1.2 集合间的基本关系(讲义.含解析)-2025-2026学年高一上学期必修第一册数学人教A版(2019)

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1.2 集合间的基本关系(讲义.含解析)-2025-2026学年高一上学期必修第一册数学人教A版(2019)

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1.2 集合间的基本关系
模型1 集合间关系的判断 3
模型2 求子集、真子集(的个数) 5
模型3 由集合间的关系求参数 7
模型4 集合相等与空集 9
知识点一 Venn图
为了直观地表示集合间的关系,常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.因此,A B可用Venn图表示为
或.
知识点二 子集与真子集
定义 符号表示 图形表示
子集 一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集 A B(或B A),读作A包含于B或B包含A
真子集 如果集合A B,但存在元素x∈B,且x A,就称集合A是集合B的真子集 A B(或B A),读作A真包含于B或B真包含A
知识点三 集合相等
自然语言 一般地,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,记作A=B
符号语言 若A B,且B A,则A=B
图形语言
知识点四 空集
定义 不含任何元素的集合叫做空集
记法
规定 空集是任何集合的子集,即 A
特性 (1)空集只有一个子集,即它的本身, ; (2)若A≠ ,则 A
知识点五 集合间关系的性质
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A A.
(2)对于集合A,B,C,如果A B,且B C,那么A C.
集合子集的个数 若一个集合中含有n个元素,则 (1)子集的个数为2n. (2)真子集的个数为2n-1. (3)非空子集的个数为2n-1. (4)非空真子集的个数为2n-2.
模型1 集合间关系的判断
(2024秋 沧州月考)下列元素、集合间的关系表述正确的是  
A. B.,2,, C. D.
【答案】
【分析】对于,由元素与集合的关系判断;对于,由集合中元素判断集合间关系;对于,由空集定义判断;对于,由数集的范围判断.
【解答】解:对于选项,是元素,是自然数集,应用“”连接,故选项错误;
对于选项,,中的元素都在,2,中,故,,2,,故选项错误;
对于选项,是不含任何元素的集合,故选项错误;
对于选项,是有理数集,是实数集,,
所以,
又因为任何集合都是它本身的子集,所以,故选项正确.
故选:.
点拨 判断集合之间的关系的基本方法是转化为判定元素和集合间的关系,首先判断一个集合A中的任意一个元素是否属于另一个集合B.若是,则A B.其次判断另一个集合B中的任意一个元素是否属于集合A.若是,则B A.最后下结论:若A B,B A,则A=B;若A B且A≠B,则A B;若B A且B≠A,则B A;若上述三种情况均不成立,则集合A与集合B无包含关系.
【变式练1】 (2024 东湖区三模)已知集合,2,,,1,2,3,4,,若,则满足集合的个数为  
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】
【分析】根据已知条件,结合集合的包含关系,直接列举,即可求解.
【解答】解:集合,2,,,1,2,3,4,,,
则,2,,,2,3,,,2,3,,,2,3,,,2,3,0,,,2,3,0,,,2,3,4,,,1,2,3,4,,共8个.
故选:.
【变式练2】 (2024秋 黑龙江月考)已知集合,,则  
A. B. C., D.,
【答案】
【分析】根据元素与集合的关系,以及子集的定义判断.
【解答】解:对于,,故错误;
对于,,元素与集合不能用符号,故错误;
对于,根据子集的定义,有,,故正确;
对于,集合,不是集合中的元素,不能用符号,故错误.
故选:.
【变式练3】 (2024秋 淮安月考)已知集合,,1,2,3,4,,则  
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据已知条件,结合集合的包含关系,即可求解.
【解答】解:集合,2,3,,
又因为,1,2,3,4,,
所以.
故选:.
模型2 求子集、真子集(的个数)
(2024秋 遵义月考)已知集合,,,则集合的真子集的个数是  
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】
【分析】化简集合,根据集合中元素个数得解.
【解答】解:集合,,,,,,共有四个元素,
则集合的真子集的个数是个.
故选:.
点拨 在写含有多个元素的集合的子集时,先考虑 ,再从第1个元素开始,第1个元素与其后的每个元素搭配,然后不看第1个元素,将第2个元素与其后的每个元素搭配,以此类推,以保证不重不漏.
【变式练1】 (2024秋 安徽月考)满足,1,,1,2,3,4,的集合的个数是  
A.6 B.7 C.8 D.15
【答案】
【分析】根据题意写出符合条件的集合.
【解答】解:因为集合,1,,1,2,3,4,,
所以一定含有0,1,2,可能含3,4,5中的一个或两个,
的个数为.
故选:.
【变式练2】 (2024秋 成都月考)已知集合满足,1,2,,则满足条件的集合的个数为  
A.8 B.10 C.14 D.16
【答案】
【分析】计算出集合,1,2,中元素个数,即可得其子集个数,即可得解.
【解答】解:集合中有4个元素,故子集个数有个,
即满足条件的集合的个数为16.
故选:.
【变式练3】 (2024秋 黑龙江月考)集合的真子集的个数是  
A.3 B.4 C.7 D.8
【答案】
【分析】先求出集合,然后结合集合子集个数的规律即可求解.
【解答】解:由题知,,所以集合的真子集的个数是.
故选:.
模型3 由集合间的关系求参数
(2024秋 顺义区月考)若集合,,且,则实数的取值范围是  
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据集合的包含关系可解.
【解答】解:因为,
又,
若,可得,则必有,
故实数的取值范围为,,
故选:.
点拨 利用集合间的关系求参数问题的注意点 (1)利用集合间的关系求参数的范围问题,常涉及两个集合,其中一个为动集合(含参数),另一个为静集合(具体的),解答时常借助数轴来建立变量间的关系,需特别注意端点问题. (2)空集是任何集合的子集,因此在解A B(B≠ )的含参数的问题时,要注意讨论A= 和A≠ 两种情况,前者常被忽视,造成漏解.
【变式练1】 (2024秋 渝北区月考)设,,若,则实数的取值范围是  
A. B. C. D.或
【答案】
【分析】分和两种情况,得到不等式,求出的取值范围.
【解答】解:因为,
所以分和两种情况讨论,
当时,,
解得,
当时,或,
解得或,
所以,
综上所述,实数的取值范围为.
故选:.
【变式练2】 (2024春 浙江期中)设集合,,若,则的取值范围是  
A. B. C. D.
【分析】考察集合的包含关系,利用数轴求解即可.
【解答】解:由题意作图则即可,
故选:.
【变式练3】 (2024秋 静海区月考)集合或,,若,则实数的取值范围是  , .
【答案】,.
【分析】分别讨论,,三种情况求出集合,然后根据子集的定义建立不等式关系,由此即可求解.
【解答】解:因为,
当时,满足题意,
当时,①时,集合,
则只需,解得,
②当时,集合,则只需,解得,
综上,实数的范围为,,
故答案为:,.
模型4 集合相等与空集
(2024秋 邢台月考)已知集合,,,,1,,若,则  
A. B.2 C. D.6
【答案】
【分析】由已知结合集合相等的条件及集合元素的互异性即可求解.
【解答】解:因为集合,,,,1,,
若,则或,
解得,或,,
当,时,,3,与集合元素的互异性矛盾,舍去,
故,,此时.
故选:.
点拨 同一集合的判断:(1)元素的意义相同(2)元素属性的关系式相同
【变式练1】 (2024秋 钦北区月考)若集合,,,集合,且,则  
A.1 B. C.2 D.
【答案】
【分析】根据集合相等的概念以及集合中元素的互异性求解即可.
【解答】解:因为,根据题意,故,
所以,0,,,,
则,即,
当时,与集合的互异性矛盾,故舍去;
当,时,,0,,,,符合题意,
所以.
故选:.
【变式练2】 (2024秋 嘉定区月考)已知,,,.
(1)求实数的取值范围;
(2)当时,求实数的值.
【答案】(1)且;
(2).
【分析】(1)利用集合中元素的互异性解方程即可得出结果;
(2)由集合相等构造方程组即可求得.
【解答】解:(1)由,并根据集合中元素的互异性可知,
即,解得且;
所以实数的取值范围为且;
(2)当时可得或;
当时,解得,当时,无解.
所以.
【变式练3】 (2024秋 济源月考)集合,,则  
A. B.0 C.1 D.2
【答案】
【分析】由集合相等得到2是方程的解,且方程只有唯一的实数解,由此能求出结果.
【解答】解:集合,,

解得,,

故选:.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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