摘要:
**基本信息**
以10大考点为脉络,覆盖集合运算全维度,题型从基础到综合,构建概念-运算-应用的递进式训练体系,培养运算能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|交集/并集/补集概念及运算|各4题|选择为主,直接考查运算规则|从基本概念生成运算方法,夯实基础|
|利用运算求集合或参数|各6题|选择、填空、解答题,含多选与分类讨论|从运算到参数求解,提升逻辑推理|
|交并补混合运算|4题|综合选择与元素个数问题|融合单一运算,培养综合应用能力|
|容斥原理应用|6题|实际情境应用题与Venn图辨析|从集合关系到计数模型,发展模型意识|
|集合新定义问题|6题|创新题型与多选,考查抽象理解|拓展集合应用边界,提升数学抽象能力|
内容正文:
1.3 集合的基本运算
10大考点汇总
考点01 交集的概念及运算
考点02 利用交集运算求集合或参数
考点03 并集的概念及运算
考点04 利用并集运算求集合或参数
考点05 补集的概念及运算
考点06 利用补集运算求集合或参数
考点07 交并补混合运算
考点08 利用交并补混合运算求集合或参数
考点09 容斥原理的应用(Venn图)
考点10 集合新定义的问题
题型专练
考点01 交集的概念及运算
1.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,则 ( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·陕西商洛·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·河南新乡·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·陕西汉中·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
考点02 利用交集运算求集合或参数
5.(25-26高二下·北京·阶段检测)已知集合,,若,则实数值的集合为_________.
6.(2026高三下·重庆·竞赛)设集合,其中为实数.令集合,若恰有一个元素,则的元素之和为________.
7.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)(多选)已知集合,,则使的实数的取值可以是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
8.(25-26高二下·河北石家庄·阶段检测)设,,若,则实数的值可以为_____.
9.(2026高一·全国·专题练习)设 .若 ,求 的取值范围.
10.(25-26高二下·山西阳泉·期末)已知集合,集合.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
考点03 并集的概念及运算
11.(25-26高二下·广西来宾·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二下·贵州六盘水·期末)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26高二下·北京石景山·期末)已知集合,,则( )
A.≥ B. C. D.
14.(25-26高二下·广东佛山·期末)设集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
考点04 利用并集运算求集合或参数
15.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知集合,若,则实数的值是( )
A.2 B.1 C.2 D.1
16.(2026·重庆·二模)已知集合,若,则( )
A. B. C. D.
17.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
18.(2026高一·全国·专题练习)集合或.若,求的取值范围;
19.(2026高一·全国·专题练习)设 ,若 ,求 的值.
20.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
考点05 补集的概念及运算
21.(25-26高二下·天津宝坻·期末)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
22.(25-26高一下·广西南宁·期末)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
23.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
24.(25-26高二下·福建三明·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
考点06 利用补集运算求集合或参数
25.(25-26高一上·山东济宁·期中)已知集合,,若,则( )
A.或3 B. C.2 D.3
26.(25-26高一上·福建·阶段检测)设,若,则实数________.
27.(25-26高一·全国·课后作业)已知全集,,求实数的值.
28.(25-26高一上·河北·阶段检测)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
29.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)已知集合,
(1)在,②,③三个条件中任选一个,作为下面问题的条件,并解答.问题:当集合满足 时,求t的取值范围.
(2)若,求t的取值范围.
30.(25-26高二·全国·学业考试模拟)设集合,,全集.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
考点07 交并补混合运算
31.(25-26高二下·河北唐山·期末)设全集是小于等于8的正整数},集合,,则( )
A. B. C. D.
32.(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
33.(25-26高一下·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
34.(25-26高二下·江西九江·期末)已知全集,若集合,,则的元素个数为________.
考点08 利用交并补混合运算求集合或参数
35.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则a的取值范围是_______
36.(25-26高一上·天津·期末)设集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
37.(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.
38.(25-26高一上·甘肃白银·期中)已知集合,.,,实数的取值集合为.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
39.(25-26高一上·北京·阶段检测)已知集合,求实数的取值范围__________.
40.(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)设集合,.
(1)若,求实数a的值;
(2)若,求实数a的取值范围;
(3)若全集,,求实数a的取值范围.
考点09 容斥原理的应用(Venn图)
41.(25-26高一上·广东深圳·期末)深圳科学高中于2025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·江西赣州·阶段检测)为了增强公司的凝聚力,某公司举行羽毛球、乒乓球、网球三项比赛,共有80名员工参赛,其中参加羽毛球比赛的有40名,参加乒乓球比赛的有45名,参加网球比赛的有30名,同时参加羽毛球、乒乓球比赛的有20名,同时参加乒乓球、网球比赛的有15名,同时参加羽毛球、网球比赛的有10名,则这三项比赛都参加的员工人数是______.
43.(2026高三·全国·专题练习)(多选)江苏省实验中学科技城校举行秋季运动会,高一某班共有30名同学参加比赛,有20人参加田赛,13人参加径赛,有19人参加球类比赛,同时参加田赛与径赛的有8人,同时参加田赛与球类比赛的有9人,没有人同时参加三项比赛.以下说法正确的有( )
A.同时参加径赛和球类比赛的人数有3人 B.只参加球类一项比赛的人数有2人
C.只参加径赛一项比赛的人数为0人 D.只参加田赛一项比赛的人数为3人
44.(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
45.(25-26高二下·安徽芜湖·期末)已知集合,,且都是全集的子集,则下图所示的韦恩图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
46.(2026·内蒙古赤峰·三模)如图,已知全集及其两个非空真子集,则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.
B.
C.
D.
考点10 集合新定义的问题
47.(2026·辽宁·三模)定义集合运算:,设集合,,则集合的所有元素之和为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
48.(2026·河南开封·二模)定义集合且,已知集合,,若,则下列一定成立的是( )
A. B. C. D.
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.
51.(2026高一·全国·专题练习)设是一个集合,是一个以的某些子集为元素的集合,且满足:1)属于,属于;2)中任意多个元素的并集属于;3)中有限个元素的交集属于.则称是集合上的一个拓扑.已知集合,对于下面给出的四个集合:
①;
②;
③;
④.
其中是集合上的拓扑的集合的序号是( )
A.② B.①③ C.②④ D.②③
52.(25-26高三上·安徽阜阳·期末)设是正整数,是的非空子集(至少有两个元素),如果对于中的任意两个元素,,都有,则称集合具有性质.
(1)试判断集合和是否具有性质,并说明理由.
(2)若,证明:A不可能具有性质.
(3)若,且具有性质和,求中元素个数的最大值.
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1.3 集合的基本运算
10大考点汇总
考点01 交集的概念及运算
考点02 利用交集运算求集合或参数
考点03 并集的概念及运算
考点04 利用并集运算求集合或参数
考点05 补集的概念及运算
考点06 利用补集运算求集合或参数
考点07 交并补混合运算
考点08 利用交并补混合运算求集合或参数
考点09 容斥原理的应用(Venn图)
考点10 集合新定义的问题
题型专练
考点01 交集的概念及运算
1.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的解法及交集的定义求解即可.
【详解】因为,
所以.
2.(25-26高二下·陕西商洛·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据交集定义求解.
【详解】,又,
所以.
3.(25-26高二下·河南新乡·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】已知集合,,
联立,得,则.
4.(25-26高二下·陕西汉中·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因,,
则.
考点02 利用交集运算求集合或参数
5.(25-26高二下·北京·阶段检测)已知集合,,若,则实数值的集合为_________.
【答案】
【详解】∵ ,∴ ,且.
集合,分情况讨论:
① 若,解得,
此时,则,与矛盾,舍去;
② 若,
此时,则,与矛盾,舍去;
③ 若,解得,
此时,,符合题意.
综上,实数值的集合为.
6.(2026高三下·重庆·竞赛)设集合,其中为实数.令集合,若恰有一个元素,则的元素之和为________.
【答案】5或10
【分析】根据给定条件求出,再按分类讨论求解.
【详解】由集合,得,,
当时,或,则或;
当时,或,则或,
当时,,,有两个元素,不合题意;
当时,,,有一个元素,符合题意,
则,元素之和为;
当时,,,有一个元素,符合题意,
则,元素之和为,
所以元素之和为5或10.
7.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)(多选)已知集合,,则使的实数的取值可以是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】AB
【详解】由,得.
①当时,可得,解得;
②当时,可得,解得,
综上,故选项AB正确.
8.(25-26高二下·河北石家庄·阶段检测)设,,若,则实数的值可以为_____.
【答案】,,
【分析】由,得,再分和两种情况讨论即可.
【详解】,
因为,所以,
当时,,符合题意;
当时,,
则或,
所以或,
综上实数的值可以为,,.
9.(2026高一·全国·专题练习)设 .若 ,求 的取值范围.
【答案】或
【分析】化简集合,根据交集的概念可知,通过讨论集合是否为空集即可求解.
【详解】化简集合 ,得 .由于 ,则有 可知集合 或为空集,或只含有根0或 .
①若,由 ,得.
②若,代入 ,得,即 或 ,
当时,,符合题意;
当时, ,也符合题意;
③若,代入,得 ,即 或 ,当时,②中已讨论,符合题意;
当时, ,不合题意;
综合①②③得或.
10.(25-26高二下·山西阳泉·期末)已知集合,集合.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)先求出集合,再根据并集、交集的定义求解即可;
(2)分、两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)当时,,又,
,.
(2)由,
若,则,解得;
若,则或,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
考点03 并集的概念及运算
11.(25-26高二下·广西来宾·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
12.(25-26高二下·贵州六盘水·期末)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以
13.(25-26高二下·北京石景山·期末)已知集合,,则( )
A.≥ B. C. D.
【答案】C
【详解】因为, ,所以.
14.(25-26高二下·广东佛山·期末)设集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由集合,集合,则.
考点04 利用并集运算求集合或参数
15.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知集合,若,则实数的值是( )
A.2 B.1 C.2 D.1
【答案】B
【分析】根据并集的定义计算即可.
【详解】已知集合,若,
所以,解得.
16.(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.
17.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,{或}.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,{或},,
所以,解得,即的取值范围为.
(2)当时,满足,此时,解得.
当时,或,
解得或,
综上,或,即的取值范围为.
18.(2026高一·全国·专题练习)集合或.若,求的取值范围;
【答案】
【详解】集合或,
由,得,解得,
所以的取值范围为.
19.(2026高一·全国·专题练习)设 ,若 ,求 的值.
【答案】
【分析】化简集合,根据并集的概念可判断集合是集合的子集,分别讨论,即可求得的值.
【详解】 .因为,所以 ,则,;
①若,代入 ,得,即 或 ,
当时,,符合题意;
当时, ,不符合题意;
②若,代入,得,即或,
当时,①中已讨论,符合题意;
当时, ,不合题意;
综上,.
20.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)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)由并集性质得,分类讨论为空集和非空集两种情况列不等式求解;
(2)由交集为空集的条件,分类讨论为空集和非空集,结合集合端点的大小关系列不等式求解.
【详解】(1)由并集的性质可知等价于,
① 当时,满足,即,解得;
② 当时,需同时满足:,
解得:,即.
综上,的取值范围是或,
即的取值范围是.
(2)由题意, ① 当时,满足,此时,解得;
② 当时,需满足的所有元素都不在的范围内,且(即),
即: 或 ,解得,
结合得,
解得,结合得.
综上,合并两类情况的解,的取值范围是或,
即.
考点05 补集的概念及运算
21.(25-26高二下·天津宝坻·期末)已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由全集,集合,得,而,
所以.
22.(25-26高一下·广西南宁·期末)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,全集,而集合,
所以
23.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,
集合由中满足的元素构成,
:,故,
:,故,
:,故,
:,故,
:,故,
所以,则.
24.(25-26高二下·福建三明·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合在实数集下的补集,再计算该补集与集合的交集即可.
【详解】由,得,
因为,所以.
考点06 利用补集运算求集合或参数
25.(25-26高一上·山东济宁·期中)已知集合,,若,则( )
A.或3 B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据补集得出或,再代入检验得出参数.
【详解】因为集合,,
且,所以
则或;
当时,集合,,符合题意;
当时,集合,不符合集合互异性舍;
所以.
故选:D.
26.(25-26高一上·福建·阶段检测)设,若,则实数________.
【答案】1
【分析】根据一元二次方程的根,结合补集定义即可求解.
【详解】解:由得,解得或,
而,
可得,故,
故答案为:1
27.(25-26高一·全国·课后作业)已知全集,,求实数的值.
【答案】
【分析】根据补集的性质将问题转化为且或且两种情况讨论求解即可.
【详解】因为补集有性质:,且.
所以,
所以,有两种情况:
情况一:且
由,可得或,即或.
由,移项得,解得或.
所以,当同时满足这两个方程,
此时,,,成立;
所以,
情况二:且
由,解得,代入得,不成立,故无解;
综上,实数的值为
28.(25-26高一上·河北·阶段检测)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)由,可得,根据并集的运算即可求解;
(2)由,得,对集合分是否为空集进行讨论,结合子集关系即可求解.
【详解】(1)因为集合,所以,
又,集合,所以,解得,
所以.
(2)因为,所以,
当,则,解得,
当,则,解得,
综上所述,实数的取值范围是,即.
29.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)已知集合,
(1)在,②,③三个条件中任选一个,作为下面问题的条件,并解答.问题:当集合满足 时,求t的取值范围.
(2)若,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)将问题转化为,即可对讨论求解,
(2)对分空集和非空集合,即可根据交集的定义求解.
【详解】(1)若选,则,
若②,则,
若选③,则,
因此不论选哪一个条件,都需要满足,
接下来求解,
若时,则,解得,
若时,则,解得,
综上可得,
(2)当时,
若时,则,解得,
若时,或,解得,
综上可得或.
30.(25-26高二·全国·学业考试模拟)设集合,,全集.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3).
【详解】解:(1)解法1 易知,所以.又,且,所以,解得,故实数的取值范围是.
解法2 由,知,又,,所以,解得,故实数的取值范围是.
(2)因为,,,所以,解得,故实数的取值范围是.
(3)因为,或,,所以,解得,故实数的取值范围是.
考点07 交并补混合运算
31.(25-26高二下·河北唐山·期末)设全集是小于等于8的正整数},集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,全集为小于等于8的正整数构成的集合,因此.
而是所有属于但不属于A的元素构成的集合,
代入,可得.
而 是所有既属于又属于B的元素构成的集合,
代入,可得.
32.(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】使用交集运算与补集运算求解.
【详解】由题可得,又因,
则.
33.(25-26高一下·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】,,,
其中组成了所有整数,
则,
34.(25-26高二下·江西九江·期末)已知全集,若集合,,则的元素个数为________.
【答案】2
【详解】依题意,,而,故,即有2个元素.
考点08 利用交并补混合运算求集合或参数
35.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则a的取值范围是_______
【答案】
【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,
故的取值范围是.
36.(25-26高一上·天津·期末)设集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)代入条件后用补集与并集的运算即可求解;
(2)根据条件得,进而可求的取值范围.
【详解】(1)当时,,
或
或
所以或
(2)因为,所以.
①当时,有,
②当时,有,即
综上可得,
故实数的取值范围
37.(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.
38.(25-26高一上·甘肃白银·期中)已知集合,.,,实数的取值集合为.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得,解得即可;
(2)分和两种情况讨论,当时,首先求出,即可得到不等式组,解得即可.
【详解】(1)因为,,且,
所以,解得,
所以实数的取值集合.
(2)因为,,
若,则,即,此时,所以成立;
若,则或,
则,解得;
综上,实数的取值范围为.
39.(25-26高一上·北京·阶段检测)已知集合,求实数的取值范围__________.
【答案】
【分析】分析可知,分类讨论的符号,结合包含关系运算求解.
【详解】因为集合,,
若,则,
对于方程,则,
当,即时,则,符合题意;
当,即时,则,符合题意;
当,即时,则中有两个元素,
可知,则,解得;
综上所述:实数的取值范围为.
故答案为:.
40.(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)设集合,.
(1)若,求实数a的值;
(2)若,求实数a的取值范围;
(3)若全集,,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由,得,由此可得关于的方程求解并验证即可得;
(2)由得,按集合中元素的个数分类讨论即可求;
(3)由得,转化为均不是方程的根,解不等式可得.
【详解】(1),.
,,则,
即,解得或.
验证:当时,,
则,满足题意;
当时,,
则,不满足题意.
综上可知,若,则.
(2)若,则,又,
①当时,则关于的方程没有实数根,
则,解得,
故当时,满足题意;
②当,即时,
若集合中只有一个元素,则,
即当时,,,满足题意;
若集合中有两个元素,则,
即当时,要使,则,
所以和是方程的两根,
则由韦达定理得,解得,满足条件.
综上所述,或.
所以,若,则实数a的取值范围为.
(3)若全集,,则,即.
,.
故,且,
则,且,
解得且且.
若,则实数a的取值范围为.
考点09 容斥原理的应用(Venn图)
41.(25-26高一上·广东深圳·期末)深圳科学高中于2025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·江西赣州·阶段检测)为了增强公司的凝聚力,某公司举行羽毛球、乒乓球、网球三项比赛,共有80名员工参赛,其中参加羽毛球比赛的有40名,参加乒乓球比赛的有45名,参加网球比赛的有30名,同时参加羽毛球、乒乓球比赛的有20名,同时参加乒乓球、网球比赛的有15名,同时参加羽毛球、网球比赛的有10名,则这三项比赛都参加的员工人数是______.
【答案】10
【分析】根据题意画出韦恩图,利用容斥原理列式即可求解.
【详解】设三项比赛都参加的员工为人,结合已知条件可知,只参加乒乓球、网球比赛的员工为人,
只参加羽毛球、乒乓球比赛的员工为人,只参加羽毛球、网球比赛的员工为人,
只参加乒乓球比赛的员工为人,只参加网球比赛的员工为人,只参加羽毛球比赛的员工为人,
如图所示:
故,解得,
故这三项比赛都参加的员工人数是10.
故答案为:10
43.(2026高三·全国·专题练习)(多选)江苏省实验中学科技城校举行秋季运动会,高一某班共有30名同学参加比赛,有20人参加田赛,13人参加径赛,有19人参加球类比赛,同时参加田赛与径赛的有8人,同时参加田赛与球类比赛的有9人,没有人同时参加三项比赛.以下说法正确的有( )
A.同时参加径赛和球类比赛的人数有3人 B.只参加球类一项比赛的人数有2人
C.只参加径赛一项比赛的人数为0人 D.只参加田赛一项比赛的人数为3人
【答案】CD
【分析】根据题意画出韦恩图,标出各集合包含的元素个数,列方程即可逐一求得.
【详解】设全班同学组成全集,参加田赛的同学组成集合,参加径赛的同学组成集合,
参加球类比赛的同学组成集合,设同时参加径赛和球类比赛的人数为,
根据题意,画出韦恩图如图所示,
则,解得.
对于A,由图知同时参加径赛和球类比赛的人数为人,故A错误;
对于B,只参加球类一项比赛的人数为人,故B错误;
对于C,只参加径赛一项比赛的人数为人,故C正确;
对于D,由图知只参加田赛一项比赛的人数为3人,故D正确.
故选:CD.
44.(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
45.(25-26高二下·安徽芜湖·期末)已知集合,,且都是全集的子集,则下图所示的韦恩图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,阴影部分由属于不属于的元素构成,
因为,,
所以阴影部分表示的集合为
46.(2026·内蒙古赤峰·三模)如图,已知全集及其两个非空真子集,则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合图形,利用集合运算的表示方法,即可求解.
【详解】根据集合运算的表示方法,可得图中阴影部分表示集合除去的部分,
所以阴影部分表示集合为.
考点10 集合新定义的问题
47.(2026·辽宁·三模)定义集合运算:,设集合,,则集合的所有元素之和为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
【答案】D
【分析】根据定义先求,进而求解.
【详解】由题意得:,所以.
48.(2026·河南开封·二模)定义集合且,已知集合,,若,则下列一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为集合,集合,集合,,
所以,,,
选项A:因为,所以或者(且满足集合元素的互异性);
选项B:因为,所以一定成立;
选项C:当时,集合,集合,,C错误;
选项D:当,时,集合,集合,,D错误.
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
51.(2026高一·全国·专题练习)设是一个集合,是一个以的某些子集为元素的集合,且满足:1)属于,属于;2)中任意多个元素的并集属于;3)中有限个元素的交集属于.则称是集合上的一个拓扑.已知集合,对于下面给出的四个集合:
①;
②;
③;
④.
其中是集合上的拓扑的集合的序号是( )
A.② B.①③ C.②④ D.②③
【答案】D
【分析】根据集合的新定义分别判断各个小题.
【详解】 ①中由于,故①不是集合上的一个拓扑;
②中满足拓扑集合的3个要求,故②是集合上的一个拓扑;
③中满足拓扑集合的3个要求,故③是集合上的一个拓扑;
④中,故④不是集合上的一个拓扑;
因此集合上的拓扑的集合的序号是②③.
故选:D.
52.(25-26高三上·安徽阜阳·期末)设是正整数,是的非空子集(至少有两个元素),如果对于中的任意两个元素,,都有,则称集合具有性质.
(1)试判断集合和是否具有性质,并说明理由.
(2)若,证明:A不可能具有性质.
(3)若,且具有性质和,求中元素个数的最大值.
【答案】(1)B不具有,C具有,理由见解析;
(2)证明见解析;
(3)110个
【分析】(1)利用举反例和列举全部来判断即可;
(2)利用抽屉原理,把相差的数两两一组,然后再去选数,由于只分了个抽屉,但要选个元素,则必有一个是选到相差为的个数,从而找到矛盾,可得问题得证;
(3)利用抽屉原理,按连续个自然数为一个抽屉,只需要研究一个抽屉最多可以选几个元素满足题意,最后可确定元素个数的最大值,并举例说明.
【详解】(1)当时,因为存在,满足,与对于A中的任意两个元素x,y,都有,相矛盾,所以集合B不具有性质;
当时,对于集合中任意两元素之差的绝对值共有以下种情形:
因为这种情形都满足,所以集合C具有性质;
(2)将集合中的元素分为如下11个集合:
,
要从集合中选取12个元素,由于前9个集合中,每个集合中的2个元素之差的绝对值等于3,不满足题意,所以前9个集合中,每个集合最多选1个元素,而最后2个集合中各只有1个元素,就算必选,也才只有11个元素,而题意中要选12个元素,所以必有2个元素取自前9个集合中的同一集合,这样就存在两个元素之差的绝对值等于3,不满足题意,所以A不可能具有性质;
(3)先说明连续11项中集合A中最多选取5项,以为例.
按相差7来构造抽屉,按相差来分类研究:
①5,6,7同时选,因为具有性质和,所以选5则不选1,9,选6则不选2,10,选7则不选3,11,则只剩4,8可选,由于,所以只能选其中1个数,此时只能选5,6,7,4或5,6,7,8共4个元素,故中属于集合A的元素不超过5个.
②5,6,7中选2个,若只选5,6,则1,2,9,10,7不可选,又中只能选1个元素,3,8可以选(4与8不能同时选),若选,最多全选,也才是5个元素,故中属于集合A的元素不超过5个.
若选5,7,则只能从2,4,8,10中选,但4,8不能同时选,故中属于集合A的元素不超过5个.
若选6,7,则2,3,10,11,5不可选,又中只能选1个元素,4,9可以选,故中属于集合A的元素不超过5个.
③5,6,7中选0个或只选1个,又四个集合每个集合至多选1个元素,故中属于集合A的元素不超过5个.
由上述①②③可知,连续11项自然数中属于集合A的元素至多只有5个,如取,
因为,则把每11个连续自然数分组,前21组每组至多选取5项.
从232开始,最后10个数至多选取5项,故集合A的元素最多有个.
给出如下选取方法:从中选取,然后在这5个数的基础上每次累加11,构造21次.此时集合A中的元素为,共有110个元素,经检验可得该集合符合要求.故集合A中的元素最多有110个.
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