第一节 集合
一、基础知识批注——理解深一点
1.集合的有关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
元素互异性,即集合中不能出现相同的元素,此性质常用于求解含参数的集合问题中. (2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. (3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为?. (4)五个特定的集合及其关系图:
N或N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.
2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,则称A是B的子集,记作A?B(或B?A).
(2)真子集:如果集合A是集合B的子集,但集合B中至少有一个元素不属于A,则称A是B的真子集,记作AB或BA.
*
A??A?B,B??
?A≠B.?
既要说明A中任何一个元素都属于B,也要说明B中存在一个元素不
属于A.
(3)集合相等:如果A?B,并且B?A,则A=B.
??A?B,两集合相等:A=B??
?A?B.?
A中任意一个元素都符合B中元素的特性,B中任意一
个元素也符合A中元素的特性.
(4)空集: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?.
0,{0},?,{?}之间的关系:?≠{?},
?∈{?},??{?},0??,0?{?},0∈{0},??{0}.
1
3.集合间的基本运算
(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?UA,即?UA={x|x∈U,且x?A}.
求集合A的补集的前提是“A是全集U的子集”,集合A其实是给定的条件.从全集U中取出集合A的全部元素,剩下的元素构成的集合即为?UA.
二、常用结论汇总——规律多一点
(1)子集的性质:A?A,??A,A∩B?A,A∩B?B. (2)交集的性质:A∩A=A,A∩?=?,A∩B=B∩A.
(3)并集的性质:A∪B=B∪A,A∪B?A,A∪B?B,A∪A=A,A∪?=?∪A=A. (4)补集的性质:A∪?UA=U,A∩?UA=?,?U(?UA)=A,?AA=?,?A?=A.
(5)含有n个元素的集合共有2个子集,其中有2-1个真子集,2-1个非空子集. (6)等价关系:A∩B=A?A?B;A∪B=A?A?B.
三、基础小题强化——功底牢一点
一判一判对的打“√”,错的打“×” (1)若{x1}={0,1},则x=0,1.( ) (2){x|x≤1}={t|t≤1}.( )
(3){x|y=x+1}={y|y=x+1}={(x,y)|y=x+1}.( ) (4)任何一个集合都至少有两个子集.( ) (5)若A2
2
2
2,
nnnB,则A?B且A≠B.( )
(6)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)?(A∪B)恒成立.( ) (7)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (二)选一选
1.已知集合A={x∈R|0<3-x≤2},B={x∈R|0≤x≤2},则A∪B=( ) A.[0,3] C.[0,3)
B.[1,2] D.[1,3]
解析:选C 因为A={x∈R|0<3-x≤2}={x∈R|1≤x<3},所以A∪B={x∈R|0≤x<3}. 2.若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下面结论中正确的是( ) A.{a}?A
B.a?A
2
C.{a}∈A D.a?A
解析:选D 因为22不是自然数,所以a?A.
3.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x+y≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )
A.9 C.5
2
2
2
2
B.8 D.4
解析:选A 法一:将满足x+y≤3的整数x,y全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.
法二:根据集合A的元素特征及圆的方程在坐标系中作出图形,如图,易知在圆x+y=3中有9个整点,即为集合A的元素个数,故选A.
(三)填一填
4.若集合A={x|-2 5.已知集合U={-1,0,1},A={x|x=m,m∈U},则?UA=________. 解析:∵A={x|x=m,m∈U}={0,1},∴?UA={-1}. 答案:{-1} 2 2 2 2 考点一 集合的基本概念 [典例] (1)(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( ) A.3 C.1 ?? 2 2 B.2 D.0 22 0192 019 (2)已知a,b∈R,若?a,,1?={a,a+b,0},则a+b的值为( ) ba?? A.1 C.-1 2 2 B.0 D.±1 [解析] (1)因为A表示圆x+y=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合, 3