内容正文:
专题强化01:集合与逻辑用语题型归纳
【知识网络】
【题型归纳】
题型一:集合的概念
题型二:元素与集合
题型三:集合中元素的特性
题型四:集合的表示方法
题型五:集合的基本关系
题型六:集合的交并补运算
题型七:集合的交并补运算求参数问题
题型八:Venn图
题型九:集合的应用
题型十:充分条件与必要条件判断
题型十一:含有量词的命题的否定
题型十二:逻辑用语的参数问题
题型十三:集合新定义
题型十四:集合与逻辑用语综合问题
【题型突破】
题型一:集合的概念
1.(2025高一上·全国)下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数
B.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
2.(24-25高一上·广东清远·阶段练习)给出下列说法:
①所有接近于的数构成一个集合;
②年高考数学全国卷Ⅰ中的选择题构成一个集合;
③高科技产品构成一个集合;
④所有不大于的自然数构成一个集合;
⑤,,,组成的集合含有个元素.
其中正确的是( )
A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④
3.(24-25高一上·山东滨州)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4) B.(1)、(3)、(4) C.(2) D.(3)
题型二:元素与集合
4.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列五个写法,其中错误写法的个数为( )
①;②;③;④;⑤
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥,其中正确的个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
6.(24-25高一上·全国)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
题型三:集合中元素的特性
7.(2025高三·全国·专题练习)已知集合若,则的值为( )
A.1 B. C.1或 D.或
8.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知,,若集合,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
9.(2024高三·全国·专题练习)已知集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.0或3 D.
题型四:集合的表示方法
10.(23-24高一上·海南省直辖县级单位)下列说法正确的是( )
A.由1,2,3,1,4构成的集合是{1,2,3,1,4}
B.满足的构成的集合是
C.全体实数构成的集合是{x|x是实数}
D.抛物线上的所有点的坐标构成的集合是
11.(24-25高一上·江苏连云港)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
12.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)由大于且小于的偶数组成的集合;
(2)所有被除余的整数所构成的集合;
(3)平面直角坐标系中第四象限的全体点的坐标构成的集合;
题型五:集合的基本关系
13.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
14.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)设集合.
(1)当时,求A的非空真子集的个数;
(2)若,求实数m的取值范围.
15.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)已知或.若或,,求的取值范围.
(2)若,,求的取值范围.
题型六:集合的交并补运算
16.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)已知全集.
(1)求;
(2)求.
18.(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,,.
(1)求,;
(2)求,.
题型七:集合的交并补运算求参数问题
19.(24-25高一上·甘肃·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
20.(24-25高一上·江苏常州)已知全集,不等式的解集是,集合,.
(1)求实数的值;
(2)求;
(3)若,求的取值范围.
21.(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)已知全集,集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
题型八:Venn图
22.(2025·云南玉溪·模拟预测)如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若集合,集合,则集合( )
A. B.
C.或 D.或
23.(25-26高一上·全国·课堂例题)已知集合,,,则图中所示的阴影部分的集合可以表示为( )
A. B.
C. D.
24.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
题型九:集合的应用
25.(24-25高一上·四川眉山·期中)高三1班有12名同学读过《牡丹亭》,有8名同学读过《醒世恒言》,两者都读过的同学有4名,则该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有( )
A.16人 B.18人 C.20人 D.24人
26.(24-25高一上·全国·课后作业)二十大报告中提出加强青少年体育工作,促进群众体育和竞技体育全面发展,加快建设体育强国的要求.某校体育课开设“足球”、“篮球”两门选修课程,假设某班每位学生最少选修一门课程,其中有位学生选修了“足球”课程,有位学生选修了“篮球”课程,有位学生同时选修了这两门课程,则该班学生的人数为( )
A. B. C. D.
27.(24-25高一上·广东广州·期中)广州奥林匹克中学第5届(总第35届)学校运动会于2024年11月7日至8日在车陂路校区和智谷校区同时举行,本届校运会,初中新增射击比赛项目,初一某班共有28名学生参加比赛,其中有15人参加田赛比赛,有14人参加径赛比赛,有8人参加射击比赛,同时参加田赛和射击比赛的有3人,同时参加田赛和径赛比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,只参加一项比赛的有( )人.
A.3 B.9 C.19 D.14
题型十:充分条件与必要条件判断
28.(25-26高一上·全国·课前预习)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
29.(2025高一上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的充分不必要条件
B.“方程有实数根”是“”的充要条件
C.“”是“”的必要不充分条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
30.(25-26高一上·全国·单元测试)已知均为实数,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
题型十一:含有量词的命题的否定
31.(25-26高一上·广西·开学考试)已知命题: ,则( )
A.是真命题,
B.是真命题,
C.是假命题,
D.是假命题,
32.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
33.(2025高一·全国·专题练习)已知命题p:,,则( )
A.:, B.:,
C.:, D.:,
题型十二:逻辑用语的参数问题
34.(24-25高一上·广东江门·期中)若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
35.(2025高一上·全国·专题练习)设集合,则B是A的真子集的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
36.(25-26高一上·全国·课后作业)若“,使得”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型十三:集合新定义
37.(24-25高一上·北京·阶段练习)设是整数集的一个非空子集,对于,如果且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,含有“孤立元”的集合共有( )个.
A.14 B.16 C.18 D.20
38.(24-25高一上·陕西榆林·期末)给定数集M,若对于任意,都有,且,则称集合M为闭集合,则下列说法正确的是( )
A.自然数集是闭集合
B.无理数集是闭集合
C.集合为闭集合
D.若集合,为闭集合,则也为闭集合
39.(24-25高一上·陕西咸阳·阶段练习)高一的珍珍阅读课外书籍时,发现笛卡尔积是代数和图论中一个很重要的课题.对于非空数集,,定义且,将称为“与的笛卡尔积”
(1)若,,求和;
(2)试证明:“”是“”的充要条件.
题型十四:集合与逻辑用语综合问题
40.(24-25高一上·安徽蚌埠·期中)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
41.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知集合且,集合,命题,命题.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
42.(24-25高一上·重庆·期末)已知全集为,集合,集合.
(1)若,求:
(2)若,且,求实数的取值范围.
【专题强化】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(25-26高一上·广西)已知集合,则的元素个数是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
3.(25-26高一上·广西·开学考试)“”是“互为邻补角”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2025高二下·北京·学业考试)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
6.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,,则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·全国·课前预习)设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下面命题正确的是( )
A.“”的必要不充分条件是“”
B.命题“若,则”的是真命题
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
9.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)下列选项不正确的是( )
A.集合用列举法表示为
B.空集是任何集合的子集
C.任何集合至少有两个子集
D.满足方程组的点集为
10.(25-26高一上·全国·单元测试)若,,则称集合为幸福集合.对集合的所有非空子集,下列叙述正确的是( )
A.幸福集合个数为8 B.含的幸福集合个数为4
C.不含1的幸福集合个数为4 D.元素个数为3的幸福集合有2个
11.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合为实数集的非空子集.若对任意,都有,,,则称为封闭集.以下结论正确的有( )
A.为封闭集
B.若为封闭集,则一定有
C.若为封闭集,则满足的任意集合也是封闭集
D.存在集合,不为封闭集
12.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合,或,则下列结论中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
三、填空题
13.(24-25高一上·广东江门·期中)已知集合,,则集合的真子集个数为 .
14.(25-26高一上·全国·课堂例题)若“,使得”是假命题,则实数的取值可以为 .
15.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知命题且,命题恒成立,若与不同时为真命题,则的取值范围是 .
16.(2025高一·全国·专题练习)已知全集{为不大于20的质数},是的两个子集,且,,,则集合 , .
四、解答题
17.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知全集为,集合,或求:
(1)
(2)
(3)
18.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
19.(2025高一·全国·专题练习)已知集合或,,回答下列问题.
(1)若,试求,;
(2)若,求实数的取值范围;
20.(25-26高一上·河南南阳)已知集合,.
(1)若且,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
21.(24-25高一上·江苏南通·期末)设集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围.
22.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)对于非空集合U,记.若集合,且满足如下两个条件:①对任意的,有;②对任意的,有.则称集合A为集合U的一个“完美子集类”.
(1)若集合,试写出集合U的所有“完美子集类”;
(2)已知A是集合U的一个“完美子集类”,证明:
(Ⅰ);
(Ⅱ)对任意的,有.
2
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专题强化01:集合与逻辑用语题型归纳
【知识网络】
【题型归纳】
题型一:集合的概念
题型二:元素与集合
题型三:集合中元素的特性
题型四:集合的表示方法
题型五:集合的基本关系
题型六:集合的交并补运算
题型七:集合的交并补运算求参数问题
题型八:Venn图
题型九:集合的应用
题型十:充分条件与必要条件判断
题型十一:含有量词的命题的否定
题型十二:逻辑用语的参数问题
题型十三:集合新定义
题型十四:集合与逻辑用语综合问题
【题型突破】
题型一:集合的概念
1.(2025高一上·全国)下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数
B.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
【答案】B
【分析】根据集合的元素必须具有确定性,逐个判断各个选项即可.
【详解】对于A:“非常接近”不具有确定性,故选项A错误;
对于B:对于任何一个学生可以判断其在高一学生这个集合中,故选项B正确;
对于C:“比较好”不具有确定性,故选项C错误;
对于D:“高手”不具有确定性,故选项D错误.
故选:B
2.(24-25高一上·广东清远·阶段练习)给出下列说法:
①所有接近于的数构成一个集合;
②年高考数学全国卷Ⅰ中的选择题构成一个集合;
③高科技产品构成一个集合;
④所有不大于的自然数构成一个集合;
⑤,,,组成的集合含有个元素.
其中正确的是( )
A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④
【答案】D
【分析】根据集合的性质逐项分析判断即可.
【详解】对于①:接近于的数不能确定,所以不能构成集合,故①错误;
对于②:年高考数学全国卷Ⅰ中的选择题是确定的,且互不相同,可以构成集合,故②正确;
对于③:高科技产品不能确定,所以不能构成一个集合,故③错误;
对于④:不大于的自然数为0,1,2,3,能构成集合,故④正确;
对于⑤:因为,不能构成一个集合,故⑤错误;
故选:D.
3.(24-25高一上·山东滨州)有下列说法:其中正确的说法是( )
(1)0与表示同一个集合
(2)由1,2,3组成的集合可表示为或;
(3)方程的所有解的集合可表示为;
(4)集合是有限集.
A.(1)、(4) B.(1)、(3)、(4) C.(2) D.(3)
【答案】C
【分析】利用集合的性质及相关概念判断各个命题即可得解.
【详解】对于(1),0是元素,不表示集合,为集合,二者不一样,(1)错误;
对于(2),由集合元素的无序性知,(2)正确;
对于(3),方程的所有解的集合可表示为,(3)错误;
对于(4),集合是无限集.
故选:C
题型二:元素与集合
4.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列五个写法,其中错误写法的个数为( )
①;②;③;④;⑤
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据元素与集合之间的关系、集合与集合之间的关系进行逐一判断.
【详解】对于①,“”是用于元素与集合的关系,①错,
对于②,是任意集合的子集,②对.
对于③,集合是它本身的子集,③对.
对于④,“”是用于元素与集合的关系,④错.
对于⑤,是用于集合与集合的关系的,⑤错.
所以错误的写法有①④⑤,共3个.
故选:C.
5.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥,其中正确的个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】①根据子集的定义判断;②根据集合中的元素的特征判断;③根据集合中有一个元素0判断;④根据元素与集合的关系判断;⑤根据集合与集合的关系判断;⑥根据空集是任意集合的子集判断.
【详解】依据子集定义,任何集合都是自身的子集,①正确;
集合中的元素具有无序性,②正确;
集合中有一个元素0,不是空集,③正确;
0是集合中的元素,所以,④正确;
空集和集合两个集合的关系为包含关系不是属于关系,⑤错误;
由于空集是任意集合的子集,则,⑥正确;
故选:C
6.(24-25高一上·全国·课后作业)给出下列6个关系:①,②,③,④,⑤,⑥.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【分析】根据,,,,,这几个常用数集的含义判断即可.
【详解】对于①,因为为无理数,有理数和无理数统称为实数,所以,所以①正确;
对于②,因为是无理数,所以,所以②错误;
对于③,因为不是正整数,所以,所以③正确;
对于④,因为,所以④正确;
对于⑤,因为是无理数,所以,所以⑤正确;
对于⑥,因为,所以⑥错误.
故选:A.
题型三:集合中元素的特性
7.(2025高三·全国·专题练习)已知集合若,则的值为( )
A.1 B. C.1或 D.或
【答案】B
【分析】根据或,结合集合中元素满足互异性即可求解.
【详解】因为
所以或,
当时,,此时,,故舍去:
当时,解得或(舍去),
综上.
故选:B
8.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知,,若集合,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】由集合相等与集合中元素的互异性求出参数的值,进而求出即可.
【详解】,, ,,即,
,当时,或,
当时,即得集合,不符合元素的互异性,故舍去,
当时,,即得集合,不符合元素的互异性,故舍去,
综上,, ,
,
故选:B.
9.(2024高三·全国·专题练习)已知集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.0或3 D.
【答案】B
【分析】由题意可得或,分类讨论,结合集合元素的互异性,即可求得答案.
【详解】因为且,
所以或,
①若,此时,不满足元素的互异性;
②若,解得或3,
当时不满足元素的互异性,当时,符合题意.
综上所述,.
故选:B
题型四:集合的表示方法
10.(23-24高一上·海南省直辖县级单位)下列说法正确的是( )
A.由1,2,3,1,4构成的集合是{1,2,3,1,4}
B.满足的构成的集合是
C.全体实数构成的集合是{x|x是实数}
D.抛物线上的所有点的坐标构成的集合是
【答案】C
【分析】根据集合中元素满足互异性即可求解A,根据集合的描述法表示即可求BC.
【详解】对于A,根据集合中的元素满足互异性,可知构成的集合为{1,2,3, 4},故A错误,
对于B, 满足的构成的集合是,故B错误,
对于C, 全体实数构成的集合是{x|x是实数},C正确,
对于D, 抛物线上的所有点的坐标构成的集合是,故D错误,
故选:C
11.(24-25高一上·江苏连云港)选择适当方法表示下列集合:
(1)由不超过5的所有自然数组成的集合A;
(2)不等式的解集组成集合;
(3)平面直角坐标系中第二象限的点组成集合;
(4)二次函数的图象上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用列举法表示集合即可;
(2)利用描述法表示集合即可;
(3)利用描述法表示集合即可;
(4)利用描述法表示集合即可.
【详解】(1)利用列举法表示集合;
(2)利用描述法表示集合;
(3)利用描述法表示集合;
(4)利用描述法表示集合.
12.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)用适当的方法表示下列集合,并判断它是有限集还是无限集.
(1)由大于且小于的偶数组成的集合;
(2)所有被除余的整数所构成的集合;
(3)平面直角坐标系中第四象限的全体点的坐标构成的集合;
【答案】(1)有限集;
(2),无限集;
(3),无限集.
【分析】由集合的表示方法以及相关概念,可得答案.
【详解】(1)有限集.
(2),无限集.
(3),无限集.
题型五:集合的基本关系
13.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】根据,列不等式组,求解即可.
【详解】因为,又 ,且 ,
所以需满足, 解得 .
故选:C
14.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)设集合.
(1)当时,求A的非空真子集的个数;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2){或}
【分析】(1)先解不等式确定集合A,再由元素个数计算非空真子集即可;
(2)根据集合间的基本关系,分类讨论B是否为空集计算即可.
【详解】(1)由知,且可得,
所以A的非空真子集的个数为;
(2)因为,若,则,可得;
若,则,解之得;
综上所述:实数m的取值范围为{或}.
15.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)已知或.若或,,求的取值范围.
(2)若,,求的取值范围.
【答案】(1)或(2)
【分析】根据集合的包含关系,建立不等式即可解出结果.
【详解】(1)即的范围小于的范围.
当,即时,,满足;
当,即时,要使,由图1得,
①②等号不同时成立,解得.
综上所述,的取值范围为或.
(2)即的范围小于的范围.
要使,优先考虑是否为空集.
当,即时,,满足;
当,即时,要使,由图2得或,
解得.又因为,所以.
综上所述,的取值范围为.
题型六:集合的交并补运算
16.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由补集和交集的运算可得结果.
【详解】由题意,,则.
故选:C.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)已知全集.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)或或
(2)或
【分析】根据给定条件,利用补集、交集、并集的定义逐项计算判断即得.
【详解】(1)由于
所以或或.
(2)方法一 ,所以或.
方法二 利用德摩根定律结合(1)得或.
18.(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,,.
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1)
(2)
【分析】分别求出集合,,利用集合交、并、补的运算求解即可.
【详解】(1)由题意得,,,
,
所以 ,
.
(2)由题意得,,,
所以 ,
.
题型七:集合的交并补运算求参数问题
19.(24-25高一上·甘肃·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据并集与交集,补集的概念直接计算.
(2)根据集合间的包含关系,列不等式,解不等式即可.
【详解】(1)因为,所以.
因为,所以.
因为,所以或,所以.
(2)因为.
①当时,满足,此时,解得;
②当时,要满足,则解得.
综上所述,实数的取值范围是.
20.(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)已知全集,不等式的解集是,集合,.
(1)求实数的值;
(2)求;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,结合三个二次式的关系,列出方程组,即可求解;
(2)求得,结合集合并集与补集的运算,即可求解;
(3)根据集合交集的概念与运算,分别求得的取值范围,即可求解.
【详解】(1)由不等式的解集是,
可得,解得.
(2)由不等式,可得,解得,即,
因为,可得或,
可得或.
(3)由集合,,,
因为,可得,又因为,可得,
所以实数的取值范围为.
21.(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)已知全集,集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出,根据对是否为空集分情况讨论即可;
(2)求出,根据并集定义求解即可.
【详解】(1)由,得,,故,
因为,所以,
①当时,,解得;
②当时,有,无解;
所以实数的取值范围为.
(2)由题意,,
若,则,
所以实数的取值范围为;
题型八:Venn图
22.(2025·云南玉溪·模拟预测)如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若集合,集合,则集合( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据给定的韦恩图,结合集合的运算求解.
【详解】集合,集合,则,
由韦恩图得 或.
故选:D
23.(25-26高一上·全国·课堂例题)已知集合,,,则图中所示的阴影部分的集合可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】图中所示的阴影部分的集合为,结合集合的运算即可得解.
【详解】由图可知,阴影部分表示的集合为集合中的元素去掉集合的元素构成,即,
而,,则,,
故阴影部分表示的集合为.
故选:C.
24.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合韦恩图的表示方法,利用集合的运算法则,结合选项,即可求解.
【详解】解:由题意得,阴影部分的区域内的元素且,
所以阴影部分可表示为或或.
故选:D.
题型九:集合的应用
25.(24-25高一上·四川眉山·期中)高三1班有12名同学读过《牡丹亭》,有8名同学读过《醒世恒言》,两者都读过的同学有4名,则该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有( )
A.16人 B.18人 C.20人 D.24人
【答案】A
【分析】根据集合的容斥原理即可求解.
【详解】设集合“高三1班读过《牡丹亭》的学生”,其元素个数记为;
集合“高三1班读过《醒世恒言》的学生”,其元素个数记为;
则,
则.
故该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有16人.
故选:A.
26.(24-25高一上·全国·课后作业)二十大报告中提出加强青少年体育工作,促进群众体育和竞技体育全面发展,加快建设体育强国的要求.某校体育课开设“足球”、“篮球”两门选修课程,假设某班每位学生最少选修一门课程,其中有位学生选修了“足球”课程,有位学生选修了“篮球”课程,有位学生同时选修了这两门课程,则该班学生的人数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设选修“足球”课程的学生构成的集合为,选修“篮球”课程的学生构成的集合为,作出韦恩图,可得出该班学生人数.
【详解】设选修“足球”课程的学生构成的集合为,选修“篮球”课程的学生构成的集合为,
如下图所示:
由图可知,该班学生人数为.
故选:B.
27.(24-25高一上·广东广州·期中)广州奥林匹克中学第5届(总第35届)学校运动会于2024年11月7日至8日在车陂路校区和智谷校区同时举行,本届校运会,初中新增射击比赛项目,初一某班共有28名学生参加比赛,其中有15人参加田赛比赛,有14人参加径赛比赛,有8人参加射击比赛,同时参加田赛和射击比赛的有3人,同时参加田赛和径赛比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛,只参加一项比赛的有( )人.
A.3 B.9 C.19 D.14
【答案】C
【分析】画出韦恩图求解即可.
【详解】解:设只参加射击的人数为x,同时参加射击和径赛比赛的人数为y,只参加径赛的人数为z,作出韦恩图,如图所示:
则由韦恩图得:
,解得,
所以只参加一项比赛的有人.
故选:C.
题型十:充分条件与必要条件判断
28.(25-26高一上·全国·课前预习)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件、必要条件的定义及集合的包含关系即可求解.
【详解】当时,,满足,充分性成立;
当时,或,必要性不成立,即“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
29.(2025高一上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的充分不必要条件
B.“方程有实数根”是“”的充要条件
C.“”是“”的必要不充分条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】根据充分条件、必要条件的判断方法逐一判定即可.
【详解】对于A,易知“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的必要不充分条件,即选项A错误;
对于B,当时,满足“”,但方程没有实数根,即选项B不正确;
对于C,若,则,所以选项C错误;
对于D,若,有,但不满足;若,则,但不满足,即选项D正确.
故选:D.
30.(25-26高一上·全国·单元测试)已知均为实数,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】举例说明由不能推出,再证明由可推出,结合充分条件和必要条件的定义确定结论.
【详解】取,,可得,但,故由不能推出.
由于,所以和均不为0,所以可以推断.
综上,“”是“”的必要不充分条件.
故选:C
题型十一:含有量词的命题的否定
31.(25-26高一上·广西·开学考试)已知命题: ,则( )
A.是真命题,
B.是真命题,
C.是假命题,
D.是假命题,
【答案】C
【分析】根据命题的否定和存在量词和全称量词的否定求解.
【详解】由,得或,则当时,,故是假命题,.
故选:C
32.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据全称量词的命题的否定,把任意改为存在,否定结论即可求解.
【详解】命题“,”的否定是:,.
故选:C.
33.(2025高一·全国·专题练习)已知命题p:,,则( )
A.:, B.:,
C.:, D.:,
【答案】D
【分析】根据存在量词命题的否定为全称量词命题,即可得解.
【详解】根据存在量词命题的否定为全称量词命题知:
命题p:,,则:,.
故选:D.
题型十二:逻辑用语的参数问题
34.(24-25高一上·广东江门·期中)若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据两个命题的关系,得到两集合的包含关系,列不等式求解即可.
【详解】依题意知:,,
因为是的必要不充分条件,
所以⫋,所以,解得.
故选:C
35.(2025高一上·全国·专题练习)设集合,则B是A的真子集的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解方程得A,再分析的根,得出B是A的子集时对应的,再由充分不必要条件的概念,真子集的概念得解.
【详解】,
若,则,BA,
若,则,BA,
若,则,BA,
∴BA的一个充分不必要条件是.
故选:B
36.(25-26高一上·全国·课后作业)若“,使得”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解法一:原命题为假,则其否定命题为真,因此写出其否定命题,结合恒成立求解即可;
解法二:先假设原命题为真,利用存在性成立求解后,再取相反面即可.
【详解】解法一:由于“,使得”是假命题,
则其否定:“,使得”是真命题,故,
又随着的增大而减小,
所以小于当时的最小值时,恒成立,
则,即.
解法二:当题中命题为真命题时,可得,使得成立,
所以大于或等于当时的最小值即可,
即,又该命题为假命题,所以.
故选:A.
题型十三:集合新定义
37.(24-25高一上·北京·阶段练习)设是整数集的一个非空子集,对于,如果且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,含有“孤立元”的集合共有( )个.
A.14 B.16 C.18 D.20
【答案】B
【分析】根据“孤立元”的含义写出所有可能集合即可.
【详解】由题意,要使集合含有“孤立元”,则集合中的元素不是3个一致连续的整数即可,
故满足条件的集合有:,,,,,,
,,,,,,,,
,.
故选:B.
38.(24-25高一上·陕西榆林·期末)给定数集M,若对于任意,都有,且,则称集合M为闭集合,则下列说法正确的是( )
A.自然数集是闭集合
B.无理数集是闭集合
C.集合为闭集合
D.若集合,为闭集合,则也为闭集合
【答案】C
【分析】ABD举反例即可,C选项给出证明.
【详解】取,则,故A错误;
取,则,不是无理数,故B错误;
设,,则,,故C正确;
取,,
由C选项可知是闭集合,同理可证也是闭集合,则为被整除或被整除的全体整数集,
取,则,不能被或整除,即,故D错误.
故选:C
39.(24-25高一上·陕西咸阳·阶段练习)高一的珍珍阅读课外书籍时,发现笛卡尔积是代数和图论中一个很重要的课题.对于非空数集,,定义且,将称为“与的笛卡尔积”
(1)若,,求和;
(2)试证明:“”是“”的充要条件.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)由笛卡尔积的定义易得结果;
(2)由笛卡尔积的定义结合充要条件进行证明即可.
【详解】(1)由题意可得:,
.
(2)若,设,
由定义可知:且,
所以“”是“”的必要条件;
若,对任意,均有,
即对任意,,均有,,
由任意性可知,,则,
所以“”是“”的充分条件;
综上所述:“”是“”的充要条件.
题型十四:集合与逻辑用语综合问题
40.(24-25高一上·安徽蚌埠·期中)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据集合的并集运算即可求解;
(2)由得,根据集合的包含关系即可求解;
(3)根据和分类讨论即可求解.
【详解】(1)当时,,则;
(2)由得,所以,
解得,即m的取值范围是;
(3)当时,符合题意,此时有,即
当时,有或,解得
综上,实数的取值范围为.
41.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知集合且,集合,命题,命题.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)求得集合和, ,进而可求得;
(2)根据给定条件可知集合是集合的真子集,根据包含关系列不等式求解即可.
【详解】(1)因为,所以,故,
又因为,
所以.
(2)因为是的充分不必要条件,故是的真子集,
又且,
所以(等号不同时成立),解得,
综上,实数的取值范围是.
42.(24-25高一上·重庆·期末)已知全集为,集合,集合.
(1)若,求:
(2)若,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,;
(2).
【分析】(1)把代入,分别解一元二次不等式化简集合,再利用交集、并集的定义求解.
(2)求出集合,再利用集合包含关系列式求解.
【详解】(1)解不等式,得,则,
当时,或,
所以或,.
(2)由(1)知或,
由,得或,
由,得,
所以实数的取值范围是.
【专题强化】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】根据反例可判断两者之间的条件关系.
【详解】若,如,满足,
但不满足,充分性不成立;
若,如,满足,但不满足,必要性不成立.
所以是的既不充分也不必要条件.
故选:D.
2.(25-26高一上·广西)已知集合,则的元素个数是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】应用集合的交运算求,即可得元素个数.
【详解】由题意可得,则有2个元素.
故选:B
3.(25-26高一上·广西·开学考试)“”是“互为邻补角”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】由,推不出互为邻补角;
由互为邻补角,得,
则“”是“互为邻补角”的必要不充分条件.
故选:B.
5.(2025高二下·北京·学业考试)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据含有一个量词的命题的否定,即可求得答案.
【详解】命题“”为存在量词命题,它的否定为全称量词命题,
即,
故选:A
5.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解一元二次不等式求出集合,再结合韦恩图求解.
【详解】由,得,而,
又全集,则,又图中阴影部分表示的集合为,
所以.
故选:B
6.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,,则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到中的元素为2的倍数,中的元素为3的倍数,中的元素为6的倍数,确定集合,,之间的包含关系,分别求出各选项中等号左边的结果,即可进行判断.
【详解】根据题意得到中的元素为2的倍数,中的元素为3的倍数,中的元素为6的倍数,
所以,,,
所以,,所以;,,
故选项A,C,D正确;,例如,但,故选项B错误.
故选:B.
7.(25-26高一上·全国·课前预习)设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题干可知,再利用集合和集合的范围即可确定的取值范围.
【详解】,,又,
则,解得,故的取值范围是.
故选:.
二、多选题
8.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下面命题正确的是( )
A.“”的必要不充分条件是“”
B.命题“若,则”的是真命题
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
【答案】AD
【分析】根据充分、必要条件和命题的真假依次判断即可.
【详解】对A:因为 ,但 或,所以“”是“”的必要不充分条件,故A正确;
对B:当时,满足,但此时不成立,所以命题“若,则”的是假命题,故B错误;
对C:当“且”时,“”成立;但当“”时,比如“,”,此时“且”不成立.所以“且”是“”的充分不必要条件,故C错误;
对D:当“但”时,可得“”;当“”时,可得“且”.所以“”是“”的必要不充分条件.故D正确.
故选:AD
9.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)下列选项不正确的是( )
A.集合用列举法表示为
B.空集是任何集合的子集
C.任何集合至少有两个子集
D.满足方程组的点集为
【答案】ACD
【分析】根据集合的定义、性质及子集的定义逐一判断各选项即可.
【详解】对于A,由得或或,因,则或,
则列举法表示为,故A错误;
对于B,空集是任何集合的子集,故B正确;
对于C,空集只有一个子集,即空集本身,故C错误;
对于D,由得,故点集为,则D错误.
故选:ACD
10.(25-26高一上·全国·单元测试)若,,则称集合为幸福集合.对集合的所有非空子集,下列叙述正确的是( )
A.幸福集合个数为8 B.含的幸福集合个数为4
C.不含1的幸福集合个数为4 D.元素个数为3的幸福集合有2个
【答案】BD
【分析】求出集合所有非空子集中“幸福关系”个数逐项判断可得答案.
【详解】具有“幸福关系”的元素组有:1;,2;三组.
含一组的幸福集合有,,,共3个;
含两组的幸福集合有,,,共3个;
含三组的幸福集合有,共1个,
所以的非空子集中幸福集合的个数为,故A错误;
其中含的幸福集合个数为4,不含1的幸福集合个数为3,故B正确,C错误;
元素个数为3的幸福集合有2个,故D正确.
故选:BD.
11.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合为实数集的非空子集.若对任意,都有,,,则称为封闭集.以下结论正确的有( )
A.为封闭集
B.若为封闭集,则一定有
C.若为封闭集,则满足的任意集合也是封闭集
D.存在集合,不为封闭集
【答案】ABD
【分析】对于A,设,,根据运算可验证,,;对于B,易得时,;对于CD,可举特例说明;
【详解】对于A,设,,其中,,,,
则,,,;
,,,;
,
,,.综上,为封闭集,故A正确;
对于B,若为封闭集,则对任意,,,取,得,即,故B正确;
对于C,取封闭集,当时,满足条件,但,不是封闭集,故C错误.
对于D,取,,不为封闭集,故D正确;
故选:ABD.
12.(25-26高一上·全国·单元测试)设集合,或,则下列结论中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABC
【分析】根据集合包含的定义即可判断A;根据元素与集合的关系求解判断B;根据交集、并集结果求出参数范围可判断CD.
【详解】对于A,若,则,则,故A正确;
对于B,若,则,解得,故B正确;
对于C,若,则,解得,故C正确;
对于D,若,则,无解,
所以若,则,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
13.(24-25高一上·广东江门·期中)已知集合,,则集合的真子集个数为 .
【答案】
【分析】由集合的交集运算及真子集的概念可得结果.
【详解】因为集合,,
所以,共3个元素,所以的真子集个数为.
故答案为:7.
14.(25-26高一上·全国·课堂例题)若“,使得”是假命题,则实数的取值可以为 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】由题意“,使得”是真命题,求参数范围即可.
【详解】由于“,使得”是假命题,
则“,使得”是真命题,
故,则,
则实数的取值可以为.
故答案为:(答案不唯一)
15.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知命题且,命题恒成立,若与不同时为真命题,则的取值范围是 .
【答案】或
【分析】假设两个命题均为真命题求出的取值范围,再取其补集即可.
【详解】当命题为真命题时,,
当命题为真命题时,,即,
所以与同时为真命题时有,解得,
故与不同时为真命题时,的取值范围是或
故答案为:或
16.(2025高一·全国·专题练习)已知全集{为不大于20的质数},是的两个子集,且,,,则集合 , .
【答案】
【分析】解法一:分析出,,,且,再讨论剩余元素11和13,得到,且,,且.得到答案;
解法二:利用韦恩图进行求解.
【详解】解法一:由题可知,
由,得,且,,
由,得,且,,
由,得,且.
下面讨论集合中剩余元素11和13.
情形一:,但,与矛盾;
情形二:,但,与矛盾;
情形三:,且,与矛盾;
情形四:,且,经检验符合题意.
同理可得,且.
综上可得.
解法二:将已知条件,,填入如图所示的Venn图,
由图可知,.
故答案为:,
四、解答题
17.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知全集为,集合,或求:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)根据给定条件,利用集合的交集、补集、并集的定义求解.
【详解】(1)由,或,得.
(2)由全集为,得或,,
所以.
(3)依题意,或,所以.
18.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)R
(2)
【分析】(1)解一元二次不等式化简集合B,再利用并集的定义求解.
(2)利用交集的结果,结合集合的包含关系列式求解.
【详解】(1)当时,,或,
所以R.
(2)集合,或,
由,得,而,所以.
19.(2025高一·全国·专题练习)已知集合或,,回答下列问题.
(1)若,试求,;
(2)若,求实数的取值范围;
【答案】(1),或
(2)或
【分析】(1)求出时的集合,再根据补集、交集和并集的定义计算即可;
(2)由知,讨论当和时的情形,分别求出对应的的取值范围.
【详解】(1)或,则,
,当时,,
所以;
又或,所以或.
(2)若,则.
当时,,即;
当时,则或,解得或.
综上,的取值范围为或.
20.(25-26高一上·河南南阳)已知集合,.
(1)若且,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据元素与集合的关系可得关于的不等式,故可求其范围;
(2)根据条件关系的集合的包含关系,从而可得关于关于的不等式,故可求其范围.
【详解】(1)因为且,故,故.
(2),
因为是的必要不充分条件,故为的真子集,
而,故且即.
21.(24-25高一上·江苏南通·期末)设集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)求解二次不等式,得到集合,根据集合并集运算法则计算即可;
(2)由题可知,列出不等式进行计算即可.
【详解】(1)当时, 或;
∵,
∴ 或;
(2)∵“”是“”的充分条件,∴,
∵,即,
∴或,∴或,
而,要使得,
需有或,
∴或.
22.(24-25高一上·安徽铜陵·期末)对于非空集合U,记.若集合,且满足如下两个条件:①对任意的,有;②对任意的,有.则称集合A为集合U的一个“完美子集类”.
(1)若集合,试写出集合U的所有“完美子集类”;
(2)已知A是集合U的一个“完美子集类”,证明:
(Ⅰ);
(Ⅱ)对任意的,有.
【答案】(1)答案见解析
(2)(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析
【分析】(1)根据“完美子集类”的定义,写出集合U的所有“完美子集类”即可;
(2)(i)由A是U的“完美子集类”,可知对于任意的,从而,即可证得;(ii)由A是U的“完美子集类”及“完美子集类”得定义可得,则,通过证明,即可得证.
【详解】(1)集合U的“完美子集类”有:
,,
,,.
(2)(i)因为A是U的“完美子集类”,所以对于任意的,
从而,
所以.
(ii)因为A是U的“完美子集类”,所以对于任意的,,
从而
下证:
一方面,且或,
即;
另一方面,
或且,即
故.
【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:
(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.
(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.
(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
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