摘要:
**基本信息**
聚焦集合间基本关系,通过7类常考题型系统覆盖概念理解与参数应用,形成从基础到综合的递进训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常考题型·精准突破|7类题型,每类3-6题|覆盖包含关系判断、子集(个数)求解、集合相等及参数问题,突出高频(包含关系)、重点(空集)、难点(参数)|以集合关系概念为核心,从定性判断(包含、相等)到定量计算(子集个数),再到动态应用(参数求解),构建“概念-运算-应用”逻辑链|
|综合攻坚·知能拔高|选择9题+填空3题+解答3题|融合多知识点,含多选、开放题及分层设问,强化知识迁移与综合应用|承接基础题型,通过复杂情境(如集合嵌套、含参讨论)提升逻辑推理与数学抽象能力,体现数学思维的严谨性|
内容正文:
专题01 集合间的基本关系
常考题型·精准突破
题型01 判断两个集合的包含关系(高频)
题型02 求集合的子集(真子集)
题型03 判断集合的子集(真子集)的个数
题型04 判断两个集合是否相等
题型05 利用两个集合相等求参数
题型06 利用集合的包含关系求参数(难)
题型07 空集的相关问题(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型01 判断两个集合的包含关系
1.下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各式:①1∈{0,1,2};②Ø{0,1,2};③{1}∈{0,1,2};④{0,1,2}={2,0,1},其中错误的个数是( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
3.(25-26高一上·河北邯郸·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.已知集合,则( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)若集合,则A,B,C之间的关系是( )
A. B. C. D.
◆题型02 求集合的子集(真子集)
1.已知集合,则下列集合中是集合的真子集的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·浙江宁波·期末)已知集合,则的所有子集中的元素之和为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·北京朝阳·期末)已知集合,,则的子集可以是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一下·四川成都·期中)已知集合,集合,则满足关系的所有集合为__________________
◆题型03 判断集合的子集(真子集)的个数
1.已知集合,则集合的子集的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
2.(2026·河南·统考模拟预测)已知集合,则集合的所有非空真子集的个数是( )
A.6 B.7 C.14 D.15
3.(25-26高一上·全国·阶段检测)已知集合,且满足,则集合A的子集个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知集合A={1,2},B={x|0<x<5,x∈N},则满足ACB的集合C的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.(2026河北邢台高一期末)已知集合有且仅有两个子集,则的取值集合为___________.
6.(25-26高一上·云南昭通·期中)(多选)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则有两个子集
C.若中只有一个元素,则
D.不可能为
◆题型04 判断集合是否相等
1.(25-26高一上·湖北·阶段检测)下列表述中正确的是( )
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.(2026·广东·模拟预测)已知集合不为正有理数为无理数,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·福建福州·期中)下列四组中,表示相等集合的是( )
A. B.
C. D.
5.(多选)(25-26高二下·江西上饶·期末)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
◆题型05 利用两个集合相等求参数
1.(2026·江苏徐州·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2026高一·全国·专题练习)若集合中有三个元素、、,集合中也有三个元素、、,且,则实数______.
3.(25-26高三·全国·一轮复习)已知a,,若,则______.
◆题型06 利用集合的包含关系求参数
1.(25-26高一上·福建宁德·期末)设,,,若,则实数a的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
2.(25-26高三下·云南玉溪·开学考试)集合,,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
3.(2026·广东江门·二模)已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·湖南怀化·期末)若,则实数的值为__________.
5.(25-26高一上·广东·期末)已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
◆题型07 空集的相关问题
1.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)下列集合中表示空集的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)如果集合,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(多选)(25-26高一上·江苏·阶段检测)关于两个集合间关系的叙述,以下选项正确的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·上海·阶段检测)集合为空集,则实数的取值范围是___________
6.(25-26高一上·广东·阶段检测)记集合,.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
综合攻坚·知能拔高
一、选择题
1.(25-26高一上·甘肃白银·阶段检测)下列式子中正确的个数是( )
(1) (2) (3) (4)
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(25-26高三上·河北衡水·期中)设,,则( )
A. B. C. D.
3.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
4.已知集合,则M的非空子集的个数是( )
A.15 B.16
C.7 D.8
5.已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0}.若BA,则实数a的所有可能取值的集合为( )
A. {-1} B. {1}
C. {-1,1} D. {-1,0,1}
6.(25-26高一上·上海·期中)满足 的所有集合的个数是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)(多选)下列关系表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8.集合或,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(25-26高一上·浙江·期中)(多选)已知集合有且仅有2个子集,则实数可以取的值为( )
A. B.0 C. D.1
二、填空题
10.(25-26高一上·广西河池·期中)__________________________________________________
11.(2026高一·全国·专题练习)已知集合,若,则__,__.
12.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a}.若A是B的真子集,则a的取值范围是____;若B是A的子集,则a的取值范围是___.
3、 解答题
13.(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.
14.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)设集合,.
(1)若集合B中有两个大于0的元素,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
15.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知:集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若A和B有且只有一个是,求实数a的取值范围.
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专题01 集合间的基本关系
常考题型·精准突破
题型01 判断两个集合的包含关系(高频)
题型02 求集合的子集(真子集)
题型03 判断集合的子集(真子集)的个数
题型04 判断两个集合是否相等
题型05 利用两个集合相等求参数
题型06 利用集合的包含关系求参数(难)
题型07 空集的相关问题(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型01 判断两个集合的包含关系
1.下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】空集是任何集合的子集,所以正确,本题正确选项:A
2.下列各式:①1∈{0,1,2};②Ø{0,1,2};③{1}∈{0,1,2};④{0,1,2}={2,0,1},其中错误的个数是( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】对于①,由元素与集合的关系的可得正确;对于②,由空集是任何集合的子集知正确;对于③,根据集合间的关系知不正确;对于④,由于集合的元素具有无序性知正确。故错误的结论为③。选A。
3.(25-26高一上·河北邯郸·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据子集、真子集的定义以及元素与集合的关系求解.
【详解】,
,,故A错误;
又,,故B错误;
,故C正确,D错误.
故选:C.
4.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意知,,
所以.
故选:B.
5.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)若集合,则A,B,C之间的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别将集合表示为,和即可得结果.
【详解】∵,
,
显然,
故选:B.
◆题型02 求集合的子集(真子集)
1.已知集合,则下列集合中是集合的真子集的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对A,两集合相等,故A选项不是集合A的真子集,
对B,由真子集定义知,是集合A的真子集,
C和D选项的集合里含有不属于集合A的元素,故C,D错误,
故选:B.
2.(25-26高二下·浙江宁波·期末)已知集合,则的所有子集中的元素之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的子集直接求解即可.
【详解】由题知,的所有非空子集为,
所以以上集合所有元素之和为.
3.(24-25高一上·北京朝阳·期末)已知集合,,则的子集可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求解一元二次不等式得到集合,再计算集合与的交集,最后逐一判断各选项是否为该交集的子集.
【详解】,所以,ABC选项均不符合题意;
选项D,因为,所以是的子集,正确.
4.(25-26高一下·四川成都·期中)已知集合,集合,则满足关系的所有集合为__________________
【答案】
【详解】因为,,,
所以集合可以为
◆题型03 判断集合的子集(真子集)的个数
1.已知集合,则集合的子集的个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】D
【详解】集合,
则集合A的子集有:,共8个,
所以集合A的子集的个数为8.
故选:D
2.(2026·河南·统考模拟预测)已知集合,则集合的所有非空真子集的个数是( )
A.6 B.7 C.14 D.15
【答案】A
【详解】因为,
所以集合的元素个数为,
因此集合的所有非空真子集的个数是,
故选:A
3.(25-26高一上·全国·阶段检测)已知集合,且满足,则集合A的子集个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】因为集合,,
所以,解得,
因此,,则A的子集有(个).
故选:D.
4.已知集合A={1,2},B={x|0<x<5,x∈N},则满足ACB的集合C的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】D
【解析】由题可知,集合B={1,2,3,4},满足ACB的集合C可以为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},所以集合C的个数为4.
5.(2026河北邢台高一期末)已知集合有且仅有两个子集,则的取值集合为___________.
【答案】
【详解】由题意,集合有且仅有两个子集,则集合只有一个元素,
当时,,解得,符合题意;
当时,,解得或,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意.
综上所述,的取值集合为.
故答案为:.
6.(25-26高一上·云南昭通·期中)(多选)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则有两个子集
C.若中只有一个元素,则
D.不可能为
【答案】AB
【分析】利用元素与集合关系求解判断A;求出集合判断B;根据集合中元素的个数求出参数的值或取值范围,可判断CD选项.
【详解】对于A,由,得,解得,A正确;
对于B,由,得,解得,集合有两个子集,B正确;
对于C,若集合只有一个元素,
当时,,合乎题意,
当时,则有,解得,
故当中只有一个元素时,或,C错误;
对于D,当时,则关于的方程无实数解,
所以,解得,
故当时,,D错误.
故选:AB.
◆题型04 判断集合是否相等
1.(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
【分析】根据集合与元素的关系依次判断各选项即可.
【详解】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
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
【分析】对于A,根据集合元素的无序性判断;对于B,根据特征元素判断;对于C,根据集合相等的定义判断;对于D,根据集合相等的定义判断.
【详解】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.(2026·广东·模拟预测)已知集合不为正有理数为无理数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先理解集合中的元素,从而可判定集合的关系.
【详解】由条件得,即集合由无理数、负有理数和0构成,
所以是集合的真子集.
故选:B.
4.(25-26高一上·福建福州·期中)下列四组中,表示相等集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用相等集合的定义逐一判断可得.
【详解】对于A,两集合表示点的坐标不同,不是同一个集合,故A错误;
对于B,两集合元素相同,是相等集合,故B正确;
对于C,集合中有元素,集合为空集,不是相等集合,故C错误;
对于D,集合表示抛物线上的点,集合为数集,故D错误.
故选:B
5.(多选)(25-26高二下·江西上饶·期末)下列说法不正确的是( )
A.10以内质数集合:
B.
C.的解集:
D.与是同一个概念
【答案】CD
【分析】根据集合的定义及集合中元素所具有的性质,即可对四个选项进行判断.
【详解】10以内的质数有2,3,5,7,所以A正确;
集合中的元素具有无序性的性质,所以B正确;
集合中元素具有互异性的性质,正确解集为,所以C选项错误;
是元素,是集合,概念不同,所以D选项错误.
◆题型05 利用两个集合相等求参数
1.(2026·江苏徐州·模拟预测)已知集合,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由集合相等可得一元二次方程的两个根,再由根与系数的关系可得,进而可得所求值.
【详解】已知 ,,所以一元二次方程 的两个根就是 和.
设一元二次方程的两根为,则: ,,
所以,即,因此
2.(2026高一·全国·专题练习)若集合中有三个元素、、,集合中也有三个元素、、,且,则实数______.
【答案】
【分析】两个集合相等且都有三个元素,又都含有元素 ,所以除去公共元素 后,剩余两个元素组成的集合也相等.对两个二元集合的元素对应关系分类讨论,并结合集合元素的互异性检验所得结果.
【详解】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,.
3.(25-26高三·全国·一轮复习)已知a,,若,则______.
【答案】
【分析】利用集合相等可得,代值求解即可.
【详解】由已知得,则,所以,
于是,即或,
又由集合中元素的互异性知应舍去,故,
所以.
◆题型06 利用集合的包含关系求参数
1.(25-26高一上·福建宁德·期末)设,,,若,则实数a的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据子集的定义即可求解.
【详解】,,,
,,,解得,即,,符合题意.
故选:B.
2.(25-26高三下·云南玉溪·开学考试)集合,,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知,集合,,可得.
所以的取值范围是.
3.(2026·广东江门·二模)已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】集合,,
当时,,满足,因此,
当时,由,得,解得,
所以的取值范围是.
4.(25-26高一上·湖南怀化·期末)若,则实数的值为__________.
【答案】0
【分析】由条件结合集合包含关系的定义可得,列方程求,利用集合元素的互异性排除增根即可..
【详解】因为,所以,
故或,解得或,
当时:,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当时:,,满足条件,
故答案为:
5.(25-26高一上·广东·期末)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.
◆题型07 空集的相关问题
1.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)下列集合中表示空集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据空集的定义,逐项判别,可得答案.
【详解】对于A,因为,不为空集,故A错误;
对于B,因为,不为空集,故B错误;
对于C,因为,不为空集,故C错误;
对于D,因为,所以无解,
所以,故D正确.
故选:D.
2.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)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.
3.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)如果集合,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式无解,即可对讨论求解.
【详解】若,则不等式无解,
当时,显然不成立,符合题意,
当时,则且,解得,
综上可得,
故选:B
4.(多选)(25-26高一上·江苏·阶段检测)关于两个集合间关系的叙述,以下选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据空集概念和集合间的关系求解即可.
【详解】是以空集为元素的集合有且只有一个元素就是空集,根据空集是任何集合的子集所以A,C正确.
故选:AC
5.(25-26高一上·上海·阶段检测)集合为空集,则实数的取值范围是___________
【答案】
【分析】根据集合为空集,由方程无解得解.
【详解】由可得,
当,即时,方程无解,即为空集.
故答案为:
6.(25-26高一上·广东·阶段检测)记集合,.
(1)若,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件,列不等式求的范围;
(2)分,两种情况,结合条件列不等式求的范围;
【详解】(1)由,得,解得或,
故的取值范围是.
(2)当时题设显然成立,此时有,解得;
当时,有,解得或.
综上的取值范围是.
综合攻坚·知能拔高
一、选择题
1.(25-26高一上·甘肃白银·阶段检测)下列式子中正确的个数是( )
(1) (2) (3) (4)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据空集的特殊性以及集合和元素,集合和集合之间的子集关系一一判断即可.
【详解】对(1),,正确;
对(2),,不对;
对(3),,正确;
对(4),,表述错误,前者为元素,后者为集合,不可以用子集符号连接;
则共有2个正确.
故选:B.
2.(25-26高三上·河北衡水·期中)设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知有,进而分析集合间的包含关系.
【详解】由题设,其中表示奇数,
而中,故.
故选:A
3.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.
4.已知集合,则M的非空子集的个数是( )
A.15 B.16
C.7 D.8
【答案】C
【解析】M={1,2,3},所以M的非空子集为共7个,故选C.
5.已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0}.若BA,则实数a的所有可能取值的集合为( )
A. {-1} B. {1}
C. {-1,1} D. {-1,0,1}
【答案】 D
【解析】 当B=Ø时,a=0,此时BA.
当B≠Ø时,则a≠0,所以B=.
又BA,所以-∈A,所以a=±1.
综上可知,实数a的所有可能取值的集合为{-1,0,1}.
6.(25-26高一上·上海·期中)满足 的所有集合的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先确定,再由题意可得,其中集合为集合的子集,从而可得结果.
【详解】由,得.
设集合为集合的子集,则集合可能为:,共种.
由题意,集合,所以集合共有个,
分别为:.
7.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)(多选)下列关系表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据集合与集合的包含、相等关系逐项判断即可.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B对;
对于C选项,,C对;
对于D选项,是数集,为点集,这两个集合不相等,D错.
故选:BC.
8.集合或,,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为或,,
当时,此时,符合题意;
当时,
若则,因为,
所以,解得,又,所以,
若则,因为,
所以,解得,又,所以,
综上可得,即实数的取值范围是.
故选:C
9.(25-26高一上·浙江·期中)(多选)已知集合有且仅有2个子集,则实数可以取的值为( )
A. B.0 C. D.1
【答案】ABC
【分析】根据子集个数可知集合只有一个元素,分和讨论即可.
【详解】因为集合只有两个子集,所以该集合恰有1个元素,
即:方程有且仅有1个解或有两个相等的实数解,
则当时,方程有一个解;
当时,,即:时,方程有1个解,
故或时,方程有1个解.
故选:ABC.
二、填空题
10.(25-26高一上·广西河池·期中)__________________________________________________
【答案】
【详解】空①:已知左侧集合为,右侧集合为.,故空①应填入符号.
空②:左侧是,右侧集合是,不包含任何元素,所以,故空②应填入符号.
空③:左侧集合为,右侧集合为.根据空集的性质,是任何集合的子集,所以故空③应填入符号.
空④:左侧集合为,右侧集合为.当时,有序对与不相等,因此两个集合不相等,故空④应填入符号.
空⑤:左侧元素为,右侧为自然数集.属于自然数集,因此,故空⑤应填入符号.
11.(2026高一·全国·专题练习)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.
12.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a}.若A是B的真子集,则a的取值范围是____;若B是A的子集,则a的取值范围是___.
【答案】{a|a>2} {a|a≤2}
【解析】 若A是B的真子集,即A⫋B,则a>2,
即a的取值范围是{a|a>2}.
若B是A的子集,即B⊆A,则a≤2,即a的取值范围是{a|a≤2}.
3、 解答题
13.(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.
【答案】(1)1536
(2)或
【分析】(1)由题知,进而根据集合中的每个元素包含它的子集个数为计算求解即可;
(2)分与两种情况讨论求解即可.
【详解】(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.
14.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)设集合,.
(1)若集合B中有两个大于0的元素,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)实数a的取值范围为
(2)实数a的取值范围为
【分析】(1)由题意可得有两个不等正根,由根与系数的关系求解即可;
(2)由题意可得或或或;分类讨论求解即可.
【详解】(1)因为集合B中有两个大于0的元素,所以有两个不等正根,
所以,解得,
所以实数a的取值范围为;
(2)由,可得,解得或,
因为,所以或或或;
当时,,解得;
当时,,无解,故舍去;
当时,,解得;
当时,,无解,故舍去;
综上所述:实数a的取值范围为.
15.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知:集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若A和B有且只有一个是,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)(2)根据给定条件,利用空集的意义,结合一元二次方程判别式列出不等式组并求解即得.
【详解】(1)由,得,解得,
所以实数a的取值范围是.
(2)由A和B有且只有一个是,得且或且,
则有或,解得或,
所以实数a的取值范围是或.
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专题01 集合间的基本关系
常考题型·精准突破
◆题型01 判断两个集合的包含关系
1.
【答案】A
【解析】空集是任何集合的子集,所以正确,本题正确选项:A
2.
【答案】A
【解析】对于①,由元素与集合的关系的可得正确;对于②,由空集是任何集合的子集知正确;对于③,根据集合间的关系知不正确;对于④,由于集合的元素具有无序性知正确。故错误的结论为③。选A。
3.
【答案】C
【分析】根据子集、真子集的定义以及元素与集合的关系求解.
【详解】,
,,故A错误;
又,,故B错误;
,故C正确,D错误.
故选:C.
4.
【答案】B
【详解】由题意知,,
所以.
故选:B.
5.
【答案】B
【分析】分别将集合表示为,和即可得结果.
【详解】∵,
,
显然,
故选:B.
◆题型02 求集合的子集(真子集)
1.
【答案】B
【详解】对A,两集合相等,故A选项不是集合A的真子集,
对B,由真子集定义知,是集合A的真子集,
C和D选项的集合里含有不属于集合A的元素,故C,D错误,
故选:B.
2.
【答案】D
【分析】根据集合的子集直接求解即可.
【详解】由题知,的所有非空子集为,
所以以上集合所有元素之和为.
3.
【答案】D
【分析】先求解一元二次不等式得到集合,再计算集合与的交集,最后逐一判断各选项是否为该交集的子集.
【详解】,所以,ABC选项均不符合题意;
选项D,因为,所以是的子集,正确.
4.
【答案】
【详解】因为,,,
所以集合可以为
◆题型03 判断集合的子集(真子集)的个数
1.
【答案】D
【详解】集合,
则集合A的子集有:,共8个,
所以集合A的子集的个数为8.
故选:D
2.
【答案】A
【详解】因为,
所以集合的元素个数为,
因此集合的所有非空真子集的个数是,
故选:A
3.
【答案】D
【详解】因为集合,,
所以,解得,
因此,,则A的子集有(个).
故选:D.
4.
【答案】D
【解析】由题可知,集合B={1,2,3,4},满足ACB的集合C可以为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},所以集合C的个数为4.
5.
【答案】
【详解】由题意,集合有且仅有两个子集,则集合只有一个元素,
当时,,解得,符合题意;
当时,,解得或,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意.
综上所述,的取值集合为.
故答案为:.
6.
【答案】AB
【分析】利用元素与集合关系求解判断A;求出集合判断B;根据集合中元素的个数求出参数的值或取值范围,可判断CD选项.
【详解】对于A,由,得,解得,A正确;
对于B,由,得,解得,集合有两个子集,B正确;
对于C,若集合只有一个元素,
当时,,合乎题意,
当时,则有,解得,
故当中只有一个元素时,或,C错误;
对于D,当时,则关于的方程无实数解,
所以,解得,
故当时,,D错误.
故选:AB.
◆题型04 判断集合是否相等
1.
【答案】B
【分析】根据集合与元素的关系依次判断各选项即可.
【详解】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
2.
【答案】C
【分析】对于A,根据集合元素的无序性判断;对于B,根据特征元素判断;对于C,根据集合相等的定义判断;对于D,根据集合相等的定义判断.
【详解】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.
【答案】B
【分析】首先理解集合中的元素,从而可判定集合的关系.
【详解】由条件得,即集合由无理数、负有理数和0构成,
所以是集合的真子集.
故选:B.
4.
【答案】B
【分析】利用相等集合的定义逐一判断可得.
【详解】对于A,两集合表示点的坐标不同,不是同一个集合,故A错误;
对于B,两集合元素相同,是相等集合,故B正确;
对于C,集合中有元素,集合为空集,不是相等集合,故C错误;
对于D,集合表示抛物线上的点,集合为数集,故D错误.
故选:B
5.
【答案】CD
【分析】根据集合的定义及集合中元素所具有的性质,即可对四个选项进行判断.
【详解】10以内的质数有2,3,5,7,所以A正确;
集合中的元素具有无序性的性质,所以B正确;
集合中元素具有互异性的性质,正确解集为,所以C选项错误;
是元素,是集合,概念不同,所以D选项错误.
◆题型05 利用两个集合相等求参数
1.
【答案】B
【分析】由集合相等可得一元二次方程的两个根,再由根与系数的关系可得,进而可得所求值.
【详解】已知 ,,所以一元二次方程 的两个根就是 和.
设一元二次方程的两根为,则: ,,
所以,即,因此
2.
【答案】
【分析】两个集合相等且都有三个元素,又都含有元素 ,所以除去公共元素 后,剩余两个元素组成的集合也相等.对两个二元集合的元素对应关系分类讨论,并结合集合元素的互异性检验所得结果.
【详解】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,.
3.
【答案】
【分析】利用集合相等可得,代值求解即可.
【详解】由已知得,则,所以,
于是,即或,
又由集合中元素的互异性知应舍去,故,
所以.
◆题型06 利用集合的包含关系求参数
1.
【答案】B
【分析】根据子集的定义即可求解.
【详解】,,,
,,,解得,即,,符合题意.
故选:B.
2.
【答案】D
【详解】已知,集合,,可得.
所以的取值范围是.
3.
【答案】D
【详解】集合,,
当时,,满足,因此,
当时,由,得,解得,
所以的取值范围是.
4.
【答案】0
【分析】由条件结合集合包含关系的定义可得,列方程求,利用集合元素的互异性排除增根即可..
【详解】因为,所以,
故或,解得或,
当时:,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当时:,,满足条件,
故答案为:
5.
【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.
◆题型07 空集的相关问题
1.
【答案】D
【分析】根据空集的定义,逐项判别,可得答案.
【详解】对于A,因为,不为空集,故A错误;
对于B,因为,不为空集,故B错误;
对于C,因为,不为空集,故C错误;
对于D,因为,所以无解,
所以,故D正确.
故选:D.
2.
【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.
3.
【答案】B
【分析】根据不等式无解,即可对讨论求解.
【详解】若,则不等式无解,
当时,显然不成立,符合题意,
当时,则且,解得,
综上可得,
故选:B
4.
【答案】AC
【分析】根据空集概念和集合间的关系求解即可.
【详解】是以空集为元素的集合有且只有一个元素就是空集,根据空集是任何集合的子集所以A,C正确.
故选:AC
5.
【答案】
【分析】根据集合为空集,由方程无解得解.
【详解】由可得,
当,即时,方程无解,即为空集.
故答案为:
6.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件,列不等式求的范围;
(2)分,两种情况,结合条件列不等式求的范围;
【详解】(1)由,得,解得或,
故的取值范围是.
(2)当时题设显然成立,此时有,解得;
当时,有,解得或.
综上的取值范围是.
综合攻坚·知能拔高
一、选择题
1.
【答案】B
【分析】根据空集的特殊性以及集合和元素,集合和集合之间的子集关系一一判断即可.
【详解】对(1),,正确;
对(2),,不对;
对(3),,正确;
对(4),,表述错误,前者为元素,后者为集合,不可以用子集符号连接;
则共有2个正确.
故选:B.
2.
【答案】A
【分析】根据已知有,进而分析集合间的包含关系.
【详解】由题设,其中表示奇数,
而中,故.
故选:A
3.
【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.
4.
【答案】C
【解析】M={1,2,3},所以M的非空子集为共7个,故选C.
5.
【答案】 D
【解析】 当B=Ø时,a=0,此时BA.
当B≠Ø时,则a≠0,所以B=.
又BA,所以-∈A,所以a=±1.
综上可知,实数a的所有可能取值的集合为{-1,0,1}.
6.
【答案】B
【分析】先确定,再由题意可得,其中集合为集合的子集,从而可得结果.
【详解】由,得.
设集合为集合的子集,则集合可能为:,共种.
由题意,集合,所以集合共有个,
分别为:.
7.
【答案】BC
【分析】根据集合与集合的包含、相等关系逐项判断即可.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,,B对;
对于C选项,,C对;
对于D选项,是数集,为点集,这两个集合不相等,D错.
故选:BC.
8.
【答案】C
【详解】因为或,,
当时,此时,符合题意;
当时,
若则,因为,
所以,解得,又,所以,
若则,因为,
所以,解得,又,所以,
综上可得,即实数的取值范围是.
故选:C
9.
【答案】ABC
【分析】根据子集个数可知集合只有一个元素,分和讨论即可.
【详解】因为集合只有两个子集,所以该集合恰有1个元素,
即:方程有且仅有1个解或有两个相等的实数解,
则当时,方程有一个解;
当时,,即:时,方程有1个解,
故或时,方程有1个解.
故选:ABC.
二、
【答案】
【详解】空①:已知左侧集合为,右侧集合为.,故空①应填入符号.
空②:左侧是,右侧集合是,不包含任何元素,所以,故空②应填入符号.
空③:左侧集合为,右侧集合为.根据空集的性质,是任何集合的子集,所以故空③应填入符号.
空④:左侧集合为,右侧集合为.当时,有序对与不相等,因此两个集合不相等,故空④应填入符号.
空⑤:左侧元素为,右侧为自然数集.属于自然数集,因此,故空⑤应填入符号.
11.
【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.
12.
【答案】{a|a>2} {a|a≤2}
【解析】 若A是B的真子集,即A⫋B,则a>2,
即a的取值范围是{a|a>2}.
若B是A的子集,即B⊆A,则a≤2,即a的取值范围是{a|a≤2}.
3、 解答题
13.
【答案】(1)1536
(2)或
【分析】(1)由题知,进而根据集合中的每个元素包含它的子集个数为计算求解即可;
(2)分与两种情况讨论求解即可.
【详解】(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.
14.
【答案】(1)实数a的取值范围为
(2)实数a的取值范围为
【分析】(1)由题意可得有两个不等正根,由根与系数的关系求解即可;
(2)由题意可得或或或;分类讨论求解即可.
【详解】(1)因为集合B中有两个大于0的元素,所以有两个不等正根,
所以,解得,
所以实数a的取值范围为;
(2)由,可得,解得或,
因为,所以或或或;
当时,,解得;
当时,,无解,故舍去;
当时,,解得;
当时,,无解,故舍去;
综上所述:实数a的取值范围为.
15.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)(2)根据给定条件,利用空集的意义,结合一元二次方程判别式列出不等式组并求解即得.
【详解】(1)由,得,解得,
所以实数a的取值范围是.
(2)由A和B有且只有一个是,得且或且,
则有或,解得或,
所以实数a的取值范围是或.
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