内容正文:
第三节 集合的基本运算
思维导图
知识点解读
知识点1:并集的概念与运算
(1)文字语言:一般地,给定两个集合,,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为与的并集,记作,读作“并”.
(2)符号语言:
(3)图形语言:阴影部分为
(4)并集的常用运算性质
性质
,
知识点2:交集的概念与运算
(1)文字语言:由所有属于集合且属于集合的元素组成的集合,称为集合与的交集,记作,读作“交”
(2)符号语言:
(3)图形语言:阴影部分为
(4)交集常用的运算性质
性质
若,则
知识点3:全集与补集的概念与运算
(1)全集
在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,全集通常用表示.
(2)补集
定义:如果集合是全集的一个子集,则由中不属于的所有元素组成的集合,称为在中的补集,记作,读作“在中的补集”.
符号语言:且.
集合的补集也可用维恩图形象地表示,其中全集通常用矩形区域代表,如图所示.
(3)补集的运算性质
给定全集及其任意一个子集,有:
补集的性质
知识点4:容斥原理
容斥原理:在部分有限集中,我们经常遇到有关集合中元素的个数问题,常用Venn图表示两集合的交、并、补.如果用card表示有限集合元素的个数,即card(A)表示有限集A的元素个数,则有如下结论:
(1)
(2)
题型分练
题型一、并集的概念与运算(求参)
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
3.设集合,则( )
A. B.
C. D.
4.已知集合A,B满足:,,则满足条件的集合B的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
5.设,,若,则实数a的值为 .
6.已知集合若,则实数的取值范围是 .
7.已知集合或,,若,则实数m的取值范围是 .
题型二、交集的概念与运算(求参)
1.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.已知集合则( )
A. B.
C. D.
3.(多选)已知集合,集合满足,则可能为( )
A. B.
C. D.
4.已知集合,集合.
(1)若,求a的取值范围;
(2)已知,求a的值.
5.已知集合.
(1)若求实数的取值范围;
(2)若求实数的取值范围.
题型三、补集的概念与运算(求参)
1.设全集,集合,则中元素个数为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
2.已知全集,集合,则( )
A.
B.
C.
D.
3.设全集,集合A满足,则( )
A. B. C. D.
4.设全集,集合,则的值是( )
A.4 B.5 C.7 D.9
5.设全集,集合或,,则( )
A.0 B.2 C.5 D.10
6.已知集合,,若 ,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.已知全集.
(1)若中有四个元素,求和q的值;
(2)若,求实数q的取值范围.
题型四、交并补的综合运算
1.已知全集,集合,,则集合( )
A. B. C. D.
2.设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知全集为,集合,,则( )
A. B.
C. D.
4.已知全集,集合,,则( )
A.或 B.或
C. D.
5.全集 ,集合.求:.
6.设全集为,集合,.求,,.
7.已知集合,集合,集合.求:
(1)求,;
(2)求,.
8.已知全集,集合.求:
(1)及;
(2)及
题型五、Venn图在集合运算中的应用
1.如图所示的Venn图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
2.已知表示集合和关系的Venn图如图所示,则阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
3.设为全集,,,都是它的子集,则下图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
4.(多选)下图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C. D.
5.已知全集为实数集,集合.
(1)若,求图中阴影部分表示的集合C;
(2)若,求实数的取值范围.
6.如图,三个圆形区域分别表示集合A,B,C.请用集合U,A,B,C分别表示图中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ八个部分所表示的集合.
7.设全集,集合,或
(1)求图中阴影部分表示的集合;
(2)已知集合,若,求的取值范围.
题型六、根据集合的综合运算求参数
1.已知集合,集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知或,,若,则m的取值范围是 .
3.设全集,已知集合,,且,则实数的取值范围是 .
4.已知,.
(1)若时,求、;
(2)若,求的取值范围.
5.设集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
6.已知集合,集合.
(1)若,求
(2)若,求实数的取值范围.
巩固练习
1、 单选题
1.若集合,,( )
A. B. C. D.
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
4.已知则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.
5.定义集合的“对称差集”:且.已知集合, 下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
6.设全集,集合,,( )
A. B.
C. D.
7.已知集合,集合,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知集合 .若 则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
2、 多选题
9.关于集合的性质以下哪些是正确的( )
A.若,则 B.若,则和互为补集
C. D.
10.图中阴影部分用集合符号可以表示为( )
A. B.
C. D.
11.设,下列选项正确的是( )
A.集合的子集个数为4 B.若,则
C.若,则 D.若,则
12.已知集合,,且,若实数的取值集合为,则( )
A. B.
C. D.
13.已知全集,集合,,则( )
A.. B.
C.. D.
14.已知集合,.若,则实数的值可能为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
3、 填空题
15.已知集合,,则 .
16.设全集,则 .
17. 已知全集,则 .
18.已知集合,,若,则 .
19.已知,是3的倍数,则可用列举法表示为 .
20.已知集合.
(1)当时, ;
(2)若,则实数m的取值范围是 .
4、 解答题
21.已知全集,,.
(1)求,;
(2)求,.
22.已知全集,集合,.
(1)求;
(2)若集合,,求.
23.已知集合,,全集为.
(1)求集合;
(2)若,求实数m的取值范围.
24..已知集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
25.设集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
26.已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围;
(4)若将题干中集合,变为集合, 或.若,求实数的取值范围.
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第三节 集合的基本运算
思维导图
知识点解读
知识点1:并集的概念与运算
(1)文字语言:一般地,给定两个集合,,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为与的并集,记作,读作“并”.
(2)符号语言:
(3)图形语言:阴影部分为
(4)并集的常用运算性质
性质
,
知识点2:交集的概念与运算
(1)文字语言:由所有属于集合且属于集合的元素组成的集合,称为集合与的交集,记作,读作“交”
(2)符号语言:
(3)图形语言:阴影部分为
(4)交集常用的运算性质
性质
若,则
知识点3:全集与补集的概念与运算
(1)全集
在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,全集通常用表示.
(2)补集
定义:如果集合是全集的一个子集,则由中不属于的所有元素组成的集合,称为在中的补集,记作,读作“在中的补集”.
符号语言:且.
集合的补集也可用维恩图形象地表示,其中全集通常用矩形区域代表,如图所示.
(3)补集的运算性质
给定全集及其任意一个子集,有:
补集的性质
知识点4:容斥原理
容斥原理:在部分有限集中,我们经常遇到有关集合中元素的个数问题,常用Venn图表示两集合的交、并、补.如果用card表示有限集合元素的个数,即card(A)表示有限集A的元素个数,则有如下结论:
(1)
(2)
题型分练
题型一、并集的概念与运算(求参)
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先解方程求出集合,再根据并集的定义即可得出答案.
【详解】因为,解得:或,所以,
因为,所以.
故选:D
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用并集的定义可求得集合.
【详解】因为,,
则.
故选:A.
3.设集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意得,然后可求并集.
【详解】由得,
∴,
又∵,
故.
故选:A.
4.已知集合A,B满足:,,则满足条件的集合B的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】先求出集合A,再结合并集的定义,即可求解.
【详解】由题意有,
因为,所以,则满足条件的集合B为,,共2个.
故选:B.
5.设,,若,则实数a的值为 .
【答案】或或
【分析】化简集合,讨论,,两种情况,即可求得a的值.
【详解】集合,
由可得,
若,,满足,
若,,若,
则或
得或.
综上,实数a的取值为或0或1.
故答案为:或0或1.
6.已知集合若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据并集结果得到,分和两种情况,得到不等式,求出答案.
【详解】因为,所以
①若,则,
②若,则
综上
故答案为:
7.已知集合或,,若,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】解出集合,由得到实数m的取值范围.
【详解】解得,即,
∵,∴
故答案为:
题型二、交集的概念与运算(求参)
1.已知集合,,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,,故.
故选:D.
2.已知集合则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出集合后结合交集的定义可求.
【详解】,故,
故选:D.
3.(多选)已知集合,集合满足,则可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据可得正确的选项.
【详解】因为,故,
CD选项中,,,但,故CD错误;
而AB选项中,,均包含,
故选:AB.
4.已知集合,集合.
(1)若,求a的取值范围;
(2)已知,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数定义域的求解方法,可求集合,在利用,所以元素都要在集合中,可列出不等式组求解;
(2)由,可知或,再验证即可.
【详解】(1)由题可知:,
因为,所以,解得.
(2)由,得或,即或.
当时,矛盾;
当时,,成立.
综上,.
5.已知集合.
(1)若求实数的取值范围;
(2)若求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)需要分为空集和非空集两种情况,根据子集的定义来确定实数的取值范围;
(2)先求解集合,再根据来确定实数的取值范围.
【详解】(1)
若
若
综上:
(2)
若则
若则
若,不符
综上:
题型三、补集的概念与运算(求参)
1.设全集,集合,则中元素个数为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据补集的定义即可求出.
【详解】因为,集合,所以,故中的元素个数为3.
故选:C.
2.已知全集,集合,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由补集定义可知
3.设全集,集合A满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据全集及补集写出集合A即可.
【详解】由题知,
由,得.
故选:C
4.设全集,集合,则的值是( )
A.4 B.5 C.7 D.9
【答案】A
【分析】根据补集运算以及集合相等解方程可得结果.
【详解】由以及可得;
即,所以,解得.
故选:A
5.设全集,集合或,,则( )
A.0 B.2 C.5 D.10
【答案】B
【分析】利用补集概念得到,对照求出,得到答案.
【详解】由补集知且,对比得,
则.
故选:B
6.已知集合,,若 ,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用补集的运算法则求出,再利用集合的包含关系求解参数即可.
【详解】因为或,
若,则.
故选:A.
7.已知全集.
(1)若中有四个元素,求和q的值;
(2)若,求实数q的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据全集及条件可判断方程有相等实根即可得解;
(2)转化为方程无实根,利用判别式求解即可.
【详解】(1)因为中有四个元素,所以A为单元素集合,
则方程有两个相等的实数解.
又由根与系数的关系知,这两个相等解的积为4,
所以只有,从而,所以.
所以.
(2)由知,即方程无解,
所以,解得,
故实数q的取值范围是.
题型四、交并补的综合运算
1.已知全集,集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用集合的并补运算求集合.
【详解】由题设,又,则 .
故选:C
2.设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】,.
3.已知全集为,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据交集的运算判断A,根据并集的运算举反例判断B,根据补集和交集的运算判断C,根据补集和并集的运算判断D.
【详解】对于A选项,因为,,所以,故A不正确;
对于B选项,因为,但,得,故B不正确;
对于C选项,由,,则或,
所以,故C正确;
对于D选项,由,得,
又,所以,故D不正确.
故选:C.
4.已知全集,集合,,则( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】先求出集合的补集,再利用并集运算求解即可.
【详解】由题可得或,则或.
故选:A.
5.全集 ,集合.求:.
【答案】
【分析】根据德摩根公式结合集合的混合运算可得.
【详解】根据德摩根公式:,得:
,
又 ,所以.
6.设全集为,集合,.求,,.
【答案】,,
【分析】根据集合间运算的定义分别可得解.
【详解】由已知,,
则,,
或,
所以.
7.已知集合,集合,集合.求:
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1),;
(2),.
【分析】(1)根据集合的交集和并集的定义求解;
(2)根据交集定义求,再求,再结合(1)结合并集定义求.
【详解】(1)因为,,
所以,,
(2)因为,,
所以,又,
所以,
由(1),,
所以.
8.已知全集,集合.求:
(1)及;
(2)及
【答案】(1),
(2)或,
【分析】(1)由集合的交集、补集运算即可求解;
(2)由交集、并集、补集运算即可求解;
【详解】(1)因为,
所以,
(2)由(1)可得:或,
由,可得:或,
所以
题型五、Venn图在集合运算中的应用
1.如图所示的Venn图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据集合交并补的含义即可得到答案.
【详解】由题意.图中阴影部分所表示的集合为.
故选:B.
2.已知表示集合和关系的Venn图如图所示,则阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先通过识别Venn图得知阴影部分表示的是集合,然后根据交集的内涵进行判断即可.
【详解】由题中Venn图得,阴影部分表示的集合是,
因为,
所以.
故选:A.
3.设为全集,,,都是它的子集,则下图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】阴影在,内,而不在内,即在内,故阴影表示的集合是.
4.(多选)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.
5.已知全集为实数集,集合.
(1)若,求图中阴影部分表示的集合C;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据维恩图可知阴影部分为集合,根据补集、交集运算求解;
(2)转化为,分类讨论,列出不等式,求解即可.
【详解】(1)图中阴影部分表示集合为,
当时,,又或,
所以;
(2)因为,所以,
当时,,解得.
当时,若,则有,
解得,
综上所述,实数的取值范围是或.
6.如图,三个圆形区域分别表示集合A,B,C.请用集合U,A,B,C分别表示图中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ八个部分所表示的集合.
【答案】答案见解析
【分析】由交并补运算表示即可.
【详解】图形I表示的集合为;
图形Ⅱ表示的集合为;
图形Ⅲ表示的集合为;
图形Ⅳ表示的集合为;
图形Ⅴ表示的集合为;
图形Ⅵ表示的集合为;
图形Ⅶ表示的集合为;
图形Ⅷ表示的集合为.
7.设全集,集合,或
(1)求图中阴影部分表示的集合;
(2)已知集合,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由Venn图阴影部分可用集合表示,再由集合的交集与补集运算可得;
(2)先将条件转化为,再按集合是否为空集分类讨论,结合包含关系求解参数的范围.
【详解】(1)图中阴影部分可用集合表示.
因为,或,
所以,
则图中阴影部分表示.
(2)因为,或,
由,得,
所以当时,,解得,符合题意;
当时,或,
此时不等式组无解,
不等式组的解集为,
综上,的取值范围为
题型六、根据集合的综合运算求参数
1.已知集合,集合,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据求得的取值范围.
【详解】因为集合,
所以,
由于,
所以.
故选:A.
2.已知或,,若,则m的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出,由建立不等式即可得解.
【详解】由或,可得,
因为,,
所以且,
解得,
故答案为:
3.设全集,已知集合,,且,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出集合,根据可得出实数的取值范围.
【详解】因为全集,集合,则,
因为集合,,所以,.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
4.已知,.
(1)若时,求、;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)当时,求出集合,利用交集的定义可得出集合,利用补集和并集的定义可求得集合;
(2)由题意可知,分、两种情况讨论,在第一种情况下,可得出关于实数的不等式;在第二种情况下,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,,则,
所以,则.
(2)因为,则,
当时,,解得,合乎题意;
当时,即时,有,解得,即.
综上,,即实数的取值范围是.
5.设集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将代入,求出集合,解不等式化简集合,再根据补集和交集的定义即可求出;
(2)根据,可得,对集合是否为空集分类讨论,得到关于a的不等式组,解出即可.
【详解】(1)当时,,由得或
所以或则
所以
(2)由得
①若,则,解得
②若,则或,解得或
综上,实数的取值范围是
6.已知集合,集合.
(1)若,求
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合包含关系列出不等式组,求出实数m的取值范围;
(2)分与进行讨论,列出不等关系,求出实数m的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,
又,所以.
(2),因为,
所以当时,则,解得,符合题意;
当时,则或,解得
综上所述实数m的取值范围是.
巩固练习
1、 单选题
1.若集合,,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,求出集合,再利用集合的运算,即可求解.
【详解】因为集合,
又,所以.
故选:C.
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用集合并集的概念与运算求解即得.
【详解】集合,,
所以.
故选:B.
3.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可求集合,再利用并集的运算求解即可.
【详解】集合的不等式为:,可求解为.
所以集合.
从而集合的并集为:.
故选:B.
4.已知则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由集合的并集以及整数集,可得答案.
【详解】由题意可得,,则,,所以.
故选:C.
5.定义集合的“对称差集”:且.已知集合, 下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
【答案】A
【分析】根据题设新定义的概念以及集合的基本运算法则计算即可得结果.
【详解】对于A,由,则,
所以,故A正确;
对于B,由,所以,故B错误;
对于C,由,则,
由,,则,
所以,,则,
所以,故C错误;
对于D,当时,结合选项B知,,故D错误.
故选:A.
6.设全集,集合,,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据集合并集的定义以及补集的定义即可求解.
【详解】由,可得,,故 ,
故选:B
7.已知集合,集合,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用交集的定义即可求得结果.
【详解】因为集合,集合,且,所以,
故选:B
8.已知集合 .若 则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【分析】首先确定集合的补集,然后根据求出的范围.
【详解】因为集合,
所以.
因为集合,,
当不为空集时,
所以,解得.
当为空集时,,解得.
综上,的取值范围为.
故选:A.
2、 多选题
9.关于集合的性质以下哪些是正确的( )
A.若,则 B.若,则和互为补集
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据集合间的关系及集合的运算逐项判断即可求解.
【详解】若,则,故选项A正确;
若,则,可能互为补集,也可能不互为补集,故选项B错误;
因为是由集合,的公共元素构成,所以,故选项C正确;
根据并集的知识可知,故选项D正确.
故选:ACD.
10.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】在阴影部分区域内任取一个元素,分析与集合、、的关系,利用集合的运算关系,逐个分析各个选项,即可得出结论.
【详解】如图,在阴影部分区域内任取一个元素,则或,所以阴影部分所表示的集合为 ,再根据集合的运算可知,阴影部分所表示的集合也可表示为,
所以选项AD正确,选项BC不正确.
故选:AD.
11.设,下列选项正确的是( )
A.集合的子集个数为4 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AB
【分析】根据集合元素个数求子集个数判断A,根据交集运算结果求出参数范围判断BC,分类讨论判断D.
【详解】因为,
所以集合的子集个数为,故A正确;
当时,,即,故B正确;
当时,,即,故C错误;
对D,当时,,满足,
当时,,当时,,即,
当时,,当时,,即,
综上,,故D错误.
故选:AB
12.已知集合,,且,若实数的取值集合为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由可知,解方程可得,即可得集合,进而判断各选项.
【详解】由已知,
又,即,
则方程有且只有一解,
即,解得,,
则,
故ACD正确;
故选:ACD.
13.已知全集,集合,,则( )
A.. B.
C.. D.
【答案】AB
【分析】根据条件,先解不等式求出集合及其补集,再利用集合的运算,对各个选项分析判断,即可求解.
【详解】因为全集,集合,,
所以或,,
,,
所以,,,
,故选项AB正确,CD错误.
故选:AB
14.已知集合,.若,则实数的值可能为( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【答案】ACD
【分析】分别讨论,,,即可求解.
【详解】由题意得集合.
若,则,即,故,符合;
若,则,即,故,符合;
若,则,即,故,符合;
若,则,即,故,符合.
综上,或3或4.
故选:ACD
3、 填空题
15.已知集合,,则 .
【答案】
【分析】根据集合交集运算的定义即可求解.
【详解】因为,,
所以,
故答案为:.
16.设全集,则 .
【答案】
【分析】根据集合交集、补集运算求解即可.
【详解】,
所以,所以 .
故答案为:.
17. 已知全集,则 .
【答案】
【分析】利用补集、并集的定义直接求解.
【详解】全集,则,
所以.
故答案为:
18.已知集合,,若,则 .
【答案】
【分析】根据交集的定义求得,然后利用并集的定义求出答案.
【详解】集合,,
若,则,解得,所以,
∴,,
∴ .
故答案为:.
19.已知,是3的倍数,则可用列举法表示为 .
【答案】
【分析】根据题意可得,再结合交集运算求解即可.
【详解】由题意可知:,
且是3的倍数,所以.
故答案为:.
20.已知集合.
(1)当时, ;
(2)若,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【详解】(1)当时,,则.
又,所以.
(2)由,得解得.故实数m的取值范围是.
4、 解答题
21.已知全集,,.
(1)求,;
(2)求,.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)根据条件化简集合,利用集合的基本运算得到结果.
(2)根据补集的概念计算,利用集合的基本运算得到结果.
【详解】(1)由题意得,,,,
∴.
(2)由题意得,,,
∴,.
22.已知全集,集合,.
(1)求;
(2)若集合,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)确定集合,由并集运算即可;
(2)由条件分别判断0,1是否属于集合即可.
【详解】(1)由题意得,,
所以.
(2)由,又,得,
由,得,
所以.
23.已知集合,,全集为.
(1)求集合;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知结合集合补集的运算即可求解;
(2)由,则,然后对是否为空集进行分类讨论即可求解.
【详解】(1),
.
(2)由得,,
当时,由,可得,即;
当时,由,且,
可得,解得,
综上所述,实数m的取值范围为.
24..已知集合,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)根据并集和补集的概念计算;
(2)根据,可以知道两个集合数轴上表示,要有公共部分,比较端点即可.
【详解】(1)因为
所以,所以或
(2)因为,且,即集合数轴表示要有公共部分,
所以,即的取值范围是.
25.设集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)计算集合,根据集合交集并集定义计算即可;
(2)由可得,分和两种情况讨论即可.
【详解】(1)当时,,
所以,
(2)由题意,得或,
因为,所以
①当时,,满足;
②当时,,
所以,
所以,解得
综上所述,实数的取值范围是.
26.已知集合,.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围;
(4)若将题干中集合,变为集合, 或.若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4).
【分析】(1)由,结合数轴即可求解;
(2)结合数轴即可求解;
(3)由条件得到或,进而可求解;
(4)由和两种情况讨论即可.
【详解】(1)因为,所以,画出数轴如图:
所以,解得,故实数的取值范围是.
(2)画出数轴如图,因为,
所以,解得.
(3)因为,所以或.
又因为,所以或.
故实数的取值范围是.
(4)①若,则,所以.
②若,因为,所以,解得.
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