内容正文:
第02讲 集合间的基本关系(5大知识点+10大典例+变式训练+随堂检测)
题型一 判断集合的子集(真子集)的个数
题型二 求集合的子集(真子集)
题型三 判断两个集合的包含关系
题型四 根据集合的包含关系求参数
题型五 判断两个集合是否相等
题型六 根据两个集合相等求参数
题型七 空集的概念以及判断
题型八 空集的性质及应用
题型九 根据集合相等关系进行计算
题型十 子集的概念
知识点01:图(韦恩图)
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为图。
图和数轴一样,都是用来解决集合问题的直观的工具。利用图,可以使问题简单明了地得到解决。
对图的理解
(1)表示集合的图的边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.
(2)用图表示集合的优点是能够呈现清晰的视觉形象,即能够直观地表示集合之间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.
知识点02:子集
1子集:
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
(1)记法与读法:记作(或),读作“含于”(或“包含”)
(2)性质:
①任何一个集合是它本身的子集,即.
②对于集合,,,若,且,则
(3)图表示:
2集合与集合的关系与元素与集合关系的区别
符号“”表示集合与集合之间的包含关系,而符号“”表示元素与集合之间的从属关系.
知识点03:集合相等
一般地,如果集合的任何一个元素都是集合的元素,同时集合的任何一个元素都是集合的元素,那么集合与集合相等,记作.也就是说,若,且,则.
(1)的图表示
(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关
知识点04:真子集的含义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合是集合的真子集;
(1)记法与读法:记作,读作“真包含于”(或“真包含”)
(2)性质:
①任何一个集合都不是是它本身的真子集.
②对于集合,,,若,且,则
(3)图表示:
知识点05:空集的含义
我们把不含任何元素的集合,叫做空集,记作:
规定:空集是任何集合的子集,即;
性质:①空集只有一个子集,即它的本身,
(2),则
和
和
和
相同点
都表示无
都是集合
都是集合
不同点
表示集合;
是实数
不含任何元素
含有一个元素
不含任何元素
含有一个元素,该元素为:
关系
或者
【典型例题一 判断集合的子集(真子集)的个数】
1.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)若集合,则集合的子集共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(23-24高二下·天津滨海新·阶段练习)设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
3.(23-24高三上·河北石家庄·阶段练习)已知集合,则的真子集的个数是 .
4.(2024高三·全国·专题练习)满足的集合的个数是 .
5.(23-24高一上·云南大理·期末)已知集合.
(1)当时,求集合;
(2)若集合只有2个子集,求实数的值.
【典型例题二 求集合的子集(真子集)】
1.(23-24高一上·山东日照·阶段练习)已知集合满足,则集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,,则满足条件的集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(23-24高一上·河北沧州·期中)满足的集合的个数为 .
4.(2023高一·江苏·专题练习)已知集合,则集合A的真子集有 个.
5.(23-24高一上·安徽蚌埠·阶段练习)设集合,
(1)若,试判断集合与的关系.
(2)若,求实数的值组成的集合.
【典型例题三 判断两个集合的包含关系】
1.(23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习)设集合,则下列表述正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·江苏南通·三模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一·全国·课堂例题)已知集合,集合,则集合与的关系是 .
4.(23-24高一上·新疆·期中)已知集合M满足,则满足条件的集合M的个数是 .
5.(23-24高一上·湖南衡阳·阶段练习)已知集合.
(1)若,求的取值范围.
(2)若,求的取值范围.
【典型例题四 根据集合的包含关系求参数】
1.(2024·重庆·三模)已知集合,集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
2.(2024·辽宁抚顺·三模)设集合,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的值为 .
4.(2024高一上·全国·专题练习)若集合,则能使成立的a的取值集合为 .
5.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求的值;
(2)是否存在实数,,使.
【典型例题五 判断两个集合是否相等】
1.(23-24高一上·天津南开·阶段练习)已知集合,则( )
A.⫋ B.⫌
C. D.
2.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)下面选项中的两个集合相等的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)集合相等:对于两个集合A与B,如果集合A是集合B的 ,且集合B也是集合A的 ,那么称集合A与集合B相等,记作A=B.
4.(23-24高一上·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
5.(2023高一·江苏·专题练习)已知集合A有三个元素:,,,集合B也有三个元素:0,1,x.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数x的值;
(3)是否存在实数a,x,使集合A与集合B中元素相同?
【典型例题六 根据两个集合相等求参数】
1.(2024·云南大理·模拟预测)已知,其中,则( )
A.0 B.或 C. D.
2.(23-24高一上·湖北孝感·期中)已知集合,其中,则实数( )
A. B. C. D.2
3.(23-24高一·全国·竞赛)已知,若集合,则 .
4.(23-24高一上·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
5.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
【典型例题七 空集的概念以及判断】
1.(23-24高一上·海南海口·期中)有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是( )
A.①③ B.②④⑤ C.③④ D.①②⑤
2.(23-24高一上·重庆·期中)下列关于0与说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高一上·上海黄浦·期中)设集合,只有一个子集,则满足要求的实数 .
4.(22-23高一上·湖北十堰·阶段练习)有下列四个命题:
①是空集;
②若 ,则有2个;
③若集合 ,则集合中所有元素之和为-2;
④集合是有限集.
其中正确的命题的个数是 个.
5.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知集合,
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【典型例题八 空集的性质及应用】
1.(23-24高二上·云南文山·期末)下列式子表示正确的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·新疆·期中)下列四个关系式中正确的个数是( )
(1);(2);(3);(4).
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(22-23高一上·湖南永州·阶段练习)若集合 为空集,则实数的取值范围是 .
4.(23-24高二下·上海浦东新·期末)已知集合,则实数k的取值范围是 .
5.(23-24高一上·全国·课后作业)已知集合,,若,求的值.
【典型例题九 根据集合相等关系进行计算】
1.(23-24高一·全国·专题练习)已知,,若集合,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
2.(23-24高三上·江西赣州·期中)已知、,若,则的值为( )
A. B.0 C. D.或
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,集合,且,则实数 .
4.(23-24高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)设全集,集合,,且,则实数 .
5.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)设集合且满足①;②若,则.
(1)能否为单元素集合,为什么?
(2)求出只含有两个元素的集合;
(3)满足题设条件的集合共有几个?能否列出来?
【典型例题十 子集的概念】
1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知集合,若,是的两个非空子集,记满足“中元素的最小值大于中元素的最大值”为集合对,则所有集合对的个数为( )
A.16 B.17 C.18 D.19
2.(22-23高一上·浙江台州·阶段练习)集合有1个真子集,则( )
A. B. C. D.或
3.(23-24高一上·山东德州·阶段练习)若恰有8个子集,则a的取值范围是 .
4.(23-24高一上·浙江温州·阶段练习)设集合,,若,则实数的取值范围是 .
5.(22-23高一·全国·随堂练习)写出下列集合的所有子集:
(1);
(2).
【变式训练1 判断集合的子集(真子集)的个数】
1.(2024·黑龙江·三模)已知集合,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2024·安徽安庆·二模)若集合,当时,集合的非空真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.4
3.(23-24高二下·上海·期中)已知集合,那么的真子集有 个.
4.(23-24高一上·广东中山·阶段练习)集合的子集个数为 .
5.(22-23高一·全国·课堂例题)判断下列各组集合中,A是否为B的子集.
(1),;
(2),.
【变式训练2 求集合的子集(真子集)】
1.(23-24高一上·四川成都·期中)集合的一个子集是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)满足条件的集合有( )种
A.3 B.5 C.7 D.8
3.(23-24高一上·山西临汾·阶段练习)写出集合的一个非空子集 .
4.(23-24高一上·四川达州·阶段练习)设集合,集合A的子集个数是 个
5.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期中)已知集合,集合,若,求实数a的值.
【变式训练3 判断两个集合的包含关系】
1.(23-24高一上·陕西榆林·期中)已知集合,那么( )
A. B. C. D.
2.(2024·云南贵州·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·上海闵行·期中)下列写法中,正确的有
①;②;③;④.
4.(23-24高一上·全国·课后作业)已知集合,,则满足条件的集合C的个数为 ,满足条件B的集合C的个数为 .
5.(22-23高一上·广东东莞·期中)设集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求的取值范围.
【变式训练4 根据集合的包含关系求参数】
1.(2024·陕西西安·三模)设集合,,若,则( )
A.2 B.3 C.1 D.1或2
2.(23-24高一下·贵州遵义·阶段练习)已知集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·上海宝山·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
4.(23-24高一下·上海·期中)已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
5.(23-24高一上·北京·期中)已知集合,集合
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式训练5 判断两个集合是否相等】
1.(23-24高一上·河北·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
2.(23-24高一上·福建三明·阶段练习)若集合,,,则的关系是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·浙江温州·开学考试)已知,,则M N ( 填“”或“”或“”或“” ).
4.(2023高一·江苏·专题练习)集合与 相等集合.(填“是”或“不是”)
5.(23-24高一上·全国·课后作业)判断下列集合、是否表示同一集合,若不是,请说明理由.
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【变式训练6 根据两个集合相等求参数】
1.(23-24高一上·山西长治·期中)已知集合,,若,则( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
2.(2023高二·湖北·学业考试)设集合,,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,若,则实数的值是 .
4.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)若m,,且满足集合,则 .
5.(23-24高一上·辽宁阜新·阶段练习)若,求a的值
【变式训练7 空集的概念以及判断】
1.(2024高一上·全国·专题练习)下列四个集合中是空集的是( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高一·全国·随堂练习)下列四个集合中,( )是空集
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·江苏·课前预习)如果一个集合不含任何元素,则该集合称为 ;如果一个集合有无限个元素,则该集合可称为 .
4.(23-24高一·全国·课后作业)集合 .
5.(23-24高一·全国·课后作业)判断下列叙述正确性:
(1)∅={0};
(2)任何一个集合必有两个或两个以上的子集;
(3)空集没有子集;
(4)空集是任何一个集合的子集.
(5)空集是任何集合的真子集;
(6)若∅A,则A≠∅.
【变式训练8 空集的性质及应用】
1.(23-24高一上·重庆沙坪坝·阶段练习)下列说法中正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥,其中正确的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)关于的不等式组的解集为,则实数的取值范围为 .
4.(23-24高一上·吉林长春·阶段练习)已知集合,,集合C是A的子集,且.那么这样的子集C有 个.
5.(23-24高一·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,,求实数的取值范围;
(2)若,,求实数的取值范围.
【变式训练9 根据集合相等关系进行计算】
1.(23-24高一上·浙江温州·期中)若,则的值为( )
A. B.3 C. D.7
2.(23-24高一·全国·专题练习)已知,,若集合,则的( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·福建宁德·期中)设集合,,若,则实数 .
4.(23-24高一·全国·课后作业)集合,则 .
5.(23-24高一·江苏·课后作业)若某含有三个元素的集合可表示为,也可表示为,求实数a和b的值.
【变式训练10 子集的概念】
1.(23-24高一上·北京·期中)已知集合,则下列可以作为A的子集的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·广东东莞·阶段练习)集合,,,则满足条件的实数的值为( )
A.1或0 B.﹣2,0或2 C.0,1或2 D.﹣2,0,1或2
3.(23-24高三上·上海徐汇·期中)已知一个由五个实数组成的集合,的所有非空子集的元素和的总和等于,则的五个元素之和等于 .
4.(23-24高一上·湖北荆门·阶段练习)从集合M=中去掉所有3的倍数和5的倍数,则剩下的元素个数为
5.(22-23高一上·山东聊城·期中)求实数a的值.
(1)已知,,求实数a的值;
(2)已知集合,若集合A有两个子集,求实数a的值.
1.(23-24高二下·天津滨海新·阶段练习)设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
2.(2024·湖南衡阳·三模)已知集合,,若,则实数的值为( )
A. B.0 C. D.2
3.(2024·全国·模拟预测)已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
4.(2024·四川成都·三模)已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
5.(2024·四川德阳·三模)已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)已知集合,,若,则 .
7.(2024·重庆·三模)已知集合,,则满足B的集合的个数为 .
8.(2024·山东·二模)已知集合,若,则实数的值为 .
9.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知集合,.若,则实数的取值集合为 .
10.(2024高三·全国·专题练习)已知集合,,则满足的集合的个数为 .
故答案为:7.
11.(23-24高一上·全国·专题练习)设,写出集合的子集,并指出其中哪些是它的真子集.
12.(23-24高一上·河北沧州·期中)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
13.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知,,若,求m的值.
14.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,其中是关于的方程的两个不同的实数根.
(1)若,求出实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
15.(23-24高一上·广东佛山·期末)设集合
(1)若,试判断集合与的关系;
(2)若,求的值组成的集合.
学科网(北京)股份有限公司
$$
第02讲 集合间的基本关系(5大知识点+10大典例+变式训练+随堂检测)
题型一 判断集合的子集(真子集)的个数
题型二 求集合的子集(真子集)
题型三 判断两个集合的包含关系
题型四 根据集合的包含关系求参数
题型五 判断两个集合是否相等
题型六 根据两个集合相等求参数
题型七 空集的概念以及判断
题型八 空集的性质及应用
题型九 根据集合相等关系进行计算
题型十 子集的概念
知识点01:图(韦恩图)
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为图。
图和数轴一样,都是用来解决集合问题的直观的工具。利用图,可以使问题简单明了地得到解决。
对图的理解
(1)表示集合的图的边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.
(2)用图表示集合的优点是能够呈现清晰的视觉形象,即能够直观地表示集合之间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.
知识点02:子集
1子集:
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
(1)记法与读法:记作(或),读作“含于”(或“包含”)
(2)性质:
①任何一个集合是它本身的子集,即.
②对于集合,,,若,且,则
(3)图表示:
2集合与集合的关系与元素与集合关系的区别
符号“”表示集合与集合之间的包含关系,而符号“”表示元素与集合之间的从属关系.
知识点03:集合相等
一般地,如果集合的任何一个元素都是集合的元素,同时集合的任何一个元素都是集合的元素,那么集合与集合相等,记作.也就是说,若,且,则.
(1)的图表示
(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关
知识点04:真子集的含义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合是集合的真子集;
(1)记法与读法:记作,读作“真包含于”(或“真包含”)
(2)性质:
①任何一个集合都不是是它本身的真子集.
②对于集合,,,若,且,则
(3)图表示:
知识点05:空集的含义
我们把不含任何元素的集合,叫做空集,记作:
规定:空集是任何集合的子集,即;
性质:①空集只有一个子集,即它的本身,
(2),则
和
和
和
相同点
都表示无
都是集合
都是集合
不同点
表示集合;
是实数
不含任何元素
含有一个元素
不含任何元素
含有一个元素,该元素为:
关系
或者
【典型例题一 判断集合的子集(真子集)的个数】
1.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)若集合,则集合的子集共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】根据子集的定义逐一列举求解.
【详解】因为集合,所以集合的子集有:,,,.
所以集合的子集共有4个.
故选:C.
2.(23-24高二下·天津滨海新·阶段练习)设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
【答案】D
【分析】列举出集合A的所有元素,由n元集合的真子集个数为可得.
【详解】由和可得,
所以集合A的真子集个数为个.
故选:D
3.(23-24高三上·河北石家庄·阶段练习)已知集合,则的真子集的个数是 .
【答案】3
【分析】根据给定条件,利用列举法表示集合,再求出其真子集个数.
【详解】依题意,,所以的真子集的个数是.
故答案为:3
4.(2024高三·全国·专题练习)满足的集合的个数是 .
【答案】3
【分析】
借助真子集与集合包含关系的性质计算即可得.
【详解】
由题知,则,
故集合的个数为.
故答案为:.
5.(23-24高一上·云南大理·期末)已知集合.
(1)当时,求集合;
(2)若集合只有2个子集,求实数的值.
【答案】(1)
(2)0或
【分析】(1)代入求解出方程的解,则可知;
(2)根据进行分类讨论:当时,根据(1)的结果分析即可,当时,考虑的情况,由此可求结果.
【详解】(1)当时,由解得,
所以.
(2)因为集合只有个子集,所以集合中只有个元素,
当时,,显然满足;
当时,若中只有个元素,只需满足方程仅有个解,
所以,解得,解方程可得,此时,满足条件;
综上所述,的取值为0或
【典型例题二 求集合的子集(真子集)】
1.(23-24高一上·山东日照·阶段练习)已知集合满足,则集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用集合的子集、真子集的概念求解.
【详解】由题可知,集合可以为:共3个,
故选:C.
2.(23-24高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,,则满足条件的集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】由题意可知,用列举法写出满足条件的集合即可.
【详解】解:因为,,,
所以集合可以是:,,共4个,
故选:C.
3.(23-24高一上·河北沧州·期中)满足的集合的个数为 .
【答案】3
【分析】根据子集的定义以及包含关系即可列举求解.
【详解】因为,所以可以为,共计3个.
故答案为:3
4.(2023高一·江苏·专题练习)已知集合,则集合A的真子集有 个.
【答案】15
【分析】利用列举法求出集合A,再利用含有个元素的集合的真子集个数公式计算即可.
【详解】集合,所以集合A的真子集个数是.
故答案为:15
5.(23-24高一上·安徽蚌埠·阶段练习)设集合,
(1)若,试判断集合与的关系.
(2)若,求实数的值组成的集合.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先解集合,根据子集关系进行判断;
(2)由集合的包含关系,确定集合的元素得出结果.
【详解】(1),
,
,当时,,
所以;
(2)当时,,满足;
当时,则,
所以或,解得或
所以实数的值组成的集合为
【典型例题三 判断两个集合的包含关系】
1.(23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习)设集合,则下列表述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据元素与集合以及集合子集的定义即可结合选项求解.
【详解】,
所以,,,故ABD错误,C正确,
故选:C
2.(2024·江苏南通·三模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通分,根据数字特征即可判断两集合之间关系.
【详解】,
,
因为表示所有的奇数,而表示所有的整数,则,
故选:A.
3.(22-23高一·全国·课堂例题)已知集合,集合,则集合与的关系是 .
【答案】
【分析】根据集合间的关系,可做出判断.
【详解】解:在数轴上表示出集合A,B,如图所示,易知.
故答案为:.
4.(23-24高一上·新疆·期中)已知集合M满足,则满足条件的集合M的个数是 .
【答案】8
【分析】由包含关系分类讨论,一一列举即可求解.
【详解】由题意可得集合M中至少含0,2这2个元素,至多含0,1,2,3,5这5个元素.
若集合M中含2个元素,则集合M为;
若集合M中含3个元素,则集合M为,,;
若集合M中含4个元素,则集合M为,,;
若集合M中含5个元素,则集合M为.
故满足条件的集合M有8个.
故答案为:8
5.(23-24高一上·湖南衡阳·阶段练习)已知集合.
(1)若,求的取值范围.
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用空集的定义即可得解;
(2)利用集合的包含关系,分类讨论与两种情况即可得解.
【详解】(1)因为,,
所以中没有元素,即,
所以的取值范围为.
(2)因为,,
由(1)知,当时,,此时满足;
当时,则;
所以的取值范围为.
【典型例题四 根据集合的包含关系求参数】
1.(2024·重庆·三模)已知集合,集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】利用子集的概念求解.
【详解】集合,集合,
若,又,所以,解得
故选:B
2.(2024·辽宁抚顺·三模)设集合,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据题意,得到或,求得的值,结合集合的包含关系,即可求解.
【详解】由集合,
因为,所以或,解得或,
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意.
故选:C.
3.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的值为 .
【答案】
【分析】由于方程中项含参数,需要对其分两种情况和讨论即可.
【详解】由题意知,当时,,满足题意;
当时,方程的根是,由得:,即或,
解得或,
综上,的值为.
故答案是:.
4.(2024高一上·全国·专题练习)若集合,则能使成立的a的取值集合为 .
【答案】或
【分析】根据,进行讨论和,求解参数范围.
【详解】当,则时,;
当,则时,,
要使,须有,解得,
综上可知,能使成立的a的取值集合为或.
故答案为:或
5.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求的值;
(2)是否存在实数,,使.
【答案】(1);(2)不存在.
【解析】(1)转化条件为或,验证元素的互异性即可得解;
(2)按照、讨论,验证即可得解.
【详解】(1)由题意,或,解得或,
当时,,不成立;
当时,,成立;
∴.
(2)由题意,,
若,则,,不合题意;
若,则,,不合题意;
∴不存在实数,,使得.
【典型例题五 判断两个集合是否相等】
1.(23-24高一上·天津南开·阶段练习)已知集合,则( )
A.⫋ B.⫌
C. D.
【答案】C
【分析】根据集合均为偶数集,即可判断.
【详解】集合,
则集合均为偶数集,故集合.
故选:C.
2.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)下面选项中的两个集合相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据元素与集合的关系,相等集合的定义,即可判断.
【详解】A.两个集合都是点集,两个集合的元素不相同,所以不是相等集合,故A错误;
B.集合表示数集,有2个元素,分别是1和0,集合是点集,只有1个元素,为,所以不是相等集合,故B错误;
C.,得,即,故C正确;
D.集合是空集,但集合是非空集,里面有1个元素,所以不是相等集合,故D错误.
故选:C
3.(24-25高一上·全国·课前预习)集合相等:对于两个集合A与B,如果集合A是集合B的 ,且集合B也是集合A的 ,那么称集合A与集合B相等,记作A=B.
【答案】 子集 子集
4.(23-24高一上·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
【答案】
【分析】解绝对值不等式得到,配方得到,得到,得到答案.
【详解】,解得,又,故,
因为,又,所以,
故答案为:.
5.(2023高一·江苏·专题练习)已知集合A有三个元素:,,,集合B也有三个元素:0,1,x.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数x的值;
(3)是否存在实数a,x,使集合A与集合B中元素相同?
【答案】(1)0或-1
(2)-1
(3)不存在
【分析】(1)由元素与集合的关系,解方程求a的值并检验;
(2)由元素与集合的关系,解方程求实数x的值并检验;
(3)由元素相同,分类讨论列方程求解.
【详解】(1)由且,可知或,
当时,;当时,.
经检验,0与-1都符合要求.∴或.
(2)由,得或或,∴或或.
但考虑到集合元素的互异性,且,故.
(3)显然,由集合元素的无序性,只可能或.
若,则,A包含的元素为0,5,10,与集合B中元素不相同.
若,则,A包含的元素为0,,,与集合B中元素不相同.
故不存在实数a,x,使集合A与集合B中元素相同.
【典型例题六 根据两个集合相等求参数】
1.(2024·云南大理·模拟预测)已知,其中,则( )
A.0 B.或 C. D.
【答案】B
【分析】
分二次项系数是否为0结合韦达定理求解.
【详解】
由题意知:为方程的根,
当时,;
当时,二次方程有两个相同的根,则有,此时.
故选:B.
2.(23-24高一上·湖北孝感·期中)已知集合,其中,则实数( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】根据集合相等的概念列式求解即可.
【详解】∵集合,
当且时,结合,解得,
经检验,不符合元素的互异性,舍去;
当且时,结合,解得,经检验,符合题意,
故.
故选:C.
3.(23-24高一·全国·竞赛)已知,若集合,则 .
【答案】2
【分析】
根据集合相等的性质可得,从而可得结果
【详解】因为,所以,于是可得或,
由得,而无解,所以,
所以=2.
故答案为:2
4.(23-24高一上·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
【答案】
【分析】根据集合关系,可得,从而可求解.
【详解】由题意得,
则,解得.
故答案为:.
5.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,对应的两个子集为和;当时,对应的两个子集为和.
【分析】(1)若,对应的方程没有实数根,可求实数的取值范围;
(2)要使集合A有且仅有两个子集,集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,可求实数的值.
【详解】(1)若,方程没有实数根,当时,方程有实数根不合题意;则,二次方程没有实数根,,解得.
所以实数的取值范围为
(2)要使集合A有且仅有两个子集,则集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,
当时,方程化为,解得,此时,对应的两个子集为和;
当,二次方程只有一个实根,,解得,此时,对应的两个子集为和.
【典型例题七 空集的概念以及判断】
1.(23-24高一上·海南海口·期中)有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是( )
A.①③ B.②④⑤ C.③④ D.①②⑤
【答案】C
【分析】根据集合元素的无序性判断①;根据子集的定义判断②;根据集合及空集的定义判断③④⑤;利用元素与集合的关系判断⑥.
【详解】对①:因为集合元素具有无序性,显然①正确;
对②:因为集合,故正确,即②正确;
对③:空集是一个集合,而集合是以空集为元素的一个集合,因此不正确;
对④:是一个集合,仅有一个元素0,但是空集不含任何元素,于是,故④不正确;
对⑤:由④可知,非空,于是有,因此⑤正确;
对⑥:显然成立,因此⑥正确.
综上,本题不正确的有③④,于是本题选项为C.
故选:C.
2.(23-24高一上·重庆·期中)下列关于0与说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据的定义与性质结合元素与集合的关系逐项分析判断.
【详解】因为是不含任何元素的集合,故A正确,C不正确;
对于选项B:,故B正确;
对于选项D:因为是任何集合的子集,所以,故D正确;
故选:C.
3.(22-23高一上·上海黄浦·期中)设集合,只有一个子集,则满足要求的实数 .
【答案】0
【分析】由题意可得 A是空集 即可求解.
【详解】集合,只有一个子集,
则,,
所以方程无解,即.
故答案为:0.
4.(22-23高一上·湖北十堰·阶段练习)有下列四个命题:
①是空集;
②若 ,则有2个;
③若集合 ,则集合中所有元素之和为-2;
④集合是有限集.
其中正确的命题的个数是 个.
【答案】2
【分析】利用空集的定义判断①;求出集合判断②;化简集合A,B分别判断③,④作答.
【详解】集合含有一个元素0,不是空集,①不正确;
因,则或或或,即符合条件的M有4个,②不正确;
因集合,则,集合 中所有元素之和为-2,③正确;
因集合,则,只有4个元素,是有限集,④正确,
所以正确的命题的个数是2.
故答案为:2
5.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知集合,
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知,可得集合是集合的子集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数的取值范围.
(2)由已知,可得集合和集合没有交集,结合两个集合的范围,可得直接求解出实数的取值范围.
【详解】(1)已知,,要满足,
即中的任意一个元素都是中的元素,则,
即实数a的取值范围是:
(2)当,即与没有公共元素,
因为和都不可能为空集,
所以要使得两个集合没有公共元素,则,
即实数a的取值范围:.
【典型例题八 空集的性质及应用】
1.(23-24高二上·云南文山·期末)下列式子表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由空集的定义,结合集合与集合的关系及元素与集合的关系逐一判断即可得解.
【详解】对于选项A,由空集的定义可得:空集是任意非空集合的真子集,即,正确;
对于选项B,根据集合的关系知,错误;
对于选项C,根据集合的关系知,错误;
对于选项D,根据元素与集合的关系知,错误.
故选:A.
2.(23-24高一上·新疆·期中)下列四个关系式中正确的个数是( )
(1);(2);(3);(4).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据空集的定义,可得答案.
【详解】解:对于(1),由于空集是任何非空集合的真子集,故(1)正确;
对于(2),表示有一个元素0的单元素集合,所以(2)错误;
对于(3),,所以错误;
对于(4),由于空集是任何集合的子集,故正确.
所以正确的有:(1),(4)共2个.
故选:B.
3.(22-23高一上·湖南永州·阶段练习)若集合 为空集,则实数的取值范围是 .
【答案】或
【分析】根据不等式的解集为空集,比较左右端点值的大小,列式即可求解.
【详解】因为集合为空集,所以,即或.
故答案为:或
4.(23-24高二下·上海浦东新·期末)已知集合,则实数k的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据空集的定义,要使集合,则,解之即可求解.
【详解】∵,∴,
解得,因此实数k的取值范围是.
故答案为:.
5.(23-24高一上·全国·课后作业)已知集合,,若,求的值.
【答案】
【分析】结合,寻找元素的对应关系,显然不成立,故只能,化简集合,解得参数即可求解的值.
【详解】因为,集合中有一元素为0,显然不成立,故只能,此时,,故满足,解得,经检验,故.
【典型例题九 根据集合相等关系进行计算】
1.(23-24高一·全国·专题练习)已知,,若集合,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据集合相等的条件及分式有意义可知,进而求出,代入集合验证可求出的值,进一步计算即可.
【详解】根据集合相等的条件及分式有意义可知,
则,
代入集合得,
则,得
因此
故选:
2.(23-24高三上·江西赣州·期中)已知、,若,则的值为( )
A. B.0 C. D.或
【答案】C
【分析】根据集合相等则元素相同,再结合互异性,计算即可得解.
【详解】由 且,则,
∴,于是,解得或,
根据集合中元素的互异性可知应舍去,
因此,,
故.
故选:C.
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,集合,且,则实数 .
【答案】
【分析】由集合相等可构造方程求得的可能的取值,代回集合验证可得结果.
【详解】,,解得:或;
当时,,不满足集合中元素的互异性,舍去;
当时,,满足题意;
综上所述:.
故答案为:.
4.(23-24高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)设全集,集合,,且,则实数 .
【答案】3或-1/-1或3
【分析】根据集合相等得到,解出m即可得到答案.
【详解】由题意,或m=-1.
故答案为:3或-1.
5.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)设集合且满足①;②若,则.
(1)能否为单元素集合,为什么?
(2)求出只含有两个元素的集合;
(3)满足题设条件的集合共有几个?能否列出来?
【答案】(1)不为单元素集合,理由见解析;
(2)或或;
(3)共7个,,,,,,,.
【分析】(1)假设为单元素集合,其元素为,则得到方程,求出,不为正整数,得到结论;
(2)分析得到,则,故只需满足,从而由12的正整数公约数求出答案;
(3)在(2)的基础上进行求解.
【详解】(1)假设为单元素集合,其元素为,则,
故,解得或,均不是正整数,不满足,
故假设不成立,不为单元素集合;
(2)由题意得,则,
故只需满足,
其中能整除的正整数有,
令,即时,,此时集合,
令,即时,,此时集合,
令,即时,,此时集合,
令,即时,,此时集合,
令,即时,,此时集合,
令,即时,,此时集合,
综上:或或;
(3)由(2)可知,中元素只能从选取,且同时出现,同时出现,同时出现,
故满足条件的集合为,,,,,,,共7个.
【典型例题十 子集的概念】
1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知集合,若,是的两个非空子集,记满足“中元素的最小值大于中元素的最大值”为集合对,则所有集合对的个数为( )
A.16 B.17 C.18 D.19
【答案】B
【分析】根据题意,分类讨论中元素的最小值为时的情况,即可得到答案.
【详解】当中元素的最小值为时,不符合题意.
当中元素的最小值为时,集合为:,
集合,集合对的个数为4,
当中元素的最小值为时,集合为:,
集合为,集合对的个数为6,
当中元素的最小值为时,集合为:,
集合为,集合对的个数为7,
综上:所有集合对的个数为.
故选:B
2.(22-23高一上·浙江台州·阶段练习)集合有1个真子集,则( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据真子集的个数推出集合中元素的个数,即方程解的个数,分类讨论求解即可.
【详解】解:集合有1个真子集,则集合有且仅有一个元素,
故方程有且仅有一个根,
当时,,方程有且仅有一个根,满足题意;
当时,需满足,即;
综上可知,或.
故选:D.
3.(23-24高一上·山东德州·阶段练习)若恰有8个子集,则a的取值范围是 .
【答案】且
【分析】由子集个数得A中有3个元素,进而化为有2个不为0的不同解,根据一元二次方程判别式、根系关系求参数范围.
【详解】由题设知:集合A中有3个元素,即有3个不同解,
所以有2个不为0的不同解,
则且.
故答案为:且
4.(23-24高一上·浙江温州·阶段练习)设集合,,若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由,所以对集合是否可为空集进行分类讨论,结合数轴求出的取值范围.
【详解】,,
∵
当时, ;
当时, .
综上所述,.
故答案为:
5.(22-23高一·全国·随堂练习)写出下列集合的所有子集:
(1);
(2).
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)根据子集的定义即可求解,
(2)先用列举法求解集合,即可由子集定义求解.
【详解】(1)的所有子集有和,
(2)由于,
所以所有的子集有和,
【变式训练1 判断集合的子集(真子集)的个数】
1.(2024·黑龙江·三模)已知集合,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】利用子集求解即可.
【详解】由题知
因为,所以根据子集的定义,
集合必须含有元素2,3,且可能含有元素1,4,
即集合的子集个数为个.
故选:C.
2.(2024·安徽安庆·二模)若集合,当时,集合的非空真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.4
【答案】C
【分析】先确定集合中的元素,再求其非空真子集个数.
【详解】根据题意,当时,
集合,
集合中有3个元素,所以集合的非空真子集个数为.
故选:C
3.(23-24高二下·上海·期中)已知集合,那么的真子集有 个.
【答案】3
【分析】先求解集合,然后可得答案.
【详解】,所以的真子集有个.
故答案为:3
4.(23-24高一上·广东中山·阶段练习)集合的子集个数为 .
【答案】8
【分析】首先计算出集合A,再根据子集个数的公式得出答案.
【详解】由题意可知,所以集合A的子集的个数为
故答案为:8
5.(22-23高一·全国·课堂例题)判断下列各组集合中,A是否为B的子集.
(1),;
(2),.
【答案】(1)A是B的子集
(2)A不是B的子集
【分析】(1)通过分析0,1分别是否为的子集即可得出结论;
(2)通过分析0,1分别是否为的子集即可得出结论.
【详解】(1)由题意,
∵,,即A中的每一个元素都是B的元素,
∴是B的子集.
(2)由题意,
∵,但,
∴A不是B的子集.
【变式训练2 求集合的子集(真子集)】
1.(23-24高一上·四川成都·期中)集合的一个子集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先化简集合,结合选项可得答案.
【详解】因为,所以的子集有,;
故选:D.
2.(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)满足条件的集合有( )种
A.3 B.5 C.7 D.8
【答案】D
【分析】根据题意知集合必包含,再根据列举出集合即可.
【详解】因为,
所以集合可以为,,共个.
故选:D.
3.(23-24高一上·山西临汾·阶段练习)写出集合的一个非空子集 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据子集定义得出答案.
【详解】根据非空子集定义得集合的一个非空子集为.
故答案为:.
4.(23-24高一上·四川达州·阶段练习)设集合,集合A的子集个数是 个
【答案】4
【分析】根据列举法求解子集,即可求解.
【详解】由得,
所以集合A的子集有,共有4个,
故答案为:4
5.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期中)已知集合,集合,若,求实数a的值.
【答案】2
【分析】考虑和两种情况,计算验证得到答案.
【详解】,故或3,
当时,,此时,,满足;
当时,,此时,,不满足.
综上所述:实数a的值为2.
【变式训练3 判断两个集合的包含关系】
1.(23-24高一上·陕西榆林·期中)已知集合,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系判断即可.
【详解】对于A,“”表示集合与集合间关系,而“0”是元素,故A错;
对于BC,“”表示元素与集合间关系,
而0是集合中的元素,为集合,故B正确,C错误;
对于D,集合中,所以D错.
故选:B.
2.(2024·云南贵州·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先确定集合A中的元素,再确定两个集合的关系.
【详解】由题意可得,所以.
故选:A
3.(23-24高一上·上海闵行·期中)下列写法中,正确的有
①;②;③;④.
【答案】①
【分析】根据元素与集合,集合与集合关系可判断.
【详解】空集是任何非空集合的真子集,故①正确,②错误,,故③错误,空集是不含任何元素的集合,故④错误.
故答案为:①.
4.(23-24高一上·全国·课后作业)已知集合,,则满足条件的集合C的个数为 ,满足条件B的集合C的个数为 .
【答案】 4 3
【分析】分别求出集合A,B,根据集合间的包含关系求出集合C即可.
【详解】解:,解得或,则,
由,可得,
满足条件的集合为或或或,共4个,
满足条件B的集合为或或,共3个,
故答案为:4;3.
5.(22-23高一上·广东东莞·期中)设集合.
(1)当时,求的非空真子集的个数;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)254
(2)
【分析】(1)由题得即可解决.(2)根据得,即可解决.
【详解】(1)由题知,,
当时,共8个元素,
的非空真子集的个数为个;
(2)由题知,
显然,
因为,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
【变式训练4 根据集合的包含关系求参数】
1.(2024·陕西西安·三模)设集合,,若,则( )
A.2 B.3 C.1 D.1或2
【答案】C
【分析】依题意可得,则或,求出的值,再检验是否满足集合元素的互异性.
【详解】因为,且,
所以,则或,
解得或,
当时,不满足集合元素的互异性,故舍去;
当时,符合题意.
综上可得.
故选:C
2.(23-24高一下·贵州遵义·阶段练习)已知集合,,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用集合的包含关系列式求解即得.
【详解】集合,,由,得,
所以的取值范围是.
故选:A
3.(2024·上海宝山·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用元素与集合的关系,结合集合元素的性质求解即得.
【详解】由集合,且,得或,解得或,
当时,,符合题意,
当时,且,与集合元素的互异性矛盾,
所以实数的值为0.
故答案为:
4.(23-24高一下·上海·期中)已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用建立不等关系,求解即可.
【详解】因为,所以,解得.
故答案为:
5.(23-24高一上·北京·期中)已知集合,集合
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)由题意可得,解一元二次不等式求出集合,再根据集合的交集运算即可求出结果;
(2)因为,所以,所以,由此即可求出结果.
【详解】(1)解:当时,集合
集合或;
所以或.
(2)解:因为,所以,
所以,即.
【变式训练5 判断两个集合是否相等】
1.(23-24高一上·河北·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【分析】根据同一集合的概念可知,两个集合中的元素应一样.
【详解】A:根据集合元素具有无序性,则,故A正确;
B:和是不同元素,故B错误;
C:图为中的元素是有序实数对,而中的元素是实数,所以C错误;
D:因为中有两个元素,即4,3,而中有一个元素,即,所以D错误.
故选:A
2.(23-24高一上·福建三明·阶段练习)若集合,,,则的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据集合的表示含义即可得到答案.
【详解】已知,,,
显然可表示整数,而只能表示偶数;所以.
故选:A.
3.(23-24高一上·浙江温州·开学考试)已知,,则M N ( 填“”或“”或“”或“” ).
【答案】
【分析】化简集合即可判断得解.
【详解】因为,,
所以.
故答案为:
4.(2023高一·江苏·专题练习)集合与 相等集合.(填“是”或“不是”)
【答案】是
【分析】解方程求出集合可得答案.
【详解】因为,所以或,
又,所以.
故答案为:是.
5.(23-24高一上·全国·课后作业)判断下列集合、是否表示同一集合,若不是,请说明理由.
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【答案】(1)是;
(2)否,理由:和是两个不同元素;
(3)是;
(4)否,理由:是数集,是点集.
【详解】(1),元素一样,是同一集合;
(2)表示不同的点,故,集合不同
(3),表示的范围相同,是同一集合
(4)不是同一集合,是数集,是点集.
【变式训练6 根据两个集合相等求参数】
1.(23-24高一上·山西长治·期中)已知集合,,若,则( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
【答案】A
【分析】根据集合相等的定义,即可求解.
【详解】由可知,.
故选:A
2.(2023高二·湖北·学业考试)设集合,,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据集合相等直接得解.
【详解】因为,,且,
所以.
故选:D
3.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合,若,则实数的值是 .
【答案】
【分析】根据集合相等求解即可.
【详解】由于,所以,
所以.
故答案为:
4.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)若m,,且满足集合,则 .
【答案】
【分析】分两种情况,得到方程组,舍去不合要求的解,得到答案.
【详解】,
故①或②,
由①解得,不满足,舍去,
由②解得,故.
故答案为:
5.(23-24高一上·辽宁阜新·阶段练习)若,求a的值
【答案】2
【解析】分,,三种情况讨论得解.
【详解】若,则,经检验此时满足题意;
若,则,,与集合元素的互异性矛盾,所以舍去;
若,则,,与集合元素的互异性矛盾,所以舍去.
综上所述,.
【点睛】本题主要考查相等集合和集合的性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
【变式训练7 空集的概念以及判断】
1.(2024高一上·全国·专题练习)下列四个集合中是空集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据空集的定义,结合选项即可求解.
【详解】对于A,集合中有一个元素,故不是空集,
对于B,方程无实数解,∴集合为空集,
对于C,是无限集,所以不是空集,
对于D, ,不是空集.
故选:B.
2.(22-23高一·全国·随堂练习)下列四个集合中,( )是空集
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据空集的定义,对选项逐一判定,即可得到结果.
【详解】解:选项A:集合中有一个元素0,不为空集;
选项B:集合中不存在元素,所以该集合为空集;
选项C:集合中有一个元素1,所以不为空集;
选项D:集合中存在无数个元素,所以不为空集.
故选:B.
3.(23-24高一上·江苏·课前预习)如果一个集合不含任何元素,则该集合称为 ;如果一个集合有无限个元素,则该集合可称为 .
【答案】 空集 无限集
【解析】略
4.(23-24高一·全国·课后作业)集合 .
【答案】
【分析】解集合里面的二元一次方程即可﹒
【详解】因为的<0,所以方程无实数解,所以A=﹒
故答案为:
5.(23-24高一·全国·课后作业)判断下列叙述正确性:
(1)∅={0};
(2)任何一个集合必有两个或两个以上的子集;
(3)空集没有子集;
(4)空集是任何一个集合的子集.
(5)空集是任何集合的真子集;
(6)若∅A,则A≠∅.
【答案】(1)错误;
(2)错误;
(3)错误;
(4)正确;
(5)错误;
(6)错误.
【分析】(1)根据空集概念进行判断;
(2)根据空集的子集个数进行判断;
(3)根据空集的子集个数进行判断;
(4)根据空集概念进行判断;
(5)根据空集概念进行判断;
(6)根据子集概念进行判断.
【详解】(1),所以“∅={0}”错误;
(2)空集只有一个子集,所以“任何一个集合必有两个或两个以上的子集”错误;
(3)空集有一个子集,所以“空集没有子集”错误;
(4)空集是任何一个集合的子集,正确;
(5)空集是任何非空集合的真子集,所以“空集是任何集合的真子集”错误;
(6)若∅A,则A可以为,所以A≠∅错误.
【点睛】本题考查空集有关概念、子集概念,考查基本分析判断能力,属基础题.
【变式训练8 空集的性质及应用】
1.(23-24高一上·重庆沙坪坝·阶段练习)下列说法中正确的个数为( )
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】由集合与集合,元素与集合以及空集的定义对选项一一判断即可得出答案.
【详解】对于①,正确;
对于②,是元素,是没有元素的集合,故②错误;
对于③⑤,正确,即③对,错误,即⑤错;
对于④,表示集合中有一个元素,表示集合中有一个元素,研究对象不同,故④错误;
对于⑥,,故⑥错误;
对于⑦,正确;
对于⑧,表示不同的集合,错误.
①③⑦正确.
故选:B
2.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥,其中正确的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【分析】利用元素和集合的关系、集合间的关系、集合中元素的特性分析判断即可得解.
【详解】解:对于①,由集合间的关系和集合中元素的无序性知,故①正确;
对于②,由集合中元素的无序性知,故②正确;
对于③,是没有任何元素的集合,而集合中有元素,所以,故③错误;
对于④,是集合的元素,所以,故④正确;
对于⑤,是集合的子集而非元素,故⑤错误;
对于⑥,是集合的子集,即,故⑥正确;
综上知,正确的个数为4个.
故选:B.
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)关于的不等式组的解集为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意得,解不等式即可得出答案.
【详解】由题意得:,所以.
故答案为:.
4.(23-24高一上·吉林长春·阶段练习)已知集合,,集合C是A的子集,且.那么这样的子集C有 个.
【答案】480
【分析】由题意求出满足的子集C的个数,再求出集合A的子集个数,即可间接求出满足的子集C个数.
【详解】由题意知,集合A的子集有:个,
若,则满足这样的子集,共个,
所以满足的子集C有:个.
故答案为:480
5.(23-24高一·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,,求实数的取值范围;
(2)若,,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据题意,由,分类讨论当和两种情况,解不等式即可得出实数的取值范围;
(2)根据题意,由,得出,解不等式即可求实数的取值范围.
【详解】(1)解:由题可知,,,
①若,则,即;
②若,则,解得:;
综合①②,得实数的取值范围是.
(2)解:已知,,,
则,解得:,
所以实数的取值范围是.
【变式训练9 根据集合相等关系进行计算】
1.(23-24高一上·浙江温州·期中)若,则的值为( )
A. B.3 C. D.7
【答案】C
【分析】由一元二次方程的根与系数的关系,求得P,q的值,由此可得选项.
【详解】因为,
所以,解得,
所以.
故选:C.
2.(23-24高一·全国·专题练习)已知,,若集合,则的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用集合相等,结合元素的互异性求解.
【详解】易知,∵,
∴,即,
∴.
∴,解得或.
当时,集合为,不符合集合中元素的互异性,故舍去;
当时,集合为}.
∴,.
∴.
故选:C
3.(23-24高一上·福建宁德·期中)设集合,,若,则实数 .
【答案】-1
【分析】由集合相等,两个集合中的元素完全一样,分析可得.
【详解】∵,
∴,,
此时,满足题意,
∴.
故答案为:-1.
4.(23-24高一·全国·课后作业)集合,则 .
【答案】1
【分析】根据集合相等的条件,先求得,进而得到,即可求解.
【详解】由题意可知,所以,即,所以,即,
又因为,所以,所以.
故答案为:
5.(23-24高一·江苏·课后作业)若某含有三个元素的集合可表示为,也可表示为,求实数a和b的值.
【答案】a=-1,b=0.
【分析】由可得,则,进而可得,即,最后根据集合中元素的互异性分析即可得.
【详解】解:由题意,则有或,
又由可得,则,
所以,,
所以,即,
若,则,与集合中元素互异性相矛盾,不合题意;
若,则,,,符合题意.
综上,a=-1,b=0.
【变式训练10 子集的概念】
1.(23-24高一上·北京·期中)已知集合,则下列可以作为A的子集的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据子集的知识可选出答案.
【详解】∵1,,根据子集的定义可知,是A的子集.
故选:D.
2.(23-24高一上·广东东莞·阶段练习)集合,,,则满足条件的实数的值为( )
A.1或0 B.﹣2,0或2 C.0,1或2 D.﹣2,0,1或2
【答案】B
【分析】根据集合间关系和集合的互异性即可求解.
【详解】因为,,,
所以,或,
(i)当时,即或,
①当时,不满足集合的互异性,故不成立;
②当时,,都满足集合的互异性,故成立;
(ii)当时,即或,
③当时,,都满足集合的互异性,故成立;
④当时,,都满足集合的互异性,故成立.
综上所述,满足条件的实数的值为﹣2,0或2.
故选:B.
3.(23-24高三上·上海徐汇·期中)已知一个由五个实数组成的集合,的所有非空子集的元素和的总和等于,则的五个元素之和等于 .
【答案】43
【分析】利用集合的非空子集个数先求出含每个元素的集合个数,再进行求和即可.
【详解】解:设,共个子集,非空子集有32-1=31个,
其中含有元素的集合有个;
含有元素的集合有个;
含有元素的集合有个;
含有元素的集合有个;
含有元素的集合有个;
又因为的所有非空子集的元素和的总和等于,
因此所有元素之和为,
所以.
故答案:43
4.(23-24高一上·湖北荆门·阶段练习)从集合M=中去掉所有3的倍数和5的倍数,则剩下的元素个数为
【答案】1078
【分析】剔除集合中是3的倍数,5的倍数的元素,即可得出结果.
【详解】集合M中,3的倍数有个,5的倍数有个,15的倍数有个,
则剩下的元素个数为个.
故答案为:1078.
5.(22-23高一上·山东聊城·期中)求实数a的值.
(1)已知,,求实数a的值;
(2)已知集合,若集合A有两个子集,求实数a的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据分情况讨论,或,分别求出a的值,代入集合中检验即可;
(2) 集合A有两个子集,说明集合A中有一个元素,分两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:由题知因为,故,
又因为,
则或,
①当时,即,
此时,
集合A中的元素不满足互异性,
故舍;
②当时,即,
解得或(舍),
此时,,
集合A中的元素满足互异性,
综上所述,;
(2)由题因为集合有两个子集,
所以集合A中有一个元素,
①当时,,集合A有两个子集,符合题意;
②当时,,
即,
此时,集合A有两个子集,符合题意;
综上所述,或.
1.(23-24高二下·天津滨海新·阶段练习)设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
【答案】D
【分析】列举出集合A的所有元素,由n元集合的真子集个数为可得.
【详解】由和可得,
所以集合A的真子集个数为个.
故选:D
2.(2024·湖南衡阳·三模)已知集合,,若,则实数的值为( )
A. B.0 C. D.2
【答案】D
【分析】由,让集合与中的元素完全相同,即可列式求解.
【详解】由题意,,,
故选:D.
3.(2024·全国·模拟预测)已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
【答案】A
【分析】根据互异性可知且,求出集合A,然后根据包含关系求解即可.
【详解】对于集合,由元素的互异性知且,则.
由得.
若,则,满足;
若,则,矛盾,舍去.
故选:A
4.(2024·四川成都·三模)已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查集合间的包含关系,根据题意,分析集合之间的关系,进而作出判断即可.
【详解】因为,
所以,
即,
故选项D正确,选项A、B、C错误.
故选:D.
5.(2024·四川德阳·三模)已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用集合的包含关系求解即得.
【详解】集合,,又,则,
所以实数a的取值范围是.
故选:B
6.(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)已知集合,,若,则 .
【答案】
【分析】根据集合相等求得,从而求得正确答案.
【详解】依题意可知,由于,
所以,此时,
所以,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
7.(2024·重庆·三模)已知集合,,则满足B的集合的个数为 .
【答案】7
【分析】化简集合,结合求集合的子集的结论求结果.
【详解】集合,,
满足B的集合中必有元素2,3,
所以求满足B的集合的个数即求集合的真子集个数,
所以满足B的集合的个数为个.
故答案为:7.
8.(2024·山东·二模)已知集合,若,则实数的值为 .
【答案】1或2
【分析】由题意可得,由此可求出的值,代入检验即可得出答案.
【详解】因为集合,若,
所以,所以或或或,或或或或,
解得:或或或或或或或,
当时,,不满足;
当时,,满足;
当时,,满足;
当时,,不满足;
当时,,不满足;
当时,,不满足;
当时,,不满足;
当时,,不满足;
综上:实数的值为1或2.
故答案为:1或2.
9.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知集合,.若,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】
根据,得到集合的元素都是集合的元素,即可求得的值.
【详解】由题意,所以或,则或,
所以实数的取值集合为.
故答案为:.
10.(2024高三·全国·专题练习)已知集合,,则满足的集合的个数为 .
【答案】7
【分析】化简集合,结合求集合的子集的结论即可求得结果.
【详解】因为,
,
所以满足的集合中必有元素2,3,
所以求满足的集合的个数,即求集合的真子集个数,
所以满足的集合的个数为个.
故答案为:7.
11.(23-24高一上·全国·专题练习)设,写出集合的子集,并指出其中哪些是它的真子集.
【答案】答案见解析
【分析】
解出集合,按元素个数进行分类写出其子集即可.
【详解】
由,得,
解方程得或或,故集合.
由0个元素构成的子集为;
由1个元素构成的子集为;
由2个元素构成的子集为;
由3个元素构成的子集为,
因此集合A的子集为:,,,.
真子集为:,,.
12.(23-24高一上·河北沧州·期中)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【答案】
【分析】由集合的包含关系,讨论、列不等式求参数范围.
【详解】由,
当,则,满足题设;
当,则;
综上,.
13.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知,,若,求m的值.
【答案】或或
【分析】由,分和两种情况分类讨论,根据几何包含关系可求得参数的值.
【详解】,若则,满足,
若则,则或,
解得或,
所以或或.
14.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,其中是关于的方程的两个不同的实数根.
(1)若,求出实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据得到,结合方程的两根得到方程,求出;
(2),故,结合方程的两根得到不等式,求出.
【详解】(1)因为,故,
又的两根分别为,
故,
故;
(2)因为,故,
又的两根分别为,
故,解得,
故实数的取值范围是.
15.(23-24高一上·广东佛山·期末)设集合
(1)若,试判断集合与的关系;
(2)若,求的值组成的集合.
【答案】(1),是的真子集;
(2).
【分析】(1)当时求出集合A与B,再判断关系;
(2)求出集合B,注意对与分类讨论,根据,列方程求解.
【详解】(1)
当时,,
所以B是A的真子集.
(2).
若,则,是真子集成立;
若,则,因为是A真子集,
或,所以或.
所以的值组成的集合.
学科网(北京)股份有限公司
$$