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第1章
集合

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。

1.1 考点及常考结论

(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。

1.2 历年真题

1.2.1 集合的基础运算(子集、交集、并集、补集)

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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.

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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

答案见此处

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}

答案见此处

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)

答案见此处

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.

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

1-17.(2021浙江1★)设集合 ,则 A B =(  )

A.

B.

C.

D.

答案见此处

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}

答案见此处

1-19.(2021上海2★)已知 A ={ x |2 x ≤1}, B ={−1,0,1},则 A B =__________。

答案见此处

1-20.(2020江苏1★)已知集合 A ={−1,0,1,2}, B ={0,2,3},则 A B =__________。

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

1-29.(2019全国Ⅰ理1★)已知集合 ,则 M N =(  )

A.

B.

C.

D.

答案见此处

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.∅

答案见此处

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,+∞)

答案见此处

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}

答案见此处

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}

答案见此处

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 =∅

答案见此处

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}

答案见此处

1.2.2 集合中元素的个数

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

答案见此处

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

答案见此处

1.2.3 含参数集合题

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

答案见此处

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

答案见此处

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

答案见此处

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}

答案见此处

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__________。

答案见此处

1.2.4 点的集合

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

答案见此处

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

答案见此处

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

答案见此处

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

答案见此处

1.2.5 集合综合题

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)

答案见此处

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,+∞)

答案见此处

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

答案见此处

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)

答案见此处

1-51.(2014山东理2★★)设集合 A B =(  )

A.[0,2]

B.(1,3)

C.[1,3)

D.(1,4)

答案见此处

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__________。

答案见此处

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。

答案见此处

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 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 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。

答案见此处

查漏补缺

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:_______________。 O6wujL2zZVWfNwBxOPP/QMo8w02mBlrZu9C9w8qMWs5UtgRPjIXfQ7o3JJzJHZVx

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