内容正文:
第 一 章
集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
课标要点
1. 理解集合的含义,能够判断一组对象能否组成集合(确定性)。
2. 掌握集合元素的三个基本特征:确定性、互异性、无序性。
3. 熟悉常用数集的符号表示(自然数集、正整数集、整数集、有理数集、实数集)。
4. 掌握元素与集合之间的关系(属于与不属于),能用符号正确表示。
5. 掌握集合的两种常用表示方法:列举法与描述法,能根据实际选择合适的方法表示集合。
学习重难点
重点:
集合的基本概念与元素的三个特征(确定性、互异性、无序性);元素与集合的属于关系;列举法与描述法的规范书写与相互转化。
难点:
对“确定性”的理解:判断一组对象是否为集合时,标准必须明确,不能含糊(如“好看的人”不能组成集合);描述法中代表元素的含义及取值范围的确定,特别是描述法中竖线前后部分的正确书写与理解;互异性在解题中的应用(如含参集合中参数的限制条件)。
知识点 元素与集合的概念
1.元素与集合的概念
一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集),构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员).
2.集合的元素特征
① 确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.
② 互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的.
③ 无序性:集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换.
3、集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,我们称这两个集合是相等的,这跟集合里元素的顺序无关。集合与集合相等记作.
易错提醒
1、判断一组对象能否构成集合,要确定组成集合的元素是确定的。
2、互异性是求参问题中最关键的检验。当求出参数后,需要检验集合中元素是否有重复的。
随学随练
1.(25-26高一上·广西柳州·开学考试)下列说法正确的是( )
A.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
B.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
C.由不大于3的自然数组成的集合的所有元素为1,2,3
D.数1,0,5,,,,组成的集合中有6个元素
【答案】A
【分析】根据集合中元素的特性判断.
【详解】对于A:联合国安理会常任理事国包括中国、俄罗斯、英国、法国和美国,能组成一个集合,A正确;
对于B:“很喜欢”不是一个明确的标准,具有不确定性,B错误;
对于C:不大于3的自然数包括,C错误;
对于D:,不同的数有共5个,D错误;
故选:A.
知识点 元素与集合的关系
1.元素与集合的关系
若是集合的元素,则称属于集合,记作;
若不是集合的元素,则称不属于集合,记作.
2.常用数集
自然数集(或非负整数集),记作;正整数集,记作或;整数集,记作;
有理数集,记作;实数集,记作.
3.集合的分类
有限集,无限集,空集.
随学随练
1.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求得集合,再根据元素与集合关系即可求解.
【详解】由题可知,,
所以,故A正确;,故B错误;
因为集合中元素为,而非集合,故CD错误.
知识点 集合的表示方法
① 列举法
把集合中的元素一一列举出来,并用花括号括起来表示集合的方法叫列举法.
② 描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法.
方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征. 一般格式:.
用符号描述法表示集合时应注意:
弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是集合、还是其他形式?
元素具有怎么的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.
③图示法
用平面上封闭曲线的内部表示集合的方法。
随学随练
1.用描述法表示下列集合:
(1)平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;
(2)被除余的正整数组成的集合;
(3)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
(4)使函数有意义的实数组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4).
【分析】根据题意逐项代入分析即可求解.
【详解】(1)用描述法表示平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合为.
(2)用描述法表示被5除余3的正整数组成的集合为.
(3)由于,
所以用描述法表示二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合为 .
(4)由,则 ,故集合为.
拓展 集合中的一元二次方程问题
一元二次方程的根的个数
(1)若二次项系数含参数,则需讨论是否为0
①若时,方程是一次方程,有唯一的解
②若时,方程有无数解
③若时,方程无解
④若,则由判别式来判断根的个数。
(2)若二次项系数不含参数,直接讨论判别式来判断根的个数
活学活用
1.(25-26高一上·辽宁丹东·阶段检测)(多选)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
题型 集合的判断
▌例1(25-26高一上·河南信阳·开学考试)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.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
【答案】B
【分析】根据集合的元素必须具有确定性,逐个判断各个选项即可.
【详解】对于A:“非常接近”不具有确定性,故选项A错误;
对于B:对于任何一个学生可以判断其在高一学生这个集合中,故选项B正确;
对于C:“比较好”不具有确定性,故选项C错误;
对于D:“高手”不具有确定性,故选项D错误.
故选:B
▌例2(25-26高一上·河南信阳·开学考试)(多选)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是;
B.由2,3组成的集合可表示为或;
C.方程的所有解组成的集合是;
D.与不是同一个集合.
【答案】ABD
【分析】对于选项A,质数是指在大于1的自然数中,除了1和它本身以外不再有其他因数的数,需找出10以内所有符合质数定义的数组成集合;对于选项B,集合中的元素具有无序性,即集合中的元素顺序不影响集合本身,结合集合元素的无序性判断即可;对于选项C,集合中的元素具有互异性,即集合中的元素不能重复,先求解方程,再根据元素的互异性判断即可;对于选项D,:不含有任何元素的集合,:仅含有一个元素的集合,由此即可判断正误.
【详解】10以内的质数组成的集合是,故A正确;
由集合元素的无序性可知,2,3组成的集合可表示为或,故B正确;
由集合元素的互异性可知,的所有解组成的集合是,故C错误;
:不含有任何元素的集合,:仅含有一个元素的集合,故D正确.
故选:ABD.
解题贴士
1、对集合概念的辨析要紧贴集合的三大性质:确定性、互异性与无序性
2、理解空集的含义,不是空集,是这个集合的一个元素。
▌对点练1-1(多选)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
【答案】CD
【分析】根据集合的定义及集合中元素所具有的性质,即可对四个选项进行判断.
【详解】10以内的质数有2,3,5,7,所以A正确;
集合中的元素具有无序性的性质,所以B正确;
集合中元素具有互异性的性质,正确解集为,所以C选项错误;
是元素,是集合,概念不同,所以D选项错误.
▌对点练1-2(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)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.
题型 判断是否为同一集合
▌例1(25-26高一上·云南大理·阶段检测)下列命题中正确的是( )
A.与表示同一个集合
B.集合和表示同一个集合
C.由组成的集合可表示为
D.接近于的所有实数可以构成集合
【答案】C
【分析】选项A. 是不含有任何元素的集合,中的元素为,故这两个集合不表示同一个集合;选项B. 集合中的元素是两个数,中的元素是一个点,故这两个集合不表示同一个集合;选项C.求出的解,从而得到方程的解组成的集合;选项D.根据集合的确定性判断.
【详解】选项A. 是不含有任何元素的集合,中的元素为,故这两个集合不表示同一个集合,故选项A错误;
选项B. 集合中的元素是两个数,中的元素是一个点,故这两个集合不表示同一个集合,故选项B错误;
选项C.的解或,则此方程的解组成的集合可表示为,故选项C正确;
选项D. 接近于的所有实数,不具有确定性,故不可以构成集合.
故选:C.
▌例2(25-26高一上·山东济南·期中)下列集合中,与集合表示同一个集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】结合相等集合的定义、集合元素特征逐一判断即可
【详解】对于A,由集合元素的互异性知,集合表示错误,A错误;
对于B,解得,此时与集合表示同一个集合,B正确;
对于C,且,故两集合不表示同一集合,C错误;
对于D,集合表示点集,只有一个元素,D错误.
故选:B.
解题贴士
1、两个集合是否为同一个集合,不能从集合的形式上判断,需要解出或列出元素后去比较。
2、注意数集与点集的区别,从集合的描述法上可以判断, {x | y=x²}与{(x,y) | y=x²}是不同集合。
▌对点练1-1(25-26高一上·陕西安康·阶段检测)下列各组中的、表示同一集合的是( )
①;
②;
③;
④
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】根据集合定义逐一判断即可.
【详解】对①,集合的元素为实数,集合的元素为有序数对,表示不同集合;
对②,集合的元素为有序数对,集合的元素为有序数对,表示不同集合;
对③,,两集合相等;
对④,集合为数集,集合为点集,表示不同集合.
故表示同一集合的只有③.
故选:C
▌对点练1-2(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)(多选)下列各组集合表示的不是同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】AD
【分析】根据同一个集合概念进行判断即可.
【详解】A中,都是点集, 和是不同的点,则是不同的集合,所以A是;
B中,都是数集,都表示2,3两个数,是同一个集合,所以B不是;
C中,表示函数的定义域,表示函数的值域,表示的范围相同,是同一个集合,所以C不是;
D中,是数集,是点集,则是不同的集合,所以D是.
故选:AD
题型 判断元素与集合关系
▌例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.
▌例2设集合,(偶数集),,(奇数集),,若,则( )
A. B. C. D.均不属于
【答案】B
【详解】由题意可知:为偶数为奇数,偶数+奇数=奇数,
故属于奇数集,即.
解题贴士
先化简元素和集合(如解方程、化简表达式),再代入验证是否满足条件。若集合是用描述法给出的,直接检验元素是否符合描述中的约束;若是列举法,则看元素是否在列举范围内。
▌对点练1-1 (2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,若,,则必有( )
A. B.
C. D.不属于集合A、B、C中的任何一个
【答案】B
【分析】设出的表示形式,计算后比较各集合的代表元形式可得.
【详解】由题意设,,其中都是整数,
则,其中是整数,可以是奇数也可以是偶数,
∴.
▌对点练1-2给出下列5个关系:①,②,③,④,⑤.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【详解】对于①,因为为无理数,有理数和无理数统称为实数,所以,所以①正确;
对于②,因为不是整数,所以,所以②错误;
对于③,因为不是正整数,所以,所以③正确;
对于④,因为,所以④正确;
对于⑤,因为是无理数,所以,所以⑤正确;
故选:A.
题型 根据元素与集合关系求参
▌例1(2026高一·全国·专题练习)设,集合,若,则______.
【答案】2或或
【详解】因为,所以或,解得或.
当时,,满足;
当时,,满足;
当时,,满足;
故或或.
▌例2(25-26高二下·重庆·期中)已知集合,且,则( )
A. B.或 C. D.
【答案】C
【分析】由直接分两种情况:或,可得所求值,再验证集合中的元素是否有重复,进而可得所求值.
【详解】因为集合,且,
当时,即,解得或,
若时,,,集合的元素出现重复,故舍去;
若时,,符合题意.
当时,,此时,集合的元素出现重复,故舍去.
综上所述,.
解题贴士
根据元素与集合关系求参,关键是将元素代入集合描述条件建立方程或不等式,解出参数后必须代回检验互异性——若参数使集合中出现重复元素,则该值要舍去。
▌对点练1-1(2026高一·全国·专题练习)设,集合,若,,则满足条件的组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,,解得.
∵,∴满足条件的组成的集合为.
▌对点练1-2(25-26高一上·广东·期末)(多选)(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.
题型 根据元素个数求参
▌例1(25-26高一下·浙江·期中)已知集合,且中只有一个元素,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用元素与集合的关系求解即可.
【详解】因为集合,且中只有一个元素,则必有,且不属于集合,
所以,则实数的取值范围是
▌例2(2026高一·全国·专题练习)已知,集合中的元素恰有个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】集合对应的区间长度在之间,可得出关于的取值范围,然后对的取值进行分类讨论,确定集合中的整数元素,可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】因为集合中恰有两个整数,
所以,解得,
当时,集合中的两个整数分别为、,
则,解得;
当时,,此时,集合中元素为整数的只有、,合乎题意,
综上所述,实数的取值范围是.
解题贴士
根据元素个数求参问题,通常考察了一元二次方程根个数问题,区间中整数个数问题。
1、一元二次方程根个数问题,当二次项系数不为0时,根个数可以由判别式>0, =0, <0来判断。当二次项系数为0时,则变成了一次方程,若一次项不为0,则有一个根。
2、动区间中整数个数N,则可以粗略判断动区间的长度在之间,可以算参数的范围,根据题目条件再来谈论范围是否成立。
▌对点练1-1(2026·湖北孝感·二模)如果集合只有一个元素,则实数的值是( )
A.0或4 B.4 C.0或 D.0
【答案】C
【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.
▌对点练1-2(25-26高一上·四川眉山·期中)(多选)已知集合只有一个元素,则实数的取值可以是( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】AB
【分析】根据题意,分和,两种情况讨论,结合一元二次方程的性质,即可求解.
【详解】因为集合只有一个元素,
当时,方程,解得,此时集合,满足题意;
当时,要使得只有一个实根,则满足,
即,解得,此时方程的解为,即,满足题意,
综上可得,实数的取值可以是或.
故选:AB.
题型 根据集合相等求参
▌例1(2026高二下·贵州贵阳·竞赛)已知,且集合与集合表示同一个集合,则实数__________.
【答案】1
【分析】通过集合相等的性质分类讨论求解.
【详解】显然,
①若,则解得,此时,不满足集合中元素的互异性;
②若,则,则,,时即可满足集合中元素的互异性,满足题意;
③若,则,则或可解得或.
经检验这两种情况均不满足集合中元素的互异性.
综上可知,.
▌例2(2026高一·全国·专题练习)设a,,若集合,则______.
【答案】0
【分析】根据集合相等的定义,结合集合元素的互异性,推导出、的值后代入所求式子计算.
【详解】因为右侧集合中有,分母不能为0,故,
两个集合相等,左侧集合必须含元素0,结合,得:,即 ,因此,
此时左侧集合为,右侧集合为,集合元素对应相等,可得,,
此时,符合条件.
所以.
解题贴士
从集合相等的概念,找两个集合元素之间的关系,分析讨论两个集合中哪些元素相等的情况。进行讨论、计算、最后检验互异性。
▌对点练1-1(2026高一·全国·专题练习)已知集合,若,则__,__.
【答案】 5 6
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【详解】因为,
所以一元二次方程的两个实数根为,
所以有.
▌对点练1-2(25-26高二下·河北沧州·阶段检测)已知集合,,若,则的值为( )
A.或4 B.或1 C.4 D.
【答案】C
【详解】因为,,
且,所以,解得或.
当时,,不满足集合元素的互异性,故舍去;
当时,,,符合题意.
题型 列举法与描述法
▌例1(2026高一·全国·专题练习)把下列集合用另一种方法表示出来:
(1);
(2)由1,2,3这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的一切自然数;
(3);
(4)平面上以点为圆心、半径为5的圆上所有点的集合(这里平面指该平面上所有点组成的集合);
(5)由方程的所有整数解组构成的集合.
【答案】(1)且
(2)
(3)
(4)
(5)用列举法:,
用描述法:
【分析】(1)集合为列举法表示,改为描述法表示;
(2)集合为文字描述表示,由列举法表示;
(3)集合为描述法表示,改为列举法表示;
(4)集合为文字描述表示,由描述法表示;
(5)集合为文字描述表示,由列举法和描述法表示.
【详解】(1)集合为列举法,改为描述法为且,
表示小于等于的正偶数.
(2)由1,2,3这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的一切自然数,
由列举法可得:
一位自然数:;
两位无重复:;
三位无重复:;
故集合为:.
(3)集合用描述法表示,改为列举法为:.
(4)原描述中,表示平面内动点,指点到定点的距离,
距离恒等于5,即为圆周上的点,
故集合.
(5)由方程的所有整数解组构成的集合,
改为列举法:
,
用描述法为:.
▌例2平面直角坐标系中,除去、两点的所有点构成的集合为( )
A.且
B.或或或
C.且
D.
【答案】C
【详解】选项A:表示去掉了直线和上所有点,错误;
选项B:错误保留了需要去掉的点,例如满足,会被包含在集合中,错误;
选项C:表示排除点,表示排除点,
同时满足即可精准剔除两点,正确;
选项D:,会去掉所有横坐标为1、横坐标为3、纵坐标为2、纵坐标为4的点,错误.
解题贴士
用列举法表示集合:
1、求出集合中的元素
2、把个元素列举出来,用花括号括起来
3、检验有没有重复情况。
用描述法表示集合:
1、弄清元素的形式,写出代表元素,写在 | 前面
2、确定元素所具有的属性,写在 | 后面,所有的用花括号括起来。
▌对点练1-1(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,
.
▌对点练1-2(多选)下列描述法表示集合正确的是( )
A.奇数集:
B.小于8的整数:
C.大于2的实数:
D.不等式的解集:
【答案】ACD
【详解】对A:可表示奇数集,故A正确;
对B:可表示小于8的非负整数,不含负整数,故B错误;
对C:可表示大于2的实数,故C正确;
对D:不等式的解集为,故D正确.
基础通关
1.给出下列说法:①所有无限接近的数构成集合;②年高考数学新高考卷填空题构成集合;③高端数码产品构成集合;④所有不大于的非负整数构成集合;⑤组成的集合含个元素.其中正确的是( )
A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④
【答案】D
【详解】因为构成集合的核心前提是集合的元素的确定性及互异性.
对①“无限接近的数”无标准,即集合的元素不确定,因此不能成集合,所以①错误;
对②试卷填空题数量、内容确定,即集合的元素的确定且互异,故可成集合,所以②正确;
对③“高端数码产品”定义模糊,即集合的元素不确定,因此不能成集合,所以③错误;
对④不大于的非负整数为确定且互异,因此可成集合,所以④正确;
对⑤因为 元素重复,集合仅有个元素,故⑤错误.
综上所述,②④正确.
2.(多选)下列说法错误的是( )
A.
B.实数集可写为{所有实数}
C.被4除余3的自然数集合:
D.与是同一集合
【答案】BD
【详解】B选项花括号自带“全部”含义,表述冗余错误;
D选项前者为数集,后者为点集,不是同一集合;
A、C表述正确.
3.(2026高一·全国·专题练习)用描述法表示下列集合:
(1);
(2)36的所有整因数组成的集合;
(3)二次函数的函数值组成的集合;
(4)反比例函数的自变量组成的集合;
(5)不等式的解集;
(6)被9除余2的所有整数组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)根据题意可知,;
(2)根据题意可知,36的所有整因数组成的集合为;
(3)二次函数的函数值为y,
∴二次函数的函数值y组成的集合为;
(4)反比例函数的自变量为x,
∴反比例函数的自变量组成的集合为;
(5)由,得,∴不等式的解集为;
(6)由题意被9除余2的所有整数组成的集合可用描述法表示为.
4.(核心考点1集合(高一上学期期中备考研习室)(泸教版)【讲】)下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】据集合的定义及表示方法求解即可.
【详解】选项A: 是表示平面直角坐标系中的一个点,不是集合,故A错误;
选项B: 是点集,与数集的元素类型不同,不是同一集合,故B错误;
选C:解方程 ,因式分解得 ,解得 或 ,
因此集合 ,与原集合是同一集合,故C正确;
选项D: 是两个等式构成的集合,不是同一集合,故D错误.
故选:C
5.(2026·河南信阳·模拟预测)设集合,若,则__________.
【答案】
【分析】利用两个集合相等的定义结合集合的互异性求解.
【详解】,,且且且,
或,
当时,且,,.
当时,解得,且,不成立.
综上可得,.
故答案为:.
6.(25-26高一上·江苏宿迁·期末)已知集合,,若,则实数的值为( )
A.1或 B.3或 C.3 D.
【答案】C
【分析】利用集合相等条件求解,并检验集合中元素的互异性即可得到判断.
【详解】由可得:,解得或,
当时,,不满足集合中元素的互异性,故舍去,
即满足题意,
故选:C
7.已知集合,若则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合集合的特性即可求解.
【详解】当时,集合,不符合互异性舍去;
当时,解得(舍)或,此时集合,符合互异性,
因此,故C正确.
8.已知集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为且,
则得(I)或(II),
由(I)解得,由(II)解得,
故实数的取值范围是.
9.(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.
10.(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:
素养提升
1.(25-26高一上·浙江宁波·阶段检测)设集合,若集合中至多有一个元素,则的取值范围为( )
A. B. C.且 D.或
【答案】D
【分析】根据和中只有一个元素,即可结合二次方程和一次方程的根求解.
【详解】当时,则需满足且,解得,
当中只有一个元素时,则或,解得,
综上可知:集合中至多有一个元素,则或,
故选:D
2.(2026高一·全国·专题练习)若关于x的方程的解集至多有两个子集,则a的取值范围为______.
【答案】
【分析】分与两种情况结合题意讨论求解即可.
【详解】由题意,方程解集至多有两个子集,即解集中元素个数,
当时,方程为一次方程,
解得,解集有1个元素,符合条件;
当时,方程为二次方程,则判别式,解得;
综上,a的取值范围为
故答案为:.
3.(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知集合内的元素个数为2,则( )
A.0或1 B.1或2 C.0或4 D.1或8
【答案】C
【分析】分析方程的实根情况,根据集合元素的互异性,对分情况进行讨论即可.
【详解】当时,因为,所以,不符合题意;
当时,此时,符合题意;
当时,由,得或,
因为集合内的元素个数为2,所以,则,即.
综上,或4.
4.已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,,
则,
当只存在一个正数时,不妨设,则,
则,
当只存在一个负数时,不妨设,则,
则,
当时,,
则,
所以.
∴,A选项错误;,B选项错误;,C选项错误;,D选项正确.
5.(25-26高一上·辽宁朝阳·期中)用表示有限集合中元素的个数,若集合,,则( )
A.
B.,
C.若集合,则
D.若,则
【答案】AC
【分析】分别分析集合和集合中方程根的个数,再根据不同条件进行判断.
【详解】对于选项:
集合,判别式恒成立,集合有两个元素,,故正确.
对于选项:
集合.
第一部分:,解得或.
当时,有2个不同的根;当时,有1个根.
第二部分:,判别式.
当,即或,此时方程有2个不同的根;
当,即或,此时方程有1个相同的根;
当,即,此时方程无实数根.
由于对于的任意值,方程的根与的根不会相等,
所以当或时,两个方程共有4个实数根,;
当或时,两个方程共有3个实数根,;
且时,两个方程共有2个实数根,;
当时,两个方程共有1个实数根,
所以的值可能为1,2,3,4,故错误.
对于选项
当时,,此时;
当时,;
当时,,此时或;
当时,.
,,故正确.
对于选项:
若,当且仅当,此时或,故错误.
故选:.
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第 一 章
集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
课标要点
1. 理解集合的含义,能够判断一组对象能否组成集合(确定性)。
2. 掌握集合元素的三个基本特征:确定性、互异性、无序性。
3. 熟悉常用数集的符号表示(自然数集、正整数集、整数集、有理数集、实数集)。
4. 掌握元素与集合之间的关系(属于与不属于),能用符号正确表示。
5. 掌握集合的两种常用表示方法:列举法与描述法,能根据实际选择合适的方法表示集合。
学习重难点
重点:
集合的基本概念与元素的三个特征(确定性、互异性、无序性);元素与集合的属于关系;列举法与描述法的规范书写与相互转化。
难点:
对“确定性”的理解:判断一组对象是否为集合时,标准必须明确,不能含糊(如“好看的人”不能组成集合);描述法中代表元素的含义及取值范围的确定,特别是描述法中竖线前后部分的正确书写与理解;互异性在解题中的应用(如含参集合中参数的限制条件)。
知识点 元素与集合的概念
1.元素与集合的概念
一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集),构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员).
2.集合的元素特征
① 确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.
② 互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的.
③ 无序性:集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换.
3、集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,我们称这两个集合是相等的,这跟集合里元素的顺序无关。集合与集合相等记作.
易错提醒
1、判断一组对象能否构成集合,要确定组成集合的元素是确定的。
2、互异性是求参问题中最关键的检验。当求出参数后,需要检验集合中元素是否有重复的。
随学随练
1.(25-26高一上·广西柳州·开学考试)下列说法正确的是( )
A.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
B.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
C.由不大于3的自然数组成的集合的所有元素为1,2,3
D.数1,0,5,,,,组成的集合中有6个元素
知识点 元素与集合的关系
1.元素与集合的关系
若是集合的元素,则称属于集合,记作;
若不是集合的元素,则称不属于集合,记作.
2.常用数集
自然数集(或非负整数集),记作;正整数集,记作或;整数集,记作;
有理数集,记作;实数集,记作.
3.集合的分类
有限集,无限集,空集.
随学随练
1.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若集合,则( )
A. B. C. D.
知识点 集合的表示方法
① 列举法
把集合中的元素一一列举出来,并用花括号括起来表示集合的方法叫列举法.
② 描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法.
方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征. 一般格式:.
用符号描述法表示集合时应注意:
弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是集合、还是其他形式?
元素具有怎么的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.
③图示法
用平面上封闭曲线的内部表示集合的方法。
随学随练
1.用描述法表示下列集合:
(1)平面直角坐标系内所有第一、三象限内的点组成的集合;
(2)被除余的正整数组成的集合;
(3)二次函数的图象上所有点的纵坐标组成的集合.
(4)使函数有意义的实数组成的集合.
拓展 集合中的一元二次方程问题
一元二次方程的根的个数
(1)若二次项系数含参数,则需讨论是否为0
①若时,方程是一次方程,有唯一的解
②若时,方程有无数解
③若时,方程无解
④若,则由判别式来判断根的个数。
(2)若二次项系数不含参数,直接讨论判别式来判断根的个数
活学活用
1.(25-26高一上·辽宁丹东·阶段检测)(多选)如果集合只有一个元素,则的值是( )
A.0 B.4 C. D.2
题型 集合的判断
▌例1(25-26高一上·河南信阳·开学考试)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.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
▌例2(25-26高一上·河南信阳·开学考试)(多选)下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合是;
B.由2,3组成的集合可表示为或;
C.方程的所有解组成的集合是;
D.与不是同一个集合.
解题贴士
1、对集合概念的辨析要紧贴集合的三大性质:确定性、互异性与无序性
2、理解空集的含义,不是空集,是这个集合的一个元素。
▌对点练1-1(多选)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
▌对点练1-2(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)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
题型 判断是否为同一集合
▌例1(25-26高一上·云南大理·阶段检测)下列命题中正确的是( )
A.与表示同一个集合
B.集合和表示同一个集合
C.由组成的集合可表示为
D.接近于的所有实数可以构成集合
▌例2(25-26高一上·山东济南·期中)下列集合中,与集合表示同一个集合的是( )
A. B.
C. D.
解题贴士
1、两个集合是否为同一个集合,不能从集合的形式上判断,需要解出或列出元素后去比较。
2、注意数集与点集的区别,从集合的描述法上可以判断, {x | y=x²}与{(x,y) | y=x²}是不同集合。
▌对点练1-1(25-26高一上·陕西安康·阶段检测)下列各组中的、表示同一集合的是( )
①;
②;
③;
④
A.① B.② C.③ D.④
▌对点练1-2(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)(多选)下列各组集合表示的不是同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
题型 判断元素与集合关系
▌例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
▌例2设集合,(偶数集),,(奇数集),,若,则( )
A. B. C. D.均不属于
解题贴士
先化简元素和集合(如解方程、化简表达式),再代入验证是否满足条件。若集合是用描述法给出的,直接检验元素是否符合描述中的约束;若是列举法,则看元素是否在列举范围内。
▌对点练1-1 (2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,若,,则必有( )
A. B.
C. D.不属于集合A、B、C中的任何一个
▌对点练1-2给出下列5个关系:①,②,③,④,⑤.其中正确命题的个数为( )
A.4 B.2 C.3 D.5
题型 根据元素与集合关系求参
▌例1(2026高一·全国·专题练习)设,集合,若,则______.
▌例2(25-26高二下·重庆·期中)已知集合,且,则( )
A. B.或 C. D.
解题贴士
根据元素与集合关系求参,关键是将元素代入集合描述条件建立方程或不等式,解出参数后必须代回检验互异性——若参数使集合中出现重复元素,则该值要舍去。
▌对点练1-1(2026高一·全国·专题练习)设,集合,若,,则满足条件的组成的集合为( )
A. B. C. D.
▌对点练1-2(25-26高一上·广东·期末)(多选)(多选)若集合,且,则的值可能是( )
A. B.
C.2 D.4
题型 根据元素个数求参
▌例1(25-26高一下·浙江·期中)已知集合,且中只有一个元素,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
▌例2(2026高一·全国·专题练习)已知,集合中的元素恰有个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
解题贴士
根据元素个数求参问题,通常考察了一元二次方程根个数问题,区间中整数个数问题。
1、一元二次方程根个数问题,当二次项系数不为0时,根个数可以由判别式>0, =0, <0来判断。当二次项系数为0时,则变成了一次方程,若一次项不为0,则有一个根。
2、动区间中整数个数N,则可以粗略判断动区间的长度在之间,可以算参数的范围,根据题目条件再来谈论范围是否成立。
▌对点练1-1(2026·湖北孝感·二模)如果集合只有一个元素,则实数的值是( )
A.0或4 B.4 C.0或 D.0
▌对点练1-2(25-26高一上·四川眉山·期中)(多选)已知集合只有一个元素,则实数的取值可以是( )
A.0 B.1 C. D.
题型 根据集合相等求参
▌例1(2026高二下·贵州贵阳·竞赛)已知,且集合与集合表示同一个集合,则实数__________.
▌例2(2026高一·全国·专题练习)设a,,若集合,则______.
解题贴士
从集合相等的概念,找两个集合元素之间的关系,分析讨论两个集合中哪些元素相等的情况。进行讨论、计算、最后检验互异性。
▌对点练1-1(2026高一·全国·专题练习)已知集合,若,则__,__.
▌对点练1-2(25-26高二下·河北沧州·阶段检测)已知集合,,若,则的值为( )
A.或4 B.或1 C.4 D.
题型 列举法与描述法
▌例1(2026高一·全国·专题练习)把下列集合用另一种方法表示出来:
(1);
(2)由1,2,3这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)所组成的一切自然数;
(3);
(4)平面上以点为圆心、半径为5的圆上所有点的集合(这里平面指该平面上所有点组成的集合);
(5)由方程的所有整数解组构成的集合.
▌例2平面直角坐标系中,除去、两点的所有点构成的集合为( )
A.且
B.或或或
C.且
D.
解题贴士
用列举法表示集合:
1、求出集合中的元素
2、把个元素列举出来,用花括号括起来
3、检验有没有重复情况。
用描述法表示集合:
1、弄清元素的形式,写出代表元素,写在 | 前面
2、确定元素所具有的属性,写在 | 后面,所有的用花括号括起来。
▌对点练1-1(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.
▌对点练1-2(多选)下列描述法表示集合正确的是( )
A.奇数集:
B.小于8的整数:
C.大于2的实数:
D.不等式的解集:
基础通关
1.给出下列说法:①所有无限接近的数构成集合;②年高考数学新高考卷填空题构成集合;③高端数码产品构成集合;④所有不大于的非负整数构成集合;⑤组成的集合含个元素.其中正确的是( )
A.①②④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④
2.(多选)下列说法错误的是( )
A.
B.实数集可写为{所有实数}
C.被4除余3的自然数集合:
D.与是同一集合
3.(2026高一·全国·专题练习)用描述法表示下列集合:
(1);
(2)36的所有整因数组成的集合;
(3)二次函数的函数值组成的集合;
(4)反比例函数的自变量组成的集合;
(5)不等式的解集;
(6)被9除余2的所有整数组成的集合.
4.(核心考点1集合(高一上学期期中备考研习室)(泸教版)【讲】)下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·河南信阳·模拟预测)设集合,若,则__________.
6.(25-26高一上·江苏宿迁·期末)已知集合,,若,则实数的值为( )
A.1或 B.3或 C.3 D.
7.已知集合,若则的值为( )
A. B. C. D.
8.已知集合,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(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
10.(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________.
素养提升
1.(25-26高一上·浙江宁波·阶段检测)设集合,若集合中至多有一个元素,则的取值范围为( )
A. B. C.且 D.或
2.(2026高一·全国·专题练习)若关于x的方程的解集至多有两个子集,则a的取值范围为______.
3.(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知集合内的元素个数为2,则( )
A.0或1 B.1或2 C.0或4 D.1或8
4.已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·辽宁朝阳·期中)用表示有限集合中元素的个数,若集合,,则( )
A.
B.,
C.若集合,则
D.若,则
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