本题导读

本题考查补集,以及区间表示。

📌【题干】

Question

(2022年北京卷) 已知全集 ,集合 ,则 \quad\quad

A.                 B.

C.                 D.

🔍【思路分析】

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  1. 识别集合类型:全集 和子集 均为连续的实数区间。

  2. 明确运算对象:本题考查的是补集 ,即要求在全集 的范围内,剔除掉属于集合 的部分,剩余元素所组成的集合。

  3. 注意端点开闭:补集运算中,原集合包含的端点(实心),在补集中将不再包含(空心);原集合不包含的端点(空心),在补集中若全集包含,则需要包含(实心)。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

方法一:直接运算法(代数法)

  1. 明确全集范围:,即区间 。

  2. 明确集合 的范围:,即区间 。

  3. 求补集 :

    在 的前提下,去掉 的部分。

    • 小于等于左边界的部分:(注意: 中不含 ,所以补集中包含 )。

    • 大于右边界的部分:(注意: 中含 ,所以补集中不含 )。

  4. 综合可得:。

  5. 转化为区间表示为:。

方法二:数轴分析法(直观推荐)

  1. 在数轴上画出全集 :标出从 到 的线段,两端均为空心圆圈。

  2. 在同一数轴上画出集合 :标出从 到 的线段,左端点 为空心圆圈,右端点 为实心点。

  3. 寻找补集区域:在全集 的线段上,擦除掉集合 覆盖的线段,观察剩下的部分。

  4. 剩下的部分分为两段:

    • 左侧段:从 到 。因为擦除的 在 处是空心的(没有带走 ),所以留下的左侧段在 处是实心的,即 。

    • 右侧段:从 到 。因为擦除的 在 处是实心的(带走了 ),所以留下的右侧段在 处是空心的,即 。

  5. 合并两段,即为 。

结论:对应选项 D 正确。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心技巧:处理连续区间的补集运算,强烈建议使用数轴法,可以直观地“割补”线段,避免逻辑遗漏。

  2. 易错辨析(端点反转原则):

    • 补集运算的易错点全在“端点”上。

    • 集合 中是 < 或 >(空心),其补集中对应的端点就是 或 (实心)。

    • 集合 中是 或 (实心),其补集中对应的端点就是 < 或 >(空心)。

  3. 试题评价:本题主要考查补集的运算及区间的表示,重点考查基本运算求解能力,属于高考中的必拿分基础题(2022年北京卷高考真题)。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:待补

  2. 结论推广:待补

🔗【关联脉络】

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