(gè)元素,則方程ax2-3x+2=0只有一個(gè)實(shí)根或有兩個(gè)相等實(shí)
4、根.
當(dāng)a=0時(shí),x=,符合題意;
當(dāng)a≠0時(shí),由Δ=(-3)2-8a=0得a=,
所以a的取值為0或.
【類題通法】
與集合中的元素有關(guān)的解題策略
(1)確定集合中的代表元素是什么,即集合是數(shù)集還是點(diǎn)集.
(2)看這些元素滿足什么限制條件.
(3)根據(jù)限制條件列式求參數(shù)的值或確定集合中元素的個(gè)數(shù),但要注意檢驗(yàn)集合是否滿足元素的互異性.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】
1. 已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},則A∩B中元素的個(gè)數(shù)為( )
A.3 B.2
C.1 D.0
[答案] B
[解析] 因?yàn)锳表示圓x2+y2=1
5、上的點(diǎn)的集合,B表示直線y=x上的點(diǎn)的集合,直線y=x與圓x2+y2=1有兩個(gè)交點(diǎn),所以A∩B中元素的個(gè)數(shù)為2.
2. 已知集合A={x∈R|ax2+3x-2=0},若A=?,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為________.
[答案]
[解析] ∵A=?,∴方程ax2+3x-2=0無實(shí)根,
當(dāng)a=0時(shí),x=不合題意;
當(dāng)a≠0時(shí),Δ=9+8a<0,∴a<-,故實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
考點(diǎn)二、集合間的基本關(guān)系
【例2】(1) 已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0
6、) 已知集合A={x|-10時(shí),∵A={x|-1
7、然后比較集合元素的異同,從而找出集合之間的關(guān)系.
結(jié)構(gòu)法
從元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手,結(jié)合通分、化簡(jiǎn)、變形等技巧,從元素結(jié)構(gòu)上找差異進(jìn)行判斷.
數(shù)軸法
在同一個(gè)數(shù)軸上表示出兩個(gè)集合,比較端點(diǎn)之間的大小關(guān)系,從而確定集合與集合之間的關(guān)系.
2. 利用集合間關(guān)系求解參數(shù)問題的策略
化簡(jiǎn)要分類
若參數(shù)在元素的性質(zhì)特征之中,多以一次不等式或二次不等式的形式出現(xiàn),此時(shí)要對(duì)其進(jìn)行合理分類,分類的主要依據(jù)就是參數(shù)對(duì)該不等式的對(duì)應(yīng)方程的解的影響.分類的主要層次為:①最高次冪系數(shù)是否為0;②方程是否有解;③解之間的大小關(guān)系.
關(guān)系要分類
已知兩個(gè)集合之間的關(guān)系求參數(shù)的取值,要注意對(duì)集合是否為空集進(jìn)行
8、分類討論,因?yàn)槭侨我庖粋€(gè)集合的子集.
“端點(diǎn)”要取舍
利用集合之間的子集關(guān)系確定參數(shù)所滿足的條件,實(shí)際上就是比較兩個(gè)區(qū)間端點(diǎn)值的大小關(guān)系,所以集合對(duì)應(yīng)區(qū)間的端點(diǎn)的取舍對(duì)兩個(gè)集合之間的關(guān)系有制約作用,這也是區(qū)分子集與真子集的關(guān)鍵.如已知A=(1,3],B=[a,b](a0},則集合A與B的關(guān)系是( )
A.B?A B.B?A
C.B∈A D.A∈B
[答案] A
[解析] 因?yàn)锳={x|-x2-x+2<0}={x|x>1或x<-2},B={x|2x-5>0}=.
9、
在數(shù)軸上標(biāo)出集合A與集合B,如圖所示,
可知,B?A.
2.已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},若B?A,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
[答案] (-∞,4]
[解析] 當(dāng)B=?時(shí),有m+1≥2m-1,則m≤2.
當(dāng)B≠?時(shí),若B?A,如圖.
則
解得2<m≤4.
綜上,m的取值范圍為(-∞,4].
考點(diǎn)三、集合的基本運(yùn)算
【例3】(1) 已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},則A∩B中元素的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2) 已知集合A={1,2,3},B={x|(x
10、+1)(x-2)<0,x∈Z},則A∪B=( )
A.{1} B.{1,2}
C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}
(3) 已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},則集合?U(A∪B)=( )
A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|00},B={x|-2≤x≤2},則如圖所示陰影部分所表示的集合為( )
A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤2或x≥4}
C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-1≤x
11、≤2}
[答案] (1) B (2) C (3) D (4) D
[解析] (1) A,B兩集合中有兩個(gè)公共元素2,4,故選B.
(2)因?yàn)锽={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-14},因此?RA={x|-1≤x≤4},題中的陰影部分所表示的集合為(?RA)∩B={x|-
12、1≤x≤2},故選D.
【類題通法】
1.在進(jìn)行集合的運(yùn)算時(shí)要盡可能地借助Venn圖和數(shù)軸使抽象問題直觀化.
2.集合元素離散時(shí)用Venn圖表示;集合元素連續(xù)時(shí)用數(shù)軸表示,用數(shù)軸表示時(shí)要注意端點(diǎn)值的取舍.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】
3.(1) 設(shè)集合A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},則A∩B=( )
A.{1,3} B.{3,5}
C.{5,7} D.{1,7}
(2) 設(shè)集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},則A∪B=( )
A.(-1,1) B.(0,1)
C.(-1,+∞) D.(0,+∞)
(3) 設(shè)集合U={1,2
13、,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},則?U(A∪B)=( )
A.{2,6} B.{3,6}
C.{1,3,4,5} D.{1,2,4,6}
(4) 集合U=R,A={x|x2-x-2<0},B={x|y=ln(1-x)},則圖中陰影部分所表示的集合是( )
A.{x|x≥1} B.{x|1≤x<2}
C.{x|00,則A=(0,+∞).
又B={x|x2-1<0}=(-1,1).
因此A∪B=(-1,+∞).
(3) ∵A={1,3,5},B={3,4,5},∴A∪B={1,3,4,5},
又全集U={1,2,3,4,5,6},因此?U(A∪B)={2,6}.
(4) 易知A=(-1,2),B=(-∞,1),∴?UB=[1,+∞),A∩(?UB)=[1,2).因此陰影部分表示的集合為A∩(?UB)={x|1≤x<2}.