近年高考真题+优质模拟题汇编01 集合问题(含解析)

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名称 近年高考真题+优质模拟题汇编01 集合问题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2022-09-06 18:19:52

文档简介

专题01 集合问题
【高考真题】
1.(2022·全国乙理)设全集U={1,3,4,5},集合M满足 UM={1,3},则(  )
A.2∈M        B.3∈M        C.4 M        D.5 M
1.答案 A 解析 由题知M={2,4,5},对比选项知,A正确.故选A.
2.(2022·全国乙文)集合M={2,4,6,8,10},N={x|-1A.{2,4}    B.{2,4,6}    C.{2,4,6,8}    D.{2,4,6,8,10}
2.答案 A 解析 因为M={2,4,6,8,10},N={x|-13.(2022·全国甲理)设全集U={-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,2},B={x|x2-4x+3=0},则
U (A∪B)=(  )
A.{1,3}      B.{0,3}      C.{-2,1}      D.{-2,0}
3.答案 D 解析 由题意,B={x|x2-4x+3=0}={1,3},所以A∪B={-1,1,2,3},所以 U (A∪
B)={-2,0}.故选D.
4.(2022·全国甲文)设集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|0≤x<},则A∩B=(  )
A.{0,1,2}     B.{-2,-1,0}     C.{0,1}     D.{1,2}
4.答案 A 解析 因为A={-2,-1,0,1,2},B={x|0≤x<},所以A∩B={0,1,2}.故选A.
5.(2022·新高考Ⅰ)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N=(  )
A.{x|0≤x<2}    B.{x|≤x<2}    C.{x|3≤x<16}    D.{x|≤x<16}
5.答案 D 解析 M={x|0≤x<16},N={x|x≥},则M∩N={x|≤x<16}.故选D.
6.(2022·新高考Ⅱ)已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B=(  )
A.{-1,2}      B.{1,2}      C.{1,4}      D.{-1,4}
6.答案 B 解析 B={x|0≤x≤2},故A∩B={1,2}.故选B.
7.(2022·北京)已知全集U={x|-3A.(-2,1]    B.(-3,-2)∪[1,3)    C.[-2,1)    D.(-3,-2]∪(1,3)
7.答案 D 解析 由补集定义可知, UA={x|-3选D.
8.(2022·浙江)设集合A={1,2},B={2,4,6},则A∪B=(  )
A.{2}      B.{1,2}      C.{2,4,6}      D.{1,2,4,6}
8.答案 D 解析 A∪B={1,2,4,6}.故选D.
【知识总结】
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或 表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
符号 N N*(或N+) Z Q R
2.集合间的基本关系
关系 自然语言 符号语言 Venn图
子集 集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则x∈B) A B(或B A)
真子集 集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中 AB(或BA)
集合相等 集合A,B中的元素相同或集合A,B互为子集 A=B
3.集合的基本运算
运算 自然语言 符号语言 Venn图
交集 由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合 A∩B={x|x∈A且x∈B}
并集 由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合 A∪B={x|x∈A或x∈B}
补集 由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合 UA={x|x∈U且x A}
【同类问题】
1.(2021·新高考Ⅰ)设集合A={x|-2A.{2}      B.{2,3}      C.{3,4}      D.{2,3,4}
1.答案 B 解析 因为A={x|-22.(2021·新高考Ⅱ)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩( UB)=(  )
A.{3}        B.{1,6}        C.{5,6}        D.{1,3}
2.答案 B 解析 由题设可得 UB={1,5,6},故A∩( UB)={1,6}.
3.(2021·全国甲)设集合M={x|0A.   B.   C.{x|4≤x<5}   D.{x|03.答案 B 解析 因为M={x|04.(2021·全国乙)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=(  )
A.         B.S        C.T        D.Z
4.答案 C 解析 法一 在集合T中,令n=k(k∈Z),则t=4n+1=2(2k)+1(k∈Z),而集合S中,s=
2n+1(n∈Z),所以必有T S,所以S∩T=T,故选C.
法二 S={…,-3,-1,1,3,5,…},T={…,-3,1,5,…},观察可知,T S,所以S∩T=T,故选C.
5.(2021·天津)设集合A={-1,0,1},B={1,3,5},C={0,2,4},则(A∩B)∪C=(  )
A.{0}    B.{0,1,3,5}    C.{0,1,2,4}    D.{0,2,3,4}
5.答案 C 解析 ∵A={-1,0,1},B={1,3,5},C={0,2,4},∴A∩B={1},∴(A∩B)∪C=
{0,1,2,4}.
6.(2021·北京)已知集合A={x|-1A.{x|0≤x<1}    B.{x|-16.答案 B 解析 由集合并集的定义可得A∪B={x|-17.(2020·全国Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为(  )
A.2        B.3        C.4        D.6
7.答案 C 解析 A∩B={(x,y)|x+y=8,x,y∈N*,且y≥x}={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)}.
8.设全集为R,集合A={y|y=2x,x<1},B={x|y=},则A∩( RB)=(  )
A.{x|-1<x<2}    B.{x|0<x<1}    C.    D.{x|0<x<2}
8.答案 B 解析 由题意知A={y|0<y<2},B={x|x≤-1或x≥1},所以 RB={x|-1<x<1},所以
A∩( RB)={x|0<x<1},故选B.
9.设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N等于(  )
A.[0,1]      B.(0,1]      C.[0,1)      D.(-∞,1]
9.答案 A 解析 ∵M={0,1},N={x|0<x≤1},∴M∪N={x|0≤x≤1}.
10.集合A={x|x2-3x-4≥0},B={x|1<x<5},则集合( RA)∪B等于(  )
A.[-1,5)     B.(-1,5)     C.(1,4]     D.(1,4)
10.答案 B 解析 因为集合A={x|x2-3x-4≥0}={x|x≤-1或x≥4},又B={x|1<x<5},所以 RA
=(-1,4),则集合( RA)∪B=(-1,5).
11.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|x-y=3},则满足M (A∩B)的集合M的个数是(  )
A.0        B.1        C.2        D.3
11.答案 C 解析 由得∴A∩B={(2,-1)}.由M (A∩B),知M= 或M={(2,
-1)}.
12.(2020·全国Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为(  )
A.2        B.3        C.4        D.6
12.答案 C 解析 A∩B={(x,y)|x+y=8,x,y∈N*,y≥x}={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},共4
个元素.
13.若全集U=R,A={x|-1≤x≤6},B={x|0<x≤8},则图中阴影部分所表示的集合为________.
13.答案 {x|0<x≤6} 解析 由题图知阴影部分所表示的集合为A∩B={x|0<x≤6}.
14.已知全集U=R,集合M={x∈Z||x-1|<3},N={-4,-2,0,1,5},则下列Venn图中阴影部分的
集合为________.
14.答案 {-1,2,3} 解析 集合M={x∈Z||x-1|<3}={x∈Z|-30,1,2,3},Venn图中阴影部分表示的集合是M∩( RN)={-1,2,3}.
15.(2021·上海)已知集合A={x|x>-1,x∈R},B={x|x2-x-2≥0,x∈R},则下列关系中,正确的是(  )
A.A B      B. RA RB      C.A∩B=      D.A∪B=R
15.答案 D 解析 ∵A=(-1,+∞),B=(-∞,-1]∪[2,+∞),∴A∪B=R,D正确,其余选项均
错误.
16.(多选)已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是(  )
A.A∩B=                B.A∪B={x|-2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤-1或x>2}        D.A∩ RB={x|2<x≤3}
16.答案 BD 解析 ∵A={x|-1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|-2≤x≤2},∴A∩B={x|-1<x≤2},A
错误;A∪B={x|-2≤x≤3},B正确;∵ RB={x|x<-2或x>2},∴A∪ RB={x|x<-2或x>-1},C错误;A∩ RB={x|2<x≤3},D正确.
17.(多选)已知集合P={(x,y)|x+y=1},Q={(x,y)|x2+y2=1},则下列说法正确的是(  )
A.P∪Q=R               B.P∩Q={(1,0),(0,1)}
C.P∩Q={(x,y)|x=0或1,y=0或1}   D.P∩Q的真子集有3个
17.答案 BD 解析 联立解得或∴P∩Q={(1,0),(0,1)},故B正
确,C错误;又P,Q为点集,∴A错误;又P∩Q有两个元素,∴P∩Q有3个真子集,∴D正确.
18.(多选)已知全集U的两个非空真子集A,B满足( UA)∪B=B,则下列关系一定正确的是(  )
A.A∩B=     B.A∩B=B    C.A∪B=U    D.( UB)∪A=A
18.答案 CD 解析 令U={1,2,3,4},A={2,3,4},B={1,2},满足( UA)∪B=B,但A∩B≠ ,
A∩B≠B,故A,B均不正确;由( UA)∪B=B,知 UA B,∴U=A∪( UA) (A∪B),∴A∪B=U,由 UA B,知 UB A,∴( UB)∪A=A,故C,D均正确.
19.(多选)已知全集U={x∈N|log2x<3},A={1,2,3}, U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则集合B可能
为(  )
A.{2,3,4}     B.{3,4,5}     C.{4,5,6}     D.{3,5,6}
19.答案 BD 解析 由log2x<3得0 U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则有A∩B={3},3∈B,C不正确;对于A选项,若B={2,3,4},则A∩B={2,3}, U(A∩B)={1,4,5,6,7},矛盾,A不正确;对于B选项,若B={3,4,5},则A∩B={3}, U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},B正确;对于D选项,若B={3,5,6},则A∩B={3}, U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},D正确.
20.已知集合A={m2,-2},B={m,m-3},若A∩B={-2},则A∪B=________.
20.答案 {-5,-2,4} 解析 ∵A∩B={-2},∴-2∈B,若m=-2,则A={4,-2},B={-2,
-5},∴A∩B={-2},A∪B={-5,-2,4};若m-3=-2,则m=1,∴A={1,-2},B={1,-2},∴A∩B={1,-2}(舍去),综上,有A∪B={-5,-2,4}.
21.已知集合A={x∈Z|x2-4x-5<0},B={x|4x>2m},若A∩B中有三个元素,则实数m的取值范围是(  )
A.[3,6)     B.[1,2)     C.[2,4)     D.(2,4]
21.答案 C 解析 集合A={x∈Z|x2-4x-5<0}={0,1,2,3,4},B={x|4x>2m}=,∵A∩B
中有三个元素,∴1≤<2,解得2≤m<4.
22.集合M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a>0},U=R.若M∩( UN)=,则a的取值范围是(  )
A.(1,+∞)     B.[1,+∞)     C.(-∞,1)      D.(-∞,1]
22.答案 B 解析 易得M={x|2x2-x-1<0}=.∵N={x|2x+a>0}=,∴ UN
=.由M∩( UN)=,则-≤-,得a≥1.
23.已知集合A={x|y=log2(x2-8x+15)},B={x|a<x<a+1},若A∩B=,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,3]     B.(-∞,4]     C.(3,4)     D.[3,4]
23.答案 D 解析 易知A={x|x2-8x+15>0}={x|x<3或x>5},由A∩B=,可得所以
3≤a≤4.
24.已知集合A={x|-5<x<1},B={x|(x-m)(x-2)<0},若A∩B=(-1,n),则m+n=________.
24.答案 0 解析 ∵A∩B=(-1,n),∴m=-1,n=1,∴m+n=0.
25.已知集合A={x|1<x<3},B={x|2m<x<1-m},若A∩B=,则实数m的取值范围是________.
25.答案 [0,+∞) 解析 ①当2m≥1-m,即m≥时,B=,符合题意;②当2m<1-m,即m<
时,需满足或所以0≤m<.综上,实数m的取值范围是[0,+∞).
26.已知集合A={x|3x2-2x-1≤0},B={x|2aA.a<-或a>   B.a≤-或a≥   C.a<-或a>2   D.a≤-或a≥2
26.答案 B 解析 A={x|3x2-2x-1≤0}=,①B= ,2a≥a+3 a≥3,符合题意;
②B≠ ,或解得a≤-或≤a<3.∴a的取值范围是a≤-或a≥.
27.已知集合A={1,a},B={x|log2x<1},且A∩B有2个子集,则实数a的取值范围为(  )
A.(-∞,0]   B.(0,1)∪(1,2]   C.[2,+∞)   D.(-∞,0]∪[2,+∞)
27.答案 D 解析 由题意得,B={x|log2x<1}={x|0为1;∵1∈(A∩B),∴a (A∩B),即a B,∴a≤0或a≥2,即实数a的取值范围为(-∞,0]∪[2,+∞).
28.已知A={x|x≤0或x≥3},B={x|x≤a-1或x≥a+1},若A∩( RB)≠ ,则实数a的取值范围是(  )
A.1≤a≤2   B.12
28.答案 D 解析 A={x|x≤0或x≥3},B={x|x≤a-1或x≥a+1},所以 RB={x|a-1A∩( RB)≠ ,所以a-1<0或a+1>3,解得a<1或a>2,所以实数a的取值范围是a<1或a>2.
29.已知集合A={x|y=lg(a-x)},B={x|129.答案 [2,+∞) 解析 由已知可得A=(-∞,a), RB=(-∞,1]∪[2,+∞),∵( RB)∪A=R,
∴a≥2.
30.已知集合A={x|8数a的取值范围是________________.
30.答案  解析 当B= 时,2a-1≤a,解得a≤1,此时 UB=U,( UB)∩A=U∩A={x|8符合题意;当B≠ 时,2a-1>a,解得a>1,因为集合U={x|0【高考真题】
1.(2022·全国乙理)设全集U={1,3,4,5},集合M满足 UM={1,3},则(  )
A.2∈M        B.3∈M        C.4 M        D.5 M
2.(2022·全国乙文)集合M={2,4,6,8,10},N={x|-1A.{2,4}    B.{2,4,6}    C.{2,4,6,8}    D.{2,4,6,8,10}
3.(2022·全国甲理)设全集U={-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,2},B={x|x2-4x+3=0},则
U (A∪B)=(  )
A.{1,3}      B.{0,3}      C.{-2,1}      D.{-2,0}
4.(2022·全国甲文)设集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|0≤x<},则A∩B=(  )
A.{0,1,2}     B.{-2,-1,0}     C.{0,1}     D.{1,2}
5.(2022·新高考Ⅰ)若集合M={x|<4},N={x|3x≥1},则M∩N=(  )
A.{x|0≤x<2}    B.{x|≤x<2}    C.{x|3≤x<16}    D.{x|≤x<16}
6.(2022·新高考Ⅱ)已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B=(  )
A.{-1,2}      B.{1,2}      C.{1,4}      D.{-1,4}
7.(2022·北京)已知全集U={x|-3A.(-2,1]    B.(-3,-2)∪[1,3)    C.[-2,1)    D.(-3,-2]∪(1,3)
8.(2022·浙江)设集合A={1,2},B={2,4,6},则A∪B=(  )
A.{2}      B.{1,2}      C.{2,4,6}      D.{1,2,4,6}
【知识总结】
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或 表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
符号 N N*(或N+) Z Q R
2.集合间的基本关系
关系 自然语言 符号语言 Venn图
子集 集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则x∈B) A B(或B A)
真子集 集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不在集合A中 AB(或BA)
集合相等 集合A,B中的元素相同或集合A,B互为子集 A=B
3.集合的基本运算
运算 自然语言 符号语言 Venn图
交集 由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合 A∩B={x|x∈A且x∈B}
并集 由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合 A∪B={x|x∈A或x∈B}
补集 由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合 UA={x|x∈U且x A}
【同类问题】
1.(2021·新高考Ⅰ)设集合A={x|-2A.{2}      B.{2,3}      C.{3,4}      D.{2,3,4}
2.(2021·新高考Ⅱ)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩( UB)=(  )
A.{3}        B.{1,6}        C.{5,6}        D.{1,3}
3.(2021·全国甲)设集合M={x|0A.   B.   C.{x|4≤x<5}   D.{x|04.(2021·全国乙)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=(  )
A.         B.S        C.T        D.Z
5.(2021·天津)设集合A={-1,0,1},B={1,3,5},C={0,2,4},则(A∩B)∪C=(  )
A.{0}    B.{0,1,3,5}    C.{0,1,2,4}    D.{0,2,3,4}
6.(2021·北京)已知集合A={x|-1A.{x|0≤x<1}    B.{x|-17.(2020·全国Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为(  )
A.2        B.3        C.4        D.6
8.设全集为R,集合A={y|y=2x,x<1},B={x|y=},则A∩( RB)=(  )
A.{x|-1<x<2}    B.{x|0<x<1}    C.    D.{x|0<x<2}
9.设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N等于(  )
A.[0,1]      B.(0,1]      C.[0,1)      D.(-∞,1]
10.集合A={x|x2-3x-4≥0},B={x|1<x<5},则集合( RA)∪B等于(  )
A.[-1,5)     B.(-1,5)     C.(1,4]     D.(1,4)
11.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|x-y=3},则满足M (A∩B)的集合M的个数是(  )
A.0        B.1        C.2        D.3
12.(2020·全国Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x,y∈N*,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为(  )
A.2        B.3        C.4        D.6
13.若全集U=R,A={x|-1≤x≤6},B={x|0<x≤8},则图中阴影部分所表示的集合为________.
14.已知全集U=R,集合M={x∈Z||x-1|<3},N={-4,-2,0,1,5},则下列Venn图中阴影部分的
集合为________.
15.(2021·上海)已知集合A={x|x>-1,x∈R},B={x|x2-x-2≥0,x∈R},则下列关系中,正确的是(  )
A.A B      B. RA RB      C.A∩B=      D.A∪B=R
16.(多选)已知集合A={x|-1<x≤3},集合B={x||x|≤2},则下列关系式正确的是(  )
A.A∩B=                B.A∪B={x|-2≤x≤3}
C.A∪ RB={x|x≤-1或x>2}        D.A∩ RB={x|2<x≤3}
17.(多选)已知集合P={(x,y)|x+y=1},Q={(x,y)|x2+y2=1},则下列说法正确的是(  )
A.P∪Q=R               B.P∩Q={(1,0),(0,1)}
C.P∩Q={(x,y)|x=0或1,y=0或1}   D.P∩Q的真子集有3个
18.(多选)已知全集U的两个非空真子集A,B满足( UA)∪B=B,则下列关系一定正确的是(  )
A.A∩B=     B.A∩B=B    C.A∪B=U    D.( UB)∪A=A
19.(多选)已知全集U={x∈N|log2x<3},A={1,2,3}, U(A∩B)={1,2,4,5,6,7},则集合B可能
为(  )
A.{2,3,4}     B.{3,4,5}     C.{4,5,6}     D.{3,5,6}
20.已知集合A={m2,-2},B={m,m-3},若A∩B={-2},则A∪B=________.
21.已知集合A={x∈Z|x2-4x-5<0},B={x|4x>2m},若A∩B中有三个元素,则实数m的取值范围是(  )
A.[3,6)     B.[1,2)     C.[2,4)     D.(2,4]
22.集合M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a>0},U=R.若M∩( UN)=,则a的取值范围是(  )
A.(1,+∞)     B.[1,+∞)     C.(-∞,1)      D.(-∞,1]
23.已知集合A={x|y=log2(x2-8x+15)},B={x|a<x<a+1},若A∩B=,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,3]     B.(-∞,4]     C.(3,4)     D.[3,4]
24.已知集合A={x|-5<x<1},B={x|(x-m)(x-2)<0},若A∩B=(-1,n),则m+n=________.
25.已知集合A={x|1<x<3},B={x|2m<x<1-m},若A∩B=,则实数m的取值范围是________.
26.已知集合A={x|3x2-2x-1≤0},B={x|2aA.a<-或a>   B.a≤-或a≥   C.a<-或a>2   D.a≤-或a≥2
27.已知集合A={1,a},B={x|log2x<1},且A∩B有2个子集,则实数a的取值范围为(  )
A.(-∞,0]   B.(0,1)∪(1,2]   C.[2,+∞)   D.(-∞,0]∪[2,+∞)
28.已知A={x|x≤0或x≥3},B={x|x≤a-1或x≥a+1},若A∩( RB)≠ ,则实数a的取值范围是(  )
A.1≤a≤2   B.12
29.已知集合A={x|y=lg(a-x)},B={x|130.已知集合A={x|8数a的取值范围是________________.
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