内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
第一节 集合
课标解读 考向预测
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、符号语言刻画集合.
2.理解集合之间的包含与相等关系,能识别给定集合的子集,了解全集与空集的含义.
3.理解集合之间的交、并、补的含义,能求两个集合的并集与交集,能求给定子集的补集.
4.能使用Venn图表达集合之间的基本关系与基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用. 集合是高考必考内容,重点考查集合的基本运算,以小题形式出现,难度较低.2026年备考仍以小题为主训练,在注重集合概念的基础上,牢固掌握集合的基本关系与运算,适当加强与函数、不等式等知识的联系,借助数轴和Venn图等工具解决相关问题.
必备知识—强基础
考点探究—提素养
课时作业
目录
必备知识—强基础
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:_________、_________、_________.
(2)元素与集合的关系:如果a是集合A中的元素,就说a_______集合A,记作_______;如果a不是集合A中的元素,就说a________集合A,记作_______.
(3)集合的三种表示方法:________、________、图示法.
(4)常用数集及记法
确定性
互异性
无序性
属于
a∈A
名称 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法 _____ ________ _____ _____ _____
不属于
a∉A
列举法
描述法
N*或N+
N
Z
Q
R
必备知识—强基础
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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______一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集.记作A____B(或B_____A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但______元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作A____B(或B____A).
(3)相等:若A⊆B,且B____A,则A=B.
(4)空集:不含________的集合,记为____.规定:___________________.
任意
⊆
⊇
存在
⊆
任何元素
∅
空集是任何集合的子集
必备知识—强基础
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运算 自然语言 符号语言 Venn图
并集 由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合 A∪B=_________
_________
交集 由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合 A∩B=_________
__________
补集 对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合 ∁UA=__________
________
3.集合的基本运算
{x|x∈A,
{x|x∈A,
{x|x∈U,
或x∈B}
且x∈B}
且x∉A}
必备知识—强基础
7
必备知识—强基础
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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.集合元素个数公式:若用card表示有限集中元素的个数,则card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B),card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(A∩C)-card(B∩C)+card(A∩B∩C).
必备知识—强基础
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√
×
√
必备知识—强基础
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题组二 回归教材——练一练
(1)(人教A必修第一册习题1.2 T1改编)若集合M={x|x3=x},N={x|x2=1},则下列式子正确的是( )
A.M=N B.M⊆N
C.N⊆M D.M∩N=∅
必备知识—强基础
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(2)(人教B必修第一册1.1.2练习B T1改编)已知集合A={x|x2-4x<0,x∈N*},则集合A的真子集的个数为( )
A.3 B.4
C.8 D.7
必备知识—强基础
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(3)(人教B必修第一册习题1-1B T7改编)已知全集U=R,集合A={-2,
-1,1,2,4,6},B={-2,1,2,3,5},则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{-2,1,2}
B.{-1,4,6}
C.{3,5}
D.{-2,-1,1,2,3,4,6}
解析:由图可知阴影部分表示的是A∩B,又A∩B={-2,1,2},故阴影部分表示的集合是{-2,1,2}.故选A.
必备知识—强基础
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(4)(人教A必修第一册习题1.3 T4改编)设全集为R,集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=__________________,(∁RA)∩B=_____________ _____________.
{x|x≤2,或x≥10}
{x|2<x<3,
或7≤x<10}
必备知识—强基础
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考点探究—提素养
集合的基本概念
(1)下列说法正确的是( )
A.10以内的素数集合是{1,3,5,7}
B.0与{0}表示同一个集合
C.方程x2-4x+4=0的解集是{2,2}
D.由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}
解析:10以内的素数有2,3,5,7,A错误;0是集合{0}中的一个元素,B错误;由集合中元素的互异性可知,C错误;由集合中元素的无序性可知,D正确.故选D.
考点探究—提素养
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(2)若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.
解析:①当a-3=-3时,a=0,此时A={-3,-1,-4};②当2a-1=-3时,a=-1,此时A={-4,-3,-3},舍去;③当a2-4=-3时,a=±1,由②可知a=-1舍去,则当a=1时,A={-2,1,-3}.综上,a=0或1.
0或1
考点探究—提素养
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解答与集合中元素有关的问题的三个关键点
考点探究—提素养
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1.已知集合A={x∈R|x2+a>0},且2∉A,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a≤4} B.{a|a≥4}
C.{a|a≤-4} D.{a|a≥-4}
解析:由题意可得22+a≤0,解得a≤-4.故选C.
考点探究—提素养
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{2,4,5}
考点探究—提素养
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2
考点探究—提素养
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集合间的基本关系
考点探究—提素养
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解析:因为A⊆B,所以a-2=0或2a-2=0,解得a=2或a=1.若a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意.综上所述,a=1.故选B.
考点探究—提素养
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1.判断集合间关系的三种方法
(1)用列举法表示集合,从元素中寻找关系.
(2)化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系.
(3)利用数轴,在数轴上表示出两个集合(集合为数集),从而确定集合与集合的关系.
2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn图等来直观解决这类问题.求得参数后,可以把端点值代入进行验证,以免增解或漏解.
空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑是否存在空集的情况,否则易造成漏解.
考点探究—提素养
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4.设集合P={y|y=x2+1},M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是( )
A.M=P B.P∈M
C.MP D.PM
解析:因为P={y|y=x2+1}={y|y≥1},M={x|y=x2+1}=R,所以PM.
考点探究—提素养
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5.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为___________.
(-∞,3]
考点探究—提素养
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集合的基本运算(多考向探究)
考向1 集合间的交、并、补运算
(1)(2024·新课标Ⅰ卷)已知集合A={x|-5<x3<5},B={-3,-1,0,2,3},则A∩B=( )
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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解决集合运算问题的三个技巧
看元素构成 集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键
对集合化简 有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决
应用数形 离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;连续型数集的运算常借助数轴求解
考点探究—提素养
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6.(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
解析:因为N={x|x2-x-6≥0}=(-∞,-2]∪[3,+∞),而M={-2,-1,0,1,2},所以M∩N={-2}.故选C.
考点探究—提素养
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7.设全集U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则{x|x≥2}=( )
A.∁U(M∪N) B.N∪(∁UM)
C.∁U(M∩N) D.M∪(∁UN)
解析:由题意可得M∪N={x|x<2},则∁U(M∪N)={x|x≥2},A正确;∁UM={x|x≥1},则N∪(∁UM)={x|x>-1},B错误;M∩N={x|-1<x<1},则∁U(M∩N)={x|x≤-1,或x≥1},C错误;∁UN={x|x≤-1,或x≥2},则M∪(∁UN)={x|x<1,或x≥2},D错误.故选A.
考点探究—提素养
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考向2 利用集合的运算求参数
已知集合A={x∈Z|-1<x<3},B={x|3x-a<0},且A∩(∁RB)={1,2},则实数a的取值范围是( )
A.(0,4) B.(0,4]
C.(0,3] D.(0,3)
考点探究—提素养
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利用集合的运算求参数的方法
确定不等式解集的端点之间的大小关系时,需检验能否取“=”,另外千万不要忘记考虑空集.
考点探究—提素养
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8.(2025·湖北武汉模拟)设集合A={x||x-a|<1},B={x|1<x<5},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是__________________.
解析:因为A={x||x-a|<1}={x|a-1<x<a+1},B={x|1<x<5},要使得A∩B=∅,需满足a-1≥5或a+1≤1,解得a≤0或a≥6,故实数a的取值范围是{a|a≤0,或a≥6}.
{a|a≤0,或a≥6}
考点探究—提素养
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集合新定义
(多选)(2025·河南安阳模拟)由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续两千多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足M∪N=Q,M∩N=∅,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.下列结论中可能正确的是( )
A.M={x|x<0},N={x|x>0}是一个戴德金分割
B.M中没有最大元素,N中有一个最小元素
C.M中有一个最大元素,N中有一个最小元素
D.M中没有最大元素,N中也没有最小元素
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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解决集合新定义问题的两个策略
紧扣新定义 先分析新定义的特点,常见的新定义有新概念、新公式、新运算和新法则等,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到解题的过程中,是解答新定义问题的关键所在
用好集合性质 集合的性质(集合中元素的性质、集合的运算性质等)是解答集合新定义问题的基础和突破口,在解题时,要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些条件,在关键之处用好集合的性质
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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课时作业
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
考向 集合的基本运算 集合的基本运算 集合的
基本运算 集合的
基本运算 集合的
基本运算 集合的
基本运算 集合的
基本运算
考点 并集运算 交集运算 交集运算;元素与集合的关系 并集运算;已知集合间的关系求集合 并集、补集运算 交集运算;计算真子集的个数 根据并集结果求参数的取值范围
课时作业
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题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★ ★ ★★ ★★ ★ ★ ★
考向 Venn图的实际应用 集合间的
关系与运算 集合的
基本运算 集合间的
关系与运算 集合间的基本关系 集合的
基本运算 集合的
基本运算
考点 子集;并集、补集运算 交集、并集运算 子集;交集、并集、补集运算 计算子集的个数 根据交集结果求并集 根据交集结果求参数最值
题号 15 16 17 18 19 20
难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★
考向 集合的
基本运算 集合间的基本关系 Venn图的实际应用 集合间的基本关系 集合的
新定义 集合的
新定义
考点 交集运算 根据集合的包含关系求集合的个数 根据集合的包含关系求参数的取值范围 元素与集合的关系 空集;补集
课时作业
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一、单项选择题
1.(2024·北京高考)已知集合M={x|-4<x≤1},N={x|-1<x<3},则M∪N=( )
A.{x|-4<x<3} B.{x|-1<x≤1}
C.{0,1,2} D.{x|-1<x<4}
解析:由题意,得M∪N={x|-4<x<3}.故选A.
课时作业
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2.(2024·全国甲卷)若集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|x+1∈A},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{1,2,3}
C.{3,4} D.{1,2,9}
解析:依题意,得对于集合B中的元素x,满足x+1=1,2,3,4,5,9,则x=0,1,2,3,4,8,即B={0,1,2,3,4,8},所以A∩B={1,2,3,4}.故选A.
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3.(2025·河北保定高三期末)若集合A={x|0<x+1<3},B={x|x2+x=0},则( )
A.-1∈(A∩B) B.0∈(A∩B)
C.B⊆A D.A∩B=∅
解析:因为A={x|0<x+1<3}={x|-1<x<2},B={x|x2+x=0}={-1,0},所以B⊆A不成立,A∩B={0}≠∅,则-1∉(A∩B),0∈(A∩B),故A,C,D错误,B正确.故选B.
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4.(2025·江苏扬州宝应县安宜高级中学高三期末)已知集合A={1,2,3,4,5},且A∪B=B,则集合B可以是( )
A.{1,2,3,4} B.{x|x2>1}
C.{x|2x>1} D.{x|log2(x-2)<2}
解析:因为A∪B=B,所以A⊆B.A中集合{1,2,3,4}显然不符合题意;B中集合为{x|x2>1}={x|x<-1,或x>1},不符合题意;C中集合为{x|2x>1=20}={x|x>0},符合题意;D中集合为{x|log2(x-2)<2=log24}={x|0<x-2<4}={x|2<x<6},不符合题意.故选C.
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5.设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},U为整数集,∁U(A∪B)=( )
A.{x|x=3k,k∈Z}
B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z}
D.∅
解析:因为整数集Z={x|x=3k,k∈Z}∪{x|x=3k+1,k∈Z}∪{x|x=3k+2,k∈Z},U=Z,所以∁U(A∪B)={x|x=3k,k∈Z}.故选A.
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7.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|x>a},若A∪B=R,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
解析:因为A={x|x2-2x>0}=(-∞,0)∪(2,+∞),A∪B=R,所以a<0.故选A.
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8.某班45名学生参加“3·12”植树节活动,每名学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”“合格”两个等级,结果如下表:
若在两个项目中都“合格”的学生最多有10人,则在两个项目中都“优秀”的人数最多为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
等级
项目 优秀 合格 合计
除草 30 15 45
植树 20 25 45
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解析:用集合A表示除草优秀的学生,集合B表示植树优秀的学生,全班学生用全集U表示,则∁UA表示除草合格的学生,∁UB表示植树合格的学生,作出Venn图,如图.设两个项目都优秀的人数为x,两个项目都合格的人数为y,由图可得20-x+x+30-x+y=45,即x=y+5,因为ymax=10,所以xmax=10+5=15.故选C.
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二、多项选择题
9.已知集合A,B均为R的子集,若A∩B=∅,则( )
A.A⊆∁RB B.∁RA⊆B
C.A∪B=R D.(∁RA)∪(∁RB)=R
解析:如图,根据Venn图可得A⊆∁RB,故A正确;由于B⊆∁RA,故B错误;A∪B⊆R,故C错误;(∁RA)∪(∁RB)=∁R(A∩B)=R,故D正确.故选AD.
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10.(2025·河北邢台高三质检)设集合A={x|x2-x≤6},B={xy|x∈A,y∈A},则( )
A.A∩B=B B.B∩Z的元素个数为16
C.A∪B=B D.A∩Z的子集个数为64
解析:对于A,B,C,因为A={x|x2-x≤6}={x|-2≤x≤3},所以B={xy|x∈A,y∈A}={x|-6≤x≤9},即A⊆B,所以A∩B=A,A∪B=B,B∩Z有6+1+9=16个元素,故A错误,B,C正确;对于D,A∩Z有2+1+3=6个元素,所以A∩Z的子集个数为26=64,故D正确.故选BCD.
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13.已知集合A={m2,-2},B={m,m-3},若A∩B={-2},则A∪B=_______________.
{-5,-2,4}
解析:∵A∩B={-2},∴-2∈B,若m=-2,则A={4,-2},B={-2,-5},∴A∩B={-2},A∪B={-5,-2,4};若m-3=-2,则m=1,∴A={1,-2},B={1,-2},∴A∩B={1,-2}(舍去).综上,A∪B={-5,-2,4}.
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14.已知集合A={-2,0,2,4},B={x||x-3|≤m},若A∩B=A,则m的最小值为________.
5
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15.已知A={(x,y)|x+y=0},B={(x,y)|x2+2y2=1},M=A∩B,则M中元素的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.4
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16.已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:A={x∈R|x2-3x+2=0}={x∈R|(x-1)(x-2)=0}={1,2},B={x∈N|0<x<5}={1,2,3,4}.因为A⊆C⊆B,所以根据子集的定义,集合C必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{3,4}的子集个数,即有22=4个.故选D.
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17.某年级先后举办了数学、历史、音乐讲座,其中有75人听了数学讲座,68人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,记A={x|x是听了数学讲座的学生},B={x|x是听了历史讲座的学生},C={x|x是听了音乐讲座的学生}.用card(M)来表示有限集合M中元素的个数,若card(A∩B)=17,card(A∩C)=12,card(B∩C)=9,A∩B∩C=∅,则( )
A.card(A∪B)=143 B.card(A∪B∪C)=166
C.card(B∪C)=129 D.card(A∩B∩C)=38
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解析:将已知条件用Venn图表示出来如图,对于A,
card(A∪B)=46+42+17+12+9=126,故A错误;对于B,card(A∪B∪C)=46+42+40+17+12+9=166,故B正确;对于C,card(B∪C)=42+40+17+12+9=120,故C错误;对于D,card(A∩B∩C)=0,故D错误.故选B.
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20.已知集合U={1,2,…,n}(n∈N*,n≥2),对于集合U的两个非空子集A,B,若A∩B=∅,则称(A,B)为集合U的一组“互斥子集”.记集合U的所有“互斥子集”的组数为f(n)(视(A,B)与(B,A)为同一组“互斥子集”),那么f(n)=_________________.
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R
4.集合的运算性质
(1)交集的性质:A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)并集的性质:A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)补集的性质:A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A,∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
题组一 走出误区——判一判
(1)eq \f(1,3)∈Q.( )
(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
(3)如果集合B⊆A,那么若元素a不属于A,则必不属于B.( )
2.已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x∈N\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(8,6-x)∈N)))),则用列举法表示集合A=___________.
解析:由eq \f(8,6-x)∈N,得6-x可取1,2,4,8,即x可取5,4,2,-2,又x∈N,故A={2,4,5}.
3.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(0,\f(b,a),b)),则a2026+b2026=________.
解析:由题意知a≠0,因为{1,a+b,a}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(0,\f(b,a),b)),所以a+b=0,则eq \f(b,a)=-1,所以a=-1,b=1.故a2026+b2026=1+1=2.
(1)(2025·江苏南通模拟)已知集合M=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=k+\f(1,2),k∈Z)))),N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,2)+1,k∈Z)))),则( )
A.M⊆N
B.N⊆M
C.M=N
D.M∩N=∅
解析:M=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=k+\f(1,2),k∈Z))))=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(2k+1,2),k∈Z)))),N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,2)+1,k∈Z))))=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(k+2,2),k∈Z)))),因为2k+1,k∈Z表示所有的奇数,k+2,k∈Z表示所有的整数,所以M⊆N.故选A.
(2)(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=( )
A.2
B.1
C.eq \f(2,3)
D.-1
解析:∵B⊆A,∴若B=∅,则2m-1<m+1,解得m<2;若B≠∅,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2m-1≥m+1,,m+1≥-2,,2m-1≤5,))解得2≤m≤3.综上,实数m的取值范围为(-∞,3].
解析:因为A={x|-eq \r(3,5)<x<eq \r(3,5)},B={-3,-1,0,2,3},且1<eq \r(3,5)<2,所以A∩B={-1,0}.故选A.
(2)(2024·全国甲卷)已知集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|eq \r(x)∈A},则∁A(A∩B)=( )
A.{1,4,9}
B.{3,4,9}
C.{1,2,3}
D.{2,3,5}
解析:因为A={1,2,3,4,5,9},B={x|eq \r(x)∈A},所以B={1,4,9,16,25,81},则A∩B={1,4,9},∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
解析:由集合A={x∈Z|-1<x<3}={0,1,2},B={x|3x-a<0}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x<\f(a,3))))),可得∁RB=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≥\f(a,3))))),因为A∩(∁RB)=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(1,2)),所以0<eq \f(a,3)≤1,解得0<a≤3,即实数a的取值范围是(0,3].故选C.
解析:对于A,因为M={x|x<0},N={x|x>0},所以M∪N={x|x≠0}≠Q,故A错误;对于B,设M={x|x<0,x∈Q},N={x|x≥0,x∈Q},满足戴德金分割,此时M中没有最大元素,N中有一个最小元素0,故B正确;对于C,若M中有一个最大元素,N中有一个最小元素,则不能同时满足M∪N=Q,M∩N=∅,故C错误;对于D,设M={x|x<eq \r(2),x∈Q},N={x|x≥eq \r(2),x∈Q},满足戴德金分割,此时M中没有最大元素,N中也没有最小元素,故D正确.故选BD.
9.(2025·黑龙江佳木斯调研)十九世纪下半叶集合论的创立奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的开区间段eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(2,3))),记为第一次操作;再将剩下的两个区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),1))分别均分为三段,并各自去掉中间的开区间段,记为第二次操作;….如此这样,每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的开区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即“康托三分集”.第三次操作后,从左到右第四个区间为( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,9),\f(1,3)))
B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,27),\f(1,9)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,27),\f(1,3)))
D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(25,27)))
解析:第一次操作剩下:eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),1));第二次操作剩下:eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,9))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,9),\f(1,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(7,9))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),1));第三次操作剩下:eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,27))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,27),\f(1,9))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,9),\f(7,27))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,27),\f(1,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(19,27))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(20,27),\f(7,9))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(25,27))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(26,27),1)),即从左到右第四个区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,27),\f(1,3))).故选C.
6.已知集合A={(x,y)|y=x2},B={(x,y)|y=eq \r(x)},则A∩B的真子集个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=x2,,y=\r(x),))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=0,,y=0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=1.))∴A∩B={(0,0),(1,1)},即A∩B有2个元素,∴A∩B的真子集个数为22-1=3.故选C.
11.若集合A={x|sin2x=1},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(y\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z)))),则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B
B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅
D.∁RA⊆∁RB
解析:因为A={x|sin2x=1}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=kπ+\f(π,4),k∈Z))))=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(4kπ+π,4),k∈Z)))),B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(y\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z))))=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(y\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(y=\f(2kπ+π,4),k∈Z)))),显然集合eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(4kπ+π,4),k∈Z))))⊆eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x=\f(2kπ+π,4),k∈Z)))),所以A⊆B,则A∪B=B,所以A正确;∁RB⊆∁RA,所以B正确,D错误;A∩B=A,所以C错误.故选AB.
三、填空题
12.已知集合A={1,2,3,4,5,6},B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(6,x-1)∈N,x∈A)))),则集合B的子集个数是__________.
解析:由eq \f(6,x-1)∈N,得x-1=6,x-1=3,x-1=2,x-1=1,且x∈A,故B={2,3,4},则集合B的子集个数为23=8.
解析:由A∩B=A,得A⊆B,由|x-3|≤m,得-m+3≤x≤m+3,故有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4≤m+3,,-2≥-m+3,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m≥1,,m≥5,))即m≥5,故m的最小值为5.
解析:因为A={(x,y)|x+y=0},B={(x,y)|x2+2y2=1},所以集合A是直线x+y=0上的点的集合,集合B是椭圆x2+2y2=1上的点的集合.因为M=A∩B,所以若要求M中元素的个数,只需联立方程eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y=0,,x2+2y2=1,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(\r(3),3),,y=-\f(\r(3),3)))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=-\f(\r(3),3),,y=\f(\r(3),3),))即椭圆和直线有两个交点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3),-\f(\r(3),3)))或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),3),\f(\r(3),3))),所以M中元素的个数是2.故选C.
18.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1},B={(x,y)||x|+|y|≤a},A⊆B,则实数a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))
B.[1,+∞)
C.[eq \r(2),+∞)
D.[2,+∞)
解析:集合A为圆x2+y2=1内部和圆周上的点集,集合B为直线x+y=a,x-y=a,-x+y=a,x+y=-a围成的正方形内部和边上的点集,画出图象,如图所示.当直线EF与圆O相切时,设切点为C,连接OC.∵△EOF为等腰直角三角形,OE=OF,∠EOF=90°,OC⊥EF,∴OC为Rt△EOF斜边上的中线,∴OC=eq \f(1,2)EF,即EF=2OC=2,∴OE=OF=eq \f(\r(2),2)EF=eq \r(2),此时a=eq \r(2).∵A⊆B,即圆O在正方形内,∴a≥eq \r(2).
19.(多选)(2025·广东新改革适应性训练)设P是一个数集,且至少含有两个数.若对任意a,b∈P,都有a+b,a-b,ab∈P,且若b≠0,则eq \f(a,b)∈P,则称P是一个数域.例如,有理数集Q是数域.下列说法正确的是( )
A.数域必含有0,1两个数
B.整数集是数域
C.若有理数集Q⊆M,则数集M一定是数域
D.数域中有无限多个元素
解析:因为P是一个数集,且至少含有两个数,所以P中必有一个非零实数.对于A,当a=b≠0时,a-b=0,eq \f(a,b)=1∈P,故A正确;对于B,例如a=1,b=2,但eq \f(1,2)∉Z,不满足条件,故B错误;对于C,例如M=Q∪{eq \r(2)},取a=1,b=eq \r(2),但1+eq \r(2)∉M,所以数集M不是一个数域,故C错误;对于D,由A项分析可知,数域必含有0,1两个数,根据数域的性质可知,数域必含有0,1,2,3,…,必为无限集,故D正确.故选AD.
eq \f(1,2)(3n-2n+1+1)
解析:根据题意,任意一个元素只能在集合A,B,C=∁U(A∪B)之一中,则这n个元素在集合A,B,C中共有3n种.其中A为空集的种数为2n,B为空集的种数为2n,故可得A,B均为非空子集的种数为3n-2n+1+1,又因为(A,B)与(B,A)为同一组“互斥子集”,故f(n)=eq \f(1,2)(3n-2n+1+1).
$$