第一章 集合 集合知识点总结: 一、集合
1、集合的概念
集合:一般地,把一些能够确定的不同的对象看出一个整体,就说这个整体是由这些对
象的全体构成的集合(或集),通常用大写英文字母A,B,C...表示。 集合的元素:构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员),
通常用小写写英文字母a,b,c...表示。
2、元素与集合的属于关系:?、?
若a是集合A的元素,就说a属于A,记作:a?A,读作“a属于A”
若a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作:a?A,读作“a不属于A”。 3、空集?:不含任何元素的集合叫做空集,记作?。 4、集合元素的基本性质:确定性、互异性、无序性。
5、集合的分类:有限集:含有有限个元素的集合;无限集:含有无限个元素的集合。 6、常用数集的表示------------牢记,熟记
自然数集(非负整数集)N;正整数集N?或N;整数集Z;有理数集Q;实数集R;正实数集R?,均是无限集。
二、集合的表示法
1、列举法:适用于有限集,且元素个数不多,或者是无限集,元素个数较多,但呈现一定规律,列出几个元素作为代表,其余用“???”代替。 2、描述法:
元素的特征性质:如果在集合I中,属于集合A的任意一个元素都具有性质p?x?,而不属于A的元素都不具有性质p?x?,则p?x?叫做集合A的一个特征性质。
集合A可以表示为?x?I|p?x??,它表示的集合A为p?x?是集合A的一个特征性质,
在集合I中具有性质p?x?的所有元素构成的。 注意:若元素的范围为R时,?R可以省略。
★经典例题:
例一、现已知一个集合为1,x,x2,则实数x满足的条件为 。【x?1,?1,0】 解:由于元素的互易性,因此得到关系x?1;x?1;x?x,从而解得x?1,?1,0。 例二、用适当的符号填空:
22???0 ? ?0?;0 ? ?;? ? ???;0 ? N?;?0? ? ?。
例三、给定集合A、B,定义A?B?xx?m?n,m?A,n?B。若A??4,5,6?,
??【15】 B??1,2,3?,则集合A?B的所有元素之和为 。
解:题意为从集合A中任意选取一个元素,与集合B中的任意一个元素作差,所得元素为
集合A?B的元素,这里要注意元素的互异性。 故x?4?1,4?2,4?3,5?1,5?2,5?3,6?1,6?2,6?3?1,2,3,4,5
即A?B??1,2,3,4,5?,元素之和为15。
例四、设集合A?2,3,a2?2a?3,B??a?3,2?若已知5?A,且5?B,求实数a。 解:由于5?A,故有a?2a?3?5,解得a??4或2。
但题目要求5?B,因此a?3?5,即a?2。因此a??4。 例五、实数集A满足条件:1?A,若a?A,则
2??1?A。 1?a(1)若2?A,求A;
(2)集合A能否为单元素集合?若能,求出A;若不能,说明理由; (3)求证:1?1?A。 a11?A。因此2?A,则有??1?A。 1?a1?2解:(1)由题意知,若a?A,则
由?1?A,则
1?1111???A。由?A,则因此A??2,?1,? ?2?A。
12?1?(?1)22?1?212。整理得到a?a?1?0, 1?a 验证??1?4?0,因此没有a满足上述方程,即集合A不能为单元素集合。
1 (3)由于题意有若a?A,则?A。
1?a11a?11因此当?A时,可有??1??A。
11?aaa1?1?a (2)若让集合A为单元素集合,必须满足a?例六、以下集合各代表什么: ①M?mm?2k,k?Z——偶数
②X?xx?2k?1,k?Z——奇数 这些均是数集,与代表元素的不同没有关系。 ③Y?yy?4k?1,k?Z——奇数
④P?(x,y)y?x?1,x?R——点集(有序数对集合) 几何意义:满足直线y?x?1图像上所有的点;
???????? 代数意义:满足二元一次方程y?x?1的解。
例七、若集合A?xx2?(a?1)x?b?0中,仅有一个元素a,则a? 【
??1】 31b? 【】
9解:题意可只两个条件,其一是仅有一个元素,即方程只有一个解。其二为单元素即为a。
因此得到两个关系式:将a代入方程有a2??a?1?a?b?0和???a?1??4b?0, 从中求出a?211,b?。 39例八、已知集合A?xax2?3x?2?0,其中a为常数,且a?R。 (1)若A是空集,求a的范围;
(2)若A中只有一个元素,求a的范围; (3)若A中至多只有一个元素,求a的范围。
解:(1)因为A是空集,则必须要求方程ax?3x?2?0无实根,即??9?8a?0, 因此a?2??9。 82,符合题意; 39。 8 (2)若A中只有一个元素,此时需要讨论a是否为0。 当a?0时,方程为?3x?2?0,解得x?2 当a?0时,方程为ax?3x?2?0,要求??9?8a?0,即a? 综上所述,a?0或
9。 89。 8 (3)若A中至多只有一个元素,即有一个元素,或没有。只要综合(1)(2)的答案即
可。故a的取值范围是a?0或a?三、子集和真子集
1、子集:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,则集合A叫做集合B的子集。 记作:A?B或B?A
读作“A包含于B” 或“B包含A”
若集合P中存在着不是集合Q的元素,则集合P不是集合Q的子集。 记作:P?Q或Q?P
注意:(1)自身性:A?A,任何集合是它本身的子集。 (2)规定:??A,空集是任何子集的真子集。
(3)?与?区别: ?是从属关系,表示元素与集合之间的关系, ?是包含关系,表示集合与集合之间的关系。
2、真子集:若集合A是集合B的子集(简化:若A?B,数学语言的简洁),并且集合B中至少含有一个元素不属于集合A,则集合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” 注意:(1)空集?是任何非空集合的真子集。
(2)A?B A?B 3、韦恩图:
包含关系的传递性
A?B,B?C,则A?C; 维恩图表示
A?B,B?C,则A?C
???集合N?,N,Z,Q,R之间的关系,用维恩图表示 4、个数规律:(card(A)表示集合A的元素个数) 元素 5、集合相等:
A?B,B?A,则A?B ★经典例题:
例一、判断下列集合是否为同一个集合
①A??1,2?,B??1,2? --------------不是,一个是点集,一个是数集
② A??x?N|0?x?5?,B??x?R|0?x?5?--------------不是,元素范围不同 ③A??y|y?2x?1?,B?子集 真子集 非空子集 非空真子集 ????x,y?|y?2x?1?----------不是,一个是点集,一个是数集
④A??x|x?5?,B??y|y?5?------------是,元素相同,均是实数,与代表元素无关 例二、用适当的符号填空:
? ? ?a?;?a? ? ?a,b?;?a? ? ?a?;? ? ?a?;
?? ?1,2,3,4?;? ? ? ?1,2,3? ??2例三、若集合A??1,3,x?,B?x,1,且B?A,则x? 【0或?3】
??22解:依题B?A,则x?x,或x?3,解出x?0,1,?3;
由于元素具有互异性,故舍去1。
例四、已知集合A?x1?x?4,B?xx?a,若A?B,则实数a的取值集合为
?????【aa?4】
解:步骤:①在数轴上画出已知集合;
②由x?a确定,应往左画(若为x?a,则往右画),进而开始实验; ③得到初步试验结果; ④验证端点。
试验得到:a?4,当a?4时,由于A集合也不含有4,故满足A?B。
???综上所述,aa?4。
例五、满足?1??M??1,2,3?的集合M为 【?1?,?1,2?,?1,3?】
?解:因为?1??M,因此M中必须含有1这个元素。又知道M??1,2,3?
???故得到?1?,?1,2?,?1,3?。(?1,2,3?不满足真子集的要求) 四、集合的运算
1、交集:一般地,对于两个给定集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,
叫做A,B的交集。核心词汇:共有。 记作:AB
读作“A交B”
A??1,2,3,4,5?,B??3,4,5,6,8?,AB??3,4,5?
交集为?
在画数轴时,要注意层次感和端点的虚实! 2、交集的性质:
AA?A;
如果A?B,则AB?A。
3、并集:一般地,对于两个给定集合A,B,由两个集合的所有元素构成的集合,叫做A,B
的并集。核心词汇:全部。 记作:AB
读作“A并B”
只要是线下面的部分都要! 4、并集的性质:
AA?A;
如果A?B,则AB?B
5、补集:如果给定的集合A是全集U的一个子集,由U中不属于A的所有元素构成的集
合,叫做A在U中的补集。核心词汇:剩余。
记作“
UA”
读作:“A在U中的补集”
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