1.1集合
考向1集合的概念
题型1元素与集合关系的判断
1.集合与元素
某些指定的对象集在一起就成为一个集合,简称集,通常用大写字母,,,...表示.集合中的每个对象叫做这个集合的元素,通常用小写字母,,,...表示.
2.元素与集合之间的关系
元素与集合之间用“”或“”连接,元素与集合之间是个体与整体的关系,不存在大小或相等关系.
3.集合表示方法:列举法、描述法、图象法.
4.常用集合符号
R:实数集;Z:整数集;N:自然数集(含有0);或N*:正整数集(没有0);Q:有理数集.
【例1】(2023?上海)已知,,,,若,,则
A. B. C. D.,2,
【例2】(2020?新课标Ⅲ)已知集合,,,,则中元素的个数为
A.2 B.3 C.4 D.6
题型2利用集合的三要素求参
1.集合中元素的性质
对于一个给定的集合,它的元素具有确定性、互异性、无序性.
2.集合的分类
集合按元素多少可分为:有限集(元素个数有限)、无限集(元素个数无限)、空集(不含任何元素);也可按元素的属性分,如:数集(元素是数),点集(元素是点)等.
【例1】若,,,则
A. B.0 C.1 D.0或1
【例2】(多选)由,,4组成一个集合,中含有3个元素,则实数的取值可以是
A. B. C.6 D.2
考向2集合的关系
题型1利用集合相等求参
1.集合与集合之间的关系
(1)包含关系:如果对任意,都有,则称集合是集合的子集,记作,显然,;
(2)相等关系:对于集合、,如果,同时,那么称集合等于集合,记作;
(3)真包含关系:对于集合、,如果,并且,我们就说集合是集合的真子集,记作;
(4)空集是任何非空集合的真子集.
【例1】(2023?上海)已知集合,,,,且,则.
【例2】已知,,若集合,则的值为
A. B. C.1 D.2
题型2利用子集/真子集/空集关系求参
1.集合元素数量与子集、真子集和非空真子集数量之间的关系(集合含有个元素)
(1)子集的数量:
(2)真子集的数量:
(3)非空真子集的数量:
【例1】(2023?新高考Ⅱ)设集合,,,,,若,则
A.2 B.1 C. D.
【例2】已知,,若,则实数的取值范围
A., B., C., D.,,
【例3】已知,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【例4】已知集合有8个子集,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
考向3集合的运算
题型1交集、并集、补集及其混合运算
1.集合之间的运算性质
(1)交集:,,,,,.
(2)并集:,,,,,.
(3)补集的运算性质:,,,,.
【例1】(2024?新高考Ⅰ)已知集合,,,0,2,,则
A., B., C.,, D.,0,
【例2】(2024?北京)已知集合,,则
A. B. C. D.
【例3】(2024?甲卷)集合,2,3,4,5,,,则
A.,4, B.,4, C.,2, D.,3,
题型2韦恩图表达集合的关系及运算
1.Venn图:用平面上一条封闭的曲线(通常情况下是矩形)的内部代表集合,这个图形就叫做韦恩图.集合中图形语言具有直观形象的特点,将集合问题图形化,利用Venn图的直观性,可以深刻理解集合有关概念、运算公式,而且有助于显示集合间的关系.
(1)交集:
【例1】集合,0,1,,,2,,则图中阴影部分所表示的集合为
A.,B.,0,1,2,C.,0,2, D.,1,
【例2】已知全集,2,3,4,,,,,,如图所示,则阴影部分表示的集合是
A.,4, B.,3, C.,2, D.,
拓展思维
容斥问题
两个集合的容斥原理,可以用下面的韦恩图表示:
为了计算具有性质A或性质B的元素个数,我们使用下面的公式:
|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B|
三个集合的容斥原理,画成韦恩图如下所示:
为了计算至少具有性质A、B、C之一的元素个数,我们使用下面的公式:
|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C|
【例1】我们把含有有限个元素的集合叫做有限集,用(A)表示有限集合中元素的个数.例如,,,,则(A).容斥原理告诉我们,如果被计数的事物有,,三类,那么,.某校初一四班学生46人,寒假参加体育训练,其中足球队25人,排球队22人,游泳队24人,足球排球都参加的有12人,足球游泳都参加的有9人,排球游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人?(教材阅读与思考改编)
A.2 B.3 C.4 D.5
跟踪训练
【训练1】(2020?海南)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有的学生喜欢足球或游泳,的学生喜欢足球,的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜