内容正文:
期末复习讲义专题01 集合
内容导图预览
知识要点梳理
知识点1 集合的相关概念
1.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
2.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.
3.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作:a∈A,读法:a属于A;
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作:a∉A或aA,读法:a不属于A
4.集合元素的基本属性
(1)确定性,(2)互异性,(3)无序性
知识点2 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3 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;
2.德摩根公式
3.容斥定理之集合中元素个数
知识点4 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)
考点题型突破
一、题型一 元素与集合的关系
1.给出下列关系:①;②;③;④;⑤.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用常用数集的范围和元素与集合的关系即可判断.
【详解】因为,,,分别表示正整数集,整数集,有理数集,实数集;
是正整数,即,故①错误;是整数,即,故②错误;
是无理数,故③错误;是实数,故④正确;是有理数,故⑤正确.
故选:B.
2.若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的描述法与元素与集合的关系分析选项即可.
【详解】由题意可知,所以,
显然选项中D符合题意,此时,A、B、C错误.
故选:D
3.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据元素与集合的关系逐项判断即可.
【详解】对于A选项,若,则,可得,所以,A错;
对于B选项,,B错;
对于C选项,,C对;
对于D选项,,D错.
故选:C.
4.已知集合,若,则实数的所有可能取值组成的集合为 .
【答案】
【分析】由题意得,或,或,进而分别求解,结合集合元素的互异性可得结论.
【详解】因为,,
所以,或,或,
若,则,所以,解得或,
当时,,符合题意,当时,,不符合题意;
若,则,又,方程无解;
若,则,解得或,
当时,,不符合题意,当时,,符合题意;
综上所述,实数的所有可能取值组成的集合为.
故答案为:.
5.含有三个实数的集合既可表示成,又可表示成,则 .
【答案】
【分析】利用集合元素的互异性与集合相等计算即可.
【详解】由题意可知,所以根据集合元素的互异性可知,
则,此时需,即,所以.
故答案为:
二、题型二 集合间的基本关系
6.已知集合,则集合A的子集个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】解方程化简集合,根据集合中元素个数确定子集个数.
【详解】解方程,得或或.
由于集合,而、是无理数,因此.
根据子集个数公式:若集合有n个元素,其子集个数为.
集合A有1个元素,故子集个数为.
故选:B.
7.集合,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将两个集合化简后比较分子的关系可得两个集合的关系.
【详解】因为,
表示整数,表示奇数,
故,故选项A、B、D错误,选项C正确,
故选:C.
8.已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先化简集合A,利用,讨论集合B是否为空集,求出a的取值即可.
【详解】解方程,因式分解得,解得或,因此.
当时,此时,符合.
当时,此时,方程的解为,
又,可得或,所以或;
综上,a的取值为0、1、,因此a的取值集合为.
故选:A.
9.以下选项正确的是( )
A. B.
C. D.是空集
【答案】BCD
【分析】根据元素与集合间的关系、集合与集合间的关系可判定得到答案.
【详解】对于A,因为,故A错误;
对于B,因为空集是任何集合的子集,故B正确;
对于C,因为,故C正确;
对于D,因为,所以,又,所以方程无解,故是空集,故D正确.
故选:BCD.
10.(1)已知集合,.若,求实数的取值范围.
(2)若(1)中条件“”改为“”,其他条件不变,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据题意,当时,求得,符合题意;当时,结合,列出不等式组,即可求得的取值范围;
(2)当时,求得,满足题意;当时,结合,列出不等式组,即可求得的取值范围.
【详解】解:(1)由集合,
当时,,解得,此时满足 ;
当时,要使得,
则满足且等号不能同时取,解得.
综上可得,实数的取值范围是.
解:(2)当时,由,得,满足;
当时,要使得,
则满足,解得,
综上可得,实数m的取值范围是.
11.已知.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据包含关系得到不等式,求出a的取值范围为;
(2)分和两种情况,得到不等式,求出a的取值范围.
【详解】(1)因为,,
所以,解得,
故实数a的取值范围为;
(2),,
当时,,解得,满足题意;
当时,,解集为,
综上,实数a的取值范围为.
三、题型三 集合间的基本运算
12.集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,利用集合交集的定义与运算,即可求解.
【详解】由集合,
根据集合交集的定义与运算,可得.
故选:B.
13.已知全集 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据补集、交集的知识确定正确答案.
【详解】依题意,,,
所以.
故选:B
14.若非空且互不相等的集合满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合集合之间的关系,以及并集的定义,即可求解.
【详解】因为非空且互不相等的集合满足,
所以,,即,故.
故选:A
15.已知集合 ,.若 则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】首先确定集合的补集,然后根据求出的范围.
【详解】因为集合,
所以.
因为集合,,
当不为空集时,
所以,解得.
当为空集时,,解得.
综上,的取值范围为.
故选:A
16.已知集合,则下列正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据元素与集合的关系,可判断A的正误;求出集合B,可判断B的正误,根据集合的包含关系,可判断C的正误;先求出,根据并集运算的概念,可判断D的正误.
【详解】选项A:因为,所以,故A正确
选项B:由,得,解得,即,故B正确;
选项C:由,,所以,故C正确;
选项D:或,所以或,故D错误.
故选:ABC
17.已知全集,集合,,求:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】根据集合的交并补的定义分别计算各小题即可.
【详解】(1)因为,,
所以.
(2)因为,,所以或,
所以或.
(3)因为,,所以或,
所以.
18.设全集,集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合的补集和交集运算求解;
(2)由题可得,列式求解.
【详解】(1)因为,所以,又,
所以.
(2)因为,,,即集合是集合的真子集,
所以,解得或,
所以实数的取值范围为.
19.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)根据交集补集运算可得,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a的取值范围为.
四、题型四 Venn图的应用
20.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】根据题意可得阴影部分为,再进行求解即可.
【详解】由图可得阴影部分可表示为.
故选:D
21.已知全集,集合,则如图所示的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,求得和,结合补集的运算,即可求得阴影部分表示的集合.
【详解】由全集,集合,
可得,所以阴影部分表示的集合为.
故选:C.
22.已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据交集、并集、补集的概念求出.
【详解】,则,
又,则图中阴影部分表示的集合是.
故选:D
23.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
24.图中阴影部分所表示的集合是( ).(全集)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据图形结合集合的基本运算求解即可.
【详解】根据图形,阴影部分属于集合,不属于集合A,C,
则阴影部分所表示的集合可以为.
故选:A
25.如图矩形表示集合,两个椭圆分别表示集合,,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】阴影部分位于集合内,且不属于与的交集,即阴影部分为“中除去的部分”.
【详解】选项A:表示“的全部”与“中的补集”的并集,包含了外的部分区域,与阴影部分不符,故A错误;
选项B:表示“中的补集”,就等于阴影部分,故B正确;
选项C:表示“以为全集时,的补集”,就等于阴影部分,故C正确;
选项D:表示“中的补集”与的交集,就等于阴影部分,故D正确;
故选:BCD
五、题型五 容斥原理
26.某班共48人,其中25人喜爱篮球运动,20人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.17 B.22 C.15 D.20
【答案】D
【分析】设喜欢篮球运动为集合,喜欢乒乓球运动为集合,全班学生为集合,设即喜欢篮球和乒乓球的人数为,作出图即可求解.
【详解】设喜欢篮球运动为集合,喜欢乒乓球运动为集合,全班学生为集合,
设即喜欢篮球和乒乓球的人数为,作出图如下,
所以,
所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为.
故选:D.
27.某班50名学生参加三个科创社团:机器人社、编程社、航模社,其中参加机器人社的有30人,参加编程社的有20人,参加航模社的有30人,同时参加机器人社和编程社的有10人,同时参加机器人社和航模社的有15人,同时参加编程社和航模社的有13人,则三个科创社团都参加的学生人数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【详解】设三个科创社团都参加的学生有人.将参加三个科创社团的人数情况画出韦恩图,如图所示.
故参加科创社团的总人数,
解得.
故选:A
28.某班50名学生参加三个科创社团:机器人社、编程社、航模社,其中参加机器人社的有30人,参加编程社的有20人,参加航模社的有30人,同时机器人社和编程社的有10人,同时参加机器人社和航模社的有15人,同时参加编程社和航模社的有13人,则三个科创社团都参加的学生人数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【分析】根据容斥原理进行求解即可.
【详解】设参加机器人社、编程社、航模社的学生集合分别为,三个社团都参加的人数为,
则根据容斥原理可得
,
所以,解得.
故选:A.
29.《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年我国暑期档票房前三名.高一(1)班共有28名同学,有15人观看了《南京照相馆》,有8人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有3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》的人数为( )
A.6人 B.7人 C.8人 D.9人
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用容斥原理,结合韦恩图列式求解.
【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,
在相应的位置填上数字,则,解得,
因此同时观看了《浪浪山小妖怪》和《长安的荔枝》有人,
所以只观看了《长安的荔枝》的人数为人.
故选:C
30.已知某班有50名同学,据统计发现同学们喜欢的奥运比赛项目都集中在乒乓球、跳水、射击这三个,其中有13名同学只喜欢乒乓球比赛,10名同学只喜欢跳水比赛,8名同学只喜欢射击比赛,同时喜欢乒乓球与跳水比赛的同学有13名,同时喜欢乒乓球与射击比赛的同学有12名,同时喜欢跳水与射击比赛的同学有10名,则该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有 人.
【答案】8
【分析】根据给定条件,借助韦恩图,结合容斥原理列式计算即可得.
【详解】如图,设该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有人,
则由图可得,解得,
故该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有8人.
故答案为:.
六、题型六 集合的综合应用
31.若集合,集合.
(1)若,求;
(2)当时,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求得集合,按照集合的运算法则进行运算即可;
(2)依题得到,列出不等式组,解出即可.
【详解】(1)当时,,
则或,
又,
所以
(2)当时,,
所以,
所以实数的取值范围为
32.设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)由,得,由此可得关于的方程求解并验证即可得;
(2)由得,按集合中元素的个数分类讨论即可求得.
【详解】(1),.
因为,所以,则,
即,解得或.
验证:当时,,
则,满足题意;
当时,,
则,不满足题意.
综上可知,若,则,此时.
(2)若,则,又,
①当时,则关于的方程没有实数根,
则,解得,
故当时,满足题意;
②当,即时,
若集合中只有一个元素,则,
即当时,,,满足题意;
若集合中有两个元素,则,
即当时,要使,则,
所以和是方程的两根,
则由韦达定理得,解得,满足条件.
综上所述,或.
33.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.
34.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.
35.已知全集,集合,.
(1)求,;
(2)若集合,且,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【分析】(1)根据交集,补集,并集的定义计算即可;
(2)由题意得集合间的包含关系,然后分和两种情况分类讨论即可.
【详解】(1)由已知易得或,
,
.
(2)由得,
①当时,,解得;
②当时,,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
36.已知关于不等式的解集,集合.
(1)求实数的值;
(2)从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求实数的取值范围.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选择见解析,答案见解析
【分析】(1)根据绝对值不等式的几何意义,得到,再结合条件,即可求解;
(2)选择①,根据条件,结合图形,得到,即可求解;选项择②,根据条件,结合图形,得到,即可求解.
【详解】(1)由,得到,即,
又因为关于不等式的解集,
所以,解得,所以实数的值为.
(2)选择条件①,因为,,
又,由图知,
,解得.
选择条件②,因为,,
又,即,由图知,
,解得.
七、题型七 集合的新定义
37.已知集合,,若且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出集合,结合题中定义可得结合.
【详解】因为集合,,
所以且.
故选:A.
38.当集合是的子集且的元素个数有限,称的所有元素之和为的“厚度”.集合的全部非空子集的厚度之和为( )
A.800 B.625 C.1550 D.750
【答案】A
【分析】对于集合中每个元素,计算它在所有非空子集中出现的次数,再乘以该元素的值,最后求和即可.
【详解】解:根据题意,任意一个元素在非空子集中的出现次数为:,
集合的元素之和为,
所以集合的全部非空子集的厚度之和为:.
故选:A
39.已知,用表示非空集合A中元素个数,定义,集合,,若,则a的可能的取值有( )个.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】由已知条件求得,可得出或,然后对实数的取值进行分类讨论,确定方程的解的个数,由此可求得实数的所有可能取值.
【详解】由题意可知,,故,
由题中定义可得,或.
由题意可知,为关于的方程的一根.
当时,则,则方程只有一个实根,可得,
此时,方程无实根,则满足条件;
当时,则关于的方程有三个根,必有,
此时,关于的方程的两根分别为,,分以下两种情况讨论:
①若是方程的一根时,则,解得.
当时,则,合乎题意;
当时,则,合乎题意;
②当方程有两个相等的实根,则,解得.
当时,,合乎题意;
当时,,合乎题意.
综上,a的可能的取值为
故选:D.
40.定义差集,且,现有三个集合分别用圆表示,则集合可表示下列图中阴影部分的为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据差集的定义逐步分析即可.
【详解】如图所示,表示元素属于,不属于,如下图阴影部分,
则表示元素属于,不属于,如下图阴影部分,
故选:A.
41.设非空数集,定义:若,且,则称为集合的一个“理想元素”;若,都有,则称集合是一个“理想集合”.已知集合,则下列说法正确的是( )
A.是集合的一个“理想元素”
B.若“理想集合”恰有4个子集,则
C.集合是一个“理想集合”
D.若是集合的一个“理想元素”,则
【答案】ACD
【分析】计算,满足理想元素的定义;先由“理想集合”的子集的个数判断出中元素的个数,再根据理想集合的定义写出的可能情况,或;假设集合中任意两个元素,计算也在集合中,则满足“理想集合的定义;
若是集合的一个“理想元素”,
则,则,得到,所以,利用反证法排除.
【详解】因为,,所以是集合的一个“理想元素”,选项A正确.
“理想集合”恰有4个子集,则恰好有两个元素,设,
因为,都有,即,,
则或者即或
则,或;
当 ,则,所以或解得 或(舍去),此时;
当 ,则,所以或解得(舍去)或或,此时或,所以选项B错误;
设,则
,
因为,所以即可以表示为的形式,所以,故选项C正确;
若是集合的一个“理想元素”,
则
所以,
因为,所以;
若,则,即是7的倍数,除以7余数为6,因此除以7余数为6,
设 ,则,则不是7的倍数,所以,所以,所以选项D正确.
故选:ACD
42.定义集合,若集合,,则集合中包含 个元素.
【答案】3
【分析】利用定义作集合运算,注意元素的互异性即可.
【详解】因为集合,,
根据定义可得,
所以集合中包含3个元素,
故答案为:3
43.定 义 运算 :对 任 意 ,有 . 设集 合,且, 且集合B是集合U的子集.
(1)求集合U;
(2)求实数m的取值范围.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)由题中的新定义先求得,再求出集合U.
(2)由题意判断集合B是集合U的子集,对集合B中的元素进行分类讨论可得出实数m的取值范围.
【详解】(1)因为对 任 意,有 . 且,
当时, ,所以;
当时, ,所以;
当时, ,所以;
所以集合.
(2)由(1)知集合.
对于方程,.
当即时,,满足题意;
当即时,.集合B不是集合U中的子集,不合题意;
当即时,方程有两个不相等的实根,记为,且则.由题知.
当或或时,均不符合.所以当时,无m的值符合题意.
综上所述:实数的取值范围是:.
44.给定数集,若对于任意,有,则称集合为闭集合.
(1)判断集合是否为闭集合,并给出证明:
(2)若集合为闭集合,则是否一定为闭集合?请说明理由:
(3)若集合为闭集合,且,,证明:.
【答案】(1)A不是闭集合,证明见解析
(2)不一定,理由见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)集合A:直接根据题干定义验证即可;
(2)令,,说明集合为闭集合,然后取特值进行验证即可;
(3)可采用反证法,假设,由,可得存在且,故;同理,存在且,故;然后讨论和两种情况,得到矛盾,从而判断假设不成立,从而得到.
【详解】(1)A不是闭集合.
∵,,,∴A不是闭集合;
(2)结论:不一定;
不妨令,,
任取,设,,,则且,∴,同理,,故为闭集合;
则由以上可知,为闭集合,同理可证为闭集合,
∵,,
因此,不是闭集合,
∴若集合为闭集合,则不一定为闭集合;
(3)假设,
由,可得存在且,故;
同理,存在且,故,
∵,∴或.
若,则由为闭集合且,得,与矛盾,
若,则由为闭集合且,得,与矛盾,
综上,不成立,故.
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期末复习讲义专题01 集合
内容导图预览
知识要点梳理
知识点1 集合的相关概念
1.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
2.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.
3.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作:a∈A,读法:a属于A;
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作:a∉A或aA,读法:a不属于A
4.集合元素的基本属性
(1)确定性,(2)互异性,(3)无序性
知识点2 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3 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;
2.德摩根公式
3.容斥定理之集合中元素个数
知识点4 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)
考点题型突破
一、题型一 元素与集合的关系
1.给出下列关系:①;②;③;④;⑤.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.若集合,则( )
A. B.
C. D.
3.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
4.已知集合,若,则实数的所有可能取值组成的集合为 .
5.含有三个实数的集合既可表示成,又可表示成,则 .
二、题型二 集合间的基本关系
6.已知集合,则集合A的子集个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
7.集合,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
8.已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. B. C. D.
9.以下选项正确的是( )
A. B.
C. D.是空集
10.(1)已知集合,.若,求实数的取值范围.
(2)若(1)中条件“”改为“”,其他条件不变,求实数的取值范围.
11.已知.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
三、题型三 集合间的基本运算
12.集合,则( )
A. B. C. D.
13.已知全集 ,则 ( )
A. B. C. D.
14.若非空且互不相等的集合满足,则( )
A. B. C. D.
15.已知集合 ,.若 则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
16.已知集合,则下列正确的有( )
A. B.
C. D.
17.已知全集,集合,,求:
(1);
(2);
(3).
18.设全集,集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
19.已知集合或.
(1)当时,求
(2)若,求的取值范围.
四、题型四 Venn图的应用
20.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.
21.已知全集,集合,则如图所示的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
22.已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
23.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.
24.图中阴影部分所表示的集合是( ).(全集)
A. B. C. D.
25.如图矩形表示集合,两个椭圆分别表示集合,,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
五、题型五 容斥原理
26.某班共48人,其中25人喜爱篮球运动,20人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.17 B.22 C.15 D.20
27.某班50名学生参加三个科创社团:机器人社、编程社、航模社,其中参加机器人社的有30人,参加编程社的有20人,参加航模社的有30人,同时参加机器人社和编程社的有10人,同时参加机器人社和航模社的有15人,同时参加编程社和航模社的有13人,则三个科创社团都参加的学生人数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
28.某班50名学生参加三个科创社团:机器人社、编程社、航模社,其中参加机器人社的有30人,参加编程社的有20人,参加航模社的有30人,同时机器人社和编程社的有10人,同时参加机器人社和航模社的有15人,同时参加编程社和航模社的有13人,则三个科创社团都参加的学生人数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
29.《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年我国暑期档票房前三名.高一(1)班共有28名同学,有15人观看了《南京照相馆》,有8人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有3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》的人数为( )
A.6人 B.7人 C.8人 D.9人
30.已知某班有50名同学,据统计发现同学们喜欢的奥运比赛项目都集中在乒乓球、跳水、射击这三个,其中有13名同学只喜欢乒乓球比赛,10名同学只喜欢跳水比赛,8名同学只喜欢射击比赛,同时喜欢乒乓球与跳水比赛的同学有13名,同时喜欢乒乓球与射击比赛的同学有12名,同时喜欢跳水与射击比赛的同学有10名,则该班同时喜欢乒乓球、跳水、射击比赛的同学有 人.
六、题型六 集合的综合应用
31.若集合,集合.
(1)若,求;
(2)当时,求实数的取值范围.
32.设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
33.已知.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
34.已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
35.已知全集,集合,.
(1)求,;
(2)若集合,且,求实数a的取值范围.
36.已知关于不等式的解集,集合.
(1)求实数的值;
(2)从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求实数的取值范围.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
七、题型七 集合的新定义
37.已知集合,,若且,则( )
A. B. C. D.
38.当集合是的子集且的元素个数有限,称的所有元素之和为的“厚度”.集合的全部非空子集的厚度之和为( )
A.800 B.625 C.1550 D.750
39.已知,用表示非空集合A中元素个数,定义,集合,,若,则a的可能的取值有( )个.
A.2 B.3 C.4 D.5
40.定义差集,且,现有三个集合分别用圆表示,则集合可表示下列图中阴影部分的为( )
A. B. C. D.
41.设非空数集,定义:若,且,则称为集合的一个“理想元素”;若,都有,则称集合是一个“理想集合”.已知集合,则下列说法正确的是( )
A.是集合的一个“理想元素”
B.若“理想集合”恰有4个子集,则
C.集合是一个“理想集合”
D.若是集合的一个“理想元素”,则
42.定义集合,若集合,,则集合中包含 个元素.
43.定 义 运算 :对 任 意 ,有 . 设集 合,且, 且集合B是集合U的子集.
(1)求集合U;
(2)求实数m的取值范围.
44.给定数集,若对于任意,有,则称集合为闭集合.
(1)判断集合是否为闭集合,并给出证明:
(2)若集合为闭集合,则是否一定为闭集合?请说明理由:
(3)若集合为闭集合,且,,证明:.
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