内容正文:
第一章
集合与常用逻辑用语
1.1.2 集合的基本关系
课标要点
1.理解集合之间包含与相等的含义(数学抽象).
2.能识别给定集合的子集(数学抽象).
3.了解空集与其他集合的关系(数学抽象).
4.能使用维恩图表达集合的基本关系,体会图形对理解抽象概念的作用(数学抽象、直观想象)..
学习重难点
重点:
掌握子集、真子集、集合相等的定义与符号;空集是任意集合的子集、任意非空集合的真子集;熟记含n个元素集合的子集、真子集个数公式,区分元素与集合、集合间的关系符号。
难点:
区分元素与集合、集合与集合的符号,易混用∈与⊆;解题易遗漏空集情况;准确区分子集、真子集,熟练运用有限集合子集个数公式,规避概念混淆错误。
知识点一 子集
1.概念:一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
2.如果A不是B的子集,记作A⊈B(或B⊉A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
3.性质:A⊆A;∅⊆A.
【想一想】
1.任意两个集合之间是否有包含关系?
2.符号“∈”与“⊆”有什么区别?
随学随练
1.(广东深圳市宝安区2026届高三5月数学考前自测卷)由数字2,0,2,6组成的集合的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
2.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)集合的一个子集为( )
A. B. C. D.
知识点二 真子集
1.真子集的有关概念与性质
(1)概念:一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集,记作A⫋B(或B⫌A),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”);
(2)性质:对于集合A,B,C,①如果A⊆B,B⫋C,则A⫋C;②如果A⫋B,B⫋C,则A ⫋ C.
2.维恩图
(1)概念:如果用平面上一条封闭曲线的 内部 来表示集合,这种示意图通常称为维恩图;
(2)维恩图的优点及其表示
①优点:形象直观;
②表示:通常用 封闭曲线 的 内部 代表集合.
【想一想】
1.任何集合A是其本身的真子集吗?
2.空集是任何集合的真子集吗?
3.你认为“⊆”和“⫋”有什么区别和联系?
随学随练
1.(2026·西藏林芝·二模)若,则的真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.3
2.(2026·广西崇左·一模)集合的一个真子集可以为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·湖南常德·一模)集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
知识点三 集合的相等与子集的关系
性质:由集合相等的定义可知:如果 A⊆B 且 B⊆A ,则A=B;反之,如果A=B,则 A⊆B 且 B⊆A .
随学随练
1.(23-24高二下·河北保定·期末)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·江苏徐州·期末)下面关于集合的表示正确的是( )
A. B..
C. D..
3.(25-26高一上·湖北·阶段检测)下列表述中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(T8联盟2026届高考考前训练(一)数学试卷)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2026·河南·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
拓展 子集个数的探究
通过教材第8页例1与练习1题,我们知道可用列举法写出集合的子集,那么求集合的子集是否还有其他方法呢?
阅读下表,找出规律并填空:
集合
元素个数
所有子集
子集个数
{a}
1个
⌀,{a}
2 个
{a,b}
2个
⌀,{a},{b},{a,b}
4 个
{a,b,c}
3个
⌀,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
8 个
【问题探究】
1.你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?
2.如果一个集合中有n个元素,你能写出计算它的所有子集、真子集和非空真子集数目的公式吗(用n表达)?
【迁移应用】
1.已知集合A={0,1},则集合A的真子集有( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
2.已知集合A={(x,y)|4x+3y-12<0,x∈N*,y∈N*},则集合A的子集的个数为( )
A.3 B.4
C.7 D.8
题型一 集合间关系的判断
解题贴士:判断集合间关系的常用方法
【例1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2】(2026·湖南长沙·二模)已知集合,,则M与N的关系是( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知集合,,则的关系满足( )
A. B.
C. D.
题型二 确定有限集合的子集、真子集及其个数
解题贴士:1.求集合子集、真子集个数的3个步骤
2.与子集、真子集个数有关的3个结论
假设集合A中含有n个元素,则有:
(1)A的子集的个数为2n个;
(2)A的真子集的个数为2n-1个;
(3)A的非空真子集的个数为2n-2个.
【例2】(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)已知集合,则的子集个数为( )
A.8 B.16 C.32 D.64
【变式1】(2026·贵州六盘水·一模)集合的子集的个数为( )
A.64 B.16 C.6 D.4
【变式2】(25-26高一上·山东·期中)已知,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.3 C.4 D.7
【变式3】(25-26高一上·山西太原·阶段检测)若且则称非空集合为“和谐集”.已知集合,则集合的子集中“和谐集”的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
题型三 空集的性质及其应用
【例3】设集合,若A为空集,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)下列关系中,①;②;③;④;⑤,⑥,其中正确的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【变式2】(24-25高一上·山西大同·阶段检测)若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
【变式3】(21-22高一上·全国·课后作业)已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型四 韦恩图的应用
【例4】下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【变式】已知全集,则正确表示集合和关系的韦恩()图是 (填序号).
题型五 由集合相等求参数
解题贴士:由集合相等求参数的方法
解决由两集合相等求参数问题的关键是明确“两集合相等即两集合中所含元素完全相同,且与元素排列顺序无关”,利用分类讨论的思想方法呈现所有可能的对应情况即可.另外,需注意检验所求参数的值是否满足题中的限制条件,以及是否满足集合中元素的互异性.
【例5】(2026·江西九江·模拟预测)已知为实数,集合,且,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式1】(25-26高一上·江苏泰州·期末)设集合,,若,则的值为()
A. B. C. D.或
【变式2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知集合,若,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知集合A=,B={0,,1}(a,b∈R),若A=B,则________.
题型六 已知包含关系求参数
解题贴士:应用集合关系求参数的4个步骤
【例6】(2026·山东烟台·二模)已知集合,,若,则实数的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【变式1】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高三上·安徽阜阳·期末)已知集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【变式4】(25-26高三下·贵州·阶段检测)设集合 ,且 ,则实数的取值集合为_____.
基础通关
一、单选题
1.新高一年级数学人教A版)已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
2.(25-26高二下·河南南阳·期末)集合且的非空子集的个数为( )
A.15 B.31 C.32 D.64
3.满足条件的集合的个数为( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
4.(2026·广东广州·模拟预测)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·湖南长沙·期中)已知集合,则集合的子集个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
6.(2026·陕西安康·三模)若,则的真子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
二、多选题
7.(24-25高一上·广西河池·期中)已知集合,则下列集合中哪些是A的子集( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)以下选项正确的是( )
A. B.
C. D.是空集
9.(25-26高一上·湖南永州·期中)设集合,集合,若,实数取值的集合,则下列命题正确的为( )
A. B.
C.集合的非空子集为7个 D.集合的子集为4个
10.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,则下列四个结论正确的是( )
A. B.
C.集合B中元素的个数为8 D.集合B的真子集的个数为127
三、填空题
11.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知非空集合,且⫋,则___________
12.(第01讲集合的概念(暑假预习讲义)新高一年级数学人教A版)若集合中有三个元素、、,集合中也有三个元素、、,且,则实数______.
13.(25-26高一上·广东珠海·阶段检测)满足的集合A共有______个
14.(25-26高一上·浙江·期末)已知,,若,则所有集合B中全部元素之和为______.
四、解答题
15.(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)设集合,.
(1)当时,求的所有子集中的元素之和;
(2)若,求的取值范围.
素养提升
16.(25-26高一下·安徽合肥·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
17.(2026·河南·一模)已知实数a,b,设,,若,则( )
A.1 B. C. D.
18.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)已知集合,集合,若为的真子集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
19.(25-26高一下·江苏苏州·开学考试)已知集合,非空集合,下列条件能够使得的是( )
A. B.
C. D.且
20.设集合U={2,3,5,6,9},对其子集引进“势”的概念:①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大,最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,依次类推.若将全部的子集按“势”从小到大的顺序排列,则排在第23位的子集是 {3,5,9} .
迁移创新
21.已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.
(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出对应的a值;若不存在,说明理由;
(2)若A⊆B成立,求出对应的实数对(a,b).
22.若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“全食”;若两个集合有公共元素,但互不为对方子集,则称两个集合构成“偏食”.设4∈{-a,,a2},则满足条件的所有a组成的集合为A,集合B=.
(1)求集合A;
(2)若A,B两个集合可以构成“全食”或“偏食”,求实数b的值.
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第一章
集合与常用逻辑用语
1.1.2 集合的基本关系
课标要点
1.理解集合之间包含与相等的含义(数学抽象).
2.能识别给定集合的子集(数学抽象).
3.了解空集与其他集合的关系(数学抽象).
4.能使用维恩图表达集合的基本关系,体会图形对理解抽象概念的作用(数学抽象、直观想象)..
学习重难点
重点:
掌握子集、真子集、集合相等的定义与符号;空集是任意集合的子集、任意非空集合的真子集;熟记含n个元素集合的子集、真子集个数公式,区分元素与集合、集合间的关系符号。
难点:
区分元素与集合、集合与集合的符号,易混用∈与⊆;解题易遗漏空集情况;准确区分子集、真子集,熟练运用有限集合子集个数公式,规避概念混淆错误。
知识点一 子集
1.概念:一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集.记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
2.如果A不是B的子集,记作A⊈B(或B⊉A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
3.性质:A⊆A;∅⊆A.
【想一想】
1.任意两个集合之间是否有包含关系?
提示:不一定,如集合A={1,3},B={2,3},这两个集合就没有包含关系.
2.符号“∈”与“⊆”有什么区别?
提示:(1)“∈”是表示元素与集合之间的关系,比如1∈N,-1∉N.
(2)“⊆”是表示集合与集合之间的关系,比如N⊆R,{1,2,3}⊆{3,2,1}.
(3)“∈”的左边是元素,右边是集合,而“⊆”的两边均为集合.
随学随练
1.(广东深圳市宝安区2026届高三5月数学考前自测卷)由数字2,0,2,6组成的集合的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【解析】由已知,其子集为,,,,,,,,共计8个.
2.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)集合的一个子集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,所以,故A正确;
因为,所以,不是的子集,故BC错误;
因为,所以不是的子集,故D错误.故选:A.
知识点二 真子集
1.真子集的有关概念与性质
(1)概念:一般地,如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集,记作A⫋B(或B⫌A),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”);
(2)性质:对于集合A,B,C,①如果A⊆B,B⫋C,则A⫋C;②如果A⫋B,B⫋C,则A ⫋ C.
2.维恩图
(1)概念:如果用平面上一条封闭曲线的 内部 来表示集合,这种示意图通常称为维恩图;
(2)维恩图的优点及其表示
①优点:形象直观;
②表示:通常用 封闭曲线 的 内部 代表集合.
【想一想】
1.任何集合A是其本身的真子集吗?
提示:任何集合A不可能是其本身的真子集.
2.空集是任何集合的真子集吗?
提示:空集是任何非空集合的真子集.
3.你认为“⊆”和“⫋”有什么区别和联系?
提示:(1)“⊆”和“⫋”均表示集合与集合之间的关系.
(2)“⊆”表示子集关系,“⫋”表示真子集关系.
(3)若A⫋B,则A⊆B.但是,若A⊆B,则A⫋B不一定成立.
随学随练
1.(2026·西藏林芝·二模)若,则的真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.3
【答案】B
【解析】因为,所以,所以的真子集个数为个
2.(2026·广西崇左·一模)集合的一个真子集可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据真子集的概念可知为的一个真子集.
3.(2026·湖南常德·一模)集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【解析】由题意得:,解得,又,
所以,所以,所以,所以集合的真子集的个数为.
知识点三 集合的相等与子集的关系
性质:由集合相等的定义可知:如果 A⊆B 且 B⊆A ,则A=B;反之,如果A=B,则 A⊆B 且 B⊆A .
随学随练
1.(23-24高二下·河北保定·期末)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.
2.(25-26高一上·江苏徐州·期末)下面关于集合的表示正确的是( )
A. B..
C. D..
【答案】C
【解析】对于A,根据集合元素的无序性,可知,故错误;
对于B,特征元素不相同,故不是相等集合,故错误;
对于C,都是数集,且范围相同,故相等,故正确;
对于D,不是空集,0是一个元素,故错误;故选C.
3.(25-26高一上·湖北·阶段检测)下列表述中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,是含一个元素0的集合,不含任何元素,故A错误;
对于B,集合元素具有无序性,故正确;
对于C,是包含空集的集合(有一个元素),是空集(无元素),故错误;
对于D,表示有序数对的集合,表示有序数对的集合,有序数对与不相等,故这两集合不相等,故错误;故选:B
4.(T8联盟2026届高考考前训练(一)数学试卷)已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】由可知,解得.此时,符合要求.所以.
5.(2026·河南·二模)已知集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,符合;
当时,,,又,,
综上,.
拓展 子集个数的探究
通过教材第8页例1与练习1题,我们知道可用列举法写出集合的子集,那么求集合的子集是否还有其他方法呢?
阅读下表,找出规律并填空:
集合
元素个数
所有子集
子集个数
{a}
1个
⌀,{a}
2 个
{a,b}
2个
⌀,{a},{b},{a,b}
4 个
{a,b,c}
3个
⌀,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
8 个
【问题探究】
1.你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?
【提示】“元素个数”与“子集个数”之间的关系是:设该集合中有n个元素,则该集合的子集个数为2n.
2.如果一个集合中有n个元素,你能写出计算它的所有子集、真子集和非空真子集数目的公式吗(用n表达)?
【提示】子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.
【迁移应用】
1.已知集合A={0,1},则集合A的真子集有( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
【答案】A
【解析】根据有n个元素的集合的真子集有(2n-1)个,集合A中有2个元素,得其真子集个数为22-1=3.故选A.
2.已知集合A={(x,y)|4x+3y-12<0,x∈N*,y∈N*},则集合A的子集的个数为( )
A.3 B.4
C.7 D.8
【答案】D
【解析】用列举法表示集合A,得A={(1,1),(1,2),(2,1)},则集合A的子集的个数为23=8.
题型一 集合间关系的判断
解题贴士:判断集合间关系的常用方法
【例1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.
【变式1】已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.
【变式2】(2026·湖南长沙·二模)已知集合,,则M与N的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】已知集合,
因为任何数的平方都大于等于0,要使成立,则必须满足,
即,,所以集合,集合M中的元素是一个点.
集合,集合N中的元素是两个数0和1.
所以集合M与集合N没有公共元素,即.
【变式3】(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知集合,,则的关系满足( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于,;
对于,;
对于,.
因,则,则表示偶数,故易得.故选D.
题型二 确定有限集合的子集、真子集及其个数
解题贴士:1.求集合子集、真子集个数的3个步骤
2.与子集、真子集个数有关的3个结论
假设集合A中含有n个元素,则有:
(1)A的子集的个数为2n个;
(2)A的真子集的个数为2n-1个;
(3)A的非空真子集的个数为2n-2个.
【例2】(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)已知集合,则的子集个数为( )
A.8 B.16 C.32 D.64
【答案】B
【解析】因为集合,则,
所以集合的子集个数为.故选:B.
【变式1】(2026·贵州六盘水·一模)集合的子集的个数为( )
A.64 B.16 C.6 D.4
【答案】A
【解析】由题意且,的值可以为:,所以有6个元素.
故集合的子集有:个.
【变式2】(25-26高一上·山东·期中)已知,则满足条件的集合的个数为( )
A.1 B.3 C.4 D.7
【答案】B
【解析】由题意,当集合中有四个个元素时,集合,
当集合中有三个元素时, 集合或,即满足条件的集合的个数为3. 故选:B.
【变式3】(25-26高一上·山西太原·阶段检测)若且则称非空集合为“和谐集”.已知集合,则集合的子集中“和谐集”的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】根据题意可知,当时,,所以不是“和谐集”中的元素;
当时,;当时,;当时,;
所以是“和谐集”中的一组元素;
当时,,当时,无意义,所以不是“和谐集”中的元素;
综上可知,集合的子集中“和谐集”的个数只有1个,即,故选B
题型三 空集的性质及其应用
【例3】设集合,若A为空集,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,原不等式为,A为空集;
当时,因为A为空集所以无解,
只需满足,解得,综上实数的取值范围是,故选D
【变式1】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)下列关系中,①;②;③;④;⑤,⑥,其中正确的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【解析】表示正整数集,,①正确;
是有理数集,是无理数,,②错误;
集合中的元素是,元素是一个方程,而是一个数,
,③错误;
中不含有元素,,④错误;
是任何一个集合的子集,,⑤正确;
是整数集,中的0是整数,,⑥正确.故选:A.
【变式2】(24-25高一上·山西大同·阶段检测)若集合有且仅有1个子集,则a的值可以为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】由集合A有且仅有1个子集可知,A是,
当时,,不符合题意;
当时,由可得.故选:C.
【变式3】(21-22高一上·全国·课后作业)已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意,二次方程无解,故,解得.故选:D
题型四 韦恩图的应用
【例4】下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,又,所以,选项B符合,故选:B.
【变式】已知全集,则正确表示集合和关系的韦恩()图是 (填序号).
【答案】②
【解析】由N={x|x2+x=0},得N={﹣1,0}.∵M={﹣1,0,1},∴N⊊M,
题型五 由集合相等求参数
解题贴士:由集合相等求参数的方法
解决由两集合相等求参数问题的关键是明确“两集合相等即两集合中所含元素完全相同,且与元素排列顺序无关”,利用分类讨论的思想方法呈现所有可能的对应情况即可.另外,需注意检验所求参数的值是否满足题中的限制条件,以及是否满足集合中元素的互异性.
【例5】(2026·江西九江·模拟预测)已知为实数,集合,且,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】因为,所以或,
解得,或,(不符合集合元素的互异性,舍去)所以.
【变式1】(25-26高一上·江苏泰州·期末)设集合,,若,则的值为()
A. B. C. D.或
【答案】B
【解析】由题意,根据集合元素的互异性可知,,因为,所以,
又因为,所以或,
若,则,此时,,
因为,所以,解得,此时,,满足题意;
若,则,此时,,
因为,所以,即,又因为且,所以此种情况无解;
综上所述,,
所以.故选:B
【变式2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知集合,若,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,
当时,则,所以,得,
此时;
当时,则,所以,所以,所以,则,
此时,
综上所述,实数的取值集合为.故选:B.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知集合A=,B={0,,1}(a,b∈R),若A=B,则________.
【答案】1
【解析】集合A=,B={0,,1}(a,b∈R).由A=B,
得①解得此时集合A中,=0与元素0重复,,违反互异性;
②解得,此时A=B=,符合题意.
综上,,所以.
题型六 已知包含关系求参数
解题贴士:应用集合关系求参数的4个步骤
【例6】(2026·山东烟台·二模)已知集合,,若,则实数的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【解析】由,得或,
若,则,,满足,
若,则或,
时,,,满足,
时,,不满足集合元素的互异性,
综上,或.
【变式1】(2026高一·全国·专题练习)已知集合,,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,解得或,所以.
因为,所以或,解得或或.
经检验:当时,与集合中元素的互异性矛盾.
所以实数的取值集合为.
【变式2】(25-26高三上·安徽阜阳·期末)已知集合,,若,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知集合,,,
则需要满足集合中元素都在中,可得,故C正确.
故选:C.
【变式3】(2026高一·全国·专题练习)已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】由题意,因集合或 ,,
则或,即或,
即实数的取值范围是
【变式4】(25-26高三下·贵州·阶段检测)设集合 ,且 ,则实数的取值集合为_____.
【答案】
【解析】,
因为,
当,即时,,满足;
当,即时,由可得或,
所以,由 ,
所以或,解得或.
综上所述,实数的取值集合为.
基础通关
一、单选题
1.新高一年级数学人教A版)已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
【答案】B
【解析】由 ,则.
2.(25-26高二下·河南南阳·期末)集合且的非空子集的个数为( )
A.15 B.31 C.32 D.64
【答案】B
【解析】因为,
所以集合有5个元素,故的非空子集个数是.
3.满足条件的集合的个数为( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】B
【解析】由题意得,集合中的元素可能为2,3,4个
当集合中含有两个元素时,可为;
当集合中含有三个元素时,可为,,;
当集合中含有四个元素时,可为,,;
综上所述满足条件的集合的个数为个.
4.(2026·广东广州·模拟预测)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,可得,解得.故选:D.
5.(25-26高二下·湖南长沙·期中)已知集合,则集合的子集个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【解析】解不等式,得,因为,
则集合,所以集合共有个子集.
6.(2026·陕西安康·三模)若,则的真子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】A
【解析】因为,所以,
所以的真子集个数为.
二、多选题
7.(24-25高一上·广西河池·期中)已知集合,则下列集合中哪些是A的子集( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】,解得,集合,
中元素均属于集合,是集合的子集,故A正确;
中有元素不属于集合,不是集合的子集,故B错误;
等于集合,是集合A的子集,故C正确;
中元素均属于集合,是集合的子集,故D正确.
8.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)以下选项正确的是( )
A. B.
C. D.是空集
【答案】BCD
【解析】对于A,因为,故A错误;
对于B,因为空集是任何集合的子集,故B正确;
对于C,因为,故C正确;
对于D,因为,所以,又,所以方程无解,
故是空集,故D正确,故选BCD.
9.(25-26高一上·湖南永州·期中)设集合,集合,若,实数取值的集合,则下列命题正确的为( )
A. B.
C.集合的非空子集为7个 D.集合的子集为4个
【答案】AC
【解析】由题可得:,因为,
当时,;
当时,,则或,解得:或,
所以实数取值的集合,
则,故A正确;B错误;
集合的子集为个,非空子集为个,故C正确,D错误;
故选:AC
10.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知集合,则下列四个结论正确的是( )
A. B.
C.集合B中元素的个数为8 D.集合B的真子集的个数为127
【答案】ABD
【解析】,
∴,,∴ A正确,B正确;
集合有7个元素,C错误;
集合B的真子集的个数为,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
11.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知非空集合,且⫋,则___________
【答案】8
【解析】由题意得,中只有1个元素,则,解得,
当时,,此时,则,
当时,,此时,则,则.
12.(第01讲集合的概念(暑假预习讲义)新高一年级数学人教A版)若集合中有三个元素、、,集合中也有三个元素、、,且,则实数______.
【答案】
【解析】因为集合 和集合 中都恰有三个元素,所以 与各自集合中的另外两个元素均不相同.
又因为 ,且 是两个集合的公共元素,所以 .
两个二元集合相等,分以下两种情况讨论.
① 若 ,,则 ,解得 或 .
当 时,,其中只有两个不同的元素,不符合“集合 中有三个元素”的条件,舍去.
当 时,,符合题意.
② 若 ,,则由第一个等式得 .
代入第二个等式,得 ,所以 .
但将 代入 ,得到 ,矛盾,因此此种情况无解.
综上,.
13.(25-26高一上·广东珠海·阶段检测)满足的集合A共有______个
【答案】63
【解析】问题等价于求集合的真子集个数,故所求为.
14.(25-26高一上·浙江·期末)已知,,若,则所有集合B中全部元素之和为______.
【答案】72
【解析】因为,,
集合B可以为,
所有元素之和为.
四、解答题
15.(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)设集合,.
(1)当时,求的所有子集中的元素之和;
(2)若,求的取值范围.
【解】(1)解:当时,,
对于集合中的每个元素,除该元素外还有个元素,
每个元素有选或不选两种可能,包含它的子集个数为,
故的所有子集中的元素之和为.
(2)解:当,即时,满足.
当,即时,要使成立,需,可得,
综上,的取值范围是或.
素养提升
16.(25-26高一下·安徽合肥·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为集合,
,所以.
17.(2026·河南·一模)已知实数a,b,设,,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【解析】,则集合中元素都在集合中,
若,解得,则集合有两个2,不符合集合中元素的互异性,舍去;
若,方程无解;
由题意知,则必有,
此时,若,则,方程无实数根,
,则或,
当时,,此时;
当时,,此时;
综上可得,.
18.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)已知集合,集合,若为的真子集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则,而后面两不等式等号不会同时成立,故解得.
综上,,即的取值范围是.故选:C.
19.(25-26高一下·江苏苏州·开学考试)已知集合,非空集合,下列条件能够使得的是( )
A. B.
C. D.且
【答案】ACD
【解析】对于选项A,方程,因式分解得,
解得,所以,满足,所以选项A正确;
对于选项B,方程,因式分解得,
解得或,所以,不满足,所以选项B错误;
对于选项C,方程,因式分解得,
解得,所以,满足,所以选项C正确;
对于选项D,因为,所以是方程的解,
所以方程变形为,
因为,所以方程无解,
所以方程有唯一解,
所以,满足,所以选项D正确;
故选:ACD.
20.设集合U={2,3,5,6,9},对其子集引进“势”的概念:①空集的“势”最小;②非空子集的元素越多,其“势”越大;③若两个子集的元素个数相同,则子集中最大的元素越大,子集的“势”就越大,最大的元素相同,则第二大的元素越大,子集的“势”就越大,依次类推.若将全部的子集按“势”从小到大的顺序排列,则排在第23位的子集是 {3,5,9} .
【答案】{3,5,9}
【解析】不含任何元素的子集个数有1个,含有一个元素的子集个数有5个,含有两个元素的子集个数有10个,含有3个元素的子集个数有10个,因为1+5+10+10=26>23,故排在第23位的子集在含有3个元素的子集中,第26位的子集为{5,6,9},第25位的子集为{3,6,9},第24位的子集为{2,6,9},第23位的子集为{3,5,9}.
迁移创新
21.已知集合A={x||x-a|=4},集合B={1,2,b}.
(1)是否存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B?若存在,求出对应的a值;若不存在,说明理由;
(2)若A⊆B成立,求出对应的实数对(a,b).
【解】(1)对于任意实数b都有A⊆B,当且仅当集合A中的元素为1,2时成立.
∵A={a-4,a+4},
∴或
解方程组可知无解.
∴不存在实数a,使得对于任意实数b都有A⊆B.
(2)由(1)易知,若A⊆B,
则或
或或
解得或或或
则所求实数对为(5,9)或(6,10)或(-3,-7)或(-2,-6).
22.若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“全食”;若两个集合有公共元素,但互不为对方子集,则称两个集合构成“偏食”.设4∈{-a,,a2},则满足条件的所有a组成的集合为A,集合B=.
(1)求集合A;
(2)若A,B两个集合可以构成“全食”或“偏食”,求实数b的值.
【解】(1)由题意可知,=|a|≠-a,故a>0,
所以=4或a2=4,解得a=4或a=2,
故A={4,2}.
(2)当b=0时,B=∅,则满足B是A的真子集,此时A与B构成“全食”;
当b>0时,B=,此时A与B无法构成“全食”,可构成“偏食”,
则=4或=2,解得b=1或b=2.
故b的值为0或1或2.
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