集合专题:集合中常见的五种参数问题-高一数学上学期同步讲与练(人教A版必修第一册)(含解析)

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集合专题:集合中常见的五种参数问题-高一数学上学期同步讲与练(人教A版必修第一册)(含解析)

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集合专题:集合中常见的五种参数问题
一、已知一个元素属于集合,求集合中所含的参数值.
(1)确定性的运用:利用集合中元素的确定性解出参数的所有可能值;
(2)互异性的运用:根据集合中元素的互异性对集合中元素进行检验.
二、利用两个集合之间的关系确定参数的取值范围
由集合间关系求解参数的三部曲
第一步:弄清两个集合之间的关系,谁是谁的子集;[来源.K]
第二步:看集合中是否含有参数,若,
且A中含参数应考虑参数使该集合为空集的情形;
第三步:将集合间的包含关系转化为方程(组)或不等式(组),求出相关的参数的值或取值范围.
常采用数形结合的思想,借助数轴解答.[
三、根据集合运算的结果确定参数的取值范围
方法一:根据集合运算结果确定集合对应区间的端点值之间的大小关系,从而确定参数的取值范围.[来
方法二:(1)化简所给集合;
(2)用数轴表示所给集合;
(3)根据集合端点间关系列出不等式(组);
(4)解不等式(组);(5)检验.
【注意】(1)确定不等式解集的端点之间的大小关系时,需检验能否取“=”;
(2)千万不要忘记考虑空集。
题型一 根据元素与集合的关系求参数
【例1】已知集合,若,则实数的值构成的集合为_________.
【答案】
【解析】因为集合,且
所以或
(1)当时,此时,符合题意.
(2)当时,解得或
当时,与集合元素的互相性矛盾,舍去;
当时,符合题意.
综上可知实数的值构成的集合为
【变式1-1】已知,则实数______.
【答案】,或
【解析】因为,
(1),解得或,当时,与集合的互异性矛盾,舍去;
(2),解得或;
(3),解得,与集合的互异性矛盾,舍去;
综上可知,实数a的取值可以为或或.
【变式1-2】设集合,已知且,则实数的取值集合为__________.
【答案】
【解析】当时,可得或,
若时,则,不合题意;
若时,则,符合题意;
当,可得或,
若,则,不合题意;
若,则,不合题意.
综上所述:.
【变式1-3】已知集合A={a,|a|,a-2},若2∈A,则实数a的值为( )
A.-2 B.2 C.4 D.2或4
【答案】A
【解析】依题意,
若,则,不满足集合元素的互异性,所以;
若,则或(舍去),此时,符合题意;
若,则,而,不满足集合元素的互异性,所以.
综上所述,的值为.故选:A
题型二 根据元素个数求参数
【例2】已知,若集合A中恰好有5个元素,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,可得.故选:D
【变式2-1】若为单元素集,则实数a的取值的集合为______.
【答案】
【解析】由题意方程只有一解或两个相等的实根,
(*),,,
此时,方程的解为,满足题意,;
若方程(*)有一个根是,则另一根是,,;
若方程(*)有一个根是,则另一根是,,.
综上,的取值集合为.
【变式2-2】已知集合.
(1)若A是空集,求的取值范围;
(2)若A中只有一个元素,求的值,并求集合A;
(3)若A中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1);(2)当时集合,当时集合;;(3)
【解析】(1)是空集,且,
,解得,
的取值范围为:;
(2)①当时,集合,
②当时,,
,解得,此时集合,
综上所求,当时集合,当时集合;
(3)中至少有一个元素,则当中只有一个元素时,或;
当中有2个元素时,则且,即,解得且;
综上可得时中至少有一个元素,即
【变式2-3】设数集由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明中还有另外两个元素;
(2)集合是否为双元素集合,并说明理由;
(3)若中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合.
【答案】(1)证明见解析;(2)不是,理由见解析;(3).
【解析】(1)证明:若x∈A,则
又∵2∈A,∴
∵-1∈A,∴
∴中另外两个元素为,;
(2),,,且,,
,故集合中至少有3个元素,∴不是双元素集合;
(3)∵数集A由实数构成,且满足:若x∈A(x≠1且x≠0),则.
∴x∈A,,,
,,,
∴集合A中至少有3个元素,所有元素的积为:1,
∵A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,
且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,所有元素积为1,
∴,
∵,∴2∈A,∴,∴∈A,
设m=a,同理得∈A,∈A,
∵A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,
∴、3、,
【变式2-4】已知集合,其中为常数,且.
(1)若中至少有一个元素,求的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1),由,解得,满足题意,因此.
时,中至少有一个元素,,解得,.
综上可得:的取值范围是.
(2),由,解得,满足题意,因此.
时,中至多有一个元素,,解得.
综上可得:的取值范围是.
【变式2-5】数集M满足条件:若,则.
(1)若,求集合M中一定存在的元素;
(2)集合M内的元素能否只有一个?请说明理由;
(3)请写出集合M中的元素个数的所有可能值,并说明理由.
【答案】(1);(2)不能,理由见解析;(3)见解析.
【解析】(1)由,令,
则由题意关系式可得:,,,
而,所以集合M中一定存在的元素有:.
(2)不,理由如下:
假设M中只有一个元素a,则由,化简得,无解,
所以M中不可能只有一个元素.
(3)M中的元素个数为,理由如下:
由已知条件,则,
以此类推可得集合M中可能出现4个元素分别为:,
由(2)得,
若,化简得,无解,故;
若,化简得,无解,故;
若,化简得,无解,故;
若,化简得,无解,故;
若,化简得,无解,故;
综上可得:,
所以集合M一定存在的元素有,
当取不同的值时,集合M中将出现不同组别的4个元素,
所以可得出集合M中元素的个数为.
题型三 根据集合相等求参数
【例3】已知集合,,若,则等于( )
A.或3 B.0或 C.3 D.
【答案】C
【解析】由于,故,解得或.
当时,,与集合元素互异性矛盾,故不正确.
经检验可知符合.故选:C
【变式3-1】若集合,则________.
【答案】
【解析】由题意得:集合
显然,,
【变式3-2】已知集合与集合{a2,a+b,0}是两个相等的集合,求a2 020+b2 020的值.
【答案】a2 020+b2 020=1
【解析】由a,,1组成一个集合,可知a≠0,a≠1,
由题意可得=0,即b=0,此时两集合中的元素分别为a,0,1和a2,a,0,
因此a2=1,解得a=-1 (a=1不满足集合中元素的互异性,舍去),
因此a=-1,且b=0,所以a2 020+b2 020=(-1)2 020+0=1.
【变式3-3】设集合,则( )
A.2 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【解析】①当时,,
则或,
当时,该方程组无解,当时,解得
②当时,,则或.
当时,该方程组无解,当时,解得
③当,即时,显然,则,此时,
当时,该方程组无解,当时,该方程组无解.
综上所述,,或,,故,故选:C
题型四 根据集合间包含关系求参数
【例4】集合,则m=___.
【答案】
【解析】∵集合,
∴,解得.
【变式4-1】已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,且,所以,
即的取值范围是,故选:A
∴.
【变式4-2】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.
【解析】(1)由题得.
若是的子集,则,
所以.
(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,即,符合要求;
③若为双元素集合,,则.
综上所述,或.
【变式4-3】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若BA,求实数m的取值范围.
【答案】{m|m≤3}
【解析】(1)当B= 时,由m+1>2m-1,得m<2.
(2)当B≠ 时,如图所示.
∴或
解这两个不等式组,得2≤m≤3.
综上可得,m的取值范围是{m|m≤3}.[
题型五 根据集合的运算求参数
【例5】设集合.若,则实数的值为( )
A.1 B. C.1或 D.0或1或
【答案】D
【解析】由题可得,,
当时,,满足;
当时, ,则或,即.
综上所述,或.故选:D.
【变式5-1】已知集合A={x|2≤x≤8},B={x|1a},U=R.
(1)求A∪B,;
(2)若A∩C≠ ,求a的取值范围.
【答案】(1)A∪B={x|1【解析】(1)A∪B={x|2≤x≤8}∪{x|1∵={x|x<2或x>8},
∴∩B={x|1(2)∵A∩C,作图易知,只要a在8的左边即可,∴a<8.
∴a的取值范围为{a|a<8}.
【变式5-2】已知集合,.
(1)当时,求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意得,集合,
当时,,
所以或,所以.
(2)由,可得,
①当时,可得,解得:;
②当时,则满足,解得:,
综上所述:实数的取值范围是.
【变式5-3】已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求m的取值范围.
【答案】(1),或;(2)
【解析】(1)若,则,
所以,或,
所以或;
(2)因为,所以,
当时,则,解得,此时,符合题意,
当时,
则,解得,
综上所述,
所以若,m的取值范围为.
【变式5-4】设R为全集,,,且,求的取值范围.
【答案】.
【解析】因为,
所以或,
又,,
所以只需,
即实数的取值范围为.
【变式5-5】设全集,集合,.
(1)若,求;
(2)若中只有一个整数,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1),当时,,
,;
(2)因为,,
又中只有一个整数,所以这个整数必定是,
故,,
所以,.集合专题:集合中常见的五种参数问题
一、已知一个元素属于集合,求集合中所含的参数值.
(1)确定性的运用:利用集合中元素的确定性解出参数的所有可能值;
(2)互异性的运用:根据集合中元素的互异性对集合中元素进行检验.
二、利用两个集合之间的关系确定参数的取值范围
由集合间关系求解参数的三部曲
第一步:弄清两个集合之间的关系,谁是谁的子集;[来源:]
第二步:看集合中是否含有参数,若,
且A中含参数应考虑参数使该集合为空集的情形;
第三步:将集合间的包含关系转化为方程(组)或不等式(组),求出相关的参数的值或取值范围.
常采用数形结合的思想,借助数轴解答.[
三、根据集合运算的结果确定参数的取值范围
方法一:根据集合运算结果确定集合对应区间的端点值之间的大小关系,从而确定参数的取值范围.[来
方法二:(1)化简所给集合;
(2)用数轴表示所给集合;
(3)根据集合端点间关系列出不等式(组);
(4)解不等式(组);(5)检验.
【注意】(1)确定不等式解集的端点之间的大小关系时,需检验能否取“=”;
(2)千万不要忘记考虑空集。
题型一 根据元素与集合的关系求参数
【例1】已知集合,若,则实数的值构成的集合为_________.
【变式1-1】已知,则实数______.
【变式1-2】设集合,已知且,则实数的取值集合为__________.
【变式1-3】已知集合A={a,|a|,a-2},若2∈A,则实数a的值为( )
A.-2 B.2 C.4 D.2或4
题型二 根据元素个数求参数
【例2】已知,若集合A中恰好有5个元素,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】若为单元素集,则实数a的取值的集合为______.
【变式2-2】已知集合.
(1)若A是空集,求的取值范围;
(2)若A中只有一个元素,求的值,并求集合A;
(3)若A中至少有一个元素,求的取值范围.
【变式2-3】设数集由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明中还有另外两个元素;
(2)集合是否为双元素集合,并说明理由;
(3)若中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合.
【变式2-4】已知集合,其中为常数,且.
(1)若中至少有一个元素,求的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围.
【变式2-5】数集M满足条件:若,则.
(1)若,求集合M中一定存在的元素;
(2)集合M内的元素能否只有一个?请说明理由;
(3)请写出集合M中的元素个数的所有可能值,并说明理由.
题型三 根据集合相等求参数
【例3】已知集合,,若,则等于( )
A.或3 B.0或 C.3 D.
【变式3-1】若集合,则________.
【变式3-2】已知集合与集合{a2,a+b,0}是两个相等的集合,求a2 020+b2 020的值.
【变式3-3】设集合,则( )
A.2 B.3 C.5 D.6
题型四 根据集合间包含关系求参数
【例4】集合,则m=___.
【变式4-1】已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】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.
【变式4-3】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若BA,求实数m的取值范围.
题型五 根据集合的运算求参数
【例5】设集合.若,则实数的值为( )
A.1 B. C.1或 D.0或1或
【变式5-1】已知集合A={x|2≤x≤8},B={x|1a},U=R.
(1)求A∪B,;
(2)若A∩C≠ ,求a的取值范围.
【变式5-2】已知集合,.
(1)当时,求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式5-3】已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求m的取值范围.
【变式5-4】设R为全集,,,且,求的取值范围.
【变式5-5】设全集,集合,.
(1)若,求;
(2)若中只有一个整数,求实数的取值范围.

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