内容正文:
1.3 集合的基本运算
目录
01 思维导图 2
02 知识回顾 3
知识点一:集合的运算 3
知识点二:集合基本运算的一些结论 4
03 题型精讲 6
题型 1:交集概念及运算性质 6
题型 2:并集概念及运算性质 7
题型 3:补集运算 8
题型 4:交、并、补的综合运算 9
题型 5:由交并补运算结果求参数 11
题型 6:容斥原理 12
题型 7:韦恩图的综合应用 14
题型 8:集合新定义问题 16
题型 9:利用交并补性质求参数(解答题) 19
04 课后精练 22
05 培优拓展 31
知识点一:集合的运算
1、并集
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集,记作:A∪B读作:“A并B”,即:A∪B={x|xA,或xB}
Venn图表示:
知识点诠释:
(1)“xA,或xB”包含三种情况:“”;“”;“”.
(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).
2、交集
一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集;记作:A∩B,读作:“A交B”,即A∩B={x|xA,且xB};交集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是.
(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A∩B中的任意元素都是A与B的公共元素”,同时“A与B的公共元素都属于A∩B”.
(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有公共元素组成的集合.
3、补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集,记作:,即补集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)理解补集概念时,应注意补集是对给定的集合和相对而言的一个概念,一个确定的集合,对于不同的集合U,补集不同.
(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则为全集;而当问题扩展到实数集时,则为全集,这时就不是全集.
(3)表示U为全集时的补集,如果全集换成其他集合(如)时,则记号中“U”也必须换成相应的集合(即).
知识点二:集合基本运算的一些结论
1、交集的常用性质
性质
说明
交换律
满足交换律
自等律
任何集合与其本身的交集等于这个集合本身
零律
任何集合与空集的交集等于空集
结合律
满足结合律
包含关系
,
两个集合的交集是其中任一集合的子集
子集关系
若,则,
若,则
任何集合同它子集的交集等于这个集合的子集
分配律
,
满足分配律
2、并集的常用性质
性质
数学符号表示
交换律
自等律
零律
结合律
包含关系
,
子集关系
若,则,
若,则,
题型 1:交集概念及运算性质
【典例1】(山东省日照市校际联合考试2025-2026学年高二开学考试数学试题)集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,得,因此,又,因此.
【方法技巧与总结】
求集合A∩B的步骤与注意点
(1)步骤:①弄清两个集合的属性及代表元素;
②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B”的形式;
③把化简后的集合A,B的所有公共元素都写出来即可(相同元素只写一个).
(2)注意:若A,B是无限连续的数集,可以利用数轴来求解.但要注意,利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实点表示,不含有端点的值用空心点表示.
【变式1-1】设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】集合,,所以.
【变式1-2】(2026·高三·北京海淀·开学考试)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因集合,则.
【变式1-3】(2026·高三·北京朝阳·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据交集的定义: .
题型 2:并集概念及运算性质
【典例2】设集合,集合,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为集合,集合,
所以.
【方法技巧与总结】
求集合并集的两个方法
(1)若集合元素个数有限,可根据定义直接写出并集.
(2)若集合元素个数无限,可借助于数轴分析,求出并集,但应注意端点是否能取得.
【变式2-1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为集合,,则.
【变式2-2】(2026·高三·湖南株洲·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为集合,,
所以.
【变式2-3】(2026·高三·北京·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】集合,,则.
题型 3:补集运算
【典例3】(2026·贵州黔南·模拟预测)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,,所以,
又全集,所以
【方法技巧与总结】
补集的求解步骤及方法
(1)步骤:①确定全集:在进行补集的简单运算时,应首先明确全集;
②紧扣定义求解补集.
(2)方法:①借助Venn图或数轴求解;
②借助补集性质求解.
【变式3-1】(2026·高二·天津静海·阶段检测)设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知全集,集合,则,
又,因此.
【变式3-2】(2026·高二·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,
集合由中满足的元素构成,
:,故,
:,故,
:,故,
:,故,
:,故,
所以,则.
【变式3-3】(2026·高二·江西上饶·期末)设全集为R,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】已知全集为且,可得,
又,则.
题型 4:交、并、补的综合运算
【典例4】设集合,,,求,,,.
【解析】,,,
,
,
,,
,
.
【方法技巧与总结】
利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点
(1)方法:利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A∪B=B,
A∩B=A等这类问题,解答时常借助交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
(2)关注点:当集合A⊆B时,若集合A不确定,运算时要考虑A=∅的情况,否则易漏解.
【变式4-1】(2026·高一·四川广安·阶段检测)(1)已知全集,集合,,求:和;
(2)设全集,,,求、.
【解析】(1)因为全集,集合,,
所以,故,
因为,,故;
(2)因为全集,,,
所以,
因为或,故.
【变式4-2】(2026·高一·福建厦门·阶段检测)已知全集,,求:
(1);
(2).
【解析】(1)因为,
由交集的定义得,如图:
,
又由并集的定义得,如图:
,
因此,,.
(2)由全集,,得或.
又,由交集的定义得,如图:
.
【变式4-3】(2026·高一·新疆乌鲁木齐·阶段检测)设集合 ,,,求:
(1);
(2);
(3)
【解析】(1)由,,可得.
(2)因为,,所以.
(3)因为,或,
或.
题型 5:由交并补运算结果求参数
【典例5】(多选题)(2026·高一·山东德州·阶段检测)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
【解析】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
【方法技巧与总结】
求解与不等式有关的集合问题的方法
解决与不等式有关的集合问题时,画数轴(这也是集合的图形语言的常用表示方式)可以使问题变得形
象直观,要注意求解时端点的值是否能取到.
【变式5-1】(多选题)(2026·高一·河南信阳·期中)全集 ,,,, ,若,则下列的取值满足题意的有( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】,,,
,,
由且
当时,,即符合题意;
当时,,解得;
综上:或;
故选:ACD
【变式5-2】(多选题)(2026·高一·陕西咸阳·期中)设全集,集合,则集合可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】,
,
集合必须有3,6两个元素,不能有0,4这两个元素,可知选项ACD符合;
故选:ACD
【变式5-3】(多选题)(2026·高一·山东青岛·阶段检测)设全集,集合,,若,,,则( )
A. B.
C.真子集的个数31 D.
【答案】ACD
【解析】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
题型 6:容斥原理
【典例6】学校里有30位老师会打乒乓球,60位老师会打羽毛球,20位老师会打篮球,有80位老师至少会一种球类,三种球都会的老师有5位,则会且仅会两种球类的老师有___________位.
【答案】20
【解析】先把会三种球的人数加起来:(人),
这里面,只会两种球的人被重复算了1次,三种球都会的人被重复算了2次,
而实际至少会一种的只有80人,三种球都会的5人,多算了2次,一共多算:,
用总加和减去多算的部分,再减去实际的总人数,剩下的就是只会两种球的人数:.
【方法技巧与总结】
韦恩图在集合运算中扮演着重要角色,它通过图形化方式直观展示集合之间的交集、并集和补集等关系。具体来说,韦恩图使用圆形或椭圆形表示集合,重叠部分表示集合的交集,而两个集合的全部区域(包括重叠和非重叠部分)则表示并集。此外,韦恩图还能清晰地展示一个集合在全集中的补集。这种可视化方法不仅简化了集合运算的理解过程,还有助于解决复杂的逻辑问题,广泛应用于数学、逻辑学、统计学等多个领域。
【变式6-1】(2026·高一·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
【解析】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.
【变式6-2】(2026·高一·江西赣州·阶段检测)为了增强公司的凝聚力,某公司举行羽毛球、乒乓球、网球三项比赛,共有80名员工参赛,其中参加羽毛球比赛的有40名,参加乒乓球比赛的有45名,参加网球比赛的有30名,同时参加羽毛球、乒乓球比赛的有20名,同时参加乒乓球、网球比赛的有15名,同时参加羽毛球、网球比赛的有10名,则这三项比赛都参加的员工人数是______.
【答案】10
【解析】设三项比赛都参加的员工为人,结合已知条件可知,只参加乒乓球、网球比赛的员工为人,
只参加羽毛球、乒乓球比赛的员工为人,只参加羽毛球、网球比赛的员工为人,
只参加乒乓球比赛的员工为人,只参加网球比赛的员工为人,只参加羽毛球比赛的员工为人,
如图所示:
故,解得,
故这三项比赛都参加的员工人数是10.
故答案为:10
【变式6-3】(2026·高一·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】
【解析】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:;.
题型 7:韦恩图的综合应用
【典例7】全集,,,,,则________,________
【答案】
【解析】法一:根据题意作出Venn图如图所示:
由图可知,.
法二:∵,
∴.
又,
∴.
∵,,
∴.
【变式7-1】(2026·高一·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】
【解析】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:
【变式7-2】(2026·高一·河南·阶段检测)已知全集,集合,则图中阴影部分表示的集合为___________.
【答案】或
【解析】由题意得,,则或,
故阴影部分表示的集合为或.
故答案为:或
【变式7-3】(2026·高一·上海·阶段检测)设全集且,则 _____.
【答案】
【解析】由全集且,
如图所示,可得.
故答案为:.
题型 8:集合新定义问题
【典例8】定义两种新运算“⊕”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有.已知全集,集合,.
(1)求全集U和集合A.
(2)集合A,B是否能满足?若能,求出实数m的取值范围;若不能,请说明理由.
【解析】(1)全集中,
由中条件,得.
只能有下面三种情况:
①,,此时;
②,,此时;
③,,此时.
所以.
集合中,
由中条件,得.
只能,,此时,所以.
(2)因为,要使,则集合的元素不能为0或1,即0和1都不是方程的根.
当时,代入方程得;当时,代入方程得,解得.
因此,要满足条件,需且.
【变式8-1】(2026·高一·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,,,.
【解析】(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)证明:
设,
;
设,
;
所以.
【变式8-2】(2026·高一·北京顺义·期末)对于一个所有元素均为整数的非空集合A,和一个给定的正整数k,定义集合.
(1)若,直接写出集合和;
(2)若,其中,,直接写出使得集合中元素个数最少的一个k(用n表示);
(3)若,p和k都是正整数,集合,求出使得成立的所有p和k的值,并说明理由.
【解析】(1)由题意,集合,且,
当时,可得;
当时,可得.
(2)由题意,集合,
对于,其中,
当时,此时中的元素个数最少,
若时,中的元素个数最少;
(3)若时,可得,要使得且,
则,即.
若时,此时,显然中有很多自然数空缺,所以不成立.
综上可得: ,.
【变式8-3】(2026·高二·广东梅州·期末)对于集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成集合,并且都能分为两个集合B和C,满足,,且B的所有元素之和与C的所有元素之和相等,则称集合A为“可分集合”.分别判断下列集合是否为“可分集合”,并说明理由:
(1);
(2).
【解析】(1)
集合不是“可分集合”,理由如下:
因为,
当去掉元素2时,计算知:
,,.
可见集合去掉元素2后,剩余元素组成集合不可能分为两个交集为空集、且各自所有元素之和相等的集合,即集合不是“可分集合”.
(2)集合是“可分集合”,
理由如下:
,
,
,
,
,
,
.
因此任意去掉集合中的一个元素之后,剩余的所有元素组成集合总能分为两个交集为空集、且各自所有元素之和相等的集合.
题型 9:利用交并补性质求参数(解答题)
【典例9】(2026·高二·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.
【解析】(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.
【方法技巧与总结】
利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点
(1)方法:利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A∪B=B,
A∩B=A等这类问题,解答时常借助交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
(2)关注点:当集合A⊆B时,若集合A不确定,运算时要考虑A=∅的情况,否则易漏解.
【变式9-1】(2026·高一·山东泰安·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)当时,,因为或,
所以,
故;
(2)由(1)知,
若,则,
当时,则,解得,满足题意;
当时,由题意可得,解得.
综上所述,,即的取值范围为.
【变式9-2】(2026·高一·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.
【解析】(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.
【变式9-3】(2026·高一·广西南宁·期中)已知集合或.
(1)当时,求
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)当时,,因为或,
所以,
故;
(2)由(1)知,
若,则,
当时,则,解得,满足题意;
当时,由题意可得,解得.
综上所述,,即a的取值范围为.
1.(2026·高一·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】,,,
其中组成了所有整数,
则,
2.(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
【解析】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.
3.(2026·新疆·模拟预测)已知、,集合,,若,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】B
【解析】已知集合,,且,所以,即.
若,则,此时,,与矛盾,舍去.
若,则,此时,,符合条件.
综上所述,.
4.(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
【解析】因为集合,,
所以,
综合选项判断可得B正确.
故选:B.
5.设是一个集合,是一个以的某些子集为元素的集合,且满足:1)属于,属于;2)中任意多个元素的并集属于;3)中有限个元素的交集属于.则称是集合上的一个拓扑.已知集合,对于下面给出的四个集合:
①;
②;
③;
④.
其中是集合上的拓扑的集合的序号是( )
A.② B.①③ C.②④ D.②③
【答案】D
【解析】②中满足拓扑集合的3个要求,故②是集合上的一个拓扑;
③中满足拓扑集合的3个要求,故③是集合上的一个拓扑;
④中,故④不是集合上的一个拓扑;
因此集合上的拓扑的集合的序号是②③.
故选:D.
6.(2026·高一·全国·期中)已知集合,若,则符合条件的实数m的值组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,;
当时,,
要使,则或,即或,
所以实数的值组成的集合为.
故选:C
7.(2026·高一·湖北咸宁·阶段检测)调查表示火箭军、太空军、网络军位列2025年9.3军演最受欢迎前三个军种,某社区调查了该社区的部分市民的观看评价情况,调查结果显示:在网上评价了火箭军的有100人,评价了太空军的有89人,评价了网络军的有80人,三个军种都评价了的有24人,评价了其中两个军种的有46人,这三个军种都未评价的有15人.则接受调查的市民共有( )
A.190人 B.120人 C.144人 D.178人
【答案】A
【解析】不妨将评价了火箭军、太空军、网络军的市民分别用集合A,B,C表示,
则,,,,
不妨设总人数为,只评价了火箭军、太空军的人数为,
只评价了太空军、网络军的人数为,
只评价了火箭军、网络军的人数为,
则.
如图所示,用Venn图表示题设中的集合关系,
则,,,
由三个集合的容斥关系公式得,
,
解得,故接受调查的市民共有190人.
故选:A
8.(多选题)(多选)已知集合,,则使的实数的取值范围可以是( ).
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】∵,∴.
①若,则,解得.
∵,,
∴,且,解得.
此时.
②若,则,解得,符合题意.
综上,实数满足即可.
9.(多选题)(2026·高一·广东深圳·期中)已知全集U,若对任意的,都有,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】由题,可得,
对于AB,因为,所以,,故AB正确;
对于C,如图所示,表示①,而①与②无公共部分,故,故C正确;
对于D,表示①和③,故表示②和③部分,表示③,故D错误.
故选:ABC.
10.(多选题)(2026·高一·陕西西安·期中)以下命题正确的有( )
A.已知全集,,,那么;
B.若集合,且,则m的值为0或1;
C.集合,,若,则实数a的取值集合为
D.若集合A满足:⫋,则这样的集合A有7个.
【答案】AD
【解析】对于A,,,,
所以,故A正确;
对于B,集合,且,
则或,解得或,
当时,不满足集合的互异性,
当时,,故B错误;
对于C,若,则或或,
若,则,解得,
若,则,解得,
若,则,
则实数a的取值集合为,故C错误;
对于D,⫋,
则可以是:,
故这样的集合A有7个.故D正确.
故选:AD.
11.(多选题)(2026·高一·山东青岛·期中)用表示非空集合中的元素个数,定义.已知集合,若,则实数的取值可能是( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】BCD
【解析】由或,则必有,
当,或时,,
当,时,,
当,时,,
由,则,
由,可得或,
所以或或.
故选:BCD
12.设集合,集合,且,则的值组成的集合是________.
【答案】
【解析】由,得,,
当时,,满足题意,
当时,,所以或,所以或,
故所求集合为.
13.(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)集合,集合,若,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【解析】先求解的情况:
当集合为空集时,则,
解得,此时.
当集合非空时,需满足,若,
分析可得在右侧,即,解得.
综上,时,或,
∴ 时,的取值范围是.
14.(2026·高一·河南新乡·期中)设全集,,则使成立的集合B至多有________个.
【答案】8
【解析】,根据,可知,即,
所以共有8种,
所以集合B至多有8个.
故答案为:8.
15.(2026·高一·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
【解析】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
16.已知,或,若,求a的取值范围.
【解析】由可知,,
①若,则,解得;
②若,如图所示
则有或,
解得或.
综上所述,a的取值范围是或.
17.(2026·高一·云南怒江·期末)已知集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)若,则集合,或,
又集合,
所以,
或;
(2)由可得,解得,
所以实数的取值范围是.
18.(2026·高一·上海·阶段检测)设集合,.
(1)写出集合的所有子集;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)由,得到或,所以 ,
故集合的所有子集为.
(2)因为,则,又,
方程,,
若,即,方程无解,此时,满足题意;
若,即,由,即,解得,
此时,满足题意;
若,即,要使,则方程的解集为或,
则,解得,
综上所述,或.
19.(2026·高一·安徽池州·期中)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)求实数的范围,使得.
【解析】(1)∵,∴,解得或.
(2)由知,
又,
①当时,无实数根,
即,解得;
②当时,有两相等实数根,
,则,符合题意;
③当时,有两相等实数根,
,则,
此时为,即,则,不合题意;
当时,有两实数根0和4,
此时且,解得;
故综上所述,的取值范围为.
20.(2026·高一·黑龙江大庆·期中)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)当时,,则,
所以或.
(2)由,得,
当,即时,,符合题意,因此;
当时,,解得,
所以的取值范围是.
1.(2026·高二·北京怀柔·期末)设、为两个集合,定义且,将称为“集合A与B的笛卡尔积”,则下列关于“笛卡尔积”的结论正确的是( )
①;
②;
③;
④若集合中有个元素,若集合中有个元素,则集合中有个元素.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【解析】根据笛卡尔积的定义逐一分析:①和③可举反例判定为假;②可通过证明集合相等判定为真;④可根据定义确定元素个数即可.
对于①,根据新定义,设,,
根据定义且,
则 ,而,显然,所以①错误.
对于②,
对于任意的,根据定义可知且,
即或者.若,则;
若,则.所以,
即 .
反之,对于任意的,
则或者,
若,则且,
若,则且,
所以且,即,
所以.
综上,,②正确.
对于③,
设,,,
则,,
,,
所以,所以③错误.
对于④,
已知集合中有个元素,集合中有个元素.
对于且,从中取一个元素有种取法,
从中取一个元素有种取法.所以中元素的个数为,所以④正确.
综上,正确的命题有②④.
2.(2026·高一·广东揭阳·阶段检测)对于集合,,我们把属于集合但不属于集合的元素组成的集合叫做集合与的“差集”,记作,即;把集合与中所有不属于的元素组成的集合叫做集合与的“对称差集”,记作,即.下列四个选项中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
【答案】B
【解析】若,则,A正确;
当时,,B错误;
,C正确;
,
,,
,
故,D正确.
3.(2026·高一·河南·阶段检测)已知集合,若集合是的个不同子集,且为的真子集,则的最大值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】的子集有:
,
要满足为的真子集,且的最大,
由8个子集可知:两个元素的子集最多一个,
若两个元素的子集有两个,任意两个的并集都是,不符合题意,
单元素子集最多两个,
若单元素子集有3个,,并集为,不符合题意,
再包含一个空集,
举例:符合题意.
即的最大值是,
故选:B
4.(多选题)(2026·高二·安徽·期末)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
【解析】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.
5.(多选题)(多选)设,为集合,定义集合为与的笛卡尔乘积,记作,则下列结论正确的是( )
A.笛卡尔乘积满足交换律,即有
B.若,,则集合含有6个元素
C.若,,则集合含有9个元素
D.若,,则
【答案】BC
【解析】对于A,若,,则,,显然,故A错误;
对于B,,含有6个元素,故B正确;
对于C,,
,
,含有9个元素,故C正确;
对于D,集合是所有偶数的集合,集合是所有奇数的集合,
因此,包含所有形如(偶数,奇数)的有序对,包含所有形如(奇数,偶数)的有序对,
显然并不能覆盖所有形如(整数,整数)的有序对,因为缺少(偶数,偶数)和(奇数,奇数)的有序对,故D错误.
故选:BC.
6.(2026年高一数学秋季开学分班-学情自测卷02(北京专用)【范围:人教B版必修一第1~2章】)对任意,,记,并称为集合,的对称差.例如:若,,则.下列命题中,为真命题的有_____
①.若,且,则
②.若,且,则
③.若,且,则
④.对任意,,都有⊕⊕
【答案】②③④
【解析】对于①,因为⊕,所以,,故,故①错误;
对于②,,且⊕,则,,
即与是相同的,所以,故②正确;
对于③,,且⊕,则,,
故,且中元素不能出现在中,故,故③正确;
对于④,⊕ ,
其中, ,
故⊕ ,,,
而⊕,,故⊕⊕,故④正确.
7.(2026·高三·陕西西安·开学考试)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_____
①.集合不是“闭集合”
②.正整数集是“闭集合”
③.若集合是“闭集合”,且,则集合中的元素个数一定是无数个
④.若集合,都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
【答案】①②④
【解析】②,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②正确;
③,若取集合, ,,,
满足闭集合定义,但只有 2 个元素,是有限集, 故③错误;
④,任取,则且,因集合,都是“闭集合”,
则,,因此,满足闭集合定义,故④正确.
8.(2026·高一·上海·开学考试)对于正整数的子集(且),如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为“平分集”
(1)请你直接写出一个‘平分集’
(2)若集合(且)是‘平分集’
①判断的奇偶性并证明
②求:集合中元素个数的最小值
【解析】(1);
(2)①设中所有元素之和为,由题意得均为偶数,
故的奇偶性相同,
如果为奇数,则也均为奇数,由于,所以为奇数.
如果为偶数,则均为偶数,此时设,则也是“平分集”.
重复上述操作有限次,便可得各项均为奇数的“平分集”. 此时各项之和也为奇数,则集合中元素个数为奇数.
综上所述,集合中元素个数为奇数.
②由①知若集合A是平分集,并且集合A中元素个数为奇数,
当时,显然任意集合不是“平分集”.
当时,不妨设,若集合A为平分集,
若去掉的元素为,将集合分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,
则有①,或者②;
若去掉的元素为,将集合分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,
则有③,或者④.
由①、③,得,矛盾;由①、④,得,矛盾;
由②、③,得,矛盾;由②、④,得,矛盾.
因此当时,集合一定不是“平分集”;
当,设集合,
去掉1后,,
去掉3后,,
去掉5后,,
去掉7后,,
去掉9后,,
去掉11后,,
去掉13后,,
故集合是平分集,
所以,集合A中元素个数,
中元素个数最小值为7.
9.(2026·高一·黑龙江牡丹江·开学考试)(1)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为,求的值.
(2)设数集满足:,又若实数是数集中的一个元素,则一定也是数集中的一个元素,求证:
①若,则集合中还有其他两个元素;
②集合不可能是单元素集合.
【解析】因为集合可表示为,也可表示为,即
则满足,且,解得,所以.
(2)①若,则;若,则;
若,则, 所以当时,集合中必含有另两个元素和;
②假设集合中只有个元素(),
由题意可知,因为集合为单元素集合,所以,即,
又由,则此方程无实数解,所以假设不成立,
所以集合不可能是单元素集合.
10.对于非负整数集合(非空),若对任意,都有,或者,则称为一个好集合,以下记为的元素个数.
(1)写出两个所有的元素均小于3的好集合;(给出结论即可)
(2)设集合,,若集合为好集合,求出、、,所满足的条件.(需说明理由)
【解析】(1),
(2)由题意:,故,即,
考虑、,可知,
∴或.
若,则考虑,,
∵,∴,则,
∴,但此时,不满足题意;
若,此时,满足题意,
∴,其中、为相异正整数.
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1.3 集合的基本运算
目录
01 思维导图 2
02 知识回顾 3
知识点一:集合的运算 3
知识点二:集合基本运算的一些结论 4
03 题型精讲 6
题型 1:交集概念及运算性质 6
题型 2:并集概念及运算性质 7
题型 3:补集运算 8
题型 4:交、并、补的综合运算 9
题型 5:由交并补运算结果求参数 10
题型 6:容斥原理 11
题型 7:韦恩图的综合应用 12
题型 8:集合新定义问题 13
题型 9:利用交并补性质求参数(解答题) 15
04 课后精练 17
05 培优拓展 22
知识点一:集合的运算
1、并集
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集,记作:A∪B读作:“A并B”,即:A∪B={x|xA,或xB}
Venn图表示:
知识点诠释:
(1)“xA,或xB”包含三种情况:“”;“”;“”.
(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次).
2、交集
一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集;记作:A∩B,读作:“A交B”,即A∩B={x|xA,且xB};交集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是.
(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A∩B中的任意元素都是A与B的公共元素”,同时“A与B的公共元素都属于A∩B”.
(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有公共元素组成的集合.
3、补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集,记作:,即补集的Venn图表示:
知识点诠释:
(1)理解补集概念时,应注意补集是对给定的集合和相对而言的一个概念,一个确定的集合,对于不同的集合U,补集不同.
(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则为全集;而当问题扩展到实数集时,则为全集,这时就不是全集.
(3)表示U为全集时的补集,如果全集换成其他集合(如)时,则记号中“U”也必须换成相应的集合(即).
知识点二:集合基本运算的一些结论
1、交集的常用性质
性质
说明
交换律
满足交换律
自等律
任何集合与其本身的交集等于这个集合本身
零律
任何集合与空集的交集等于空集
结合律
满足结合律
包含关系
,
两个集合的交集是其中任一集合的子集
子集关系
若,则,
若,则
任何集合同它子集的交集等于这个集合的子集
分配律
,
满足分配律
2、并集的常用性质
性质
数学符号表示
交换律
自等律
零律
结合律
包含关系
,
子集关系
若,则,
若,则,
题型 1:交集概念及运算性质
【典例1】(山东省日照市校际联合考试2025-2026学年高二开学考试数学试题)集合,,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
求集合A∩B的步骤与注意点
(1)步骤:①弄清两个集合的属性及代表元素;
②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B”的形式;
③把化简后的集合A,B的所有公共元素都写出来即可(相同元素只写一个).
(2)注意:若A,B是无限连续的数集,可以利用数轴来求解.但要注意,利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实点表示,不含有端点的值用空心点表示.
【变式1-1】设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026·高三·北京海淀·开学考试)设集合,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2026·高三·北京朝阳·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
题型 2:并集概念及运算性质
【典例2】设集合,集合,则集合( )
A. B.
C. D.
【方法技巧与总结】
求集合并集的两个方法
(1)若集合元素个数有限,可根据定义直接写出并集.
(2)若集合元素个数无限,可借助于数轴分析,求出并集,但应注意端点是否能取得.
【变式2-1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·高三·湖南株洲·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(2026·高三·北京·开学考试)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
题型 3:补集运算
【典例3】(2026·贵州黔南·模拟预测)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
补集的求解步骤及方法
(1)步骤:①确定全集:在进行补集的简单运算时,应首先明确全集;
②紧扣定义求解补集.
(2)方法:①借助Venn图或数轴求解;
②借助补集性质求解.
【变式3-1】(2026·高二·天津静海·阶段检测)设集合,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026·高二·辽宁沈阳·期末)已知全集,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2026·高二·江西上饶·期末)设全集为R,集合,,则( )
A. B. C. D.
题型 4:交、并、补的综合运算
【典例4】设集合,,,求,,,.
【方法技巧与总结】
利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点
(1)方法:利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A∪B=B,
A∩B=A等这类问题,解答时常借助交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
(2)关注点:当集合A⊆B时,若集合A不确定,运算时要考虑A=∅的情况,否则易漏解.
【变式4-1】(2026·高一·四川广安·阶段检测)(1)已知全集,集合,,求:和;
(2)设全集,,,求、.
【变式4-2】(2026·高一·福建厦门·阶段检测)已知全集,,求:
(1);
(2).
【变式4-3】(2026·高一·新疆乌鲁木齐·阶段检测)设集合 ,,,求:
(1);
(2);
(3)
题型 5:由交并补运算结果求参数
【典例5】(多选题)(2026·高一·山东德州·阶段检测)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.
【方法技巧与总结】
求解与不等式有关的集合问题的方法
解决与不等式有关的集合问题时,画数轴(这也是集合的图形语言的常用表示方式)可以使问题变得形
象直观,要注意求解时端点的值是否能取到.
【变式5-1】(多选题)(2026·高一·河南信阳·期中)全集 ,,,, ,若,则下列的取值满足题意的有( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(多选题)(2026·高一·陕西咸阳·期中)设全集,集合,则集合可能为( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(多选题)(2026·高一·山东青岛·阶段检测)设全集,集合,,若,,,则( )
A. B.
C.真子集的个数31 D.
题型 6:容斥原理
【典例6】学校里有30位老师会打乒乓球,60位老师会打羽毛球,20位老师会打篮球,有80位老师至少会一种球类,三种球都会的老师有5位,则会且仅会两种球类的老师有___________位.
【方法技巧与总结】
韦恩图在集合运算中扮演着重要角色,它通过图形化方式直观展示集合之间的交集、并集和补集等关系。具体来说,韦恩图使用圆形或椭圆形表示集合,重叠部分表示集合的交集,而两个集合的全部区域(包括重叠和非重叠部分)则表示并集。此外,韦恩图还能清晰地展示一个集合在全集中的补集。这种可视化方法不仅简化了集合运算的理解过程,还有助于解决复杂的逻辑问题,广泛应用于数学、逻辑学、统计学等多个领域。
【变式6-1】(2026·高一·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.
【变式6-2】(2026·高一·江西赣州·阶段检测)为了增强公司的凝聚力,某公司举行羽毛球、乒乓球、网球三项比赛,共有80名员工参赛,其中参加羽毛球比赛的有40名,参加乒乓球比赛的有45名,参加网球比赛的有30名,同时参加羽毛球、乒乓球比赛的有20名,同时参加乒乓球、网球比赛的有15名,同时参加羽毛球、网球比赛的有10名,则这三项比赛都参加的员工人数是______.
【变式6-3】(2026·高一·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.
题型 7:韦恩图的综合应用
【典例7】全集,,,,,则________,________
【变式7-1】(2026·高一·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__________.
【变式7-2】(2026·高一·河南·阶段检测)已知全集,集合,则图中阴影部分表示的集合为___________.
【变式7-3】(2026·高一·上海·阶段检测)设全集且,则 _____.
题型 8:集合新定义问题
【典例8】定义两种新运算“⊕”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有.已知全集,集合,.
(1)求全集U和集合A.
(2)集合A,B是否能满足?若能,求出实数m的取值范围;若不能,请说明理由.
【变式8-1】(2026·高一·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,,,.
【变式8-2】(2026·高一·北京顺义·期末)对于一个所有元素均为整数的非空集合A,和一个给定的正整数k,定义集合.
(1)若,直接写出集合和;
(2)若,其中,,直接写出使得集合中元素个数最少的一个k(用n表示);
(3)若,p和k都是正整数,集合,求出使得成立的所有p和k的值,并说明理由.
【变式8-3】(2026·高二·广东梅州·期末)对于集合,如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成集合,并且都能分为两个集合B和C,满足,,且B的所有元素之和与C的所有元素之和相等,则称集合A为“可分集合”.分别判断下列集合是否为“可分集合”,并说明理由:
(1);
(2).
题型 9:利用交并补性质求参数(解答题)
【典例9】(2026·高二·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.
【方法技巧与总结】
利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点
(1)方法:利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A∪B=B,
A∩B=A等这类问题,解答时常借助交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
(2)关注点:当集合A⊆B时,若集合A不确定,运算时要考虑A=∅的情况,否则易漏解.
【变式9-1】(2026·高一·山东泰安·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【变式9-2】(2026·高一·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.
【变式9-3】(2026·高一·广西南宁·期中)已知集合或.
(1)当时,求
(2)若,求的取值范围.
1.(2026·高一·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(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.
3.(2026·新疆·模拟预测)已知、,集合,,若,则( )
A. B. C.或 D.
4.(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.
5.设是一个集合,是一个以的某些子集为元素的集合,且满足:1)属于,属于;2)中任意多个元素的并集属于;3)中有限个元素的交集属于.则称是集合上的一个拓扑.已知集合,对于下面给出的四个集合:
①;
②;
③;
④.
其中是集合上的拓扑的集合的序号是( )
A.② B.①③ C.②④ D.②③
6.(2026·高一·全国·期中)已知集合,若,则符合条件的实数m的值组成的集合为( )
A. B. C. D.
7.(2026·高一·湖北咸宁·阶段检测)调查表示火箭军、太空军、网络军位列2025年9.3军演最受欢迎前三个军种,某社区调查了该社区的部分市民的观看评价情况,调查结果显示:在网上评价了火箭军的有100人,评价了太空军的有89人,评价了网络军的有80人,三个军种都评价了的有24人,评价了其中两个军种的有46人,这三个军种都未评价的有15人.则接受调查的市民共有( )
A.190人 B.120人 C.144人 D.178人
8.(多选题)(多选)已知集合,,则使的实数的取值范围可以是( ).
A. B.
C. D.
9.(多选题)(2026·高一·广东深圳·期中)已知全集U,若对任意的,都有,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
10.(多选题)(2026·高一·陕西西安·期中)以下命题正确的有( )
A.已知全集,,,那么;
B.若集合,且,则m的值为0或1;
C.集合,,若,则实数a的取值集合为
D.若集合A满足:⫋,则这样的集合A有7个.
11.(多选题)(2026·高一·山东青岛·期中)用表示非空集合中的元素个数,定义.已知集合,若,则实数的取值可能是( )
A. B.0 C.1 D.
12.设集合,集合,且,则的值组成的集合是________.
13.(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)集合,集合,若,则实数m的取值范围是______.
14.(2026·高一·河南新乡·期中)设全集,,则使成立的集合B至多有________个.
15.(2026·高一·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___________.
16.已知,或,若,求a的取值范围.
17.(2026·高一·云南怒江·期末)已知集合,.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
18.(2026·高一·上海·阶段检测)设集合,.
(1)写出集合的所有子集;
(2)若,求实数的取值范围.
19.(2026·高一·安徽池州·期中)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)求实数的范围,使得.
20.(2026·高一·黑龙江大庆·期中)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
1.(2026·高二·北京怀柔·期末)设、为两个集合,定义且,将称为“集合A与B的笛卡尔积”,则下列关于“笛卡尔积”的结论正确的是( )
①;
②;
③;
④若集合中有个元素,若集合中有个元素,则集合中有个元素.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
2.(2026·高一·广东揭阳·阶段检测)对于集合,,我们把属于集合但不属于集合的元素组成的集合叫做集合与的“差集”,记作,即;把集合与中所有不属于的元素组成的集合叫做集合与的“对称差集”,记作,即.下列四个选项中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
3.(2026·高一·河南·阶段检测)已知集合,若集合是的个不同子集,且为的真子集,则的最大值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(多选题)(2026·高二·安徽·期末)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”
5.(多选题)(多选)设,为集合,定义集合为与的笛卡尔乘积,记作,则下列结论正确的是( )
A.笛卡尔乘积满足交换律,即有
B.若,,则集合含有6个元素
C.若,,则集合含有9个元素
D.若,,则
6.(2026年高一数学秋季开学分班-学情自测卷02(北京专用)【范围:人教B版必修一第1~2章】)对任意,,记,并称为集合,的对称差.例如:若,,则.下列命题中,为真命题的有_____
①.若,且,则
②.若,且,则
③.若,且,则
④.对任意,,都有⊕⊕
7.(2026·高三·陕西西安·开学考试)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_____
①.集合不是“闭集合”
②.正整数集是“闭集合”
③.若集合是“闭集合”,且,则集合中的元素个数一定是无数个
④.若集合,都是“闭集合”,且,则一定是“闭集合”
8.(2026·高一·上海·开学考试)对于正整数的子集(且),如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为“平分集”
(1)请你直接写出一个‘平分集’
(2)若集合(且)是‘平分集’
①判断的奇偶性并证明
②求:集合中元素个数的最小值
9.(2026·高一·黑龙江牡丹江·开学考试)(1)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为,求的值.
(2)设数集满足:,又若实数是数集中的一个元素,则一定也是数集中的一个元素,求证:
①若,则集合中还有其他两个元素;
②集合不可能是单元素集合.
10.对于非负整数集合(非空),若对任意,都有,或者,则称为一个好集合,以下记为的元素个数.
(1)写出两个所有的元素均小于3的好集合;(给出结论即可)
(2)设集合,,若集合为好集合,求出、、,所满足的条件.(需说明理由)
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