内容正文:
第02讲:集合间的基本关系
【考点梳理】
【知识梳理】
知识点一 子集、真子集、集合相等
1.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
2.Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
3.子集的性质
(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,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
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.
【例题详解】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
1.(24-25高一上·广东湛江·期中)已知集合,则集合A的真子集个数为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
2.(24-25高一上·陕西渭南·阶段练习)已知集合,,则集合的所有真子集的个数( )
A.7 B.4 C.8 D.15
3.(24-25高一上·河南·期中)设集合,,则B的非空子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
题型二. 求集合的子集(真子集)
4.(24-25高一上·安徽·阶段练习)满足的集合M的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
5.(24-25高一上·江西鹰潭·阶段练习)已知集合,,若,则满足集合A的个数为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
6.(24-25高一上·山西晋中·阶段练习)满足条件的集合的个数为 .
题型三. 判断两个集合的包含关系
7.(25-26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.
8.(25-26高一上·全国·课后作业)设集合,则下列表示集合A与B的关系正确的是( )
A. B. C. D.A,B的关系不确定
9.(23-24高一上·四川成都·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.与的关系不确定
题型四. 根据集合的包含关系求参数
10.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,集合.若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一上·甘肃甘南·期末)已知集合,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
12.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合.若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五、判断集合相等关系
13.(25-26高一上·全国·课后作业)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(25-26高一上·全国·课后作业)在下列集合的表示中,集合与集合表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
15.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)下列每组集合是相等集合的是( )
A., B.,
C., D.,
题型六:由集合相等求参数问题
16.(24-25高一上·广东深圳·期末)已知,若集合,则( )
A.0 B. C.1 D.2
17.(24-25高三上·安徽宣城·期末)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1或2 B.或0 C.1 D.
18.(24-25高一上·贵州贵阳·期中)已知集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
题型七、空集
19.(22-23高一上·天津和平·阶段练习)下列四个说法中,正确的有( )
①空集没有子集;
②空集是任何集合的真子集;
③若,则;
④任何集合至少有两个子集.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
20.(24-25高一上·北京·期中)若集合,则实数的取值范围是 .
21.(24-25高一上·吉林长春·阶段练习)设集合,,若,则的值为 .
题型八:集合间的基本关系综合问题
22.(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.
23.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)已知集合,.若,求实数的取值范围.
(2)若(1)中条件“”改为“”,其他条件不变,求实数的取值范围.
24.(25-26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.
【专项训练】
一、单选题
1.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,.若,则实数m的值为( )
A.3 B.2 C. D.
2.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1 B. C.1或 D.0,1或
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若,则集合M的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.(25-26高一上·全国·课后作业)下列各项中两个集合不是同一个集合的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,那么集合与Q的关系是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·全国·课后作业)若集合有且仅有2个子集,则实数k的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
二、多选题
7.(2025高一上·全国·专题练习)下列四个关系中错误的是( )
A. B. C. D.空集
8.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,若,则实数a的值可以为( )
A. B. C.0 D.
9.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,,下列说法错误的是( )
A.不存在实数,使得 B.存在实数,使得
C.当时, D.当时,
10.(24-25高三上·辽宁·期末)已知集合,,若,则的值可能是( )
A. B. C.1 D.3
11.(25-26高一上·全国·课后作业)下列选项中正确的是( )
A.质数奇数
B.集合与集合没有相同的子集
C.任何集合都有子集,但不一定有真子集
D.若,则
12.(24-25高一上·贵州黔西·阶段练习)下列四个命题:其中正确的命题为( )
A.已知集合,集合,则
B.集合中有两个元素
C.已知集合,且,则的取值构成的集合为
D.记,,则
三、填空题
13.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,集合,若,那么a的取值是 .
14.(25-26高一上·全国·课后作业)集合与 (填“是”或“不是”)相等集合.
15.(25-26高一上·全国·课后作业)已知,则实数的取值范围是 .
16.(25-26高一上·全国·课后作业)指出下列各组集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
17.(24-25高一上·北京·阶段练习)已知集合,,且满足,则实数的取值范围是 .
18.(24-25高一上·上海·期中)已知集合恰有两个子集,则实数取值集合为 .
四、解答题
19.(24-25高一上·全国)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),.
20.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)(1)已知,求实数的值;
(2)已知,求实数,的值.
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.(24-25高一上·天津·阶段练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合.
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
(3)若且,求实数的取值集合.
23.(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.
24.(24-25高一上·河北衡水·期中)已知关于的一元二次方程有实根对应的取值构成集合,集合.
(1)求集合;
(2)若,求的取值范围.
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第02讲:集合间的基本关系
【考点梳理】
【知识梳理】
知识点一 子集、真子集、集合相等
1.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
2.Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
3.子集的性质
(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,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
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.
【例题详解】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
1.(24-25高一上·广东湛江·期中)已知集合,则集合A的真子集个数为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
【答案】C
【分析】根据集合个数,结合集合真子集公式,即可求解.
【详解】集合,则集合的子集个数.
除去集合本身,还有个真子集.
故选:C.
2.(24-25高一上·陕西渭南·阶段练习)已知集合,,则集合的所有真子集的个数( )
A.7 B.4 C.8 D.15
【答案】A
【分析】先求出集合,再根据子集的定义即可求解.
【详解】依题意,所以集合B的真子集的个数为.
故选:A.
3.(24-25高一上·河南·期中)设集合,,则B的非空子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】C
【分析】根据集合的含义得到集合的元素,然后求非空子集个数即可
【详解】要使,,则,故B中含有三个元素,
所以B的非空子集有,,,,,,共7个.
故选:C.
题型二. 求集合的子集(真子集)
4.(24-25高一上·安徽·阶段练习)满足的集合M的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
【答案】B
【分析】根据提议写出符合条件的集合.
【详解】因为集合,
则集合M可以为,,,,,,,共7个.
故选:B.
5.(24-25高一上·江西鹰潭·阶段练习)已知集合,,若,则满足集合A的个数为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】根据子集的定义,确定集合的元素,即可求解.
【详解】由,所以集合里的元素必须有1,2,3,
又因为,所以,,,,共4个.
故选:A
6.(24-25高一上·山西晋中·阶段练习)满足条件的集合的个数为 .
【答案】16
【分析】由题意可得集合为的子集,且中必包含元素,写出满足条件的集合,即可得答案.
【详解】解:因为,
所以,
即集合为的子集,且中必包含元素,
又因为的含元素的子集为:
共16个.
故答案为:16
题型三. 判断两个集合的包含关系
7.(25-26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
8.(25-26高一上·全国·课后作业)设集合,则下列表示集合A与B的关系正确的是( )
A. B. C. D.A,B的关系不确定
【答案】B
【分析】根据集合中元素的特征分析做出判断.
【详解】集合A中的元素为的整数倍.
因为集合B中的元素为,所以集合B中的元素为的奇数倍,
所以,且,
故选:B.
9.(23-24高一上·四川成都·期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.与的关系不确定
【答案】A
【分析】根据,再利用是整数,是奇数即可判断集合间的关系.
【详解】∵,
是整数,是奇数,∴.
故选:A.
题型四. 根据集合的包含关系求参数
10.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,集合.若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据是的子集列方程,由此求得的取值集合.
【详解】由于,所以,
解得
所以实数的取值集合为.
故选:C.
11.(24-25高一上·甘肃甘南·期末)已知集合,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出集合,分析可知集合中必含元素、,可得出关于实数的方程,结合集合中的元素满足互异性可得出实数的值.
【详解】因为且,
所以,
所以或,得或,
根据集合中元素的互异性可得,解得且且,故.
故选:A.
12.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合.若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分和,根据集合的包含关系分别研究参数范围.
【详解】若,则,即当时,满足;
若,则,即当时,由得,所以.
综上,.
故选:D.
题型五、判断集合相等关系
13.(25-26高一上·全国·课后作业)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由集合元素的特征和属性进行判断.
【详解】A选项:,故A错误;
B选项:中的元素为点中的元素为实数,故B错误;
C选项:,,故C选项正确;
D选项:中的元素为点,而中的元素为点,故D错误.
故选:C.
14.(25-26高一上·全国·课后作业)在下列集合的表示中,集合与集合表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】由集合相同概念逐个判断即可.
【详解】选项A中的两个集合不是同一个集合,集合中有两个元素,集合中只有一个元素,故A错误;
选项B中集合是点集,集合是数集,不是同一个集合,故B错误;
选项C中的两个集合都是数集,描述的都是大于1的数,故C正确;
选项D中的两个集合都是点集,但是在平面直角坐标系中,点与点是不同的,故D错误.
故选:C
15.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)下列每组集合是相等集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据集合相等的概念判断四个选项即可.
【详解】对于A,,,故,所以A错误;
对于B,为点集,为数集,故,所以B错误;
对于C,,,故,所以C错误;
对于D,数集和数集元素一样,故,所以D正确,
故选:D.
题型六:由集合相等求参数问题
16.(24-25高一上·广东深圳·期末)已知,若集合,则( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】由集合相等的定义建立方程求得结果.
【详解】∵,
∴,解得,
故选:B
17.(24-25高三上·安徽宣城·期末)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1或2 B.或0 C.1 D.
【答案】C
【分析】根据集合相等有求参数,结合集合元素的互异性确定参数值.
【详解】由题设,可得或,
当时,,满足题设;
当时,,不符合集合元素的互异性;
所以.
故选:C
18.(24-25高一上·贵州贵阳·期中)已知集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】由集合相等可得元素完全相等,得到或,又由元素的互异性即可求得结果.
【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
题型七、空集
19.(22-23高一上·天津和平·阶段练习)下列四个说法中,正确的有( )
①空集没有子集;
②空集是任何集合的真子集;
③若,则;
④任何集合至少有两个子集.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】A
【分析】根据空集的性质判断即可.
【详解】①空集是任何集合的子集,所以①错;
②空集是任何非空集合的真子集,所以②错;
③空集是任何集合的子集,集合不一定等于空集,所以③错;
④空集只有自己本身一个子集,所以④错.
故选:A.
20.(24-25高一上·北京·期中)若集合,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用空集的意义,结合方程根的情况列式求解即得.
【详解】当时,不成立,即,则;
当时,由,得,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
21.(24-25高一上·吉林长春·阶段练习)设集合,,若,则的值为 .
【答案】0或1或
【分析】由,按集合的可能情况分类讨论求解可得.
【详解】由,
方程至多1个解,故.
,
或或,
①若,则;
②若,则;
③若,则,解得;
综上可得,或1或.
故答案为:0或1或.
题型八:集合间的基本关系综合问题
22.(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:
,,,,,,.
23.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)已知集合,.若,求实数的取值范围.
(2)若(1)中条件“”改为“”,其他条件不变,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据题意,当时,求得,符合题意;当时,结合,列出不等式组,即可求得的取值范围;
(2)当时,求得,满足题意;当时,结合,列出不等式组,即可求得的取值范围.
【详解】解:(1)由集合,
当时,,解得,此时满足 ;
当时,要使得,
则满足且等号不能同时取,解得.
综上可得,实数的取值范围是.
解:(2)当时,由,得,满足;
当时,要使得,
则满足,解得,
综上可得,实数m的取值范围是.
24.(25-26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.
【专项训练】
一、单选题
1.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,.若,则实数m的值为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】由集合相等得,解方程即可求解.
【详解】因为集合,,且,所以,解得.
故选:D
2.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1 B. C.1或 D.0,1或
【答案】D
【分析】按照Q为空集和Q不是空集分类讨论,利用集合关系及方程的解列式求解即可.
【详解】,,
由题意,当Q为空集时,,满足;
当Q不是空集时,,
由得或,解得或.
综上,a的值是0,1或.
故选:D
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若,则集合M的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【详解】因为为M的真子集,所以,且M中至少还有一个元素.又,所以或或,故满足条件的集合M有3个.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)下列各项中两个集合不是同一个集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据集合中的元素是否相同,即可结合选项逐一求解.
【详解】集合中的元素具有无序性,选项A中两个集合是同一个集合,故A不符题意;
选项B中两个集合都是数集,且范围都是全体实数,故是同一个集合,故B不符题意;
选项C中两个集合都是数集,描述的都是大于1的数,故是同一个集合,故C不符题意;
选项D中两个集合都是点集,在平面直角坐标系中,点与点是不同的,
故两集合不是同一个集合,故D正确.
故选:D
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,那么集合与Q的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先得出集合,再根据集合的基本关系得出.
【详解】由题意可得,故集合是集合的真子集.
故选:B
6.(25-26高一上·全国·课后作业)若集合有且仅有2个子集,则实数k的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据题意,转化为方程只有一个解,分和,两种情况,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】由题意知,结合有且仅有2个子集,
即方程组只有一个解,
即方程只有一个解,
当时,,满足条件;
当时,,解得或,
综上,实数的最小值为.
故选:A.
二、多选题
7.(2025高一上·全国·专题练习)下列四个关系中错误的是( )
A. B. C. D.空集
【答案】AB
【分析】利用元素与集合的关系,集合与集合的关系判断即可.
【详解】对于A,应该为,对于B,应该为,故A、B错误.
对于C,,故C正确.对于D,空集,故D正确.
故选:AB.
8.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,若,则实数a的值可以为( )
A. B. C.0 D.
【答案】ABC
【分析】按照B为空集和B不为空集,根据集合的包含关系分类讨论求得实数a的值,进而做出正确判断.
【详解】若B为空集,则方程无解,解得;
若B不为空集,则,由解得,
所以或,解得或.
综上,a的值可以为,0,.
故选:ABC.
9.(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,,下列说法错误的是( )
A.不存在实数,使得 B.存在实数,使得
C.当时, D.当时,
【答案】BCD
【分析】根据各选项集合的包含关系得到不等式组,判断不等式组的解的情况,即可得解.
【详解】对于A:若,则,此方程组无解,故不存在实数a使得集合,故A正确;
对于B:由,则,即,此不等式组无解,不存在实数,使得故B错误;
对于C:当时,不满足,故C错误;
对于D:当,即时,,符合,
当时,要使,则,解得,不满足,
综上,当且仅当时,
所以当时不正确,故D错误.
故选:BCD
10.(24-25高三上·辽宁·期末)已知集合,,若,则的值可能是( )
A. B. C.1 D.3
【答案】AB
【分析】由,列出等式或,求得,再逐个进行验证即可;
【详解】因为,所以或,解得或或或.
当时,,,此时,则不符合题意.
当时,,,此时,则符合题意.
当时,,,此时,则符合题意.
当时,,,此时,则不符合题意.
故选:AB
11.(25-26高一上·全国·课后作业)下列选项中正确的是( )
A.质数奇数
B.集合与集合没有相同的子集
C.任何集合都有子集,但不一定有真子集
D.若,则
【答案】CD
【分析】根据质数奇数的定义即可求解A,根据空集即可求解B,根据集合的性质即可求解CD.
【详解】对于A.2是质数,但是它不是奇数,所以质数奇数错误,所以A错误;
对于B.集合与集合有相同的子集,所以B错误;
对于C.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以C正确;
对于D.若,则,所以D正确.
故选:CD.
12.(24-25高一上·贵州黔西·阶段练习)下列四个命题:其中正确的命题为( )
A.已知集合,集合,则
B.集合中有两个元素
C.已知集合,且,则的取值构成的集合为
D.记,,则
【答案】BD
【分析】A选项,分别求出两个集合的范围即可判断;B选项,该集合中是5的正因数,求出集合即可判断;C选项,由集合与元素的关系解出参数值,注意互异性;D选项,弄清集合内元素的特征即可做出判断.
【详解】对于A,,,则,所以A选项错误;
对于B,因为集合,所以它的元素有两个,所以B选项正确;
对于C,因为集合,且,所以或.
当时,解得:或.而,不符合元素的互异性,
故或,所以C选项错误.
对于D,集合是由奇数组成的集合,集合是由被4除余1的整数组成的集合,则,故D选项正确.
故选:BD.
三、填空题
13.(24-25高一上·全国·课前预习)已知集合,集合,若,那么a的取值是 .
【答案】0或
【分析】由,,,三种情况分别讨论即可.
【详解】,
因为,
所以的所有可能为,
当,可得,
当,可得,
当,可得,
故答案为:0或
14.(25-26高一上·全国·课后作业)集合与 (填“是”或“不是”)相等集合.
【答案】是
【分析】解出集合,利用集合相等的概念可得出结果.
【详解】因为,所以或.
又,所以.
故答案为:是.
15.(25-26高一上·全国·课后作业)已知,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,得到方程无实根,结合,即可求解.
【详解】由,可得方程无实根,
则满足,解得,所以实数的取值范围.
故答案为:.
16.(25-26高一上·全国·课后作业)指出下列各组集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【答案】 是的真子集 是的真子集 是的真子集
【分析】根据集合的表示方法,求得集合或,结合集合间的包含关系,即可求解.
【详解】(1)由集合和,所以是的真子集.
(2)因为两个集合都表示长方形构成的集合,所以.
(3)由集合与集合都表示正奇数组成的集合,但,所以,且,所以是的真子集.
(4)由集合和,所以是的真子集.
故答案为:是的真子集;;是的真子集;是的真子集.
17.(24-25高一上·北京·阶段练习)已知集合,,且满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】结合,分,两种情况讨论求解即可.
【详解】当时,,即,满足;
当时,有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
18.(24-25高一上·上海·期中)已知集合恰有两个子集,则实数取值集合为 .
【答案】
【分析】分析可知有一个不等于3的实数解,分类讨论最高项系数以及根的个数,运算求解即可.
【详解】由题意可知:方程有且仅有一解,
等价于有一个不等于3的实数解,
1.当时,解为,满足题意;
2.当时,只有一解时,
则,解得,
若,则,解得,符合题意;
3.当时,且有两解但3是方程的解,
故,解得;
综上所述,实数取值集合为.
故答案为:.
四、解答题
19.(24-25高一上·全国·课后作业)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1)A与B之间无包含关系.
(2).
(3).
【分析】(1)利用集合的元素类型判断集合的包含关系.
(2)利用不等式解集判断集合的包含关系.
(3)利用列举法判断集合的包含关系.
【详解】(1)集合A的元素是数,集合B的元素是有序实数对,所以A与B之间无包含关系.
(2)集合,用数轴表示集合A,B,如图所示,由图知.
(3)由列举法,,,所以.
20.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)(1)已知,求实数的值;
(2)已知,求实数,的值.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)利用,再分,,三种情况讨论,利用集合的性质,即可求解;
(2)利用集合相等的条件,建立方程组,即可求解.
【详解】(1)若时,解得,此时,,不满足集合的互异性,所以,
若时,解得或,当时,,,所以满足题意,
当时,,,不满足集合的互异性,所以,
若,解得(舍)或(舍),
综上,实数的值为.
(2)因为,则或,
由,解得,由,解得,
经检验,和均符合题意,
综上,或.
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.(24-25高一上·天津·阶段练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合.
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
(3)若且,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据,可得,再分和两种情况讨论即可;
(2)由题意可得集合中只有一个元素,再分和两种情况讨论即可;
(3)先根据求出,进而求出集合,再分和两种情况讨论即可.
【详解】(1)因为,所以,
当时,则,与题意矛盾,
当时,则,解得,
综上所述,实数的取值集合为;
(2)因为的子集有两个,所以集合中只有一个元素,
当时,则,符合题意,
当时,则,解得,
综上所述,实数的取值集合为;
(3)因为,
所以,解得,
所以,
当时,,
当时,,
因为,所以或,解得或,
综上所述,实数的取值集合为.
23.(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.
24.(24-25高一上·河北衡水·期中)已知关于的一元二次方程有实根对应的取值构成集合,集合.
(1)求集合;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据判别式求解出结果;
(2)分类讨论和,列出不等式组求解出的取值范围.
【详解】(1)因为有实根,
所以,解得,
所以.
(2)因为,
当时,满足,此时,解得;
当时,因为,所以,解得,
综上所述,的取值范围是或.
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