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专题01 集合
【题型归纳目录】
题型一:集合的表示:列举法、描述法
题型二:集合元素的三大特征
题型三:元素与集合间的关系
题型四:集合与集合之间的关系
题型五:集合的交、并、补运算
题型六:含参数问题
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)集合的概念与表
示
(2)集合的基本关系
(3)集合的基本运算
2024 年 I 卷第1 题,5 分
2023 年 I 卷第1 题,5 分
2023 年 II 卷第2 题,5 分
2022 年 I 卷II 卷第1 题,5
分
2021 年I 卷II 卷第1 题,5 分
2020 年I 卷II 卷第1 题,5 分
1、了解集合的含义,了解全集、空集的含
义.
2、理解元素与集合的属于关系,理解集合间
的包含和相等关系.
3、会求两个集合的并集、交集与补集.
4、能用自然语言、图形语言、集合语言描述
不同的具体问题,能使用Venn 图表示集合间
的基本关系和基本运算..
1
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【知识点思维导图】
2
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【知识点梳理】
知识点1、元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系:属于 或 不属于,数学符号分别记为:
和
.
(3)集合的表示方法:列举法、描述法、韦恩图(
图).
(4)常见数集和数学符号
数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
或
说明:
①确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的;也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不
在这个集合中就确定了.给定集合
,可知
,在该集合中,
,不在该集合中;
②互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的;也就是说,集合中的元素是不重复出现的.
集合
应满足
.
③无序性:组成集合的元素间没有顺序之分.集合
和
是同一个集合.
④列举法
把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
⑤描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.
具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖
线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
题型一:集合的表示:列举法、描述法
【例1】(2018 年新课标II 卷)已知集合
,则
中元素的个数为
( )
A.9
B.8
C.5
D.4
【答案】A
【解析】
当
时,
;
3
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当
时,
;
当
时,
;
所以共有9 个,
故选:A.
【变式1-1】(2012 年课标卷)已知集合
,则
中所含元素的
个数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】列举法得出集合
,共含
个元素.
故答案选
【变式1-2】(2008 年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(江西卷))定义集合运算:
.设
,
,则集合
的所有元素之和为( )
A.0
B.2
C.3
D.6
【答案】D
【解析】根据题意,结合题目的新运算法则,可得集合A*B 中的元素可能的情况;再由集合元素的互异性,
可得集合A*B,进而可得答案根据题意,设A={1,2},B={0,2},则集合A*B 中的元素可能为:0、2、
0、4,又由集合元素的互异性,则A*B={0,2,4},其所有元素之和为6;故选D.
【变式1-3】(四川省乐山市2024 届第三次调查研究考试文科数学试题)已知集合
,则集合
的元素个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】C
【解析】由题意知,
,
,
当
,
时,
,
当
,
时,
,
4
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所以
,
所以集合
中的元素个数为4.
故选:C.
题型二:集合元素的三大特征
【例2】(山东省菏泽市2024 届高三下学期二模数学试题)已知
,集合
.则集合
中所有元素之和为 .
【答案】5
【解析】由题意,得
,
则集合
中所有元素之和为
.
故答案为:5
【变式2-1】已知集合
,若
,则实数
.
【答案】
【解析】由
,可得
或
,
当
时,集合
不满足集合的互异性;
当
时,
或1(舍去),集合
,符合题意.
综上,
.
故答案为:
.
【变式2-2】(上海市格致中学2021 届高三上学期9 月月考数学试题)已知集合
,若
,则
.
【答案】
【解析】
,
,
5
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则
或
,
解得
或
,
当
时,集合
中有两个相同元素,(舍去),
所以
.
故答案为:
【变式2-3】已知集合
,若
,则实数
的值为 .
【答案】
或
【解析】因为
,则
或
或
,分别求
,
,
时集合
,根据集合
元素的互异性,即可求解.因为
,则
或
或
,
当
时,
,
,符合题意;
当
时,
,
,不满足集合中元素的互异性,舍去;
当
时,
或
(舍)
当
时,
,符合题意;
综上所述:
或
,
故答案为:
或
题型三:元素与集合间的关系
【例3】(2022 年高考全国乙卷数学(理)真题)设全集
,集合M 满足
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题知
,对比选项知,
正确,
错误
故选:
【变式3-1】(云南省昆明市2025 届高三“三诊一模”摸底诊断测试数学试题)已知集合
,
6
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,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
又因为
,所以
,则
.
故选:D.
【变式3-2】(江西省重点高中2025 届高三上学期1 月份联考数学试卷)已知集合
,
则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题设
,
结合各选项,A、B、D 错,C 对.
故选:C
知识点2、集合间的基本关系
(1)子集(subset):一般地,对于两个集合
、
,如果集合
中任意一个元素都是集合
中的
元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合
为集合
的子集 ,记作
(或
),读作“
包含于
”(或“
包含
”).
(2)真子集(proper subset):如果集合
,但存在元素
,且
,我们称集合
是集
合B 的真子集,记作
(或
).读作“
真包含于
”或“
真包含
”.
(3)相等:如果集合
是集合
的子集(
,且集合
是集合
的子集(
),此时,
集合
与集合
中的元素是一样的,因此,集合
与集合
相等,记作
.
(4)空集的性质: 我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作∅;∅是任何集合的子集,是任何非
空集合的真子集.
题型四:集合与集合之间的关系
【例4】(2006 年普通高等学校招生考试数学试题(江苏卷))若
为三个集合,
,则
7
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一定有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
,
,
,
,
,即
;
对于A,
,
,A 正确;
对于B,当且仅当
时,
,B 错误;
对于C,当
时,满足
,C 错误;
对于D,当
时,满足
,D 错误.
故选:A.
【变式4-1】(2005 年普通高等学校招生考试数学(文)试题(北京卷))设合集
,集合
,则下列关系中正确的是( )
A.
B.PM
C. M P
D.
【答案】C
【解析】
=
或
,所以M P.
故选:C.
【变式4-2】(2002 年普通高等学校招生考试数学试题(苏豫粤))设集合
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意可知:比如
,即
,
8
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对任意
,则
,
∵
,则
,即
,
∴
,且
,B 正确,D 错误;
又∵
,令
,解得
,即
,
∴
,且
不是
的子集,A、C 错误;
故选:B.
知识点3、集合的基本运算
(1)交集:一般地,由属于集合
且属于集合
的所有元素组成的集合,称为
与
的交集,记作
,即
.
(2)并集:一般地,由所有属于集合
或属于集合
的元素组成的集合,称为
与
的并集,记作
,即
.
(3)补集:对于一个集合
,由全集
中不属于集合
的所有元素组成的集合称为集合
相对于全
集
的补集,简称为集合
的补集,记作
,即
.
题型五:集合的交、并、补运算
【例5】(2024 年北京高考数学真题)已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意得
.
故选:C.
【变式5-1】(2024 年高考全国甲卷数学(文)真题)若集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
9
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【答案】C
【解析】依题意得,对于集合
中的元素
,满足
,
则
可能的取值为
,即
,
于是
.
故选:C
【变式5-2】(2024 年高考全国甲卷数学(理)真题)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,所以
,
则
,
故选:D
【变式5-3】(2024 年天津高考数学真题)集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为集合
,
,
所以
,
故选:B
【变式5-4】(2024 年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
10
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【答案】A
【解析】因为
,且注意到
,
从而
.
故选:A.
【变式5-5】(2023 年高考全国乙卷数学(文)真题)设全集
,集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意可得
,则
.
故选:A.
【变式5-6】(2023 年高考全国甲卷数学(理)真题)设全集
,集合
,
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为整数集
,
,所以,
.
故选:A.
【变式5-7】(2023 年高考全国甲卷数学(文)真题)设全集
,集合
,
则
( )
11
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A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为全集
,集合
,所以
,
又
,所以
,
故选:A.
【变式5-8】(2023 年高考全国乙卷数学(理)真题)设集合
,集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意可得
,则
,选项A 正确;
,则
,选项B 错误;
,则
或
,选项C 错误;
或
,则
或
,选项D 错误;
故选:A.
知识点4、集合的运算性质
(1)
,
,
.
(2)
,
,
.
(3)
,
,
.
题型六:含参数问题
【例6】(2023 年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设集合
,
,若
,则
( ).
12
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A.2
B.1
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
,则有:
若
,解得
,此时
,
,不符合题意;
若
,解得
,此时
,
,符合题意;
综上所述:
.
故选:B.
【变式6-1】(2024 届山东省聊城市高三三模数学试题)已知集合
,且
,
则实数
的值为 .
【答案】3
【解析】
,则
,有
或
,解得
或
或
,
其中
时,与集合中元素的互异性矛盾,舍去,
所以实数
的值为3.
故答案为:3
【变式6-2】(江苏省常州市金坛第一中学2024 届高三第三次模拟数学试题)集合
,
,若
,则实数m 的取值范围为 .
【答案】
【解析】由
,且
,
当
时,
,则
,即
,
当
时,若
,则
,解得
,
综上,实数
的取值范围为
.
故答案为:
.
13
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【变式6-3】(2024 届湖南省衡阳市雁峰区衡阳市第八中学高三模拟预测数学试题)已知集合
,
集合
,若
,则
.
【答案】0 或1
【解析】由
,得
,解得
,
因为
,所以
,
所以
,
因为
,且
,
所以
或
,
故答案为:0 或1
【方法技巧与总结】
(1)若有限集
中有
个元素,则
的子集有
个,真子集有
个,非空子集有
个,非
空真子集有
个.
(2)空集是任何集合
的子集,是任何非空集合
的真子集.
(3)
.
(4)
,
.
14
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【强化测试】
1.已知全集
,集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】全集
,集合
,则
.
故选:C.
2.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意知,
,
,
.
故选:B.
3.已知集合
和
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意得
,所以
.
故选:C.
15
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4.(2025·高三·湖南长沙·开学考试)已知集合
,集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意可知
,
,
故
.
故选:B.
5.(2025·高三·安徽淮北·开学考试)若集合
,集合
,
则
的非空真子集个数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为集合
,
集合
,
则
,所以
的非空真子集个数为:
个.
故选:B
6.(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
,
16
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,
所以
,故
子集的个数为
个.
故选:C
7.(2025·高三·广东清远·开学考试)集合
,
,若
,则
( )
A.
B.0
C.2
D.
或2
【答案】C
【解析】由题设
,若
,则
,此时
,集合A 不满足元素的互异性,排除;
若
,可得
或
(舍),
当
时,
,
,满足题设,
所以
.
故选:C
8.(2025·四川·一模)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由于
,
故
,
故选:B
9.(2025·高三·湖南长沙·开学考试)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
17
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【解析】解不等式
,则其解为
.
又因为
,所以
.
求解集合
:解不等式
,则
,得
,所以
. 那么
或
.
所以
.
故选:B.
10.(2025·高三·广东·开学考试)已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为集合
,得
.
故选:C.
11.(2025·高三·河北·开学考试)若集合
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为集合
所以
,
所以
.
18
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故选:B.
12.(2025·高三·全国·开学考试)已知集合
,
,且
,则
( )
A.0
B.1
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
,
若
,则
,或
,
解得
,或
,或
,
经验证,当
时,不满足集合中元素的互异性,舍去,
所以当
时,
;
当
时,
,
故选:C.
13.(多选题)(2025·贵州安顺·模拟预测)已知集合
,若“
”是“
”的充分条件,则实数
的取值可以是( )
A.1
B.
C.2
D.4
【答案】BC
【解析】由题意得
,解得
,则BC 符合题意.
故选:BC.
14.(多选题)(2025·湖南长沙·模拟预测)图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
19
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A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】如图,在阴影部分区域内任取一个元素
,则
或
,所以阴影部分所表示的集合
为
,再根据集合的运算可知,阴影部分所表示的集合也可表示为
,
所以选项AD 正确,选项BC 不正确.
故选:AD.
15.(多选题)(2025·福建泉州·模拟预测)已知集合
均为
的子集,若
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】因为集合
均为
的子集,且
,
画出韦恩图,如图所示:
结合图像:由
,所以A 正确;由
,所以B 错误;
由
,所以C 错误;由
,所以D 正确.
故选:AD.
20
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16.(多选题)已知集合
,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】由题意得,集合
,
,
,
所以
,结合选项,可得A,C 正确,B,D 错误.
故选:AC.
17.(2025·江西南昌·一模)已知集合
,
,则
的元素个数为 .
【答案】
【解析】因为
,
,则
.
因此,集合
的元素个数为
.
故答案为:
.
18.(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.
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故答案为:
或
19.(2025·高三·山东聊城·开学考试)已知集合
,
.若
,则m 的取值范围
是 .
【答案】
或
【解析】因
,
,
,则
或
.
故答案为:
或
20.(2025·甘肃·二模)建党百年之际,影片《
》《长津湖》《革命者》都已陆续上映,截止
年
月底,《长津湖》票房收入已超
亿元,某市文化调查机构,在至少观看了这三部影片中的其中一部影
片的市民中随机抽取了若干人进行调查,得知其中观看了《
》的有
人,观看了《长津湖》的有
人,观看了《革命者》的有
人,数据如图,则图中
;
;
.
【答案】
【解析】由题意得:
,解得:
.
故答案为:;;
.
21.已知集合
.
(1)若
,求
;
(2)若
,求实数
的取值范围.
22
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【解析】(1)当
时,
,
又
,
故
,
.
(2)
,
当
时,
,解得
,
当
时,
解得
,
故
的取值范围是
.
23