内容正文:
第01讲 1.1集合的概念与表示+1.2子集,全集,补集
目录
题型一:重点考查和集合有关的概念 1
题型二:重点考查元素与集合的关系 2
题型三:重点考查根据元素与集合的关系求参数 4
题型四:重点考查集合元素的互异性及根据互异性求参数 4
题型五:重点考查集合的表示方法 5
题型六:重点考查根据集合中元素个数求参数 6
题型七:重点考查子集(真子集)的个数问题 7
题型八:重点考查根据包含关系求参数 8
题型九:重点考查空集 10
题型一:重点考查和集合有关的概念
典型例题
例题1.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列命题中正确的有( ).
①很小的实数可以构成集合;
②R表示一切实数组成的集合;
③给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是有限集;
④2023年联合国所有常任理事国组成一个集合.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
例题2.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列各组对象能组成一个有限集的有 .(填序号)
(1)小于100的自然数;
(2)等腰直角三角形的全体;
(3)平面内到坐标原点距离为1的所有点;
(4)方程的实数根;
(5)高一(1)班喜欢数学的全体同学.
例题3.(24-25高一上·上海·随堂练习)判断下列集合是有限集、无限集还是空集:
(1)所有大于0且小于20的奇数;
(2)不等式的解集;
(3)在实数范围内的解集;
(4)所有大于3且小于4的实数;
(5)方程的解集.
精练高频考点
1.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列各组对象中不能组成集合的是( ).
A.2023年男篮世界杯参赛队伍 B.中国古典长篇小说四大名著
C.高中数学中的难题 D.我国的直辖市
2.(23-24高一上·新疆昌吉·阶段练习)下列研究的对象能构成集合的是( )
A.我不喜欢的人 B.高大的山
C.好吃的西瓜 D.中国所有的级景区
3.(2024高一上·江苏·专题练习)下列各组对象不能构成集合的是( )
A.参加杭州亚运会的全体电竞选手 B.小于的正整数
C.2023年高考数学难题 D.所有无理数
题型二:重点考查元素与集合的关系
典型例题
例题1.(23-24高一上·北京东城·期中)下列正确的是( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高二上·山西晋中·阶段练习)在关系式中正确的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
例题3.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)已知集合为非空数集,且同时满足下列条件:
(ⅰ);
(ⅱ)对任意的,任意的,都有;
(ⅲ)对任意的且,都有.
给出下列四个结论:
①;②;③对任意的,都有;④对任意的,都有.
其中正确的序号为 .
精练高频考点
1.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(多选)(23-24高一上·重庆江北·阶段练习)对于集合.给出如下结论,其中正确的结论是( )
A.如果,,那么
B.如果,,那么
C.如果.那么
D.若.对于,则有
3.(23-24高一上·湖北恩施·阶段练习)集合,当时,若,,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素为 .
题型三:重点考查根据元素与集合的关系求参数
典型例题
例题1.(23-24高三下·江西·阶段练习)已知,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一上·云南曲靖·阶段练习)若集合,且,则 .
例题3.(多选)(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)设非空集合满足:当时,有,下列命题中,正确的有( )
A.若,则 B.的取值范围为
C.若,则 D.
精练高频考点
1.(23-24高一上·山西·期中)已知是由0,,这三个元素组成的集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.0或3 D.0,2,3均可
2.(24-25高一上·上海·单元测试)(1)已知集合,则集合中元素的个数为 .
(2)若,则 .
3.(23-24高一上·天津·阶段练习)若,用列举法表示集合 .
题型四:重点考查集合元素的互异性及根据互异性求参数
典型例题
例题1.(23-24高二下·贵州·阶段练习)已知集合,若,则 .
例题2.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知含有两个元素的集合,其中.
(1)实数m不能取哪些数?
(2)若,求实数m的值.
精练高频考点
1.(23-24高一·全国·课后作业)如果有一个集合含有三个元素:1,x,x2-x,则实数x的取值范围是 .
2.(23-24高一上·新疆·阶段练习)举例说明:设集合M中含有三个元素3,,:
(1)求实数,应满足的条件;
(2)若,求实数的值.
题型五:重点考查集合的表示方法
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)给出下列说法,其中不正确的是( )
A.集合用列举法表示为
B.实数集可以表示为为所有实数}或
C.方程组的解组成的集合为
D.集合与是同一个集合
例题2.(23-24高一上·四川南充·阶段练习)已知集合 , 用列举法表示为
例题3.(23-24高一·全国·课堂例题)用列举法表示下列集合:
(1) ;
(2) .
精练高频考点
1.(23-24高一上·青海西宁·期中)集合用列举法表示为 .
2.(23-24高一上·天津河北·期中)集合,用列举法表示是 .
3.(23-24高一上·四川成都·开学考试)集合用列举法可表示为 .
题型六:重点考查根据集合中元素个数求参数
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·浙江温州·期中)已知集合 为单元素集,则a的可能取值为( )
A.0 B.2 C.-1 D.4
例题2.(23-24高一上·上海嘉定·阶段练习)集合中有且只有一个元素,则的取值可以是 .
例题3.(23-24高三上·山东潍坊·期末)已知集合.
(1)若集合A是空集,求a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求a的取值范围;
(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
精练高频考点
1.(23-24高一上·河北秦皇岛·阶段练习)已知集合中有且仅有一个元素,则实数 .
2.(25-26高一上·上海·单元测试)设集合.
(1)若中只有一个元素,求实数的值;
(2)若中至多只有一个元素,求实数的取值范围.
3.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)已知集合至多有一个元素,求的取值范围.
题型七:重点考查子集(真子集)的个数问题
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)满足集合的集合的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
例题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
例题3.(2024·重庆·三模)已知集合,,则满足的集合的个数为 .
精练高频考点
1.(23-24高二下·天津·期末)若集合,,则集合B的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(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
3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知集合,且中至少含有一个奇数,这样的集合有 个.
题型八:重点考查根据包含关系求参数
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏·课后作业)已知集合,若⫋,求实数的取值范围.
例题2.(23-24高一上·浙江台州·阶段练习)已知,,,求的取值范围.
例题3.(23-24高一·全国·课后作业)已知集合.
(Ⅰ)若,,求实数的取值范围;
(Ⅱ)若,,求实数的取值范围.
精练高频考点
1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知,若,求a的取值范围.
2.(23-24高一上·山东·阶段练习)已知全集,集合或,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
3.(23-24高一上·四川遂宁·期中)设全集,已知集合,集合.
(1)求;
(2)若且,求实数a的取值范围.
题型九:重点考查空集
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·贵州黔东南·期中)下列关系式正确的为( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一·全国·课堂例题)如何理解空集?与,0,有什么关系?
精练高频考点
1.(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
2.(多选)(23-24高一上·河北石家庄·期中)下列关系中,正确的有( )
A. B. C. D.
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第01讲 1.1集合的概念与表示+1.2子集,全集,补集
目录
题型一:重点考查和集合有关的概念 1
题型二:重点考查元素与集合的关系 3
题型三:重点考查根据元素与集合的关系求参数 6
题型四:重点考查集合元素的互异性及根据互异性求参数 9
题型五:重点考查集合的表示方法 11
题型六:重点考查根据集合中元素个数求参数 13
题型七:重点考查子集(真子集)的个数问题 16
题型八:重点考查根据包含关系求参数 18
题型九:重点考查空集 21
题型一:重点考查和集合有关的概念
典型例题
例题1.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列命题中正确的有( ).
①很小的实数可以构成集合;
②R表示一切实数组成的集合;
③给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是有限集;
④2023年联合国所有常任理事国组成一个集合.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据集合的定义和性质判断可得答案.
【详解】对于①,很小的实数是个不确定的概念,不可以构成集合,故错误;
对于②,R表示一切实数组成的集合,故正确;
对于③,给定的一条长度为0.3的线段上的所有点组成的集合是无限集,故错误;
对于④,2023年联合国常任理事国有中国、俄罗斯、英国、法国、美国,能组成一个集合,故正确.
故选:C.
例题2.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列各组对象能组成一个有限集的有 .(填序号)
(1)小于100的自然数;
(2)等腰直角三角形的全体;
(3)平面内到坐标原点距离为1的所有点;
(4)方程的实数根;
(5)高一(1)班喜欢数学的全体同学.
【答案】(1)(4)
【分析】根据有限集的定义逐一可以判断
【详解】对于(1),小于100的自然数,可以一一列举,0,1,2,3,...,99,故(1)为有限集;
对于(2),等腰直角三角形有无限多个,故(2)不是有限集;
对于(3),在平面直角坐标系内,单位圆上的所有点到原点的距离都为1,所以到坐标原点距离为1的点有无穷多个,故(3)不是有限集;
对于(4),的实数根为或,共两个,故(4)为有限集;
对于(5),到底有多喜欢算喜欢,无法定论,故元素不确定,故(5)不是集合;
故答案为:(1)(4).
例题3.(24-25高一上·上海·随堂练习)判断下列集合是有限集、无限集还是空集:
(1)所有大于0且小于20的奇数;
(2)不等式的解集;
(3)在实数范围内的解集;
(4)所有大于3且小于4的实数;
(5)方程的解集.
【答案】(1)有限集;
(2)无限集;
(3)空集;
(4)无限集;
(5)有限集.
【详解】(1)所有大于0且小于20的奇数,是有限集;
(2)不等式的解集,是无限集;
(3)的实数解集,是空集;
(4)所有大于3且小于4的实数,是无限集;
(5)方程的解集,是有限集.
精练高频考点
1.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列各组对象中不能组成集合的是( ).
A.2023年男篮世界杯参赛队伍 B.中国古典长篇小说四大名著
C.高中数学中的难题 D.我国的直辖市
【答案】C
【分析】根据组成集合的要素之确定性即可得解.
【详解】A,B,D所表示的对象都能确定,能组成集合,选项C高中数学中的难题,怎样算难题不能确定,不能组成集合,
故选:C.
2.(23-24高一上·新疆昌吉·阶段练习)下列研究的对象能构成集合的是( )
A.我不喜欢的人 B.高大的山
C.好吃的西瓜 D.中国所有的级景区
【答案】D
【分析】由集合中元素的确定性判断即可.
【详解】由于我不喜欢的人,高大的山,好吃的西瓜,都不具有确定性,
故不能构成集合,只有中国所有的级景区能构成集合.
故选:D
3.(2024高一上·江苏·专题练习)下列各组对象不能构成集合的是( )
A.参加杭州亚运会的全体电竞选手 B.小于的正整数
C.2023年高考数学难题 D.所有无理数
【答案】C
【分析】根据集合的意义,逐项判断即可.
【详解】对于A,参加杭州亚运会的全体电竞选手是确定的,可以构成集合;
对于B,小于的正整数是确定的,可以构成集合;
对于C,2023年高考数学难题,难题的标准是不确定的,不能构成集合;
对于D,所有无理数都是确定的,能构成集合,
故选:C
题型二:重点考查元素与集合的关系
典型例题
例题1.(23-24高一上·北京东城·期中)下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系以及空集的定义逐一判断.
【详解】选项,不是的元素,即不成立,则错误;
选项,中没有任何元素,即,则错误;
选项,中没有任何元素,而表示集合里面只有一个元素,即两者不相等,则错误;
选项,元素为集合中的元素,即,则正确;
故选:D.
例题2.(23-24高二上·山西晋中·阶段练习)在关系式中正确的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据元素与集合的关系及字母所代表的集合依次判断即可.
【详解】因为表示有理数集,所以;
因为表示实数集,所以;
因为表示正整数集,所以;
因为表示整数集,所以;
所以关系式中正确的个数有个,
故选:A
例题3.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)已知集合为非空数集,且同时满足下列条件:
(ⅰ);
(ⅱ)对任意的,任意的,都有;
(ⅲ)对任意的且,都有.
给出下列四个结论:
①;②;③对任意的,都有;④对任意的,都有.
其中正确的序号为 .
【答案】①③④
【分析】根据所给定义一一推导即可.
【详解】①∵,∴,即,①正确;
②∵,∴,∴,,②错误;
③∵,又,∴,所以,③正确;
④要使有意义,则且,
若(且),则,由②知,∴且,
∴,∴,故④正确,
综上,①③④正确.
故答案为:①③④.
精练高频考点
1.(23-24高一上·山西朔州·阶段练习)下列关系中正确的个数是( )
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】直接根据元素与特殊数集的关系进行判断.
【详解】①错误;②正确;③错误;④正确,
故选:B.
2.(多选)(23-24高一上·重庆江北·阶段练习)对于集合.给出如下结论,其中正确的结论是( )
A.如果,,那么
B.如果,,那么
C.如果.那么
D.若.对于,则有
【答案】AC
【分析】对于A:设,则,进而分析判断;对于B:先说明,再取特值,分析判断;对于C:令,,可知对任意,均有,所以,故C正确;对于D:取特值,分析判断.
【详解】对于选项A:因为,,设,
则,
因为,则,
所以,故A正确;
对于选项B:因为,不妨设,
若,则;
若,则为奇数;
若,则;
综上可知:.
显然,令,则,故B错误;
对于选项C:令,,则,
即对任意,均有,所以,故C正确;
对于选项D:由选项B可知:,故D错误.
故选:AC.
3.(23-24高一上·湖北恩施·阶段练习)集合,当时,若,,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素为 .
【答案】5
【分析】根据“孤立元素”的定义,依次研究各元素即可得答案.
【详解】对于元素,,故不满足孤立元素的定义;
对于元素,,故不满足孤立元素的定义;
对于元素,,故不满足孤立元素的定义;
对于元素,,,故满足孤立元素的定义;
故答案为:5.
题型三:重点考查根据元素与集合的关系求参数
典型例题
例题1.(23-24高三下·江西·阶段练习)已知,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题目条件得到不等式,求出答案.
【详解】由题意得且,解得.
故选:A
例题2.(23-24高一上·云南曲靖·阶段练习)若集合,且,则 .
【答案】或
【分析】分和两种情况讨论即可.
【详解】因为,且,
所以或,
当时,,此时,满足题意;
当时,,此时,满足题意,
综上所述,或.
故答案为:或2
例题3.(多选)(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)设非空集合满足:当时,有,下列命题中,正确的有( )
A.若,则 B.的取值范围为
C.若,则 D.
【答案】ACD
【分析】对于A,当时,,此时,分类讨论判断正误;对于B,由题意得,则,所以判断B的正误;对C,若,,此时,则求出范围判断即可;对于D,因为,则,所以,将转化为求解即可.
【详解】对于A,当时,,此时.若,则,满足题意;若,则,综上,若,则,故A正确;
对于B,因为,则,所以,解得或,故B错误;
对于C,若,,此时,则,解得,综上,故C正确;
对于D,因为,则,所以,所以,故D正确.
故选:ACD.
精练高频考点
1.(23-24高一上·山西·期中)已知是由0,,这三个元素组成的集合,且,则实数为( )
A.2 B.3 C.0或3 D.0,2,3均可
【答案】B
【分析】由题意可知或,求出再检验即可.
【详解】因为,所以或.
当时,,不合题意,舍去;
当时,或,但不合题意,舍去.
综上可知,.
故选:B.
2.(24-25高一上·上海·单元测试)(1)已知集合,则集合中元素的个数为 .
(2)若,则 .
【答案】 5
【分析】(1)通过分论讨论求解,然后再根据元素的互异性即可求解;
(2)通过分两类或进行求解,求解出值后代入集合里面,看元素是否满足互异性即可.
【详解】解析:(1)①当时,,此时的值分别为0,,;
②当时,,此时的值分别为1,0,;
③当时,,此时的值分别为2,1,0.
综上可知,的可能取值为,,0,1,2,共5个,
(2)由题意知,或.
①当时,.把代入,得集合的三个元素为,,12,不满足集合中元素的互异性;
②当时,或(舍去),当时,集合的三个元素为,,12,满足集合中元素的互异性,由①②知,
故答案为:;.
3.(23-24高一上·天津·阶段练习)若,用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】由集合的含义解方程可得结果.
【详解】由题意可知,是方程的一个根,则,
代入方程,即,解得或,
所以,
故答案为:
题型四:重点考查集合元素的互异性及根据互异性求参数
典型例题
例题1.(23-24高二下·贵州·阶段练习)已知集合,若,则 .
【答案】
【分析】根据题意结合元素与集合之间的关系结合集合的互异性分析求解.
【详解】因为,且,
则或,解得.
故答案为:.
例题2.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知含有两个元素的集合,其中.
(1)实数m不能取哪些数?
(2)若,求实数m的值.
【答案】(1)不能取0和4;
(2).
【分析】(1)根据集合元素的互异性,列式算出答案;
(2)若4为集合A的元素,结合(1)的结论可知,从而算出实数m的值.
【详解】(1)根据题意,可得,解得且,
因此,实数m不能取0和4;
(2)由(1)的结论,可知m≠4,
若,则,解得(不符合题意),
因此,实数m的值是.
精练高频考点
1.(23-24高一·全国·课后作业)如果有一个集合含有三个元素:1,x,x2-x,则实数x的取值范围是 .
【答案】x≠0,1,2,
【分析】由集合元素的互异性,便可得到该集合的元素满足两两不等,即满足,解该不等式组即可得出实数的取值范围.
【详解】根据集合元素的互异性,满足,
解得且,,且,且,
所以所求的结果为.
【点睛】该题考查的是有关集合中元素的互异性,利用集合中任意两个元素不等,列出对应的不等式组,最后求解时需要注意是且的关系,从而求得结果.
2.(23-24高一上·新疆·阶段练习)举例说明:设集合M中含有三个元素3,,:
(1)求实数,应满足的条件;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)且且且且;
(2)或或.
【分析】(1)根据集合元素的互异性列出不等式组,解不等式组即可;
(2)若,则或,进而求解即可得答案.
【详解】(1)据集合中元素的互异性,可知,
即且且且且;
(2)若,则或,解得:或或,
若,则,满足题意;
若,则,满足题意;
若,则,满足题意;
故或或.
题型五:重点考查集合的表示方法
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·四川绵阳·阶段练习)给出下列说法,其中不正确的是( )
A.集合用列举法表示为
B.实数集可以表示为为所有实数}或
C.方程组的解组成的集合为
D.集合与是同一个集合
【答案】BCD
【分析】根据集合的表示法可以依次判断.
【详解】对于A,集合中只含有两个元素0和1,所以用列举法表示为,故A正确;
对于B,R就表示实数集,实数集用为错误表示,另外花括号具有所有的意义,描述内容中不能再出现所有字眼,故B错误;
对于C,解集应为,原表示错误,故C错误;
对于D,集合为y的取值集合,集合表示上点的集合,所以两个集合不是同一个集合,故D错误;
故选:BCD.
例题2.(23-24高一上·四川南充·阶段练习)已知集合 , 用列举法表示为
【答案】
【分析】根据,化简求解即可.
【详解】因为, 可知,
解得,所以.
故答案为: .
例题3.(23-24高一·全国·课堂例题)用列举法表示下列集合:
(1) ;
(2) .
【答案】
【分析】(1)由题意能被6整除,结合可得结果;
(2)由(1)知,当为0,3,4,5时,写出相应的值即可得出答案.
【详解】(1)∵,∴能被6整除.
又,∴,3,4,5,∴.
(2)由(1)知,当为0,3,4,5时,相应的值分别为1,2,3,6,
∴.
故答案为:(1),(2).
精练高频考点
1.(23-24高一上·青海西宁·期中)集合用列举法表示为 .
【答案】
【分析】观察集合中的式子,给赋值,即可求解.
【详解】时,;时,;时,;时,;
可得.
故答案为:
2.(23-24高一上·天津河北·期中)集合,用列举法表示是 .
【答案】
【分析】解一元一次不等式,利用列举法求解即可.
【详解】集合,故用列举法表示是.
故答案为:
3.(23-24高一上·四川成都·开学考试)集合用列举法可表示为 .
【答案】
【分析】直接列举得到答案.
【详解】.
故答案为:.
题型六:重点考查根据集合中元素个数求参数
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·浙江温州·期中)已知集合 为单元素集,则a的可能取值为( )
A.0 B.2 C.-1 D.4
【答案】ABC
【分析】根据集合A为单元素集,分和,利用判别式法求解.
【详解】当时,满足题意;
当时,,
即,解得或,
故选:ABC
例题2.(23-24高一上·上海嘉定·阶段练习)集合中有且只有一个元素,则的取值可以是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】讨论、,结合集合中元素个数求参数范围,即可得答案.
【详解】当时,,此时满足题设;
当时,只有一个根,则;
综上,的取值可以是,0,1.
故答案为:(答案不唯一)
例题3.(23-24高三上·山东潍坊·期末)已知集合.
(1)若集合A是空集,求a的取值范围;
(2)若集合A中只有一个元素,求a的取值范围;
(3)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
【答案】(1).
(2)或
(3)或.
【分析】(1)根据空集转化为一元二次方程根的情况求解.
(2)根据a分类讨论,从而解决问题.
(3)根据至多一个分为一个和没有一个情况即可解决.
【详解】(1)当时,集合,
因为A是空集,
所以且,
所以,
所以a的取值范围是.
(2)因为A中只有一个元素,
当时,集合,符合题意,
当时,要使A中只有一个元素,
所以且,
所以,
综上所述,a的取值范围是或
(3)因为A中至多只有一个元素,
所以A为空集或A只有一个元素,
由(1)、(2)可知或,
所以a的取值范围是:或.
精练高频考点
1.(23-24高一上·河北秦皇岛·阶段练习)已知集合中有且仅有一个元素,则实数 .
【答案】1或
【分析】集合中有且仅有一个元素,可知方程仅有一解,或有两个相等的根,则按二次项系数是否为零分类讨论,求解即可.
【详解】因为集合中有且仅有一个元素,
则方程仅有一根或两个相等的根,
所以,当时,,满足题意;
当时,,所以,
综上所述,或.
故答案为:1或.
2.(25-26高一上·上海·单元测试)设集合.
(1)若中只有一个元素,求实数的值;
(2)若中至多只有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或.
【分析】(1)集合表示关于的方程的解集,分和两种情况讨论,当时,即可求出的值;
(2)由(1)可得时符合题意,当,则,即可求出的取值范围.
【详解】(1)集合表示关于的方程的解集,
当时,由,解得,则,符合题意;
当时,因为中只有一个元素,则,解得,此时,符合题意
综上可得或;
(2)因为中至多只有一个元素,由(1)可知时符合题意;
当,则,解得;
综上可得,实数的取值范围为或.
3.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)已知集合至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】
【分析】集合中元素个数,转化为方程根的个数,分类讨论求解.
【详解】集合至多有一个元素,
当时,方程解得,符合题意;
当时,一元二次方程至多有一个实数根,
,解得或,
所以的取值范围为.
题型七:重点考查子集(真子集)的个数问题
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)满足集合的集合的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
【答案】B
【分析】根据集合的包含关系,列举出集合所有可能的情况即可.
【详解】因为集合,
则集合可以为,,,,,,共7个,
故选:B
例题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
例题3.(2024·重庆·三模)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.
精练高频考点
1.(23-24高二下·天津·期末)若集合,,则集合B的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】先用列举法求出集合,在根据真子集的公式求解.
【详解】由题意可知,所以集合的真子集个数为个.
故选:C
2.(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.
3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知集合,且中至少含有一个奇数,这样的集合有 个.
【答案】6
【分析】逐一列举出满足题意的集合即可求解.
【详解】满足题意的可以是:.
故答案为:6.
题型八:重点考查根据包含关系求参数
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏·课后作业)已知集合,若⫋,求实数的取值范围.
【答案】或.
【分析】先由题意,得到或,根据⫋,分别讨论分,两种情况讨论,即可得出结果.
【详解】由题意得,或,⫋,分和两种情况讨论.
①当时,有,即.
②当时,由⫋,可得,或,即或,综上可知,实数的取值范围是或.
【点睛】本题主要考查由集合的包含关系求参数,熟记集合基本运算的概念即可,属于常考题型.
例题2.(23-24高一上·浙江台州·阶段练习)已知,,,求的取值范围.
【答案】
【解析】先求解出集合,然后根据分别考虑和的情况,由此求解出的取值范围.
【详解】因为,所以,所以,
当时,满足,此时,所以;
当时,若,则有,所以,
综上可知:,即.
【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数范围,其中涉及分类讨论的思想,难度一般.根据集合的包含关系求解参数范围时,一定要注意分析集合为空集的情况.
例题3.(23-24高一·全国·课后作业)已知集合.
(Ⅰ)若,,求实数的取值范围;
(Ⅱ)若,,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)先求出集合,再利用集合与集合的包含关系,列出不等式组,即可求出的取值范围.
(Ⅱ)先求出集合,再利用集合与集合的包含关系,列出不等式组,即可求出的取值范围,注意对空集的讨论.
【详解】集合,
(Ⅰ),
,解得:,
实数的取值范围为:;
(Ⅱ),
①当时,,即,
②当时,,解得:,
综上所述,实数的取值范围为:.
【点睛】本小题主要考查根据集合的包含关系求参数的取值范围,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题.
精练高频考点
1.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)已知,若,求a的取值范围.
【答案】或.
【分析】分、为单元素集合、为双元素集合三种情况讨论,分别求出参数的取值范围即可得.
【详解】①若为空集,则,解得;
②若为单元素集合,则,解得,
将代入方程,得,解得,
所以,符合要求;
③若为双元素集合,则,即,
此时,即,解得;
综上所述,或.
2.(23-24高一上·山东·阶段练习)已知全集,集合或,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据补集和集合相等的定义即可得解;
(2)分和两种情况讨论即可得解.
【详解】(1)由,
得或,
因为,或,
所以,解得;
(2)当时,,解得,
当时,由,
得或,解得或,
综上,的取值范围为或.
3.(23-24高一上·四川遂宁·期中)设全集,已知集合,集合.
(1)求;
(2)若且,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据补集的定义即可求解;
(2)根据集合的包含关系列出不等式组,解之即可求解.
【详解】(1)因为集合,
由补集的定义可得.
(2)因为集合,集合,且,
所以分和两种情况:
若,则有,解得;
若,要使成立,则有,解得,
综上所述:实数a的取值范围.
题型九:重点考查空集
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一上·贵州黔东南·期中)下列关系式正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据空集的定义和元素与集合、集合与集合的关系判断即可.
【详解】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.
例题2.(23-24高一·全国·课堂例题)如何理解空集?与,0,有什么关系?
【答案】答案见解析
【详解】①空集是不含有任何元素的集合,且规定,任何时候都不成立,是恒成立的.
②情景不同,空集的类型也不同,例,.
③不是空集,中含有一个元素,作为元素,则;作为集合,则.是含有一个元素0的集合,与空集不同,,,.
精练高频考点
1.(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.
2.(多选)(23-24高一上·河北石家庄·期中)下列关系中,正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】根据与集合的关系判断A,D;根据常用数集的取值范围判断B,C
【详解】对于A,是任何非空集合的真子集,故A正确;
对于B,为有理数集,而是有理数,故B正确;
对于C,为整数集,为自然数集,故,故C错误;
对于D,是任何集合的子集,故D错误.
故选:AB
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