内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
专题02 集合中的参数问题
集合中的含参问题是一种较难的问题,也是学生容易出错的题型。其要点在于学生不能正确判断端点值能否取到,忘记考虑空集这一情况。高考关于集合中的含参问题的考查,往往与集合元素的性质、函数、解不等式相结合,有时以小题的面目出现,有时渗透于解答题之中.
从近几年高考命题看,考查力度与以往基本相同,与之相关的题目,往往有一定的难度,关键是分类讨论这种思想的理解和应用.
【题型导图】
类型一 元素与集合的关系中的含参问题
例1:(2021·福建福州三中高一期中)已知集合M={﹣2,3x2+3x﹣4,x2+x﹣4},若2∈M,求x的值.
【思路解析】由已知2是集合M的元素,分类讨论列出方程,求出x的值,将x的值代入集合,检验集合的元素需满足互异性.
【解析】当3x2+3x﹣4=2时,3x2+3x﹣6=0,x2+x﹣2=0,
x=﹣2或x=1.经检验,x=﹣2,x=1均不合题意.
当x2+x﹣4=2时,x2+x﹣6=0,x=﹣3或2.
经检验,x=﹣3或x=2均合题意.
∴x=﹣3或x=2.
【变式1】(2021·河北沧州市高一期中)已知集合,若,则中所有元素之和为( )
A.3
B.1
C.
D.
【答案】C
【分析】根据,依次令中的三个元素分别等于1,根据集合中元素的互异性作出取舍,求得结果.
【详解】若,则,矛盾;若,则,矛盾,故,解得(舍)或,
故,元素之和为,故选:C.
【变式2】设集合A={2,3,a2+2a﹣3},集合B={|a+3|,2 },已知5∈A,且5∉B.求a
的值.
【详解】由于5∈A,且A={2,3,a2+2a﹣3},
∴a2+2a﹣3=5,即a2+2a﹣8=0解得a=2或﹣4,
又当a=2时,B={5,2}不符合条件5∉B,所以a=2不符合题意;
当a=﹣4时,B={1,2},符合条件5∉B,所以a=﹣4为所求.
故答案为a=﹣4.
【变式3】已知集合A={(x,y)|2x﹣y+m>0},B={(x,y)|x+y﹣n≤0},若点P(2,3)
∈A,且P(2,3)∉B,求m、n的取值范围.
【详解】将点(2,3)代入A 中的不等式得到:
4﹣3+m>0,解得:m>﹣1;
因为点(2,3)不在B中,
所以将点(2,3)代入B 中的不等式得到:
2+3﹣n≤0不成立,
即2+3﹣n>0,解得:n<5.
【痛点直击】1. 已知某元素属于或不属于集合,求参数的取值范围是一种常见题型,一般利用分类讨论思想求解
2.要注意两点,一是分类讨论需做到不重不漏,二是一定要将所求得的参数带入集合进行检验.
类型二 集合中元素个数的含参问题
例2.(2021·天津南开区四十三中高一月考)集合
,若集合
中只有一个元素,则由实数
的值组成的集合为________.
【答案】
【分析】分
和
两种情况,分别讨论集合
,进而可求出答案.
【详解】当
时,方程
可化为
,解得
,满足题意;
当
时,要使集合
中只有一个元素,
则方程
有两个相等的实数根,
所以
,解得
,此时集合
,满足题意.
综上所述,
或
,即实数
的值组成的集合为
.故答案为:
.
【变式1】若集合A={x|x2+ax+b=x}中,仅有一个元素a,则a= ,b= .
【答案】
;
【详解】∵集合A={x|x2+ax+b=x}中,仅有一个元素a,
∴a2+a2+b=a且△=(a﹣1)2﹣4b=0
解得a=
,b=
.
故a、b的值分别为
,
.
【变式2】(2021·上海市莘庄中学高一期中)已知集合中的所有元素之和为2,则实数a的取值集合为______.
【答案】或
【分析】推导出的解为或无解,由此能求出实数a的取值集合.
【详解】集合中的所有元素之和为2,已经确定2是其中的元素,
的解为或无解,
或
,解得.
实数a的取值集合为或.
故答案为或.
【变式3】已知集合A={x∈R|ax2﹣3x+2=0,a∈R}.
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A中只有一个元素,求a的值,并把这个元素写出来;
(3)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.
【分析】(1)A为空集,表示方程ax2﹣3x+2=0无解,根据一元二次方程根的个数与△的关系,我们易得到一个关于a的不等式,解不等式即可得到答案.
(2)若A中只有一个元素,表示方程ax2﹣3x+2=0为一次方程,或有两个等根的二次方程,分别构造关于a的方程,即可求出满足条件的a值.
(3)若A中至多只有一个元素,则集合A为空集或A中只有一个元素,由(1)(2)的结论,将(1)(2)中a的取值并进来即可得到答案.
【详解】(1)若A是空集,
则方程ax2﹣3x+2=0无解
此时△=9﹣8a<0,即a>
(2)若A中只