内容正文:
阶段提升(一) 集 合
(范围:1.1~1.3)
题型一 集合的基本概念
1.若,,,为集合中的4个元素,则以,,,为边长构成的四边形可能是( )
A. 菱形 B. 平行四边形 C. 梯形 D. 正方形
【答案】C
【解析】选.由,,,为集合 中的4个元素,得,,,两两不相等,而菱形、正方形的四边相等,平行四边形两组对边分别相等,则以,,,为边长构成的四边形不可能为菱形、平行四边形、正方形,,,不符合题意;又梯形两底不等,两腰可以不等,因此以,,,为边长构成的四边形可能是梯形,符合题意.
2.已知集合,,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选.由 且,得 解得.
3.设,若集合,,中的最大元素为3,则_ _ _ _ .
【答案】1
【解析】因为集合,,中的最大元素为3,
所以,,,
所以 或.
当 时,不合题意,舍去;
当 时,不符合集合中元素的互异性,舍去;
当 时,集合,1,中的最大元素为3,符合题意,
所以.
4.已知集合,,,,则集合的元素个数为_ _ _ _ .
【答案】2
【解析】当 时,,2,4,分别为0,,,均不能满足;
当 时,可满足,
,,,均不满足;
当 时,可满足,,,,均不满足,所以,,故集合 的元素个数为2.
处理集合概念问题的关注点
(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集.
(2)看这些元素满足什么限制条件.
(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验是否满足集合中元素的互异性.
题型二 集合的基本关系
1.若集合有且仅有1个子集,则的值可以为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】选.由集合 有且仅有1个子集可知,是 ,
当 时,,不符合题意;
当 时,由 可得,结合选项可知,符合题意.
2.已知非空集合,并且中的元素满足条件:如果,则,适合上述条件的集合的个数是_ _ _ _ .
【答案】7
【解析】由题意,令,则原问题等价于:如果,,则.
根据集合元素的互异性与无序性,集合 可以是:或 或 或 或 或 或.故适合条件的集合 有7个.
3.已知集合,,若,则实数的取值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由 解得,
所以,且,
当 时,符合,
则,解得;
当 时,要使,
则 解得,
综上所述,实数 的取值范围为.
处理集合间关系问题的关键点
已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、图帮助分析.同时还要注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,要分类讨论,讨论时要不重不漏.
题型三 集合的基本运算
1.[(2024· 新课标Ⅰ卷)]已知集合,,,0,2,,则( )
A. , B. C. ,, D. ,0,
【答案】A
【解析】选.因为,,,0,2,,且注意到,从而,.
2.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选.由题得,,,或,或,所以,故 错误;
或,故 错误;
或,故 错误;
,故 正确.
3.已知集合,集合,若 ,则的取值范围为_ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】因为集合,
所以,
由于 ,
所以.
4.若集合,,,,则_ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由,得,则,解得,
,又,则,结合,得,
因此方程 有等根2,则,,即,,
所以.
集合运算问题的关注点
(1)运算口诀:交集元素仔细找,属于且属于;并集元素勿遗漏,切记重复仅取一;全集是大范围,去掉中元素,剩余元素成补集.
(2)数形结合法:利用图或数轴解决集合的运算问题,能将复杂问题直观化.
提醒 要注意端点值是否符合题意,以免增解或漏解.
题型四 集合的新定义
[典例]
(1) 若,则,就称是“伙伴关系”集合,集合,,0,1,2,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
(2) [(2025·南京期中)]对于集合,,我们把集合,且叫做集合与的差集,记作,若,,,,,2,3,,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】(1) B
(2) ,
【解析】
(1) 若,则;
若,则;
若,则,
则,,,,,,2,,,1,,,2,,,,2,0,,为“伙伴关系”集合,共7个.
(2) 因为,,,,,2,3,,所以,即,所以,
所以,,,
所以,.
解决集合新定义问题的策略
(1)紧扣“新”定义,首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.
(2)按照新定义、新运算规则和要求与已知的相关知识进行逻辑推理和计算,从而达到解决问题的目的.
[跟踪训练].
(1) (多选)当一个非空数集满足“如果,,则,,,且时,”时,我们称就是一个数域,以下四个关于数域的命题,正确的是( )
A. 0是任何数域的元素
B. 若数域有非零元素,则
C. 集合,}是一个数域
D. 有理数集是一个数域
(2) 设集合,,集合,若中恰有2个元素,且定义,,则的子集个数是_ _ _ _ .
【答案】(1) ABD
(2) 8
【解析】
(1) 选.对于,根据当,则,即,所以0是任何数域的元素,故 正确;
对于,根据当 时,,则,即,进而,, ,,故 正确;
对于,对,,但,不满足题意,所以集合,}不是一个数域,故 不正确;
对于,若,是有理数,则,,,都是有理数,故有理数集是一个数域,所以 正确.
(2) 因为集合 且 中恰有2个元素,
则,
所以,
又,,
所以,,0,,
又,,
所以,,,
所以 的子集有 个.
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