1.3 集合的基本运算讲义(9个核心题型归纳)-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-09-08
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摘要:

本讲义聚焦高中数学集合的基本运算核心知识点,系统梳理并集、交集、补集的文字语言、符号语言、图形语言及运算性质,通过Venn图直观呈现集合关系,构建从基础定义到性质再到9类题型(如运算求解、参数范围、容斥原理等)的递进式学习支架。 该资料以知识梳理与题型汇编结合为特色,借助Venn图培养几何直观(数学眼光),通过参数范围问题分类讨论发展逻辑推理(数学思维),用符号与图形语言表达集合关系提升数学表达能力(数学语言)。课中辅助教师系统授课,课后例题与练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

1.3 集合的基本运算 总览 题型·解读 【重难点突破】2026-2027学年高一上学期数学常考题型 1 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 【教材知识梳理】 1.集合的并集与交集: 文字语言 符号语言 图形语言 运算性质 并集 一般地,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 ___ (读作“A并B”) _或__         ,,,, 文字语言 符号语言 图形语言 运算性质 交集 一般地,由所有属于集合A_且__属于集合B的元素 组成的集合,称为集合A与B的交集,记作___ (读作“A交B”) ___         ,,,,, 2.补集: 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相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作 符号语言 =_且__    图形语言     运算性质 ⊆U,=⌀,=U,()=A,A∪()=U,A∩()=⌀ 3.在数学中,经常用平面上封闭曲线的__内部_代表集合,这种图称为Venn图.Venn图可以直观地表示集合间的关系.常见数集间的关系如图所示.    题型汇编 知识梳理与常考题型 【题型1】 交集的概念及运算 基础知识 核心知识 交集定义___     交集取两个集合的公共元素 方法技巧 有限集合直接找出同时属于两个集合的元素 数集运算借助数轴找公共重叠部分 看清条件“且”代表同时满足两个集合约束 数轴重点核对区间端点开闭 交集为空代表两个集合没有公共元素 典型例题 【例题 1】(26-27高一上·全国·课堂例题)若集合或,则______. 【答案】 【分析】利用集合的交集定义即可求解. 【详解】因或 则 【例题2】(26-27高一上·全国·课堂例题)设集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】求出集合,,根据交集的定义求解即可. 【详解】集合,,所以. 巩固练习 题型 【巩固练习1】已知集合,,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先确定集合,再由交集得到结论. 【详解】由可得,所以, 则. 故选:C. 【巩固练习2】(24-25高一下·广东汕头·阶段检测)设集合,,则________. 【答案】 【分析】将两集合的交集问题转化为两直线的交点问题求解即可. 【详解】依题意,集合和集合都是点集,其中,集合表示在直线上的点,集合表示在直线上的点,因此集合和集合的交集元素为直线和直线的交点坐标. 联立,解得,得. 故答案为:. 【巩固练习3】(24-25高一下·河北保定·阶段检测)(多选)设,下列选项正确的是(   ) A.集合的子集个数为4 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【答案】AB 【分析】根据集合元素个数求子集个数判断A,根据交集运算结果求出参数范围判断BC,分类讨论判断D. 【详解】因为, 所以集合的子集个数为,故A正确; 当时,,即,故B正确; 当时,,即,故C错误; 对D,当时,,满足, 当时,,当时,,即, 当时,,当时,,即, 综上,,故D错误. 故选:AB 【题型2】 并集的概念及运算 基础知识 核心知识 并集定义_或 并集取两个集合全部元素重复元素只保留一份 方法技巧 有限集合合并元素之后做好去重处理 数集借助数轴把两个集合覆盖全部范围合并 看清条件“或”代表满足任意一个集合约束 注意端点取值不要重复书写 并集运算结果元素不可重复 典型例题 【例题1】(26-27高一上·全国·课堂例题)设集合,集合,则集合(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据并集的定义求解即可. 【详解】因为集合,集合, 所以. 【例题2】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知集合,,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】集合,,则 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)(1)已知集合,,求,; (2)已知集合,,求,. 【答案】(1),;(2). 【分析】(1)先用列举法表示出集合A,B,然后根据交集、并集的定义解决问题. (2)根据集合交集、并集运算求解. 【详解】(1)由,得,由,得, 所以,. (2)因为,, 所以. 【巩固练习2】(24-25高二下·重庆·阶段检测)已知集合,,若,则( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先由求出,进而得集合,根据集合的并集运算即可求解. 【详解】因为,所以, 所以, 所以,所以.         故选:D. 【巩固练习3】(24-25高一下·河北保定·阶段检测)已知集合,集合,集合.求: (1)求,; (2)求,. 【答案】(1),; (2),. 【分析】(1)根据集合的交集和并集的定义求解; (2)根据交集定义求,再求,再结合(1)结合并集定义求. 【详解】(1)因为,, 所以,, (2)因为,, 所以,又, 所以, 由(1),, 所以. 【题型3】 补集的概念及运算 基础知识 核心知识 全集包含研究范围内全部元素 补集=_且__    方法技巧 做补集运算首先明确全集 在全集范围内剔除集合的全部元素得到补集 有限集合直接在全集里面划掉中元素 数集借助数轴取全集去掉对应的区间 注意补集永远依托全集脱离全集谈补集没有意义 典型例题 【例题1】(24-25高三上·北京海淀·阶段检测)已知全集,若集合,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由补集的概念即可求解. 【详解】由题意,若集合,则. 故选:C. 【例题2】(24-25高二下·吉林长春·期末)设全集,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由集合的补运算求集合即可. 【详解】由,则. 故选:A 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高二下·安徽阜阳·期末)集合,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据集合的交集与补集,可得答案. 【详解】由题意可得,则. 故选:A. 【巩固练习2】(2025·湖北十堰·模拟预测)已知集合或,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】应用集合的交补运算求集合即可. 【详解】由题设,则 . 故选:A. 【巩固练习3】(23-24高三上·甘肃定西·开学考试)设集合.求: (1); (2). 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据交集运算求解; (2)先求,再结合补集运算求解. 【详解】(1)因为, 所以. (2)因为,则, 所以或. 【题型4】 由venn 图求集合 基础知识 核心知识 Venn图用封闭图形表示集合 图形重叠区域代表交集 图形合并整体区域代表并集 全集方框内部除去对应圆的区域代表补集 方法技巧 分清每一块图形区域对应的集合运算 重叠部分只提取公共元素 分开区块代表互不相交的部分 可以把图中每一块对应元素全部标注 读懂图形再转化成集合表达式 典型例题 【例题1】设全集,,, (1)求;;;. (2)能否根据(1)的结论,猜想与,与的关系?尝试用Venn图进行分析说明. 【答案】(1)或;;;或. (2) 根据(1)的结论,猜想① ,② , 在韦恩图中,表示集合之外的部分,表示集合之外的部分, 所以表示之外的部分,也就是①图阴影部分,即; 表示既在之外,又在之外的部分,也就是②图中阴影部分,即. ①图   ;②图  . 【分析】(1)根据交集、并集、补集的概念计算;(2)猜想① ,② ,并结合韦恩图中与表示的区域进行说明. 【详解】(1)因为,所以或; 因为,所以; 因为,,所以,, 所以;或. 【例题2】(2024·山西太原·一模)已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由阴影部分可知对应的集合为,即可得到结论. 【详解】阴影部分对应的集合为, ∵全集,集合, ∴. 故选:D. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·山东德州·阶段检测)集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】分析图中阴影部分表示的集合是,再由集合的运算,分别算出对应集合即可得出答案. 【详解】集合 , ∴图中阴影部分表示的集合为: 故选:B 【巩固练习2】(23-24高一下·湖北·期中)已知集合,,,则图中所示的阴影部分的集合可以表示为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】图中所示的阴影部分的集合为,结合集合的运算即可得解. 【详解】由图可知,阴影部分表示的集合为集合中的元素去掉集合的元素构成,即, 而,,则,, 故阴影部分表示的集合为. 故选:C. 【巩固练习3】(23-24高一上·广东韶关·期中)已知集合,或,则图中的阴影部分表示的集合为(   ) A.或 B.或 C. D. 【答案】A 【分析】由题可知图中阴影部分表示,结合集合的交运算、并运算求解即可. 【详解】由题意知,,, 所以图中阴影部分表示或. 故选:A. 【题型5】 由交集的运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 代表两集合存在公共元素 代表两集合没有公共元素 含参集合需要考虑集合为空集的可能性 数集结合数轴分析区间位置关系 方法技巧 条件为交集为空优先考虑集合为空集情况 画出数轴移动含参区间判断有无重叠 仔细检验端点等号能否成立 求出参数候选范围后回代原题检验 有限集合可以联立方程寻找公共元素 典型例题 【例题1】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,或,若,求a的取值范围. 【答案】或 【分析】根据已知条件得出,结合数轴分和两种情况讨论,进而求出的取值范围. 【详解】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. 【例题2】(24-25高一上·山东枣庄·阶段检测)已知集合,,,. (1)求p,a,b的值; (2)若,且,求m的值. 【答案】(1),; (2)或或. 【分析】(1)根据交集结果有求,再由并集结果有,结合根与系数关系求参数值; (2)由包含关系并讨论、求对应参数值,即可得. 【详解】(1)由,故,可得,则, 又,则,故; 所以,; (2)由, 若,即,满足题设, 若,即,则,或, 综上,或或. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·山西晋城·期末)已知集合. (1)当时,求; (2)若,求a的取值范围. 【答案】(1), (2)或 【分析】(1)根据并集、交集的运算可得结果; (2)根据,分别讨论和的情况得到结果. 【详解】(1)当时,,又, 所以,. (2)因为, 当时,,解得,满足; 当时,,解得, 综上所述:的取值范围是或. 【巩固练习2】(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知集合,. (1)当时,求,; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1), (2)或 【分析】(1)根据交集、并集的定义计算可得. (2)分类讨论和两种情况,分别求出对应的的取值范围即可; 【详解】(1)当时,又, 所以,; (2)当时,由,解得,满足,符合题意; 当时,可得或,解得或. 综上,实数的取值范围是或. 【巩固练习3】(24-25高一上·上海·课堂例题)设全集为,集合,. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的取值范围. 【答案】(1)或 (2) 【分析】(1)利用补集的运算求出,从入手求出的范围,再从反面即可求解; (2)从入手,得出,列不等式组求出的范围,再从反面即可求解条件下的解集. 【详解】(1)解:∵, ∴或. 若,则, 解得:, ∴当时,的取值范围为或. (2)解:若,得, ∴或,得或, ∴当时,的取值范围为. 【题型6】 由并集运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 等价于 等价于 并集等于其中一个集合转化为子集关系解题 子集问题要讨论集合为空集情形 方法技巧 看到优先翻译成 含参集合一定要讨论空集 数轴画出区间满足被包含关系 重点验证端点的等号取舍 参数求出之后带回原式验证并集结果 典型例题 【例题1】(24-25高一上·四川广安·阶段检测)已知集合或,,若,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】依题意可得,解得即可. 【详解】因为,且, 所以,解得,即. 故选:D 【例题2】(24-25高一上·全国·课堂例题)已知集合或,,若,求实数a的取值范围. 【答案】 【分析】根据B为空集和不为空集,即可根据并集的性质和定义求解. 【详解】当时,集合B为空集,满足题意; 当时,若要满足,必有,所以,故. 综上,实数a的取值范围是. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·上海·课堂例题)设集合或,. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1)或 (2)或. 【分析】(1)解不等式得到,并根据,得到不等式,求出实数的取值范围; (2)由,得,分和,得到不等式,求出实数的取值范围. 【详解】(1)由题意,得或. 又,,则. 结合数轴,可得或 解得或. 则实数的取值范围是或. (2)由,得. 当时,,即,满足. 当时,结合数轴,如图(1)(4),可得或 解得或. 则实数的取值范围是或. 【巩固练习2】(24-25高二下·山东滨州·阶段检测)设集合. (1)若,求实数a的值; (2)若,求实数a的取值集合. 【答案】(1)3 (2) 【分析】(1)先求集合A,再根据并集结果分析运算; (2)由题意分析可得,根据包含关系分析运算. 【详解】(1)由题意可得:, 若,则, 可得,解得, 此时,可得,即符合题意, 故实数a的值为3. (2)由(1)可知, 对于方程,解得或, 若,则, 当时,则,满足,符合题意; 当时,则,可得; 综上所述:或. 故实数a的取值集合为. 【巩固练习3】(24-25高一上·全国·随堂练习)已知,,,,则实数_____,____,_____. 【答案】 6 9 8 【分析】由,可得,可求出,从而可求出集合,再结合可得,所以可得方程有两个相等的根为3,从而可求出 【详解】, 由,解得. 由,解得, 故. 所以方程有两个相等的根为3, 所以,且, 解得,. 综上知,., 故答案为:6,9,8 【题型7】 由补集的运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 等价于且 补集运算永远不能脱离全集 全集发生改变补集结果随之改变 方法技巧 第一步锁定全集的范围 把补集条件转化为集合的交并条件 数集借助数轴在全集内分析集合区间 参数求解完成要检验元素是否属于全集 避免出现元素超出全集的错误解 典型例题 【例题1】(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知,,且,则的值等于___________. 【答案】/ 【分析】由交集结果得到,从而得到方程,求出,得到,,代入计算得到,求出答案. 【详解】,故, 所以,解得, 故, 又,故,, 所以,解得, . 故答案为; 【例题2】(25-26高一上·河北·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,可得,根据并集的运算即可求解; (2)由,得,对集合分是否为空集进行讨论,结合子集关系即可求解. 【详解】(1)因为集合,所以, 又,集合,所以,解得, 所以. (2)因为,所以, 当,则,解得, 当,则,解得, 综上所述,实数的取值范围是,即. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高二·全国·学业考试模拟)设集合,,全集. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围; (3)若,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) (3). 【详解】解:(1)解法1  易知,所以.又,且,所以,解得,故实数的取值范围是. 解法2  由,知,又,,所以,解得,故实数的取值范围是. (2)因为,,,所以,解得,故实数的取值范围是. (3)因为,或,,所以,解得,故实数的取值范围是. 【巩固练习2】(23-24高一上·辽宁·阶段检测)已知全集,,,. (1)若,且,求的值及集合; (2)若,求的值及. 【答案】(1),; (2),. 【分析】(1)求出集合,由确定集合中元素,进而求出的值及集合. (2)将全集用列举法表示,由补集的意义求出,进而求出集合即可求解. 【详解】(1)依题意,,由,且,,得, 即,因此,解得,经验证符合题意, 解方程,得或,, 所以,. (2)依题意,,由,得, 由(1)知,因此,有,解得,经验证符合题意, ,则, 所以,. 【巩固练习3】(23-24高一上·北京·期中)设全集,集合,. (1)若,求集合并写出的所有子集; (2)若,,求. 【答案】(1),集合的所有子集为:、、、 (2) 【分析】(1)当时,求出集合,即可写出集合的所有子集; (2)分析可知,,,求出、的值,可求出集合、,再结合题意进行检验,利用并集的定义可求出集合. 【详解】(1)解:若,, 所以,集合的所有子集为:、、、. (2)解:因为,所以,,因为,所以,, 所以,,解得, 则, , 所以,,,满足题意, 因此,. 【题型8】 由交并补的混合运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 集合运算优先级没有硬性规定优先算括号内部运算 德摩根定律 混合运算可以借助Venn图拆解区域 方法技巧 有括号先计算括号内集合运算 可以利用德摩根定律转换运算简化题目 Venn图划分区块辅助理解复杂条件 含参问题不要遗漏空集分类讨论 算出参数全部结果后回代检验混合运算结果 典型例题 【例题1】(24-25高一上·广东江门·阶段检测)设全集,已知集合,,且,则实数的取值范围是________. 【答案】 【分析】求出集合,根据可得出实数的取值范围. 【详解】因为全集,集合,则, 因为集合,,所以,. 因此,实数的取值范围是. 故答案为:. 【例题2】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,若,则实数m的取值范围是______. 【答案】. 【分析】根据分类讨论,分别列不等式求得的取值范围,最后根据补集思想即得. 【详解】,. 由,可分为和两种情况讨论: 当时,得. 当时,或,解得:或. 综上所述:当时,实数的取值范围为,故当时,实数的取值范围为. 故答案为:. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(2025高三上·河南鹤壁·专题练习)已知集合,,若,则的取值范围为______ 【答案】 【分析】由补集和交集的概念可得出答案. 【详解】已知,则, ,且, 所以. 故答案为: 【巩固练习2】(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. 【巩固练习3】(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. 【题型9】 容斥原理及其应用 基础知识 核心知识 两个集合容斥原理 方法技巧 分清题目已知条件对应公式哪一部分 求总元素数量要减去重复计数部分 Venn图标注每一块区域元素数量辅助列式 实际应用题分清只属于某集合和属于交集的区别 选择填空直接套用公式大题可以结合Venn图说明 典型例题 【例题1】(24-25高一上·贵州贵阳·阶段检测)某校“五一田径运动会”上,共有12名同学参加100米、400米、1500米三个项目,其中有8人参加“100米比赛”,有7人参加“400米比赛”,有5人参加“1500米比赛”,“100米和400米”都参加的有4人,“100米和1500米”都参加的有3人,“400米和1500米”都参加的有3人,则下列说法错误的是(    ) A.三项比赛都参加的有2人 B.只参加100米比赛的有3人 C.只参加400米比赛的有3人 D.只参加1500米比赛的有1人 【答案】C 【详解】设集合,, . 由题可知, , 所以,即三项都参加的有2人,故A正确; 只参加100米的有人,故B正确; 只参加400米的有人,故C错误; 只参加1500米的有人,故D正确. 【例题2】(26-27高三上·河南驻马店·开学考试)某市工信局对辖区内 100 家专精特新中小企业开展 "数字化转型" 专项调研,统计结果显示:完成生产端数字化改造的企业有 68 家,完成管理端数字化改造的企业有 52 家,两类改造均未完成的企业有 9 家.则两类改造均完成的企业数量为(    ) A.29 B.31 C.39 D.41 【答案】A 【详解】依题意,两类改造均完成的企业数量为. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高三下·浙江·开学考试)某班共有45位同学,在学校举行的数学、物理学科竞赛中,有18位同学参加数学竞赛,有15位同学参加物理竞赛,两科竞赛均不参加的有15位同学,则同时参加数学和物理竞赛的同学有(    ) A.2位 B.3位 C.4位 D.5位 【答案】B 【详解】参加竞赛的总人数:45−15=30(位), 根据容斥原理计算同时参加两科竞赛的人数:18+15−30=3(位). 【巩固练习2】(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:;. 【巩固练习3】(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)某花店统计了连续三天售出鲜花的种类情况:第一天售出种鲜花,第二天售出种鲜花,第三天售出种鲜花,前两天都售出的鲜花有种,后两天都售出的鲜花有种.则该花店第一天售出但第二天未售出的鲜花有____种,这三天售出的鲜花最少有____种. 【答案】 【分析】设三天都售出的鲜花有种,第一天售出第二天未售出且第三天售出的鲜花有种,作出韦恩图,结合题中数据可得出第一天售出但第二天未售出的鲜花种数,根据题意求出这三天售出的鲜花种数为,求出的取值范围,即可得出结果. 【详解】设三天都售出的鲜花有种,第一天售出第二天未售出且第三天售出的鲜花有种, 则三天售出鲜花的种类关系如图所示. 第一天售出但第二天未售出的鲜花种数有. 这三天售出的鲜花种数有, 由题意得,故当时,取最小值, 所以这三天售出的鲜花最少有种. 故答案为:;. 课后过关检测 一、单选题 1.(25-26高一下·甘肃金昌·期末)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由题意,. 2.(25-26高二下·福建三明·期末)已知集合,,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先求出集合在实数集下的补集,再计算该补集与集合的交集即可. 【详解】由,得, 因为,所以. 3.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知集合,,则(    ) A. B. C.或 D. 【答案】D 【详解】因为,, 所以, 所以. 4.(26-27高一上·全国·课后作业)已知集合,,则(    ) A. B.⫋ C.⫋ D. 【答案】C 【详解】由题意可得,且()为非负偶数, 又,故⫋. 5.(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, 6.(25-26高一上·云南玉溪·阶段检测)已知集合,若,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用集合运算得,然后利用元素与集合的关系列不等式求解即可. 【详解】因为,所以,所以,所以且, 所以且,所以,即实数的取值范围为. 故选:A 7.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)下图中的三个圆形区域分别表示全集的三个子集,则阴影部分能表示集合的是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据韦恩图表示集合运算的意义,结合排除法判断各选项,即可得答案. 【详解】在韦恩图中,表示长方形内圆A外的所有阴影, 表示圆B内除去外的阴影部分,韦恩图如下图所示, 观察各选项,排除C、D; 表示圆A和圆C相交的阴影部分,韦恩图表示如下: 则表示上述两部分阴影的并集,韦恩图表示为: A选项不符合,选项B中的阴影部分符合. 故选:B. 二、多选题 8.(26-27高一上·全国·课后作业)(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 【详解】∵,∴. 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.(25-26高一上·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 【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 三、填空题 10.(23-24高一上·云南文山·阶段检测)某年级先后举办了数学、物理讲座,其中有100人听了数学讲座,80人听了物理讲座,20人同时听了数学和物理讲座,则听讲座人数为_____________. 【答案】160 【详解】听讲座的人数为. 11.(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:. 12.(24-25高二下·浙江温州·期末)设全集,集合,若,则______. 【答案】4 【分析】根据补集定义求出集合A,然后由韦达定理可得. 【详解】因为,,所以, 所以和是方程的两根,故,经检验满足题意. 故答案为:4 13.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则a的取值范围是_______ 【答案】 【详解】因为,所以, 又因为,所以和没有公共元素, 即,所以中所有元素都满足, 又因为,中最小元素是, 要让中所有元素都大于,只需, 故的取值范围是. 14.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,集合,且,则的值组成的集合是________. 【答案】 【分析】先求集合,再由,得,分和两种情况讨论即可求解. 【详解】由,得,, 当时,,满足题意, 当时,,所以或,所以或, 故所求集合为. 四、解答题 15.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,,,求,,,. 【答案】,,, . 【详解】,,, , , ,, , . 16.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)设,且. (1)求的值及集合; (2)设全集,求; (3)设全集,若非空集合,求出所有集合,并求出所有集合的元素之和的总和. 【答案】(1) (2) (3); 【分析】(1)利用交集的结果代入方程中求出参数的值及集合; (2)先求出,再根据补集的定义求得; (3)先出两个集合的补集,从而得到,再求出前者的子集后可得元素之和. 【详解】(1)因为,所以, 把代入方程,解得, 当时,方程的解为或, 此时集合,符合, 所以. (2)因为, 所以. (3)因为, 所以, 因为非空集合, 所以可能为, 所以所有集合的元素之和的总和为. 17.集合或.若,求的取值范围; 【答案】 【详解】集合或, 由,得,解得, 所以的取值范围为. 18.已知集合,若,求实数t的取值范围. 【答案】或. 【详解】由,包括两种情况: ① 当时,,即; ② 当时,或,解得, 综上,t的取值范围为或 $1.3 集合的基本运算 总览 题型·解读 【重难点突破】2026-2027学年高一上学期数学常考题型 1 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 【教材知识梳理】 1.集合的并集与交集: 文字语言 符号语言 图形语言 运算性质 并集 一般地,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 ___ (读作“A并B”) _或__         ,,,, 文字语言 符号语言 图形语言 运算性质 交集 一般地,由所有属于集合A_且__属于集合B的元素 组成的集合,称为集合A与B的交集,记作___ (读作“A交B”) ___         ,,,,, 2.补集: 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相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作 符号语言 =_且__    图形语言     运算性质 ⊆U,=⌀,=U,()=A,A∪()=U,A∩()=⌀ 3.在数学中,经常用平面上封闭曲线的__内部_代表集合,这种图称为Venn图.Venn图可以直观地表示集合间的关系.常见数集间的关系如图所示.    题型汇编 知识梳理与常考题型 【题型1】 交集的概念及运算 基础知识 核心知识 交集定义___     交集取两个集合的公共元素 方法技巧 有限集合直接找出同时属于两个集合的元素 数集运算借助数轴找公共重叠部分 看清条件“且”代表同时满足两个集合约束 数轴重点核对区间端点开闭 交集为空代表两个集合没有公共元素 典型例题 【例题 1】(26-27高一上·全国·课堂例题)若集合或,则______. 【例题2】(26-27高一上·全国·课堂例题)设集合,,则(    ) A. B. C. D. 巩固练习 题型 【巩固练习1】已知集合,,则( ) A. B. C. D. 【巩固练习2】(24-25高一下·广东汕头·阶段检测)设集合,,则________. 【巩固练习3】(24-25高一下·河北保定·阶段检测)(多选)设,下列选项正确的是(   ) A.集合的子集个数为4 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【题型2】 并集的概念及运算 基础知识 核心知识 并集定义_或 并集取两个集合全部元素重复元素只保留一份 方法技巧 有限集合合并元素之后做好去重处理 数集借助数轴把两个集合覆盖全部范围合并 看清条件“或”代表满足任意一个集合约束 注意端点取值不要重复书写 并集运算结果元素不可重复 典型例题 【例题1】(26-27高一上·全国·课堂例题)设集合,集合,则集合(    ) A. B. C. D. 【例题2】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知集合,,则( ) A. B. C. D. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)(1)已知集合,,求,; (2)已知集合,,求,. 【巩固练习2】(24-25高二下·重庆·阶段检测)已知集合,,若,则( ) A. B. C. D. 【巩固练习3】(24-25高一下·河北保定·阶段检测)已知集合,集合,集合.求: (1)求,; (2)求,. 【题型3】 补集的概念及运算 基础知识 核心知识 全集包含研究范围内全部元素 补集=_且__    方法技巧 做补集运算首先明确全集 在全集范围内剔除集合的全部元素得到补集 有限集合直接在全集里面划掉中元素 数集借助数轴取全集去掉对应的区间 注意补集永远依托全集脱离全集谈补集没有意义 典型例题 【例题1】(24-25高三上·北京海淀·阶段检测)已知全集,若集合,则(   ) A. B. C. D. 【例题2】(24-25高二下·吉林长春·期末)设全集,则(   ) A. B. C. D. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高二下·安徽阜阳·期末)集合,则(   ) A. B. C. D. 【巩固练习2】(2025·湖北十堰·模拟预测)已知集合或,则(   ) A. B. C. D. 【巩固练习3】(23-24高三上·甘肃定西·开学考试)设集合.求: (1); (2). 【题型4】 由venn 图求集合 基础知识 核心知识 Venn图用封闭图形表示集合 图形重叠区域代表交集 图形合并整体区域代表并集 全集方框内部除去对应圆的区域代表补集 方法技巧 分清每一块图形区域对应的集合运算 重叠部分只提取公共元素 分开区块代表互不相交的部分 可以把图中每一块对应元素全部标注 读懂图形再转化成集合表达式 典型例题 【例题1】设全集,,, (1)求;;;. (2)能否根据(1)的结论,猜想与,与的关系?尝试用Venn图进行分析说明. 【例题2】(2024·山西太原·一模)已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为(   ) A. B. C. D. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·山东德州·阶段检测)集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( ) A. B. C. D. 【巩固练习2】(23-24高一下·湖北·期中)已知集合,,,则图中所示的阴影部分的集合可以表示为( ) A. B. C. D. 【巩固练习3】(23-24高一上·广东韶关·期中)已知集合,或,则图中的阴影部分表示的集合为(   ) A.或 B.或 C. D. 【题型5】 由交集的运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 代表两集合存在公共元素 代表两集合没有公共元素 含参集合需要考虑集合为空集的可能性 数集结合数轴分析区间位置关系 方法技巧 条件为交集为空优先考虑集合为空集情况 画出数轴移动含参区间判断有无重叠 仔细检验端点等号能否成立 求出参数候选范围后回代原题检验 有限集合可以联立方程寻找公共元素 典型例题 【例题1】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,或,若,求a的取值范围. 【例题2】(24-25高一上·山东枣庄·阶段检测)已知集合,,,. (1)求p,a,b的值; (2)若,且,求m的值. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·山西晋城·期末)已知集合. (1)当时,求; (2)若,求a的取值范围. 【巩固练习2】(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知集合,. (1)当时,求,; (2)若,求实数的取值范围. 【巩固练习3】(24-25高一上·上海·课堂例题)设全集为,集合,. (1)若,求的取值范围; (2)若,求的取值范围. 【题型6】 由并集运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 等价于 等价于 并集等于其中一个集合转化为子集关系解题 子集问题要讨论集合为空集情形 方法技巧 看到优先翻译成 含参集合一定要讨论空集 数轴画出区间满足被包含关系 重点验证端点的等号取舍 参数求出之后带回原式验证并集结果 典型例题 【例题1】(24-25高一上·四川广安·阶段检测)已知集合或,,若,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【例题2】(24-25高一上·全国·课堂例题)已知集合或,,若,求实数a的取值范围. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(24-25高一上·上海·课堂例题)设集合或,. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围. 【巩固练习2】(24-25高二下·山东滨州·阶段检测)设集合. (1)若,求实数a的值; (2)若,求实数a的取值集合. 【巩固练习3】(24-25高一上·全国·随堂练习)已知,,,,则实数_____,____,_____. 【题型7】 由补集的运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 等价于且 补集运算永远不能脱离全集 全集发生改变补集结果随之改变 方法技巧 第一步锁定全集的范围 把补集条件转化为集合的交并条件 数集借助数轴在全集内分析集合区间 参数求解完成要检验元素是否属于全集 避免出现元素超出全集的错误解 典型例题 【例题1】(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知,,且,则的值等于___________. 【例题2】(25-26高一上·河北·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. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高二·全国·学业考试模拟)设集合,,全集. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围; (3)若,求实数的取值范围. 【巩固练习2】(23-24高一上·辽宁·阶段检测)已知全集,,,. (1)若,且,求的值及集合; (2)若,求的值及. 【巩固练习3】(23-24高一上·北京·期中)设全集,集合,. (1)若,求集合并写出的所有子集; (2)若,,求. 【题型8】 由交并补的混合运算结果求参数范围 基础知识 核心知识 集合运算优先级没有硬性规定优先算括号内部运算 德摩根定律 混合运算可以借助Venn图拆解区域 方法技巧 有括号先计算括号内集合运算 可以利用德摩根定律转换运算简化题目 Venn图划分区块辅助理解复杂条件 含参问题不要遗漏空集分类讨论 算出参数全部结果后回代检验混合运算结果 典型例题 【例题1】(24-25高一上·广东江门·阶段检测)设全集,已知集合,,且,则实数的取值范围是________. 【例题2】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,,若,则实数m的取值范围是______. 巩固练习 题型 【巩固练习1】(2025高三上·河南鹤壁·专题练习)已知集合,,若,则的取值范围为______ 【巩固练习2】(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. 【巩固练习3】(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. 【题型9】 容斥原理及其应用 基础知识 核心知识 两个集合容斥原理 方法技巧 分清题目已知条件对应公式哪一部分 求总元素数量要减去重复计数部分 Venn图标注每一块区域元素数量辅助列式 实际应用题分清只属于某集合和属于交集的区别 选择填空直接套用公式大题可以结合Venn图说明 典型例题 【例题1】(24-25高一上·贵州贵阳·阶段检测)某校“五一田径运动会”上,共有12名同学参加100米、400米、1500米三个项目,其中有8人参加“100米比赛”,有7人参加“400米比赛”,有5人参加“1500米比赛”,“100米和400米”都参加的有4人,“100米和1500米”都参加的有3人,“400米和1500米”都参加的有3人,则下列说法错误的是(    ) A.三项比赛都参加的有2人 B.只参加100米比赛的有3人 C.只参加400米比赛的有3人 D.只参加1500米比赛的有1人 【例题2】(26-27高三上·河南驻马店·开学考试)某市工信局对辖区内 100 家专精特新中小企业开展 "数字化转型" 专项调研,统计结果显示:完成生产端数字化改造的企业有 68 家,完成管理端数字化改造的企业有 52 家,两类改造均未完成的企业有 9 家.则两类改造均完成的企业数量为(    ) A.29 B.31 C.39 D.41 巩固练习 题型 【巩固练习1】(25-26高三下·浙江·开学考试)某班共有45位同学,在学校举行的数学、物理学科竞赛中,有18位同学参加数学竞赛,有15位同学参加物理竞赛,两科竞赛均不参加的有15位同学,则同时参加数学和物理竞赛的同学有(    ) A.2位 B.3位 C.4位 D.5位 【巩固练习2】(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. 【巩固练习3】(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)某花店统计了连续三天售出鲜花的种类情况:第一天售出种鲜花,第二天售出种鲜花,第三天售出种鲜花,前两天都售出的鲜花有种,后两天都售出的鲜花有种.则该花店第一天售出但第二天未售出的鲜花有____种,这三天售出的鲜花最少有____种. 课后过关检测 一、单选题 1.(25-26高一下·甘肃金昌·期末)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高二下·福建三明·期末)已知集合,,则(   ) A. B. C. D. 3.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知集合,,则(    ) A. B. C.或 D. 4.(26-27高一上·全国·课后作业)已知集合,,则(    ) A. B.⫋ C.⫋ D. 5.(25-26高一下·河南新乡·期末)设全集,集合,,,则(    ) A. B. C. D. 6.(25-26高一上·云南玉溪·阶段检测)已知集合,若,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 7.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)下图中的三个圆形区域分别表示全集的三个子集,则阴影部分能表示集合的是(   ) A. B. C. D. 二、多选题 8.(26-27高一上·全国·课后作业)(多选)已知集合,,则使的实数的取值范围可以是(  ). A. B. C. D. 9.(25-26高一上·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. 三、填空题 10.(23-24高一上·云南文山·阶段检测)某年级先后举办了数学、物理讲座,其中有100人听了数学讲座,80人听了物理讲座,20人同时听了数学和物理讲座,则听讲座人数为_____________. 11.(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)已知全集,集合,若,则_______, 12.(24-25高二下·浙江温州·期末)设全集,集合,若,则______. 13.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则a的取值范围是_______ 14.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,集合,且,则的值组成的集合是________. 四、解答题 15.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,,,求,,,. 16.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)设,且. (1)求的值及集合; (2)设全集,求; (3)设全集,若非空集合,求出所有集合,并求出所有集合的元素之和的总和. 17.集合或.若,求的取值范围; 18.已知集合,若,求实数t的取值范围. $

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1.3  集合的基本运算讲义(9个核心题型归纳)-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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