集合在高考数学中占5~15分,一般都是一道简单的小题。考查集合与集合的运算关系,有时也会同不等式、简易逻辑等知识点结合起来。集合出大题很少见,仅北京、江苏曾经出现过集合大题压轴的情况。
本章要求:如果集合不是最后的压轴题,集合一定要满分。
(1) A ⊆ B ⇔ A ∩ B = A ⇔ A ∪ B = B
(2)补集的运算性质
(3)结合律
A ∩( B ∩ C )=( A ∩ B )∩ C , A ∪( B ∪ C )=( A ∪ B )∪ C
(4)分配律
A ∩( B ∪ C )=( A ∩ B )∪( A ∩ C ), A ∪( B ∩ C )=( A ∪ B )∩( A ∪ C )
(5)德·摩根定律
(6)card(集合中元素的个数)
① card( A ∪ B )=card( A )+card( B )−card( A ∩ B )
证明:设 N 代表集合中元素的个数(图1-1)。
图1-1
card( A ∪ B )= N 1+ N 2+ N 3
card( A )+card( B )−card( A ∩ B )= N 1+ N 2+ N 3+ N 2− N 2= N 1+ N 2+ N 3
成立。
② card( A ∪ B ∪ C )=card( A )+card( B )+card( C )−card( A ∩ B )−card( B ∩ C )−card( C ∩ A )+card( A ∩ B ∩ C )
证明:如图1-2所示,
图1-2
card( A ∪ B ∪ C )= N 1+ N 2+ N 3+ N 4+ N 5+ N 6+ N 7
成立。
(7)若集合有 n 个元素,则其有2 n 个子集、2 n −1个非空子集、2 n −1个真子集、2 n −2个非空真子集。
1-1.(2023北京1★)已知集合 M ={ x | x +2≥0}, N ={ x | x −1<0},则 M ∩ N =( )
A.{ x |−2≤ x <1}
B.{ x |−2< x ≤1}
C.{ x | x ≥−2}
D.{ x | x <1}
1-2.(2023新课标Ⅰ卷1★)已知集合 M ={−2,−1,0,1,2}, N ={ x ∣ x 2 − x −6≥0},则 M ∩ N =( )
A.{−2,−1,0,1}
B.{0,1,2}
C.{−2}
D.{2}
1-3.(2023全国乙理2★)设集合 U = R ,集合 M ={ x | x <1}, N ={ x |−1< x <2},则{ x | x ≥2}=( )
A.
B.
C.
D.
1-4.(2022浙江1★)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}
1-5.(2022全国乙卷文1★)集合
M
={2,4,6,8,10},
,则
M
∩
N
=( )
A.{2,4}
B.{2,4,6}
C.{2,4,6,8}
D.{2,4,6,8,10}
1-6.(2022全国乙卷理1★)设全集
U
={1,2,3,4,5},集合
M
满足
,则( )
A.2∈ M
B.3∈ M
C.4∉ M
D.5∉ M
1-7.(2022全国甲卷文1★)设集合
A
={−2,−1,0,1,2},
,则
A
∩
B
=( )
A.{0,1,2}
B.{−2,−1,0}
C.{0,1}
D.{1,2}
1-8.(2022北京1★)已知全集
,集合
,则
A.(−2,1]
B.(−3,−2)∪[1,3)
C.[−2,1)
D.(−3,−2]∪(1,3)
1-9.(2022全国新高考Ⅰ卷1★)若集合
,
N
={
x
∣3
x
≥1},则
M
∩
N
=( )
A.
B.
C.
D.
1-10.(2022全国新高考Ⅱ卷1★)已知集合
A
={−1,1,2,4},
,则
A
∩
B
=( )
A.{−1,2}
B.{1,2}
C.{1,4}
D.{−1,4}
1-11.(2022全国甲卷理3★)设全集
U
={−2,−1,0,1,2,3},集合
A
={−1,2},
B
={
x
∣
x
2
−4
x
+3=0},则
A.{1,3}
B.{0,3}
C.{−2,1}
D.{−2,0}
1-12.(2021全国甲卷文1★)设集合 M ={1,3,5,7,9}, N ={ x |2 x >7},则 M ∩ N =( )
A.{7,9}
B.{5,7,9}
C.{3,5,7,9}
D.{1,3,5,7,9}
1-13.(2021全国甲卷理1★)设集合
M
={
x
|0<
x
<4},
,则
M
∩
N
=( )
A.
B.
C.{ x |4≤ x <5}
D.{ x |0< x ≤5}
1-14.(2021全国新高考Ⅰ卷1★)设集合 A ={ x |−2< x <4}, B ={2,3,4,5},则 A ∩ B =( )
A.{2}
B.{2,3}
C.{3,4}
D.{2,3,4}
1-15.(2021北京1★)已知集合 A ={ x |−1< x <1}, B ={ x |0≤ x ≤2},则 A ∪ B =( )
A.{ x |0≤ x <1}
B.{ x |−1< x ≤2}
C.{ x |1< x ≤2}
D.{ x |0< x <1}
1-16.(2021全国乙卷文1★)已知全集
U
={1,2,3,4,5},集合
M
={1,2},
N
={3,4},则
A.{5}
B.{1,2}
C.{3,4}
D.{1,2,3,4}
1-17.(2021浙江1★)设集合
,则
A
∩
B
=( )
A.
B.
C.
D.
1-18.(2021全国新高考Ⅱ卷2★)设集合
U
={1,2,3,4,5,6},
A
={1,3,6},
B
={2,3,4},则
A.{3}
B.{1,6}
C.{5,6}
D.{1,3}
1-19.(2021上海2★)已知 A ={ x |2 x ≤1}, B ={−1,0,1},则 A ∩ B =__________。
1-20.(2020江苏1★)已知集合 A ={−1,0,1,2}, B ={0,2,3},则 A ∩ B =__________。
1-21.(2020北京1★)已知集合 A ={−1,0,1,2}, B ={ x |0< x <3},则 A ∩ B =( )
A.{−1,0,1}
B.{0,1}
C.{−1,1,2}
D.{1,2}
1-22.(2020浙江1★)已知集合 P ={ x |1< x <4}, Q ={2< x <3},则 P ∩ Q =( )
A.{ x |1< x ≤2}
B.{ x |2< x <3}
C.{ x |3≤ x <4}
D.{ x |1< x <4}
1-23.(2020天津1★)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.{−3,3}
B.{0,2}
C.{−1,1}
D.{−3,−2,−1,1,3}
1-24.(2020山东1★)设集合 A ={ x |1≤ x ≤3}, B ={ x |2< x <4},则 A ∪ B =( )
A.{ x |2< x ≤3}
B.{ x |2≤ x ≤3}
C.{ x |1≤ x <4}
D.{ x |1< x <4}
1-25.(2020全国Ⅰ文1★)已知集合 A ={ x | x 2 −3 x −4<0}, B ={−4,1,3,5},则 A ∩ B =( )
A.{−4,1}
B.{1,5}
C.{3,5}
D.{1,3}
1-26.(2020全国Ⅱ文1★)已知集合
,
,则
A
∩
B
=( )
A.∅
B.{–3,–2,2,3}
C.{–2,0,2}
D.{–2,2}
1-27.(2020全国Ⅱ理1★)已知集合
U
={−2,−1,0,1,2,3},
A
={−1,0,1},
B
={1,2},则
A.{−2,3}
B.{−2,2,3}
C.{−2,−1,0,3}
D.{−2,−1,0,2,3}
1-28.(2019全国Ⅰ文2★)已知集合
U
={1,2,3,4,5,6,7},
A
={2,3,4,5},
B
={2,3,6,7},则
A.{1,6}
B.{1,7}
C.{6,7}
D.{1,6,7}
1-29.(2019全国Ⅰ理1★)已知集合
,
,则
M
∩
N
=( )
A.
B.
C.
D.
1-30.(2019全国Ⅱ文1★)已知集合 A ={ x | x >−1}, B ={ x | x <2},则 A ∩ B =( )
A.(−1,+∞)
B.(−∞,2)
C.(−1,2)
D.∅
1-31.(2019全国Ⅱ理1★)设集合 A ={ x | x 2 −5 x +6>0}, B ={ x | x −1<0},则 A ∩ B =( )
A.(−∞,1)
B.(−2,1)
C.(−3,−1)
D.(3,+∞)
1-32.(2019全国Ⅲ理文1★)已知集合
A
={−1,0,1,2},
,则
A
∩
B
=( )
A.{−1,0,1}
B.{0,1}
C.{−1,1}
D.{0,1,2}
1-33.(2019浙江1★)已知全集
U
={−1,0,1,2,3},集合
A
={0,1,2},
B
={−1,0,1},则
A.{−1}
B.{0,1}
C.{−1,2,3}
D.{−1,0,1,3}
1-34.(2017新课标Ⅰ理1★)已知集合 A ={ x | x <1}, B ={ x |3 x <1},则( )
A. A ∩ B ={ x | x <0}
B. A ∪ B = R
C. A ∪ B ={ x | x >1}
D. A ∩ B =∅
1-35.(2017天津理1★)设集合 A ={1,2,6}, B ={2,4}, C { x ∈ R |−1≤ x ≤5},则( A ∪ B )∩ C =( )
A.{2}
B.{1,2,4}
C.{1,2,4,6}
D.{ x ∈ R |−1≤ x ≤5}
1-36.(2020全国Ⅲ文1★)已知集合 A ={1,2,3,5,7,11}, B ={ x |3< x <15},则 A ∩ B 中元素的个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
1-37.(2015新课标Ⅰ文1★★)已知集合
,
B
={6,8,10,12,14},则集合
A
∩
B
中的元素个数为( )
A.5
B.4
C.3
D.2
1-38.(2023新课标Ⅱ卷2★)设集合 A ={0,− a }, B ={1, a −2,2 a −2},若 A ⊆ B ,则 a =( )
A.2
B.1
C.
D.−1
1-39.(2021全国乙卷理2★★)已知集合 S ={ s | s =2 n +1, n ∈ Z }, T ={ t | t =4 n +1, n ∈ Z },则 S ∩ T =( )
A.∅
B. S
C. T
D. Z
1-40.(2020全国Ⅰ理2★★)设集合 A ={ x | x 2 –4≤0}, B ={ x |2 x + a ≤0},且 A ∩ B ={ x |–2≤ x ≤1},则 a =( )
A.–4
B.–2
C.2
D.4
1-41.(2017新课标Ⅱ理2★★)设集合 A ={1,2,4}, B ={ x | x 2 −4 x + m =0},若 A ∩ B ={1},则 B =( )
A.{1,−3}
B.{1,0}
C.{1,3}
D.{1,5}
1-42.(2017江苏1★)已知集合 A ={1,2}, B ={ a , a 2 +3},若 A ∩ B ={1},则实数 a 的值为__________。
1-43.(2020全国Ⅲ理1★★)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
1-44.(2018全国Ⅱ理2★★)已知集合 A ={( x , y )| x 2 + y 2 ≤3, x ∈ Z , y ∈ Z },则 A 中元素的个数为( )
A.9
B.8
C.5
D.4
1-45.(2017新课标Ⅲ理1★★)已知集合 A ={( x , y )| x 2 + y 2 =1}, B ={( x , y )| y = x },则 A ∩ B 中元素的个数为( )
A.3
B.2
C.1
D.0
1-46.(2015湖北理9★★★)已知集合
,
B
=
,定义集合
(
x
2
,
y
2
)∈
B
},则
A
⊕
B
中元素的个数为( )
A.77
B.49
C.45
D.30
1-47.(2017山东理1★★)设函数
的定义域为
A
,函数
y
=ln(1−
x
)的定义域为
B
,则
A
∩
B
=( )
A.(1,2)
B.(1,2]
C.(−2,1)
D.[−2,1)
1-48.(2016山东理2★★)设集合 A ={ y | y =2 x , x ∈ R }, B ={ x | x 2 −1<0},则 A ∪ B =( )
A.(−1,1)
B.(0,1)
C.(−1,+∞)
D.(0,+∞)
1-49.(2015湖南理2★)设 A 、 B 是两个集合,则“ A ∩ B = A ”是“ A ⊆ B ”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
1-50.(2015陕西理1★★)设集合 M ={ x | x 2 = x }, N ={ x |lg x ≤0},则 M ∪ N =( )
A.[0,1]
B.(0,1]
C.[0,1)
D.(−∞,1)
1-51.(2014山东理2★★)设集合
则
A
∩
B
=( )
A.[0,2]
B.(1,3)
C.[1,3)
D.(1,4)
1-52.(2014福建理15★★)若集合{ a , b , c , d }={1,2,3,4},且下列四个关系:① a =1;② b ≠1;③ c =2;④ d ≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组( a , b , c , d )的个数是__________。
1-53.(2022全国新高考Ⅱ卷17★★★)已知{ a n }为等差数列,{ b n }是公比为2的等比数列,且 a 2 − b 2 = a 3 − b 3 = b 4 − a 4 。
(1)证明: a 1 = b 1 ;
(2)求集合
中元素个数。
1-54.(2018北京理20★★★★★)设
n
为正整数,集合
A
={
α
|
α
=(
t
1
,
t
2
,…,
t
n
),
t
k
∈{0,1},
k
=1,2,…,
n
}。对于集合
A
中的任意元素
α
=(
x
1
,
x
2
,…,
x
n
)和
β
=(
y
1
,
y
2
,…,
y
n
),记
(
x
n
+
y
n
−|
x
n
−
y
n
|)]。
(1)当 n =3时,若 α =(1,1,0), β =(0,1,1),求 M ( α , α )和 M ( α , β )的值。
(2)当 n =4时,设 B 是 A 的子集,且满足:对于 B 中的任意元素 α 、 β ,当 α 、 β 相同时, M ( α , β )是奇数;当 α 、 β 不同时, M ( α , β )是偶数。求集合 B 中元素个数的最大值。
(3)给定不小于2的 n ,设 B 是 A 的子集,且满足:对于 B 中的任意两个不同的元素 α 、 β , M ( α , β )=0。写出一个集合 B ,使其元素个数最多,并说明理由。
1.2.1 集合的基础运算(子集、交集、并集、补集)
完全没问题,无论什么时候做都能快速做对,题号:_______________;
能做对,但是用时较长,题号:_______________;
本来会做,但由于某种原因,结果错了,题号:_______________;
不太会,题号:_______________;
完全不会,题号:_______________。
1.2.2 集合中元素的个数
完全没问题,无论什么时候做都能快速做对,题号:_______________;
能做对,但是用时较长,题号:_______________;
本来会做,但由于某种原因,结果错了,题号:_______________;
不太会,题号:_______________;
完全不会,题号:_______________。
1.2.3 含参数集合题
完全没问题,无论什么时候做都能快速做对,题号:_______________;
能做对,但是用时较长,题号:_______________;
本来会做,但由于某种原因,结果错了,题号:_______________;
不太会,题号:_______________;
完全不会,题号:_______________。
1.2.4 点的集合
完全没问题,无论什么时候做都能快速做对,题号:_______________;
能做对,但是用时较长,题号:_______________;
本来会做,但由于某种原因,结果错了,题号:_______________;
不太会,题号:_______________;
完全不会,题号:_______________。
1.2.5 集合综合题
完全没问题,无论什么时候做都能快速做对,题号:_______________;
能做对,但是用时较长,题号:_______________;
本来会做,但由于某种原因,结果错了,题号:_______________;
不太会,题号:_______________;
完全不会,题号:_______________。