集合
【考点梳理】
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,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn图法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对∀x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A.
(2)真子集:若A⊆B,但∃x∈B,且x∉A,则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
并集
交集
补集
图形表示
符号表示
A∪B
A∩B
∁UA
意义
{x|x∈A或x∈B}
{x|x∈A且x∈B}
{x|x∈U且x∉A}
4.集合关系与运算的常用结论
(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.
(2)子集的传递性: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).
【考点突破】
考点一、集合的基本概念
【例1】 (1)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
(2)若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=( )
A. B.
C.0 D.0或
答案] (1)C (2)D
解析] (1)当x=0,y=0,1,2时,x-y=0,-1,-2;
当x=1,y=0,1,2时,x-y=1,0,-1;
当x=2,y=0,1,2时,x-y=2,1,0.
根据集合中元素的互异性可知,B的元素为-2,-1,0,1,2,共5个.
(2)若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等实根.
当a=0时,x=,符合题意;
当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0得a=,
所以a的取值为0或.
【类题通法】
1.研究集合问题,首先要抓住元素,其次看元素应满足的属性;特别地,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性,如题(1).
2.由于方程的不定性导致求解过程用了分类讨论思想,如题(2).
【对点训练】
1. 已知集合A={x∈R|ax2+3x-2=0},若A=∅,则实数a的取值范围为________.
答案]
解析] ∵A=∅,∴方程ax2+3x-2=0无实根,
当a=0时,x=不合题意;
当a≠0时,Δ=9+8a<0,∴a<-.
考点二、集合间的基本关系
【例2】 (1)已知集合A={x|y=,x∈R},B={x|x=m2,m∈A},则( )
A.AB B.BA
C.A⊆B D.B=A
(2)已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是________.
答案] (1)B (2)(-∞,4]
解析] (1)易知A={x|-1≤x≤1},
所以B={x|x=m2,m∈A}={x|0≤x≤1},
因此BA.
(2)当B=∅时,有m+1≥2m-1,则m≤2.
当B≠∅时,若B⊆A,如图.
则
解得2<m≤4.
综上,m的取值范围为m≤4.
【类题通法】
1.B⊆A,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.
2.已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
【对点训练】
2.(1)若集合A={x|x>0},且B⊆A,则集合B可能是( )
A.{1,2} B.{x|x≤1}
C.{-1,0,1} D.R
(2)已知集合A={x|=,x∈R},B={1,m},若A⊆B,则m的值为( )
A.2 B.-1
C.-1或2 D.2或
答案] (1)A (2)A
解析] (1)因为A={x|x>0},且B⊆A,再根据选项A,B,C,D可知选项A正确.
(2)由=,得x=2,则A={2}.
因为B={1,m},且A⊆B,
所以m=2.
考点三、集合的基本运算
【例3】 (1)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
(2)设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N=( )
A.0,1] B.(0,1]
C.0,1) D.(-∞,1]
(3)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},则∁U(A∪B)=( )
A.{2,6} B.{3,6}
C.{1,3,4,5} D.{1,2,4,6}
(4)已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则阴影部分(如图)表示的集合是( )
A.-1,1) B.(-3,1]
C.(-∞,-3)∪-1,+∞) D.(-3,-1)
答案] (1)D (2)A (3)A (4)D
解析] (1)集合A中元素满足x=3n+2,n∈N,即被3除余2,而集合B中满足这一要求的元素只有8和14.共2个元素.
(2)M={x|x2=x}={0,1},N={x|lg x≤0}={x|0