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第二讲 集合与集合第 - 1 - 页
一、基础知识梳理
1、集合与集合的关系:
集合间的关系
定义
符号
图示
集合为集合的子集
任意的,都有
(或)
或
集合为集合的真子集
,且存在元素,但
(或)
集合与集合相等
且
2、空集是任何集合的子集;是任何非空集合的真子集。
3、性质:
(1)自反性:任何一个集合都是它本身的子集,即。
(2)传递性:对于集合,若,则。
(3)规定:空集是任何集合的子集;是任何非空集合的真子集。
二、典型例题
例1
(1)集合{(1,2),(-3,4)}的所有非空真子集是
(2)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=
例2 已知集合,则的子集的个数是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
例3 已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例4 设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0}.
(1)若a=,试判定集合A与B的关系;
(2)若B⊆A,求实数a组成的集合C.
解 (1)A={x|x2-8x+15=0}={5,3},当a=时,B={5},元素5是集合A={5,3}中的元素,
集合A={5,3}中除元素5外,还有元素3,3不在集合B中,所以BA.
(2)当a=0时,由题意得B=∅,又A={3,5},故B⊆A;
当a≠0时,B=,又A={3,5},B⊆A,此时=3或5,则有a=或a=.所以C=.
例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.
解 (1)由题可知,,,
①若,则,即;
②若,则,解得:;综合①②,得实数的取值范围是.
(2)已知,,,
则,解得:,所以实数的取值范围是.
二、课堂练习
1.已知集合,,若MN,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.设集合,,且,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
3.已知集合,非空集合,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.满足的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
5.已知集合,,若是的子集,则实数的值为 .
三、课后作业
1.已知集合A={0,1},则下列式子错误的是( )
A.0∈A B.{1}∈A
C.∅⊆A D.{0,1}⊆A
2.已知集合M={x∈Z|-<x<},则下列集合是集合M的子集的为( )
A.P={-3,0,1} B.Q={-1,0,1,2}
C.R={y∈Z|-π<y<-1} D.S={x∈N||x|≤}
3.(多选)已知集合A={2,-1},集合B={m2-m,-1},且A=B,则实数m等于( )
A.2 B.-1
C.-2 D.4
4.已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.图中反映的是“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,请作适当的选择填入下面的空格:
A为________;B为________;C为________;D为________.
6.写出集合{a,b,c}的所有子集,并指出其中的真子集的个数.
7.已知集合A={x∈R|x2+x=0},则集合A=________.若集合B满足{0}B⊆A,则集合B=________.
8.已知非空集合P满足:(1)P⊆{1,2,3,4,5};(2)若a∈P,则6-a∈P.符合上述条件的集合P的个数为________.
9.集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0}有且仅有两个子集,则a的取值为________.
10.设集合A={-1,1},集合B={x|x2-2ax+1=0},若B≠∅,B⊆A,则a等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.±1
11.已知三个集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+a-1=0},C={x|x2-bx+2=0},同时满足B⊆A,C⊆A的实数a,b是否存在?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,请说明理由.
12.判断下列各组中两个集合之间的关系:
(1)与是的正因数;
(2)与.
参考答案
1.答案 B
解析 ∵{1}⊆A,∴B项错误,其余均正确.
2.答案 D
解析 集合M={-2,-1,0,1},集合R={-3,-2},集合S={0,1},不难发现集合P中的元素-3∉M,集合Q中的元素2∉M,集合R中的元素-3∉M,而集合S={0,1}中的任意一个元素都在集合M中,所以S⊆M.
3.答案 AB
解析 ∵A=B,∴m2-m=2,∴m=2或m=-1.
4.答案 D
解析 由题意知:A={1,2},B={1,2,3,4}.又A⊆C⊆B,则集合C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
5.答案 小说 文学作品 叙事散文 散文
解析 由Venn图可得AB,CDB,A与D之间无包含关系,A与C之间无包含关系.由“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得A为小说,B为文学作品,C为叙事散文,D为散文.
6.解 集合{a,b,c}的子集有∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},其中除{a,b,c}外,都是{a,b,c}的真子集,共7个.
7.答案 {-1,0} {-1,0}
解析 ∵解方程x2+x=0,得x=-1或x=0,∴集合A={x∈R|x2+x=0}={-1,0},
∵集合B满足{0}B⊆A,∴集合B={-1,0}.
8.答案 7
解析 由a∈P,6-a∈P,且P⊆{1,2,3,4,5}可知,P中元素在取值方面应满足的条件是1,5同时选,2,4同时选,3可单独选,可一一列出满足条件的全部集合P为{3},{1,5},{2,4},{1,3,5},{2,3,4},{1,5,2,4},{1,2,3,4,5},共7个.
9.答案 1或-
解析 由集合有两个子集可知,该集合是单元素集,当a=1时,满足题意.当a≠1时,由Δ=9+8(a-1)=0可得a=-.
10.答案 D
解析 当B={-1}时,x2-2ax+1=0有两相等的实根-1,即a=-1;
当B={1}时,x2-2ax+1=0有两相等的实根1,即a=1;当B={-1,1}时,不成立.故a=±1.
11.解 A={x|x2-3x+2=0}={1,2}.
∵B={x|x2-ax+a-1=0}={x|(x-1)[x-(a-1)]=0},∴1∈B.
又BA,∴a-1=1,即a=2.
∵C={x|x2-bx+2=0},且C⊆A,∴C=∅或{1}或{2}或{1,2}.
当C={1,2}时,b=3;当C={1}或{2}时,Δ=b2-8=0,即b=±2,此时x=±,与C={1}或{2}矛盾,故舍去;
当C=∅时,Δ=b2-8<0,即-2<b<2.综上可知,存在a=2,b=3或-2<b<2满足要求.
12.解 (1)因为是的正因数,所以是的正因数
(2)因为,所以集合表示的整数倍数,
因为,所以集合表示的偶数倍数,
因此.
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