内容正文:
第一讲·集合
学校:___________姓名:___________班级:___________得分:___________
一、单选题(每小题5分,共计30分)
1.★★(2025高三下·全国·专题练习)已知集合,下列选项中为的元素的是( )
① ② ③ ④
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2.★★(24-25高三上·广东广州·阶段练习)设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3.★★(24-25高三上·河南周口·期中)已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
4.★★(24-25高三上·福建泉州·期末)设集合,,若,则( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
5.★★(2025高三·全国·专题练习)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
6.★★★(24-25高三上·黑龙江大庆·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共计18分)
7.★(2024高三·全国·专题练习)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A={两弹都击中飞机},事件B={两弹都没击中飞机},事件C={恰有一弹击中飞机},事件D={至少有一弹击中飞机},则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
8.★★(23-24高三上·陕西渭南·阶段练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
9.★★(24-25高三上·江苏盐城·开学考试)已知集合,,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
三、填空题(每小题5分,共计15分)
10.★(2025高三·全国·专题练习),集合,则 .
11.★★(2025高三·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的取值范围是 .
12.★★★(24-25高三上·江西新余·阶段练习)已知集合(为虚数单位),则的非空真子集的个数为: .
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第一讲·集合
学校:___________姓名:___________班级:___________得分:___________
一、单选题(每小题5分,共计30分)
1.★★(2025高三下·全国·专题练习)已知集合,下列选项中为的元素的是( )
① ② ③ ④
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】判断元素与集合的关系、空集的概念以及判断
【分析】由集合即可直接判断;
【详解】集合有两个元素:和.
故选:B
2.★★(24-25高三上·广东广州·阶段练习)设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】交集的概念及运算、解不含参数的一元二次不等式
【分析】根据一元二次不等式化简,即可根据交集的定义求解.
【详解】或,
故,
故选:C
3.★★(24-25高三上·河南周口·期中)已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】列举法求集合中元素的个数
【分析】分别讨论当时的取值,进而可得元素个数.
【详解】当时,可能取值为,
当时,可能取值为,
当时,可能取值为.
故可能取值为,共6个.
故选:A
4.★★(24-25高三上·福建泉州·期末)设集合,,若,则( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由求解并验证即可;
【详解】由题意可得:,解得:或,
当时,,,不符合舍去,
当时,,,符合,
故 ,
故选:D
5.★★(2025高三·全国·专题练习)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】并集的概念及运算、求对数型复合函数的值域、解不含参数的一元二次不等式
【分析】先由二次不等式和对数不等式的解法得,,进而根据并集的运算可得.
【详解】因为,
因为,所以,故,
所以,
故选:A
6.★★★(24-25高三上·黑龙江大庆·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求对数型复合函数的定义域、交集的概念及运算
【分析】根据对数函数的定义域得出集合B,再应用集合交集的定义计算即可.
【详解】由题意得解得即
所以,故.
故选:A.
二、多选题(每小题6分,共计18分)
7.★(2024高三·全国·专题练习)对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A={两弹都击中飞机},事件B={两弹都没击中飞机},事件C={恰有一弹击中飞机},事件D={至少有一弹击中飞机},则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【难度】0.85
【知识点】判断所给事件是否是互斥关系、事件的运算及其含义、判断两个集合的包含关系
【分析】根据题意,由事件之间的基本关系,逐一判断,即可得到结果.
【详解】“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中、第二枚没中或第一枚没中、第二枚击中,
“至少有一弹击中飞机”包含两种情况,一种是恰有一弹击中,另一种是两弹都击中,
故,,,.
故选:BC
8.★★(23-24高三上·陕西渭南·阶段练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【难度】0.85
【知识点】交集的概念及运算、并集的概念及运算、补集的概念及运算、子集的概念
【分析】解分式不等式,得到,利用子集,交集,并集和补集的概念对四个选项一一判断,得到答案,
【详解】A选项,等价于,解得,
,
所以不是的子集,A错误;
B选项,,B正确;
C选项,C正确;
D选项,,D正确.
故选:BCD
9.★★(24-25高三上·江苏盐城·开学考试)已知集合,,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、根据并集结果求集合或参数、根据交集结果求集合或参数
【分析】讨论,求集合B,在结合集合关系在各选项的条件下列不等式求的范围,由此可判断各选项.
【详解】.
当时,;
当时,;
当时,.
对于选项A,若,则,,故正确.
对于选项B,若,则,故,故正确.
对于选项C,若,则,故,故错误.
对于选项D,若,则,故错误.
故选:AB.
三、填空题(每小题5分,共计15分)
10.★(2025高三·全国·专题练习),集合,则 .
【答案】2
【难度】0.85
【知识点】根据两个集合相等求参数
【分析】根据集合的相等含义,易得,又由推得,即可代入求值.
【详解】由题意知,所以,则,又,所以,.
故.
故答案为:2.
11.★★(2025高三·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、根据集合的包含关系求参数
【分析】根据和对进行分类,结合列出不等式进而可得.
【详解】当时,,显然.
当时,因为,
当时,在数轴上表示出两个集合,如图,
所以,解得.
综上所述,实数的取值范围为,
故答案为:
12.★★★(24-25高三上·江西新余·阶段练习)已知集合(为虚数单位),则的非空真子集的个数为: .
【答案】6
【难度】0.65
【知识点】求复数的模、复数的乘方、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据复数的乘方运算、加法运算、模长运算化简即可得集合中的元素,再利用集合中元素个数确定非空真子集的个数即可.
【详解】,故,
由于,所以:.
又,令,则.
所以,
则得非空真子集,,,,,,共个.
故答案为:6.
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第一讲·集合
【知识导学】
一、集合的含义
集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合,简称为集。
二、集合的表示
1. 列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法。
2. 描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法。具体方法是:在花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,再划一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。
3. 图示法:用韦恩图或数轴来表示集合。
三、集合中元素的特性
1. 确定性:给定一个集合,任何对象是不是这个集合的元素是确定的。
2. 互异性:集合中的元素是互不相同的。即集合中的元素是不重复出现的。
3. 无序性:集合中的元素没有次序。只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合相等。
四、常用数集及其记法
1. 自然数集:全体自然数组成的集合,记作N。
2. 正整数集:全体正整数组成的集合,记作N+(或N*)。
3. 整数集:全体整数组成的集合,记作Z。
4. 有理数集:全体有理数组成的集合,记作Q。
5. 实数集:全体实数组成的集合,记作R。
五、集合间的基本关系与基本运算主要包括以下几种:
1,包含关系(子集关系)
如果集合A的所有元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集,记作A⊆B。如果A是B的子集且A不等于B,那么A称为B的真子集,记作A⫋B。包含关系具有传递性,即如果A⊆B且B⊆C,那么A⊆C。此外,任何集合都是其自身的子集,即A⊆A,同时空集是任何集合的子集,即∅⊆A。
2,相等关系
如果两个集合A和B互相是对方的子集,即A⊆B且B⊆A,那么集合A和B相等,记作A=B。相等关系具有自反性、对称性和传递性,即A=A,A=B则B=A,以及A=B且B=C则A=C。
3,不相交关系(互斥关系)
如果两个集合A和B没有公共元素,即它们的交集为空集,记作A∩B=∅,那么集合A和B是不相交的或互斥的。
4,并集关系
集合A和B的并集是包含所有属于A或B的元素的集合,记作A∪B。
5,交集关系
集合A和B的交集是包含同时属于A和B的所有元素的集合,记作A∩B。
6,补集关系
给定一个全集U,集合A的补集是U中不属于A的所有元素的集合,记作。
六、其他常用结论
1.若有限集合A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1.
2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
【题型聚焦】
【题型一·集合的含义,表示,运算与集合间的基本关系】
【例题1】★★(2024·北京·高考真题)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】并集的概念及运算
【分析】直接根据并集含义即可得到答案.
【详解】由题意得.
故选:C.
【例题2】★★(24-25高一下·湖北·开学考试)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】交集的概念及运算、解不含参数的一元二次不等式、由对数函数的单调性解不等式
【分析】先求得,,进而可得.
【详解】集合,
,
则.故选:A.
【例题3】★★(24-25高三上·山西晋中·阶段练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】交集的概念及运算
【分析】联立方程求出,根据交集可直接得到答案.
【详解】,解得,或,所以.故选:B.
【例题4】★★(多选)(24-25高三上·江苏苏州·阶段练习)已知全集,集合,则( )
A. B.
C.B的子集有8个 D.U中的元素个数为5
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、交集的概念及运算、并集的概念及运算
【分析】由题意可得,根据元素与集合的关系判断A;根据集合间的交集运算判断B;由集合的子集计算公式判断C;求出全集,判断D.
【详解】因为,所以,
所以,故A正确;
因为,,所以,故B正确;
因为B中的元素个数为4,所以的子集有个,故C错误;
由,,得,
所以U中的元素个数为5,故D正确.
故选:ABD.
【例题5】★★(24-25高三上·贵州黔西·阶段练习)已知集合,集合,则集合子集个数是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、交集的概念及运算、对数的运算、由指数函数的单调性解不等式
【分析】利用对数的运算及指数函数的性质化简集合,利用集合的交集运算得到结果.
【详解】∵集合,
集合,
∴.∴集合子集个数是.故选:B.
【例题6】★★★(多选)(24-25高三上·安徽六安·阶段练习)已知集合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】交并补混合运算、具体函数的定义域、复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【分析】求出函数的定义域,值域化简集合,再结合集合的运算判断ABC;利用元素特征判断D.
【详解】函数中,则,
对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,C正确;
对于D,集合A的元素是数,集合的元素是有序实数对,因此,故D正确.
故选:BCD.
【题型二·利用集合的含义与运算求解参数】
【例题7】★★(2024·广西南宁·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数、由指数函数的单调性解不等式
【分析】由指数函数的性质求出集合,再由交集的结果求解即可;
【详解】由,所以,
因为,所以,即,
故选:D.
【例题8】★★(24-25高三上·江苏·阶段练习)已知集合,若集合,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数、解不含参数的一元二次不等式、解含有参数的一元二次不等式
【分析】根据一元二次不等式化简,即可根据,对集合讨论求解.
【详解】由
,则,
故若,则,不等式无解,此时,符合题意,
当时,,
结合,则,解得,综上可得,故选:A
【例题9】★★(2025高三·全国·专题练习)已知集合A=,,若RA=RA,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据并集结果求集合或参数、解不含参数的一元二次不等式、由对数函数的单调性解不等式
【分析】通过解不等式化简集合,利用集合间的关系可求实数a的取值范围.
【详解】实数a的取值范围是.
【题型三·集合新定义】
【例题10】★★★(24-25高三上·北京石景山·期末)已知集合,若存在,使得,则集合的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、组合数的计算
【分析】由题意可知,集合有4个元素且包含于集合,求出没有特殊要求的集合的个数,再求出不符合“存在,使得”条件的集合的个数,从而得到本题答案.
【详解】∵,即从集合中8个元素任选4个组成集合,共有个,
设,使得,则这样的集合有,,,共计5个,
∴若集合存在,使得时的个数有个.
故选:B.
【点睛】方法点睛,本题是一个有特殊要求的排列组合,正面考虑情况比较复杂,那么可以用对立事件的方式来解答.
【例题11】★★★(多选)(24-25高三上·湖南永州·期中)对任意,记,并称为集合的对称差.例如:若,则.下列命题中,为真命题的是( )
A.若且,则
B.若且,则
C.若且,则
D.存在,使得B
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】交集的概念及运算、根据并集结果求集合或参数、根据补集运算确定集合或参数、集合新定义
【分析】根据集合的新定义,结合选项以及交并补的性质逐一判断即可.
【详解】解:对于A,因为,所以,
所以,且中的元素不能出现在中,因此,即A正确;
对于B,因为,所以,
即与是相同的,所以,即B正确;
对于C,因为,所以,
所以,即C错误;
对于D,D错误.
故选:AB.
【例题12】★★★(2025高三·北京·专题练习)对于数集,,它们的Descartes积,则下列选项错误的是( )
A. B.若,则
C. D.集合表示轴所在直线
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断两个集合的包含关系、交集的概念及运算、集合新定义
【分析】根据集合的新定义及点坐标的性质,结合集合的交运算、包含关系判断各项的正误.
【详解】由表示数集中的数表示横坐标,数集中的数表示纵坐标,组成的点的全体,故,A错;
若,因为点集中来自集合的横坐标值一定在集合中,且纵坐标值都来自集合,则,B正确;
,
,
则,C正确;
集合表示横坐标为0的点集,即为轴所在直线,D正确.
故选:A
【例题13】★★★(多选)(2025·浙江温州·模拟预测)给定,若集合,且存在,满足,则称P为“广义等差集合”.记P的元素个数为,则( )
A.是“广义等差集合”
B.是“广义等差集合”
C.若P不是“广义等差集合”,当时,的最大值为4
D.若P不是“广义等差集合”,若的最大值为4,则n可以是13
【答案】ABC
【难度】0.65
【知识点】集合新定义
【分析】根据“广义等差集合”的定义即可列举求解AB,举反例即可求解D,根据时,设,利用裂项相消得矛盾求解C.
【详解】对于A, 取,则符合“广义等差集合”的定义,故A正确,
对于B,取故B正确,
对于C,当时,,如时,设,
由题意可知两两不相同,则矛盾,故,当时,取,满足P不是“广义等差集合”,故的最大值为4,故C正确,
对于D,当时,取,这与矛盾,故D错误,
故选:ABC
【点睛】方法点睛:对于以集合为背景的新定义问题的求解策略:
1、紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把心定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程中;
2、用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用的集合的性质的一些因素.
3、涉及有交叉集合的元素个数问题往往可采用维恩图法,基于课标要求的,对于集合问题,要熟练基本的概念,数学阅读技能、推理能力,以及数学抽象和逻辑推理能力.
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第一讲·集合
【知识导学】
一、集合的含义
集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合,简称为集。
二、集合的表示
1. 列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法。
2. 描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法。具体方法是:在花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,再划一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。
3. 图示法:用韦恩图或数轴来表示集合。
三、集合中元素的特性
1. 确定性:给定一个集合,任何对象是不是这个集合的元素是确定的。
2. 互异性:集合中的元素是互不相同的。即集合中的元素是不重复出现的。
3. 无序性:集合中的元素没有次序。只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合相等。
四、常用数集及其记法
1. 自然数集:全体自然数组成的集合,记作N。
2. 正整数集:全体正整数组成的集合,记作N+(或N*)。
3. 整数集:全体整数组成的集合,记作Z。
4. 有理数集:全体有理数组成的集合,记作Q。
5. 实数集:全体实数组成的集合,记作R。
五、集合间的基本关系与基本运算主要包括以下几种:
1,包含关系(子集关系)
如果集合A的所有元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集,记作A⊆B。如果A是B的子集且A不等于B,那么A称为B的真子集,记作A⫋B。包含关系具有传递性,即如果A⊆B且B⊆C,那么A⊆C。此外,任何集合都是其自身的子集,即A⊆A,同时空集是任何集合的子集,即∅⊆A。
2,相等关系
如果两个集合A和B互相是对方的子集,即A⊆B且B⊆A,那么集合A和B相等,记作A=B。相等关系具有自反性、对称性和传递性,即A=A,A=B则B=A,以及A=B且B=C则A=C。
3,不相交关系(互斥关系)
如果两个集合A和B没有公共元素,即它们的交集为空集,记作A∩B=∅,那么集合A和B是不相交的或互斥的。
4,并集关系
集合A和B的并集是包含所有属于A或B的元素的集合,记作A∪B。
5,交集关系
集合A和B的交集是包含同时属于A和B的所有元素的集合,记作A∩B。
6,补集关系
给定一个全集U,集合A的补集是U中不属于A的所有元素的集合,记作。
六、其他常用结论
1.若有限集合A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1.
2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
【题型聚焦】
【题型一·集合的含义,表示,运算与集合间的基本关系】
【例题1】★★(2024·北京·高考真题)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【例题2】★★(24-25高一下·湖北·开学考试)已知集合,,则( )
A.
B. C. D.
【例题3】★★(24-25高三上·山西晋中·阶段练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【例题4】★★(多选)(24-25高三上·江苏苏州·阶段练习)已知全集,集合,则( )
A. B.
C.B的子集有8个 D.U中的元素个数为5
【例题5】★★(24-25高三上·贵州黔西·阶段练习)已知集合,集合,则集合子集个数是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【例题6】★★★(多选)(24-25高三上·安徽六安·阶段练习)已知集合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【题型二·利用集合的含义与运算求解参数】
【例题7】★★(2024·广西南宁·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例题8】★★(24-25高三上·江苏·阶段练习)已知集合,若集合,则实数a的取值范围是( )
A.
B. C. D.
【题型三·集合新定义】
【例题10】★★★(24-25高三上·北京石景山·期末)已知集合,若存在,使得,则集合的个数为( )
A. B. C. D.
【例题11】★★★(多选)(24-25高三上·湖南永州·期中)对任意,记,并称为集合的对称差.例如:若,则.下列命题中,为真命题的是( )
A.若且,则
B.若且,则
C.若且,则
D.存在,使得B
【例题12】★★★(2025高三·北京·专题练习)对于数集,,它们的Descartes积,则下列选项错误的是( )
A. B.若,则
C. D.集合表示轴所在直线
【例题13】★★★(多选)(2025·浙江温州·模拟预测)给定,若集合,且存在,满足,则称P为“广义等差集合”.记P的元素个数为,则( )
A.是“广义等差集合”
B.是“广义等差集合”
C.若P不是“广义等差集合”,当时,的最大值为4
D.若P不是“广义等差集合”,若的最大值为4,则n可以是13
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