内容正文:
第1讲 集合
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
1.了解集合的含义,了解全集、空集的含义.2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.3.会求两个集合的并集、交集与给定子集的补集.4.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题,能使用Venn图表示集合间的基本关系和基本运算.
考试要求
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
聚焦必备知识
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特性:__________、__________、_________.
(2)元素与集合的关系是________或__________,用符号______或______表示.
(3)集合的表示法:__________、__________、__________.
知识梳理
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
(4)常见数集的记法
集合 非负整数
集(或自
然数集) 正整
数集 整数集 有理
数集 实数集
符号 _____ N*(或N+) _____ _____ _____
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中_____________都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作________(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且________,就称集合A是集合B的真子集,记作________(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且________,则A=B.
(4)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.空集是___________的子集,是________________的真子集.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
3.集合的基本运算
表示
运算 集合语言 图形语言 记法
并集 ______________________ ________
交集 ______________________ ________
补集 ______________________ ________
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1
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
突破核心命题
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1
1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
3.∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
常用结论
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1
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)集合{x∈N|x3=x},用列举法表示为{-1,0,1}.( )
(2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( )
(3)直线y=x+3与y=6-2x的交点构成的集合是{(1,4)}.( )
(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.( )
夯基诊断
×
×
√
√
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
2.回源教材
(1)已知U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则A∩(∁UB)=________.
答案:{2,4}
易知∁UB={2,4,6},故A∩(∁UB)={2,4}.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
(2)集合A={x|2≤x<14},B={x|3x-7≥8-2x},则A∪B=______.
答案:{x|x≥2}
∵B={x|x≥3},∴A∪B={x|x≥2}.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
(3)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B⊆A,则实数a的取值范围是________.
答案:[2,+∞)
由图可知a≥2,
突破核心命题
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1
突破核心命题
突破核心命题
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1
考 点 一
集合的概念
B
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1
突破核心命题
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1
(2)若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=_____.
答案:0或1
①当a-3=-3,即a=0时,此时A={-3,-1,-4};
②当2a-1=-3,即a=-1时,
此时A={-4,-3,-3}舍;
③当a2-4=-3,即a=±1时,由②可知a=-1舍,则a=1时,A={-2,1,-3}.
综上,a=0或1.
突破核心命题
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1
1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.
2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
反思感悟
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
训练1 (1)(多选)若集合M={x|x-2<0,x∈N},则下列四个命题中,错误的命题是( )
A.0∉M B.{0}∈M
C.{1}⊆M D.1⊆M
ABD
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1
ABD 对于A,因为M={x|x-2<0,x∈N},所以0∈M,所以A错误;
对于B,因为{0}是集合,且0∈M,所以{0}⊆M,所以B错误;
对于C,因为1∈M,所以{1}⊆M,所以C正确;
对于D,因为1是元素,1∈M,所以D错误.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
A
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
例2 (1)已知集合A={x|y=ln (x-2)},B={x|x≥-3},则下列结论正确的是( )
A.A=B B.A∩B=∅
C.AB D.B⊆A
考 点 二
集合间的基本关系
C
C 由题设,可得A={x|x>2},
又B={x|x≥-3},所以A是B的真子集,
故A,B,D错误,C正确.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
(2)设集合A={x|-1≤x+1≤2},B={x|m-1≤x≤2m+1},当x∈Z时,集合A的真子集有_____个;当B⊆A时,实数m的取值范围是_____.
A={x|-2≤x≤1},
若x∈Z,则A={-2,-1,0,1},
故集合A的真子集有24-1=15(个).
由B⊆A,
得①若B=∅,则2m+1<m-1,即m<-2;
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
答案:15 (-∞,-2)∪[-1,0]
突破核心命题
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1
1.判定两集合关系的方法
(1)化简集合,从表达式中寻找两集合的关系.
(2)用列举法、图示法、数轴表示各个集合,从元素或图形中寻找关系.
2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而求得参数范围.注意:(1)合理利用数轴、Venn图等直观分析解决问题.(2)求得参数后,一定要把端点值代入进行验证,否则易增解或漏解.
反思感悟
突破核心命题
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1
B
B 由题意知0∈B.当a-2=0时,即a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意.当2a-2=0时,即a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},满足A⊆B,所以a=1.故选B.
突破核心命题
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1
C ∵A={1,2},B={1,2,3,4,5},且AC⊆B,∴集合C的所有可能为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.
(2)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x∈N|x2-6x<0},则满足AC⊆B的集合C的个数为( )
A.4 B.6
C.7 D.8
C
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
例3 (1)(2023·全国甲卷)设全集U=Z,集合M={x|x=3k+1,k∈Z},N={x|x=3k+2,k∈Z},则∁U(M∪N)=( )
A.{x|x=3k,k∈Z} B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z} D. ∅
考 点 三
集合的基本运算
考向 1
集合的运算
A
A 因为U={x|x=3k或x=3k+1或x=3k+2,k∈Z},所以∁U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
A
A 因为M={x|x<1},N={x|-1<x<2},所以M∪N={x|x<2},∁UM={x|x≥1},M∩N={x|-1<x<1},∁UN={x|x≤-1或x≥2},所以∁U(M∪N)={x|x≥2},N∪∁UM={x|x>-1},∁U(M∩N)={x|x≤-1或x≥1},M∪∁UN={x|x<1或x≥2}.故选A.
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
(3)(2024·广州调研)已知全集U=R,集合A={x|x>1},B={x|-2≤x<2},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x≥-2} B.{x|x<-2}
C.{x|1<x<2} D.{x|x≤1}
B
B 由Venn图知,图中阴影部分表示的集合为∁U(A∪B),因为集合A={x|x>1},B={x|-2≤x<2},则A∪B={x|x≥-2},所以∁U(A∪B)={x|x<-2}.故选B.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
例4 (1)(2024·江西五校联考)设集合A={x|m-3<x<2m+6},B={x|log2x<2},若A∪B=A,则实数m的取值范围是( )
A.∅ B.[-3,-1]
C.(-1,3) D.[-1,3]
考向 2
利用集合的运算求参数的值(范围)
D
突破核心命题
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1
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
(2)(2024·湖南师大附中第三次月考)已知集合A={x|-1<x≤4},B={x|(x-2a)(x-a2-1)<0}.若A∩B=∅,则实数a的取值范围为( )
A.{a|a>2} B.{a|a≥2}
C.{a|a=1或a≥2} D.{a|a≥1}
C
突破核心命题
1拓展提能
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1
1.进行集合运算时, 首先看集合能否化简,能化简的先化简,再研究其关系并进行运算.
2.数形结合思想的应用
(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;
(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解,运用数轴时要特别注意端点是实心还是空心.
反思感悟
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
训练3 (1)(2023·全国甲卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={2,5},则N∪∁UM=( )
A.{2,3,5} B.{1,3,4}
C.{1,2,4,5} D.{2,3,4,5}
A
A 由题可得∁UM={2,3,5},
所以N∪∁UM={2,3,5}.故选A.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
(2)(2024·潍坊统考)设全集U=R,集合A={x||x-2|≤1},B={x|2x-4≥0},则集合A∩(∁UB)=( )
A.(1,2) B.(1,2]
C.[1,2) D.[1,2]
C
C 由题意,得A={x|-1≤x-2≤1}={x|1≤x≤3},B={x|x≥2},所以∁UB={x|x<2},所以A∩(∁UB)={x|1≤x<2}.故选C.
突破核心命题
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限时规范训练
聚焦必备知识
1
(3)(2024·驻马店模拟)已知集合A={x|(x-1)·(x-4)<0},B={x|x>a},若A∪B={x|x>1},则a的取值范围是( )
A.[1,4) B.(1,4)
C.[4,+∞) D.(4,+∞)
A
A 由题意可得A={x|1<x<4}.
因为A∪B={x|x>1},所以1≤a<4.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
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1
拓展提能1 集合的新定义问题
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
解决集合新定义问题的关键:
(1)准确理解合理转化,解决新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,紧扣题目所给定义,结合题目的要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.
(2)善于从题设条件给出的数式中发现可以使用集合性质的一些因素,合理利用集合的运算与性质,并重视分类讨论思想的应用.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
典例 (多选)(2024·德宏州质量监测)在整数集Z中,被4除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k]={4n+k|n∈Z},k=0,1,2,3,则下列结论正确的为( )
A.2023∈[1]
B.-2∈[2]
C.Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]
D.“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a-b∈[0]”
BCD
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
BCD 对于A,由2023=4×505+3得2023∈[3],故A错误.
对于B,由-2=4×(-1)+2得-2∈[2],故B正确.
对于C,所有整数被4除所得的余数只有0,1,2,3四种情况,即刚好分成[0],[1],[2],[3],共4“类”,故Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3],故C正确.
对于D,若整数a,b属于同一“类”,则a=4n1+k,n1∈Z,b=4n2+k,n2∈Z,
故a-b=4(n1-n2)+0,所以a-b∈[0];
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
若a-b∈[0],不妨设a=4n1+k1,n1∈Z,b=4n2+k2,n2∈Z,则a-b=4(n1-n2)+(k1-k2),则k1-k2=0,即k1=k2,所以整数a,b属于同一“类”.
故“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a-b∈[0]”,故D正确.
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
训练 (多选)(2024·洛阳部分学校联考改编)对任意集合A,B⊆R,定义A⊕B={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)}.例如,若A={1,2,3},B={2,3,4},则A⊕B={1,4}.下列说法中正确的有( )
A.若集合A,B⊆R且A⊕B=B,则A=∅
B.若集合A,B⊆R且A⊕B=∅,则A=B
C.若集合A,B⊆R且A⊕B⊆A,则A⊆B
D.若集合A,B⊆R,则(∁RA)⊕B=∁R(A⊕B)
ABD
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
ABD 对于A,因为A⊕B=B,所以B={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},所以A⊆B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A=∅,故A正确;对于B,因为A⊕B=∅,所以∅={x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)},即A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B正确;对于C,因为A⊕B⊆A,所以{x|x∈(A∪B),x∉(A∩B)}⊆A,则B⊆A,故C错误;对于D,由题意可知,(∁RA)⊕B=(A∩B)∪[∁R(A∪B)],∁R(A⊕B)=(A∩B)∪[∁R(A∪B)],故(∁RA)⊕B=∁R(A⊕B),故D正确.故选ABD.
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1
限时规范训练(一)
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
A级 基础落实练
1.(2022·全国乙卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足 ∁UM={1,3},则( )
A.2∈M B.3∈M
C.4∉M D.5∉M
3
4
5
6
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8
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15
16
11
1
2
A
A 由题意知M={2,4,5}.故选A.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2
1
2.(2023·新课标Ⅰ卷)已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=( )
A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}
C.{-2} D.{2}
3
4
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6
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11
C
C 由x2-x-6≥0,得x≤-2或x≥3,则N={x|x≤-2或x≥3}.∵M={-2,-1,0,1,2},∴M∩N={-2}.故选C.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2
3
1
3.(2024·广州模拟)已知集合A={x∈Z|-1≤x≤1},B={x|0≤x≤2},则A∩B的子集个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
4
5
6
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15
16
11
C
C 由题意得A∩B={0,1},
所以其子集个数为4.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2
3
4
1
4.(2023·全国乙卷)设全集U={0,1,2,4,6,8},集合M={0,4,6},N={0,1,6},则M∪∁UN=( )
A .{0,2,4,6,8} B.{0,1,4,6,8}
C.{1,2,4,6,8} D.U
5
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11
A
A 因为全集U={0,1,2,4,6,8},集合N={0,1,6},所以∁UN={2,4,8}.因为M={0,4,6},所以M∪∁UN={0,2,4,6,8}.故选A.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2
3
4
5
1
5.(2024·石家庄调研)已知集合A={1,2,3,4},B={y|y=2x-3,x∈A},则集合A∩B=( )
A.{1} B.{1,2}
C.{1,3} D.{1,2,4}
6
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16
11
C
C 由题设,B={-1,1,3,5},故A∩B={1,3}.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2
3
4
5
6
1
6.(2023·临汾二模)已知集合A={x|ln x≤1},B={x||2x+1|≤3},则A∪B=( )
A.{x|-2≤x≤1} B.{x|-2≤x≤e}
C.{x|x≤1} D.{x|x≤e}
7
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11
B
B 易知不等式ln x≤1的解集为{x|0<x≤e},则A={x|0<x≤e}.
由|2x+1|≤3可得-3≤2x+1≤3,
即-2≤x≤1,所以B={x|-2≤x≤1}.
所以A∪B={x|-2≤x≤e}.
突破核心命题
1拓展提能
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1
7
7.(2024·湖北省十一校联考)集合P={x∈R|y=ln (3-x)},Q={y∈R|y=2x,x∈P},则P∩Q=( )
A.(-∞,3) B.(0,3)
C.(1,3) D.(-∞,8)
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1
3
4
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6
2
B
B P={x∈R|y=ln (3-x)}={x|3-x>0}={x|x<3},Q={y|y=2x,x∈P}={y|y=2x,x<3}={y|0<y<8},所以P∩Q=(0,3),故选B.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
8
8.(多选)已知集合A={1,3,m2},B={1,m}.若A∪B=A,则实数m的值可能为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
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1
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4
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2
AD
突破核心命题
1拓展提能
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聚焦必备知识
1
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11
1
3
4
5
6
7
2
AD 因为A∪B=A,所以B⊆A.
因为A={1,3,m2},B={1,m},
所以m2=m或m=3,解得m=0或m=1或m=3.
当m=0时,A={1,3,0},B={1,0},符合题意;
当m=1时,集合A、集合B均不满足集合元素的互异性,不符合题意;
当m=3时,A={1,3,9},B={1,3},符合题意.
综上,m=0或3.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
9
9.(2024·沈阳四中段考)已知集合A={x∈N|-1<x<ln k}共有8个子集,则实数k的取值范围为( )
A.(0,3] B.(e,e3]
C.(e2,e3] D.(e3,e4]
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11
1
3
4
5
6
7
8
2
C
C 因为集合A有8个子集,所以集合A有3个元素,即A={0,1,2},所以2<ln k≤3,即ln e2<ln k≤ln e3,所以e2<k≤e3,即实数k的取值范围是(e2,e3].故选C.
突破核心命题
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11
1
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7
8
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2
A
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
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突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
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突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
11
11.(2023·石家庄模拟)已知全集U=R,集合M={x∈Z||x-1|<3},N={-4,-2,0,1,5},则Venn图中阴影部分的集合为________.
答案:{-1,2,3}
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2
集合M={x∈Z||x-1|<3}={x∈Z|-3<x-1<3}={x∈Z|-2<x<4}={-1,0,1,2,3},则Venn图中阴影部分表示的集合是M∩(∁RN)={-1,2,3}.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
12
答案:(-∞,1]
13
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1
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5
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8
9
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11
2
由x-a≥0,得x≥a,
所以B=[a,+∞),
因为A=[1,6],且A⊆B,所以a≤1,
所以实数a的取值范围是(-∞,1].
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
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2
B
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
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2
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
14
14.(多选)(2024·潍坊模拟)若非空集合M,N,P满足M∩N=N,M∪P=P,则( )
A.P⊆M B.M∩P=M
C.N∪P=P D.M∩∁PN=∅
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2
BC
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
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2
BC 由M∩N=N,可得N⊆M,
由M∪P=P,可得M⊆P.
对于A,由已知推不出P⊆M,故A错误;
对于B,由M⊆P,可得M∩P=M,故B正确;
对于C,因为N⊆M且M⊆P,
所以N⊆P,则N∪P=P,故C正确;
对于D,由N⊆M,可得M∩∁PN不一定为空集,故D错误.
突破核心命题
1拓展提能
限时规范训练
聚焦必备知识
1
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答案:12(或16或18)
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突破核心命题
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聚焦必备知识
1
16
16.(2024·陕西联考)某学校举办运动会,比赛项目包括田径、游泳、球类,经统计高一年级有57人参加田径比赛,有11人参加游泳比赛,有62人参加球类比赛.参加球类比赛的同学中有14人参加田径比赛,有4人参加游泳比赛;同时参加田径比赛和游泳比赛的有8人;同时参加三项比赛的有2人.则高一年级参加比赛的同学的人数为________.
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突破核心命题
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限时规范训练
聚焦必备知识
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11
2
设集合A,B,C分别指参加田径、游泳、球类比赛的学生构成的集合,作出Venn图,如图所示.
由图可知,高一年级参加比赛的同学的人数为46+37+1+12+2+6+2=106.
答案:106
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