摘要:
**基本信息**
以集合与常用逻辑用语章末总结为核心,通过12类题型系统覆盖概念、运算、逻辑及数学思想,典例与变式结合提升抽象能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|集合概念与关系|4题型|单选/多选/填空,考查元素三特性与集合关系|从元素定义到集合间关系,构建概念体系|
|集合运算|2题型|含参数范围问题,结合数轴分析|运算规则与集合关系综合应用,培养数形结合|
|常用逻辑用语|3题型|条件判断与参数求解,强化逻辑推理|从命题真假到条件关系,形成逻辑思维链|
|数学思想与新定义|3题型|实际应用与创新题型,提升应用意识|数学思想与新情境融合,体现数学语言表达|
内容正文:
第07讲 第一章集合与常用逻辑用语章末题型大总结
第一部分 思维导图
第二部分 题型精讲
题型01元素(集合)与集合
【典例1】(25-26高三下·河南周口·阶段检测)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,得到集合表示小于的无理数,逐项分析判断,即可求解.
【详解】由集合,可得集合表示小于的无理数,
对于A,由,所以,所以A错误;
对于B,由且,所以,所以B正确;
对于C,由且,所以,所以C不正确;
对于D,由,所以,所以D不正确.
【典例2】(2026高一·全国·专题练习)集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
【答案】A
【分析】由题意可得,,,即可得答案.
【详解】集合,
,
所以,
,
,
所以⫋.
故选:A
【变式1】已知非空集合,且,设,,,,则对于,的关系,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过证明和,来判断与的相等关系.
【详解】对任意,有且,从而有且,进一步,即,所以;
对任意,有,从而有且,进一步有且,即,所以.
综上所述,有.
故选:C.
【变式2】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对集合分析,当为偶数时,比较它与集合的描述得到与集合的关系;通过整理集合与集合的描述,得到集合与集合的关系,从而得出集合的关系.
【详解】集合,
当时,,
当时,,
又集合,,
集合,集合,
,可得,
综上可得
故选:C.
【变式3】(多选)(2025·四川成都·模拟预测)已知集合,则( )
A.
B.
C.存在,使得
D.存在,使得
【答案】BD
【分析】利用集合的描述法及元素与集合的关系分析验证即可得出答案.
【详解】因为,所以是偶数,是奇数,所以集合中的元素都是奇数,
即代入……可得.
对于A,由上分析可知错误;
选项B,由上分析可知正确;
对于C,因为,所以可以推出都是奇数,而是偶数,所以不可能在集合中;
对于D,因为,所以可以推出都是奇数,而是奇数,所以可能在集合中,
例如.
故选:BD
题型02集合中元素的三个特性
【典例1】(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知集合,,则的元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【详解】已知,,
当时: , ;
当时: , ;
当时: , ;
由集合的互异性得,元素个数为.
【典例2】(多选)(24-25高一上·云南·阶段检测)已知集合,,若,则的值可能为( )
A. B.2 C. D.12
【答案】ABD
【分析】根据,得到或,分类讨论得到的值,根据元素的互异性,舍去不合要求的解,求出的值.
【详解】因为,所以或.
①当时,,,
所以或,得或4.
当时,不合题设,舍去.
当时,,,此时.
②当时,,,
所以或,解得:或或
当时,不合题设,舍去.
当时,,此时.
当时,,此时.
故选:ABD
【变式1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知集合,若,则实数的值构成的集合为_________.
【答案】/
【分析】依题意分两种情况,或讨论,分别计算可得;
【详解】因为集合,且
所以或
(1)当时,此时,符合题意.
(2)当时,解得或
当时,与集合元素的互相性矛盾,舍去;
当时,符合题意.
综上可知实数的值构成的集合为
故答案为:
【变式2】(24-25高一·全国·课后作业)是正整数,任取四个正整数,其和组成的集合为,求这五个数.
【答案】10,11,11,12,13.
【解析】由题意知五个元素中有相同的,且其和为4的倍数推出相等和数为46,从而求出和总和为57,总数减去四个整数的和即为第5个数的值.
【详解】五个数任取四个可以得到五个和值,故必有两个和值相等.而这五个和值之和为,是4的倍数.又,所以这个相等的和值只可能是46,从而,则这五个数分别为,即10,11,11,12,13.
【点睛】本题考查对正整数求和的特征掌握及数学转化的思想应用,属于中档题.
题型03集合的表示方法综合
【典例1】(24-25高一上·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)可以用列举法表示集合;
(2)可以用列举法表示集合;
(3)可以用描述法表示给出的集合.
【详解】(1),,,
或或
.
(2)且,
.
,即.
.
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点构成的集合可以表示为:
【典例2】(24-25高一上·上海黄浦·阶段检测)用列举法表示集合__________.
【答案】
【分析】对整数取值,并使为正整数,这样即可找到所有满足条件的值,从而用列举法表示出集合.
【详解】因为且
所以可以取,2,3,4.
所以
故答案为:
【点睛】考查描述法、列举法表示集合的定义,清楚表示整数集,属于基础题.
【变式1】(24-25高一·全国·课后作业)已知集合,,试问集合与有几个相同的元素?并写出由这些相同元素组成的集合.
【答案】有个相同的元素,.
【分析】根据集合、中描述列举出这两个集合中的元素,可得出两集合相同元素的个数,并得出由这两个集合中相同元素组成的集合.
【详解】对于集合,因为,,所以当时,;当时,;当时,.所以,.
所以集合与有个相同的元素,集合、的相同元素组成的集合为.
【点睛】本题考查列举法表示集合,正确理解集合元素所满足的特征是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.
【变式2】(24-25高一·上海·课堂例题)用不同的方法表示下列集合:
(1)______;
(2)______;
(3)所有被5除余1的正整数所构成的集合______;
(4)平面直角坐标系中第一、三象限的全体点的坐标构成的集合______.
【答案】
【分析】(1)根据集合条件可计算出所有符合条件的元素,然后采用列举法写出集合即可;
(2)根据集合条件可计算出所有符合条件的元素,然后采用列举法写出集合即可;
(3)采用描述法列出代表元素,写出限制条件即可得出该数集集合;
(4)采用描述法列出代表元素,写出限制条件即可得出该点集集合.
【详解】(1)因为,,所以均符合题意,
所以原集合可以表示为.
(2)因为,所以,又因为,所以,
又因为,所以,所以原集合可以表示为.
(3)设,则被5除余1的正整数所构成的集合可以表示为
.
(4)设平面直角坐标系中第一、三象限的点为,则,
所以平面直角坐标系中第一、三象限的全体点的坐标构成的集合可表示为.
故答案为:;;;.
【变式3】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,则用列举法表示集合________.
【答案】
【分析】当,,必然不是自然数,依次代入,验证是否是自然数,从而得到结果.
【详解】当时, ;当时, ;当时, ;
当时, ;当时, ;当时, .
所以.
故答案为:
题型04子集(真子集)及其应用
【典例1】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对集合分析,当为偶数时,比较它与集合的描述得到与集合的关系;通过整理集合与集合的描述,得到集合与集合的关系,从而得出集合的关系.
【详解】集合,
当时,,
当时,,
又集合,,
集合,集合,
,可得,
综上可得
故选:C.
【典例2】(25-26高一上·云南·阶段检测)已知集合,.
(1)若且,求b的值.
(2)若且,求a的值.
(3)是否存在实数a,使得对于任意实数b(且),都有?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或1.
(3)存在
【分析】(1)利用子集的意义可求解;
(2)解方程求得集合,根据子集的意义可求解;
(3)由题意知,利用子集的意义求解即可.
【详解】(1)若,则.因为,所以.
(2)当时,,
因为,所以,所以,
所以,所以或或,
解得或1.
(3)若对于任意实数b,都有,则.
所以,所以,解得,
所以存在,使得对于任意实数b(且),都有.
【变式1】(2026·江西·模拟预测)已知集合,若,则( )
A.10或18 B.或 C.18 D.
【答案】B
【分析】分,两种情况结合题意讨论求解即可.
【详解】若,则方程只有一个解,
则,得,
所以或,此时,
若,则方程有两相异实数解且是方程的其中一个解,
则,得,
所以方程可化为,则,;
综上,或.
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)已知, ,若,,求实数a组成的集合C的真子集.
【答案】,,
【分析】根据,可得A中,解出的值即可求解.
【详解】因为,所以,解得或,
当时,则,,此时满足,
当时,则,,此时满足,
从而实数a组成的集合为,C的真子集为,,.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知全集,集合,.
(1)若,存在集合P,使得,求出这样的集合P.
(2)是否存在集合M,N,满足?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,,,,.
(2)存在,或.
【分析】(1)化简,再结合逐个列举即可;
(2)由和两类情况讨论求解.
【详解】(1)当时,
,
.
又因为,所以这样的集合P共有6个:,,,,,.
(2)当,即,时,,满足题意.
当时,若有两个相等的实数根,即,则,
此时,不满足题意;
若有两个不相等的实数根,
又,结合根与系数的关系可得两根,故,此时.
综上,实数a的取值范围为或.
题型05交集、并集、补集运算
【典例1】(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,
【典例2】(25-26高三下·山东烟台·阶段检测)已知集合或},,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意得,然后根据集合的包含关系即可求解.
【详解】由题意,得,
由于集合或},,
所以或,解得或,
故实数的取值范围为,故D正确.
【变式1】(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的交集定义计算即可.
【详解】已知集合的元素是,
集合的元素是,则.
【变式2】(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.
【变式3】(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
【分析】分和两种情况进行讨论分析,可得实数m的取值范围.
【详解】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.
题型06交集、并集、补集应用
【典例1】(24-25高一上·山西阳泉·期末)已知集合,集合.
(1)若集合B为单元素集合,求实数a的值;
(2)若AB=A,求实数a的取值范围.
【答案】(1)-3
(2)
【分析】(1),根据B仅有一个元素,由求解;
(2)由得到,分和有一个元素求解.
【详解】(1)仅有一个元素,
,
(2),,
当时,,符合题意;
当有一个元素时,,符合题意;
当时,无解.
∴综上,.
【典例2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知集合,.
(1)在①,②,③这三个条件中选择一个条件,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)先将代入集合中,再根据集合的并集运算求解即可;
(2)先求出,再分和两种情况讨论即可求解.
【详解】(1)选择①,则,所以;
选择②,则,所以;
选择③,则,所以.
(2)由,则,
又,所以,
(ⅰ)若,即,则,满足题意;
(ⅱ)若,即,由,得或,解得或.
综上实数的取值范围为或,即.
【变式1】(25-26高一下·浙江宁波·开学考试)已知集合,集合.
(1)当时,求,;
(2)若且,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)运用并集的概念和运算法则计算求出,先求出,再利用交集的运算法则计算;
(2)利用已知条件得出,,进而列不等式求解.
【详解】(1)当时,集合,
已知集合,
,
或,
.
(2)已知且,故,,
,解得,
,故,解得,
,即的取值范围为.
【变式2】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求:
(2)若对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用交集定义计算求解;
(2)根据已知转化为,再分,两种情况列式计算求解参数.
【详解】(1)由题知或,
所以;
(2)由题知,
若对任意的恒成立,则,
当时,,解得,
当时,,解得,
综上可知,即实数的取值范围是
【变式3】(专题01集合与逻辑(期末复习讲义)高一数学上学期湘教版)设集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若中只有一个整数,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由得,分和两种情况讨论即可求解;
(2)先求,由中只有一个整数得,解出即可求解.
【详解】(1)由题意有:,
又因为,所以,
若,此时,解得;
若,此时,且,解得;
则实数的取值范围是.
(2)由(1)有或,由中只有一个整数,
那么这个整数只能是,则,解得,
则实数的取值范围是.
题型07充分性与必要性的判断
【典例1】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)已知,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】对通分,得,即,
,当且仅当时等号成立,
,,故必要性成立;
令,满足题意,
得,但不成立,故充分性不成立.
故“”是“”的必要不充分条件.
【典例2】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)命题“”是命题“”的____________条件.
【答案】必要不充分
【分析】按充分性、必要性的定义判断即可.
【详解】设命题,命题,
由推不出,如时,满足,但,
所以充分性不满足;
由能推出,
因为,即,
所以且,
所以是的必要不充分条件.
即命题“”是命题“”的必要不充分条件.
【变式1】(2026·辽宁大连·模拟预测)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据题意,求出时,,结合充分条件与必要条件判断即可.
【详解】时,,符合,
时,,又,
或,解得或,
综上,时,,
则“”是“”的充分不必要条件.
【变式2】(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)设,则“”是“”的____________(填“充分不必要条件”或“必要不充分条件”或“充要条件”或“既不充分也不必要条件”)
【答案】充分不必要条件
【分析】解不等式,再利用充分条件和必要条件的概念进行判断.
【详解】因,当时;当时,,得或;
又或
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要条件
【变式3】(24-25高二下·吉林长春·期末)设,,则是的________条件.(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”或“既不充分也不必要”)
【答案】必要不充分
【分析】先化简,根据充分、必要条件的定义判断.
【详解】因为或,,
所以由不能推出,而由可以推出,
故是的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分条件.
题型08根据充分性与必要性求参数
【典例1】(25-26高三上·广东梅州·阶段检测)已知“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围为______.
【答案】.
【分析】根据充分不必要条件判断集合间的包含关系,进而列出不等式,求出参数范围即可.
【详解】由题可得:,,
因为“”是“”的充分不必要条件,则集合是集合的真子集;
所以,解得:,
检验:时,,满足条件;
时,,满足条件;
所以综上,实数的取值范围为:;
故答案为:
【典例2】(25-26高二下·宁夏银川·期末)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)把代入集合,然后求出,;
(2)转化条件间的关系为集合间的关系,从而求出的取值范围.
【详解】(1)把代入集合,得 ,,
或.
(2)设,,若是的必要不充分条件,则真包含B,
那么,解得 ,
所以的取值范围为.
【变式1】(2026高一·全国·专题练习)已知命题,或,若是的充分不必要条件,则的取值范围为_______.
【答案】
【详解】命题对应集合,
命题对应集合或,
若是的充分不必要条件,则集合是集合的真子集,
则有或,解得或,即,
又,故的取值范围为.
【变式2】(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知集合,集合
(1)若,求实数m的取值范围.
(2)若,,p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)讨论两种情况,结合交集运算的结果得出实数的取值范围;
(2)由是成立的充分不必要条件,得出是的真子集,再由包含关系得出实数的取值范围.
【详解】(1)①若,此时,即,此时,满足题意;
②若,此时,即,若,则满足或,
又因为,得.
综上,实数m的取值范围为.
(2)p是q的充分不必要条件,是的真子集,
则,且等号不能同时成立,解得.
【变式3】(25-26高一下·河北保定·期中)已知集合,集合或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据交集的运算可得出关于的不等式组,即可解得实数的取值范围;
(2)分析可知,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】(1)已知,或,若,
则A的所有元素都不在B中,可得不等式组: ,
解得,即m的取值范围为;
(2)若p是q的充分条件,则,即A的所有元素都属于B,
因此有两种情况: ① ,此时,解得;
② ,此时,解得,
综上,m的取值范围是或.
题型09根据全称量词命题与存在量词命题真假求参数
【典例1】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知命题“” 是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,转化为是真命题,结合二次函数的性质,列出不等式,即可求解.
【详解】由命题是假命题,可得命题是真命题,
则满足,解得或,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
【典例2】(25-26高一上·北京·阶段检测)已知命题,使得为假命题,则实数的取值范围是________.
【答案】.
【分析】根据题意,转化为对于任意恒成立,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】由命题,使得为假命题,
可得命题,使得为真命题,
即对于任意恒成立,则满足,
解得,所以实数的取值范围为.
故答案为:.
【变式1】(25-26高一上·云南昭通·阶段检测)已知命题“”为假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.或
【答案】A
【分析】根据存在量词命题为假命题,可得:方程无实数根,进而利用判别式进行求解即可.
【详解】命题“”为假命题,则方程无实数根,
当时,,符合题意,
当时,即,解得:;
综上:.
故选:A.
【变式2】(25-26高三上·山东菏泽·期中)已知“,”为真命题,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】由参变量分离法可得出,求出函数在上的最小值,可得出实数的取值范围,即可得出实数的最小值.
【详解】因为“,”为真命题,
当时,由可得,
因为函数在上单调递减,则.
综上所述,,即实数的最小值为.
故答案为:.
【变式3】(25-26高三上·北京·阶段检测)请写出一个值,使命题“,使”为假命题,则______.
【答案】6(答案不唯一)
【分析】将原题转换为,得即可.
【详解】命题“,使”为假命题,则命题“,使”为真命题,
所以,
而在单调递减,在单调递增,
而离比离远,
所以当时,,
所以.
故答案为:6(答案不唯一).
题型10数形结合的思想
【典例1】(25-26高一上·安徽黄山·期中)某校举办运动会,比赛项目分为田径和球类.高一(1)班共有50名同学,其中有18人参加田径比赛,有22人参加球类比赛,两类比赛都不参加的人数是都参加的人数的3倍,则两类比赛都参加的同学有___________人.
【答案】5
【分析】利用Venn图即可求解.
【详解】设两类比赛都参加的人数为,画出Venn图如图所示,
则,解得,即两类比赛都参加的同学有5人.
故答案为:5.
【典例2】(24-25高一上·湖南湘潭·期末)设全集 ,,.
(1)若 ,求 .
(2)若 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用集合的补集和交集的运算知识即可求解.
(2)求出,,分,两种情况讨论,根据集合的运算求解即可.
【详解】(1)当时,,,
所以或,;
(2)全集 ,,
或,
,
分,两种情况讨论.
(1)当时,如图可得,或,
或;
(2)当时,应有:,解得;
综上可知,或,
故得实数 的取值范围.
【变式1】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有17人观看了《南京照相馆》,有11人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有5人同时观看了《南京照相馆》和《浪浪山小妖怪》,有3人同时观看了《南京照相馆》和《长安的荔枝》,没有人同时观看三部电影.只观看了《长安的荔枝》的有_________人.
【答案】7
【分析】用集合的观点,通过画出相应的图,根据已知人数关系列方程求解同时观看的人数,进而可求只观看了《长安的荔枝》的人数.
【详解】不妨将观看了《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》的同学分别用集合表示,
设同时观看了《浪浪山小妖怪》和《长安的荔枝》有人,
根据题意,画出相应的图,在相应的位置填上数字,
则,解得,
因此有4人同时观看了《浪浪山小妖怪》和《长安的荔枝》,
所以只观看了《长安的荔枝》的有人.
故答案为:.
【变式2】(24-25高一·全国·课后作业)已知集合,或,若,求实数a的取值范围.
【答案】
【分析】由已知,根据条件给的集合A和集合B,结合,通过对集合A进行分类讨论,讨论集合是不是空集,然后借助数轴从而确定参数的取值范围.
【详解】解析 由,得,从而.
①若,则,解得;
②若,在数轴上标出集合A,B,如图所示,
则,解得.
综上,实数a的取值范围是.
【变式3】(24-25高一上·安徽芜湖·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)254
(2){m|m≤3}
(3){m|m<2或m>4}
【分析】(1)直接求出集合A,即可得到非空真子集的个数;
(2)判断出B⊆A,分B=∅或B≠∅列不等式组,即可求出实数m的范围;
(3)分B=∅或B≠∅列不等式组,即可求出实数m的范围;
【详解】(1)当x∈Z时,A={x∈Z|-2≤x≤5}={-2,-1,0,1,2,3,4,5},
共有8个元素,所以A的非空真子集的个数为28-2=254.
(2)(2)因为A∪B=A,所以B⊆A,
当B=∅时,由m+1>2m-1,得m<2,符合;
当B≠∅时,根据题意,可得,解得2≤m≤3.
综上可得,实数m的取值范围是{m|m≤3}.
(3)(3)当B=∅时,由(1)知m<2;
当B≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,
可得或解得m>4.
综上可得,实数m的取值范围是{m|m<2或m>4}.
题型11分类与整合思想
【典例1】(25-26高一上·吉林·阶段检测)已知,集合中的元素恰有2个整数,求的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意可得,再分、两种情况讨论即可.
【详解】因集合中的元素恰有2个整数,
则其区间长度应满足,得,
当时,此时,则,得;
当时,此时,符合题意;
则的取值范围为.
【典例2】(25-26高一上·四川广元·期末)设集合,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若且,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)解方程后,列举法可得到集合,分类讨论的取值即可;
(2)解不等式可得到集合,由可得,分,讨论即可.
【详解】(1)因为方程的解为或,所以.
因为,所以,或.
当时,;
当时,.
所以或.
(2)因为不等式,即的解集为,所以.
因为,所以,
当时,;
当时,,又,所以,
由可知,解得.
综上,实数的取值范围为.
【变式1】(25-26高一上·广西钦州·开学考试)已知集合,,则集合中的元素个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】已知集合,根据,讨论得出,从而得出集合中的元素个数.
【详解】因为集合,
又因为,则:
当时,的可能取值为,
当时,,
当时,的可能取值为,,,
所以,故集合中的元素个数为7.
故选:C.
【变式2】(25-26高一上·上海·阶段检测)若对于任意,都有,则称集合为“和谐集”.已知,则集合的非空子集中“和谐集”的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.7
【答案】B
【分析】先确定集合中能构成“和谐集”的元素组,再根据元素组的组合情况确定“和谐集”的个数.
【详解】当时,,当时,,当时,, 可作为“和谐集”中一组元素;
当时,,当时,,当时,,可作为“和谐集”中一组元素;
当时,,当时,无意义,不是“和谐集”中的元素.
若集合的非空子集为“和谐集”,则其元素只能从元素组:和两组数中任意选择一组或两组,
集合的非空“和谐集”为:,,,共3个.
故选:B.
【变式3】(25-26高一上·上海·阶段检测)设a是实数,集合,若,则__________.
【答案】
【分析】根据已知讨论、、求出对应参数值,结合元素的互异性确定参数值.
【详解】由,
当,则,不满足元素的互异性,
当,
若,则,,
若,则,,
此时,满足.
当或,
若,则,不满足元素的互异性,
若,则,不满足元素的互异性,
综上,.
故答案为:
题型12新定义题
【典例1】(2026·广东深圳·三模)当一个非空数集满足:如果,那么且当时,时,我们称就是一个数域.有以下关于数域的说法:①0是任何数域的元素;②若数域有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域.其中正确的说法是( ).
A.①②④ B.②③④ C.①④ D.①②
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用数域的定义依次判断各个命题即可..
【详解】当,且时,,因此0是任何数域的元素,①正确;
当,且时,由数域的定义知,
因此,②正确;
当时,,③错误;
如果,那么,且当时,,因此有理数集是一个数域,④正确.
【典例2】(多选)(24-25高一上·江苏常州·阶段检测)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足,中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.例如,取,则就是一个戴德金分割.已知有理数集与无理数集都具有“稠密性”,即任意两个不同的实数之间都有无穷多个有理数,也有无穷多个无理数.则下列说法中,正确的有( )
A.若有最大元素,有最小元素,则可能是一个戴德金分割
B.若没有最大元素,有最小元素,则可能是一个戴德金分割
C.若有最大元素,没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
D.若没有最大元素,没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
【答案】BCD
【分析】根据戴德金分割的定义,结合选项,分别举例,判断正误.
【详解】对于A:若有最大元素,不妨设为,则,
要使,所以,此时中没有最小元素,
同理,若有最小元素,则中没有最大元素,
所以若有最大元素,有最小元素,则不可能是一个戴德金分割,故A错误;
对于B:设,
此时没有最大元素,有最小元素,满足是一个戴德金分割,故B正确;
对于C:设,
此时有最大元素,没有最小元素,满足是一个戴德金分割,故C正确;
对于D:设,,
此时没有最大元素,没有最小元素,满足是一个戴德金分割,故D正确;
故选:BCD
【变式1】(多选)(24-25高一上·福建漳州·期中)中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:“今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?”现有如下表示:已知,,,若,则下列选项中符合题意的整数为( )
A.23 B.68 C.128 D.233
【答案】ACD
【分析】依题意可知整数除以3余数为2,除以5余数为3,除以7余数为2;对选项逐一验证即可得出结论.
【详解】根据题意可知,代表的是除以3余数为2,除以5余数为3,除以7余数为2的整数;
对于A,可知,即A正确;
对于B,可得,不合题意,即B错误;
对于C,可得,即C正确;
对于D,易知.可知D正确.
故选:ACD
【变式2】(多选)(24-25高一上·山西运城·期中)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集M与N,且满足,,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.满足戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M没有最大元素,N没有最小元素
D.M有一个最大元素,N有一个最小元素
【答案】ABC
【分析】根据戴德金分割的定义可判断A;举例判断B;结合A中例子可判断C; 假设M有一个最大元素m,N有一个最小元素n,根据戴德金分割定义判断D.
【详解】对于A,满足戴德金分割的定义,A正确;
对于B,取,符合戴德金分割,
M没有最大元素,N有一个最小元素,B正确;
对于C,取满足戴德金分割的定义,
M没有最大元素,N没有最小元素,C正确;
对于D,假设M有一个最大元素m,N有一个最小元素n,根据戴德金分割定义,
必有,则无法满足,D错误,
故选: .
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第07讲 第一章集合与常用逻辑用语章末题型大总结
第一部分 思维导图
第二部分 题型精讲
题型01元素(集合)与集合
【典例1】(25-26高三下·河南周口·阶段检测)设集合,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(2026高一·全国·专题练习)集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
【变式1】已知非空集合,且,设,,,,则对于,的关系,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【变式3】(多选)(2025·四川成都·模拟预测)已知集合,则( )
A.
B.
C.存在,使得
D.存在,使得
题型02集合中元素的三个特性
【典例1】(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知集合,,则的元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【典例2】(多选)(24-25高一上·云南·阶段检测)已知集合,,若,则的值可能为( )
A. B.2 C. D.12
【变式1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知集合,若,则实数的值构成的集合为_________.
【变式2】(24-25高一·全国·课后作业)是正整数,任取四个正整数,其和组成的集合为,求这五个数.
题型03集合的表示方法综合
【典例1】(24-25高一上·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
【典例2】(24-25高一上·上海黄浦·阶段检测)用列举法表示集合__________.
【变式1】(24-25高一·全国·课后作业)已知集合,,试问集合与有几个相同的元素?并写出由这些相同元素组成的集合.
【变式2】(24-25高一·上海·课堂例题)用不同的方法表示下列集合:
(1)______;
(2)______;
(3)所有被5除余1的正整数所构成的集合______;
(4)平面直角坐标系中第一、三象限的全体点的坐标构成的集合______.
【变式3】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,则用列举法表示集合________.
题型04子集(真子集)及其应用
【典例1】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(25-26高一上·云南·阶段检测)已知集合,.
(1)若且,求b的值.
(2)若且,求a的值.
(3)是否存在实数a,使得对于任意实数b(且),都有?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【变式1】(2026·江西·模拟预测)已知集合,若,则( )
A.10或18 B.或 C.18 D.
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)已知, ,若,,求实数a组成的集合C的真子集.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知全集,集合,.
(1)若,存在集合P,使得,求出这样的集合P.
(2)是否存在集合M,N,满足?若存在,求实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
题型05交集、并集、补集运算
【典例1】(25-26高一下·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【典例2】(25-26高三下·山东烟台·阶段检测)已知集合或},,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(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
【变式3】(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.
题型06交集、并集、补集应用
【典例1】(24-25高一上·山西阳泉·期末)已知集合,集合.
(1)若集合B为单元素集合,求实数a的值;
(2)若AB=A,求实数a的取值范围.
【典例2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知集合,.
(1)在①,②,③这三个条件中选择一个条件,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式1】(25-26高一下·浙江宁波·开学考试)已知集合,集合.
(1)当时,求,;
(2)若且,求的取值范围.
【变式2】(25-26高一上·河北邯郸·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求:
(2)若对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【变式3】(专题01集合与逻辑(期末复习讲义)高一数学上学期湘教版)设集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若中只有一个整数,求实数的取值范围.
题型07充分性与必要性的判断
【典例1】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)已知,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【典例2】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)命题“”是命题“”的____________条件.
【变式1】(2026·辽宁大连·模拟预测)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2】(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)设,则“”是“”的____________(填“充分不必要条件”或“必要不充分条件”或“充要条件”或“既不充分也不必要条件”)
【变式3】(24-25高二下·吉林长春·期末)设,,则是的________条件.(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”或“既不充分也不必要”)
题型08根据充分性与必要性求参数
【典例1】(25-26高三上·广东梅州·阶段检测)已知“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围为______.
【典例2】(25-26高二下·宁夏银川·期末)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)设,,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【变式1】(2026高一·全国·专题练习)已知命题,或,若是的充分不必要条件,则的取值范围为_______.
【变式2】(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知集合,集合
(1)若,求实数m的取值范围.
(2)若,,p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【变式3】(25-26高一下·河北保定·期中)已知集合,集合或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
题型09根据全称量词命题与存在量词命题真假求参数
【典例1】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知命题“” 是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(25-26高一上·北京·阶段检测)已知命题,使得为假命题,则实数的取值范围是________.
【变式1】(25-26高一上·云南昭通·阶段检测)已知命题“”为假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.或
【变式2】(25-26高三上·山东菏泽·期中)已知“,”为真命题,则的最小值为__________.
【变式3】(25-26高三上·北京·阶段检测)请写出一个值,使命题“,使”为假命题,则______.
题型10数形结合的思想
【典例1】(25-26高一上·安徽黄山·期中)某校举办运动会,比赛项目分为田径和球类.高一(1)班共有50名同学,其中有18人参加田径比赛,有22人参加球类比赛,两类比赛都不参加的人数是都参加的人数的3倍,则两类比赛都参加的同学有___________人.
【典例2】(24-25高一上·湖南湘潭·期末)设全集 ,,.
(1)若 ,求 .
(2)若 ,求实数 的取值范围.
【变式1】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有17人观看了《南京照相馆》,有11人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有5人同时观看了《南京照相馆》和《浪浪山小妖怪》,有3人同时观看了《南京照相馆》和《长安的荔枝》,没有人同时观看三部电影.只观看了《长安的荔枝》的有_________人.
【变式2】(24-25高一·全国·课后作业)已知集合,或,若,求实数a的取值范围.
【变式3】(24-25高一上·安徽芜湖·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
题型11分类与整合思想
【典例1】(25-26高一上·吉林·阶段检测)已知,集合中的元素恰有2个整数,求的取值范围.
【典例2】(25-26高一上·四川广元·期末)设集合,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若且,求实数的取值范围.
【变式1】(25-26高一上·广西钦州·开学考试)已知集合,,则集合中的元素个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式2】(25-26高一上·上海·阶段检测)若对于任意,都有,则称集合为“和谐集”.已知,则集合的非空子集中“和谐集”的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.7
【变式3】(25-26高一上·上海·阶段检测)设a是实数,集合,若,则__________.
题型12新定义题
【典例1】(2026·广东深圳·三模)当一个非空数集满足:如果,那么且当时,时,我们称就是一个数域.有以下关于数域的说法:①0是任何数域的元素;②若数域有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域.其中正确的说法是( ).
A.①②④ B.②③④ C.①④ D.①②
【典例2】(多选)(24-25高一上·江苏常州·阶段检测)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足,中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.例如,取,则就是一个戴德金分割.已知有理数集与无理数集都具有“稠密性”,即任意两个不同的实数之间都有无穷多个有理数,也有无穷多个无理数.则下列说法中,正确的有( )
A.若有最大元素,有最小元素,则可能是一个戴德金分割
B.若没有最大元素,有最小元素,则可能是一个戴德金分割
C.若有最大元素,没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
D.若没有最大元素,没有最小元素,则可能是一个戴德金分割
【变式1】(多选)(24-25高一上·福建漳州·期中)中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:“今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?”现有如下表示:已知,,,若,则下列选项中符合题意的整数为( )
A.23 B.68 C.128 D.233
【变式2】(多选)(24-25高一上·山西运城·期中)1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集M与N,且满足,,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A.满足戴德金分割
B.M没有最大元素,N有一个最小元素
C.M没有最大元素,N没有最小元素
D.M有一个最大元素,N有一个最小元素
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