第1章 第1节 集合-【优学精研】2027年高考数学一轮总复习教用Word
2026-06-16
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14页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 集合 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 619 KB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精研·高考一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58321092.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中数学高考复习讲义围绕集合专题,覆盖集合含义、元素与集合关系、集合间关系及运算等核心考点,按概念-关系-运算逻辑梳理知识,结合特定集合与容斥原理构建体系。通过知识梳理、诊断自测、分层例题讲解及真题训练,帮助学生突破空集讨论、元素互异性等难点,体现复习的系统性与针对性。
讲义采用分层练习与创新问题设计,如设置诊断自测、基础到综合应用练习,融入差集定义等创新题型。注重数学思维培养,如集合关系中强调空集分类讨论,训练逻辑推理,通过集合语言描述问题,提升数学表达能力。真题与模拟题结合确保复习效果,助力学生高效突破考点,为教师把控复习节奏提供有力支持。
内容正文:
第1节 集合
1.了解集合的含义,了解全集与空集的含义.
2.理解元素与集合的属于关系,理解集合间的包含和相等关系.
3.会求两个集合的并集、交集与补集.
4.能用自然语言、图形语言、集合语言描述不同的具体问题,能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算.
知识梳理
1.集合的概念
(1)集合中元素的三个特征: 确定性 、 互异性 、 无序性 ;
(2)元素与集合的关系有 属于 、 不属于 两种,用符号 ∈ , ∉ 表示;
(3)集合的表示法: 列举法 、 描述法 、 图示法 ;
(4)五个特定的集合及其关系图:N*或N+表示 正整数 集, N 表示非负整数集(自然数集), Z 表示整数集,Q表示 有理数 集,R表示实数集.
提醒:(1)解题时,应注意检查集合的元素是否满足互异性;(2)N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*(N+)表示正整数集,不包含0.
2.集合间的基本关系
表示
关系
自然语言
符号语言
图形语言
子集
集合A中 任意一个 元素都是集合B中的元素
A⊆B (或B⊇A)
或
表示
关系
自然语言
符号语言
图形语言
真子集
集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A
A⫋B (或B⫌A)
集合相等
集合A,B中元素相同
A=B
空集
不含任何元素的集合
⌀
提醒:(1)A⊆B包含两层含义:A⫋B或A=B;(2)若A⊆B,要分A=⌀或A≠⌀两种情况讨论,不要忽略A=⌀的情况.
3.集合的基本运算
类别
表示
并集
交集
补集
图形语言
符号语言
A∪B= {x|x∈A,或x∈B}
A∩B= {x|x∈A,且x∈B}
∁UA= {x|x∈U,且x∉A}
1.子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
2.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
3.等价关系:A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
诊断自测
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( × )
(2)若1∈{x,x2},则x=1或x=-1.( × )
(3)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∪B={0,1}.( × )
(4){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( × )
2.(2025·全国Ⅰ卷2题)已知集合U={x|x是小于9的正整数},A={1,3,5},则∁UA中元素的个数为( )
A.0 B.3
C.5 D.8
解析:C U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,3,5},故∁UA={2,4,6,7,8},故∁UA中有5个元素.故选C.
3.(2026·河南郑州模拟)设集合A={x|x2-2>0},B={1,2,3,4},则A∩B的子集的个数为( )
A.8 B.7
C.4 D.3
解析:A ∵集合A={x|x2-2>0}={x|x<-或x>},B={1,2,3,4},∴A∩B={2,3,4},∴A∩B中元素的个数为3,子集的个数为23=8.故选A.
4.〔多选〕已知集合P={x|x2=4},则( )
A.2∈P B.P={-2,2}
C.{⌀}⊆P D.P⫋N
解析:AB P={x|x2=4}={-2,2},故2∈P,故A、B正确;⌀不是P中的元素,故C错误;因为-2∉N,故P⫋N错误,故D错误.
5.已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x≤2},若B⊆A,则实数a的取值范围是 (2,+∞) .
解析:由图可知a>2.
集合的基本概念(基础自学过关)
1.已知集合A={x|2x-a>0},且1∉A,2∈A,则( )
A.a>1 B.a≤2
C.2<a≤4 D.2≤a<4
解析:D ∵1∉A,∴2×1-a≤0,解得a≥2,又∵2∈A,∴2×2-a>0,解得a<4,∴2≤a<4.故选D.
2.(2026·广东佛山模拟)已知集合A={x|x∈Z,且∈Z},则集合A中的元素个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:C 因为x∈Z,且∈Z,所以2-x的值有-3,-1,1,3,所以x的值有5,3,1,-1,故集合A中的元素个数为4.故选C.
3.(2026·浙江宁波模拟)已知集合S={y|y=x2-1},T={(x,y)|x+y=0},下列关系正确的是( )
A.-2∈S B.(2,-2)∉T
C.-1∉S D.(-1,1)∈T
解析:D 因为S={y|y=x2-1}={y|y≥-1},所以A、C错误;因为2+(-2)=0,所以(2,-2)∈T,所以B错误;又-1+1=0,所以(-1,1)∈T,所以D正确.故选D.
4.已知m∈R,n∈R,若集合{m,,1}={m2,m+n,0},则m+n= -1 .
解析:因为{m,,1}={m2,m+n,0},m≠0,所以解得或当m=1时,不满足集合元素的互异性,故m=-1,n=0,故m+n=-1.
解决与集合中元素有关问题的关键点
集合间的基本关系(师生共研过关)
(1)设M={x|x=,k∈Z},N={x|x=k+,k∈Z},则( B )
A.M⫋N B.N⫋M
C.M=N D.M∩N=⌀
解析:(1)对于集合N,因为x=k+=(2k+1),k∈Z,所以集合N是由所有奇数的一半组成,而集合M是由所有整数的一半组成,故N⫋M.
(2)(2025·江苏南京、盐城一模)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|x+a≤0}.若A⊆B,则实数a的取值范围是( D )
A.(-∞,2) B.(-∞,2]
C.(-∞,-2) D.(-∞,-2]
解析:(2)由x2-4≤0可得A=[-2,2],由x+a≤0可得B=(-∞,-a],
又A⊆B,用数轴表示其关系如图,所以2≤-a,即a≤-2.
变式 若本例(2)条件变为集合A={x|-2<x≤2},集合B={x|a+1≤x<-a},若B⊆A,则实数a的取值范围为 [-2,+∞) .
解析:由B⊆A,当B=⌀时,a+1≥-a,则a≥-;当B≠⌀时,用数轴表示其关系如图,所以即得a∈[-2,-).综上所述,a的取值范围为[-2,+∞).
1.空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否则易造成漏解.
2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn图等来直观解决这类问题.
训练1 (1)(2023·新高考Ⅱ卷2题)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=( B )
A.2 B.1
C. D.-1
解析:(1)由题意,得0∈B.又B={1,a-2,2a-2},所以a-2=0或2a-2=0.当a-2=0时,a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不满足A⊆B,舍去.当2a-2=0时,a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},满足A⊆B.综上所述,a=1.故选B.
(2)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|-1<x<5,x∈N},则满足A⫋C⊆B的集合C的个数为( B )
A.8 B.7
C.4 D.3
解析:(2)A={1,2},B={0,1,2,3,4},因为A⫋C⊆B,所以1,2∈C,所以集合C的个数等于集合{0,3,4}的非空子集个数,故集合C的个数为23-1=7.
集合的基本运算(定向精析突破)
考向1 集合的运算
(1)(2025·全国Ⅱ卷3题)已知集合A={-4,0,1,2,8},B={x|x3=x},则A∩B=( D )
A.{0,1,2} B.{1,2,8}
C.{2,8} D.{0,1}
解析:(1)由题可得B={-1,0,1},所以A∩B={0,1}.故选D.
(2)(2026·贵州贵阳摸底)已知全集U=R,集合A={x|-1≤x≤3},B={y|y=2x,x∈R},则图中阴影部分所对应的集合为( A )
A.{x|x<-1} B.{x|x≤-1}
C.{x|x≤0或x>3} D.{x|0<x≤3}
解析:(2)因为B={y|y=2x,x∈R},所以B=(0,+∞).而题图中白色部分表示A∪B=[-1,+∞),故阴影部分所对应的集合为∁R(A∪B)=(-∞,-1).故选A.
集合基本运算的方法技巧
考向2 利用集合的运算求参数
(1)(2026·河南郑州第一次联考)已知集合A={x|2x-a≤0},B={x|1<x<2}.若A∩B=⌀,则a的取值范围为( D )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(-∞,2) D.(-∞,2]
解析: A={x|2x-a≤0}={x|x≤},因为A∩B=⌀,所以≤1,解得a≤2,所以a的取值范围为(-∞,2].故选D.
(2)设集合A={x|x<a2},B={x|x>a},若A∩(∁RB)=A,则实数a的取值范围为( A )
A.[0,1] B.[0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析: 因为B={x|x>a},所以∁RB={x|x≤a},又A∩(∁RB)=A,所以A⊆(∁RB),又A={x|x<a2},所以a2≤a,解得0≤a≤1,即实数a的取值范围为[0,1].
利用集合的运算求参数的方法
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值的取舍;
(2)若集合中的元素能一一列举,则一般先用观察法得到集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
训练2 (1)(2026·广东调研考试)设全集U=M∪N={1,2,3,4},N={1,2},则M∩(∁UN)=( A )
A.{3,4} B.{3}
C.{4} D.⌀
解析:(1)因为U=M∪N={1,2,3,4},N={1,2},所以∁UN={3,4},集合M必含有元素3,4,元素1,2可任取或不取,所以M∩(∁UN)={3,4}.故选A.
(2)已知集合A={x|x2-x-6≤0},B={x|-4≤x≤a},且A∪B={x|-4≤x≤3},则实数a的取值范围是( D )
A.(-4,-2] B.(-3,-2]
C.[-3,3] D.[-2,3]
解析:(2)因为A={x|x2-x-6≤0}={x|-2≤x≤3},B={x|-4≤x≤a},且A∪B={x|-4≤x≤3},画出数轴如图所示,所以-2≤a≤3.故选D.
集合的创新问题(师生共研过关)
(1)(2026·北京海淀模拟)定义差集A-B={x|x∈A,且x∉B},现有三个集合A,B,C分别用圆表示,则集合C-(A-B)用阴影部分表示正确的为( A )
解析: 如图所示,A-B表示图中阴影部分,故集合C-(A-B)所含元素属于C,但不属于图中阴影部分.故选A.
(2)(2025·广西南宁适应性测试)已知集合A={2,4,6,8,9},B={1,2,3,4,5,8},又知集合C是这样一个集合:若集合C的各元素都加上2,它就变成A的一个子集;若集合C的各元素都减去2,它就变成B的一个子集.试写出这样的一个集合C= {4,7}(答案不唯一) .
解析: 逆向思维,即A中的元素都减去2得到集合D={0,2,4,6,7},B中的元素都加上2得到集合E={3,4,5,6,7,10}.因此集合C是集合D和集合E的公共元素所组成的集合G={4,6,7}的非空子集,故这样的集合C有7个,答案不唯一,如C={4,7}.
解决以集合为背景的创新问题的关键
(1)紧扣新定义:首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程中,这是破解新定义集合问题的关键所在;
(2)用好集合的性质:解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.
训练3 已知集合A,B与集合A·B的对应关系如下表所示:
A
{1,2,3,4,5}
{-1,0,1}
{-4,8}
B
{2,4,6,8}
{-2,-1,0,1}
{-4,-2,0,2}
A·B
{1,3,5,6,8}
{-2}
{-2,0,2,8}
若A={-2 026,0,2 026},B={-2 026,0,2 027},试根据表中的规律写出A·B= {2 026,2 027} .
解析:通过对表中集合关系的分析,可以发现规律:集合A·B表示的是A∪B中的元素再去掉A∩B中的元素,故当A={-2 026,0,2 026},B={-2 026,0,2 027}时,A·B={2 026,2 027}.
容斥原理
教材母题:〔人A必修一P15阅读与思考〕学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛?
解:法一 用集合A表示田径运动会参赛的学生,用集合B表示球类运动会参赛的学生,则A∩B={x|x是两次运动会都参赛的学生},
A∪B={x|x是所有参赛的学生},
card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)
=8+12-3=17.
故在两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.
法二 由题意画出Venn图,如图所示.故在两次运动会中,这个班共有5+3+9=17名同学参赛.
细研教材:在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题,一般地,若有限集合A={a1,a2,…,an},将A中的元素个数记为card(A)=n,集合B={b1,b2,…,bm},将B中的元素个数记为card(B)=m,关于集合中的元素个数有如下关系:
(1)二元容斥原理:card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B);
(2)三元容斥原理:card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(C∩A)-card(B∩C)+card(A∩B∩C).
〔一题多解〕某年级先后举行数理化三科竞赛,学生中至少参加一科的:数学203人,物理179人,化学165人;至少参加两科的:数学、物理143人,数学、化学116人,物理、化学97人;三科都参加的有90人.则参加竞赛的学生总人数是( )
A.280 B.281
C.282 D.283
解析:B 法一 由题意画出Venn图,如图所示,则参加竞赛的学生总人数是34+53+26+7+90+29+42=281.
法二 由题意,设A,B,C分别表示参加数学竞赛、物理竞赛和化学竞赛的学生构成的集合,则card(A)=203,card(B)=179,card(C)=165,card(A∩B)=143,card(B∩C)=97,card(A∩C)=116,card(A∩B∩C)=90,因此card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(A∩C)+card(A∩B∩C)=203+179+165-143-97-116+90=281.所以参加竞赛的学生总人数是281.
(时间:45分钟,满分:78分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.(2025·八省联考)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∩B=( )
A.{0} B.{1}
C.{0,1} D.{-1,0,1,4}
解析:C 由题意可得A∩B={0,1}.故选C.
2.(2026·山西大同模拟)设集合A={x|-1<x≤4},B={x|x2<4},则A∪B=( )
A.{x|-2<x≤2} B.{x|-2<x≤4}
C.{x|-2≤x<2} D.{x|-2≤x<4}
解析:B 由题意得B={x|-2<x<2},画出数轴如图所示,故A∪B={x|-2<x≤4}.
3.(2025·河南郑州模拟)已知全集U={x|-1<x<5},集合A满足∁UA={x|0≤x<3},则( )
A.0∈A B.1∉A
C.2∈A D.3∉A
解析:B 由题意得A={x|-1<x<0或3≤x<5},所以0,1,2∉A,3∈A.故选B.
4.设集合A={-1,0,1},B={y|y=|x|,x∈A},则下列选项中正确的是( )
A.B⫋A B.A=B
C.A∩B=A D.A∪B=B
解析:A 由B={y|y=|x|,x∈A},得B={0,1},故B⫋A,A∩B=B,A∪B=A.故选A.
5.(2026·豫西北教研联盟第一次质检)已知集合A={x|1<x≤6},B={x|a+2≤x<2a},若B⊆A,则实数a的取值范围为( )
A.(2,3] B.(1,3]
C.(-∞,3] D.[2,3)
解析:C 当B=⌀时,a+2≥2a,得a≤2;当B≠⌀时,画出数轴如图所示,由B⊆A,得解得2<a≤3.故a的取值范围为(-∞,3].
6.(2026·山东齐鲁名校大联考模拟)已知全集U=R,集合A={x|log2x≤2},B={x|1<x<5},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x≤5} B.{x|0<x≤1}
C.{x|x≤4} D.{x|1<x≤5}
解析:B 易知题图中阴影部分表示的集合为(∁UB)∩A,因为log2x≤2=log24,所以A={x|0<x≤4},因为B={x|1<x<5},所以∁UB={x|x≤1或x≥5},所以(∁UB)∩A={x|0<x≤1}.故选B.
7.〔多选〕已知集合A={x|(x-1)(x-2)≤0},B={x|1<x≤3},则下列判断正确的是( )
A.(∁RA)∩B=B
B.(∁RB)∪A=R
C.A∩B是{x|1<x<3}的真子集
D.(∁RB)∪(∁RA)={x|x≤1或x>2}
解析:CD 由(x-2)(x-1)≤0,解得1≤x≤2,所以A={x|1≤x≤2},∁RA={x|x<1或x>2}.由B={x|1<x≤3},∁RB={x|x≤1或x>3},所以(∁RA)∩B={x|2<x≤3}≠B,故A错误;(∁RB)∪A={x|x≤2或x>3},故B错误;又A∩B={x|1<x≤2},所以A∩B是{x|1<x<3}的真子集,故C正确;(∁RB)∪(∁RA)={x|x≤1或x>2},故D正确.
8.设集合A={x|1≤x≤3},集合B={x|y=},若A⫋C⫋B,写出一个符合条件的集合C= {x|1≤x≤4}(答案不唯一) .
解析:A={x|1≤x≤3},B={x|x≥1},故若A⫋C⫋B,则可有C={x|1≤x≤4}.
9.(2025·山东潍坊一模)已知集合A={0,1,a+2},B={1,a2},若A∪B=A,则实数a= 0或2 .
解析:因为A∪B=A,所以B⊆A.根据集合中元素的互异性,可知a2≠1⇒a≠1且a≠-1.若a2=0⇒a=0,此时A={0,1,2},B={0,1},满足B⊆A;若a2=a+2⇒a2-a-2=0⇒(a-2)(a+1)=0⇒a=2或a=-1(舍去),此时A={0,1,4},B={1,4},满足B⊆A.综上a=0或2.
10.(2026·山东聊城模拟)已知集合A={-1,0,1},B={z|z=x+y+1,x∈A,y∈A},则集合B的真子集个数为( )
A.8 B.16
C.31 D.63
解析:C 由题,z=-1-1+1=-1;z=-1+0+1=0;z=-1+1+1=1;z=0-1+1=0;z=0+0+1=1;z=0+1+1=2;z=1-1+1=1;z=1+0+1=2;z=1+1+1=3.故B={-1,0,1,2,3},其真子集的个数为25-1=31.故选C.
11.(2025·辽宁省部分重点中学协作体考试)图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A.B∩(A∪C) B.B∩(A∩C)
C.B∩∁U(A∪C) D.(A∪B)∩(B∪C)
解析:A 在阴影部分区域内任取一个元素x,则x∈A∩B或x∈B∩C,故阴影部分所表示的集合为B∩(A∪C)或者(A∩B)∪(B∩C).故A正确.
12.〔多选〕(2025·重庆一模)已知I为全集,集合M,N⊆I,若M⊆N,则( )
A.M∪N=N B.M∩N=N
C.(∁IM)⊆(∁IN) D.(∁IN)∩M=⌀
解析:AD 因为M⊆N,则M∪N=N,M∩N=M,则A正确,B错误;又I为全集,集合M,N⊆I,则(∁IM)⊇(∁IN),(∁IN)∩M=⌀,C错误,D正确.
13.已知集合A=(1,3),集合B={x|2m<x<1-m}.若A∩B=⌀,则所有满足条件的实数m的取值范围为 [0,+∞) .
解析:由A∩B=⌀,得:①若2m≥1-m,即m≥时,B=⌀,符合题意;②若2m<1-m,即m<时,因为A∩B=⌀,则或解得0≤m<.综上所述m≥0.
14.(2026·陕西西安质检)某校高一年级有1 200人,现有两种课外实践活动供学生选择,要求每个同学至少选择一种参加.统计调查得知,选择其中一项活动的人数占总人数的60%至65%,选择另一项活动的人数占50%至55%,则同时选择两项参加的学生最多有 240 人.
解析:设选择其中一项活动的人数为card(A),选择另一项活动的人数为card(B),则同时选择两项活动的人数为card(A∩B).根据题意,则1 320≤card(A)+card(B)≤1 440,又card(A)+card(B)-card(A∩B)=1 200,所以120≤card(A∩B)≤240.
15.〔创新定义〕〔多选〕若集合D含有n个元素,则称D为n元集,D的子集中含有m(m≤n)个元素的子集叫做D的m元子集.已知集合A={-1,0,1},B={-2,1,2},则( )
A.A∩B是2元集
B.A∪B的2元子集有10个
C.{xy|x∈A,y∈B}是5元集
D.{(x,y)|x∈A,y∈B}是{(x,y)|x2+y2≤5,x∈Z,y∈Z}的9元子集
解析:BCD 对于A项,A∩B={1}是1元集,故A错误;对于B项,A∪B={-2,-1,0,1,2},则A∪B的2元子集有=10个,故B正确;对于C项,{xy|x∈A,y∈B}={2,-1,-2,0,1}是5元集,故C正确;对于D项,{(x,y)|x∈A,y∈B}有3×3=9个元素,因为{(x,y)|x∈A,y∈B}表示的点都在圆x2+y2=5上或圆内,故{(x,y)|x∈A,y∈B}是{(x,y)|x2+y2≤5,x∈Z,y∈Z}的子集,则{(x,y)|x∈A,y∈B}是{(x,y)|x2+y2≤5,x∈Z,y∈Z}的9元子集,故D正确.故选B、C、D.
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