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1.1 集合(精练题组版)
题组一 元素的互异性
1.(24-25 陕西)若
,则a 的值为( )
A.-1
B.0
C.1
D.2
【答案】A
【解析】因为
,
所以
,或
,或
,
当
时,得
,此时集合为
,不合题意,舍去,
当
时,得
,此时集合为
,
当
时,得
无解,
综上,
.
故选:A
2.(24-25 陕西)有4 根火柴棒的长度可以构成一个四元数集,将这4 根火柴棒首尾相接连成一个平面四边形,
则这个平面四边形可能是( )
A.梯形
B.矩形
C.菱形
D.等腰梯形
【答案】A
【解析】可得四个元素互不相等,则四条边互不相同,
所以不可能围成矩形、菱形和等腰梯形,有可能连成梯形.
故选:A.
3.(24-25 浙江·期中)已知集合
,则
的值为( )
A.0
B.1
C.
D.1 或
【答案】B
【解析】集合
,两个集合中元素完全相同,由
,则有
,得
,有
,
所以
,由集合中元素的互异性,有
,得
,则有
.故选:B.
4.(2024 高三·全国·专题练习)设集合
,
,已知
且
,则
的取值集合为 .
【答案】
【解析】因为
,即
,所以
或
,
若
,则
或
;
若
,即
,则
或
.
由
与
互异,得
,故
或
,
又
,即
,所以
,解得
且
,
综上所述,
的取值集合为
.故答案为:
题组二 集合间的关系
1.(2025·河北·模拟预测)已知集合
,则( )
A.
B.
⫋
C.
⫋
D.
【答案】B
【解析】
等价于
且
,故解不等式得
,
所以
,
,所以可得:
⫋
,
.故ACD 错,B 对.故选:B.
2.(24-25 重庆·期中)下列各式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】对于A 选项,
,A 错;
对于B 选项,
,B 错;
对于C 选项,
,C 错;
对于D 选项,
,D 对.
故选:D.
3.(24-25 高三下·甘肃白银·阶段练习)已知集合
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】对于函数
,因为
,所以
,
所以
,又
,所以
,
.故选:B.
4.(24-25 安徽)设集合
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由
,
,则
.故选:B.
5.(2025 高三下·全国·专题练习)若集合
,
,则下面结论中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
,得
是无理数,由
,得集合
是不超过45 的自然数形成的集合,
因此
,集合
不包含于集合
,D 正确,A 错误,由元素、集合间关系知BC 错误.
故选:D
6(24-25 高三下·广东梅州·阶段练习)下列集合之间关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】对于A 选项,
,
,故
,A 错;
对于B 选项,
,
,
故
,B 对;
对于C 选项,
为数集,
为点集,则
、
无包含关系,C 错;
对于D 选项,
,
故
,D 错.
故选:B.
题组三 集合间的运算
1.(2025·四川自贡·二模)已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
,可得
,
,
.故选:D.
2.(2025·辽宁鞍山·二模)设全集
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为全集
,
,所以
,所以
.
故选:B.
3.(2025·河北保定·一模)设集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
,解得
,所以
,所以
.
故选:D
4.(2025·新疆·三模)已知全集
,
,则集合
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
,故
,
,
若
,此时
,满足要求,
若
,此时
,
不合要求,
若
,此时
,
不合要求,
综上,
.故选:C
5.(2025·江西·二模)设集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由
可得
,解得
,即
,
由
,解得
,即
,所以
.选:C
6.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知集合
,
(其中为虚数单位,
为复数
集),则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
,
.故选:C.
7.(2025·贵州黔东南·一模)(多选)已知集合
,
,
,则( )
A.
B.
中元素的个数为8
C.
是A 的一个真子集
D.从
中取3 个不同的元素,这3 个元素都是奇数的不同取法有20 种
【答案】ABD
【解析】
,
由条件可得
,正确;
,有8 个元素,正确;
,
,显然C 错误;
由条件可知
中有
个整数,其中有6 个奇数,
所以取3 个不同的元素,这3 个元素都是奇数的不同取法有
,正确;
故选:ABD
8.(2025 高三下·全国·专题练习)全集
,
,
,
,
,
,则
.
【答案】
【解析】根据题意作出Venn 图,如图所示,
由图可得
.
故答案为:
题组四 子集的个数
1.(2025·陕西咸阳·二模)已知集合
,
,则
的子集个数为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】C
【解析】∵
,即
,∴
,∴
,一共有3 个元素,
∴
的子集个数为
.故选:C.
2.(23-24 湖北宜昌·阶段练习)已知集合
,那么满足
的集合
的个数是( )
A.4 个
B.3 个
C.2 个
D.1 个
【答案】B
【解析】由题意得
或
或
,则满足题意的
的个数是3.故选:B.
3(24-25 高三下·江苏常州·阶段练习)集合
,那么
的真子集个
数有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当
时,
,又
,易知
,
当
时,
,当
时,
,当
时,
,当
时,
,
当
时,
,
所以
,所以
的真子集个数为
,
故选:D.
4.(24-25 云南曲靖·期末)已知全集
,
,
,则集合
中
非空子集个数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
,
,
则
,所以
,
则集合
的非空子集的个数为
.
故选:C.
5(24-25 高三下·湖北·开学考试)已知集合
,则P 的真子集个数为( )
A.7
B.8
C.15
D.16
【答案】A
【解析】由
,解得
或
,所以
,
所以P 的真子集个数为
故选:A.
6.(24-25 湖南衡阳·期末)已知集合
,
,则满足
的
集合C 的个数为( )
A.4
B.6
C.7
D.8
【答案】C
【解析】依题意,
,
,
因为
,
所以集合
为:
,
,
,
,
,
,
,
所以集合C 的个数为7.
故选:C
7.(24-25 高三上·河南南阳·期末)已知集合
,
,则集合
的真
子集个数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,则
,
所以,集合
的真子集个数为
.故选:A.
8(24-25 山东威海·阶段练习)满足
的集合
的个数为( )
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】C
【解析】解方程
的根
,
,则
.
因为
.
那么A 中一定含有元素
和,可能含有元素
,,
(但不全有),
所以集合
的个数即为集合
的真子集个数,共有
个.
故选:C.
9.(23-24 高三上·河北保定·开学考试)已知集合
,
,则
的真子集的个数为( )
A.16
B.15
C.14
D.8
【答案】B
【解析】由
,
又
,所以
.
由
,
又
,所以
.
所以
,有4 个元素.
所以
真子集的个数为:
.
故选:B.
10(24-25 高三上·湖南娄底·阶段练习)已知集合
且
,
,则
的
子集的个数为( )
A.3
B.4
C.8
D.16
【答案】B
【解析】由题意可知,
,则
,
所以
的子集的个数为
.
故选:B
11(2025·福建福州·模拟预测)已知集合
,则
的真子集个数
为( )
A.3 个
B.6 个
C.7 个
D.8 个
【答案】C
【解析】集合
是坐标平面内,以原点为圆心,2 为半径的圆上的点的集合,
集合
是坐标平面内,函数
图象上的点的集合,
在同一坐标系内作出圆
及函数
的部分图象,如图:
观察图象知,圆
及函数
的图象有3 个公共点,
所以
有3 个元素,共有
个真子集.
故选:C
12.(2025 高三·全国·专题练习)已知集合
,
,定义
,
则集合
的所有真子集的个数为( )
A.32
B.31
C.30
D.29
【答案】B
【解析】集合
,
,定义
,
则
,元素个数为5,故集合
的所有真子集的个数为
,故选:B
13.(24-25 高三下·上海·阶段练习)设
,
,集合
是
中任取2 个元素组
成的集合,则
的概率为 (结果用分数表示).
【答案】
【解析】因为
,
,所以
,
,
则在
中任取2 个元素不同的取法有
种,
集合
中任取2 个元素不同的取法是
种
设事件“
”
,则
.
故答案为:
.
题组五 集合中的求参
1.(2024 辽宁)已知集合
,若
,则由实数
的所有可能的取值组成的集合为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当
时,
,满足题意.当
时,
,
若
,则
或
,即
或
综上所述,
的所有取值为
故选:D
2.(23-24 湖北)(多选)已知集合
,若
,则
的可能取值为( )
A.
B.
C.0
D.
【答案】AC
【解析】
,因为
,
当
时,此时
;
当
时,此时
;
当
时,此时
;
故选:AC
3.(24-25 江西)(多选)若集合
,则实数
的取值可以是( )
A.2
B.3
C.
D.5
【答案】BD
【解析】集合
,则
,解得
,知BD 符合.
故选:BD.
4(24-25 湖南邵阳·阶段练习)已知集合
,若
,则
的值为( )
A.1
B.
C.
D.2 或
【答案】A
【解析】
.
当
时,
,则
,不符合题意;
当
时,
,则
,即
,符合题意.
故选:A
5..(2025·云南·一模)已知集合
,
,若
,则实数
的值可以为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由
,则
,
再由
,则
.
故选:C.
6.(2025·广东广州·一模)已知集合
,若
,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
,
因
,则
,则实数
的取值范围是
.
故选:D.
7.(2025 高三·全国·专题练习)已知
,
,
,则
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
,所以当
,即
时,
,满足
,即
;
当
,即
时,
,满足
,即
;
当
,即
时,由
,得
,
,即
;
综上,
.
故选:C.
8.(2025·辽宁·二模)已知集合
,
,若
,则m 的最大值
为( )
A.
B.
C.1
D.2
【答案】C
【解析】由
,
,
因为
,所以
,则m 的最大值为1.
故选:C.
9.(2025·山东·模拟预测)已知集合
,
或
,且
,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,
所以当
时满足题意,此时
,
当
时,要满足题意,则有
综上实数
的取值范围为
.
故选:A
10(24-25 高三上·浙江·阶段练习)若集合
是空集,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】集合
是空集,则关于
的方程
无实根,
当
时,方程
为
有两个不等实根,不符合要求,
当
时,
,方程
无实根,
所以
的取值范围是
.
故选:B
11.(2025·河北·三模)(多选)已知集合
,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】已知集合
,
当
时,
;当
时,
;当
时,
,
对于A,由对集合
分析知
,故A 不正确,
对于C,由对集合
分析知
,故C 正确;
对于B,当
时,
,此时
,故B 正确;
对于D,当
时,
,故D 正确.
故选:BCD.
12(2025·山东潍坊·一模)已知集合
,
,若
,则实数
.
【答案】
或2
【解析】因为
,所以
.
根据集合中元素的互异性,可知
且
.
若
,此时
,
,满足
.
若
或
(舍去).
此时
,
,满足
.
综上
或2.
故答案为:
或2
13.(2025·江西新余·模拟预测)已知集合
,
,若
,则实数
.
【答案】
或
【解析】由题知,
,
因为
,所以
,
则当
时,
,而
;
当
时,
(舍)或,
所以
或.
故答案为:
或
14.(2025 高三下·全国·专题练习)已知全集
,集合
,
,若
,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【解析】
当
①
时,则
,即
,因为集合
,
,则
或
,
又
,则
或
,解得
或
,又
,所以
;
当
②
时,则
,即
,此时
,符合题意.
综上所述,实数
的取值范围为
或
.
故答案为:
15(24-25 高一上·上海·期中)已知集合
恰有两个子集,则实数
取值集合为 .
【答案】
【解析】由题意可知:方程
有且仅有一解,
等价于
有一个不等于3 的实数解,
1.当
时,解为
,满足题意;
2.当
时,
只有一解时,
则
,解得
,
若
,则
,解得
,符合题意;
3.当
时,且
有两解但3 是方程的解,
故
,解得
;
综上所述,实数
取值集合为
.
故答案为:
.
题组六 韦恩图及其应用
1..(23-24 湖北宜昌·阶段练习)设全集为
,则图中的阴影部分可以表示为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】依题意,阴影部分不在集合
中,也不在集合
中,因此不在集合
中,
则阴影部分表示为
,A 正确,BCD 错误.
故选:A
2.(23-24 江苏无锡·阶段练习)已知全集是实数集R,集合
,则图中阴影部
分所表示的集合为( )
A.
B.
C.
或
D.
【答案】A
【解析】
,即
,解得
或
,
所以
或
,又
,
所以
或
,
阴影部分所表示的集合为
.
故选:
.
3.(24-25 吉林长春·期末)已知集合
,
或
,则图中的阴影部分表示的集合为
( )
A.
或
B.
或
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意知,
,
,
所以图中阴影部分表示
或
.
故选:A.
4.(23-24 福建莆田·期中)已知全集为实数集R,集合
,
的关系的韦恩图如
图所示,则阴影部分表示的集合的元数个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】B
【解析】由
,得
或
,
韦恩图中阴影部分表示的集合为
,而
,
所以
,阴影部分表示的集合的元数个数为3.
故选:B
5..(24-25 高三上·江苏南京·期中)若表示集合
和
关系的
图如图所示,则
可能是( )
A.
B.
C.
,
D.
【答案】AD
【解析】由
可知
,
对于A,满足
,故A 正确,
对于B,
,此时
不满足
,故B 错误,
对于C,
,
当且仅当
取等号,故
,此时
,故C 错误,
对于D,
或
,故
,D 正确,
故选:AD
6.(24-25 陕西咸阳·期中)(多选)某高中为了迎接元旦的到来,在元旦前一周举办了主题为
迎元旦,向
“
未来
的趣味运动会,其中共有
”
20 名同学参加拔河四人足球羽毛球三个项目,其中有
、
、
12 人参加拔河,有10
人参加四人足球,有8 人参加羽毛球,拔河和四人足球都参加的有3 人,拔河和羽毛球都参加的有4 人,四人
足球和羽毛球都参加的有5 人,则( )
A.三项比赛都参加的有2 人
B.只参加拔河的有6 人
C.只参加四人足球的有4 人
D.只参加羽毛球的有1 人
【答案】ACD
【解析】设三项比赛都参加的有
人,根据题意,参加各个项目的人数如图所示.
由
,且
,解得
,
所以三项比赛都参加的有2 人,A 选项正确;
只参加拔河的有7 人,B 选项错误;
只参加四人足球的有4 人,C 选项正确;
只参加羽毛球的有1 人,D 选项正确.
故选:ACD.
题组七 函数集合
1.(2025·陕西咸阳·一模)已知集合
,
,则
子集的个
数为( ).
A.6
B.7
C.8
D.16
【答案】C
【解析】由
,
,
所以
,故
子集的个数为
个.
故选:C
2.(24-25 高三下·山西晋中·阶段练习)已知全集
,集合
,
,则
下列关系中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意可得
,
由
可得或
,
对于A,
,故A 错误;
对于B,
,故B 正确;
对于C,
不包含
,故C 错误;
对于D,
,
,故D 错误.
故选:B
3.(2025·陕西咸阳·二模)已知集合
,
,则下列关系中,正确的
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由函数
,可得
,解得
,所以
,
又由
,解得
或
,所以
或
,
则
,
,且
,
,
故选:D.
4.(2025·福建)集合
,则
( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据对数函数定义域可得
,
由指数函数的值域可得
,
所以
.
故选:B.
5.(2025 高三·全国·专题练习)集合
,
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意,得
,则
,
所以
.
故选:B.
6.(2025·湖北·模拟预测)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为对数函数
是
上的减函数,
所以由
,得
,则
;
因为指数函数
是
上的增函数,
所以由
,得
,则
,
由此,
.
故选:B.
7.(24-25 浙江杭州·期末)集合
. 则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由
,得
,所以
,
由
,得
,所以
,
所以
.
故选:B.
8.(24-25 高三下·广东深圳·阶段练习)设集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,且
,所以
,
,
所以
.
故选:A.
9.(2025 高三·全国·专题练习)设A、B 是两个非空集合,定义
且
,已知
,
,则
.
【答案】
【解析】由题意
,
,
所以
,
,则
.
故答案为:
题组八 点集合
1.(2025·陕西·模拟预测)已知集合
,则
的元素个数是
( )
A.0
B.1
C.2
D.无数
【答案】B
【解析】联立
,整理得
,
解得
,则
,即
,有1 个元素.
故选:
.
2.(24-25 高三上·山西大同·期末)集合
,则下面
图中阴影部分表
示的集合为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】图中阴影部分表示的集合为
,
又
,
所以阴影部分表示的集合为
.
故选:B.
3(2024·福建南平·二模)已知集合
,
,则
的子集个数为 .
【答案】4
【解析】由
解得
或
,
所以
,有两个元素,
所以
的子集个数为
.
故答案为:4.
4.(2024·江苏南京·二模)已知集合
,
,则集合
的元素个数为
.
【答案】2
【解析】当
时,
,2,4,
分别为
,均不能满足
,
当
时,
时可满足
,
时,
,
时,
均不满足
,
当
时,
可满足
,
时,
,
时,
均不满足
,
所以
,故集合
的元素有2 个,
故答案为:2
题组九 新定义
1.(2025 高三·全国·专题练习)设集合
,对
和
,定义:
.已知集合
是
的子集,对任意
,
满足:当
,
时,
为偶数,否则
为奇数,则
中元素个数的最大值为 .
【答案】
【解析】集合
中任取两个元素
和
对应坐标计算结果如下表:
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
因为当
,
时,
为偶数,所以集合
中任一元素含有1 的个数为0,2 或4,
分别如下:①
;②
,
,
,
,
,
;③
,
根据题意,可知集合
中至多含以上8 个元素.当
和
不同时,因为
为奇数,
所以
和
的四个对应位置都为1 的恰有1 个或3 个,
若
中不含第
类元素,则
②
中至多1 个元素,
若
中含第
类元素,不妨设
②
,则第
和
类的两个元素不在
①
③
中,
对于第
类元素中,
②
不在
中,其余都可以是
的元素,
所以集合
中元素个数的最大值为5,
故答案为:.
2.(24-25 ·贵州遵义·阶段练习)已知集合
,
,集合U 的子集
,若对于任意的
,i,
,都有
,则符合条件的集合B 的个数为
.
【答案】30
【解析】不妨设
,再设
,
,2,3,4,
则B 中元素由
和有序数组
决定.
,
,
且
中任意相邻几个之和也不属于
,
否则会出现
.
若
,
,
,
中没有2 或只有1 个2,则一定有
,不符合题意.
若
,
,
,
中有3 个2 或4 个2,不满足
中任意相邻几个之和也不属于
,
所以
,
,
,
中有2 个2.
考虑
的排列情况和
的取值情况:若
,
,
,
由2,2,6,6 组成,
则B 的个数为
;
若
,
,
,
由2,2,6,7 组成,则B 的个数为
;
若
,
,
,
由2,2,6,8 组成,则B 的个数为
;
若
,
,
,
由2,2,7,7 组成,则B 的个数为
.
故符合条件的集合B 的个数为
.
故答案为:
3(2025·上海崇明·二模)已知集合M 中的任一个元素都是整数,当存在整数
且
时,称
M 为
间断整数集
.集合
“
”
的所有子集中,是
间断整数集
的个数为
“
”
.
【答案】968
【解析】由题意,满足
间断整数集
定义的子集至少有
“
”
2 个元素,至多有9 个元素,
按子集中元素的个数分类,
当元素个数为
①
2 时,不满足定义的子集有:
,共9 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
②
3 时,不满足定义的子集有:
,共8 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
③
4 时,不满足定义的子集有:
,共7 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
④
5 时,不满足定义的子集有:
,共6 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
⑤
6 时,不满足定义的子集有:
,共5 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
⑥
7 时,不满足定义的子集有:
,共4 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
⑦
8 时,不满足定义的子集有:
,共3 个;
此时满足定义的子集有
个,
当元素个数为
⑧
9 时,不满足定义的子集有:
,共2 个;
此时满足定义的子集有
个,
综上所述,满足题意的子集共有
个.
故答案为:968.
题组十