2024职教高考专题讲解—集合 学案

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2024职教高考专题讲解
—集合
知识点一:集合及其运算
1.集合的有关概念
(1) 集合的概念:一般地,研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合.
(2)集合元素的特征:
①确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则x或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.
② 互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.
③无序性:集合中的元素的次序无先后之分.如:由1,2,3组成的集合,也可以写成由1,3,2组成一个集合,它们都表示同一个集合.
(3)元素与集合的关系:
① 如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作aA
②如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作
(4)常见数集和数学符号
数集 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
符号 或
2.集合的表示方法
(1) 列举法:把集合中的元素一一列举出来.
(2)描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内.具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
3.集合之间的关系
(1) 子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集.记作:,读作:A包含于B(或B包含A).
图示:
(2)相等集合:如果两个集合所含的元素完全相同(),那么我们称这两个集合相等.记作:,读作:A等于B.
图示:
(3) 真子集:若集合,存在元素,则称集合A是集合B的真子集,记作:AB(或BA),
读作:A真包含于B(或B真包含A)
(4) 空集:不含有任何元素的集合称为空集,记作:,规定:空集是任何集合的子集.
重要结论:一般地,一个集合元素若为n个,则其子集数为2n个,其真子集数为2n-1个,非空真子集数有2n-2个.
4.集合的运算
(1) 并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集,记作:A∪B读作:“A并B”,即:A∪B={x|xA,或xB},Venn图表示:
(2) 交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集;记作:A∩B,读作:“A交B”,即A∩B={x|xA,且xB};交集的Venn图表示:
(3) 补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作:,即补集的Venn图表示:
知识点二:充要条件
1.充要条件
(1) 充分条件、必要条件
若,称是的充分条件,是的必要条件.
(2) 充要条件
如果既有,又有,就记作,这时是的充分必要条件,称是的充要条件.
(3)命题“若,则”,其条件p与结论q之间的逻辑关系共有:
①若,但,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件;
②若,但,则是的必要不充分条件,是的充分不必要条件;
③若,且,即,则、互为充要条件;
④若,且,则是的既不充分也不必要条件.
2.子集与推出的关系
若p:x∈A,q:x∈B,
(1)若AB,则是的充分条件,是的必要条件;
(2)若A是B的真子集,则是的充分不必要条件;
(3)若A=B,则、互为充要条件;
(4)若A不是B的子集且B不是A的子集,则是的既不充分也不必要条件.
考点一 集合的概念及表示方法
1.已知M是由1,2,3三个元素构成的集合,则集合M可表示为( )
A.{x|x=1} B.{x|x=2} C.{1,2} D.{1,2,3}
【答案】D
【解析】由于集合是由三个元素构成,所以,故选:D.
2.下列说法中,正确的个数是( )
①的近似值的全体构成一个集合
②自然数集N中最小的元素是0
③在整数集Z中,若,则
④一个集合中不可以有两个相同的元素
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】①的近似值的全体没有确定性,不能构成集合,错误;
②自然数集N中最小的元素是0,正确;
③在整数集Z中,若,则,整数的相反数还是整数,正确,
④一个集合中不可以有两个相同的元素,根据集合的定义知正确,
故选:C.
3.方程组的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由方程组,解得:,集合应是点集,正确的形式是,故选:D.
4. 已知集合,则有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合.对于不对.对于对;对于不对;
对于不对.故选:.
5.给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【解析】为无理数,有理数和无理数统称为实数,所以,所以①正确;是无理数,所以,所以②错误;不是正整数,所以,所以③正确;,所以④正确;是无理数,所以,所以⑤正确;,所以⑥错误,故选:A.
6.设集合,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】B
【解析】因为,,所以,解得,所以1,故选:B.
7.集合,用列举法可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,可得,所以,故选:C.
考点二 集合的关系及运算
8.已知集合,,则的子集的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.8个
【答案】C
【解析】集合,因为,所以,集合中共两个元素,
故子集有,,,共个,故选:C.
9.已知集合,则集合的真子集的个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】A
【解析】由题意得:,其真子集有:,,,,,,,共7个,故选:A.
10.集合的子集个数为 .
【答案】32
【解析】由题意得,则A的子集个数为,故答案为:32.
11.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以.故选:A
12.设全集U是实数集R,,都是U的子集(如图所示),则阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】题图中阴影部分表示集合,故选:B.
13.已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,又,所以当时,,要使,则,即,故选:A.
14.设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,
,故选:C.
15.设全集,若,,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为全集,由,得,又,所以.故选:D.
16.已知集合,,或.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)∵,∴.在数轴上标出集合A,B,如图1所示,则由图1可知,解得.∴实数m的取值范围为.
(2)∵,∴.
当,即,即时,满足.
当,即时,在数轴上标出集合B,C,
若,则有两种情况,如图2、图3所示.
由图2可知,解得,又,
∴无解;由图3可知,解得.
综上,实数m的取值范围是.
考点三 充要条件
17.已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】因为,所以“” “”,但“”推不出“”,所以“”是“”的充分不必要条件,故选:A.
18.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】当时,成立,而当时,如时,,所以当时,不一定成立,所以“”是“”的充分不必要条件,故选:A.
19.已知,,则是的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分不必要条件
【答案】A
【解析】由,可得出,由,得不出,所以是的充分而不必要条件,故选:A.
20.若,则“”是“且”的 条件.
【答案】必要不充分
【解析】时,成立,是必要的,时,有,即时不一定有且.不充分,因此应是必要不充分条件,故答案为:必要不充分.
21.若“”是“”的充分不必要条件,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,“”是“”的充分不必要条件,故,故,故选:B.
22.已知,,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【解析】∵,是的必要不充分条件,所以由能推出,而由推不出,,,故选B.
23.已知都是的必要条件,是的充分条件,是的充分条件,则是的 条件,是的 条件.
【答案】充要;必要
【解析】由题意得,,所以,所以,又因为,所以是的充要条件;,不能得到,所以p是的必要条件,故答案为:充要;必要.
24.已知,,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为,,且是的必要不充分条件,所以是的真子集,且不是空集,所以或,解得,
所以实数的取值范围是,故答案为:.
25.已知,.
(1)是否存在实数,使是的充要条件?若存在,求出的取值范围,若不存在,请说明理由;
(2)是否存在实数,使是的必要条件?若存在,求出的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)不存在实数,使是的充要条件(2)当实数时,是的必要条件
【解析】解:(1),要使是的充要条件,则,即 此方程组无解,则不存在实数,使是的充要条件;
(2)要使是的必要条件,则,当时,,解得; 当时,,解得,要使,则有,解得
26. 下列四个关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系,即可选出正确答案.
【详解】元素与集合是属于关系,集合与集合是包含关系,所以,只有D选项正确.
故选:D
27. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由集合的定义直接判断即可.
【详解】集合,即集合.
故选:.
28. 已知集合满足,这样的集合有( )个
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】结合子集的定义列举出符合题意的集合即可得到结果.
【详解】已知集合满足,则集合可以为:,,,,
,,,,
符合题意的集合共有8个.
故选:D.
29.若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别计算出集合和集合,然后根据交集定义求出结果.
【详解】已知集合,
解方程得,,
所以集合;集合,
解方程得,,所以集合;
则.
故选:A.
30. 设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用集合并集直接可得结果.
【详解】集合,,则.
故选:C.
31. 用列举法表示集合__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意代入自然数求解,再用列举法表示即可.
【详解】因为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
所以集合,
故答案为:
32. 设,,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据两集合相等,可求出a和b值,即可求解.
【详解】由题意可知,所以,
得,
当时,不满足元素的互异性,故,
则.
故答案为:.
33.若集合 ,,为 的子集,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为为 的子集,所以,,故选:A.

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