资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台1.1.1 集合及其表示方法——题型·技巧攻略题型1判断给定的对象能否构成集合 3题型2判断元素与集合的关系 4题型3集合的表示 6◆类型1列举法表示集合 7◆类型2描述法表示集合 7◆类型3列举法与描述法的理解 8◆类型4区间表示集合 10题型4根据元素与集合的关系求参数 10题型5集合元素互异性的应用 11题型6集合与一元二次方程 11知识点一.元素与集合的概念1.元素:一般地,把研究对象统称为元素(element),常用小写的拉丁字母a,b,c…表示.2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(set),(简称为集),常用大写拉丁字母A,B,C…表示.3.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.知识点二.元素与集合的关系1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a A.知识点三.集合元素的特点1.确定性:集合的元素必须是确定的。2.互异性:对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的。3.无序性:集合中的元素可以任意排列。知识点四.集合相等集合相等:给定两个集合A和B如果组成它们的元素完全相同就称这两个集合相等,记作A=B。知识点五.集合的分类有限集:含有有限个元素的集合。2.无限集:含有无限个元素的集合。知识点六.常见的数集及表示符号数集 非负整数集(自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集符号 N N*或N+ Z Q R知识点七.集合的表示方法1.列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法:一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.3.区间:在数学上,常常需要表示满足一些不等式的全部实数所组成的集合.为了方便起见,我们引入区间(interal)的概念.①一般区间的表示:设a,b是两个实数,而且a在用区间表示连续的数集时,包含端点的那一端用中括号表示,不包含端点的那一端用小括号表示.定义 名称 符号 数轴表示闭区间开区间半开半闭区间半开半闭区间②实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.③特殊区间的表示定义 符号 数轴表示≥≤题型1判断给定的对象能否构成集合【方法总结】判断一组对象是否为集合的三依据 (1)确定性:负责判断这组元素是否构成集合. (2)互异性:负责判断构成集合的元素的个数. (3)无序性:表示只要一个集合的元素确定,则这个集合也随之确定,与元素之间的排列顺序无关.【例题1】(多选)(2023·江苏·高一假期作业)判断下列每组对象,能组成一个集合的是( )A.某校高一年级成绩优秀的学生B.直角坐标系中横、纵坐标相等的点C.不小于3的自然数D.2022年第24届冬季奥运会金牌获得者【变式1-1】1.(多选)(2021秋·福建泉州·高一校考阶段练习)下列各组对象能构成集合的是( )A.全体较高的学生 B.所有素数C.2021年高考数学难题 D.所有正方形【变式1-1】2.(2023·全国·高一假期作业)下列各组对象不能构成集合的是( )A.上课迟到的学生B.2022年高考数学难题C.所有有理数D.小于x的正整数【变式1-1】3.(2023·全国·高一假期作业)由下列对象组成的集体属于集合的是_____(填序号).①不超过的所有正整数;②高一(6)班中成绩优秀的同学;③中央一套播出的好看的电视剧;④平方后不等于自身的数.【变式1-1】4.若以集合A的四个元素a,b,c,d为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )A.梯形 B.平行四边形C.菱形 D.矩形题型2判断元素与集合的关系【方法总结】判断元素和集合关系的两种方法 (1)直接法:集合中的元素是直接给出的. (2)推理法:对于某些不便直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.【例题2-1】(2021秋·高一课时练习)已知①;②;③0={0};④;⑤;⑥,其中正确的个数为______.【变式2-1】1.(2022·高一课时练习)用符号“∈”或“ ”填空:1____N, -3____N, ___Q, ___N,1__Z, -3___Q, 0___Z, ___R,0___N*, π___R, ___Q, ___Z.【变式2-1】2.有下列说法:①集合N中最小的数为1;②若-a∈N,则a∈N;③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值为2;④所有小的正数组成一个集合.其中正确命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3【变式2-1】3.(2022秋·云南曲靖·高一曲靖一中校考阶段练习)已知集合,下列选项中均为的元素的是__________.(填写序号)① ② ③ ④【例题2-2】用符号“∈”或“ ”填空:(1)设集合B是小于的所有实数的集合,则2________B,1+________ B. (2)设集合C是满足方程x=n2+1(其中n为正整数)的实数x的集合,则3________C,5________C. (3)设集合D是满足方程y=x2的有序实数对(x,y)的集合,则-1________D,(-1,1) ________D.(4)若A表示第一、三象限的角平分线上的点的集合,则点(0,0)____A, (1,1)______A,(-1,1)______A. 【变式2-2】已知集合M有2个元素x,2-x,若-1 M,则下列说法一定错误的是________.【例题2-3】集合A中的元素x满足∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.【变式2-3】1.集合A是由正整数构成的且满足“若x∈A,则10-x∈A”,则集合A中元素个数至多有多少个?【变式2-3】2.集合A是由形如m+n(m∈Z,n∈Z)(例如数2-1)的数构成的,判断是不是集合A中的元素.【变式2-3】3.如果具有下述性质的x都是集合M中的元素,其中x=a+b(a、b为有理数),则下列元素中,不属于集合M的元素的有( )①x=0;②x=;③x=3-2π;④x=;⑤x=+.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【例题2-4】(多选)(2023秋·湖南怀化·高一统考期末)已知是同时满足下列条件的集合:①;②若,则;③且,则.下列结论中正确的有( )A. B.C.若,则 D.若,则【变式2-4】1.(2022秋·江苏扬州·高一校考开学考试)以某些整数为元素的集合P具有以下性质:(1)P中元素有正数,也有负数;(2)P中元素有奇数,也有偶数;(3);(4)若,则.则下列选项哪个是正确的( )A.集合P中一定有0但没有2 B.集合P中一定有0可能有2C.集合P中可能有0可能有2 D.集合P中既没有0又没有2【变式2-4】2.(2022秋·重庆万州·高一校考阶段练习)设是实数集,满足若,则,,且.(1)若,则集合中至少还有几个元素 求出这几个元素.(2)集合中能否只含有一个元素 请说明理由.【变式2-4】3.(2022秋·安徽合肥·高一校考阶段练习)设数集由实数构成,且满足:若(且),则.(1)若,试证明中还有另外两个元素;(2)集合是否为双元素集合,并说明理由;(3)若中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合.题型3集合的表示◆类型1列举法表示集合【方法总结】用列举法表示集合应注意的两点 (1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素; (2)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素.【例题3-1】用列举法表示下列集合:(1)不大于10的非负偶数组成的集合;(2)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;(3)直线y=2x+1与y轴的交点所组成的集合;(4)由所有正整数构成的集合.【变式3-1】用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;(2)方程x2-9=0的实数根组成的集合B;(3)一次函数y=x+2与y=-2x+5的图象的交点组成的集合D.◆类型2描述法表示集合【方法总结】 一.两步认识描述法表示的集合 (1)一看代表元素:例如{x|p(x)}表示数集,{(x,y)|y=p(x)}表示点集. (2)二看条件:即看代表元素满足什么条件(公共特征). 二.利用描述法表示集合应关注五点 (1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}. (2)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}. (3)不能出现未被说明的字母. (4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.【例题3-2】用描述法表示下列集合:(1)正偶数集;(2)被3除余2的正整数集合;(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.【变式3-2】1.用描述法表示下列集合:(1){0,2,4,6,8}.(2){3,9,27,81,…}.(3)(4)到两坐标轴距离相等的点.【变式3-2】2.用描述法表示下列集合:{3,6,9,12,…}.(3)数轴上与原点的距离小于或等于2的点的集合.(4)平面直角坐标系中第一、三象限内的点的集合.【变式3-2】3.下列三个集合:①A={x|y=x2+1};②B={y|y=x2+1};③C={(x,y)|y=x2+1}.(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义分别是什么?◆类型3列举法与描述法的理解【方法总结】 1.对于含有有限个元素且个数较少的集合,采用列举法表示集合较合适;对于元素个数较多的集合,如果构成该集合的元素具有明显的规律,在不发生误解的情况下,可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示,如N*={1,2,3,…}. 2.一般地,元素较多的无限集用描述法表示集合.【例题3-3】教材给出了奇数集合{x∈Z|x=2k+1,k∈Z}.(1)用这样的方法表示偶数集.(2)用这样的方法表示除以3余1的整数集合.(3)当x∈Z,y∈Z点(x,y)称为整点,如何表示坐标系中第一象限内的整点?【变式3-3】1.(2023·江苏·高一假期作业)用适当的方法表示下列集合.(1)方程组 的解集;(2)由所有小于13的既是奇数又是质数的自然数组成的集合;(3)方程的实数根组成的集合;(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合;(5)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【变式3-3】2.(2023·全国·高一假期作业)用另一种方法表示下列集合:(1);(2);(3)已知,,写出集合P;(4)集合,,写出集合B.【变式3-3】3.(2023·全国·高一假期作业)表示下列集合:(1)请用列举法表示方程的解集;(2)请用描述法表示平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;(3)请用描述法表示被5除余3的正整数组成的集合;(4)请用描述法表示二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【变式3-3】4.(2021秋·上海浦东新·高一上海南汇中学校考期中)用列举法表示集合__.【变式3-3】5.(多选)(2023·江苏·高一假期作业)方程组的解集可表示为( )A. B.C.{1,2} D.◆类型4区间表示集合【例题3-4】(2022·高一课时练习)用区间表示下列的集合 【变式3-4】1.(2020·高一课时练习)用区间表示不等式的所有解组成的集合A.【变式3-4】2.(2020·高一课时练习)已知区间关于原点对称,求a的值,并写出该区间.题型4根据元素与集合的关系求参数【方法总结】由集合中元素的特性求解字母取值(范围)的步骤【例题4】(2023·江苏·高一假期作业)已知集合A含有两个元素a和a2,若2∈A,则实数a的值为________.【变式4-1】1.(2023·全国·高一假期作业)已知集合中含有两个元素和.(1)若是集合中的元素,试求实数的值;(2)能否为集合中的元素?若能,试求出该集合中的所有元素;若不能,请说明理由.【变式4-1】2.(2022秋·高一课时练习)记方程的解构成的集合为,若,试写出集合中的所有元素.【变式4-1】3. 集合A是含有两个不同实数a-3,2a-1的集合,求实数a的取值范围.【变式4-1】4.若由a2,2 019a组成的集合M中有两个元素,则a的取值可以是( )A.0 B.2 019 C.1 D.0或2 019题型5集合元素互异性的应用【例题5】(2023·上海·)“notebooks”中的字母构成一个集合,该集合中的元素个数是______________【变式5-1】1.(2022·上海·高一专题练习)非零实数,构成的数能组成的集合是________________.【变式5-1】2.(2023·高一课时练习)由构成的集合中,元素个数最多是______.【变式5-1】3.(多选)(2021秋·高一课时练习)设为非零实数,代数式的值所组成的集合是,则下列判断正确的是( )A.B.C.D.以上都不正确【变式5-1】4.(2023·江苏·高一假期作业)已知集合S中的三个元素a,b,c是△ABC的三条边长,那么△ABC一定不是( )A.等腰三角形 B.锐角三角形C.直角三角形 D.钝角三角形题型6集合与一元二次方程【例题6】(2022秋·广东揭阳·高一普宁市华侨中学校考阶段练习)已知集合.(1)若,求实数a的值;(2)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值;(3)若集合A中仅含有两个元素,求实数a的取值范围.【变式6-1】1. (2023·高一课时练习)已知A为方程的所有实数解构成的集合,其中a为实数.(1)若A是空集,求a的范围;(2)若A是单元素集合,求a的范围:(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.【变式6-1】2.(2022秋·高一课时练习)已知集合 }中各元素之和等于3,求实数的值,并用列举法表示集合.【变式6-1】3.(2022秋·黑龙江鸡西·高一鸡西市第四中学校考阶段练习)已知方程.(1)若方程的解集为,求实数a,b满足的关系式;(2)若方程的解集有两个元素分别为1,3,求实数a,b的值【变式6-1】4.(2022秋·山东淄博·高一校考阶段练习)已知集合,(1)若A是空集,求a的取值范围;(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.题型7集合新定义【例题7】已知A={1,2,3},B={2,4},定义集合A,B间的运算A*B={x|x∈A且x B},则集合A*B等于( )A.{1,2,3} B.{2,3}C.{1,3} D.{2}【变式7-1】1.设P,Q为两个数集,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,求P+Q中元素的个数.【变式7-1】2.(多选)(2023春·河南·高一校联考开学考试)若对任意,,则称为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )A. B. C. D.【变式7-1】3.(多选)(2021秋·安徽宣城·高一安徽省宣城中学校考阶段练习)当两个集合中一个集合为另一个集合的子集时,称这两个集合构成“全食”;当两个集合有公共元素,但互不为对方子集时,称这两个集合构成“偏食”,对于集合,若与构成“偏食”,则实数取值可以是( )A.0 B.1 C.2 D.4【变式7-1】4.(2023·全国·高一专题练习)设是一个数集,且至少含有两个数,若对任意,都有(除数),则称是一个数域,则下列集合为数域的是( )A.N B.Z C.Q D.【变式7-1】5.(2023·高一课时练习)对于任意两个正整数,,定义运算 如下:①当,奇偶性相同时,;②当,奇偶性不同时,.若集合,则的元素个数为__________.【变式7-1】6.(2021秋·上海虹口·高一上海市复兴高级中学校考阶段练习)设集合,在上定义运算,其中为被4除的余数(其中,则满足关系式的的个数为( )A.4 B.3 C.2 D.121世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台1.1.1 集合及其表示方法——题型·技巧攻略题型1判断给定的对象能否构成集合 3题型2判断元素与集合的关系 5题型3集合的表示 12◆类型1列举法表示集合 12◆类型2描述法表示集合 13◆类型3列举法与描述法的理解 15◆类型4区间表示集合 19题型4根据元素与集合的关系求参数 20题型5集合元素互异性的应用 22题型6集合与一元二次方程 24知识点一.元素与集合的概念1.元素:一般地,把研究对象统称为元素(element),常用小写的拉丁字母a,b,c…表示.2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(set),(简称为集),常用大写拉丁字母A,B,C…表示.3.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.知识点二.元素与集合的关系1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.2.不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a A.知识点三.集合元素的特点1.确定性:集合的元素必须是确定的。2.互异性:对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的。3.无序性:集合中的元素可以任意排列。知识点四.集合相等集合相等:给定两个集合A和B如果组成它们的元素完全相同就称这两个集合相等,记作A=B。知识点五.集合的分类有限集:含有有限个元素的集合。2.无限集:含有无限个元素的集合。知识点六.常见的数集及表示符号数集 非负整数集(自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集符号 N N*或N+ Z Q R知识点七.集合的表示方法1.列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法:一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.3.区间:在数学上,常常需要表示满足一些不等式的全部实数所组成的集合.为了方便起见,我们引入区间(interal)的概念.①一般区间的表示:设a,b是两个实数,而且a在用区间表示连续的数集时,包含端点的那一端用中括号表示,不包含端点的那一端用小括号表示.定义 名称 符号 数轴表示闭区间开区间半开半闭区间半开半闭区间②实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.③特殊区间的表示定义 符号 数轴表示≥≤题型1判断给定的对象能否构成集合【方法总结】判断一组对象是否为集合的三依据 (1)确定性:负责判断这组元素是否构成集合. (2)互异性:负责判断构成集合的元素的个数. (3)无序性:表示只要一个集合的元素确定,则这个集合也随之确定,与元素之间的排列顺序无关.【例题1】(多选)(2023·江苏·高一假期作业)判断下列每组对象,能组成一个集合的是( )A.某校高一年级成绩优秀的学生B.直角坐标系中横、纵坐标相等的点C.不小于3的自然数D.2022年第24届冬季奥运会金牌获得者【答案】BCD【分析】判断是否满足集合三要素中的确定性,得到答案.【详解】A中“成绩优秀”没有明确的标准,所以不能组成一个集合;B、C、D中的对象都满足确定性,所以能组成集合.故选:BCD【变式1-1】1.(多选)(2021秋·福建泉州·高一校考阶段练习)下列各组对象能构成集合的是( )A.全体较高的学生 B.所有素数C.2021年高考数学难题 D.所有正方形【答案】BD【分析】AC不满足集合的确定性,BD满足集合的确定性.【详解】A选项中“比较高”标准不明确,不符合确定性,不能构成集合,A错误;B选项,所有素数满足确定性,能构成集合,B正确;C选项,“难题”的标准不明确,不符合确定性,不能构成集合,C错误;D选项,所有正方形满足确定性,能构成集合,D正确故选:BD【变式1-1】2.(2023·全国·高一假期作业)下列各组对象不能构成集合的是( )A.上课迟到的学生B.2022年高考数学难题C.所有有理数D.小于x的正整数【答案】B【分析】集合中元素具有确定性,对于每一个元素要么属于集合,要么不属于集合,构成集合的元素必要是确定的.【详解】对于B中难题没有一个确定的标准,对同一题有人觉得难,但有人觉得不难,故2022年高考数学难题不能构成集合,组成它的元素是不确定的.其它选项的对象都可以构成集合.故选:B【变式1-1】3.(2023·全国·高一假期作业)由下列对象组成的集体属于集合的是_____(填序号).①不超过的所有正整数;②高一(6)班中成绩优秀的同学;③中央一套播出的好看的电视剧;④平方后不等于自身的数.【答案】①④【分析】根据集合中元素的确定性判断可得答案.【详解】①④中的对象是确定的,可以组成集合,②③中的对象是不确定的,不能组成集合.故答案为:①④【变式1-1】4.若以集合A的四个元素a,b,c,d为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )A.梯形 B.平行四边形C.菱形 D.矩形【答案】A【解析】由于a,b,c,d四个元素互不相同,故它们组成的四边形的四条边都不相等.题型2判断元素与集合的关系【方法总结】判断元素和集合关系的两种方法 (1)直接法:集合中的元素是直接给出的. (2)推理法:对于某些不便直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.【例题2-1】(2021秋·高一课时练习)已知①;②;③0={0};④;⑤;⑥,其中正确的个数为______.【答案】3【分析】根据集合的表示规则和常用集合的含义求解.【详解】是无理数,属于实数,①正确;是分数,属于有理数,②正确;0表示一个元素,表示一个集合,③错误;N表示从0开始的所有自然数集合,,④错误;是无限不循环小数,属于无理数,⑤错误;Z表示所有整数的集合,-3是整数,,⑥正确;故答案为:3.【变式2-1】1.(2022·高一课时练习)用符号“∈”或“ ”填空:1____N, -3____N, ___Q, ___N,1__Z, -3___Q, 0___Z, ___R,0___N*, π___R, ___Q, ___Z.【答案】 ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ 【分析】利用元素与集合之间的关系以及常见数集的符号表示即可得出答案.【详解】表示自然数集;表示正整数集;表示整数集;表示有理数集;表示实数集.故答案为:;;;;;;;;;;;.【变式2-1】2.有下列说法:①集合N中最小的数为1;②若-a∈N,则a∈N;③若a∈N,b∈N,则a+b的最小值为2;④所有小的正数组成一个集合.其中正确命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3【答案】 A【解析】 N中最小的数为0,所以①错;由-(-2)∈N,而-2 N可知②错;若a∈N,b∈N,则a+b的最小值为0,所以③错;“小”的正数没有明确的标准,所以④错,故选A.【变式2-1】3.(2022秋·云南曲靖·高一曲靖一中校考阶段练习)已知集合,下列选项中均为的元素的是__________.(填写序号)① ② ③ ④【答案】①③【分析】根据集合中元素的定义可直接得到结果.【详解】由题意知:集合中有两个元素,分别为和.故答案为:①③.【例题2-2】用符号“∈”或“ ”填空:(1)设集合B是小于的所有实数的集合,则2________B,1+________ B. (2)设集合C是满足方程x=n2+1(其中n为正整数)的实数x的集合,则3________C,5________C. (3)设集合D是满足方程y=x2的有序实数对(x,y)的集合,则-1________D,(-1,1) ________D.(4)若A表示第一、三象限的角平分线上的点的集合,则点(0,0)____A, (1,1)______A,(-1,1)______A. 【答案】(1) ∈ (2) ∈ (3) ∈ (4)∈ ∈ 【解析 】 (1)因为2=>,所以2 B;因为(1+)2=3+2<3+2×4=11,所以1+<,所以1+∈B.(2)因为n是正整数,所以n2+1≠3,所以3 C;当n=2时,n2+1=5,所以5∈C.(3)因为集合D中的元素是有序实数对(x,y),则-1是数,所以-1 D;又(-1)2=1,所以(-1,1)∈D.(4) 第一、三象限的角平分线上的点的集合可以用直线y=x表示,显然(0,0),(1,1)都在直线y=x上,(-1,1)不在直线上.所以(0,0)∈A,(1,1)∈A,(-1,1) A.【变式2-2】已知集合M有2个元素x,2-x,若-1 M,则下列说法一定错误的是________.①2∈M;②1∈M;③x≠3.【答案】②【解析】依题意解得x≠-1,x≠1且x≠3,当x=2或2-x=2,即x=2或0时,M中的元素为0,2,故①可能正确;当x=1或2-x=1,即x=1时,M中两元素为1,1不满足互异性,故②不正确,③显然正确.【例题2-3】集合A中的元素x满足∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.【答案】 0,1,2【解析】 由∈N,x∈N知x≥0,>0,且x≠3,故0≤x<3.又x∈N,故x=0,1,2.当x=0时,=2∈N;当x=1时,=3∈N;当x=2时,=6∈N.故集合A中的元素为0,1,2.【变式2-3】1.集合A是由正整数构成的且满足“若x∈A,则10-x∈A”,则集合A中元素个数至多有多少个?【答案】 9【解析】 由x∈A,则10-x∈A可得:x>0,10-x>0,解得:0<x<10,x∈N*.若1∈A,则9∈A.同理可得:2,3,4,5,6,7,8,都属于集合A.因此集合A中元素个数至多有9个.【变式2-3】2.集合A是由形如m+n(m∈Z,n∈Z)(例如数2-1)的数构成的,判断是不是集合A中的元素.【答案】 =+1=1×+1,而1,1∈Z,所以+1∈A,即∈A.【变式2-3】3.如果具有下述性质的x都是集合M中的元素,其中x=a+b(a、b为有理数),则下列元素中,不属于集合M的元素的有( )①x=0;②x=;③x=3-2π;④x=;⑤x=+.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】 A【解析】 ①0=0+0×;②=0+1×;③2π不是有理数;④=3+2;⑤+=(2-)+(2+)=4+0×.【例题2-4】(多选)(2023秋·湖南怀化·高一统考期末)已知是同时满足下列条件的集合:①;②若,则;③且,则.下列结论中正确的有( )A. B.C.若,则 D.若,则【答案】ACD【分析】根据集合满足的条件对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】(1)由①,则由②,,,由③得,故A正确;(2)由(1)可知,故B错误;(3)由①知,,,,,即,故C正确;(4),则,由③可得,,,即,,即,;由(3)可知当,,,当,可得,,故D正确.故答案为:ACD【变式2-4】1.(2022秋·江苏扬州·高一校考开学考试)以某些整数为元素的集合P具有以下性质:(1)P中元素有正数,也有负数;(2)P中元素有奇数,也有偶数;(3);(4)若,则.则下列选项哪个是正确的( )A.集合P中一定有0但没有2 B.集合P中一定有0可能有2C.集合P中可能有0可能有2 D.集合P中既没有0又没有2【答案】A【分析】由(4)得,则(k是正整数),由(1)可设,且,,可得.利用反证法可得若,则P中没有负奇数,若P中负数为偶数,得出矛盾即可求解.【详解】解:由(4)得,则(k是正整数).由(1)可设,且,,则、,而.假设,则.由上面及(4)得0,2,4,6,8,…均在P中,故(k是正整数),不妨令P中负数为奇数(k为正整数),由(4)得,矛盾.故若,则P中没有负奇数.若P中负数为偶数,设为(k为正整数),则由(4)及,得均在P中,即(m为非负整数),则P中正奇数为,由(4)得,矛盾.综上,,.故选:A.【变式2-4】2.(2022秋·重庆万州·高一校考阶段练习)设是实数集,满足若,则,,且.(1)若,则集合中至少还有几个元素 求出这几个元素.(2)集合中能否只含有一个元素 请说明理由.【答案】(1)至少还有两个元素-1和(2)不能,理由见解析【分析】(1)根据题意逐个代入验证即可求得A中的元素;(2)用反证法假设集合中只含有一个元素,然后利用方程无解即可证明.(1),,,,因此A中至少还有两个元素:和;(2)不能.用反证法证明:如果集合中只含有一个元素,则,整理得,该方程无实数解,故在实数范围内,集合中不可能只含有一个元素【变式2-4】3.(2022秋·安徽合肥·高一校考阶段练习)设数集由实数构成,且满足:若(且),则.(1)若,试证明中还有另外两个元素;(2)集合是否为双元素集合,并说明理由;(3)若中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合.【答案】(1)证明见解析;(2)不是,理由见解析;(3).【分析】(1)利用集合与元素之间的关系证明即可;(2)根据条件求出元素间的规律即可;(3)先利用求出集合中元素个数,再根据所有元素和求解即可.【详解】(1)由题意得若,则;又因为,所以;即集合中还有另外两个元素和.(2)由题意,若(且),则,则,若则;所以集合中应包含,故集合不是双元素集合.(3)由(2)得集合中的元素个数应为3或6,因为且中有一个元素的平方等于所有元素的积,所以中应有6个元素,且其中一个元素为,由结合条件可得,又因为,所以剩余三个元素和为,即,解得,故.题型3集合的表示◆类型1列举法表示集合【方法总结】用列举法表示集合应注意的两点 (1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素; (2)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素.【例题3-1】用列举法表示下列集合:(1)不大于10的非负偶数组成的集合;(2)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;(3)直线y=2x+1与y轴的交点所组成的集合;(4)由所有正整数构成的集合.【解析】(1)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是 {0,2,4,6,8,10}.(2)方程x2=2x的解是x=0或x=2,所以方程的解组成的集合为{0,2}.(3)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即交点是(0,1),故交点组成的集合是{(0,1)}.(4)正整数有1,2,3,…,所求集合为{1,2,3,…}.【变式3-1】用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;(2)方程x2-9=0的实数根组成的集合B;(3)一次函数y=x+2与y=-2x+5的图象的交点组成的集合D.【解析】(1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以A={2,3,4,5}.(2)方程x2-9=0的实数根为-3,3,所以B={-3,3}.(3)由得所以一次函数y=x+2与y=-2x+5的交点为(1,3),所以D={(1,3)}.◆类型2描述法表示集合【方法总结】 一.两步认识描述法表示的集合 (1)一看代表元素:例如{x|p(x)}表示数集,{(x,y)|y=p(x)}表示点集. (2)二看条件:即看代表元素满足什么条件(公共特征). 二.利用描述法表示集合应关注五点 (1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}. (2)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}. (3)不能出现未被说明的字母. (4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.【例题3-2】用描述法表示下列集合:(1)正偶数集;(2)被3除余2的正整数集合;(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.【解析】 (1)偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但此题要求为正偶数,故限定n∈N*,所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N*}.(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.【变式3-2】1.用描述法表示下列集合:(1){0,2,4,6,8}.(2){3,9,27,81,…}.(3)(4)到两坐标轴距离相等的点.【答案】 (1){x∈N|0≤x<10,且x是偶数}.{x|x=3n,n∈N*}.(3).(4){(x,y)|x±y=0}.【变式3-2】2.用描述法表示下列集合:{3,6,9,12,…}.(3)数轴上与原点的距离小于或等于2的点的集合.(4)平面直角坐标系中第一、三象限内的点的集合.【答案】 (1)表示的都是被3整除的正整数.表示为{x|x=3n,n∈N*}.(2)先统一形式,,,,,…找出规律,集合表示为.(3)数轴上的点与实数对应,集合为{x||x|≤2}.(4)平面直角坐标系中第一、三象限内的点的特点是横坐标与纵坐标正负相同,即乘积大于零.所以集合表示为{(x,y)|xy>0}.【变式3-2】3.下列三个集合:①A={x|y=x2+1};②B={y|y=x2+1};③C={(x,y)|y=x2+1}.(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义分别是什么?【解析】(1)不相同.(2)集合A={x|y=x2+1}的代表元素是x,且x∈R,所以{x|y=x2+1}=R,即A=R;集合B={y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.集合C={(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),是满足y=x2+1的数对.可以认为集合C是由坐标平面内满足y=x2+1的点(x,y)构成的.◆类型3列举法与描述法的理解【方法总结】 1.对于含有有限个元素且个数较少的集合,采用列举法表示集合较合适;对于元素个数较多的集合,如果构成该集合的元素具有明显的规律,在不发生误解的情况下,可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示,如N*={1,2,3,…}. 2.一般地,元素较多的无限集用描述法表示集合.【例题3-3】教材给出了奇数集合{x∈Z|x=2k+1,k∈Z}.(1)用这样的方法表示偶数集.(2)用这样的方法表示除以3余1的整数集合.(3)当x∈Z,y∈Z点(x,y)称为整点,如何表示坐标系中第一象限内的整点?【答案】(1)偶数集{x∈Z|x=2k,k∈Z}.(2){x∈Z|x=3k+1,k∈Z}(3){(x,y)|x>0,y>0,x∈Z,y∈Z}【变式3-3】1.(2023·江苏·高一假期作业)用适当的方法表示下列集合.(1)方程组 的解集;(2)由所有小于13的既是奇数又是质数的自然数组成的集合;(3)方程的实数根组成的集合;(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合;(5)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【答案】(1)(2)(3)或(4)(5)【分析】(1)(2)(3)(4)(5)根据描述法和列举法的使用特点,即可求解.【详解】(1)解方程组得,故解集可用描述法表示为,也可用列举法表示为.(2)小于13的既是奇数又是质数的自然数有4个,分别为3,5,7,11,故可用列举法表示为.(3)方程的实数根为2,因此可用列举法表示为,也可用描述法表示为.(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合中,代表元素为有序实数对,其中x,y满足,由于点有无数个,则用描述法表示为.(5)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合中,代表元素为y,是实数,故可用描述法表示为.【变式3-3】2.(2023·全国·高一假期作业)用另一种方法表示下列集合:(1);(2);(3)已知,,写出集合P;(4)集合,,写出集合B.【答案】(1)且(2)(3)(4)【分析】对于(1),(2),利用描述法表示集合;对于(3),(4),利用列举法表示集合;【详解】(1)因为均为奇数,所以利用描述法表示为且.(2)因为均平方形式,所以利用描述法表示为.(3)因为,,所以利用列举法表示出.(4)因为集合,,所以.【变式3-3】3.(2023·全国·高一假期作业)表示下列集合:(1)请用列举法表示方程的解集;(2)请用描述法表示平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;(3)请用描述法表示被5除余3的正整数组成的集合;(4)请用描述法表示二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.【答案】(1)(2)(3),(4)【分析】根据题意逐项代入分析即可求解.【详解】(1)方程的解集为.(2)用描述法表示平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合为.(3)用描述法表示被5除余3的正整数组成的集合为,.(4)用描述法表示二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合为.【变式3-3】4.(2021秋·上海浦东新·高一上海南汇中学校考期中)用列举法表示集合__.【答案】【分析】根据题意可得,求出的值即可求解.【详解】由题意得,所以,所以.故答案为: .【变式3-3】5.(多选)(2023·江苏·高一假期作业)方程组的解集可表示为( )A. B.C.{1,2} D.【答案】ABD【分析】求出方程组的解,再结合选项判断即可.【详解】方程组的解为,方程组的解集中只有一个元素,且此元素是有序数对,∴、、均符合题意.故选:ABD.◆类型4区间表示集合【例题3-4】(2022·高一课时练习)用区间表示下列的集合 【答案】;;;;【解析】由集合的意义及区间的定义直接写出每个集合的区间表达形式.【详解】的区间表达为; 的区间表达为; 的区间表达为; 的区间表达为 ; 的区间表达为.【点睛】本题考查集合与区间的转换,属于基础题.【变式3-4】1.(2020·高一课时练习)用区间表示不等式的所有解组成的集合A.【答案】【解析】求出不等式的解并用区间表示.【详解】由可知,所以.【点睛】本题考查区间,注意以“”或“”为区间的一端时这一端必须是小括号,属于基础题.【变式3-4】2.(2020·高一课时练习)已知区间关于原点对称,求a的值,并写出该区间.【答案】,.【解析】区间关于原点对称则两端点值互为相反数列出方程即可求出a.【详解】由已知得,∴,∴,即该区间为.【点睛】本题考查区间,属于基础题.题型4根据元素与集合的关系求参数【方法总结】由集合中元素的特性求解字母取值(范围)的步骤【例题4】(2023·江苏·高一假期作业)已知集合A含有两个元素a和a2,若2∈A,则实数a的值为________.【答案】或【分析】根据元素与集合间的关系即可求解.【详解】因为2∈A,所以或,即或.故答案为:或【变式4-1】1.(2023·全国·高一假期作业)已知集合中含有两个元素和.(1)若是集合中的元素,试求实数的值;(2)能否为集合中的元素?若能,试求出该集合中的所有元素;若不能,请说明理由.【答案】(1)1或(2)不能,理由见解析【分析】(1)依题意可得或,分别求出的值,再代入检验即可;(2)依题意可得或,求出的值,再判断是否符合集合元素的互异性,即可得解.【详解】(1)因为是集合中的元素,所以或.若,则,此时集合含有两个元素,,符合要求;若,则,此时集合中含有两个元素,,符合要求.综上所述,满足题意的实数的值为或.(2)不能.理由如下:若为集合中的元素,则或.当时,解得,此时,显然不满足集合中元素的互异性;当时,解得,此时显然不满足集合中元素的互异性.综上,不能为集合中的元素.【变式4-1】2.(2022秋·高一课时练习)记方程的解构成的集合为,若,试写出集合中的所有元素.【答案】【分析】先由题意得是的解,代入求得,再将代回方程解之即可.【详解】因为,所以,解得.解方程,即,得或.故M含有两个元素.【变式4-1】3. 集合A是含有两个不同实数a-3,2a-1的集合,求实数a的取值范围.【答案】 根据题意可知A中有两个元素,由集合中元素的互异性,可得a-3≠2a-1,所以a≠-2.即实数a的取值范围为a∈R,a≠-2.【变式4-1】4.若由a2,2 019a组成的集合M中有两个元素,则a的取值可以是( )A.0 B.2 019 C.1 D.0或2 019【答案】 C.若集合M中有两个元素,则a2≠2 019a.即a≠0且a≠2 019.题型5集合元素互异性的应用【例题5】(2023·上海·)“notebooks”中的字母构成一个集合,该集合中的元素个数是______________【答案】7【分析】根据集合中元素的互异性知集合中不能出现相同的元素.【详解】根据集合中元素的互异性,“notebooks”中的不同字母为“n,o,t,e,b,k,s”,共7个,故该集合中的元素个数是7;故答案为:7.【变式5-1】1.(2022·上海·高一专题练习)非零实数,构成的数能组成的集合是________________.【答案】【分析】分别讨论,的符号,分四种情况讨论,计算的值结合元素的互异性即可求解.【详解】当时,,,当时,,,当时,,,当时,,,由元素的互异性可知数能组成的集合是,故答案为: .【变式5-1】2.(2023·高一课时练习)由构成的集合中,元素个数最多是______.【答案】2【分析】分与讨论即可求解.【详解】当时,,此时元素个数为1;当时,,所以一定与或中的一个一致,此时元素个数为2.所以由构成的集合中,元素个数最多是2个.故答案为:2.【变式5-1】3.(多选)(2021秋·高一课时练习)设为非零实数,代数式的值所组成的集合是,则下列判断正确的是( )A.B.C.D.以上都不正确【答案】ABC【分析】根据为非零实数,分四种情况分类讨论,求得的值,结合选项,即可求解.【详解】因为为非零实数,当时,;当中有一个小于时,不妨设,此时;当中有一个大于时,不妨设,此时;当时,,所以集合,结合选项A、B、C正确.故选:ABC.【变式5-1】4.(2023·江苏·高一假期作业)已知集合S中的三个元素a,b,c是△ABC的三条边长,那么△ABC一定不是( )A.等腰三角形 B.锐角三角形C.直角三角形 D.钝角三角形【答案】A【分析】根据集合元素的互异性,即可判断选项.【详解】根据集合中元素的互异性,可知,都不相等,所以一定不是等腰三角形.故选:A题型6集合与一元二次方程【例题6】(2022秋·广东揭阳·高一普宁市华侨中学校考阶段练习)已知集合.(1)若,求实数a的值;(2)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值;(3)若集合A中仅含有两个元素,求实数a的取值范围.【答案】(1)(2)或(3)【分析】(1)将代入方程求解即可;(2)分、两种情况求解即可;(3)由条件可得,且,解出即可.(1)∵,∴,∴;(2)当时,,符合题意;当时,,∴.综上,或;(3)集合中含有两个元素,即关于的方程有两个不相等的实数解,∴,且,解得且,∴实数的取值范围为.【变式6-1】1. (2023·高一课时练习)已知A为方程的所有实数解构成的集合,其中a为实数.(1)若A是空集,求a的范围;(2)若A是单元素集合,求a的范围:(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.【答案】(1);(2)或;(3)或.【分析】(1)讨论,根据可得结果;(2)讨论,根据可得结果;(3)转化为方程至多有一个解,由(1)(2)可得结果.【详解】(1)若A是空集,则方程无解,当时,方程有解,不符合题意;当时,,得.综上所述:.(2)若A是单元素集合,则方程有唯一实根,当时,方程有唯一解,符合题意;当时,,得.综上所述:或.(3)若A中至多有一个元素,则方程至多有一个解,当方程无解时,由(1)知,;方程有唯一实根时,由(2)知,或.综上所述:或.【变式6-1】2.(2022秋·高一课时练习)已知集合 }中各元素之和等于3,求实数的值,并用列举法表示集合.【答案】答案见解析【分析】化简方程为,分、和且,三种情况讨论,结合元素的互异性和题设条件,即可求解.【详解】根据集合中元素的互异性知,当方程有重根时,重根只能算作集合的一个元素,由,当时,可得,不符合题意;当时,即时,可得,符合题意;当且时,此时,可得,解得,此时,符合题意,综上可得,实数的值为或.当时,;当时,.【变式6-1】3.(2022秋·黑龙江鸡西·高一鸡西市第四中学校考阶段练习)已知方程.(1)若方程的解集为,求实数a,b满足的关系式;(2)若方程的解集有两个元素分别为1,3,求实数a,b的值【答案】(1)(2)【分析】(1)根据判别式小于0可得;(2)由韦达定理可解.(1)若方程的解集为,则方程无实数解,所以,即实数a,b满足(2)由题意可知1,3是方程的两根,由韦达定理有,即【变式6-1】4.(2022秋·山东淄博·高一校考阶段练习)已知集合,(1)若A是空集,求a的取值范围;(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.【答案】(1);(2)或.【分析】(1)当时,得到方程无实数根,结合一元二次方程的性质,即可求解;(2)由集合A中至多只有一个元素,则或A中只有一个元素,结合一元二次方程的性质,即可求解.(1)由题意,集合,则方程无实数根,则,解得,所以当A是空集,的取值范围为;(2)由题意,集合A中至多只有一个元素,则或A中只有一个元素,①当时,由(1)得;②当A中只有一个元素时,当时,可得,则适合题意;当时,则,即;综上,若A中至多只有一个元素,a的取值范围为或.题型7集合新定义【例题7】已知A={1,2,3},B={2,4},定义集合A,B间的运算A*B={x|x∈A且x B},则集合A*B等于( )A.{1,2,3} B.{2,3}C.{1,3} D.{2}【答案】 C【解析】 x=1∈A,1 B;x=2∈A,2∈B;x=3∈A,2 B ∴A*B={1,3}.【变式7-1】1.设P,Q为两个数集,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,求P+Q中元素的个数.【答案】 当a=0时,由b∈Q可得a+b的值为1,2,6;当a=2时,由b∈Q可得a+b的值为3,4,8;当a=5时,由b∈Q可得a+b的值为6,7,11.由集合元素的互异性可知,P+Q中的元素为1,2,3,4,6,7,8,11,共8个.【变式7-1】2.(多选)(2023春·河南·高一校联考开学考试)若对任意,,则称为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )A. B. C. D.【答案】ABD【分析】根据“影子关系”集合的定义逐项分析即可.【详解】根据“影子关系”集合的定义,可知,,为“影子关系”集合,由,得或,当时,,故不是“影子关系”集合.故选:ABD【变式7-1】3.(多选)(2021秋·安徽宣城·高一安徽省宣城中学校考阶段练习)当两个集合中一个集合为另一个集合的子集时,称这两个集合构成“全食”;当两个集合有公共元素,但互不为对方子集时,称这两个集合构成“偏食”,对于集合,若与构成“偏食”,则实数取值可以是( )A.0 B.1 C.2 D.4【答案】BD【分析】根据“偏食”的定义进行求解即可【详解】因为集合,且与构成“偏食”,所以或,当时,得,此时,符合题意,当时,得,此时,符合题意,综上,或,故选:BD【变式7-1】4.(2023·全国·高一专题练习)设是一个数集,且至少含有两个数,若对任意,都有(除数),则称是一个数域,则下列集合为数域的是( )A.N B.Z C.Q D.【答案】C【分析】根据数域的定义,对选项进行验证.【详解】,,故N不是数域,A选项错误,同理B选项错误;任意,都有(除数),故Q是一个数域,C选项正确;对于集合,,,故不是数域,D选项错误.故选:C【变式7-1】5.(2023·高一课时练习)对于任意两个正整数,,定义运算 如下:①当,奇偶性相同时,;②当,奇偶性不同时,.若集合,则的元素个数为__________.【答案】【分析】根据定义结合已知条件,对、分都是正偶数,都是正奇数,一个为正偶数,另一个为正奇数三种情况讨论即可求解【详解】因为,当、都是正偶数时,则集合中含有,,,,共个元素;当、都是正奇数时,则集合中含有,,,,,共个元素;当、一个为正偶数,一个为正奇数,则集合中含有,,,共个元素;所以的元素共有个.故答案为:【变式7-1】6.(2021秋·上海虹口·高一上海市复兴高级中学校考阶段练习)设集合,在上定义运算,其中为被4除的余数(其中,则满足关系式的的个数为( )A.4 B.3 C.2 D.1【答案】C【分析】根据题目信息,在集合中取值验证即可.【详解】当时,当时,当时,当时,则满足关系式的的个数为2个,故选:C.21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 1.1.1集合及其表示方法(学生版).docx 1.1.1集合及其表示方法(教师版).docx