摘要:
**基本信息**
以题载法系统覆盖集合核心考法,通过分类讨论、数形结合等方法构建从概念到综合应用的逻辑体系,培养数学抽象与逻辑推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础运算|5题(1-2,4,6,10)|定义法、数轴法|元素→集合表示→交并补运算|
|集合关系与参数|5题(3,5,8,9,12)|分类讨论、子集性质|集合互异性→子集关系→参数范围|
|新定义与综合|4题(7,11,13,14)|新定义转化、容斥原理|概念拓展→实际应用→创新思维|
内容正文:
1.(2026·宁波模拟)集合A={-2,0,1},B={y|y=x2,x∈A},则A∪B=( )
A.{-2,0,1} B.{0,1,4}
C.{0,1} D.{-2,0,1,4}
解析:选D.由A={-2,0,1},B={y|y=x2,x∈A}可得B={0,1,4},故A∪B={-2,0,1,4}.
2.已知集合M={x|≥0},N={x|-2<x<1},则M∩N=( )
A.{x|x≥-1} B.{x|x<1}
C.{x|-1<x<1} D.{x|-1≤x<1}
解析:选D.因为M={x|x≥-1},N={x|-2<x<1},所以M∩N={x|-1≤x<1}.
3.(2026·成都检测)若a∈{1,2,a3},则a的所有可能的取值构成的集合为( )
A.{0} B.{0,-1}
C.{0,2} D.{0,-1,2}
解析:选D.根据a∈{1,2,a3},可分a=1,a=2,a=a3三种情况讨论求解.
当a=1时,a3=1,显然集合中元素不满足互异性.
当a=2时,a3=8,此时集合为{1,2,8},符合题意.
当a=a3时,a=0或a=-1(其中a=1舍去),若a=0,此时集合为{0,1,2},符合题意;
若a=-1,此时集合为{-1,1,2},符合题意.
综上,a的取值集合为{0,-1,2}.
4.(2026·长沙月考)设集合P={y|y=ex+1},M={x|y=log2(x-2)},则集合M与集合P的关系是( )
A.M=P B.P∈M
C.M⊆P D.P⊆M
解析:选C.易知P=(1,+∞),由x-2>0,得x>2,则M=(2,+∞),显然有M⊆P.
5.已知集合A={x|x2+8x+16=0},B={x∈Z|x2+6x+5≤0},则满足A⊆Q⊆B的集合Q的个数为( )
A.16 B.15
C.10 D.8
解析:选A.易知A={x|x2+8x+16=0}={-4},B={x∈Z|x2+6x+5≤0}={x∈Z|-5≤x≤-1}={-5,-4,-3,-2,-1},由题意可得{-4}⊆Q⊆{-5,-4,-3,-2,-1},则集合Q中必有元素-4,可能有元素-5,-3,-2,-1,故满足条件的集合Q的个数即集合{-5,-3,-2,-1}的子集个数,有24=16个.
6.已知集合A={x|-2<x<1},B={x|x≤2},则集合{x|x≤-2或x≥1}=( )
A.A∪B B.A∩B
C.∁R(A∪B) D.∁R(A∩B)
解析:选D.因为A={x|-2<x<1},B={x|x≤2},所以A∪B={x|x≤2},A∩B={x|-2<x<1},所以∁R(A∪B)={x|x>2},∁R(A∩B)={x|x≤-2或x≥1}.
7.已知集合A={x2+8|x∈N},B={y2+17|y∈N}.若A∩B=C,则集合C中的元素个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C.由A∩B=C可得集合C中元素为集合A,B的公共元素,需满足x2+8=y2+17,即x2-y2=9,即(x+y)(x-y)=9,
又x,y∈N,所以或
解得或集合C={17,33}有2个元素.
8.(多选)已知全集U=Z,集合A={x|2x+1≥0,x∈Z},B={-1,0,1,2},则下列结论正确的是( )
A.A∩B={0,1,2}
B.A∪B={x|x≥0}
C.(∁UA)∩B={-1}
D.A∩B的真子集个数是7
解析:选ACD.A={x|2x+1≥0,x∈Z}={x|x≥-,x∈Z},B={-1,0,1,2},A∩B={0,1,2},故A正确;A∪B={x|x≥-1,x∈Z},故B错误;∁UA={x|x<-,x∈Z},所以(∁UA)∩B={-1},故C正确;由A∩B={0,1,2},得A∩B的真子集个数是23-1=7,故D正确.
9.(多选)(2026·哈尔滨段考)已知集合A={x|1<x<4},B={x|x2-(a+1)x+a<0},则下列结论正确的是( )
A.若A∪B=B,则a≥4
B.若A∪B=A,则1≤a≤4
C.若B∩A=B,则1≤a≤4
D.若A∩B=∅,则a<1
解析:选ABC.B={x|x2-(a+1)x+a<0}={x|(x-1)(x-a)<0},所以当a>1时,B={x|1<x<a};当a=1时,B=∅;当a<1时,B={x|a<x<1}.对于A,若A∪B=B,则A⊆B,故a≥4,故A正确;对于B,若A∪B=A,则B⊆A,故1≤a≤4,故B正确;对于C,若B∩A=B,则B⊆A,故1≤a≤4,故C正确;对于D,若A∩B=∅,则a≤1,故D错误.
10.已知集合A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2<x<4},则A∩B=________,(∁RA)∪B=____________.
解析:由已知得A={x|1<x<3},∁RA={x|x≤1,或x≥3},故A∩B={x|2<x<3},(∁RA)∪B={x|x≤1,或x>2}.
答案:(2,3) (-∞,1]∪(2,+∞)
11.戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空子集A与B,且满足A∪B=Q,A∩B=∅,A中的每一个元素都小于B中的每一个元素.请给出一组满足A中无最大元素且B中无最小元素的戴德金分割_____________________________________.
解析:以无理数分界写出一组即可,如A={x∈Q|x<π},B={x∈Q|x≥π}.
答案:A={x∈Q|x<π},B={x∈Q|x≥π}(答案不唯一)
12.(2026·大同检测)已知集合A={x|x≤-2或x>1},B={x|ax+2≤0},且B⊆A,则实数a的取值范围是________.
解析:分以下三种情况讨论:
①当a=0时,B=∅⊆A,符合题意;
②当a>0时,B={x|ax+2≤0}=},则-≤-2,因为a>0,所以0<a≤1;
③当a<0时,B={x|ax+2≤0}=},则->1,
因为a<0,所以-2<a<0.
综上所述,实数a的取值范围是(-2,1].
答案:(-2,1]
13.(2026·新乡期中)定义非空数集M的“和睦数H”如下:将M中的元素按照递减的次序排列,然后将第一个元素交替地加上、减去后继的数所得的结果.例如,集合{1,2,3,4,5}的“和睦数”是5+4-3+2-1=7,{2,4}的“和睦数”是4+2=6,{1}的“和睦数”是1.对于集合A=,其所有非空子集的“和睦数”的总和为( )
A.82 B.74
C.12 D.70
解析:选A.A=}={1,2,3,6},其非空子集有24-1=15个.
当子集为单元素集{1},{2},{3},{6}时,“和睦数”分别为1,2,3,6,和为12;当子集为双元素集{1,2},{1,3},{1,6},{2,3},{2,6},{3,6}时,“和睦数”分别为3,4,7,5,8,9,和为36;当子集为三元素集{1,2,3},{1,2,6},{1,3,6},{2,3,6}时,“和睦数”分别为4,7,8,7,和为26;当子集为四元素集{1,2,3,6}时,“和睦数”为6+3-2+1=8.故“和睦数”的总和为12+36+26+8=82.
14.(2026·沧州月考)“量子计算机原型机‘九章三号’”“可重复使用试验航天器”“新一代人工智能大模型‘紫东太初3.0’”是我国前沿科技成果.某校高一(1)班共有28名同学,每名同学至少关注其中一项科技成果,其中有15人关注了“九章三号”,有8人关注了“可重复使用试验航天器”,有14人关注了“紫东太初3.0”,有3人同时关注了“九章三号”和“可重复使用试验航天器”,有3人同时关注了“九章三号”和“紫
东太初3.0”,没有人同时关注这三大科技成果.则只关注了“紫东太初3.0”的人数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选C.
设关注了“九章三号”的同学构成集合A,关注了“可重复使用试验航天器” 的同学构成集合B,关注了“紫东太初3.0” 的同学构成集合C,由题可得card(A)=15,card(B)=8,card(C)=14,card(A∩B)=3,card(A∩C)=3,card(A∪B∪C)=28,如图,可得card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(A∩C)-card(B∩C),所以28=15+8+14-3-3-card(B∩C),即得card(B∩C)=3,所以只关注了“紫东太初3.0”的人数为14-3-3=8.
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