期中复习:集合的交并补运算、利用Venn图求集合、容斥原理的应用专项训练-2026-2027学年高一上学期数学苏教版必修第一册
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期中复习:集合的交并补运算、利用Venn图求集合、容斥原理的应用专项训练
期中复习:集合的交并补运算、利用Venn图求集合、容斥原理的应用专项训练
考点目录
集合的交并补运算
利用Venn图求集合
容斥原理的应用
考点一 集合的交并补运算
例1.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,,
得.
例2.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)已知集合 ,,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据并集的定义取两集合的并集.
【详解】集合 ,,根据并集的定义可知.
例3.(26-27高一上·江苏连云港·阶段检测·多选)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据集合的交、并、补基本运算定义逐一验证各选项即可求解.
【详解】选项A:因为,,所以,故A正确;
选项B:因为,,所以,
显然,故B正确;
选项C:由,全集,
则,故C错误;
选项D:由已知,又,
,故D正确.
例4.(26-27高一上·湖南衡阳·开学考试)已知,,,则______.
【答案】
【详解】因为,,所以.
又,所以.
变式1.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用补集和交集的概念求解.
【详解】,所以.
变式2.(25-26高二下·江苏无锡·期末)设全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为全集,,,
所以,所以.
变式3.(26-27高一上·江苏淮安·阶段检测·多选)已知集合 ,集合 ,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】化简集合,逐项做交集、并集、补集即可.
【解答】,∴,
对于A:,A正确;
对于B:,B正确;
对于C:,C 错误;
对于D:,D正确.
变式4.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,或,则______________.
【答案】
【分析】根据交集、补集的定义进行计算得出结果.
【详解】因为或,所以,
又,
所以.
故答案为:.
考点二 利用Venn图求集合
例1.(26-27高一上·江苏南京·阶段检测)已知全集,集合,集合,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先由Venn图读出阴影部分为中不属于的元素,再求.
【详解】图中阴影部分为(中不属于的元素).
因为,,所以.
又,所以.
例2.(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知全集,则下图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C.{3} D.
【答案】A
【分析】根据集合的交集和补集的定义进行求解即可.
【详解】图中阴影部分表示的集合为集合与集合的交集相对于集合的补集,
即.
因为,
所以.
例3.(25-26高三上·江苏无锡·阶段检测)已知是全集的两个子集,则如图所示的阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据韦恩图及集合的运算求解即可.
【详解】由韦恩图可知,阴影部分为不在集合且在集合中的元素所构成的,
所以阴影部分所表示的集合为,
故选:C
变式1.(25-26高一上·江苏泰州·期中)设全集, 集合,, 则图中的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据交集和补集的含义即可得到答案.
【详解】由题意得,
则在集合中去掉元素2即为阴影部分表示的集合:.
故选:B.
变式2.(25-26高一上·江苏苏州·期中)如图,已知矩形表示全集,,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得阴影部分为,再进行求解即可.
【详解】由图可得阴影部分可表示为.
故选:D
变式3.(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)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】A
【分析】阴影部分表示由属于集合,但不属于集合的元素构成的集合,由此即可写出答案.
【详解】图中阴影部分表示由属于集合,但不属于集合的元素构成的集合,
即.
故选:A
考点三 容斥原理的应用
例1.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)某校计划在九月底召开运动会,某班共有 名同学参加 米、 米、 米三个项目,其中有 人参加“ 米比赛”,有 人参加“ 米比赛”,有 人参加“ 米比赛”,“ 米和 米”都参加的有 人,“ 米和 米”都参加的有 人,“ 米和 米”都参加的有 人,则下列说法错误的是( )
A.三项比赛都参加的有 人
B.只参加 米比赛的有 人
C.只参加 米比赛的有 人
D.只参加 米比赛的有 人
【答案】C
【分析】依题意,设集合并作出韦恩图,利用容斥原理求三项都参加的人数,再分别求“只参加一项”的人数并与选项比对.
【详解】不妨记参加“ 米比赛”、参加“ 米比赛”、参加“ 米比赛”分别为集合,如图所示.
设三项都参加的有 人,由容斥原理 ,解得 ,A正确;
只参加 米的: 人,B正确;
只参加 米的: 人,C错误;
只参加 米的: 人,D正确.
例2.(26-27高一上·江苏宿迁·阶段检测)高一年级某班共有45人,其中文艺爱好者20人,体育爱好者15人,文艺、体育均不爱好的20人,则文艺、体育均爱好的人数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】先用"总人数减去两类都不爱好的人"求出至少爱好一类的人数,再由容斥公式得都爱好的人数.
【详解】设文艺爱好者组成集合,体育爱好者组成集合.
全班人中两类都不爱好的有人,
所以至少爱好一类的人数为,即.
由容斥原理得,
即文艺、体育均爱好的有人.
例3.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)学校举办秋季运动会时,高一(2)班共有24名同学参加比赛,有12人参加游泳比赛,有9人参加田赛,有13人参加径赛,同时参加游泳比赛和田赛的有3人,同时参加游泳比赛和径赛的有4人,同时参加三项比赛的有2人,则同时参加田赛和径赛的有__________人.
【答案】5
【分析】设同时参加田赛和径赛的有人,由题意作出韦恩图,根据题意可得出关于的等式,即可得解.
【详解】设同时参加田赛和径赛的有人,由题意作出韦恩图,
结合图形得:
,
解得.
同时参加田赛和径赛的有5人.
故答案为:5.
变式1.(26-27高一上·江苏南通·阶段检测)某同学调查了本校名同学,以了解暑假观影情况,结果显示:有人观看了《蜘蛛侠》,有人观看了《八仙》,有人观看了《功夫女足》,有人观看了这三部电影,恰好有人观看了其中两部,则未观看任何一部电影的同学人数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合集合中的图直接求解即可.
【详解】由题知,记观看了《蜘蛛侠》的人为集合,
观看了《八仙》的人为集合,观看了《功夫女足》的人为集合,
作出如下的图,
所以未观看任何一部电影的同学人数为.
变式2.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)某班级共50人,其中21人喜爱篮球运动,18人喜爱乒乓球运动,20人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.3 B.9 C.12 D.18
【答案】C
【分析】首先设全班同学组成集合,喜欢篮球运动的组成集合,喜欢乒乓球运动的组成集合,由题知:集合有人,集合有人,集合的补集有人,再利用集合运算求解即可.
【详解】设全班同学组成集合,喜欢篮球运动的组成集合,喜欢乒乓球运动的组成集合,
由题知:集合有人,集合有人,集合的补集有人,
所以有人,有人,
所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为人.
变式3.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)高一(8)班共有30名同学参加秋季运动会中的100米跑、跳远两项比赛.已知参加100米跑比赛的有15人,参加跳远比赛的有21人,则同时参加这两项比赛的有______人.
【答案】6
【分析】设同时参加这两项比赛的人数为,作出Venn图,列出关系式,求解即可得出答案.
【详解】设同时参加这两项比赛的人数为,
由题意可作出Venn图,
根据Venn图可知,,解得.
故答案为:6
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集合的交并补运算
利用Venn图求集合
容斥原理的应用
考点一 集合的交并补运算
例1.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
例2.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)已知集合 ,,则 ( )
A. B.
C. D.
例3.(26-27高一上·江苏连云港·阶段检测·多选)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
例4.(26-27高一上·湖南衡阳·开学考试)已知,,,则______.
变式1.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高二下·江苏无锡·期末)设全集,,,则( )
A. B. C. D.
变式3.(26-27高一上·江苏淮安·阶段检测·多选)已知集合 ,集合 ,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
变式4.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,或,则______________.
考点二 利用Venn图求集合
例1.(26-27高一上·江苏南京·阶段检测)已知全集,集合,集合,则图中阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
例2.(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知全集,则下图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C.{3} D.
例3.(25-26高三上·江苏无锡·阶段检测)已知是全集的两个子集,则如图所示的阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.
变式1.(25-26高一上·江苏泰州·期中)设全集, 集合,, 则图中的阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26高一上·江苏苏州·期中)如图,已知矩形表示全集,,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
变式3.(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
考点三 容斥原理的应用
例1.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)某校计划在九月底召开运动会,某班共有 名同学参加 米、 米、 米三个项目,其中有 人参加“ 米比赛”,有 人参加“ 米比赛”,有 人参加“ 米比赛”,“ 米和 米”都参加的有 人,“ 米和 米”都参加的有 人,“ 米和 米”都参加的有 人,则下列说法错误的是( )
A.三项比赛都参加的有 人
B.只参加 米比赛的有 人
C.只参加 米比赛的有 人
D.只参加 米比赛的有 人
例2.(26-27高一上·江苏宿迁·阶段检测)高一年级某班共有45人,其中文艺爱好者20人,体育爱好者15人,文艺、体育均不爱好的20人,则文艺、体育均爱好的人数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
例3.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)学校举办秋季运动会时,高一(2)班共有24名同学参加比赛,有12人参加游泳比赛,有9人参加田赛,有13人参加径赛,同时参加游泳比赛和田赛的有3人,同时参加游泳比赛和径赛的有4人,同时参加三项比赛的有2人,则同时参加田赛和径赛的有__________人.
变式1.(26-27高一上·江苏南通·阶段检测)某同学调查了本校名同学,以了解暑假观影情况,结果显示:有人观看了《蜘蛛侠》,有人观看了《八仙》,有人观看了《功夫女足》,有人观看了这三部电影,恰好有人观看了其中两部,则未观看任何一部电影的同学人数是( )
A. B. C. D.
变式2.(26-27高一上·江苏常州·阶段检测)某班级共50人,其中21人喜爱篮球运动,18人喜爱乒乓球运动,20人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为( )
A.3 B.9 C.12 D.18
变式3.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)高一(8)班共有30名同学参加秋季运动会中的100米跑、跳远两项比赛.已知参加100米跑比赛的有15人,参加跳远比赛的有21人,则同时参加这两项比赛的有______人.
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