题型1 集合的含义与元素的特征
1. [山东济南 2026®高一期中] 下列各组对象中,能构成集合的是 ( )
A. 班级里成绩好的同学
B. 喜欢运动的人
C. 小于 5 的正整数
D. $\sqrt{3}$ 的所有近似值
2. [湖南部分学校 2025 高一联考] 集合 $A=\{a, b, c\}$ 中的三个元素表示某一个三角形的三边长度,那么这个三角形一定不是 ( )
A. 等腰三角形
B. 锐角三角形
C. 直角三角形
D. 钝角三角形
3. 由实数 $x, -x, |x|, \sqrt{x^2}, (\sqrt{x^2})^3, -\sqrt[3]{x^3}$ 所组成的集合,最多可含有的元素个数为 ( )
题型2 元素与集合的关系
4. [吉林长春东北师大附中 2026 高一月考] 下列所给四个关系中:① $2 \in \mathbf{R}$;② $\sqrt{2} \in \mathbf{Z}$;③ $0 \in \mathbf{N}$;④ $|-\sqrt{3}| \in \mathbf{Q}$,正确的个数为 ( )
5. (多选) [浙江杭州 2026 高一期中] 已知集合 $M=\{0, m+1, m^2-3\}$,且 $4 \notin M$,则 $m$ 的值可以为 ( )
A. 3
B. 7
C. -3
D. $-\sqrt{7}$
6. (多选) 已知 $x,y,z$ 为非零实数,代数式 $\frac{x}{|x|} + \frac{y}{|y|} + \frac{z}{|z|} + \frac{|xyz|}{xyz}$ 的值所组成的集合是 $M$,则下列判断正确的是 ( )
A. $0 \notin M$
B. $2 \in M$
C. $-4 \in M$
D. $4 \in M$
7. 已知集合 $A=\{x | 3x-1-m < 0\}$,若 $1 \in A$,则实数 $m$ 的取值范围是 ________.
8. [河北石家庄一中 2026 高一质量检测] 已知集合 $A = \{ x \mid x = m + \sqrt{3}n, m \in \mathbf{Z}, n \in \mathbf{Z} \}$, $B = \left\{ x \mid x \in A \text{ 且 } \frac{1}{x} \in A \right\}$.
(1) 判断 $2+\sqrt{3}, 3-\sqrt{3}, 0.7+4\sqrt{3}$ 中的哪些元素属于 $B$;
(2) 证明:若 $x \in B, y \in B$,则 $xy \in B$.
题型3 集合的表示方法
9. [陕西西安交大附中 2026 高一月考] 集合 $\{x \in \mathbf{N} | x-2 < 2\}$ 用列举法表示是 ( )
A. $\{1, 2, 3\}$
B. $\{1, 2, 3, 4\}$
C. $\{0, 1, 2, 3, 4\}$
D. $\{0, 1, 2, 3\}$
10. [天津第八中学 2026 高一月考] 下列集合的表示正确的是 ( )
A. 自然数集可表示为 $\mathbf{N}$
B. 由 $1, 2, 3, 1, 4$ 构成的集合是 $\{1, 2, 3, 1, 4\}$
C. 满足 $-2 \leqslant x < 1$ 的实数 $x$ 构成的集合是 $\{-2 \leqslant x < 1\}$
D. 二次函数 $y=-x^2+1$ 图象上的所有点的坐标构成的集合是 $\{y | y=-x^2+1\}$
11. [河南安阳 2026 高一联考] 设集合 $A=\{1, 9\}$, $B=\{x \mid x^2=a, x \in A\}$, 则 $B$ 中的元素个数最多为 ( )
12. (多选) 已知集合 $M=\{(1, 0)\}$, 则下列与 $M$ 相等的集合为 ( )
A. $\left\{(x,y) \middle| \begin{cases} x-y=1 \\ x+y=1 \end{cases}\right\}$
B. $\{(x,y) \mid y=\sqrt{x-1}+\sqrt{1-x}\}$
C. $\left\{x \mid x=\frac{(-1)^n-1}{2}, n \in \mathbf{N}\right\}$
D. $\{x \mid -1 < x < 2, x \in \mathbf{N}\}$
13. [安徽合肥一中 2026 高一期中] 若集合 $A=\{x \mid ax^2+2x+1=0\}$ 中只有一个元素,则满足条件的实数 $a$ 为 ________.
14. (教材变式) 选择适当的方法表示下列集合:
(1) Welcome 中的所有字母组成的集合;
(2) 所有正偶数组成的集合;
(3) 二元二次方程组 $\begin{cases} y=x \\ y=x^2 \end{cases}$ 的解集;
(4) 所有正三角形组成的集合.
易错点1 忽略集合中元素的互异性而致错
15. [河北保定 2026 高一月考] 若 $a \in \{-1, a^2\}$, 则实数 $a$ 的取值集合为 ________.
易错点2 不能正确理解集合的表示方法而致错
16. (多选) 给出下列说法,其中正确的是 ( )
A. 集合 $\{x \in \mathbf{N} \mid x^3=x\}$ 用列举法表示为 $\{0, 1\}$
B. 实数集可以表示为 $\{x \mid x \text{ 为所有实数}\}$ 或 $\mathbf{R}$
C. 方程组 $\begin{cases} x+y=0 \\ x-y=-1 \end{cases}$ 的解组成的集合为 $\left\{x=-\frac{1}{2}, y=\frac{1}{2}\right\}$
D. 方程 $(x-2)^2+(y+3)^2=0$ 的所有解组成的集合为 $\{(2, -3)\}$
17. 用列举法表示集合 $\left\{\frac{6}{9-x} \in \mathbf{N} \mid x \in \mathbf{N}\right\}$ 的结果为 ________.
易错点3 不理解新定义的集合而致错
18. [湖北武汉华中科大附中 2026 高一月考] 对于数集 $A, B$, 定义 $A+B=\{x \mid x=a+b, a \in A, b \in B\}$, $A \div B = \left\{x \mid x=\frac{a}{b}, a \in A, b \in B\right\}$. 若集合 $A=\{1, 2\}$, 则集合 $(A+A) \div A$ 中所有元素之和为 ( )
A. 5
B. $\frac{15}{2}$
C. $\frac{21}{2}$
D. $\frac{23}{2}$
刷素养
19. [厦门大学 2024 强基计划] 以下数集与自然数集等势的是 ( )
注:若存在从集合 $A$ 到集合 $B$ 的一一对应,则称 $A$ 与 $B$ 等势。
A. 实数集
B. 整数集
C. 无理数集
D. 以上均是
20. [南京大学 2024 强基计划] 集合 $S=\{n \in \mathbf{N}^* \mid 1 \leqslant n \leqslant 150, n^2-1 \text{ 为 } 120 \text{ 的倍数}\}$, 则 $S$ 的元素个数为 ________.