内容正文:
2026-2027学年高一数学暑假班预习提升讲义
专题1.2 子集、补集、全集
知识点一:子集
1、定义:一般地如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,那么集合A为集合B的子集,记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
2、符号语言:若aA,则aB,集合A为集合B的子集
3、韦恩(Venn)图:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为韦恩图.A是B的子集,可用下图表示:
B
A
4、规定:空集是任何集合的子集,即.
5、子集的性质:
(1)任何一个子集都是它本身的子集,即.
(2)若,且,则.
6、集合的相等与子集的关系
(1)如果A⊆B且B⊆A,则A=B.
(2)如果A=B,则A⊆B且B⊆A.
知识点二、真子集
1、定义:如果__,并且__,那么集合A是集合B的真子集,记作:AB或BA, 读作A真包含于B或B真包含A.
这应理解为:若AB,且存在b∈B,但bA,称A是B的真子集.
2、用Venn表示:
3、真子集的性质
(1)空集是任何非空集合的真子集.
(2)若A B,B C,则A C.
注意:(1)任何集合都不是它本身的真子集.
(2)若,且,则.
(3)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
知识点三、补集
1、补集定义:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记作,读作“A在S中的补集”即={x|}.。
2、Venn图表示:
U
A
3、性质:
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
知识点四、全集
1、全集:如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。全集通常记作.
2、A、∁UA是U的子集:
3、对于不同的全集,同一集合A的补集不相同。∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合。
知识点一、子集 真子集
题型01:子集、真子集的概念
【方法点拨】①集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A能推出x∈B,这是判断A⊆B的常用方法.
②不能简单地把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为若A=∅时,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.
③在真子集的定义中,A⫋B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
【例1】对于集合A,B,“A⊆B”不成立的含义是( )
A.B是A的子集 B.A中的元素都不是B的元素
C.A中至少有一个元素不属于B D.B中至少有一个元素不属于A
【分析】“A⊆B”不成立,是对命题的否定,任何的反面是至少,即可得到结论.
【解答】解:∵“A⊆B”成立的含义是集合A中的任何一个元素都是B的元素,
∴不成立的含义是A中至少有一个元素不属于B,
故选:C.
【点评】本题考查集合的包含关系,考查命题的否定,属于基础题.
【跟踪训练】
1. 下列说法正确的是__________.
(1)“∈”“⊆”的意义是一样的;
(2)空集是任何集合的真子集;
(3)若集合A是集合B的真子集,则集合B中必定存在元素不在集合A中;
(4)若a∈A,集合A是集合B的子集,则必定有a∈B;
(5)若A=B,则必有A⊆B;
[答案](3)(4)(5)
2(多选题)下列命题中,正确的有( )
A.空集是任何集合的真子集;
B.若A⫋B,B⫋C,则A⫋C;
C.任何一个集合必有两个或两个以上的真子集;
D.如果不属于B的元素也不属于A,则A⊆B
【分析】根据集合的相关知识,可以进行判断.
【解答】解:空集是不是空集的真子集,A错;
真子集具有传递性,B对;
空集没有真子集,C错;
如果不属于B的元素也不属于A,则A⊆B,D对,
故选:BD.
【点评】本题考查集合的相关知识,属于基础题.
题型02:求集合的子集、真子集或个数
【方法点拨】①确定所求集合,是子集还是真子集.
②合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出.
③注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
假设集合A中含有n个元素,则有:
①A的子集的个数为2n个;②A的真子集的个数为2n-1个;③A的非空真子集的个数为2n-2个.
【例2】设是由6的全体正约数组成的集合,写出的所有子集.
【答案】答案见解析
【分析】首先写出的正约数,即可得到集合,再用列举法列出的所有子集;
解:因为的正约数有、、、,所以,所以的子集有:、、、、、、、、、、、、、、、共16个;
【例3】集合的真子集的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合的元素个数为,故集合的真子集个数为.故选:B.
【例4】已知集合M={x|x<2且x∈N},N={x|﹣2<x<2且x∈Z}.
(1)写出集合M的子集;
(2)写出集合N的真子集.
【分析】(1)由集合M={x|x<2且x∈N}={0,1},能求出集合M的子集.
(2)由N={x|﹣2<x<2且x∈Z}={﹣1,0,1}.能求出集合N的真子集.
【解答】解:(1)∵集合M={x|x<2且x∈N}={0,1},
∴集合M的子集有:∅,{0},{1},{0,1}.
(2)∵N={x|﹣2<x<2且x∈Z}={﹣1,0,1}.
∴集合N的真子集有:∅,{﹣1},{0},{1},{﹣1,0},{﹣1,1},{0,1}.
【点睛】本题考查集合的子集、真子集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意子集、真子集的定义的合理运用.
【跟踪训练】
1.已知集合M满足:{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},写出集合M所有的可能情况.
[解] 由题意可以确定集合M必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:
含有3个元素:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5};
含有4个元素:{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5};
含有5个元素:{1,2,3,4,5}.
故满足条件的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.
2.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集及真子集.
[解] ∵A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},
∴A={(0,2),(1,1),(2,0)}.
∴A的子集有∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.
A的真子集有∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)}.
3.求集合的子集个数.
【解析】集合,(先化简集合)
则其子集有共个.
【点拨】
① 讨论集合的子集,不要漏了空集与自身;
② 集合中有个元素,则子集的个数为,真子集的个数为.
4.已知集合则满足的集合的个数为( )
A.4 B.8 C.7 D.16
【答案】
【解析】集合,
,
满足的集合有:,,,,,,,,共个.
故选:.
5. 集合的真子集的个数是________
【答案】7
【解析】时,;时,;时,;时,;
函数在上是减函数,
当时,;,共个元素,
根据公式可得其真子集的个数为个
题型03:由集合子集、真子集的个数求参数
【例5】已知集合A={x|(a﹣1)x2+3x﹣2=0},若A的子集个数为2个,则实数a= .
【分析】推导出(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数解,当a﹣1=0时,a=1,(a﹣1)x2+3x﹣2=0即3x﹣2=0,当a﹣1≠0时,(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数根,△=9+8(a﹣1)=0,由此能求出实数a的值.
【解答】解:∵集合A={x|(a﹣1)x2+3x﹣2=0},且A的子集个数为2个,
∴(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数解,
当a﹣1=0时,a=1,(a﹣1)x2+3x﹣2=0即3x﹣2=0,解得x,
当a﹣1≠0时,(a﹣1)x2+3x﹣2=0只有一个实数根,
△=9+8(a﹣1)=0,解得a.
∴实数a的值为1或.
故答案为:1或.
【点评】本题考查实数值的求法,考查子集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
【跟踪训练】
1.
已知集合的所有非空真子集的元素之和等于12,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】因为集合的所有非空真子集为:,
所以有,故选:D
2. 已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0}的子集只有两个,则实数a的值为( )
A. B.0 C.或0 D.无解
【分析】由集合子集的性质可知集合A中的元素只有一个,然后分别对a=0与a≠0讨论即可求解.
【解答】解:由集合子集的性质可知集合A中的元素只有一个,
则当a=0时,方程﹣3x+2=0,解得x,满足题意,
当a≠0时,方程ax2﹣3x+2=0只有一个解,
只需△=9﹣8a=0,解得a,
综上,满足题意的实数a的值为0或,
故选:C.
【点睛】本题考查了一元二次方程以及集合的子集的性质,考查了学生的运算能力,属于基础题.
3.
若集合至多有两个子集,则实数的取值范围为___________.
【答案】或.
【分析】若集合至多有两个子集,则集合中至多有一个元素,通过分类讨论得出的范围.
【解析】若集合至多有两个子集,则集合中至多有一个元素.
当时,,此时集合为,符合题意,
当时,方程是一元二次方程,
时,解得,,此时集合为,符合题意,
时,解得,此时集合为空集,符合题意,
综上,的取值范围是或.
故答案为: 或.
知识点二 、集合与集合间关系
题型04:集合间关系的判断
【方法点拨】列举法:用列举法将两个集合表示出来,再通过比较两集合中的元素来判断两集合之间的关系.
②元素特征法:根据集合中元素满足的性质特征之间的关系判断.
③图示法:利用数轴或Venn图判断两集合间的关系.
【例6】设集合P={y|y=x2+1),M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是( )
A.M=P B.P∈M C.M⫋P D.P⫋M
【分析】由函数得:P={y|y≥1},M=R,即P⫋M,得解
【解答】解:因为y=x2+1≥1,
即P={y|y≥1},
M={x|y=x2+1}=R,
所以P⫋M,
故选:D.
【点评】本题考查了集合的表示及函数,属简单题.
【例7】已知集合,,则集合的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设或,,
则有.
又,.
【跟踪训练】
1. 在下列选项中,能正确表示集合A={﹣2,0,2}和B={x|x2+2x=0}关系的是( )
A.A=B B.A⊆B C.A⊋B D.A⊊B
【分析】先求出集合B,然后利用两个集合之间的关系进行判断即可.
【解答】解:解方程x2+2x=0,得x=0或x=﹣2,所以B={﹣2,0},
又A={1﹣2,0,2},
所以A⊋B.
故选:C.
【点评】本题考查了集合之间关系的判断,属于基础题.
2. 已知集合,,则集合的大小关系是( )
【答案】
【解析】集合,
当时,
当时,
又集合,,
又集合,
集合比集合多一个元素,即,
综上所求:,
故选:.
3. 集合M={x|x=3k﹣2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系表述正确的有( )
A.S⫋P B.S⫋M C.P=M D.P⫋S
【分析】根据题意判断集合M,P,S表示的意义,进行判断.
【解答】解:M={x|x=3k﹣2,k∈Z}表示被3整除余1的数的集合;
P={y|y=3n+1,n∈Z}表示被3整除余1的数的集合;
S={z|z=6m+1,m∈Z}={z|z=3×(2m)+1,m∈Z},表示被6整除余1的集合;
故M=P,S⫋P,S⫋M.
故选:ABC.
【点睛】本题考查集合交补,属于基础题.
题型05:符号表示两个集合间的关系
【例8】有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是( )
A.①③ B.②④⑤ C.①②⑤⑥ D.③④
【答案】D
【解析】对①:因为集合元素具有无序性,显然①正确;
对②:因为集合,故正确,即②正确;
对③:空集是一个集合,而集合是以为元素的一个集合,因此,故③不正确;
对④:是一个集合,仅有一个元素0,但是空集不含任何元素,于是,故④不正确;
对⑤:由④可知,非空,于是有,因此⑤正确;
对⑥:显然成立,因此⑥正确.综上,本题不正确的有③④,故选:D
【例9】(多选)下列关系式错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】A选项由于符号用于元素与集合间,是任何集合的子集,所以应为,A错误;
B选项根据子集的定义可知正确;
C选项由于符号用于集合与集合间,C错误;
D选项是整数集,所以正确.故选:AC.
【跟踪训练】
1.下列四个选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A:,故A错误;对于B:,故B错误;对于C:,故C错误;
对于D:,故D正确;故选:D
2. 下列五个写法,其中错误写法的个数为( )
①;②;③;④;⑤;
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】对于①,“”是用于元素与集合的关系,故①错,
对于②,是任意非空集合的真子集,故②对,
对于③,集合是它本身的子集,故③对,
对于④,“”是用于元素与集合的关系,故④错,
对于⑤,因为是用于集合与集合的关系的,故⑤错,故选:C.
3.
下面五个式子中:①;②;③{a }{a,b};④;⑤a {b,c,a};正确的有( )
A.②④⑤ B.②③④⑤ C.②④ D.①⑤
【答案】A
【解析】中,是集合{a}中的一个元素,,所以错误;
空集是任一集合的子集,所以正确;是的子集,所以错误;
任何集合是其本身的子集,所以正确;a是的元素,所以正确.故选:A.
4.集合∅和{0}的关系表示正确的有________.(把正确的序号都填上)
①{0}=∅;②{0}∈∅;③{0}⊆∅;④∅是{0}的真子集.
【答案】④
【解析】∅没有任何元素,而{0}中有一个元素,显然∅≠{0},故①不对;
又∅是任何非空集合的真子集,故有∅{0},所以②③不对,④正确.故答案为:④
题型06:Venn图表示两个集合间的关系
【方法点拨】是集合的又一种表示方法,使用方便,表达直观,可迅速帮助我们分析问题、解决问题,但它不能作为严密的数学工具使用.
【例10】已知集合U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2-x=0}关系的文氏图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求得集合,判断出的关系,由此确定正确选项.
【详解】N={x|x2-x=0}={0,1},M={-1,0,1},所以N⊆M,所以选B.
故选:B
【例11】已知集合A={x|﹣1≤x≤3},B={x|0},则用韦恩图表示它们之间的关系正确的是( )
A.B.C.D.
【分析】先求出集合B,然后根据集合间的关系以及韦恩图即可判断正确选项.
【解答】解:因为集合B={x|0},
所以B={x|﹣1<x≤3},又集合A={x|﹣1≤x≤3},
所以B⫋A,根据韦恩图可得选项C正确,
故选:C.
【跟踪训练】
1.
已知集合,集合与的关系如图所示,则集合可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由图可得,由选项即可判断.
【详解】
解:由图可知:,
,
由选项可知:,
故选:D.
2. 已知集合U、S、T、F的关系如图所示,则下列关系正确的是( )
①S∈U;②F⊆T;③S⊆T;④S⊆F;⑤S∈F;⑥F⊆U.
A.①③ B.②③
C.③④ D.③⑥
【答案】D
【分析】观察Venn图中集合U,S,T,F的关系,分别进行判断,能够得到正确答案.
【详解】
观察Venn图中集合U,S,T,F的关系,
①S∈U,故错误;
②F⊆T,故错误,
③S⊆T,故正确;
④S⊆F;故错误,
⑤S∈F;故错误,
⑥F⊆U故正确
故选D.
题型07:由集合间的关系求参数范围
【方法点拨(根据集合之间关系,求参数的值或范围)
(1)求解此类问题通常是借助于数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,同时还要注意验证端点值,做到准确无误,一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
(2)涉及“A⊆B”或“A⫋B,且B≠⌀”的问题,一定要分A=⌀和A≠⌀两种情况进行讨论,其中A=⌀的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
【例12】已知集合,若,则实数的值为__________.
【答案】0
【分析】解方程即得解.
【详解】因为,所以(舍去)或,
所以.
故答案为:0
【例13】已知集合,,且,则实数a的值为___________.
【答案】或或0
【分析】先求得集合A,分情况讨论,满足题意;当时,,因为,故得到或,解出即可.
【详解】已知集合,,
当,满足;
当时,,
因为,故得到或,解得或;
故答案为:或或0.
【例14】设集合A={x|﹣1≤x+1≤6},B={x|m﹣1<x<2m+1},若A⊇B,则m的取值范围是 .
【分析】B⊆A,则说明B是A的子集,然后分m≤﹣2和m>﹣2两种情况求出m的取值范围.
【解答】∵A={x|﹣1≤x+1≤6}={x|﹣2≤x≤5},
当m﹣1≥2m+1,即m≤﹣2时,B=∅满足B⊆A.
当m﹣1<2m+1,即m>﹣2时,要使B⊆A成立,
需 ,可得﹣1≤m≤2,即﹣1≤m≤2,
综上,m≤﹣2或﹣1≤m≤2时有B⊆A.
故答案为:{m|m≤﹣2或﹣1≤m≤2}.
【点评】本题考查实数的取值范围的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集的性质的合理运用.
【跟踪训练】
1. 集合,,若,则由实数组成的集合为________
【答案】
【解析】集合,,,
或或
.
由实数组成的集合为:.
2.
设是实数,集合,,若,则的取值集合是 .
【分析】可以求出,,根据,然后讨论是否为显然满足题意;时,可得出或2,然后解出即可.
【解答】解:由题意解得,,
,
①时,,符合题意;
②时,,或2,解得或,
,,,
的取值集合为,,.
故答案为:,,.
【点评】本题考查了集合的表示,子集的含义,分类讨论的思想方法,考查了计算能力,属于基础题.
3.
设集合,,,,若,则的取值范围是
A.或 B.或
C. D.或
【分析】利用集合的包含关系和一元二次方程的根的关系可得答案.
【解答】解:集合,,,,,
当时,即△,解得,此时满足题意;
当时,设方程两根为,,则,,
结合,,,可,是两根,
则,即,
综上所述的取值范围为或.
故选:.
【点评】本题考查的知识点是集合的包含关系判断及应用,是基础题.
4. 已知集合若则的取值范围 .
【解析】由题得因为则或或或,
①当所以解得;
②当则无解;(不要漏了)
③当则解得;
④当则无解.
综上.
【点拨】若,注意不能忽略了这种情况.
5. 已知集合若则实数的取值范围___________
【答案】
【解析】已知集合,
若,则集合包含集合的所有元素,
解集合时,当时,不满足题设条件,
当时,无实数解,集合为空集,满足条件,
当0时,则,即,
综上则实数的取值范围为
6.
已知集合,集合,若,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】由题可得,集合,
当时,,满足;
当时,,若,则,且,即
综上可得,实数a的取值范围是故答案为:
7.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.
(1)若AB,求a的取值范围;
(2)若B⊆A,求a的取值范围.
[解] (1)若AB,则集合A中的元素都在集合B中,且B中有不在A中的元素,则a>2.
(2)若B⊆A,则集合B中的元素都在集合A中,则a≤2.
因为a≥1,
所以1≤a≤2.
知识点三 集合的相等与空集
题型08:空集的性质及其应用
【例15】下列关于空集的说法中,错误的是
A. B. C. D.
【分析】根据集合与空集的定义依次对四个选项判断即可.
【解答】解:或,故选项错误,选项正确;
是集合的元素,也是任何集合的子集,
即,,故选项、正确;
故选:A
【例16】下列集合是空集的是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、B、C选项的集合中均含有元素,均不为空集;
对D,因为,所以不存在实数,使得,所以.故选:D
【跟踪训练】
1. 设集合T={∅,{∅}},则下列命题正确的是
①∅∈T,②∅⊆T,③{∅}∈T,④{∅}⊆T
【分析】根据元素与集合的关系即可判断出①③都正确,根据子集的定义即可判断出②④都正确,从而找出正确的命题序号.
【解答】解:∵T={∅,{∅}},
∴∅∈T,∅⊆T,{∅}∈T,{∅}⊆T.
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了元素与集合的关系的判断,子集的定义,考查了推理能力,属于基础题.
2. 如果A={x|ax2﹣ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围为( )
A.0<a<4 B.0≤a<4 C.0<a≤4 D.0≤a≤4
【分析】由A=∅得不等式ax2﹣ax+1<0的解集是空集,然后利用不等式进行求解.
【解答】解:因为A={x|ax2﹣ax+1<0}=∅,所以不等式ax2﹣ax+1<0的解集是空集,
当a=0,不等式等价为1<0,无解,所以a=0成立.
当a≠0时,要使ax2﹣ax+1<0的解集是空集,
则,解得0<a≤4.
综上实数a的取值范围0≤a≤4.
故选:D.
【点评】本题主要考查一元二次不等式的应用,将集合关系转化为一元二次不等式是解决本题的关键.
3.若关于关于的方程的解集有唯一子集,则实数的取值范围是 .
【分析】根据题意,分析可得方程的解集必为空集,则有△,解可得的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,若方程的解集有唯一子集,
则方程的解集必为空集,则有△,
解得,则的取值范围为;
故答案为:
【点评】本题考查空集的性质,注意分析方程的解集为空集,属于基础题;
4.下列四个集合中,是空集的是( )
A.{x|x+3=3} B.{(x,y)|y2=﹣x2,x,y∈R}
C.{x|x2≤0} D.{x|x2﹣x+1=0,x∈R}
【分析】根据空集的定义,分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:根据题意,由于空集中没有任何元素,对于选项A,x=0;
对于选项B,(0,0)是集合中的元素;
对于选项C,由于x=0成立;
对于选项D,方程无解.
故选:D.
【点评】本题考查了集合的概念,是一道基础题.
5.已知集合,.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来.
【分析】(1)若是空集,则方程无解,故△,由此解得的取值范围.
(2)若中只有一个元素,则 或△,求出的值,再把的值代入方程,解得的值,即为所求
【解答】解:(1)若是空集,则方程无解,故△,解得,
故的取值范围为,.
(2)若中只有一个元素,则 或△,解得 或.
当时,解 可得.
当时,解 可得.
故中的元素为和.
【点评】本题主要考查集合中参数的取值问题,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.
题型09:集合相等
【例17】已知集合,若,求实数q的值.
【答案】
【分析】由集合相等的定义一一讨论元素对应关系即可.
【详解】由元素的互异性得,
若,则有以下两种情况:
①,不符合题意舍去;
②或(舍去),
综上,.
【跟踪训练】
1.
下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由解得或,
所以,C正确;
选项A不是集合,选项D是两条直线构成的集合,选项B表示点集,故选:C
2.
设,且,求实数x,y的值.
【答案】
【分析】根据集合中的元素对应相等,结合互异性即可分情况求解.
【详解】由于,所以且,
若集合中,则,此时,由得,所以此时符合要求,
若集合中,则,此时这与矛盾,故这种情况不成立,
综上可知
3.
已知集合,集合.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的值;
(3)是否存在实数,使.
【答案】(1)0或;(2);(3)不存在.
【分析】(1)中不可能等于,让另外两个元素分别等于求得检验;
(2)让中元素分别等于,求得,然后检验;
(3)由,令和分别求得,然后检验是否符合题意.
【详解】(1)集合中有三个元素:,,,,
或,
解得或,
当时,,,,成立;
当时,,,,成立.
的值为0或.
(2)集合中也有三个元素:0,1,.,
当取0,1,时,都有,
集合中的元素都有互异性,,,
.
实数的值为.
(3),
若,则,,5,,
若,则,,,,
不存在实数,,使.
知识点四、全集及补集
题型10:补集及其运算
【方法点拨】补集的求解步骤及方法
(1)步骤:①确定全集:在进行补集的简单运算时,应首先明确全集;②紧扣定义求解补集.
(2)方法:①借助Venn图或数轴求解;②借助补集性质求解.
【例18】设全集,,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为全集,,
所以=.
故选:C
【例19】已知全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:,
所以.
故选:B.
【跟踪训练】
1.
设全集 , 集合 , 则 _____.
【答案】
【解析】∵,则
故答案为:.
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵集合,,
∴.
故选:C.
3.设全集,集合,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,全集,而,
则,
故选:.
4.设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,而,故,
故选:A.
5.已知集合,,则( )
A. B.或 C. D.
【答案】A
【解析】因为集合,,则.
故选:A
题型11:由补集运算求参数
【例20】已知全集,集合,,则实数的值为__________.
【答案】
【分析】由,得出,结合元素的互异性,即可求解.
【解析】由集合,可得2,解得,
又由且,
可得,解得,经验证满足条件,
所以实数的值为.
故答案为:.
【跟踪训练】
1. 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.
【解析】由补集知且,对比得,
则.
故选:B.
知识点五 综合提升
题型12:集合间关系中的新定义问题
【例21】若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合A={﹣1,2},B={x|ax2=2,a≥0},若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a的取值集合为 .
【分析】讨论a=0和a>0,求得集合B,再由新定义,得到a的方程,即可解得a的值.
【解答】解:集合A={﹣1,2},
B={x|ax2=2,a≥0},
若a=0,则B=∅,
即有B⊆A;
若a>0,可得B={,},
不满足B⊆A;
若A,B两个集合有公共元素,但互不为对方子集,
可得2或1,解得a或a=2.
综上可得,a=0或或2;
故答案为:{0,,2}.
【点评】本题考查集合的运算以及包含关系,考查新定义的理解和运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键,属于中档题.
【跟踪训练】
1. 定义,设集合,集合,则集合的子集的个数是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】C
【分析】根据题中定义,运用列举法、集合子集个数公式进行求解即可.
【解析】因为,
所以集合的子集的个数是,
故选:C
2.
已知集合,,定义,则集合的所有真子集的个数为( )
A.32 B.31 C.30 D.29
【答案】B
【解析】集合,,定义,
则,元素个数为5,
故集合的所有真子集的个数为
故选:B
3.
已知集合,,定义集合A、B间的运算,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为集合,,
所以,所以.
故选:D
题型13:综合提升
【例22】集合A={x|﹣3≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m﹣1}.
(1)若B⊆A,求实数m的取值范围;
(2)当x∈R时,没有元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
【分析】(1)根据B⊆A可讨论B是否为空集:B=∅时,m+1>2m﹣1;B≠∅时,,解出m的范围即可;
(2)根据题意可知A∩B=∅,讨论B是否为空集:B=∅时,m<2;B≠∅时,或,然后解出m的范围即可.
【解答】解:(1)∵B⊆A,
∴①B=∅时,m+1>2m﹣1,解得m<2;
②B≠∅时,,解得2≤m≤4,
综上,实数m的取值范围为(﹣∞,4];
(2)由题意知,A∩B=∅,
①B=∅时,m<2;
②B≠∅时,或,解得m>6,
∴实数m的取值范围为(﹣∞,2)∪(6,+∞).
【点评】本题考查了描述法的定义,子集的定义,空集的定义,分类讨论的思想,考查了计算能力,属于基础题.
【例23】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)不存在
【分析】(1)根据题意,分和两种情况讨论,列出不等式组,即可求解;
(2)根据题意,结合,列出不等式组,即可求解.
【解析】(1)解:①当时,即,解得,此时满足;
②当时,要使得,
则满足,解得,
综上可得,实数的取值范围是.
(2)解:由题意,要使得,则满足,此时不等式组无解,
所以实数不存在,即不存在实数使得.
【跟踪训练】
1.已知集合A={2,6}.
(1)若集合B={a+1,a2﹣23},且A=B,求a的值;
(2)如集合C={x|ax2﹣x+6=0},且A与C有包含关系,求a的取值范围.
【分析】(1)根据集合相等,集合中元素互异性,可以解出;
(2)对集合C进行分类讨论,即可得出a的值.
【解答】解:(1)因为集合A=B,所以或,
解得或,所以a=5,
故a的值为5;
(2)由题意可得,
当C=∅时,△=1﹣24a<0,解得a成立,
当C={2}时,1﹣24a=0且2+2,此时无解;
当C={6}时,1﹣24a=0且6+6,此时无解;或a=0;
当C={2,6}时,,此时无解;
所以a=0或a.
【点睛】本题考查了集合相等,集合之间的关系,属于基础题.
2. 已知a∈R,b∈R,A={2,4,x2﹣5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x﹣3,1}.求:
(1)A={2,3,4}的x值;
(2)使2∈B,B⫋A,求a,x的值;
(3)使B=C的a,x的值.
【分析】(1)解方程x2﹣5x+9=3即可求得x值;
(2)由x2+ax+a=2与x2﹣5x+9=3联立即可求得a,x的值;
(3)x2+(a+1)x﹣3=3与x2+ax+a=1即可求得a,x的值.
【解答】解:(1)依题意,x2﹣5x+9=3,
∴x=2或x=3;
(2)∵2∈B,B⫋A,
∴x2+ax+a=2且x2﹣5x+9=3,
当x=2时,a;
当x=3时,a;
(3)∵B={3,x2+ax+a}=C={x2+(a+1)x﹣3,1},
∴整理得:x=5+a,
将x=5+a代入x2+ax+a=1得:a2+8a+12=0,
解得a=﹣2或a=﹣6.
当a=﹣2时,x=3或﹣1;
当a=﹣6时,x=﹣1或x=7(当a=﹣6,x=7时代入x2+(a+1)x﹣3=3 不成立所以舍去).
综上所述{x|x=﹣1或3}{a|a=﹣6或﹣2}.
【点睛】本题考查集合关系中的参数取值问题,考查方程思想运算能力,属于中档题.
一、选择题
1. 已知集合,,则( )
A.⫋ B. C. D.
【答案】A
【分析】用列举法写出集合A,利用集合间的基本关系判断.
【详解】,,则⫋.
故选:A.
2.下列各式:①,②,③,④,⑤,其中错误的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】B
【分析】由元素与集合的关系,集合与集合的关系考查所给式子是否正确即可.
【详解】由元素与集合的关系可知,故①错误;
由集合与集合的关系可知,故②错误;
任何集合都是自身的子集,故③正确;
空集是任何非空集合的子集,故④正确;
集合中的元素具有互异性和无序性,故⑤正确;
综上可得,只有①②错误.
故选B.
3.
已知集合且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二元一次方程组求解方程组的根,进而可得集合,由子集的性质即可求解.
【详解】由,又且,所以,
故选:B
4.
满足条件的所有集合的个数是( )
A.32 B.31 C.16 D.15
【答案】B
【解析】由集合满足条件,
所以集合至少含元素1,2,将1,2看成一个整体用来表示,
则上述集合关系式变成:,
则此时集合为集合的真子集,
问题转化为求集合的真子集的个数即:,
故满足题意的集合有31个.故选:B.
5.已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解题思路】根据空集的性质、元素与集合、集合与集合的关系判断各关系式的正误.
【解答过程】根据元素与集合、集合与集合关系:
是的一个元素,故,①正确;
是任何非空集合的真子集,故、,②③正确;
没有元素,故,④正确;且、,⑤错误,⑥正确;
所以①②③④⑥正确.
故选:C.
6.已知非空集合满足:对任意,总有,且.若,则满足条件的的个数是( )
A.11 B.12 C.15 D.16
【答案】A
【分析】由题意得,集合是集合的非空子集,且去掉元素2,4同时出现的集合,即可求解.
【详解】当中有元素时,,
当中有元素时,,
所以,
所以集合是集合的非空子集,且去掉元素2,4同时出现的集合,
故满足题意的集合有,共11个.
故选:A.
7.若,,则必有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先判断P是实数集合,再判断Q是点集,然后得出结果.
【详解】是大于等于零的实数构成的集合,
而是由抛物线上的点构成的集合,两个不同属性的集合没有关系,所以ABD都不对,
故选:C.
8.已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.1或
【答案】A
【分析】根据求得,由此求得.
【详解】由于,
所以对于集合有或.
若,则,此时符合题意,.
若,则集合不满足互异性,不符合.
所以的值为.
故选:A
二、选择题
9.下面给出的几个关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】根据集合的关系判断,注意集合中的元素.
【详解】
A选项,中有元素,中有元素、,不包含于,A错,
B选项,中有元素,中有元素、,不包含于,B错,
C选项,∵,∴,正确,C正确,
D选项,是任意集合的子集,D对,
故选:CD.
10.集合,,则下列关系错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】将两个集合化简后比较分子的关系可得两个集合的关系.
【详解】因为,
表示整数,表示奇数,
故,故选项A、B、D错误,选项C正确,
故选:ABD.
11.已知集合,,若,则实数a的值可能是( )
A.−1 B.1 C.−2 D.2
【答案】ABC
【解析】因为,所以,,则,解得.
故选:ABC
12.定义:差集且.现有两个集合、,则阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】集合中阴影部分表示的集合为且
集合中阴影部分元表示的集合为且,
故整个阴影部分表示,
故选:D.
3、 填空题
13.设集合,,若是空集,则实数的取值范围是 .
【分析】根据题意可知,一元二次方程无解,从而得出△,解出的范围即可.
【解答】解:集合,,是空集,
无解,
△,解得,
实数的取值范围是.
故答案为:.
【点评】考查描述法的定义,空集的定义,一元二次方程无解时,判别式△.
14.已知集合,若关系如图所示,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意得到,即可求解.
【解答过程】,
由图可知,
所以,
故选:D.
15.
设均为实数,若集合的所有非空真子集的元素之和为,则__________
【答案】
【解析】集合的所有非空真子集为:、、、、、,
由题意可得,解得.
故答案为:.
16.设集合是整数集的一个非空子集,对于任意的,如果且,则称为集合的一个“孤立元”,给定集合,,由中的3个元素组成的所有集合中,不含有“孤立元”的集合共有 个.
【答案】7
【分析】根据集合的新定义,可得集合不含“孤立元”,则集合中的三个数必须连在一起,利用列举法,即可求解.
【解析】由集合的新定义知,没有与之相邻的元素是“孤立元”,集合不含“孤立元”,
则集合中的三个数必须连在一起,
所以符合题意的集合是,2,,,3,,,4,,,5,,,6,,,7,,,8,,共7个.
故答案为:7.
四、解答题
17.已知集合,,且,求实数的取值范围.
【解析】∵,
∴当时,,即,
当时,,解得,
综上所述,的取值范围是.
18.已知集合.
(1)若是的子集,且至少含有元素,写出满足条件的所有集合;
(2)若,且,求实数的取值集合.
【解析】(1),,可能的集合为:,,,;
(2)当时,,满足;
当时,;若,则或或,
解得:或或;
综上所述:实数的取值集合为.
19.已知
(1)若求实数a的取值范围
(2)若,求实数的取值范围
【解析】(1)∵,
∴,即,
∴实数a的取值范围为;
(2)∵,,
∴,解得,
故实数的取值范围为.
20.集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,对应的两个子集为和;当时,对应的两个子集为和.
【分析】(1)若,对应的方程没有实数根,可求实数的取值范围;
(2)要使集合A有且仅有两个子集,集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,可求实数的值.
【详解】(1)若,方程没有实数根,当时,方程有实数根不合题意;则,二次方程没有实数根,,解得.
所以实数的取值范围为
(2)要使集合A有且仅有两个子集,则集合A有且只有一个元素,即对应的方程有且只有一个实根,
当时,方程化为,解得,此时,对应的两个子集为和;
当,二次方程只有一个实根,,解得,此时,对应的两个子集为和.
21.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.
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
22.定义:若任意(可以相等),都有,则集合称为集合的生成集.
(1)求集合的生成集;
(2)若集合,的生成集为,的子集个数为4个,求实数的值;
(3)若集合,的生成集为,求证.
【解题思路】(1)根据定义计算即可求解;
(2)根据定义计算出集合中的元素,再根据的子集个数为4个得出中有2个元素,分别列出方程,求解即可;
(3),,根据作差法得出,结合,即可证明.
【解答过程】(1)由题可知:
①当时,,
②当时,,
③当,或时,,
所以.
(2)①当时,,
②当时,,
③当,或,时,,
的子集个数为4个,则中有2个元素,
所以或或,
解得或或(舍去).
(3)证明:,,
,
,
,即,
,又,所以,
综上可得.
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2026-2027学年高一数学暑假班预习提升讲义
专题1.2 子集、补集、全集
知识点一:子集
1、定义:一般地如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,那么集合A为集合B的子集,记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
2、符号语言:若aA,则aB,集合A为集合B的子集
3、韦恩(Venn)图:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为韦恩图.A是B的子集,可用下图表示:
B
A
4、规定:空集是任何集合的子集,即.
5、子集的性质:
(1)任何一个子集都是它本身的子集,即.
(2)若,且,则.
6、集合的相等与子集的关系
(1)如果A⊆B且B⊆A,则A=B.
(2)如果A=B,则A⊆B且B⊆A.
知识点二、真子集
1、定义:如果__,并且__,那么集合A是集合B的真子集,记作:AB或BA, 读作A真包含于B或B真包含A.
这应理解为:若AB,且存在b∈B,但bA,称A是B的真子集.
2、用Venn表示:
3、真子集的性质
(1)空集是任何非空集合的真子集.
(2)若A B,B C,则A C.
注意:(1)任何集合都不是它本身的真子集.
(2)若,且,则.
(3)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
知识点三、补集
1、补集定义:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记作,读作“A在S中的补集”即={x|}.。
2、Venn图表示:
U
A
3、性质:
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
知识点四、全集
1、全集:如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。全集通常记作.
2、A、∁UA是U的子集:
3、对于不同的全集,同一集合A的补集不相同。∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合。
知识点一、子集 真子集
题型01:子集、真子集的概念
【方法点拨】①集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A能推出x∈B,这是判断A⊆B的常用方法.
②不能简单地把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为若A=∅时,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.
③在真子集的定义中,A⫋B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
【例1】对于集合A,B,“A⊆B”不成立的含义是( )
A.B是A的子集 B.A中的元素都不是B的元素
C.A中至少有一个元素不属于B D.B中至少有一个元素不属于A
【跟踪训练】
1. 下列说法正确的是__________.
(1)“∈”“⊆”的意义是一样的;
(2)空集是任何集合的真子集;
(3)若集合A是集合B的真子集,则集合B中必定存在元素不在集合A中;
(4)若a∈A,集合A是集合B的子集,则必定有a∈B;
(5)若A=B,则必有A⊆B;
2(多选题)下列命题中,正确的有( )
A.空集是任何集合的真子集;
B.若A⫋B,B⫋C,则A⫋C;
C.任何一个集合必有两个或两个以上的真子集;
D.如果不属于B的元素也不属于A,则A⊆B
题型02:求集合的子集、真子集或个数
【方法点拨】①确定所求集合,是子集还是真子集.
②合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出.
③注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
假设集合A中含有n个元素,则有:
①A的子集的个数为2n个;②A的真子集的个数为2n-1个;③A的非空真子集的个数为2n-2个.
【例2】设是由6的全体正约数组成的集合,写出的所有子集.
【例3】集合的真子集的个数是( )
A. B. C. D.
【例4】已知集合M={x|x<2且x∈N},N={x|﹣2<x<2且x∈Z}.
(1)写出集合M的子集;
(2)写出集合N的真子集.
【跟踪训练】
1.已知集合M满足:{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},写出集合M所有的可能情况.
2.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集及真子集.
3.求集合的子集个数.
4.已知集合则满足的集合的个数为( )
A.4 B.8 C.7 D.16
5. 集合的真子集的个数是________
题型03:由集合子集、真子集的个数求参数
【例5】已知集合A={x|(a﹣1)x2+3x﹣2=0},若A的子集个数为2个,则实数a= .
【跟踪训练】
1.
已知集合的所有非空真子集的元素之和等于12,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2. 已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0}的子集只有两个,则实数a的值为( )
A. B.0 C.或0 D.无解
3.
若集合至多有两个子集,则实数的取值范围为___________.
知识点二 、集合与集合间关系
题型04:集合间关系的判断
【方法点拨】列举法:用列举法将两个集合表示出来,再通过比较两集合中的元素来判断两集合之间的关系.
②元素特征法:根据集合中元素满足的性质特征之间的关系判断.
③图示法:利用数轴或Venn图判断两集合间的关系.
【例6】设集合P={y|y=x2+1),M={x|y=x2+1},则集合M与集合P的关系是( )
A.M=P B.P∈M C.M⫋P D.P⫋M
【例7】已知集合,,则集合的关系是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1. 在下列选项中,能正确表示集合A={﹣2,0,2}和B={x|x2+2x=0}关系的是( )
A.A=B B.A⊆B C.A⊋B D.A⊊B
2. 已知集合,,则集合的大小关系是( )
3. 集合M={x|x=3k﹣2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系表述正确的有( )
A.S⫋P B.S⫋M C.P=M D.P⫋S
题型05:符号表示两个集合间的关系
【例8】有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是( )
A.①③ B.②④⑤ C.①②⑤⑥ D.③④
【例9】(多选)下列关系式错误的是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.下列四个选项中正确的是( )
A. B. C. D.
2. 下列五个写法,其中错误写法的个数为( )
①;②;③;④;⑤;
A.1 B.2 C.3 D.4
3.
下面五个式子中:①;②;③{a }{a,b};④;⑤a {b,c,a};正确的有( )
A.②④⑤ B.②③④⑤ C.②④ D.①⑤
4.集合∅和{0}的关系表示正确的有________.(把正确的序号都填上)
①{0}=∅;②{0}∈∅;③{0}⊆∅;④∅是{0}的真子集.
题型06:Venn图表示两个集合间的关系
【方法点拨】是集合的又一种表示方法,使用方便,表达直观,可迅速帮助我们分析问题、解决问题,但它不能作为严密的数学工具使用.
【例10】已知集合U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2-x=0}关系的文氏图是( )
A. B.
C. D.
【例11】已知集合A={x|﹣1≤x≤3},B={x|0},则用韦恩图表示它们之间的关系正确的是( )
A.B.C.D.
【跟踪训练】
1.
已知集合,集合与的关系如图所示,则集合可能是( )
A. B. C. D.
2. 已知集合U、S、T、F的关系如图所示,则下列关系正确的是( )
①S∈U;②F⊆T;③S⊆T;④S⊆F;⑤S∈F;⑥F⊆U.
A.①③ B.②③
C.③④ D.③⑥
题型07:由集合间的关系求参数范围
【方法点拨(根据集合之间关系,求参数的值或范围)
(1)求解此类问题通常是借助于数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,同时还要注意验证端点值,做到准确无误,一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
(2)涉及“A⊆B”或“A⫋B,且B≠⌀”的问题,一定要分A=⌀和A≠⌀两种情况进行讨论,其中A=⌀的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
【例12】已知集合,若,则实数的值为__________.
【例13】已知集合,,且,则实数a的值为___________.
【例14】设集合A={x|﹣1≤x+1≤6},B={x|m﹣1<x<2m+1},若A⊇B,则m的取值范围是 .
【跟踪训练】
1. 集合,,若,则由实数组成的集合为________
2.
设是实数,集合,,若,则的取值集合是 .
3.
设集合,,,,若,则的取值范围是
A.或 B.或
C. D.或
4. 已知集合若则的取值范围 .
5. 已知集合若则实数的取值范围___________
6.
已知集合,集合,若,则实数a的取值范围是______.
7.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.
(1)若AB,求a的取值范围;
(2)若B⊆A,求a的取值范围.
知识点三 集合的相等与空集
题型08:空集的性质及其应用
【例15】下列关于空集的说法中,错误的是
A. B. C. D.
【例16】下列集合是空集的是( )
A.或 B.
C. D.
【跟踪训练】
1. 设集合T={∅,{∅}},则下列命题正确的是
①∅∈T,②∅⊆T,③{∅}∈T,④{∅}⊆T
2. 如果A={x|ax2﹣ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围为( )
A.0<a<4 B.0≤a<4 C.0<a≤4 D.0≤a≤4
3.若关于关于的方程的解集有唯一子集,则实数的取值范围是 .
4.下列四个集合中,是空集的是( )
A.{x|x+3=3} B.{(x,y)|y2=﹣x2,x,y∈R}
C.{x|x2≤0} D.{x|x2﹣x+1=0,x∈R}
5.已知集合,.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来.
题型09:集合相等
【例17】已知集合,若,求实数q的值.
【跟踪训练】
1.
下列与集合表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
2.
设,且,求实数x,y的值.
3.
已知集合,集合.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的值;
(3)是否存在实数,使.
知识点四、全集及补集
题型10:补集及其运算
【方法点拨】补集的求解步骤及方法
(1)步骤:①确定全集:在进行补集的简单运算时,应首先明确全集;②紧扣定义求解补集.
(2)方法:①借助Venn图或数轴求解;②借助补集性质求解.
【例18】设全集,,( )
A. B. C. D.
【例19】已知全集,则( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.
设全集 , 集合 , 则 _____.
2.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
3.设全集,集合,那么( )
A. B. C. D.
4.设集合,,则( )
A. B. C. D.
5.已知集合,,则( )
A. B.或 C. D.
题型11:由补集运算求参数
【例20】已知全集,集合,,则实数的值为__________.
【跟踪训练】
1. 设全集,集合或,,则( )
A.0 B.2 C.5 D.10
知识点五 综合提升
题型12:集合间关系中的新定义问题
【例21】若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合A={﹣1,2},B={x|ax2=2,a≥0},若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a的取值集合为 .
【跟踪训练】
1. 定义,设集合,集合,则集合的子集的个数是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
2.
已知集合,,定义,则集合的所有真子集的个数为( )
A.32 B.31 C.30 D.29
3.
已知集合,,定义集合A、B间的运算,则集合( )
A. B. C. D.
题型13:综合提升
【例22】集合A={x|﹣3≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m﹣1}.
(1)若B⊆A,求实数m的取值范围;
(2)当x∈R时,没有元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.
【例23】已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【跟踪训练】
1.已知集合A={2,6}.
(1)若集合B={a+1,a2﹣23},且A=B,求a的值;
(2)如集合C={x|ax2﹣x+6=0},且A与C有包含关系,求a的取值范围.
2. 已知a∈R,b∈R,A={2,4,x2﹣5x+9},B={3,x2+ax+a},C={x2+(a+1)x﹣3,1}.求:
(1)A={2,3,4}的x值;
(2)使2∈B,B⫋A,求a,x的值;
(3)使B=C的a,x的值.
一、选择题
1. 已知集合,,则( )
A.⫋ B. C. D.
2.下列各式:①,②,③,④,⑤,其中错误的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.
已知集合且,则( )
A. B. C. D.
4.
满足条件的所有集合的个数是( )
A.32 B.31 C.16 D.15
5.已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.已知非空集合满足:对任意,总有,且.若,则满足条件的的个数是( )
A.11 B.12 C.15 D.16
7.若,,则必有( )
A. B. C. D.
8.已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.1或
二、选择题
9.下面给出的几个关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.集合,,则下列关系错误的是( )
A. B.
C. D.
11.已知集合,,若,则实数a的值可能是( )
A.−1 B.1 C.−2 D.2
12.定义:差集且.现有两个集合、,则阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
3、 填空题
13.设集合,,若是空集,则实数的取值范围是 .
14.已知集合,若关系如图所示,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.
设均为实数,若集合的所有非空真子集的元素之和为,则__________
16.设集合是整数集的一个非空子集,对于任意的,如果且,则称为集合的一个“孤立元”,给定集合,,由中的3个元素组成的所有集合中,不含有“孤立元”的集合共有 个.
四、解答题
17.已知集合,,且,求实数的取值范围.
18.已知集合.
(1)若是的子集,且至少含有元素,写出满足条件的所有集合;
(2)若,且,求实数的取值集合.
19.已知
(1)若求实数a的取值范围
(2)若,求实数的取值范围
20.集合.
(1)若是,求实数的取值范围
(2)是否存在这样的实数,使得集合有且仅有两个子集,若存在,求出实数及对应的子集,若不存在,说明理由.
21.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.
22.定义:若任意(可以相等),都有,则集合称为集合的生成集.
(1)求集合的生成集;
(2)若集合,的生成集为,的子集个数为4个,求实数的值;
(3)若集合,的生成集为,求证.
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