内容正文:
专题03 集合之间的关系
(知识梳理+3对点集训+基础过关+拓展提优)
1.理解两个集合间的包含关系.
2.能用符号和Venn图表示两个集合间的关系.(重点)
3.理解空集与子集、真子集之间的关系.(难点)
知识点01 子集
1.子集
定义
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,就称集合A为集合B的子集
记法与读法
记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即 A⊆A;
(2)对于集合A,B,C,若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C
2.一般地,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,记作A=B.
也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
注意点:
(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即由任意x∈A,能推出x∈B.
(2)集合A与集合B相等,就是集合A与集合B中的元素完全一致,集合“A=B”可类比实数中的结论“若a≤b,且b≤a,则a=b”,即“若A⊆B,且B⊆A,则A=B”,反之亦成立.
知识点02 真子集
1.真子集
定义
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
记法与读法
记作A⊂B(或BA),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
图示
2.空集
定义
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集
记法
∅
规定
空集是任何集合的子集,即∅⊆A
特性
(1)空集只有一个子集,即它本身,∅⊆∅;
(2)A≠∅,则∅⊂A
3.性质:
(1)反身性:任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A;
(2)传递性:对于集合A,B,C,如果A⊂B,且B⊂C,那么A⊂C.
注意点:
(1)在真子集的定义中,A⊂B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
(2)∅与{0}的区别:
∅是不含任何元素的集合;{0}是含有一个元素的集合,∅⊂{0}.
对点集训一:判断两个集合的包含关系
典型例题
例1.(22-23高一上·上海长宁·期末)用符号“”“”或“”填空: .
例2.(24-25高一上·上海杨浦·开学考试)设高一(5)班全体学生的集合为(中有名男生,名女生),高一(5)班全体女生的集合为,则 .
例3.(24-25高一上·上海·随堂练习)用符号“”、“=”或“”填空:
(1) ;
(2) ;
(3) .
例4.(24-25高一上·上海·随堂练习)集合,,则 .(填“”“”“”或“”)
例5.下列说法中,正确的是 .(填序号)
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.
例6.(24-25高一上·上海·课堂例题)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3)是等边三角形},是等腰三角形}.
精练
1.若集合,集合,则集合的关系是 .
2.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合A={y|y=x2+3x+1},B={y|y=x2﹣3x+1},则集合A与集合B之间的关系是 (用⊆、⊂、=来表示)
3.(23-24高一上·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)请用文氏图表示下列集合关系:,.
5.(24-25高一上·上海·课堂例题)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3)为正整数},,为正整数}.
对点集训二:求集合的子集(真子集)
典型例题
例1.(24-25高一上·上海杨浦·阶段练习)集合有 个子集.
例2.(24-25高一上·上海·随堂练习)集合的所有真子集为 .
例3.(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知集合,则集合的子集依次是 .
(2)已知集合,则集合的真子集依次是 .
例4.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,则满足条件的集合的个数是 .
精练
1.(24-25高一上·上海·期中)已知集合,则集合A的真子集的个数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2.(24-25高一上·上海·期中)写出所有满足的集合
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知集合满足:,写出集合所有可能的情况:
4.(23-24高一上·上海金山·期中)满足关系,的集合A的个数为 .
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合满足,则满足条件的所有的数目为 .
对点集训三: 根据集合的包含关系求参数
典型例题
例1.(23-24高一上·上海闵行·期中)集合,则实数
例2.(23-24高一上·上海普陀·期中)设,,若,则实数组成的集合 .
例3.(24-25高一上·上海·开学考试)若集合,,且,求:a的取值范围
例4.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围
(2)若,求实数的值
精练
1.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,且,则 .
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,,若,则实数m= .
3.(24-25高一上·上海·期中)若集合,,且,则实数组成的集合是 .
4.(23-24高一上·上海杨浦·阶段练习)设集合,且中任意两数之和不能被5整除,则的最大值为
5.(24-25高一上·上海长宁·开学考试)若三个非零且互不相等的实数满足,则称是调和的;若满足,则称是等差的.已知集合,集合是的三元子集,即.若集合中元素既是调和的,又是等差的,则称集合为“延安集”.不同的“延安集”的个数为
6.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,集合,若,求实数a的取值范围.
7.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)已知,.
(1)若,求;
(2)若且,求的值.
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)下列关系式错误的个数为:( )
①;
②;
③;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,,则下列命题是真命题的数量有( )
① ②③
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列结论正确的是( )
A.任何一个集合至少有两个子集
B.空集是任何集合的真子集
C.若且,则
D.若且,则
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知.若集合,则的值为 .
6.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)集合,,则,则 .
7.(24-25高一上·上海·期中)下列表达式中正确的序号是: (写出所有正确的序号)
①;②;③;④.
8.(23-24高一上·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).
9.(23-24高一上·上海·期中)已知集合,,若,则实数 .
10.(23-24高一上·上海·期中)已知集合,则
11.(23-24高一上·上海·期中)满足的集合A的个数是 个.
12.(24-25高一上·上海·期中)已知,则的值为 .
13.(24-25高一上·上海·期中)已知集合,.若,则实数的值为 .
14.(24-25高一上·上海·期中)若集合,,若集合M满足,则这样的集合M的个数是 .
15.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.
16.(23-24高一上·上海崇明·阶段练习)已知集合,,且,求实数的值.
17.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)已知集合,.若,求实数的取值范围.
18.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,若,且,求实数的值.
19.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
1.(24-25高一上·上海·期中)设集合,,若,则对应的实数对有( )
A.无数对 B.2对 C.3对 D.4对
2.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设集合,若非空集合A同时满足:①;②,(其中表示A中元素的个数,表示集合A中最小的元素)称集合A为I的一个好子集,则I的所有好子集的个数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,S的所有非空子集的元素之和为128,则 .
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,则集合A的非空真子集的个数为 .
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,且中至少含有两个奇数,则满足条件的集合的个数是 .
6.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,,则所有满足条件的集合C的个数为 个.
7.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,若集合S的所有非空真子集的元素之和是300,则 .
8.(24-25高一上·上海·期中)设集合,现对M的任一非空子集A,令为A中最大数与最小数之和,则所有这样的的算术平均值为
9.(24-25高一上·上海·期中)已知集合有且仅有两个子集,则实数a的值为 .
10.(23-24高一上·上海·期中)已知集合.若,则实数的取值范围是 .
11.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知非空集合,且若,则,满足题设条件的集合共有 个.
13.(23-24高一上·上海·期中)若规定集合的子集为的第个子集,其中,则的第211个子集是 .
13.(24-25高一上·上海·期中)已知全集,,,且,求m的取值范围.
14.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设
(1)证明:
(2)证明
15.(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.
16.(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
17.(23-24高一上·上海杨浦·阶段练习)已知集合,设是的至少含有两个元素的子集,对于的任意两个不同的元素,若都不能整除,则称集合是的“好子集”.
(1)判断数集与是否是集合的“好子集”,并说明理由;
(2)证明:若是的“好子集”,则对于中的任意两个不同的元素,都有;
(3)求集合的“好子集”所含元素个数的最大值,并写出取到元素个数最大值时的.
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专题03 集合之间的关系
(知识梳理+3对点集训+基础过关+拓展提优)
1.理解两个集合间的包含关系.
2.能用符号和Venn图表示两个集合间的关系.(重点)
3.理解空集与子集、真子集之间的关系.(难点)
知识点01 子集
1.子集
定义
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,就称集合A为集合B的子集
记法与读法
记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即 A⊆A;
(2)对于集合A,B,C,若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C
2.一般地,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,记作A=B.
也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
注意点:
(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即由任意x∈A,能推出x∈B.
(2)集合A与集合B相等,就是集合A与集合B中的元素完全一致,集合“A=B”可类比实数中的结论“若a≤b,且b≤a,则a=b”,即“若A⊆B,且B⊆A,则A=B”,反之亦成立.
知识点02 真子集
1.真子集
定义
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
记法与读法
记作A⊂B(或BA),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
图示
2.空集
定义
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集
记法
∅
规定
空集是任何集合的子集,即∅⊆A
特性
(1)空集只有一个子集,即它本身,∅⊆∅;
(2)A≠∅,则∅⊂A
3.性质:
(1)反身性:任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A;
(2)传递性:对于集合A,B,C,如果A⊂B,且B⊂C,那么A⊂C.
注意点:
(1)在真子集的定义中,A⊂B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
(2)∅与{0}的区别:
∅是不含任何元素的集合;{0}是含有一个元素的集合,∅⊂{0}.
对点集训一:判断两个集合的包含关系
典型例题
例1.(22-23高一上·上海长宁·期末)用符号“”“”或“”填空: .
【答案】
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】由集合间的关系即可求.
【详解】a为集合的其中一个元素,故.
故答案为:.
例2.(24-25高一上·上海杨浦·开学考试)设高一(5)班全体学生的集合为(中有名男生,名女生),高一(5)班全体女生的集合为,则 .
【答案】真包含
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】根据集合间的关系的定义判断两个集合之间的关系
【详解】由题意,根据真子集的定义,得到真包含.
故答案为:真包含.
例3.(24-25高一上·上海·随堂练习)用符号“”、“=”或“”填空:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断两个集合是否相等
【分析】根据集合的包含关系,子集,集合相等的概念解题即可
【详解】(1);
(2)矩形属于平行四边形,则;
(3)表示奇数,也表示奇数.
则.
故答案为:;;.
例4.(24-25高一上·上海·随堂练习)集合,,则 .(填“”“”“”或“”)
【答案】
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】通过对,研究集合,与集合比较即可判断.
【详解】解:对于,时,;
时,,
,
故答案为:.
例5.下列说法中,正确的是 .(填序号)
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.
【答案】①③
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】需要理解子集,真子集,集合相等的概念,例如要理解如果,不一定能得出,也存在.
【详解】解:①若,则,正确;
②若,不一定,也存在,故错误;
③若,则,正确;
④若,不一定,也存在,故错误;
故答案为:①③.
例6.(24-25高一上·上海·课堂例题)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3)是等边三角形},是等腰三角形}.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】(1)根据真子集的定义,来进行判断;
(2)根据真子集的定义,能看懂范围的区间表示,进行判断;
(3)根据真子集的定义,理解等边三角形和等腰三角形的区别,进行判断.
【详解】(1)解:中唯一元素,
又,
;
(2)解:,
的元素都是的元素,而的元素不是的元素,
;
(3)解:是等边三角形},是等腰三角形},
又∵为等边三角形也是等腰三角形,而等腰三角形不一定是等边三角形;
.
精练
1.若集合,集合,则集合的关系是 .
【答案】
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】根据子集、真子集的定义理解分析.
【详解】对任一,则
∵,则
∴,则
又∵,所以.
故答案为:.
2.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合A={y|y=x2+3x+1},B={y|y=x2﹣3x+1},则集合A与集合B之间的关系是 (用⊆、⊂、=来表示)
【答案】=
【知识点】判断两个集合的包含关系、求二次函数的值域或最值、描述法表示集合
【分析】根据配方法求出一元二次函数的值域,进而判定两集合的关系.
【详解】因为,
且,
所以,
即集合A与集合B之间的关系是=.
故答案为:=.
3.(23-24高一上·上海静安·阶段练习)设集合,,则集合M与N的关系是 .
【答案】
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断两个集合是否相等
【分析】解绝对值不等式得到,配方得到,得到,得到答案.
【详解】,解得,又,故,
因为,又,所以,
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)请用文氏图表示下列集合关系:,.
【答案】答案见解析
【知识点】判断两个集合的包含关系、利用Venn图求集合
【分析】根据为的真子集,得到文氏图.
【详解】由于高一(1)班班长是高一(1)班班委成员,即为的真子集,
5.(24-25高一上·上海·课堂例题)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3)为正整数},,为正整数}.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】(1)根据已知条件,结合子集的定义,举例即可求解;
(2)根据已知条件,结合子集的定义,理解的倍数一定是的倍数,的倍数不一定是的倍数,即可求解;
(3)根据已知条件,结合子集的定义,注意奇数1即可求解.
【详解】(1)解:的唯一元素,
又,
;
(2)解:,,
,,
的倍数一定是的倍数,
的倍数不一定是的倍数,
例如:,
;
(3)解:为正整数}正奇数,
,为正整数}不小于3的正奇数,
.
对点集训二:求集合的子集(真子集)
典型例题
例1.(24-25高一上·上海杨浦·阶段练习)集合有 个子集.
【答案】4
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据子集的定义计算即可.
【详解】集合有四个子集.
故答案为:4
例2.(24-25高一上·上海·随堂练习)集合的所有真子集为 .
【答案】,,
【知识点】求集合的子集(真子集)
【分析】根据真子集的定义写出集合的所有真子集即可.
【详解】解:集合的所有真子集为:,,,
故答案为:,,.
例3.(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知集合,则集合的子集依次是 .
(2)已知集合,则集合的真子集依次是 .
【答案】 ,,,,,,, ,,
【知识点】求集合的子集(真子集)
【分析】(1)根据列举法和子集的定义可求出结果,依次可以按集合元素的个数来列举;
(2)根据列举法和真子集的定义可求出结果,依次可以按集合元素的个数来列举.
【详解】解:(1)集合子集依次是:,,,,,,,;
故答案为:,,,,,,,;
(2)集合的真子集依次:,,;
故答案为:,,.
例4.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,则满足条件的集合的个数是 .
【答案】6
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据已知中M满足条件,列举出所有满足条件的集合M,可得答案
【详解】若集合,
则M可能为:
共6个,
故答案为:6
精练
1.(24-25高一上·上海·期中)已知集合,则集合A的真子集的个数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】利用真子集定义即可求得集合A的真子集的个数.
【详解】集合中有3个元素,则集合A的真子集的个数为
故选:A
2.(24-25高一上·上海·期中)写出所有满足的集合
【答案】
【知识点】求集合的子集(真子集)
【分析】根据包含关系写出所有可能得集合即可.
【详解】由题设集合的包含关系知:是的真子集,
所以集合可能为.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知集合满足:,写出集合所有可能的情况:
【答案】,,,,,,
【知识点】求集合的子集(真子集)
【分析】利用集合间的包含关系求解,按集合的元素个数由少到多进行列举.
【详解】解:,
∴1,2都在集合中,且3,4,5中有1个或2个在集合中或3个都在集合中,
集合所有可能情况为:
,,,,,,.
故答案为: ,,,,,,.
4.(23-24高一上·上海金山·期中)满足关系,的集合A的个数为 .
【答案】4
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据集合包含关系得到集合,求出答案.
【详解】由题意得或或或.
故答案为:4
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合满足,则满足条件的所有的数目为 .
【答案】4
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】列出所有满足条件的集合的情况,即可得问题的答案.
【详解】由题意知中必含有2和4,1和3可以选也可不选,则满足条件的所有的情况如下:
,,,.
所以满足条件的所有的数目为.
故答案为:4
对点集训三: 根据集合的包含关系求参数
典型例题
例1.(23-24高一上·上海闵行·期中)集合,则实数
【答案】2
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据集合间关系可知,即可求出.
【详解】因为,
所以,解得,
故答案为:2
例2.(23-24高一上·上海普陀·期中)设,,若,则实数组成的集合 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【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:
例3.(24-25高一上·上海·开学考试)若集合,,且,求:a的取值范围
【答案】当时,;当时,.
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据给定条件,利用集合的包含关系,分类列式求解即得.
【详解】当时,若,即,解得,满足,则,
若,由,得,解得,因此;
当时,,由,得,因此,即,
所以当时,a的取值范围是;当时,a的取值范围是.
例4.(23-24高一下·上海杨浦·期中)已知集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围
(2)若,求实数的值
【答案】(1)
(2)2
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据集合中元素的个数求参数、空集的性质及应用
【分析】(1)利用判别式计算即可;
(2)直接代入1计算即可.
【详解】(1)若,则,
即实数的取值范围为;
(2)若,则
即实数的值为2.
精练
1.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,且,则 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由已知,可以得出,就可以求出的值.
【详解】解:,
集合的元素都属于集合,
,必有,
.
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,,若,则实数m= .
【答案】或
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】利用集合间的包含关系,对两集合中的元素进行分类讨论即可得出结果.
【详解】根据题意若满足可知或,
解得或或;
经检验时,集合中,不合题意,舍去;
所以可得或.
故答案为:或.
3.(24-25高一上·上海·期中)若集合,,且,则实数组成的集合是 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】计算集合,再分别求和时,的值即可.
【详解】由题意,,
又,
若,则,满足题意;
若,则,所以或.
故答案为:.
4.(23-24高一上·上海杨浦·阶段练习)设集合,且中任意两数之和不能被5整除,则的最大值为
【答案】45
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】将集合按照除以5的余数分为5个集合,中最多可以选择1个,和中只能选择一个集合中的元素,和中只能选择一个集合中的元素,得到答案.
【详解】将集合按照除以5的余数分为:
,,,,
,
有21个元素,有22个元素,有22个元素,有21个元素,有21个元素,
中最多可以选择1个,
和中只能选择一个集合中的元素,最多22个,
和中只能选择一个集合中的元素,最多22个,
综上所述:中选择1个,和中的全部元素,共45个.
故答案为:45.
【点睛】关键点睛:本题考查了子集的元素个数问题,意在考查学生的综合应用能力,其中将元素按照除以5的余数分类,再根据余数的可加性是解题的关键.
5.(24-25高一上·上海长宁·开学考试)若三个非零且互不相等的实数满足,则称是调和的;若满足,则称是等差的.已知集合,集合是的三元子集,即.若集合中元素既是调和的,又是等差的,则称集合为“延安集”.不同的“延安集”的个数为
【答案】1012
【知识点】根据集合的包含关系求参数、集合新定义、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】由为“延安集”的定义解方程,将全用代换,结合可求解.
【详解】由,则,代入,即,
整理得,展开得,解得或(根据集合的互异性,舍去),代入得,
则,
所以为4的整数倍,且不为0,则共有个不同的“延安集”的个数.
故答案为:1012.
6.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,集合,若,求实数a的取值范围.
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】将集合化简,再由可得或或或,分别代入计算,即可求解.
【详解】集合,
因为,所以或或或,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,无解;
当时,,无解;
综上所述,实数a的取值范围为.
7.(24-25高一上·上海嘉定·阶段练习)已知,.
(1)若,求;
(2)若且,求的值.
【答案】(1);
(2)1或2.
【知识点】根据集合的包含关系求参数、空集的概念以及判断
【分析】(1)根据给定条件,结合含参的一元一次方程解的意义求出.
(2)根据给定条件,求出集合,再利用集合的包含关系求出值.
【详解】(1)当时,对任意实数,恒有,因此,
所以.
(2)当时,,由,得或,解得或,
所以的值1或2.
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)下列关系式错误的个数为:( )
①;
②;
③;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断元素与集合的关系
【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①:空集不含任何元素,故①错误;
对②:空集是任何集合的子集,故②正确;
对③:是自然数,故③正确;
对④:,故错误,故④错误;
故错误的个数为.
故选:B.
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系
【分析】由集合的概念与关系逐一判断.
【详解】对于选项A,两集合中元素完全相同,它们为同一集合,则,故A正确;
对于选项B,空集是任意集合的子集,故,故B错误;
对于选项C,两个集合所研究的对象不同,故与为不同集合,故C错误;
对于选项D,元素与集合之间只有属于、不属于关系,故D错误.
故选:A.
3.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,,则下列命题是真命题的数量有( )
① ②③
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系
【分析】运用元素与集合关系,集合与集合关系,分别判断三个命题的真假.
【详解】对①,判断是否成立,令,当时,,因为,所以,此命题为假命题.
对②,判断是否成立,因为.
假设,,则,.
要使,则与要么同为奇数,要么同为偶数.
,将分解因数后发现无法写成的形式(其中),所以,此命题为假命题.
对③,判断是否成立,对于集合中的任意元素,.
令,,则.
所以对于任意的,都有,但是,但.此命题为真命题.
故真命题的数量为1个.
故选:B.
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列结论正确的是( )
A.任何一个集合至少有两个子集
B.空集是任何集合的真子集
C.若且,则
D.若且,则
【答案】C
【知识点】判断元素与集合的关系、判断集合的子集(真子集)的个数、判断两个集合的包含关系、空集的性质及应用
【分析】利用空集的性质以及子集,真子集的定义、元素与集合的属于关系、集合与集合的包含关系对各个问题逐个判断即可求解.
【详解】解:A.空集只有一个子集,是它本身,故错误,不符合题意;
B.空集是任何非空集合的真子集,故错误,不符合题意;
C.若且,则,正确,符合题意;
D.若且,则不一定相等,故错误,不符合题意;
故选:C.
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知.若集合,则的值为 .
【答案】
【知识点】根据两个集合相等求参数
【分析】利用集合相等,判断元素的取值情况,求得,即可求得答案.
【详解】因为集合,
所以且,所以,所以,解得,
所以.
故答案为:.
6.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)集合,,则,则 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】结合子集定义以及集合元素的互异性即可得出结果.
【详解】由题知,,
则,,
当,即时,,
此时.
故答案为:
7.(24-25高一上·上海·期中)下列表达式中正确的序号是: (写出所有正确的序号)
①;②;③;④.
【答案】②
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系
【分析】利用元素与集合,集合与集合之间的关系判断即可.
【详解】,故①错误;空集为任何非空集合的真子集,故②正确;
为无理数,故③错误;是的子集,所以,故④错误;
故答案为:②
8.(23-24高一上·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
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系、空集的性质及应用
【分析】由数集定义、空集性质及集合的关系判断各项正误即可.
【详解】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
9.(23-24高一上·上海·期中)已知集合,,若,则实数 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】利用集合包含关系,分类讨论元素的情况即可得解.
【详解】因为,,,
当时,得,此时,不满足集合元素的互异性,舍去;
当时,得或(舍去),此时,即,满足题意;
综上,.
故答案为:.
10.(23-24高一上·上海·期中)已知集合,则
【答案】2
【知识点】根据元素与集合的关系求参数、根据集合的包含关系求参数、集合元素互异性的应用
【分析】分类讨论,分别令,结合元素互异性和,得到答案.
【详解】若,此时,与元素互异性矛盾,舍去;
若,此时,则,满足,
若,此时,此时不满足,
若,此时,此时不满足,
综上,.
故答案为:2
11.(23-24高一上·上海·期中)满足的集合A的个数是 个.
【答案】
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据子集的定义即可得解.
【详解】满足的集合A的个数是.
故答案为:.
12.(24-25高一上·上海·期中)已知,则的值为 .
【答案】或
【知识点】根据元素与集合的关系求参数
【分析】根据集合的关系,得出或,解出,再根据集合元素的互异性即可判断的取值.
【详解】因为,所以有或两种可能,
若,则有,符合题意;
若,解得或,根据集合元素的互异性,有,
若,则有 符合题意;
所以的值为或.
故答案为:或
13.(24-25高一上·上海·期中)已知集合,.若,则实数的值为 .
【答案】1
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据包含关系求解即可.
【详解】由题意,,则,
又,则,
此时,,符合题意.
故答案为:1.
14.(24-25高一上·上海·期中)若集合,,若集合M满足,则这样的集合M的个数是 .
【答案】15
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据集合的包含关系确定集合中的元素,从而得集合的个数.
【详解】因为,,,
所以中必含有元素1和2,元素3,4,5,6中至少含有一个,这样的有个.
故答案为:15.
15.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,.
【知识点】求集合的子集(真子集)
【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.
16.(23-24高一上·上海崇明·阶段练习)已知集合,,且,求实数的值.
【答案】或或
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】对集合是否为空集进行分类讨论,再由集合间的包含关系即可求得实数的值.
【详解】由题意解方程可得;
当时,易知,满足,符合题意;
当时,此时,
若满足,则需或,解得或;
综上可知,实数的值为或或
17.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)已知集合,.若,求实数的取值范围.
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】分和两种情况讨论,分别得到不等式(组),解得即可.
【详解】因为,且,
当,即时,符合题意;
当,则,解得,
综上可得.
18.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)已知集合,若,且,求实数的值.
【答案】或或
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】先求得集合,然后根据进行分类讨论,由此求得的值.
【详解】,解得或,所以,
依题意,且,.
①当时,
,∴;
②当时,
,∴;
③当时,
,∴.
综合得或或.
19.(22-23高一上·上海浦东新·阶段练习)集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,对应的两个子集为和;当时,对应的两个子集为和.
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、空集的概念以及判断、根据集合中元素的个数求参数
【分析】(1)若,对应的方程没有实数根,可求实数的取值范围;
(2)要使集合A有且仅有两个子集,集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,可求实数的值.
【详解】(1)若,方程没有实数根,当时,方程有实数根不合题意;则,二次方程没有实数根,,解得.
所以实数的取值范围为
(2)要使集合A有且仅有两个子集,则集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,
当时,方程化为,解得,此时,对应的两个子集为和;
当,二次方程只有一个实根,,解得,此时,对应的两个子集为和.
1.(24-25高一上·上海·期中)设集合,,若,则对应的实数对有( )
A.无数对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】D
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由绝对值解出集合,再由得到,或,或,然后由元素的互异性讨论即可;
【详解】由得,所以,
因为,所以,或,或,
当时,即,,此时,成立,即;
当时,即,,此时,成立,即;
当时,则或-3,
当时,即,,此时,成立,即;
当时,即,,此时,成立,即;
综上,共有4对,
故选:D.
2.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设集合,若非空集合A同时满足:①;②,(其中表示A中元素的个数,表示集合A中最小的元素)称集合A为I的一个好子集,则I的所有好子集的个数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、集合新定义
【分析】根据好子集的定义,分类讨论即可求出.
【详解】当时,即集合中元素的个数为1时,的可能情况为;
当时,即集合中元素的个数为2时,的可能情况为;
当时,即集合中元素的个数为3时,的可能情况为,
综上所述:I的所有好子集的个数为8,
故选:B
【点睛】关键点睛:本题的关键理解题中定义,运用分类讨论思想进行求解.
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,S的所有非空子集的元素之和为128,则 .
【答案】8
【知识点】根据元素与集合的关系求参数、求集合的子集(真子集)
【分析】根据给定条件,求出含有每个元素的集合个数,再求和计算可得结果.
【详解】依题意集合的所有非空子集中含有元素的子集有:
;
共16个;
同理集合的所有非空子集中含有元素的子集都各有16个;
依题意可知,,
所以.
故答案为:8
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,则集合A的非空真子集的个数为 .
【答案】6
【知识点】列举法求集合中元素的个数、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据描述法表示的集合元素特征,可知,即可求得结果.
【详解】由可知是15的约数,又,因此可以是;
此时,即可得,
所以集合A的非空真子集的个数为个.
故答案为:6
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)若集合,且中至少含有两个奇数,则满足条件的集合的个数是 .
【答案】175
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】考虑反面的两种情况,得到若中不含有奇数和中只含有1个奇数时的情况数,再用的真子集个数减去前面求解的两者即可.
【详解】考虑反面的两种情况,
若中不含有奇数,则集合的个数等价于集合的子集的个数,即个,
若中只含有1个奇数,集合中共有4个奇数,故有4种可能,
集合的个数等价于集合的子集的个数的4倍,即,
的真子集个数共有,
所以中至少含有两个奇数时,满足条件的集合个数为.
故答案为:175
6.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,,则所有满足条件的集合C的个数为 个.
【答案】8
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】化简集合A,根据包含关系,由集合子集的个数公式求解.
【详解】由,可知,
满足的集合C的个数即为集合的子集个数,共有个.
故答案为:8
7.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合,若集合S的所有非空真子集的元素之和是300,则 .
【答案】20
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据给定条件,求出含每个元素的集合个数,再进行求和即可.
【详解】集合的所有非空真子集中含有的子集有:
,共15个,
同理集合的所有非空真子集中含有的子集都各有15个,
依题意,,所以.
故答案为:20
8.(24-25高一上·上海·期中)设集合,现对M的任一非空子集A,令为A中最大数与最小数之和,则所有这样的的算术平均值为
【答案】
【知识点】集合新定义、求集合的子集(真子集)、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】记最大值与最小值的差为,的值分别为,根据的值分类讨论确定的值及与之对应的集合的个数.然后由平均数定义计算.
【详解】由已知集合的非空子集有个,
其中一元集有7个,,的和为,
记最大值与最小值的差为,的值分别为,其中是上面的一元集,
的集合有6个:中相邻两个元素构成的集合,,的和为,
的集合有个:如,之类的,,每个值对应两个集合,的和为,
的集合有个:如之类的, ,每个值对应4个集合,的和为,
的集合有个,,的和为,
的集合有个,,的和为,
的集合有个,,的和为,
所以所求平均数为.
故答案为:.
9.(24-25高一上·上海·期中)已知集合有且仅有两个子集,则实数a的值为 .
【答案】或
【知识点】根据集合中元素的个数求参数、子集的概念
【分析】根据集合有且仅有两个子集可知方程只有一个实根,可分为:当时,方程为一次方程,只有一个根;当时,只有一个根,即可得.
【详解】由题意可知集合中只有一个元素,故方程有且只有一个实数根,
当时,方程可化为得,符合题意,
当,方程只有一个实数根时,,
得,
故或.
故答案为:或
10.(23-24高一上·上海·期中)已知集合.若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由,分集合为空集和不为空集两种情况,结合根的判别式即可.
【详解】因为
由于
所以可以分为三种情况:
①当为空集时,,解得;
②当不为空集时,
当时,,
此时,满足题意.
当时,,有韦达定理得
,此时无解,
综上:故实数的取值范围是.
故答案为:
11.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知非空集合,且若,则,满足题设条件的集合共有 个.
【答案】31
【知识点】判断元素与集合的关系、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】根据集合的定义确定集合中可能含有的元素,然后结合子集个数可得..
【详解】由题意1和36同时属于或不属于集合,2和18同时属于或不属于集合,3和12同时属于或不属于集合,4和9同时属于或不属于集合,又6也可以属于或不属于集合,
因此满足题意的集合的个数为,
故答案为:31.
13.(23-24高一上·上海·期中)若规定集合的子集为的第个子集,其中,则的第211个子集是 .
【答案】
【知识点】求集合的子集(真子集)、集合新定义
【分析】利用题设规定的子集的定义,将211化为的形式,从而得解.
【详解】由于,
因为集合,的子集为的第个子集,其中,
所以的第211个子集是.
故答案为:.
13.(24-25高一上·上海·期中)已知全集,,,且,求m的取值范围.
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】分和两种情况,得到不等式,求出答案.
【详解】,,,
①时,,解得,
②时,或,
解得:
综上,或.
所以m的取值范围是.
14.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设
(1)证明:
(2)证明
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断两个集合是否相等
【分析】(1)根据集合B,C中元素的性质,利用真子集的概念证明;
(2)由集合A,B都表示被3除余2的整数构成的集合得证.
【详解】(1)令,则,
即B为被3整除余2的整数构成的集合,
而,即C中元素都可以表示为的形式,其中,
所以C中任意元素都属于集合B,
又B中存在不属于C的元素,例如,
所以.
(2)由(1)知,
又,
所以.
15.(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)
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据集合中元素的个数求参数
【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.
16.(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)
【知识点】根据集合的包含关系求参数、空集的性质及应用、根据集合中元素的个数求参数
【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.
17.(23-24高一上·上海杨浦·阶段练习)已知集合,设是的至少含有两个元素的子集,对于的任意两个不同的元素,若都不能整除,则称集合是的“好子集”.
(1)判断数集与是否是集合的“好子集”,并说明理由;
(2)证明:若是的“好子集”,则对于中的任意两个不同的元素,都有;
(3)求集合的“好子集”所含元素个数的最大值,并写出取到元素个数最大值时的.
【答案】(1)不是,是,理由见解析
(2)证明过程见解析.
(3)334,
【知识点】求集合的子集(真子集)、集合新定义
【分析】(1)根据题目信息进行计算,得到不是,是;
(2)利用反证法进行证明;
(3)结合(2),得到尽可能小,取,得到答案.
【详解】(1)不是,是,理由如下:
中,令,则,
由于,故不是集合的“好子集”,
中,当时,,此时都不能整除,
当时,,此时都不能整除,
当时,,此时都不能整除,
综上:是集合的“好子集”;
(2)假设原命题为假命题,
即若是的“好子集”,则对于中的任意两个不同的元素,都有,
显然,且均为正整数,
当时,由于1能整除任何正整数,故能整除,不合要求,
当时,则是两个奇数,或是两个偶数,此时为偶数,
故故能整除,所以不合要求,
故假设不成立,
又由(1)知,当时,满足是的“好子集”,且,
综上:若是的“好子集”,则对于中的任意两个不同的元素,都有
(3)由(2)知,集合的“好子集”所含两个不同的元素,满足,
要想所含元素个数最大,则要尽可能小,故需使得的最小值为3,
故可取,通过验证,此时满足不能整除,
故集合的“好子集”所含元素个数的最大值为,
.
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