内容正文:
第03讲 集合的基本运算
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 求集合的并集
【题型二】 求集合的交集
【题型三】 求集合的补集
【题型四】 根据图求集合的运算
【题型五】根据集合运算的结果求参数
【题型六】集合运算的综合问题
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.理解并集、交集、补集、全集的概念与表示;
2.了解并集、交集、补集的一些简单性质,会求两个简单集合的交集和并集,会求给定集合的补集;
3.掌握并集、交集、补集的基本运算与混合运算;
4.通过图描述几何的相关运算,进一步体会数形结合思想的作用.
【题型一】 求集合的并集
相关知识点讲解
概念
由所有属于集合或属于集合的元素所组成的集合,称为集合与的并集.
记号
(读作:并)
符号
图形表示
性质
,即一个集合与其本身的并集是其本身;
,即一个集合与空集的并集是其本身;
,即集合的并集运算满足交换律;
,即一个集合与其子集的并集是其自身.
【典题1】(24-25高一上·云南曲靖·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先得,再由集合的并集运算可得.
【详解】,
故,
故选:D
变式练习
1(24-25高三上·青海·期末)已知集合,则中所有元素之和为( )
A.18 B.20 C.22 D.24
【答案】C
【分析】由题意求得集合的元素,求得并集,可得答案.
【详解】因为,所以,则,
该集合中所有元素之和为.
故选:C.
2(2025高三下·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用集合的并集定义求解.
【详解】集合,
所以 ,
故选:D
3(2024·浙江杭州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意化简集合,结合包含关系求并集.
【详解】因为集合,
集合,
显然,所以.
故选:B.
3(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,则B可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用集合的并集运算,对四个选项逐一检验即可得解.
【详解】由,
当时,或,故A错误;
当时,或,故B错误;
当时,,故C正确;
当时,,故D错误;
故选:C.
【题型二】 求集合的交集
相关知识点讲解
概念
由属于集合且属于集合所有元素所组成的集合,称为集合与的交集.
记号
(读作:交)
符号
图形表示
性质
,;
;
,;
;
【典题1】(24-25高一上·广东肇庆·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求绝对值不等式,再根据交集概念计算即可.
【详解】,,.
故选:D.
变式练习
1(24-25高三下·湖南·开学考试)设集合,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据求出,求出集合即可求出.
【详解】由可知,
当时,,
解得或,即.
故.
故选:D.
2(2025·宁夏银川·一模)已知集合,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用集合的交运算求集合.
【详解】 .
故选:C
3(2025·广西南宁·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用交集的定义求解即可.
【详解】 中的元素都是形如 的整数,其中 是整数.
包含所有大于 且小于 4 的实数.
求交集 :
需要找到满足 的整数 .
解不等式:
左边: 解得 .
右边: 解得
因此,整数 的取值范围是 和
确定对应的 值:
当 时,.
当 时,.
结果: 中的元素是 .
故选:D.
4(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)已知集合,则的真子集的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】联立方程组得有一解,即有一个元素,即可求解.
【详解】联立方程组,整理得,解得,
则,故的真子集的个数为1.
故选:B.
5(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)集合,,且M、N都是集合的子集,若把叫做集合的长度,那么集合的长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出集合M和集合N的长度,由此能求出集合的“长度”的最小值.
【详解】根据新定义可知集合M的长度为,集合N的长度为,
当集合的长度最小时,M与N应分别在区间上的左右两端,
故的长度的最小值是
故选:B.
【题型三】 求集合的补集
相关知识点讲解
概念
对于集合,由全集中不属于集合的所有元素组成的集合,称为集合相对于全集的补集.
记号
(读作:的补集)
符号
图形表示
性质
;,;
;;
【典题1】(24-25高一下·浙江湖州·阶段练习)设集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据交集、补集的运算求解即可.
【详解】因为,
所以,,
故选:A
变式练习
1(2025·河南信阳·一模)已知全集,,,则是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将全集进行化简,补集及交集运算,即可得出答案.
【详解】因为全集,,,
则,,,
所以.
故选:A.
2(2025·河北·一模)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由集合的交、补运算即可求解;
【详解】因为,
所以,
所以
故选:B
3(2025·福建厦门·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据补集的概念及交集的运算可得结果.
【详解】∵,∴,
∵,∴.
故选:D.
【题型四】 根据图求集合的运算
【典题1】(24-25高一上·广东清远·阶段练习)已知集合,或,则图中的阴影部分表示的集合为( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】根据图示,利用集合运算表示出来,分步进行,结合交并补运算,可得答案.
【详解】或,或,
,;
由题意,阴影部分表示的是或.
故选:A.
变式练习
1(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)设全集,或,,如图,阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C.或 D.
【答案】B
【分析】由题意可知:阴影部分可表示为,结合集合的并集和补集运算求解.
【详解】由题意得,阴影部分可表示为,
因为或,,
则或,
且,所以.
故选:B.
2(22-23高二下·山东烟台·期末)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】阴影部分表示的集合为,故求出后可求交集.
【详解】根据题意,图中阴影部分区域表示为,
因为,,则或,
则,
故选:A.
【题型五】根据集合运算的结果求参数
【典题1】 (24-25高一上·四川达州·期中)已知集合 .若 则实数m的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】已知,这意味着集合与集合在中的补集没有交集,那么集合是集合的子集.接下来通过分析集合的边界与集合边界的关系来确定的取值范围.
【详解】. 因为,所以.
由于,要满足,
当,即,解得.
当,则有.解得:.
综上,m的取值范围为.
故选:A.
变式练习
1(24-25高一上·天津·阶段练习)若集合,非空集合,则能使成立的所有实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据,可得,再列出不等式组解之即可得解.
【详解】因为,所以,所以,
所以,解得.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:根据,得出,是解决本题的关键.
2(22-23高一上·陕西西安·阶段练习)已知集合,,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据集合与集合的交集和并集运算结果,确定集合与集合中元素,再根据元素与集合的关系求解参数即可.
【详解】,,
得,解得.
故.
又因为,所以得.
代入得,解得:,
综上可得:.
故选:C.
3(23-24高一上·广东肇庆·阶段练习)已知,集合,,,则实数( )
A.或 B.或0 C.或0 D.或或0
【答案】D
【分析】求出集合中方程的解确定,即可求出,根据,分两种情况和讨论即可.
【详解】由题可知,,则或,
因为,
所以当时,,则,符合题意;
当时,,
由知,或,即或,
综上所述,实数为0或1或,
故选:D.
【题型六】集合运算的综合问题
【典题1】 (24-25高一上·陕西西安·阶段练习)学校统计某班30名学生参加音乐、科学、体育3个兴趣小组的情况,已知每人至少参加了1个兴趣小组,其中参加音乐、科学、体育小组的人数分别为19,19,18,只同时参加了音乐和科学小组的人数为4,只同时参加了音乐和体育小组的人数为2,只同时参加了科学和体育小组的人数为4,则同时参加了3个小组的人数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【分析】设同时参加了3个小组的人数为,然后结合题意用维恩图求解即可;
【详解】如图,设同时参加了3个小组的人数为x,则,
解得,即同时参加了3个小组的人数为8.
故选:D.
【典题2】 (24-25高一上·云南昭通·期末)已知集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据题意求集合B,再结合集合间的运算求解;
(2)由题意可得,分类讨论和,结合包含关系分析求解.
【详解】(1)因为,
若,则,则或,
所以,.
(2)若,可知,
当时,则,解得;
当时,则,解得;
所以的取值范围为.
【典题3】(24-25高一上·浙江温州·期中)对于给定的非空集合M,定义集合,,当时,则称具有“对称性”,而,称为的对称集合.
(1)试判断集合,是否具有“对称性”,如果有,求出其对称集合;如果没有,请说明理由
(2)若集合,且集合具有"对称性",求的最小值.
(3)已知,且,记,若集合B具有“对称性”,求m的最小值.
【答案】(1)有,,;
(2);
(3).
【分析】(1)利用集合的“对称性”定义判断集合的对称性,有对称性的,可求得对称集合;
(2)先根据集合的“对称性”定义求出中的元素,比较元素大小,即得的范围,继而求得的最小值;
(3)先根据集合的“对称性”定义求出中的元素,比较元素大小,即得的范围,继而求得的最小值.
【详解】(1)对于集合,,,,
所以具有“对称”性质,且对称集合为,;
对于集合,,,,
所以不具有对称性.
(2)因,故或,于是2、3、4、、、,
0、1、、,因为,所以,,又,.
(3),
因为,所以,解得,又,故.
【点睛】方法点睛:本题考查学生的创新能力,理解新定义并运用是解题关键,本题实质就是根据新定义求出两个集合和,然后由它们的交集是否为空集确定结论.
变式练习
1(24-25高一上·河南新乡·阶段练习)某校举行中学生田径运动会(田径运动会分田赛和径赛两大类),高一(2)班48名学生中有一半的学生没有参加比赛,参加比赛的学生中,参加田赛的有12人,参加径赛的有18人,则田赛和径赛都参加的学生人数为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【分析】参加田赛的有12人,参加径赛的有18人,总共有30人,而参加比赛的人数为24人,则多出来的人数为田赛和径赛都参加的人数.
【详解】因为参加比赛的总人数为24人,参加田赛的有12人,参加径赛的有18人,
所以田赛和径赛都参加的学生人数为:人.
故选:B
2(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
【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
3(24-25高一上·山东·期中)在山东省实验中学科技节中,高一李明同学定义了可分比集合:若对于集合满足对任意,,都有,则称是可分比集合.例如:集合是可分比集合.若集合A,B均为可分比集合,且,则正整数的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【分析】方法一:根据可分比集合,再通过时成立,时不成立得到正整数的最大值为7;方法二:分析出,再证明满意题意.
【详解】解法一:一方面,取满足题意,则;
另一方面,若,不妨设,则,则,此时,且,矛盾!
综上所述,正整数的最大值为7.
解法二:,则,又,即若,内的数均不属于,
若,则,则,又,矛盾,
所以,当时,符合,所以.
故选:B.
4(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)
【分析】(1)先计算,再计算;
(2)由得,再分类讨论.
【详解】(1)当时,,则或,
则或.
(2)若,则,
当时,,即;
当时,,得,
则实数m的取值范围为.
5(24-25高一上·北京大兴·期中)若含有4个元素的数集能满足,则称数集具有性质.给定集合.
(1)写出一个具有性质的集合,并说明理由;
(2)若,证明:集合和不可能都具有性质;
(3)若集合有4个元素,,且, ,证明:这个集合不可能同时都具有性质.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)需要根据性质的定义,在给定集合中找出满足条件的四个元素组成集合,并验证.
(2)需要假设它们都具有性质,然后推出矛盾.这里要用到性质的定义以及集合的相关性质.
(3)可以采用反证法,假设这个集合都具有性质,然后根据集合的并集、交集性质以及性质的定义推出矛盾.
【详解】(1)取,满足,
所以是具有性质的集合.
(2)因为,
所以和中一个为奇数,一个为偶数.
所以中至多有2个偶数.
若和都具有性质J,由中有4个奇数和4个偶数知,中必有两个偶数.
若两个集合分别为和,
则或,不存在使得符合要求.
若两个集合分别为和,
则或,不存在使得符合要求.
若两个集合分别为和,
则或,不存在使得符合要求.
故若和不可能都具有性质J.
(3)假设集合同时都具有性质J,则每个集合中至多有两个偶数.
因为中恰有2n个偶数,所以这n个集合中都只含2个偶数.
设,其中为偶数,为奇数.
所以,
且.
由题意知,,即.
因为.
所以 矛盾,故假设不成立.
所以集合不可能同时都具有性质J.
【A组---基础题】
1(23-24高一下·江西宜春·阶段练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据并集定义求解可得.
【详解】因为,所以.
故选:A.
2(24-25高三下·天津滨海新·阶段练习)若集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出集合B,即可求出,根据补集定义即可求得答案.
【详解】由题意得,则,
故,
故选:C
3(24-25高三下·湖南永州·开学考试)设集合,,则下列结论正确的是( )
A.集合中一定有4个元素
B.集合中可能只有2个元素
C.集合为空集
D.集合可能有1个元素
【答案】D
【分析】根据题意逐项分类讨论,即可得出结论.
【详解】集合,
当时,,集合中只有3个元素,故A错误;
集合中必有元素3,集合中必有元素1和4,故中不可能只有2个元素,故B错误;
当时,,集合,不为空集,故C错误;
当时,,集合,只有1个元素,故D正确.
故选:D.
4(24-25高一上·福建福州·期中)设全集,,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先判断阴影部分表示,然后求解,再根据并集的概念求解即可.
【详解】由图可知阴影部分表示的集合为,
因为,
所以或,
所以,
所以图中阴影部分表示的集合为.
故选:.
5(24-25高三下·甘肃张掖·阶段练习)已知集合,若,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合计算,利用求参数的取值范围.
【详解】由得,.
由得,,
∴或,
∴,解得.
故选:A.
6(多选)(2025·河南开封·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据集合交并补的运算一一分析即可/
【详解】,
对A,若,则,则根据有,显然矛盾,故A错误;
对B,假设,则,根据有,显然矛盾,则,故B正确;
对C,由A知,,则,故C正确;
对D,显然,必有,故D错误;
故选:BC.
7(24-25高一上·上海·期末)已知集合,集合,若,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】求出集合,分析可得,然后分、、、,可得出关于的等式与不等式,综合可得出实数的取值集合.
【详解】因为,,
且,则,
对于方程,,
当时,有,解得,
当时,有,解得;
当时,有,方程组无解;
当时,有,方程组无解.
综上所述,实数的取值集合为.
故答案为:.
8(广东省衡水联考2024-2025学年高一下学期3月月考数学试题)在检测文本相似度时常以杰卡德距离作为衡量工具.称为集合内元素的个数,定义 为集合之间的杰卡德距离.现有两个文本集合,若,则的最小值为 .
【答案】/0.5
【分析】分析题干可知当最大且最小时,取得最小值,由此可算得答案.
【详解】由题意可知当最大且最小时,最小,
因为,所以最大为,此时,
且此时最小为,此时,
若,则且,此时,
故的最小值为.
故答案为:.
9(24-25高一上·广西河池·期末)已知集合.
(1)求;
(2)若集合,是否存在实数,使得?若存在,试求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在,或3或5.
【分析】(1)求出,再求;
(2)分类讨论求出集合,根据得,可得答案.
【详解】(1),
,
,
(2)存在.
,
①当时,,满足,所以;
②当时,,要满足,则,
因为,所以或5;
综上所述,或3或5.
10(24-25高一上·山东·阶段练习)已知集合,,其中,中至少有两个元素,若集合,满足:①对于任意两个不同元素,都有;②对于任意两个不同元素且,都有;则称集合是的“友好集”.
(1)已知,与,,分别判断是否为的“友好集”,是否为的“友好集”,并说明理由;
(2)若集合,其中,若存在集合是的“友好集”,证明:;
(3)若集合中有四个元素,且集合是的“友好集”,求集合中元素的个数.
【答案】(1)不是的“友好集”,是的“友好集”,理由见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据“友好集”的定义分别判断各集合的元素是否满足要求即可;
(2)先根据定义确定出集合中的元素,然后根据范围分析出的取值,由此可完成证明;
(3)先确定出集合中的元素,然后分类讨论的情况,根据范围确定出 的取值,然后可求得集合,由此可计算出中元素的个数.
【详解】(1)在中:,所以不是的“友好集”;
在中:,满足要求,
在中:,满足要求,
所以是的“友好集”.
(2)由题意可知,,
所以,
因为,所以,解得,
因为,所以,所以,
所以,即成立.
(3)设,其中且,
则,
所以,
若,则,
因为,所以,所以,所以,
因为,所以,所以,
所以,所以,所以,
此时有,此式显然不成立,所以不符合条件,所以;
当时,因为,所以,所以,
因为,所以,所以,
所以,,
所以,
所以集合中元素的个数为个.
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键点有两个,一方面是理解“友好集”的定义,通过定义完成判断证明;另一方面在解答第三问题时,注意对和分类讨论,通过推出矛盾判断出,再结合不等式性质进行分析.
【B组---提高题】
1(2025·广东·模拟预测)已知.设集合或,且,集合.若集合中的元素满足,则称为的“相邻元”.对于整数,若集合存在一个子集满足:(i)集合中的元素个数为;(ii),在集合中都至少有个“相邻元”,则称是“好数”.
(1)当时,直接写出的“相邻元”;
(2)当时,求证:是“好数”;
(3)当时,若整数满足,且,求证:是“好数”.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题干的定义即可求得结果.
(2)利用定义证明集合中至少有8个“相邻元”,即可证明结论.
(3)先求出当时,共有:
其次证明对于,有在每一个中,至多有一个“相邻元”.
最后证明不能在中均有“相邻元”,.即可证明结论.
【详解】(1)的“相邻元”为:.
(2)因为,所以.
设,显然中每一个元素恰有9个“相邻元”.
设,构造,
则集合中的元素个数为.
对集合中的任意元素,在集合中至多存在一个,
满足,
从而在集合中至少有8个“相邻元”,所以是“好数”.
(3)设,且,且.
①当时,
集合中的每一个元素均有2025个“相邻元”.
设,则中含有个元素.
设.
则中含有个元素,.并且两两交集为空集,
设,则共有:
②对于,有在每一个中,至多有一个“相邻元”.
下面证明该结论:设,且均是的“相邻元”.
由于,则与不同元素在前位,且后位相同,即,后位相同.
设与不同位置为,即;与不同位置为,即.
当相同时,又中与差为1的只有一个数,则.
当时,,
所以在每一个中,至多有一个“相邻元”.
③不能在中均有“相邻元”,.下面证明该结论:
元素中第都是中元素.
中第都是中元素.
故中至少有3个元素属于不同的和.
所以不存在,均是的“相邻元”.
由①②③知在中至少有2024个“相邻元”,故:
是“好数”.
【点睛】集合新定义问题常见的求解方法:
(1)理解定义: 仔细阅读题目中给出的新定义,明确其内涵和外延。特别注意定义的
关键条件、限制和运算规则等,确保准确理解新定义的含义。
(2)列举法: 对于一些有限集合或元素个数较少的集合,可以通过列举出集合中的所有
元素,然后根据新定义进行分析和计算。
(3)性质分析法: 分析新定义所具有的性质,如对称性、传递性、封闭性等。利用这些
性质来简化问题的求解过程,或者通过判断集合元素是否满足这些性质来确定集合的特征。
(4)转化法: 将新定义问题转化为熟悉的集合问题或其他数学问题。例如,将新定义的
运算转化为常规的集合运算,或者将集合元素的条件转化为方程、不等式等进行求解。
(5)特殊值法:对于一些抽象的集合新定义问题,可以通过选取特殊值来进行分析和验
证。选取一些满足条件的特殊元素代入新定义中,观察其规律和结果,从而推测出一般情
况下的结论。
(6)反证法:当直接证明某个结论比较困难时,可以考虑使用反证法。假设结论不成立,
然后根据新定义和已知条件推出矛盾,从而证明原结论成立。
10
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$$
第03讲 集合的基本运算
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 求集合的并集
【题型二】 求集合的交集
【题型三】 求集合的补集
【题型四】 根据图求集合的运算
【题型五】根据集合运算的结果求参数
【题型六】集合运算的综合问题
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.理解并集、交集、补集、全集的概念与表示;
2.了解并集、交集、补集的一些简单性质,会求两个简单集合的交集和并集,会求给定集合的补集;
3.掌握并集、交集、补集的基本运算与混合运算;
4.通过图描述几何的相关运算,进一步体会数形结合思想的作用.
【题型一】 求集合的并集
相关知识点讲解
概念
由所有属于集合或属于集合的元素所组成的集合,称为集合与的并集.
记号
(读作:并)
符号
图形表示
性质
,即一个集合与其本身的并集是其本身;
,即一个集合与空集的并集是其本身;
,即集合的并集运算满足交换律;
,即一个集合与其子集的并集是其自身.
【典题1】(24-25高一上·云南曲靖·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
变式练习
1(24-25高三上·青海·期末)已知集合,则中所有元素之和为( )
A.18 B.20 C.22 D.24
2(2025高三下·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
3(2024·浙江杭州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,则B可能为( )
A. B. C. D.
【题型二】 求集合的交集
相关知识点讲解
概念
由属于集合且属于集合所有元素所组成的集合,称为集合与的交集.
记号
(读作:交)
符号
图形表示
性质
,;
;
,;
;
【典题1】(24-25高一上·广东肇庆·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
变式练习
1(24-25高三下·湖南·开学考试)设集合,若,则( )
A. B. C. D.
2(2025·宁夏银川·一模)已知集合,,则等于( )
A. B. C. D.
3(2025·广西南宁·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)已知集合,则的真子集的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)集合,,且M、N都是集合的子集,若把叫做集合的长度,那么集合的长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【题型三】 求集合的补集
相关知识点讲解
概念
对于集合,由全集中不属于集合的所有元素组成的集合,称为集合相对于全集的补集.
记号
(读作:的补集)
符号
图形表示
性质
;,;
;;
【典题1】(24-25高一下·浙江湖州·阶段练习)设集合,则( )
A. B.
C. D.
变式练习
1(2025·河南信阳·一模)已知全集,,,则是( )
A. B.
C. D.
2(2025·河北·一模)设集合,则( )
A. B. C. D.
3(2025·福建厦门·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【题型四】 根据图求集合的运算
【典题1】(24-25高一上·广东清远·阶段练习)已知集合,或,则图中的阴影部分表示的集合为( )
A.或 B.或
C. D.
变式练习
1(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)设全集,或,,如图,阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C.或 D.
2(22-23高二下·山东烟台·期末)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【题型五】根据集合运算的结果求参数
【典题1】 (24-25高一上·四川达州·期中)已知集合 .若 则实数m的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
变式练习
1(24-25高一上·天津·阶段练习)若集合,非空集合,则能使成立的所有实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2(22-23高一上·陕西西安·阶段练习)已知集合,,且,,则( )
A. B. C. D.
3(23-24高一上·广东肇庆·阶段练习)已知,集合,,,则实数( )
A.或 B.或0 C.或0 D.或或0
【题型六】集合运算的综合问题
【典题1】 (24-25高一上·陕西西安·阶段练习)学校统计某班30名学生参加音乐、科学、体育3个兴趣小组的情况,已知每人至少参加了1个兴趣小组,其中参加音乐、科学、体育小组的人数分别为19,19,18,只同时参加了音乐和科学小组的人数为4,只同时参加了音乐和体育小组的人数为2,只同时参加了科学和体育小组的人数为4,则同时参加了3个小组的人数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【典题2】 (24-25高一上·云南昭通·期末)已知集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求的取值范围.
【典题3】(24-25高一上·浙江温州·期中)对于给定的非空集合M,定义集合,,当时,则称具有“对称性”,而,称为的对称集合.
(1)试判断集合,是否具有“对称性”,如果有,求出其对称集合;如果没有,请说明理由
(2)若集合,且集合具有"对称性",求的最小值.
(3)已知,且,记,若集合B具有“对称性”,求m的最小值.
变式练习
1(24-25高一上·河南新乡·阶段练习)某校举行中学生田径运动会(田径运动会分田赛和径赛两大类),高一(2)班48名学生中有一半的学生没有参加比赛,参加比赛的学生中,参加田赛的有12人,参加径赛的有18人,则田赛和径赛都参加的学生人数为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
2(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
3(24-25高一上·山东·期中)在山东省实验中学科技节中,高一李明同学定义了可分比集合:若对于集合满足对任意,,都有,则称是可分比集合.例如:集合是可分比集合.若集合A,B均为可分比集合,且,则正整数的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
4(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
5(24-25高一上·北京大兴·期中)若含有4个元素的数集能满足,则称数集具有性质.给定集合.
(1)写出一个具有性质的集合,并说明理由;
(2)若,证明:集合和不可能都具有性质;
(3)若集合有4个元素,,且, ,证明:这个集合不可能同时都具有性质.
【A组---基础题】
1(23-24高一下·江西宜春·阶段练习)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2(24-25高三下·天津滨海新·阶段练习)若集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
3(24-25高三下·湖南永州·开学考试)设集合,,则下列结论正确的是( )
A.集合中一定有4个元素
B.集合中可能只有2个元素
C.集合为空集
D.集合可能有1个元素
4(24-25高一上·福建福州·期中)设全集,,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
5(24-25高三下·甘肃张掖·阶段练习)已知集合,若,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
6(多选)(2025·河南开封·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
7(24-25高一上·上海·期末)已知集合,集合,若,则实数的取值集合为 .
8(广东省衡水联考2024-2025学年高一下学期3月月考数学试题)在检测文本相似度时常以杰卡德距离作为衡量工具.称为集合内元素的个数,定义 为集合之间的杰卡德距离.现有两个文本集合,若,则的最小值为 .
9(24-25高一上·广西河池·期末)已知集合.
(1)求;
(2)若集合,是否存在实数,使得?若存在,试求出实数的值;若不存在,请说明理由.
10(24-25高一上·山东·阶段练习)已知集合,,其中,中至少有两个元素,若集合,满足:①对于任意两个不同元素,都有;②对于任意两个不同元素且,都有;则称集合是的“友好集”.
(1)已知,与,,分别判断是否为的“友好集”,是否为的“友好集”,并说明理由;
(2)若集合,其中,若存在集合是的“友好集”,证明:;
(3)若集合中有四个元素,且集合是的“友好集”,求集合中元素的个数.
【B组---提高题】
1(2025·广东·模拟预测)已知.设集合或,且,集合.若集合中的元素满足,则称为的“相邻元”.对于整数,若集合存在一个子集满足:(i)集合中的元素个数为;(ii),在集合中都至少有个“相邻元”,则称是“好数”.
(1)当时,直接写出的“相邻元”;
(2)当时,求证:是“好数”;
(3)当时,若整数满足,且,求证:是“好数”.
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