高中数学复习考点知识专题练习01 集合及其运算
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考向01 集合【2022年新高考全国Ⅰ卷】1. 若集合{4},{31}M x N x x =<=≥∣,则M N = ( )A. {}02x x ≤< B. 123xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C. {}316x x ≤< D. 1163xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭【答案】D【解析】1{16},{}3M xx N x x =≤<=≥∣0∣,故1163M N x x ⎧⎫=≤<⎨⎬⎩⎭,故选:D 【2022年全国甲卷】2. 设全集{2,1,0,1,2,3}U =--,集合{}2{1,2},430A B xx x =-=-+=∣,则()U A B ⋃=ð( )A. {1,3}B. {0,3}C. {2,1}-D. {2,0}-【答案】D【解析】由题意,{}{}2=4301,3B x x x -+==,所以{}1,1,2,3A B ⋃=-,所以(){}U 2,0A B ⋃=-ð.故选:D.【2022年全国乙卷】3. 设全集{1,2,3,4,5}U =,集合M 满足{1,3}U M =ð,则( )A. 2M ∈ B. 3M∈ C. 4M∉ D. 5M∉【答案】A【解析】由题知{2,4,5}M =,对比选项知,A 正确,BCD 错误.故选:A【2022年北京卷】4. 已知全集{33}U x x =-<<,集合{21}A x x =-<≤,则U A =ð( )A. (2,1]- B. (3,2)[1,3)-- C. [2,1)- D.(3,2](1,3)-- 【答案】D【解析】由补集定义可知:{|32U A x x =-<≤-ð或13}x <<,即(3,2](1,3)U A =-- ð,故选:D .易错题【01】对集合中元素的类型理解不到位集合问题是高考必考问题,一般作为容易题出现,求解集合问题的关键是理解集合中元素的类型,特别是用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是连续数集、离散数集、点集或其他类型的集合.易错题【02】忽略集合中元素互异性利用元素与集合的关系或两集合之间的关系求参数的值,集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意,求出以后一定要代入检验,看看是否满足元素的互异性.易错题【03】忽略空集空集是任何集合的子集,在涉及集合关系,如根据,A B ⊆求参数的值或范围要注意A 是否可以为∅,根据A B =∅ 求参数的值或范围必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.易错题【04】忽视集合转化的等价性把用描述法表示的集合转化为用列举法表述的集合或化简集合容易忽略等价性,如去分母忽略分母不为零,解含有对数式的不等式要保证对数式有意义,要注意集合中的限制条件等.1.已知集合{2,1,0,1,2}A =--,(){|ln 1}B x y x ==+,则A B =( )A .{1,0}- B .{0,1} C .{1,0,1}- D .{0,1,2}【答案】D【解析】{|1}B x x =>-,A B ={0,1,2}.注意注意代表元素的字母是x 还是y.2.已知集合22{(,)|1}A x y x y =+=,{(,)|}B x y y x ==,则A B 中元素的个数为( )A .3 B .2 C .1 D .0【答案】B【解析】圆221x y +=与y x =有两个交点,A B 中元素的个数为2,注意集合中元素的特征,这两个集合是点集。
高考数学名校地市必刷题型01集合运算姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________一、单选题(共10小题)1.(2018•嘉兴模拟)已知函数f(x)=x2+ax+b,集合A={x|f(x)≤0},集合,若A=B≠∅,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,5]C.D.[﹣1,3]【解答】解:设集合A={x∈R|f(x)≤0}={x|x2+ax+b≤0},由f(f(x))≤,即(x2+ax+b)2+a(x2+ax+b)+b﹣≤0,②A=B≠∅,可得b=,且②为(x2+ax+)(x2+ax+a+)≤0,可得a2﹣4×≥0且a2﹣4(a+)≤0,即为,解得≤a≤5,故选:A.【知识点】交集及其运算2.(2019•莱芜二模)已知集合M={(x,y)|y=f(x)},若对于任意实数对(x1,y1)∈M,存在(x2,y2)∈M,使x1x2+y1y2=0成立,则称集合M具有∟性,给出下列四个集合:①M={(x,y)|y=x3﹣2x2+3};②M={(x,y)|y=log2(2﹣x)};③M={(x,y)|y=2﹣2x};④M={(x,y)|y=1﹣sin x};其中具有∟性的集合的个数是()A.1B.2C.3D.4【解答】解:由题意知:对于M中任意点P(x1,y1),在M中存在另一个点P′(x2,y2),使,即OP⊥OP′,即过原点任作一条直线与函数图象相交,都能过原点作另一条直线与此直线垂直,经验证①②③④皆满足.故选:D.【知识点】集合的表示法、函数的图象与图象的变换3.(2019•湖北模拟)已知集合A={x|0<x<2},集合B={x|﹣1<x<1},集合C={x|mx+1>0},若A∪B⊆C,则实数m的取值范围为()A.{m|﹣2≤m≤1}B.{m|﹣≤m≤1}C.{m|﹣1≤m≤}D.{m|﹣≤m≤}【解答】解:由题意,A∪B={x|﹣1<x<2},∵集合C={x|mx+1>0},A∪B⊆C,①m<0,x<﹣,∴﹣≥2,∴m≥﹣,∴﹣≤m<0;②m=0时,成立;③m>0,x>﹣,∴﹣≤﹣1,∴m≤1,∴0<m≤1,综上所述,﹣≤m≤1,故选:B.【知识点】集合的包含关系判断及应用4.(2020•安徽模拟)已知集合A={x|2x2+x﹣1<0),B={x|ln(3x﹣1)<0},则A∩B=()A.(﹣1,)B.(,)C.(,)D.(﹣1,)【解答】解:=,∴.故选:B.【知识点】交集及其运算5.(2020•石家庄一模)设集合P={x||x|>3},Q={x|x2>4},则下列结论正确的是()A.Q⫋P B.P⫋Q C.P=Q D.P∪Q=R【解答】解:集合P={x||x|>3}={x|x<﹣3或x>3},Q={x|x2>4}={x|x<﹣2或x>2},∴P⫋Q,故选:B.【知识点】集合的包含关系判断及应用6.(2020•重庆模拟)已知集合A={y|y=1﹣2x},B={x|x2﹣2x﹣3>0},则A∩∁R B=()A.∅B.[﹣1,1)C.(1,3]D.[﹣3,1)【解答】解:∵A={y|y<1},B={x|x<﹣1或x>3},∴∁R B={x|﹣1≤x≤3},∴A∩∁R B=[﹣1,1).故选:B.【知识点】交、并、补集的混合运算7.(2020•陕西一模)已知集合A={x|x2﹣4x+5>0},,则A∩B=()A.(﹣2,3)B.[﹣2,3]C.[﹣2,3)D.∅【解答】解:x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1>0,∴集合A=R,且B={x|﹣2≤x<3},∴A∩B=[﹣2,3).故选:C.【知识点】交集及其运算8.(2020•郑州一模)设集合A={x∈N||x|≤2},B={y|y=1﹣x2},则A∩B的子集个数为()A.2B.4C.8D.16【解答】解:∵A={x∈N|﹣2≤x≤2}={0,1,2},B={y|y≤1},∴A∩B={0,1},∴A∩B的子集个数为22=4个.故选:B.【知识点】交集及其运算、子集与真子集9.(2020•南充模拟)已知集合A={x|x﹣1≥0},B={x|x2≤1},则A∪B=()A.{x|x≥1}B.{x|x≥﹣1}C.{x|x≤1}D.{x|x≤﹣1}【解答】解:∵A={x|x≥1},B={x|﹣1≤x≤1},∴A∪B={x|x≥﹣1}.故选:B.【知识点】并集及其运算10.(2019•九江三模)已知集合A={x|x2<l},B={x|log2x<0},则()A.A⊊B B.B⊊A C.A=B D.A∩B=∅【解答】解:∵集合A={x|x2<l}={xx|﹣1<x<1},B={x|log2x<0}={x|0<x<1},∴B⊊A.故选:B.【知识点】集合的包含关系判断及应用二、填空题(共8小题)11.(2019•东城区一模)设A,B是R中两个子集,对于x∈R,定义:①若A⊆B.则对任意x∈R,m(1﹣n)=;②若对任意x∈R,m+n=1,则A,B的关系为.【解答】解:①∵A⊆B.则x∉A时,m=0,m(1﹣n)=0.x∈A时,必有x∈B,∴m=n=1,m(1﹣n)=0.综上可得:m(1﹣n)=0.②对任意x∈R,m+n=1,则m,n的值一个为0,另一个为1,即x∈A时,必有x∉B,或x∈B时,必有x∉A,∴A,B的关系为A=∁R B.故答案为:0,A=∁R B.【知识点】元素与集合关系的判断12.(2019•南京三模)设集合M={a|a=,2x+2y=2t,其中x,y,t,a均为整数},则集合M=.【解答】解:∵2x+2y=2t,∴2t=2x(2x﹣y+1)因x、y、t、a均为整数,则2x﹣y+1为2的整数幂,则x﹣y=0,即x=y,则2t=2x+1,t=x+1,则a==,显然x≠﹣1,当x=0时:y=0,t=1,a=0,当x≠0时:由a=,x与x+1互质,则2为x+1的倍数,则:x=﹣3,﹣2,1,则a=3,4,1,故M={0,1,3,4},故答案为:{0,1,3,4}【知识点】子集与交集、并集运算的转换13.(2019•西湖区校级模拟)如下四个结论:①∅⊆∅②0∈∅③{0}⊋∅④{0}=∅,其中正确结论的序号为.【解答】解:因为空集是任何集合的子集,故①③正确;空集是不含任何元素的集合,故②④错误,故答案为:①③【知识点】元素与集合关系的判断14.(2018•武清区校级模拟)用列举法表示集合=﹣3,﹣6,6,3,2,1【解答】解:根据x∈N,且可得:x=0时,;x=1时,;x=3时,;x=4时,;x=5时,;x=8时,;∴A={﹣3,﹣6,6,3,2,1}.故答案为:{﹣3,﹣6,6,3,2,1}.【知识点】集合的表示法15.(2018•河东区二模)集合A={x|y=},B={x|x﹣a≥0},A∩B=A,则a的取值范围是﹣∞.【解答】解:∵集合A={x|y=}={x|x≥1},B={x|x﹣a≥0}={x|x≥a},A∩B=A,∴a≤1,∴a的取值范围是(﹣∞,1].故答案为:(﹣∞,1].【知识点】子集与真子集16.(2019•上海模拟)若集合A={x|x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,x∈Z}中有且只有一个元素,则正实数a的取值范围是【解答】解:∵x2﹣(a+2)x+2﹣a<0 且a>0∴x2﹣2x+2<a(x+1)令f(x)=x2﹣2x+2;g(x)=a(x+1)∴A={x|f(x)<g(x),x∈Z}∴y=f(x)是一个二次函数,图象是确定的一条抛物线;而y=g(x)一次函数,图象是过一定点(﹣1,0)的动直线.又∵x∈Z,a>0.数形结合,可得:.故答案为:(,]【知识点】元素与集合关系的判断17.(2020•江苏模拟)已知集合A={﹣2,1,},B={x|x2>2},则A∩B=﹣.【解答】解:∵集合A={﹣2,1,},B={x|x2>2}={x|x<﹣或x>},∴A∩B={﹣2}.故答案为:{﹣2}.【知识点】交集及其运算18.(2020•南通模拟)设集合A={0,1,2,3,4},B={2,3}.C={x∈R|1≤x<3},则(A∩C)∪B=.【解答】解:∵A={0,1,2,3,4},B={2,3},C={x∈R|1≤x<3},∴A∩C={1,2},(A∩C)∪B={1,2,3}.故答案为:{1,2,3}.【知识点】交、并、补集的混合运算三、解答题(共6小题)19.(2019•延庆区一模)已知集合S n={X|X=(x1,x2,…x n),x i∈{0,1},i=1,2,..,n}(n≥2).对于A=(a1,a2,..,a n),B=(b1,b2,..b n)∈S n,定义A与B之间的距离为d(A,B)=|a i﹣b i|.(Ⅰ)∀A,B∈S2,写出所有d(A,B)=2的A,B;(Ⅱ)任取固定的元素I∈S n,计算集合M k={A∈S n|d(A,I)≤k}(1≤k≤n)中元素个数;(Ⅲ)设P⊆S n,P中有m(m≥2)个元素,记P中所有不同元素间的距离的最小值为.证明:m.【解答】解:(Ⅰ)根据题意知,当d(A,B)=2时,对应A(1,1),B(0,0);或A(1,0),B(0,1);或A(0,1),B(1,0);或A(0,0),B(1,1);…………………(4分)(Ⅱ)当k=1时,,…………………(5分)当k=2时,;…………………(6分)写出|M k|=++…+;…………………(7分)特别的,|M n|=++…+=2n;所以M K元素个数为;…………………(8分)(Ⅲ)证明:记P′={(c1,c2,…,c n﹣α+1)|(c1,c2,…,c n﹣α+1,…,c n)∈P},我们证明|P′|=|P|.一方面显然有|P′|≤|P|;另一方面,∀A、B∈S n,且A≠B,假设他们满足a1=b1,a2=b2,…,a n﹣α+1=b n﹣α+1;则由定义有d(A,B)≤﹣1,与P中不同元素间距离至少为相矛盾;从而(a1,a2,…,a n﹣α+1)≠(b1,b2,…,b n﹣α+1);这表明P′中任意两元素不相等,从而|P′|=|P|=m;又P′中元素有n﹣+1个分量,至多有2n﹣α+1个元素.从而m≤2n﹣α+1.…………………(13分)【知识点】集合中元素个数的最值、函数最值的应用20.(2019•苏州模拟)已知非空集合M满足M⊆{0,1,2,…,n}(n≥2,n∈N+).若存在非负整数k(k≤n),使得当a∈M时,均有2k﹣a∈M,则称集合M具有性质P.设具有性质P的集合M的个数为f(n).(1)求f(2)的值;(2)求f(n)的表达式.【解答】解:(1)当n=2时,M={0},{1},{2},{0,2},{0,1,2}具有性质P,对应的k分别为0,1,2,1,1,故f(2)=5.(2)可知当n=k时,具有性质P的集合M的个数为f(t),则当n=k+1时,f(t+1)=f(t)+g(t+1),其中g(t+1)表达t+1∈M也具有性质P的集合M的个数,下面计算g(t+1)关于t的表达式,此时应有2k≥t+1,即,故对n=t分奇偶讨论,①当t为偶数时,t+1为奇数,故应该有,则对每一个k,t+1和2k﹣t﹣1必然属于集合M,且t和2k﹣t,…,k 和k共有t+1﹣k组数,每一组数中的两个数必然同时属于或不属于集合M,故对每一个k,对应的具有性质P的集合M的个数为,所以,②当t为奇数时,t+1为偶数,故应该有,同理,综上,可得又f(2)=5,由累加法解得即.【知识点】集合的表示法21.(2018•建邺区校级模拟)设集合A,B是非空集合M的两个不同子集.(1)若M={a1,a2},且A是B的子集,求所有有序集合对(A,B)的个数;(2)若M={a1,a2,a3,…,a n},且A的元素个数比B的元素个数少,求所有有序集合对(A,B)的个数.【解答】解:(1)若集合B含有2个元素,即B={a1,a2},则A=∅,{a1},{a2},则(A,B)的个数为3;若集合B含有1个元素,则B有种,不妨设B={a1},则A=∅,此时(A,B)的个数为×1=2.综上,(A,B)的个数为5.(3分)(2)集合M有2n个子集,又集合A,B是非空集合M的两个不同子集,则不同的有序集合对(A,B)的个数为2n(2n﹣1).(5分)若A的元素个数与B的元素个数一样多,则不同的有序集合对(A,B)的个数为:+=+…+()2﹣(),(7分)又(x+1)n(x+1)n的展开式中x n的系数为+…+()2,且(x+1)n(x+1)n=(x+1)2n的展开式中x n的系数为,所以=+…+()2=,因为=2n,所以当A的元素个数与B的元素个数一样多时,有序集合对(A,B)的个数为﹣2n.(9分)所以当A的元素个数比B的元素个数少时,有序集合对(A,B)的个数为:=.(10分)【知识点】子集与真子集22.(2019•南关区校级模拟)已知集合A={(x,y)|x2+mx﹣y+2=0}和B={(x,y)|x﹣y+1=0,0≤x≤2},A∩B≠∅,求实数m的取值范围.【解答】解:由得x2+(m﹣1)x+1=0,①∵A∩B≠∅,∴方程①在区间[0,2]上至少有一个实数解,首先,由△=(m﹣1)2﹣4≥0,解得:m≥3或m≤﹣1.设方程①的两个根为x1、x2,(1)当m≥3时,由x1+x2=﹣(m﹣1)<0及x1•x2=1>0知x1、x2都是负数,不合题意;(2)当m≤﹣1时,由x1+x2=﹣(m﹣1)>0及x1•x2=1>0知x1、x2是互为倒数的两个正数,故x1、x2必有一个在区间[0,1]内,从而知方程①在区间[0,2]上至少有一个实数解.综上所述,实数m的取值范围为(﹣∞,﹣1].【知识点】集合的包含关系判断及应用23.(2019•西湖区校级模拟).已知集合,D={x|x∈A,或x∈B}.(1)当m=1时,求集合D;(2)若B⊆∁R A,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)A={x|<2x≤8}={x|﹣1<x≤3},B={x|1≤x<4},则D=A∪B={x|﹣1<x<4};(2)∁R A={x|x>3或x≤﹣1},B⊆∁R A,当B=∅,即m≥1+3m,即m≤﹣,成立;当B≠∅,可得或,解得m>3或m∈∅,综上可得m的范围是m>3或m≤﹣.【知识点】集合关系中的参数取值问题24.(2019•西湖区校级模拟)已知A={x|﹣1<x≤3},B={x|m≤x<1+3m}(1)若m=1时,求A∪B(2)若B⊆∁R A,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)m=1时,A={x|﹣1<x≤3}=(﹣1,3],B={x|1≤x<4}=[1,4),A∪B=(﹣1,4);…(4分)(2)∁R A={x|x≤﹣1或x>3}=(﹣∞,﹣1]∪(3,+∞),由B⊆∁R A,可分以下两种情况:①当B=∅时,m≥1+3m,解得m≤﹣…(6分)②当B≠∅时,,解得m>3;…(8分)综上,m的取值范围是m∈(﹣∞,﹣]∪(3,+∞).…(10分)【知识点】并集及其运算、集合的包含关系判断及应用21/ 21。
高中数学集合练习题及讲解## 高中数学集合练习题及讲解集合是数学中描述对象集合的一种基本工具,它在高中数学中占有重要地位。
以下是一些集合的练习题和相应的讲解,帮助学生更好地理解和应用集合的概念。
### 练习题一:集合的基本运算题目:已知集合 A = {1, 2, 3} 和 B = {2, 3, 4},求A ∪ B 和A ∩ B。
解答:- A ∪ B 表示 A 和 B 的并集,即 A 和 B 中所有的元素,不重复地放在一起。
因此,A ∪ B = {1, 2, 3, 4}。
- A ∩ B 表示 A 和 B 的交集,即同时属于 A 和 B 的元素。
因此,A ∩ B = {2, 3}。
### 练习题二:子集与真子集题目:若集合 C = {1, 2},判断 C 是否是 A 的子集。
解答:- 子集的定义是,如果集合 C 中的每一个元素都是集合 A 的元素,那么 C 是 A 的子集。
- 在这个例子中,C 中的所有元素 1 和 2 都在 A = {1, 2, 3} 中,所以 C 是 A 的子集。
### 练习题三:幂集题目:集合 D = {a, b},求 D 的幂集。
解答:- 幂集是包含所有可能子集的集合,包括空集和集合本身。
- 对于 D = {a, b},其幂集 P(D) 包括:- 空集:{}- 只包含 a 的集合:{a}- 只包含 b 的集合:{b}- 包含 a 和 b 的集合:{a, b}- 集合 D 本身:{a, b}### 练习题四:集合的补集题目:已知全集 U = {1, 2, 3, 4, 5},求 A 的补集。
解答:- 补集的定义是全集 U 中不属于集合 A 的所有元素组成的集合。
- 集合 A = {1, 2, 3},所以 A 的补集是 U 中不属于 A 的元素,即A' = {4, 5}。
### 练习题五:集合的笛卡尔积题目:集合 E = {1, 2} 和 F = {x, y},求E × F。
考点01集合【命题趋势】集合在历年高考中都是送分题,且常以下面几种考查方式进行命制:1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题. 2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用韦恩(Ve n n)图表达集合的关系及运算.【重要考向】一、集合的基本概念二、集合间的基本关系三、集合的基本运算四、与集合有关的创新题目集合的基本概念集合的基本概念1.元素与集合的关系:a Aa A∈⎧⎨∉⎩属于,记为不属于,记为.2.集合中元素的特征:确定性一个集合中的元素必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否能构成集合互异性集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.这个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素无序性集合与其中元素的排列顺序无关,如a,b,c组成的集合与b,c,a组成的集合是相同的集合.这个特性通常被用来判断两个集合的关系3.集合的分类:有限集与无限集,特别地,我们把不含有任何元素的集合叫做空集,记作∅. 4.常用数集及其记法:集合非负整数集(自然数集)正整数集整数集有理数集实数集复数集符号N*N或+N Z Q R C注意:实数集R不能表示为{x|x为所有实数}或{R},因为“{}”包含“所有”“全体”的含义.5.集合的表示方法:自然语言、列举法、描述法、图示法.【巧学妙记】(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合,然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的意义(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中的元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.1.已知集合A ={x |x 2+px +q =0}={2},则p =_______,q =_______.【答案】-44【分析】根据A ={x |x 2+px +q =0}={2},由2是方程x 2+px +q =0的等根求解.【详解】因为A ={x |x 2+px +q =0}={2},所以2420-40p q p q ++=⎧⎨=⎩,解得-44p q =⎧⎨=⎩,故答案为:-4,42.下列各组中的M 、P 表示同一集合的是①{}(){}3,1,3,1M P =-=-;②(){}(){}3,1,1,3M P ==;③{}{}221,1M y y x P t t x ==-==-;④{}(){}221,,1M y y x P x y y x ==-==-A .①B .②C .③D .④【答案】C【解析】对于①,两个集合研究的对象不相同,故不是同一个集合.对于②,两个集合中元素对应的坐标不相同,故不是同一个集合.对于③,两个集合表示同一集合.对于④,集合M 研究对象是函数值,集合P 研究对象是点的坐标,故不是同一个集合.由此可知本小题选C.【名师点睛】本小题主要考查两个集合相等的概念,属于基础题.对四组集合逐一分析,由此判断出正确的选项.集合间的基本关系表示关系自然语言符号语言图示本基本关系子集集合A 中任意一个元素都是集合B 的元素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A B⊂≠(或B A ⊃≠)相等集合A ,B 中元素相同或集合A ,B 互为子集A B=空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集A ∅⊆,()B B ⊂∅≠∅≠必记结论:(1)若集合A 中含有n 个元素,则有2n 个子集,有21n -个非空子集,有21n -个真子集,有22n -个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即,A B BC A C ⊆⊆⇒⊆.注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.【巧学妙记】3.设集合{}11A x x =-≤,{}20B x x a =-+<,若A B B ⋃=,则a 的取值范围为()A .(),0-∞B .(],0-∞C .()2,+∞D .[)2,+∞(1)若集合A 中含有n 个元素,则有2n 个子集,有21n -个非空子集,有21n -个真子集,有22n -个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即,A B B C A C ⊆⊆⇒⊆.【答案】A 【分析】先解出集合A ,根据A B B ⋃=,可知A B ⊆,构造关于a 的不等式组,解得a 的范围.【详解】{}{}11=02A x x x x =-≤≤≤,2a B x x ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭,由A B B ⋃=得A B ⊆,所以0a <.故选:A.【点睛】(1)A B B A B ⋃=⇔⊆,A B A A B ⋂=⇔⊆.(2)由B A ⊆求参数的范围容易漏掉=B ∅的情况.4.设集合{|21,}A x x n n ==-∈Z ,{|41,}B x x n n ==-∈Z ,则()A .ABB .B AC .A B ∈D .B A∈【答案】B 【分析】分2n k =和21n k =-两种情况得出集合A ,由此可得选项.【详解】解:对于集合A ,当2n k =,k ∈Z 时,41,x k k =-∈Z ,当21n k =-,k ∈Z 时,43,x k k =-∈Z ,所以{|41,A x x k ==-或}43,x k k =-∈Z ,所以BA ,故选:B .5.已知集合{}240,A x x x N =-<∈,则集合A 的子集的个数是()A .2B .3C .4D .5【答案】C 【分析】先求出集合A ,再根据集合元素的个数即可求出子集个数.【详解】{}{}240,0,1A x x x N =-<∈=,有2个元素,则集合A 的子集的个数是224=.故选:C.集合的基本运算1.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 x B =∈∈ 且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 x B =∈∈ 或补集由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合{|}U A x x U x A =∈∉且ð2.集合运算的相关结论交集A B A ⊆ A B B ⊆ A A A = A ∅=∅ A B B A = 并集A B A ⊇ A B B ⊇ A A A = A A ∅=A B B A = 补集()U U A A=痧U U =∅ðU U∅=ð()U A A =∅ð()U A A U= ð【巧学妙记】6.设集合{1,2,3,4}A =,{2,4}B =,则集合{1,3}=()A .AB B .()R A BðC .A BD .()R B A⋂ð【答案】B 【分析】由集合补集和交集的定义运算即可.【详解】解:因为集合{1,3}的元素都在集合A 中,但不在B 中,所以为()R A C B I .故选:B .7.设集合{}23,log P a =,{},Q a b =,若{}0P Q ⋂=,则P Q ⋃=()A .{}3,0B .{}301,,C .{}3,0,2D .{}3012,,,【答案】B 【分析】由已知可得出关于a 、b 的方程组,求出a 、b 的值,即可得出P Q U .【详解】已知集合{}23,log P a =,{},Q a b =,且{}0P Q ⋂=,则2log 0a b ==,解得1a =,所以,{}0,3P =,{}0,1Q =,因此,{}0,1,3P Q ⋃=.故选:B.与集合有关的创新型题目解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质.集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.8.设A B ,是R 的两个子集,对任意x ∈R ,定义:01x A m x A ∉⎧=⎨∈⎩,,,,01.x B n x B ,,,∉⎧=⎨∈⎩①若A B ⊆,则对任意x ∈R ,(1)m n -=__________;②若对任意x ∈R ,1m n +=,则A B ,的关系为__________.【答案】0A B=R ð【解析】①∵A ⊆B ,∴x ∉A 时,m =0,m (1−n )=0.x ∈A 时,必有x ∈B ,∴m =n =1,m (1−n )=0.综上可得:m (1−n )=0.②对任意x ∈R ,m +n =1,则m ,n 的值一个为0,另一个为1,即x ∈A 时,必有x ∉B ,或x ∈B 时,必有x ∉A ,∴A ,B 的关系为A B =R ð.【名师点睛】本题主要考查新定义知识的应用,集合之间的基本关系等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.解答本题时,由题意分类讨论x ∉A 和x ∈A 两种情况即可求得(1)m n -的值,结合题中的定义和m ,n 的关系即可确定A ,B 之间的关系.1.已知全集{}2,U x x x =≤∈Z ,集合{}1,0,2A =-,{}2,1B =--,则()U A B ⋂=ð()A .{}2-B .{}1-C .{}2,1--D .∅2.已知集合{}12A x x =<<,集合{}B x x m =>,若()A B =∅R ð,则m 的取值范围为()A .(],1-∞B .(],2-∞C .[)1,+∞D .[)2,+∞3.设全集U =R ,集合{}1A x x =≥-,{}23B x x =-≤<,则集合()U A B ⋂ð是()A .{}21x x -<<-B .{}21x x -≤<-C .21}x x -<≤-D .{}21x x -≤≤-4.设集合(1,3)A =,{}230B x x =->,则A B = ()A .33,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭C .31,2⎛⎫⎪⎝⎭D .3,32⎛⎫ ⎪⎝⎭5.设全集为R ,{}()0M x f x =≠,{}()0N x g x =≠,那么集合{}()()0x f x g x =等于()A .()()R RM N痧B .()R M N ⋃ðC .()R M NðD .()()R RM N ⋃痧6.已知全集{0,1,2,3,4}U =,集合{0,1,3}A =,{2,3,4}B =,则U ()A B ⋂=ð()A .∅B .{0,1,2,4}C .{1,4}D .{0,2}7.已知集合{}20A x x =->,集合{1,2,3,4}B =,那么集合A B = ()A .[2,4]B .[3,4]C .{3,4}D .{2,3,4}8.已知集合{A =-,{}cos ,B y y R θθ==∈,则A B = ()A .∅B .{}0C .{}1,0-D .{-9.已知集合{}2,M y y x x ==-∈R ,{}12N x x =-<≤,则M N = ()A .(]1,2-B .[]0,2C .(]1,0-D .()1,0-10.已知0a >,集合{1A x x ==-或2}x ≥,{}22230B x x ax a =--≥.(1)当1a =时,求A B .(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.1.(2018·全国高考真题(文))已知集合{}02A =,,{}21012B =--,,,,,则A B = A .{}02,B .{}12,C .{}0D .{}21012--,,,,2.(2017·全国高考真题(文))已知集合A ={}|2x x <,B ={}|320x x ->,则A .A B =3|2x x ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭B .A B =∅C .A B 3|2x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭D .A B=R3.(2020·海南高考真题)设集合A {2,3,5,7},B ={1,2,3,5,8},则A B =()A .{1,3,5,7}B .{2,3}C .{2,3,5}D .{1,2,3,5,7,8}4.(2020·天津高考真题)设全集{3,2,1,0,1,2,3}U =---,集合{1,0,1,2},{3,0,2,3}A B =-=-,则()U A B = ð()A .{3,3}-B .{0,2}C .{1,1}-D .{3,2,1,1,3}---5.(2020·全国高考真题(文))已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B = ()A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}6.(2020·全国高考真题(文))已知集合{}1235711A =,,,,,,{}315|B x x =<<,则A ∩B 中元素的个数为()A .2B .3C .4D .57.(2020·全国高考真题(文))已知集合A ={x ||x |<3,x ∈Z },B ={x ||x |>1,x ∈Z },则A ∩B =()A .∅B .{–3,–2,2,3)C .{–2,0,2}D .{–2,2}8.(2019·北京高考真题(文))已知集合A ={x |–1<x <2},B ={x |x >1},则A ∪B =A .(–1,1)B .(1,2)C .(–1,+∞)D .(1,+∞)9.(2018·全国高考真题(文))已知集合1}{0|A x x -≥=,{0,1,2}B =,则A B = A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}10.(2020·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,2},{0,2,3}A B =-=,则A B = _____.11.(2019·江苏高考真题)已知集合{1,0,1,6}A =-,{|0,}B x x x =>∈R ,则A B = _____.12.(2018·江苏高考真题)已知集合{}0,1,2,8A =,{}1,1,6,8B =-,那么A B ⋂=________.1.(2021·北京八十中高三其他模拟)已知集合{}{}7,27A y y B x x =<=-≤≤,则A B = ()A .{}22x x -≤<B .{}7x x ≤C .{}7x x <D .{}27x x -≤<2.(2021·广东珠海市·高三二模)已知集合{|0.71,}x A x x R =>∈,2{|20,}B x x x x R =--<∈,则A B = ()A .()0,1B .()1,0-C .()1,2D .()1,2-3.(2021·奉新县第一中学高三三模(文))集合{}ln(1)A x y x ==-,{}1,2,3,5B =,则A B = ()A .{}1,2,3B .{}2,3,5C .{}3,5D .{}1,24.(2021·麻城市实验高级中学高三其他模拟)若集合()2{|ln 21}A y y x x ==-++,{}ln 1|B y y =<,则A B = ()A .[]0,e B .(]0,e C .(]0,ln 2D .()0,e 5.(2021·江苏南通市·高三其他模拟)已知集合3{}12A =,,,{1012}B =-,,,,若M A ⊆且M B ⊆,则M 的个数为()A .1B .3C .4D .66.(2021·安徽合肥一中高三其他模拟(理))设集合{}2,x A y y x R ==∈,{}2230B x x x =--<,则A B = ()A .(1,3)-B .(0,3)C .(1,0)-D .(1,3)7.(2021·北京市大兴区精华培训学校高三三模)已知集合{}0,1,2,3A =,2{|4}B x x =,则A B = ()A .{}2,1,0,1,2,3--B .{}0,1,2,3C .{}1,0,1-D .{}0,1,28.(2021·山东潍坊市·高三三模)已知全集{}1,2,3,4,5U =,集合{}1,2A =,{}3,4B =,则集合{}5=()A .()U A B ðB .()()U U A B 痧C .()U A B ðD .()U B A ⋃ð9.(2021·江西高三其他模拟(文))若集合{}2270A x x x =-<,{}3B x x =>,则A B = ()A .{}0x x >B .732x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭C .702x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .{0x x <或}3x >10.(2021·四川攀枝花市·高三三模(文))已知集合{}12M x x =-<≤,{}0N x x =>,则集合() R M N ⋂=ð().A .{}02x x <≤B .{}2x x ≤C .{}02x x x ≤>或D .{}10x x -<≤11.(2021·临川一中实验学校高三其他模拟(文))已知集合{},n A x x i n N ==⊂,集合1,1n i B x x n N i ⎧⎫+⎪⎪⎛⎫==⊂⎨⎬ ⎪-⎝⎭⎪⎪⎩⎭,其中i 为虚数单位,则集合A 与集合B 的关系是()A .AB B .B AC .A B =D .A B≠参考答案跟踪训练1.A【分析】先求出集合U ,再根据交集补集定义求解即可.【详解】 {}{}2,2,1,0,1,2U x x x =≤∈=--Z ,{}2,1U A ∴=-ð,(){} U 2A B ∴⋂=-ð.故选:A.2.A【分析】由()A B =∅R ð,得A B ⊆,从而可求出m 的取值范围【详解】由题知()A B =∅R ð,得A B ⊆,则1m £,故选:A .3.B【分析】先由集合A 先求出U A ð,然后再求交集运算.【详解】由{}1A x x =≥-,则{}U |1A x x =<-ð又{}23B x x =-≤<,所以(){}U |21A B x x ⋂=-≤<-ð故选:B4.D【分析】化简集合B ,由交集运算即可.【详解】因为(1,3)A =,{}3230(,)2B x x =->=+∞,所以3,32A B ⎛⎫=⎪⎝⎭ ,故选:D5.D【分析】首先得到{}{()()0|()0x f x g x x f x ===或}()0g x =,再结合已知条件即可得到答案.【详解】因为{}{()()0|()0x f x g x x f x ===或}()0g x =,又因为{}()0M x f x =≠,{}()0N x g x =≠,所以{}()()()()0R R x f x g x M N ==⋃痧.故选:D6.B【分析】根据集合交集及补集的定义即可求解.【详解】解:因为集合{0,1,3}A =,{2,3,4}B =,所以{}3A B ⋂=,又全集{0,1,2,3,4}U =,所以U (){0,1,2,4}A B = ð,故选:B.7.C【分析】首先求解集合A ,最后求集合的交集即可.【详解】因为集合{}20A x x =->,所以{}2A x x =>,又集合{1,2,3,4}B =,所以{}3,4A B = ,故选:C8.C【分析】由余弦函数的值域,先求出集合B ,再求交集.【详解】{}{}cos ,11B y y R y y θθ==∈=-≤≤,又{A =-所以{}1,0A B ⋂=-故选:C9.C【分析】首先求解集合M ,再求M N ⋂.【详解】解:∵{}0M y y =≤,{}12N x x =-<≤,∴(]1,0M N ⋂=-.故选:C .10.(1){1A B x x ⋂==-或3}x ≥;(2)12,33⎡⎤-⎢⎣⎦【分析】(1)当1a =时,可解得集合B ,根据交集运算的定义,即可得答案.(2)当0a >时,可得集合B ,根据A B ⊆,可列出方程组,求得a 的范围;当0a =时,经检验符合题意;当0a <时,根据A B ⊆,可列出方程组,求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】(1)当1a =时,{}2230B x x x =--≥,解得{3B x x =≥或1}x ≤-,所以{1A B x x ⋂==-或3}x ≥.(2)令22230x ax a --=,解得3x a =或x a =-,当0a >时,3a a >-,所以集合{3B x x a =≥或}x a ≤-,因为A B ⊆,所以132a a -≤-⎧⎨≤⎩,解得23a ≤,所以203a <≤,当0a =时,集合B =R ,满足A B ⊆,当0a <时,3a a ->,所以集合{B x x a =≥-或3}x a ≤,因为A B ⊆,所以132a a -≤⎧⎨-≤⎩,解得13a ≥-,所以103a >≥-,综上:实数a 的取值范围为12,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.真题再现1.A【分析】分析:利用集合的交集中元素的特征,结合题中所给的集合中的元素,求得集合A B 中的元素,最后求得结果.【详解】详解:根据集合交集中元素的特征,可以求得{}0,2A B =I ,故选A.点睛:该题考查的是有关集合的运算的问题,在解题的过程中,需要明确交集中元素的特征,从而求得结果.2.A【详解】由320x ->得32x <,所以33{|2}{|}{|}22A B x x x x x x =<<=< ,选A .点睛:对于集合的交、并、补运算问题,应先把集合化简再计算,常常借助数轴或韦恩图处理.3.C【分析】根据集合交集的运算可直接得到结果.【详解】因为A {2,3,5,7},B ={1,2,3,5,8},所以{}2,3,5A B = 故选:C【点睛】本题考查的是集合交集的运算,较简单.4.C【分析】首先进行补集运算,然后进行交集运算即可求得集合的运算结果.【详解】由题意结合补集的定义可知:{}U 2,1,1B =--ð,则(){}U 1,1A B =- ð.故选:C.【点睛】本题主要考查补集运算,交集运算,属于基础题.5.D【分析】首先解一元二次不等式求得集合A ,之后利用交集中元素的特征求得A B ,得到结果.【详解】由2340x x --<解得14x -<<,所以{}|14A x x =-<<,又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B = ,故选:D.【点睛】本题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有利用一元二次不等式的解法求集合,集合的交运算,属于基础题目.6.B【分析】采用列举法列举出A B 中元素的即可.【详解】由题意,{5,7,11}A B ⋂=,故A B 中元素的个数为3.故选:B【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题.7.D【分析】解绝对值不等式化简集合,A B 的表示,再根据集合交集的定义进行求解即可.【详解】因为{}{}3,2,1,0,1,2A x x x Z =<∈=--,{}{1,1B x x x Z x x =>∈=>或}1,x x Z <-∈,所以{}2,2A B =- .故选:D.【点睛】本题考查绝对值不等式的解法,考查集合交集的定义,属于基础题.8.C【分析】根据并集的求法直接求出结果.【详解】∵{|12},{|1}A x x B x =-<<=>,∴(1,)A B =-+∞ ,故选C.【点睛】考查并集的求法,属于基础题.9.C【分析】由题意先解出集合A,进而得到结果.【详解】解:由集合A 得x 1≥,所以{}A B 1,2⋂=故答案选C.【点睛】本题主要考查交集的运算,属于基础题.10.{}0,2【分析】根据集合的交集即可计算.【详解】∵{}1,0,1,2A =-,{}0,2,3B =∴{}0,2A B =I 故答案为:{}0,2.【点睛】本题考查了交集及其运算,是基础题型.11.{1,6}.【分析】由题意利用交集的定义求解交集即可.【详解】由题知,{1,6}A B = .【点睛】本题主要考查交集的运算,属于基础题.12.{1,8}.【详解】分析:根据交集定义{}A B x x A x B 且⋂=∈∈求结果.详解:由题设和交集的定义可知:{}1,8A B = .点睛:本题考查交集及其运算,考查基础知识,难度较小.模拟检测1.B【分析】直接利用集合的并运算,即可得到答案;【详解】 {}{}{}77,27A y y x x B x x =<=<=-≤≤,∴A B = {}7x x ≤,故选:B.2.B【分析】通过解不等式分别求出集合A 、B ,进而可求得A B .【详解】由0.71x >得0x <,所以(),0A =-∞;由220x x --<得12x -<<,所以()1,2B =-.所以,()1,0A B =-I .故选:B.3.B【分析】解不等式化简集合A ,再进行交运算,即可得到答案;【详解】 {}{}ln(1)1A x y x x x ==-=,{}1,2,3,5B =,∴A B = {}2,3,5,故选:B.4.C【分析】先化简集合A B ,,再求A B 得解.()222ln 21=ln[(21)]ln[(1)2]ln 2y x x x x x =-++---=--+≤,所以()(]2{|ln 21,ln 2A y y x x ==-++=-∞,{}()|ln 10,B y y e =<=,所以(]0,ln 2A B ⋂=.故选:C5.C【分析】由M A ⊆且M B ⊆得,()M A B ⊆⋂,根据交集及子集的定义即可求解.【详解】解: 集合3{}12A =,,,{1012}B =-,,,,{}1,2A B ∴= ,又M A ⊆且M B ⊆,()M A B ∴⊆ ,即{}1,2M ⊆,M ∴的个数为224=个,故选:C.6.B【分析】求函数值域求得集合A ,解一元二次不等式求得集合B ,由此求得A B .【详解】()()220,2313013x x x x x x >--=+-<⇔-<<{}0A y y => ,{}13B x x =-<<,(0,3)A B ∴⋂=.故选:B7.D先求得集合B ,再根据集合的交集运算可得选项.【详解】因为[]2{|4}22B x x =≤=-,,所以A B = {}0,1,2.故选:D .8.A【分析】根据并集及补集的定义对选项一一分析即可.【详解】对于A ,(){}5U A B ⋃=ð,故A 正确;对于B ,()(){}{}{}3,4,51,2,51,2,3,4,5U U A B ⋃=⋃=痧,故B 错误;对于C ,(){}{}{}3,4,53,43,4,5U A B =⋃= ð,故C 错误;对于D ,(){}{}{}1,2,51,21,2,5U B A ⋃=⋃=ð,故D 错误;故选:A9.A【分析】解一元二次不等式可求得集合A ,由并集定义可得结果.【详解】(){}727002A x x x x x ⎧⎫=-<=<<⎨⎬⎩⎭,{}3B x x =>,{}0A B x x ∴⋃=>.故选:A.10.D【分析】先求得(] R ,0N =-∞ð,再结合集合的运算,即可求解.【详解】由题意,集合{}0N x x =>,可得(] R ,0N =-∞ð,又由集合{}12M x x =-<≤,可得()(]R 1,0M N ⋂=-ð.11.C【分析】先由题中条件,由复数的运算,化简两集合,进而可判断两集合之间关系.【详解】由题意,{},1,,1A i i =--,集合B 中11i i i +=-,所以{},1,,1B i i A =--=.故选:C.。
第一单元集合与常用逻辑用语考情分析本单元在全国卷中以选择题为主,难度不大.集合主要考查具体集合的运算,偶尔涉及集合间的关系和新定义问题;常用逻辑用语主要考查充分必要条件的判断、含有一个量词的命题的否定,有时会涉及创新题型.点点练1集合的概念与运算一基础小题练透篇1.[2022·福建宁德高三期中]已知集合A={x∈N|-1≤x≤2},B={x|-2<x≤1},则A∩B等于( )A.{1}B.{0,1}C.{-1,0,1}D.{-1,0,1,2}x|-2<x≤0,B=2.[2021·北京市第十三中学高三阶段练习]已知A={} {}x|-1≤x<2,则集合A∪B=( )A.(-2,2) B.[-1,2)C.[-1,0] D.(-1,0)3.[2022·陕西省宝鸡市高三质检]已知集合M={x∈N|-2≤x<4},N={x∈N|(x+1)(x -3)<0},则∁M N中元素的个数是( )A.1B.2C.3D.44.[2022·山东烟台高三期中]设集合A={x|1≤x≤3},B={x|x2-6x+8≥0},则A∩(∁R B)=( )A.{x|2<x≤3}B.{x|1≤x≤3}C.{x|1≤x<4}D.{x|2<x<4}5.[2021·湖北高三期末]已知集合A={x∈R|y=x+1},B={y|y=x2+1,x∈R},则A∩B=( )A.{0,1}B.{(0,0),(1,2)}C.∅D.[1,+∞)6.已知集合M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a≤0},若M∩N=∅,则a的取值范围是( )A.a>1B.a≥1C.a<1D.a≤17.设集合A={x|-1≤x+1≤6},B={x|m-1<x<2m+1},若A⊇B,则m的取值范围是________.8.[2022·甘肃武威月考]已知全集U ={2,4,a 2-a +1},A ={a +1,2},∁U A ={7},则a =________.二能力小题提升篇1.[2022·江苏苏州市高三模拟]设集合A ={1,2,3},B ={4,5},C ={x +y |x ∈A ,y ∈B },则C 中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .62.[2022·山东高三模拟]已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |a ≤x ≤a +1},若A ∪B =A ,则实数a 的取值范围为( )A .(1,3)B .[1,3]C .(2,3)D .[2,3]3.[2022·江苏扬州市高三模拟]设全集U ={x |y =lg (2x -x 2)},集合A ={y |y =2x ,x <0},则∁U A =( )A .[1,+∞) B.(0,1]C .[1,2)D .(-∞,1]4.[2022·浙江省嘉兴市模拟]已知S 1,S 2,S 3为非空集合,且S 1,S 2,S 3⊆Z ,对于1,2,3的任意一个排列i ,j ,k ,若x ∈S i ,y ∈S j ,则x -y ∈S k ,则下列说法正确的是( )A .三个集合互不相等B .三个集合中至少有两个相等C .三个集合全都相等D .以上说法均不对5.[2022·河南驻马店模拟]已知关于x 的不等式ax -5x -a <0的解集为M ,则当3∈M ,且5∉M 时,实数a 的取值范围是________.6.[2022·福建省厦门第二中学模拟]若x ∈A ,则1x∈A ,就称A 是“伙伴关系”集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,13,12,1,2,3,4的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合个数为________.三高考小题重现篇1.[2021·全国甲卷]设集合M ={1,3,5,7,9},N ={x |2x >7},则M ∩N =( )A .{7,9}B .{5,7,9}C .{3,5,7,9}D .{1,3,5,7,9}2.[2021·北京卷]已知集合A ={x |-1<x <1},B ={x |0≤x ≤2},则A ∪B =( )A .(-1,2)B .(-1,2]C .[0,1)D .[0,1]3.[2021·浙江卷]设集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},则A∩B=( )A.{x|x>-1}B.{x|x≥1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1≤x<2}4.[2020·天津卷]设全集U={-3,-2,-1,0,1,2,3},集合A={-1,0,1,2},B={-3,0,2,3},则A∩(∁U B)=( )A.{-3,3}B.{0,2}C.{-1,1}D.{-3,-2,-1,1,3}5.[2020·全国卷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.2B.3C.4D.66.[2021·全国乙卷]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四经典大题强化篇1.[2022·张家口市高三期中]已知集合A={x|1<x<3},集合B={x|2m<x<1-m}.(1)当m=-1时,求A∪B;(2)若A⊆B,求实数m的取值范围;(3)若A∩B=∅,求实数m的取值范围.2.[2022·宁夏大学附属中学高三期中]已知集合A={x|0<x<4},B={x|-m<x<m+1}(1)当m =2时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∪B =A ,求m 的取值范围.点点练1 集合的概念与运算一 基础小题练透篇1.答案:B解析:根据题意得,集合A ={0,1,2},所以A ∩B ={0,1}.2.答案:A解析:∵A ={}x |-2<x ≤0,B ={}x |-1≤x <2,∴A ∪B =(-2,2).故选A.3.答案:A解析:根据题意,M ={x ∈N |-2≤x <4}={0,1,2,3},N ={x ∈N |(x +1)(x -3)<0}={0,1,2},则∁M N ={3},则集合∁M N 中有1个元素.4.答案:A解析:由题意A ={x |1≤x ≤3},B ={x |x ≥4或x ≤2},则∁R B ={x |2<x <4},故A ∩(∁R B )={x |2<x ≤3}.5.答案:D解析:∵A =R ,B =[1,+∞),∴A ∩B =[1,+∞).6.答案:B解析:由题意得M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-12<x <1,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-a 2,因为M ∩N =∅,所以-a 2≤-12,所以a ≥1.7.答案:(-∞,-2]∪[-1,2]解析:因为A ={x |-1≤x +1≤6},所以A ={x |-2≤x ≤5},因为A ⊇B ,所以B 是A 的子集,当B =∅时,则m -1≥2m +1,解得m ≤-2;当B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥-22m +1≤5m -1<2m +1,解得-1≤m ≤2;综上所述,m 的取值范围是(-∞,-2]∪[-1,2].8.答案:3解析:因为∁U A ={7},U ={2,4,a 2-a +1},A ={a +1,2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1=4,a 2-a +1=7,得a=3. 二 能力小题提升篇1.答案:B解析:x ∈A ,y ∈B 时,x +y 的值依次为5,6,6,7,7,8,有4个不同值,即C ={5,6,7,8},因此C 中有4个元素.2.答案:C解析:由题意知A ={x |x 2-6x +8<0}={x |2<x <4},由A ∪B =A 知B ⊆A ,故⎩⎪⎨⎪⎧a >2a +1<4,解得2<a <3. 3.答案:C解析:因为U ={x |y =lg (2x -x 2)}={x |0<x <2},集合A ={y |y =2x ,x <0}={y |0<y <1},所以∁U A =[1,2).4.答案:B解析:根据题意,若S 1=S 2=S 3=Z ,显然正确,故排除A ,若S 1={1},S 2={1},S 3={0}亦符合题意,故排除C ,而D 排除了所有可能,也是错的. 5.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,53∪(3,5] 解析:根据题意,不等式ax -5x -a<0的解集为M ,若3∈M ,且5∉M , 则有⎩⎪⎨⎪⎧3a -53-a <05a -55-a ≥0或5-a =0,解可得1≤a <53或3<a ≤5, 即a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,53∪(3,5]. 6.答案:15解析:因为1∈A ,11=1∈A ;-1∈A ,1-1=-1∈A ;2∈A ,12∈A ;3∈A ,13∈A ; 这样所求集合即由1,-1,“3和13”,“2和12”这“四大”元素所组成的集合的非空子集.所以满足条件的集合的个数为24-1=15. 三 高考小题重现篇1.答案:B解析:由题得集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >72,所以M ∩N ={5,7,9}. 2.答案:B解析:由题意可得,A ∪B ={x |-1<x ≤2},即A ∪B =(-1,2].3.答案:D解析:由交集的定义结合题意可得:A ∩B ={x |1≤x <2}.4.答案:C解析:方法一 由题知∁U B ={-2,-1,1},所以A ∩(∁U B )={-1,1}. 方法二 易知A ∩(∁U B )中的元素不在集合B 中,则排除选项A ,B ,D.5.答案:C解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,x +y =8,x ,y ∈N *得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =7或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =6或⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =5或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,所以A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},故A ∩B 中元素的个数为4,选C.6.答案:C解析:方法一 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T ∩S =T .方法二 S ={…,-3,-1,1,3,5,…},T ={…,-3,1,5,…},观察可知,T ⊆S ,所以T ∩S =T .四 经典大题强化篇1.解析:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2},又A ={x |1<x <3},则A ∪B ={x |-2<x <3};(2)由A ⊆B ,知⎩⎪⎨⎪⎧1-m >2m 2m ≤11-m ≥3,解得m ≤-2,即m 的取值范围是(-∞,-2];(3)由A ∩B =∅得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <131-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <132m ≥3. 得0≤m <13或m ∈∅,即0≤m <13. 综上知m ≥0,即实数的取值范围为[0,+∞).2.解析:(1)当m =2时,B ={x |-m <x <m +1}={x |-2<x <3},则∁R B ={x |x ≤-2或x ≥3}, 又A ={x |0<x <4},所以A ∩(∁R B )={x |3≤x <4};(2)因为A ∪B =A ,所以B ⊆A ,当B =∅时,-m ≥m +1,解得m ≤-12;当B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧-m <m +1-m ≥0m +1≤4,解得-12<m ≤0;综上,m 的取值范围为m ≤0.。
高一数学集合知识点及练习题高一数学集合知识点11、集合的含义:所以集合的含义是:某些指定的对象集在一起就成为一个集合,简称集,其中每一个对象叫元素。
比方高一二班集合,那么所有高一二班的同学就构成了一个集合,每一个同学就称为这个集合的元素。
通常用大写字母表示集合,用小写字母表示元素,如集合A={a,b,c}。
a、b、c就是集合A中的元素,记作a∈A,相反,d不属于集合A,记作d?A。
非负整数集(即自然数集)N正整数集N_或N+集合的表示方法:列举法与描述法。
②描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来。
如{某?R|某-3>2},{某|某-3>2},{(某,y)|y=某2+1}例:不等式某-3>2的解集是{某?R|某-3>2}或{某|某-3>2}A={(某,y)|y=某2+3某+2}与B={y|y=某2+3某+2}不同。
集合A中是数组元素(某,y),集合B中只有元素y。
(1)无序性例题:集合A={1,2},B={a,b},假设A=B,求a、b的值。
注意:该题有两组解。
指集合中的元素不能重复,A={2,2}只能表示为{2}集合确实定性是指组成集合的元素的性质必须明确,不允许有模棱两可、含混不清的情况。
1.子集,A包含于B,有两种可能(2)A与B是同一集合,A=B,A、B两集合中元素都相同。
2.不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ。
Φ是任何集合的子集。
高一数学集合知识点2(1)集合中的对象称元素,假设a是集合A的元素,记作a∈A;假设b不是集合A的元素,记作bA.确定性:设A是一个给定的集合,某是某一个具体对象,那么或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合不同于元素的排列顺序无关.列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号{}内.(4)常用数集及其记法.正整数集,记作N_或N+;有理数集,记作Q;2.集合的包含关系.集合相等:构成两个集合的元素完全一样.假设AB且BA,那么称A等于B,记作A=B;假设AB且A≠B,那么称A是B的真子集.3.全集与补集.(2)假设S是一个集合,AS,那么SA={某|某∈S且某A}称S中子集A的补集.(1)一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A 与B的交集.交集A∩B={某|某∈A且某∈B}.题目集合A={某|a≤某≤a+3},B={某|某6}.(1)假设A∩B=Φ,求a的取值范围; (2)假设A∪B=B,求a的取值范围.答案题目答案。
高中数学高考总复习-集合与函数概念知识点及习题第一章集合与函数概念知识网络第一讲集合★知识梳理一:集合的含义及其关系1.集合中的元素具有的三个性质:确定性、无序性和互异性;2.集合的3种表示方法:列举法、描述法、韦恩图;3.集合中元素与集合的关系:4.常见集合的符号表示表示关系文字语言符号语言相等集合A与集合B中的所有元素都相同BA⊆且A⊆B⇔BA=子集A中任意一元素均为B中的元素BA⊆或AB⊇真子集A中任意一元素均为B中的元素, 且B中至少有一元素不是A的元素A B空集空集是任何集合的子集, 是任何非空集合的真子集A⊆φ, φB(φ≠B)三:集合的基本运算①两个集合的交集:A BI= {}x x A x B∈∈且;②两个集合的并集: A BU={}x x A x B∈∈或;③设全集是U,集合A U⊆,则UC A={}x x U x A∈∉且交并补I U{|,}A B x x A x B=∈∈I且{|,}A B x x A x B=∈∈U或UC A={}x x U x A∈∉且★重、难点突破重点:集合元素的特征、集合的三种表示方法、集合的交、并、补三种运算。
难点:正确把握集合元素的特征、进行集合的不同表示方法之间的相互转化, 准确进行集合的交、并、补三种运算。
重难点:1.集合的概念掌握集合的概念的关键是把握集合元素的三大特性, 要特别注意集合中元素的互异性, 在解题过程中最易被忽视, 因此要对结果进行检验;2.集合的表示法(1)列举法要注意元素的三个特性;(2)描述法要紧紧抓住代表元素以及它所具有的性质, {})(x fyx=如、{})(x fyy=、{})(),(xfyyx=等的差别, 如果对集合中代表元素认识不清, 将导致求解错误:问题:已知集合221,1,9432x y x y M xN y ⎧⎫⎧⎫=+==+=⋂⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭则M N=( ) A. Φ;B. {})2,0(),0,3(;C. []3,3-;D. {}3,2(3)Venn 图是直观展示集合的很好方法, 在解决集合间元素的有关问题和集合的运算时常用Venn 图。
高中数学高考总复习-集合与函数概念知识点及习题第一章集合与函数概念知识网络第一讲集合★知识梳理一:集合的含义及其关系1.集合中的元素具有的三个性质:确定性、无序性和互异性;2.集合的3种表示方法:列举法、描述法、韦恩图;3.集合中元素与集合的关系:4.常见集合的符号表示表示关系文字语言符号语言相等集合A与集合B中的所有元素都相同BA⊆且A⊆B⇔BA=子集A中任意一元素均为B中的元素BA⊆或AB⊇真子集A中任意一元素均为B中的元素, 且B中至少有一元素不是A的元素A B空集空集是任何集合的子集, 是任何非空集合的真子集A⊆φ, φB(φ≠B)三:集合的基本运算①两个集合的交集:A BI= {}x x A x B∈∈且;②两个集合的并集: A BU={}x x A x B∈∈或;③设全集是U,集合A U⊆,则UC A={}x x U x A∈∉且交并补I U{|,}A B x x A x B=∈∈I且{|,}A B x x A x B=∈∈U或UC A={}x x U x A∈∉且★重、难点突破重点:集合元素的特征、集合的三种表示方法、集合的交、并、补三种运算。
难点:正确把握集合元素的特征、进行集合的不同表示方法之间的相互转化, 准确进行集合的交、并、补三种运算。
重难点:1.集合的概念掌握集合的概念的关键是把握集合元素的三大特性, 要特别注意集合中元素的互异性,在解题过程中最易被忽视, 因此要对结果进行检验;2.集合的表示法(1)列举法要注意元素的三个特性;(2)描述法要紧紧抓住代表元素以及它所具有的性质, {})(x f y x =如、{})(x f y y =、{})(),(x f y y x =等的差别, 如果对集合中代表元素认识不清, 将导致求解错误:问题:已知集合221,1,9432x y x y M xN y ⎧⎫⎧⎫=+==+=⋂⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭则M N=( ) A. Φ;B. {})2,0(),0,3(;C. []3,3-;D. {}3,2(3)Venn 图是直观展示集合的很好方法, 在解决集合间元素的有关问题和集合的运算时常用Venn 图。
专题01 集合【知识精讲】一、集合的基本概念 1.元素与集合的关系:a A a A∈⎧⎨∉⎩属于,记为不属于,记为.2.集合中元素的特征:即一个集合一旦3.集合的分类:有限集与无限集,特别地,我们把不含有任何元素的集合叫做空集,记作∅.4.常用数集及其记法:注意:实数集R 不能表示为{x |x 为所有实数}或{R },因为“{ }”包含“所有”“全体”的含义.5.集合的表示方法:自然语言、列举法、描述法、图示法. 二、集合间的基本关系或集合A ∅⊆,必记结论:(1)若集合A 中含有n 个元素,则有2n 个子集,有21n −个非空子集,有21n −个真子集,有22n −个非空真子集.(2)子集关系的传递性,即,A B B C A C ⊆⊆⇒⊆. 注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解. 三、集合的基本运算 1.集合的基本运算{|B x x =|{B x x ={|UA x =2.集合运算的相关结论B A ⊆ B B ⊆ A A A = ∅=∅B A ⊇B B ⊇A A =A ∅=()UU A A =UU =∅ UU ∅=()U A A =∅()U A A U =3.必记结论(.)UUU A B A B A A B B A B A B ⊆⇔=⇔=⇔⊇=⇔∅【题型精讲】题型一 集合的基本概念【例1-1】设集合{}22,2,1A a a a =−+−,若4A ∈,则a 的值为( ).A .1−,2B .3−C .1−,3−,2D .3−,2【答案】D 【解析】 【分析】由集合中元素确定性得到:1a =−,2a =或3a =−,通过检验,排除掉1a =−. 【详解】由集合中元素的确定性知224a a −+=或14a −=.当224a a −+=时,1a =−或2a =;当14a −=时,3a =−.当1a =−时,{}2,4,2A =不满足集合中元素的互异性,故1a =−舍去; 当2a =时,{}2,4,1A =−满足集合中元素的互异性,故2a =满足要求; 当3a =−时,{}2,14,4A =满足集合中元素的互异性,故3a =−满足要求. 综上,2a =或3a =−. 故选:D .【例1-2】(多选题)设集合{}22,,Z M a a x y x y ==−∈,则下列是集合M 中的元素的有( ) A .4n ,Z n ∈ B .41n +,Z n ∈ C .42n +,Z n ∈ D .43n +,Z n ∈【答案】ABD 【解析】 【分析】分别对x ,y 取整数,1x n =+,1y n =−可判断A ;由21x n =+,2y n =可判断B ;令()()42n x y x y +=+−,通过验证不成立可判断C ;由22x n =+,21y n =+可判断D ,进而可得正确选项. 【详解】对于A :因为()()22411n n n =+−−,Z n ∈,1Z n +∈,1Z n −∈,所以4n M ,故选项A正确;对于B :因为()()2241212n n n +=+−,Z n ∈,21Z n +∈,2Z n ∈,所以41n M ,故选项B 正确;对于C :若()42Z n n M +∈∈,则存在x ,Z y ∈使得2242x y n ,则()()42n x y x y +=+−,易知x y +和x y −同奇或同偶,若x y +和x y −都是奇数,则()()x y x y +−为奇数,而42n +是偶数,矛盾;若x y +和x y −都是偶数,则()()x y x y +−能被4整除,而42n +不能被4整除,矛盾,所以42nM ,故选项C 不正确;对于D :()()22432221n n n +=+−+,22Z n +∈,21Z n +∈,所以43n M ,故选项D正确; 故选:ABD.【例1-3】集合*83A x NN x ⎧⎫=∈∈⎨⎬−⎩⎭,用列举法可以表示为A =_________. 【答案】{1,2}、{2,1} 【解析】【分析】根据集合元素属性特征进行求解即可. 【详解】 因为83N x*∈−,所以31,2,4,8−=x ,可得2,1,1,5=−−x ,因为x N ∈,所以1,2x =,集合{1,2}A =.故答案为:{1,2}【练习1-1】已知集合 {}20,,32A m m m =−+,且 2A ∈,则实数m 的值为( )A .3B .2C .0或3D .0或2或3【答案】A 【解析】 【分析】依题意可得2m =或2322m m −+=,求出方程的根,再代入集合中检验即可; 【详解】解:因为{}20,,32A m m m =−+,且2A ∈,所以2m =或2322m m −+=,解得2m =或0m =或3m =,当2m =时2320m m −+=,即集合A 不满足集合元素的互异性,故2m ≠,当0m =时集合A 不满足集合元素的互异性,故0m ≠,当3m =时{}0,3,2A =满足条件; 故选:A【练习1-2】已知集合{}220A x x x a =−+>,且1A ∉,则实数a 的所有取值构成的集合是________. 【答案】(],1−∞ 【解析】 【分析】根据集合与元素见的关系直接列不等式,进而得解. 【详解】由1A ∉,得21210a −⨯+≤, 解得1a ≤,故答案为:(],1−∞.【练习1-3】已知,x y 均为非零实数,则代数式xy x yx y xy++的值所组成的集合的元素个数是______. 【答案】2 【解析】 【分析】 分析题意知代数式xy x yx y xy++的值与,x y 的符号有关,按其符号的不同分3种情况讨论,分别求出代数式的值,即可得解. 【详解】根据题意分2种情况讨论: 当,x y 全部为负数时,xy 为正数,则1111xyx y x y xy++=−−+=−; 当,x y 全部为正数时,xy 为正数,则1113xy x y x y xy++=++=; 当,x y 一正一负时,xy 为负数,则1111xy x y x y xy++=−−=−; 综上可知,xy x yx y xy++的值为1−或3,即代数式的值所组成的集合的元素个数是2 故答案为:2题型二 集合的基本关系【例2-1】若集合1|(21),9A x x k k Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,41|,99B x x k k Z ⎧⎫==±∈⎨⎬⎩⎭,则集合,A B 之间的关系为( ) A .A B B .B A C .A B = D .A B ≠【答案】C 【解析】【分析】根据子集的定义证得A B ⊆和B A ⊆,即可得出结论. 【详解】设任意1x A ∈,则1111(21),9x k k Z =+∈,当12,k n n Z =∈时1141(41)999x n n =+=+, 所以1x B ∈;当121,k n n Z =−∈时,1141(41)999x n n =−=−,所以1x B ∈.所以A B ⊆又设任意2x B ∈,则2222414(41),999x k k k Z =±=±∈ 因为22412(2)1k k +=+,22412(21)1k k −=−+, 且22k 表示所有的偶数,221k −表示所有的奇数.所以2241k k Z ±∈()与21()n n Z +∈都表示所有的奇数.所以2x A ∈. 所以B A ⊆故A B =. 故选:C.【例2-2】已知集合{}2230A x x x =−−=,{}20B x ax =−=,且B A ⊆,则实数a 的值为___________. 【答案】2a =−或23a =或0 【解析】 【分析】先求得集合A ,分情况讨论,0,a B ==∅满足题意;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=−==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =−或23a =,解出即可.【详解】解:已知集合{}{}22301,3A x x x =−−==−,{}20B x ax =−=,当0,a B ==∅,满足B A ⊆;当0a ≠时,{}220B x ax a ⎧⎫=−==⎨⎬⎩⎭,因为B A ⊆,故得到21a =−或23a=,解得2a =−或23a =;故答案为:2a =−或23a =或0.【例2-3】已知{}(){}22240,2110A xx x B x x a x a =+==+++−=∣∣. (1)若A 是B 的子集,求实数a 的值; (2)若B 是A 的子集,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)1a =; (2)1a −或1a =. 【解析】 【分析】(1)由题得{}4,0B A ==−,解2Δ0402(1)401a a >⎧⎪−+=−+⎨⎪−⨯=−⎩即得解;(2)由题得B A ⊆,再对集合B 分三种情况讨论得解. (1)解:由题得{}4,0A =−.若A 是B 的子集,则{}4,0B A ==−,所以2Δ0402(1),1401a a a >⎧⎪−+=−+∴=⎨⎪−⨯=−⎩.(2)解:若B 是A 的子集,则B A ⊆.①若B 为空集,则()22Δ4(1)41880a a a =+−−=+<,解得1a <−; ②若B 为单元素集合,则()22Δ4(1)41880a a a =+−−=+=,解得1a =−. 将1a =−代入方程()222110x a x a +++−=,得20x =,即{}0,0x B ==,符合要求; ③若B 为双元素集合,{}4,0B A ==−,则1a =. 综上所述,1a −或1a =.【练习2-1】设集合18045,Z 2k M x x k ⎧⎫==⋅︒+︒∈⎨⎬⎩⎭,18045,Z 4kN x x k ⎧⎫==⋅︒+︒∈⎨⎬⎩⎭,则两集合间的关系是( ) A .MNB .M NC .N MD .M N ⋂=∅【答案】B 【解析】 【分析】变形(){}2145,Z M x x k k ==+⨯︒∈,(){}145,Z N x x k k =+⨯︒∈,分析比较即可得解. 【详解】由题意可(){}18045,Z 2145,Z 2kM x x k x x k k ⎧⎫==⋅︒+︒∈==+⨯︒∈⎨⎬⎩⎭即M 为45︒的奇数倍构成的集合,又(){}18045,Z 145,Z 4kN x x k x x k k ⎧⎫==⋅︒+︒∈==+⨯︒∈⎨⎬⎩⎭,即N 为45︒的整数倍构成的集合,M N ∴⊆,即M N 故选:B【练习2-2】已知集合{|4A x x =≥或}5x <−,{}|13B x a x a =+≤≤+,若B A ⊆,则实数a 的取值范围_________.【答案】{|8a a <−或}3a ≥ 【解析】 【分析】根据B A ⊆,利用数轴,列出不等式组,即可求出实数a 的取值范围. 【详解】用数轴表示两集合的位置关系,如上图所示,或要使B A ⊆,只需35a +<−或14a +≥,解得8a <−或3a ≥. 所以实数a 的取值范围{|8a a <−或}3a ≥. 故答案为:{|8a a <−或}3a ≥【练习2-3】满足{}1A ⊆ {1,2,3}的所有集合A 是___________. 【答案】{1}或{1,2}或{1,3} 【解析】 【分析】由题意可得集合A 中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集,从而可求出集合A 【详解】因为{}1A ⊆ {1,2,3},所以集合A 中至少有一个元素1,且为集合{1,2,3}的真子集, 所以集合A 是{1}或{1,2}或{1,3}, 故答案为:{1}或{1,2}或{1,3}题型三 集合的基本运算【例3-1】已知集合{}21A x x =−≤≤,集合{}2log 1B x x =<,则A B =( ) A .∅ B .(0,1] C .[2,1]− D .(0,2)【答案】B 【解析】 【分析】先求解集合B ,再利用交集运算即可. 【详解】解:由题得集合{|02}B x x =<<,所以{|01}A B x x =<≤. 故选:B .【例3-2】已知U=R 是实数集,21M x x ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭,{N x y ==,则()N M =R ( )A .(),0∞−B .(),1−∞C .(]0,1D .()0,1【答案】D【解析】【分析】 先求得集合M 、N ,再运用集合的交集、补集运算求得答案.【详解】解:∵{}221002x M x x x x x x ⎧⎫⎧⎫−=>=<=<<⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,{{}1N x y x x ===≥, ∴(){}{}{}10201R N M x x x x x x ⋂=<⋂<<=<<,故选:D.【例3-3】已知集合{2}A xa x a =<<∣,{4B x x =≤−或}3x ≥. (1)当2a =时,求()R A B ⋃;(2)若R A B ⊆,求a 的取值范围.【答案】(1){44}xx −<<∣ (2)3,2⎛⎤−∞ ⎥⎝⎦ 【解析】【分析】(1)由补集和并集的定义可运算求得结果;(2)分别在A =∅和A ≠∅两种情况下,根据交集为空集可构造不等式求得结果.(1) 由题意得{}24A x x =<<,{4B x x =≤−或}3x ≥, {}R 43B x x ∴=−<<,故(){}R 44A B x x ⋃=−<<.(2)当0a ≤时,A =∅,符合题意,当0a >时,由23a ≤,得302<≤a , 故a 的取值范围为3,2⎛⎤−∞ ⎥⎝⎦.【练习3-1】已知集合{}1,0,1,2A =−,集合{}lg 0B x x =>,则() AB =R ( ) A .{}1,0,1−B .{}1,0−C .{}0,1D .(],1−∞ 【答案】A【解析】【分析】解不等式后由补集与交集的概念运算【详解】 因为集合{}{}lg 01B x x x x =>=>,所以{}1R B x x =≤,又集合{}1,0,1,2A =−,所以(){} 1,0,1A B =−R ,故选:A 【练习3-2】设全集为R ,{|1A x x =<−或}4x >,{}123B x a x a =−≤≤+.(1)若1a =,求A B ,()R A B .(2)已知A B =∅,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}45A B xx ⋂=<≤∣,(){}R 15A B x x ⋃=−≤≤∣; (2)12a ≤. 【解析】【分析】(1)当1a =时求出集合B ,再进行交集,补集,并集运算即可求解;(2)讨论B =∅和B ≠∅两种情况,列不等式解不等式即可求解.(1)因为1a =,所以{}05B x x =≤≤∣,{}R |14A x x =−≤≤,所以{}45A B xx ⋂=<≤∣,(){}R 15A B x x ⋃=−≤≤∣. (2)因为A B =∅,当B =∅时,满足A B =∅,所以123a a −>+,得23a <−;当B ≠∅时,因为A B =∅,所以23111234a a a a +≥−⎧⎪−≥−⎨⎪+≤⎩,解得2132a −≤≤, 综上实数a 的取值范围为:12a ≤. 题型四 Venn 图及其应用【例4-1】如图,三个圆的内部区域分别代表集合A ,B ,C ,全集为I ,则图中阴影部分的区域表示( )A .ABC ⋂⋂B .()I AC B ⋂⋂ C .()I A B C ⋂⋂D .()I B C A ⋂⋂【答案】B【解析】【分析】找到每一个选项对应的区域即得解.【详解】解:如图所示,A. A B C ⋂⋂对应的是区域1;B. ()I A C B ⋂⋂对应的是区域2;C. ()I A B C ⋂⋂对应的是区域3;D. ()I B C A ⋂⋂对应的是区域4.故选:B【例4-2】已知全集R U =,集合{}|2,1x A y y x ==>,{}|24B x x =−<<,则图中阴影部分表示的集合为( )A .[2,2]−B .(2,2)−C .(2,2]−D .[2,2)−【答案】C【解析】【分析】求出集合A ,阴影部分表示为:()U B A ⋂,再分析求解即可.【详解】因为{}|2,1x A y y x ==>,所以()2,A =+∞,又{}|24B x x =−<<,全集R U =, 所以图中阴影部分表示的集合为()(2,2]U B A =−.故选:C.【练习4-1】已知M ,N 为R 的两个不相等的非空子集,若M N M ⋂=,则( )A .M N =RB .M N ⋃=R RC .N M ⋃=R RD .M N ⋃=R R R【答案】C【解析】【分析】依题意可得M N ,结合韦恩图即可判断;【详解】解:依题意M N M ⋂=,所以M N ,则集合M ,N 与R 的关系如下图所示:所以N M ⋃=R R ;故选:C【练习4-2】已知全集U =R ,集合{}290A x x =−>,122x B x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=≥⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则图中阴影部分所表示的集合为( )A .{}3x x <B .{}13x x −<<C .{}1x x >−D .{}11x x −<≤【答案】B【解析】【分析】根据不等式的解法和指数函数的性质,分别求得集合,A B ,结合题意和集合的运算法则,即可求解.【详解】由不等式290−>x ,解得33x −<<,即集合{}33A x x =−<<, 又由122x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,解得1x ≤−,即集合{}1B x x =≤−,则{}|1U B x x =>−, 又因为图中阴影部分表示的集合为()U A B ∩,所以(){}|13U AB x x =−<<.故选:B.题型五 集合中的创新型问题【例5-1】定义集合,A B 的一种运算:2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==−∈∈,若{}1,0A =−,{}1,2B =,则A B ⊗中的元素个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 根据集合的新定义确定集合中的元素.【详解】因为2{|,,}A B x x a b a A b B ⊗==−∈∈,{}1,0A =−,{}1,2B =,所以{0,1,2}A B ⊗=−−,故集合A B ⊗中的元素个数为3,故选:C.【例5-2】(多选题)设P 是一个数集,且至少含有两个元素.若对任意的a b P ∈,,都有a ab a b ab P b+−∈,,,(除数0b ≠),则称P 是一个数域.则关于数域的理解正确的是( )A .有理数集Q 是一个数域B .整数集是数域C .若有理数集Q M ⊆,则数集M 必为数域D .数域必为无限集【答案】AD【解析】【分析】根据数域的定义逐项进行分析即可求解.【详解】对于A ,若Q a b ∈,,则()Q Q Q Q 0aa b a b ab b b+∈−∈∈∈≠,,,,所以有理数集Q 是一个数域,故A 正确;对于B ,因为1Z Z,∈∈,2所以1Z 2∉,所以整数集不是数域,故B 不正确;对于C,令数集}{Q 2M =,则1,M M ∈但1M ,故C 不正确;对于D ,根据定义,如果()0a b b ≠,在数域中,那么,2,,a b a b a kb +++(k 为整数),都在数域中,故数域必为无限集,故D 正确.故选:AD.【例5-3】已知有限集合{}123,,,,n A a a a a =⋅⋅⋅,定义集合{}1,,i j B a a i j n i j *=+≤<≤∈N 中的元素的个数为集合A 的“容量”,记为()L A .若集合{}13A x x *=∈≤≤N ,则()L A =______;若集合{}1A x x n *=∈≤≤N ,且()4041L A =,则正整数n 的值是______. 【答案】 3 2022【解析】【分析】化简A ,可得()L A ;根据“容量”定义可得{}1A x x n *=∈≤≤N 的()4041L A =,解方程即可.【详解】{}{}131,2,3A x x *=∈≤≤=N ,则集合{}3,4,5B =,所以()3L A =.若集合{}1A x x n *=∈≤≤N , 则集合(){}{}3,4,,13,4,,21B n n n =⋅⋅⋅−+=⋅⋅⋅−,故()212234041L A n n =−−=−=,解得2022n =.故答案为:3;2022【练习5-1】设集合{}3,4,5P =,{}6,7Q =,定义(){},|,P Q a b a P b Q ⊗=∈∈,则P Q ⊗中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】【分析】用列举法表示出集合,即可得到结论.【详解】因为集合{}3,4,5P =,{}6,7Q =,定义(){},|,P Q a b a P b Q ⊗=∈∈,所以(){}()()()()()(){},|,3,6,3,7,4,6,4,7,5,6,5,7P Q a b a P b Q ⊗=∈∈=.一共6个元素.故选:D【练习5-2】若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合1,2A ,{}22,0B x ax a ==≥,若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a 的取值集合为_____. 【答案】10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 【解析】【分析】分“鲸吞”或“蚕食”两种情况分类讨论求出a 值,即可求解【详解】当0a =时,B =∅,此时满足B A ⊆,当0a >时,B ⎧⎪=⎨⎪⎩,此时,A B 集合只能是“蚕食”关系,所以当,A B 集合有公共元素1=−时,解得2a =,当,A B 2=时,解得12a =, 故a 的取值集合为10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭. 故答案为:10,,22⎧⎫⎨⎬⎩⎭。