内容正文:
1.2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
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
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.
【题型归纳】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
【例1】(24-25高一上·安徽蚌埠·期中)集合的子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【跟踪训练1】(25-26高一上·全国·单元测试)集合的非空子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【跟踪训练2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,则集合的非空真子集的个数为( )
A.4 B.8 C.14 D.15
题型二. 求集合的子集(真子集)
【例2】(24-25高一上·全国·周测)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
【跟踪训练1】(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)若,则集合的个数为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2】(23-24高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,,则满足条件的集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
题型三. 判断两个集合的包含关系
【例3】.(24-25高一上·全国)指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),.
【跟踪训练1】(24-25高一上·上海)已知集合,则下列集合是集合的子集的是 .(填序号)
①;②;③;④.
【跟踪训练2】(25-26高一上·全国)指出下列各组集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
题型四. 根据集合的包含关系求参数
【例4】(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A.2≤m≤3 B.2≤m<3 C.m≤3 D.2<m≤3
【跟踪训练1】(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
【跟踪训练2】(24-25高一上·重庆·阶段练习)已知集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型五、判断集合相等关系
【例5】(2025高一上·湖南岳阳·专题练习)下列不是同一集合的是( )
A.且
B.
C.
D.
【跟踪训练1】(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.,
【跟踪训练2】(24-25高一上·安徽阜阳·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
题型六:由集合相等求参数问题
【例6】(24-25高一上·全国·课后作业)若集合A中有三个元素1,,a;集合B中有三个元素0,,b,集合A与集合B相等,则等于( )
A.1 B. C.2 D.
【跟踪训练1】(23-24高一上·湖南永州·期中)已知集合, ,若,则等于( )
A.或 B.或
C. D.
【跟踪训练2】(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知,,若集合,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
题型七、空集的性质应用
【例题7】(24-25高一上·浙江·期中)已知集合,则的值为( )
A.0 B.1
C. D.1或
【跟踪训练1】.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知:集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若A和B有且只有一个是,求实数a的取值范围.
【跟踪训练2】(23-24高一上·四川广安·期中)若集合,则实数a的值的集合为 .
题型八:集合间的基本关系综合问题
【例8】(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,求:
(1)当时,中至多只有个子集,求的取值范围;
(2)当、满足什么条件时,集合为空集.
【跟踪训练1】(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.
【跟踪训练2】(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.
【跟踪训练3】(24-25高一上·四川泸州·期中)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.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)设集合,则的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
2.(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,则集合的子集个数为( )
A.16 B.15 C.4 D.8
3.(2025高一·全国·专题练习)设集合,若,则a的取值范围为( )
A.1<a<5 B.1<a≤5 C.a>5 D.a≥5
4.(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.
5.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
6.(21-22高一·全国·课后作业)设集合,集合,若,,则等于( )
A. B.0 C.1 D.
7.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)若,则,就称A是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )
A.31 B.7 C.3 D.1
8.(24-25高一上·福建·期中)集合,,的关系是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2025·江西·模拟预测)已知集合,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则可以取3
10.(25-26高一上·全国·课前预习)(多选)已知集合,,且,则可以取( )
A. B.0 C. D.1
11.(24-25高一上·山东日照·阶段练习)设集合,若满足,则实数可以是( )
A.0 B. C. D.3
12.(24-25高二上·山西·阶段练习)已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高一上·四川绵阳·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.集合的非空真子集有2个
C.已知集合,且,则的取值构成的集合为
D.记,,则
14.(24-25高一上·河南·阶段练习)若S是含有n个元素的数集,则称S为n数集S.n数集S中含有m()个元素的子集,称为S的m子集.若在n数集S的任何一个t()子集中,存在4个不同的数a,b,c,d,使得,则称该S的t子集为S的等和子集.下列结论正确的是( )
A.3数集A有6个非空真子集
B.4数集B有6个2子集
C.若集合,则C的等和子集有2个
D.若集合,则D的等和子集有24个
三、填空题
15.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)设集合满足Ü,则满足条件的有 个.
16.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,,若集合,则的值为 .
17.(25-26高一上·北京·开学考试)若,,并有以下7个关系式:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦
其中正确的有 (填序号).
18.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若是的真子集,则实数的取值范围是 .
(2)设,且是的真子集,则 , .
19.(2025高三·全国·专题练习)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取值集合是 .
四、解答题
20.(24-25高一上·上海·期中)已知全集,,,且,求m的取值范围.
21.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,,若,求实数的取值范围.
22.(24-25高一上·陕西商洛·期中)已知集合.
(1)判断5,12,14是否属于,并说明理由;
(2)集合,证明:;
(3)写出集合中的所有偶数.
23.(24-25高一上·河南驻马店·阶段练习)已知集合,.
(1)若是的真子集,求的取值范围;
(2)若是的子集,求的取值范围;
(3)若,求的值.
24.(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)(1)已知集合
①若中有且仅有一个元素,求实数的所有取值.
②若中有两个元素,求实数的所有取值.
(2)已知集合,若,求实数的值.
2
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$$
1.2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
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
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.
【题型归纳】
题型一. 判断集合的子集(真子集)的个数
【例1】(24-25高一上·安徽蚌埠·期中)集合的子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】D
【分析】先用列举法写出集合,得出元素个数,再利用公式计算其子集个数.
【详解】由已知得集合,共有3个元素,所以其子集个数为.
故选:D.
【跟踪训练1】(25-26高一上·全国·单元测试)集合的非空子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】B
【分析】由题可得为4的倍数且满足,据此可得答案.
【详解】由题可得,因为,所以为4的倍数且满足,故,此时对应的,满足题意,故,非空子集为,共7个.
故选:B
【跟踪训练2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知集合,则集合的非空真子集的个数为( )
A.4 B.8 C.14 D.15
【答案】C
【分析】根据集合的性质,依次求出集合,即可求得答案.
【详解】由
又由,可得,即.
故的非空真子集的个数为.
故选:C.
题型二. 求集合的子集(真子集)
【例2】(24-25高一上·全国·周测)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.
【跟踪训练1】(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)若,则集合的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】是集合的子集,集合又是的子集,写出符合的集合即可.
【详解】由,
则集合可能是:,,,,共个,
故选:C.
【跟踪训练2】(23-24高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,,则满足条件的集合的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】由题意可知,用列举法写出满足条件的集合即可.
【详解】解:因为,,,
所以集合可以是:,,共4个,
故选:C.
题型三. 判断两个集合的包含关系
【例3】.(24-25高一上·全国)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.
【跟踪训练1】(24-25高一上·上海)已知集合,则下列集合是集合的子集的是 .(填序号)
①;②;③;④.
【答案】④
【分析】先求出集合,,,然后子集的定义分别对选项判断即可求解.
【详解】解:由已知可得集合,
所以由子集的定义可得选项①错误,②错误,
因为,所以集合不表示集合的子集,③错误,
因为,所以是集合的子集,故正确,
故答案为:④.
【跟踪训练2】(25-26高一上·全国)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.
题型四. 根据集合的包含关系求参数
【例4】(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A.2≤m≤3 B.2≤m<3 C.m≤3 D.2<m≤3
【答案】C
【分析】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【详解】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或解得.,综上,
故选:C.
【跟踪训练1】(2025高一·全国·专题练习)已知集合,,且,则实数的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】根据,列不等式组,求解即可.
【详解】因为,又 ,且 ,
所以需满足, 解得 .
故选:C
【跟踪训练2】(24-25高一上·重庆·阶段练习)已知集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用子集思想来确定端点值的取值范围,注意考虑空集也是任意非空集合的真子集.
【详解】由,可知:或,
解得:或,所以的取值范围是,
故选:C.
题型五、判断集合相等关系
【例5】(2025高一上·湖南岳阳·专题练习)下列不是同一集合的是( )
A.且
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】分析各对集合元素的特征,即可判断.
【详解】对于A,由,得,∴且,故A不正确;
对于B,,∴,故B不正确;
对于C,集合是数集,是点集,∴,故C正确;
对于D,∴,故D不正确.
故选:C.
【跟踪训练1】(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.
【跟踪训练2】(24-25高一上·安徽阜阳·期中)下列集合中表示同一集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】B
【分析】根据集合相等的概念逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,;
对于B选项,;
对于C选项,为点集,为数集,则;
对于D选项,为数集,为点集,则.
故选:B.
题型六:由集合相等求参数问题
【例6】(24-25高一上·全国·课后作业)若集合A中有三个元素1,,a;集合B中有三个元素0,,b,集合A与集合B相等,则等于( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据集合相等的定义,可推出的值,得解.
【详解】由题意可知且,
,,
,,
故.
故选:C.
【跟踪训练1】(23-24高一上·湖南永州·期中)已知集合, ,若,则等于( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】C
【分析】根据集合相等即元素相同解出,再根据集合元素互异性求出值.
【详解】由有,解得或3,
当时,与集合元素的互异性矛盾,舍去.
当时,,满足题意.
故选:C.
【跟踪训练2】(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知,,若集合,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】由集合相等与集合中元素的互异性求出参数的值,进而求出即可.
【详解】,,,,即,
,当时,或,
当时,即得集合,不符合元素的互异性,故舍去,
当时,,即得集合,不符合元素的互异性,故舍去,
综上,, ,
,
故选:B.
题型七、空集的性质应用
【例题7】(24-25高一上·浙江·期中)已知集合,则的值为( )
A.0 B.1
C. D.1或
【答案】B
【分析】利用集合相等和集合中元素的互异性,以已知的为突破口,分类讨论求出的值.
【详解】集合,两个集合中元素完全相同,
由,则有,得,有,
所以,由集合中元素的互异性,有,得,
则有.
故选:B.
【跟踪训练1】.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知:集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若A和B有且只有一个是,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)(2)根据给定条件,利用空集的意义,结合一元二次方程判别式列出不等式组并求解即得.
【详解】(1)由,得,解得,
所以实数a的取值范围是.
(2)由A和B有且只有一个是,得且或且,
则有或,解得或,
所以实数a的取值范围是或.
【跟踪训练2】(23-24高一上·四川广安·期中)若集合,则实数a的值的集合为 .
【答案】
【分析】分与两种情况,结合根的判别式得到不等式,求出答案.
【详解】当时,满足题意;
当时,应满足,解得;
综上可知,a的值的集合为.
故答案为:.
题型八:集合间的基本关系综合问题
【例8】(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)已知集合,求:
(1)当时,中至多只有个子集,求的取值范围;
(2)当、满足什么条件时,集合为空集.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)分析可知,方程至多一个实根,分、两种情况讨论,在时,直接验证即可;在时,可得出,综合可得出实数的取值范围;
(2)分析可知,方程无实解,分、两种情况讨论,综合可得出、所满足的条件.
【详解】(1)解:由题意得,方程可化为,
①当时,方程可化为,得,
所以,符合题意,
②当时,因为中至多只有一个元素,所以,解得,
综上所述,的取值范围为或.
(2)解:①当时,方程可化为,
因为为空集,所以,
②当时,因为为空集,所以,
综上所述,当或时,集合为空集.
【跟踪训练1】(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.
【跟踪训练2】(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.
【跟踪训练3】(24-25高一上·四川泸州·期中)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)或.
【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,的取值范围为或..
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高三上·湖北武汉·开学考试)设集合,则的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
【答案】D
【分析】写出集合,计算真子集个数.
【详解】,因为集合中有个元素,所以真子集个数为.
故选:D.
2.(25-26高一上·全国·单元测试)已知集合,则集合的子集个数为( )
A.16 B.15 C.4 D.8
【答案】A
【分析】根据题意先求集合,进而得集合元素个数,利用子集个数公式即可求解.
【详解】因为,,
所以或或或,
故,
即集合中含有4个元素,所以集合的子集个数为.
故选:A.
3.(2025高一·全国·专题练习)设集合,若,则a的取值范围为( )
A.1<a<5 B.1<a≤5 C.a>5 D.a≥5
【答案】D
【分析】由集合间的子集关系求解.
【详解】因为,且,所以.
故选:D.
4.(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
5.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)给出下列关系:①;②;③;④,其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由元素与集合关系,集合与集合关系逐个判断即可.
【详解】显然,,①③正确;
集合中的元素为一个式子,集合中的元素为数,②错误
在中,当时,
即有
因此,④正确
正确命题的个数是
故选:C
6.(21-22高一·全国·课后作业)设集合,集合,若,,则等于( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】D
【分析】根据,,对进行分类讨论,由此求得的值.
【详解】当时,有两相等的实根,则,解得;
当时,有两相等的实根1,则解得;
当时,有两个不相等的实根,1,则无解,
综上:.
故选:D
7.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)若,则,就称A是伙伴关系集合,集合的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )
A.31 B.7 C.3 D.1
【答案】B
【分析】根据条件确定构成伙伴关系的元素,利用集合关系进行判断即可
【详解】若,则,
若,则,
若,则,
则为伙伴关系集合,
共7个
故选:B
8.(24-25高一上·福建·期中)集合,,的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合包含关系的定义和集合相等的定义判断即可.
【详解】根据集合的概念可知集合表示所有被除余的数以及所构成的集合,
集合表示所有被除余的数所构成的集合,
所以,
集合表示所有被除余的数所构成的集合,
任取,则,,所以,,
又,,所以,
综上,
故选:A
二、多选题
9.(2025·江西·模拟预测)已知集合,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则可以取3
【答案】AC
【分析】把代入,求解判断AB;利用集合的包含关系求解判断CD.
【详解】对于AB,若,则任意实数均满足,因此,A正确,B错误;
对于CD,由,得,解得,C正确,D错误.
故选:AC.
10.(25-26高一上·全国·课前预习)(多选)已知集合,,且,则可以取( )
A. B.0 C. D.1
【答案】BD
【分析】分别讨论情况下的集合的元素,然后结合子集的定义求出的可能取值.
【详解】当时,集合,满足,B正确;
当时,集合,要使,则或.
当时,,此时,集合不满足集合中元素的互异性,舍去;
当时,,此时,集合,满足题意,D正确,
所以的值可以为0或1.
故选:BD.
11.(24-25高一上·山东日照·阶段练习)设集合,若满足,则实数可以是( )
A.0 B. C. D.3
【答案】ABC
【分析】求出,分,和三种情况,得到实数a的值.
【详解】,因为,
当时,,满足要求,
当时,,当时,,
综上,或或.
故选:ABC
12.(24-25高二上·山西·阶段练习)已知集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据题意,化简集合,得到,结合选项,即可求解.
【详解】由题意得,集合,,
,
所以,结合选项,可得A,C正确,B,D错误.
故选:AC.
13.(24-25高一上·四川绵阳·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.集合的非空真子集有2个
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选项需要求出集合,根据子集的定义得出结论;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,所以它的非空真子集有2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,所以D选项正确.
故选:BD
14.(24-25高一上·河南·阶段练习)若S是含有n个元素的数集,则称S为n数集S.n数集S中含有m()个元素的子集,称为S的m子集.若在n数集S的任何一个t()子集中,存在4个不同的数a,b,c,d,使得,则称该S的t子集为S的等和子集.下列结论正确的是( )
A.3数集A有6个非空真子集
B.4数集B有6个2子集
C.若集合,则C的等和子集有2个
D.若集合,则D的等和子集有24个
【答案】ABD
【分析】根据集合的新定义结合子集及真子集的性质分别判断各个选项即可.
【详解】3数集A有个非空真子集,A正确.
假设,
则B的2子集有,,,,,,共6个,B正确.
C的等和子集有,,,共3个,C错误.
因为,,,所以在D中,
只有,两组符合条件的等式.在D的4子集中,
D的等和子集有,,共2个;
在D的5子集中,D的等和子集有,,,,,,,共7个;
在D的6子集中,D的等和子集有,,,,,,,,,共9个;
在D的7子集中,D的等和子集有,,,,,共5个;
在D的8子集中,D的等和子集有,共1个.
综上,D的等和子集有个,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
15.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)设集合满足Ü,则满足条件的有 个.
【答案】7
【分析】根据子集和真子集的概念求解即可.
【详解】由题意可知,集合中一定包含元素, 且是的真子集,
所以或或或或或或,
即满足条件的集合有7个.
故答案为:7.
16.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,,若集合,则的值为 .
【答案】
【分析】由两集合相等及分式的分母不为0可求出n,再利用集合相等和互异性求m,代入计算即可.
【详解】因为,,所以,故,所以解得或.
当时,不满足集合元素的互异性,
当时,集合为,符合条件.
所以.
故答案为:
17.(25-26高一上·北京·开学考试)若,,并有以下7个关系式:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦
其中正确的有 (填序号).
【答案】①②③④⑥⑦.
【分析】根据条件,利用元素与集合、集合与集合间的关系的判断方法,逐一对各个命题分析判断,即可求解.
【详解】因为,所以,又,若作为一个元素并不在A中,故①正确;③,④正确;
又任何一个集合都是它本身的子集,空集是任何集合的子集,任何非空集合的真子集,
所以②,⑥正确,
又,所以⑤错误,显然⑦正确,
故答案为:①②③④⑥⑦.
18.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若是的真子集,则实数的取值范围是 .
(2)设,且是的真子集,则 , .
【答案】
【分析】(1)原条件等价于有实数解,由此即可求得的范围;
(2)由题意可得关于的二元一次方程组,解方程组即可得解.
【详解】(1)因为是任何非空集合的真子集,所以不是空集,
即有实数解,故,即实数的取值范围是.
(2)因为是的真子集,所以,解得.
故答案为:(1);(2);.
19.(2025高三·全国·专题练习)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取值集合是 .
【答案】
【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:
四、解答题
20.(24-25高一上·上海·期中)已知全集,,,且,求m的取值范围.
【答案】
【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.
21.(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,,若,求实数的取值范围.
【答案】.
【分析】先将集合化简,再分与讨论,即可得到结果.
【详解】由解得,所以,且,
当时,符合,
则,解得,
当时,即时,要使,则,解得,
综上所述,实数的取值范围为.
22.(24-25高一上·陕西商洛·期中)已知集合.
(1)判断5,12,14是否属于,并说明理由;
(2)集合,证明:;
(3)写出集合中的所有偶数.
【答案】(1),,理由见解析
(2)证明见解析
(3),
【分析】(1)根据定义可判断为中元素,利用反证法可判断不是中元素;
(2)由,即可证明;
(3)根据,同奇同偶及,可得中所有偶数的形式.
【详解】(1)∵,,∴
假设,则,
且,,
∴,或,均无整数解,∴
(2)∵集合,恒有
∴,∴
(3)集合,成立,
同奇或同偶时,,均为偶数,为4的倍数,
一奇一偶时,,均为奇数,为奇数.
因为,故,
所以,集合中的所有偶数为,.
23.(24-25高一上·河南驻马店·阶段练习)已知集合,.
(1)若是的真子集,求的取值范围;
(2)若是的子集,求的取值范围;
(3)若,求的值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)由真子集的定义,确定的取值范围;
(2)由子集的定义,确定的取值范围;
(3)由集合相等求出的值.
【详解】(1)
若是的真子集,则由图知,,故的取值范围为.
(2)
若是的子集,已知,则,则由图知,,故的取值范围为
(3)若,则.
24.(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)
(1)已知集合
①若中有且仅有一个元素,求实数的所有取值.
②若中有两个元素,求实数的所有取值.
(2)已知集合,若,求实数的值.
【答案】(1)①;②且;(2)
【分析】(1)①②讨论参数,根据集合中元素个数及一元二次方程判别式求参数;
(2)讨论参数m,结合集合的包含关系求参数即可.
【详解】(1)①若,则,符合题意;
若,且集合A中只有一个元素,
这意味着当且仅当一元二次方程有两个相等的实数根,
从而,解得,
综上,实数的所有取值可能为:;
②中有两个元素,意味着一元二次方程有两个不相等的实数根,
所以,则且,故的取值范围是且;
(2).,
当时,,此时满足,符合题意;
当时,,
若要,则或,解得或;
综上所述,实数的值是.
2
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