1.1集合的概念及特征(精讲)思维导图
常见考法考点一集合的判断【例1】(2020·浙江高一课时练习)下列四组对象中能构成集合的是().A.本校学习好的学生B.在数轴上与原点非常近的点
C.很小的实数D.倒数等于本身的数【答案】D【解析】集合中的元素具有确定性,对于,学习好、非常近、很小都是模糊的概念,没有明确的标准,不符合确定性;对于,符合集合的定义,正确.故选:.本例题主要考查的是元素的确定性,即集合的中元素要有客观的标准可以衡量,不能用主观去衡量,例如“好”、“小”“近”等词没有统一的客观标准衡量。【一隅三反】1.(2020·全国高一)下列各组对象中能构成集合的是()A.充分接近的实数的全体B.数学成绩比较好的同学C.小于20的所有自然数D.未来世界的高科技产品【答案】C【解析】选项A、B、D中集合的元素均不满足确定性,只有C中的元素是确定的,满足集合的定义,故选:C.2.(2020·全国高一课时练习)下列对象能构成集合的是()A.高一年级全体较胖的学生B.比较接近1的全体正数C.全体很大的自然数D.平面内到三个顶点距离相等的所有点【答案】D【解析】因为A中“较胖”、B中“接近”、C中“很大”均没有明确的标准,所以不能构成集合.D中元素能够成集合.故选:D【例2】(2020·全国高一课时练习)由实数所组成的集合中,含有元素的个数最多为()A.2B.3C.4D.5【答案】A【解析】∵,,故当时,这几个实数均为0;当时,它们分别是;当时,它们分别是.最多表示2个不同的数,故集合中的元素最多为2个.故选:A
本例题主要考查的是元素互异性,即一个集合中每个元素不能一样或重复【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)已知x,y均不为0,即的所有可能取值组成的集合中的元素个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】当x,y同号时,原式的值是0;当x为正、y为负时,原式的值是2;当x为负、y为正时,原式的值是.综上所述,的所有可能取值组成的集合中的元素个数为3.故选:C2.(2020·全国高三其他(文))已知集合,则中元素的个数为()A.1B.5C.6D.无数个【答案】C【解析】由题得,所以A中元素的个数为6.故选C3.(2020·全国高一)已知集合M={1,m+2,m2+4},且5∈M,则m的值为A.1或-1B.1或3C.-1或3D.1,-1或3【答案】B【解析】因为5∈{1,m+2,m2+4},所以m+2=5或m2+4=5,即m=3或m=±1.当m=3时,M={1,5,13};当m=1时,M={1,3,5};当m=-1时,不满足互异性.所以m的值为3或1.考法二集合的表示方法【例2】(2020·全国高一)用合适的方法表示下列集合,并说明是有限集还是无限集.(1)到A、B两点距离相等的点的集合(2)满足不等式的的集合(3)全体偶数(4)被5除余1的数(5)20以内的质数
(6)(7)方程的解集【答案】(1)集合点,无限集;(2)集合,无限集;(3)集合,无限集;(4)集合,无限集;(5)集合,有限集;(6)集合,有限集;(7)集合,有限集.【解析】(1)因为到A、B两点距离相等的点满足,所以集合点,无限集.(2)由题意可知,集合,无限集.(3)因为偶数能被整除,所以集合,无限集.(4)由题意可知,集合,无限集.(5)因为20以内的质数有,,,,,,,.所以集合,有限集.(6)因为,所以方程的解为,,,,,所以集合,有限集.(7)由题意可知,集合,有限集.本例题主要考查集合的表示方法,列举法一般适用于有限集合且元素个数少;描述法一般适用于有限集合但元素个数多或者无限集合【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;(2)大于小于12.8的整数的全体;(3)梯形的全体构成的集合;(4)所有能被3整除的数的集合;(5)方程的解组成的集合;(6)不等式的解集.【答案】(1){1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月};(2);(3)是梯形;(4);(5);(6).【解析】(1)一年中有31天的月份的全体用列举法表示为{1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月};(2)大于小于12.8的整数的全体用列举法表示为;(3)梯形的全体构成的集合用描述法表示为是梯形;(4)所有能被3整除的数的集合用描述法表示为;(5)方程的解组成的集合用列举法表示为;(6)不等式的解集用描述法表示为.2.(2020·全国高一课时练习)用适当的方法表示下列集合:(1)方程组的解集;(2)方程的实数根组成的集合;(3)平面直角坐标系内所有第二象限的点组成的集合;(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合;(5)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【答案】(1);(2);(3)且;(4);(5).【解析】(1)解方程组得
故解集可用描述法表示为,也可用列举法表示为.(2)方程有两个相等的实数根1,因此可用列举法表示为,也可用描述法表示为.(3)集合的代表元素是点,可用描述法表示为且.(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合中,代表元素为有序实数对,其中x,y满足,则可用描述法表示为.(5)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合中,代表元素y是实数,故可用描述法表示为.考法三集合中元素的意义【例3】(2020·浙江高一课时练习)试说明下列集合各表示什么?;;;;.【答案】答案见解析【解析】表示的取值集合,由知:,;表示的取值集合,由知:或,或;的代表元素为,表示反比例函数上的点构成的点集;的代表元素为,由知:,表示直线上除了以外的点构成的点集;表示以方程“”和“”为元素的一个二元集.表示以方程“”和“”为元素的一个二元集.本例题考查的是集合中的元素的意义,元素的意义可能是数集、点集等,一般用描述法表示,注意看描述法最左端。
【一隅三反】1.(2020·上海高一课时练习)集合是指()A.第二象限内的所有点B.第四象限内的所有点C.第二象限和第四象限内的所有点D.不在第一、第三象限内的所有点【答案】D【解析】因为,故或,故集合是指第二、四象限中的点,以及在轴上的点,即不在第一、第三象限内的所有点.故选:D2.(2020·高一月考)下列各组中的M、P表示同一集合的是()①;②;③;④A.①B.②C.③D.④【答案】C【解析】对于①,两个集合研究的对象不相同,故不是同一个集合.对于②,两个集合中元素对应的坐标不相同,故不是同一个集合.对于③,两个集合表示同一集合.对于④,集合研究对象是函数值,集合研究对象是点的坐标,故不是同一个集合.由此可知本小题选C.考法四元素与集合的关系【例4】(2020·全国高一课时练习)用符号“”或“”填空:(1)2_____N;(2)______Q;(3)______Z;(4)3.14______R;(5)______N;(6)_____Q.【答案】【解析】(1)N为自然数集,2是自然数,所以;(2)Q表示有理数,为无理数,所以;(3)Z为整数集,是分数,所以;(4)R表示实数集,所以;(5)N
为自然数集,-3不是自然数,所以;(6)Q表示有理数,是有理数,所以.本例题考查元素与集合的关系,即,开口朝向集合背靠元素【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)用符号“”或“”填空:0______N;______N;0.5______Z;______Z;______Q;______R.【答案】【解析】是自然数,则;不是自然数,则;不是整数,则;是有理数,则;是无理数,则故答案为:(1);(2);(3);(4);(5);(6)2.(2019·浙江湖州高一期中)设集合,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】集合,,所以选项A错误,,所以选项B正确,A,,所以选项C,D错误.故选:B3.(2020·浙江高一课时练习)已知集合,则与集合的关系是().A.B.C.D.【答案】B【解析】,∴,故有,∴.故选:B.考法五求参数【例5】(2020·吴起高级中学高二月考(文))若,则a=()A.2B.1或-1C.1D.-1【答案】D【解析】当时,,当时,集合为不满足互异性,舍去,当时,集合为
,满足;当时,,不满足互异性,舍去.故选:.本例题根据题意求参数时,求完参数记得检验元素之间的互异性!!!【一隅三反】1.(2020·上海高一课时练习)若集合中至多有一个元素,则实数的取值范围是________.【答案】或【解析】因为集合中至多有一个元素所以方程至多有一个根,当时解得,满足题意当时,,解得综上:或2.(2020·上海市进才中学高二期末)已知集合,且,则实数的值为________.【答案】或0【解析】若则或当时,,符合元素的互异性;当时,,不符合元素的互异性,舍去若则或当时,,符合元素的互异性;当时,,不符合元素的互异性,舍去;故答案为:或0.3.(2020·浙江高一课时练习)已知集合.(1)若中有两个元素,求实数的取值范围;(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.【答案】(1)且;(2)或.
【解析】(1)由于中有两个元素,∴关于的方程有两个不等的实数根,∴,且,即,且.故实数的取值范围是且.(2)当时,方程为,,集合;当时,若关于的方程有两个相等的实数根,则中只有一个元素,此时,若关于的方程没有实数根,则中没有元素,此时.综上可知,实数的取值范围是或.