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專題01集合【命題方向目錄】命題方向一:集合的表示:列舉法、描述法命題方向二:集合元素的三大特征命題方向三:元素與集合間的關(guān)系命題方向四:集合與集合之間的關(guān)系命題方向五:集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算命題方向六:集合與排列組合的密切結(jié)合命題方向七:集合的創(chuàng)新定義【2024年高考預(yù)測(cè)】1、考查兩個(gè)幾何關(guān)系的判定或子集的個(gè)數(shù)問題2、常與一元二次不等式解法、一元一次不等式解法、分式不等式解法、指數(shù)、對(duì)數(shù)不等式解法結(jié)合重點(diǎn)考查集合的交集運(yùn)算,也可能考查集合的并集、補(bǔ)集運(yùn)算【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】1、集合與元素某些指定的對(duì)象集在一起就成為一個(gè)集合,簡(jiǎn)稱集,通常用大寫字母,,,...表示.集合中的每個(gè)對(duì)象叫做這個(gè)集合的元素,通常用小寫字母,,,...表示.2、集合的分類集合按元素多少可分為:有限集(元素個(gè)數(shù)有限)、無限集(元素個(gè)數(shù)無限)、空集(不含任何元素);也可按元素的屬性分,如:數(shù)集(元素是數(shù)),點(diǎn)集(元素是點(diǎn))等.3、集合中元素的性質(zhì)對(duì)于一個(gè)給定的集合,它的元素具有確定性、互異性、無序性.4、常用集合符號(hào)數(shù)集自然數(shù)集正整數(shù)集整數(shù)集有理數(shù)集實(shí)數(shù)集符號(hào)或5、元素與集合之間的關(guān)系元素與集合之間用“”或“”連接,元素與集合之間是個(gè)體與整體的關(guān)系,不存在大小或相等關(guān)系.6、集合與集合之間的關(guān)系(1)包含關(guān)系:如果對(duì)任意,都有,則稱集合是集合的子集,記作,顯然,;(2)相等關(guān)系:對(duì)于集合、,如果,同時(shí),那么稱集合等于集合,記作;(3)真包含關(guān)系:對(duì)于集合、,如果,并且,我們就說集合是集合的真子集,記作;(4)空集是任何非空集合的真子集.7、集合的基本運(yùn)算(1)交集:一般地,由屬于集合且屬于集合的所有元素組成的集合,稱為與的交集,記作,即.(2)并集:一般地,由所有屬于集合或?qū)儆诩系脑亟M成的集合,稱為與的并集,記作,即.(3)補(bǔ)集:對(duì)于一個(gè)集合,由全集中不屬于集合的所有元素組成的集合稱為集合相對(duì)于全集的補(bǔ)集,簡(jiǎn)稱為集合的補(bǔ)集,記作,即.8、集合表示方法:列舉法、描述法、Venn圖.9、集合之間的運(yùn)算性質(zhì)(1)交集:,,,,,.(2)并集:,,,,,.(3)補(bǔ)集的運(yùn)算性質(zhì):,,,,.【秒殺總結(jié)】(1)若有限集中有個(gè)元素,則的子集有個(gè),真子集有個(gè),非空子集有個(gè),非空真子集有個(gè).(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.(3).【典例例題】命題方向一:集合的表示:列舉法、描述法【通性通解總結(jié)】1、列舉法,注意元素互異性和無序性,列舉法的特點(diǎn)是直觀、一目了然.2、描述法,注意代表元素.例1.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)集合,為1~10以內(nèi)的質(zhì)數(shù)},記,則(
)A. B.C. D.例2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,則集合B中所有元素之和為(
)A.0 B.1 C.-1 D.例3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,則集合A的子集的個(gè)數(shù)為(
)A.3 B.4 C.7 D.8變式1.(2023·廣東茂名·高三統(tǒng)考階段練習(xí))設(shè)集合,,集合,則中所有元素之和為(
)A.3 B.5 C.7 D.9變式2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,集合,則(
)A. B. C. D.變式3.(2023·河北·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)直角坐標(biāo)平面中除去兩點(diǎn)?可用集合表示為(
)A.B.或C.D.命題方向二:集合元素的三大特征【通性通解總結(jié)】1、研究集合問題,看元素是否滿足集合的特征:確定性、互異性、無序性.2、研究?jī)蓚€(gè)或者多個(gè)集合的關(guān)系時(shí),最重要的技巧是將兩集合的關(guān)系轉(zhuǎn)化為元素間的關(guān)系.例4.(2023·全國·高三專題練習(xí))集合中的三個(gè)元素分別表示某一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)度,那么這個(gè)三角形一定不是()A.等腰三角形 B.銳角三角形C.直角三角形 D.鈍角三角形例5.(2023·全國·高三專題練習(xí))定義集合,設(shè)集合,,則中元素的個(gè)數(shù)為(
)A. B. C. D.例6.(2023·河南新鄉(xiāng)·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知集合,,若,則實(shí)數(shù)x的取值集合為(
)A. B. C. D.變式4.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,,則集合元素的個(gè)數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.5變式5.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若,則實(shí)數(shù)的取值的集合為(
)A. B. C. D.命題方向三:元素與集合間的關(guān)系【通性通解總結(jié)】1、一定要牢記五個(gè)大寫字母所表示的數(shù)集,尤其是N與N*的區(qū)別.2、當(dāng)集合用描述法給出時(shí),一定要注意描述的是點(diǎn)還是數(shù),是還是.例7.(2023·貴州黔東南·凱里一中??既#┮阎舷铝嘘P(guān)系正確的是(
)A. B. C. D.例8.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)集合,,記,則(
)A. B. C. D.例9.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考一模)設(shè)全集,若集合滿足,則(
)A. B. C. D.變式6.(2023·河南·開封高中??寄M預(yù)測(cè))已知,若,且,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.變式7.(2023·云南昆明·昆明一中??寄M預(yù)測(cè))已知集合,集合,則圖中陰影部分所表示的集合為(
)A. B.C. D.變式8.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)給出下列關(guān)系:①;②;③;④.其中正確的個(gè)數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4命題方向四:集合與集合之間的關(guān)系【通性通解總結(jié)】1、注意子集和真子集的聯(lián)系與區(qū)別.2、判斷集合之間關(guān)系的兩大技巧:(1)定義法進(jìn)行判斷(2)數(shù)形結(jié)合法進(jìn)行判斷例10.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))若非空集合滿足:,則(
)A. B.C. D.例11.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若使成立的實(shí)數(shù)a的取值集合為M,則M的一個(gè)真子集可以是(
)A. B. C. D.例12.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,集合,若,則實(shí)數(shù)的取值可能為(
)A.0 B.1 C.2 D.3變式9.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)Z表示整數(shù)集,且集合,,則(
)A. B.C. D.變式10.(多選題)(2023·云南昆明·昆明一中校考模擬預(yù)測(cè))已知條件p:,條件q:,且p是q的必要條件,則m的值可以是(
)A. B. C.- D.0變式11.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,則(
)A. B. C. D.變式12.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是(
)A. B. C. D.變式13.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè),,若,則實(shí)數(shù)的值可以為(
)A.2 B. C. D.0變式14.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,則下列命題中正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.若,則或 D.若時(shí),則或變式15.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,,則實(shí)數(shù)a的值是________變式16.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若,則實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合為___________.命題方向五:集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算【通性通解總結(jié)】1、注意交集與并集之間的關(guān)系2、全集和補(bǔ)集是不可分離的兩個(gè)概念例13.(2023·安徽·高三安徽省臨泉第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知集合,,則(
)A. B. C. D.例14.(2023·寧夏銀川·銀川一中??级#┮阎希?,則(
)A. B.C. D.例15.(2023·安徽宣城·高三統(tǒng)考期末)已知,集合,,則(
)A. B. C. D.變式17.(2023·江西吉安·統(tǒng)考一模)已知全集.設(shè)集合,則(
)A. B.或C.或 D.變式18.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考二模)設(shè)全集,,,則集合為(
)A. B.C. D.變式19.(2023·貴州·校聯(lián)考二模)已知全集,集合,,則圖中陰影部分表示的集合為(
)A. B. C. D.變式20.(2023·全國·高三專題練習(xí))我們把含有有限個(gè)元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的個(gè)數(shù).例如,,則.容斥原理告訴我們,如果被計(jì)數(shù)的事物有三類,那么,.某校初一四班學(xué)生46人,寒假參加體育訓(xùn)練,其中足球隊(duì)25人,排球隊(duì)22人,游泳隊(duì)24人,足球排球都參加的有12人,足球游泳都參加的有9人,排球游泳都參加的有8人,問:三項(xiàng)都參加的有多少人?(教材閱讀與思考改編)(
)A.2 B.3 C.4 D.5變式21.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖,為全集,、、是的三個(gè)子集,則陰影部分所表示的集合是(
)A. B.C. D.命題方向六:集合與排列組合的密切結(jié)合【通性通解總結(jié)】利用排列與組合思想解決集合或者集合中元素個(gè)數(shù)的問題,需要運(yùn)用分析與轉(zhuǎn)化的思想方法例16.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,設(shè)整除或整除,令表示集合所含元素的個(gè)數(shù),則_____.例17.(2023·上?!じ呷龑n}練習(xí))設(shè)非空集合,當(dāng)中所有元素和為偶數(shù)時(shí)(集合為單元素時(shí)和為元素本身),稱是的偶子集,若集合,則其偶子集的個(gè)數(shù)為___________.例18.(2023·全國·高三專題練習(xí))對(duì)任何有限集S,記p(S)為S的子集個(gè)數(shù).設(shè)M={1,2,3,4},則對(duì)所有滿足A?B?M的有序集合對(duì)(A,B),p(A)p(B)的和為____變式22.(2023·高三課時(shí)練習(xí))從集合選出5個(gè)數(shù)組成的子集,使得這5個(gè)數(shù)的任兩個(gè)數(shù)之和都不等于11,則這樣的子集有個(gè).命題方向七:集合的創(chuàng)新定義【通性通解總結(jié)】1、集合的創(chuàng)新定義題核心在于讀懂題意.讀懂里邊的數(shù)學(xué)知識(shí),一般情況下,它所涉及到的知識(shí)和方法并不難,難在轉(zhuǎn)化.2、集合的創(chuàng)新定義題,主要是在題干中定義“新的概念,新的計(jì)算公式,新的運(yùn)算法則,新的定理”,要根據(jù)這些新定義去解決問題,有時(shí)為了有助于理解,還可以用類比的方法進(jìn)行理解.例19.(2023·湖南長(zhǎng)沙·高三校聯(lián)考期中)若一個(gè)非空數(shù)集滿足:對(duì)任意,有,,,且當(dāng)時(shí),有,則稱為一個(gè)數(shù)域,以下命題中:(1)0是任何數(shù)域的元素;(2)若數(shù)域有非零元素,則;(3)集合為數(shù)域;(4)有理數(shù)集為數(shù)域;真命題的個(gè)數(shù)為________例20.(2023·全國·高三專題練習(xí))對(duì)于非空集合,其所有元素的幾何平均數(shù)記為,即.若非空數(shù)集滿足下列兩個(gè)條件:①A;②,則稱為的一個(gè)“保均值真子集”,據(jù)此,集合的“保均值真子集”有__個(gè).例21.(2023·全國·高三專題練習(xí))非空集合G關(guān)于運(yùn)算滿足:(1)對(duì)任意,都有;(2)存在,使得對(duì)一切,都有,則稱G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”.現(xiàn)給出下列集合和運(yùn)算:①{非負(fù)整數(shù)},為整數(shù)的加法;②{偶數(shù)},為整數(shù)的乘法:③{平面向量},為平面向量的加法;④{二次三項(xiàng)式},為多項(xiàng)式的加法;⑤{虛數(shù)},為復(fù)數(shù)的乘法其中G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”的是_____________.(寫出所有“融洽集”的序號(hào))變式23.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,如果滿足:對(duì)任意,都存在,使得,那么稱為集合的聚點(diǎn),則下列集合中:(1);(2);(3);(4).以0為聚點(diǎn)的集合有______(寫出所有你認(rèn)為正確結(jié)論的序號(hào))變式24.(2023·全國·高三專題練習(xí))給定數(shù)集,若對(duì)于任意、,有,且,則稱集合為閉集合,則下列所有正確命題的序號(hào)是______:①集合是閉集合;②正整數(shù)集是閉集合;③集合是閉集合;④若集合、為閉集合,則為閉集合.變式25.(2023·全國·高三專題練習(xí))在整數(shù)集中,被除所得余數(shù)為的所有整數(shù)組成一個(gè)“類”,記為,即.給出下列四個(gè)結(jié)論.①;②;③;④“整數(shù)屬于同一“類””的充要條件是“”.其中正確的結(jié)論是__________(填所有正確的結(jié)論的序號(hào)).【過關(guān)測(cè)試】一、單選題1.(2023·山東青島·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))設(shè)集合,,則集合中元素的個(gè)數(shù)為(
)A.6 B.5 C.4 D.32.(2023·陜西榆林·統(tǒng)考三模)已知集合,則(
)A. B. C. D.3.(2023·新疆喀什·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知集合,,則(
)A. B. C. D.4.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知集合,,則的子集的個(gè)數(shù)是(
)A.1 B.2 C.3 D.45.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考二模)已知全集,集合,則(
)A. B. C. D.6.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考三模)已知集合,集合,則等于(
)A. B. C.. D.7.(2023·山東菏澤·統(tǒng)考二模)已知全集,集合,則(
)A. B.C. D.8.(2023·湖南懷化·統(tǒng)考二模)已知集合,則的真子集共有(
)A.3個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè)9.(2023·陜西·統(tǒng)考一模)在R上定義運(yùn)算,若關(guān)于x的不等式的解集是集合的子集,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.10.(2023·陜西寶雞·校考模擬預(yù)測(cè))設(shè)A、B、C是三個(gè)集合,若,則下列結(jié)論不正確的是(
).A. B. C. D.11.(2023·遼寧丹東·統(tǒng)考一模)已知集合,,若且,則(
)A. B. C.0 D.112.(2023·江西吉安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,,且,滿足這樣的集合的個(gè)數(shù)(
)A.6 B.7 C.8 D.913.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱市第六中學(xué)校校考一模)已知集合,若,則實(shí)數(shù)的取值集合為(
)A. B.C. D.二、多選題14.(2023·山東濰坊·統(tǒng)考一模)若非空集合滿足:,則(
)A. B.C. D.15.(2023·云南昆明·昆明一中校考模擬預(yù)測(cè))已知條件p:,條件q:,且p是q的必要條件,則m的值可以是(
)A. B. C.- D.016.(2023·全國·高三專題練習(xí))圖中陰影部分用集合符號(hào)可以表示為(
)A. B.C. D.17.(2023·全國·高三專題練習(xí))當(dāng)兩個(gè)集合中一個(gè)集合為另一個(gè)集合的子集時(shí),稱這兩個(gè)集合構(gòu)成“全食”;當(dāng)兩個(gè)集合有公共元素,但互不為對(duì)方子集時(shí),稱這兩個(gè)集合成“偏食”.對(duì)于集合,,若與構(gòu)成“全食”或“偏食”,則實(shí)數(shù)的取值可以是(
)A. B. C. D.18.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知是同時(shí)滿足下列條件的集合:①;②若,則;③且,則.下列結(jié)論中正確的有(
)A. B.C.若,則 D.若,則19.(2023·全國·高三專題練習(xí))非空集合G關(guān)于運(yùn)算滿足:(1)對(duì)任意a,,都有;(2)存在,使得對(duì)一切,都有,則稱G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”.現(xiàn)給出下列集合和運(yùn)算,其中G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”的是(
)A.,為實(shí)數(shù)的乘法 B.,為整數(shù)的加法C.,為整數(shù)的乘法 D.,為多項(xiàng)式的加法三、填空題20.(2023·上海崇明·上海市崇明中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))若集合,則______.21.(2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)已知集合,,則_________.22.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,集合,則__________23.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,則_________24.(2023·上海閔行·高三上海市七寶中學(xué)校考階段練習(xí))已知集合,且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________.25.(2023·高三課時(shí)練習(xí))已知集合,,且,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是______.26.(2023·高三課時(shí)練習(xí))已知集合,,若,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是______.專題01集合【命題方向目錄】命題方向一:集合的表示:列舉法、描述法命題方向二:集合元素的三大特征命題方向三:元素與集合間的關(guān)系命題方向四:集合與集合之間的關(guān)系命題方向五:集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算命題方向六:集合與排列組合的密切結(jié)合命題方向七:集合的創(chuàng)新定義【2024年高考預(yù)測(cè)】1、考查兩個(gè)幾何關(guān)系的判定或子集的個(gè)數(shù)問題2、常與一元二次不等式解法、一元一次不等式解法、分式不等式解法、指數(shù)、對(duì)數(shù)不等式解法結(jié)合重點(diǎn)考查集合的交集運(yùn)算,也可能考查集合的并集、補(bǔ)集運(yùn)算【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】1、集合與元素某些指定的對(duì)象集在一起就成為一個(gè)集合,簡(jiǎn)稱集,通常用大寫字母,,,...表示.集合中的每個(gè)對(duì)象叫做這個(gè)集合的元素,通常用小寫字母,,,...表示.2、集合的分類集合按元素多少可分為:有限集(元素個(gè)數(shù)有限)、無限集(元素個(gè)數(shù)無限)、空集(不含任何元素);也可按元素的屬性分,如:數(shù)集(元素是數(shù)),點(diǎn)集(元素是點(diǎn))等.3、集合中元素的性質(zhì)對(duì)于一個(gè)給定的集合,它的元素具有確定性、互異性、無序性.4、常用集合符號(hào)數(shù)集自然數(shù)集正整數(shù)集整數(shù)集有理數(shù)集實(shí)數(shù)集符號(hào)或5、元素與集合之間的關(guān)系元素與集合之間用“”或“”連接,元素與集合之間是個(gè)體與整體的關(guān)系,不存在大小或相等關(guān)系.6、集合與集合之間的關(guān)系(1)包含關(guān)系:如果對(duì)任意,都有,則稱集合是集合的子集,記作,顯然,;(2)相等關(guān)系:對(duì)于集合、,如果,同時(shí),那么稱集合等于集合,記作;(3)真包含關(guān)系:對(duì)于集合、,如果,并且,我們就說集合是集合的真子集,記作;(4)空集是任何非空集合的真子集.7、集合的基本運(yùn)算(1)交集:一般地,由屬于集合且屬于集合的所有元素組成的集合,稱為與的交集,記作,即.(2)并集:一般地,由所有屬于集合或?qū)儆诩系脑亟M成的集合,稱為與的并集,記作,即.(3)補(bǔ)集:對(duì)于一個(gè)集合,由全集中不屬于集合的所有元素組成的集合稱為集合相對(duì)于全集的補(bǔ)集,簡(jiǎn)稱為集合的補(bǔ)集,記作,即.8、集合表示方法:列舉法、描述法、Venn圖.9、集合之間的運(yùn)算性質(zhì)(1)交集:,,,,,.(2)并集:,,,,,.(3)補(bǔ)集的運(yùn)算性質(zhì):,,,,.【秒殺總結(jié)】(1)若有限集中有個(gè)元素,則的子集有個(gè),真子集有個(gè),非空子集有個(gè),非空真子集有個(gè).(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.(3).【典例例題】命題方向一:集合的表示:列舉法、描述法【通性通解總結(jié)】1、列舉法,注意元素互異性和無序性,列舉法的特點(diǎn)是直觀、一目了然.2、描述法,注意代表元素.例1.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)集合,為1~10以內(nèi)的質(zhì)數(shù)},記,則(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】因?yàn)闉?~10以內(nèi)的質(zhì)數(shù)},又,則,對(duì)比選項(xiàng)可知,,即D正確,ABC錯(cuò)誤.故選:D.例2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,則集合B中所有元素之和為(
)A.0 B.1 C.-1 D.【答案】C【解析】根據(jù)條件分別令,解得,又,所以,,所以集合B中所有元素之和是,故選:C.例3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,則集合A的子集的個(gè)數(shù)為(
)A.3 B.4 C.7 D.8【答案】D【解析】集合,則集合A的子集有:,共8個(gè),所以集合A的子集的個(gè)數(shù)為8.故選:D變式1.(2023·廣東茂名·高三統(tǒng)考階段練習(xí))設(shè)集合,,集合,則中所有元素之和為(
)A.3 B.5 C.7 D.9【答案】C【解析】當(dāng),時(shí),;當(dāng),時(shí),;當(dāng),時(shí),;當(dāng),時(shí),;所以,中所有元素之和為7.故選:C.變式2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,集合,則(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】,,,故選:C變式3.(2023·河北·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試)直角坐標(biāo)平面中除去兩點(diǎn)?可用集合表示為(
)A.B.或C.D.【答案】C【解析】直角坐標(biāo)平面中除去兩點(diǎn)、,其余的點(diǎn)全部在集合中,選項(xiàng)中除去的是四條線;選項(xiàng)中除去的是或除去或者同時(shí)除去兩個(gè)點(diǎn),共有三種情況,不符合題意;選項(xiàng),則且,即除去兩點(diǎn)?,符合題意;選項(xiàng),則任意點(diǎn)都不能,即不能同時(shí)排除,兩點(diǎn).故選:C命題方向二:集合元素的三大特征【通性通解總結(jié)】1、研究集合問題,看元素是否滿足集合的特征:確定性、互異性、無序性.2、研究?jī)蓚€(gè)或者多個(gè)集合的關(guān)系時(shí),最重要的技巧是將兩集合的關(guān)系轉(zhuǎn)化為元素間的關(guān)系.例4.(2023·全國·高三專題練習(xí))集合中的三個(gè)元素分別表示某一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)度,那么這個(gè)三角形一定不是()A.等腰三角形 B.銳角三角形C.直角三角形 D.鈍角三角形【答案】A【解析】根據(jù)集合中元素的互異性得,故三角形一定不是等腰三角形.故選:A.例5.(2023·全國·高三專題練習(xí))定義集合,設(shè)集合,,則中元素的個(gè)數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】因?yàn)?,,所以,故中元素的個(gè)數(shù)為.故選:B.例6.(2023·河南新鄉(xiāng)·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知集合,,若,則實(shí)數(shù)x的取值集合為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】因?yàn)?,所?當(dāng)時(shí),,得;當(dāng)時(shí),則.故實(shí)數(shù)x的取值集合為.故選:B變式4.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,,則集合元素的個(gè)數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】當(dāng)時(shí),y=1;當(dāng)時(shí),y=0;當(dāng)x=3時(shí),.故集合B共有3個(gè)元素.故選:B.變式5.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若,則實(shí)數(shù)的取值的集合為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】集合,,又∴或,解得或或,當(dāng)時(shí),,,,符合題意當(dāng)時(shí),,,,不符合題意當(dāng)時(shí),,,不滿足集合元素的互異性,不符合題意.,則實(shí)數(shù)的取值的集合為.故選:D.命題方向三:元素與集合間的關(guān)系【通性通解總結(jié)】1、一定要牢記五個(gè)大寫字母所表示的數(shù)集,尤其是N與N*的區(qū)別.2、當(dāng)集合用描述法給出時(shí),一定要注意描述的是點(diǎn)還是數(shù),是還是.例7.(2023·貴州黔東南·凱里一中??既#┮阎舷铝嘘P(guān)系正確的是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因?yàn)椋訟、C錯(cuò)誤,因?yàn)?,所以,所以B錯(cuò)誤,又,所以,所以D正確,故選:D.例8.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)集合,,記,則(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】由,解得,又,所以,而,則,即,對(duì)比選項(xiàng)可知,D正確,而A、B、C錯(cuò)誤.故選:D.例9.(2023·河北石家莊·統(tǒng)考一模)設(shè)全集,若集合滿足,則(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】由題意可得:,顯然4是中的元素,故ABD錯(cuò)誤,C正確.故選:C變式6.(2023·河南·開封高中??寄M預(yù)測(cè))已知,若,且,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意,且,解得,故選:B變式7.(2023·云南昆明·昆明一中??寄M預(yù)測(cè))已知集合,集合,則圖中陰影部分所表示的集合為(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】因?yàn)?,易知圖中陰影部分對(duì)應(yīng)的集合為且,選項(xiàng)D正確,故選:D變式8.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)給出下列關(guān)系:①;②;③;④.其中正確的個(gè)數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】是有理數(shù),是無理數(shù),均為實(shí)數(shù),①正確,②錯(cuò)誤;,為自然數(shù)及有理數(shù),③④正確.故選:C.命題方向四:集合與集合之間的關(guān)系【通性通解總結(jié)】1、注意子集和真子集的聯(lián)系與區(qū)別.2、判斷集合之間關(guān)系的兩大技巧:(1)定義法進(jìn)行判斷(2)數(shù)形結(jié)合法進(jìn)行判斷例10.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))若非空集合滿足:,則(
)A. B.C. D.【答案】BC【解析】由可得:,由,可得,則推不出,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;由可得,故選項(xiàng)正確;因?yàn)榍?,所以,則,故選項(xiàng)正確;由可得:不一定為空集,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;故選:.例11.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若使成立的實(shí)數(shù)a的取值集合為M,則M的一個(gè)真子集可以是(
)A. B. C. D.【答案】BC【解析】由題意集合,,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),有,解得,故,則M的一個(gè)真子集可以是或,故選:BC.例12.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,集合,若,則實(shí)數(shù)的取值可能為(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】ACD【解析】由得,解得或,故,因?yàn)?,所以,?dāng)時(shí),得,滿足題意;當(dāng)時(shí),得,則,所以或,得或;綜上:或或.故選:ACD.變式9.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)Z表示整數(shù)集,且集合,,則(
)A. B.C. D.【答案】AD【解析】∵,由,則,即中元素都是中元素,有;.而對(duì)于集合,當(dāng)時(shí),,故,但,∴由,有,A選項(xiàng)正確;,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由,有,∴,,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確.故選:AD.變式10.(多選題)(2023·云南昆明·昆明一中??寄M預(yù)測(cè))已知條件p:,條件q:,且p是q的必要條件,則m的值可以是(
)A. B. C.- D.0【答案】BCD【解析】設(shè),,因?yàn)閜是q的必要條件,所以,當(dāng)時(shí),由無解可得,符合題意;當(dāng)時(shí),或,當(dāng)時(shí),由解得,當(dāng)時(shí),由解得.綜上,的取值為0,,.故選:BCD變式11.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,則(
)A. B. C. D.【答案】BD【解析】,對(duì)A,由,等式不成立,故,A錯(cuò);對(duì)BCD,當(dāng)為奇數(shù)時(shí),可令,則;當(dāng)為偶數(shù)時(shí),可令,則.故,且,BD對(duì)C錯(cuò);故選:BD變式12.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是(
)A. B. C. D.【答案】AC【解析】A選項(xiàng)由于符號(hào)用于元素與集合間,是任何集合的子集,所以應(yīng)為,A錯(cuò)誤;B選項(xiàng)根據(jù)子集的定義可知正確;C選項(xiàng)由于符號(hào)用于集合與集合間,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)是整數(shù)集,所以正確.故選:AC.變式13.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè),,若,則實(shí)數(shù)的值可以為(
)A.2 B. C. D.0【答案】BCD【解析】集合,,,又,所以,當(dāng)時(shí),,符合題意,當(dāng)時(shí),則,所以或,解得或,綜上所述,或或,故選:變式14.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,則下列命題中正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.若,則或 D.若時(shí),則或【答案】ABC【解析】,若,則,且,故A正確.時(shí),,故D不正確.若,則且,解得,故B正確.當(dāng)時(shí),,解得或,故C正確.故選:ABC.變式15.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,,則實(shí)數(shù)a的值是________【答案】【解析】因?yàn)椋?,所以,,因?yàn)?,,所以,解?當(dāng)時(shí),,滿足要求.所以.故答案為:.變式16.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,,若,則實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合為___________.【答案】【解析】∵集合,∴集合,∵,,∴,或,或三種情況,當(dāng)時(shí),可得;當(dāng)時(shí),∵,∴,∴;當(dāng),,∴;∴實(shí)數(shù)m的取值構(gòu)成的集合為,故答案為:命題方向五:集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算【通性通解總結(jié)】1、注意交集與并集之間的關(guān)系2、全集和補(bǔ)集是不可分離的兩個(gè)概念例13.(2023·安徽·高三安徽省臨泉第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知集合,,則(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意得,,所以,,所以.故選:A.例14.(2023·寧夏銀川·銀川一中??级#┮阎希瑒t(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】由題意可得:故選:D例15.(2023·安徽宣城·高三統(tǒng)考期末)已知,集合,,則(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因?yàn)榛騷,所以,又所以.故選:D.變式17.(2023·江西吉安·統(tǒng)考一模)已知全集.設(shè)集合,則(
)A. B.或C.或 D.【答案】D【解析】由不等式,解得,∴或;由不等式,解得或,∴.故選:D.變式18.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考二模)設(shè)全集,,,則集合為(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】因?yàn)槿芍?,,;由知,,,則集合,故選:C.變式19.(2023·貴州·校聯(lián)考二模)已知全集,集合,,則圖中陰影部分表示的集合為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】由圖可得,圖中陰影部分表示的集合為,因?yàn)?,所以,因?yàn)?,所以或,所?故選:B.變式20.(2023·全國·高三專題練習(xí))我們把含有有限個(gè)元素的集合叫做有限集,用表示有限集合中元素的個(gè)數(shù).例如,,則.容斥原理告訴我們,如果被計(jì)數(shù)的事物有三類,那么,.某校初一四班學(xué)生46人,寒假參加體育訓(xùn)練,其中足球隊(duì)25人,排球隊(duì)22人,游泳隊(duì)24人,足球排球都參加的有12人,足球游泳都參加的有9人,排球游泳都參加的有8人,問:三項(xiàng)都參加的有多少人?(教材閱讀與思考改編)(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【解析】設(shè)集合{參加足球隊(duì)的學(xué)生},集合{參加排球隊(duì)的學(xué)生},集合{參加游泳隊(duì)的學(xué)生},則,設(shè)三項(xiàng)都參加的有人,即,,所以由即,解得,三項(xiàng)都參加的有4人,故選:C.變式21.(2023·全國·高三專題練習(xí))如圖,為全集,、、是的三個(gè)子集,則陰影部分所表示的集合是(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】由Venn圖可得,集合表示的交集與的補(bǔ)集的交集,即.故選:C命題方向六:集合與排列組合的密切結(jié)合【通性通解總結(jié)】利用排列與組合思想解決集合或者集合中元素個(gè)數(shù)的問題,需要運(yùn)用分析與轉(zhuǎn)化的思想方法例16.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知集合,設(shè)整除或整除,令表示集合所含元素的個(gè)數(shù),則_____.【答案】【解析】表示集合所含元素的個(gè)數(shù),其中,,整除的有共個(gè).整除的:(1)整除的有個(gè);(2)整除的有個(gè);(3)整除的有個(gè).重復(fù)的有共個(gè).所以.故答案為:例17.(2023·上海·高三專題練習(xí))設(shè)非空集合,當(dāng)中所有元素和為偶數(shù)時(shí)(集合為單元素時(shí)和為元素本身),稱是的偶子集,若集合,則其偶子集的個(gè)數(shù)為___________.【答案】【解析】集合中只有個(gè)奇數(shù)時(shí),則集合的可能情況為:、、、、、,共種,若集合中只有個(gè)奇數(shù)時(shí),則集合,只有一種情況,若集合中只含個(gè)偶數(shù),共種情況;若集合中只含個(gè)偶數(shù),則集合可能的情況為、、,共種情況;若集合中只含個(gè)偶數(shù),則集合,只有種情況.因?yàn)槭堑呐甲蛹?,分以下幾種情況討論:若集合中的元素全為偶數(shù),則滿足條件的集合的個(gè)數(shù)為;若集合中的元素全為奇數(shù),則奇數(shù)的個(gè)數(shù)為偶數(shù),共種;若集合中的元素是個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種;若集合中的元素為個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種;若集合中的元素為個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種;若集合中的元素為個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種;若集合中的元素為個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種;若集合中的元素為個(gè)奇數(shù)個(gè)偶數(shù),共種.綜上所述,滿足條件的集合的個(gè)數(shù)為.故答案為:.例18.(2023·全國·高三專題練習(xí))對(duì)任何有限集S,記p(S)為S的子集個(gè)數(shù).設(shè)M={1,2,3,4},則對(duì)所有滿足A?B?M的有序集合對(duì)(A,B),p(A)p(B)的和為____【答案】2401【解析】當(dāng)B為n(0≤n≤4)元集時(shí),則p(B)=2n,且B集合的個(gè)數(shù)為又A?B則①A為n元集時(shí),則p(A)=2n且A的個(gè)數(shù)為②A為n﹣1元集時(shí),則p(A)=2n﹣1且A的個(gè)數(shù)為以此類推③A為元集時(shí),p(A)=20且A的個(gè)數(shù)為則p(A)p(B)=2n(+…+)==當(dāng)n依次取0,1,2,3,4時(shí)p(A)p(B)的和為+…+=2041故答案為:2401.變式22.(2023·高三課時(shí)練習(xí))從集合選出5個(gè)數(shù)組成的子集,使得這5個(gè)數(shù)的任兩個(gè)數(shù)之和都不等于11,則這樣的子集有個(gè).【答案】32個(gè);【解析】集合{1,2,…,10}中和是11的有:1+10,2+9,3+8,4+7,5+6,選出5個(gè)不同的數(shù)組成子集,就是從這5組中分別取一個(gè)數(shù),而每組的取法有2種,所以這樣的子集有:2×2×2×2×2=32故這樣的子集有32個(gè)故答案為:32命題方向七:集合的創(chuàng)新定義【通性通解總結(jié)】1、集合的創(chuàng)新定義題核心在于讀懂題意.讀懂里邊的數(shù)學(xué)知識(shí),一般情況下,它所涉及到的知識(shí)和方法并不難,難在轉(zhuǎn)化.2、集合的創(chuàng)新定義題,主要是在題干中定義“新的概念,新的計(jì)算公式,新的運(yùn)算法則,新的定理”,要根據(jù)這些新定義去解決問題,有時(shí)為了有助于理解,還可以用類比的方法進(jìn)行理解.例19.(2023·湖南長(zhǎng)沙·高三校聯(lián)考期中)若一個(gè)非空數(shù)集滿足:對(duì)任意,有,,,且當(dāng)時(shí),有,則稱為一個(gè)數(shù)域,以下命題中:(1)0是任何數(shù)域的元素;(2)若數(shù)域有非零元素,則;(3)集合為數(shù)域;(4)有理數(shù)集為數(shù)域;真命題的個(gè)數(shù)為________【答案】3【解析】(1)當(dāng)時(shí),屬于數(shù)域,故(1)正確,(2)若數(shù)域有非零元素,則,從而,故(2)正確;(3)由集合的表示可知得是3的倍數(shù),當(dāng)時(shí),,故(3)錯(cuò)誤,(4)若是有理數(shù)集,則當(dāng),,則,,,且當(dāng)時(shí),”都成立,故(4)正確,故真命題的個(gè)數(shù)是3.故答案為:3例20.(2023·全國·高三專題練習(xí))對(duì)于非空集合,其所有元素的幾何平均數(shù)記為,即.若非空數(shù)集滿足下列兩個(gè)條件:①A;②,則稱為的一個(gè)“保均值真子集”,據(jù)此,集合的“保均值真子集”有__個(gè).【答案】【解析】因?yàn)榧?,則,所以,集合的“保均值真子集”有:、、、、,,共個(gè).故答案為:.例21.(2023·全國·高三專題練習(xí))非空集合G關(guān)于運(yùn)算滿足:(1)對(duì)任意,都有;(2)存在,使得對(duì)一切,都有,則稱G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”.現(xiàn)給出下列集合和運(yùn)算:①{非負(fù)整數(shù)},為整數(shù)的加法;②{偶數(shù)},為整數(shù)的乘法:③{平面向量},為平面向量的加法;④{二次三項(xiàng)式},為多項(xiàng)式的加法;⑤{虛數(shù)},為復(fù)數(shù)的乘法其中G關(guān)于運(yùn)算為“融洽集”的是_____________.(寫出所有“融洽集”的序號(hào))【答案】①③【解析】對(duì)于①,{非負(fù)整數(shù)},為整數(shù)的加法;當(dāng),都為非負(fù)整數(shù)時(shí),,通過加法運(yùn)算還是非負(fù)整數(shù),且存在一整數(shù)有,所以①為“融洽集”;對(duì)于②,{偶數(shù)},為整數(shù)的乘法,由于任意兩個(gè)偶數(shù)的積仍是偶數(shù),故滿足條件(1),但不存在偶數(shù),使得一個(gè)偶數(shù)與的積仍是此偶數(shù),故不滿足條件(2),故不滿足“融洽集”的定義;對(duì)于③,{平面向量},為平面向量的加法;若,為平面向量,兩平面向量相加仍然為平面向量,且存在零向量通過向量加法滿足條件(2);所以③為“融洽集”;對(duì)于④,{二次三項(xiàng)式},為多項(xiàng)式的加法;由于兩個(gè)二次三項(xiàng)式的和不一定是二次三項(xiàng)式,如與的和為,不滿足條件(1),故不滿足“融洽集”的定義;對(duì)于⑤,{虛數(shù)},為復(fù)數(shù)的乘法;兩個(gè)虛數(shù)相乘得到的可能不是虛數(shù),例如:,故不滿足“融洽集”的定義;故答案為:①③變式23.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)集合,如果滿足:對(duì)任意,都存在,使得,那么稱為集合的聚點(diǎn),則下列集合中:(1);(2);(3);(4).以0為聚點(diǎn)的集合有______(寫出所有你認(rèn)為正確結(jié)論的序號(hào))【答案】(2)(4)【解析】對(duì)于(1):當(dāng)時(shí),或,顯然或,即不存在,使得,故(1)錯(cuò)誤;對(duì)于(2):∵或,此時(shí)令或,故對(duì)任意,都存在,使得成立,故(2)正確;對(duì)于(3):因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),或,此時(shí)或,即不存在,使得,故(3)錯(cuò)誤;對(duì)于(4):∵或,故當(dāng)時(shí),即時(shí),總有或,故(4)正確.故答案為:(2)(4).變式24.(2023·全國·高三專題練習(xí))給定數(shù)集,若對(duì)于任意、,有,且,則稱集合為閉集合,則下列所有正確命題的序號(hào)是______:①集合是閉集合;②正整數(shù)集是閉集合;③集合是閉集合;④若集合、為閉集合,則為閉集合.【答案】③【解析】對(duì)于①,,,所以錯(cuò)誤;對(duì)于②,因?yàn)檎麛?shù)減正整數(shù)可能不為正整數(shù),所以錯(cuò)誤,對(duì)于③,當(dāng)時(shí),設(shè),則,所以集合是閉集合,所以正確;對(duì)于④,設(shè),由③可知,集合為閉集合,,而,故不為閉集合,所以錯(cuò)誤.故答案為:③.變式25.(2023·全國·高三專題練習(xí))在整數(shù)集中,被除所得余數(shù)為的所有整數(shù)組成一個(gè)“類”,記為,即.給出下列四個(gè)結(jié)論.①;②;③;④“整數(shù)屬于同一“類””的充要條件是“”.其中正確的結(jié)論是__________(填所有正確的結(jié)論的序號(hào)).【答案】①③④【解析】對(duì)于①,,則,①正確;對(duì)于②,,則,②不正確;對(duì)于③,任意整數(shù)除以,余數(shù)可以且只可以是四類,則,③正確;對(duì)于④,若整數(shù)、屬于同一“類”,則整數(shù)、被除的余數(shù)相同,可設(shè),,其中、,,則,故,若,不妨令,則,顯然,于是得,,即整數(shù)屬于同一“類”,“整數(shù)屬于同一“類””的充要條件是“”,④正確.正確的結(jié)論是①③④.故答案為:①③④.【過關(guān)測(cè)試】一、單選題1.(2023·山東青島·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))設(shè)集合,,則集合中元素的個(gè)數(shù)為(
)A.6 B.5 C.4 D.3【答案】C【解析】因?yàn)榧?,,所以集合中元素為,?個(gè).故選:C2.(2023·陜西榆林·統(tǒng)考三模)已知集合,則(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】因?yàn)?,所以.故選:A.3.(2023·新疆喀什·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知集合,,則(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】由,知.故選:D4.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知集合,,則的子集的個(gè)數(shù)是(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【解析】因?yàn)?,所以,即,,所以,所以的子集個(gè)數(shù)為.故選:D5.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考二模)已知全集,集合,則(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】,則.故選:B6.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考三模)已知集合,集合,則等于(
)A. B. C.. D.【答案】B【解析】由,解得,因?yàn)榧?,集合,所?故選:B7.(2023·山東菏澤·統(tǒng)考二模)已知全集,集合,則(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】集合,而全集,所以.故選:A8.(2023·湖南懷化·統(tǒng)考二模)已知集合,則的真子集共有(
)A.3個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè)【答案】C【解析】因?yàn)?,所以,所以的真子集共有個(gè).故選:C.9.(2023·陜西·統(tǒng)考一模)在R上定義運(yùn)算,若關(guān)于x的不等式的解集是集合的子集,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】由得,即,解得,由題設(shè)知,解得.故選:C.10.(2023·陜西寶雞·校考模擬預(yù)測(cè))設(shè)A、B、C是三個(gè)集合,若,則下列結(jié)論不正確的是(
).A. B. C. D.【答案】C【解析】,,,,故B正確;,,,故AD正確;故選:C11.(2023·遼寧丹東·統(tǒng)考一模)已知集合,,若且,則(
)A. B. C.0 D.1【答案】D【解析】當(dāng)時(shí),,不符合題意;當(dāng)時(shí),,不符合題意;當(dāng)時(shí),,又,且,則,故得取值范圍為,故符合條件的.故選:D.12.(2023·江西吉安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,,且,滿足這樣的集合的個(gè)數(shù)(
)A.6 B.7 C.8 D.9【答案】B【解析】根據(jù)題意可知,集合還應(yīng)包含集合中除元素1,2之外的其他元素;若集合中有三個(gè)元素,則可以是;若集合中有四個(gè)元素,則可以是;若集合中有五個(gè)元素,則可以是;即這樣的集合的個(gè)數(shù)為7個(gè).故選:B13.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱市第六中學(xué)校??家荒#┮阎?,若,則實(shí)數(shù)的取值集合為(
)
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