内容正文:
专题01 集合的综合问题
题型梳理
题型方法
题型一 已知集合间的关系和运算结果求参数
题型二 集合中的新定义问题
题型三 直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养在求解集合问题中的应用
题型方法
【题型一】已知集合间的关系和运算结果求参数
【例1】(24-25高一下·云南·阶段练习)已知集合,,若MN,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·广西钦州·阶段练习)已知集合,若,则 .
【变式2】(24-25高一上·甘肃·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式3】(24-25高一上·云南文山·阶段练习)已知全集,,,且.
(1)求实数,的值;
(2)求.
【题型二】集合中的新定义问题
【例2】(22-23高一上·广东惠州·阶段练习)对于集合,,定义且,,设,,则( )
A. B.
C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)对于任意两集合A,B,定义且,记,则 .
【变式2】(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.
【变式3】(24-25高一上·山西太原·阶段练习)我们知道,如果集合A⊆S,那么把S看成全集时,S的子集A的补集为 ,且. 类似的,对于集合A,B,我们把集合,且叫作集合A与B的差集,记作.据此回答下列问题:
(1)在图中用阴影表示出集合(其中U是全集,A,B为U的子集);
(2)若A={1,2,3,4},B={3,4,5,6},求;
(3)若集合,集合,且A-B=⌀,求实数a的取值范围.
【题型三】直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养在求解集合问题中的应用
【例3】(24-25高一上·四川眉山·期中)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(20-21高一上·江西南昌·期中)某年级先后举办了数学、历史、音乐的讲座,其中有85人听了数学讲座,70人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,16人同时听了数学、历史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,还有5人听了全部讲座,则听讲座的人数为 .
【变式2】(22-23高一上·辽宁·阶段练习)甲、乙两位同学在求关于x,y的方程组的解时,甲因看错了m,解得乙因看错了n,解得.
(1)求m,n的值;
(2)求方程组的解集.
【变式3】(24-25高一上·海南海口·阶段练习)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集,且,,,且,,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合,是否能满足?若能,求出实数的值;若不能,请说明理由.
好题必刷
一、单选题
1.(23-24高一上·四川凉山·期末)集合,若,则不可能等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(24-25高一下·河南·阶段练习)已知集合,集合B满足,则a的所有可能取值的集合为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
4.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·安徽亳州·阶段练习)已知集合,,若,则实数( )
A. B.1 C.2 D.4
6.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)能正确表示集合和集合的关系的韦恩图的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)某年级先后举办了数学、历史、化学讲座,其中有人听了数学讲座,人听了历史讲座,人听了化学讲座,记是听了数学讲座的学生,是听了历史讲座的学生,是听了化学讲座的学生.用来表示有限集合中元素的个数,若 ,,,,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C. D.
9.(24-25高一上·陕西榆林·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.
B.若,则
C.是菱形是平行四边形
D.
10.(24-25高一上·浙江温州·期末)已知整数集,或,若存在,使得,,,则称集合具有性质,则( )
A.若,则具有性质 B.若,则具有性质
C.若,则一定具有性质 D.若,则一定具有性质
11.(24-25高一上·陕西咸阳·期中)定义集合A与B的运算:,.已知,,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)已知,,,,若,则
13.(24-25高一上·重庆·期末)已知集合,,若,则实数的取值范围为 .
14.(21-22高一上·安徽滁州·阶段练习)设全集,且,若,则 .
15.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)设集合,,则满足且的集合有 个
16.(22-23高一上·河南平顶山·阶段练习)某社团有若干名社员,他们至少参加了A,B,C三项活动中的一项.得知参加A活动的有51人,参加B活动的有60人,参加C活动的有50人,数据如图,则图中 ; ; .
四、解答题
17.(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.
18.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)已知集合,,且.
(1)若,求实数组成的集合;
(2)若,求,的值.
19.(24-25高一上·云南昆明·期中)已知集合,
(1)当时,求,
(2)若,求实数m的取值范围.
20.(24-25高一上·河北秦皇岛·阶段练习)给定数集,若对于任意,有,且,则称集合为闭集合.
(1)判断集合是否为闭集合,并给出证明;
(2)若集合A,B为闭集合,且AR,BR,求证:R.
21.(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知.
(1)若中只有一个元素,求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若,求实数a的取值范围.
22.(21-22高一上·广东深圳·期末)立德中学高一年级某学生社团开展了“使用移动支付平台——支付宝与微信支付的对比分析”的课题研究.随机调查了名市民,结果显示:使用支付宝的有人,使用微信支付的有人,两种都使用的有人.
(1)只使用支付宝不使用微信支付的有多少人?
(2)两种移动支付方式都不使用的有多少人?(要有合理的说明过程)
23.(24-25高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
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专题01 集合的综合问题
题型梳理
题型方法
题型一 已知集合间的关系和运算结果求参数
题型二 集合中的新定义问题
题型三 直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养在求解集合问题中的应用
题型方法
【题型一】已知集合间的关系和运算结果求参数
【例1】(24-25高一下·云南·阶段练习)已知集合,,若MN,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据真子集列出不等式即可求解.
【详解】因为,,且MN,
所以,
故选:A
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·广西钦州·阶段练习)已知集合,若,则 .
【答案】
【分析】根据建立方程,求解出参数,得到答案即可.
【详解】因为集合,
所以,解得,从而
故答案为:
【变式2】(24-25高一上·甘肃·期中)设全集,集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据并集与交集,补集的概念直接计算.
(2)根据集合间的包含关系,列不等式,解不等式即可.
【详解】(1)因为,所以.
因为,所以.
因为,所以或,所以.
(2)因为.
①当时,满足,此时,解得;
②当时,要满足,则解得.
综上所述,实数的取值范围是.
【变式3】(24-25高一上·云南文山·阶段练习)已知全集,,,且.
(1)求实数,的值;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用集合的混合运算集结果求得,进而得到关于的方程组,解之即可得解;
(2)利用(1)中结论,结合集合的交并补运算即可得解.
【详解】(1)因为全集,且,
所以,则,
又,,
所以,解得.
(2)由(1)可知,,
,
所以,故.
【题型二】集合中的新定义问题
【例2】(22-23高一上·广东惠州·阶段练习)对于集合,,定义且,,设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题设定义求出和,再求出即可.
【详解】对于集合,,定义且,,
设,,
则,,
所以.
故选:C.
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)对于任意两集合A,B,定义且,记,则 .
【答案】或
【分析】根据条件中的新定义,先求和,再求.
【详解】,,.
故答案为:或
【变式2】(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.
【变式3】(24-25高一上·山西太原·阶段练习)我们知道,如果集合A⊆S,那么把S看成全集时,S的子集A的补集为 ,且. 类似的,对于集合A,B,我们把集合,且叫作集合A与B的差集,记作.据此回答下列问题:
(1)在图中用阴影表示出集合(其中U是全集,A,B为U的子集);
(2)若A={1,2,3,4},B={3,4,5,6},求;
(3)若集合,集合,且A-B=⌀,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3).
【分析】(1)将集合A中B的部分去掉涂色即可;
(2)根据差集的概念,求出的结果,进而再一次利用差集的概念求得;
(3)因为,得到.根据集合之间的包含关系,分类讨论即可.
【详解】(1)将集合A中B的部分去掉涂色即可;阴影部分如下所示:
(2),,根据差集概念,,
令,再根据差集概念得:
(3)因为,所以.
由可得.
当时,,不等式不成立,此时,满足.
当时,.
因为,所以.
解,因为,此不等式恒成立.
解,两边同乘得,即.
结合,则.
当时,.
因为,所以.
解,两边同乘(不等号变向)得,即.
解,两边同乘(不等号变向)得,即,
结合,取.
综上,的取值范围是
【题型三】直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养在求解集合问题中的应用
【例3】(24-25高一上·四川眉山·期中)如图,已知矩形表示全集,是的两个子集,则阴影部分可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合韦恩图的表示方法,利用集合的运算法则,结合选项,即可求解.
【详解】解:由题意得,阴影部分的区域内的元素且,
所以阴影部分可表示为或或.
故选:D.
【举一反三】【变式1】(20-21高一上·江西南昌·期中)某年级先后举办了数学、历史、音乐的讲座,其中有85人听了数学讲座,70人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,16人同时听了数学、历史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,还有5人听了全部讲座,则听讲座的人数为 .
【答案】184.
【解析】将已知条件用Venn图表示出来,由此确定听讲座的人数.
【详解】将已知条件用Venn图表示出来如下图所示,
所以听讲座的人数为.
故答案为:184.
【变式2】(22-23高一上·辽宁·阶段练习)甲、乙两位同学在求关于x,y的方程组的解时,甲因看错了m,解得乙因看错了n,解得.
(1)求m,n的值;
(2)求方程组的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入可求得,将代入可求得.
(2)利用消元法可求解集.
【详解】(1)依题意可得满足,满足,
则,解得.
(2)由(1)可得,消元后可得,故,
所以,故方程组的解集为.
【变式3】(24-25高一上·海南海口·阶段练习)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集,且,,,且,,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合,是否能满足?若能,求出实数的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)能,0或
【分析】(1)根据新定义运算可得,分、与讨论即可求解;
(2)根据新定义运算可得,代入即可求解;
(3)利用(1)(2)的结论,结合给定的集合运算结果,按是否为空集分类求解.
【详解】(1)对任意的,有,,
全集且,
则
由,得,或,或,
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
(2),由且,,得,,
因此,所以.
(3)由(1)(2)知,,,则,
假设集合,能满足,则,或且,
又,当时,;当时,解得,经验证,或都符合要求,
所以实数的值为0或.
好题必刷
一、单选题
1.(23-24高一上·四川凉山·期末)集合,若,则不可能等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】由,确定,即可求解;
【详解】因为,
所以的所有可能为:,
所以不可能等于2,
故选:A
2.(24-25高一下·河南·阶段练习)已知集合,集合B满足,则a的所有可能取值的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据题设等式得出与的关系,确定的可能取值,即得所有可能取值的集合.
【详解】易知,所以,因此或π,
所以a的所有可能取值的集合为.
故选:D.
3.(23-24高一上·广东江门·阶段练习)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.3 D.
【答案】D
【分析】根据元素与集合的关系求出值,然后代入检验即得.
【详解】因,,故有:或,
由解得:或,由解得:,
又因时,,与集合元素互异性矛盾,故舍去,而时,符合题意.
故选:D.
4.(23-24高一上·广东江门·期中)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由补集和交集的运算可得结果.
【详解】由题意,,则.
故选:C.
5.(24-25高一上·安徽亳州·阶段练习)已知集合,,若,则实数( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】由交集结果可知,由此可根据求得或;分别验证的每个取值对应的交集结果,由此可得的值.
【详解】因为,所以,所以,
所以,所以,解得或,
当时,,,不合题意;
当时,,,不合题意;
当时,,,符合题意;
综上所述:.
故选:C.
6.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)能正确表示集合和集合的关系的韦恩图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由子集的定义即可得出答案.
【详解】因为,,
所以.
故选:B.
7.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)某年级先后举办了数学、历史、化学讲座,其中有人听了数学讲座,人听了历史讲座,人听了化学讲座,记是听了数学讲座的学生,是听了历史讲座的学生,是听了化学讲座的学生.用来表示有限集合中元素的个数,若 ,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据的定义,结合集合,,的元素个数可得解.
【详解】A选项:由已知,则,A选项错误;
B选项:,B选项正确;
C选项:,C选项错误;
D选项:,D选项错误;
故选:B.
二、多选题
8.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】结合韦恩图,利用交并补的定义表述即得.
【详解】由图形可知,阴影部分用集合符号可以表示为或者.
故选:AD.
9.(24-25高一上·陕西榆林·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.
B.若,则
C.是菱形是平行四边形
D.
【答案】AC
【分析】根据集合的包含关系判断A、C、D,根据集合相等求出、的值,即可判断B.
【详解】对于A:,故A正确;
对于B:因为,所以,则,故B错误;
对于C:因为菱形是特殊的平行四边形,所以是菱形是平行四边形,故C正确;
对于D:因为,
,
所以,故D错误.
故选:AC
10.(24-25高一上·浙江温州·期末)已知整数集,或,若存在,使得,,,则称集合具有性质,则( )
A.若,则具有性质 B.若,则具有性质
C.若,则一定具有性质 D.若,则一定具有性质
【答案】BCD
【分析】根据已知条件新定义逐个分析即可.
【详解】对A选项,若,则 , 因为,故不可能存在满足题意,A错误;
对B选项,若 ,则, 则当 时, A 具有性质, B正确;
对C选项,将整数分成这五类, 依次记为集合 C、D 、 E 、 F 、 G ,
当 时,肯定是这5类中的一类, 如果四个属于的集合各不相同,
比如 ,那么肯定是5的倍数,且,满足 的定义,
如果四个中有两个或者以上元素属于同一个集合,
比如 ,则也是5的倍数,故C正确;
对 D 选项,
将整数分成这10类,
依次记为集合,当时,分别是这10类中的一类,
分两类情况,如果七个属于的集合各不相同,
比如,
那么肯定是10的倍数,且,满足的定义,
如果七个属于的集合中有两个或者以上元素属于同一个集合,
比如 ,则也是10的倍数,且,满足的定义,
故D正确.
故选:BCD.
11.(24-25高一上·陕西咸阳·期中)定义集合A与B的运算:,.已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据新定义,结合交并补概念逐个计算即可确定正确选项.
【详解】∵,,
∴,
∴,,选项A、B正确.
∵,∴,
∴,选项C错误.
∵,∴,
∴,选项D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)已知,,,,若,则
【答案】
【分析】根据集合相等求得,进而求得.
【详解】依题意,,所以或.
由解得,与集合元素的互异性矛盾.
由解得或(与集合元素的互异性矛盾,舍去),
则,所以.
故答案为:
13.(24-25高一上·重庆·期末)已知集合,,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用集合的包含关系直接求出范围.
【详解】集合,,,则,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
14.(21-22高一上·安徽滁州·阶段练习)设全集,且,若,则 .
【答案】4
【分析】根据补集概念得到,故1,4是方程的两根,由韦达定理求出答案.
【详解】,故,
即1,4是方程的两根,由根与系数的关系可得.
故答案为:4
15.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)设集合,,则满足且的集合有 个
【答案】12
【分析】由集合的包含关系及交集运算即可求解.
【详解】因为且,,.
中一定含有4或5或4、5.当
中含有一个元素时,或,共2个;
当中含有两个元素时,,,,,,共5个;
当中含有三个元素时,,,,,共4个;
当中含有四个元素时,,共1个.
所以满足条件的集合有个.
故答案为:12
16.(22-23高一上·河南平顶山·阶段练习)某社团有若干名社员,他们至少参加了A,B,C三项活动中的一项.得知参加A活动的有51人,参加B活动的有60人,参加C活动的有50人,数据如图,则图中 ; ; .
【答案】 9 8 10
【分析】根据题意结合图形列方程组求解即可.
【详解】由题意得
,则,解得,
故答案为:9,8,10
四、解答题
17.(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:
,,,,,,.
18.(24-25高一上·天津滨海新·阶段练习)已知集合,,且.
(1)若,求实数组成的集合;
(2)若,求,的值.
【答案】(1)
(2);
【分析】(1)求得集合,由分类讨论可得值;
(2)由得,,求得,再求得,从而得集合,最后可得值.
【详解】(1)若,可得,因为,所以.
当,则;当,则;当,.
综上,可得实数a组成的集合为.
(2)因为,,
且,,所以,,所以,
解得,解,得或,所以,
所以,所以,解得.
19.(24-25高一上·云南昆明·期中)已知集合,
(1)当时,求,
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【分析】代入m的值求出集合A,再求出集合A的补集,进而可以求解;
由,则,然后根据集合的包含关系建立不等式即可求解.
【详解】(1)当时,,所以或,
又,所以,
(2)因为,所以,
当,即时,,满足题意,
当时,由,得到,解得,
所以实数m的取值范围为或
20.(24-25高一上·河北秦皇岛·阶段练习)给定数集,若对于任意,有,且,则称集合为闭集合.
(1)判断集合是否为闭集合,并给出证明;
(2)若集合A,B为闭集合,且AR,BR,求证:R.
【答案】(1)不是闭集合,是闭集合,理由见解析
(2)证明过程见解析
【分析】(1)举出反例得到不是闭集合,并任取,设,证明出是闭集合;
(2)假设结论不成立,存在且,故,同理可得,存在且,故,推出或,分析可得出矛盾,故假设不成立,结论成立.
【详解】(1)不是闭集合,是闭集合,理由如下:
,但,故不是闭集合,
,任取,设,其中,
则,,
故是闭集合;
(2)反证法,假设,
因为AR,所以存在且,故,
同理可得,存在且,故,
因为,所以或,
若,则为闭集合,故,与矛盾,
若,则为闭集合,故,与矛盾,
综上,存在,使得,
故假设不成立,R.
21.(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知.
(1)若中只有一个元素,求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,分类讨论与两种情况,结合一次方程与二次方程的解法即可得解;
(2)先解二次方程化简集合,再由分类讨论集合的各种情况,结合二次方程的解法即可得解.
【详解】(1)因为只有一个元素,,
当时,;
当时,对于,有,解得,
把代入集合,得;
综上,或,对应的集合或.
(2)因为,,
当时,对于,有,解得;
当时,将代入,得,则,
此时(舍去);
当,将代入,得,则,
此时(舍去);
当,则有,方程无解析,此时不存在满足条件;
综上,的取值范围为.
22.(21-22高一上·广东深圳·期末)立德中学高一年级某学生社团开展了“使用移动支付平台——支付宝与微信支付的对比分析”的课题研究.随机调查了名市民,结果显示:使用支付宝的有人,使用微信支付的有人,两种都使用的有人.
(1)只使用支付宝不使用微信支付的有多少人?
(2)两种移动支付方式都不使用的有多少人?(要有合理的说明过程)
【答案】(1)158人
(2)59人
【分析】(1)由题意“使用支付宝”的去掉“两种支付方式都使用”的即为“只使用支付宝不使用微信支付”的人.
(2)由题意分别得出“只使用微信支付不使用支付宝”, “只使用支付宝不使用微信支付” “两种支付方式都使用”,由总人数减去“至少使用一种移动支付方式”即可的结果.
【详解】(1)因为“使用支付宝”的有人,“两种支付方式都使用”的有人,
所以“只使用支付宝不使用微信支付”的有(人).
(2)同理,“只使用微信支付不使用支付宝”的有(人),
所以,“至少使用一种移动支付方式”的有(人),
故“两种移动支付方式都不使用”有(人).
23.(24-25高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)集合能满足,实数的取值范围为.
【分析】(1)根据新定义运算可得,分、与讨论即可求解;
(2)根据新定义运算可得,代入即可求解;
(3)易知,假设集合能满足,则,或且,代入求解即可.
【详解】(1)因为对任意的,有,,
全集且,
所以
因为,所以,或,或.
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
(2),
因为且,所以,
所以
所以.
(3)因为,,所以.
假设集合能满足,
则,或且.
又,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得.
所以若且,则且.
综上所述,实数的取值范围为.
所以集合能满足,实数的取值范围为.
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