2024年新高考数学一轮复习题型归类与强化测试专题01集合(学生版)
展开【考纲要求】
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,能在自然语言、图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.
2.理解集合间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
3.在具体情境中,了解全集与空集的含义.
4.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集.
5.能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
【考点预测】
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,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(4)常用数集及记法
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,就称集合A为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(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
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
【常用结论】
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
4.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
【方法技巧】
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,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.
3.若B⊆A,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.
4.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而求得参数范围.注意合理利用数轴、Venn图帮助分析及对参数进行讨论.求得参数后,一定要把端点值代入进行验证,否则易增解或漏解.
5.进行集合运算时,首先看集合能否化简,能化简的先化简,再研究其关系并进行运算.
6.数形结合思想的应用:
(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;
(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解,运用数轴时要特别注意端点是实心还是空心.
二、【题型归类】
【题型一】集合的含义与表示
【典例1】已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【典例2】若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.
【典例3】已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x∈N\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(4,x-2)∈Z)))),则集合A中的元素个数为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【题型二】集合的基本关系
【典例1】已知集合A={x|y=eq \r(1-x2),x∈R},B={x|x=m2,m∈A},则( )
A.AB B.BA
C.A⊆B D.B=A
【典例2】已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例3】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.
【题型三】集合的运算
【典例1】(多选)已知集合P={(x,y)|x+y=1},Q={(x,y)|x2+y2=1},则下列说法正确的是( )
A.P∪Q=R
B.P∩Q={(1,0),(0,1)}
C.P∩Q={(x,y)|x=0或1,y=0或1}
D.P∩Q的真子集有3个
【典例2】集合M=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=\f(n,2)+1,n∈Z)))),N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=m+\f(1,2),m∈Z)))),则两集合M,N的关系为( )
A.M∩N=∅ B.M=N
C.M⊆N D.N⊆M
【典例3】已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-eq \r(5)
C.B⊆A D.A∪B=R
【题型四】利用集合的运算求参数
【典例1】已知集合A={x|x2-2 019x+2 018<0},B={x|x【典例2】已知集合A={x|xA.a<1 B.a≤1 C.a>2 D.a≥2
【典例3】已知集合A={x|x2-3x-10≤0}.
(1)若B={x|m+1≤x≤2m-1},B⊆A,求实数m的取值范围;
(2)若B={x|m-6≤x≤2m-1},A=B,求实数m的取值范围;
(3)若B={x|m-6≤x≤2m-1},A⊆B,求实数m的取值范围.
【题型五】Venn图及其应用
【典例1】设M,P是两个非空集合,定义M与P的差集为:M-P={x|x∈M,且x∉P},则M-(M-P)等于( )
A.P B.M∩P C.M∪P D.M
【典例2】已知集合A={-1,0,4},集合B={x|x2-2x-3≤0,x∈N},全集为U,则图中阴影部分表示的集合是________.
【典例3】已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2-1≥0},则右图中阴影部分所表示的集合为( )
A.{-1} B.{0}
C.{-1,0} D.{-1,0,1}
【题型六】集合的新定义问题
【典例1】定义集合的商集运算为eq \f(A,B)={x|x=eq \f(m,n),m∈A,n∈B}.已知集合A={2,4,6},B={x|x=eq \f(k,2)-1,k∈A},则集合eq \f(B,A)∪B中的元素个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
【典例2】如果集合A满足若x∈A,则-x∈A,那么就称集合A为“对称集合”.已知集合A={2x,0,x2+x},且A是对称集合,集合B是自然数集,则A∩B=________.
【典例3】设A,B是非空集合,定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B}.已知集合A={x|0
【训练一】设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.
【训练二】若集合A1,A2满足A1∪A2=A,则称(A1,A2)为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)是集合A的同一种分拆.若集合A有三个元素,则集合A的不同分拆种数是________.
【训练三】对班级40名学生调查对A,B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成,另外,对A,B都不赞成的学生数比对A,B都赞成的学生数的三分之一多1人,问对A,B都赞成的学生有___________人.
【训练四】已知集合A={x|x2-3(a+1)x+2(3a+1)<0},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(x-2a,x-(a2+1))<0)).
(1)当a=2时,求A∩B;
(2)求使B⊆A时实数a的取值范围.
【训练五】已知集合A=,B={(x,y)|y=kx+m,k∈R,m∈R},若对任意实数k,A∩B≠∅,则实数m的取值范围是____________.
【训练六】(多选)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2 000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∪N=Q,M∩N=∅,M中每一个元素小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.M={x|x<0},N={x|x>0}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
四、【强化测试】
【单选题】
1. 若集合A={x∈N|(x-3)(x-2)<6},则A中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2. 已知集合A={x|-1
A.{0} B.{0,1,3,5}
C.{0,1,2,4} D.{0,2,3,4}
4. 已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( )
A.1 B.3 C.5 D.9
5. 设全集U为整数集,集合A={x∈N|y=eq \r(7x-x2-6)},B={x∈Z|-1
6. 已知全集U={x∈N|x2-5x-6<0},集合A={x∈N|-2
C.{2,3,4,5} D.{3,4,5}
7. 已知集合A={x|-1
C.(-∞,0) D.(0,+∞)
8. 给定集合A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,且a-b∈A,则称集合A为闭集合,给出如下三个结论:
①集合A={-4,-2,0,2,4}为闭集合;
②集合A={n|n=3k,k∈Z}为闭集合;
③若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合.
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【多选题】
9. 已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是( )
A.A∩B=∅
B.A∪B={x|-2≤x≤3}
C.A∪∁RB={x|x≤-1或x>2}
D.A∩∁RB={x|2<x≤3}
10. 已知全集U={x∈N|lg2x<3},A={1,2,3},∁U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则集合B可能为( )
A.{2,3,4} B.{3,4,5}
C.{4,5,6} D.{3,5,6}
11. 已知全集U的两个非空真子集A,B满足(∁UA)∪B=B,则下列关系一定正确的是( )
A.A∩B=∅ B.A∩B=B
C.A∪B=U D.(∁UB)∪A=A
12. 若集合A={x|sin 2x=1},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(y|y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z)),则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅ D.∁RA⊆∁RB
【填空题】
13. 若全集U=R,集合A={x|x2-x-2≥0},B={x|lg3(2-x)≤1},则A∩(∁UB)=__________.
14. 已知全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|-2≤x≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为
15. 若集合A={1,2},B={x|x2+mx+1=0,x∈R},且B⊆A,则实数m的取值范围为________.
16. 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为
【解答题】
17. 已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1}且B⊆A,求a 的值.
18. 已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|m-2≤x≤m+2,m∈R}.
(1)若A∩B=[0,3],求实数m的值;
(2)若A⊆∁RB,求实数m的取值范围.
19. 已知函数f(x)=eq \r(x2-x-2)的定义域集合是A,函数g(x)=lg[(x-a)(x-a-1)]的定义域集合是B.
(1)求集合A、B;
(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.
20. 已知q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+xnqn-1,xi∈M,i=1,2,…,n},当q=2,n=3时,用列举法表示集合A.
21. 设全集是实数集R,A={x|2x2-7x+3≤0},B={x|x2+a<0}.
(1)当a=-4时,求A∩B和A∪B;
(2)若(∁RA)∩B=B,求实数a的取值范围.
22. 设集合A={x|x2+4x=0,x∈R},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R,x∈R},若B⊆A,求实数a的取值范围.
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形表示
集合表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
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