内容正文:
期末复习讲义专题01 集合
览内容导图
巩知识要点
知识点1 集合的相关概念
1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体组成一个集合.通常用大写拉丁字母来表示集合.
元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.通常用小写拉丁字母来表示集合的元素.
2.常用数集及表示符号
名称
非负整数集
(或自然数集)
正整
数集
整数
集
有理
数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
3.常用数的表示:若为偶数,则 ;若为奇数,则;若被3整除,则;若被3除余1,则.
4.集合的分类:①有限集:含有有限个元素的集合;②无限集:含有无限个元素的集合③空集:不含任何元素的集合,记作
知识点2 元素与集合的关系
1元素与集合的关系
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A
a∈A
a属于A
不属于
如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A
a∉A或aA
a不属于A
元素与集合之间是属于或不属于的关系,注意符号的书写.
2.集合元素基本属性的应用
集合元素的基本属性
(1)确定性,(2)互异性,(3)无序性
知识点3 集合的表示
1.列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{ }”内的表示集合的方法叫做列举法.
注意点:
(1)集合中的元素之间用逗号分隔,元素不重复,元素无顺序.
(2)元素个数较少时,把元素一一列举并用“{ }”括起来即可;元素个数较多且有明显规律,可用列举法,但必须把规律显示清楚,然后加省略号.
2.描述法:将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式,这样表示集合的方法称为描述法.
注意点:
(1)用描述法表示集合时,应写清该集合中元素的代表符号,并用简明、准确的语言描述集合的特征性质.
(2)从上下文的关系来看,若元素的取值(或变化)范围是明确的,则可省略不写.
2.为了直观地表示集合,我们常画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,称为Venn图.
3.集合相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
4.集合的分类
按照集合元素的多少,集合可以分为有限集和无限集.
(1)一般地,含有有限个元素的集合称为有限集.含有无限个元素的集合称为无限集.
(2)不含任何元素的集合称为空集,记作∅.
知识点4 集合间的基本关系
1.子集与真子集
子集
真子集
定义
如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(若a∈A,则a∈B),那么集合A称为集合B的子集
如果A⊆B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的真子集
记法
A⊆B或B⊇A
AB或BA
读法
集合A包含于集合B或集合B包含集合A
A真包含于B或B真包含A
图示
性质
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A;
(2)对于集合A,B,C,若A⊆B且B⊆C,则A⊆C;
(3)若A⊆B且B⊆A,则A=B;
(4)规定∅⊆A
(1)对于集合A,B,C,若AB且BC,则AC;
(2)若A≠∅,则∅A
知识点5 集合的基本运算
1.交集并集补集
项目
交集
并集
补集
定
义
文字语言
由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
由所有属于集合A或者属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
设A⊆S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集
符号语言
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
∁SA={x|x∈S,且x∉A}
图形语言
性质
(1)A∩B=B∩A.
(2)A∩B⊆A,A∩B⊆B.
(1)A∪B=B∪A.
(2)A⊆A∪B,B⊆A∪B.
(1)A⊆S,∁SA⊆S;(2)∁S(∁SA)=A;
(3)∁SS=∅,∁S∅=S
2.全集
如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,全集通常记作U.
在实数范围内讨论集合时,R便可看作一个全集U.
3.∁UA包含三层含义:①A⊆U;②∁UA是一个集合,且∁UA⊆U;③∁UA是U中所有不属于A的元素构成的集合.
4.如果两个集合没有公共元素,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.
5.并集符号语言中的“或”包含三种情况:①x∈A且x∉B;②x∈A且x∈B;③x∉A且x∈B.
6.德摩根公式
7.容斥定理之集合中元素个数
知识点6 区间及其表示
1.区间概念(a,b为实数,且a<b)
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
左闭右
开区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
左开右
闭区间
(a,b]
2.其他区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
区间
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
破重难题型
一、题型一 元素与集合的关系
1.给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知集合,则0与集合A的关系为( )
A. B. C. D.
3.已知集合,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.设集合,则下列元素属于的是( )
A.7 B.8 C.73 D.240
5.已知,则 .
6.已知,,若集合,则的值为 .
7.已知集合,集合.
(1)求满足的条件;
(2)若,求的值;
(3)是否存在和的值,使得?若存在,求出和的值;若不存在,说明理由.
二、题型二 集合间的基本关系
8.下列四个关系中错误的是( )
A. B. C. D.
9.设集合,则的子集个数有( )
A.16 B.64 C.128 D.212
10.已知,,则的值可以为( )
A. B. C. D.
11.已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则有两个子集
C.若中只有一个元素,则
D.不可能为
12.已知集合,,则满足的集合的个数为 .
13.已知集合,,,则 .
14.已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若集合至多有两个子集,求的取值范围.
15.已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
16.已知.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
三、题型三 集合的基本运算
17.已知集合或,,则( )
A., B.,1, C.,0, D.,0,1,
18.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
19.若全集,则( )
A. B. C. D.
20.已知,,,则( )
A. B. C. D.
21.已知集合,,若,则实数的取值所组成的集合是( )
A. B. C. D.
22.已知集合,
(1)求;.
(2)若全集,求及.
23.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.
24.已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
25.已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
26.已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
四、题型四 Venn图的应用
27.已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
28.设全集为,集合,是的子集,其文氏图如图所示.下列选项中,能够表示该图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
29.如图所示,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
30.图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C.B D.
31.已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
32.设为全集,集合是的真子集,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
33.已知集合、、是全集的三个真子集,、、的关系如Venn图所示,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
五、题型五 容斥原理
34.某幼儿园老师给班上30位小朋友提供红、白、蓝三种颜色进行涂色练习,每位小朋友都至少选择其中一种颜色,其中有18人选择了红色,有9人选择了白色,有15人选择了蓝色,同时选择了红色、白色的有5人,同时选择了红色、蓝色的有5人,同时选择了三种颜色的有1人,则只选择了白色的小朋友有( )
A.1人 B.2人 C.4人 D.3人
35.在某中学的“校园微电影节”活动中,学校将从微电影的“点播量”和“专家评分”两个角度来进行评优.若A电影的“点播量”和“专家评分”中至少有一项高于B电影,则称A电影不亚于B电影.已知共有10部微电影参展,如果某部电影不亚于其他9部,就称此电影为优秀电影,那么在10部微电影中,最多可能有多少部优秀影片.( )
A.10 B.9 C.3 D.2
36.浙BA比赛正在如火如荼进行中,某市篮球协会成员45人,统一去抢购该市参与的前后两场比赛门票,第一场抢购成功31人,第二场抢购成功29人,两场门票都抢购成功25人,则该协会两场门票都没抢购到的人数为( ).
A.6 B.10 C.13 D.15
37.若,则,则称是伙伴关系集合,在集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为( )
A.16 B.15 C.14 D.13
38.现有20个函数,其中奇函数的个数为12,偶函数的个数为10,既不是奇函数也不是偶函数的函数个数为2,则既是奇函数又是偶函数的函数个数为 .
39.2025年国庆节来临之际,无为市某学校组织了“迎国庆,游无为”活动.该校高一某班级共有50名同学自愿报名参加游玩活动,据统计其中有25人去过米公祠,30人去过植物园,30人去过黄金塔,有15人既去过米公祠也去过植物园,16人既去过植物园也去过黄金塔,18人既去过米公祠也去过黄金塔,10人三个地方都去过,则三个地方都没去过的同学有 人.
40.《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有17人观看了《南京照相馆》,有11人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有5人同时观看了《南京照相馆》和《浪浪山小妖怪》,有3人同时观看了《南京照相馆》和《长安的荔枝》,没有人同时观看三部电影.只观看了《长安的荔枝》的有 人.
六、题型六 集合综合题
41.已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
42.已知集合,.
(1)若,求;
(2)从①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行解答.
问题:若选__________,求实数的取值范围.
43.已知集合,
(1)求
(2)已知集合,且,求实数m的取值范围.
44.已知全集,集合.
(1)若,求的取值范围;
(2)若存在,使得,求的取值范围.
45.已知集合.
(1)求集合;
(2)若,且,求实数的取值范围.
46.已知集合,.
(1)若且,求b的值.
(2)若且,求a的值.
(3)是否存在实数a,使得对于任意实数b(且),都有?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
47.已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
48.我们知道,如果集合,那么把看成全集时,的子集的补集为. 类似地,对于集合,,我们把集合叫作集合与的差集,记作.据此回答下列问题:
(1)在图中用阴影表示出集合(其中是全集,,为的子集);
(2)若,,求;
(3)若集合,集合,且,求实数的取值范围.
49.已知集合A满足:若,则,集合中的元素个数为m,中的元素个数为n.
(1)若,求集合M,N;
(2)若A中有5个元素,求m;
(3)证明:.
50.已知集合具有性质对任意、,与至少一个属于.
(1)直接写出集合与是否具有性质.
(2)具有性质,当时,求集合;
(3)记,求.
七、题型七 集合的新定义
51.如图所示的Venn图中,是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若的子集个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
52.设集合是非空数集,若对任意、,都有,则称集合为“闭集合”.则下列说法正确的是( )
A.集合是“闭集合”
B.正整数集是“闭集合”
C.若集合是“闭集合”,则集合可以是有限集
D.若集合、都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
53.定义集合与的运算:,且,,且.若,则( )
A.或 B.或
C. D.或
54.若,则,就称为“影子关系”集合,在集合的所有非空子集中,“影子关系”集合的个数为 .
55.定义,已知,则集合中所有元素乘积为 .
56.对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
57.已知元有限集合.,若,则称集合为“元和谐集”.
(1)写出2个“二元和谐集”(无需写计算过程);
(2)若正数集是“二元和谐集”,试证明:元素中,至少有一个大于2;
(3)是否存在集合中元素均为正整数的“三元和谐集”?如果有,有几个?请说明理由.
过关检测
一、单选题
1.已知,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
2.设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
3.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
4.若,则( )
A. B.1 C.或1 D.或2
5.已知集合,则集合的真子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.高一(1)班45名同学中有10人参加了物理兴趣小组,14人参加了化学兴趣小组.已知都未参加的有25人,则同时参加的人数为( )
A.2 B.4 C.1 D.3
7.设集合,,满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.若全集,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.已知全集U,若对任意的,都有,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
10.设集合,集合,若,实数取值的集合,则下列命题正确的为( )
A. B.
C.集合的非空子集为7个 D.集合的子集为4个
11.已知非空实数集满足:任意,均有;任意,均有.则下列说法正确的是( )
A.
B.中所有元素之积可能为
C.中所有元素之积可能为1
D.若由四个元素组成,且所有元素之和为3,则
三、填空题
12.已知,若集合,则的值为 .
13.已知集合的所有子集只有两个,则实数的值为 .
14.设集合,.若,则实数a的取值范围是 ;若,则实数a的取值范围是 .
四、解答题
15.集合,
(1)求A、B;
(2).
16.设集合.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
17.设全集为,集合.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
18.已知集合,集合.
(1)若,求和.
(2)若,求实数的取值范围.
19.设集合.若,且,至少有一个成立,则称集合为“”集.
(1)已知,直接判断集合是否为“”集.
(2)若为“”集,,求的值;
(3)若为“”集,,,求.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
期末复习讲义专题01 集合
览内容导图
巩知识要点
知识点1 集合的相关概念
1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体组成一个集合.通常用大写拉丁字母来表示集合.
元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.通常用小写拉丁字母来表示集合的元素.
2.常用数集及表示符号
名称
非负整数集
(或自然数集)
正整
数集
整数
集
有理
数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
3.常用数的表示:若为偶数,则 ;若为奇数,则;若被3整除,则;若被3除余1,则.
4.集合的分类:①有限集:含有有限个元素的集合;②无限集:含有无限个元素的集合③空集:不含任何元素的集合,记作
知识点2 元素与集合的关系
1元素与集合的关系
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A
a∈A
a属于A
不属于
如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A
a∉A或aA
a不属于A
元素与集合之间是属于或不属于的关系,注意符号的书写.
2.集合元素基本属性的应用
集合元素的基本属性
(1)确定性,(2)互异性,(3)无序性
知识点3 集合的表示
1.列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{ }”内的表示集合的方法叫做列举法.
注意点:
(1)集合中的元素之间用逗号分隔,元素不重复,元素无顺序.
(2)元素个数较少时,把元素一一列举并用“{ }”括起来即可;元素个数较多且有明显规律,可用列举法,但必须把规律显示清楚,然后加省略号.
2.描述法:将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式,这样表示集合的方法称为描述法.
注意点:
(1)用描述法表示集合时,应写清该集合中元素的代表符号,并用简明、准确的语言描述集合的特征性质.
(2)从上下文的关系来看,若元素的取值(或变化)范围是明确的,则可省略不写.
2.为了直观地表示集合,我们常画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,称为Venn图.
3.集合相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
4.集合的分类
按照集合元素的多少,集合可以分为有限集和无限集.
(1)一般地,含有有限个元素的集合称为有限集.含有无限个元素的集合称为无限集.
(2)不含任何元素的集合称为空集,记作∅.
知识点4 集合间的基本关系
1.子集与真子集
子集
真子集
定义
如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(若a∈A,则a∈B),那么集合A称为集合B的子集
如果A⊆B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的真子集
记法
A⊆B或B⊇A
AB或BA
读法
集合A包含于集合B或集合B包含集合A
A真包含于B或B真包含A
图示
性质
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A;
(2)对于集合A,B,C,若A⊆B且B⊆C,则A⊆C;
(3)若A⊆B且B⊆A,则A=B;
(4)规定∅⊆A
(1)对于集合A,B,C,若AB且BC,则AC;
(2)若A≠∅,则∅A
知识点5 集合的基本运算
1.交集并集补集
项目
交集
并集
补集
定
义
文字语言
由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
由所有属于集合A或者属于集合B的元素构成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
设A⊆S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集
符号语言
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
∁SA={x|x∈S,且x∉A}
图形语言
性质
(1)A∩B=B∩A.
(2)A∩B⊆A,A∩B⊆B.
(1)A∪B=B∪A.
(2)A⊆A∪B,B⊆A∪B.
(1)A⊆S,∁SA⊆S;(2)∁S(∁SA)=A;
(3)∁SS=∅,∁S∅=S
2.全集
如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,全集通常记作U.
在实数范围内讨论集合时,R便可看作一个全集U.
3.∁UA包含三层含义:①A⊆U;②∁UA是一个集合,且∁UA⊆U;③∁UA是U中所有不属于A的元素构成的集合.
4.如果两个集合没有公共元素,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.
5.并集符号语言中的“或”包含三种情况:①x∈A且x∉B;②x∈A且x∈B;③x∉A且x∈B.
6.德摩根公式
7.容斥定理之集合中元素个数
知识点6 区间及其表示
1.区间概念(a,b为实数,且a<b)
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
左闭右
开区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
左开右
闭区间
(a,b]
2.其他区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
区间
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
破重难题型
一、题型一 元素与集合的关系
1.给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系逐一判断即可.
【详解】因为是实数,所以,①正确;
因为是整数,所以,②正确;
因为是正整数,所以,③错误;
因为是无理数,所以,所以④错误.
故选:B
2.已知集合,则0与集合A的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出集合,再判断元素与集合的关系.
【详解】,
因为元素与集合的关系是属于和不属于,所以.
故选:A.
3.已知集合,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助集合与元素关系计算即可得.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
4.设集合,则下列元素属于的是( )
A.7 B.8 C.73 D.240
【答案】AC
【分析】分析,的特点,得到的值必为奇数,再对选项是奇数的进行验证.
【详解】,,则的值必为奇数,
又,,故AC正确.
故选:AC
5.已知,则 .
【答案】
【分析】直接根据元素与集合的关系进行求解即可.
【详解】已知,
则当时,,满足的条件;
当时,解得:,
此时集合不满足集合的互异性,故舍去.
故答案为:
6.已知,,若集合,则的值为 .
【答案】
【分析】根据集合相等的定义判断的取值进行计算.
【详解】因为,所以,,
此时两个集合即,所以,解得或,
若,则两个集合都是不满足互异性,
所以此时两个集合都是,满足条件.
所以,
故答案为:.
7.已知集合,集合.
(1)求满足的条件;
(2)若,求的值;
(3)是否存在和的值,使得?若存在,求出和的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据集合元素的三要素即可求解;
(2)由得或,分类讨论,验证是否满足集合即可;
(3)由得或,分类讨论,最后验证是否满足题意即可.
【详解】(1)由题意有:,即,解得,
所以;
(2)由,所以或,
当时,,又因为,不满足元素的互异性,
当时,即,解得或(舍去),
所以;
(3)由有或,
当时,化简有,又,所以该方程无解;
当时,化简有,解得或,
当时,,所以满足题意,
当时,,所以满足题意,
所以存在或,使得.
二、题型二 集合间的基本关系
8.下列四个关系中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用元素与集合的关系,集合与集合关系依次判断选项即可.
【详解】对于A,空集表示一个元素也没有,表示有一个元素,所以A不正确;
对于B,由元素与集合关系可得:,故B正确;
对于C,由集合与集合关系可得:,故C错误;
对于D,,则,故D正确;
故选:AC
9.设集合,则的子集个数有( )
A.16 B.64 C.128 D.212
【答案】C
【分析】根据题意,求得集合,结合子集的个数的计算方法,即可求解.
【详解】由集合,
所以集合的子集个数有.
故选:C.
10.已知,,则的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】利用枚举法逐一判断即可.
【详解】当时,由,得,满足,所以;
当时,由,得,满足,所以;
当时,由,得,满足,所以;
当时,由,得,不满足.
故选:ABD
11.已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则有两个子集
C.若中只有一个元素,则
D.不可能为
【答案】AB
【分析】利用元素与集合关系求解判断A;求出集合判断B;根据集合中元素的个数求出参数的值或取值范围,可判断CD选项.
【详解】对于A,由,得,解得,A正确;
对于B,由,得,解得,集合有两个子集,B正确;
对于C,若集合只有一个元素,
当时,,合乎题意,
当时,则有,解得,
故当中只有一个元素时,或,C错误;
对于D,当时,则关于的方程无实数解,
所以,解得,
故当时,,D错误.
故选:AB.
12.已知集合,,则满足的集合的个数为 .
【答案】7
【分析】由,得中含有,再结合的真子集即可求解.
【详解】,
由,得中含有,
又,所以集合的个数即为的真子集个数,
故答案为:7
13.已知集合,,,则 .
【答案】或0或
【分析】求解方程,讨论集合,计算.
【详解】由得到或;为的子集,
当,则;
当,则或,得到或;
综上,或或.
14.已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若集合至多有两个子集,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由,代入得,再求解即可;
(2)分集合为或有且仅有一个元素两种情况进行求解,其中当集合有且仅有一个元素时,注意对方程的二次项系数分和两种情况进行分别求解即可.
【详解】(1)由于,所以是的实数根,
故,故;
(2)由已知可得中最多有一个元素,故中可能无任何元素,或者只有一个元素,
当时只有一个元素,
当时,方程为一元二次方程,,即时,为空集;
,即时,方程有两个相等的根,中有一个元素,
中最多有一个元素,或.
15.已知集合,.
(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)利用集合间的关系,计算参数范围即可;
(2)利用集合间的关系,分类讨论计算参数范围即可
【详解】(1)当时,如图,此时.
则,即,因此的取值范围为.
(2)当时,如图,
此时,解得,此时无解;
当时,由,解得.
综上可得:的取值范围为.
16.已知.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)1
(2)或
【分析】(1)先求出集合,再由分析出,由一元二次方程根与系数的关系即可求出的值;
(2)若,分析出集合有四种情况,即或或或,结合一元二次方程的判别式及根与系数的关系,即可求出的取值范围.
【详解】(1)因为,解得或,所以.
因为,所以,
所以-4和0是方程的两个根,
由韦达定理可得,解得,
所以实数的值是1;
(2)若,则或或或.
当时, ,解得;
当时,,即,
此方程组无解,值不存在;
当时,,即,解得;
当时,由(1)知.
综上,可知实数的取值范围或.
三、题型三 集合的基本运算
17.已知集合或,,则( )
A., B.,1, C.,0, D.,0,1,
【答案】C
【分析】直接利用交集的运算法则求解即可.
【详解】集合或,,
则.
故选:C
18.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用并集的概念运算.
【详解】集合,,则.
故选:A
19.若全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据补集的运算求出和,根据交集的运算求出.
【详解】,
,,
.
故选:A.
20.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意结合集合的补集和交集运算求解即可.
【详解】因为,,则,
且,所以.
故选:D.
21.已知集合,,若,则实数的取值所组成的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据,可得,再分和两种情况讨论即可.
【详解】因为,所以,
当时,,符合题意;
当时,则,
因为,所以或,解得或,
综上所述,实数的取值所组成的集合是.
故选:D.
22.已知集合,
(1)求;.
(2)若全集,求及.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)直接根据集合的交集、并集运算求解即可;
(2)根据集合的交集、并集、补集运算求解即可.
【详解】(1)因为集合
所以,
;
(2)全集,,
所以或,
或,
或,
或或或
23.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)当时,写出集合,利用并集的定义可得出集合;
(2)由题意可得,分、两种情况讨论,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围;
(3)分、两种情况讨论,根据可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
又因为,故.
(2)因为,则,且,.
当时,则,解得,满足;
当时,由题意可得,无解,
综上所述,实数的取值范围是.
(3)因为,且,
当时,则,解得,满足;
当时,由题意可得或,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
24.已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据交集的概念求解.
(2)根据集合的包含关系求实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
所以.
(2)因为,所以.
所以实数的取值范围为.
25.已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合的补集、交集运算即可;
(2)根据并集补集运算可得,分类讨论,,列不等式得的取值范围即可.
【详解】(1)当时,,因为或,
所以,
故;
(2)由(1)知,
若,则,
当时,则,解得,满足题意;
当时,由题意可得,解得.
综上所述,,即的取值范围为.
26.已知集合,.
(1)若,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)或.
【分析】(1)利用交集的定义直接求解.
(2)利用交集的结果,列式求解.
(3)利用并集的结果,结合集合的包含关系列式求解.
【详解】(1)当时,,或,
所以.
(2)当时,则,解得,
所以实数的取值范围是.
(3)由,得,则或,解得或,
所以实数的取值范围是或.
四、题型四 Venn图的应用
27.已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,求出集合B,根据韦恩图,结合交集的概念与性质即可求解.
【详解】由题意知,,
所以.
故选:B.
28.设全集为,集合,是的子集,其文氏图如图所示.下列选项中,能够表示该图中阴影部分的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据韦恩图得出集合间关系判定选项.
【详解】图中阴影部分的集合是.
故选:B.
29.如图所示,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】从图中可知,阴影部分为集合中的元素去掉中的元素.
【详解】,,,选项C正确.
故选:C.
30.图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C.B D.
【答案】A
【分析】结合图形可得阴影部分区域内的元素满足或,即可求解.
【详解】在阴影部分区域内任取一个元素,则或,
故阴影部分所表示的集合为或者,故A正确.
故选:A.
31.已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】化简两个集合,即可根据补集和交集的定义,结合图形求解.
【详解】由,可得或,,
故或
由图可知阴影部分表示的集合为,
故选:D
32.设为全集,集合是的真子集,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据韦恩图直接得出结果.
【详解】由图可知,图中阴影的部分表示集合.
故选:A
33.已知集合、、是全集的三个真子集,、、的关系如Venn图所示,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合集合交集和并集的概念,即可求解.
【详解】如图所示,根据集合交集和并集的概念,可得阴影部分表示集合为,
即阴影部分表示集合为.
故选:B.
五、题型五容斥原理
34.某幼儿园老师给班上30位小朋友提供红、白、蓝三种颜色进行涂色练习,每位小朋友都至少选择其中一种颜色,其中有18人选择了红色,有9人选择了白色,有15人选择了蓝色,同时选择了红色、白色的有5人,同时选择了红色、蓝色的有5人,同时选择了三种颜色的有1人,则只选择了白色的小朋友有( )
A.1人 B.2人 C.4人 D.3人
【答案】B
【分析】设只选择了白色的小朋友有人,由题意列出方程求解即可.
【详解】设只选择了白色的小朋友有人,
则同时只选择了白色、蓝色这两种颜色的小朋友有人,
只选择了蓝色的小朋友有人,
所以,解得.
故选:B
35.在某中学的“校园微电影节”活动中,学校将从微电影的“点播量”和“专家评分”两个角度来进行评优.若A电影的“点播量”和“专家评分”中至少有一项高于B电影,则称A电影不亚于B电影.已知共有10部微电影参展,如果某部电影不亚于其他9部,就称此电影为优秀电影,那么在10部微电影中,最多可能有多少部优秀影片.( )
A.10 B.9 C.3 D.2
【答案】A
【分析】先考虑2部电影和3部电影的情况,进而可归纳得出只要满足任意两部电影的点播量高于,,,且专家评分高于,即得.
【详解】记这10部微电影为,.
先考虑2部电影的情况,若的点播量高于,且的专家评分高于,
则此时优秀影片数目最多,为2部;
然后考虑3部电影的情况,若点播量由高到低依次为电影,且专家评分由高到低依次为电影,
则此时优秀影片数目最多为3部;
以此类推,在10部微电影中,最多可能有10部优秀影片.
故选:A
36.浙BA比赛正在如火如荼进行中,某市篮球协会成员45人,统一去抢购该市参与的前后两场比赛门票,第一场抢购成功31人,第二场抢购成功29人,两场门票都抢购成功25人,则该协会两场门票都没抢购到的人数为( ).
A.6 B.10 C.13 D.15
【答案】B
【分析】首先求出仅第一场抢购成功和仅第二场抢购成功的人数,即可得解.
【详解】因为第一场抢购成功31人,第二场抢购成功29人,两场门票都抢购成功25人,
则仅第一场抢购成功的有(人),仅第二场抢购成功(人),
所以两场门票都没抢购到的人数为(人).
故选:B
37.若,则,则称是伙伴关系集合,在集合的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为( )
A.16 B.15 C.14 D.13
【答案】B
【分析】由已知,根据给出的定义列举出所有满足条件的情况即可.
【详解】时,则;时,则;
时,则;时,则,
集合的所有满足新定义的元素有6个,
那么,,,,,
,,,,
,,,
,,,共有15个.
故选:B
38.现有20个函数,其中奇函数的个数为12,偶函数的个数为10,既不是奇函数也不是偶函数的函数个数为2,则既是奇函数又是偶函数的函数个数为 .
【答案】4
【分析】根据集合的容斥原理求解.
【详解】既是奇函数又是偶函数的函数个数为.
故答案为:4
39.2025年国庆节来临之际,无为市某学校组织了“迎国庆,游无为”活动.该校高一某班级共有50名同学自愿报名参加游玩活动,据统计其中有25人去过米公祠,30人去过植物园,30人去过黄金塔,有15人既去过米公祠也去过植物园,16人既去过植物园也去过黄金塔,18人既去过米公祠也去过黄金塔,10人三个地方都去过,则三个地方都没去过的同学有 人.
【答案】4
【分析】根据题意结合韦恩图求各类情况的人数,进而可得三个地方都没去过的同学的人数.
【详解】如图所示:
因为有15人既去过米公祠也去过植物园,10人三个地方都去过,
则同时去过米公祠和植物园,且未去过黄金塔的有人;
同理可得:同时去过米公祠和黄金塔,且未去过植物园的有8人;
同时去过植物园和黄金塔,且未去过米公祠的有6人;
则只去过米公祠有人,只去过植物园有人,只去过黄金塔有人,
可得至少去过一个地方的有人,
所以三个地方都没去过的同学有人.
故答案为:4.
40.《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有17人观看了《南京照相馆》,有11人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有5人同时观看了《南京照相馆》和《浪浪山小妖怪》,有3人同时观看了《南京照相馆》和《长安的荔枝》,没有人同时观看三部电影.只观看了《长安的荔枝》的有 人.
【答案】7
【分析】用集合的观点,通过画出相应的图,根据已知人数关系列方程求解同时观看的人数,进而可求只观看了《长安的荔枝》的人数.
【详解】不妨将观看了《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》的同学分别用集合表示,
设同时观看了《浪浪山小妖怪》和《长安的荔枝》有人,
根据题意,画出相应的图,在相应的位置填上数字,
则,解得,
因此有4人同时观看了《浪浪山小妖怪》和《长安的荔枝》,
所以只观看了《长安的荔枝》的有人.
故答案为:.
六、题型六 集合综合题
41.已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先确定时集合的范围,求出其补集后与求交集;
(2)将转化为,通过集合端点的包含关系列不等式组求解.
【详解】(1)当时,,则,
又,故.
(2)由,得到,需满足,,且,
解得,,,
综合得,故的取值范围是.
42.已知集合,.
(1)若,求;
(2)从①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行解答.
问题:若选__________,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)当时,求出集合,利用补集和交集的定义可求得集合;
(2)根据所选条件可得出,分、两种情况讨论,求出集合,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,
故.
(2)若选①,,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为;
若选②,因,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为;
若选③,因为,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为.
43.已知集合,
(1)求
(2)已知集合,且,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由交集和并集的运算即可求解;
(2)由得到求解即可.
【详解】(1)集合,又集合,
所以,
.
(2)因为,
所以有,
解得,
所以实数的取值范围为.
44.已知全集,集合.
(1)若,求的取值范围;
(2)若存在,使得,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,的且,得到不等式,即可求解;
(2)根据题意,分,和,三种情况讨论,结合集合的包含关系,即可求解.
【详解】(1)解:因为,所以,
因为,所以,解得,
所以的取值范围为.
(2)解:当时,可得集合,此时是空集,
不存在,使得,不符合题意,舍去;
当时,可得,则,
因为,所以不存在,使得,不符合题意,舍去;
当时,可得,则,
因为,所以存在,使得,符合题意,
综上可得,实数的取值范围为.
45.已知集合.
(1)求集合;
(2)若,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据集合A求出补集,再由并集的定义运算即可得解;
(2)根据,可转化为,列出不等关系,求解即可.
【详解】(1),,
又,
.
(2),,
,解得.
46.已知集合,.
(1)若且,求b的值.
(2)若且,求a的值.
(3)是否存在实数a,使得对于任意实数b(且),都有?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或1.
(3)存在
【分析】(1)利用子集的意义可求解;
(2)解方程求得集合,根据子集的意义可求解;
(3)由题意知,利用子集的意义求解即可.
【详解】(1)若,则.因为,所以.
(2)当时,,
因为,所以,所以,
所以,所以或或,
解得或1.
(3)若对于任意实数b,都有,则.
所以,所以,解得,
所以存在,使得对于任意实数b(且),都有.
47.已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得到,再利用集合的并集运算求解;
(2)由,得到,再分和求解.
【详解】(1)不等式解得,集合,
当时,集合,
所以;
(2)由,得,
当时,,即,符合题意;
当时, ,解得,
综上:实数m的取值范围.
48.我们知道,如果集合,那么把看成全集时,的子集的补集为. 类似地,对于集合,,我们把集合叫作集合与的差集,记作.据此回答下列问题:
(1)在图中用阴影表示出集合(其中是全集,,为的子集);
(2)若,,求;
(3)若集合,集合,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)作图见解析
(2)
(3)
【分析】(1)将集合A中B的部分去掉涂色即可;
(2)根据差集的概念,求出的结果,进而再一次利用差集的概念求得;
(3)因为,得到.根据集合之间的包含关系,分类讨论即可.
【详解】(1)将集合A中B的部分去掉涂色即可;阴影部分如下所示:
(2),,根据差集概念,,
令,再根据差集概念得:.
(3)因为,所以.
由可得.
当时,,不等式不成立,此时,满足.
当时,.
因为,所以.
解,因为,此不等式恒成立.
解,两边同乘得,即.
结合,则.
当时,.
因为,所以.
解,两边同乘(不等号变向)得,即.
解,两边同乘(不等号变向)得,即,
结合,取.
综上,的取值范围是.
49.已知集合A满足:若,则,集合中的元素个数为m,中的元素个数为n.
(1)若,求集合M,N;
(2)若A中有5个元素,求m;
(3)证明:.
【答案】(1),.
(2)19或13.
(3)证明见解析
【分析】(1)根据集合的新定义确定集合的元素即可得集合;
(2)设中5个元素为,,,,,且,根据集合中元素性质可得,再根据集合的新定义确定集合的元素即可得集合中的元素个数的值;
(3)设,根据集合的新定义确定集合的元素,从而得结论.
【详解】(1)因为,
所以,
.
(2)设中5个元素为,,,,,且.
因为若,则,所以,,,即.
对于M中的元素,若,要使得,一定符合题意的有序数对为,,可能符合题意的有序数对为.
若,则,即.
若,要使得,一定符合题意的有序数对为,,可能符合题意的有序数对为,.
若,则,即.若,则,即.
若,要使得,一定符合题意的有序数对为,,,,.
若,要使得,一定符合题意的有序数对为,,可能符合题意的有序数对为,.
若,则,即.若,则,即.
若,要使得,一定符合题意的有序数对为,,可能符合题意的有序数对为.若,则,即.
综上,若,则,若则.即m的值为19或13.
(3)证明:设,则,,且.
因为若,则,所以,,所以,
即对于M中任意一个元素,都有对应的,所以.
设,则,,且.
因为若,则,所以,,所以,
即对于N中任意一个元素,都有对应的,所以.综上,.
50.已知集合具有性质对任意、,与至少一个属于.
(1)直接写出集合与是否具有性质.
(2)具有性质,当时,求集合;
(3)记,求.
【答案】(1)集合具有性质,集合不具有性质
(2)
(3)
【分析】(1)根据性质的定义判断即可得出结论;
(2)根据可判断,根据得,而可得,即可求解;
(3)根据结合条件可得可得,,,,,即可利用累加法得,进而可求解.
【详解】(1)集合中,因为,,所以,不具有性质,
集合中,因为,,,
,,,,所以具有性质.
(2)因为,且具有性质,
由于,所以,则,所以,
又因为,所以,则,
由集合的互异性可知,,而,所以,
故集合.
(3)因为具有性质,
所以,则,所以,
又因为,所以,
又因为,所以,则,
而时,
所以,,,,,
所以,
即,
所以,故.
七、题型七 集合的新定义
51.如图所示的Venn图中,是非空集合,定义集合为阴影部分表示的集合.若的子集个数为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】B
【分析】先求出集合的元素,根据Venn图求,进而求得子集个数.
【详解】,,
则,,
所以,其子集个数为个.
故选:B.
52.设集合是非空数集,若对任意、,都有,则称集合为“闭集合”.则下列说法正确的是( )
A.集合是“闭集合”
B.正整数集是“闭集合”
C.若集合是“闭集合”,则集合可以是有限集
D.若集合、都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
【答案】BCD
【分析】根据“闭集合”的定义可判断ABD选项;取,结合“闭集合”的定义可判断C选项.
【详解】对于A,对于,因,故集合不是“闭集合”,A错误;
对于B,对任意的、,必有成立,故正整数集是“闭集合”,B正确;
对于C,若取,因、、均在集合中,即为“闭集合”,C正确;
对于D,对任意的、,则、且、,
因为集合、都是“闭集合”,所以且,故,
因此一定是“闭集合”,D正确.
故选:BCD.
53.定义集合与的运算:,且,,且.若,则( )
A.或 B.或
C. D.或
【答案】ABD
【分析】由题意可知,,结合集合的交集、并集和补集运算逐项分析判断即可.
【详解】由题意可知:,,
因为集合,
对于选项A:因为,
所以或,故A正确;
对于选项B:因为,
所以或,故B正确;
对于选项C:因为或,则或,
所以,故C错误;
对于选项D:因为或,则,
所以或,故D正确;
故选:ABD.
54.若,则,就称为“影子关系”集合,在集合的所有非空子集中,“影子关系”集合的个数为 .
【答案】7
【分析】结合“影子关系”集合定义直接列举即可.
【详解】由“影子关系”集合定义可知,集合的所有非空子集中,
为影子关系的集合有
.
故答案为:7
55.定义,已知,则集合中所有元素乘积为 .
【答案】
【分析】根据定义得到,所以所有元素乘积为.
【详解】因为,所以,
又,所以,
所以集合中所有元素乘积为,
故答案为:
56.对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)根据Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,结合集合描述法即可得结果;
(2)分析可知,根据题意结合集合间的运算求解即可;
(3)分析可知,且,结合题意即可得结果.
【详解】(1)由Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,
所以.
(2)由题意可知:,
因为,,
则,,
所以或.
(3)因为,,可知,
则,且,
又因为,可得,
所以实数的取值集合为.
57.已知元有限集合.,若,则称集合为“元和谐集”.
(1)写出2个“二元和谐集”(无需写计算过程);
(2)若正数集是“二元和谐集”,试证明:元素中,至少有一个大于2;
(3)是否存在集合中元素均为正整数的“三元和谐集”?如果有,有几个?请说明理由.
【答案】(1),,答案不唯一,只要满足即可
(2)证明见解析
(3)有,一个,理由见解析
【分析】(1)由“元和谐集”的概念易得结果;
(2)利用反证法进行证明;
(3)设满足要求,则,不妨设,,从而可得,,从而可得答案.
【详解】(1)“二元和谐集”可以是,,
答案不唯一,只要满足即可.
(2)假设,因为集合中的元素互异,所以,不妨设,则 ,
因为是“二元和谐集”,所以,即.①
因为,所以,故,
结合①得这与假设矛盾,
所以元素中至少有一个大于2.
(3)假设正整数集是“三元和谐集”,则②
不妨设,则由②可得,所以,
又因为是互不相等的正整数,所以只能是,代入②得,
所以元素均为正整数的“三元和谐集”有且仅有1个,为.
过关检测
一、单选题
1.已知,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据集合元素的意义和常用集合的意义逐一判定.
【详解】选项 A:空集 是一个集合,而 是一个数集,因此错误 ,故该选项错误.
选项 B: 满足 ,因此 ,故该选项错误.
选项 C: 满足 ,因此 ,故该选项正确.
选项 D: 表示自然数集( ),集合 包含非整数元素,
如 (满足 ,故 ),但 ,因此 不是 的子集,故该选项错误.
故选:C
2.设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由交集、补集的定义求解即可.
【详解】由题意可得,
所以.
故选:B.
3.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据为集合中的元素,先求,再根据,进行验证,即可求解.
【详解】当,得,,满足条件,
,得,,不满足条件,
,得,,满足条件,
,得,,不满足条件,
所以.
故选:C
4.若,则( )
A. B.1 C.或1 D.或2
【答案】A
【分析】根据元素与集合的关系,结合互异性即可求解.
【详解】若,则,,不符合题意;
若,则(舍去)或,则,符合题意.
故选:A
5.已知集合,则集合的真子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先得到集合,再根据集合真子集个数计算即可.
【详解】已知集合,则集合的真子集个数为.
故选:C.
6.高一(1)班45名同学中有10人参加了物理兴趣小组,14人参加了化学兴趣小组.已知都未参加的有25人,则同时参加的人数为( )
A.2 B.4 C.1 D.3
【答案】B
【分析】根据容斥原理求解.
【详解】设同时参加的人数有人,
则由容斥原理可得:,
解得,
故选:B.
7.设集合,,满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合间的关系求出参数范围即可.
【详解】由题意知,要满足,则有,所以.
故选:A .
8.若全集,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由图阴影部分表示在中,且在集合的补集中,即可求解.
【详解】由图阴影部分表示在中,且在集合的补集中,
即,
故选:C
二、多选题
9.已知全集U,若对任意的,都有,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据集合的包含关系可判断AB;根据韦恩图可判断CD.
【详解】由题,可得,
对于AB,因为,所以,,故AB正确;
对于C,如图所示,表示①,而①与②无公共部分,故,故C正确;
对于D,表示①和③,故表示②和③部分,表示③,故D错误.
故选:ABC.
10.设集合,集合,若,实数取值的集合,则下列命题正确的为( )
A. B.
C.集合的非空子集为7个 D.集合的子集为4个
【答案】AC
【分析】求出集合,再根据分情况讨论集合,进而求出实数取值的集合,依次判断选项即可.
【详解】由题可得:,因为,
当时,;
当时,,则或,解得:或,
所以实数取值的集合,
则,故A正确;B错误;
集合的子集为个,非空子集为个,故C正确,D错误;
故选:AC
11.已知非空实数集满足:任意,均有;任意,均有.则下列说法正确的是( )
A.
B.中所有元素之积可能为
C.中所有元素之积可能为1
D.若由四个元素组成,且所有元素之和为3,则
【答案】BCD
【分析】根据题意若,则,则;若,则,则,则;由此逐项判断即可.
【详解】对于A选项:假设,则,又因为,则无意义,与题意矛盾,故A错误;
对于B选项:假设,则,则,则,
若中有3个元素,则,此时中所有元素之积,故B正确;
对于C选项:假设,则,则,则,则,
若中有4个元素,则,此时中所有元素之积,故C正确;
对于D选项:若由四个元素组成,则,所有元素之和为3,即,化简得,两边同时除以得:
所以或,
当时,,
当时,,
所以
所以,满足题意,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12.已知,若集合,则的值为 .
【答案】
【分析】利用集合的互异性、无序性,集合相等的含义解决即可.
【详解】
易知,因此.
因此有.
由集合的互异性可知,故
得
因此,.
故答案为:.
13.已知集合的所有子集只有两个,则实数的值为 .
【答案】0或4
【分析】根据子集个数公式,结合方程解的个数分类讨论进行求解即可.
【详解】设集合元素个数为,
由题意可得,所以该集合的元素只有一个,
当时,方程,符合题意;
当时,
要想该集合的元素只有一个,只需一元二次方程的判别式,
即,显然,符合题意,
综上所述实数的值为0或4,
故答案为:0或4
14.设集合,.若,则实数a的取值范围是 ;若,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】化简集合,由可得,由此列方程求,再求,结合关系列不等式求的范围.
【详解】方程的解集为,,
故,
因为,所以,
当时,,满足关系;
当时,,矛盾;
当时,,矛盾;
所以若,则a的取值范围是,
因为,所以,
因为,
当时,,此时,与条件矛盾;
当时,,,,与条件矛盾;
当时,,可得,所以;
所以若,则a的取值范围是,
故答案为:;.
四、解答题
15.集合,
(1)求A、B;
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分别解分式不等式及绝对值不等式求出集合;
(2)运用补集的概念和运算法则求出,再利用交集的运算法则计算求解.
【详解】(1),等价于,解得,
集合,
,,解得,
集合.
(2),
或,
或.
16.设集合.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)或.
【分析】(1)由集合的交、补运算求集合;
(2)由题设得,讨论、列不等式求参数范围.
【详解】(1)当时,,
此时,故或;
(2)若,则,且,
若,则,可得;
若,则,解得;
综上所述:实数的取值范围为或.
17.设全集为,集合.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或 ;
(2)
【分析】(1)根据集合利用集合的交集、并集、补集的运算即可求得结果;
(2)由可知实数需满足,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)由,可得;
或,或
所以;
或;
(2)因为,,
若,则,解得,
所以实数的取值范围是.
18.已知集合,集合.
(1)若,求和.
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)解分式不等式求得集合,进而求得,可求和.
(2)由题意可得,分与讨论,列出不等式,计算可求得实数的取值范围.
【详解】(1)由,得,所以,所以
所以,解得,
所以,所以,
当时,,
所以,或;
(2)由,则,由(1)可知
若,则,解得,满足;
若,由,得,解得,即,
综上所述:实数的取值范围为.
19.设集合.若,且,至少有一个成立,则称集合为“”集.
(1)已知,直接判断集合是否为“”集.
(2)若为“”集,,求的值;
(3)若为“”集,,,求.
【答案】(1)为“”集,不为“”集.
(2)32
(3)
【分析】(1)按照“”集的定义列举验证即可;
(2)根据“”集的定义分析得到都是集合中的元素,再根据它们的大小分析具体等于集合的哪一项,即得答案;
(3)根据“”集的定义分析可得到都是集合中的元素,再根据它们的大小分析具体等于集合的哪一项,即得答案.
【详解】(1)对于集合,当时,;当时,;
当,;当,;故为“”集.
对于集合,当时,,故不为“”集.
(2)因为,
所以.
又因为,
所以,
所以.
所以.
(3)因为,
所以.
又,
所以,
所以,同时.
因为,所以,
因为,所以.
又,所以,
所以,
所以.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$