
題型一:集合的含義
題型二:元素與集合關(guān)系的判斷
題型三:集合的確定性、互異性、無(wú)序性
題型四:集合的表示:描述法
題型五:集合的表示:列舉法
題型六:集合的綜合問(wèn)題
【知識(shí)點(diǎn)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一:集合的概念
(1)元素與集合:我們把研究對(duì)象稱為元素,把一些元素組成的總體叫集合.集合通常用大寫字母表示.集合的元素通常用小寫字母表示.
知識(shí)點(diǎn)二:集合與元素的關(guān)系
如果a是集合A的元素,記作,讀作“a屬于A”;如果a不是集合A的元素,記作,讀作“a不屬于A”.
知識(shí)點(diǎn)三:集合中元素的特點(diǎn)
(1)確定性:集合的元素必須是確定的.
(2)互異性:對(duì)于一個(gè)給定的集合,集合中的元素一定是不相同的.
(3)無(wú)序性:集合中的元素可以任意排列.
知識(shí)點(diǎn)四:常用數(shù)集及其記法
所有非負(fù)整數(shù)組成的集合稱為非負(fù)整數(shù)集(或自然數(shù)集),記作N;
所有正整數(shù)組成的集合稱為正整數(shù)集,記作N+或N*;
所有整數(shù)組成的集合稱為整數(shù)集,記作Z;
所有有理數(shù)組成的集合稱為有理數(shù)集,記作Q;
所有實(shí)數(shù)組成的集合稱為實(shí)數(shù)集,記作R.
知識(shí)點(diǎn)五:集合的表示
(1)列舉法:把集合中的元素一一列舉出來(lái)(相鄰元素之間用逗號(hào)分隔),放在大括號(hào)內(nèi),依此表示集合的方法稱為列舉法,如,等.
使用說(shuō)明
①用列舉法表示集合時(shí),一般不考慮元素的順序.
②如果一個(gè)集合的元素較多,且能夠按照一定的規(guī)律排列,那么在不致于發(fā)生誤解的情況下,可按照規(guī)律列出幾個(gè)元素作為代表,其他元素用省略號(hào)表示.
③無(wú)限集有時(shí)也可用列舉法表示.
(2)描述法:一般地,如果屬于集合A的任意一個(gè)元素x都具有性質(zhì),而不屬于集合A的元素都不具有這個(gè)性質(zhì),則性質(zhì)為集合 A的一個(gè)特征性質(zhì),此時(shí)集合A可以表示為,這種表示集合的方法稱為特征性質(zhì)描述法,簡(jiǎn)稱描述法.
使用說(shuō)明
①有些情況下,描述法中豎線“|”及其左邊元素的形式均可省略,如{x|x是三角形},也可表示為{三角形}.
②集合中所有在另一集合I中的元素組成的集合,可以表示為{x∈I|p(x)}.
知識(shí)點(diǎn)六:集合的分類
一般地,含有有限個(gè)元素的集合稱為有限集,含有無(wú)限個(gè)元素的集合稱為無(wú)限集.我們把不含任何元素的集合稱為空集,記作.例如,集合就是空集.
【典例例題】
題型一:集合的含義
例1.(2023·河南濮陽(yáng)·高一??茧A段練習(xí))下列敘述能夠組成集合的是( )
A.我校所有體質(zhì)好的同學(xué)B.我校所有800米達(dá)標(biāo)的女生
C.全國(guó)所有優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員D.全國(guó)所有環(huán)境優(yōu)美的城市
【答案】B
【解析】A中,我校所有體質(zhì)好的同學(xué)不具有確定性,不能組成集合;
B中,我校所有800米達(dá)標(biāo)的女生具有確定性,能組成集合;
C中,全國(guó)所有優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員不具有確定性,不能組成集合;
D中,全國(guó)所有環(huán)境優(yōu)美的城市不具有確定性,不能組成集合,
故選:B.
例2.(2023·吉林松原·高一校考階段練習(xí))下列各組對(duì)象不能構(gòu)成集合的是( )
A.跑步速度快的人B.乾安七中2021級(jí)高一年級(jí)全體學(xué)生
C.小于5的實(shí)數(shù)D.直線y=2x+1上所有的點(diǎn)
【答案】A
【解析】由于集合中的元素滿足確定性,選項(xiàng)中的對(duì)象均滿足確定性,而選項(xiàng)中的對(duì)象不滿足確定性,
故選項(xiàng)中的對(duì)象不能構(gòu)成集合.
故選:A
例3.(2023·安徽六安·高一??计谥校┫铝兴慕M對(duì)象能構(gòu)成集合的是( )
A.高一年級(jí)跑步很快的同學(xué)B.曉天中學(xué)足球隊(duì)的同學(xué)
C.曉天鎮(zhèn)的大河D.著名的數(shù)學(xué)家
【答案】B
【解析】集合元素具有確定性,
高一年級(jí)跑步很快的同學(xué)、曉天鎮(zhèn)的大河、著名的數(shù)學(xué)家,這三組對(duì)象不確定,不能構(gòu)成集合.
“曉天中學(xué)足球隊(duì)的同學(xué)”滿足集合元素的:確定性、互異性、無(wú)序性,
所以“曉天中學(xué)足球隊(duì)的同學(xué)”能夠構(gòu)成集合.
故選:B
變式1.(2023·高一單元測(cè)試)下列語(yǔ)言敘述中,能表示集合的是( )
A.?dāng)?shù)軸上離原點(diǎn)距離很近的所有點(diǎn)
B.德育中學(xué)的全體高一學(xué)生
C.某高一年級(jí)全體視力差的學(xué)生
D.與大小相仿的所有三角形
【答案】B
【解析】對(duì)A,數(shù)軸上離原點(diǎn)距離很近的所有點(diǎn)不滿足集合中元素的確定性,故A錯(cuò)誤;
對(duì)B,德育中學(xué)的全體高一學(xué)生滿足集合中元素的確定性,故B正確;
對(duì)C,某高一年級(jí)全體視力差的學(xué)生不滿足集合中元素的確定性,故C錯(cuò)誤;
對(duì)D,與大小相仿的所有三角形不滿足集合中元素的確定性,故D錯(cuò)誤
故選:B
題型二:元素與集合關(guān)系的判斷
例4.(2023·高一課時(shí)練習(xí))設(shè)集合,則下列元素屬于A的是( )
A.B.C.D.0
【答案】C
【解析】,故,所以ABD錯(cuò)誤,C正確,
故選:C
例5.(2023·貴州黔東南·凱里一中??既#┮阎舷铝嘘P(guān)系正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因?yàn)椋?br>所以A、C錯(cuò)誤,
因?yàn)?,所以,所以B錯(cuò)誤,
又,所以,所以D正確,
故選:D.
例6.(2023·四川綿陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知集合,,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】∵,即集合B的可能元素,則有:
由,則,可得;
由,且,可得,且;
由,且,可得,且;
由,且,可得;
綜上所述:.
故選:D.
變式2.(2023·河南洛陽(yáng)·高一??茧A段練習(xí))下列說(shuō)法正確的有( )
①;②;③;④;⑤
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【答案】B
【解析】1是自然數(shù),故,故①正確;
不是正整數(shù),故,故②錯(cuò)誤;
是有理數(shù),故,故③正確;
是實(shí)數(shù),故,故④錯(cuò)誤;
是無(wú)理數(shù),故,故⑤錯(cuò)誤.
故說(shuō)法正確的有2個(gè).
故選:B.
題型三:集合的確定性、互異性、無(wú)序性
例7.(2023·高一課時(shí)練習(xí))若集合,則N中元素的個(gè)數(shù)為( )
A.3B.6C.9D.10
【答案】C
【解析】由可知集合,故共有9個(gè)元素,
故選:C
例8.(2023·高一課時(shí)練習(xí))以方程和的解為元素的集合含有的元素個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】解方程,得,解方程,得,
所以以兩個(gè)方程的解為元素的集合含有的元素個(gè)數(shù)是3,C正確.
故選:C
例9.(2023·黑龍江哈爾濱·高一哈爾濱工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)校校考階段練習(xí))已知集合 ,,則( )
A.-1B.-3或-1C.3D.-3
【答案】D
【解析】由題意, 或 ,
由①得, ,或 ,由② ;
當(dāng) 時(shí), ,不符合集合描述規(guī)則,舍去,
;
故選:D.
變式3.(2023·江蘇南京·高一校考期中)已知集合,若,則實(shí)數(shù)的值為( ).
A.B.C.或D.或
【答案】B
【解析】,且,或
⑴、當(dāng)即或,
①、當(dāng)時(shí),,,此時(shí),不滿足集合元素的互異性,故舍去;
②、當(dāng)時(shí),,,此時(shí),符合題意;
⑵、當(dāng)即時(shí),此時(shí),不滿足集合元素的互異性,故舍去;
綜上所述:實(shí)數(shù)的值為1.
故選:B
變式4.(2023·全國(guó)·高一專題練習(xí))已知,,若集合,則的( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】易知,∵,
∴,即,
∴.
∴,解得或.
當(dāng)時(shí),集合為,不符合集合中元素的互異性,故舍去;
當(dāng)時(shí),集合為}.
∴,.
∴.
故選:C
變式5.(2023·全國(guó)·高一專題練習(xí))設(shè)集合,則( )
A.2B.3C.5D.6
【答案】C
【解析】①當(dāng)時(shí), ,
則或,
當(dāng)時(shí),該方程組無(wú)解,當(dāng)時(shí),解得
②當(dāng)時(shí),,則或.
當(dāng)時(shí),該方程組無(wú)解,當(dāng)時(shí),解得
③當(dāng),即時(shí),顯然,則,此時(shí),
當(dāng)時(shí),該方程組無(wú)解,當(dāng)時(shí),該方程組無(wú)解.
綜上所述,,或,,故
故選:C
題型四:集合的表示:描述法
例10.(2023·上海浦東新·高一??茧A段練習(xí))用描述法表示直角坐標(biāo)系中第二象限的所有點(diǎn)組成的集合__________.
【答案】且
【解析】平面直角坐標(biāo)系中第二象限的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)都,小于0,縱坐標(biāo)都大于0,
平面直角坐標(biāo)系中第二象限的所有點(diǎn)組成的集合為且,
故答案為:且.
例11.(2023·上海長(zhǎng)寧·高一上海市延安中學(xué)校考期中)所有正奇數(shù)組成的集合用描述當(dāng)表示為_(kāi)________.
【答案】
【解析】因?yàn)檎鏀?shù)除以,余數(shù)為,
所以所有正奇數(shù)組成的集合用描述當(dāng)表示為,
故答案為:
例12.(2023·河南周口·高一周口恒大中學(xué)校考階段練習(xí))用描述法表示下列集合:
(1)所有被3整除的整數(shù)組成的集合;
(2)不等式的解集;
(3)方程的所有實(shí)數(shù)解組成的集合;
(4)拋物線上所有點(diǎn)組成的集合;
(5)集合.
【解析】(1)所有被3整除的整數(shù)組成的集合,用描述法可表示為:
(2)不等式的解集,用描述法可表示為:.
(3)方程的所有實(shí)數(shù)解組成的集合,
用描述法可表示為:.
(4)拋物線上所有點(diǎn)組成的集合,
用描述法可表示為:.
(5)集合,用描述法可表示為:且.
變式6.(2023·高一課時(shí)練習(xí))用描述法表示下列集合:
(1)偶數(shù)組成的集合;
(2)正奇數(shù)組成的集合;
(3)不等式-x2≥0的解集;
(4)平面直角坐標(biāo)系中第四象限內(nèi)的點(diǎn)組成的集合;
(5)集合.
【解析】(1)由偶數(shù)可以表示成整數(shù)的兩倍,
故偶數(shù)組成的集合可表示為{x|x=2n, n∈Z}或{x|x為偶數(shù)}
(2)由奇數(shù)可以表示成整數(shù)的兩倍加1,
故正奇數(shù)組成的集合可表示為{x|x=2n+1, n∈N}或{x|x為正奇數(shù)}
(3)不等式-x2≥0的解集可表示為{x|-x2≥0}
(4)由第四象限的點(diǎn)橫坐標(biāo)為正,縱坐標(biāo)為負(fù)
故平面直角坐標(biāo)系中第四象限內(nèi)的點(diǎn)組成的集合可表示為:{(x, y)|x>0,y
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