内容正文:
专题1.4 集合专题中的命题陷阱
【陷阱1:元素与集合,集合与集合关系混淆】 1
【陷阱2:集合中元素重复】 2
【陷阱3:隐含条件】 4
【陷阱4:代表元的变化】 4
【陷阱5:参数取值不完整造成漏解】 6
【陷阱6:子集中的空集】 8
【陷阱7:新定义】 10
【陷阱1:元素与集合,集合与集合关系混淆】
陷阱预防:表面看是集合与集合之间的关系,实质上是元素与集合之间的关系,这类题目防范办法是把集合用列举法表示出来.
1.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)下列关系式中,正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·湖南衡阳·开学考试)已知集合.则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,则集合A与B之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,则下列式子中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·重庆·期中)下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·广东韶关·期中)设集合,,则集合和集合的关系是
A. B. C. D.
7.(2024高三上·广东·学业考试)已知, 设集合, ,则( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高一上·天津滨海新·期中)下列六个写法:①;②;③;④Ø;⑤Ø;⑥Ø⫋{0},其中错误写法的个数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【陷阱2:集合中元素重复】
陷阱预防:对于两个集合相等或子集问题,涉及元素问题,必须要保证集合元素的互异性.
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
2.(多选)(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知集合,,则a的值为( ).
A. B. C.1 D.
3.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
4.(24-25高一上·四川成都·期中)已知集合,,则 .
5.(24-25高一上·重庆渝中·阶段练习)已知集合,其中,则实数 .
6.(24-25高一·上海·课堂例题)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为,求的值.
7.(24-25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.
8.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【陷阱3:隐含条件】
陷阱预防:注意两个集合代表元的条件,容易忽视集合中元素属于整数的条件.
1.(24-25高二下·浙江·阶段练习)设全集为,集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·广西柳州·阶段练习)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·贵州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.(浙江省五校联盟2024-2025学年高二下学期5月教学质量检测数学试题)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·重庆渝中·阶段练习)已知集合,,,,若,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·四川南充·期中)把集合用列举法表示为 .
7.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,则 .
8.(2025高三·全国·专题练习),若表示集合中元素的个数,则 ,则 .
【陷阱4:代表元的变化】
陷阱预防:解这类问题需要注意集合代表元是什么,是数集还是点集.
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)下列各组中的、表示同一集合的个数是( )
①,;
②,;
③,
④,.
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)下面说法中,正确的为( )
A.且或
B.
C.
D.集合不满足元素的互异性
3.(24-25高一上·河北·阶段练习)已知集合,则下列与相等的集合个数为( )
①
②
③
④
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(2025·湖南邵阳·三模)若集合,,则的元素的个数是( )
A. B. C. D.
5.(2025·宁夏中卫·二模)已知集合,,则中元素个数为( )
A. B. C. D.或或
6.(24-25高三上·四川成都·开学考试)已知集合,则集合的元素个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(2025·山东青岛·模拟预测)设集合,,则集合中元素的个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
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.能被4整除余3的所有自然数组成的集合用描述法可表示为
D.集合与是同一个集合
【陷阱5:参数取值不完整造成漏解】
陷阱预防:对参数必须全面考虑,注意分类讨论思想的应用.
1.(24-25高一上·陕西咸阳·期中)设A={x|2≤x≤8},B={x|2a≤x≤a+4},若B⊆A,则实数a的取值范围是( )
A.{a|1≤a≤4} B.{a|a>4}
C.{a|a≥1} D.{a|1<a<4}
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)已知集合,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知集合,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)已知,,若,则的取值的集合为
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·江苏扬州·开学考试)设,.若,则实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·吉林通化·期末)已知集合,若,则实数的取值范围是 .
7.(24-25高一上·全国·课后作业)设集合,.
(1)若集合有且仅有两个子集,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
8.(24-25高一上·云南·期中)已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【陷阱6:子集中的空集】
陷阱预防:对于含参数的子集问题,一定要做到看到子集要想到空集.
1.(24-25高一上·全国·课后作业)集合的子集为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·江西景德镇·模拟预测)已知集合,非空集合A满足,则符合条件的集合A的个数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·浙江衢州·期中)若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·广西桂林·阶段练习)(1)写出集合的子集和真子集.
(2)写出集合的所有子集和真子集.
5.(24-25高一上·上海浦东新·期中)已知集合有且仅有两个子集,求实数的值及对应的两个子集.
6.(24-25高一上·四川眉山·期末)已知集合,且.
(1)求的值;
(2)写出集合的所有真子集.
7.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)已知集合.
(1)若,写出集合A的所有子集;
(2)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值.
8.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知集合且,且
(1)写出集合的子集,真子集;
(2)求集合的子集数,非空真子集数.
【陷阱7:新定义】
陷阱预防:对于集合的新定义问题首先读懂题意,把问题转化为已经高中的基础知识后解答.
1.(24-25高一上·全国·课后作业)设P,Q为两个非空实数集合,定义.若,,则中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
2.(24-25高一下·湖北黄石·阶段练习)当一个非空数集G满足“如果,则,且时,”时,我们称G就是一个数域,以下四个关于数域的命题:①是任何数域的元素;②若数域G有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域,其中真命题有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
3.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)[多选题]对于数集A,B,它们的积,则( )
A. B.若,则
C. D.集合表示y轴所在直线
4.(2025·湖北黄冈·模拟预测)对于集合、,定义运算:且,.若,,则( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知A,B是非空集合,若,且满足,则称a,b是集合A,B的一对“基因元”.若集合,则A,B的“基因元”的对数是 .
6.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合是实数集的非空子集,若,则称集合为闭集合.
(1)若集合均是闭集合.求证:是闭集合;
(2)若集合均是闭集合.集合一定是闭集合吗?如果是请证明,如果不是请举出反例;
(3)若均是闭集合,且都是的真子集.求证:存在常数,但.
7.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知,是的子集,定义集合且,若,则称集合是的恰当子集.
(1)若,,求并判断集合是否为的恰当子集;
(2)已知是的恰当子集,求的值并说明理由.
8.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
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专题1.4 集合专题中的命题陷阱
【陷阱1:元素与集合,集合与集合关系混淆】 1
【陷阱2:集合中元素重复】 4
【陷阱3:隐含条件】 8
【陷阱4:代表元的变化】 11
【陷阱5:参数取值不完整造成漏解】 15
【陷阱6:子集中的空集】 20
【陷阱7:新定义】 23
【陷阱1:元素与集合,集合与集合关系混淆】
陷阱预防:表面看是集合与集合之间的关系,实质上是元素与集合之间的关系,这类题目防范办法是把集合用列举法表示出来.
1.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)下列关系式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系进行判断即可.
【详解】,所以A错误;
集合是点集,集合{2}数集,没有包含关系,故B错误;
是有理数集,,所以C错误;
空集是任何集合的子集,所以D正确.
故选:D.
2.(24-25高一上·湖南衡阳·开学考试)已知集合.则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】确定集合中的元素,进而逐项判断即可;
【详解】
A,C选项使用符号错误,,B错,,D对;
故选:D
3.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,则集合A与B之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定集合,再进行选项判断.
【详解】集合A中所有的元素都是集合B的子集,
即集合A是由集合B的子集组成的集合,
所以,
故B是集合A中的一个元素,D正确.
故选:D
4.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,则下列式子中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合包含与属于的概念与符号,一一判断即可.
【详解】根据题意,可知集合.
对于选项A,,故A错;
对于选项B,“”表示集合与集合之间的包含关系,不是元素与集合的属于关系,故B错;
对于选项C,是集合的一个子集,故C正确;
对于选项D,“”表示元素与集合间的属于关系,而不是集合与集合间的包含关系,故D错.
故选:C.
5.(24-25高一上·重庆·期中)下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合、集合与集合的关系逐项判断即可.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B错;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D对.
故选:D.
6.(24-25高一上·广东韶关·期中)设集合,,则集合和集合的关系是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据子集概念即可作出判断.
【详解】∵集合,,
∴,
故选:B
【点睛】本题考查子集的概念,考查集合间的包含关系,属于基础题.
7.(2024高三上·广东·学业考试)已知, 设集合, ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出全集,从而判断四个选项的正误,可得答案.
【详解】由题意,,
得,
故,A错误;,故B错误,
,故属于集合间符号使用不正确, C错误,
,D正确,
故选:D
8.(24-25高一上·天津滨海新·期中)下列六个写法:①;②;③;④Ø;⑤Ø;⑥Ø⫋{0},其中错误写法的个数为( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】B
【分析】根据集合与集合、集合与元素及空集的性质判断各项的正误,即可确定错误写法的个数.
【详解】①两个集合之间只有包含、被包含关系,故错误;
②0.3是有理数,即,故错误;
③所含元素相同,正确;
④空集没有任何元素,故错误;
⑤任意集合与空集的交集为空集,故错误;
⑥空集是任意非空集合的真子集,故正确.
故错误的有①②④⑤.
故选:B.
【陷阱2:集合中元素重复】
陷阱预防:对于两个集合相等或子集问题,涉及元素问题,必须要保证集合元素的互异性.
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】讨论参数对应的元素,结合集合元素互异性确定参数取值集合即可.
【详解】当,则,显然集合元素不满足互异性;
当,则,此时集合为,满足;
当,即或,(其中舍),
若,此时集合为,满足;
若,此时集合为,满足;
综上,的取值集合为.
故选:D
2.(多选)(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知集合,,则a的值为( ).
A. B. C.1 D.
【答案】BD
【分析】由题意可得或或,求出对应的a值,结合集合的特征依次验证即可.
【详解】,集合,
得或或,
解得或或,
当时,,,不符合集合中元素的互异性,故舍去;
当时,,,,满足题意;
当时,,,,满足题意.
故选:BD.
3.(2025·甘肃庆阳·二模)已知集合,且,则实数的值为 .
【答案】3
【分析】因为,则或,由此可解出,再代入集合验证,需要满足集合的互异性,由此可得答案.
【详解】因为,所以分为以下两种情况:
①或,当时,集合满足题意;
当时,集合,违反了集合的互异性,故舍去;
②,此时集合,违反了集合的互异性,故舍去;
综上所述,.
故答案为:3.
4.(24-25高一上·四川成都·期中)已知集合,,则 .
【答案】1
【分析】根据给定的元素与集合关系列式,结合集合元素的互异性求解.
【详解】由集合,,得或,
当时,,此时,不符合题意,;
当时,显然,解得,集合,符合题意,
所以.
故答案为:1
5.(24-25高一上·重庆渝中·阶段练习)已知集合,其中,则实数 .
【答案】
【分析】由题意可得或,求出,进而求出,结合集合的互异性和,即可得出答案.
【详解】①当时,解得,
当时,与集合元素的互异性矛盾,所以舍去;
当时,,
得到与矛盾,所以舍去;
②当时,解得,
当时,,
得到与矛盾,所以舍去;
当时,,
得到,符合题意,所以.
故答案为:.
6.(24-25高一·上海·课堂例题)含有三个实数的集合可表示为,也可表示为,求的值.
【答案】
【分析】本题根据集合相等以及集合元素的互异性列出等式得出的值,再计算 即可.
【详解】由可得0且(否则不满足集合中元素的互异性).
所以,或
解得,或.
经检验,满足题意.
所以.
7.(24-25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.
8.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若集合中各元素之和等于,求实数的值,并用列举法表示集合.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)当时,直接解出集合即可;
(2)解方程,对实数的取值进行分类讨论,求出集合,根据集合的元素之和为进行检验或求出的值,即可得解.
【详解】(1)当时,,
解得或或,故.
(2)因为,
解该方程可得或或.
根据集合中元素的互异性知当方程有重根时,
重根只能算作集合的一个元素,
当时,可得,不符合题意;
当,即时,可得,符合题意;
当且时,,则,
解得,此时,符合题意.
综上,实数的值为或;
当时,;当时,.
【陷阱3:隐含条件】
陷阱预防:注意两个集合代表元的条件,容易忽视集合中元素属于整数的条件.
1.(24-25高二下·浙江·阶段练习)设全集为,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合,利用交集的定义可求得集合.
【详解】因为,,所以.
故选:D.
2.(24-25高三上·广西柳州·阶段练习)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出集合,利用交集的定义可求得集合.
【详解】集合,集合,因此,.
故选:A.
3.(2025·贵州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由集合的交运算求即可.
【详解】由题设,集合,,
所以.
故选:B
4.(浙江省五校联盟2024-2025学年高二下学期5月教学质量检测数学试题)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题可先分别分析集合与集合所代表的元素特征,再根据交集的定义求出.
【详解】已知集合,其中表示整数集.
当取遍所有整数时,表示所有的偶数,即集合是由所有偶数组成的集合.
已知集合,其中表示自然数集(包括).
当时,;当时,;当时,;以此类推.
所以集合是由所有大于等于的自然数组成的集合.
由于集合是所有偶数组成的集合,集合是所有大于等于的自然数组成的集合,那么就是所有大于等于的偶数组成的集合.
大于等于的偶数可以表示为(),其中表示正整数集.
所以.
故选:C.
5.(24-25高三上·重庆渝中·阶段练习)已知集合,,,,若,,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对描述法表示的集合的理解,设出的表示形式,得到,判断其与集合的关系即可.
【详解】因为,,
则由题意可设,,其中,
则,且,
故,
故选:D.
6.(24-25高一上·四川南充·期中)把集合用列举法表示为 .
【答案】
【分析】当取时,对应的值为,再根据列举法即可求解.
【详解】当取时,对应的值为,
所以.
故答案为:.
7.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,则 .
【答案】
【分析】根据题意,依次验证分别取0,1,2三种情况即可判断答案.
【详解】若,符合题意;若,不符合题意;若,符合题意.
故答案为:.
8.(2025高三·全国·专题练习),若表示集合中元素的个数,则 ,则 .
【答案】
【分析】解不等式可得,再考虑的整数部分,从而的值.
【详解】当时,,故,即,,
由于不能整除3,且,
故从到,3的倍数共有682个,
.
故答案为:,.
【陷阱4:代表元的变化】
陷阱预防:解这类问题需要注意集合代表元是什么,是数集还是点集.
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)下列各组中的、表示同一集合的个数是( )
①,;
②,;
③,
④,.
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用集合相等的概念判断.
【详解】在①中,是数集,是点集,二者不是同一集合,故①错误;
在②中,,表示的不是同一个点,故②错误;
在③中,,,二者表示同一集合,故③正确;
在④中,表示数集,表示点集,故④错误.
故选:B.
2.(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)下面说法中,正确的为( )
A.且或
B.
C.
D.集合不满足元素的互异性
【答案】C
【分析】根据集合的定义以及集合相等的定义逐项分析判断.
【详解】对于选项A:例如且,但或,
所以且或,故A错误;
对于选项B:集合是点集,集合是数集,
两个集合的元素不相同,所以,故B错误;
对于选项C:因为集合元素相同,
所以,故C正确;
对于选项D:集合只有一个元素,符合集合的互异性,故D错误;
故选:C.
3.(24-25高一上·河北·阶段练习)已知集合,则下列与相等的集合个数为( )
①
②
③
④
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】解方程组可化简①,由偶次根式有意义可计算②,分别研究n为奇数、n为偶数可计算③,由定义可得④,依次判断即可求得结果.
【详解】对于①,;
对于②,中解得,故;
对于③,当n为奇数时,;当n为偶数时,,
所以;
对于④,.
所以与M相等的集合个数有2个.
故选:C.
4.(2025·湖南邵阳·三模)若集合,,则的元素的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用交集的定义可求得结果.
【详解】因为集合,,
所以,
因此,的元素的个数是.
故选:C.
5.(2025·宁夏中卫·二模)已知集合,,则中元素个数为( )
A. B. C. D.或或
【答案】A
【分析】由两集合表示的元素的特征可知交集为空集,由此得到结果.
【详解】集合为数集,集合为点集,,中的元素个数为.
故选:A.
6.(24-25高三上·四川成都·开学考试)已知集合,则集合的元素个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由集合的表示及交集的概念即可得解.
【详解】由可得,
所以,有1个元素.
故选:B.
【点睛】本题考查了描述法表示集合及集合的交集运算,属于基础题.
7.(2025·山东青岛·模拟预测)设集合,,则集合中元素的个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】C
【分析】用列举法写出集合的元素即可.
【详解】因为集合,,
所以集合中元素为,共4个.
故选:C
8.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)下列说法错误的是( )
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.能被4整除余3的所有自然数组成的集合用描述法可表示为
D.集合与是同一个集合
【答案】BD
【分析】A选项,解方程,得到方程的解,故用列举法表示为,故A正确;B选项,表示实数集,实数集为错误表示,故B错误;C选项,根据描述法定义得到C正确;D选项,两集合一个为数集,一个为点集,D错误.
【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,因为花括号本身就具有所有的意义,
所以在描述内容中不能再出现“所有”这样的字眼,
另外表示实数集,实数集为错误表示,故B错误;
对于C,根据描述法表示集合可得集合为,故C正确;
对于D,集合为的取值集合,为数集,
集合表示抛物线上点的集合,为点集,
所以两个集合不是同一个集合,故D错误.
故选:BD
【陷阱5:参数取值不完整造成漏解】
陷阱预防:对参数必须全面考虑,注意分类讨论思想的应用.
1.(24-25高一上·陕西咸阳·期中)设A={x|2≤x≤8},B={x|2a≤x≤a+4},若B⊆A,则实数a的取值范围是( )
A.{a|1≤a≤4} B.{a|a>4}
C.{a|a≥1} D.{a|1<a<4}
【答案】C
【分析】根据集合的包含关系,讨论、列不等式组,求参数a的范围.
【详解】当时,,有符合题设;
当时,,有符合题设;
综上,.
故选:C
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)已知集合,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分情况讨论集合是否为空集,再根据集合间的包含关系列出不等式组求解,最后综合两种情况得出的取值范围.
【详解】当为空集时,时.解不等式,可得.
因为空集是任何集合的子集,所以当时,.
当不为空集时,时,解不等式,可得.
此时,要使,那么集合中的元素都要满足集合的范围.
已知,,所以需满足.
解不等式,可得.
综合可得,又因为前提是,所以取交集得.
综合两种情况,将和两种情况综合起来,取并集可得.
能使成立的所有组成的集合为,
故选: C.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知集合,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题根据子集的含义可得集合A为空集或非空集合,进而对参数a分类讨论即可求解.
【详解】,,
故当时,易求;
当时,由得,或,
所以所有的取值构成的集合为,
故选:C.
4.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)已知,,若,则的取值的集合为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解方程得集合,由得,结合方程可得可能为,,,分别代入解出即可.
【详解】因为,
由于得,结合可知:
当,即时,满足题意;
当,即时,满足题意;
当,即时,满足题意;
故的取值的集合为,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了由集合关系求参数的值,考查了分类讨论思想,属于中档题.
5.(24-25高三上·江苏扬州·开学考试)设,.若,则实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程可求得集合;根据包含关系,分别讨论和的情况即可求得结果.
【详解】由得:或,;
当时,,此时满足;
当时,由得:,即,
,或,解得:或;
综上所述:实数组成的集合为.
故选:C.
6.(23-24高二下·吉林通化·期末)已知集合,若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分和,得到不等式,求出的取值范围.
【详解】,若,则,解得,
若,则,解得,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
7.(24-25高一上·全国·课后作业)设集合,.
(1)若集合有且仅有两个子集,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1).
(2)或.
【分析】(1)由集合有且仅有两个子集,所以集合只有一个元素,结合,求得的值,即可得到答案;
(2)先求得,根据,所以集合可能是,,,,分情况讨论,结合二次函数的性质,列出方程组,即可求解.
【详解】(1)解:由集合,
因为集合有且仅有两个子集,所以集合只有一个元素,
故,所以,
所以实数的取值范围是.
(2)解:由,解得或,所以,
因为,所以集合可能是,,,;
当时,即方程无实数根,
则,解得;
当时,即方程有且只有一个根0,
,解得;
当时,即方程有且只有一个根,
则,方程组无解;
当时,方程有两根和,
则,解得,
综上所述,实数的取值范围是或.
8.(24-25高一上·云南·期中)已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)的值为或
(2)
【分析】(1)由条件可得,代入计算,然后检验,即可得到结果;
(2)化简集合,分,以及讨论,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)因为,所以,将代入中的方程,
得,解得或,
当时,,满足条件;
当时,,满足条件,
综上,的值为或.
(2)对于集合,.
当,即时,,此时;
当,即时,,此时;
当,即时,要想使,则,
此时,该方程组无解,
综上的取值范围是.
【陷阱6:子集中的空集】
陷阱预防:对于含参数的子集问题,一定要做到看到子集要想到空集.
1.(24-25高一上·全国·课后作业)集合的子集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据集合子集的定义,即可求解.
【详解】由集合,
根据集合子集的定义,可得,
故选:D.
2.(2025·江西景德镇·模拟预测)已知集合,非空集合A满足,则符合条件的集合A的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可得符合条件的集合A的个数即为的非空子集个数.
【详解】根据题意,得,即求的非空子集个数,
,的非空子集个数是,
所以集合A的个数是3.
故选:A.
3.(24-25高一上·浙江衢州·期中)若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据子集关系分析求解即可.
【详解】因为,则,
所以.
故选:D.
4.(24-25高一上·广西桂林·阶段练习)(1)写出集合的子集和真子集.
(2)写出集合的所有子集和真子集.
【答案】(1)子集:;真子集:.
(2)子集:;真子集:.
【分析】根据题意,由子集与真子集的定义,即可得到结果.
【详解】(1)集合的子集:;集合的真子集.
(2)集合的子集:;
集合的真子集:.
5.(24-25高一上·上海浦东新·期中)已知集合有且仅有两个子集,求实数的值及对应的两个子集.
【答案】实数的值是1或2.当时,集合的两个子集是,;当,此时集合的两个子集是,.
【解析】若恰有两个子集,则为单元素集,所以关于的方程恰有一个实数解,分类讨论能求出实数的取值范围.
【详解】解:由题意可得集合为单元素集
(1)当时,此时集合的两个子集是,
(2)当时则解得,此时集合的两个子集是,
实数的值是1或2.当时,集合的两个子集是,;当,此时集合的两个子集是,.
【点睛】本题考查根据子集与真子集的概念,实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意分析法、讨论法和等价转化法的合理运用.
6.(24-25高一上·四川眉山·期末)已知集合,且.
(1)求的值;
(2)写出集合的所有真子集.
【答案】(1)
(2),,,,,,.
【分析】(1)由,求得或,结合元素的特征,即可求解;
(2)由(1)知集合,根据集合子集的概念,即可求解.
【详解】(1)当时,,不满足集合元素的互异性,不合题意;
当时,解得或,不合题意,
当时,,符合题意;
综上,;
(2)由(1)可得,故集合A的所有真子集为:
,,,,,,.
7.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)已知集合.
(1)若,写出集合A的所有子集;
(2)若集合A中仅含有一个元素,求实数a的值.
【答案】(1)
(2)0或
【分析】(1)求出集合A,进而求出其子集即得.
(2)按a的值是否为0,分类求解即得.
【详解】(1)若,则,
所以集合A的所有子集是:,
(2)当时,方程,符合题意,因此,
当时,集合A中仅含有一个元素,则,解得,
所以实数a的值为0或.
8.(24-25高一上·广东江门·阶段练习)已知集合且,且
(1)写出集合的子集,真子集;
(2)求集合的子集数,非空真子集数.
【答案】(1)答案见解析
(2)16,14
【分析】(1)根据集合的子集和真子集的概念即可求解;
(2)利用集合的子集和非空真子集个数的求解公式,即可得出其相应的个数.
【详解】(1),
的子集有:,,,,,,,;
的真子集有:,,,,,,.
(2),
有4个元素,的子集数为个,
的非空真子集数为个.
【陷阱7:新定义】
陷阱预防:对于集合的新定义问题首先读懂题意,把问题转化为已经高中的基础知识后解答.
1.(24-25高一上·全国·课后作业)设P,Q为两个非空实数集合,定义.若,,则中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】B
【分析】根据给定的定义,按分别求出即可.
【详解】当时,;当时,;
当时,,,
所以,共有8个元素.
故选:B
2.(24-25高一下·湖北黄石·阶段练习)当一个非空数集G满足“如果,则,且时,”时,我们称G就是一个数域,以下四个关于数域的命题:①是任何数域的元素;②若数域G有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域,其中真命题有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】根据新定义,逐项判断分析即可.
【详解】对①:当时,有,所以0是任何数域的元素,故①正确;
对②:取非0实数,则,再由,则,可得任意正整数属于,故②正确;
对③:若为数域,取,,则不成立,故③错误;
对④:任取有理数,,令,,则, ,
,且,所以有理数集是数域,故④正确.
所以正确的有:①②④.
故选:B.
3.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)[多选题]对于数集A,B,它们的积,则( )
A. B.若,则
C. D.集合表示y轴所在直线
【答案】BCD
【详解】由题知,表示数集A中的数表示横坐标,数集B中的数表示纵坐标所组成的点的全体,故,A错误;若,则,B正确;,则,C正确;集合表示y轴所在直线,D正确.
4.(2025·湖北黄冈·模拟预测)对于集合、,定义运算:且,.若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据题中定义以及集合运算逐项判断即可.
【详解】对于A选项,根据题中信息可得,A对;
对于B选项,根据题意可得,故,B对;
对于C选项,,C错;
对于D选项,,D对.
故选:ABD.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知A,B是非空集合,若,且满足,则称a,b是集合A,B的一对“基因元”.若集合,则A,B的“基因元”的对数是 .
【答案】13
【详解】,当a取2时,分别为1,1,4,6,共3对;当a取3时,分别为2,0,3,5,共3对;当a取5时,分别为4,2,1,3,共3对;当a取9时,分别为8,6,3,1,共4对..
6.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合是实数集的非空子集,若,则称集合为闭集合.
(1)若集合均是闭集合.求证:是闭集合;
(2)若集合均是闭集合.集合一定是闭集合吗?如果是请证明,如果不是请举出反例;
(3)若均是闭集合,且都是的真子集.求证:存在常数,但.
【答案】(1)证明见解析
(2)不一定,举例见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)根据闭集合定义及集合交集运算即可证明;
(2)根据闭集合定义及集合并集运算即可判断;
(3)根据闭集合定义、真子集及集合并集运算即可证明.
【详解】(1)且为闭集知:,成立,
故而,从而命题成立.
(2)取,
知不一定是闭集合.
(3)若或,且均是的真子集,命题显然成立,
故不妨设存在满足,且存在满足,
取知,否则
或者而得出矛盾,故命题成立.
7.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知,是的子集,定义集合且,若,则称集合是的恰当子集.
(1)若,,求并判断集合是否为的恰当子集;
(2)已知是的恰当子集,求的值并说明理由.
【答案】(1),集合是的恰当子集
(2),或,;理由见解析
【分析】(1)利用给定定义求出集合并进行判断即可.
(2)利用给定定义求出,进而建立关于的方程,求解参数值即可.
【详解】(1)若,有,
由,则,
满足,集合是的恰当子集.
(2)若()是的恰当子集,则
得到,由,则或
当时,,此时,,满足题意,
当时,,此时,,满足题意,
综上可得,或,.
8.(2025·湖北·模拟预测)已知集合,,、是的非空子集.记集合除以的余数.若正整数满足:存在非空集合、,使得两两的交集为空集,且,则称为“好的”.
(1)设,,当时,求,并直接判断是否为“好的”;
(2)证明:是“好的”,是“好的”;
(3)求所有“好的”正整数.
【答案】(1),是“好的”
(2)证明见解析
(3)除、、外的正整数
【分析】(1)根据题中定义可求出集合,并由此作出判断;
(2)当时,取集合,;当时,取集合,,结合题中定义验证可得出结论;
(3)先证明出:若正整数是“好的”,则也是“好的”,再证:为奇数是“好的”,不是“好的”,同理易知,不是“好的”,由此可得出结论.
【详解】(1)当时,由题中定义可得,且,故是“好的”.
(2)时,取,,则的值为、、、,除以8的余数为4,7,5,0.
所以,此时,合乎题意;
时,取,,
的值分别为4,7,12,15,5,8,13,16,20,23,21,24,除以16的余数为4,7,12,15,5,8,13,0.
所以,则,满足条件.
故是“好的”,是“好的”.
(3)①首先证明:若正整数是“好的”,则也是“好的”.(*)
事实上,若正整数是“好的”,
设,,,此时集合、满足时条件.
时,考虑,,
则也满足条件,(*)得证.
②再证:为奇数是“好的”.(**)
事实上,取,,则满足条件,(**)得证.
由(*)(**)及(2)知除1,2,4外的正整数均为“好的”.
③再证:不是“好的”.
对集合,记为中元素个数,由条件,.
若,则,矛盾.
若或,则,则,矛盾.
于是不是“好的”.
同理易知,2不是“好的”.
所以,所求为除1,2,4外的正整数.
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