高一数学集合知识点讲解总结(包含课后练习及答案)

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高一数学集合知识点总结

一.知识归纳:

1.集合的有关概念。

1)集合():某些指定的对象集在一起就成为一个集合(集).其中每一个对象叫元素

注意:①集合与集合的元素是两个不同的概念,教科书中是通过描述给出的,这与平面几何中的点与直线的概念类似。

②集合中的元素具有确定性(a?Aa?A,二者必居其一)、互异性(若a?Ab?A,则a≠b)和无序性({a,b}{b,a}表示同一个集合)。

③集合具有两方面的意义,即:凡是符合条件的对象都是它的元素;只要是它的元素就必须符号条件 2)集合的表示方法:常用的有列举法、描述法和图文法 3)集合的分类:有限集,无限集,空集。 4)常用数集:NZQRN*

2.子集、交集、并集、补集、空集、全集等概念。 1)子集:若对x∈A都有x∈B,则A B(或A B);

2)真子集:A B且存在x0∈Bx0 A;记为A B(或 ,且 3)交集:A∩B={x| x∈Ax∈B} 4)并集:A∪B={x| x∈Ax∈B} 5)补集:CUA={x| x Ax∈U}

注意:①? A,若A≠?,则? A ;②若 ,则 ;③若 ,则A=B(等集)

3.弄清集合与元素、集合与集合的关系,掌握有关的术语和符号,特别要注意以下的符号:(1 ?区别;(2 的区别;(3 的区别。 4.有关子集的几个等价关系

①A∩B=A A B;②A∪B=B A B;③A B C uA C uB; ④A∩CuB = 空集 CuA B;⑤CuA∪B=I A B。 5.交、并集运算的性质

①A∩A=A,A∩? = ?,A∩B=B∩A;②A∪A=A,A∪? =A,A∪B=B∪A; ③Cu (A∪B)= CuA∩CuB,Cu (A∩B)= CuA∪CuB;

6.有限子集的个数:设集合A的元素个数是n,则A2n个子集,2n1个非空子集,2n2个非空真子集。 二.例题讲解:

【例1】已知集合M={x|x=m+ ,m∈Z},N={x|x= ,n∈Z},P={x|x= ,p∈Z},则M,N,P满足关系 A) M=N P B) M N=P C) M N P D) N P M 分析一:从判断元素的共性与区别入手。

解答一:对于集合M:{x|x= ,m∈Z};对于集合N:{x|x= ,n∈Z}

对于集合P:{x|x= ,p∈Z},由于3(n-1)+13p+1都表示被3除余1的数,而6m+1表示被6除余1的数,所M N=P,故选B

分析二:简单列举集合中的元素。

解答二:M={…, ,…},N={…, , , ,…},P={…, , ,…},这时不要急于判断三个集合间的关系,应分析各集合中不同的元素。

= ∈N, ∈N,∴M N,又 = M,∴M N,

= P,∴N P 又 ∈N,∴P N,故P=N,所以选B

点评:由于思路二只是停留在最初的归纳假设,没有从理论上解决问题,因此提倡思路一,但思路二易人手。 变式:设集合 ,则( B AM=N BM N CN M D

解:当 时,2k+1是奇数,k+2是整数,选B

【例2】定义集合A*B={x|x∈Ax B},若A={1,3,5,7},B={2,3,5},则A*B的子集个数为 A1 B2 C3 D4




分析:确定集合A*B子集的个数,首先要确定元素的个数,然后再利用公式:集合A={a1a2,…,an}有子集2n个来求解。

解答:∵A*B={x|x∈Ax B} ∴A*B={1,7},有两个元素,故A*B的子集共有22个。选D 变式1:已知非空集合M {1,2,3,4,5},且若a∈M,则6?a∈M,那么集合M的个数为 A5 B6 C7 D8

变式2:已知{a,b} A {a,b,c,d,e},求集合A. 解:由已知,集合中必须含有元素a,b.

集合A可能是{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e}. 评析 本题集合A的个数实为集合{c,d,e}的真子集的个数,所以共有 .

【例3】已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|x2?4x+r=0},A∩B={1},A∪B={?2,1,3},求实数p,q,r的值。 解答:∵A∩B={1} ∴1∈B ∴12?4×1+r=0,r=3.

∴B={x|x2?4x+r=0}={1,3}, ∵A∪B={?2,1,3},?2 B, ∴?2∈A ∵A∩B={1} ∴1∈A ∴方程x2+px+q=0的两根为-21 ∴ ∴

变式:已知集合A={x|x2+bx+c=0},B={x|x2+mx+6=0},A∩B={2},A∪B=B,求实数b,c,m的值. 解:∵A∩B={2} ∴1∈B ∴22+m?2+6=0,m=-5 ∴B={x|x2-5x+6=0}={2,3} ∵A∪B=B ∴

∵A∩B={2} ∴A={2} ∴b=-(2+2)=4,c=2×2=4 ∴b=-4,c=4,m=-5

【例4】已知集合A={x|(x-1)(x+1)(x+2)>0},集合B满足:A∪B={x|x>-2},且A∩B={x|1

分析:先化简集合A,然后由A∪BA∩B分别确定数轴上哪些元素属于B,哪些元素不属于B 解答:A={x|-21}。由A∩B={x|1-2}可知[-1,1] B,而(-∞,-2)∩B=ф 综合以上各式有B={x|-1≤x≤5}

变式1:若A={x|x3+2x2-8x>0},B={x|x2+ax+b≤0},已知A∪B={x|x>-4},A∩B=Φ,a,b。(答案:a=-2b=0

点评:在解有关不等式解集一类集合问题,应注意用数形结合的方法,作出数轴来解之。 变式2:设M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,求所有满足条件的a的集合。 解答:M={-1,3} , ∵M∩N=N, ∴N M ①当 时,ax-1=0无解,∴a=0 ② 综①②得:所求集合为{-10 }

【例5】已知集合 ,函数y=log2(ax2-2x+2)的定义域为Q,若P∩Q≠Φ,求实数a的取值范围。 分析:先将原问题转化为不等式ax2-2x+2>0 有解,再利用参数分离求解。 解答:(1)若 内有有解 时,

所以a>-4,所以a的取值范围是

变式:若关于x的方程 有实根,求实数a的取值范围。 解答:

点评:解决含参数问题的题目,一般要进行分类讨论,但并不是所有的问题都要讨论,怎样可以避免讨论是我们思考此类问题的关键。

.随堂演练 选择题

1 下列八个关系式①{0}= ② =0 ③ { } ④ { } ⑤{0} ⑥0 ⑦ {0} ⑧ { }其中正确的个数 A4 B5 C6 D7 2.集合{123}的真子集共有


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