考点 01 集 合
1.集合的含义与表示
(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.
(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.
2.集合间的基本关系
(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.
3.集合的基本运算
(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.
(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.
(3)能使用韦恩(Ve nn ) 图表达集合的关系及运算.
一、集合的基本概念
1.元素与集合的关系: a A
a A
属于,记为
不属于,记为 .
2.集合中元素的特征:
确定性
一个集合中的元素必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素要么是该集合中的
元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否能构成集合
互异性
集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.这
个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素
无序性
集合与其中元素的排列顺序无关,如 a,b,c 组成的集合与 b,c,a 组成的集合是相同
的集合.这个特性通常被用来判断两个集合的关系
3.集合的分类:有限集与无限集,特别地,我们把不含有任何元素的集合叫做空集,记作.
4.常用数集及其记法:
集合
非负整数集
(自然数集)
正整数集 整数集 有理数集 实数集 复数集
符号 N N 或 +N Z Q R C
注意:实数集 R 不能表示为{x|x 为所有实数}或{ R },因为“{ }”包含“所有”“全体”的含义.
5.集合的表示方法:自然语言、列举法、描述法、图示法.
二、集合间的基本关系
表示
关系
自然语言 符号语言 图示
基
本
基本
关系
子集
集合 A 中任意一个元
素都是集合 B 的元素
A B (或
B A )
真子集
集合 A 是集合 B 的子
集,且集合 B 中至少有
一个元素不在集合 A
中
A B (或
B A )
相等
集合 A,B 中元素相同
或集合 A,B 互为子集 A B
空集
空集是任何集合的子集,是任
何非空集合的真子集
A ,
( )B B
必记结论:(1)若集合 A 中含有 n 个元素,则有 2n 个子集,有 2 1n 个非空子集,有 2 1n 个真子集,有 2 2n
个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即 ,A B B C A C .
注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,
否则会造成漏解.
三、集合的基本运算
1.集合的基本运算
运算 自然语言 符号语言 Venn 图
交集
由属于集合 A 且属于
集合 B 的所有元素组
成的集合
{ | }A B x x A x B 且
并集
由所有属于集合 A 或
属于集合 B 的元素组
成的集合
| }{A B x x A x B 或
补集
由全集 U 中不属于集
合 A 的所有元素组成
的集合
{ | }U A x x U x A 且ð
2.集合运算的相关结论
交集 A B A A B B A A A A A B B A
并集 A B A A B B A A A A A A B B A
补集 ( )U U A A UU ð U U ð ( )U A A ð ( )U A A Uð
3.必记结论
( .)U U UA B A B A A B B A B A B
考向一 集合的基本概念
解决集合概念问题的一般思路:
(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意义.常见的集合的意义如下表:
集合 { 0| }x f x { 0| }x f x { | }x y f x { | }y y f x {( , ) | }yx y f x
集合的
意义
方程 0f x
的解集
不等式
0f x 的
解集
函数 y f x
的定义域
函数 y f x
的值域
函数 y f x 图象
上的点集
(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中的元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的
互异性.
典例 1 已知集合 1, 1A , 1,0, 1B ,则集合 | , C a b a A b B = 中元素的个数为
A. 2 B.3
C.4 D.5
【答案】D
【名师点睛】在解题时经常用到集合元素的互异性,一方面利用集合元素的互异性能顺利找到解题的切入
点;另一方面,在解答完毕时,注意检验集合的元素是否满足互异性,以确保答案正确.
1.已知集合 ,若 ,则非零实数 的值是_________.
考向二 集合间的基本关系
集合间的基本关系在高考中时有出现,常考查求子集、真子集的个数及利用集合关系求参数的取值范围问
题,主要以选择题的形式出现,且主要有以下两种命题角度:(1)求子集的个数;(2)由集合间的关系求
参数的取值范围.
典例 2 已知集合 22{ | 0}, { | , }2
xA x B y y x x Ax
Z ,则集合 B 的子集的个数为
A. 7 B.8
C.15 D.16
【答案】B
【解析】集合 2{ | 0}2
xA x x
Z 1,0,1,2 , 2{ | , }B y y x x A 0,1,4 ,故集合 B 的子集的
个数为 32 8 .故选 B.
【名师点睛】求集合的子集(真子集)个数问题,当集合的元素个数较少时,也可以利用枚举法解决,枚举法
不失为求集合的子集(真子集)个数的好方法,使用时应做到不重不漏.
2.已知集合 1,0,A a , 0,B a .若 B A ,则实数 a 的值为__________.
考向三 集合的基本运算
有关集合间运算的试题,在高考中多以客观题的形式出现,且常与函数、方程、不等式等知识相结合,难
度一般不大,常见的类型有:
(1)有限集(数集)间集合的运算
求解时,可以用定义法和 Venn 图法,在应用 Venn 图时,注意全集内的元素要不重不漏.
(2)无限集间集合的运算
常结合不等式等内容考查,一般先化简集合,再将集合在数轴上表示出来,最后进行集合运算求范围.
(3)用德·摩根公式法求解集合间的运算
对于有 ( ) ( )U UA B 和 ( ) ( )U UA B 的情况,可以直接应用德·摩根公式 ( ) ( ) ( )U U UA B A B 和
( ) ( ) ( )U U UA B A B 进行运算.
典例 3 已知集合 , ,则 P Q R ð
A. B.
C. D.
【答案】C
【名师点睛】对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其
中参数的取值范围时,要注意单独考查等号能否取到.
3.设集合 ,集合 ,则
A. B.
C. D.
4.设集合 ,已知 ,那么 的取值范围是
A. B.
C. D.
考向四 与集合有关的创新题目
与集合有关的创新题目是近几年高考的一个新趋势,试题出现较多的是在现有运算法则和运算律的基础上
定义一种新的运算,并运用它解决相关的一些问题.解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧
扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程
之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质.集合的性质(概念、元素的性质、
运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性
质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.
典例 4 设 S 是整数集 Z 的非空子集,如果 ,a b S ,有 ab S ,则称 S 关于数的乘法是封闭的.若 ,T V
是 Z 的两个不相交的非空子集,T V Z ,且 , ,a b c T ,有 abc T ; , ,x y z V ,有 xyz V ,则
下列结论恒成立的是
A. ,T V 中至少有一个关于乘法是封闭的 B. ,T V 中至多有一个关于乘法是封闭的
C. ,T V 中有且只有一个关于乘法是封闭的 D. ,T V 中每一个关于乘法都是封闭的
【答案】A
【解析】取 { | 0, }T x x x Z且 , { | 0, } {0}V x x x Z 且 ,可得 T 关于乘法不封闭,V 关于乘法
封闭,
又取 { }T 奇数 , ={ }V 偶数 ,可得 T,V 关于乘法均封闭,故排除 B,C,D,选 A.
1.已知集合 | 1A x x ,则下列选项正确的是
A. 0 A B. 0 A
C. A D. 0 A
2.已知单元素集合 2| 2 1 0A x x a x ,则 a
A.0 B.-4
C.-4 或 1 D.-4 或 0
3.已知集合 ,则 M Nð =
A. B.
C. D.
4.已知集合 , ,则
A. B.
C. D.
5.已知集合 ,若 ,则实数 的值为
A. B.
C. D.
6.已知全集 ,集合 1{ | ,0 1}M y y xx
, ,则下图中阴影部分所表示的集
合为
A. B.
C. D.
7.已知集合 , ,则满足条件的集合 的个数有
A.2 个 B.3 个
C.4 个 D.5 个
8.设集合 , ,则下列关系正确的是
A. B.
C. A BR R D. B ARð
9.已知集合 4,5,6P , 1,2,3Q ,定义 , ,P Q x x p q p P q Q ,则集合 P Q 的所
有非空真子集的个数为
A.32 B.31
C.30 D.以上都不对
10.设集合 , ,则 的真子集的个数为
A.3 B.4
C.7 D.8
11.设集合 , 其中 ,若 ,则实数 _______.
12.若集合 , , ,则 的取值范围是_______.
13.已知集合{ , , } {0,1,2}a b c ,且下列三个关系:① 2a ;② 2b ;③ 0c 有且只有一个正确,则
100 10a b c 等于________.
14.已知集合 ,集合 ,集合 ,若 A B C ,则实数 m
的取值范围是_______.
1.(2018 浙江)已知全集 U={1,2,3,4,5},A={1,3},则 =U Að
A. B.{1,3}
C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5}
2.(2018 新课标全国Ⅰ文科)已知集合 0 2A , , 2 1 0 1 2B , , , , ,则 A B
A. 0 2, B. 1 2,
C. 0 D. 2 1 0 1 2 , , , ,
3.(2018 新课标全国Ⅲ文科)已知集合 { | 1 0}A x x , {0,1,2}B ,则 A B
A.{0} B.{1}
C.{1,2} D.{0,1,2}
4.(2018 天津文科)设集合 {1,2,3,4}A , { 1,0,2,3}B , { | 1 2}C x x R ,则 ( )A B C
A.{ 1,1} B.{0,1}
C.{ 1,0,1} D.{2,3,4}
5.(2017 新课标全国Ⅰ文科)已知集合 A= | 2x x ,B= |3 2 0x x ,则
A.A B= 3| 2x x B.A B
C.A B 3| 2x x D.A B=R
6.(2017 新课标全国Ⅱ文科)设集合 {1,2,3}, {2,3,4}A B ,则 A B
A. 1 2 3,4,, B. 1 2 3,,
C. 2 3 4,, D. 13 4,,
7.(2017 北京文科)已知全集U R ,集合 { | 2 2}A x x x 或 ,则 U A ð
A. ( 2,2) B. ( , 2) (2, )
C.[ 2,2] D. ( , 2] [2, )
变式拓展
1.【答案】
【解析】若 则 此时集合 B 不符合元素的互异性,故 若 则 符合题
意;若 则 不符合题意.故答案为 2.
2.【答案】1
【解析】∵ B A ,∴ a A ,∴ a a ,解得 1a 或 0a (舍去).
3.【答案】C
【解析】由题得 A={x|x≤3},B={x|x