内容正文:
第01讲 集合
目录
题型一:重点考查元素与集合的关系 1
题型二:重点考查集合元素的互异性的应用 3
题型三:重点考查集合的列举法和描述法 5
题型四:重点考查根据集合中元素的个数求参数 7
题型五:重点考查子集(真子集)的个数问题 9
题型六:重点考查根据集合包含关系求参数 11
题型七:重点考查根据集合的运算结果求集合或参数 14
题型一:重点考查元素与集合的关系
典型例题
例题1.已知集合为非零常数,则下列不正确的是( )
A. B. C. D.
例题2.已知是满足下列条件的集合:①,;②若,,则;③若且,则.则下列说法正确的个数为( )
(1),(2),(3)
A.0 B.1 C.2 D.3
精练核心考点
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.若集合,则( )
A. B.
C. D.
3.已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
题型二:重点考查集合元素的互异性的应用
典型例题
例题1.已知集合,若,则实数a的值为( )
A.1 B.1或0 C.0 D.或0
例题2.已知集合,,且,则集合 .
精练核心考点
1.若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
2.若,则 .
3.设,已知,求x的值.
题型三:重点考查集合的列举法和描述法
典型例题
例题1.已知集合,则集合A的元素个数为( )
A.9 B.8 C.6 D.5
例题2.用列举法表示集合 .
精练核心考点
1.能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A. B.
C. D.
2.集合可用列举法表示为 .
3.已知,则集合用列举法表示为 .
题型四:重点考查根据集合中元素的个数求参数
典型例题
例题1.已知集合,若集合为空集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
例题2.已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
精练核心考点
1.若集合中只有一个元素,则 .
2.已知集合恰有一个元素,则k的取值集合为
3.若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
题型五:重点考查子集(真子集)的个数问题
典型例题
例题1.已知集合,则的子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例题2.设集合为非空集合,且,若,则,满足上述条件的集合的个数为 .
精练核心考点
1.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
2.(多选)已知集合,则( )
A. B.A有16个真子集 C.A中有3个元素 D.
3.已知集合满足,则不同的集合的个数为 .
题型六:重点考查根据集合包含关系求参数
典型例题
例题1.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.
例题2.(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.
精练核心考点
1.已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
2.设集合.
(1)当时,求A的非空真子集的个数;
(2)若,求实数m的取值范围.
3.已知.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
题型七:重点考查根据集合的运算结果求集合或参数
典型例题
例题1.已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
例题2.已知集合,集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
例题3.已知全集,集合,.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
精练核心考点
1.集合.
(1)若,求实数的值;
(2)已知,求实数的取值范围.
2.已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
3.设集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,若且,求实数的取值范围.
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第01讲 集合
目录
题型一:重点考查元素与集合的关系 1
题型二:重点考查集合元素的互异性的应用 3
题型三:重点考查集合的列举法和描述法 5
题型四:重点考查根据集合中元素的个数求参数 7
题型五:重点考查子集(真子集)的个数问题 9
题型六:重点考查根据集合包含关系求参数 11
题型七:重点考查根据集合的运算结果求集合或参数 14
题型一:重点考查元素与集合的关系
典型例题
例题1.已知集合为非零常数,则下列不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分,;,或,异号,进行求值,即可得解.
【详解】若,时,;
若,时,;
若,异号时,.
故选:A
例题2.已知是满足下列条件的集合:①,;②若,,则;③若且,则.则下列说法正确的个数为( )
(1),(2),(3)
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】(1)根据题目条件得到,,故;(2),故;(3)分,和且三种情况进行求解,当且时,得到,进而,得到.
【详解】因为,,由②得,即,
故,即,由③得,(1)正确;
,,由②得,故,(2)正确;
若,则,若,则,
若且,因为,,由②得,
由③得,,又,
由②得,由③得,
由②得,(3)正确.
故选:D
精练核心考点
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据有理数和无理数的概念以及无理数数的拆分,对各个选项判断即可.
【详解】因为,
设,则:有理数部分:,无理数部分,
, ,符合条件,所以,故A错误;
设,则有理数部分,无理数部分:,
, ,符合条件,故,故B错误;
设,则:有理数部分,无理数部分: ,故,故C正确;
设,则有理数部分: (非整数,矛盾),故,故D错误.
故选:C.
2.若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分别计算出每项中、的对应的值后,检验其是否符合即可得解.
【详解】对A:有,解得,由时,,故,故A错误;
对B:有,解得,由时,,故,故B正确;
对C:有,解得,由时,,故,故C错误;
对D:有,解得,由时,,故,故D错误.
故选:B.
3.已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是M,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】讨论的正负数分布情况判断对应代数式的值,即可确定集合M,进而确定正确的选项.
【详解】当均为负数时,代数式的值为;
当一负一正时,代数式的值为;
当均为正数时,代数式的值为;
∴,故只有B正确.
故选:B.
题型二:重点考查集合元素的互异性的应用
典型例题
例题1.已知集合,若,则实数a的值为( )
A.1 B.1或0 C.0 D.或0
【答案】C
【分析】根据或,求出,保留符合元素互异性的值即可.
【详解】
若,即时,,不符合集合元素的互异性,舍去;
若,即(舍去)或时,,
故.
故选:C.
例题2.已知集合,,且,则集合 .
【答案】
【分析】根据条件,求出,再利用集合的性质,即可求解.
【详解】因为,所以或,
由,得到或,
当时,集合不满足集合的互异性,舍去,
当时,,满足题意,此时,
当时,集合不满足集合的互异性,舍去,
故答案为:.
精练核心考点
1.若,则的所有可能的取值构成的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】讨论参数对应的元素,结合集合元素互异性确定参数取值集合即可.
【详解】当,则,显然集合元素不满足互异性;
当,则,此时集合为,满足;
当,即或,(其中舍),
若,此时集合为,满足;
若,此时集合为,满足;
综上,的取值集合为.
故选:D
2.若,则 .
【答案】2
【分析】分类讨论结合互异性即可得出答案.
【详解】因为,
所以或,
若,,不满足互异性;
若或2,又,所以,
故答案为:2.
3.设,已知,求x的值.
【答案】
【分析】由题意可得或,运算求解,注意集合的互异性.
【详解】(i)若,解得,
则,此时,不成立;
(ⅱ)若,整理得,解得或,
①当时,则,此时,符合题意;
②当时,则,此时,不成立;
综上所述:.
题型三:重点考查集合的列举法和描述法
典型例题
例题1.已知集合,则集合A的元素个数为( )
A.9 B.8 C.6 D.5
【答案】C
【分析】利用列举法表示集合A即可得出元素个数.
【详解】,共6个元素.
故选:C.
例题2.用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】根据,对列举求解即可.
【详解】,
,
,
故答案为:.
精练核心考点
1.能被8整除的所有正整数组成的集合可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】能被8整除的所有正整数组成的集合中的元素为8的整倍数,结合选项判断即可.
【详解】能被8整除的所有正整数组成的集合应为无限集,因此C,D排除,
利用描述法表示能被8整除的所有正整数组成的集合,
由于选项A中的集合包含0,因此不符合正整数的要求,故A排除,
而选项B,符合能被8整除的所有正整数组成的集合,因此B正确,
故选:B.
2.集合可用列举法表示为 .
【答案】
【分析】求得方程的根据,结合和集合的表示方法,即可求解.
【详解】由方程,解得或,
因为,所以,即集合.
故答案为:.
3.已知,则集合用列举法表示为 .
【答案】
【分析】根据题中已知条件对的正负进行分类讨论即可得出结果.
【详解】由可得或,
当时,
若,则,
若,则;
当时,
若,则,
若,则;
根据集合元素的互异性可知,列举法表示为.
故答案为:
题型四:重点考查根据集合中元素的个数求参数
典型例题
例题1.已知集合,若集合为空集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】通过讨论和即可求解.
【详解】解:当时,易知,
当时,若集合为空集,则
故选:B
例题2.已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意是方程的根,代入解方程即可.
(2)当时,方程为有一个解符合题意,当时,利用判别式法列不等式求解范围,最后两种结果求并集即可得解.
【详解】(1)因为,所以,解得.
(2)①当时,原方程为,解得,此时集合中只有一个元素6,符合题意;
②当时,若集合中至少有一个元素,则一元二次方程有解,
即,解得且.
综上所述,实数的取值范围为.
精练核心考点
1.若集合中只有一个元素,则 .
【答案】0或1
【分析】分和时分别讨论计算求解即可.
【详解】因集合中只有一个元素,
则当时,方程为,解得,即集合,则,
当时,由,解得,集合,则,
所以或.
故答案为:0或1
2.已知集合恰有一个元素,则k的取值集合为
【答案】
【分析】根据给定条件,化方程为一元二次方程,再利用根的情况列式计算得解.
【详解】方程化为:,
由已知集合只有一个元素,
①,解得,
此时方程的解为,符合题意;
②是方程的一个根,此时,方程即为,
此时方程的解为,符合题意;
③是方程的一个根,此时,方程即为,
此时方程的解为,符合题意;
所以k的取值集合为.
故答案为:
3.若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】.
【分析】分当时与当时讨论,当时相当于二次函数有解.
【详解】当时,,符合题意;
当时,要使集合中至少有一个元素,
则关于的方程有实数根,则,得,且.
综上所述,若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围为.
题型五:重点考查子集(真子集)的个数问题
典型例题
例题1.已知集合,则的子集个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】求出集合,由子集的定义可得.
【详解】由集合,所以的子集个数为个;
故选:D
例题2.设集合为非空集合,且,若,则,满足上述条件的集合的个数为 .
【答案】15
【分析】根据集合需要满足的条件,结合集合的非空子集个数计算公式,即可得到集合的个数.
【详解】是自然数集,,需要舍去,
所以满足“,
若,则”的集合是集合的非空子集,
但3和24,4和18,6和12,8和9需同时出现,
所以将集合看作有4个元素,其非空子集个数为.
故答案为:15.
精练核心考点
1.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.
2.(多选)已知集合,则( )
A. B.A有16个真子集 C.A中有3个元素 D.
【答案】AD
【考查点】利用元素与集合,集合与集合之间的基本关系来作出判断即可.
【详解】由题得,则,故A正确;
A有个真子集,故B错误.
A中有4个元素,故C错误;
,故D正确;
故选:AD
3.已知集合满足,则不同的集合的个数为 .
【答案】4
【分析】根据集合的包含关系列举出集合,即可得解.
【详解】由题知中必然含有元素,1,可能含有元素,2,
所以可能为,共4个.
故答案为:4
题型六:重点考查根据集合包含关系求参数
典型例题
例题1.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.
例题2.(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;(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;
(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.
精练核心考点
1.已知集合,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)的值为或
(2)
【分析】(1)由条件可得,代入计算,然后检验,即可得到结果;
(2)化简集合,分,以及讨论,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)因为,所以,将代入中的方程,
得,解得或,
当时,,满足条件;
当时,,满足条件,
综上,的值为或.
(2)对于集合,.
当,即时,,此时;
当,即时,,此时;
当,即时,要想使,则,
此时,该方程组无解,
综上的取值范围是.
2.设集合.
(1)当时,求A的非空真子集的个数;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2){或}
【分析】(1)先解不等式确定集合A,再由元素个数计算非空真子集即可;
(2)根据集合间的基本关系,分类讨论B是否为空集计算即可.
【详解】(1)由知,且可得,
所以A的非空真子集的个数为;
(2)因为,若,则,可得;
若,则,解之得;
综上所述:实数m的取值范围为{或}.
3.已知.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据包含关系得到不等式,求出a的取值范围为;
(2)分和两种情况,得到不等式,求出a的取值范围.
【详解】(1)因为,,
所以,解得,
故实数a的取值范围为;
(2),,
当时,,解得,满足题意;
当时,,解集为,
综上,实数a的取值范围为.
题型七:重点考查根据集合的运算结果求集合或参数
典型例题
例题1.已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据集合的并集运算即可求解;
(2)由得,根据集合的包含关系即可求解;
(3)根据和分类讨论即可求解.
【详解】(1)当时,,则;
(2)由得,所以,
解得,即m的取值范围是;
(3)当时,符合题意,此时有,即
当时,有或,解得
综上,实数的取值范围为.
例题2.已知集合,集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据交集的概念计算即可;
(2)根据集合的关系及补集运算,分类讨论计算即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以;
(2)由题意,,所以,
集合,所以或,
所以或,
所以或.
故实数m的取值范围为或.
例题3.已知全集,集合,.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)根据补集的运算法则即可求解;
(2)根据集合的包含关系,解不等式组即可求解;
(3)由可得,分和两种情况讨论实数的取值范围,最后综合讨论结果即可求解.
【详解】(1)∵全集,集合,
∴或.
(2)∵,,,
∴,解得,即实数的取值范围为.
(3)∵,∴.
当,即时,,符合题意;
当时,,解得.
综上,,即实数的取值范围为.
精练核心考点
1.集合.
(1)若,求实数的值;
(2)已知,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得,从而解出的值,分别代入集合检验是否满足,从而确定的值;
(2)由得,从而求得的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,所以,解得或.
当时,,,不合题意;
当时,,满足题设.
所以,实数的值为1.
(2)集合,
集合,
因为,所以,从而,解得,
所以实数的取值范围为.
2.已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先求集合,再求交集;
(2)分集合和两种情况,列式求参数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
又因为或,所以;
(2)若,
当,即时,,满足;
当,即时,,
要满足,只需,
解得,又因为,所以.
综上可知,实数的取值范围为.
3.设集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,若且,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)依题意可得,根据集合的包含关系,分类讨论求参数的取值范围.
(2)因为且,所以集合中至少存在一个整数,得,求解即可.
【详解】(1),且,所以.
若,此时,解得;
若,此时,且,解得,
则实数的取值范围是.
(2)因为且,所以集合中至少存在一个整数.
或,,要使中至少存在一个整数,
则,解得,则实数的取值范围是.
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