内容正文:
1.1.3 集合的基本运算
知识点一 交集
1.交集的表示
2.交集的运算性质
(1)A∩B=B∩A.
(2)A∩A=A.
(3)A∩∅=∅∩A=∅.
(4)如果A⊆B,则A∩B=A,反之也成立.
【注意】如果两个集合A,B没有公共元素,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.
知识点二 并集
1.并集
2.并集的运算性质
(1)A∪B=B∪A.
(2)A∪A=A.
(3)A∪∅=∅∪A=A.
(4)如果A⊆B,则A∪B=B,反之也成立.
知识点三 全集与补集
1.全集
(1)定义:如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.
(2)记法:全集通常记作U.
2.补集
自然语言
如果集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
3.补集运算的性质
(1)A∪(∁UA)=U;
(2)A∩(∁UA)=∅;
(3)∁U(∁UA)=A.
特殊结论:∁R(A∪B)与(∁RA)∩(∁RB)及∁R(A∩B)与(∁RA)∪(∁RB)的关系
(1)∁R(A∪B)=(∁RA)∩(∁RB).
(2)∁R(A∩B)=(∁RA)∪(∁RB).
考点一 交集的概念及运算
考点二 根据交集结果求集合或参数
考点三 并集的概念及运算
考点四 根据并集结果求集合或参数
考点五 补集的概念及运算
考点六 根据补集运算确定集合或参数
考点七 交并补混合运算
考点八 根据交并补混合运算确定集合或参数
考点九 利用Venn图的解题(容斥原理的应用)
考点十 集合新定义
考点一 交集的概念及运算
1.(2026·上海·模拟预测)已知集合,,则________.
【答案】
{4,5}
【详解】由题意,.
2.(25-26高二下·浙江金华·阶段检测)集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】 集合,是自然数集,
所以,又因为,
因此.
3.(2026·湖南株洲·模拟预测)集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题设.
4.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)若集合 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,得,所以,
由,得,所以,
所以.
考点二 根据交集结果求集合或参数
5.(2026·云南·三模)已知集合,若,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以或,
当时,与集合元素的互异性矛盾;
当时,可得,此时,满足
故.
6.(2026·江苏连云港·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【详解】因为集合,,,
所以,即,解得.
7.(2026·重庆·模拟预测)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】利用交集的性质可知点同时属于集合A和B,将该点代入两个集合对应的方程求解即可得到b的值.
【详解】由可得,点同时满足集合、的对应函数方程,
将代入的方程,得,解得;
将和代入的方程,
得,解得,
因此.
8.(25-26高一上·河北·期中)(多选)已知集合,若集合中有三个元素,则实数可以是( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】ACD
【分析】根据题意,得到,求得,结合选项,即可求解.
【详解】由集合,
若集合中有三个元素,则,
可得,结合选项,可得A正确,B不正确,C正确,D正确.
故选:ACD.
9.(25-26高三下·山东烟台·阶段检测)已知集合或},,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意得,然后根据集合的包含关系即可求解.
【详解】由题意,得,
由于集合或},,
所以或,解得或,
故实数的取值范围为,故D正确.
10.(25-26高一上·浙江台州·期末)已知集合,或.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合B后,再求两者交集即可;
(2)根据可得,解出即可.
【详解】(1)当时,或,
故.
(2)由,有,解得,
所以实数的取值范围为.
考点三 并集的概念及运算
11.(2026·辽宁锦州·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】应用并集定义计算求解.
【详解】因为集合,,则
12.(2026·北京·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】.
13.(25-26高二下·重庆·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题设及并集定义可得答案.
【详解】由并集定义可得:
14.(2026·江西赣州·二模)若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以
所以,
所以
考点四 根据并集结果求集合或参数
15.(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)下列结论正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
【答案】BD
【分析】根据集合交集和并集的运算性质进行求解即可.
【详解】当时,即,
则实数的取值范围为,因此选项A不正确,选项B正确.
当时,即,
则实数的取值范围为,因此选项C不正确,选项D正确.
16.(2026·上海·三模)若,,且,则实数取值的集合是____________.
【答案】
【分析】根据并集的定义可得是集合中的元素,再结合集合元素的互异性排除,即可得到实数的取值集合.
【详解】因为,,且,则,
所以且由互异性知,
则有或或,
所以实数取值的集合是.
17.(2026·重庆·二模)已知集合,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,解得或,
当时,此时,不合题意.
当时,此时,要使,则.
综上.
18.(25-26高一上·湖南张家界·期末)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)根据交集的运算性质进行求解即可;
(2)根据并集的运算性质进行求解即可.
【详解】(1),,且,
,
故实数的取值范围为
(2)由,得,
,
故实数的取值范围为.
19.(25-26高一上·江西鹰潭·阶段检测)已知集合.若,求实数m的取值范围.
【答案】
【分析】根据,分和两种情况,列不等式求解.
【详解】因为,所以,
当时,,解得;
当时,则,方程组无解.
综上所述,实数的取值范围为.
20.(25-26高一上·北京·期中)已知集合.
(1)若,且,求的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)由题设是的两个根,利用韦达定理及已知条件求参数值,注意验证,即可得;
(2)由题设求出集合且,结合集合中的不等式求参数范围.
【详解】(1)由题设是的两个根,则,
由,
则,可得或,
又,则,显然或均满足,
综上,或;
(2)由题设,,
又,即,故.
考点五 补集的概念及运算
21.(2026·北京大兴·三模)设全集,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由,,
所以.
22.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)设全集 ,集合 ,则中元素的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知全集 ,集合 ,
则共6个元素.
23.(25-26高三下·湖南株洲·阶段检测)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据并集、补集运算的定义,即可得答案.
【详解】由题意得,所以.
24.(2026·天津滨海新区·三模)已知全集,集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,,得,
又,所以.
考点六 根据补集运算确定集合或参数
25.(2026·陕西咸阳·模拟预测)设全集,集合,,则a的值是( )
A.4 B.5 C.7 D.9
【答案】A
【详解】已知全集,,
则,又,所以,解得.
26.(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据补集的定义及集合的特性计算即可.
【详解】因为集合,,又,
所以,解得或.
当时,集合A互异性不成立舍去;
当时,符合题意;
所以.
故选:C.
27.(25-26高一上·全国·课后作业)已知全集,,若,则的值为( )
A. B.2 C. D.5
【答案】C
【分析】根据补集的定义求出,从而求出、的值,即可得解.
【详解】因为,,所以,
又,所以,所以.
故选:C
28.(2026·河南驻马店·一模)已知全集,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据题意,结合集合交集的概念及运算,即可求解.
【详解】由集合,,
因为,可得.
故选:B.
29.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若存在集合,使得,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据交集概念求出答案;
(2)根据补集的概念求出,结合,从而得到,得到答案.
【详解】(1)当时,,所以.
(2)因为集合,所以,
又,所以,解得.
30.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)设集合,,,若,则_____.
【答案】
【分析】根据补集的运算可得,即可列等式求解.
【详解】由可得,由于,所以,所以,解得,
故答案为:
考点七 交并补混合运算
31.(2026·福建厦门·模拟预测)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,,所以.
32.(2026·安徽·模拟预测)若全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据全集与补集、交集的概念计算即可.
【详解】全集,集合,,
即全集,则,
所以.
33.(2026·四川广安·模拟预测)若全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,所以,
,所以.
34.(2026·山东德州·三模)已知全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,,
所以,
所以.
考点八 根据交并补混合运算确定集合或参数
35.(25-26高一下·安徽滁州·开学考试)已知集合,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由,则,
而,则,
若,则,,此时,不满足题意,故,
同理可得,又,则.
36.(25-26高二下·江西南昌·期中)设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据条件得到,再利用集合的运算即可求出结果;
(2)由(1)知或,根据条件,借助数轴,即可求出结果.
【详解】(1)因为,所以,
又,所以或,
所以,.
(2)由(1)知或,又中只有一个整数,
由图知,,且,
解得,所以实数的取值范围是.
37.(2026高三上·河南鹤壁·专题练习)已知集合,,若,则的取值范围为______
【答案】
【分析】由补集和交集的概念可得出答案.
【详解】已知,则,
,且,
所以.
故答案为:
38.(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)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.
39.(25-26高一上·安徽合肥·阶段检测)已知集合,若,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据题意,先求或,再结合题意,分和讨论求解即可.
【详解】或,
又,
所以①当,,解得;
②当,,解得;
综上,时,实数m的取值范围为.
故答案为:.
40.(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)已知集合,若,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】确定,结合,即可求解.
【详解】,
所以或,又
所以,
故答案为:
考点九 利用Venn图的解题(容斥原理的应用)
41.(25-26高一上·广东深圳·期末)深圳科学高中于2026年11月27日至28日举办了第十三届校运会,高一某班共有50人,有6人因后勤保障需要未参与任何比赛项目,已知该班有8人参加田赛,22人参加径赛,30人参加集体项目比赛,同时参加田赛和径赛的有4人,同时参加田赛和集体项目比赛的有5人,有3人同时参加了这三项比赛,则只参加集体项目比赛一项的有___________人.
【答案】18
【分析】假设只参加集体项目比赛的有人,根据题设及容斥原理列方程求值即可.
【详解】由题意,高一某班共有50人,有6人因后勤保障需要未参与任何比赛项目,
因此参加比赛项目的总人数为,
因为有3人同时参加了这三项比赛,同时参加田赛和径赛的有4人,同时参加田赛和集体项目比赛的有5人,
设只参加集体项目比赛一项的有人,
则,解得,即只参加集体项目比赛一项的有18人.
故答案为:18.
42.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)为了丰富学生的课余生活,促进学生全面发展,某校开设了劳动实践、研学参观、AI技术培训3类拓展课程.高一某班学生共有32人报名参加拓展课程,其中有10人报名参加劳动实践,有18人报名参加研学参观,有14人报名参加AI技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有4人,同时报名参加研学参观和AI技术培训的有5人,只参加AI技术培训的人数为________.
【答案】8
【分析】利用韦恩图来求解即可.
【详解】设3类课程全参加的有人,同时只参加劳动实践和AI技术培训的有人,
列出韦恩图如下,则,
可得,则只参加AI技术培训的人数为人.
故答案为:8.
43.(25-26高一上·重庆渝中·阶段检测)刚刚过去的十一国庆节,某旅行团共有人来重庆旅游,每人至少要去洪崖洞、仙女山、白公馆中的一个地方游玩,其中去洪崖洞的有人,去仙女山的有人,去白公馆的有人,三个地方都去的有人,则至少去其中两个地方的有( )人.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设去了洪崖洞的同学组成集合,去了仙女山的同学组成集合,去了白公馆的同学组成集合,作出韦恩图,可求得结果.
【详解】设去了洪崖洞的同学组成集合,去了仙女山的同学组成集合,去了白公馆的同学组成集合,
设只去洪崖洞、仙女山的人数为,只去洪崖洞、白公馆的人数为,只去仙女山、白公馆的人数为,
如下图所示:
由题意可得,
即,解得.
所以至少去其中两个地方的人数为人.
故选:B.
44.(25-26高一上·江苏苏州·期中)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
45.(25-26高一上·安徽六安·期中)为了丰富学生的课余生活,某校开设了篮球社团、书法社团和围棋社团,若高一(10)班共有45名学生,每个学生至少参加一个社团,其中有29人参加篮球社团,26人参加书法社团,24人参加围棋社团,三个社团均参加的有4人,则恰好参加一个社团的学生有( )
A.8人 B.10人 C.13人 D.15人
【答案】D
【分析】利用Venn图求解即可.
【详解】如图所示:
设恰好参加一个社团的人数为,恰好参加两个社团的人数为,则①,
又②,
联立①②得,.
故选:D.
46.(25-26高一上·浙江·期中)(多选)下列集合表示图中阴影部分的为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据韦恩图及集合的交并补的意义判断即可.
【详解】由题意可知阴影部分表示在集合中且不是集合中的元素,
所以阴影部分表示,故B正确;
对于A,因为中含有集合中的元素,与题意不符,故A错误;
对于C,因为表示在集合中且不是集合中的元素,与题意相符,故C正确;
对于D,因为表示在集合中且不是集合中的元素,与题意相符,故D正确.
故选:BCD.
考点十 集合新定义
47.(2026·湖南·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意得a可能取1,3,5,23,b可能取1,3,5,23,
则可能取2,4,6,24,4,6,8,26,6,8,10,28,24,26,28,46,
由集合的互异性去掉重复的元素,则,则.
48.(25-26高二下·北京怀柔·期末)设、为两个集合,定义且,将称为“集合A与B的笛卡尔积”,则下列关于“笛卡尔积”的结论正确的是( )
①;
②;
③;
④若集合中有个元素,若集合中有个元素,则集合中有个元素.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【详解】
根据笛卡尔积的定义逐一分析:①和③可举反例判定为假;②可通过证明集合相等判定为真;④可根据定义确定元素个数即可.
【解答】
解:对于①,根据新定义,设,,
根据定义且,
则 ,而,显然,所以①错误.
对于②,
对于任意的,根据定义可知且,
即或者.若,则;
若,则.所以,
即 .
反之,对于任意的,
则或者,
若,则且,
若,则且,
所以且,即,
所以.
综上,,②正确.
对于③,
设,,,
则,,
,,
所以,所以③错误.
对于④,
已知集合中有个元素,集合中有个元素.
对于且,从中取一个元素有种取法,
从中取一个元素有种取法.所以中元素的个数为,所以④正确.
综上,正确的命题有②④.
49.(25-26高一下·广东揭阳·阶段检测)对于集合,,我们把属于集合但不属于集合的元素组成的集合叫做集合与的“差集”,记作,即;把集合与中所有不属于的元素组成的集合叫做集合与的“对称差集”,记作,即.下列四个选项中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
【答案】B
【分析】利用“差集”, “对称差集”的定义和子集的定义,交集和并集的运算求解.
【详解】若,则,A正确;
当时,,B错误;
,C正确;
,
,,
,
故,D正确.
50.(25-26高一上·四川凉山·期末)(多选)对于集合,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合.则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据差集定义计算可得AB正确,结合并集运算以及差集混合运算法则,可得C错误,D正确.
【详解】依题意可得且,
当时,可得,即A正确;
同时,所以B正确;
结合A选项可得,即C错误;
易知,又,
所以,即D正确.
故选:ABD
1.(25-26高一下·云南昆明·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】已知,,
所以.
2.(2026·北京丰台·三模)已知全集,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据补集的定义,由集合在全集下的补集直接求解集合.
【详解】已知,,则不属于的实数满足,即.
3.(2026·湖南怀化·三模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先化简集合,再由集合交集的定义可得.
【详解】由集合,所以,且,所以.
4.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)某班学生积极参加学校组织的体育特色课堂,课堂分为球类项目、径赛项目、其他健身项目.该班有25名同学选择球类项目,20名同学选择径赛项目,18名同学选择其他健身项目;其中有6名同学同时选择和,4名同学同时选择和,3名同学同时选择和.若全班同学每人至少选择一类项目且有2名同学同时选择三类项目,则这个班同学人数是( )
A.52 B.51 C.50 D.49
【答案】A
【分析】根据选择三类项目的人数,得出选择两类项目和一类项目的人数,求和可得答案.
【详解】因为有2名同学同时选择三类项目,所以只选择和两个项目的同学有4人,
只选择和两个项目的同学有2人,只选择和两个项目的同学有1人,
只选择一个项目的同学有17人,只选择一个项目的同学有13人,只选择一个项目的同学有13人,如图,
所以班级人数为:.
故选:A
5.(2026·河南驻马店·三模)已知全集,集合,若,则( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【详解】全集,集合,,
,,故选项D正确.
6.(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B.0 C.2 D.2或
【答案】C
【分析】由题意,进而有或求参数,注意验证元素的互异性.
【详解】由,即,则或,可得或,
当,在集合中,不满足集合元素的互异性,
当,则,满足题设.
故选:C
7.(2026·湖北·三模)已知集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合的补集、交集以及子集的相关概念来确定参数的取值范围.
【详解】因为,所以,
又因为,所以和没有公共元素,
即,所以中所有元素都满足,
又因为,中最小元素是,
要让中所有元素都大于,只需,
即的取值范围是.
8.(25-26高一上·湖北·阶段检测)(多选)设,若,则实数的取值可以是 ( )
A.0 B. C.1 D.3
【答案】ABC
【分析】根据题意,求得,且, 分和,两种情况讨论,列出方程,即可求解.
【详解】由集合,因为,所以,
当时,即方程无实根,可得;
当时,可得,
若,解得,此时,满足;
若,解得,此时,满足,
综上可得,实数的值可以是或或.
故选:ABC.
9.(25-26高一上·湖北十堰·阶段检测)(多选)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AB;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,则显然任意,则,则,故,故B正确;
对于C,若,则,解得,故C正确;
对于D,若,则,不等式无解,故D错误.
故选:ABC.
10.(25-26高一上·河南信阳·期中)(多选)全集 ,,,, ,若,则下列的取值满足题意的有( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】利用并集补集定义求解,再分为空集与非空集情况讨论,列出参数不等式求解即可.
【详解】,,,
,,
由且
当时,,即符合题意;
当时,,解得;
综上:或;
故选:ACD
11.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)已知全集,,,,则_____.
【答案】
【分析】根据题意,结合集合的交并补运算讨论求解即可.
【详解】解:已知全集,即,
因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以,
所以.
故答案为:
12.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)已知集合,且,则实数的值为_______.
【答案】或或
【分析】计算出集合后,分及进行讨论即可得.
【详解】,解得或,则,
当时,,则,符合要求;
当时,由,则有或,即或;
综上所述:的值为或或.
故答案为:或或.
13.(25-26高一下·湖南娄底·开学考试)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围;
(3)若,求实数m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,,
又集合 ,则;
(2)由得,所以,
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.
14.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)已知集合,,且.
(1)若,求实数组成的集合;
(2)若,求,的值.
【答案】(1)
(2);
【分析】(1)求得集合,由分类讨论可得值;
(2)由得,,求得,再求得,从而得集合,最后可得值.
【详解】(1)若,可得,因为,所以.
当,则;当,则;当,.
综上,可得实数a组成的集合为.
(2)因为,,
且,,所以,,所以,
解得,解,得或,所以,
所以,所以,解得.
15.(25-26高一上·上海·期中)设集合,.
(1)若,求实数a的值;
(2)若集合B中有两个元素,,求实数a的取值范围,并用含a的代数式表示;
(3)若全集,,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)
(3)
【分析】(1)由,代入后解方程并检验是否满足题意;
(2)根据韦达定理和完全差的平方公式化简求值即可;
(3)根据集合元素情况分类求解即可.
【详解】(1)由题意得,因为,所以,
所以即,
化简得,即,解得或,
检验:当时,,满足,
当时,,,满足,
所以或.
(2)因为集合中有两个元素,,所以方程有两个根,
所以且,,
所以.
(3)因为,且,
当时,,解得,符合题意;
当时,则,无解;
当时,则,所以;
当,时,则,无解,
综上,的范围为.
16.(25-26高一上·山东·阶段检测)已知集合,.
(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)由集合先得到,结合集合和得到不等式组,即可得到答案;
(2)分和两种情况讨论,结合子集定义可求解
【详解】(1)因为,所以或,
又且,
所以,解得,
所以实数a的取值范围是;
(2)若,则,
当时,,解得;
当时,,即,
要使,则,解得,
此时;
综上,实数a的取值范围为
17.(2026·北京海淀·一模)对于正整数m,n(,),集合.给定集合M的一个子集A,对于M中的元素,若存在且,,使得集合与A的交集所含元素个数为0或4,则称为A的一个“同形点”.
(1)当时,写出集合的所有“同形点”;
(2)当A只有一个元素时,求其“同形点”的个数;
(3)若M的任意子集都有“同形点”,求的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3)21.
【分析】(1)根据“同形点”定义直接写出答案即可;
(2)分、、以及讨论即可;
(3)讨论存在和恒成立的情况即可.
【详解】(1),
当“同形点”为时,取,
此时,显然其与交集所含元素个数为0
当“同形点”为时,取,
此时,显然其与交集所含元素个数为0,
故其“同形点”为.
(2)的"同形点"的个数为.证明如下:
设,由题:取集合.
若为的"同形点",应有,且.
①当时,若且,取为,
则与的交集元素个数为0,
此时为的"同形点",共有个;
②当时,同理可得中除外,
其余元素都是的"同形点",共有个;
③当时,同理可得中除外,
其余元素都是的"同形点",共有个;
④当时,同理可得中除外,其余元素都是的"同形点",共有个.
综上可得的"同形点"的个数为.
(3)的最小值为21.
证明如下:
首先当时,,由对称性不妨设中元素个数不少于11,
对于,设的元素个数为,
若存在,因为,所以存在,有,
不妨设,则中至少一个是的"同形点";
若恒成立,因为,所以存在,
有,因为,
所以存在,使得,不妨设,则为的"同形点".
其次当时,不妨设;
①若,则,取可得其无"同形点";
②若,则,
取,
可得其无"同形点";
综上的最小值为21.
18.(25-26高一上·北京西城·期末)设整数集合,其中,且对,,若,则有.
(1)直接写出一个满足条件的集合A;
(2)证明:,;
(3)求满足条件的集合A的个数.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据题目条件,令,即可写出一个集合;
(2)由反证法即可证明;
(3)因为,,所以集合中至多4个元素.设,先通过判断集合中前个元素的最大值可以推出,故集合的个数与集合的子集个数相同,即可求出.
【详解】(1)令,满足,
当,时,若满足,则成立,
即可写出一个满足条件的集合.
(2)假设存在一个使得,
令,其中且,
由题意,由于,得,
由为正整数,得,这与为集合中的最大元素矛盾,
所以任意,.
(3)设集合中有个元素,,
由题意,得,,
由(2)知,.
假设,则.
因为,
由题设条件,得,
因为,
所以由(2)可得,
这与为中不超过的最大元素矛盾,
所以,
又因为,,
所以.
任给集合的元子集,令,
以下证明集合符合题意:
对于任意,则.
若,则有,
假设,因为,所以,
这与矛盾;
因此必有,
又因为,所以和都不大于,
根据集合的构造,所以,,从而.
故集合符合题意,
所以满足条件的集合的个数与集合的子集个数相同,
故满足条件的集合有个.
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1.1.3 集合的基本运算
知识点一 交集
1.交集的表示
2.交集的运算性质
(1)A∩B=B∩A.
(2)A∩A=A.
(3)A∩∅=∅∩A=∅.
(4)如果A⊆B,则A∩B=A,反之也成立.
【注意】如果两个集合A,B没有公共元素,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.
知识点二 并集
1.并集
2.并集的运算性质
(1)A∪B=B∪A.
(2)A∪A=A.
(3)A∪∅=∅∪A=A.
(4)如果A⊆B,则A∪B=B,反之也成立.
知识点三 全集与补集
1.全集
(1)定义:如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.
(2)记法:全集通常记作U.
2.补集
自然语言
如果集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
3.补集运算的性质
(1)A∪(∁UA)=U;
(2)A∩(∁UA)=∅;
(3)∁U(∁UA)=A.
特殊结论:∁R(A∪B)与(∁RA)∩(∁RB)及∁R(A∩B)与(∁RA)∪(∁RB)的关系
(1)∁R(A∪B)=(∁RA)∩(∁RB).
(2)∁R(A∩B)=(∁RA)∪(∁RB).
考点一 交集的概念及运算
考点二 根据交集结果求集合或参数
考点三 并集的概念及运算
考点四 根据并集结果求集合或参数
考点五 补集的概念及运算
考点六 根据补集运算确定集合或参数
考点七 交并补混合运算
考点八 根据交并补混合运算确定集合或参数
考点九 利用Venn图的解题(容斥原理的应用)
考点十 集合新定义
考点一 交集的概念及运算
1.(2026·上海·模拟预测)已知集合,,则________.
2.(25-26高二下·浙江金华·阶段检测)集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·湖南株洲·模拟预测)集合,集合,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)若集合 ,则( )
A. B.
C. D.
考点二 根据交集结果求集合或参数
5.(2026·云南·三模)已知集合,若,则( )
A.1 B.3 C. D.
6.(2026·江苏连云港·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C. D.
7.(2026·重庆·模拟预测)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.1
8.(25-26高一上·河北·期中)(多选)已知集合,若集合中有三个元素,则实数可以是( )
A.2 B.3 C. D.
9.(25-26高三下·山东烟台·阶段检测)已知集合或},,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一上·浙江台州·期末)已知集合,或.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
考点三 并集的概念及运算
11.(2026·辽宁锦州·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
12.(2026·北京·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26高二下·重庆·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
14.(2026·江西赣州·二模)若集合,则( )
A. B. C. D.
考点四 根据并集结果求集合或参数
15.(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)下列结论正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
16.(2026·上海·三模)若,,且,则实数取值的集合是____________.
17.(2026·重庆·二模)已知集合,若,则( )
A. B. C. D.
18.(25-26高一上·湖南张家界·期末)已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
19.(25-26高一上·江西鹰潭·阶段检测)已知集合.若,求实数m的取值范围.
20.(25-26高一上·北京·期中)已知集合.
(1)若,且,求的值;
(2)若,求实数的取值范围.
考点五 补集的概念及运算
21.(2026·北京大兴·三模)设全集,,则( )
A. B.
C. D.
22.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)设全集 ,集合 ,则中元素的个数为( )
A. B. C. D.
23.(25-26高三下·湖南株洲·阶段检测)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
24.(2026·天津滨海新区·三模)已知全集,集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
考点六 根据补集运算确定集合或参数
25.(2026·陕西咸阳·模拟预测)设全集,集合,,则a的值是( )
A.4 B.5 C.7 D.9
26.(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
27.(25-26高一上·全国·课后作业)已知全集,,若,则的值为( )
A. B.2 C. D.5
28.(2026·河南驻马店·一模)已知全集,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若存在集合,使得,求.
30.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)设集合,,,若,则_____.
考点七 交并补混合运算
31.(2026·福建厦门·模拟预测)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
32.(2026·安徽·模拟预测)若全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
33.(2026·四川广安·模拟预测)若全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
34.(2026·山东德州·三模)已知全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
考点八 根据交并补混合运算确定集合或参数
35.(25-26高一下·安徽滁州·开学考试)已知集合,则集合( )
A. B.
C. D.
36.(25-26高二下·江西南昌·期中)设集合,,
(1)若,求,;
(2)若中只有一个整数,求实数m的取值范围.
37.(2026高三上·河南鹤壁·专题练习)已知集合,,若,则的取值范围为______
38.(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
39.(25-26高一上·安徽合肥·阶段检测)已知集合,若,则实数m的取值范围是_________.
40.(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)已知集合,若,则的取值范围是__________.
考点九 利用Venn图的解题(容斥原理的应用)
41.(25-26高一上·广东深圳·期末)深圳科学高中于2026年11月27日至28日举办了第十三届校运会,高一某班共有50人,有6人因后勤保障需要未参与任何比赛项目,已知该班有8人参加田赛,22人参加径赛,30人参加集体项目比赛,同时参加田赛和径赛的有4人,同时参加田赛和集体项目比赛的有5人,有3人同时参加了这三项比赛,则只参加集体项目比赛一项的有___________人.
42.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)为了丰富学生的课余生活,促进学生全面发展,某校开设了劳动实践、研学参观、AI技术培训3类拓展课程.高一某班学生共有32人报名参加拓展课程,其中有10人报名参加劳动实践,有18人报名参加研学参观,有14人报名参加AI技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有4人,同时报名参加研学参观和AI技术培训的有5人,只参加AI技术培训的人数为________.
43.(25-26高一上·重庆渝中·阶段检测)刚刚过去的十一国庆节,某旅行团共有人来重庆旅游,每人至少要去洪崖洞、仙女山、白公馆中的一个地方游玩,其中去洪崖洞的有人,去仙女山的有人,去白公馆的有人,三个地方都去的有人,则至少去其中两个地方的有( )人.
A. B. C. D.
44.(25-26高一上·江苏苏州·期中)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.
45.(25-26高一上·安徽六安·期中)为了丰富学生的课余生活,某校开设了篮球社团、书法社团和围棋社团,若高一(10)班共有45名学生,每个学生至少参加一个社团,其中有29人参加篮球社团,26人参加书法社团,24人参加围棋社团,三个社团均参加的有4人,则恰好参加一个社团的学生有( )
A.8人 B.10人 C.13人 D.15人
46.(25-26高一上·浙江·期中)(多选)下列集合表示图中阴影部分的为( )
A. B.
C. D.
考点十 集合新定义
47.(2026·湖南·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
48.(25-26高二下·北京怀柔·期末)设、为两个集合,定义且,将称为“集合A与B的笛卡尔积”,则下列关于“笛卡尔积”的结论正确的是( )
①;
②;
③;
④若集合中有个元素,若集合中有个元素,则集合中有个元素.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
49.(25-26高一下·广东揭阳·阶段检测)对于集合,,我们把属于集合但不属于集合的元素组成的集合叫做集合与的“差集”,记作,即;把集合与中所有不属于的元素组成的集合叫做集合与的“对称差集”,记作,即.下列四个选项中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
50.(25-26高一上·四川凉山·期末)(多选)对于集合,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合.则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高一下·云南昆明·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2026·北京丰台·三模)已知全集,集合,则( )
A. B.
C. D.
3.(2026·湖南怀化·三模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)某班学生积极参加学校组织的体育特色课堂,课堂分为球类项目、径赛项目、其他健身项目.该班有25名同学选择球类项目,20名同学选择径赛项目,18名同学选择其他健身项目;其中有6名同学同时选择和,4名同学同时选择和,3名同学同时选择和.若全班同学每人至少选择一类项目且有2名同学同时选择三类项目,则这个班同学人数是( )
A.52 B.51 C.50 D.49
5.(2026·河南驻马店·三模)已知全集,集合,若,则( )
A.4 B.6 C.8 D.10
6.(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B.0 C.2 D.2或
7.(2026·湖北·三模)已知集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·湖北·阶段检测)(多选)设,若,则实数的取值可以是 ( )
A.0 B. C.1 D.3
9.(25-26高一上·湖北十堰·阶段检测)(多选)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
10.(25-26高一上·河南信阳·期中)(多选)全集 ,,,, ,若,则下列的取值满足题意的有( )
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)已知全集,,,,则_____.
12.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)已知集合,且,则实数的值为_______.
13.(25-26高一下·湖南娄底·开学考试)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数m的取值范围;
(3)若,求实数m的取值范围.
14.(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)已知集合,,且.
(1)若,求实数组成的集合;
(2)若,求,的值.
15.(25-26高一上·上海·期中)设集合,.
(1)若,求实数a的值;
(2)若集合B中有两个元素,,求实数a的取值范围,并用含a的代数式表示;
(3)若全集,,求实数a的取值范围.
16.(25-26高一上·山东·阶段检测)已知集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
17.(2026·北京海淀·一模)对于正整数m,n(,),集合.给定集合M的一个子集A,对于M中的元素,若存在且,,使得集合与A的交集所含元素个数为0或4,则称为A的一个“同形点”.
(1)当时,写出集合的所有“同形点”;
(2)当A只有一个元素时,求其“同形点”的个数;
(3)若M的任意子集都有“同形点”,求的最小值.
18.(25-26高一上·北京西城·期末)设整数集合,其中,且对,,若,则有.
(1)直接写出一个满足条件的集合A;
(2)证明:,;
(3)求满足条件的集合A的个数.
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