資源簡(jiǎn)介 (共56張PPT)集合、區(qū)間與充要條件專題 集合、區(qū)間與充要條件1.1 集合重點(diǎn) 難點(diǎn)理解集合與元素的概念以及它 們之間的關(guān)系,了解空集、有 限集和無(wú)限集的含義,掌握常 用數(shù)集的表示符號(hào),掌握集合 的表示法,理解集合之間的關(guān) 系,掌握集合的運(yùn)算,理解區(qū) 間的概念和表示法,掌握充要 條件的含義. 正確判斷并表示集合與元 素之間的關(guān)系,理解空集 的概念及性質(zhì),理解集合 的相等,能識(shí)別集合的子 集和真子集,掌握集合之 間的運(yùn)算,區(qū)間的理解與 應(yīng)用,判斷兩個(gè)條件之間 充分和必要的關(guān)系.易錯(cuò)點(diǎn)集合與元素之間關(guān)系的判斷,集合之間關(guān)系的判斷和表示,集 合的交集、并集、補(bǔ)集,將集合表示成對(duì)應(yīng)的區(qū)間,區(qū)間的表 示法和運(yùn)算,條件的判斷.知識(shí)點(diǎn)1 集合與元素的概念以及它們之間的關(guān)系1. (1)集合:一般地,由某些確定的對(duì)象組成的整體稱為集合,簡(jiǎn)稱為集.(2)元素:組成集合的對(duì)象稱為集合的元素.2. 集合常用大寫(xiě)英文字母表示,如A,B,C,…;集合的元素常用小寫(xiě)英文字 母表示,如a,b,c,….3. 元素與集合之間有屬于和不屬于兩種關(guān)系,如果a是集合A的元素,那么就說(shuō) a屬于A,記作a∈A,讀作“a屬于A”;如果a不是集合A的元素,那么就說(shuō) a不屬于A,記作a A,讀作“a不屬于A”.4. 組成集合的對(duì)象必須是確定的;同一個(gè)集合中的元素必須是互不相同的. 注:集合中的元素有確定性、互異性和無(wú)序性三個(gè)特征.知識(shí)點(diǎn)2 集合的分類1. 有限集:含有有限個(gè)元素的集合稱為有限集.2. 空集:不含任何元素的集合稱為空集,記作 ,空集也是有限集.3. 無(wú)限集:含有無(wú)限個(gè)元素的集合稱為無(wú)限集.4. 由數(shù)組成的集合稱為數(shù)集.數(shù)學(xué)中一些常用的數(shù)集及記法如下表所示.數(shù)集 自然數(shù)集 正整數(shù)集 整數(shù)集 有理數(shù)集 實(shí)數(shù)集記法 N N*或N+ Z Q R知識(shí)點(diǎn)3 集合的表示法1. 列舉法:把集合的所有元素一一列舉出來(lái),中間用逗號(hào)隔開(kāi),并用花括號(hào) “{ }”把它們括起來(lái),這種表示集合的方法稱為列舉法.注:用列舉法表示集合時(shí),當(dāng)集合中的元素很少且不為空集時(shí),遵循“不重不 漏”的原則;當(dāng)集合為元素很多的有限集或無(wú)限集時(shí),可以在花括號(hào)內(nèi)只寫(xiě)出幾 個(gè)代表元素,其他元素用省略號(hào)表示,但寫(xiě)出的元素必須要讓人明白省略號(hào)表示 了哪些元素.2. 描述法:利用元素的特征性質(zhì)來(lái)表示集合的方法稱為描述法.(1)用描述法表示集合時(shí),在花括號(hào)“{ }”中畫(huà)一條豎線,豎線的左側(cè)是集合 的代表元素及取值范圍,豎線的右側(cè)是元素所具有的特征性質(zhì).如果集合的元素 是實(shí)數(shù),那么“∈R”可略去不寫(xiě).(2)集合的簡(jiǎn)單形式指可以省略豎線及其左側(cè)的代表元素,用描述性語(yǔ)言來(lái)敘 述集合的特征性質(zhì),如{奇數(shù)},{三角形}.(3)由數(shù)組成的集合稱為數(shù)集;由點(diǎn)組成的集合稱為點(diǎn)集;方程(組)或不等 式(組)的所有解組成的集合稱為方程(組)或不等式(組)的解集.注:有些集合適宜用列舉法表示,有些集合適宜用描述法表示,有些集合兩種方 法都適用,要根據(jù)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析.知識(shí)點(diǎn)4 集合之間的關(guān)系1. 子集的概念及性質(zhì)(1)子集的概念:一般地,如果集合B的每一個(gè)元素都是集合A的元素,則稱 集合B是集合A的子集,記作B A(或A B),讀作“B包含于A”(或“A 包含B”).(2)子集的性質(zhì):①任何一個(gè)集合都是它本身的子集,即A A.②對(duì)于集合A,B,C,如果A B,B C,那么A C.③空集是任何集合的子集,即 A.④集合A的子集的個(gè)數(shù)為2n(n為集合A中元素的個(gè)數(shù)).⑤在數(shù)學(xué)中,我們經(jīng)常用平面內(nèi)封閉曲線的內(nèi)部表示集合,這種圖稱為Venn圖. 可用Venn圖表示集合之間的關(guān)系.如圖所示的Venn圖表示集合B是集合A的子集,即集合B中的任何一個(gè)元素都是 集合A中的元素,即B A,x∈B x∈A.⑥如果集合B中存在不屬于集合A的元素,那么集合B就不是集合A的子集,記 作B A(或A B),讀作“B不包含于A”(或“A不包含B”).2. 真子集的概念及性質(zhì)(1)真子集的概念:一般地,如果集合B是集合A的子集,并且集合A中至少有 一個(gè)元素不屬于集合B,則稱集合B是集合A的真子集,記作B A(或 A B),讀作“B真包含于A”(或“A真包含B”).(2)真子集的性質(zhì):①對(duì)于集合A,B,C,如果A B,B C,那么A C.②空集是任何非空集合的真子集,即 A(其中A≠ ).③集合A的真子集的個(gè)數(shù)為2n-1(n為集合A中元素的個(gè)數(shù)).④集合A的非空真子集的個(gè)數(shù)為2n-2(n為集合A中元素的個(gè)數(shù)).3. 子集和真子集的區(qū)別(1)當(dāng)A B時(shí),可以得到A=B或A B;當(dāng)A B時(shí),可以得到A B,但 A≠B.(2) A; A(其中A≠ ).4. 集合的相等一般地,如果集合A的元素與集合B的元素完全相同,則稱集合A與集合B相 等,記作A=B.注:若A=B,則它們所含的元素完全相同,即集合A中的元素都屬于集合B, 同時(shí)集合B中的元素也都屬于集合A,與元素的順序無(wú)關(guān).當(dāng)集合A,B均為有限 集時(shí),只要元素的個(gè)數(shù)相等且元素相同,那么A=B;當(dāng)集合A,B均為無(wú)限集 時(shí),觀察這兩個(gè)集合的代表元素是否一致,若代表元素以及它所滿足的條件均一 致,則A=B.知識(shí)點(diǎn)5 集合的運(yùn)算1. 交集的概念及性質(zhì)(1)交集的概念:一般地,對(duì)于給定的集合A和集合B,由既屬于A又屬于B的 所有元素組成的集合,稱為集合A與集合B的交集,記作A∩B,讀作“A交 B”,寫(xiě)作A∩B={x|x∈A且x∈B}.當(dāng)兩個(gè)集合的交集不為空集時(shí),可以用 Venn圖中的陰影部分表示;當(dāng)兩個(gè)集合沒(méi)有公共元素時(shí),這兩個(gè)集合的交集為空 集,如圖所示.(2)交集的性質(zhì):A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩ = ∩A= , A∩B A,A∩B B.注:交集是由兩個(gè)集合的所有公共元素組成的集合,解決交集運(yùn)算時(shí)可利用數(shù)軸 或Venn圖.2. 并集的概念及性質(zhì)(1)并集的概念:一般地,對(duì)于給定的集合A與集合B,由集合A與集合B的所 有元素組成的集合稱為集合A與集合B的并集,記作A∪B,讀作“A并B”, 寫(xiě)作A∪B={x|x∈A或x∈B}.兩個(gè)集合的并集可以用Venn圖中的陰影部分 表示,如圖所示.(2)并集的性質(zhì):A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪ = ∪A=A, A A∪B,B A∪B.注:并集是由兩個(gè)集合的所有元素組成的集合,兩個(gè)集合中相同的元素只能出現(xiàn) 一次.3. 全集一般地,在研究某些集合時(shí),如果這些集合是一個(gè)給定集合的子集,那么這 個(gè)給定的集合稱為全集,通常用字母U來(lái)表示.在研究數(shù)集時(shí),通常把實(shí)數(shù) 集R作為全集.4. 補(bǔ)集的概念及性質(zhì)(1)補(bǔ)集的概念:一般地,如果集合A是全集U的一個(gè)子集,那么由集合U中 不屬于集合A的所有元素組成的集合稱為集合A在全集U中的補(bǔ)集,記作 UA, 讀作“A在U中的補(bǔ)集”,寫(xiě)作 UA={x|x∈U且x A}.集合A在全集U中的 補(bǔ)集可以用Venn圖中的陰影部分表示,如圖所示.(2)補(bǔ)集的性質(zhì):A∪ UA=U,A∩ UA= , U( UA)=A, U =U, UU= .注:當(dāng)全集U為實(shí)數(shù)集R時(shí),集合A的補(bǔ)集 UA可以簡(jiǎn)寫(xiě)為 A.例1 下列元素與集合的關(guān)系中,正確的是( ).A. -1 Z B. 0∈N* D. π R【考查目標(biāo)】 本題考查元素與集合的關(guān)系.【解析】 -1是最大的負(fù)整數(shù);0是最小的自然數(shù),但不是正整數(shù);分?jǐn)?shù)屬于有 理數(shù);π是實(shí)數(shù).【答案】 C【解題技巧】 1.元素與集合的關(guān)系包括屬于和不屬于,若集合中含有某元素,則 這個(gè)元素屬于這個(gè)集合;組成集合的對(duì)象是確定的,所以對(duì)于任何一個(gè)對(duì)象是否 屬于集合,也一定是確定的.2. 掌握元素與集合的關(guān)系,并會(huì)用∈和 來(lái)表示:a是集合A中的元素時(shí),用 “a∈A”表示;a不是集合A中的元素時(shí),用“a A”表示.符號(hào)“∈”與 “ ”的左側(cè)是元素,右側(cè)是集合.∈∈ ∈∈ ∈例2 用適當(dāng)?shù)姆椒ū硎鞠铝屑?(1)方程x2-x-2=0的所有實(shí)數(shù)解組成的集合;【答案】 (1){x∈R|x2-x-2=0}或{-1,2}.【解析】 (1)中元素的特征性質(zhì)是方程的解,可以求出方程的解后用列舉法表 示,也可以用描述法表示,只要元素x∈R且滿足x2-x-2=0即可.(2)偶數(shù)集;【答案】(2){偶數(shù)}或{x|x=2k,k∈Z}.【解析】(2)中的元素是整數(shù),元素的特征性質(zhì)是2的倍數(shù),可以寫(xiě)成{x|x= 2k,k∈Z}.(3)不等式3x-1≥2的解集;【答案】(3){x|x≥1}.【解析】(3)中的元素x是實(shí)數(shù),且滿足不等式3x-1≥2,求解后用描述法表 示即可.(4)直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸上的點(diǎn)的集合;【答案】(4){(x,y)|xy=0}.【解析】(4)中的元素是直角坐標(biāo)系中的點(diǎn),用有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y)表示,特 征性質(zhì)是縱、橫坐標(biāo)的乘積為0,即xy=0.【答案】(5){(3,2)}.【解析】(5)中元素的特征性質(zhì)是方程組的解,可求出方程組的解后用列舉法 表示.【考查目標(biāo)】 本題考查集合的表示法.【解題技巧】 根據(jù)元素的特征性質(zhì)來(lái)確定選用列舉法還是描述法.適合用列舉法 表示的集合中的元素較少,且可以一一列舉出來(lái)或具有很強(qiáng)的規(guī)律性;適合用描 述法表示的集合中的元素具有共同特征,常用于無(wú)限集.變式訓(xùn)練2(1)用列舉法表示下列集合.①正整數(shù)集;解:①{1,2,3,…},②集合A={x|(x-2)(x+4)=0};解:②{-4,2},③集合B={x∈N|-3<2x-1<3};解:③{0,1},④一次函數(shù)y=x+1與y=-2x+6的圖像的交點(diǎn)組成的集合.(2)用描述法表示下列集合.①所有三角形構(gòu)成的集合;解:①{三角形},②在直角坐標(biāo)系中,第二象限內(nèi)的點(diǎn)組成的集合;解:②{(x,y)|x<0且y>0},③二次函數(shù)y=x2+2的函數(shù)值組成的集合;解:③{y|y≥2},④不超過(guò)11的正奇數(shù)組成的集合.解:④{x|x=2k+1,0≤k≤5,k∈Z}.例3 寫(xiě)出下列每對(duì)集合之間的關(guān)系.(1)Z與Q;【解析】 (1)有理數(shù)包括整數(shù)和分?jǐn)?shù),根據(jù)集合之間的關(guān)系及真子集的概念, 可判斷出Z Q.(2)集合A={1,2,3,4},集合B={x∈N|x<5};【解析】 (2)集合B={0,1,2,3,4},集合B中的元素0不在集合A中,集 合A中的元素都在集合B中,根據(jù)真子集的概念,可判斷出A B.(3)集合M={x|x<3},集合N={x|x<2};【解析】 (3)畫(huà)數(shù)軸后利用數(shù)形結(jié)合,可判斷出小于3的數(shù)不一定小于2,但小 于2的數(shù)一定小于3,根據(jù)真子集的概念可得M N.(4)集合C={x|x2=4},集合D={x||x|=2}.【解析】 (4)集合C={-2,2},集合D={-2,2},根據(jù)集合相等的概念, 可判斷出C=D.【考查目標(biāo)】 本題考查集合之間的關(guān)系.【解題技巧】 解題關(guān)鍵是正確判斷兩個(gè)集合中元素之間的關(guān)系.當(dāng)集合是無(wú)限集 時(shí),可以通過(guò)畫(huà)數(shù)軸后利用數(shù)形結(jié)合加以判斷,從而得到兩個(gè)集合之間的關(guān)系. 子集和真子集的區(qū)別是真子集一定是子集,但子集不一定是真子集.A. B. {x|ln x≤0} {x|-1≤x≤1}C. {x|x2-x-2<0} {x||x-1|<2}D. 若{1,0}={1,m2-1},則m=±1D例4 (2023年安徽省職教高考真題)已知集合A={-2,-1,0,1},集合B ={-2,1},則A∩B=( ).A. {-2,1} B. {-1,0}C. {-2,-1} D. {0,1}【考查目標(biāo)】 本題考查集合的運(yùn)算.【解析】 因?yàn)榧螦={-2,-1,0,1},集合B={-2,1},所以A∩B= {-2,1}.【答案】 A【解題技巧】 集合的運(yùn)算包括交集、并集、補(bǔ)集,正確理解這三種運(yùn)算的定義是 解題的關(guān)鍵.集合的交集實(shí)質(zhì)上是指兩個(gè)集合的公共部分;并集是由兩個(gè)集合的 所有元素組成的集合,但要注意集合中元素的互異性;在求補(bǔ)集時(shí),一定要注意 全集,全集因題而異.A. {-2,-1,0,2} B. {-2,-1,0}C. {-1,2} D. {-1}【解析】由題意可知,A∪B={-2,-1,0,2}.AA. {3} B. {1,3}C. {3,6,9} D. {1,3,6,9}AA. {1,2,3,4} B. {3,4}C. {1,2} D. C(4)已知全集U=R,集合A={x|x≤1},集合B={x|0<x≤2},求:①A∩B;解:①A∩B={x|0<x≤1}.②A∪B;解:②A∪B={x|x≤2}.③( UA)∩( UB);解:③因?yàn)?UA={x|x>1}, UB={x|x≤0或x>2},所以( UA)∩ ( UB)={x|x>2}.④( UA)∪( UB).解:④因?yàn)?UA={x|x>1}, UB={x|x≤0或x>2},所以( UA)∪ ( UB)={x|x≤0或x>1}.A. 0 B. 1 C. 2 D. 3【解析】空集只有一個(gè)子集,是它本身,故①②錯(cuò);空集沒(méi)有真子集,故③錯(cuò); 空集是任何非空集合的真子集,故④錯(cuò);空集記作 ,故⑤錯(cuò).AA. ①④ B. ①③ C. ①②④ D. ③④A. -1∈A B. -1 AC. -1 A D. -1 A【解析】由題意得集合A={x|x2+x=0}={0,-1},故-1∈A.A. A∪B B B. (1,2) {1,2,3}C. {(1,2)}={1,2} D. A∩B A∪BCADA. -1 B. 0 C. 2 D. 3【解析】∵x是實(shí)數(shù),∴x2+3≥3,∴當(dāng)2∈A時(shí),x=2.A. {(0,0)} B. {0}C. {(x,y)|x=0或y=0} D. 【解析】由題意,得M=N={0},則M∩N={0}.CBA. 0 B. 0或1 C. 1或2 D. 0或2【解析】∵集合A={0,1,2},集合B={1,m},B A,∴m=0或m=2.DA. 若A∩B=B∩C,則A=CB. 若A∪B=B∪C,則A=CC. 若A∩B=B∪C,則C BD. 若A∪B=B∩C,則C BC【解析】A∩B=B∩C時(shí),A=C不一定成立,如集合A={1,2,3},集合B ={1},集合C={1,2},滿足A∩B=B∩C,但A≠C,A項(xiàng)錯(cuò)誤;A∪B= B∪C時(shí),A=C不一定成立,如集合A={1},集合B={1,2,3},集合C= {1,2},滿足A∪B=B∪C,但A≠C,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镃 (B∪C), A∩B=B∪C,所以C (A∩B),又因?yàn)锳∩B B,所以C B,C項(xiàng)正 確;A∪B=B∩C時(shí),C B不一定成立,如集合A={1},集合B={1,2, 3},C={1,2,3,4},滿足A∪B=B∩C,但B C,D項(xiàng)錯(cuò)誤.A. {0,1} B. {-1,0}C. {-1,0,1} D. {-1,1}A. 0 B. 1 C. 2 D. 3A. 2或-1 B. -1 C. 2 D. 1CBCA. {1,2,3,4} B. {3,4}C. {1,2} D. {0,1,2}【解析】因?yàn)槿疷={0,1,2,3,4},集合A={3,4},所以 UA={0,1, 2}.A. {0} B. {0,1} C. {0,2} D. {2}【解析】由題意,得全集U={x∈N*|x≤2}={1,2},又集合A={1},所以 UA={2}.DDA. {2,3} B. {1,3}C. {1,3,4} D. {1,2,3}【解析】由題意可知,A-B={2,3}.A. 0 B. 1 C. 1或0 D. -1【解析】因?yàn)榧螦={-1,0,1},集合B={1,|m|},且B A,則|m|=0,所以m=0.AAA. 4 B. 6 C. 7 D. 8【解析】因?yàn)閤(x2-4)=x(x-2)(x+2)=0,x∈R,解得x=0或x= 2或x=-2,所以集合A={-2,0,2},故集合A的非空真子集有{-2},{0}, {2},{-2,0},{-2,2},{0,2},個(gè)數(shù)為6.B二、填空題17. 已知全集U={x∈N|x≤10},集合A={x∈N*|x≤5},集合B={0, 1,2,3},則A∩B= ,A∪B= , UA = , UB= .【解析】因?yàn)槿疷={x∈N|x≤10}={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10},集合A={x∈N*|x≤5}={1,2,3,4,5},集合B={0,1,2,3},所 以A∩B={1,2,3},A∪B={0,1,2,3,4,5}, UA={0,6,7,8,9, 10}, UB={4,5,6,7,8,9,10}.18. 已知集合A={a,0,-1}={4,b,0},則a= ,b= .19. 若3∈{1,a,a2-6},則a= .{1,2,3}{0,1,2,3,4,5}{0,6,7,8,9,10}{4,5,6,7,8,9,10}4-1-321. 若{0,1,2} A {0,1,2,3,4},則滿足條件的集合A有 個(gè).22. 若集合A={(x,y)|x+y=2},集合B={(x,y)|x-y=4},則 A∩B= .-113{(3,-1)}23. 設(shè)集合A={x|x≤1},集合B={x|x>a},若要使A∩B≠ ,則實(shí)數(shù) a的取值范圍是 .(用集合表示)【解析】結(jié)合數(shù)軸和A∩B≠ ,可得a<1.{a|a<1}三、解答題24. 若集合A={x|ax2-2x+3=0}中只有一個(gè)元素,求實(shí)數(shù)a的值.25. 設(shè)全集U=R,集合A={x|x+2≥0},集合B={x|x-3<0}.求:(1)A∩B;解:集合A={x|x≥-2},集合B={x|x<3}.(1)A∩B={x|-2≤x<3}.(2)A∪B;解:(2)A∪B=R.(3)( UA)∪( UB).解:(3)因?yàn)?UA={x|x<-2}, UB={x|x≥3},所以( UA)∪ ( UB)={x|x<-2或x≥3}.26. 已知集合A={-1},集合B={x|x2+2ax+1=0},且A∪B=A,求實(shí) 數(shù)a的取值范圍.解:因?yàn)榧螦={-1}且A∪B=A,所以B A,即集合B= 或者B=A.①當(dāng)B= 時(shí),一元二次方程x2+2ax+1=0無(wú)解,所以Δ=(2a)2-4<0,解 得-1<a<1;②當(dāng)B=A時(shí),一元二次方程x2+2ax+1=0有且僅有x=-1一個(gè)解,代入得a =1.綜上所述,a的取值范圍為{a|-1<a≤1}.27. 已知集合M={x,x2,y2-1},集合N={0,|x|,y},且M=N,求實(shí) 數(shù)x,y的值.28. 已知集合A={x|x2+2x-8=0},集合B={x|ax+4=0},且B A,求 實(shí)數(shù)a的取值組成的集合.解:集合A={x|x2+2x-8=0},由x2+2x-8=0,得(x+4)(x-2)=0,解得x=-4或x=2,即集合A={-4,2},故集合A的所有子集為 ,{-4},{2},{-4,2}.由B A,集合B={x|ax+4=0},可得集合B= 或集合B={-4}或B= {2}.當(dāng)集合B= 時(shí),a=0;當(dāng)集合B={-4}時(shí),-4a+4=0,解得a=1;當(dāng)集合B={2}時(shí),2a+4=0,解得a=-2.所以實(shí)數(shù)a的取值組成的集合是{-2,0,1}.29. 已知集合A={x|-2≤x≤2},集合B={x|x<a},若A∩B= ,求實(shí) 數(shù)a的取值范圍.解:∵A∩B= ,由數(shù)軸圖可知a≤-2,∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為{a|a≤-2}. 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)