内容正文:
第二节 集合间的基本关系
思维导图
知识点解读
知识点1:Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.表示集合的Venn图的边界是封闭曲线,它可以是圆、矩形、椭圆,也可以是其他封闭曲线.韦恩图可以直观、形象地表示出集合之间的关系.
知识点2:子集与真子集
(1)子集的定义:对于两个集合,,如果集合中任意一个元素都是集合中的元素,就称集合为集合的子集,记作(或),读作“包含于”(或“包含”).如果不是的子集, 则记作A⊈B(或B⊉A),读作“不包含于”(或“不包含”).
(2)真子集的定义:如果集合是集合的子集,并且中至少有一个元素不属于,那么集合称为集合的真子集,记作A⊊B(或B⊋A),读作“真包含于”(或“真包含”).
知识点3:集合相等
一般地,如果集合A的任何一个元素都是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.
知识点4:空集
(1)定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集,即.
(2)特征:①空集只有一个子集,即它本身,;②若,则⊆.
(3)0,{0},,的关系
与0
与{0}
与
相同点
都表示无
的意思
都是集合
都是集合
不同点
是集合;
0是实数
中不含任何元素;
{0}含一个元素0
不含任何元素;
含一个元素,该元素是
关系
⊊{0}
⊊或
知识点5:子集的性质
(1)空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(2)任何一个集合都是它本身的子集,即.
(3)如果,,则.
(4)如果A⊊B,B⊊C,则A⊊C.
知识点6:子集的个数
如果集合中含有个元素,则有:
(1)A的子集的个数有个.
(2)A的非空子集的个数有个.
(3)A的真子集的个数有个.
(4)A的非空真子集的个数有个.
题型分练
题型一、集合间关系的判断
1.能正确表示集合和集合的关系的韦恩图的是( )
A. B.
C. D.
2.已知集合,,则集合M与N的关系是( )
A. B. C. D.
3.指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2)},};
(3)是等腰三角形},是等边三角形}.
4.指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3)为正整数},,为正整数}.
5.指出下列各组集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),.
题型二、利用集合相等求参
1.已知,若集合,则( )
A.0 B. C.1 D.2
2.(多选)已知集合,若,则的值可能是( )
A.-4 B.-2 C.0 D.2
3.设,若,求的值.
4.已知,,若,求a与b的值.
5.集合中有三个元素:、、,集合中有三个元素:、、0,若,求的值.
题型三、空集的概念与判断
1.下列四个集合中是空集的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选)下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3.下列集合:①;②;③;④;⑤;⑥方程的实数解组成的集合.其中,是空集的所有序号为 .
4.已知集合,,若A为空集,求实数a的取值范围;
题型四、求集合的子集、真子集(个数)
1.集合,则的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
2.已知集合满足,那么这样的集合的个数为( )
A.4 B.5 C.7 D.8
3.若集合的子集中,不含元素的非空子集共有( )
A.15个 B.16个 C.31个 D.32个
4.已知集合,则M的子集个数是( )
A.2 B.8 C.4 D.16
5.(多选)已知集合恰有两个子集,则的值可能为( )
A. B. C.4 D.
6.已知集合,且.
(1)求的值;
(2)写出集合的所有真子集.
7.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.
题型五、根据集合包含关系求参数
1.(多选)已知集合,且,则实数可能的取值是( )
A. B.0 C.-1 D.
2.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.
3.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.
5.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.
巩固练习
1、 单选题
1.已知集合,则集合A的真子集个数为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
2.已知集合⫋,且中至少有一个奇数,则这样的集合有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.已知集合,.若,则实数m的值为( )
A.3 B.2 C. D.
4.下列集合中表示空集的是( )
A. B.
C. D.
5.若集合,,则( )
A. B. C. D.
6.已知集合有且仅有1个真子集,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
7.已知集合,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2、 多选题
8.已知集合,则集合的真子集有( )
A. B. C. D.
9.已知集合,且⫋,则的值可以是( )
A.4 B.3 C. D.0
10.已知集合恰有4个子集,则实数a的值可以是( )
A.2 B.1 C.0 D.1
11.已知集合,,则下列选项中正确的是( )
A.集合有32个子集 B.
C.中所含元素的个数为10个 D.
12.已知集合或,,且是的真子集,则的取值可能为( )
A.3 B. C.3.5 D.6
3、 填空题
13.设集合,则A的非空子集的个数为 .
14.若,则 .
15.给出下列关系式,其中正确的是 (填序号).
①;②;③;④;⑤.
16.定义集合的运算:已知集合,则.若集合,,则集合的真子集个数的一个可能取值是 .
4、 解答题
17.判断下列关系是否正确:
(1);
(2)
(3)⫋;
(4);
(5);
(6);
(7)⫋;
(8)⫋.
18.已知集合,.
(1)若中恰有一个元素,用列举法表示的值构成的集合;
(2)若,求的取值范围.
19.已知集合,且.
(1)求实数的取值的集合;
(2)写出(1)中集合的所有子集.
20.已知集合
(1)若集合A中至多有一个元素,求实数k的取值范围;
(2)若集合A最少有一个真子集,求实数k的取值范围.
21.(1)设集合,,当时,求实数的取值范围.
(2)已知,,若,求实数a的取值范围.
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第二节 集合间的基本关系
思维导图
知识点解读
知识点1:Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.表示集合的Venn图的边界是封闭曲线,它可以是圆、矩形、椭圆,也可以是其他封闭曲线.韦恩图可以直观、形象地表示出集合之间的关系.
知识点2:子集与真子集
(1)子集的定义:对于两个集合,,如果集合中任意一个元素都是集合中的元素,就称集合为集合的子集,记作(或),读作“包含于”(或“包含”).如果不是的子集, 则记作A⊈B(或B⊉A),读作“不包含于”(或“不包含”).
(2)真子集的定义:如果集合是集合的子集,并且中至少有一个元素不属于,那么集合称为集合的真子集,记作A⊊B(或B⊋A),读作“真包含于”(或“真包含”).
知识点3:集合相等
一般地,如果集合A的任何一个元素都是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.
知识点4:空集
(1)定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集,即.
(2)特征:①空集只有一个子集,即它本身,;②若,则⊆.
(3)0,{0},,的关系
与0
与{0}
与
相同点
都表示无
的意思
都是集合
都是集合
不同点
是集合;
0是实数
中不含任何元素;
{0}含一个元素0
不含任何元素;
含一个元素,该元素是
关系
⊊{0}
⊊或
知识点5:子集的性质
(1)空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(2)任何一个集合都是它本身的子集,即.
(3)如果,,则.
(4)如果A⊊B,B⊊C,则A⊊C.
知识点6:子集的个数
如果集合中含有个元素,则有:
(1)A的子集的个数有个.
(2)A的非空子集的个数有个.
(3)A的真子集的个数有个.
(4)A的非空真子集的个数有个.
题型分练
题型一、集合间关系的判断
1.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.
2.已知集合,,则集合M与N的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程确定集合,然后由子集、真子集的定义判断.
【详解】解方程,得或,则,
因为且,且,所以.又因为但,所以.
故选:C.
3.指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2)},};
(3)是等腰三角形},是等边三角形}.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据子集和真子集的定义,结合已知中给定集合,逐一分析,可得结论.
【详解】(1)中唯一元素,
又,
所以;
(2)},}
的元素都是的元素,而的元素不是的元素,
所以;
(3)是等腰三角形},是等边三角形},
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;
所以.
4.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)
【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,
.
5.指出下列各组集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1)⊆.
(2)⊆.
(3)
【分析】(1)利用数轴即可判断集合关系;
(2)利用集合所表示的含义即可判断;
(3)求出集合即可判断.
【详解】(1)在数轴上表示出集合A,B,如图所示,由图可知⊆.
(2)∵集合A是偶数集,集合B是4的倍数集,∴⊆.
(3).在集合B中,当n为奇数时,,
当n为偶数时,,∴,∴.
题型二、利用集合相等求参
1.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
2.(多选)已知集合,若,则的值可能是( )
A.-4 B.-2 C.0 D.2
【答案】BC
【分析】利用集合相等,解出对应参数的值,然后利用元素的性质判断即可.
【详解】因为,所以或解得或则或.
故选:BC
3.设,若,求的值.
【答案】
【分析】由集合相等可得元素相同,由此建方程求解即可.
【详解】由,则,
因为,所以.
所以,解得,
此时,满足题意.
故.
4.已知,,若,求a与b的值.
【答案】或.
【分析】根据给定条件,利用集合相等列式求解即得.
【详解】由,,,得或,
解,得,经验证,符合题意;
解,得,经验证,符合题意;
所以或.
5.集合中有三个元素:、、,集合中有三个元素:、、0,若,求的值.
【答案】
【分析】利用集合中元素的互异性,结合,所以只有,再对剩下两个数对应相等情况分类,即可求解.
【详解】由集合中元素有意义知,由集合中元素的互异性知,
∵,∴或
解得或(舍去).
∴.
题型三、空集的概念与判断
1.下列四个集合中是空集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据空集的定义,结合选项即可求解.
【详解】对于A,集合中有一个元素,故不是空集,
对于B,方程无实数解,∴集合为空集,
对于C,是无限集,所以不是空集,
对于D, ,不是空集.
故选:B.
2.(多选)下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】从元素与集合的关系、集合与集合的关系两方面来看即可求解.
【详解】从元素与集合的关系来看:成立,不成立,
从而集合与集合的关系来看:成立,但不成立.
故选:AB.
3.下列集合:①;②;③;④;⑤;⑥方程的实数解组成的集合.其中,是空集的所有序号为 .
【答案】②④⑥
【分析】根据空集的定义逐项判断即可.
【详解】①集合中含有一个元素,故不是空集;
②因为,,故是空集;
③集合中含有一个元素,故不是空集;
④是空集;
⑤集合中含有一个元素,故不是空集;
⑥因为方程没有实数解,故是空集;
故答案为:②④⑥.
4.已知集合,,若A为空集,求实数a的取值范围;
【答案】;
【分析】根据给定条件,利用空集的意义列式作答;
【详解】因是空集,则,解得,
所以实数a的取值范围是.
题型四、求集合的子集、真子集(个数)
1.集合,则的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【分析】根据中元素的性质可得,从而可求其子集个数.
【详解】因为,
故子集个数为,
故选:C.
2.已知集合满足,那么这样的集合的个数为( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【答案】A
【分析】由集合子集,真子集的运算,集合中必有,且为集合{1,2,3,4,5}的子集.
【详解】因为集合满足,
所以,,,
又集合满足,
所以集合有:,,,,共有4个,
故选:A.
3.若集合的子集中,不含元素的非空子集共有( )
A.15个 B.16个 C.31个 D.32个
【答案】A
【分析】依题意,即是求集合的非空子集的个数.
【详解】集合的不含有元素的子集个数就是集合的子集个数,共有个,
故不含元素的非空子集共有15个.
故选:A.
4.已知集合,则M的子集个数是( )
A.2 B.8 C.4 D.16
【答案】B
【分析】讨论x、y、z的正负情况,确定m的值,从而确定M中的元素个数,即可确定其子集个数.
【详解】当x、y、z都是正数时,;
当x、y、z都是负数时,;
当x、y、z中有一个是正数时,另外两个是负数或有两个是正数,另一个是负数时,;
故该集合中有3个元素,则其子集个数为.
故选:B
5.(多选)已知集合恰有两个子集,则的值可能为( )
A. B. C.4 D.
【答案】AC
【分析】集合恰有两个子集,则集合有1个元素,问题转化为方程组有一个的实数解即可.
【详解】由,可得由题可知中只有一个元素.
当时,解得,此时,符合题意;
当时,即,则或是方程的解.
当是方程的解时,解得,此时,符合题意;
当是方程的解时,无解.故或4.
故选:AC.
6.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.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.
题型五、根据集合包含关系求参数
1.(多选)已知集合,且,则实数可能的取值是( )
A. B.0 C.-1 D.
【答案】ABC
【分析】首先求出集合A,然后结合的条件,对集合B中的参数a分类讨论即可得答案.
【详解】解:,且,则:
①当时,或,解得或,A适合题意;
②若,则,解得,
③若,则,此时无解,
④若,则,此时无解,不合题意;
综上:的值为0和.
故选:ABC.
2.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.
3.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.
5.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;
巩固练习
1、 单选题
1.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.已知集合⫋,且中至少有一个奇数,则这样的集合有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【分析】分集合含有一个元素及两个元素分别求解即可.
【详解】当集合A中含一个元素时,或;
当集合A中含两个元素时,或或,
所以这样的集合共有个.
故选:D.
3.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
4.下列集合中表示空集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据空集的定义,逐项判别,可得答案.
【详解】对于A,集合存在一个元素为,故A不符合题意;
对于B,集合存在一个元素为,故B不符合题意;
对于C,由,则,即该方程存在两个不相等的实数根,
所以集合存在两个元素,故C不符合题意;
对于D,由,则,即该方程不存在实数根,
所以集合无元素,故D符合题意.
故选:D.
5.若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过分析两个集合的元素形式来判断两个集合的关系.
【详解】因为集合,,则
.
故选:A
6.已知集合有且仅有1个真子集,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由集合的真子集个数,判断出集合中有且只有一个元素,从而转化为方程有两个相等根问题求解即可.
【详解】由集合有且仅有1个真子集,可得集合中有且只有一个元素,
所以方程有2个相等的实数解,
即,解得,
所以实数的取值集合为,
故选:B.
7.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.
2、 多选题
8.已知集合,则集合的真子集有( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】由真子集的定义即可判断.
【详解】已知集合,则集合的真子集有,对比选项可知,只有ABC符合题意.
故选:ABC.
9.已知集合,且⫋,则的值可以是( )
A.4 B.3 C. D.0
【答案】BCD
【分析】根据题意,分或或,三种情况讨论,结合一元二次方程的性质,即可求解.
【详解】因为⫋,则或或,
当时,可得且,解得,则;
当时,可得且,解得,则;
当时,可得,解得,则,
综上可得,的值可以是或或.
故选:BCD.
10.已知集合恰有4个子集,则实数a的值可以是( )
A.2 B.1 C.0 D.1
【答案】AB
【分析】根据子集个数知集合中有2个元素,即对应方程有两个不同实根,进而求参数a的范围.
【详解】由题设,易知集合中有2个元素,故,即且,
所以符合要求.
故选:AB
11.已知集合,,则下列选项中正确的是( )
A.集合有32个子集 B.
C.中所含元素的个数为10个 D.
【答案】ABC
【分析】A选项由公式计算集合的子集个数;由定义列举集合B中的元素,判断选项BCD.
【详解】集合中有5个元素,则集合有个子集,A选项正确;
由,
则,
中所含元素的个数为10个,C选项正确;
,,B选项正确,D选项错误.
故选:ABC.
12.已知集合或,,且是的真子集,则的取值可能为( )
A.3 B. C.3.5 D.6
【答案】BCD
【分析】利用真子集概念,得出关于的不等式,解之即可判断选项正误.
【详解】因是的真子集,
若,则,解得,符合题意;
若,则,解得,
故需使或,解得或;
综上所述:或;
故选:BCD.
3、 填空题
13.设集合,则A的非空子集的个数为 .
【答案】15
【分析】根据非空子集个数公式计算.
【详解】集合,则A的子集的个数为,
所以A的非空子集的个数为.
故答案为:15.
14.若,则 .
【答案】
【分析】由为分母可得,再利用集合相等的性质计算即可得解.
【详解】由题意可得,则,即,
则,解得或,
若,则违背集合元素的互异性,舍去;
若,则有,符合要求;
综上所述,,则.
故答案为:.
15.给出下列关系式,其中正确的是 (填序号).
①;②;③;④;⑤.
【答案】①③⑤
【分析】利用空集的性质判断①,⑤,利用元素和集合的关系判断②,利用集合和集合的关系判断④,利用子集的性质判断③即可.
【详解】因为空集是任何集合的子集,所以①,⑤正确,
由元素和集合的关系得,故②错误,
一个集合是自身的子集,故③正确,
由集合和集合的关系得,故④错误.
故答案为:①③⑤
16.定义集合的运算:已知集合,则.若集合,,则集合的真子集个数的一个可能取值是 .
【答案】3或7
【分析】根据题中定义和元素的性质,结合集合真子集个数公式进行求解即可.
【详解】由集合中元素的互异性可得且.
当时,,所以,
此时集合的真子集个数为.
因为集合A中有个元素,则集合A有个子集,有个真子集,
当且时,,此时集合的真子集个数为.
故答案为:3或7
4、 解答题
17.判断下列关系是否正确:
(1);
(2)
(3)⫋;
(4);
(5);
(6);
(7)⫋;
(8)⫋.
【答案】(1)正确
(2)正确
(3)正确
(4)正确
(5)错误
(6)错误
(7)正确
(8)正确
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系逐一判断即可.
【详解】(1)任何一个集合是它本身的子集,所以,故正确.
(2)元素相同的两个集合为相等集合,故正确.
(3)空集是任何非空集合的真子集,故正确.
(4)中只有一个元素0,,故正确.
(5)与是两个集合,不能用“”连接,故错误.
(6)中没有任何元素,而中有一个元素,二者不相等,故错误.
(7)空集是任何非空集合的真子集,故正确.
(8),⫋,故正确.
18.已知集合,.
(1)若中恰有一个元素,用列举法表示的值构成的集合;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分与两种情况讨论,当时,即可求出参数的值;
(2)首先解方程求出集合,再分、、三种情况讨论,分别求出参数的范围(值),即可得解.
【详解】(1)若,即,则,符合题意.
若,即,则由中恰有一个元素,得,
解得或.
综上所述,的值构成的集合为.
(2)由,解得或,则.
若,符合,则解得或.
若,则,解得,则,符合.
若,则,解得,则,不符合.
综上所述,的取值范围为.
19.已知集合,且.
(1)求实数的取值的集合;
(2)写出(1)中集合的所有子集.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用可求出,再验证合理性,进一步确定值;
(2)利用子集的概念作答即可
【详解】(1)因为,且,
所以或,解得或或,
当时,,集合中出现两个0,故舍去;
当时,,符合题意;
当时,,符合题意;
∴实数的取值的集合
(2)因为,所以集合的子集有:
20.已知集合
(1)若集合A中至多有一个元素,求实数k的取值范围;
(2)若集合A最少有一个真子集,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分两种情况进行分类讨论,列出不等式即可求得结果.
(2)将问题转化为方程至少有一个根,分两种情况进行分类讨论,求得结果.
【详解】(1)当时,,即,符合题意;
当时,,解得:.
综上所述,实数k的取值范围为.
(2)集合A最少有一个真子集,则集合中至少有一个元素,
当时,,即,符合题意;
当时,,解得:且.
综上所述,实数k的取值范围为.
21.(1)设集合,,当时,求实数的取值范围.
(2)已知,,若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)或;(2)
【分析】(1)分与计算即可得;
(2)由题意可得的所有可能,再分类逐个计算并判断即可得.
【详解】(1),
当,即时,,满足;
当时,,
因此,要使,则需,解得,
综上所述,的取值范围是或;
(2),
因为,所以或或或,
当时,方程的判别式,即;
当时,由韦达定理有,所以;
当时,有,不成立;
当时,有,不成立;
综上所述,实数a的取值范围为.
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