内容正文:
专题1.1 集合(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)集合的概念
(2)集合间的基本关系
(3)集合的基本运算
高考真题统计
考点
2023年
2024年
2025年
集合
新课标I卷:第1题,5分
新课标Ⅱ卷:第2题,5分
新课标I卷:第1题,5分
全国一卷:第2题,5分
全国二卷:第3题,5分
北京卷:第1题,4分
天津卷:第1题,5分
命题规律分析
1、集合
集合是高考数学中的必考考点和热点问题,新高考对集合的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大。高考中常见以一元一次、一元二次不等式的形式,结合有限集、无限集来考查集合的交、并、补集等运算,偶尔涉及集合的符号辨识;一般出现在高考的单选题的前3题中,高考中一般只考1题,以基础题为主。
知识点1 集合的概念考点1
集合
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
知识点2 集合间的基本关系
1.集合的基本关系
(1)子集:若对于任意的x∈A都有x∈B,则A⊆B;
(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A⫋B;
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B;
(4)∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
知识点3 集合的基本运算
1.集合的基本运算
表示
运算
文字语言
集合语言
图形语言
记法
交集
属于A且属于B的所有元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
并集
属于A或属于B的元素组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
补集
全集U中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于集合U的补集
{x|x∈U,x∉A}
∁UA
2.集合的运算性质
(1),,.
(2),,.
(3),,.
【常用结论】
(1)若有限集中有个元素,则的子集有个,真子集有个,非空子集有个,非空真子集有个.
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3).
(4),.
【题型1 元素与集合的关系】
【例1】(2026·湖南长沙·模拟预测)已知元素,且,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1-1】(2026·河南·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2026·辽宁·二模)设集合.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2025·江苏连云港·模拟预测)已知集合的最大元素等于该集合的所有元素之和,则实数( )
A. B. C. D.
【题型2 集合中元素的个数问题】
【例2】(2025·宁夏银川·一模)已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.1 B.3 C.6 D.9
【变式2-1】(2026·四川乐山·三模)已知集合,则集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2-2】(2026·福建宁德·二模)已知集合,集合,则中元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式2-3】(2024·四川乐山·三模)已知集合,则集合A的元素个数为( )
A.9 B.8 C.6 D.5
【题型3 求集合的子集(真子集)的个数】
【例3】(2026·四川成都·模拟预测)若,则A的真子集个数为( )
A.3 B.8 C.7 D.6
【变式3-1】(2025·江西景德镇·模拟预测)满足的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【变式3-2】(2026·湖北襄阳·二模)已知集合 ,⫋则符合条件的集合B的个数为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2026·贵州六盘水·一模)集合的子集的个数为( )
A.64 B.16 C.6 D.4
【题型4 判断集合间的关系】
【例4】(2026·山东青岛·三模)若集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2026·浙江杭州·模拟预测)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2025·河北唐山·模拟预测)已知集合,或,则( )
A. B.0 C. D.
【变式4-3】(2025·贵州遵义·模拟预测)设集合,,则( )
A. B. C. D.
【题型5 与集合间的关系有关的含参问题】
【例5】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设集合,,若,则由实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(2026·河南·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(2026·江苏徐州·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(2026·广东广州·模拟预测)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型6 集合的交、并、补集运算】
【例6】(2026·河北雄安·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(2026·甘肃白银·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2025·辽宁丹东·模拟预测)已知集合,,则中元素的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式6-3】(2026·天津河西·三模)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【题型7 与集合的运算有关的含参问题】
【例7】(2025·全国·模拟预测)集合,集合,若,则( )
A.3 B. C. D.9
【变式7-1】(2026·陕西西安·三模)已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(2026·陕西西安·模拟预测)若集合,,且,则( )
A. B. C. D.或0
【变式7-3】(2025·辽宁本溪·模拟预测)已知集合若,则a的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【题型8 集合中的新定义问题】
【例8】(2026·上海闵行·一模)已知,若,且,则( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(2026·辽宁·三模)定义集合运算:,设集合,,则集合的所有元素之和为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
【变式8-2】(2025·浙江绍兴·模拟预测)设为两个实数集,定义集合,若,则的子集个数为( )
A.15 B.16 C.31 D.32
【变式8-3】(2026·河南开封·二模)定义集合且,已知集合,,若,则下列一定成立的是( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(2025·河北沧州·一模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,且,则等于( )
A. B. C.3 D.或
3.(2025·辽宁·三模)已知集合,则下列判断错误的是( )
A. B. C. D.
4.(2025·广东广州·模拟预测)已知集合,且,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
5.(2025·广东江门·模拟预测)设,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
6.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)已知集合,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1
7.(2025·广东·模拟预测)已知集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
8.(2025·江苏·模拟预测)已知集合,则中元素的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
9.(2025·江西·模拟预测)已知集合,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则可以取3
10.(2025·河南·三模)已知全集,集合,,,若,则( )
A.的取值有个 B.
C. D.所有子集的个数为
11.(2025·河南新乡·三模)已知非空数集M具有如下性质:①若,则;②若,则.下列说法中正确的有( )
A.. B..
C.若,则. D.若,则.
三、填空题
12.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为__________.
13.(2025·上海嘉定·一模)已知集合,,则 __________.
14.(2025·河北秦皇岛·一模)已知集合,集合,若集合满足⫋,则这样的集合共有__________个.
四、解答题
15.(2025高一上·安徽六安·专题练习)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.
16.(25-26高三上·江西·阶段检测)已知集合,.
(1)若,且,求的值;
(2)当时,若,求,的值.
17.(25-26高一上·辽宁大连·期中)已知集合,集合.
(1)若,求和.
(2)若,求实数的取值范围.
18.(2025·湖北武汉·二模)已知集合,集合B满足.
(1)判断,,,中的哪些元素属于B;
(2)证明:若,,则;
(3)证明:若,则.
19.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
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专题1.1 集合(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)集合的概念
(2)集合间的基本关系
(3)集合的基本运算
高考真题统计
考点
2023年
2024年
2025年
集合
新课标I卷:第1题,5分
新课标Ⅱ卷:第2题,5分
新课标I卷:第1题,5分
全国一卷:第2题,5分
全国二卷:第3题,5分
北京卷:第1题,4分
天津卷:第1题,5分
命题规律分析
1、集合
集合是高考数学中的必考考点和热点问题,新高考对集合的考查相对稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大。高考中常见以一元一次、一元二次不等式的形式,结合有限集、无限集来考查集合的交、并、补集等运算,偶尔涉及集合的符号辨识;一般出现在高考的单选题的前3题中,高考中一般只考1题,以基础题为主。
知识点1 集合的概念考点1
集合
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
知识点2 集合间的基本关系
1.集合的基本关系
(1)子集:若对于任意的x∈A都有x∈B,则A⊆B;
(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A⫋B;
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B;
(4)∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
知识点3 集合的基本运算
1.集合的基本运算
表示
运算
文字语言
集合语言
图形语言
记法
交集
属于A且属于B的所有元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
并集
属于A或属于B的元素组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
补集
全集U中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于集合U的补集
{x|x∈U,x∉A}
∁UA
2.集合的运算性质
(1),,.
(2),,.
(3),,.
【常用结论】
(1)若有限集中有个元素,则的子集有个,真子集有个,非空子集有个,非空真子集有个.
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3).
(4),.
【题型1 元素与集合的关系】
【例1】(2026·湖南长沙·模拟预测)已知元素,且,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解题思路】根据元素与集合的属于、不属于关系,从的所有可能取值中排除不符合要求的取值,即可确定的值.
【解答过程】由,可知a的可能取值为0,1,2,3;
再由,可排除取值0、1、3;
因此的取值只能为2.
故选:C.
【变式1-1】(2026·河南·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据,时的情况判断AC;分别令,求解对应的,并结合判断BD.
【解答过程】对于A选项,当时,,故A错误;
对于B选项,令,解得,故,即B错误;
对于C选项,当时,,故C正确;
对于D选项,令,解得,故,即D 错误;
故选:C.
【变式1-2】(2026·辽宁·二模)设集合.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据元素与集合的关系,求的取值范围.
【解答过程】因为,所以,所以.
故选:C.
【变式1-3】(2025·江苏连云港·模拟预测)已知集合的最大元素等于该集合的所有元素之和,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】分类讨论,根据题意列出关系式求解即可.
【解答过程】根据集合中元素的互异性可得:,且.
当集合时,集合的最大元素为;当集合时,集合的最大元素为;
根据题意可得:集合的所有元素之和为.
且或,
解得:.
故选:B.
【题型2 集合中元素的个数问题】
【例2】(2025·宁夏银川·一模)已知集合,则集合中元素的个数是( )
A.1 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【解题思路】根据题意,采用列举法表示集合即可求解.
【解答过程】由题,可得,
所以集合含有6个元素.
故选:C.
【变式2-1】(2026·四川乐山·三模)已知集合,则集合的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解题思路】根据集合的定义与运算法则,进行计算即可.
【解答过程】由题意知,,,
当,时,,
当,时,,
所以,
所以集合中的元素个数为4.
故选:C.
【变式2-2】(2026·福建宁德·二模)已知集合,集合,则中元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【解题思路】根据交集的定义求出集合即可.
【解答过程】因为集合,集合,
所以,所以中元素的个数为3.
故选:C.
【变式2-3】(2024·四川乐山·三模)已知集合,则集合A的元素个数为( )
A.9 B.8 C.6 D.5
【答案】C
【解题思路】利用列举法表示集合A即可得出元素个数.
【解答过程】,共6个元素.
故选:C.
【题型3 求集合的子集(真子集)的个数】
【例3】(2026·四川成都·模拟预测)若,则A的真子集个数为( )
A.3 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【解题思路】根据真子集的定义求解即可.
【解答过程】因为集合,所以的真子集有共7个.
故选:C.
【变式3-1】(2025·江西景德镇·模拟预测)满足的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】A
【解题思路】用列举法写出满足条件的集合,即可得答案.
【解答过程】解:由题意可得,共3个.
故选:A.
【变式3-2】(2026·湖北襄阳·二模)已知集合 ,⫋则符合条件的集合B的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用列举法表示出集合,再根据给定条件即可求出集合的可能情况.
【解答过程】集合,,
所以可能的取值为,即集合,是的真子集,有个,故C正确.
故选:C.
【变式3-3】(2026·贵州六盘水·一模)集合的子集的个数为( )
A.64 B.16 C.6 D.4
【答案】A
【解题思路】确定集合,根据集合中元素的个数确定子集的个数.
【解答过程】由题意且,的值可以为:,所以有6个元素.
故集合的子集有:个.
故选:A.
【题型4 判断集合间的关系】
【例4】(2026·山东青岛·三模)若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】通过分析两个集合的元素形式来判断两个集合的关系.
【解答过程】因为集合,,
则.
故选:A.
【变式4-1】(2026·浙江杭州·模拟预测)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】化简集合B,再利用集合之间的包含关系即可得到结果.
【解答过程】因为集合,
,故,
故选:B.
【变式4-2】(2025·河北唐山·模拟预测)已知集合,或,则( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【解题思路】先化简集合,然后根据选项验证即可.
【解答过程】因为,所以或,显然,其余选项均不正确.
故选:A.
【变式4-3】(2025·贵州遵义·模拟预测)设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】集合A为所有奇数组成的集合,集合B为所有整数组成的集合,故A是B的子集.
【解答过程】,
,
集合A为所有奇数组成的集合,集合B为所有整数组成的集合,故A是B的子集.
故选:A.
【题型5 与集合间的关系有关的含参问题】
【例5】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设集合,,若,则由实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,分和,两种情况讨论,结合,列出方程,即可求解.
【解答过程】当时,方程无解,即,满足;
当时,由方程,解得,即,
因为,可得或,解得或,
所以由实数组成的集合为.
故选:D.
【变式5-1】(2026·河南·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意,分、,结合进行求解.
【解答过程】当时,,符合;
当时,,,又,
,
综上,.
故选:C.
【变式5-2】(2026·江苏徐州·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由集合相等可得一元二次方程的两个根,再由根与系数的关系可得,进而可得所求值.
【解答过程】已知 ,,所以一元二次方程 的两个根就是 和.
设一元二次方程的两根为,则: ,,
所以,即,因此.
故选:B.
【变式5-3】(2026·广东广州·模拟预测)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由子集的定义,解不等式可得结果.
【解答过程】由,可得,解得.
故选:D.
【题型6 集合的交、并、补集运算】
【例6】(2026·河北雄安·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】借助交集定义即可得.
【解答过程】,又,
则.
故选:C.
【变式6-1】(2026·甘肃白银·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由并集的概念求解即可.
【解答过程】由题意得.
故选:D.
【变式6-2】(2025·辽宁丹东·模拟预测)已知集合,,则中元素的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解题思路】利用交集的运算法则直接运算出,即得答案.
【解答过程】由题意得:,
则中元素的个数为2,
故选:C.
【变式6-3】(2026·天津河西·三模)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据题意,利用集合交集和补集的定义与运算,即可求解.
【解答过程】由集合,,可得,
又由集合,所以.
故选:A.
【题型7 与集合的运算有关的含参问题】
【例7】(2025·全国·模拟预测)集合,集合,若,则( )
A.3 B. C. D.9
【答案】C
【解题思路】由题知,则,然后解方程检验即可.
【解答过程】,
则,解得,
当时,,,符合题意;
.
故选:C.
【变式7-1】(2026·陕西西安·三模)已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意,得到,列出关系式,即可求解.
【解答过程】因为,所以,
结合集合元素的互异性,可得或,
解得或.
故选:B.
【变式7-2】(2026·陕西西安·模拟预测)若集合,,且,则( )
A. B. C. D.或0
【答案】B
【解题思路】对集合B进行分类讨论,再根据两集合的交集判断可得.
【解答过程】由集合,分三类情况:
①当时,,则,显然不满足.
②当,则,如图,也不满足.
③当,则,由,得,即.如图:
故选:B.
【变式7-3】(2025·辽宁本溪·模拟预测)已知集合若,则a的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】通过和两类情况讨论即可.
【解答过程】由题得,因为,所以.
当时,,满足;
当时,,因为,所以或,解得1或,
综上的取值构成的集合为.
故选:D.
【题型8 集合中的新定义问题】
【例8】(2026·上海闵行·一模)已知,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题中的定义求解即可.
【解答过程】且,因为,
对于,所以;对于,所以;
则,
故选:C.
【变式8-1】(2026·辽宁·三模)定义集合运算:,设集合,,则集合的所有元素之和为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
【答案】D
【解题思路】根据定义先求,进而求解.
【解答过程】由题意得:,
所以.
故选:D.
【变式8-2】(2025·浙江绍兴·模拟预测)设为两个实数集,定义集合,若,则的子集个数为( )
A.15 B.16 C.31 D.32
【答案】B
【解题思路】由集合新定义确定,即可求解.
【解答过程】由题意,
所以的子集个数为,
故选:B.
【变式8-3】(2026·河南开封·二模)定义集合且,已知集合,,若,则下列一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由集合新定义确定,得到,,即可求解.
【解答过程】因为集合,集合,集合,,
所以,,,
选项A:因为,所以或者(且满足集合元素的互异性);
选项B:因为,所以一定成立;
选项C:当时,集合,集合,,C错误;
选项D:当,时,集合,集合,,D错误.
故选:B.
一、单选题
1.(2025·河北沧州·一模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据集合交集的概念及运算法则计算即可.
【解答过程】由题意知.
又,
所以.
故选:B.
2.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,且,则等于( )
A. B. C.3 D.或
【答案】B
【解题思路】分别令和,求得a值,根据集合的互异性,分析即可得答案.
【解答过程】因为,当,即时,
集合,不满足互异性,不符合题意,
当时,解得或(舍),
当时,集合,满足题意.
故选:B.
3.(2025·辽宁·三模)已知集合,则下列判断错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据题意,求出集合,利用元素与集合的关系判断.
【解答过程】依题意可得,所以.
故选:A.
4.(2025·广东广州·模拟预测)已知集合,且,则实数( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解题思路】根据题意可对和分类讨论,再由集合元素的互异性即可求得结果.
【解答过程】由可知或;
当时,即,此时,不能满足题意;
当时,解得或(舍),
时,,满足题意,
故.
故选:D.
5.(2025·广东江门·模拟预测)设,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解题思路】根据已知集合及相等关系确定参数值,即可得.
【解答过程】由题设, ,则.
故选:D.
6.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)已知集合,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1
【答案】A
【解题思路】由知集合中必有元素1,分两种情况讨论即可.
【解答过程】∵,∴集合中必有元素1.
①当时,.
集合,,满足条件.
②当时:,集合,那么,不满足,∴舍去.
综上,,
故选:A.
7.(2025·广东·模拟预测)已知集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解题思路】利用集合之间的关系,得出或,求解后,需要留意元素的互异性即可.
【解答过程】由于,故,
由知或,
即或,
注意到,故由元素互异性知,故,
故选:C.
8.(2025·江苏·模拟预测)已知集合,则中元素的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解题思路】根据交集的运算,可得答案.
【解答过程】由,则.
故选:B.
二、多选题
9.(2025·江西·模拟预测)已知集合,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则可以取3
【答案】AC
【解题思路】把代入,求解判断AB;利用集合的包含关系求解判断CD.
【解答过程】对于AB,若,则任意实数均满足,因此,A正确,B错误;
对于CD,由,得,解得,C正确,D错误.
故选:AC.
10.(2025·河南·三模)已知全集,集合,,,若,则( )
A.的取值有个 B.
C. D.所有子集的个数为
【答案】BCD
【解题思路】利用集合的包含关系结合集合元素的互异性可求出的值,可判断A选项;利用交集的定义可判断B选项;利用并集的定义可判断C选项;利用集合的运算结合子集个数公式可判断D选项.
【解答过程】对于A选项,因为,,且,
则或,且,,解得,故的取值只有个,故A错误;
对于B选项,,,所以,故B正确;
对于C选项,,,故C正确;
对于D选项,,
所以,,则,
其的子集的个数为,故D正确.
故选:BCD.
11.(2025·河南新乡·三模)已知非空数集M具有如下性质:①若,则;②若,则.下列说法中正确的有( )
A.. B..
C.若,则. D.若,则.
【答案】BC
【解题思路】用特殊值代入判断A,D,C,列举法根据性质性质①②,判断B.
【解答过程】对于,若,令,则,令,则,令,不存在,即,矛盾,所以,故错误,
对于,由于集合非空,取任意元素,根据性质①,得,再根据性质②,得,进而,故正确,
对于,因为,所以,因为,所以,故正确,
对于,若,则,故错误,
故选:.
三、填空题
12.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为__________.
【答案】3
【解题思路】因为,则或,由此可解出,再代入集合验证,需要满足集合的互异性,由此可得答案.
【解答过程】因为,所以分为以下两种情况:
①或,当时,集合满足题意;
当时,集合,违反了集合的互异性,故舍去;
②,此时集合,违反了集合的互异性,故舍去;
综上所述,.
故答案为:3.
13.(2025·上海嘉定·一模)已知集合,,则 __________.
【答案】
【解题思路】根据题意结合集合的并集运算求解即可,
【解答过程】因为集合,,
所以.
故答案为:.
14.(2025·河北秦皇岛·一模)已知集合,集合,若集合满足⫋,则这样的集合共有__________个.
【答案】7
【解题思路】结合子集和真子集的概念求解即可.
【解答过程】由⫋,则集合中一定有元素,
且至少含有其中一个元素,
则这样的集合共有个.
故答案为:7.
四、解答题
15.(2025高一上·安徽六安·专题练习)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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
16.(25-26高三上·江西·阶段检测)已知集合,.
(1)若,且,求的值;
(2)当时,若,求,的值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)先求出集合,再根据得出即可求解;
(2)先根据及,得出集合,再列式计算求参.
【解答过程】(1)当时,,又因为,
所以,所以,所以;
(2)当时,,
因为,,
所以只有一个元素且,
所以,所以.
17.(25-26高一上·辽宁大连·期中)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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
18.(2025·湖北武汉·二模)已知集合,集合B满足.
(1)判断,,,中的哪些元素属于B;
(2)证明:若,,则;
(3)证明:若,则.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【解题思路】(1)根据所给定义判断元素的倒数是否属于即可;
(2)先证明若,,则,即可得到,从而得证;
(3)依题意可得,从而求出,再说明即可.
【解答过程】(1)因为,所以;
因为,所以;
因为没有倒数,所以;
因为,所以;
综上可得,.
(2)先证明:若,,则;
设,,为整数,
所以,
由于,都是整数,所以,
当,时,,,所以,所以;
(3)因为,
所以,
因为,所以,都是有理数,
所以,都是整数,
所以为整数,
所以,
假如,则,则应为的倍数,
设为整数,若,则不是的倍数;
若,则不是的倍数;
若,则不是的倍数;
所以,即.
19.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
【答案】(1),是“好的”
(2)证明见解析
(3)除、、外的正整数
【解题思路】(1)根据题中定义可求出集合,并由此作出判断;
(2)当时,取集合,;当时,取集合,,结合题中定义验证可得出结论;
(3)先证明出:若正整数是“好的”,则也是“好的”,再证:为奇数是“好的”,不是“好的”,同理易知,不是“好的”,由此可得出结论.
【解答过程】(1)当时,由题中定义可得,且,故是“好的”.
(2)时,取,,则的值为、、、,除以8的余数为4,7,5,0.
所以,此时,合乎题意;
时,取,,
的值分别为4,7,12,15,5,8,13,16,20,23,21,24,除以16的余数为4,7,12,15,5,8,13,0.
所以,则,满足条件.
故是“好的”,是“好的”.
(3)①首先证明:若正整数是“好的”,则也是“好的”.(*)
事实上,若正整数是“好的”,
设,,,此时集合、满足时条件.
时,考虑,,
则也满足条件,(*)得证.
②再证:为奇数是“好的”.(**)
事实上,取,,则满足条件,(**)得证.
由(*)(**)及(2)知除1,2,4外的正整数均为“好的”.
③再证:不是“好的”.
对集合,记为中元素个数,由条件,.
若,则,矛盾.
若或,则,则,矛盾.
于是不是“好的”.
同理易知,2不是“好的”.
所以,所求为除1,2,4外的正整数.
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