集合的概念
及运算
1.集合与元素
一般地,某些指定的对象集在一起
就成为一个集合,也简称集,通常用大写字
母 A、 B、 C…表示 .集合中的每一对象叫做
集 合 的 一 个 元 素 , 通 常 用 小 写 字 母
a、 b、 c…表示
知识要点
2.集合的分类
集合按元素多少可分为:
有限集 (元素个数是有限个 ),
无限集 (元素个数是无限个 ),
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
一、集合的基本概念及表示方法
3.集合与元素的性质
集合有两个特性:整体性与确定性
对于一个给定的集合,
它的元素具有
确定性、互异性、无序性
4.集合的表示方法
① 列举法;
② 描述法;
③ 图示法;
④ 文字法;
⑤ 字母法 ;
1.元素与集合 “ ” “是 ∈ 或 ” ( “或
” )的关系
元素与集合之间是个体与整体的关系
,不存在大小与相等关系 .
二、元素与集合、集合与集合之间的关系
2.集合与集合之间的关系
(1)包含关系
① 如果 x∈A,则 x∈B,
则称集合 A是集合 B的子集,
记为 AB或 BA
显然 A A, Φ A
(2)相等关系
对于集合 A、 B,如果 A B,同时
B A, 那么称集合 A等于
集合 B,记作 A= B
(3)真子集关系
对于集合 A、 B,如果 A B,
并且 A≠B,我们就说集合 A是集合 B的真
子集,记作 A B
显然,空集是任何非空集合的真子集
三、集合的运算
① 交集:由所有属于集合 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,
记为 A∩B,即 A∩B= {x| x A∈ ,且 x B}∈② 并集:由所有属于集合 A或属于集合 B
的元素所组成的集合叫做集合 A与 B的并
集,
记为 A B∪ ,即 A B∪ = {x| x A∈ ,或
x B}∈③ 补集:一般地设 S是一个集合, A是 S的一个子集 (即 A S),由 S中所有不属于 A
的元素组成的集合,叫做集 A在全集 S中的
补集 (或余集 ).
记作
ACS
④*差集 (课本P14探究 .拓展 )
由所有属于集合A且不属于集合B的元素所组成的集合叫做集合A与B的差集,
记作 A-B,
即A-B= {x| x A∈ ,且 x B}
⑤ *直积集 (课本P17探究 .拓展 )
对于集合A、B, a A , b B∈ ∈ ,我们把所有有序实数对 (a,b)组成的集合称为A与
B的直积集 .记作 A×B,
即A×B= {( a,b) | a A , b B}∈ ∈
三、 *集合的运算性质
1.交集的运算性质
A∩B =
B∩A , A∩BA , A∩BB , A∩A =
A, A∩Φ= Φ, ABA∩B= A
2.并集的运算性质
A B∪ =
B A∪ , A B∪ A , A B∪ B , A A∪ =
A, A∪Φ= A, ABA B∪ = B
3.补集的运算的性质
CS(CSA)=A, CSΦ=S, A∩CSA= Φ,
A C∪ SA= S
CS(A∩B)= (CSA) (C∪ SB),
CS(A B)∪ = (CSA)∩(CSB)
四、有限集合的子集个数公式
设有限集合 A中有 n个元素,则 A的子集个
数
共有: C0n+C1n+C2n+…+Cnn= 2n个,
其中真子集的个数为 2n-1个,
非空子集个数为 2n-1个,
非空真子集个数为 2n-2个 .
*集合 A的所有子集组成的集合称为 A的幂
集 .
五 *、有限集合 A的元素的个数公式 .
我们用记号 card(A ) [ 或 n(A)] 表示有限集
合 A 的元素的个数 .
对任意两个有限集合 A、 B有
card(A B)∪ = card(A)+card(B)-card(A∩B)
练习题
(1)若
,则 a2002+b2003= . 01 2 ,,,, baaaba 1
(2)已知集合
集合
则 M∩N是 ( )
( A)
( B) { 1 }
( C) {1, 4} ( D) Φ
211- ,,M
,, MxxyyN 2
421 ,,
B
D
(3) 已知集合
,
集合
M∩P= { 0 },若 M∪P= S.
则集合 S的真子集个数是(
)
( A) 8 ( B) 7
( C) 16 ( D) 15
aM ,12
,,
Z02
1 xx
xxP
(4)集合 S, M, N, P如图所示,则图中阴影
部分所
表示的集合是 ( )
(A) M∩(N P)∪
(B) M∩CS(N∩P)
(C) M∪CS(N∩P)
(D) M∩CS(N∪P)
D
B
(5)集合
其中
把满足上述条件的一对有序整数 (x ,
y)
作为一个点,这样的点的个数是 ( )
( A) 9 ( B) 14
( C) 15 ( D) 21
211 ,,,, yQxP
QP 且9 ,,,, 21yx
解答题:
1.已知全集为 R,
A ={ y| y= x2+2x+2 },
B ={ x| y=x2+2x-8 },
求 :(1)A∩B;
(2)A∪CRB ;
(3)(CRA)∩(CRB)
【解题指导】本题涉及集合的不同表示
方法,准确认识集合 A、 B是解答本题
的关键;对 (3) 也可计算 CR(A∪B) 。
2 、已知集合 A={ x| x2-x-6 < 0} ,
B ={ x| 0< x-m < 9}
(1) 若 A∪B= B,求实数 m的取值范围;
(2) 若 A∩B≠φ,求实数 m的取值范围 .
【解题指导】
(1) 注意下面的等价关系
①A∪B= B AB②A∩B= AAB ;
(2) 用“数形结合思想”解题时,要特别注
意
“端点”的取舍问题
3. 设 集 合 M = { (x,y) | y = √ 16-
x2,y≠0},
N ={ (x,y) | y= x+a },
若 M∩N=,求实数 m的取值范围 .
【解题指导】
(1)本题将两集合之间的关系转化为两曲线之
间的关系,然后用数形结合的思想求出 a的
范围,既快又准确.准确作出集合对应的图
形是解答本题的关键. .
(2)讨论两曲线的位置关系,最常见的解法还
有讨论其所对应的方程组的解的情况 .该题
若用此法,涉及解无理方程与无理不等式,
较繁,不再赘述 .
【解题指导】本题解答过程中,通过
不断实施各种数学语言间的等价转换
脱去集合符号和抽象函数的“外衣”
,找出本质的数量关系是关键之所在 .
4.已知函数 f(x)= x2+px+q,
且集合 A={ x| x=f(x)} ,
B={ x| f[ f(x)] =x}
(1)求证 A B ;
(2)如果 A={ -1,3},求 B
1. 认清集合中元素是什么,
例如{ y| y= f(x) , x∈R }是数集 .
其元素为函数 g=f(x) 的值域中的数;
{ x| y= f(x) }是数集,
其元素为函数 y=f(x) 的定义域中的数;
{ (x,y) | y = f(x),x∈M }是有序实数
对集其元素为函数 y=f(x) 的图象上的点的
坐标 .
特别注意:
2. 认清集合中元素所具有的性质,并能
将集合语言等价转换成为熟悉的数学语言
,这才是避免错误的根本办法 .