内容正文:
第08讲 集合与常用逻辑用语章末复习与测试
【人教A版2019必修一】
目录
题型归纳 1
题型01 集合的基本概念与集合间的基本关系 3
题型02 集合的基本运算 5
题型03 充分条件与必要条件 7
题型04 全称量词与存在量词 9
单元测试 11
一、集合的基本概念与集合间的基本关系
1.理解集合的有关概念,元素与集合的表示方法、元素与集合之间的关系,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,能在集合不同的表示方法之间进行转化.
2.集合间的基本关系包括包含、真包含、相等.能从实例中抽象并识别出子集、真子集、空集的概念,能根据集合间的关系,会利用数形结合和分类讨论的思想求参数的值或范围.
3.掌握集合的基本概念与集合间的基本关系,提升数学抽象、逻辑推理和直观想象素养.
二、集合的基本运算
1.集合的运算主要包括交集、并集和补集运算.这也是高考对集合部分的主要考查点.对于较抽象的集合问题,解题时需借助Venn图或数轴等进行数形分析,使问题直观化、形象化,进而能使问题简捷、准确地获解.
2.掌握集合的概念与运算,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
三、充分条件与必要条件
1.若p⇒q,且q⇏p,则p是q的充分不必要条件,同时q是p的必要不充分条件;
若p⇔q,则p是q的充要条件,同时q是p的充要条件.
2.掌握充要条件的判断和证明,提升逻辑推理和数学运算素养.
四、全称量词与存在量词
1.全称量词命题的否定一定是存在量词命题,存在量词命题的否定一定是全称量词命题.对含有一个量词的全称量词命题和存在量词命题进行否定时,首先改变量词,把全称量词改为存在量词,把存在量词改为全称量词,然后对结论进行否定.
2.通过含有量词的命题的否定及利用命题的真假求参数范围等,培养逻辑推理和数学运算素养.
题型01集合的基本概念与集合间的基本关系
【解题策略】
(1)解决集合的概念问题应关注两点
研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件;对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.
(2)处理集合间关系问题的关键点
已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.常常需要合理利用数轴、Venn图帮助分析,更要注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,要分类讨论,讨论时要不重不漏.
【典例分析】
【例1】(23-24高一上·安徽安庆·阶段练习)设是整数集的一个非空子集,对于,如果,且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有( )个.
A.0 B.2 C.4 D.6
【变式演练】
【变式1】(22-23高一上·上海奉贤·期末)集合中恰好有两个元素,则实数满足的条件是 .
【变式2】(23-24高一上·河南郑州·期中)集合,则集合A的子集的个数为 个.
【变式3】(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.
题型02 集合的基本运算
【解题策略】
(1)定义法或Venn图法:集合是用列举法给出的,运算时可直接借助定义求解,或把元素在Venn图中表示出来,借助Venn图观察求解.
(2)数轴法:集合是用不等式(组)给出的,运算时可先将不等式在数轴中表示出来,然后借助数轴求解.
【典例分析】
【例2】(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·河南·期中)已知集合,,则 .
【变式2】(23-24高一上·北京顺义·期中)已知全集,集合,则 .
【变式3】(23-24高一上·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
题型03 充分条件与必要条件
【解题策略】
充分、必要、充要条件的常用判断方法
(1)定义法:直接判断“若p,则q”,“若q,则p”的真假.
(2)利用集合间的包含关系判断:设命题p对应的集合为A,命题q对应的集合为B,若A⊆B,则p是q的充分条件或q是p的必要条件;若AB,则p是q的充分不必要条件或q是p的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件.
【典例分析】
【例3】(2022高一上·全国·专题练习)若是全集的真子集,则下列五个命题:①; ②;③;④;⑤是的必要不充分条件.其中与命题等价的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,,则“”是“”的 .(请从“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”、“既不充分也不必要条件”中选一个填在横线上)
【变式2】(23-24高一上·浙江金华·阶段练习)已知集合,集合,命题:,命题:,若是的充分条件,则实数的取值范围是 .
【变式3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
题型04 全称量词与存在量词
【解题策略】
全称量词命题与存在量词命题问题的关注点
(1)对全称量词命题和存在量词命题进行否定,一要改变量词,二要否定结论.
(2)根据全称量词命题和存在量词命题的真假求参数的取值范围,一般把问题转化为函数、不等式或集合问题解决.
【典例分析】
【例4】(23-24高一上·江西南昌·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.,有
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·海南·阶段练习)对,一次函数的图象总在x轴下方,则实数m的取值范围是 .
【变式2】(23-24高一上·辽宁·期中)若“,”是假命题,则实数的取值范围是 .
【变式3】(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)(1)“,使得方程有两个不同的实数解”是真命题,求集合A.
(2)若命题“, ”为真命题,求实数a的最小值.
【单元测试】
一、单选题
1.(23-24高一下·河北保定·开学考试)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(23-24高一·江苏·假期作业)设非空集合P,Q满足,则表述正确的是( )
A.,有 B.,有
C.,使得 D.,使得
3.(23-24高一上·湖南长沙·阶段练习)下列各组对象可构成一个集合的是( )
A.与10非常接近的数 B.本班视力差的女生
C.中国漂亮的工艺品 D.我校学生中的女生
4.(23-24高一下·广东·期末)集合满足,,,则集合中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(23-24高一上·贵州·阶段练习)已知集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.0或2或3
6.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知集合,若,则实数=( )
A.1 B.-1 C.0 D.±1
7.(23-24高一上·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.
8.(23-24高一上·福建厦门·阶段练习)若“”为假命题,则的取值可以是( )
A.5 B.3 C.1 D.-1
二、多选题
9.(23-24高一上·陕西渭南·期末)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.1
10.(23-24高一上·河南·阶段练习)下列命题中是真命题的是( )
A.所有三角形的内角和都是180°
B.所有素数都是奇数
C.有些一元二次方程在实数范围内无解
D.存在一个实数的绝对值不是正数
11.(23-24高一上·浙江杭州·阶段练习)设全集为R,在下列条件中,满足的充要条件的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(23-24高一上·全国·课后作业)方程与方程所有解组成的集合中共有 个元素.
13.(22-23高一上·上海金山·阶段练习)给出关系式:①;②;③;④,其中正确的关系式有 .(填序号).
14.(22-23高一上·上海青浦·阶段练习)下列表达式中,正确的序号是 .
① ②,③ ④
四、解答题
15.(22-23高一·全国·随堂练习)设全集,,,求,.
16.(23-24高一上·安徽亳州·期末)已知集合,
(1)当时,求;
(2)在①②中任选一个作为已知,求实数的取值范围.
17.(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,求:
(1)当时,中至多只有个子集,求的取值范围;
(2)当、满足什么条件时,集合为空集.
18.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
19.(23-24高一上·江苏南通·开学考试)已知集合,,,问是否存在实数,同时满足是的真子集,?若存在,求出,的所有值;若不存在,请说明理由.
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第08讲 集合与常用逻辑用语章末复习与测试
【人教A版2019必修一】
目录
题型归纳 1
题型01 集合的基本概念与集合间的基本关系 3
题型02 集合的基本运算 5
题型03 充分条件与必要条件 7
题型04 全称量词与存在量词 9
单元测试 11
一、集合的基本概念与集合间的基本关系
1.理解集合的有关概念,元素与集合的表示方法、元素与集合之间的关系,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,能在集合不同的表示方法之间进行转化.
2.集合间的基本关系包括包含、真包含、相等.能从实例中抽象并识别出子集、真子集、空集的概念,能根据集合间的关系,会利用数形结合和分类讨论的思想求参数的值或范围.
3.掌握集合的基本概念与集合间的基本关系,提升数学抽象、逻辑推理和直观想象素养.
二、集合的基本运算
1.集合的运算主要包括交集、并集和补集运算.这也是高考对集合部分的主要考查点.对于较抽象的集合问题,解题时需借助Venn图或数轴等进行数形分析,使问题直观化、形象化,进而能使问题简捷、准确地获解.
2.掌握集合的概念与运算,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
三、充分条件与必要条件
1.若p⇒q,且q⇏p,则p是q的充分不必要条件,同时q是p的必要不充分条件;
若p⇔q,则p是q的充要条件,同时q是p的充要条件.
2.掌握充要条件的判断和证明,提升逻辑推理和数学运算素养.
四、全称量词与存在量词
1.全称量词命题的否定一定是存在量词命题,存在量词命题的否定一定是全称量词命题.对含有一个量词的全称量词命题和存在量词命题进行否定时,首先改变量词,把全称量词改为存在量词,把存在量词改为全称量词,然后对结论进行否定.
2.通过含有量词的命题的否定及利用命题的真假求参数范围等,培养逻辑推理和数学运算素养.
题型01集合的基本概念与集合间的基本关系
【解题策略】
(1)解决集合的概念问题应关注两点
研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件;对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.
(2)处理集合间关系问题的关键点
已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.常常需要合理利用数轴、Venn图帮助分析,更要注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,要分类讨论,讨论时要不重不漏.
【典例分析】
【例1】(23-24高一上·安徽安庆·阶段练习)设是整数集的一个非空子集,对于,如果,且,那么是的一个“孤立元”,给定,由的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有( )个.
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】D
【分析】我们用列举法列出满足条件的所有集合,即可得到答案.
【详解】若不是孤立元,.
设另一元素为,
假设,此时,不合题意,故.
据此分析满足条件的集合为,共有6个.
故选:D
【变式演练】
【变式1】(22-23高一上·上海奉贤·期末)集合中恰好有两个元素,则实数满足的条件是 .
【答案】或
【分析】根据一元二次方程求解,结合集合元素的特征,可得答案.
【详解】由方程,则或,
当存在两个相等的实数根时,,解得,
此时方程的解为,符合题意;
当存在两个不相等的实数根且其中一个根为时,,解得,
此时,则方程另一个解为,符合题意.
综上所述,当或时,集合中恰有两个元素.
故答案为:或.
【变式2】(23-24高一上·河南郑州·期中)集合,则集合A的子集的个数为 个.
【答案】8
【分析】由集合元素个数确定子集个数即可.
【详解】由题设,集合有3个元素,故集合A的子集的个数为个.
故答案为:8
【变式3】(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.
题型02 集合的基本运算
【解题策略】
(1)定义法或Venn图法:集合是用列举法给出的,运算时可直接借助定义求解,或把元素在Venn图中表示出来,借助Venn图观察求解.
(2)数轴法:集合是用不等式(组)给出的,运算时可先将不等式在数轴中表示出来,然后借助数轴求解.
【典例分析】
【例2】(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据交集的定义计算可得.
【详解】因为,,
所以.
故选:B
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·河南·期中)已知集合,,则 .
【答案】
【分析】根据并集的运算求解即可.
【详解】集合,,
所以.
故答案为:
【变式2】(23-24高一上·北京顺义·期中)已知全集,集合,则 .
【答案】
【分析】利用补集的定义直接求解.
【详解】全集,集合,则.
故答案为:.
【变式3】(23-24高一上·北京·期中)已知:设,,,求:
(1) ;
(2) ;
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由交集的定义求解 ;
(2)由补集的定义求解 ;
(3)由补集和并集的定义求解.
【详解】(1),,,
则有 ;
(2);
(3),.
题型03 充分条件与必要条件
【解题策略】
充分、必要、充要条件的常用判断方法
(1)定义法:直接判断“若p,则q”,“若q,则p”的真假.
(2)利用集合间的包含关系判断:设命题p对应的集合为A,命题q对应的集合为B,若A⊆B,则p是q的充分条件或q是p的必要条件;若AB,则p是q的充分不必要条件或q是p的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件.
【典例分析】
【例3】(2022高一上·全国·专题练习)若是全集的真子集,则下列五个命题:①; ②;③;④;⑤是的必要不充分条件.其中与命题等价的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】根据交并补运算结果,借助韦恩图,对每个命题进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对①,即为,故符合;
对②,即为,故不符合;
对③,结合图可得即为,故符合;
对④,即为,故可得,但得不到,故不符合;
对⑤,因为是的必要不充分条件,故是的真子集,这与不等价,
故五个命题中,与等价的有2个,
故选:B.
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合,,则“”是“”的 .(请从“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”、“既不充分也不必要条件”中选一个填在横线上)
【答案】必要不充分条件
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为,,
所以,
则由推不出,故充分性不成立,
由推得出,故必要性成立,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分条件
【变式2】(23-24高一上·浙江金华·阶段练习)已知集合,集合,命题:,命题:,若是的充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用充分条件的定义,结合集合的包含关系列式求解即得.
【详解】命题,命题,由是的充分条件,得,即
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
【变式3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解指数不等式,一元二次不等式化简集合,然后由交集定义计算;
(2)根据充分不必要条件的定义得不等式组求解;
【详解】(1)
因,则.
当时,,所以.
(2)因“”是“”成立的充分不必要条件,则A是B的真子集.
所以,经检验“=”满足.
所以实数m的取值范围是.
题型04 全称量词与存在量词
【解题策略】
全称量词命题与存在量词命题问题的关注点
(1)对全称量词命题和存在量词命题进行否定,一要改变量词,二要否定结论.
(2)根据全称量词命题和存在量词命题的真假求参数的取值范围,一般把问题转化为函数、不等式或集合问题解决.
【典例分析】
【例4】(23-24高一上·江西南昌·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.,有
【答案】B
【分析】利用命题否定的知识直接求解即可.
【详解】易知命题“”的否定是.
故选:B
【变式演练】
【变式1】(23-24高一上·海南·阶段练习)对,一次函数的图象总在x轴下方,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可知:对,恒成立,根据恒成立问题结合一次函数列式求解.
【详解】由题意可知:对,恒成立,
则,解得,
所以实数m的取值范围是.
故答案为:.
【变式2】(23-24高一上·辽宁·期中)若“,”是假命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出方程的解,即可判断.
【详解】由,解得或,
又“,”是假命题,所以.
故答案为:
【变式3】(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)(1)“,使得方程有两个不同的实数解”是真命题,求集合A.
(2)若命题“, ”为真命题,求实数a的最小值.
【答案】(1)且;(2)
【分析】(1)讨论二次项系数是否为0,并结合判别式大于0求解;
(2)分离参数即可求解.
【详解】(1)方程有两个不同的实数解,
则当为唯一解,不合题意舍去;
所以且,解得且,
故集合且
(2)命题“, ”为真命题,
则对恒成立,即,
故实数a的最小值为2.
【单元测试】
一、单选题
1.(23-24高一下·河北保定·开学考试)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用集合的包含关系可得正确的选项.
【详解】由,解得或,
因为为或的真子集,
则“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
2.(23-24高一·江苏·假期作业)设非空集合P,Q满足,则表述正确的是( )
A.,有 B.,有
C.,使得 D.,使得
【答案】B
【分析】根据子集的定义即可求解.
【详解】因为P⊆Q,则由子集的定义知集合P中的任何一个元素都在Q中,
而Q中元素不一定在P中(集合相等或不相等两种情况),故B正确,ACD错误.
故选:B
3.(23-24高一上·湖南长沙·阶段练习)下列各组对象可构成一个集合的是( )
A.与10非常接近的数 B.本班视力差的女生
C.中国漂亮的工艺品 D.我校学生中的女生
【答案】D
【分析】根据集合的性质判断即可.
【详解】由集合的确定性可得,仅“我校学生中的女生”满足确定性.
故选:D
4.(23-24高一下·广东·期末)集合满足,,,则集合中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据题意,结合集合的交集、并集的概念及运算,即可求解.
【详解】由集合满足,
因为,可得,
又因为,可得,
因为,所以,即集合中的元素个数为4.
故选:B.
5.(23-24高一上·贵州·阶段练习)已知集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.2或3 D.0或2或3
【答案】C
【分析】根据元素与集合的关系,结合集合中的元素满足互异性,即可分类讨论求解.
【详解】当时,则,此时集合,符合要求,
当时,得或,而当时,不符合要求,
而当时,,符合题意,
综上可知:或,
故选:C
6.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)已知集合,若,则实数=( )
A.1 B.-1 C.0 D.±1
【答案】A
【分析】根据得或,分类讨论结合集合中元素的互异性求解即可.
【详解】由,可得或,解得:或,
当时,集合,符合题意;
当时,集合不满足集合的互异性;
综上,.
故选:A.
7.(23-24高一上·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
【分析】确定集合,的关系,然后选择合适的图象即可.
【详解】,又,
所以,选项B符合,
故选:B.
8.(23-24高一上·福建厦门·阶段练习)若“”为假命题,则的取值可以是( )
A.5 B.3 C.1 D.-1
【答案】A
【分析】利用假命题的否定为真命题,分离参数即可求得.
【详解】因为“”为假命题,
所以其否定恒成立,
所以在上恒成立,
所以即,
所以的取值可以是5.
故选:A
二、多选题
9.(23-24高一上·陕西渭南·期末)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.1
【答案】AD
【分析】根据必要不充分条件列不等式,由此求得正确答案.
【详解】若“或”是“”的必要不充分条件,
则或,解得或,
所以AD选项符合,BC选项不符合.
故选:AD
10.(23-24高一上·河南·阶段练习)下列命题中是真命题的是( )
A.所有三角形的内角和都是180°
B.所有素数都是奇数
C.有些一元二次方程在实数范围内无解
D.存在一个实数的绝对值不是正数
【答案】ACD
【分析】逐项分析判断即得.
【详解】所有三角形的内角和都是180°,则A是真命题;
2是素数,但2不是奇数,则B是假命题;
有些一元二次方程在实数范围内无解,例如,则C是真命题;
0的绝对值是0,不是正数,则D是真命题.
故选:ACD.
11.(23-24高一上·浙江杭州·阶段练习)设全集为R,在下列条件中,满足的充要条件的有( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据集合的运算性质及集合间的关系逐项判断即可.
【详解】因为时,,不满足题意,故A错误;
若,显然只有时成立,不满足题意,故B错误;
若,则,同时若时,,满足题意,故C正确;
当时,则,同时,则满足题意,故D正确,
故选:CD.
三、填空题
12.(23-24高一上·全国·课后作业)方程与方程所有解组成的集合中共有 个元素.
【答案】2
【分析】分别求两个方程的解,即可判断集合中元素的个数.
【详解】,得,,得,
所以两个方程的解组成的集合为,共有2个元素.
故答案为:2
13.(22-23高一上·上海金山·阶段练习)给出关系式:①;②;③;④,其中正确的关系式有 .(填序号).
【答案】③
【分析】根据空集的的定义可判断①②,根据集合的无序性可判断③,根据集合中代表的元素可判断④.
【详解】是没有任何元素的集合,所以①②错误;
集合中的元素满足无序性,所以,③正确;
和所表示的元素不同,④错误.
故答案为:③
14.(22-23高一上·上海青浦·阶段练习)下列表达式中,正确的序号是 .
① ②,③ ④
【答案】②④
【分析】根据元素与集合的关系,以及集合与集合的关系,逐个判定,即可求解.
【详解】因为集合为有理数集,为无理数,所以,所以①错误;
因为空间时任何非空集合的真子集,所以,所以②正确;
根据集合与之间的关系,可得,所以③错误;
由集合为自然数集,为整数集,所以,所以④正确.
故答案为:②④.
四、解答题
15.(22-23高一·全国·随堂练习)设全集,,,求,.
【答案】,或.
【分析】根据补集运算定义解出,根据交集定义先求出,然后补集定义求出.
【详解】因为,,
所以;
因为,,
所以,
所以或.
16.(23-24高一上·安徽亳州·期末)已知集合,
(1)当时,求;
(2)在①②中任选一个作为已知,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,写出集合,利用补集和交集的定义可求得集合;
(2)选条件①或②,都有,分、两种情况讨论,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)解:因为,所以,或,
当时,,
因此,.
(2)解:选条件①或②,都有,
当时,,解得,满足题意;
当时,则,解得,
综上:,因此,实数的取值范围为.
17.(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,求:
(1)当时,中至多只有个子集,求的取值范围;
(2)当、满足什么条件时,集合为空集.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)分析可知,方程至多一个实根,分、两种情况讨论,在时,直接验证即可;在时,可得出,综合可得出实数的取值范围;
(2)分析可知,方程无实解,分、两种情况讨论,综合可得出、所满足的条件.
【详解】(1)解:由题意得,方程可化为,
①当时,方程可化为,得,
所以,符合题意,
②当时,因为中至多只有一个元素,所以,解得,
综上所述,的取值范围为或.
(2)解:①当时,方程可化为,
因为为空集,所以,
②当时,因为为空集,所以,
综上所述,当或时,集合为空集.
18.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)已知集合.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用集合的并集,补集和交集运算求解;
(2)根据求解.
【详解】(1)解:因为,
所以,
由或,则;
(2)因为,且,
所以,
所以的取值范围是.
19.(23-24高一上·江苏南通·开学考试)已知集合,,,问是否存在实数,同时满足是的真子集,?若存在,求出,的所有值;若不存在,请说明理由.
【答案】
【分析】由题意,所以,这里可以分三种情况,集合是空集、集合中只含有集合中的一个元素,集合中含有集合中的两个元素;对于是的真子集这种情况,较为简单,直接对比即可得解.
【详解】一方面:因为,又,所以;
又因为,且,
所以当,即时,集合,此时有是的真子集,所以满足题意,
当时,,此时集合不是集合的真子集,结合以上两种情况有.
另一方面:因为,所以,分以下三种情况:
情形一:集合是空集,即是空集,
所以方程无解,即,
解得;
情形二:集合中只含有集合中的一个元素,又因为,
所以或,说明方程有重根1或2,
即或,
由完全平方展开得以上情况不可能成立;
情形三:集合中含有集合中的两个元素,又因为,
所以,说明方程有两个不同的实数根或,
即,将展开得,
对比即得.
结合以上三种情形有:.
综上所述:,.
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