内容正文:
专题01 第1章 集合(思维导图+知识清单+五大易错点总结)
【苏教版】
1.1 集合的概念与表示
【知识点1 元素与集合的概念及表示】
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母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),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.
3.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
【知识点2 元素的特性】
1.确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,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.简记为“确定性”.
2.互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.
3.无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.
【知识点3 元素与集合的关系】
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
【注】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
2.常用的数集及其记法
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
3.集合的分类
一般地,含有有限个元素的集合称为有限集,含有无限个元素的集合称为无限集.
我们把不含任何元素的集合称为空集,记作Ø.例如,集合{x |x2+x+1=0,x∈R}就是空集.
【知识点4 集合的表示法】
1.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】:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.
(2)集合中的元素必须是明确的.
(3)集合中的元素不能重复.
(4)集合中的元素可以是任何事物.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A表示一个集合,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.有时也用冒号或分号代替竖线.
(2)具体方法: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.
3.图示法
图示法,又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
1.2 子集、全集、补集
【知识点1 子集的概念】
定义
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,称集合A为集合B的子集
记法
与读法
记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
或
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即;
(2)对于集合A,B,C,若,且,则
【知识点2 真子集的概念】
1.真子集的概念
定义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合A是集合B的真子集
记法
记作(或)
图示
结论
(1)且,则;
(2),且,则
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若,,则;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若,且,则.
2.有限集合的子集个数
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,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
【知识点3 集合相等的概念】
1.定义:如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
【知识点4 空集的概念】
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
【注】注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【知识点5 Venn图的优点及其表示】
1.优点:形象直观.
2.表示:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为韦恩(Venn)图.A是B的子集,可用下图表示:
【知识点6 集合间关系的性质】
1.集合间关系的几大性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,
①若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C;
②若A⊆B,B=C,则A⊆C.
(3)若A⊆B,A≠B,则.
【知识点7 补集与全集】
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
2.补集
定义
文字语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
1.3 交集、并集
【知识点1 交集】
1.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
2.交集的性质
性质
说明
A∩B=B∩A
满足交换律
A∩A=A
任何集合与其本身的交集等于这个集合本身
A∩∅=∅
任何集合与空集的交集等于空集
(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B
两个集合的交集是其中任一集合的子集
【知识点2 并集】
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
A∪B={x|x∈ A,或x∈ B}
2.并集的性质
性质
说明
A∪B=B∪A
满足交换律
A∪A=A
任何集合与其本身的并集等于这个集合本身
A∪∅=A
任何集合与空集的并集等于这个集合本身
A⊆(A∪B),B⊆(A∪B)
任何集合都是该集合与另一个集合并集的子集
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
【知识点3 集合的运算性质】
1.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
【知识点4 Venn图表达集合的关系和运算】
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
【知识点5 区间】
1.区间的定义
(1)设a,b是两个实数,而且a<b.我们规定:
①满足不等式a≤x≤b的实数x的集合叫做闭区间,表示为[a,b];
②满足不等式a<x<b的实数x的集合叫做开区间,表示为(a,b);
③满足不等式a≤x<b或a<x≤b的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a,b),(a,b].这里的实数a与b都叫做相应区间的端点.
实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
2.区间的几何表示
设a,b是两个实数,而且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
3.特殊区间的几何表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【易错点1 忽略互异性】
易错点分析:集合元素具有确定性、无序性和互异性.在求有关集合问题时,尤其要注意元素的互异性;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【典例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
【跟踪训练1.1】(25-26高一上·广西南宁·期中)若},则的值为( )
A.1或-1 B.0 C.-1 D.2
【跟踪训练1.2】(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
【跟踪训练1.3】(25-26高一上·广东江门·阶段检测)已知集合,,则( )
A.-1 B.-3或1 C.3 D.-3
【跟踪训练1.4】(2026高一上·全国·专题练习)已知集合含有三个元素分别是,,若,求实数的值.
【易错点2 忽略空集的情况】
易错点分析:当A∩B=∅时,你是否注意到“特殊”情况:A=∅或B=∅;同样当A⊆B时,你是否忘记A=∅的情形?忽略空集的情况就容易导致错误.
【注】:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【典例2】(25-26高一上·青海西宁·阶段检测)集合,集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练2.1】(25-26高一上·天津和平·期中)设集合,集合,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练2.2】(25-26高二下·吉林延边·阶段检测),,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2.3】(25-26高一上·重庆万州·期中)已知集合,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2.4】(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.
【易错点3 忽略集合中端点值的取舍】
易错点分析:对于与不等式有关的集合问题,通常借助数轴来分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,要注意验证端点值,做到准确无误;另一方面,利用集合间的关系、集合的基本运算求解参数的取值范围时,要注意端点值能不能取到.
【注】:一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心圆圈表示.
【典例3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知集合,若为的真子集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【跟踪训练3.1】(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知集合,,若B为A的子集,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练3.2】(25-26高一上·山东烟台·阶段检测)已知集合,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练3.3】(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练3.4】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)设,或,若
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【易错点4 忽略最高项系数为0的情况】
易错点分析:对于最高项的系数是未知数的一元二次方程或不等式,最高项的系数是否为0将直接影响该方程或不等式的求解方式,进而影响结果,因此必须要进行分类讨论.
【典例4】(25-26高一上·上海·期中)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【跟踪训练4.1】(2026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.
【跟踪训练4.2】(25-26高一上·广东中山·阶段检测)已知集合.
(1)若中有两个元素,求实数的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【跟踪训练4.3】(2026高一上·福建厦门·专题练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合;
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
【跟踪训练4.4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【易错点5 对集合新定义理解有误】
易错点分析:对于以集合知识为背景的新定义、创新型试题,因为对题干信息的新定义或背景的理解不全面、不深刻,不能很好的将题目信息转化为数学信息,造成解题失误或思路受阻.
【典例5】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【跟踪训练5.1】(25-26高一上·江苏·期中)对于集合,我们把集合且叫做集合的差集,记作.已知集合,,则下列说法正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得
【跟踪训练5.2】(25-26高一上·福建福州·期中)对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
【跟踪训练5.3】(25-26高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
【跟踪训练5.4】(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合,,是否是“完美集”并说明理由;
(2)、是两个不同的正数,且是“完美集”,求的取值范围.
(3)若为正整数,求:“完美集”.
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专题01 第1章 集合(思维导图+知识清单+五大易错点总结)
【苏教版】
1.1 集合的概念与表示
【知识点1 元素与集合的概念及表示】
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母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),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.
3.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
【知识点2 元素的特性】
1.确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,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.简记为“确定性”.
2.互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.
3.无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.
【知识点3 元素与集合的关系】
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
【注】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
2.常用的数集及其记法
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
3.集合的分类
一般地,含有有限个元素的集合称为有限集,含有无限个元素的集合称为无限集.
我们把不含任何元素的集合称为空集,记作Ø.例如,集合{x |x2+x+1=0,x∈R}就是空集.
【知识点4 集合的表示法】
1.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】:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.
(2)集合中的元素必须是明确的.
(3)集合中的元素不能重复.
(4)集合中的元素可以是任何事物.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A表示一个集合,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.有时也用冒号或分号代替竖线.
(2)具体方法: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.
3.图示法
图示法,又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
1.2 子集、全集、补集
【知识点1 子集的概念】
定义
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,称集合A为集合B的子集
记法
与读法
记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
或
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即;
(2)对于集合A,B,C,若,且,则
【知识点2 真子集的概念】
1.真子集的概念
定义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合A是集合B的真子集
记法
记作(或)
图示
结论
(1)且,则;
(2),且,则
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若,,则;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若,且,则.
2.有限集合的子集个数
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,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
【知识点3 集合相等的概念】
1.定义:如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
【知识点4 空集的概念】
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
【注】注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【知识点5 Venn图的优点及其表示】
1.优点:形象直观.
2.表示:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为韦恩(Venn)图.A是B的子集,可用下图表示:
【知识点6 集合间关系的性质】
1.集合间关系的几大性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,
①若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C;
②若A⊆B,B=C,则A⊆C.
(3)若A⊆B,A≠B,则.
【知识点7 补集与全集】
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
2.补集
定义
文字语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
1.3 交集、并集
【知识点1 交集】
1.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
2.交集的性质
性质
说明
A∩B=B∩A
满足交换律
A∩A=A
任何集合与其本身的交集等于这个集合本身
A∩∅=∅
任何集合与空集的交集等于空集
(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B
两个集合的交集是其中任一集合的子集
【知识点2 并集】
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
A∪B={x|x∈ A,或x∈ B}
2.并集的性质
性质
说明
A∪B=B∪A
满足交换律
A∪A=A
任何集合与其本身的并集等于这个集合本身
A∪∅=A
任何集合与空集的并集等于这个集合本身
A⊆(A∪B),B⊆(A∪B)
任何集合都是该集合与另一个集合并集的子集
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
【知识点3 集合的运算性质】
1.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
【知识点4 Venn图表达集合的关系和运算】
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
【知识点5 区间】
1.区间的定义
(1)设a,b是两个实数,而且a<b.我们规定:
①满足不等式a≤x≤b的实数x的集合叫做闭区间,表示为[a,b];
②满足不等式a<x<b的实数x的集合叫做开区间,表示为(a,b);
③满足不等式a≤x<b或a<x≤b的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a,b),(a,b].这里的实数a与b都叫做相应区间的端点.
实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
2.区间的几何表示
设a,b是两个实数,而且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
3.特殊区间的几何表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【易错点1 忽略互异性】
易错点分析:集合元素具有确定性、无序性和互异性.在求有关集合问题时,尤其要注意元素的互异性;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【典例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
【解题思路】分和讨论即可.
【解答过程】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.
【跟踪训练1.1】(25-26高一上·广西南宁·期中)若},则的值为( )
A.1或-1 B.0 C.-1 D.2
【答案】C
【解题思路】根据元素与集合的关系,结合互异性即可求解.
【解答过程】因为,所以或,
若,则,不满足元素的互异性,排除;
若,则或1(舍去),,此时集合为,符合题意,
故选:C.
【跟踪训练1.2】(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
【解题思路】利用集合元素的互异性讨论即可.
【解答过程】当时,解得或3;
当;
当;
所有不可能的取值之和.
故选:D.
【跟踪训练1.3】(25-26高一上·广东江门·阶段检测)已知集合,,则( )
A.-1 B.-3或1 C.3 D.-3
【答案】D
【解题思路】根据元素与集合的关系求出的值,验证集合元素互异性即得.
【解答过程】由可得或.
① 当时,解得或,
若,则,与集合元素互异性矛盾,
若,则,此时,符合题意,故;
②当时,,由上分析可知不合题意.
故.
故选:D.
【跟踪训练1.4】(2026高一上·全国·专题练习)已知集合含有三个元素分别是,,若,求实数的值.
【答案】0
【解题思路】根据集合中元素互异的性质,可求出参数的值
【解答过程】若,则,此时中元素是1,0,1,与集合中元素的互异性矛盾,舍去.
若,则或,
当时,中元素是2,1,3,符合题意;
当时,中元素是0,1,1,与集合中元素互异性矛盾,舍去.
若,则或(均舍去).
综上可知.
【易错点2 忽略空集的情况】
易错点分析:当A∩B=∅时,你是否注意到“特殊”情况:A=∅或B=∅;同样当A⊆B时,你是否忘记A=∅的情形?忽略空集的情况就容易导致错误.
【注】:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【典例2】(25-26高一上·青海西宁·阶段检测)集合,集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意,分和两种情况讨论即可.
【解答过程】因为,
①当时,,解得,
②当时,,
解得,
综上所述,的取值范围是为:.
故选:A.
【跟踪训练2.1】(25-26高一上·天津和平·期中)设集合,集合,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】分和两种情况进行讨论分析,可得实数m的取值范围.
【解答过程】当,即时,,此时,符合题意;
当,即时,,
由,得,或.
解得,或.
综上所述,实数m的取值范围为,或,或,
即.
故选:D.
【跟踪训练2.2】(25-26高二下·吉林延边·阶段检测),,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分析可知, ,分、两种情况讨论,在第一种情况下,可得出关于实数的不等式;在第二种情况下,可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【解答过程】因为,,,则,
若,则,解得;
若且,则,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:A.
【跟踪训练2.3】(25-26高一上·重庆万州·期中)已知集合,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由并集的定义可知得到,讨论集合是否为空集,得到对应的参数的范围,再求并集得到结果.
【解答过程】因为,所以.
若,则,即;
若,则解得.
综上所述,的取值范围是.
故选:B.
【跟踪训练2.4】(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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
【易错点3 忽略集合中端点值的取舍】
易错点分析:对于与不等式有关的集合问题,通常借助数轴来分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,要注意验证端点值,做到准确无误;另一方面,利用集合间的关系、集合的基本运算求解参数的取值范围时,要注意端点值能不能取到.
【注】:一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心圆圈表示.
【典例3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知集合,若为的真子集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【答案】D
【解题思路】分集合是否是空集进行讨论列式计算即可求解.
【解答过程】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则第二个与第三个不等式等号不能同时取到,
或第二个与第三个不等式等号不能同时取到,
解得.
综上,或,即m的取值范围是.
故选:D.
【跟踪训练3.1】(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知集合,,若B为A的子集,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据集合的包含关系,讨论、列不等式求参数范围.
【解答过程】由B为A的子集,
当时,,可得,
当时,,可得,
综上,.
故选:C.
【跟踪训练3.2】(25-26高一上·山东烟台·阶段检测)已知集合,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据集合之间的关系列不等式组求解即可.
【解答过程】因为且,所以必为非空集,则有,解得,
又,所以,解得,
综上,实数的取值范围为,
故选:C.
【跟踪训练3.3】(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【解答过程】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或,解得.
综上,,即m的取值范围是 .
故选:C.
【跟踪训练3.4】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)设,或,若
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解题思路】(1)根据交集的结果可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围;
(2)由题意可得,可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(3)求出集合,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式组,即可得出实数的取值范围.
【解答过程】(1)因为,或,且,
所以,解得,
因此实数的取值范围是.
(2)因为,则,所以或,解得或,
因此实数的取值范围是或.
(3)由题意可得,
因为,则,所以,解得,
因此实数的取值范围是.
【易错点4 忽略最高项系数为0的情况】
易错点分析:对于最高项的系数是未知数的一元二次方程或不等式,最高项的系数是否为0将直接影响该方程或不等式的求解方式,进而影响结果,因此必须要进行分类讨论.
【典例4】(25-26高一上·上海·期中)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)代入于方程,求解出并解方程,则可知;
(2)当时,直接分析即可;当时,考虑,由此可求结果.
【解答过程】(1)因为,所以,所以,
由,解得或,
所以;
(2)当时,,,所以,满足条件;
当时,方程无解或仅有解,则只需,解得,
综上所述,的取值范围是.
【跟踪训练4.1】(2026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.
【跟踪训练4.2】(25-26高一上·广东中山·阶段检测)已知集合.
(1)若中有两个元素,求实数的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)转化为关于的方程的方程有两个不等的实数根,用判别式即可求解;
(2)分,两种情况讨论,当时用判别式即可求解.
【解答过程】(1)由于中有两个元素,
关于的方程有两个不等的实数根,
,且,即,且.
故实数的取值范围是或;
(2)当时,方程为,集合只有一个元素;
当时,若关于的方程有两个相等的实数根,则中只有一个元素,
即,,
若关于的方程没有实数根,则中没有元素,
即.
综上可知,实数的取值范围是.
【跟踪训练4.3】(2026高一上·福建厦门·专题练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合;
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由可得,分和进行讨论;
(2)由的子集有两个得出只含有一个元素,分和进行讨论.
【解答过程】(1)若,则,
若,则,不符合题意,
若,则,解得,
所以实数的取值集合为.
(2)若的子集有两个,则集合只含有一个元素,
若,则,符合题意;
若,,解得.
综上所述,实数的取值集合为.
【跟踪训练4.4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【解题思路】(1)分和进行求解;
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素,进行求解;
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,进行求解.
【解答过程】(1)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,
原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时中只有一个元素.
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素.
当,即时,原方程无实数解.
结合(1)知,当或时中至多有一个元素.
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,
当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,由得.
综上可知当时,中至少有一个元素.
【易错点5 对集合新定义理解有误】
易错点分析:对于以集合知识为背景的新定义、创新型试题,因为对题干信息的新定义或背景的理解不全面、不深刻,不能很好的将题目信息转化为数学信息,造成解题失误或思路受阻.
【典例5】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【答案】B
【解题思路】先求出集合,再根据所给定义分情况讨论列出即可判断.
【解答过程】由,
而,
在集合中,和都可以取,即和都可以取,
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,.
综上所述,,共9个元素.
故选:B.
【跟踪训练5.1】(25-26高一上·江苏·期中)对于集合,我们把集合且叫做集合的差集,记作.已知集合,,则下列说法正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得
【答案】C
【解题思路】先化简集合,根据差集得定义可判断AB选项;根据,,结合题意,转化为集合之间的关系可判断CD选项.
【解答过程】由,得,解得,
则,
对于A,当时,,又,则,故A错误;
对于B,若,则,则,故B错误;
对于C,由定义知,又,
则,因此可得,
则,解得,故C正确;
对于D,由,,
又,可得,
则,无解,因此不存在这样的,使得,故D错误;
故选:C.
【跟踪训练5.2】(25-26高一上·福建福州·期中)对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解题思路】(1)根据Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,结合集合描述法即可得结果;
(2)分析可知,根据题意结合集合间的运算求解即可;
(3)分析可知,且,结合题意即可得结果.
【解答过程】(1)由Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,
所以.
(2)由题意可知:,
因为,,
则,,
所以或.
(3)因为,,可知,
则,且,
又因为,可得,
所以实数的取值集合为.
【跟踪训练5.3】(25-26高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)集合能满足,实数的取值范围为.
【解题思路】(1)根据新定义运算可得,分、与讨论即可求解;
(2)根据新定义运算可得,代入即可求解;
(3)易知,假设集合能满足,则,或且,代入求解即可.
【解答过程】(1)因为对任意的,有,,
全集且,
所以
因为,所以,或,或.
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
(2),
因为且,所以,
所以
所以.
(3)因为,,所以.
假设集合能满足,
则,或且.
又,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得.
所以若且,则且.
综上所述,实数的取值范围为.
所以集合能满足,实数的取值范围为.
【跟踪训练5.4】(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合,,是否是“完美集”并说明理由;
(2)、是两个不同的正数,且是“完美集”,求的取值范围.
(3)若为正整数,求:“完美集”.
【答案】(1)不是“完美集”, 是“完美集”;
(2);
(3)“完美集” .
【解题思路】(1)根据“完美集”的定义验证;
(2)由新定义结合一元二次方程的判别式得出,然后变形为的函数形式,得其范围;
(3)在中设,然后由和分类讨论可得.
【解答过程】(1)(1)因为,不是“完美集”,
又,所以是“完美集”;
(2)是“完美集”,则,,又,所以,同理,
设,则是方程的两不等实根,
所以,解得或,又,所以,
,
因为,所以 ;
即的取值范围是;
(3)若,则,由(2)的解析知,且,
当时,与互质,,而,所以,此时,不合题意;
若,,,不妨设,都是正整数,
则,,,
由得,则,
所以,,所以,,则,
所以;
若,,不妨设,且都是正整数,
则,
由知,(i),
时,,
即,所以,(ii),而,
(i)式与(ii)式矛盾,所以时不存在“完美集”,
综上,“完美集” .
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