内容正文:
1.2集合间的基本关系
一、核心概念梳理
1.子集
定义:对任意 x∈A,都有 x∈B,则称 A 是 B 的子集,记作A⊆B(或 B⊇A)
读法:“A 包含于 B” 或 “B 包含 A”
关键点:①任何一个集合都是它本身的子集:A⊆A
②空集是任何集合的子集:∅⊆A
2. 真子集
定义:若 A⊆B,且存在至少一个元素 xϵ B但 x ∉A,则称 A 是 B 的真子集,记作A⊊B(或 A⊂B)
逻辑关系:A⊊B⟺A⊆B 且 A≠B
举例: {1,2} ⊊{1,2,3} {1,2}⊆{1,2}
3. 集合相等
定义:若 A⊆B且 B⊆A,则 A = B
本质:两个集合的元素完全相同
举例:{x∣}={-1,1},{1,2,3}={3,2,1}(顺序无关)
4. 空集∅
特殊规定:∅⊆A(任何集合),∅⊊A(A≠∅)
易错点:∅不是“没有”,而是一个不含任何元素的集合
2、 常用结论与性质总结
1. A⊆A
2. 若 A⊆B,B⊆C,则 A⊆C
3. 若 A⊆B,B⊆A,则 A=B
4. 空集是唯一的
5.
含有 n个元素的集合,子集个数为 ,真子集个数为,非空真子集个数为
三、易错点与“考试坑”
易错点 1:混淆“属于”和“包含”
正确:1∈{1,2},{1}⊆{1,2}
错误:{1}∈{1,2},1⊆{1,2}
口诀:数是“∈”,集是“⊆”
易错点 2:忽略空集
题目说“A 是 B 的子集”,必须考虑 A=∅
若 A ⊊B,则 A不能为 B本身
易错点 3:集合的表示形式不同,但实质相同
{x∣}={1,2},不要因为形式不同而判错
四、典型例题精讲
例 1(子集个数)已知集合,求它的所有子集。
解:子集个数:
子集为:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
真子集:去掉 {a,b,c},共 7 个
例 2(含参集合)已知集合,,若 B⊆A,求实数 a。
解:
情况 1:B=∅,则
情况 2:,则
情况 3:,则
综上:
注意:含参集合题,第一步永远先讨论空集!
一、单选题
1.给出下列关系:①;②;③;④;⑤;⑥.其中正确的是( )
A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.②④⑤ D.②④⑤⑥
【答案】D
【分析】根据元素与集合,集合与之间的关系一一判断即可.
【详解】由于元素与集合之间用或表示,所以①错误,②正确,
由于,集合与集合之间用或等表示,所以③错误,④正确,
根据集合与集合的关系可得⑤,⑥均正确,
所以正确的是②④⑤⑥,
故选:D.
2.已知集合,则集合A的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.3 D.1
【答案】B
【分析】根据“若一个集合中有n个元素,则这个集合有个真子集”,即可得出答案.
【详解】真子集的个数为.
故选:B.
3.设集合,若,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为集合,,
所以,所以.
4.下列关系:①;②;③;④;⑤,正确的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用数集符号的意义,元素与集合的关系,空集的性质判断作答.
【详解】对于①,R表示实数集,是实数,所以,故①正确;
对于②,N表示自然数集,,故②错误;
对于③,Q表示有理数集,是无理数,所以,故③错误;
对于④,N表示自然数集,,故④错误;
对于⑤,空集是任何集合的子集,所以正确,故⑤正确.
综上,①⑤正确,②③④错误,所以正确的个数为2.
故选:D.
5.下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据空集的定义和相关性质逐项分析判断即可.
【详解】因为空集不含任何元素,且空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,
所以,,,不是的子集,故ABD错误,C正确;
故选:C.
6.已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据子集的定义,由元素和集合的关系求解.
【详解】由可知,解得.此时,符合要求.
所以.
7.已知集合,,若,则实数( )
A.0 B.1 C.0或1 D.2
【答案】A
【详解】由,得或,解得或.
当时,,,,符合题意,
当时,A不满足元素互异性,不符合题意,所以.
8.已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对于选项A, ,这是存在性命题,只需找到一个且的元素即可,例如,满足 且,故选项A正确;
对于选项B, ,这是存在性命题,因集合是集合的真子集,故不存在集合中的元素不属于集合,故选项B错误;
选项C, ,这是全称量词命题,要求所有集合中的元素都不属于集合,而属于集合,也属于集合,故选项C错误;
选项D,,,这是全称量词命题,要求所有集合中的元素都属于集合,而属于集合,但不属于集合,故选项D错误.
9.已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
【答案】B
【分析】由集合的子集的定义求解即可.
【详解】由 ,则.
10.集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【分析】先求集合,进而求解.
【详解】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.
11.已知集合A,B,,,,则满足条件的B的个数为( )
A.16 B.32 C.36 D.64
【答案】B
【分析】应用元素和集合关系及集合的包含关系判断求解.
【详解】已知,,且,所以的个数为.
12.集合的真子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,集合有个元素,故集合的真子集个数为.
13.已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对集合分析,当为偶数时,比较它与集合的描述得到与集合的关系;通过整理集合与集合的描述,得到集合与集合的关系,从而得出集合的关系.
【详解】集合,当时,,
当时,,
又集合,,
集合,集合,
,可得,
综上可得
故选:C.
14.集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
【答案】A
【分析】由题意可得,,,即可得答案.
【详解】集合,
,
所以,
,
,
所以⫋.
故选:A
15.已知实数a,b,设,,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【详解】,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,.
二、填空题
16.已知集合,若,则__,__.
【答案】 5 6
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【详解】因为,
所以一元二次方程的两个实数根为,
所以有.
17.设,,若是的真子集,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【详解】因为是的真子集且,所以或 ,
解得,即的取值范围是.
18.已知集合A=,B={0,,1}(a,b∈R),若A=B,则________.
【答案】1
【分析】根据集合相等的定义求得后可得结论.
【详解】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.
19.设a,,若集合,则______.
【答案】0
【分析】根据集合相等的定义,结合集合元素的互异性,推导出、的值后代入所求式子计算.
【详解】因为右侧集合中有,分母不能为0,故,
两个集合相等,左侧集合必须含元素0,结合,得:,即 ,因此,
此时左侧集合为,右侧集合为,集合元素对应相等,可得,,
此时,符合条件.
所以.
20.已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】由集合包含关系结合题设可得答案.
【详解】由题意,因集合或 ,,
则或,即或,
即实数的取值范围是
三、解答题
21.设全集,集合,非空集合.
(1)若A是B的真子集,求实数a的取值范围;
(2)若B是A的子集,求实数a取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据A是B的真子集,即可解出;
(2)根据B是A的子集,即可解出.
【详解】(1)因为A是B的真子集,
则,等号不能同时取到,
所以;
(2)因为B是A的子集,
因为,则,又,
所以.
22.已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解一元二次方程即可求解;
(2)由可得,解得,进而得到,再根据包含关系求解即可.
【详解】(1)当时,得,解得或,
所以.
(2)因为,所以,解得,
所以.
因为,所以,解得,
所以b的取值范围是.
23.已知全集,,.
(1)当时,求;
(2)若,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出集合,再根据交集的概念即可求出;
(2)分和两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)当时,,,
根据交集的概念可得
(2)当,即时,,满足;
当,即时,,解得,故,
综上,m的取值范围为.
24.已知集合,集合
(1)求的真子集
(2)若,求的值.
【答案】(1),,
(2),或
【分析】(1)解方程得集合,再求真子集;
(2)因为,所以,分和进行求解.
【详解】(1)解方程得,或
因此集合,
其真子集为,,,共3个.
(2)因为,所以,
①当时,,此时符合题意
②当时,因为,此时易知
要使得,即或,解得,或.
综上所述,要使得,则,或.
25.设集合,.
(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)或
(2)
【分析】(1)由,对集合进行分类讨论:①若,②若为,,③若,由此求得的值即可.
(2)先化简集合,,再由 ,能求得的值.
【详解】(1)集合,,
由题意,
①若,则,则;
②若或,则
解得:,将代入方程得:得:,
即符合要求;
③若,则,即
即的两根分别为、0,
则有且,则.
综上所述,实数的取值范围是或.
(2),,
则,即 ,
即0和是方程的两根,
,,
解得:或(舍去),
故.
1
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1.2集合间的基本关系
一、核心概念梳理
1.子集
定义:对任意 x∈A,都有 x∈B,则称 A 是 B 的子集,记作A⊆B(或 B⊇A)
读法:“A 包含于 B” 或 “B 包含 A”
关键点:①任何一个集合都是它本身的子集:A⊆A
②空集是任何集合的子集:∅⊆A
2. 真子集
定义:若 A⊆B,且存在至少一个元素 xϵ B但 x ∉A,则称 A 是 B 的真子集,记作A⊊B(或 A⊂B)
逻辑关系:A⊊B⟺A⊆B 且 A≠B
举例: {1,2} ⊊{1,2,3} {1,2}⊆{1,2}
3. 集合相等
定义:若 A⊆B且 B⊆A,则 A = B
本质:两个集合的元素完全相同
举例:{x∣}={-1,1},{1,2,3}={3,2,1}(顺序无关)
4. 空集∅
特殊规定:∅⊆A(任何集合),∅⊊A(A≠∅)
易错点:∅不是“没有”,而是一个不含任何元素的集合
2、 常用结论与性质总结
1. A⊆A
2. 若 A⊆B,B⊆C,则 A⊆C
3. 若 A⊆B,B⊆A,则 A=B
4. 空集是唯一的
5.
含有 n个元素的集合,子集个数为 ,真子集个数为,非空真子集个数为
三、易错点与“考试坑”
易错点 1:混淆“属于”和“包含”
正确:1∈{1,2},{1}⊆{1,2}
错误:{1}∈{1,2},1⊆{1,2}
口诀:数是“∈”,集是“⊆”
易错点 2:忽略空集
题目说“A 是 B 的子集”,必须考虑 A=∅
若 A ⊊B,则 A不能为 B本身
易错点 3:集合的表示形式不同,但实质相同
{x∣}={1,2},不要因为形式不同而判错
四、典型例题精讲
例 1(子集个数)已知集合,求它的所有子集。
解:子集个数:
子集为:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
真子集:去掉 {a,b,c},共 7 个
例 2(含参集合)已知集合,,若 B⊆A,求实数 a。
解:
情况 1:B=∅,则
情况 2:,则
情况 3:,则
综上:
注意:含参集合题,第一步永远先讨论空集!
一、单选题
1.给出下列关系:①;②;③;④;⑤;⑥.其中正确的是( )
A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.②④⑤ D.②④⑤⑥
2.已知集合,则集合A的真子集的个数是( )
A.8 B.7 C.3 D.1
3.设集合,若,则的取值范围( )
A. B. C. D.
4.下列关系:①;②;③;④;⑤,正确的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
5.下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
6.已知集合,,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.已知集合,,若,则实数( )
A.0 B.1 C.0或1 D.2
8.已知集合 ,则( )
A. B. C. D.
9.已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
10.集合 的真子集的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
11.已知集合A,B,,,,则满足条件的B的个数为( )
A.16 B.32 C.36 D.64
12.集合的真子集个数为( )
A. B. C. D.
13.已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
14.集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
15.已知实数a,b,设,,若,则( )
A.1 B. C. D.
二、填空题
16.已知集合,若,则__,__.
17.设,,若是的真子集,则实数的取值范围是_________.
18.已知集合A=,B={0,,1}(a,b∈R),若A=B,则________.
19.设a,,若集合,则______.
20.已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
三、解答题
21.设全集,集合,非空集合.
(1)若A是B的真子集,求实数a的取值范围;
(2)若B是A的子集,求实数a取值范围.
22.已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
23.已知全集,,.
(1)当时,求;
(2)若,求m的取值范围.
24.已知集合,集合
(1)求的真子集
(2)若,求的值.
25.设集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若 ,求实数a的取值范围
1
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