专题1.3 集合的基本运算专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-09-18
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摘要:

**基本信息** 聚焦集合基本运算,以10类题型构建从基础运算到综合应用的训练体系,覆盖参数求解、容斥原理及新定义问题,强化逻辑推理与数学表达。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |并集运算|4题|直接计算集合合并结果|从基本概念到运算应用| |并集求参数|4题|结合并集结果反求参数值|运算与方程思想结合| |交集运算|4题|求解集合公共元素|概念深化与运算拓展| |交集求参数|4题|利用交集条件确定参数范围|逻辑推理与集合关系| |补集运算|4题|全集与补集的直接运算|补集概念及集合关系| |补集求参数|4题|通过补集结果推导参数|逆向思维与集合性质| |交并补混合|4题|多运算综合应用|运算顺序与关系转化| |混合求参数|4题|复杂集合关系中的参数求解|综合思维与分类讨论| |容斥原理与Venn图|4题|集合计数与图形表达|数形结合与实际应用| |集合新定义|4题|抽象集合概念的理解应用|数学抽象与创新意识|

内容正文:

专题1.3 集合的基本运算-重难点题型精练 题型01 并集的运算 题型02 利用并集求参数 题型03 交集的运算 题型04 利用交集求参数 题型05 全集与补集的运算 题型06 利用全集与补集求参数 题型07 交并补混合运算 题型08 利用交并补求参数 题型09 容斥原理与Venn图的应用 题型10 集合新定义 题型01 并集的运算 1.(26-27高三上·甘肃庆阳·开学考试)已知集合,,则(    ). A. B. C. D. 2.(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)设集合,,则(     ) A. B. C. D. 3.(25-26高一下·云南大理·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 4.(25-26高二下·云南文山·阶段检测)已知集合,,则( ) A. B. C. D. 题型02 利用并集求参数 5.(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. 6.(25-26高一上·广西来宾·期中)已知集合,集合. (1)当时,求; (2)若,求实数m的取值范围. 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.(25-26高一上·河南濮阳·阶段检测)已知集合,. (1)若,且,求实数的值; (2)若,求实数的取值范围. 题型03 交集的运算 9.(26-27高三上·新疆喀什·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 10.(26-27高一上·全国·课堂例题)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 11.(26-27高三上·安徽·开学考试)若集合,,则(    ) A. B. C. D. 12.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 题型04 利用交集求参数 13.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)(多选)已知集合,,则使的实数的取值可以是(    ) A.1 B.3 C.5 D.7 14.(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. 15.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)已知或 (1)若,⫋,求的取值范围; (2)若或,求的取值范围. 16.(25-26高一上·重庆·期中)(多选)集合,,若,则实数m的值为(   ) A. B.0 C. D.2 题型05 全集与补集的运算 17.(25-26高一下·陕西汉中·期中)已知集合,,全集. (1)求,; (2)求. 18.(25-26高一上·江西南昌·期中)已知集合,集合 (1)求 (2)求 (3)求 19.(25-26高一下·湖南永州·开学考试)已知全集,集合,则=(   ) A. B. C. D. 20.(25-26高一上·广西河池·期中)已知集合,集合,求. 题型06 利用全集与补集求参数 21.(25-26高一上·四川宜宾·期中)已知全集,且则(    ) A.2 B.4 C.5 D.6 22.(25-26高一上·全国·课后作业)设,,若,则(    ) A.2 B. C. D.1 23.(25-26高一上·山西朔州·阶段检测)设全集,集合. (1)求集合; (2)若,求集合. 24.(25-26高一上·湖北孝感·开学考试)设全集,且,若,则m的值等于(    ) A.4 B.6 C.4或6 D.不存在 题型07 交并补混合运算 25.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,,,求,,,. 26.(26-27高一上·全国·课后作业)全集,,,,,则________,________ 27.(2026·湖北武汉·模拟预测)已知集合,,则(    ) A. B. C.或 D. 28.(2026·山东德州·三模)已知全集,集合,,则(    ) A. B. C. D. 题型08 利用交并补求参数 29.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)已知全集,,,且. (1)求实数,的值; (2)求. 30.(25-26高一上·新疆昌吉·阶段检测)已知集合,集合,全集为. (1)求; (2)若,求实数的取值范围. 31.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知全集,若,则实数的值为(    ) A.1 B.3 C.-1或-3 D.1或3 32.(25-26高一上·广东珠海·期中)已知集合,. (1)若,求的值; (2)若,求实数的取值范围. 题型09 容斥原理与Venn图的应用 33.(25-26高三·全国·三轮复习)某社区需要招募志愿者进行连续天的志愿工作,第一天有人参加,第二天有人参加,第三天有人参加,其中,前两天都参加的有人,后两天都参加的有人,则这三天参加的人数最少为(   ) A. B. C. D. 34.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)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、AI技术培训3类拓展课程.高一某班学生共有32人报名参加拓展课程,其中有10人报名参加劳动实践,有18人报名参加研学参观,有14人报名参加AI技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有4人,同时报名参加研学参观和AI技术培训的有5人,只参加AI技术培训的人数为________. 35.(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. 36.(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________________.    题型10 集合新定义 37.(25-26高一上·陕西·阶段检测)在数学漫长的发展过程中,数学家发现在数学中存在着许多有趣的数.定义:若一个位正整数的所有数位上数字的次方的和等于这个数本身,则称这个数是自恋数.已知所有一位正整数中的自恋数组成集合,集合,则的非空子集个数为______. 38.(25-26高一上·四川凉山·期末)(多选)对于集合,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合.则下列说法正确的是(   ) A. B. C. D. 39.(25-26高一上·北京西城·期末)设整数集合,其中,且对,,若,则有. (1)直接写出一个满足条件的集合A; (2)证明:,; (3)求满足条件的集合A的个数. 40.(25-26高一上·四川·阶段检测)若集合具有①,,②若,,则,且时,这两条性质,则称集合是“好集”. (1)判断集合是否是“好集”,并说明理由. (2)设集合是“好集”,求证:若,,则. (3)对任意的一个“好集”,判断命题“若,,则”的真假,并说明理由. 1.(25-26高二下·北京·学业考试真题)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 2.(26-27高三上·福建厦门·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 3.(25-26高二下·陕西汉中·期中)设全集,集合,则(   ) A. B. C. D. 4.(2026·山东·模拟预测)已知集合,若 ,则 (   ) A.0 B.1 C.2 D.3 5.(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. 6.(2026·湖南邵阳·模拟预测)已知全集,,则集合(    ) A. B. C. D. 7.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年我国暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有15人观看了《南京照相馆》,有8人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有3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》的人数为(    ) A.7人 B.8人 C.9人 D.10人 8.(26-27高三上·山东聊城·开学考试)已知表示集合中的元素个数,若,,,则(    ) A.5 B.6 C.3 D.4 9.(26-27高一上·辽宁沈阳·开学考试)(多选)已知全集,集合,,且,则(     ) A. B. C.中元素个数为1 D. 10.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)(多选)已知集合U是全集,集合M,N的关系如图所示,则(    ) A. B. C. D. 11.(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 12.(26-27高三上·山西临汾·阶段检测)为完成一项实地测量任务,夏令营的同学们成立了一支“测绘队”,需要24人参加测量,20人参加计算,16人参加绘图.测绘队的成员中很多同学是多面手,有8人既参加了测量又参加了计算,有6人既参加了测量又参加了绘图,有4人既参加了计算又参加了绘图,另有2人三项工作都参加了.这支测绘队有____________人. 13.(26-27高一上·全国·课堂例题)若集合或,则 ______,______. 14.(2026·安徽合肥·一模)已知集合,,同时满足,,则___________. 15.(25-26高一上·天津武清·阶段检测)设全集,已知集合,. (1)当时,求 ①; ②; (2)若满足,求实数m的取值范围. 16.(25-26高一上·河北·阶段检测)设是一个非空有限集合,定义其加权密度函数为,其中表示集合中的元素个数,表示集合中所有元素的和.进一步地,若集合可以划分为两个非空子集和(即且)且满足,则称为可平衡集合. (1)计算集合的加权密度函数; (2)判断集合是否为可平衡集合,并说明理由; (3)已知集合(其中,为正整数,且)是可平衡集合,且划分后的两个非空子集的加权密度函数均为3,求,的值. 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题1.3 集合的基本运算-重难点题型精练 题型01 并集的运算 题型02 利用并集求参数 题型03 交集的运算 题型04 利用交集求参数 题型05 全集与补集的运算 题型06 利用全集与补集求参数 题型07 交并补混合运算 题型08 利用交并补求参数 题型09 容斥原理与Venn图的应用 题型10 集合新定义 题型01 并集的运算 1.(26-27高三上·甘肃庆阳·开学考试)已知集合,,则(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由,, 得. 2.(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)设集合,,则(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】因为,,所以. 3.(25-26高一下·云南大理·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由集合,, 得. 4.(25-26高二下·云南文山·阶段检测)已知集合,,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据并集的定义,. 题型02 利用并集求参数 5.(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. 6.(25-26高一上·广西来宾·期中)已知集合,集合. (1)当时,求; (2)若,求实数m的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据集合并集的定义进行求解即可; (2)根据集合并集的运算性质进行求解即可. 【详解】(1)当时,, 所以; (2)因为, 所以, 而,所以, 于是有, 所以实数m的取值范围为. 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.(25-26高一上·河南濮阳·阶段检测)已知集合,. (1)若,且,求实数的值; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1)0或; (2)或. 【分析】(1)求出,时,满足要求,再分与两种情况,求出答案; (2),分和,结合根的判别式和韦达定理得到不等式或方程,求出答案. 【详解】(1), ,, 若,则,满足要求; 若,则无解,不合要求; 若,则,解得, 综上,实数的值为0或; (2),, 若,则,解得,满足要求; 若,当时,,,满足要求; 当时,,要想满足,需满足, 即是方程的两个根, 由于,求出; 综上,或. 题型03 交集的运算 9.(26-27高三上·新疆喀什·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】表示集合和集合的交集,是由既属于集合又属于集合的所有元素构成的集合, 又因为集合,,所以. 10.(26-27高一上·全国·课堂例题)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由题,集合,,则 11.(26-27高三上·安徽·开学考试)若集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】集合,又,所以. 12.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由题. 题型04 利用交集求参数 13.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)(多选)已知集合,,则使的实数的取值可以是(    ) A.1 B.3 C.5 D.7 【答案】AB 【详解】由,得. ①当时,可得,解得; ②当时,可得,解得, 综上,故选项AB正确. 14.(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. 15.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)已知或 (1)若,⫋,求的取值范围; (2)若或,求的取值范围. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据集合的包含关系,分类讨论建立不等式即可解出结果; (2)根据集合交集得包含关系,建立不等式即可解出结果. 【详解】(1),或,且是的真子集, 当时,则,即时,符合题意; 当时,则或,解得, 综上,的取值范围是; (2)由,可得, 因为或,若或, 当,即时,,满足; 当,即时,或,不满足; 当,即时, 要使,需使,解得. 综上,的取值范围为或. 16.(25-26高一上·重庆·期中)(多选)集合,,若,则实数m的值为(   ) A. B.0 C. D.2 【答案】ABC 【分析】先求出,根据交集结果得到,分,和三种情况,得到方程,求出答案. 【详解】, ,则,若,则,满足要求; 若,则,解得, 若,则,解得, 综上,实数m的值为或0或 故选:ABC 题型05 全集与补集的运算 17.(25-26高一下·陕西汉中·期中)已知集合,,全集. (1)求,; (2)求. 【答案】(1),. (2)或 【分析】(1)利用集合的交并运算即可求解; (2)利用集合的交并补运算即可求解; 【详解】(1)易知,又, 所以,. (2)已知全集,易知或,, 因此或. 18.(25-26高一上·江西南昌·期中)已知集合,集合 (1)求 (2)求 (3)求 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)因为,, 所以. (2)因为,, 所以. (3)因为, 所以或 19.(25-26高一下·湖南永州·开学考试)已知全集,集合,则=(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】依题意,,则, 所以. 20.(25-26高一上·广西河池·期中)已知集合,集合,求. 【答案】,,或. 【分析】根据交集、并集及补集的定义求解即可. 【详解】 ; 或. 题型06 利用全集与补集求参数 21.(25-26高一上·四川宜宾·期中)已知全集,且则(    ) A.2 B.4 C.5 D.6 【答案】B 【详解】由全集,且,故,从而. 22.(25-26高一上·全国·课后作业)设,,若,则(    ) A.2 B. C. D.1 【答案】C 【分析】由,可得,,故,从而求出的值即可. 【详解】由可得,,故, ,解得, 故选:C. 23.(25-26高一上·山西朔州·阶段检测)设全集,集合. (1)求集合; (2)若,求集合. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)解一元二次方程可得答案;. (2)根据可得代入可得答案. 【详解】(1). (2),, ,∴解得, . 24.(25-26高一上·湖北孝感·开学考试)设全集,且,若,则m的值等于(    ) A.4 B.6 C.4或6 D.不存在 【答案】A 【分析】根据给定条件,求出集合,再借助韦达定理求解作答. 【详解】由全集,,得, 即1,4是方程的两个根,于是,解得, 所以m的值等于4. 故选:A 题型07 交并补混合运算 25.(26-27高一上·全国·课后作业)设集合,,,求,,,. 【答案】,,, . 【详解】,,, , , ,, , . 26.(26-27高一上·全国·课后作业)全集,,,,,则________,________ 【答案】 【详解】法一:根据题意作出Venn图如图所示: 由图可知,. 法二:∵, ∴. 又, ∴. ∵,, ∴. 27.(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. 28.(2026·山东德州·三模)已知全集,集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为,, 所以, 所以. 题型08 利用交并补求参数 29.(25-26高一上·云南文山·阶段检测)已知全集,,,且. (1)求实数,的值; (2)求. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用集合的混合运算集结果求得,进而得到关于的方程组,解之即可得解; (2)利用(1)中结论,结合集合的交并补运算即可得解. 【详解】(1)因为全集,且, 所以,则, 又,, 所以,解得. (2)由(1)可知,, , 所以,故. 30.(25-26高一上·新疆昌吉·阶段检测)已知集合,集合,全集为. (1)求; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用集合的交并补运算即可得解; (2)利用集合混合运算的结果,得到关于的不等式,解之即可得解. 【详解】(1)因为,所以或, 又, 所以. (2)因为,, 所以, 又,, 所以与有交集, 则,即实数的取值范围为. 31.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知全集,若,则实数的值为(    ) A.1 B.3 C.-1或-3 D.1或3 【答案】D 【分析】求出A中方程的解确定A,再由A的补集与B的交集为空集,确定A与B的包含关系进行分类讨论,即可确定m的值. 【详解】因为方程的判别式, 所以, 根据题意得到集合,, 即,, 因为,所以, 所以或, 若,则,解得, 若,则,解得, 所以或. 故选:D. 32.(25-26高一上·广东珠海·期中)已知集合,. (1)若,求的值; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用交集的定义求解; (2)分类讨论,利用补集和并集的定义可求得结果. 【详解】(1)集合,,, 则由交集的定义可知,且,解得. (2)当,即时,,符合题意; 当,即时,,符合题意; 当,即时,或, 若,则,解得, 综上,实数的取值范围是. 题型09 容斥原理与Venn图的应用 33.(25-26高三·全国·三轮复习)某社区需要招募志愿者进行连续天的志愿工作,第一天有人参加,第二天有人参加,第三天有人参加,其中,前两天都参加的有人,后两天都参加的有人,则这三天参加的人数最少为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】记第一天,第二天,第三天参加志愿者的人员分别构成集合,设三天都参加的志愿者人数为,第一天和第三天均参加的志愿者人数为,作出维恩图求解即可. 【详解】记第一天,第二天,第三天参加志愿者的人员分别构成集合, 设三天都参加的志愿者人数为,第一天和第三天均参加的志愿者人数为, 根据题意可作维恩图如图: 依题意必有均为自然数, 所以, 故这三天参加的志愿者总人数为: 当时,总人数最少,最少人数为. 故选:B. 34.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)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、AI技术培训3类拓展课程.高一某班学生共有32人报名参加拓展课程,其中有10人报名参加劳动实践,有18人报名参加研学参观,有14人报名参加AI技术培训,同时报名参加劳动实践和研学参观的有4人,同时报名参加研学参观和AI技术培训的有5人,只参加AI技术培训的人数为________. 【答案】8 【分析】利用韦恩图来求解即可. 【详解】设3类课程全参加的有人,同时只参加劳动实践和AI技术培训的有人, 列出韦恩图如下,则, 可得,则只参加AI技术培训的人数为人. 故答案为:8.    35.(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 36.(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:. 题型10 集合新定义 37.(25-26高一上·陕西·阶段检测)在数学漫长的发展过程中,数学家发现在数学中存在着许多有趣的数.定义:若一个位正整数的所有数位上数字的次方的和等于这个数本身,则称这个数是自恋数.已知所有一位正整数中的自恋数组成集合,集合,则的非空子集个数为______. 【答案】15 【分析】根据题中定义,结合集合交集的定义、非空子集个数公式进行求解即可. 【详解】依题意,,, 故,故的非空子集个数为. 故答案为:. 38.(25-26高一上·四川凉山·期末)(多选)对于集合,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合.则下列说法正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【分析】根据差集定义计算可得AB正确,结合并集运算以及差集混合运算法则,可得C错误,D正确. 【详解】依题意可得且, 当时,可得,即A正确; 同时,所以B正确; 结合A选项可得,即C错误; 易知,又, 所以,即D正确. 故选:ABD 39.(25-26高一上·北京西城·期末)设整数集合,其中,且对,,若,则有. (1)直接写出一个满足条件的集合A; (2)证明:,; (3)求满足条件的集合A的个数. 【答案】(1)(答案不唯一) (2) 假设存在一个使得, 令,其中且, 由题意,由于,得, 由为正整数,得,这与为集合中的最大元素矛盾, 所以任意,. (3) 【分析】(1)根据题目条件,令,即可写出一个集合; (2)由反证法即可证明; (3)因为,,所以集合中至多4个元素.设,先通过判断集合中前个元素的最大值可以推出,故集合的个数与集合的子集个数相同,即可求出. 【详解】(1)令,满足, 当,时,若满足,则成立, 即可写出一个满足条件的集合. (2)略 (3)设集合中有个元素,, 由题意,得,, 由(2)知,. 假设,则. 因为, 由题设条件,得, 因为, 所以由(2)可得, 这与为中不超过的最大元素矛盾, 所以, 又因为,, 所以. 任给集合的元子集,令, 以下证明集合符合题意: 对于任意,则. 若,则有, 假设,因为,所以, 这与矛盾; 因此必有, 又因为,所以和都不大于, 根据集合的构造,所以,,从而. 故集合符合题意, 所以满足条件的集合的个数与集合的子集个数相同, 故满足条件的集合有个. 40.(25-26高一上·四川·阶段检测)若集合具有①,,②若,,则,且时,这两条性质,则称集合是“好集”. (1)判断集合是否是“好集”,并说明理由. (2)设集合是“好集”,求证:若,,则. (3)对任意的一个“好集”,判断命题“若,,则”的真假,并说明理由. 【答案】(1)不是“好集”,理由为: 集合不是“好集”,理由如下: 因为,,, 所以集合B不是“好集”. (2) 证明:因为集合A是“好集”,所以. 若,,则,即, 所以,即,命题得证. (3)真命题,理由为: 命题“若,,则”为真命题,理由如下: 先证明:若,则. 对任意一个“好集”,任取, 若或时,显然. 且时,由定义可知:. 所以,即.所以. 由(2)可得:,即.同理. 根据性质②若,,则,可得. 所以命题“若,,则”为真命题. 【分析】(1)利用定义,判断集合B不是“好集”; (2)由,若,,则,从而得出; (3)先证:若,则,同理,最后根据性质②可得,即可判断命题为真. 【详解】(1)略 (2)略 (3)略 1.(25-26高二下·北京·学业考试真题)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由,, 得. 2.(26-27高三上·福建厦门·阶段检测)已知集合,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据集合的并集定义求解即可. 【详解】由并集的定义知. 3.(25-26高二下·陕西汉中·期中)设全集,集合,则(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先用列举法表示全集,再利用补集的定义进行求解即可 【详解】,所以 4.(2026·山东·模拟预测)已知集合,若 ,则 (   ) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】C 【分析】由得,进而求得,再验证即可求解. 【详解】由,所以或,解得或, 当时,,所以,满足题意, 当时,,所以,不满足题意, 所以. 5.(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. 6.(2026·湖南邵阳·模拟预测)已知全集,,则集合(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】首先确定全集,再根据集合的运算,确定集合. 【详解】由条件可知,,且, 所以. 故选:B 7.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)《南京照相馆》、《浪浪山小妖怪》、《长安的荔枝》位列2025年我国暑期档票房前三名.高一(1)班共有30名同学,有15人观看了《南京照相馆》,有8人观看了《浪浪山小妖怪》,有14人观看了《长安的荔枝》,有3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》的人数为(    ) A.7人 B.8人 C.9人 D.10人 【答案】D 【分析】利用容斥原理,结合维恩图来进行个数计算即可. 【详解】设三个电影分别为:记观看《南京照相馆》的同学为集合,记观看《浪浪山小妖怪》的同学为集合,记观看《长安的荔枝》的同学为集合, 则根据题意:有15人观看了《南京照相馆》,记, 有8人观看了《浪浪山小妖怪》,记, 有14人观看了《长安的荔枝》,记, 有3人同时观看了《南京照相馆》和《浪浪山小妖怪》,记, 有3人同时观看了《南京照相馆》和《长安的荔枝》,记, 没有人同时观看三部电影.记, 设同时观看和的人数为(因无人看三部,就是只同时看、的人数), 只看的人数:, 只看的人数: 要求的只看的人数: 由所有不重叠部分加和等于总人数30, 可得: ,解得, 因此只看的人数为人. 8.(26-27高三上·山东聊城·开学考试)已知表示集合中的元素个数,若,,,则(    ) A.5 B.6 C.3 D.4 【答案】D 【分析】利用容斥原理求解. 【详解】根据容斥原理得:, 所以:,所以 9.(26-27高一上·辽宁沈阳·开学考试)(多选)已知全集,集合,,且,则(     ) A. B. C.中元素个数为1 D. 【答案】BCD 【分析】首先根据韦达定理判断集合中的元素,再通过分类讨论进行判断 【详解】对于A:方程,因为, 所以方程有两个不同的实数根,由韦达定理可得, 又因为,所以或者. 若,将代入方程得 解得, 若,将代入方程得 解得, 故存在满足条件,与不符,选项A错误; 对于B:, 若,则,即; 若,则,即,选项B正确; 对于C: 若,则,只有一个元素; 若则,只有一个元素,选项C正确; 对于D:全集,, 所以, 若,则,不为; 若,则,不为,选项D正确. 10.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)(多选)已知集合U是全集,集合M,N的关系如图所示,则(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【分析】由图知集合是集合的真子集,结合图形由集合的交并补运算逐一判断即可. 【详解】选项A:因为集合 是集合 的真子集,所以 ,故A正确; 选项B:因为集合 是集合 的真子集,所以 ,故B正确; 选项C:  因为集合 是集合 的真子集,所以集合 在全集 中的补集与集合 的交集非空, 例如 ,而,则,故C错误; 选项D:由图知,集合是集合的真子集,则是的真子集,而,故,即D正确. 11.(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 12.(26-27高三上·山西临汾·阶段检测)为完成一项实地测量任务,夏令营的同学们成立了一支“测绘队”,需要24人参加测量,20人参加计算,16人参加绘图.测绘队的成员中很多同学是多面手,有8人既参加了测量又参加了计算,有6人既参加了测量又参加了绘图,有4人既参加了计算又参加了绘图,另有2人三项工作都参加了.这支测绘队有____________人. 【答案】 44 【分析】利用三集合容斥原理的计数公式,代入已知的各集合元素个数、两两交集元素个数、三者交集元素个数,即可计算得到总人数. 【详解】设集合,,, 根据三集合容斥原理,测绘队总人数为三个集合的并集的元素个数, 对应公式为: 由题意得:,,,,,,, 代入公式计算: 因此这支测绘队共有44人. 13.(26-27高一上·全国·课堂例题)若集合或,则 ______,______. 【答案】 R 【分析】利用集合的交集、并集定义,借助于数轴即可求解. 【详解】因或, 则, 14.(2026·安徽合肥·一模)已知集合,,同时满足,,则___________. 【答案】或 【分析】易知,则,即集合中的元素互为倒数,由题意可求出集合,进而确定集合,根据并集的运算即可求出答案. 【详解】设,若,又,故,此时,与已知矛盾, 故,所以,得,所以, 即集合中的元素互为倒数, 因为, 所以存在,使得且,解得, 又因为, 所以或, 若,则,则; 若,则,则. 综上所述,或. 15.(25-26高一上·天津武清·阶段检测)设全集,已知集合,. (1)当时,求 ①; ②; (2)若满足,求实数m的取值范围. 【答案】(1)①;②或; (2). 【分析】(1)把代入,①利用交集的定义求解;②利用补集、并集的定义求解. (2)利用给定并集的结果,结合集合的包含关系列式求解. 【详解】(1)①当时,,而,所以. ②或,所以或. (2)由,得, 当时,,解得; 当时,,解得, 所以实数m的取值范围是. 16.(25-26高一上·河北·阶段检测)设是一个非空有限集合,定义其加权密度函数为,其中表示集合中的元素个数,表示集合中所有元素的和.进一步地,若集合可以划分为两个非空子集和(即且)且满足,则称为可平衡集合. (1)计算集合的加权密度函数; (2)判断集合是否为可平衡集合,并说明理由; (3)已知集合(其中,为正整数,且)是可平衡集合,且划分后的两个非空子集的加权密度函数均为3,求,的值. 【答案】(1)5 (2)集合是可平衡集合,理由如下: 假设集合是可平衡集合,则集合可划分为两个非空子集,(且)且, 尝试所有可能划分可知,当,时,,,满足条件. 所以集合是可平衡集合. (3),. 【分析】(1)根据加权密度函数的定义进行求解即可; (2)通过可平衡集合的定义进行尝试,可知:当,时满足条件; (3)解法一:由题意知,可划分为两个非空子集和,通过可平衡集合与权密度函数的定义,逐一验证与的各种情况并验证那种情况符合题意; 解法二:设划分方式为和,设,则,,.进而得到,得,再根据及集合的互异性即可求解. 【详解】(1)已知:,则. (2)集合是可平衡集合. 理由略; (3)解法一:由题意知,可划分为两个非空子集和(即,),且每个子集的加权密度函数均为3. 若,,则需满足且, 此时不满足集合中元素的互异性; 若,,则需满足且. 此时不满足集合中元素的互异性; 若,,则需满足且,显然此时不满足; 若,,需满足且,即,又,为正整数,且,还需满足集合中元素的互异性,故,; 若,,则且,,此时不满足及集合中元素的互异性; 若,,则且,,此时满足,但不满足集合中元素的互异性; 若,,则,,显然此时不满足. 综上,,. 解法二:由题意,可划分为两个子集,且每个子集的加权密度函数均为3. 设划分方式为和. 设,则,,. , 所以,得, 又,为正整数,且,还需满足集合中元素的互异性, 当,时,集合不满足集合的互异性, 故,. 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题1.3  集合的基本运算专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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