第一节 集合
1.(2022·全国乙卷1题)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足 UM={1,3},则( )
A.2∈M B.3∈M C.4 M D.5 M
2.(2024·苏州3月适应性考试)已知集合A={-2,0,1,3},B={-1,0,1,2},则A∩B的真子集个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
3.(2023·新高考Ⅱ卷2题)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A B,则a=( )
A.2 B.1
C. D.-1
4.(2025·潍坊高考模拟考试)已知集合A={x|log3(2x+1)=2},集合B={2,a},其中a∈R.若A∪B=B,则a=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.设全集I是实数集R,M={x|y=ln(x-2)}与N={x|≤0}都是I的子集(如图所示),则阴影部分所表示的集合为( )
A.{x|x<2} B.{x|-2≤x<1}
C.{x|1<x≤2} D.{x|-2≤x≤2}
6.已知集合A={x|x=2n,n∈N},B={x|x2-ax<0},且A∩B中只有一个元素,则实数a的取值范围是( )
A.(2,4] B.(2,4)
C.(2,3] D.[2,4]
7.(创新命题设置)已知集合A,B与集合A·B的对应关系如下表所示:
A {1,2,3,4,5} {-1,0,1} {-4,8}
B {2,4,6,8} {-2,-1,0,1} {-4,-2,0,2}
A·B {1,3,5,6,8} {-2} {-2,0,2,8}
若A={-2 026,0,2 026},B={-2 026,0,2 027},试根据表中的规律写出A·B=( )
A.{2 026,2 027} B.{-2 026,2 026}
C.{-2 026,2 027} D.{2 026,-2 027}
8.〔多选〕已知全集为U,集合A,B,C均为U的子集.若A∩B= ,A∩C≠ ,B∩C≠ ,则下列说法一定正确的是( )
A.A U(B∩C) B.C U(A∪B)
C.A∪B∪C=U D.A∩B∩C=
9.〔多选〕设A,B是R的两个子集,对任意x∈R,定义:m=n=若对任意x∈R,m+n=1,则A,B间的关系为( )
A.B= RA B.B= R(A∩B)
C.A= RB D.A= R(A∩B)
10.已知集合A={x,x2+1,-1}中的最大元素为2,则实数x= .
11.设I是全集,非空集合P,Q满足P Q I,若含有P,Q的一个集合运算表达式,使运算结果为空集,则这个运算表达式可以是 .
12.某年级先后举办了数学、历史、音乐的讲座,其中有85人听了数学讲座,70人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,其中16人同时听了数学、历史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,5人听了全部讲座,则听讲座的人数为 .
13.(创新考法)设A(0,0),B(4,0),C(t+4,4),D(t,4)(t∈{0,1,2}).记N(t)为 ABCD内部(不含边界)的整点的个数,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则N(t)的集合是( )
A.{9,10,11} B.{9,10,12}
C.{9,11,12} D.{10,11,12}
14.(新定义)〔多选〕若非空数集M满足对任意x,y∈M,都有x+y∈M,x-y∈M,则称M为“优集”.已知集合A,B是“优集”,则下列命题中正确的是( )
A.A∩B是“优集”
B.A∪B是“优集”
C.若A∪B是“优集”,则A B或B A
D.若A∪B是“优集”,则A∩B是“优集”
第一节 集合
1.A 由题意知M={2,4,5},故选A.
2.B 因为A={-2,0,1,3},B={-1,0,1,2},得到A∩B={0,1},所以A∩B的真子集个数为22-1=3,故选B.
3.B 由题意,得0∈B.又B={1,a-2,2a-2},所以a-2=0或2a-2=0.当a-2=0时,a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不满足A B,舍去.当2a-2=0时,a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},满足A B.综上所述,a=1.故选B.
4.D 法一(直接法) 由2x+1=32,得x=4,所以A={4}.由A∪B=B,得A B,所以a=4,故选D.
法二(排除法) 由2x+1=32,得x=4,所以A={4}.a=1时,A∪B={1,2,4}≠B,排除A;a=2时不满足集合元素的互异性,排除B;a=3时,A∪B={2,3,4}≠B,排除C.故选D.
5.C 集合M表示函数y=ln(x-2)的定义域,由x-2>0,解得x>2,故M={x|x>2};由≤0,解得1<x≤3,即N={x|1<x≤3},而图中阴影部分表示( IM)∩N={x|x≤2}∩{x|1<x≤3}={x|1<x≤2}.
6.A 由题意得A={x|x=2n,n∈N}={0,2,4,6,8,…},B={x|x2-ax<0}={x|x(x-a)<0},由于A∩B中只有一个元素,所以a>0,B=(0,a),因此A∩B={2},得2<a≤4,故选A.
7.A 通过对表中集合关系的分析,可以发现规律:集合A·B表示的是A∪B中的元素再去掉A∩B中的元素,故当A={-2 026,0,2 026},B={-2 026,0,2 027}时,A·B={2 026,2 027}.
8.AD 由题意得A UB,又 U(B∩C)=( UB)∪( UC),所以A U(B∩C),故A正确;符合题意的集合A,B,C及全集U的关系可用如图所示的Venn图表示,由图可知C不是 U(A∪B)的子集,故B错误;集合A∪B∪C与全集U不一定相等,故C错误;由A∩B= ,可得A∩B∩C= ∩C= ,故D正确.综上,选A、D.
9.AC 因为m=n=且对任意x∈R,m+n=1,所以m,n的值一个为0时,另一个为1,即x∈A时,x B或x∈B时,x A,所以A,B间的关系为B= RA或A= RB,故选A、C.
10.1 解析:因为x2+1-x=(x-)2+>0,所以x2+1>x,所以x2+1=2,解得x=1或x=-1,显然x=-1不满足集合元素的互异性,故舍去,经检验x=1符合题意.
11.P∩( IQ)= (答案不唯一)
解析:由P Q I,可得Venn图如图所示,从而有P∩( IQ)= .
12.184 解析:设全年级同学是全集U,听数学讲座的人组成集合A,听历史讲座的人组成集合B,听音乐讲座的人组成集合C,根据题意,用Venn图表示,如图所示.由Venn图可知,听讲座的人数为62+7+5+11+4+50+45=184.
13.C 如图所示,当t=0时, ABC1D1的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C1(4,4),D1(0,4),符合条件的点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共9个,N(0)=9,故选项D被排除掉;当t=1时, ABC2D2的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C2(5,4),D2(1,4),同理知N(1)=12,故选项A被排除掉;当t=2时, ABC3D3的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C3(6,4),D3(2,4),同理知N(2)=11,故选项B被排除掉.
14.ACD 对于选项A,任取x∈A∩B,y∈A∩B,因为集合A,B是“优集”,则x+y∈A,x+y∈B,则x+y∈A∩B,因为x-y∈A,x-y∈B,则x-y∈A∩B,所以A正确.对于选项B,取A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=3m,m∈Z},则A∪B={x|x=2k或x=3k,k∈Z},令x=3,y=2,则x+y=5 A∪B,故B错误.对于选项C,任取x∈A,y∈B,则x,y∈A∪B,因为A∪B是“优集”,所以x+y∈A∪B,x-y∈A∪B,若x+y∈B,则x=(x+y)-y∈B,此时A B,若x+y∈A,则y=(x+y)-x∈A,此时B A,故C正确.对于选项D,因为A∪B是“优集”,所以A B或B A.当A B时,A∩B=A为“优集”,当B A时,A∩B=B为“优集”,所以A∩B是“优集”,故D正确.故选A、C、D.
1 / 2第一节 集合
课标要求
1.了解集合的含义,了解空集与全集的含义,理解元素与集合的属于关系.
2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
3.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集.
4.能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
1.元素与集合
(1)集合元素的特性:确定性、 、无序性;
(2)集合的表示方法: 、 、图示法;
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为 ;不属于,记为 ;
(4)五个特定的集合及其关系图:N*或N+表示 集,N表示非负整数集(自然数集),Z表示 集,Q表示 集,R表示实数集.
提醒 (1)解题时,应注意检查集合的元素是否满足互异性;(2)N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*(N+)表示正整数集,不包含0.
2.集合间的基本关系
表示 关系 自然语言 符号语言 图形语言
子集 集合A中 元素都是集合B中的元素 (或B A) 或
真子集 集合A B,但存在元素x∈B,且x A (或B A)
集合相等 集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素 A=B
提醒 (1)空集是任何集合的子集,任何非空集合的真子集;(2)A B包含两层含义:A B或A=B;(3)若A B,要分A= 或A≠ 两种情况讨论,不要忽略A= 的情况.
3.集合的基本运算
类别 表示 并集 交集 补集
图形语言
符号语言 A∪B= A∩B= UA=
1.子集的传递性:A B,B C A C.
2.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
3.等价关系:A B A∩B=A A∪B=B UA UB.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集.( )
(2)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∩B={0,1}.( )
(3)集合{x|x=x3}用列举法表示为{-1,1}.( )
(4)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(5){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
2.(人A必修一P14习题4题改编)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则( RS)∪T=( )
A.{x|-2<x≤1} B.{x|x≤-4}
C.{x|x≤1} D.{x|x≥1}
3.(人A必修一P35复习参考题8题改编)若集合M={(x,y)|y=1},集合N={(x,y)|x=0},则M∩N=( )
A.{0,1} B.{(0,1)}
C.{(1,0)} D.{(0,1),(1,0)}
4.已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x= .
5.(苏教必修一P12习题7题改编)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x≤2},若B A,则实数a的取值范围是 .
集合的基本概念
(基础自学过关)
1.已知集合A={x|2x-a>0},且1 A,2∈A,则( )
A.a>1 B.a≤2
C.2<a≤4 D.2≤a<4
2.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )
A.4 B.5
C.8 D.9
3.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则a2 025+b2 026= .
4.若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则满足条件的实数k的取值集合是 .
练后悟通
解决与集合中的元素有关问题的一般思路
集合间的基本关系
(师生共研过关)
(1)(人A必修一P9练习3(2)题改编)已知集合M={x|x=k+,k∈Z},N={x|x=+1,k∈Z},则( )
A.M N B.N M
C.M=N D.M∩N=
(2)已知集合A={x|a<x<a+2},B={x|(x+2)(x-3)<0},且A B,则( )
A.-1≤a≤2 B.-1<a<2
C.-2≤a≤1 D.-2<a<1
听课记录 解题技法
1.判断集合间关系的常用方法
2.求参数的方法
将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,表示为参数满足的关系.解决这类问题还要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
提醒 当B为A的子集时,易漏掉B= 的情况.
1.设全集U=R,则集合M={0,1,2}和N={x|x(x-2)log2x=0}的关系可表示为( )
2.(2025·南宁第一次适应性测试)已知集合A={2,4,6,8,9},B={1,2,3,4,5,8},又知集合C是这样一个集合:若集合C的各元素都加上2,它就变成A的一个子集;若集合C的各元素都减去2,它就变成B的一个子集.试写出这样的一个集合C= .
集合的基本运算
(定向精析突破)
考向1 集合的运算
(1)(2024·新高考Ⅰ卷1题)已知集合A={x|-5<x3<5},B={-3,-1,0,2,3},则A∩B=( )
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
(2)(2025·贵阳摸底)已知全集U=R,集合A={x|-1≤x≤3},B={y|y=2x,x∈R},则图中阴影部分所对应的集合为( )
A.{x|x<-1} B.{x|x≤-1}
C.{x|x≤0或x>3} D.{x|0<x≤3}
听课记录 解题技法
集合基本运算的方法技巧
考向2 利用集合的运算求参数
已知集合A={x∈Z|x2<3},B={x|a<x<a+},若A∩B有2个元素,则实数a的取值范围是( )
A.(-,0)∪(1,+∞) B.(-,0)
C.(-,-1)∪(-,0) D.(-,-1)
听课记录 解题技法
利用集合的运算求参数的方法
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值的取舍;
(2)若集合中的元素能一一列举,则一般先用观察法得到集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.
考向3 集合的新定义问题
〔多选〕对任意A,B R,记A B={x|x∈A∪B,且x A∩B},并称A B为集合A,B的对称差.例如,A={1,2,3},B={2,3,4},则A B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A.若A,B R且A B=B,则A=
B.若A,B R且A B= ,则A=B
C.若A,B R且A B A,则A B
D.存在A,B R,使得A B=( RA) ( RB)
听课记录 解题技法
解答集合新定义问题的关键是认真阅读题目,准确理解题目中的新定义,依照新定义中某些限定条件,联系所学过的知识找出解题的突破口.
1.(2024·上饶一模)设全集U=R,集合A={x|3x>9},B={x|-2≤x≤4},则( UA)∩B=( )
A.[-1,0) B.(0,5)
C.[0,5] D.[-2,2]
2.已知集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>0}.若A∪B=R,则a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(1,3)
C.[1,3] D.[3,+∞)
3.对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B= .
第一节 集合
【知识·逐点夯实】
知识梳理夯基
1.(1)互异性 (2)列举法 描述法 (3)∈ (4)正整数 整数 有理数
2.任意一个 A B A B
3.{x|x∈A,或x∈B} {x|x∈A,且x∈B} {x|x∈U,且x A}
对点自测诊断
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.C 3.B 4.1或4 5.(2,+∞)
【考点·分类突破】
考点1
1.D ∵1 A,∴2×1-a≤0,解得a≥2,又∵2∈A,∴2×2-a>0,解得a<4,∴2≤a<4.故选D.
2.B 因为x2+y2≤,x∈Z,所以x可取-1,0,1.当x=-1时,得y=0;当x=0时,得y=-1,0或1;当x=1时,得y=0.所以A={(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,0)},共有5个元素.
3.0 解析:由题意知a≠0,所以a+b=0,则=-1,所以a=-1,b=1.故a2 025+b2 026=-1+1=0.
4.{1,-1} 解析:若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则方程x2+2kx+1=0有两个相等的实数根,即Δ=(2k)2-4=0,解得k=±1,所以k的取值集合是{1,-1}.
考点2
【例1】 (1)A (2)C 解析:(1)M={x|x=k+,k∈∈Z},N={x|x=+1,k∈∈Z},因为2k+1,k∈Z表示所有的奇数,而k+2,k∈Z表示所有的整数,则M N.故选A.
(2)由(x+2)(x-3)<0,解得-2<x<3,所以B={x|-2<x<3},集合A={x|a<x<a+2}≠ .因为A B,所以解得-2≤a≤1.
跟踪训练
1.A 因为N={x|x(x-2)log2x=0}={1,2},M={0,1,2},所以N是M的真子集.故选A.
2.{4,7}(答案不唯一) 解析:逆向思维,即A中的元素都减去2得到集合D={0,2,4,6,7},B中的元素都加上2得到集合E={3,4,5,6,7,10}.因此集合C是集合D和集合E的公共元素所组成的集合G={4,6,7}的非空子集,故这样的集合C有7个,答案不唯一,如C={4,7}.
考点3
【例2】 (1)A (2)A 解析:(1)法一 因为A={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},且注意到1<<2,从而A∩B={-1,0}.故选A.
法二 将集合B中的元素代入集合A中,排除易得选A.
(2)因为B={y|y=2x,x∈R},所以B=(0,+∞).而题图中白色部分表示A∪B=[-1,+∞),故阴影部分所对应的集合为 R(A∪B)=(-∞,-1).故选A.
【例3】 C A={x∈Z|x2<3}={-1,0,1},B={x|a<x<a+},若A∩B有2个元素,则或解得-<a<-1或-<a<0,所以实数a的取值范围是(-,-1)∪(-,0).故选C.
【例4】 ABD 对于A选项,因为A B=B,所以B={x|x∈A∪B,且x A∩B},所以A B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A= ,故A为真命题;对于B选项,因为A B= ,所以 ={x|x∈A∪B,且x A∩B},所以A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B为真命题;对于C选项,因为A B A,所以{x|x∈A∪B,且x A∩B} A,所以B A,故C为假命题;对于D选项,若A={x|x<2},B={x|x>1},则A∪B=R,A∩B={x|1<x<2},所以A B={x|x≤1或x≥2}, RA={x|x≥2}, RB={x|x≤1},所以( RA)∪( RB)={x|x≤1或x≥2},( RA)∩( RB)= ,所以( RA) ( RB)={x|x≤1或x≥2},因此A B=( RA) ( RB),故D为真命题.故选A、B、D.
跟踪训练
1.D A={x|3x>9}={x|x>2},故 UA={x|x≤2},所以( UA)∩B={x|-2≤x≤2}=[-2,2].
2.B 因为集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>0}={x|x<1或x>4},且A∪B=R,所以解得1<a<3,即a的取值范围是(1,3),故选B.
3.{x|-3≤x<0或x>3} 解析:∵A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},∴A-B={x|x>3},B-A={x|-3≤x<0}.∴A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
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第一节 集合
高中总复习·数学
课标要求
1. 了解集合的含义,了解空集与全集的含义,理解元素与集合的属于
关系.
2. 理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
3. 理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、
交集与补集.
4. 能使用Venn图表达集合间的基本关系与基本运算.
目 录
CONTENTS
知识·逐点夯实
01.
考点·分类突破
02.
课时·跟踪检测
03.
PART 01
知识·逐点夯实
必备知识 | 课前自修
1. 元素与集合
(1)集合元素的特性:确定性、 、无序性;
(2)集合的表示方法: 、 、图示法;
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为 ;不属于,记为 ;
(4)五个特定的集合及其关系图:N*或N+表示 集,
N表示非负整数集(自然数集),Z表示 集,Q表
示 集,R表示实数集.
互异性
列举法
描述法
∈
正整数
整数
有理数
提醒 (1)解题时,应注意检查集合的元素是否满足互异性;(2)N为自
然数集(即非负整数集),包含0,而N*(N+)表示正整数集,不包含0.
2. 集合间的基本关系
表示 关系 自然语言 符号语言 图形语言
子集 集合A中
元素都是集合B
中的元素 (或B A) 或
任意一
个
A B
表示 关系 自然语言 符号语言 图形语言
真子集 集合A B,但存在元素x∈B,
且x A (或B A)
集合 相等 集合A的任何一个元素都是集合B
的元素,同时集合B的任何一个
元素都是集合A的元素 A=B
A B
提醒 (1)空集是任何集合的子集,任何非空集合的真子集;(2)A B
包含两层含义:A B或A=B;(3)若A B,要分A= 或A≠ 两种情
况讨论,不要忽略A= 的情况.
3. 集合的基本运算
类别 表示 并集 交集 补集
图形语言
符号语言 A∪B=
A∩B=
UA=
{x|
x∈A,
或x∈B}
{x|
x∈A,
且x∈B}
{x|
x∈U,
且x A}
1. 子集的传递性:A B,B C A C.
2. 若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空
真子集有2n-2个.
3. 等价关系:A B A∩B=A A∪B=B UA UB.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任何一个集合都至少有两个子集. ( × )
(2)已知集合A={-1,0,1},B={0,1,4},则A∩B={0,1}.
( √ )
(3)集合{x|x=x3}用列举法表示为{-1,1}. ( × )
(4)若{x2,1}={0,1},则x=0,1. ( × )
(5){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.
( × )
×
√
×
×
×
2. (人A必修一P14习题4题改编)设集合S={x|x>-2},T={x|-
4≤x≤1},则( RS)∪T=( )
A. {x|-2<x≤1} B. {x|x≤-4}
C. {x|x≤1} D. {x|x≥1}
解析: 因为S={x|x>-2},所以 RS={x|x≤-2}.而T={x|
-4≤x≤1},所以( RS)∪T={x|x≤-2}∪{x|-4≤x≤1}={x|
x≤1}.
√
3. (人A必修一P35复习参考题8题改编)若集合M={(x,y)|y=
1},集合N={(x,y)|x=0},则M∩N=( )
A. {0,1} B. {(0,1)}
C. {(1,0)} D. {(0,1),(1,0)}
解析: 集合M表示纵坐标为1的点集,集合N表示横坐标为0的点集,
所以M∩N={(0,1)},故选B.
√
4. 已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x= .
解析:∵-4∈A,∴x2-5x=-4,∴x=1或x=4.
5. (苏教必修一P12习题7题改编)已知集合A={x|0<x<a},B=
{x|1<x≤2},若B A,则实数a的取值范围是 .
解析:由图可知a>2.
1或4
(2,+∞)
PART 02
考点·分类突破
精选考点 | 课堂演练
集合的基本概念(基础自学过关)
1. 已知集合A={x|2x-a>0},且1 A,2∈A,则( )
A. a>1 B. a≤2
C. 2<a≤4 D. 2≤a<4
解析: ∵1 A,∴2×1-a≤0,解得a≥2,又∵2∈A,∴2×2-a>
0,解得a<4,∴2≤a<4.故选D.
√
2. 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤ ,x∈Z,y∈Z},则A中元素
的个数为( )
A. 4 B. 5
C. 8 D. 9
解析: 因为x2+y2≤ ,x∈Z,所以x可取-1,0,1.当x=-1时,
得y=0;当x=0时,得y=-1,0或1;当x=1时,得y=0.所以A=
{(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,0)},共有5个
元素.
√
3. 设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0, ,b},则a2 025+b2 026
= .
解析:由题意知a≠0,所以a+b=0,则 =-1,所以a=-1,b=1.
故a2 025+b2 026=-1+1=0.
4. 若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则满足条件的实数k
的取值集合是 .
解析:若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则方程x2+2kx
+1=0有两个相等的实数根,即Δ=(2k)2-4=0,解得k=±1,所以k
的取值集合是{1,-1}.
0
{1,-1}
练后悟通
解决与集合中的元素有关问题的一般思路
集合间的基本关系(师生共研过关)
(1)(人A必修一P9练习3(2)题改编)已知集合M={x|x=k
+ ,k∈Z},N={x|x= +1,k∈Z},则( A )
A. M N B. N M
C. M=N D. M∩N=
A
解析: M={x|x=k+ ,k∈∈Z},N=
{x|x= +1,k∈∈Z},因为2k+1,k∈Z表示
所有的奇数,而k+2,k∈Z表示所有的整数,则M N. 故选A.
(2)已知集合A={x|a<x<a+2},B={x|(x+2)(x-3)<
0},且A B,则( C )
A. -1≤a≤2 B. -1<a<2
C. -2≤a≤1 D. -2<a<1
C
解析:由(x+2)(x-3)<0,解得-2<x<3,所以B={x|-2<x<
3},集合A={x|a<x<a+2}≠ .因为A B,所以 解得
-2≤a≤1.
解题技法
1. 判断集合间关系的常用方法
2. 求参数的方法
将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,表示为参数满足的关
系.解决这类问题还要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
提醒 当B为A的子集时,易漏掉B= 的情况.
1. 设全集U=R,则集合M={0,1,2}和N={x|x(x-2)log2x=0}
的关系可表示为( )
解析: 因为N={x|x(x-2)log2x=0}={1,2},M={0,1,
2},所以N是M的真子集.故选A.
√
2. (2025·南宁第一次适应性测试)已知集合A={2,4,6,8,9},B=
{1,2,3,4,5,8},又知集合C是这样一个集合:若集合C的各元素都
加上2,它就变成A的一个子集;若集合C的各元素都减去2,它就变成B
的一个子集.试写出这样的一个集合C= .
解析:逆向思维,即A中的元素都减去2得到集合D={0,2,4,6,7},
B中的元素都加上2得到集合E={3,4,5,6,7,10}.因此集合C是集合
D和集合E的公共元素所组成的集合G={4,6,7}的非空子集,故这样的
集合C有7个,答案不唯一,如C={4,7}.
{4,7}(答案不唯一)
集合的基本运算(定向精析突破)
考向1 集合的运算
(1)(2024·新高考Ⅰ卷1题)已知集合A={x|-5<x3<5},B=
{-3,-1,0,2,3},则A∩B=( A )
A. {-1,0} B. {2,3}
C. {-3,-1,0} D. {-1,0,2}
解析: 法一 因为A={x|- <x< },B={-3,-1,0,
2,3},且注意到1< <2,从而A∩B={-1,0}.故选A.
法二 将集合B中的元素代入集合A中,排除易得选A.
A
(2)(2025·贵阳摸底)已知全集U=R,集合A={x|-1≤x≤3},B
={y|y=2x,x∈R},则图中阴影部分所对应的集合为( A )
A. {x|x<-1} B. {x|x≤-1}
C. {x|x≤0或x>3} D. {x|0<x≤3}
解析: 因为B={y|y=2x,x∈R},所以B=(0,+∞).而题图
中白色部分表示A∪B=[-1,+∞),故阴影部分所对应的集合为 R
(A∪B)=(-∞,-1).故选A.
A
解题技法
集合基本运算的方法技巧
考向2 利用集合的运算求参数
已知集合A={x∈Z|x2<3},B={x|a<x<a+ },若A∩B有
2个元素,则实数a的取值范围是( )
A. (- ,0)∪(1,+∞) B. (- ,0)
C. (- ,-1)∪(- ,0) D. (- ,-1)
√
解析: A={x∈Z|x2<3}={-1,0,1},B={x|a<x<a+ },
若A∩B有2个元素,则 或 解得- <a<-
1或- <a<0,所以实数a的取值范围是(- ,-1)∪(- ,0).故
选C.
解题技法
利用集合的运算求参数的方法
(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值的取舍;
(2)若集合中的元素能一一列举,则一般先用观察法得到集合中元素之
间的关系,再列方程(组)求解.
考向3 集合的新定义问题
〔多选〕对任意A,B R,记A B={x|x∈A∪B,且
x A∩B},并称A B为集合A,B的对称差.例如,A={1,2,3},B
={2,3,4},则A B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A. 若A,B R且A B=B,则A=
B. 若A,B R且A B= ,则A=B
C. 若A,B R且A B A,则A B
D. 存在A,B R,使得A B=( RA) ( RB)
√
√
√
解析: 对于A选项,因为A B=B,所以B={x|x∈A∪B,且
x A∩B},所以A B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A= ,
故A为真命题;对于B选项,因为A B= ,所以 ={x|x∈A∪B,且
x A∩B},所以A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B为真命题;对
于C选项,因为A B A,所以{x|x∈A∪B,且x A∩B} A,所以
B A,故C为假命题;对于D选项,若A={x|x<2},B={x|x>
1},则A∪B=R,A∩B={x|1<x<2},所以A B={x|x≤1或
x≥2}, RA={x|x≥2}, RB={x|x≤1},所以( RA)∪( RB)
={x|x≤1或x≥2},( RA)∩( RB)= ,所以( RA) ( RB)
={x|x≤1或x≥2},因此A B=( RA) ( RB),故D为真命题.
故选A、B、D.
解题技法
解答集合新定义问题的关键是认真阅读题目,准确理解题目中的新定
义,依照新定义中某些限定条件,联系所学过的知识找出解题的突破口.
1. (2024·上饶一模)设全集U=R,集合A={x|3x>9},B={x|-
2≤x≤4},则( UA)∩B=( )
A. [-1,0) B. (0,5)
C. [0,5] D. [-2,2]
解析: A={x|3x>9}={x|x>2},故 UA={x|x≤2},所以
( UA)∩B={x|-2≤x≤2}=[-2,2].
√
2. 已知集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>
0}.若A∪B=R,则a的取值范围是( )
A. (-∞,1) B. (1,3)
C. [1,3] D. [3,+∞)
解析: 因为集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x
-4)>0}={x|x<1或x>4},且A∪B=R,所以 解得1
<a<3,即a的取值范围是(1,3),故选B.
√
3. 对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A*B=(A
-B)∪(B-A),记A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B
= .
解析:∵A={x|x≥0},B={x|-3≤x≤3},∴A-B={x|x>
3},B-A={x|-3≤x<0}.∴A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
{x|-3≤x<0或x>3}
PART 03
课时·跟踪检测
关键能力 | 课后练习
1. (2022·全国乙卷1题)设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足 UM
={1,3},则( )
A. 2∈M B. 3∈M
C. 4 M D. 5 M
解析: 由题意知M={2,4,5},故选A.
√
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2. (2024·苏州3月适应性考试)已知集合A={-2,0,1,3},B={-
1,0,1,2},则A∩B的真子集个数为( )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 5
解析: 因为A={-2,0,1,3},B={-1,0,1,2},得到A∩B=
{0,1},所以A∩B的真子集个数为22-1=3,故选B.
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3. (2023·新高考Ⅱ卷2题)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-
2},若A B,则a=( )
A. 2 B. 1
C. D. -1
解析: 由题意,得0∈B. 又B={1,a-2,2a-2},所以a-2=0或
2a-2=0.当a-2=0时,a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不
满足A B,舍去.当2a-2=0时,a=1,此时A={0,-1},B={1,
-1,0},满足A B. 综上所述,a=1.故选B.
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4. (2025·潍坊高考模拟考试)已知集合A={x|log3(2x+1)=2},集
合B={2,a},其中a∈R. 若A∪B=B,则a=( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
解析: 法一(直接法) 由2x+1=32,得x=4,所以A={4}.由A∪B
=B,得A B,所以a=4,故选D.
法二(排除法) 由2x+1=32,得x=4,所以A={4}.a=1时,A∪B=
{1,2,4}≠B,排除A;a=2时不满足集合元素的互异性,排除B;a=3
时,A∪B={2,3,4}≠B,排除C. 故选D.
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5. 设全集I是实数集R,M={x|y=ln(x-2)}与N={x| ≤0}都
是I的子集(如图所示),则阴影部分所表示的集合为( )
A. {x|x<2} B. {x|-2≤x<1}
C. {x|1<x≤2} D. {x|-2≤x≤2}
解析: 集合M表示函数y=ln(x-2)的定义域,由x-2>0,解得x
>2,故M={x|x>2};由 ≤0,解得1<x≤3,即N={x|1<
x≤3},而图中阴影部分表示( IM)∩N={x|x≤2}∩{x|1<x≤3}
={x|1<x≤2}.
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6. 已知集合A={x|x=2n,n∈N},B={x|x2-ax<0},且A∩B中
只有一个元素,则实数a的取值范围是( )
A. (2,4] B. (2,4)
C. (2,3] D. [2,4]
解析: 由题意得A={x|x=2n,n∈N}={0,2,4,6,8,…},B
={x|x2-ax<0}={x|x(x-a)<0},由于A∩B中只有一个元
素,所以a>0,B=(0,a),因此A∩B={2},得2<a≤4,故选A.
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7. (创新命题设置)已知集合A,B与集合A·B的对应关系如下表所示:
A {1,2,3,4,5} {-1,0,1} {-4,8}
B {2,4,6,8} {-2,-1,0,1} {-4,-2,0,2}
A·B {1,3,5,6,8} {-2} {-2,0,2,8}
若A={-2 026,0,2 026},B={-2 026,0,2 027},试根据表中的规
律写出A·B=( )
A. {2 026,2 027} B. {-2 026,2 026}
C. {-2 026,2 027} D. {2 026,-2 027}
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解析: 通过对表中集合关系的分析,可以发现规律:集合A·B表示的
是A∪B中的元素再去掉A∩B中的元素,故当A={-2 026,0,2
026},B={-2 026,0,2 027}时,A·B={2 026,2 027}.
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8. 〔多选〕已知全集为U,集合A,B,C均为U的子集.若A∩B= ,
A∩C≠ ,B∩C≠ ,则下列说法一定正确的是( )
A. A U(B∩C) B. C U(A∪B)
C. A∪B∪C=U D. A∩B∩C=
解析: 由题意得A UB,又 U(B∩C)=
( UB)∪( UC),所以A U(B∩C),故A
正确;符合题意的集合A,B,C及全集U的关系可
用如图所示的Venn图表示,由图可知C不是 U(A∪B)的子集,故B错误;集合A∪B∪C与全集U不一定相等,故C错误;由A∩B= ,可得
A∩B∩C= ∩C= ,故D正确.综上,选A、D.
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9. 〔多选〕设A,B是R的两个子集,对任意x∈R,定义:m=
n= 若对任意x∈R,m+n=1,则A,B间的关系
为( )
A. B= RA B. B= R(A∩B)
C. A= RB D. A= R(A∩B)
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解析: 因为m= n= 且对任意x∈R,m+n
=1,所以m,n的值一个为0时,另一个为1,即x∈A时,x B或x∈B
时,x A,所以A,B间的关系为B= RA或A= RB,故选A、C.
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10. 已知集合A={x,x2+1,-1}中的最大元素为2,则实数x= .
解析:因为x2+1-x=(x- )2+ >0,所以x2+1>x,所以x2+1=
2,解得x=1或x=-1,显然x=-1不满足集合元素的互异性,故舍去,
经检验x=1符合题意.
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11. 设I是全集,非空集合P,Q满足P Q I,若含有P,Q的一个集合
运算表达式,使运算结果为空集,则这个运算表达式可以是
.
解析:由P Q I,可得Venn图如图所示,从而有P∩( IQ)= .
P∩
( IQ)= (答案不唯一)
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12. 某年级先后举办了数学、历史、音乐的讲座,其中有85人听了数学讲
座,70人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,其中16人同时听了数学、历
史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,5
人听了全部讲座,则听讲座的人数为 .
解析:设全年级同学是全集U,听数学讲座的人组
成集合A,听历史讲座的人组成集合B,听音乐讲
座的人组成集合C,根据题意,用Venn图表示,如
图所示.由Venn图可知,听讲座的人数为62+7+5
+11+4+50+45=184.
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13. (创新考法)设A(0,0),B(4,0),C(t+4,4),D(t,
4)(t∈{0,1,2}).记N(t)为 ABCD内部(不含边界)的整点的个
数,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则N(t)的集合是
( )
A. {9,10,11} B. {9,10,12}
C. {9,11,12} D. {10,11,12}
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解析: 如图所示,当t=0时, ABC1D1的四个顶
点是A(0,0),B(4,0),C1(4,4),D1(0,
4),符合条件的点有(1,1),(1,2),(1,
3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),
(3,2),(3,3),共9个,N(0)=9,故选项D被排除掉;当t=1时, ABC2D2的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C2(5,4),D2(1,4),同理知N(1)=12,故选项A被排除掉;当t=2时, ABC3D3的四个顶点是A(0,0),B(4,0),C3(6,4),D3(2,4),同理知N(2)=11,故选项B被排除掉.
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14. (新定义)〔多选〕若非空数集M满足对任意x,y∈M,都有x+
y∈M,x-y∈M,则称M为“优集”.已知集合A,B是“优集”,则
下列命题中正确的是( )
A. A∩B是“优集”
B. A∪B是“优集”
C. 若A∪B是“优集”,则A B或B A
D. 若A∪B是“优集”,则A∩B是“优集”
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√
√
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解析: 对于选项A,任取x∈A∩B,y∈A∩B,因为集合A,B
是“优集”,则x+y∈A,x+y∈B,则x+y∈A∩B,因为x-
y∈A,x-y∈B,则x-y∈A∩B,所以A正确.对于选项B,取A=
{x|x=2k,k∈Z},B={x|x=3m,m∈Z},则A∪B={x|x=2k
或x=3k,k∈Z},令x=3,y=2,则x+y=5 A∪B,故B错误.对于
选项C,任取x∈A,y∈B,则x,y∈A∪B,因为A∪B是“优集”,
所以x+y∈A∪B,x-y∈A∪B,若x+y∈B,则x=(x+y)-
y∈B,此时A B,若x+y∈A,则y=(x+y)-x∈A,此时
B A,故C正确.对于选项D,因为A∪B是“优集”,所以A B或
B A. 当A B时,A∩B=A为“优集”,当B A时,A∩B=B为
“优集”,所以A∩B是“优集”,故D正确.故选A、C、D.
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