内容正文:
专题08 集合间的基本关系
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一.集合与集合的关系
(1)一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集.
记作:
读作:A包含于B(或B包含A).
图示:
(2)如果两个集合所含的元素完全相同(),那么我们称这两个集合相等.
记作:
读作:A等于B.
图示:
知识点诠释:
(1)“是的子集”的含义是:的任何一个元素都是的元素,即由任意的,能推出.
(2)当不是的子集时,我们记作“(或)”,读作:“不包含于”(或“不包含”).
知识点二.真子集
若集合,存在元素,则称集合A是集合B的真子集.
记作:A⫋B(或BA)
读作:A真包含于B(或B真包含A)
知识点三.空集
不含有任何元素的集合称为空集,记作:.
规定:空集是任何集合的子集.
结论:(1)(类比)
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3)若则(类比,则)
(4)一般地,一个集合元素若为n个,则其子集数为2n个,其真子集数为2n-1个,特别地,空集的子集个数为1,真子集个数为0.
【典例例题】
题型一:写出给定集合的子集、真子集以及个数问题
【典例1-1】(2024·高三·四川·期末)集合的一个真子集可以为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2024·高一·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
【变式1-1】(2024·高一·福建泉州·阶段练习)已知集合.
(1)写出集合M的子集、真子集;
(2)求集合N的子集数、真子集数和非空真子集数;
(3)猜想:含n个元素的集合的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集的个数呢?
【变式1-2】(2024·高一·甘肃白银·阶段练习)设集合,求集合A的所有子集以及子集的的个数.
【变式1-3】(2024·高一·江苏·课后作业)已知集合.
(1)用列举法表示集合,并求集合的真子集的个数;
(2)若,求所有满足条件的集合;
【变式1-4】(2024·高一·全国·课后作业)(1)写出集合{a,b,c,d}的所有子集;
(2)若一个集合有n(n∈N)个元素,则它有多少个子集?多少个真子集?
题型二:韦恩图及其应用
【典例2-1】(2024·高一·辽宁大连·阶段练习)已知全集,则正确表示集合和关系的韦恩()图是 (填序号).
【典例2-2】(2024·高一·黑龙江哈尔滨·开学考试)下列能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2024·高一·全国·课后作业)能正确表示集合M={x|x∈R且0≤x≤1}和集合N={x∈R| x2=x}关系的Venn图是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·高一·河南新乡·阶段练习)下列表示集合和关系的Venn图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)已知全集U=R,那么正确表示集合M={-1,0}和N={x|x2-x=0}关系的韦恩(Venn)图是( )
A. B.
C. D.
题型三:由集合间的关系求参数的范围
【典例3-1】(2024·高一·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.
【典例3-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【变式3-1】(2024·高一·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.
【变式3-2】(2024·高一·河北沧州·期中)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【变式3-3】(2024·高一·吉林四平·阶段练习)已知集合.
(1)若,存在集合使得为 的真子集且为的真子集,求这样的集合;
(2)若集合是集合的一个子集,求的取值范围.
题型四:集合间的基本关系
【典例4-1】(2024·高一·广东韶关·阶段练习)若,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(2024·山西·三模)设集合是4与6的公倍数,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2024·高一·河南郑州·阶段练习)若,,,则这三个集合间的关系是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】(2024·高一·广东深圳·阶段练习)已知集合,,,则M,N,P的关系为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2024·高一·湖北孝感·期中)给出下列关系式:①;②;③;④;⑤,其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型五:判断两集合是否相等
【典例5-1】(2024·高一·宁夏石嘴山·阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( )
A.整数,整数集
B.,
C.,
D.,
【典例5-2】(2024·高一·河北·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【变式5-1】(2024·高一·湖北宜昌·阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【变式5-2】(2024·高一·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.
【变式5-3】(多选题)(2024·高一·四川成都·期中)下列各组中M,P表示相同集合的是( )
A.M = { x∣x = 2n,n∈Z },P = { x∣x = 2(n + 1),n∈Z }
B.M = { y∣y = x2 + 1,x∈R },P = { x∣x = t2 + 1,t∈R }
C.M = { x∣∈Z,x∈N },P = { x∣x = 2k,1≤k≤4,k∈N }
D.M = { y∣y = x2-1,x∈R },P = {(x,y)∣y = x2-1,x∈R }
【变式5-4】(2024·高一·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
题型六:根据两集合相等求参数
【典例6-1】(2024·高一·全国·竞赛)已知,若集合,则 .
【典例6-2】(2024·高一·上海嘉定·阶段练习)已知集合,,若,则 .
【变式6-1】(2024·高一·全国·竞赛)已知集合,其中,若,则 .
【变式6-2】(2024·高一·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
【变式6-3】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,若,则c的值为 .
题型七:空集的性质
【典例7-1】(2024·高一·四川广安·期中)若集合,则实数a的值的集合为 .
【典例7-2】(2024·高一·上海虹口·期中)在下列表达式中,①;②;③;④,其中正确的为 (填写所有正确的序号).
【变式7-1】(2024·高一·新疆喀什·期中)已知a是实数,若集合是任何集合的子集,则a的取值范围值是 .
【变式7-2】(2024·高一·湖南永州·阶段练习)若集合 为空集,则实数的取值范围是 .
【变式7-3】(2024·高一·全国·课后作业)在下面的写法中:①;②;③;④;⑤,错误的写法的序号是 .
【变式7-4】(2024·高一·上海宝山·期中)已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高一·河南南阳·阶段练习)若{a,b}⊆A⫋{a,b,c,d},则符合条件的集合A的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
2.(2024·高一·上海静安·阶段练习)满足{1,2,3}M{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
3.(2024·高一·福建南平·期末)下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·高一·天津滨海新·阶段练习)设集合,,则两集合间的关系是( )
A. B. C. D.
5.(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,,,则A,B,C之间的关系是( )
A.A=BC B.AB=C
C.ABC D.BC=A
二、多选题
6.(2024·高一·新疆乌鲁木齐·期中)下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024·高一·新疆伊犁·阶段练习)给出以下几组集合,其中相等的集合有( )
A.
B.
C.
D.
8.(2024·高一·河北张家口·期中)下列集合中,可以表示为的是( )
A. B.
C. D.不等式组的解集
9.(2024·高一·贵州黔东南·期中)下列关系式正确的为( )
A. B. C. D.
10.(2024·高三·浙江·开学考试)已知集合,则( )
A. B. C. D.
11.(2024·高一·山东·期中)已知集合,且,则实数可能的取值是( )
A. B.0 C.-1 D.
三、填空题
12.(2024·高一·浙江温州·开学考试)已知,,则M N ( 填“”或“”或“”或“” ).
13.(2024·高一·全国·课后作业)集合,,若,则 .
14.(2024·高一·天津和平·阶段练习)已知集合,则 .
15.(2024·高一·福建福州·阶段练习)已知集合若,则实数值为
16.(2024·高一·北京东城·期中)若集合,则实数a的取值范围 .
17.(2024·高一·全国·课后作业)集合∅和{0}的关系表示正确的有 .(把正确的序号都填上)
①{0}=∅;②{0}∈∅;③{0}⊆∅;④∅是{0}的真子集.
18.(2024·高二·上海闵行·开学考试)不等式组的解集为,则实数的取值范围是 .
四、解答题
19.(2024·高一·全国·随堂练习)写出下列集合的所有子集:
(1);
(2).
20.(2024·高一·重庆·期中)已知集合,集合,且.
(1)求m的值;
(2)若,求的值.
21.(2024·高一·上海普陀·期中)已知集合,且满足,求实数可能取的一切值.
22.(2024·高一·上海浦东新·期中)已知,,若,求m的值.
23.(2024·高一·江苏·专题练习)已知集合,,若BA,求实数m的取值范围.
24.(2024·高一·安徽安庆·阶段练习)已知集合
(1)若求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得?若存在求出的值;若不存在,请说明理由.
25.(2024·高一·江苏·专题练习)由三个数,,1组成的集合与由,,0组成的集合中的元素相同,求的值.
26.(2024·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?
27.(2024·高一·山东德州·阶段练习)已知集合
(1)若集合且求实数的值
(2)若集合且求实数的取值范围
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专题08 集合间的基本关系
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一.集合与集合的关系
(1)一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集.
记作:
读作:A包含于B(或B包含A).
图示:
(2)如果两个集合所含的元素完全相同(),那么我们称这两个集合相等.
记作:
读作:A等于B.
图示:
知识点诠释:
(1)“是的子集”的含义是:的任何一个元素都是的元素,即由任意的,能推出.
(2)当不是的子集时,我们记作“(或)”,读作:“不包含于”(或“不包含”).
知识点二.真子集
若集合,存在元素,则称集合A是集合B的真子集.
记作:A⫋B(或BA)
读作:A真包含于B(或B真包含A)
知识点三.空集
不含有任何元素的集合称为空集,记作:.
规定:空集是任何集合的子集.
结论:(1)(类比)
(2)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(3)若则(类比,则)
(4)一般地,一个集合元素若为n个,则其子集数为2n个,其真子集数为2n-1个,特别地,空集的子集个数为1,真子集个数为0.
【典例例题】
题型一:写出给定集合的子集、真子集以及个数问题
【典例1-1】(2024·高三·四川·期末)集合的一个真子集可以为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,故A错误;
,故B错误;
因为是集合的子集,但不是真子集,故D错误;
是集合的真子集,故C正确.
故选:C.
【典例1-2】(2024·高一·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
【解析】由题可知,集合可以为:共3个,
故选:C.
【变式1-1】(2024·高一·福建泉州·阶段练习)已知集合.
(1)写出集合M的子集、真子集;
(2)求集合N的子集数、真子集数和非空真子集数;
(3)猜想:含n个元素的集合的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集的个数呢?
【解析】(1)由题意可知,所以其子集为:,真子集为;
(2)由题意可知,
所以其子集为:,共个,
真子集为:,共个,
非空真子集为:,共个;
(3)由(1),(2)可猜想含有n个元素的集合其子集个数为个,真子集个数为个,
非空真子集个数为个.
【变式1-2】(2024·高一·甘肃白银·阶段练习)设集合,求集合A的所有子集以及子集的的个数.
【解析】我们根据集合的子集中含有的元素的个数分为以下五种情形:
情形一:不含任何元素的子集有;
情形二:含有一个元素的子集有;
情形三:含有两个元素的子集有;
情形四:含有三个元素的子集有;
情形五:含有四个元素的子集有;
因此集合A的所有子集共有个.
【变式1-3】(2024·高一·江苏·课后作业)已知集合.
(1)用列举法表示集合,并求集合的真子集的个数;
(2)若,求所有满足条件的集合;
【解析】(1)由知.又,所以,
集合A的真子集的个数为.
(2)由题意知集合中必含元素0,1,2,而3,4这两个元素可以不含,也可以含一个或含两个,所以满足条件的集合为,,,.
【变式1-4】(2024·高一·全国·课后作业)(1)写出集合{a,b,c,d}的所有子集;
(2)若一个集合有n(n∈N)个元素,则它有多少个子集?多少个真子集?
【解析】(1)集合的所有子集有:、、、、、、、、、、、、、、、;
(2)若一个集合有n(n∈N)个元素,则它有个子集,个真子集.
题型二:韦恩图及其应用
【典例2-1】(2024·高一·辽宁大连·阶段练习)已知全集,则正确表示集合和关系的韦恩()图是 (填序号).
【答案】②
【解析】.由N={x|x2+x=0},
得N={﹣1,0}.
∵M={﹣1,0,1},
∴NM,
故答案为②.
【典例2-2】(2024·高一·黑龙江哈尔滨·开学考试)下列能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】易知,显然,且互不包含.
故选:A
【变式2-1】(2024·高一·全国·课后作业)能正确表示集合M={x|x∈R且0≤x≤1}和集合N={x∈R| x2=x}关系的Venn图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】N={x∈R|x2=x}={0,1},M={x|x∈R且0≤x≤1},∴N M.
故选:B
【变式2-2】(2024·高一·河南新乡·阶段练习)下列表示集合和关系的Venn图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意得:
由题意得,
所以N是M的真子集.
故选:B
【变式2-3】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)已知全集U=R,那么正确表示集合M={-1,0}和N={x|x2-x=0}关系的韦恩(Venn)图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】化简集合,判断集合没有包含关系,即可得出答案.,集合没有包含关系
故选:A
题型三:由集合间的关系求参数的范围
【典例3-1】(2024·高一·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.
【解析】(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.
【典例3-2】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【解析】(1)①若,满足,则,解得.
②若,满足,则解得.
由①②可得,符合题意的实数m的取值范围为.
(2)若,数轴表示如下:
依题意有即
此时m的取值范围是.
(3)假设存在满足题意的实数m.若,
则必有且,此时无解,即不存在使得的实数m.
【变式3-1】(2024·高一·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.
【解析】(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.
【变式3-2】(2024·高一·河北沧州·期中)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【解析】由,
当,则,满足题设;
当,则;
综上,.
【变式3-3】(2024·高一·吉林四平·阶段练习)已知集合.
(1)若,存在集合使得为 的真子集且为的真子集,求这样的集合;
(2)若集合是集合的一个子集,求的取值范围.
【解析】(1)当时,方程的根的判别式,所以.
又,故.
由已知,得应是一个非空集合,且是的一个真子集,
用列举法可得这样的集合共有6个,分别为.
(2)当时,是的一个子集,此时对于方程,
有,所以.
当时,因为,所以当时,
,即,此时,
因为,所以不是的子集;
同理当时,,,也不是的子集;
当时,,,也不是的子集.
综上,满足条件的的取值范围是.
题型四:集合间的基本关系
【典例4-1】(2024·高一·广东韶关·阶段练习)若,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,是以空集为元素的集合,不是集合A的子集,故A错误;
,故B错误;,故C错误;,故D正确.
故选:D.
【典例4-2】(2024·山西·三模)设集合是4与6的公倍数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知:,
显然24的倍数均为12的倍数,但12的倍数不一定是24的倍数,例如12,
所以是的真子集,对比选项可知B正确,ACD错误.
故选:B.
【变式4-1】(2024·高一·河南郑州·阶段练习)若,,,则这三个集合间的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】依题意,,,
,而,{偶数},
因此集合中的任意元素都是集合中的元素,即有,集合中的每一个元素都是集合中的元素,即,
所以.
故选:C.
【变式4-2】(2024·高一·广东深圳·阶段练习)已知集合,,,则M,N,P的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
,
,
故,
故选:
【变式4-3】(2024·高一·湖北孝感·期中)给出下列关系式:①;②;③;④;⑤,其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①,故①错误;
②是整数,所以,故②正确;
③由,得或,所以,所以正确;
④为正整数集,所以错误;
⑤由,得,所以,所以错误.
所以正确的个数有2个.
故选:B.
题型五:判断两集合是否相等
【典例5-1】(2024·高一·宁夏石嘴山·阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( )
A.整数,整数集
B.,
C.,
D.,
【答案】C
【解析】A选项,整数中的元素是整数,整数集中的元素是整数集,故不是同一集合;
B选项,中的元素是,中的元素是,故不是同一集合;
C选项,与都表示直线上的所有点,故是同一集合;
D选项,中的元素是数1,2,中的元素是有序数对,故不是同一集合;
故选:C.
【典例5-2】(2024·高一·河北·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【解析】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
【变式5-1】(2024·高一·湖北宜昌·阶段练习)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】C
【解析】A选项:与不是同一个点,A选项错误;
B选项:集合是点集,集合是数集,B选项错误;
C选项:根据集合中元素的无序性可知,是同一个集合,C选项正确;
D选项:集合是数集,集合是点集,D选项错误;
故选:C.
【变式5-2】(2024·高一·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
【解析】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
【变式5-3】(多选题)(2024·高一·四川成都·期中)下列各组中M,P表示相同集合的是( )
A.M = { x∣x = 2n,n∈Z },P = { x∣x = 2(n + 1),n∈Z }
B.M = { y∣y = x2 + 1,x∈R },P = { x∣x = t2 + 1,t∈R }
C.M = { x∣∈Z,x∈N },P = { x∣x = 2k,1≤k≤4,k∈N }
D.M = { y∣y = x2-1,x∈R },P = {(x,y)∣y = x2-1,x∈R }
【答案】ABC
【解析】对于A,因为n∈Z,则n+1∈Z,因此集合M ,P都表示所以偶数组成的集合,A正确,
对于B,M = { y∣y = x2 + 1,x∈R },P = { x∣x = t2 + 1,t∈R },即B正确,
对于C,M,P因此C正确,
对于D,集合M的元素是实数,集合P的元素是有序实数对,因此D不正确.
故选:ABC
【变式5-4】(2024·高一·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
【答案】
【解析】,解得,又,故,
因为,又,所以,
故答案为:.
题型六:根据两集合相等求参数
【典例6-1】(2024·高一·全国·竞赛)已知,若集合,则 .
【答案】2
【解析】因为,所以,于是可得或,
由得,而无解,所以,
所以=2.
故答案为:2
【典例6-2】(2024·高一·上海嘉定·阶段练习)已知集合,,若,则 .
【答案】
【解析】依题意可知,由于,
所以,此时,
所以,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
【变式6-1】(2024·高一·全国·竞赛)已知集合,其中,若,则 .
【答案】
【解析】,即,又,所以,
解得,当时,,与元素的互异性矛盾,所以.
时,符合要求,
故答案为:
【变式6-2】(2024·高一·山东临沂·期末)集合,,且,则实数 .
【答案】
【解析】由题意得,
则,解得.
故答案为:.
【变式6-3】(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,若,则c的值为 .
【答案】
【解析】①若,消去b得,
当时,集合B中的三个元素相同,不满足集合中元素的互异性,
故,,即,此时集合B中的三个元素也相同,
∴舍去,即此时无解.
②若,消去得,同理,
∴,经检验满足题意
故答案为:
题型七:空集的性质
【典例7-1】(2024·高一·四川广安·期中)若集合,则实数a的值的集合为 .
【答案】
【解析】当时,满足题意;
当时,应满足,解得;
综上可知,a的值的集合为.
故答案为:.
【典例7-2】(2024·高一·上海虹口·期中)在下列表达式中,①;②;③;④,其中正确的为 (填写所有正确的序号).
【答案】②
【解析】由数集的定义知:,,则①③错;
由空集性质和集合关系知:,,则②对,④错.
故答案为:②
【变式7-1】(2024·高一·新疆喀什·期中)已知a是实数,若集合是任何集合的子集,则a的取值范围值是 .
【答案】
【解析】由题意可知:集合是空集,即方程无解,
则,解得,
所以a的取值范围值是.
故答案为:.
【变式7-2】(2024·高一·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
【解析】因为集合为空集,所以,即或.
故答案为:或
【变式7-3】(2024·高一·全国·课后作业)在下面的写法中:①;②;③;④;⑤,错误的写法的序号是 .
【答案】②③⑤
【解析】①,空集是任何非空集合的真子集,①正确.
②,集合与集合间是包含关系,不是“属于”,元素与集合之间是属于关系,②错误.
③,空集没有任何元素,③错误.
④,根据集合元素的无序性可知④正确.
⑤,集合与集合间是包含关系,不是“属于”,元素与集合之间是属于关系,⑤错误.
故答案为:②③⑤
【变式7-4】(2024·高一·上海宝山·期中)已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】根据元素与集合、集合与集合关系:
是的一个元素,故,①正确;
是任何非空集合的真子集,故、,②③正确;
没有元素,故,④正确;且、,⑤错误,⑥正确;
所以①②③④⑥正确.
故选:C
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高一·河南南阳·阶段练习)若{a,b}⊆A⫋{a,b,c,d},则符合条件的集合A的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】A
【解析】若{a,b}⊆A⫋{a,b,c,d},
则中必有两个元素,又是的真子集,
所以集合为,共3个,
故选:A.
2.(2024·高一·上海静安·阶段练习)满足{1,2,3}M{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【解析】由题意可知,,,,,,
,共有6个集合满足条件.
故选:C
3.(2024·高一·福建南平·期末)下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,又,
所以,选项B符合,
故选:B.
4.(2024·高一·天津滨海新·阶段练习)设集合,,则两集合间的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可
即为的奇数倍构成的集合,
又,
即为的整数倍构成的集合,,即
故选:B
5.(2024·高一·全国·专题练习)已知集合,,,则A,B,C之间的关系是( )
A.A=BC B.AB=C
C.ABC D.BC=A
【答案】B
【解析】集合,,,
集合,,,
集合,,,
时,表示被6除余1的数;时,表示被3除余1的数;时,表示被3除余1的数;
所以,
故选:B.
二、多选题
6.(2024·高一·新疆乌鲁木齐·期中)下列关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】对于A,,故A正确;
对于B,集合表示数集,集合表示点集,故B错误;
对于C,集合表示以点为元素的集合,
集合表示以点为元素的集合,故C错误;
对于D,空集是任意非空集合的真子集,故D正确.
故选:AD.
7.(2024·高一·新疆伊犁·阶段练习)给出以下几组集合,其中相等的集合有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】对于选项A,是点集,是数集,所以不是相等集合;
对于选项B, , 都表达的是奇数集,所以是相等集合;
对于选项C,,所以是相等集合;
对于选项D, 是空集没有元素,有元素为0,所以不是相等集合.
故选:BC.
8.(2024·高一·河北张家口·期中)下列集合中,可以表示为的是( )
A. B.
C. D.不等式组的解集
【答案】AB
【解析】由,A符合;
由,B符合;
由表示点集合,不是数集,C不符合;
由,解集为,D不符合.
故选:AB
9.(2024·高一·贵州黔东南·期中)下列关系式正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】因为,故A错误;
是指元素为0的集合,所以,故B正确;
是指元素为的集合,所以,故C正确;
是任何集合的子集,所以,故D正确.
故选:BCD.
10.(2024·高三·浙江·开学考试)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】易知方程无解,所以,所以选项A正确,
因为,所以选项B错误,
因为集合是以为元素的集合,由元素与集合间的关系,知选项C正确,
又空集是任何集合的子集,所以选项D正确,
故选:ACD.
11.(2024·高一·山东·期中)已知集合,且,则实数可能的取值是( )
A. B.0 C.-1 D.
【答案】ABC
【解析】,且,则:
①当时,或,解得或,A适合题意;
②若,则,解得,
③若,则,此时无解,
④若,则,此时无解,不合题意;
综上:的值为0和.
故选:ABC.
三、填空题
12.(2024·高一·浙江温州·开学考试)已知,,则M N ( 填“”或“”或“”或“” ).
【答案】
【解析】因为,,
所以.
故答案为:
13.(2024·高一·全国·课后作业)集合,,若,则 .
【答案】或/或
【解析】因为,所以即,
所以且,可得,
因为,所以,,
当时,,,
当时,可得:,
当时,,可得:,
所以或,
故答案为:或.
14.(2024·高一·天津和平·阶段练习)已知集合,则 .
【答案】或2
【解析】∵集合,即方程有唯一根
∴或,
解得或,
∴或
故答案为:或2
15.(2024·高一·福建福州·阶段练习)已知集合若,则实数值为
【答案】或
【解析】因为所以,
记,
所以,
当时,,此时,所以不成立,故无解;
当时,,若,则,解得,符合;
当时,,若,则,解得或(舍),
综上可知,的值为或,
故答案为:或.
16.(2024·高一·北京东城·期中)若集合,则实数a的取值范围 .
【答案】
【解析】故无解则
故答案为:
17.(2024·高一·全国·课后作业)集合∅和{0}的关系表示正确的有 .(把正确的序号都填上)
①{0}=∅;②{0}∈∅;③{0}⊆∅;④∅是{0}的真子集.
【答案】④
【解析】∅没有任何元素,而{0}中有一个元素,显然∅≠{0},故①不对;
又∅是任何非空集合的真子集,故有∅{0},所以②③不对,④正确.
故答案为:④
18.(2024·高二·上海闵行·开学考试)不等式组的解集为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】∵不等式组的解集为,
①当时,由求得;由,求得,故不等式组的解集为,故不满足条件;
②当时,由求得;由,求得,
若,即时,不等式组的解集为,满足条件;
若,即时,不等式组的解集为,不满足条件,
综上可得实数的取值范围是,
故答案为:.
四、解答题
19.(2024·高一·全国·随堂练习)写出下列集合的所有子集:
(1);
(2).
【解析】(1)的所有子集有和,
(2)由于,
所以所有的子集有和,
20.(2024·高一·重庆·期中)已知集合,集合,且.
(1)求m的值;
(2)若,求的值.
【解析】(1)因为,可知2为方程的根,
则,解得.
(2)由(1)可得:,且,
若,则或,
所以或4.
21.(2024·高一·上海普陀·期中)已知集合,且满足,求实数可能取的一切值.
【解析】,
可能为,,.
当时,无解,故,满足,
当时,则,解得,
当时,则,解得.
综上,实数的取值为.
22.(2024·高一·上海浦东新·期中)已知,,若,求m的值.
【解析】,若则,满足,
若则,则或,
解得或,
所以或或.
23.(2024·高一·江苏·专题练习)已知集合,,若BA,求实数m的取值范围.
【解析】当时,由,得.
当时,如图所示.
则,得,即,
综上可得,实数m的取值范围是.
24.(2024·高一·安徽安庆·阶段练习)已知集合
(1)若求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得?若存在求出的值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)当时,,不成立;
当时,,因为所以,解得;
当时,,因为所以,解得,
综上:实数的取值范围是或;
(2)当时,,不成立;
当时,,,不成立;
当时,,因为所以,解得;
综上:实数的值是2;
25.(2024·高一·江苏·专题练习)由三个数,,1组成的集合与由,,0组成的集合中的元素相同,求的值.
【解析】三个数a,,1组成的集合与由,a+b,0组成的集合中的元素相同,
由a,,1组成一个集合,可知且.
由题意可得或,得或 (不满足集合元素的互异性,舍去).
所以,则有.
26.(2024·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?
【解析】(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.
27.(2024·高一·山东德州·阶段练习)已知集合
(1)若集合且求实数的值
(2)若集合且求实数的取值范围
【解析】(1)由集合,且
所以可得,此时方程组无解;
或,解得;
所以实数的值为.
(2)当集合且可知:
若,则,解得
当时,若,则,,此时,不满足
若,则,此时,满足符合题意;
综上可知,实数的取值范围为或.
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