1.3 集合的基本运算 专项培优训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-08-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1.3 集合的基本运算 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.06 MB |
| 发布时间 | 2026-08-12 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59179079.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以集合运算为核心,通过五层级题型构建从概念到综合应用的递进训练,注重抽象能力与推理能力的培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|交集、并集运算|10题|基础运算与元素个数判断|从集合基本概念到简单运算,形成运算直觉|
|补集运算|10题|全集与补集关系应用|拓展运算维度,建立全集意识|
|交并补混合运算|10题|多步运算与集合关系判断|整合基础运算,提升逻辑推理能力|
|Venn图应用|10题|图形表示与实际问题(容斥原理)|实现数与形转化,培养几何直观|
|参数求解|11题|根据运算结果反求参数范围|深化运算可逆性,发展数学思维严谨性|
内容正文:
高一上学期同步考点专项训练(人教A版)
1.3 集合的基本运算
高频考点归纳
题型一:交集、并集的概念及运算
题型二:补集的概念及运算
题型三:交、并、补的混合运算
题型四:Venn图的综合应用
题型五:根据交、并、补的运算结果求参数
题型一 交集、并集的概念及运算
1.(2026·陕西·三模)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【详解】,
,
,即中的元素个数为.
2.(26-27高三上·重庆巴南·开学考试)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】集合,,则.
3.(2026·湖南株洲·一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据并集的定义可得结果.
【详解】因为集合,,
则.
4.(25-26高一上·四川成都·期中)集合,集合,下面说法正确的是( )
A.两个集合的交集是
B.两个集合没有并集
C.B集合的元素无法用这种形式表示出来
D.集合A有6个子集
【答案】A
【详解】,故A正确;
,故B错误;
集合可以表示为,其中,
即集合可描述为形式,故C错误;
集合A有6个元素,子集总数为,故D错误.
5.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)(多选)设集合,,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】因为,,
所以,,,.
6.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)(多选)已知集合,,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】,
则,,则AB正确.
7.(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.
8.(25-26高二·全国·暑假作业)设,,,则________,________.
【答案】
【分析】直接由集合的交集的定义及并集的定义运算可得.
【详解】由,,,如图:
,.
9.(25-26高一上·安徽淮北·阶段检测)已知全集,集合,或.求,;
【答案】或,
【详解】集合,或
则或,.
10.(25-26高一上·贵州遵义·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求.
(2)当时,求.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)解一元二次方程组求解集合,然后利用并集运算求解即可;
(2)分类讨论求解集合B,然后利用交集运算求解即可.
【详解】(1)当时,,
又,所以;
(2),即,
当时,,此时;
当时,,
若时,,此时;
若时,,此时;
若且且,,,此时;
综上,当时, ;当时, ;
当且时, .
题型二 补集的概念及运算
11.(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
12.(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.
13.(25-26高一下·贵州毕节·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以.
14.(2026高二下·浙江温州·学业考试)已知全集,集合,则集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为全集,则集合为.
15.(25-26高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知集合,集合,则下列选项中属于的元素有( )
A.e B.2 C.0 D.-3
【答案】AB
【分析】根据解得,再根据补集的定义解得,再逐一判断即可.
【详解】由可得,
则,
因为,,,
故选:AB.
16.(专题01集合与逻辑(期末复习讲义)高一数学上学期湘教版)(多选)(多选)已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由交集、并集的概念判断A、C;由补集和子集的概念判断B、D.
【详解】,,
则,,则A、C正确,
又,,
则,则B、D错误
故选:AC.
17.(25-26高二下·陕西榆林·期末)已知全集,集合,则集合中元素的个数为_________.
【答案】3
【详解】因为,
所以,
又,所以,
则集合中有3个元素.
18.(25-26高一上·河北·期中)已知全集,则实数___________.
【答案】
【分析】根据题意,结合补集的运算,以及元素与集合的关系,列出方程组,即可求解.
【详解】由全集,
可得或,解得.
故答案为:.
19.(第03讲集合的基本运算(暑假预习讲义)新高一年级数学人教A版)全集 或,求 a.
【答案】1
【分析】根据给定条件,利用补集的定义及相等集合列式求解.
【详解】由全集 ,得或,
而 或,因此,所以.
20.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知集合,
(1)求;
(2)若全集,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交集的定义运算即可.
(2)根据补集及并集的定义运算即可.
【详解】(1)因为,,所以.
(2)因为,所以,
所以.
题型三 交、并、补的混合运算
21.(25-26高一下·贵州遵义·期中)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由已知,故.
22.(25-26高二下·广东揭阳·期末)已知全集,且,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】全集,而,则
因此,所以集合.
23.(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,
24.(2026高一·全国·专题练习)若全集,,,则集合等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为全集,,,
因为,,,,
,,
则集合 ,
故A、B、C错误,D正确.
25.(25-26高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知是两个非空的集合,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ACD
【分析】根据集合的运算法则和性质依次判断即可.
【详解】若,则,故A正确;
若,则,故B错误;
若,则,所以,故C正确;
若,
可知包含于,故,故D正确,
故选:ACD.
26.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)(多选)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据已知有,结合已知交补运算的结果确定、,进而判断各项的正误.
【详解】由题设,又,
所以,,,则的不同子集的个数为个,B对,
由,则,故,
所以,C错,A、D对.
故选:ABD
27.(24-25高一上·山东青岛·阶段检测)(多选)设全集,集合,,若,,,则( )
A. B.
C.真子集的个数31 D.
【答案】ACD
【分析】根据题意,作出韦恩图,结合图形可得集合A、B,根据真子集的定义和并集的定义与运算即可判断CD.
【详解】由题意知,
作出韦恩图,如图,
由图可知,故A正确,B错误;
所以集合的真子集个数为个,故C正确;
,故,故D正确.
故选:ACD
28.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知集合为集合的非空子集,且,若,则______.
【答案】
【分析】根据集合交并补的运算结果以及集合间的关系求解即可.
【详解】由,则,又,所以.
故答案为:.
29.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)设集合 ,,,求:
(1);
(2);
(3)
【答案】(1);
(2);
(3)或;
【详解】(1)由,,可得.
(2)因为,,所以.
(3)因为,或,
或.
30.(25-26高一上·广西梧州·期末)已知全集,集合,,
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)根据集合交集、并集运算可直接得出结果;
(2)由补集定义以及混合运算法则即可求出结果.
【详解】(1)集合,,
利用数轴分别表示出全集及集合,,如下图:
则,
.
(2)依题意可得,
,
所以,
.
题型四 Venn图的综合应用
31.(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
32.(2026·广东广州·三模)已知集合,,,则阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】图中阴影部分由属于集合,但不属于集合的元素构成的集合,
所以所求集合为.
33.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时只参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时只参加游泳比赛和球类比赛的有3人,同时参加三项比赛的有1人,则同时只参加田径比赛和球类比赛的人数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】结合韦恩图,列出方程求解即可.
【详解】设同时只参加田径比赛和球类比赛的人数为,只参加田径的人数为,只参加球类比赛的人数为,
则只参加游泳比赛的人数为,画出韦恩图,如图所示,
则,解得,所以同时只参加田径比赛和球类比赛的有1人.
34.(2026·安徽合肥·模拟预测)为了丰富学生的课余生活,促进学生全面发展,某校开设了劳动实践、研学参观、技术培训类拓展课程.高三某班学生共有人报名参加拓展课程,其中有人报名参加劳动实践,有人报名参加研学参观,有人报名参加技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有人,同时报名参加研学参观和技术培训的有5人,只参加技术培训的人数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】使用三集合容斥原理,通过韦恩图划分各部分人数,设三类都参加的人数为、只参加劳动实践和培训的人数为,根据总人数列方程化简得,再结合培训的总人数,算出只参加培训的人数.
【详解】设类课程全参加的有人,同时只参加劳动实践和技术培训的有人,
列出韦恩图,则,
可得,则只参加技术培训的人数为人.
35.(2025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.
36.(24-25高一上·云南昆明·期中)(多选)某高中为了迎接国庆的到来,在国庆前一周举办了“迎国庆,向未来”的趣味运动会,其中共有12名同学参加拔河、4人足球、羽毛球三个项目,其中有8人参加“拔河”,有7人参加“4人足球”,有5人参加“羽毛球”,“拔河和4人足球”都参加的有4人,“拔河和羽毛球”都参加的有3人,“4人足球和羽毛球”都参加的有3人,则( )
A.三项都参加的有1人 B.只参加拔河的有3人
C.只参加4人足球的有2人 D.只参加羽毛球的有4人
【答案】BC
【分析】应用容斥原理求出三项都参加的同学人数,即可得答案.
【详解】根据题意,设是参加拔河的同学,是参加4人足球的同学,是参加羽毛球的同学,
则,,,
又,,
所以,
所以三项比赛都参加的有2人,只参加拔河的有3人,只参加4人足球的有2人,只参加羽毛球的有1人.
故选:BC
37.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)(多选)如图矩形表示集合,两个椭圆分别表示集合,,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】阴影部分位于集合内,且不属于与的交集,即阴影部分为“中除去的部分”.
【详解】选项A:表示“的全部”与“中的补集”的并集,包含了外的部分区域,与阴影部分不符,故A错误;
选项B:表示“中的补集”,就等于阴影部分,故B正确;
选项C:表示“以为全集时,的补集”,就等于阴影部分,故C正确;
选项D:表示“中的补集”与的交集,就等于阴影部分,故D正确;
故选:BCD
38.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)(多选)已知U是全集,集合A,B的关系如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用韦恩图表示的集合运算,直接写出结果即可.
【详解】对于A,由图可知,故A错误;
B、C、D均正确,
故选:BCD
39.(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)
【分析】(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.
【详解】(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.
40.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)集合中的元素个数与容斥原理
集合中元素的个数:(card是英文cardinal基数的缩写)
在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题.我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.例如,,则.
看一个问题,某超市进了两次货,第一次进的货是圆珠笔、钢笔、橡皮、笔记本、方便面、汽水共6种,第二次进的货是圆珠笔、铅笔、火腿肠、方便面共4种,两次一共进了几种货?
回答两次一共进了种,显然是不对的,让我们试着从集合的角度考虑这个问题
用集合表示第一次进货的品种,用集合表示第二次进货的品种,就有:
圆珠笔,钢笔,橡皮,笔记本,方便面,汽水,
圆珠笔,铅笔,火腿肠,方便面
这里.求两次一共进了几种货,这个问题指的是求.这个例子中,两次进的货里有相同的品种,相同的品种数实际就是,之间有什么关系呢?
可以算出一般地,对任意两个有限集合,有
再来看一个问题.学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛?
用集合表示田径运动会参赛的学生,用集合表示球类运动会参赛的学生,就有是田径运动会参赛的学生是球类运动会参赛的学生
那么是两次运动会都参赛的学生是所有参赛的学生,
.
所以,在两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.我们也可以用Venn图来求解.
在上图中相应于的区域里先填上,再在中不包括的区域里填上
,在中不包括的区域里填上最后把这三个数加起来得17,这就是.这种图解法对于解比较复杂的问题(例如涉及三个以上集合的并、交的问题)更能显示出它的优越性.对于有限集合,你能发现之间的关系吗?通过一个具体的例子,算一算.
有限集合中元素的个数,我们可以一一数出来.而对于元素个数无限的集合,如
我们无法数出集合中元素的个数,但可以比较这两个集合中元素个数的多少.你能设计一种比较这两个集合中元素个数多少的方法吗?
在计数时,要保证无一重复,无一遗漏,这种计数的方法称为容斥原理.
1.两个集合的容斥原理
用表示有限集合中元素的个数,例如:,则.一般地,对于任意两个有限集合,有.
如图所示:
2.三个集合的容斥原理
一般地,对于任意三个有限集合,有根据阅读材料作答下列问题:
(1)某小学对小学生的课外活动进行了调查.调查结果显示:参加舞蹈课外活动的有63人,参加唱歌课外活动的有89人,参加体育课外活动的有47人,三种课外活动都参加的有24人,只选择两种课外活动参加的有46人,不参加其中任何一种课外活动的有15人.问接受调查的小学生共有__________人.
(2)已知非空集合同时满足以下四个条件:
①;②;
③;④.
注:其中分别表示中元素的个数.
①如果集合中只有一个元素,那么__________;
②如果集合中有3个元素,则有序集合对的个数是__________.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)作出韦恩图,将参加舞蹈、唱歌、体育课外活动的小学生分别用集合、、表示,不妨设总人数为,只选择舞蹈和唱歌的人数为,只选择舞蹈和体育的人数为,只选择唱歌和体育的人数为,利用容斥原理可求得的值,即为所求.
(2)①依题意可得集合中有4个元素,则,即可得解;②分析可得,即可列出集合,从而得解.
【详解】(1)如图所示,用Venn图表示题设中的集合关系,
不妨将参加舞蹈、唱歌、体育课外活动的小学生分别用集合、、表示,
则,,,.
不妨设总人数为,选择舞蹈和唱歌的人数为,选择舞蹈和体育的人数为,选择唱歌和体育的人数为,
则,,,.
由三个集合的容斥关系公式得,
解得,故接受调查的小学生共有人.
(2)①如果集合中只有一个元素,则集合中有个元素,
由,可得,即;
②如果集合中有个元素,则集合中有个元素,
所以,,
即,
所以,
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
综上有序集合对的个数是个.
题型五 根据交、并、补的运算结果求参数
41.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据求得的取值范围.
【详解】因为集合,
所以,
由于,
所以.
故选:A.
42.(22-23高三上·山西·阶段检测)设集合或,若,则的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【分析】先求出,根据,可求得结果.
【详解】由集合或,得,又集合且,则2或,即或.
故选:B.
43.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知集合,若,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【分析】根据列不等式,由此求得的取值范围,进而求得的最大值.
【详解】依题意,,
由于,
所以,解得,
所以的最大值为.
44.(25-26高一上·新疆·期中)已知集合或,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分析可知,利用集合的包含关系可得出实数的取值范围.
【详解】因为集合或,,且,则,故.
故选:A.
45.(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)下列结论正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
【答案】BD
【分析】根据集合交集和并集的运算性质进行求解即可.
【详解】当时,即,
则实数的取值范围为,因此选项A不正确,选项B正确.
当时,即,
则实数的取值范围为,因此选项C不正确,选项D正确.
46.(25-26高一上·重庆·阶段检测)(多选)已知集合 ,则( )
A.若,则实数的取值范围是
B.若,则实数的取值范围是
C.若,则实数的取值范围是
D.若,则实数的取值范围是
【答案】ABC
【分析】A解即可;B根据列不等式组;C根据,再分类讨论即可;D假设可得,再根据以及即可求出.
【详解】若,则,得,故A正确;
若,则,则,得,故B正确;
若,则,
若为空集,则,得;
若不为空集,则,,,得,
综上,,故C正确;
若,则,,且,由C选项可知,,
假设,则,得,故,
综上,,故D错误;
故选:ABC
47.(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.
48.(25-26高三下·上海·阶段检测)集合,集合,若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据题意,得到,结合,列出不等式,即可求解.
【详解】因为,所以集合,
又因为集合,,且,
所以,解得,所以实数的取值范围为.
49.(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.
50.(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.
51.(25-26高一上·浙江宁波·期中)设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【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得.
【详解】(1),.
因为,所以,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,此时.
(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.
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$高一上学期同步考点专项训练(人教A版)
1.3 集合的基本运算
高频考点归纳
题型一:交集、并集的概念及运算
题型二:补集的概念及运算
题型三:交、并、补的混合运算
题型四:Venn图的综合应用
题型五:根据交、并、补的运算结果求参数
题型一 交集、并集的概念及运算
1.(2026·陕西·三模)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(26-27高三上·重庆巴南·开学考试)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·湖南株洲·一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·四川成都·期中)集合,集合,下面说法正确的是( )
A.两个集合的交集是
B.两个集合没有并集
C.B集合的元素无法用这种形式表示出来
D.集合A有6个子集
5.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)(多选)设集合,,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)(多选)已知集合,,则( ).
A. B.
C. D.
7.(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________.
8.(25-26高二·全国·暑假作业)设,,,则________,________.
9.(25-26高一上·安徽淮北·阶段检测)已知全集,集合,或.求,;
10.(25-26高一上·贵州遵义·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求.
(2)当时,求.
题型二 补集的概念及运算
11.(25-26高一下·广西南宁·期末)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26高一下·贵州毕节·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
14.(2026高二下·浙江温州·学业考试)已知全集,集合,则集合为( )
A. B. C. D.
15.(25-26高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知集合,集合,则下列选项中属于的元素有( )
A.e B.2 C.0 D.-3
16.(专题01集合与逻辑(期末复习讲义)高一数学上学期湘教版)(多选)(多选)已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
17.(25-26高二下·陕西榆林·期末)已知全集,集合,则集合中元素的个数为_________.
18.(25-26高一上·河北·期中)已知全集,则实数___________.
19.(第03讲集合的基本运算(暑假预习讲义)新高一年级数学人教A版)全集 或,求 a.
20.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知集合,
(1)求;
(2)若全集,求.
题型三 交、并、补的混合运算
21.(25-26高一下·贵州遵义·期中)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
22.(25-26高二下·广东揭阳·期末)已知全集,且,则集合( )
A. B.
C. D.
23.(25-26高一下·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
24.(2026高一·全国·专题练习)若全集,,,则集合等于( )
A. B.
C. D.
25.(25-26高一上·江苏扬州·期中)(多选)已知是两个非空的集合,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
26.(25-26高一上·山东德州·阶段检测)(多选)已知全集,,则下列选项正确的为( )
A. B.的不同子集的个数为8
C. D.
27.(24-25高一上·山东青岛·阶段检测)(多选)设全集,集合,,若,,,则( )
A. B.
C.真子集的个数31 D.
28.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知集合为集合的非空子集,且,若,则______.
29.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)设集合 ,,,求:
(1);
(2);
(3)
30.(25-26高一上·广西梧州·期末)已知全集,集合,,
(1)求,;
(2)求,.
题型四 Venn图的综合应用
31.(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.
32.(2026·广东广州·三模)已知集合,,,则阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
33.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时只参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时只参加游泳比赛和球类比赛的有3人,同时参加三项比赛的有1人,则同时只参加田径比赛和球类比赛的人数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
34.(2026·安徽合肥·模拟预测)为了丰富学生的课余生活,促进学生全面发展,某校开设了劳动实践、研学参观、技术培训类拓展课程.高三某班学生共有人报名参加拓展课程,其中有人报名参加劳动实践,有人报名参加研学参观,有人报名参加技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有人,同时报名参加研学参观和技术培训的有5人,只参加技术培训的人数为( )
A. B. C. D.
35.(2025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
36.(24-25高一上·云南昆明·期中)(多选)某高中为了迎接国庆的到来,在国庆前一周举办了“迎国庆,向未来”的趣味运动会,其中共有12名同学参加拔河、4人足球、羽毛球三个项目,其中有8人参加“拔河”,有7人参加“4人足球”,有5人参加“羽毛球”,“拔河和4人足球”都参加的有4人,“拔河和羽毛球”都参加的有3人,“4人足球和羽毛球”都参加的有3人,则( )
A.三项都参加的有1人 B.只参加拔河的有3人
C.只参加4人足球的有2人 D.只参加羽毛球的有4人
37.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)(多选)如图矩形表示集合,两个椭圆分别表示集合,,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
38.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)(多选)已知U是全集,集合A,B的关系如图所示,则( )
A. B.
C. D.
39.(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.
40.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)集合中的元素个数与容斥原理
集合中元素的个数:(card是英文cardinal基数的缩写)
在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题.我们把含有限个元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的个数.例如,,则.
看一个问题,某超市进了两次货,第一次进的货是圆珠笔、钢笔、橡皮、笔记本、方便面、汽水共6种,第二次进的货是圆珠笔、铅笔、火腿肠、方便面共4种,两次一共进了几种货?
回答两次一共进了种,显然是不对的,让我们试着从集合的角度考虑这个问题
用集合表示第一次进货的品种,用集合表示第二次进货的品种,就有:
圆珠笔,钢笔,橡皮,笔记本,方便面,汽水,
圆珠笔,铅笔,火腿肠,方便面
这里.求两次一共进了几种货,这个问题指的是求.这个例子中,两次进的货里有相同的品种,相同的品种数实际就是,之间有什么关系呢?
可以算出一般地,对任意两个有限集合,有
再来看一个问题.学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学参赛,两次运动会都参赛的有3人.两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛?
用集合表示田径运动会参赛的学生,用集合表示球类运动会参赛的学生,就有是田径运动会参赛的学生是球类运动会参赛的学生
那么是两次运动会都参赛的学生是所有参赛的学生,
.
所以,在两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.我们也可以用Venn图来求解.
在上图中相应于的区域里先填上,再在中不包括的区域里填上
,在中不包括的区域里填上最后把这三个数加起来得17,这就是.这种图解法对于解比较复杂的问题(例如涉及三个以上集合的并、交的问题)更能显示出它的优越性.对于有限集合,你能发现之间的关系吗?通过一个具体的例子,算一算.
有限集合中元素的个数,我们可以一一数出来.而对于元素个数无限的集合,如
我们无法数出集合中元素的个数,但可以比较这两个集合中元素个数的多少.你能设计一种比较这两个集合中元素个数多少的方法吗?
在计数时,要保证无一重复,无一遗漏,这种计数的方法称为容斥原理.
1.两个集合的容斥原理
用表示有限集合中元素的个数,例如:,则.一般地,对于任意两个有限集合,有.
如图所示:
2.三个集合的容斥原理
一般地,对于任意三个有限集合,有根据阅读材料作答下列问题:
(1)某小学对小学生的课外活动进行了调查.调查结果显示:参加舞蹈课外活动的有63人,参加唱歌课外活动的有89人,参加体育课外活动的有47人,三种课外活动都参加的有24人,只选择两种课外活动参加的有46人,不参加其中任何一种课外活动的有15人.问接受调查的小学生共有__________人.
(2)已知非空集合同时满足以下四个条件:
①;②;
③;④.
注:其中分别表示中元素的个数.
①如果集合中只有一个元素,那么__________;
②如果集合中有3个元素,则有序集合对的个数是__________.
题型五 根据交、并、补的运算结果求参数
41.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
42.(22-23高三上·山西·阶段检测)设集合或,若,则的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
43.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知集合,若,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
44.(25-26高一上·新疆·期中)已知集合或,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
45.(2026高一·全国·专题练习)(多选)(多选题)下列结论正确的是( )
A.若,则实数的取值范围为
B.若,则实数的取值范围为
C.若,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
46.(25-26高一上·重庆·阶段检测)(多选)已知集合 ,则( )
A.若,则实数的取值范围是
B.若,则实数的取值范围是
C.若,则实数的取值范围是
D.若,则实数的取值范围是
47.(25-26高二下·北京·阶段检测)已知集合,,若,则实数值的集合为_________.
48.(25-26高三下·上海·阶段检测)集合,集合,若,则实数的取值范围是__________.
49.(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.
50.(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.
51.(25-26高一上·浙江宁波·期中)设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
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