摘要:
该高中数学知识清单系统梳理了集合的概念知识体系。从元素与集合的基础定义出发,明确集合相等及元素三大特征(确定性、互异性、无序性),进而学习元素与集合的从属关系、常用数集符号,掌握列举法和描述法两种表示方法,了解集合分类(有限集、无限集、空集),最终形成集合新定义题型的解题思路,构建从概念到应用的学习支架。
知识链路以“概念-特征-关系-表示-分类-应用”为逻辑主线,通过易错点辨析(如忽略确定性、互异性)和题型分类(判断构成、元素关系、表示方法等)强化理解。每个知识点配有方法技巧和典型例题,注重培养学生用数学眼光辨析集合确定性,用数学思维严谨处理参数问题,用规范数学语言表示集合,提升抽象能力与逻辑推理意识。
内容正文:
第一章
集合与常用逻辑用语
1.1集合的概念
🔷知识点一 元素与集合的基础定义
1.元素与集合概念
把研究对象统称为元素,常用小写字母表示;
把一些确定元素组成的总体叫做集合(简称集),常用大写字母表示.
2.集合相等
若两个集合包含完全相同的元素,则称两个集合相等,与元素排列顺序无关.
3.集合中元素三大特征
① 确定性:给定集合,任意对象能明确判断属于或不属于该集合,模糊描述无法构成集合.
例:“本班个子很高的学生”无判定标准,不能构成集合;“本班身高≥175cm的学生”标准清晰,可构成集合.
② 互异性:同一个集合内元素互不重复,重复元素只保留一个.
例:书写错误,正确写法;含参数集合求出参数后必须回代检验互异性.
③ 无序性:集合元素无先后顺序,与是同一个集合.
⚠️特别提醒
判断对象能否组成集合,首要检验确定性;求解参数题目,最后必须检验互异性.
🔷 知识点二 元素与集合的从属关系
1.两类符号
若是集合的元素,记作,读作“属于”;
若不是集合的元素,记作,读作“不属于”.
2.书写规范
仅用于元素与集合之间,不能用于集合与集合之间.
🔷 知识点三 常用数集及其专用符号
集合名称
含义
符号
自然数集
全体非负整数(含0)
正整数集
全体正整数(不含0)
或
整数集
全体整数
有理数集
全体有理数
实数集
全体实数
📌归纳总结
0属于自然数集,不属于正整数集;无理数属于实数集,不属于有理数集.
🔷 知识点四 集合的两种表示方法
1. 列举法
把集合所有元素一一列举,写在大括号内,元素间用逗号分隔.
适用:元素个数少、有明显规律的有限集.
格式:;
注意:自带“全体、所有”含义,不能额外加“所有、全体”.
2. 描述法
用集合元素满足的共同特征描述集合,标准格式:
竖线左侧:代表元素(区分数集/点集关键);竖线右侧:元素约束条件.
数集示例:
点集示例:(元素是平面坐标点)
⚠️特别提醒
区分数集与点集:
代表数字,是数集;代表坐标,是点集;两类集合无公共元素.
🔷 知识点五 集合分类
1.有限集:集合元素个数有限(例:小于10的质数构成的集合)
2.无限集:集合元素个数无限(例:全体自然数、所有偶数)
3.空集:不含任何元素的集合,记作
易错区分:(无元素)、(含一个元素0)、(含一个元素空集)
🔷 知识点六 集合新定义通用解题思路
1.读懂题干给出的运算或性质规则;
2.代入集合内元素逐一计算;
3.根据互异性剔除重复元素,统计最终元素;
4.出现参数时,分情况讨论并检验互异性.
📌归纳总结
判断集合三步走:一看确定性,二看互异性,三看无序性;
表示集合选方法:少元素用列举,无限/范围类用描述;
分清代表元素:单字母是数集,有序数对是点集.
易错点1 忽略确定性,误判能否构成集合
错例:“好看的图画”“接近10的实数”可以组成集合
错因:无明确判定标准,不满足确定性.
规避方法:能给出清晰边界、可明确判定“是或否”的对象才能构成集合.
易错点2 忽略互异性,参数求解不检验
错例:集合,直接保留
错因:时集合变为,出现重复元素,违反互异性,应舍去.
规避方法:求出参数后代回原集合,删除造成元素重复的解.
易错点3 混淆元素与集合、集合与集合符号
错例:、
错因:只能连接元素和集合;集合之间包含用.
正确:,.
易错点4 分不清数集与点集,判定交集出错
错例:认为与有相同元素
错因:前者是数字集合,后者是坐标点集合,二者无公共元素,交集为空集.
规避方法:先看竖线左侧代表元素,单个字母为数集,有序数对为点集.
易错点5 空集相关概念混淆
错例:认为
错因:没有任何元素;有一个数字元素0;有一个集合元素,三者完全不同.
规避方法:牢记三者本质区别,解题时先明确集合的元素构成,区分“空集本身”“含0的集合”“含空集的集合”三类概念,不混淆三者的定义与符号表示。
易错点6 描述法书写格式错误
错例:{所有大于3的整数}、{x大于0小于5}
错因:描述法规范格式必须带竖线,不能省略代表元素与分隔符,正确写法应该是.
规避方法:写描述法时,必须严格遵循{x|x满足的条件}格式,先写代表元素,再用竖线分隔,注明取值范围,不省略符号,不写口语化表述.
题型一:判断对象能否构成集合
📝方法技巧
判定标准:确定性;模糊描述(高大、优秀、接近)不能成集;确定、可量化对象可成集.
1.(25-26高一上·福建泉州·期中)下列所给对象不能构成集合的是( )
A.一个平面内的所有点 B.某校高一(1)班的高个子学生
C.所有大于零的正整数 D.不等于0的偶数
【答案】B
【分析】根据集合的定义一一判断即可.
【详解】对于A,“一个平面内的所有点”是确定的,能构成集合,故A不符合题意;
对于B,“某校高一(1)班的高个子学生”的标准不确定,因而不能构成集合,故B符合题意;
对于C,“所有大于零的正整数”的标准确定,能构成集合,故C不符合题意;
对于D,“不等于0的偶数”的标准确定,能构成集合,故D不符合题意.
故选:B.
2.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)下列所给的对象能构成集合的是:①所有的正三角形;②高中数学人教A版必修第一册课本上的所有难题;③比较接近1的正数;④溆浦县第三中学2025年下学期高一年级16岁以下的学生;⑤平面直角坐标系内到原点距离等于1的点( ).
A.①④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】A
【分析】根据集合的概念逐个确定即可.
【详解】①能构成集合;②不能构成集合,“难题”标准不确定;
③不能构成集合,“比较接近1”的标准不明确;
④能构成集合;⑤能构成集合.
故选:A.
3.(2026高一·全国·专题练习)(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.
4.(25-26高一上·河南信阳·开学考试)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.
题型二: 判断元素与集合的关系
📝方法技巧
1.熟记数集符号;
2.代入验证元素是否满足集合条件,满足用,不满足用.
1.(25-26高一上·天津武清·期中)给出下列关系:①;②;③;④;⑤.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用常用数集的范围和元素与集合的关系即可判断.
【详解】因为,,,分别表示正整数集,整数集,有理数集,实数集;
是正整数,即,故①错误;是整数,即,故②错误;
是无理数,故③错误;是实数,故④正确;是有理数,故⑤正确.
故选:B.
2.(2026•通州区校级模拟)已知集合S={x∈Z||x|≤2},T={y|y≥﹣2},则下列正确的是( )
A. B.S∩T=S C.{﹣1}∈T D.SUT=S
【答案】B
【分析】先求出集合S,再利用元素与集合的关系和集合间的包含关系判断各个选项即可.
【详解】解:由题意可知,集合S={x∈Z||x|≤2}={x∈Z|﹣2≤x≤2}={﹣2,﹣1,0,1,2},
所以,故A错误;
因为T={y|y≥﹣2},所以S⫋T,所以S∩T=S,SUT=T,
故B正确,D错误;
因为{﹣1}⊆T,故C错误.
故选:B.
3.(25-26高三下·广东江门·开学考试)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,
所以,,,.
4.(多选)(25-26•高安市校级月考)在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k|n∈Z,k=0,1,2,3,4},给出如下四个结论,正确的是( )
A.2026∈[1]
B.﹣3∈[3]
C.Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4]
D.“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a﹣b∈[0]”
【答案】ACD
【分析】对于A求2026除以5的余数即可判断;对于B由﹣3=5×(﹣1)+2即可判断;对于C整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,即可判断;对于D若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,则a﹣b∈[0],当a﹣b∈[0]时,得a=5n+b,即[a]=[b]进而求解.
【详解】解:由题意,[k]={5n+k|n∈Z,k=0,1,2,3,4},
对于A:因为2026÷5=405⋯⋯1,所以2026∈[1],故A正确;
对于B:因为﹣3=5×(﹣1)+2,所以﹣3∈[2],故B错误;
对于C:因为整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,
所以Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故C正确;
对于D:若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,
其差能被5整除,故a﹣b∈[0],
当a﹣b∈[0]时,a﹣b=5n,n∈Z,所以a=5n+b,所以[a]=[b],
即整数a,b属于同一“类”,故D正确.
故选:ACD.
5.(多选)(25-26•南安市月考)非空数集合A具有如下性质:①若x,y∈A,则;②若x,y∈A,则x+y∈A;由此可知:下列判断中,正确的是( )
A.﹣1∈A B.若x,y∈A,则x﹣y∈A
C. D.若x,y∈A,则xy∈A
【答案】CD
【分析】由题意,根据性质一一判断即可.
【详解】解:对于A,假设﹣1∈A,
因为集合A是非空集合,所以存在x∈A,
由性质①,因为﹣1∈A,x∈A,所以,
由性质②,因为x∈A,﹣x∈A,所以x﹣x=0∈A,
若y=0,则无意义,这与性质①矛盾,则假设不成立,故﹣1∉A,故A错误;
对于B,由性质①,因为x∈A,所以 ,
所以1+1=2∈A,所以1﹣2=﹣1∈A,
而﹣1∉A,故选项B错误;
对于选项C,因为集合A是非空集合,所以存在x∈A,
由性质①,因为x∈A,所以,
由性质②,因为1∈A,所以1+1=2∈A,所以1+2=3∈A,⋯,2025∈A,2026∈A,
由性质①,,故C正确;
对于D,由性质①,因为x∈A,所以,
由性质①,因为y∈A,1∈A,所以,
由性质①,因为x∈A,,所以,故D正确.
故选:CD.
题型三: 集合的表示方法
📝方法技巧
有限少量元素用列举法;无限、范围、特征类用描述法;点集必须用作代表元.
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)
2.(25-26高一上·安徽·阶段检测)方程的解集可表示为( )
A. B.或
C. D.
【答案】BC
【分析】解出方程,根据集合的描述法、列举法得出答案.
【详解】由可得,
所以根据描述法、列举法可得方程的解集为或,
故选:BC
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.(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,
.
5.(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:.
题型四:由元素与集合关系求参数
📝方法技巧
1.将元素代入集合等式或不等式,解出参数候选值;
2.必检验互异性,剔除使集合元素重复的参数;
3.区分数集、点集,对应代入计算.
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.
2.(2026高三上·广东湛江·专题练习)已知集合,若且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求得的取值范围.
【详解】因为,
又且,则.
故选:D
3.(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
4.(25-26高一上·四川·期中)设关于x的不等式的解集为A,若,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据,得到,求解即可.
【详解】若,则满足该不等式,代入得,
则,则,
故答案为:.
5.(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)
【分析】(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.
【详解】(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.
题型五: 判断集合元素个数
📝方法技巧
1.列举所有满足条件的元素;
2.重复元素只计1次,最后统计总数;
3.含分式、根式集合注意定义域限制(分母≠0,被开方数≥0).
1.(25-26高一上·江西赣州·期末)集合的元素个数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.无数个
【答案】B
【分析】根据集合中的元素所具有性质判断可得.
【详解】因为,所以是自然数且是6的正约数,而6的正约数有
当分别取时,对应的的值分别为,所以只能是.
故集合的元素个数是4.
2.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)定义集合的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据新定义运算求得,进而确定正确答案.
【详解】由,得时的值恒为1.
当时,;当时,.
所以,元素个数为2.
故选:B
3.(25-26高一上·吉林·阶段检测)由实数所组成的集合的元素个数可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】BC
【分析】利用集合的互异性及对的取值情况进行分类讨论求解.
【详解】当时,根据集合的互异性,可知集合的元素为0,集合的元素个数为1;
当时,,,,集合中的元素有,,集合中的元素个数为2个;
当时,,,,集合中的元素有,,集合中的元素个数为2个.
综上可知集合的元素个数为1或2.
故选:BC
4.(25-26高一上·江苏苏州·期中)定义集合,若集合,,则集合中包含______个元素.
【答案】3
【分析】利用定义作集合运算,注意元素的互异性即可.
【详解】因为集合,,
根据定义可得,
所以集合中包含3个元素,
故答案为:3
5.(25-26高三上·黑龙江·阶段检测)已知,,,,则中元素个数的可能值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】BCD
【分析】通过取值的所有可能,列出等式,逐个求解即可.
【详解】对α,β取值的所有可能,考虑到,列表如下:
当时,由,解得:;
当时,由,解得:;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或;
当时,由,解得:或或;
所以中元素个数的可能值为1或2或3,
故选:BCD.
题型六: 集合新定义题型
📝方法技巧
严格按照题干给出的运算规则代入计算,计算完成后根据互异性去重,再求解问题.
1.(25-26高一上·吉林·阶段检测)给定实数集,定义集合,若是非空集合,则称集合中最小的元素为集合的上确界,记作.以下说法正确的是( )
A.若数集中有2025个元素,则数集一定有上确界
B.若数集中没有最大值,则数集中一定没有上确界
C.若数集,有上确界,则数集一定也有上确界,为.
D.若数集,有上确界,则数集一定也有上确界,为
【答案】AC
【分析】根据集合的上确界的概念判断A,结合反比例函数的性质利用集合的上确界的概念判断B,结合不等式的性质利用集合的上确界的概念判断C,举反例判断D.
【详解】对于,若数集中有2025个元素,则数集中的元素一定有最大值,
所以数集一定有上确界,且与数集中的最大元素相等,故A正确;
对于B,若,当时,,
则数集中的元素没有最大值,
因为对任意的,都有,所以,
所以,即数集中有上确界,故B错误;
对于C,若数集A,B有上确界,设,,
由上确界的定义可知,对于任意的,,都有,,
所以,即,故正确;
对于D,若,,则数集A,B有上确界,且,,
此时,
则,故D错误.
故选:AC
2.
(2026·山东烟台·二模)设点集,若中的点满足,则称与互为邻点. 点集中与点互为邻点的点的个数为__________. 在中定义邻点列,其中与互为邻点,且,若,则的最大值为__________.
【答案】 6 8
【分析】第一空直接按定义分类讨论即可;第二空需分析出邻点需满足的约束条件,结合不等关系的要求得到邻点列可能的排列,最后构造出符合条件的邻点列.
【详解】(1)设与互为邻点的点为,则且,
若,则,解得,(舍去)或,点为;
若,则,解得或,或,点为;
若,则,解得(舍去)或,,点为,
综上,满足条件的点共有个;
(2)根据,以及点集坐标范围可得,记,
则该邻点列各点的依次递减或不变,接下来分析邻点坐标应满足的约束条件,
因为一个整数和它的绝对值的奇偶性相同,所以和
一样也是偶数,即为偶数,所以和的奇偶性相同,
即邻点列中的点保持横纵坐标之和的奇偶性不变,已知,其横纵坐标之和为奇数,
点集中满足为奇数的点共有个,依次为,
对应的值依次为(依次递减),满足要求的邻点列只能从这个点中选择
且按值递减的顺序排列,假设个点均可以存在,即有邻点列
,可验证相邻点确实均为邻点,所以的最大值为.
3.(2026·北京密云·一模)已知集合.对于,定义与的差为,;定义与之间的距离为.
(1)若,写出所有的,使得;
(2)已知,若,并且,求的最大值;
(3)证明:三个数中至少有一个是偶数.
【答案】
(2)
(3)证明:对任意位置,讨论三个差的和的奇偶性:
若全相同:三个差都为,和为偶数;
若两个相同一个不同:不妨设,则三个差为,和为,仍是偶数;
所有位置求和得:是偶数;
若三个数全为奇数,总和为奇数,与上述结论矛盾,因此三个数中至少有一个是偶数,得证.
【分析】(1)根据距离的定义,找出满足的即可;
(2)先根据,分析元素所满足的条件,再求的最大值;
(3)首先讨论三个差的和的奇偶性,再利用反证法,结论得证.
【详解】(1),说明与只有个位置元素不同,全为,因此恰有1个位置为0,其余为,
则所有满足条件的为: ;
(2)已知,,
,,
即和中恰好各有个分量为(其余为)
设的的位置集合为,的0的位置集合为,则,
则,而的最小值为,
因此的最大值为
(3)略
4.(25-26高三上·北京平谷·开学考试)已知集合,x、,其中.定义,若,则称x与y正交.
(1)若,写出 中与x正交的所有元素;
(2)令,若,证明:为偶数;
(3)若,且A 中任意两个元素均正交,当时,A中最多可以有多少个元素.
【答案】(1)答案见详解
(2)证明见解析
(3)2个
【分析】(1)由定义可写出中与x正交的所有元素;
(2)令,,当时,,当时,,那么,可得证;
(3)当时,不妨设(有14个1),(有7个,7个1),则正交,再令,,,且它们之间互相正交,讨论相应位置数字都相同的个数,可得出,利用它们相互正交得矛盾,从而得出A中最多可以有的元素个数.
【详解】(1)设,且,
若与正交,则,
可得或或或或或;
中所有与x正交的元素为.
(2)对于,存在,,使得.
令,,
当时,,当时,.
那么.
所以为偶数.
(3)若时,不妨设
则与正交.
假设且它们互相正交.
设a,b,c相应位置数字都相同的共有k个,除去这k列外.
a,b相应位置数字都相同的共有m个,
b,c相应位置数字都相同的共有n个,
则.
所以,同理.
可得.
由于,
可得矛盾.
所以除外任意三个元素都不互相正交.
综上,时,A中最多可以有2个元素.
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第一章
集合与常用逻辑用语
1.1集合的概念
🔷知识点一 元素与集合的基础定义
1.元素与集合概念
把研究对象统称为元素,常用小写字母表示;
把一些确定元素组成的总体叫做集合(简称集),常用大写字母表示.
2.集合相等
若两个集合包含完全相同的元素,则称两个集合相等,与元素排列顺序无关.
3.集合中元素三大特征
① 确定性:给定集合,任意对象能明确判断属于或不属于该集合,模糊描述无法构成集合.
例:“本班个子很高的学生”无判定标准,不能构成集合;“本班身高≥175cm的学生”标准清晰,可构成集合.
② 互异性:同一个集合内元素互不重复,重复元素只保留一个.
例:书写错误,正确写法;含参数集合求出参数后必须回代检验互异性.
③ 无序性:集合元素无先后顺序,与是同一个集合.
⚠️特别提醒
判断对象能否组成集合,首要检验确定性;求解参数题目,最后必须检验互异性.
🔷 知识点二 元素与集合的从属关系
1.两类符号
若是集合的元素,记作,读作“属于”;
若不是集合的元素,记作,读作“不属于”.
2.书写规范
仅用于元素与集合之间,不能用于集合与集合之间.
🔷 知识点三 常用数集及其专用符号
集合名称
含义
符号
自然数集
全体非负整数(含0)
正整数集
全体正整数(不含0)
或
整数集
全体整数
有理数集
全体有理数
实数集
全体实数
📌归纳总结
0属于自然数集,不属于正整数集;无理数属于实数集,不属于有理数集.
🔷 知识点四 集合的两种表示方法
1. 列举法
把集合所有元素一一列举,写在大括号内,元素间用逗号分隔.
适用:元素个数少、有明显规律的有限集.
格式:;
注意:自带“全体、所有”含义,不能额外加“所有、全体”.
2. 描述法
用集合元素满足的共同特征描述集合,标准格式:
竖线左侧:代表元素(区分数集/点集关键);竖线右侧:元素约束条件.
数集示例:
点集示例:(元素是平面坐标点)
⚠️特别提醒
区分数集与点集:
代表数字,是数集;代表坐标,是点集;两类集合无公共元素.
🔷 知识点五 集合分类
1.有限集:集合元素个数有限(例:小于10的质数构成的集合)
2.无限集:集合元素个数无限(例:全体自然数、所有偶数)
3.空集:不含任何元素的集合,记作
易错区分:(无元素)、(含一个元素0)、(含一个元素空集)
🔷 知识点六 集合新定义通用解题思路
1.读懂题干给出的运算或性质规则;
2.代入集合内元素逐一计算;
3.根据互异性剔除重复元素,统计最终元素;
4.出现参数时,分情况讨论并检验互异性.
📌归纳总结
判断集合三步走:一看确定性,二看互异性,三看无序性;
表示集合选方法:少元素用列举,无限/范围类用描述;
分清代表元素:单字母是数集,有序数对是点集.
易错点1 忽略确定性,误判能否构成集合
错例:“好看的图画”“接近10的实数”可以组成集合
错因:无明确判定标准,不满足确定性.
规避方法:能给出清晰边界、可明确判定“是或否”的对象才能构成集合.
易错点2 忽略互异性,参数求解不检验
错例:集合,直接保留
错因:时集合变为,出现重复元素,违反互异性,应舍去.
规避方法:求出参数后代回原集合,删除造成元素重复的解.
易错点3 混淆元素与集合、集合与集合符号
错例:、
错因:只能连接元素和集合;集合之间包含用.
正确:,.
易错点4 分不清数集与点集,判定交集出错
错例:认为与有相同元素
错因:前者是数字集合,后者是坐标点集合,二者无公共元素,交集为空集.
规避方法:先看竖线左侧代表元素,单个字母为数集,有序数对为点集.
易错点5 空集相关概念混淆
错例:认为
错因:没有任何元素;有一个数字元素0;有一个集合元素,三者完全不同.
规避方法:牢记三者本质区别,解题时先明确集合的元素构成,区分“空集本身”“含0的集合”“含空集的集合”三类概念,不混淆三者的定义与符号表示。
易错点6 描述法书写格式错误
错例:{所有大于3的整数}、{x大于0小于5}
错因:描述法规范格式必须带竖线,不能省略代表元素与分隔符,正确写法应该是.
规避方法:写描述法时,必须严格遵循{x|x满足的条件}格式,先写代表元素,再用竖线分隔,注明取值范围,不省略符号,不写口语化表述.
题型一:判断对象能否构成集合
📝方法技巧
判定标准:确定性;模糊描述(高大、优秀、接近)不能成集;确定、可量化对象可成集.
1.(25-26高一上·福建泉州·期中)下列所给对象不能构成集合的是( )
A.一个平面内的所有点 B.某校高一(1)班的高个子学生
C.所有大于零的正整数 D.不等于0的偶数
2.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)下列所给的对象能构成集合的是:①所有的正三角形;②高中数学人教A版必修第一册课本上的所有难题;③比较接近1的正数;④溆浦县第三中学2025年下学期高一年级16岁以下的学生;⑤平面直角坐标系内到原点距离等于1的点( ).
A.①④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
3.(2026高一·全国·专题练习)(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
4.(25-26高一上·河南信阳·开学考试)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.
题型二: 判断元素与集合的关系
📝方法技巧
1.熟记数集符号;
2.代入验证元素是否满足集合条件,满足用,不满足用.
1.(25-26高一上·天津武清·期中)给出下列关系:①;②;③;④;⑤.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2026•通州区校级模拟)已知集合S={x∈Z||x|≤2},T={y|y≥﹣2},则下列正确的是( )
A. B.S∩T=S C.{﹣1}∈T D.SUT=S
3.(25-26高三下·广东江门·开学考试)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
4.(多选)(25-26•高安市校级月考)在整数集Z中,被5除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为[k],即[k]={5n+k|n∈Z,k=0,1,2,3,4},给出如下四个结论,正确的是( )
A.2026∈[1]
B.﹣3∈[3]
C.Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4]
D.“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a﹣b∈[0]”
5.(多选)(25-26•南安市月考)非空数集合A具有如下性质:①若x,y∈A,则;②若x,y∈A,则x+y∈A;由此可知:下列判断中,正确的是( )
A.﹣1∈A B.若x,y∈A,则x﹣y∈A
C. D.若x,y∈A,则xy∈A
题型三: 集合的表示方法
📝方法技巧
有限少量元素用列举法;无限、范围、特征类用描述法;点集必须用作代表元.
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_______.
2.(25-26高一上·安徽·阶段检测)方程的解集可表示为( )
A. B.或
C. D.
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.(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.
5.(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.
题型四:由元素与集合关系求参数
📝方法技巧
1.将元素代入集合等式或不等式,解出参数候选值;
2.必检验互异性,剔除使集合元素重复的参数;
3.区分数集、点集,对应代入计算.
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.
2.(2026高三上·广东湛江·专题练习)已知集合,若且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(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.
4.(25-26高一上·四川·期中)设关于x的不等式的解集为A,若,则实数m的取值范围是_________.
5.(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.
题型五: 判断集合元素个数
📝方法技巧
1.列举所有满足条件的元素;
2.重复元素只计1次,最后统计总数;
3.含分式、根式集合注意定义域限制(分母≠0,被开方数≥0).
1.(25-26高一上·江西赣州·期末)集合的元素个数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.无数个
2.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)定义集合的一种运算:,若,,则中的元素个数为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·吉林·阶段检测)由实数所组成的集合的元素个数可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(25-26高一上·江苏苏州·期中)定义集合,若集合,,则集合中包含______个元素.
5.(25-26高三上·黑龙江·阶段检测)已知,,,,则中元素个数的可能值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
题型六: 集合新定义题型
📝方法技巧
严格按照题干给出的运算规则代入计算,计算完成后根据互异性去重,再求解问题.
1.(25-26高一上·吉林·阶段检测)给定实数集,定义集合,若是非空集合,则称集合中最小的元素为集合的上确界,记作.以下说法正确的是( )
A.若数集中有2025个元素,则数集一定有上确界
B.若数集中没有最大值,则数集中一定没有上确界
C.若数集,有上确界,则数集一定也有上确界,为.
D.若数集,有上确界,则数集一定也有上确界,为
2.
(2026·山东烟台·二模)设点集,若中的点满足,则称与互为邻点. 点集中与点互为邻点的点的个数为__________. 在中定义邻点列,其中与互为邻点,且,若,则的最大值为__________.
3.(2026·北京密云·一模)已知集合.对于,定义与的差为,;定义与之间的距离为.
(1)若,写出所有的,使得;
(2)已知,若,并且,求的最大值;
(3)证明:三个数中至少有一个是偶数.
4.(25-26高三上·北京平谷·开学考试)已知集合,x、,其中.定义,若,则称x与y正交.
(1)若,写出 中与x正交的所有元素;
(2)令,若,证明:为偶数;
(3)若,且A 中任意两个元素均正交,当时,A中最多可以有多少个元素.
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