【文档说明】(新高考数学)高考一轮复习核心考点讲与练考点01《 集合》(解析版) .doc,共(21)页,1.445 MB,由MTyang资料小铺上传
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考点01集合(核心考点讲与练)1、集合的概念:(1)集合中元素特征,确定性,互异性,无序性;(2)集合的分类:①按元素个数分:有限集,无限集;②按元素特征分;数集,点集。如数集{y|y=x2},表示非负实数集,点集{(x,y)|y=x2}表示开口向上,以y轴为对称轴的抛物线;
(3)集合的表示法:①列举法:用来表示有限集或具有显著规律的无限集,如N+={0,1,2,3,„};②描述法。2、两类关系:(1)元素与集合的关系,用或表示;(2)集合与集合的关系,用,,=表示,当AB时,称A是B的子集;当AB
时,称A是B的真子集。3、集合运算(1)交,并,补,定义:A∩B={x|x∈A且x∈B},A∪B={x|x∈A,或x∈B},CUA={x|x∈U,且xA},集合U表示全集;(2)运算律,如A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩
C),CU(A∩B)=(CUA)∪(CUB),CU(A∪B)=(CUA)∩(CUB)等。集合基本运算的方法技巧:(1)当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进行运算,也可借助Venn图运算;(2)当集合是用不等式表示时,可运用数轴求解.对于端点处的取舍,可以单独检
验.集合常与不等式,基本函数结合,常见逻辑用语常与立体几何,三角函数,数列,线性规划等结合.venn图法解决集合运算问题一、单选题1.(2022·海南·嘉积中学模拟预测)已知全集UR,集合2,3,4A,集合0,2,4,5
B,则图中的阴影部分表示的集合为()A.2,4B.0C.5D.0,5【答案】D【分析】根据给定条件,利用韦恩图表达的集合运算直接计算作答.【详解】依题意,图中的阴影部分表示的集合是()UABð,而全集UR,2,3,4A,0,2,4,5B,所以(){0,5}UAB
ð.故选:D2.(2022·山东潍坊·模拟预测)如图,已知全集UR,集合1,2,3,4,5A,120Bxxx,则图中阴影部分表示的集合中,所包含元素的个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【分析】求出集合B,分析
可知阴影部分所表示的集合为UAB∩ð,利用交集的定义可求得结果.【详解】因为1201Bxxxxx或2x,则12UBxxð,由题意可知,阴影部分所表示的集合为1,2UABð.故选:B.3.(2022·浙江绍
兴·模拟预测)已知全集0,1,2,3,4,5U,集合1,3,5A,0,1B,则()A.0B.2,4C.0,1,3,5D.0,1,2,4【答案】A【分析】根据集合的补集与交集的运算求解即可.【详解】解:因
为全集0,1,2,3,4,5U,集合1,3,5A,0,1B,所以,所以.故选:A二、填空题4.(2020·江苏南通·三模)已知集合A={0,2},B={﹣1,0},则集合AB=_______.【答案】{﹣1,0,2}【解析】直接根据并集运算的定义求解即可.【详解
】解:∵A={0,2},B={﹣1,0},∴AB={﹣1,0,2},故答案为:{﹣1,0,2}.【点睛】本题主要考查集合的并集运算,属于基础题.分类讨论方法解决元素与集合关系问题1.(2022·北京石景山·一模)已知非空集合A,B满足:ABR,AB,函数3,,32,xxA
fxxxB对于下列结论:①不存在非空集合对,AB,使得fx为偶函数;②存在唯一非空集合对,AB,使得fx为奇函数;③存在无穷多非空集合对,AB,使得方程0fx无解.其中正确结论的序号为_________.【答案】①③【分析】通过求解
332xx可以得到在集合A,B含有何种元素的时候会取到相同的函数值,因为存在能取到相同函数值的不同元素,所以即使当x与x都属于一个集合内时,另一个集合也不会产生空集的情况,之后再根据偶函数的定义判断①是否正确,根据奇函数的定义判断②是否正确,解方程()0fx判断③是否正确【详
解】①若xA,xA,则3()fxx,3()fxx,()()fxfx若xB,xB,则()32fxx,()32fxx,()()fxfx若xA,xB,则3()fxx,()32fxx,()()fxfx
若xB,xA,则()32fxx,3()fxx,()()fxfx综上不存在非空集合对,AB,使得fx为偶函数②若332xx,则1x或2x,当1B,时,(1)312f满足当1x时31x,
所以()fx可统一为3()fxx,此时3()()fxxfx为奇函数当2B,ABRð时,(2)3(2)28f满足当2x时38x,所以()fx可统一为3()fxx,此时3()()fxxfx为奇函数所以存在非
空集合对,AB,使得fx为奇函数,且不唯一③30x解的0x,320x解的23x,当非空集合对(,)AB满足0A且23B,则方程无解,又因为ABR,AB,所以存在无穷多非空集合对,AB,使得方程0fx无解故答案为
:①③【点睛】本题主要考查集合间的基本关系与函数的奇偶性,但需要较为缜密的逻辑推理①通过对x所属集合的分情况讨论来判断是否存在特殊的非空集合对(,)AB使得函数()fx为偶函数②观察可以发现3x为已知的奇函数,通过求得不同元素的相同函数值将解析式32x归并到3x当中
,使得()fx成为奇函数③通过求解解析式零点,使得可令两个解析式函数值为0的元素均不在所对应集合内即可得到答案2(2020·北京·模拟预测)对给定的正整数n,令1{(naa,2a,,)|{0niaa,1},1
i,2,3,,}n.对任意的1(xx,2x,,)nx,1(yy,2y,,)nny,定义x与y的距离1122(,)nndxyxyxyxy.设A是n的含有至少两个元素的子集,集合{(,)|Ddx
yxy,x,}yA中的最小值称为A的特征,记作(A).(Ⅰ)当3n时,直接写出下述集合的特征:{(0A,0,0),(1,1,1)},{(0B,0,0),(0,1,1),(1,0,1),(1,1,0)},{(0C,0,0),(0
,0,1),(0,1,1),(1,1,1)}.(Ⅱ)当2020n时,设2020A且(A)2,求A中元素个数的最大值;(Ⅲ)当2020n时,设2020A且(A)3,求证:A中的元素个数小于202022021.【答案】(Ⅰ)答案详见解析;(Ⅱ)22
019;(Ⅲ)证明详见解析.【解析】(Ⅰ)根据x与y的距离d的定义,直接求出(,)dxy的最小值即可;(Ⅱ)一方面先证明A中元素个数至多有22019个元素,另一方面证明存在集合A中元素个数为22019个满足题意,进而得出A中元素个数的最大值;(Ⅲ)
设1{Ax,2x,}mx,定义x的邻域2020(){|(,)1}iiNxadax„,先证明对任意的1im剟,()iNx中恰有2021个元素,再利用反证法证明()()ijNxNx,于是得到12()()()mNxNxNx中
共有2021m个元素,但2020中共有20202个元素,所以202020212m„,进而证明结论.【详解】(Ⅰ)(A)3,(B)2,(C)1;(Ⅱ)(a)一方面:对任意的1(aa,2a,3a,,2019a,2020)aA,令f(a)1(a,2a,3a,
,2019a,2020)a,则(da,f(a)2020)1212a,故f(a)A,令集合{Bf(a)|}aA,则AB,2020()AB且A和B的元素个数相同,但2020中共有20202个元素,其中至多一半属于A,故A中至多有22019个元素.(b)另一方面:设1{(
Aa,2a,,20202020122020)|aaaa是偶数},则A中的元素个数为0242020201920202020202020202CCCC对任意的1(xx,2x,,2020)x,1(yy,2y,,202
0)yA,xy,易得1122(,)nndxyxyxyxy与112220202020xyxyxy奇偶性相同,故(,)dxy为偶数,由xy,得(,)0dxy,故(,)2dxy…,注意到(0,0,0,0,,0,0),(1,1,0,0,0,0)A
且它们的距离为2,故此时A满足题意,综上,A中元素个数的最大值为22019.(Ⅲ)当2020n时,设2020A且(A)3,设1{Ax,2x,}mx,任意的ixA,定义x的邻域2020(){|(,)1}
iiNxadax„,(a)对任意的,()iNx中恰有2021个元素,事实上①若(,)0idax,则iax,恰有一种可能;,②若(,)1idax,则a与ix,恰有一个分量不同,共2020种可能;综上,()i
Nx中恰有2021个元素,(b)对任意的,()()ijNxNx,事实上,若()()ijNxNx,不妨设()()ijaNxNx,1(jxx,2x,,2020)x,则20201(,)ijkkkdxxxx20201(||)kkkxaax
„20202020112kkkkxaax„,这与(A)3,矛盾,由(a)和(b),12()()()mNxNxNx中共有2021m个元素,但2020中共有20202个元素,所以,注意到m是正整数
,但202022021不是正整数,上述等号无法取到,所以,集合A中的元素个数m小于202022021.【点睛】本题考查集合的新定义,集合的含义与表示、集合的运算以及集合之间的关系,反证法的应用,考查学生分析、解决问题的能力,正确理解新定义是关键,综合性较强,属于难题.根
据集合包含关系求参数值或范围一、单选题1.(2021·全国·模拟预测)已知集合232Axyxx,22Bxxk.若ABA,则实数k的取值范围为()A.7,B.,1C.1,7D.
,17,【答案】D【分析】求出集合,AB,再根据ABA,知AB,列出不等式,解之即可得出答案.【详解】解:解不等式2320xx,得13x,即13Axx,22Bxxkxxk
或4xk,由ABA,知AB,所以43k或1k,解得7k或1k.故选:D.2.(2021·全国·模拟预测)已知集合24Axx,2211Bxxa,若ABB,
则实数a的取值范围是()A.1,3B.2,3C.1,3D.2,3【答案】B【分析】首先通过解绝对值不等式化简集合B,然后由题意得BA,从而建立不等式组求得a的范围.【详解】解不等式2211xa,得1axa,所以1Bxaxa.由ABB,得BA,∴2
14aa,解得23a﹒故选:B数轴法解决集合运算问题一、单选题1.(2022·四川·泸县五中模拟预测(文))设全集UR,已知集合2|4Axxx{},|4Bxyx{},则=()A.[0,4]B.(,4]C.(,0)D.[0,)【答案】D
【分析】化简集合,AB,先求出AB,再求出其补集即可得解.【详解】2|4Axxx{}{|0xx或4}x,|4Bxyx{}{|4}xx,所以{|0}ABxx,所以{|0}xx,即()UABð[0,).故选:D2.(2022·江西宜春·模拟预测(文))已知集合
1Axyx,2Bxx,则AB()A.RB.C.1,2D.1,2【答案】D【分析】求函数定义域化简集合A,解不等式化简集合B,再利用交集的定义求解作答.【详解】由1yx得1x,则[1,
)A,由2x解得22x,即(2,2)B,所以[1,2)AB.故选:D3.(2022·全国·模拟预测(文))已知集合2log1Mxx,21Nxx,则MN()A.,1B.,2C.1,2D.0,1【答案】C【分析
】求出集合M,N,然后进行并集的运算即可.【详解】∵02Mxx,11Nxx,∴[1,2)MN.故选:C.二、填空题4.(2022·重庆市育才中学模拟预测)设集合23,650AxxBxxx,则AB__
______.【答案】[1,3]【分析】根据交集的定义求解即可.【详解】解不等式2650xx≤,得150xx,解得15x≤≤,即1,5B,1,3AB;故答案为:1,3.5.(2020·上海·模拟预测)已知集合2log21Axx
,31Bxx,则AB______.【答案】3,4【分析】先解对数不等式和分式不等式求得集合A、B,再根据交集定义求得结果.【详解】因为2log2102224Axxxx
,,331003xBxxxx,,,所以3,4AB,故答案为:3,4.【点睛】本题考查对数不等式和分式不等式的解法以及交集定义,属于基础题.6.(2020·江苏·模拟预测)已知集合|12Axx
,|0Bxx,则AB______.【答案】|02xx【分析】利用集合的交运算即可求解.【详解】由集合|12Axx,|0Bxx,所以AB|02xx.故答案为:|02xx【点睛】本题主要考查了集合的交概念以及运算
,属于基础题.7.(2020·江苏·吴江盛泽中学模拟预测)已知集合0,1,2A,集合2|20Bxx,则AB________.【答案】0,1【详解】0,1,2A,220=02Bxxxx
,所以01AB,.【点睛】本题考查了交集运算,此题属于简单题.8.(2020·江苏镇江·三模)已知全集U=R,A={x|f(x)=ln(x2﹣1)},B={x|x2﹣2x﹣3<0},则=_____.【答案】{|3xx或1}x【分析】先化简集合,AB,再求UBð
,最后求UABð得解.【详解】解:A={x|f(x)=ln(x2﹣1)}={x|x<﹣1或x>1},B={x|x2﹣2x﹣3<0}={x|﹣1<x<3},则UBð={x|x≥3或x≤﹣1},则UABð={|3xx或1}x,故答案
为:{|3xx或1}x.【点睛】本题主要考查对数型复合函数的定义域的求法,考查一元二次不等式的解法,考查集合的交集和补集运算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.一、单选题1.(2021·新高考全国11卷)设集合{1,2,3,4,
5,6},{1,3,6},{2,3,4}UAB,则UABð()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}【答案】B【分析】根据交集、补集的定义可求UABð.【详解】由题设可得U1,5,6Bð,故U1,6ABð
,故选:B.2.(2021·新高考全国1卷)设集合24Axx,2,3,4,5B,则AB()A.2B.2,3C.3,4D.2,3,4【答案】B【分析】利用交集的定义可求AB.【详解】由题设有2,3AB,故选:B.3.
(2021·全国·高考真题)设集合24Axx,2,3,4,5B,则AB()A.2B.2,3C.3,4D.2,3,4【答案】B【分析】利用交集的定义可求AB.【详解】由题设有2,3AB,故选:B.4.(2021·全国·高考真题(理))已知集合21,Ss
snnZ,41,TttnnZ,则()A.B.SC.TD.Z【答案】C【分析】分析可得TS,由此可得出结论.【详解】任取tT,则41221tnn,其中nZ,所以,tS,故TS,因
此,STT.故选:C.5.(2021·全国·高考真题(理))设集合104,53MxxNxx,则MN()A.103xxB.143xxC.
45xxD.05xx【答案】B【分析】根据交集定义运算即可【详解】因为1{|04},{|5}3MxxNxx,所以1|43MNxx,故选:B.【点睛】本题考查集合的运算,属基础题,在高考中要求不高,掌握集合的交并补的基本概念即可求解.
6.(2021·全国·高考真题)设集合{1,2,3,4,5,6},{1,3,6},{2,3,4}UAB,则()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}【答案】B【分析】根据交集、补集的定义可求.【详解】由题设可得,故,故选:B.一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习)
已知集合ln3Mxyx,xNyye,则RMNð()A.3,0B.0,3C.0,3D.0,3【答案】B【分析】由题知3Mxx,0Nyy,进而根据补集
运算与交集运算求解即可.【详解】解:因为ln33Mxyxxx,0xNyyeyy,所以R3Mxxð,所以RMNð030,3xx故选:B2.(2
022·全国·高三专题练习)已知集合2,1xMyyx,22Nxyxx,则MN等于()A.B.2C.1,D.0,【答案】D【分析】利用指数函数的单调性求出指数函数的值域进而得出集合M,根据二次根式的意义求出集合N,利用并集的定义和
运算直接计算即可.【详解】112222xxyMyy.2200202xxxNxx.因此[0,)MNU.故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)已知集合
14Axx,3Bxx,则AB()A.34xxB.33xxC.14xxD.13xx【答案】D【分析】先化简集合B,再去求AB.【详解】333B
xxxx则143313ABxxxxxx故选:D4.(2022·全国·高三专题练习)已知集合62Axx,3,ByyxxA,则AB()A.01xxB.12xxC.02xx
D.13xx【答案】B【分析】首先根据定义域求出函数的值域,得集合B,然后根据集合的交集运算法则求得结果.【详解】当62x时,133x,则13Byy,所以12ABxx.
故选:B.5.(2022·全国·高三专题练习)已知全集UR,集合2,1xAyyx,2lg9Bxyx,则图中阴影部分表示的集合为()A.[]3,2-B.3,2C.3,2D.3,2【答案】B【分析】
先求出集合A、B,由韦恩图分析,求UBAð.【详解】由1x,得22x,则2,A,所以U,2Að.\由290x,得33x,则3,3B,则图中阴影部分表示的集合为U3,2B
Að.故选:B.6.(2022·全国·高三专题练习)已知集合22Axx,2230BxNxx,则AB()A.12xxB.21xxC.1,2D.0,1,2【答案】D【分析】先解不含
参数的一元二次不等式,进而求出集合B,然后根据交集的概念即可求出结果.【详解】解不等式2230xx得13x-<<,又xN,所以0,1,2B,所以0,1,2AB,故选:D.7.(2022·全国·高三专题练习)已知集合ln10Axx,20Bxxx,则下
列结论一定正确的是()A.BAB.ABC.1,ABD.ABR【答案】B【分析】由对数函数定义域、一元二次不等式的解法分别求得集合,AB,进而得到结果.【详解】011010,1Axxxx,
010,1Bxx,0,1ABA,0,1ABB,AB.故选:B.8.(2022·全国·高三专题练习)已知集合2,0xAyyx,ln2Bxyx,则AB()A.1,2B.1,2C
.1,2D.,【答案】C【分析】利用指数函数的性质可化简集合A,根据对数函数性质得集合B,然后计算交集.【详解】由已知2,0[1,)xAyyx,ln(2)Bxyx{|20}{|2},2xxxx
,∴[1,2)AB.故选:C.9.(2022·全国·高三专题练习)若集合23AxZxx,2,BxyxyA,则AB()A.0,1,2B.0,2C.0,1D.1,2【答案】C【分析】先解不等式求出集合A,再求出集合B,然后求两集合的交集
即可【详解】解不等式23xx≤,得03x,又xZ,所以0,1,2,3A,所以132,0,,1,22BxyxyA,所以0,1AB.故选:C10.(2022·全国·高三专题练习)已知集合2{|230}Axxx,2Bxyx
,则AB()A.3,B.2,C.,10,D.,12,【答案】D【分析】根据一元二次不等式的解法和函数定义域的定义,求得集合,AB,集合集合并集的运算,即可求解.【详解】由不等式2230xx,解得1x或3x,所
以集合{|1Axx或3}x,又由20x,解得2x,所以集合2Bxx,所以,12,AB.故选:D.11.(2022·全国·高三专题练习)设全集24UxNx,0,2A,则UAð为(
)A.1,3B.0,1,3C.1,1,3D.1,0,1,3【答案】A【分析】根据全集U求出A的补集即可.【详解】24=0,1,2,3UxNx,0,2A,
U=1,3Að.故选:A.12.(2022·全国·高三专题练习)已知集合4Axyx,1,2,3,4,5B,则AB().A.2,3B.1,2,3C.1,2,3,4D.2,3,4【答案】C【分析】先化简集合A,再利用集合的交集运算求解.
【详解】因为集合44Axyxxx,1,2,3,4,5B,所以AB1,2,3,4,故选:C13.(2022·全国·高三专题练习)已知集合22log213,40AxxBxx,则A
BRIð()A.122xxB.122xxC.22xxD.【答案】A【分析】先求出集合A和集合A的补集,集合B,再求出ABRð【详解】由22log(21)3log8x,得0218x,解得1922x
,所以1922Axx,所以12RAxxð或,由240x得22x,所以22Bxx,所以ABRIð122xx故选:A14.(2022·全国·高三
专题练习)已知集合{1,0,1,2,3,4}A,2ln2Bxx,图中阴影部分为集合M,则M中的元素个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】由Venn图得到AMABð求解.【详解】如图所示
AMABð,2ln2x,22lnlnex,解得eex且0x,(e,0)(0,e)B又{1,0,1,2,3,4}A,{1,1,2}AB,{0,3,4}AABð,{
0,3,4}M,所以M中元素的个数为3故选:C15.(2022·全国·高三专题练习)已知全集{}2,1,0,1,2U=--,21AxZx,1,0,1B,则UBAð()A.B.
0C.1D.0,1【答案】C【分析】根据集合的运算法则计算.【详解】{2,1,2}UAð,(){1}UBAð.故选:C.二、多选题16.(2022·全国·高三专题练习)已知集合E是由平面向量组成的集合,若对任意,abE,0,1t,均有1tatbE,则称集
合E是“凸”的,则下列集合中是“凸”的有().A.,exxyyB.,lnxyyxC.,210xyxyD.22,1xyxy【答案】ACD【分析】作出各个选项表示的平面区域,根据给定集合E是“凸”的意义判断作答.【详解】设OAa,OBb,
1OCtatb,则C为线段AB上一点,因此一个集合E是“凸”的就是E表示的平面区域上任意两点的连线上的点仍在该区域内,四个选项所表示的平面区域如图中阴影所示:ABCD观察选项A,B,C,D所对图形知,B不符合题意,ACD符合题意.故选:ACD【点睛】思路点
睛:涉及符合某个条件的点构成的平面区域问题,理解不等式变为对应等式时的曲线方程的意义,再作出方程表示的曲线,作图时一定要分清虚实线、准确确定区域.17.(2022·全国·高三专题练习)已知全集UR,集合1|02xAxx
,则关于UAð的表达方式正确的有()A.,12,B.210xxx∣C.102xxx∣D.,12,【答案】AB【分析】根据补集的概念及分式不等式及其解法即可求解.【详解】由题意得,
1|0|2101,22xAxxxxx,所以,12,|210UAxxxð,故AB正确,CD错误,故选:AB.18.(2022·全国·高三专题练习)设x表示不大于x的最大整数,已知集合
22Mxx,250Nxxx,则()A.lg2002B.02MNxxC.lg2lg3lg51D.15MNxx【答案】ABD【分析】由对数运算可知2lg2003,lg2lg3lg51
lg30,1,由x的定义可知AC正误;解不等式求得集合,MN,由交集和并集定义可知BD正误.【详解】对于A,1002001000,2lg2003,lg2002,A正确;对于C,lg2lg3lg5lg2lg5lg31lg30,1,l
g2lg3lg50,C错误;对于BD,2212Mxxxx,05Nxx,02MNxx,15MNxx,BD正确.故选:ABD.19.(2022·全国·高三专题练习)给定数集M,若对于任意a,bM,有abM+?,且abM
,则称集合M为闭集合,则下列说法中不正确的是()A.集合4,2,0,2,4M为闭集合B.正整数集是闭集合C.集合{|3,}MnnkkZ为闭集合D.若集合12,AA为闭集合,则12AA为闭集合【答案】ABD【分析】根据集合M为闭集合的定义,对选项进行逐一判断,可得出答案.【
详解】选项A:当集合4,2,0,2,4M时,2,4M,而246M,所以集合M不为闭集合,A选项错误;选项B:设,ab是任意的两个正整数,则abM+?,当ab时,ab是负数,不属于正整数集,所以正整数集不为闭集合,B选项错误;选项
C:当3,MnnkkZ时,设12123,3,,akbkkkZ,则12123,3abkkMabkkM,所以集合M是闭集合,C选项正确;选项D:设1232AnnkkZA
nnkkZ,,,,由C可知,集合12,AA为闭集合,122,3AA,而1223AA,故12AA不为闭集合,D选项错误.故选:ABD.三、填空题20.(2022·全国·高三专题练习)已知集合{1,0,
1,2}A,{|03}Bxx,则AB___________【答案】{1,2}【分析】利用交集的定义进行求解.【详解】因为{1,0,1,2}A,{|03}Bxx,所以{1,2}AB.故答案为:{1,2
}.