内容正文:
1.2集合间的基本关系
【考点梳理】
· 考点一. 判断集合的子集(真子集)的个数
· 考点二. 求集合的子集(真子集)
· 考点三. 判断两个集合的包含关系
· 考点四. 根据集合的包含关系求参数
· 考点五、判断集合相等关系
· 考点六:由集合相等求参数问题
· 考点七、空集
· 考点八:集合间的基本关系综合问题
【知识梳理】
知识点一:子集、真子集、集合相等
定义
符号表示
图形表示
子集
如果集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集
A⊆B
(或B⊇A)
真子集
如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集
A⫋B
(或B⫌A)
集合相等
如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等
A=B
知识点二:空集
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
【题型归纳】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
1.(23-24高一上·河南开封·期末)集合的真子集的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
2.(2024·全国·模拟预测)已知集合,,则集合的真子集个数为( )
A.8 B.16 C.31 D.63
3.(23-24高一上·吉林·阶段练习)集合的子集的个数是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
题型二. 求集合的子集(真子集)
4.(23-24高一上·四川成都·期中)集合的一个子集是( )
A. B. C. D.
5.(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
6.(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)已知集合满足,那么这样的集合M的个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
题型三. 判断两个集合的包含关系
7.(2024·云南贵州·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一上·湖南长沙·期末)以下五个式子中,错误的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.5 B.2 C.3 D.4
9.(23-24高三上·浙江宁波·期末)设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
题型四. 根据集合的包含关系求参数
10.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知非空集合,集合,,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.无解
11.(2024·重庆·三模)已知集合,集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
12.(23-24高一上·吉林长春·期末)设集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五、判断集合相等关系
13.(24-25高一上·上海)下列集合,,,中,有一个与众不同的集合是( ).
A. B. C. D.
14.(24-25高一上·上海·课后作业)已知集合和,那么( )
A. B. C. D.
15.(23-24高一上·吉林·阶段练习)已知集合,,则的关系( )
A.⫋ B.⫋
C.⫋⫋ D.⫋⫋
题型六:由集合相等求参数问题
16.(24-25高一上·全国·课堂例题)已知集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
17.(23-24高一上·全国·期末)已知,,若集合,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
18.(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
题型七、空集
19.(21-22高一上·全国)已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
20.(20-21高一上·安徽蚌埠·阶段练习)若集合的子集只有一个,则实数的取值情况是( )
A.或 B. C. D.
21.(23-24高一上·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 .
题型八:集合间的基本关系综合问题
22.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
23.(23-24高一上·上海·期末)已知集合.
(1)若只有一个元素,试求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若至少有两个子集,试求实数的取值范围.
24.(2024高一上·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.
【高分演练】
一、单选题
25.(23-24高三下·重庆)集合,,若,则实数( )
A. B.0 C. D.1
26.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·开学考试)集合或,,若,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
27.(23-24高一上·四川资阳·期中)满足的集合M共有( )
A.16个 B.15个
C.8个 D.7个
28.(23-24高一上·吉林通化·阶段练习)已知,则集合M的子集的个数是( )
A.8 B.16 C.32 D.64
29.(23-24高一上·安徽铜陵·阶段练习)若集合有且仅有2个子集,则满足条件的实数m组成的集合是( )
A. B. C.或 D.
30.(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)已知集合,,,则M,N,P的关系为( )
A. B. C. D.
31.(22-23高一上·内蒙古呼和浩特·期中)非空集合P满足下列两个条件:(1),(2)若元素,则,则集合P个数是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
32.(22-23高一上·上海徐汇·期中)设集合,,,,其中a,,下列说法正确的是( )
A.对任意a,是的子集,对任意的b,不是的子集
B.对任意a,是的子集,存在b,使得是的子集
C.存在a,使得不是的真子集,对任意的b,是的子集
D.存在a,使得不是的子集,存在b,使得是的子集
二、多选题
33.(23-24高一上·福建三明·期中)设,若,则实数a的值为( )
A. B. C. D.0
34.(21-22高二下·重庆·期末)下列说法中正确的是( )
A.任何集合都是它自身的真子集
B.集合共有4个子集
C.集合
D.集合
35.(22-23高一下·江苏苏州)已知集合,非空集合,下列条件能够使得的是( )
A. B.
C. D.且
36.(22-23高一上·陕西·期中)已知集合,,若使成立的实数a的取值集合为M,则M的一个真子集可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题
37.(23-24高一上·上海普陀·期中)设,,若,则实数组成的集合 .
38.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)若,则 .
39.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)若,,,则的取值范围是
40.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知整数集合关于的方程有整数解,集合A满足条件:①;②若,则.则所有这样的集合A的个数为 .
四、解答题
41.(23-24高一上·上海嘉定·期中)已知集合
(1)若A中只有一个元素,求a的值
(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围
(3)若,求a的取值范围
42.(23-24高一上·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.
43.(21-22高一上·全国·课后作业)已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
44.(22-23高一上·江苏盐城·阶段练习)已知集合,,
(1)若集合,求实数的值;
(2)若集合,求实数的取值范围.
45.(22-23高一上·北京西城)设集合,若X是的子集,把X中所有元素的和称为X的“容量”(规定空集的容量为0),若X的容量为奇(偶)数,则称X为的奇(偶)子集.
(1)写出的所有子集、所有偶子集:
(2)写出的所有奇子集;
(3)求证:的奇子集与偶子集个数相等.
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1.2集合间的基本关系
【考点梳理】
· 考点一. 判断集合的子集(真子集)的个数
· 考点二. 求集合的子集(真子集)
· 考点三. 判断两个集合的包含关系
· 考点四. 根据集合的包含关系求参数
· 考点五、判断集合相等关系
· 考点六:由集合相等求参数问题
· 考点七、空集
· 考点八:集合间的基本关系综合问题
【知识梳理】
知识点一:子集、真子集、集合相等
定义
符号表示
图形表示
子集
如果集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集
A⊆B
(或B⊇A)
真子集
如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集
A⫋B
(或B⫌A)
集合相等
如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等
A=B
知识点二:空集
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
【题型归纳】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
1.(23-24高一上·河南开封·期末)集合的真子集的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】A
【分析】计算出该集合后,可得元素个数,从而得到真子集个数.
【详解】,共有两个元素,
故其真子集的个数为.
故选:A.
2.(2024·全国·模拟预测)已知集合,,则集合的真子集个数为( )
A.8 B.16 C.31 D.63
【答案】C
【分析】根据题意,利用列举法求化简集合,从而求得集合的真子集个数.
【详解】依题意,得;;;
;;;
;;,故,
其真子集的个数为:.
故选:C.
3.(23-24高一上·吉林·阶段练习)集合的子集的个数是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】列举法表示集合,根据元素个数判断子集个数.
【详解】由题设,列举法表示集合为,共有4个元素,
所以子集的个数是.
故选:C
题型二. 求集合的子集(真子集)
4.(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.
5.(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.
6.(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)已知集合满足,那么这样的集合M的个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】根据集合的包含关系一一列举出来即可.
【详解】因为,
所以集合可以为:,
共8个,
故选:C.
题型三. 判断两个集合的包含关系
7.(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
8.(23-24高一上·湖南长沙·期末)以下五个式子中,错误的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.5 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据集合与集合的关系以及空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集选择即可.
【详解】对于①,集合与集合的关系是包含和包含于的关系,根据子集的定义知,错误;
对于②,两集合元素相同,所以两集合相等,即,正确;
对于③,由子集性质知,任意集合是本身的子集,所以,正确;
对于④⑤,空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以,,错误,
综上,五个式子中错误的个数为3个.
故选:C
9.(23-24高三上·浙江宁波·期末)设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简集合,与集合对比,结合子集的定义即可得答案.
【详解】集合,,,,,
.
故选:B.
题型四. 根据集合的包含关系求参数
10.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知非空集合,集合,,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.无解
【答案】A
【分析】由可知是的子集,解不等式可得的取值范围.
【详解】由可知是的子集,
结合数轴可知,,
即,
解得,
故选:A
11.(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
12.(23-24高一上·吉林长春·期末)设集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合之间的关系可直接得到答案.
【详解】因为集合,,
若,则,
故选:A.
题型五、判断集合相等关系
13.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列集合,,,中,有一个与众不同的集合是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解方程求出各集合,即可得出结论.
【详解】易知,,,
只有B表示,其它A、C、D均表示,B与众不同.
故选:B
14.(24-25高一上·上海·课后作业)已知集合和,那么( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据集合中的元素满足的特征可得和,即可求解.
【详解】由于同号,又,所以均为负数,故则,故
对于任意中的元素,满足集合,故,因此,
故选:C
15.(23-24高一上·吉林·阶段练习)已知集合,,则的关系( )
A.⫋ B.⫋
C.⫋⫋ D.⫋⫋
【答案】B
【分析】将集合化为与相同的形式,即可判断集合间的关系.
【详解】由,,
而为奇数,为整数,又,
所以⫋.
故选:B
题型六:由集合相等求参数问题
16.(24-25高一上·全国·课堂例题)已知集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】由两集合相等列方程求出,再检验集合元素的互异性即可得答案.
【详解】由题意可知,两集合元素全部相等,得到或,
又根据集合互异性,可知,解得舍去,
所以解得,
所以,
故选:A
17.(23-24高一上·全国·期末)已知,,若集合,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据题意,由集合相等列出方程,即可求得,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,
所以,解得或
当时,不满足集合元素的互异性,
故,,.
故选:B.
18.(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.
题型七、空集
19.(21-22高一上·全国)已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据二次方程无解等价于判别式小于0计算即可.
【详解】由题意,二次方程无解,故,解得.
故选:D
20.(20-21高一上·安徽蚌埠·阶段练习)若集合的子集只有一个,则实数的取值情况是( )
A.或 B. C. D.
【答案】C
【解析】集合是空集的时候满足题意, 求无解时的取值范围即可.
【详解】集合的子集只有一个,所以集合是空集,
当时,,满足条件;
当时,有,即,集合是空集,满足条件,
综上所述,集合的子集只有一个时,,
故选:C.
【点睛】本题考查了集合的性质,空集的性质.
21.(23-24高一上·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】
【分析】根据题意分析可知方程无解,结合判别式分析求解.
【详解】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:.
题型八:集合间的基本关系综合问题
22.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【答案】.
【分析】由可知是的子集,对集合是否为空集进行讨论,即可得出实数m的取值范围为.
【详解】解不等式可得,
由可知是的子集,
①当时,,
所以;
②当时,即时,
且,
所以,所以.
综上,实数m的取值范围为.
23.(23-24高一上·上海·期末)已知集合.
(1)若只有一个元素,试求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若至少有两个子集,试求实数的取值范围.
【答案】(1)或,或
(2)
【分析】(1)考虑和且两种情况.
(2)至少有两个子集,则方程由一个或两个根,考虑第一问的结果和且两种情况.
【详解】(1)时,解得符合题意;
时令解得,
此时,
解得符合题意,
故或,或
(2)若至少有两个子集,则至少有一个元素.
由(1)知或时符合题意.
由题意可知时若也符合题意.
即解得且.
综上.
24.(2024高一上·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.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)由集合的包含关系,分和两种情况,列不等式求实数m的取值范围;
(2)由集合的包含关系,列不等式求实数m的取值范围;
(3)由集合的相等关系,列方程组求实数m的值.
【详解】(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.
【高分演练】
一、单选题
25.(23-24高三下·重庆)集合,,若,则实数( )
A. B.0 C. D.1
【答案】C
【分析】根据集合的包含关系,讨论或或,结合集合中元素的互异性,即可判断和选择.
【详解】因为,故.
①当时,,则,与元素的互异性矛盾,故不成立;
②当时,解得,与元素的互异性矛盾,故不成立;
③当时,即,则,,故成立,故.
故选:C.
26.(22-23高二下·河南省直辖县级单位·开学考试)集合或,,若,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】考虑,,,确定集合,再根据集合的包含关系计算得到答案.
【详解】①当时,,,故,解得,
故;
②当时,,满足;
③当时,,,故,解得,
故;
综上所述:.
故选:A
27.(23-24高一上·四川资阳·期中)满足的集合M共有( )
A.16个 B.15个
C.8个 D.7个
【答案】C
【分析】根据集合满足的条件,列举出所有情况即可.
【详解】集合M满足,
所以集合M可以为:
共有8个.
故选:C
28.(23-24高一上·吉林通化·阶段练习)已知,则集合M的子集的个数是( )
A.8 B.16 C.32 D.64
【答案】B
【分析】由,可得为的正约数,又,求出子集的个数即可.
【详解】因为,所以,
又,所以,
所以集合,所以集合的子集个数为个.
故选:B.
29.(23-24高一上·安徽铜陵·阶段练习)若集合有且仅有2个子集,则满足条件的实数m组成的集合是( )
A. B. C.或 D.
【答案】B
【分析】根据集合子集个数确定集合元素只有一个,讨论参数m判断方程仅有一个解情况下m取值.
【详解】由题设集合有2个子集,则集合中仅含一个元素,
所以有且仅有一个解,
当,则,满足要求;
当,则,满足要求;
综上,满足条件的实数m组成的集合是.
故选:B
30.(23-24高一上·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
【分析】先将集合中元素化为统一形式,然后进行判断即可.
【详解】,
,
,
故,
故选:
31.(22-23高一上·内蒙古呼和浩特·期中)非空集合P满足下列两个条件:(1),(2)若元素,则,则集合P个数是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】由题得可将中元素分组为,,,再根据题意得出是求的非空真子集个数即可.
【详解】由题得, 若元素,则,
可以推导出集合中1,5要同时存在,2,4要同时存在,3可存在于中也可以不存在,
故可以考虑集合等价于由元素,,组成的集合,
又,
故本题相当于求集合的非空真子集个数.
即个.
故选:C
32.(22-23高一上·上海徐汇·期中)设集合,,,,其中a,,下列说法正确的是( )
A.对任意a,是的子集,对任意的b,不是的子集
B.对任意a,是的子集,存在b,使得是的子集
C.存在a,使得不是的真子集,对任意的b,是的子集
D.存在a,使得不是的子集,存在b,使得是的子集
【答案】B
【分析】结合参数取值情况,根据集合间元素的关系确定子集关系是否成立,即可判断.
【详解】解:对于集合,
可得当,即,可得,即有,可得对任意a,是的子集;
当时,,,可得是的子集;
当时,,且,可得不是的子集;
综上有,对任意a,是的子集,存在b,使得是的子集.
故选:B.
二、多选题
33.(23-24高一上·福建三明·期中)设,若,则实数a的值为( )
A. B. C. D.0
【答案】ABD
【分析】分、两种情况讨论,分别确定集合,即可求出参数的值.
【详解】因为,且,
当时,,符合题意;
当时,,又,所以或,解得或,
综上,或或.
故选:ABD
34.(21-22高二下·重庆·期末)下列说法中正确的是( )
A.任何集合都是它自身的真子集
B.集合共有4个子集
C.集合
D.集合
【答案】BC
【分析】根据集合的性质依次判断即可.
【详解】对A,空集不是它自身的真子集,故A错误;
对B,因为集合中有2个元素,所以有个子集,故B正确;
对C,因为两个集合中的元素均为被3除余1的所有整数,所以两个集合相等,故C正确;
对D,因为,
当时,,所以,但,故两个集合不相等,故D错误.
故选:BC.
35.(22-23高一下·江苏苏州·开学考试)已知集合,非空集合,下列条件能够使得的是( )
A. B.
C. D.且
【答案】ACD
【分析】把三次方程因式分解求根,即可化简集合B,然后利用集合关系即可判断.
【详解】对于选项A,方程,因式分解得,
解得,所以,满足,所以选项A正确;
对于选项B,方程,因式分解得,
解得或,所以,不满足,所以选项B错误;
对于选项C,方程,因式分解得,
解得,所以,满足,所以选项C正确;
对于选项D,因为,所以是方程的解,
所以方程变形为,
因为,所以方程无解,
所以方程有唯一解,
所以,满足,所以选项D正确;
故选:ACD.
36.(22-23高一上·陕西·期中)已知集合,,若使成立的实数a的取值集合为M,则M的一个真子集可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据题意讨论和情况,求得实数a的取值范围,可得集合M,即可得答案.
【详解】由题意集合,,
因为,所以当时,,即 ;
当时,有 ,解得,
故,则M的一个真子集可以是或,
故选:BC.
三、填空题
37.(23-24高一上·上海普陀·期中)设,,若,则实数组成的集合 .
【答案】
【分析】根据集合的包含关系分类讨论求解.
【详解】由解得,或,所以,
当时,方程无解,则,满足题意;
当时,由解得,所以或7,解得或,
综上,实数组成的集合.
故答案为:
38.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)若,则 .
【答案】
【分析】利用集合的列举法、元素与集合的关系、集合中元素的特性、集合间的关系分析运算即可得解.
【详解】解:由题意,∵集合中有元素,
∴,
又∵,
∴,则,
∴,
∴,解得:或,
当时,,不满足集合中元素的互异性,故舍去;
当时,,,
满足,
∴,则.
故答案为:.
39.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)若,,,则的取值范围是
【答案】
【分析】根据和讨论,列出不等式组,即可求解.
【详解】,,且,
当,即时,符合题意;
当,则,解得,
综上可得的取值范围是.
故答案为:.
40.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知整数集合关于的方程有整数解,集合A满足条件:①;②若,则.则所有这样的集合A的个数为 .
【答案】31
【分析】根据集合,利用韦达定理,可求出集合M,进而根据已知中集合A满足的两个条件,可得互为相反数的两个元素同属于A,或同不属于A,进而得到满足条件的集合A的个数.
【详解】由,
知的整数解,只能是36的约数,
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
当方程的解为时,;
故集合
由集合A满足条件:①;②若,则,
即集合中互为相反数的两个元素同属于集合A或同不属于集合A,共有5对相反数,
得这样的非空集合共有个.
故答案为:31
四、解答题
41.(23-24高一上·上海嘉定·期中)已知集合
(1)若A中只有一个元素,求a的值
(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围
(3)若,求a的取值范围
【答案】(1)0或
(2)
(3)
【分析】(1)分和两种情况,结合二次方程的判别式分析求解;
(2)分A中有一个元素或两种情况,结合二次方程的判别式分析求解;
(3)分类讨论A是否为空集以及是否为0,结合二次方程的判别式和韦达定理分析求解.
【详解】(1)若时,,符合题意;
当时,可知方程为一元二次方程,则,解得;
综上所述:或.
(2)若A中至多有一个元素,即A中有一个元素或,
若A中有一个,由(1)可知:或;
若,则,解得;
综上所述:a的取值范围为.
(3)因为,则有:
若,由(2)可知:;
若,则有:
若时,由(1)可知,符合题意;
当时,则,解得;
综上所述:a的取值范围为.
42.(23-24高一上·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.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)分,,得到集合A,再利用求解;
(2)分,,得到集合A,再利用求解;
【详解】(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;
43.(21-22高一上·全国·课后作业)已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或.
【分析】(1)先求出集合,再利用条件,根据集合与集合间的包含关系,即可求出值;
(2)对集合进行分类讨论:和,再利用集合与集合间的包含关系,即可求出的范围;
【详解】(1)由方程,解得或
所以,又,,
所以,即方程的两根为或,
利用韦达定理得到:,即;
(2)由已知得,又,
所以时,则,即,解得或;
当时,
若B中仅有一个元素,则,即,解得,
当时,,满足条件;当时,,不满足条件;
若B中有两个元素,则,利用韦达定理得到,,解得,满足条件.
综上,实数a的取值范围是或或.
44.(22-23高一上·江苏盐城·阶段练习)已知集合,,
(1)若集合,求实数的值;
(2)若集合,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先化简集合,然后根据条件即可确定实数的值;
(2)由条件集合知,集合中至多有2个元素,对集合中的元素个数进行分类讨论即可.
【详解】(1)易知集合,由得: 或,解得:.
(2)(1)当时满足;
(2)当时
①当即时,满足,.
②当即时,,不满足.
③当即时,满足,只能, 无解.
综上所述:或.
45.(22-23高一上·北京西城·阶段练习)设集合,若X是的子集,把X中所有元素的和称为X的“容量”(规定空集的容量为0),若X的容量为奇(偶)数,则称X为的奇(偶)子集.
(1)写出的所有子集、所有偶子集:
(2)写出的所有奇子集;
(3)求证:的奇子集与偶子集个数相等.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)见详解
【分析】(1)根据子集的定义, 以及对应题目中偶子集的定义, 即可得的所有子集、奇子集;
(2)根据题意, 分析 的子集, 对应奇子集的定义, 即可得的所有奇子集;
(3)设为的奇子集, 根据奇子集和偶子集的定义, 按 1是否属于进行分类, 则得到奇子集和偶子集之间的关系, 分析即可证得结论;
【详解】(1),则的所有子集为: 、、、、、、、;
的所有偶子集为:、、、;
(2)由题意可知, 当 时, ,
的容量为奇数, 则 为 的奇子集,
. 所有的奇子集应为为 、、 、、、 、 、.
(3)对于 的每个奇子集 ,
当 时, 取 ,
当 时, 取 ,
则 为 的偶子集.
反之,若 为 的偶子集,
当 时, 取 ,
当 时, 取 ,
则 为 的奇子集.
的奇子集与偶子集之间建立了一个一一对应关系
所以 的奇子集与偶子集的个数相等.
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