内容正文:
专题9 集合的基本运算
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一: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:
知识点诠释:
(1)“xA,或xB”包含三种情况:“”;“”;“”.
(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).
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:
知识点诠释:
(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是.
(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A∩B中的任意元素都是A与B的公共元素”,同时“A与B的公共元素都属于A∩B”.
(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有公共元素组成的集合.
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(complementary set),简称为集合A的补集,记作:,即补集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)理解补集概念时,应注意补集是对给定的集合和相对而言的一个概念,一个确定的集合,对于不同的集合U,补集不同.
(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则为全集;而当问题扩展到实数集时,则为全集,这时就不是全集.
(3)表示U为全集时的补集,如果全集换成其他集合(如)时,则记号中“U”也必须换成相应的集合(即).
4、集合基本运算的一些结论
,
若A∩B=A,则,反之也成立
若A∪B=B,则,反之也成立
若x(A∩B),则xA且xB
若x(A∪B),则xA,或xB
求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法.
【典例例题】
题型一:集合的交集运算
【典例1-1】(2024·高一·江苏·假期作业)若集合,或,则 .
【典例1-2】(2024·高一·上海金山·期末)已知集合,则 .
【变式1-1】(2024·高一·上海宝山·期末)已知集合,,则 .
【变式1-2】(2024·高三·全国·专题练习)已知集合,则 .
【变式1-3】(2024·高一·全国·竞赛)已知集合,,则 .
【变式1-4】(2024·高一·广东阳江·阶段练习)设,,则 .
【变式1-5】(2024·高一·新疆·阶段练习)已知集合,,则 .
题型二:并集运算
【典例2-1】(2024·高一·青海海东·阶段练习)设集合,则( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2024·北京东城·二模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2024·贵州黔东南·二模)设集合,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2024·高三·山东·学业考试)已知集合,,那么集合等于( )
A. B. C. D.
题型三:补集运算
【典例3-1】(2024·高一·北京顺义·期中)已知全集,集合,则 .
【典例3-2】(2024·高一·全国·专题练习)设,,,则 ; .
【变式3-1】(2024·高一·上海嘉定·阶段练习)设全集,集合,那么 .
【变式3-2】(2024·高一·全国·课后作业)已知,或,,则 .
题型四:集合的交集、并集与补集的混合运算
【典例4-1】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)已知全集,且,,,则集合 .
【典例4-2】(2024·高一·安徽安庆·阶段练习)已知,且,,,则 .
【变式4-1】(2024·高一·广东中山·开学考试)已知全集,集合,,求:
(1),;
(2)
【变式4-2】(2024·高一·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
【变式4-3】(2024·高一·河北承德·期末)已知集合.
(1)求;
(2)求.
【变式4-4】(2024·高一·广西北海·期末)设集合.求:
(1);
(2).
题型五:已知集合的交集、并集、补集求参数
【典例5-1】(2024·高一·北京·期中)已知集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求m的取值范围.
【典例5-2】(2024·高一·广东珠海·期中)已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式5-1】(2024·高一·浙江·期中)已知全集,集合,.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式5-2】(2024·高一·北京·期中)设全集,集合,.
(1)若,求集合并写出的所有子集;
(2)若,,求.
【变式5-3】(2024·高一·上海·专题练习)设集合,,全集,且,求实数的取值范围.
【变式5-4】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)已知全集,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
题型六:韦恩图在集合运算中的应用
【典例6-1】(2024·高一·北京·阶段练习)学校举办运动会,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,则只参加游泳比赛的人数是 ,只参加田径一项比赛的人数是 .
【典例6-2】(2024·高一·北京·期中)某班共42人,其中20人喜爱篮球运动,25人喜爱乒乓球运动,12人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为 .
【变式6-1】(2024·高一·安徽合肥·期末)学校举办运动会时,高二(8)班共有30名同学参加比赛,有15人参加田径比赛,14人参加球类比赛,13人参加趣味比赛,同时参加田径比赛和球类比赛的有5人,同时参加田径比赛和趣味比赛的有4人,有2人同时参加三项比赛,只参加趣味比赛一项的有 人.
【变式6-2】(2024·高一·江苏常州·期中)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,第三天售出14种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有5种,则该网店这三天售出的商品最少有 种.
【变式6-3】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)某校高一年级组织趣味运动会,其中“毛毛虫”和“两人三足”两个比赛项目深受学生喜爱,报名踊跃.已知某班学生参加“毛毛虫”的人数是该班全体人数的四分之一;参加“两人三足”的人数比参加“毛毛虫”的人数多2人;两个项目都参加的人数比两个项目都不参加的学生人数少26人;则该班参加“两人三足”比赛的人数是 .
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高二·四川德阳·期末)集合,集合,则集合( )
A. B. C. D.
2.(2024·高一·安徽芜湖·期末)设,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·高一·全国·假期作业)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.(2024·天津·三模)设全集,集合,,则=( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(2024·江苏南通·模拟预测)设为全集,集合满足条件,那么下列各式中不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·高一·青海海东·阶段练习)已知集合,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024·河北石家庄·三模)某校“五一田径运动会”上,共有12名同学参加100米、400米、1500米三个项目,其中有8人参加“100米比赛”,有7人参加“400米比赛”,有5人参加“1500米比赛”,“100米和400米”都参加的有4人,“100米和1500米”都参加的有3人,“400米和1500米”都参加的有3人,则下列说法正确的是( )
A.三项比赛都参加的有2人 B.只参加100米比赛的有3人
C.只参加400米比赛的有3人 D.只参加1500米比赛的有1人
8.(2024·高一·辽宁朝阳·阶段练习)已知全集,集合,,则下列说法不正确的是( )
A.集合的真子集有个 B.
C. D.,
9.(2024·高一·云南怒江·阶段练习)若,,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.(2024·上海闵行·二模)集合,,则 .
11.(2024·高一·河南南阳·阶段练习)若集合或,则
12.(2024·高一·重庆长寿·期末)已知集合,则
13.(2024·高一·广东广州·阶段练习)已知全集,集合.则 .
14.(2024·高一·黑龙江牡丹江·阶段练习)设全集,,则 .
15.(2024·高三·全国·专题练习)“生命在于运动”,某学校教师在普及程度比较高的三个体育项目——乒乓球、羽毛球、篮球中,会打乒乓球的教师人数为30,会打羽毛球的教师人数为60,会打篮球的教师人数为20,若会至少其中一个体育项目的教师人数为80,且三个体育项目都会的教师人数为5,则会且仅会其中两个体育项目的教师人数为 .
16.(2024·高一·陕西榆林·阶段练习)疫情期间,某社区因疫情防控需要招募志愿者进行连续3天的核酸采样工作,第一天有19人参加,第二天有13人参加,第三天有18人参加,其中,前两天都参加的有3人,后两天都参加的有4人.则这三天参加的人数最少为 .
17.(2024·江西·模拟预测)2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,传扬中国共产党的伟大精神,为广大青年群体带来精神感召.现有《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三支短视频,某大学社团有50人,观看了《青春之歌》的有21人,观看了《建党伟业》的有23人,观看了《开国大典》的有26人.其中,只观看了《青春之歌》和《建党伟业》的有4人,只观看了《建党伟业》和《开国大典》的有7人,只观看了《青春之歌》和《开国大典》的有6人,三支短视频全观看了的有3人,则没有观看任何一支短视频的人数为 .
四、解答题
18.(2024·高一·江西上饶·期末)已知集合,,.
(1)求,;
(2)若,求的取值范围.
19.(2024·高二·辽宁葫芦岛·阶段练习)已知集合或,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
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专题9 集合的基本运算
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一: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:
知识点诠释:
(1)“xA,或xB”包含三种情况:“”;“”;“”.
(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).
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:
知识点诠释:
(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是.
(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A∩B中的任意元素都是A与B的公共元素”,同时“A与B的公共元素都属于A∩B”.
(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有公共元素组成的集合.
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(complementary set),简称为集合A的补集,记作:,即补集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)理解补集概念时,应注意补集是对给定的集合和相对而言的一个概念,一个确定的集合,对于不同的集合U,补集不同.
(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则为全集;而当问题扩展到实数集时,则为全集,这时就不是全集.
(3)表示U为全集时的补集,如果全集换成其他集合(如)时,则记号中“U”也必须换成相应的集合(即).
4、集合基本运算的一些结论
,
若A∩B=A,则,反之也成立
若A∪B=B,则,反之也成立
若x(A∩B),则xA且xB
若x(A∪B),则xA,或xB
求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法.
【典例例题】
题型一:集合的交集运算
【典例1-1】(2024·高一·江苏·假期作业)若集合,或,则 .
【答案】/
【解析】根据题意,或.
故答案为:.
【典例1-2】(2024·高一·上海金山·期末)已知集合,则 .
【答案】
【解析】因为,
所以.
故答案为:.
【变式1-1】(2024·高一·上海宝山·期末)已知集合,,则 .
【答案】
【解析】由,可得、,则.
故答案为:.
【变式1-2】(2024·高三·全国·专题练习)已知集合,则 .
【答案】
【解析】由已知得,
故答案为:
【变式1-3】(2024·高一·全国·竞赛)已知集合,,则 .
【答案】
【解析】提示:由,则是偶数,故;
再由,则是奇数且不小于,即,
故.
故答案为:.
【变式1-4】(2024·高一·广东阳江·阶段练习)设,,则 .
【答案】
【解析】因为,,则.
故答案为:.
【变式1-5】(2024·高一·新疆·阶段练习)已知集合,,则 .
【答案】
【解析】,,
则,解得,故.
故答案为:.
题型二:并集运算
【典例2-1】(2024·高一·青海海东·阶段练习)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为集合,
所以.
故选:A.
【典例2-2】(2024·北京东城·二模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】,
所以.
故选:A.
【变式2-1】(2024·贵州黔东南·二模)设集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由,可知,.
故选:D
【变式2-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
所以,
故选:A
【变式2-3】(2024·高三·山东·学业考试)已知集合,,那么集合等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
所以.
故选:B
题型三:补集运算
【典例3-1】(2024·高一·北京顺义·期中)已知全集,集合,则 .
【答案】
【解析】全集,集合,则.
故答案为:.
【典例3-2】(2024·高一·全国·专题练习)设,,,则 ; .
【答案】
【解析】由,,,
,.
故答案为:,.
【变式3-1】(2024·高一·上海嘉定·阶段练习)设全集,集合,那么 .
【答案】
【解析】由全集,可得集合表示直线上的点构成的集合,
又由,可得且,所以集合表示直线上除去点之外的点构成的集合,所以.
故答案为:.
【变式3-2】(2024·高一·全国·课后作业)已知,或,,则 .
【答案】
【解析】,或,
,
又,
.
故答案为:.
题型四:集合的交集、并集与补集的混合运算
【典例4-1】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)已知全集,且,,,则集合 .
【答案】
【解析】全集,
,则,,
所以.
故答案为:.
【典例4-2】(2024·高一·安徽安庆·阶段练习)已知,且,,,则 .
【答案】
【解析】由题意得,
又,故,
又,故,且,,
因为,故,,
因为,故,,
综上:,画出韦恩图如下:
故答案为:
【变式4-1】(2024·高一·广东中山·开学考试)已知全集,集合,,求:
(1),;
(2)
【解析】(1)由交集的定义可知,;
由并集的定义可知,;
(2)由补集定义可知,,
.
【变式4-2】(2024·高一·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
【解析】(1),,,
则有 ;
(2);
(3),.
【变式4-3】(2024·高一·河北承德·期末)已知集合.
(1)求;
(2)求.
【解析】(1)因为,
故,
所以
(2)易知,
.
【变式4-4】(2024·高一·广西北海·期末)设集合.求:
(1);
(2).
【解析】(1)因为,
所以.
(2)因为,
所以或,或.
故或.
题型五:已知集合的交集、并集、补集求参数
【典例5-1】(2024·高一·北京·期中)已知集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求m的取值范围.
【解析】(1)当时,,
因为,
所以;;
(2)因为,
所以或,
因为,所以,
因为,
所以或,
得或,
所以m的取值范围为或.
【典例5-2】(2024·高一·广东珠海·期中)已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)集合,,,
则由交集的定义可知,且,解得.
(2)当,即时,,符合题意;
当,即时,,符合题意;
当,即时,或,
若,则,解得,
综上,实数的取值范围是.
【变式5-1】(2024·高一·浙江·期中)已知全集,集合,.
(1)当时,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为,所以,,
所以,
(2)由得,得解得,
所以,故实数的取值范围为
【变式5-2】(2024·高一·北京·期中)设全集,集合,.
(1)若,求集合并写出的所有子集;
(2)若,,求.
【解析】(1)若,,
所以,集合的所有子集为:、、、.
(2)因为,所以,,因为,所以,,
所以,,解得,
则, ,
所以,,,满足题意,
因此,.
【变式5-3】(2024·高一·上海·专题练习)设集合,,全集,且,求实数的取值范围.
【解析】法一:(直接法):由,得.
因为,,
所以,即,
所以m的取值范围是.
法二(集合间的关系):由可知,
又,,
结合数轴:
得,即.
【变式5-4】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)已知全集,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)由已有,或,
∴;
(2)∵,∴,
若,则,则,满足题意;
若,则,解得,∴,
综上,的取值范围是.
题型六:韦恩图在集合运算中的应用
【典例6-1】(2024·高一·北京·阶段练习)学校举办运动会,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,则只参加游泳比赛的人数是 ,只参加田径一项比赛的人数是 .
【答案】 9 2
【解析】如图所示:
设U={参加比赛的学生},A={参加游泳比赛的学生},B={参加田径比赛的学生},C={参加球类比赛的学生},
依题意,,,
于是,解得,
所以只参加游泳比赛的人数为,
只参加田径比赛的人数.
故答案为:9,2
【典例6-2】(2024·高一·北京·期中)某班共42人,其中20人喜爱篮球运动,25人喜爱乒乓球运动,12人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为 .
【答案】5
【解析】设集合表示:喜爱篮球运动的学生,集合表示:喜爱乒乓球运动的学生,整个班级学生为集合,
则由题可知,的元素个数为20,的元素个数为25,
则的元素个数为12,所以的元素个数为,
所以的元素个数为,
所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为人,
故答案为:5.
【变式6-1】(2024·高一·安徽合肥·期末)学校举办运动会时,高二(8)班共有30名同学参加比赛,有15人参加田径比赛,14人参加球类比赛,13人参加趣味比赛,同时参加田径比赛和球类比赛的有5人,同时参加田径比赛和趣味比赛的有4人,有2人同时参加三项比赛,只参加趣味比赛一项的有 人.
【答案】6
【解析】如图所示,设同时参加田径和球类比赛有人,
可得,解得.
易知只参加趣味比赛一项的有6人,
故答案为:6
【变式6-2】(2024·高一·江苏常州·期中)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,第三天售出14种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有5种,则该网店这三天售出的商品最少有 种.
【答案】
【解析】由题意,第一天售出17种商品,第二天售出13种商品,前两天都售出的商品有3种,
所以第一天售出但第二天未售出的商品有种,
第二天售出但第一天未售出的商品有种,
所以前两天共售出的商品有种,
第三天售出14种商品,后两天都售出的商品有5种,
所以第三天售出但第二天未售出的商品有种,
因为,
所以这种商品都是第一天售出但第二天未售出的商品时,该网店这三天售出的商品种类最少,其最小值为.
故答案为:.
【变式6-3】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)某校高一年级组织趣味运动会,其中“毛毛虫”和“两人三足”两个比赛项目深受学生喜爱,报名踊跃.已知某班学生参加“毛毛虫”的人数是该班全体人数的四分之一;参加“两人三足”的人数比参加“毛毛虫”的人数多2人;两个项目都参加的人数比两个项目都不参加的学生人数少26人;则该班参加“两人三足”比赛的人数是 .
【答案】
【解析】设该班总人数为,则参加“毛毛虫”的人数为,参加“两人三足”的人数为,
若两个项目都参加的人数为,则两个项目都不参加的学生人数为,
所以,故该班参加“两人三足”比赛的人数是.
故答案为:
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高二·四川德阳·期末)集合,集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为集合,集合,
则集合.
故选:D.
2.(2024·高一·安徽芜湖·期末)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,故.
故选:A
3.(2024·高一·全国·假期作业)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,
又因为,所以,
故选:C.
4.(2024·天津·三模)设全集,集合,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,全集,则,,
得,所以.
故选:B
二、多选题
5.(2024·江苏南通·模拟预测)设为全集,集合满足条件,那么下列各式中不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】当,,,时,满足,
此时,不是的子集,所以A、B不一定成立;
,,所以C不一定成立;
对于D,若,则,但,因为,
所以,于是,所以,
同理若,则,,
因此,成立,所以D成立.
故选:ABC.
6.(2024·高一·青海海东·阶段练习)已知集合,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】因为,
对于A,所以,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:AC.
7.(2024·河北石家庄·三模)某校“五一田径运动会”上,共有12名同学参加100米、400米、1500米三个项目,其中有8人参加“100米比赛”,有7人参加“400米比赛”,有5人参加“1500米比赛”,“100米和400米”都参加的有4人,“100米和1500米”都参加的有3人,“400米和1500米”都参加的有3人,则下列说法正确的是( )
A.三项比赛都参加的有2人 B.只参加100米比赛的有3人
C.只参加400米比赛的有3人 D.只参加1500米比赛的有1人
【答案】ABD
【解析】根据题意,设{是参加100米的同学},
{是参加400米的同学},
{是参加1500米的同学},
则
且
则,
所以三项比赛都参加的有2人,只参加100米比赛的有3人,
只参加400米比赛的有2人,只参加1500米比赛的有1人.
故选:ABD
8.(2024·高一·辽宁朝阳·阶段练习)已知全集,集合,,则下列说法不正确的是( )
A.集合的真子集有个 B.
C. D.,
【答案】BCD
【解析】对于A:因为含有个元素,则集合的真子集有个,故A正确;
对于B:因为且,所以,则,故B错误;
对于C:因为,
显然,,所以不是的子集,故C错误;
对于D:依题意,
所以,显然,故D错误.
故选:BCD
9.(2024·高一·云南怒江·阶段练习)若,,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】因为,所以;
若,则,时,,不符合集合元素的互异性,舍去;时,,,满足,故A正确;
若,则,时,,,满足,故B正确;时,,,满足,故C正确;
若,则,不符合集合元素的互异性,舍去;
若,则或0,时,,,满足;
所以或或,
故选:ABC.
三、填空题
10.(2024·上海闵行·二模)集合,,则 .
【答案】
【解析】,
所以.
故答案为:.
11.(2024·高一·河南南阳·阶段练习)若集合或,则
【答案】或
【解析】因为或,
所以或,
故答案为:或.
12.(2024·高一·重庆长寿·期末)已知集合,则
【答案】或
【解析】全集为实数R,集合;
故或.
故答案为:或.
13.(2024·高一·广东广州·阶段练习)已知全集,集合.则 .
【答案】
【解析】由题意可知:或,
所以.
故答案为:.
14.(2024·高一·黑龙江牡丹江·阶段练习)设全集,,则 .
【答案】
【解析】由题可知,,
则,
故答案为:.
15.(2024·高三·全国·专题练习)“生命在于运动”,某学校教师在普及程度比较高的三个体育项目——乒乓球、羽毛球、篮球中,会打乒乓球的教师人数为30,会打羽毛球的教师人数为60,会打篮球的教师人数为20,若会至少其中一个体育项目的教师人数为80,且三个体育项目都会的教师人数为5,则会且仅会其中两个体育项目的教师人数为 .
【答案】20
【解析】首先设是会打乒乓球的教师,是会打羽毛球球的教师,
是会打蓝球的教师,
根据题意得,,,,,
再使用三元容斥原理得:
,
有,
而中把的区域计算了3次,
于是要减掉这3次,才能得到会且仅会其中两个体育项目的教师人数.
因此会且仅会其中两个体育项目的教师人数为.
故答案为:20.
16.(2024·高一·陕西榆林·阶段练习)疫情期间,某社区因疫情防控需要招募志愿者进行连续3天的核酸采样工作,第一天有19人参加,第二天有13人参加,第三天有18人参加,其中,前两天都参加的有3人,后两天都参加的有4人.则这三天参加的人数最少为 .
【答案】29
【解析】记第一天,第二天,第三天参加志愿者的人员分别构成集合A,B,C,
设三天都参加的志愿者人数为,第一天和第三天均参加的志愿者人数为,
根据题意可作维恩图如图:
依题意必有均为自然数,
所以,,
故这三天参加的志愿者总人数为:
当时,总人数最少,最少人数为.
故答案为:29.
17.(2024·江西·模拟预测)2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,传扬中国共产党的伟大精神,为广大青年群体带来精神感召.现有《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三支短视频,某大学社团有50人,观看了《青春之歌》的有21人,观看了《建党伟业》的有23人,观看了《开国大典》的有26人.其中,只观看了《青春之歌》和《建党伟业》的有4人,只观看了《建党伟业》和《开国大典》的有7人,只观看了《青春之歌》和《开国大典》的有6人,三支短视频全观看了的有3人,则没有观看任何一支短视频的人数为 .
【答案】3
【解析】把大学社团50人形成的集合记为全集U,观看了《青春之歌》《建党伟业》《开国大典》三
支短视频的人形成的集合分别记为A,B,C,依题意,作出韦恩图,如图,
观察韦恩图:因观看了《青春之歌》的有21人,则只看了《青春之歌》的有(人),
因观看了《建党伟业》的有23人,则只看了《建党伟业》的有(人),
因观看了《开国大典》的有26人,则只看了《开国大典》的有(人),
因此,至少看了一支短视频的有(人),
所以没有观看任何一支短视频的人数为.
故答案为:3
四、解答题
18.(2024·高一·江西上饶·期末)已知集合,,.
(1)求,;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)依题意,集合,,
所以,或,
所以或.
(2)由于,若,
则.
19.(2024·高二·辽宁葫芦岛·阶段练习)已知集合或,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
【解析】(1)由题意知:;
因为,故;
①当,即时,满足,此时;
②当,若,则,解得;
综上所述:m的取值范围为
(2)因为,且,故,即,
解得,则,;
①当,即时,;
故,解得;
②当,即时,;
故,解得;
③当,即时,,不合题意;
综上所述,m的取值范围为.
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