内容正文:
专题1.3 集合的基本运算重难点题型专训
(3个知识点+12大基础题型+3大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、交集的概念及运算
题型二、根据交集结果求集合或参数
题型三、并集的概念及运算
题型四、根据并集结果求集合或参数
题型五、补集的概念及运算
题型六、根据补集运算确定集合或参数
题型七、交并补混合运算
题型八、根据交并补混合运算确定集合或参数
题型九、容斥原理的应用
题型十、根据并集结果求集合元素个数
题型十一、集合新定义
题型十二、利用Venn图求集合
第二部分·练提高题型
题型一、交集相关求解
题型二、并集相关求解
题型三、补集相关求解
第三部分・自我检测
知识点01 并集与交集
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
A∪B={x|x∈ A,或x∈ B}
2.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
【即时训练】
1.(25-26高二下·江西赣州·期末)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出集合B,再根据交集的定义求解即可.
【详解】由,得,即.
所以.
2.(25-26高一下·贵州遵义·开学考试)已知集合,则______.
【答案】
【详解】,
;
故:.
知识点02 补集与全集
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
2.补集
定义
文字
语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合
A的所有元素组成的集合称为集合A相
对全集U的补集,简称为集合A的补集,
记作∁UA
符号
语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形
语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
3.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)
【即时训练】
1.(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
2.(25-26高二下·上海黄浦·期末)已知全集,集合,则________.
【答案】
【分析】根据补集的定义,在全集中剔除集合的所有元素,即可求得的补集
【详解】已知全集,集合,
则,即
知识点03 Venn图表达集合的关系和运算
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
【即时训练】
1.(25-26高一上·福建福州·期中)高一(1)班共有50名同学,暑假期间,有18人观看电影《南京照相馆》,有15人观看电影《浪浪山小妖怪》,这两部电影均不观看有25人.则这两部电影都观看的有( )
A.6人 B.7人 C.8人 D.9人
【答案】C
【分析】画出韦恩图,列方程可得.
【详解】
设这两部电影都观看的有人,
由图形可知,解得.
故选:C
2.(25-26高二上·湖北十堰·期中)如图是某班级50名学生参加数学、语文、英语兴趣小组的情况,设事件“参加数学兴趣小组”,事件“参加语文兴趣小组”,事件“参加英语兴趣小组”.现从这个班任意选择一名学生,则事件所代表的区域是________(填区域编号).
【答案】4
【分析】结合事件所表示的意义和韦恩图求出答案.
【详解】事件表示喜欢数学兴趣小组,且喜欢语文兴趣小组,
但不喜欢英语兴趣小组,故表示的区域为4.
故答案为:4
【基础题型一 交集的概念及运算】
【例1】(2026高三·全国·专题练习)设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】集合是点集,元素是点;集合是数集,元素是实数,故.
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.
2.(24-25高一上·浙江·阶段检测)(多选)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. B. C. D.
【答案】AC
【分析】直接将各选项的数字变形判断即可.
【详解】对A,,满足的描述,所以,符合;
对B,,不满足的描述,则,不符合;
对C,,满足的描述,,符合;
对D,,不满足的描述,则,不符合.
故选:AC
3.(2025高二上·甘肃·竞赛)设集合,则的元素个数为_____.
【答案】2
【分析】判断集合中的元素有哪些在集合中即可求解.
【详解】在的元素中,都不是平方数,小于2025,所以它们都不属于,
而,所以的元素个数为2.
故答案为:2.
4.(25-26高一上·辽宁·阶段检测)设集合,,.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合的交集运算求解;
(2)分和讨论,根据子集关系求解出的取值范围.
【详解】(1),,
.
(2)当时,,解得:,满足题意;
当时,,解得,由(1)知,
,画出数轴图,
,解得.
综上,实数的取值范围是.
【基础题型二 根据交集结果求集合或参数】
【例2】(2026·云南·三模)已知集合,若,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以或,
当时,与集合元素的互异性矛盾;
当时,可得,此时,满足
故.
1.(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.
2.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)(多选)设集合,.若,则的值可能为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】先根据条件得集合包含关系,再根据是否为空集分类讨论,最后解得结果.
【详解】, ,
当即时,满足题意,所以,
当即时,,由得或,
所以,或
综上,,或,或
故选:BCD
3.(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,,.
4.(25-26高一上·辽宁·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若命题“”是真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由,列出不等式求解即可;
(2)法一:通过求解时的取值范围,再求其补集即可,
法二:通过求解即可.
【详解】(1)因为且,
所以
.
又,
,
实数的取值范围为.
(2)解法1:命题“”是真命题,.
下面讨论的情形:
①当时,,满足;
②当时,,若,则或,解得.
综上,当时,.
命题“”是真命题时,实数的取值范围为.
解法2:命题“”是真命题,.
解得:
即命题“”是真命题时,实数的取值范围为.
【基础题型三 并集的概念及运算】
【例3】(25-26高二下·湖南怀化·期末)已知集合,集合,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】使用集合的并集运算求解.
【详解】
1.(25-26高一下·江西宜春·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求解集合,再由集合并集的定义求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,所以.
2.(24-25高三下·江西·阶段检测)(多选)已知集合,则下列判断正确的是( )
A.
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ACD
【分析】根据集合和中元素的定义,对不同情况下元素的运算结果进行分析,判断其是否属于相应集合.
【详解】当时,,则,正确.
设,,则未必属于错误.
,因为,
所以,所以,D正确.
同理可得C正确.
故选:ACD
3.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)已知集合,,则中所有元素的和的可能值组成的集合为______.
【答案】
【分析】解不等式求得,根据判别式求得,由此求得,进而求得中所有元素的和构成的集合.
【详解】,所以.
,
当时,,
,所有元素的和为2025.
当时,,
,所有元素的和为.
当时,由求根公式有的两个不相等的实数根为,
,其中,
若,,
,所有元素的和为.
若,则,所有元素的和为,
综上所述,的所有情况中,所有元素的和构成的集合为.
故答案为:
4.(25-26高一上·江苏徐州·期中)设全集,集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由集合并集运算即可求解;
(2)由,确定,求解即可.
【详解】(1)当时,,
又,
所以
(2)由
得,
因为,
所以,
解得,
即实数t的取值范围是.
【基础题型四 根据并集结果求集合或参数】
【例4】(2026·云南·模拟预测)已知全集,,则集合B可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据并集的定义求解.
【详解】若,则,故A错误;
若,则,故B错误;
若,则,故C错误;
若,则,故D正确;
1.(2025·云南昭通·模拟预测)已知集合,集合.若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】解方程求得集合A,根据并集结果从而求得.
【详解】集合,集合.由,可知集合必须包含元素2,即.
故选:D
2.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)(多选)若集合,,且满足,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据集合的并集性质转化为子集关系,再分情况讨论的可能取值,结合元素互异性验证结果即可得解.
【详解】由已知,则,所以的值可能为,或.
由元素互异性可知,,
当时,解得,此时
或,满足题意.
当时,解得,若,
则集合中会出现重复元素,不满足集合中元素的互异性,故舍去;
若,则,满足题意.
当时,解得或1,若,
则集合和集合中均会出现重复元素,不满足集合中元素的互异性,故舍去;
若,则,满足题意.
因此,实数的值可以为.
故选:ACD.
3.(25-26高一上·上海闵行·阶段检测)已知集合,若 ,则实数 取值范围是_____.
【答案】
【分析】由,比较大小关系即可.
【详解】因为,且 ,
所以,
即实数 取值范围是,
故答案为:
4.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知集合,.
(1)若,求a的值;
(2)若,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合关系可得,求得或,分别代入验证即可求解;
(2)根据并集定义可知或,求得或,分别代入验证即可求解.
【详解】(1)因为,,且,
所以,即,解得或,
当时,,,不满足,不合题意;
当时,,,满足,符合题意;
综上,;
(2)因为集合,,,
所以或,解得或,
当时,,,满足,符合题意;
当时,,,此时,不合题意;
综上,.
【基础题型五 补集的概念及运算】
【例5】(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.
1.(24-25高一下·云南临沧·期末)设全集,集合,则中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据题意解不等式,推导出x的取值范围,确定全集U,再根据给定集合进行补集运算求解.
【详解】根据题给条件:可知,所以
即.
集合
则,元素个数为4.
故选:B.
2.(24-25高一上·内蒙古兴安·阶段检测)(多选)设全集,,其中,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】利用补集的运算即可得解.
【详解】由于,所以,
所以可以是、、,故ABC正确,D错误.
故选:ABC.
3.(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)若当时,一元二次方程无实数根,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】将方程变形整理得,由得取值范围,其补集即为所求.
【详解】 设全集为时,集合为方程无实根时的取值,
则集合为方程有实根时的取值,于是,将方程变形整理得.
若方程有实数根,则由得,即,
由此解得,即,
所以或.
即当或时,方程0在内无实数根.
故答案为:.
4.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用交集的意义求解即可;
(2)利用补集的意义可求得,结合已知可得,求解即可.
【详解】(1)当时,,又因为,
所以;
(2)因为,或,
又因为,,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
【基础题型六 根据补集运算确定集合或参数】
【例6】(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知全集,集合,若,则( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【分析】根据补集的定义,先确定集合 ,再比较集合中的元素求出 .
【详解】因为 ,且 ,所以从全集 中去掉元素 后,得到
又 ,因此解得
1.(25-26高一上·广东江门·期末)设全集,集合满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据补集的定义求出集合,然后根据元素与集合的关系判断即可.
【详解】因为全集,集合满足,
所以.
所以.
故选:A.
2.(24-25高一上·贵州遵义·期末)(多选)(多选题)设全集U={x|x2-8x+15=0,x∈R}.={x|ax-1=0},则实数a的值为( )
A.0 B. C. D.2
【答案】ABC
【分析】首先求集合,再结合补集的定义,讨论和两种情况,求实数的取值范围.
【详解】U={3,5},若a=0,则,此时A=U;
若a≠0,则=.
此时=3或=5,
∴a=或a=.
综上a的值为0或或.
故选:ABC
3.(25-26高三上·贵州黔西南·阶段检测)集合(,、),定义为的长度.已知数集,,若,则的长度的最大值是______.
【答案】
【分析】由,结合题意可求出,即可求出的长度的最大值.
【详解】因为数集,,
所以,解得:,
,所以,所以.
则的长度为:,
所以的长度的最大值是:.
故答案为:
4.(25-26高一上·北京·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)分,两种情况,结合题意讨论求解即可;
(2)结合(1),根据题意讨论求解即可.
【详解】(1)由,得,
当时,即时,,满足;
当时,有,解得.
综上所述,实数的取值范围.
(2)由(1)知,当时,,所以,满足;
当或时,,,
由可得,所以.
综上所述,实数的取值范围.
【基础题型七 交并补混合运算】
【例7】(2026·广东·模拟预测)已知集合,全集和集合.若,则可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由集合的运算可得.
【详解】因为集合,,
所以,
综合选项判断可得B正确.
故选:B.
1.(25-26高二下·浙江宁波·期中)设全集为,若,,则集合等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析出成立的条件,将集合转化为,即可得解.
【详解】已知,所以它的补集为;
,所以它的补集为.
要使成立,只需或,
所以集合或
.
2.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)(多选)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】本题考查集合的交、并、补基本运算,需根据各类运算的定义逐一计算各选项判断正误
【详解】选项A:根据并集定义,合并两个集合的所有元素并去重,可得,A正确;
选项B:根据交集定义,取两个集合的公共元素,可得,因此,B错误
选项C:先得,再求其在全集中的补集,即中去掉的剩余元素,得,C正确
选项D:先求在中的补集,得,再和求交集,公共元素只有,因此,D正确.
3.(24-25高一上·河北石家庄·阶段检测)设全集,,,则集合__________.
【答案】
【分析】由集合的交并补混合运算关系得到即可;
【详解】因为,,
所以集合中没有0,1,8,9,
又,所以集合中有2,4,同时
,说明集合中没有5,7,10,
综上,集合,
故答案为:.
4.(25-26高一上·上海·期末)已知集合,,全集.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合的交并补运算即可.
(2)根据得到是的子集,分和两种情况计算,取并集即可.
【详解】(1)当时,,又或,
所以.
(2)因为,所以是的子集.
当时,,解得.
当时,,解得,所以,
综上,.
【基础题型八 根据交并补混合运算确定集合或参数】
【例8】(25-26高三上·山西晋城·阶段检测)已知全集,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意得到,再由即可得到.
【详解】由,
,
故选:D.
1.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)集合,,集合,若,则以下的取值不满足题意的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求得,利用,列出不等式,求得的取值范围,结合选项,即可求解.
【详解】由集合,,
可得,则,
因为,则满足,解得,
结合选项,可得选项D不满足题意.
故选:D.
2.(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)(多选)已知全集,集合,且集合满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据补集和交集的定义,结合条件,分析集合中的元素.
【详解】由条件可知,集合中的元素有2和4,则集合中没有2和4,故A错误,B正确;
集合中没有元素6,所以集合中有元素6,故C正确;
因为集合中没有元素8,所以8是否属于集合不确定,故D错误.
故选:BC
3.(24-25高一上·四川绵阳·阶段检测)已知或,,若,则m的取值范围是______.
【答案】
【分析】求出,由建立不等式即可得解.
【详解】由或,可得,
因为,,
所以且,
解得,
故答案为:
4.(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,,若,求实数a的取值范围.
【答案】
【分析】先假设,求出对应实数a的取值范围,再对a的范围去补集即可.
【详解】∵.
假设,则
①,有,解得;
②,有,a无实数解;
③,有,解得;
④,有,a无实数解.
∴时,,
即满足的实数a的取值范围是
【基础题型九 容斥原理的应用】
【例9】(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
1.(25-26高一上·河北·期中)某班有45名学生,其中20人喜欢篮球,25人喜欢乒乓球,10人对这两项运动都不喜欢.则同时喜欢篮球和乒乓球的人数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【分析】设出喜欢篮球又喜欢乒乓球的人数,根据题意,列方程即可解出答案.
【详解】设喜欢篮球又喜欢乒乓球的人数为,
则只喜欢篮球的有,只喜欢乒乓球的有,
所以,解得,
所以同时喜欢篮球和乒乓球的人数为10,
故选:B.
2.(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
3.(25-26高一下·河北保定·期中)某校高一(4)班学生共47人,寒假参加体育训练,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,三项都参加的有__________人.
【答案】5
【分析】将参加各队的学生转化为集合,利用三个集合的容斥原理公式,设三项都参加的人数为未知数,代入已知数据列方程求解.
【详解】设参加足球队的学生组成集合,参加排球队的学生组成集合,参加游泳队的学生组成集合,
则,,,,,.
设三项都参加的人数为,
则,
因为,
所以由
得,
解得,即三项都参加的有5人.
故答案为:5.
4.(25-26高三上·广西钦州·开学考试)一个学校只有三门课程:数学、语文、外语,已知修这三门课的学生分别有172,132,130人;同时修数学、语文两门课的学生有48人,同时修数学、外语两门课的学生有30人,同时修语文、外语两门课的学生有21人;三门课全修的学生有5人.问:
(1)该校共有多少学生?
(2)只修一门课的学生有多少?
(3)正好修两门课的学生有多少?
【答案】(1)340人
(2)251人
(3)84人
【分析】(1)设修数学、语文、外语的学生组成集合为,由容斥原理求解即可;
(2)由容斥原理只修一门课的学生有
;
(3)由容斥原理正好修两门课的学生有
【详解】(1)设修数学、语文、外语的学生组成集合为,
则,
,
,
所以该校共有340人.
(2)只修一门课的学生有
,
所以只修一门课的学生有251人.
(3)正好修两门课的学生有
,
所以正好修两门课的学生有84人.
【基础题型十 根据并集结果求集合元素个数】
【例10】(2026·安徽淮北·一模)已知集合,则的元素个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】利用并集的运算求解.
【详解】,,
,的元素个数为.
故选:C.
1.(2025·广东深圳·一模)满足等式的集合X共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据方程的实数根可得集合,则,由集合的并集与元素的关系即可得符合条件的所有集合.
【详解】解:方程的实数根有,解集构成的集合为,
即,则符合该等式的集合为,,,,
故这样的集合共有4个.
故选:D.
2.(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)(多选)设,均为有限集,中元素的个数为,中元素的个数为,中元素的个数为,下列各式可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据并集的定义结合条件即得.
【详解】由并集的定义知,当集合与中没有公共元素时,有,所以可能成立;
当集合与中有公共元素时,,所以可能成立;
当集合与集合为相等集合时,,所以可能成立;
根据集合的并集运算可知不能成立.
故选:ABD.
3.(25-26高一上·广东肇庆·阶段检测)设有序集合对满足:,,记,分别表示集合中的元素个数,则符合条件,的有序集合对有______对.
【答案】44
【分析】根据题意转化为对Card,进行分类讨论即可.
【详解】由条件可知,,,
当,时,不成立;
当,时,则,,
所以,,符合条件的有1对;
当,时,则,,
集合中另一个元素从剩下的6个数中再选1个,所以有6对;
当,时,则5,,
集合中另外的元素从剩下的6个数中再选2个,所以有15对;
当,时,,,矛盾;
剩下几种情况,由对称性和前面类似,
所以共有对,
故答案为:44.
4.(25-26高一上·上海浦东新·阶段检测)若集合
(1)用列举法表示集合.
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)解一元二次方程即可;
(2)根据并集的结果得到集合的包含关系即可求解.
【详解】(1)由解得或,所以.
(2)因为,所以,
由解得或,
若,则,满足;
若,则,因为,所以,
综上或.
【基础题型十一 集合新定义】
【例11】(2025·安徽蚌埠·二模)对于数集,,定义,,若集合,则集合中所有元素之和为( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的新定义求出 和 ,即可求出元素之和.
【详解】根据新定义,集合,则,
则 ,则可知所有元素之和为.
故选:D
1.(2025·上海闵行·一模)已知,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题中的定义求解即可.
【详解】且,因为,
对于,所以;对于,所以;
则,
故选:C.
2.(24-25高一上·四川泸州·期中)(多选)定义集合A与的运算:且.已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由题干中所定义集合运算,结合题意可得答案.
【详解】因为,,,
所以,,
,.
故选:AD.
3.(25-26高一上·吉林·期中)设全集,且的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如:表示的是自左向右的第2个字符为1,第4个字符为1,其余字符均为0的6位字符串010100,并规定,空集表示的字符串为000000.对于任意两集合,我们定义集合运算且.若,,则表示的6位字符串是___________.
【答案】010101
【分析】利用集合的新定义得出,再由集合的字符表示即可求解.
【详解】由,,得,则,
因此此集合的第2个字符为1,第4个字符为1,第个字符为1,其余字符均为0,
所以表示的6位字符串是010101.
故答案为:010101
4.(25-26高一上·上海·期中)如果正整数集的子集满足:
①;
②任意,存在,使得,则称为集.
(1)分别判断与是否为集(直接写出结论);
(2)当时,对于集,设,求证:;
(3)当时,若,求集中所有元素的和的最小值.
【答案】(1)不是集,是集.
(2)
证明:因为是集,且.
因为是集合中最大的元素,且,所以,即.
又因为,所以,即.
同理,.相加可得,
即,
因为,所以,所以.
(3)17
【分析】(1)根据集的定义可判断;
(2)根据集的特征得出,求和整理可证;
(3)根据推理出所有的集,求出最小值即可.
【详解】(1)不是集,是集.
因为A的元素3和5都不存在两个元素和与之相等,所以A不是集;
由于,符合集定义,所以B是集.
(2)略
(3)因为,且是集,所以7可以表示为集合中其他两个元素的和.
由于,所以集合中至少有4个元素.
由,且7是最大元素,;
若集合中含有元素6,则必有3,若有3,则必有2,此时;
若集合中含有元素5,则必有2和3,此时;
若集合中含有元素4,则必有2和3,此时;
所以集合中所有元素的和的最小值为.
【基础题型十二 利用Venn图求集合】
【例12】(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.
1.(25-26高一上·广东阳江·阶段检测)图中阴影部分所表示的集合是( ).(全集)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据图形结合集合的基本运算求解即可.
【详解】根据图形,阴影部分属于集合,不属于集合A,C,
则阴影部分所表示的集合可以为.
故选:A
2.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)(多选)已知为全集,若是的非空子集,且满足,则下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】结合Venn图逐项判断即可.
【详解】
由Venn图知:
,当时也成立,A正确;
,当时也成立,B错误;
,当时也成立,C正确,
,当时也成立,D正确,
故选:ACD
3.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,若,集合,则图中阴影部分所表示的集合为__________.
【答案】
【分析】先分类讨论求出全集,再求出集合,结合韦恩图可知阴影部分表示在集合中,但不在集合中的元素构成的集合,即可.
【详解】当时,,得,不符合;
当时,,得;
当时,,得,不符合,
故,
,,
则阴影部分表示在集合中,但不在集合中的元素构成的集合,即.
故答案为:
4.(24-25高一上·新疆阿克苏·阶段检测)已知全集
(1)求集合;
(2)若集合,求.
【答案】(1)
(2)或,
【分析】(1)根据,可得,再借助韦恩图即可得解;
(2)根据交集和并集的定义求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
所以,
由,
如图,作出韦恩图,
由图可知;
(2)因为,
所以或,.
【提高题型一 交集相关求解】
【例1】(25-26高三下·重庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,
当时,即;
当时,即,解得,
综上不等式的解集为或,故或,
又,根据交集的定义即可得.
1.(25-26高三下·北京海淀·阶段检测)已知集合,,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合后,由可得,利用集合间关系即可得解.
【详解】,
由,则,故,
即的取值范围为.
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)(多选)已知,,若,则实数可能取的值为( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据,对集合A进行分类讨论,结合二次方程根的判别式和韦达定理计算.
【详解】当时,,解得;
当时,即或时,此时方程的两个根需满足小于等于,
则,,得,,
综上,.
故选:ACD.
3.(25-26高一上·河南·开学考试)设集合,则中元素的个数为___________.
【答案】81
【分析】由集合描述法转换成列举法,再由交集运算即可求解.
【详解】,
,
所以,
又,
所以中元素的个数为,
故答案为:81
4.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,,并且.求满足题意的所有实数x所成的集合.
【答案】且
【分析】根据可得,分析的范围,然后结合集合元素的互异性求解可得.
【详解】因为,所以,所以,
当时,所以中元素都为负数,中元素都为非负数,
所以,此时满足.
由集合元素的互异性可知,,即,得.
综上,求满足题意的所有实数x所成的集合为且.
【提高题型二 并集相关求解】
【例2】(24-25高二下·北京延庆·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据并集概念计算即可.
【详解】集合,,则.
故选:C.
1.(2026·河北沧州·模拟预测)若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件求出集合,再利用并集的定义即可求解.
【详解】由题意可知,又,
所以.
故选:D.
2.(25-26高一上·甘肃白银·阶段检测)(多选)(多选),,且,则的可能值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】BCD
【分析】根据,,得到,分类讨论解决即可.
【详解】由题知
由,解得或
所以,
因为,所以
当时,,满足题意,
当时,,,即,或,即;
故选:BCD
3.(24-25高一上·江苏·期中)若或,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据并集的运算进行求解即可.
【详解】由或,
则,解得,
故答案为:.
4.(25-26高一上·上海徐汇·期末)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,先求出集合,再根据并集的定义求解即可;(2)先求出集合,根据,在数轴上表示出集合,根据图可列不等式组求解即可.
【详解】(1)当时,,
所以.
(2)因为,所以.
又,在数轴上表示出集合,如图:
由图知,解得,即实数的取值范围是.
【提高题型三 补集相关求解】
【例3】(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解不等式后,根据补集运算求解.
【详解】因为,,
所以,
故选:D
1.(2026·江苏南通·模拟预测)已知为的两个非空真子集,若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得到集合的关系,作出集合的图,由图对各个选项进行判断.
【详解】因为,所以,如图:
对于选项A,由题意知是的真子集,故,故A不正确;
对于选项B,由是的真子集且都不是空集知,,,故B正确;
对于选项C,由是的真子集知,,故C不正确.
对于选项D,由是的真子集,故,故D不正确.
故选:B
2.(24-25高一上·山东泰安·期中)(多选)已知全集,其中,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据集合元素的性质及补集的概念求解即可得答案.
【详解】已知全集,其中,
当时,
当时,
当时,
故选:AC.
3.(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)已知全集,集合,若,则_______,
【答案】7
【分析】由得,即和为一元二次方程的根,利用根与系数关系即可求解.
【详解】由有:,所以和为一元二次方程的根,
所以,所以,
故答案为:.
4.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知全集
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若中有四个元素,求和的值.
【答案】(1);
(2),.
【分析】(1)若,则,根据一元二次方程根的关系即可求的取值范围;
(2)若中有四个元素,则等价为为单元素集合,然后进行求解即可.
【详解】(1)解:全集,,
由知,,即方程无解,
,,
判别式,即或,
由得;
由得;
同理,由3、4、5不是方程的根,依次可得,,;
综上可得所求范围是,且,,,;
(2)解:中有四个元素,为单元素集合,由,
解得,
当时,方程化为,解得,所以,满足条件;
当时,方程化为,解得,所以,不满足条件;
综上知,,,.
1.(2026·陕西榆林·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据真子集的定义,结合交集定义进行求解即可.
【详解】因为,
所以,,即,
又,但,所以,故.
2.(25-26高一上·安徽·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】考查集合的运算以及方程和不等式的求解,分别求出A,B两个集合,再根据并集的定义求解.
【详解】由题意得,,,则.
故选C.
3.(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据补集、交集的定义进行计算.
【详解】集合,,
∴,则.
故选:C.
4.(25-26高一下·安徽滁州·开学考试)已知集合,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由,则,
而,则,
若,则,,此时,不满足题意,故,
同理可得,又,则.
5.(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.
6.(25-26高一上·江西赣州·期中)(多选)设集合,,则( )
A.当时,
B.当时,有4个元素
C.当时,
D.
【答案】ABD
【分析】根据交集和并集运算判断AB,举反例判断C,结合元素的互异性和子集关系,分类讨论判断不成立,即可判断D.
【详解】A选项:当时,,,所以,正确;
B选项:当时,或即,
当时,,,,有4个元素;
当时,,,,有4个元素;正确;
C选项:由A选项可知当时,,,
,符合,但是不满足,错误;
D选项:当时,,则,,
根据集合中元素满足互异性,得到,所以,
当时,,,不满足;
当即时,,,不满足;
当,即或(舍去),即时,,,不满足;
当,即或(舍去),即时,,,不满足;
综上,不存在,使得,所以,正确;
故选:ABD
7.(25-26高一上·广东河源·阶段检测)(多选)已知集合,,若,则a的值可以是( )
A. B.0 C. D.
【答案】ABC
【分析】利用给定条件建立不等式组,求解参数范围即可.
【详解】∵,则,解得,
由选项可知,的值可以是或或.
故选:ABC
8.(2025·江苏泰州·模拟预测)(多选)对任意,记,并称为集合的对称差.例如:若,则.下列命题中,为真命题的是( )
A.若且,则
B.若且,则
C.若且,则
D.存在,使得
【答案】AB
【分析】根据集合的新定义,结合选项以及交并补的性质逐一判断即可.
【详解】解:对于A,因为,所以,
所以,且中的元素不能出现在中,因此,即A正确;
对于B,因为,所以,
即与是相同的,所以,即B正确;
对于C,因为,所以,
所以,即C错误;
对于D,由于
,
而,
故,即D错误.
故选:AB.
9.(24-25高一上·福建福州·期中)(多选)已知全集,,,,,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的不同真子集个数为8
【答案】BC
【分析】根据已知条件作出Venn图,结合元素与集合的关系以及集合之间的关系,一一判断各选项,即得答案.
【详解】因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,
又,说明,
综上,画出维恩图如下:
对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,的不同真子集个数为7,故D错误,
故选:BC.
10.(25-26高二下·安徽·期末)(多选)设集合是非空数集,若对任意x,,都有,则称集合为“闭集合”.则下列说法正确的是( )
A.集合不是“闭集合”
B.正整数集是“闭集合”
C.若集合是“闭集合”,且,则集合中的元素个数一定是无数个
D.若集合,都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
【答案】ABD
【分析】对于A. 通过举反例,即可判断;对于B. 由正整数相乘的封闭性即可判断;对于C.通过举反例,说明其为有限集合即可;对于D. 利用闭集合定义检验即可判断.
【详解】选项 A,集合,取,则,不满足闭集合的定义,故A 正确;
选项 B,正整数集中任意两个正整数相乘,结果仍为正整数,因此正整数集是闭集合,故B 正确;
选项 C,若取集合, ,,,
满足闭集合定义,但只有 2 个元素,是有限集, 故C 错误;
选项 D,任取,则且,因集合,都是“闭集合”,
则,,因此,满足闭集合定义,故D 正确.
11.(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.
12.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为________________.
【答案】
【分析】利用Venn图得出阴影部分表示的集合为,再利用交集、补集的概念和运算规则求解.
【详解】由Venn图可知,图中阴影部分区域表示为,
,,
或,
,
或,
故答案为:.
13.(2026·江苏南通·模拟预测),,则______.
【答案】
【分析】结合集合的交集及补集运算分析B的可能情况,然后再结合集合并集运算可求.
【详解】解:因为,,得且.
所以或或或.所以
故答案为:
14.(25-26高一上·山东青岛·期中)某商店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出18种商品,第二天售出12种商品,第三天售出16种商品,前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种,则该商店第一天售出但第二天未售出的商品有________种;这三天售出的商品至少有________种.
【答案】
【分析】第一天售出商品数减去前两天都售出的商品数即可解决第一空,再求出第三天售出的商品中有多少种商品第二天未售出,要使商品种数最少,则只需第三天中这种第二天未售出的商品恰都是第一天售出过,即可得解.
【详解】因为前两天都售出的商品有种,
因此第一天售出且第二天没有售出的商品有种;
同理由后两天都售出的商品有种,
则第三天售出的商品中有种第二天未售出;
所以三天售出商品种数最少时,
即第三天中这种第二天未售出的商品恰都是第一天售出过的,且第二天未售出的那些即可,
所以这三天售出的商品至少有种.
故答案为:;.
15.(25-26高一上·江苏南通·期中)已知集合,若集合B,C满足,则称为“完美集合对”,所有“完美集合对”的个数记作,则________.
【答案】27
【分析】利用列举法,结合并集的定义即可求解.
【详解】时,,则满足的有:
当时,,
当时,或,
当时,或,
当时,或,
当时,或或或,
当时,或或或,
当时,或或或,
当时,或或或或或或或,
综上可得.
故答案为:27
16.(25-26高二下·河北沧州·期末)已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【详解】(1)当时,集合,
且或,所以或.
(2)因为,则,
又因为,则,可得,
又因为或,则,解得,
所以m的取值范围是.
17.(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.
18.(24-25高一上·河南周口·阶段检测)已知集合,或,.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)
【分析】(1)求得集合,得到或,结合并集的运算,即可求额吉;或.
(2)由(1)知,分和,两种情况讨论,结合集合的运算法则,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:由集合,或,
可得或,则或.
(2)解:由(1)知,,或,
所以或,可得,
当时,即时,,此时满足;
当时,即时,要使得,
则满足或,解得或,
综上可得,实数的取值范围为.
19.(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.
20.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)对任意,,记,称为集合,的对称差.
(1)若为2的倍数,为3的倍数,求;
(2)若,,,求,;
(3)证明:对任意,,,.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据新定义及集合的运算求解;
(2)根据新定义,分类讨论即可得解;
(3)根据集合的新定义结合交集及并集计算证明.
【详解】(1)因为;,则,,
则;
(2)因为,,,
则,又因为,
若,则时,,,不合题意,舍去;
所以,则,可得,,
则,所以;
(3)设,
;
设,
;
所以.
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专题1.3 集合的基本运算重难点题型专训
(3个知识点+12大基础题型+3大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、交集的概念及运算
题型二、根据交集结果求集合或参数
题型三、并集的概念及运算
题型四、根据并集结果求集合或参数
题型五、补集的概念及运算
题型六、根据补集运算确定集合或参数
题型七、交并补混合运算
题型八、根据交并补混合运算确定集合或参数
题型九、容斥原理的应用
题型十、根据并集结果求集合元素个数
题型十一、集合新定义
题型十二、利用Venn图求集合
第二部分·练提高题型
题型一、交集相关求解
题型二、并集相关求解
题型三、补集相关求解
第三部分・自我检测
知识点01 并集与交集
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B(读作“A并B”)
A∪B={x|x∈ A,或x∈ B}
2.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
【即时训练】
1.(25-26高二下·江西赣州·期末)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一下·贵州遵义·开学考试)已知集合,则______.
知识点02 补集与全集
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
2.补集
定义
文字
语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合
A的所有元素组成的集合称为集合A相
对全集U的补集,简称为集合A的补集,
记作∁UA
符号
语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形
语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
3.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)
【即时训练】
1.(25-26高一下·广西南宁·期末)设全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·上海黄浦·期末)已知全集,集合,则________.
知识点03 Venn图表达集合的关系和运算
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
【即时训练】
1.(25-26高一上·福建福州·期中)高一(1)班共有50名同学,暑假期间,有18人观看电影《南京照相馆》,有15人观看电影《浪浪山小妖怪》,这两部电影均不观看有25人.则这两部电影都观看的有( )
A.6人 B.7人 C.8人 D.9人
2.(25-26高二上·湖北十堰·期中)如图是某班级50名学生参加数学、语文、英语兴趣小组的情况,设事件“参加数学兴趣小组”,事件“参加语文兴趣小组”,事件“参加英语兴趣小组”.现从这个班任意选择一名学生,则事件所代表的区域是________(填区域编号).
【基础题型一 交集的概念及运算】
【例1】(2026高三·全国·专题练习)设集合,,则( )
A. B. C. D.
1.(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·浙江·阶段检测)(多选)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. B. C. D.
3.(2025高二上·甘肃·竞赛)设集合,则的元素个数为_____.
4.(25-26高一上·辽宁·阶段检测)设集合,,.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【基础题型二 根据交集结果求集合或参数】
【例2】(2026·云南·三模)已知集合,若,则( )
A.1 B.3 C. D.
1.(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
2.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)(多选)设集合,.若,则的值可能为 ( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二下·河北石家庄·阶段检测)设,,若,则实数的值可以为_____.
4.(25-26高一上·辽宁·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若命题“”是真命题,求实数的取值范围.
【基础题型三 并集的概念及运算】
【例3】(25-26高二下·湖南怀化·期末)已知集合,集合,则为( )
A. B. C. D.
1.(25-26高一下·江西宜春·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三下·江西·阶段检测)(多选)已知集合,则下列判断正确的是( )
A.
B.若,则
C.若,则
D.若,则
3.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)已知集合,,则中所有元素的和的可能值组成的集合为______.
4.(25-26高一上·江苏徐州·期中)设全集,集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数t的取值范围.
【基础题型四 根据并集结果求集合或参数】
【例4】(2026·云南·模拟预测)已知全集,,则集合B可能为( )
A. B. C. D.
1.(2025·云南昭通·模拟预测)已知集合,集合.若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
2.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)(多选)若集合,,且满足,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·上海闵行·阶段检测)已知集合,若 ,则实数 取值范围是_____.
4.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知集合,.
(1)若,求a的值;
(2)若,求a的值.
【基础题型五 补集的概念及运算】
【例5】(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一下·云南临沧·期末)设全集,集合,则中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(24-25高一上·内蒙古兴安·阶段检测)(多选)设全集,,其中,则可以是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)若当时,一元二次方程无实数根,则实数的取值范围为______.
4.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【基础题型六 根据补集运算确定集合或参数】
【例6】(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知全集,集合,若,则( )
A.6 B.8 C.9 D.10
1.(25-26高一上·广东江门·期末)设全集,集合满足,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·贵州遵义·期末)(多选)(多选题)设全集U={x|x2-8x+15=0,x∈R}.={x|ax-1=0},则实数a的值为( )
A.0 B. C. D.2
3.(25-26高三上·贵州黔西南·阶段检测)集合(,、),定义为的长度.已知数集,,若,则的长度的最大值是______.
4.(25-26高一上·北京·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.
【基础题型七 交并补混合运算】
【例7】(2026·广东·模拟预测)已知集合,全集和集合.若,则可能正确的是( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高二下·浙江宁波·期中)设全集为,若,,则集合等于( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)(多选)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·河北石家庄·阶段检测)设全集,,,则集合__________.
4.(25-26高一上·上海·期末)已知集合,,全集.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【基础题型八 根据交并补混合运算确定集合或参数】
【例8】(25-26高三上·山西晋城·阶段检测)已知全集,则( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)集合,,集合,若,则以下的取值不满足题意的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)(多选)已知全集,集合,且集合满足,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·四川绵阳·阶段检测)已知或,,若,则m的取值范围是______.
4.(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,,若,求实数a的取值范围.
【基础题型九 容斥原理的应用】
【例9】(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
1.(25-26高一上·河北·期中)某班有45名学生,其中20人喜欢篮球,25人喜欢乒乓球,10人对这两项运动都不喜欢.则同时喜欢篮球和乒乓球的人数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
2.(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
3.(25-26高一下·河北保定·期中)某校高一(4)班学生共47人,寒假参加体育训练,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,三项都参加的有__________人.
4.(25-26高三上·广西钦州·开学考试)一个学校只有三门课程:数学、语文、外语,已知修这三门课的学生分别有172,132,130人;同时修数学、语文两门课的学生有48人,同时修数学、外语两门课的学生有30人,同时修语文、外语两门课的学生有21人;三门课全修的学生有5人.问:
(1)该校共有多少学生?
(2)只修一门课的学生有多少?
(3)正好修两门课的学生有多少?
【基础题型十 根据并集结果求集合元素个数】
【例10】(2026·安徽淮北·一模)已知集合,则的元素个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
1.(2025·广东深圳·一模)满足等式的集合X共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)(多选)设,均为有限集,中元素的个数为,中元素的个数为,中元素的个数为,下列各式可能成立的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·广东肇庆·阶段检测)设有序集合对满足:,,记,分别表示集合中的元素个数,则符合条件,的有序集合对有______对.
4.(25-26高一上·上海浦东新·阶段检测)若集合
(1)用列举法表示集合.
(2)若,求实数的值.
【基础题型十一 集合新定义】
【例11】(2025·安徽蚌埠·二模)对于数集,,定义,,若集合,则集合中所有元素之和为( )
A.5 B. C. D.
1.(2025·上海闵行·一模)已知,若,且,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·四川泸州·期中)(多选)定义集合A与的运算:且.已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·吉林·期中)设全集,且的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如:表示的是自左向右的第2个字符为1,第4个字符为1,其余字符均为0的6位字符串010100,并规定,空集表示的字符串为000000.对于任意两集合,我们定义集合运算且.若,,则表示的6位字符串是___________.
4.(25-26高一上·上海·期中)如果正整数集的子集满足:
①;
②任意,存在,使得,则称为集.
(1)分别判断与是否为集(直接写出结论);
(2)当时,对于集,设,求证:;
(3)当时,若,求集中所有元素的和的最小值.
【基础题型十二 利用Venn图求集合】
【例12】(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.
1.(25-26高一上·广东阳江·阶段检测)图中阴影部分所表示的集合是( ).(全集)
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)(多选)已知为全集,若是的非空子集,且满足,则下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,若,集合,则图中阴影部分所表示的集合为__________.
4.(24-25高一上·新疆阿克苏·阶段检测)已知全集
(1)求集合;
(2)若集合,求.
【提高题型一 交集相关求解】
【例1】(25-26高三下·重庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
1.(25-26高三下·北京海淀·阶段检测)已知集合,,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)(多选)已知,,若,则实数可能取的值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·河南·开学考试)设集合,则中元素的个数为___________.
4.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,,并且.求满足题意的所有实数x所成的集合.
【提高题型二 并集相关求解】
【例2】(24-25高二下·北京延庆·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
1.(2026·河北沧州·模拟预测)若集合,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·甘肃白银·阶段检测)(多选)(多选),,且,则的可能值为( )
A. B. C.0 D.
3.(24-25高一上·江苏·期中)若或,则实数的取值范围为______.
4.(25-26高一上·上海徐汇·期末)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【提高题型三 补集相关求解】
【例3】(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
1.(2026·江苏南通·模拟预测)已知为的两个非空真子集,若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·山东泰安·期中)(多选)已知全集,其中,则可以是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)已知全集,集合,若,则_______,
4.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知全集
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若中有四个元素,求和的值.
1.(2026·陕西榆林·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·安徽·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一下·安徽滁州·开学考试)已知集合,则集合( )
A. B.
C. D.
5.(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
6.(25-26高一上·江西赣州·期中)(多选)设集合,,则( )
A.当时,
B.当时,有4个元素
C.当时,
D.
7.(25-26高一上·广东河源·阶段检测)(多选)已知集合,,若,则a的值可以是( )
A. B.0 C. D.
8.(2025·江苏泰州·模拟预测)(多选)对任意,记,并称为集合的对称差.例如:若,则.下列命题中,为真命题的是( )
A.若且,则
B.若且,则
C.若且,则
D.存在,使得
9.(24-25高一上·福建福州·期中)(多选)已知全集,,,,,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的不同真子集个数为8
10.(25-26高二下·安徽·期末)(多选)设集合是非空数集,若对任意x,,都有,则称集合为“闭集合”.则下列说法正确的是( )
A.集合不是“闭集合”
B.正整数集是“闭集合”
C.若集合是“闭集合”,且,则集合中的元素个数一定是无数个
D.若集合,都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
11.(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________.
12.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为________________.
13.(2026·江苏南通·模拟预测),,则______.
14.(25-26高一上·山东青岛·期中)某商店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出18种商品,第二天售出12种商品,第三天售出16种商品,前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种,则该商店第一天售出但第二天未售出的商品有________种;这三天售出的商品至少有________种.
15.(25-26高一上·江苏南通·期中)已知集合,若集合B,C满足,则称为“完美集合对”,所有“完美集合对”的个数记作,则________.
16.(25-26高二下·河北沧州·期末)已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
17.(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.
18.(24-25高一上·河南周口·阶段检测)已知集合,或,.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
19.(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.
20.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)对任意,,记,称为集合,的对称差.
(1)若为2的倍数,为3的倍数,求;
(2)若,,,求,;
(3)证明:对任意,,,.
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