内容正文:
第01讲 集合的概念(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:元素与集合的概念
知识点02:集合中元素的特征
知识点03:元素和集合之间的关系
知识点04:用列举法表示集合
知识点05:用描述法表示集合
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:判断对象能否构成集合
题型02:元素与集合关系判断
题型03:根据元素与集合的关系求参数
题型04:利用元素互异性求参数
题型05:列举法表示集合
题型06:描述法表示集合
题型07:根据集合中元素的个数求参数
题型08:常用数集或数集关系应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】元素与集合的概念
1.元素:一般地,我们把研究对象统称为元素.元素通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示;
2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).集合通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示.
【例1】判断下列各组对象能否组成集合,并说明理由。
① 所有大于5的自然数;② 校园里个子很高的同学。
【知识点02】集合中元素的特征
1.集合中元素的特征:确定的,互不相同的,无序的.
2.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.
【例2】已知集合,若集合中元素互不重复,求实数的取值范围。
【知识点03】元素和集合之间的关系
1.元素和集合之间的关系
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素
a∈A
a属于集合A
不属于
如果a不是集合A的元素
a∉A
a不属于集合A
2.常用数集及其记法
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
注意点:
(1)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)0属于自然数集.
【例3】用符号或填空,并写出理由。
;;
【知识点04】用列举法表示集合
列举法——把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
注意点:
(1)元素间用“,”隔开.
(2)对于元素个数较少时,把元素一一列举出来并用“{ }”括起来即可.
(3)对于元素个数较多时,如果构成该集合的元素有明显规律,可用列举法,但必须把元素间的规律显示清楚,然后加省略号,比如正整数集可表示为{1,2,3,4,5,…}.
(4)这里集合的“{ }”已包含所有的意思,比如{整数},即代表整数集Z,而不能用{全体整数},即不能出现“全体”“所有”等字眼.
【例4】用列举法表示集合:大于-2且小于5的所有整数组成的集合。
【知识点05】用描述法表示集合
一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.
注意点:
(1)写清该集合中元素的代表符号,如{x|x>1}不能写成{x>1}.
(2)语言简明、准确,不能出现未被说明的字母,如{x∈Z|x=2m}中m未被说明,故此集合中的元素是不确定的.
(3)所有描述的内容都要写在花括号内,如“{x∈Z|x=2m},m∈N*”不符合要求,应将“m∈N*”写进“{ }”中,即{x∈Z|x=2m,m∈N*}.
(4)元素的取值(或变化)范围,从上下文的关系来看,若x∈R是明确的,则x∈R可省略不写,如集合D={x∈R|x<20}也可表示为D={x|x<20}.
(5)多层描述时,应当准确使用“且”“或”等表示元素之间关系的词语,如{x|x<-1,或x>1}.
(6)“{ }”有“所有”“全体”的含义,如所有实数组成的集合可以用描述法表示为{x|x是实数},但如果写成{x|x是所有实数}、{x|x是全体实数}、{x|x是实数集}都是错误的,因为“{ }”本身既表示集合的意思,也表示了“所有”“全体”的意思.
【例5】用描述法表示所有正奇数构成的集合。
【题型01】判断对象能否构成集合
【典例1-1】(2026高一·全国·专题练习)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.中国著名的数学家
C.高一年级视力比较好的同学 D.某学校2026~2027学年度第一学期全体高一学生
【变式1-1】(24-25高一上·广西河池·期中)下列给出的对象中,能组成集合的是( )
A.与给定A,B等距离的点 B.比较小的数
C.的近似值 D.3班的高个子同学
【变式1-2】(24-25高一上·全国·课后作业)判断下列元素的全体是否能组成集合,并说明理由:
(1)到∠AOB两边等距离的点;
(2)高中学生中的灌篮高手.
【变式1-3】考察下列每组对象能否构成一个集合.
(1)不超过20的非负数;
(2)方程在实数范围内的解;
(3)某班的所有高个子同学;
(4)的近似值的全体.
【题型02】元素与集合的关系判断
【典例2-1】集合则_________A.
【变式2-1】(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,则与集合的关系为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(25-26高一上·湖南邵阳·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25高一上·全国·课后作业)设集合中的所有元素均为整数.
(1)若,求集合A;
(2)试判断4是不是集合A中的元素,并证明结论.
【题型03】根据元素与集合的关系求参数
【典例3-1】(25-26高一上·贵州·期中)若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式3-1】(25-26高一上·广东河源·期末)设集合A是方程的解集,且,则实数a的值为( )
A. B. C.1 D.4
【变式3-2】(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合,若,则_____
【变式3-3】记方程的解构成的集合为,若,试写出集合中的所有元素.
【题型04】利用元素互异性求参数
【典例4-1】(25-26高一上·贵州·阶段检测)集合中的x的所有不可能的取值之和为( )
A.9 B.10 C.1 D.11
【变式4-1】(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知集合,若,则( )
A. B. C.或 D.1或
【变式4-2】(25-26高一上·全国·随堂练习)若,由两个元素构成的集合中,应满足的条件是______.
【变式4-3】(25-26高一上·陕西渭南·阶段检测)已知集合,若,则__________.
【题型05】列举法表示集合
【典例5-1】(25-26高一上·吉林·期末)方程的所有实数根组成的集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26高一上·山东济南·期中)用列举法表示集合是大于且小于3的整数,正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(25-26高一上·山东济南·期中)已知集合,则集合的所有元素之和为______.
【变式5-3】(2026高一·全国·专题练习)用列举法表示下列集合:
(1)小于的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)大于1且小于的所有偶数组成的集合;
(4)由1~15以内的所有质数组成的集合.
【题型06】描述法表示集合
【典例6-1】(24-25高一上·福建泉州·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)用描述法表示集合,可表示为_______.
【变式6-2】(25-26高一上·全国·随堂练习)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
【变式6-3】(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)正偶数组成的集合;
(3)函数的图象上所有的点组成的集合.
【题型07】根据集合中元素的个数求参数
【典例7-1】(25-26高一上·河南·期末)已知为实数,集合中有且仅有一个元素,则( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【变式7-1】(25-26高一上·江西九江·阶段检测)集合,若集合中恰有5个元素,则( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(多选)(25-26高一上·辽宁丹东·阶段检测)如果集合只有一个元素,则的值是( )
A.0 B.4 C. D.2
【变式7-3】(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)如果集合中只有一个元素,则实数的所有可能值的和为________.
【题型08】常用数集或数集关系应用
【典例8-1】(25-26高一上·广东清远·期中)下列关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)下列关系中①,②.③,④.正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式8-2】(多选)(25-26高一上·广东广州·期中)下列表示不正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式8-3】用符号“”和“”填空:
(1)______N; (2)1______; (3)______R;
(4)______; (5)______N; (6)0______.
知识点01核心概念梳理
1. 元素与集合
元素:研究对象,小写字母表示:
集合:确定元素构成的总体,大写字母表示:
核心前提:只有确定的对象才能构成集合
2. 集合元素三大特性(必考)
特性
核心含义
考试应用
确定性
对象归属唯一明确
判断能否构成集合
互异性
集合内元素互不相同
含参数集合求值必须检验
无序性
元素顺序不改变集合
知识点02元素与集合的关系(公式必背)
属于关系:元素在集合内,记作
不属于关系:元素不在集合内,记作
知识点03常用数集符号(零失分必记)
自然数集:(含0)
正整数集:或(不含0)
整数集:;有理数集:;实数集:
知识点04集合两种表示方法(公式标准格式)
1. 列举法
格式:
适用:元素个数有限、数量较少的集合
示例:大于-1小于4的整数集
2. 描述法
标准通用格式:
适用:元素个数无限、无法逐一列举的集合
高频示例:全体偶数:
全体正奇数:
知识点05本节课高频易错点汇总
1.模糊描述(好看、接近、很高)不能构成集合,违背确定性;
2.解集合参数题,算出答案一定要检验互异性,剔除重复解;
3.区分数集:0属于自然数集,不属于正整数集;
4.描述法书写不可省略代表元素和竖线,严禁书写格式错误;
5.符号只能用于元素与集合之间,不能用于集合和集合之间。
一、单选题
1.(25-26高一上·山东济南·期中)下列各组对象中,能构成集合的是( )
A.班级里成绩好的同学 B.校园里漂亮的花朵
C.小于5的正整数 D.喜欢运动的人
2.(25-26高一下·甘肃兰州·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·重庆·期中)已知集合,且,则( )
A. B.或 C.3 D.
4.(25-26高一上·安徽合肥·期中)给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.(25-26高一上·河北唐山·期中)下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知集合,,则的元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.(24-25高一上·湖北荆州·阶段检测)由1,2,3抽出一部分或全部数字所组成的没有重复数字的自然数集合有( )个元素
A.15 B.16 C.17 D.18
8.(24-25高一上·四川达州·期中)如果集合 中只有一个元素,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.0或2 D.1或2
二、多选题
9. (2026高一·全国·专题练习)下列各组对象能组成集合的是( )
A.大于6的所有整数
B.高中数学的所有难题
C.被3除余2的所有整数
D.A,B是平面内的定点 ,在平面内与A,B等距离的点
10.(25-26高一上·广东·期末)(多选)若集合,且,则的值可能是( )
A. B.
C.2 D.4
11.(25-26高一上·重庆·阶段检测)设,,则( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
三、填空题
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若,,则B集合中所有元素之和为______.
13.(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知且,且,则:若有且只有2个元素,则集合的个数是________.
14.(24-25高一上·山东·期中)设集合,,已知且,则a的取值集合为_________.
四、解答题
15.已知集合A有三个元素,且.求实数.
16.(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)用适当的方法表示下列集合:
(1)方程的所有实数根组成的集合;
(2)由大于且小于的所有整数组成的集合;
(3)所有能被整除且大于的整数组成的集合.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)已知为方程的所有实数解构成的集合,其中为实数.
(1)若是单元素集合(只有一个元素),求的值:
(2)若中至多有一个元素,求满足的条件.
18.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
19.设数集A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明A中还有另外两个元素;
(2)集合A是否为只含有两个元素的集合,并说明理由;
(3)若A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A.
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第01讲 集合的概念(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:元素与集合的概念
知识点02:集合中元素的特征
知识点03:元素和集合之间的关系
知识点04:用列举法表示集合
知识点05:用描述法表示集合
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:判断对象能否构成集合
题型02:元素与集合关系判断
题型03:根据元素与集合的关系求参数
题型04:利用元素互异性求参数
题型05:列举法表示集合
题型06:描述法表示集合
题型07:根据集合中元素的个数求参数
题型08:常用数集或数集关系应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】元素与集合的概念
1.元素:一般地,我们把研究对象统称为元素.元素通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示;
2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).集合通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示.
【例1】判断下列各组对象能否组成集合,并说明理由。
① 所有大于5的自然数;② 校园里个子很高的同学。
解:① 可以组成集合。大于5的自然数有明确判定标准:,对象确定,符合集合定义;
② 不可以组成集合。“个子很高”没有统一、客观的判定标准,对象不确定,无法构成集合。
【知识点02】集合中元素的特征
1.集合中元素的特征:确定的,互不相同的,无序的.
2.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.
【例2】已知集合,若集合中元素互不重复,求实数的取值范围。
解:根据集合元素互异性:集合内任意两个元素不能相等。
已知集合已有元素2、3,因此:
且
答:实数不能取2和3。
【知识点03】元素和集合之间的关系
1.元素和集合之间的关系
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素
a∈A
a属于集合A
不属于
如果a不是集合A的元素
a∉A
a不属于集合A
2.常用数集及其记法
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
注意点:
(1)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)0属于自然数集.
【例3】用符号或填空,并写出理由。
;;
解::自然数集包含0;
:是无理数,不属于有理数集;
:负整数属于整数集。
最终答案:,,
【知识点04】用列举法表示集合
列举法——把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
注意点:
(1)元素间用“,”隔开.
(2)对于元素个数较少时,把元素一一列举出来并用“{ }”括起来即可.
(3)对于元素个数较多时,如果构成该集合的元素有明显规律,可用列举法,但必须把元素间的规律显示清楚,然后加省略号,比如正整数集可表示为{1,2,3,4,5,…}.
(4)这里集合的“{ }”已包含所有的意思,比如{整数},即代表整数集Z,而不能用{全体整数},即不能出现“全体”“所有”等字眼.
【例4】用列举法表示集合:大于-2且小于5的所有整数组成的集合。
解:第一步:找出满足条件的所有整数:
第二步:按照列举法格式,写入大括号:
.
【知识点05】用描述法表示集合
一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.
注意点:
(1)写清该集合中元素的代表符号,如{x|x>1}不能写成{x>1}.
(2)语言简明、准确,不能出现未被说明的字母,如{x∈Z|x=2m}中m未被说明,故此集合中的元素是不确定的.
(3)所有描述的内容都要写在花括号内,如“{x∈Z|x=2m},m∈N*”不符合要求,应将“m∈N*”写进“{ }”中,即{x∈Z|x=2m,m∈N*}.
(4)元素的取值(或变化)范围,从上下文的关系来看,若x∈R是明确的,则x∈R可省略不写,如集合D={x∈R|x<20}也可表示为D={x|x<20}.
(5)多层描述时,应当准确使用“且”“或”等表示元素之间关系的词语,如{x|x<-1,或x>1}.
(6)“{ }”有“所有”“全体”的含义,如所有实数组成的集合可以用描述法表示为{x|x是实数},但如果写成{x|x是所有实数}、{x|x是全体实数}、{x|x是实数集}都是错误的,因为“{ }”本身既表示集合的意思,也表示了“所有”“全体”的意思.
【例5】用描述法表示所有正奇数构成的集合。
解:第一步:确定代表元素:;
第二步:分析正奇数特征:可写成,其中;
第三步:代入描述法标准格式:
.
【题型01】判断对象能否构成集合
【典例1-1】(2026高一·全国·专题练习)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.中国著名的数学家
C.高一年级视力比较好的同学 D.某学校2026~2027学年度第一学期全体高一学生
【答案】D
【详解】对于A,“非常接近”不具有确定性,根据元素的确定性可知A错误.
对于B,“著名”不具有确定性,根据元素的确定性可知B错误.
对于C,“视力比较好”不具有确定性,根据元素的确定性可知C错误.
对于D,根据元素的确定性可知D正确,
【变式1-1】(24-25高一上·广西河池·期中)下列给出的对象中,能组成集合的是( )
A.与给定A,B等距离的点 B.比较小的数
C.的近似值 D.3班的高个子同学
【答案】A
【详解】对于A,描述的对象“与给定A,B等距离的点”确定,是线段的垂直平分线,故A中的对象能构成集合;
对于B,描述的对象“比较小的数”中,“比较小”没有明确的界定标准,该对象不具有确定性,故B中的对象不能构成集合;
对于C,描述的对象“的近似值”中,“近似值”没有给出精确度,该对象不具有确定性,故C中的对象不能构成集合;
对于D,描述的对象“3班的高个子同学”中,“高个子”没有明确的界定标准,该对象不具有确定性,故D中的对象不能构成集合.
【变式1-2】(24-25高一上·全国·课后作业)判断下列元素的全体是否能组成集合,并说明理由:
(1)到∠AOB两边等距离的点;
(2)高中学生中的灌篮高手.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)(2)根据集合的定义和集合中元素的特性分析判断即可.
【详解】(1)到∠AOB两边等距离的点在∠AOB的角平分线上,故元素是明确的,可以组成集合.
(2)对于灌篮高手,概念模糊,无法明确界定,故不能组成集合.
【变式1-3】考察下列每组对象能否构成一个集合.
(1)不超过20的非负数;
(2)方程在实数范围内的解;
(3)某班的所有高个子同学;
(4)的近似值的全体.
【答案】(1)能
(2)能
(3)不能
(4)不能
【分析】根据集合的定义和特征依次判断即可.
【详解】(1)对任意一个实数能判断出是不是“不超过20的非负数”,所以能构成集合.
(2)方程在实数范围内的解是或,所以方程能构成集合.
(3)“高个子”无明确的标准,对于某个人算不算高个子无法客观地判断,因此不能构成一个集合.
(4)“的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“2”是不是它的近似值,所以不能构成集合.
【题型02】元素与集合的关系判断
【典例2-1】集合则_________A.
【答案】
【分析】根据元素与集合的关系即可求解.
【详解】由可得,所以,
故答案为:
【变式2-1】(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,则与集合的关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】化简集合,由集合与元素之间的关系即可求解.
【详解】,所以与集合的关系为,
故选项B正确,其他选项都错误.
故选:B.
【变式2-2】(25-26高一上·湖南邵阳·期末)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据元素和集合的关系逐项分析判断即可.
【详解】对于A,是负数,不是自然数,故错误;
对于B,因为集合A的元素是自然数,而{0}是一个集合,不是自然数,所以,故错误;
对于C,是无理数不是自然数,故错误;
对于D,因为,是无理数,故正确.
【变式2-3】(24-25高一上·全国·课后作业)设集合中的所有元素均为整数.
(1)若,求集合A;
(2)试判断4是不是集合A中的元素,并证明结论.
【答案】(1)
(2)不是,证明见解析
【分析】(1)根据题意代入即可得结果;
(2)假设成立,分或,代入检验即可得出矛盾,进而分析说明.
【详解】(1)若,则,所以集合.
(2)4不是集合A中的元素,理由如下:
若,则有或;
当时,,不满足题意;
当时,解得,不满足题意;
综上所述,4不是集合中的元素.
【题型03】根据元素与集合的关系求参数
【典例3-1】(25-26高一上·贵州·期中)若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据集合元素的确定性,即可得答案.
【详解】因为,所以.
故选:C
【变式3-1】(25-26高一上·广东河源·期末)设集合A是方程的解集,且,则实数a的值为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】C
【分析】根据元素与集合的关系求出参数即可.
【详解】因为,所以,解得.
故选:C.
【变式3-2】(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合,若,则_____
【答案】
【分析】将代入方程,可得出的值.
【详解】由题意可知代入方程的一根,则,解得.
故答案为:.
【变式3-3】记方程的解构成的集合为,若,试写出集合中的所有元素.
【答案】
【分析】先由题意得是的解,代入求得,再将代回方程解之即可.
【详解】因为,所以,解得.
解方程,即,得或.
故M含有两个元素.
【题型04】利用元素互异性求参数
【典例4-1】(25-26高一上·贵州·阶段检测)集合中的x的所有不可能的取值之和为( )
A.9 B.10 C.1 D.11
【答案】D
【分析】利用集合元素的互异性讨论即可.
【详解】当时,解得或3;
当;
当;
所有不可能的取值之和.
故选:D.
【变式4-1】(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知集合,若,则( )
A. B. C.或 D.1或
【答案】B
【分析】分和讨论即可.
【详解】若,则①,解得,此时,不满足集合互异性,舍去;
②,解得或(舍去),
当时,,满足题意,
则.
故选:B.
【变式4-2】(25-26高一上·全国·随堂练习)若,由两个元素构成的集合中,应满足的条件是______.
【答案】
【分析】根据集合元素的互异性,可求解.
【详解】根据集合元素的互异性,,解得,
所以应满足的条件是.
故答案为:
【变式4-3】(25-26高一上·陕西渭南·阶段检测)已知集合,若,则__________.
【答案】
【分析】根据属于的定义,结合集合元素互异性分类讨论进行求解即可.
【详解】因为,
所以有,或,
当时,解得,或,
当时,,不符合集合元素互异性,
当时,,符合集合元素互异性,
当时,解得,,不符合集合元素互异性,
综上所述,
故答案为:
【题型05】列举法表示集合
【典例5-1】(25-26高一上·吉林·期末)方程的所有实数根组成的集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先解方程,将根用列举法表示即可.
【详解】解方程,得或,
所以方程的所有实数根组成的集合用列举法表示为.
故选:A.
【变式5-1】(25-26高一上·山东济南·期中)用列举法表示集合是大于且小于3的整数,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】把描述法表示的集合转化成列举法来表示即可.
【详解】集合是大于且小于3的整数,
故选:A.
【变式5-2】(25-26高一上·山东济南·期中)已知集合,则集合的所有元素之和为______.
【答案】5
【分析】解方程确定集合中的元素,再求它们的和.
【详解】由或.
所以.
则集合中的元素之和为.
故答案为:5
【变式5-3】(2026高一·全国·专题练习)用列举法表示下列集合:
(1)小于的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)大于1且小于的所有偶数组成的集合;
(4)由1~15以内的所有质数组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据语言描述,用列举法表示集合;
(2)解方程求出,再利用列举法表示结合;
(3)根据语言描述和偶数性质,用列举法表示集合;
(4)根据质数的性质,用列举法表示集合.
【详解】(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,
.
(2)设方程的所有实数根组成的集合为B,解方程得或,
.
(3)由题意,设大于1且小于13的所有偶数组成的集合为,
.
(4)由题意,设由1~15以内的所有质数组成的集合为,
.
【题型06】描述法表示集合
【典例6-1】(24-25高一上·福建泉州·期中)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据集合中元素的特点用描述法表示即可.
【详解】因为集合,
根据集合中5个元素的特点知,.
所以,
故选:C.
【变式6-1】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)用描述法表示集合,可表示为_______.
【答案】是的倍数且
【分析】描述元素4,8,12,16的共同特征即可.
【详解】用描述法表示集合,可以为:是的倍数且.
故答案为:是的倍数且(答案不唯一)
【变式6-2】(25-26高一上·全国·随堂练习)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)(2)用集合的描述法来表示即可.
【详解】(1)被5除余3的正整数组成的集合是;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合是.
【变式6-3】(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)正偶数组成的集合;
(3)函数的图象上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用描述法来表示集合;
(2)利用描述法来表示集合;
(3)利用描述法来表示集合;
【详解】(1)被5除余3的正整数组成的集合是.
(2)正偶数组成的集合是.
(3)函数的图象上所有的点组成的集合是.
【题型07】根据集合中元素的个数求参数
【典例7-1】(25-26高一上·河南·期末)已知为实数,集合中有且仅有一个元素,则( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【答案】B
【分析】由进行求解.
【详解】由条件知,解得.
故选:B
【变式7-1】(25-26高一上·江西九江·阶段检测)集合,若集合中恰有5个元素,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据集合的元素可求得的范围.
【详解】若集合中恰有5个元素,则,
所以.
故选:C.
【变式7-2】(多选)(25-26高一上·辽宁丹东·阶段检测)如果集合只有一个元素,则的值是( )
A.0 B.4 C. D.2
【答案】AC
【分析】分和两种情况讨论,当时,即可求出的值.
【详解】集合,
表示关于的方程的解集,
当时,解得,则,符合题意;
当时,,解得,
此时,符合题意;
综上可得或.
故选:AC
【变式7-3】(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)如果集合中只有一个元素,则实数的所有可能值的和为________.
【答案】4
【分析】集合只有1个元素,即方程只有1个解,分一元一次、一元二次方程进行讨论即可.
【详解】当时,只有1个解,符合题意;
当时,对于一元二次方程只有1解,则,解得.
综上实数的所有可能值的和为,
故答案为:4.
【题型08】常用数集或数集关系应用
【典例8-1】(25-26高一上·广东清远·期中)下列关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由数集字母表示可得答案.
【详解】表示正整数集,表示有理数集,表示非负整数集,表示整数集.
对于A,因为不是正整数,所以,故A错误;
对于B,因为是无理数,所以,故B错误;
对于C,因为2是自然数,所以,故C正确;
对于D,因为不是整数,所以,故D错误.
故选:C.
【变式8-1】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)下列关系中①,②.③,④.正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据常用数集的概念进行判断即可.
【详解】对于①,是有理数,但不是整数,故①错误;
对于②,是无理数,不是有理数,故②正确;
对于③,0是自然数,所以不成立,故③错误;
对于④,是无理数,也是实数,故④正确;
故正确的个数为2.
故选:B.
【变式8-2】(多选)(25-26高一上·广东广州·期中)下列表示不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由元素和集合的关系依次判断各选项即可.
【详解】,故A错误;,故B正确;,故C正确;,故D错误.
故选:AD.
【变式8-3】用符号“”和“”填空:
(1)______N; (2)1______; (3)______R;
(4)______; (5)______N; (6)0______.
【答案】
【分析】根据元素与集合的关系判断.
【详解】由所表示的集合,由元素与集合的关系可判断
(1)(2)(3)(4)(5)(6).
故答案为:(1)(2)(3)(4)(5)(6).
知识点01核心概念梳理
1. 元素与集合
元素:研究对象,小写字母表示:
集合:确定元素构成的总体,大写字母表示:
核心前提:只有确定的对象才能构成集合
2. 集合元素三大特性(必考)
特性
核心含义
考试应用
确定性
对象归属唯一明确
判断能否构成集合
互异性
集合内元素互不相同
含参数集合求值必须检验
无序性
元素顺序不改变集合
知识点02元素与集合的关系(公式必背)
属于关系:元素在集合内,记作
不属于关系:元素不在集合内,记作
知识点03常用数集符号(零失分必记)
自然数集:(含0)
正整数集:或(不含0)
整数集:;有理数集:;实数集:
知识点04集合两种表示方法(公式标准格式)
1. 列举法
格式:
适用:元素个数有限、数量较少的集合
示例:大于-1小于4的整数集
2. 描述法
标准通用格式:
适用:元素个数无限、无法逐一列举的集合
高频示例:全体偶数:
全体正奇数:
知识点05本节课高频易错点汇总
1.模糊描述(好看、接近、很高)不能构成集合,违背确定性;
2.解集合参数题,算出答案一定要检验互异性,剔除重复解;
3.区分数集:0属于自然数集,不属于正整数集;
4.描述法书写不可省略代表元素和竖线,严禁书写格式错误;
5.符号只能用于元素与集合之间,不能用于集合和集合之间。
一、单选题
1.(25-26高一上·山东济南·期中)下列各组对象中,能构成集合的是( )
A.班级里成绩好的同学 B.校园里漂亮的花朵
C.小于5的正整数 D.喜欢运动的人
【答案】C
【分析】利用集合元素的确定性,逐项判断可判断每个选项的正误.
【详解】对于A,“成绩好”没有具体的标准,所以班级里成绩好的同学是不确定的,
故班级里成绩好的同学不能构成集合,故A不符合题意;
对于B,“漂亮的花朵”没有具体的标准,所以校园里漂亮的花朵是不确定的,
所以校园里漂亮的花朵不能构成集合,故B不符合题意;
对于C,小于5的正整数是确定的,故小于5的正整数能构成集合,故C符合题意;
对于D,“喜欢运动”没有明确的标准,所以喜欢运动的人是不确定的,
故喜欢运动的人不能构成集合,故D不符合题意。
故选:C.
2.(25-26高一下·甘肃兰州·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,故B正确.
3.(25-26高一上·重庆·期中)已知集合,且,则( )
A. B.或 C.3 D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系及元素的互异性求解即可.
【详解】由题意, 是集合 的元素,则 或 ,解得 或 .
根据集合元素的互异性检验:当 时, 且 ,集合 中出现重复元素,故舍去;
当 时,,,集合 ,符合题意.
综上,.
故选:.
4.(25-26高一上·安徽合肥·期中)给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据常见数集的表示方式,逐一判断,即可得答案.
【详解】对于①,为实数,而表示实数集,所以,所以①正确;
对于②,为整数,而表示整数集合,所以,所以②错误;
对于③,为正整数,而表示正整数集,所以,所以③错误;
对于④,因为为无理数,表示有理数集,所以,所以④正确.
故选:C
5.(25-26高一上·河北唐山·期中)下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】解方程,列举法表示集合,即可求解.
【详解】集合.
故选:C.
6.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知集合,,则的元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【详解】已知,,
当时: , ;
当时: , ;
当时: , ;
由集合的互异性得,元素个数为.
7.(24-25高一上·湖北荆州·阶段检测)由1,2,3抽出一部分或全部数字所组成的没有重复数字的自然数集合有( )个元素
A.15 B.16 C.17 D.18
【答案】A
【分析】根据取出的数字个数进行分类,每一类中一一列举出来计数即可.
【详解】只取一个元素组成的没有重复数字的自然数:共3个;
只取两个元素组成的没有重复数字的自然数:有12,21,13,31,23,32共6个;
取三个元素组成的没有重复数字的自然数:有123,132,213,231,312,321共6个;
共有种方法,即由1,2,3抽出一部分或全部数字所组成的没有重复数字的自然数集合有15个元素,
故选:A.
8.(24-25高一上·四川达州·期中)如果集合 中只有一个元素,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.0或2 D.1或2
【答案】C
【分析】分两种情况讨论集合中方程根的情况,从而确定实数m的值.
【详解】当时,方程变为,解得,满足集合有且只有一个元素.
当时,方程是一元二次方程.
因为集合有且只有一个元素,
所以.解得.
综上,实数的值为或.
故选:C.
二、多选题
9. (2026高一·全国·专题练习)下列各组对象能组成集合的是( )
A.大于6的所有整数
B.高中数学的所有难题
C.被3除余2的所有整数
D.A,B是平面内的定点 ,在平面内与A,B等距离的点
【答案】ACD
【分析】根据集合中元素的确定性逐项判断即可得解.
【详解】选项A、C、D中的元素符合集合中元素的确定性;
而选项B中,“难题”没有标准,不符合集合中元素的确定性,不能构成集合.
10.(25-26高一上·广东·期末)(多选)若集合,且,则的值可能是( )
A. B.
C.2 D.4
【答案】BD
【分析】根据元素与集合的关系运算求解,注意检验,保证集合的互异性.
【详解】由,,
若时,或,
当时,集合不符合题意舍去,
当时,集合符合题意,
若时,则,此时集合不符合题意舍去,
若时,即,解得:或,
当时,集合符合题意,
当时,集合不符合题意舍去,
综上所述:或,
故选:BD.
11.(25-26高一上·重庆·阶段检测)设,,则( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】BC
【分析】利用数的特征及元素与集合的关系计算即可.
【详解】若,,设,则
,故A错误,B正确;
若,,设,
则
,故C正确,D错误.
故选:BC.
三、填空题
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若,,则B集合中所有元素之和为______.
【答案】13
【详解】当,当,故,
因此B集合中所有元素之和为.
13.(25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知且,且,则:若有且只有2个元素,则集合的个数是________.
【答案】2
【分析】根据题意,讨论时的情况,即可容易求得结果.
【详解】因为且,且,
若,则,此时满足要求;
若,则,此时满足要求;
若,则,此时含1个元素.
综上,当时,集合只有一个元素;
当集合有个元素时,或,故满足题意的集合有个.
故答案为:
14.(24-25高一上·山东·期中)设集合,,已知且,则a的取值集合为_________.
【答案】
【分析】利用元素与集合的关系,分类讨论与两种情况,结合集合的相关性质进行检验即可得解.
【详解】因为,,且,
若,解得或,
当时,此时,
此时,不满足集合元素的互异性,舍去;
当时,此时,
此时,不满足集合元素的互异性,舍去;
若,,解得或,
前面已经分析不满足要求,
当时,此时,
此时集合,,满足集合元素的性质,
综上,,所以的取值集合为.
故答案为:.
四、解答题
15.已知集合A有三个元素,且.求实数.
【答案】或
【分析】分或进行分类讨论并检验.
【详解】因为,所以或,
若 ,则,此时集合中含有三个元素,符合题意;
若,则或,
当时,集合中含有三个元素,符合题意,
当时,此时集合中含有重复元素,不符合题意,舍去,
所以实数的值是1或.
16.(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)用适当的方法表示下列集合:
(1)方程的所有实数根组成的集合;
(2)由大于且小于的所有整数组成的集合;
(3)所有能被整除且大于的整数组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)解方程,再用列举法写出集合即可;
(2)根据题意大于且小于的整数为,,,,,再用列举法写出集合即可;
(3)根据题意用描述法表示集合即可.
【详解】(1)解方程得或,故集合为;
(2)大于且小于的整数为,,,,,故集合为;
(3)能被整除且大于的整数可表示为,
故集合为.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)已知为方程的所有实数解构成的集合,其中为实数.
(1)若是单元素集合(只有一个元素),求的值:
(2)若中至多有一个元素,求满足的条件.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)讨论,根据得出结果;
(2)讨论,根据得出结果;
【详解】(1)因为是单元素集合(只有一个元素),
①当时,原方程变为,此时,符合题意;
②则,,解得,
所以或.
(2)因为中至多有一个元素,则或,
解得或.
18.(24-25高一上·四川内江·期中)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若中只有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或时,
(3)或
【分析】(1)将代入方程中即可求解,
(2)(3)将问题转化为:关于的方程解的问题,分类讨论二次项系数的值,结合二次方程根与判别式的关系,即可得到答案.
【详解】(1)由于,所以是的实数根,故,故
(2)当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,,即时,原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时只有一个元素.
(3)若中最多有一个元素,则中可能无任何元素,或者只有一个元素,
由(1)知当时只有一个元素,
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
19.设数集A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明A中还有另外两个元素;
(2)集合A是否为只含有两个元素的集合,并说明理由;
(3)若A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A.
【答案】(1)证明见解析
(2)否,理由见解析
(3)
【分析】(1)利用集合与元素之间的关系证明即可;
(2)根据条件求出元素间的规律即可;
(3)先利用求出集合中元素个数,再根据所有元素和求解即可.
【详解】(1)由题意,若,则,
则,
若,则,
所以集合A中还有另外两个元素和.
(2)否,理由如下:
由题意,若(且),则,
则,
若,则,
所以集合A中应包含,,,而,
所以集合的元素个数为3的倍数,
故集合A不是只含有两个元素的集合.
(3)由(2)知,,且集合的元素个数为3的倍数,
因为集合A中元素个数不超过8个,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,
所以集合的元素个数为6,其中一个元素为,
由结合已知条件可得,,
由,
解得或或,
所以.
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