内容正文:
第二讲 集合间的基本关系
【学习目标】
1.知道集合之间包含与相等的关系,能写出给定集合的子集.
2.明确空集的概念.
【学习重点】集合间的基本关系.
【学习难点】含参数的集合间基本关系的应用.
知识必掌握:
一 子集与真子集
1.子集的概念
2.真子集的概念
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“AB”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若AB,BC,则AC;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若AB,且A≠B,则AB.
二 集合相等与空集
1.集合相等的概念
如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
2.空集的概念
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
3.Venn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表示集合.
三 集合间关系的性质
1.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即AA.
(2)对于集合A,B,C,
①若AB,且BC,则AC;
②若AB,B=C,则AC.
(3)若AB,A≠B,则AB.
必考题型全归纳:
题型1 判断两个集合是否相等
知识点 如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等。符号表示:A=B;图形表示:
例1下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
B.M={1,2},N={2,1}
C.M={(3,2)},N={(2,3)}
D.M={1,2},N={(1,2)}
题型训练1
1.下列各组中的M,P表示同一集合的是( )
A.M={3,﹣1},P={(3,﹣1)}
B.M={(3,1)},P={(1,3)}
C.M={y|y=x2﹣1},P={t|t=x2﹣1}
D.M={y|y=x2﹣1},P={(x,y)|y=x2﹣1}
2.下列各组集合表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={(x,y)|x+y=1},N={x|x+y=1}
C.M={4,5},N={5,4}
D.M={1,2},N={(1,2)}
题型2 空集的概念
知识点
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
例2下列集合表示空集的是( )
A.{x∈R|x2+1=0} B.{∅} C.{0} D.0
题型训练2
1.已知集合A={x|ax+1=0}为空集,则a= .
2.下列表述错误的是( )
A.∅⊆{0} B.{0,1}⊆{1,0} C.{π}⊆R D.∅={∅}
题型3 子集的概念及个数
知识点: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。符号语言:若任意a∈A,均有a∈B,则A⊆B,图形表示:
【解题技巧】假设非空集合A中含有n个元素,则有:
A的子集个数为;A的真子集的个数为;A的非空子集的个数为A的非空真子集的个数为。
例3一个集合有5个元素,这个集合的子集个数共有( )
A.16 B.31 C.32 D.64
题型训练3
1.集合A={x∈N|1<x<4}的子集个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.已知集合A={x∈Z|x2﹣2x﹣3<0},则集合A的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
3.已知集合M={x|0≤x﹣1≤8,x∈Z},则集合M的真子集的个数为( )
A.29﹣1 B.28﹣1 C.25 D.24+1
4.集合A={1,2,3,4,5,6},则集合A的子集个数为 .
题型4 真子集的概念及个数
知识点:如果集合A是B的子集,且A≠B,即B中至少有一个元素不属于A,那么A就是B的真子集,可记作:A⫋B。 符号语言:若任意a∈A,均有a∈B,且 x∈B使x∉A,则A⫋B。
例4集合{y∈N|y=﹣x2+6,x∈N}的真子集的个数是( )
A.9 B.8 C.7 D.6
题型训练4
1.已知集合A={﹣1,0,1},B={x|x=ab,a,b∈A},则集合B的真子集个数是( )
A.3 B.4 C.7 D.8
2.设集合A={x∈N*|﹣1<x≤3},则集合A的真子集个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
3.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0,x∈Z},则A的真子集共有个( )
A.3 B.4 C.7 D.8
题型5非空(真)子集的概念及个数
例5集合{2,4,6}的非空子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
题型训练5
1.数集{1,2,3,4,5}的非空真子集个数为( )
A.32 B.31 C.30 D.29
2.已知A={1,2},B={1,2,6,7,8},且A⊈C⊆B,满足这样的集合C的个数( )
A.6 B.7 C.8 D.9
题型6 集合间的关系判断
例6 已知集合A={x|﹣1<x<6},B={x|2<x<3},则( )
A.A∈B B.A⊆B C.A=B D.B⊆A
题型训练6
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|x<4},则下列说法正确的是( )
A.A⊈B B.B⊆A C.A⊆B D.A∈B
2.设集合A={0,1},集合B={x|x<2或x>3},则A与B的关系为( )
A.A∈B B.B∈A C.A⊆B D.B⊆A
3.已知集合A={x∈N|﹣1<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则( )
A.A⫋B B.A=B C.B∈A D.B⊆A
4.若集合A={1,2,3},B={1,2,3,4,6},则集合A与B的关系是( )
A.A=B B.A⊆B C.B⊆A D.不确定
5.集合A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<1},则( )
A.B∈A B.A⊆B C.B⊆A D.A=B
6.设集合M={x|x=4n,n∈Z},N={x|x=2n,n∈Z},则( )
A.M⫋N B.N⫋M C.M∈N D.N∈M
7.已知集合,集合与的关系如图所示,则集合可能是( )
A. B. C. D.
题型7根据集合间的关系求参数
例7已知集合A={1,a,a2﹣1},B={0,1},且B⊆A,则a=( )
A.0或﹣1 B.0或1 C.1或﹣1 D.0
题型训练7
1.已知集合A={1,16,4x},B={1,x2},若B⊆A,则x=( )
A.0 B.﹣4 C.0或﹣4 D.0或土4
2.已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B⊆A,则a的取值范围是( )
A.{a|a>2} B.{a|a≥2} C.{a|a<2} D.{a|a≤2}
3.设,N={x|x>a},若M⊆N,则实数a的取值范围为( )
A.a<1 B.a≤1 C. D.
4.已知a为实数,A=[1,4),B=[a,+∞),若A⊆B,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1] D.[1,+∞)
5.已知集合A={x|x2+x﹣6=0},B={x|ax﹣1=0},若B⊆A,则实数a的值构成的集合是( )
A. B.{﹣2,0} C. D.
6.集合A={x|x2+ax+a=0}⊆{1},则实数a的取值范围为( )
A. B.0<a<4
C.a<0或a≥4 D.或0<a<4
7.若集合A={x|ax2﹣ax+1<0}为空集,则实数a的取值范围是( )
A.(0,4) B.[0,4) C.(0,4] D.[0,4]
8.已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0,a∈R}.
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.
巩固提升练习:
一、单选题
1.若集合,则能使成立的所有组成的集合为( )
A. B. C. D.
2.设集合,,满足,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.设,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.若集合,,且,则实数的值是( )
A. B. C.或 D.或或0
5.设,.若,则实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
6.设集合且,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
7.已知集合,若,则实数( )
A.或1 B.0或1 C.1 D.
8.已知集合,,若,则实数m的取值范围是( ).
A. B. C. D.
二、多选题
9.若集合,且,则实数的取值为( )
A.0 B.1
C.3 D.
10.(多选)若集合,,且,则满足条件的实数可以是( )
A. B.
C. D.
11.若集合,则能使成立的a的值可能为( )
A.2 B.4 C.7 D.9
12.设集合,集合,若,则可能是( )
A. B. C. D.
三、解答题
13.已知,.
(1)若是的子集,求实数的值;
(2)若是的子集,求实数的取值范围.
14.已知集合,,若,求实数m的取值范围.
15.设,,B不为空集,,求的值.
16.已知集合,,若,求实数m的取值范围.
17.设集合,,已知,求实数的取值范围.
18.已知全集为实数集,集合,.
(1)若,求图中阴影部分的集合;
(2)若,求实数的取值范围.
19.设,,,求m的取值范围.
20.已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
21.已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
22.设全集,集合,集合,其中.
(1)若,求a的取值范围;
(2)若,求a的取值范围
23.已知为实数,,.
(1)当时,求的取值集合;
(2)当时,求的取值集合.
24.设集合,,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)当时,求集合A的子集的个数.
25.已知
(1)若求实数a的取值范围
(2)若,求实数的取值范围
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第二讲 集合间的基本关系
【学习目标】
1.知道集合之间包含与相等的关系,能写出给定集合的子集.
2.明确空集的概念.
【学习重点】集合间的基本关系.
【学习难点】含参数的集合间基本关系的应用.
必掌握知识点:
一 子集与真子集
1.子集的概念
2.真子集的概念
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“AB”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若AB,BC,则AC;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若AB,且A≠B,则AB.
二 集合相等与空集
1.集合相等的概念
如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
2.空集的概念
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
3.Venn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表示集合.
三 集合间关系的性质
1.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即AA.
(2)对于集合A,B,C,
①若AB,且BC,则AC;
②若AB,B=C,则AC.
(3)若AB,A≠B,则AB.
必考题型全归纳:
题型1 判断两个集合是否相等
知识点:如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等。符号表示:A=B;图形表示:
例1 下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
B.M={1,2},N={2,1}
C.M={(3,2)},N={(2,3)}
D.M={1,2},N={(1,2)}
【答案】B
解:对AD,两集合的元素类型不一致,则M≠N,AD错;
对B,由集合元素的无序性可知,M=N,B对;
对C,两集合的唯一元素不相等,则M≠N,C错;故选:B.
题型训练1
1.下列各组中的M,P表示同一集合的是( )
A.M={3,﹣1},P={(3,﹣1)}
B.M={(3,1)},P={(1,3)}
C.M={y|y=x2﹣1},P={t|t=x2﹣1}
D.M={y|y=x2﹣1},P={(x,y)|y=x2﹣1}
【答案】C
解:A.M中有两个元素,P中有一个元素,∴M≠P;
B.有序数对(3,1)≠(1,3),∴M≠P;
C.M={y|y≥﹣1},P={t|t≥﹣1},∴M=P;
D.M的元素是实数,P的元素是有序数对,∴M≠P.
故选:C.
2.下列各组集合表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={(x,y)|x+y=1},N={x|x+y=1}
C.M={4,5},N={5,4}
D.M={1,2},N={(1,2)}
【答案】C
解:对于选项A,
M={(3,2)}中的元素为(3,2),
N={(2,3)}中的元素为(2,3),
故M≠N;
对于选项B,M={(x,y)|x+y=1}的元素为(x,y),
N={x|x+y=1}的元素为x,
故M≠N;
对于选项C,
M={4,5}={5,4}=N,
故正确;
对于选项D,
M={1,2}的元素为1,2
N={(1,2)}的元素为(1,2),
故M≠N;
故选:C.
题型2 空集的概念
知识点:
1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
2.规定:空集是任何集合的子集.
例2下列集合表示空集的是( )
A.{x∈R|x2+1=0} B.{∅} C.{0} D.0
【答案】A
解:对于A,∵方程x2+1=0无实根,∴集合{x∈R|x2+1=0}=∅,故A正确,
对于B,∵集合{∅}中有一个元素∅,∴不是空集,故B错误,
对于C,∵集合{0}中有一个元素0,∴不是空集,故C错误,
对于D,0不是集合,故D错误,故选:A.
题型训练2
1.已知集合A={x|ax+1=0}为空集,则a= 0 .
【答案】0.
解:集合A={x|ax+1=0}为空集,则a=0.故答案为:0.
2.下列表述错误的是( )
A.∅⊆{0} B.{0,1}⊆{1,0} C.{π}⊆R D.∅={∅}
【答案】D
解:对于A,∅⊆{0},故A正确;
对于B,{0,1}⊆{1,0},故B正确;对于C,{π}⊆R,故C正确;
对于D,∅∈{∅},故D错误.
故选:D.
题型3 子集的概念及个数
知识点: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。符号语言:若任意a∈A,均有a∈B,则A⊆B,图形表示:
【解题技巧】假设非空集合A中含有n个元素,则有:A的子集个数为;
A的真子集的个数为;A的非空子集的个数为A的非空真子集的个数为。
例3一个集合有5个元素,这个集合的子集个数共有( )
A.16 B.31 C.32 D.64
【答案】C
解:∵一个集合有5个元素,∴这个集合的子集个数共有:25=32.故选:C.
题型训练3
1.集合A={x∈N|1<x<4}的子集个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
解:∵A={2,3},∴A的子集个数为22=4.故选:B.
2.已知集合A={x∈Z|x2﹣2x﹣3<0},则集合A的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
【答案】C
解:∵集合A={x|x∈Z|x2﹣2x﹣3<0}={x∈Z|﹣1<x<3}={0,1,2},
∴集合A的子集个数为23=8.故选:C.
3.已知集合M={x|0≤x﹣1≤8,x∈Z},则集合M的真子集的个数为( )
A.29﹣1 B.28﹣1 C.25 D.24+1
【答案】A
解:不等式0≤x﹣1≤8可化为1≤x≤9,集合M={x|0≤x﹣1≤8,x∈Z}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},所以集合M中的元素个数为9,故其真子集的个数为29﹣1个.
故选:A.
4.集合A={1,2,3,4,5,6},则集合A的子集个数为 64 .
【答案】64.
解:集合A={1,2,3,4,5,6},则集合A的子集个数为:26=64.
故答案为:64.
题型4 真子集的概念及个数
知识点:如果集合A是B的子集,且A≠B,即B中至少有一个元素不属于A,那么A就是B的真子集,可记作:A⫋B。 符号语言:若任意a∈A,均有a∈B,且 x∈B使x∉A,则A⫋ B。
例4集合{y∈N|y=﹣x2+6,x∈N}的真子集的个数是( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
解:x=0时,y=6;x=1时,y=5;
x=2时,y=2;x=3时,y=﹣3;
∵函数y=﹣x2+6,x∈N,在[0,+∞)上是减函数;∴x≥3时,y<0;
∴{y∈N|y=﹣x2+6,x∈N}={2,5,6};
∴该集合的所有真子集为:∅,{2},{5},{6},{2,5},{2,6},{5,6};
∴该集合的真子集个数为7.故选:C.
题型训练4
1.已知集合A={﹣1,0,1},B={x|x=ab,a,b∈A},则集合B的真子集个数是( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】C
解:由题意得B={﹣1,0,1},所以集合B的真子集个数为23﹣1=7.故选:C.
2.设集合A={x∈N*|﹣1<x≤3},则集合A的真子集个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.15
【答案】B
解:因为A={x∈N*|﹣1<x≤3},所以A={1,2,3},
所以集合A的真子集个数是23﹣1=7.故选:B.
3.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3<0,x∈Z},则A的真子集共有个( )
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】C
解:因为A={x|x2﹣2x﹣3<0,x∈Z}={x|﹣1<x<3,x∈Z}={0,1,2},
所以集合A的真子集个数为23﹣1=7.故选:C.
题型5 非空(真)子集的概念及个数
例5集合{2,4,6}的非空子集的个数是( )
A.8 B.7 C.4 D.3
【答案】B
解:根据非空子集个数公式为2n﹣1=23﹣1=7.故选:B.
题型训练5
1.数集{1,2,3,4,5}的非空真子集个数为( )
A.32 B.31 C.30 D.29
【答案】C
解:数集{1,2,3,4,5}的非空真子集个数为25﹣2=30.
故选:C.
2.已知A={1,2},B={1,2,6,7,8},且A⊈C⊆B,满足这样的集合C的个数( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【解答】∵A⫋C⊆B,∴1∈C,2∈C,又∵c⊆B,除了1,2外,
余下的元素构成的集合为{6,7,8}的非空子集,
故满足条件的集合C的个数为23﹣1=7,故选:B.
题型6 集合间的关系判断
例6已知集合A={x|﹣1<x<6},B={x|2<x<3},则( )
A.A∈B B.A⊆B C.A=B D.B⊆A
【答案】D
解:由集合A={x|﹣1<x<6],B={x|2<x<3},
选项A.A,B两个数集之间应是包含关系不能用属于关系,故不正确.
由条件可得B⊆A,A⊄B,且A≠B,所以选项B,C错误,选项D正确.故选:D.
题型训练6
1.已知集合A={x|0<x<3},B={x|x<4},则下列说法正确的是( )
A.A⊈B B.B⊆A C.A⊆B D.A∈B
【答案】C
解:∵集合A={x|0<x<3},B={x|x<4},∴A⊆B,
故选:C.
2.设集合A={0,1},集合B={x|x<2或x>3},则A与B的关系为( )
A.A∈B B.B∈A C.A⊆B D.B⊆A
【答案】C
解:∵集合A={0,1},集合B={x|x<2或x>3},∴A⊆B.故选:C.
3.已知集合A={x∈N|﹣1<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则( )
A.A⫋B B.A=B C.B∈A D.B⊆A
【答案】A
【解答】解:集合A={x∈N|﹣1<x<5}={0,1,2,3,4},B={0,1,2,3,4,5},
则A⫋B.故选:A.
4.若集合A={1,2,3},B={1,2,3,4,6},则集合A与B的关系是( )
A.A=B B.A⊆B C.B⊆A D.不确定
【答案】B
解:∵集合A={1,2,3},B={1,2,3,4,6},∴A⊆B.故选:B.
5.集合A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<1},则( )
A.B∈A B.A⊆B C.B⊆A D.A=B
【答案】C
解:集合A={x|﹣1<x<2},B={x|0<x<1},则B⊆A.故选:C.
6.设集合M={x|x=4n,n∈Z},N={x|x=2n,n∈Z},则( )
A.M⫋N B.N⫋M C.M∈N D.N∈M
【答案】A
【解答】解:因为集合M={x|x=4n,n∈Z}表示的元素为4的倍数,
集合N={x|x=2n,n∈Z}表示的元素为2的倍数,则M⫋N,故选:A.
7.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
【解答】由图可知:,,由选项可知:,故选:D.
题型7根据集合间的关系求参数
例7已知集合A={1,a,a2﹣1},B={0,1},且B⊆A,则a=( )
A.0或﹣1 B.0或1 C.1或﹣1 D.0
【答案】A
解:∵B⊆A,∴a=0或a2﹣1=0,
若a=0,则集合A={1,0,﹣1},符合题意,
若a2﹣1=0,则a=±1,又元素的互异性,则a≠1,故a=﹣1,此时集合A={1,﹣1,0},符合题意,∴a=0或﹣1,故选:A.
题型训练7
1.已知集合A={1,16,4x},B={1,x2},若B⊆A,则x=( )
A.0 B.﹣4 C.0或﹣4 D.0或土4
【答案】C
解:∵A={1,16,4x},B={1,x2},若B⊆A,则x2=16或x2=4x,则x=﹣4,0,4.
又当x=4时,4x=16,A集合出现重复元素,因此x=0或﹣4.故选:C.
2.已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B⊆A,则a的取值范围是( )
A.{a|a>2} B.{a|a≥2} C.{a|a<2} D.{a|a≤2}
【答案】B
解:因为集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},当B⊆A时,则a≥2,
故选:B.
3.设,N={x|x>a},若M⊆N,则实数a的取值范围为( )
A.a<1 B.a≤1 C. D.
【答案】A
解:∵,∵N={x|x>a},M⊆N,
∴a<1.
故选:A.
4.已知a为实数,A=[1,4),B=[a,+∞),若A⊆B,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1] D.[1,+∞)
【答案】C
解:因为A=[1,4),B=[a,+∞),A⊆B,所以a≤1.故选:C.
5.已知集合A={x|x2+x﹣6=0},B={x|ax﹣1=0},若B⊆A,则实数a的值构成的集合是( )
A. B.{﹣2,0} C. D.
【答案】A
解:A={x|x2+x﹣6=0}={2,﹣3},①当a=0时,B={x|ax﹣1=0}=∅,
B⊆A成立;
②当a≠0时,B={x|ax﹣1=0}={2}或B={x|ax﹣1=0}={﹣3},
解得a=或a=﹣;综上所述,实数a的值构成的集合是{﹣,0,};
故选:A.
6.集合A={x|x2+ax+a=0}⊆{1},则实数a的取值范围为( )
A. B.0<a<4
C.a<0或a≥4 D.或0<a<4
【答案】B
解:因为集合A={x|x2+ax+a=0}⊆{1},则当A=∅时,Δ=a²﹣4a<0,即0<a<4,
当A={1}时,,无解,故a的取值范围为0<a<4,故选:B.
7.若集合A={x|ax2﹣ax+1<0}为空集,则实数a的取值范围是( )
A.(0,4) B.[0,4) C.(0,4] D.[0,4]
【答案】D
解:由题意不等式ax2﹣ax+1<0无实解,a=0时,不等式为1<0,无实解.
a≠0时,,解得0<a≤4,综上,a∈[0,4].故选:D.
8.已知集合A={x|ax2﹣3x+2=0,a∈R}.
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围.
解:(1)当a=0时,方程ax2﹣3x+2=0化为﹣3x+2=0,解集非空;
当a≠0时,要使A是空集,则Δ=(﹣3)2﹣8a<0,解得a>.
∴使A是空集的a的取值范围是();
(2)当a=0,集合A中有一个元素;
当a≠0时,若A中有两个元素,则Δ=(﹣3)2﹣8a>0,解得a<.
综上,使A中至多只有一个元素的a的取值范围是{0}∪[).
巩固提升练习:
一、单选题
1.若集合,则能使成立的所有组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】考虑和两种情况,得到不等式组,解得答案.
【详解】当时,即,时成立;
当时,满足,解得;
综上所述:.
故选:C.
2.设集合,,满足,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意,用数轴表示集合的关系,从而求解.
【详解】由题意如图:
有,所以.故选:A
3.设,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用数轴结合即可得到参数范围.
【详解】因为,所以利用数轴表示,如图,可知.
故选:B.
4.若集合,,且,则实数的值是( )
A. B. C.或 D.或或0
【答案】D
【分析】根据子集的定义可判断.
【详解】解:当时,可得,符合题意,
当时,,
当时,,
综上,的值为或或.
故选:D.
5.设,.若,则实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程可求得集合;根据包含关系,分别讨论和的情况即可求得结果.
【详解】由得:或,;
当时,,此时满足;
当时,由得:,即,
,或,解得:或;
综上所述:实数组成的集合为.故选:C.
6.设集合且,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意知,由集合交集定义可解.
【详解】由题意知,所以,或,
当时,得,不符合题意;
当时,得,或,
当,不符合题意,时,,符合题意.
故选:B
7.已知集合,若,则实数( )
A.或1 B.0或1 C.1 D.
【答案】B
【分析】先求得合,再分和,两种情况讨论,结合题意,即可求解.
【详解】解:由集合,
对于方程,
当时,此时方程无解,可得集合,满足;
当时,解得,要使得,则满足,可得,
所以实数的值为或.
故选:B.
8.已知集合,,若,则实数m的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由集合的包含关系列不等式,即可得结果.
【详解】由题设,,又且,
所以,即.
故选:C
二、多选题
9.若集合,且,则实数的取值为( )
A.0 B.1
C.3 D.
【答案】ABD
【分析】解出集合,根据,讨论集合,解出实数的值即可.
【详解】,又,
当,则,
当,则,
当,则.
故选:
10.(多选)若集合,,且,则满足条件的实数可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】由包含关系,,按的取值分类讨论即可.
【详解】,,即,
由集合中元素的互异性知,,即且.
当时,,,
验证:当时,,;
当时,,.
当时,(舍),或
验证:当时,,,.
综上,或.故选:BCD.
11.若集合,则能使成立的a的值可能为( )
A.2 B.4 C.7 D.9
【答案】ABC
【分析】讨论A是否为空集,解相应的不等式,综合可得答案.
【详解】当,即时,;
当,即时,,
要使,须有,解得,即,
综上可知,,结合选项可知a的值可取2,4,7,故选:ABC
12.设集合,集合,若,则可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据,可得或或,进而可求出的值.
【详解】因为,
所以或或,
则或或,
解得或或.故选:ACD.
三、解答题
13.已知,.
(1)若是的子集,求实数的值;
(2)若是的子集,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)首先求出集合,依题意可得,则和为方程的两根;
(2)分、为单元素集合、为双元素集合三种情况讨论,分别求出参数的取值范围.
【详解】(1)因为,
若是的子集,则,
所以,解得.
(2)若是的子集,则.
①若为空集,则,解得;
②若为单元素集合,则,解得.
将代入方程,得,解得,所以,符合要求;
③若为双元素集合,,则.
综上所述,或.
14.已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【答案】
【分析】讨论和两种情况,根据子集关系,列不等式,即可求解.
【详解】当时,时,,
即;
当时,,
解得,即,
故实数的取值范围是.
15.设,,B不为空集,,求的值.
【答案】答案见解析
【分析】由B是A的非空子集,分别研究、、时a、b的值即可求得结果.
【详解】因为,,
所以①当时,则,
所以,
②当时,则,
所以,
③当时,则,
所以,
综述:①当即时,,
②当即时,,
③当即时,.
16.已知集合,,若,求实数m的取值范围.
【答案】
【分析】根据集合的包含关系,列出关于端点的不等式组,即可求解.
【详解】
解得,
故.
的取值范围是.
17.设集合,,已知,求实数的取值范围.
【答案】或
【分析】讨论集合和两种情况,根据子集关系,列不等式组,即可求解.
【详解】当时,,即时,符合题意;
当时,
由,借助数轴表示如图所示.
则,解得.
综上所述,实数m的取值范围是或.
18.已知全集为实数集,集合,.
(1)若,求图中阴影部分的集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题图知,再根据已知及集合的交补运算求集合M即可.
(2)讨论、,根据集合的包含关系列不等式组求参数范围.
【详解】(1)解:时,,由图知,,
因为,所以,
所以.
(2)当时,,解得,此时成立;
当时,,解得,
因为,所以,解得,
所以;
综上可得,实数的取值范围是.
19.设,,,求m的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意列出不等式组,从而求得的范围.
【详解】∵,,,
∴,解得.
即m的取值范围是.
20.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.
【详解】(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.
21.已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或.
【分析】(1)先求出集合,再利用条件,根据集合与集合间的包含关系,即可求出值;
(2)对集合进行分类讨论:和,再利用集合与集合间的包含关系,即可求出的范围;
【详解】(1)由方程,解得或
所以,又,,
所以,即方程的两根为或,
利用韦达定理得到:,即;
(2)由已知得,又,
所以时,则,即,解得或;
当时,
若B中仅有一个元素,则,即,解得,
当时,,满足条件;当时,,不满足条件;
若B中有两个元素,则,利用韦达定理得到,,解得,满足条件.
综上,实数a的取值范围是或或.
22.设全集,集合,集合,其中.
(1)若,求a的取值范围;
(2)若,求a的取值范围
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据,列出不等式即可得到结果.
(2)根据,分与进行讨论,列出不等式,即可得到结果.
(1)
因为,
所以,
即a的取值范围是;
(2)
因为,
若,则;
若,则,
综上所述:.
23.已知为实数,,.
(1)当时,求的取值集合;
(2)当时,求的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分、两种情况讨论,求出集合,根据可得出关于的等式,即可求得实数的值;
(2)分、、且三种情况,求出集合、,根据可得出关于的等式,即可解得实数的值.
【详解】(1)解:因为,
所以当时,,当时,.
又,所以,此时,满足.
所以当时,的取值集合为.
(2)解:当时,,不成立;
当时,,,成立;
当且时,,,由,得,所以.
综上,的取值集合为.
24.设集合,,且.
(1)求实数的取值范围;
(2)当时,求集合A的子集的个数.
【答案】(1){或}
(2)
【分析】(1)按照集合是空集和不是空集分类讨论求解;
(2)确定集合中元素(个数),然后可得子集个数.
【详解】(1)当即时,,符合题意;
当时,有,解得.
综上实数的取值范围是或;
(2)当时,,所以集合的子集个数为个.
25.已知
(1)若求实数a的取值范围
(2)若,求实数的取值范围
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题可得,即得;
(2)根据,结合集合的包含关系,即可求得的取值范围.
【详解】(1)∵,
∴,即,
∴实数a的取值范围为;
(2)∵,,
∴,解得,
故实数的取值范围为.
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