1.2集合间的基本关系 学习案--高中数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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1.2集合间的基本关系 学习案--高中数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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1.2集合间的基本关系 学习案
一、概念填空
【1】子集、真子集、集合相等:
概念 图示 性质
子集 一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中___元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的___ ,记作___ (或____),读作“A包含于B”(或“B包含A”) 任何一个集合是它本身的子集,即; 对于集合A,B,C,如果,且,那么
集合 相等 一般地,如果集合A的___元素都是集合B的元素,同时集合B的___元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作___ ,且; ,且,则
真子集 如果集合___ ,但存在元素,且___ ,就称集合A是集合B的真子集,记作___ (或___ ) A B,且B C,则A C; ,且,则A B
【答案】 任意一个 子集 任何一个 任何一个 A B BA
【分析】略
【详解】略
【2】空集:________的集合叫空集,记作________.空集也是有限集.
【答案】 没有元素
【分析】略
【详解】略
【3】如果中有个元素,则的所有子集的个数为______,所有非空子集的个数为______,所有非空真子集的个数为________.
【答案】
【分析】根据集合子集个数分析即可.
【详解】如果中有个元素,则的所有子集的个数为,非空子集为子集个数减1,非空真子集为子集个数减2.
故答案为:;;
【4】不含任何元素的集合称为______,记为,它是任何集合的_______,是任何____的真子集.
【答案】 空集 子集 非空集合
【分析】根据给定条件,利用空集的定义直接求解作答.
【详解】不含任何元素的集合称为空集,记为,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
故答案为:空集;子集;非空集合
考点归纳
①判断两个集合的包含关系;②求集合的子集(真子集);③求集合的子集(真子集)的个数;④根据集合的包含关系求参数;⑤两个集合相等问题;⑥根据集合的子集(真子集)求参数;⑦空集的概念及性质
巩固训练
一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.已知集合,,则满足B的集合C的个数为( )
A.4 B.7 C.8 D.15
3.设集合,,若,则由实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
4.已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知集合,,,则集合的关系是( )
A. B.
C. D.
6.若,则的值为( )
A.0 B.1 C. D.
7.下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
8.下列说法错误的是( )
A.由1,2,3组成的集合可表示为或
B.空集是集合的子集
C.代数式的值组成的集合是
D.集合与集合是同一个集合
二、多选题
9.下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知非空集合,且,则的值可以是( )
A.4 B.3 C.-3 D.0
11.下列命题中正确的是( )
A.集合的真子集是
B.
C.设,若,则
D.
三、填空题
12.设a,,若集合,则______.
13.集合的真子集的个数为______.
14.若集合,则实数a的值的集合为____________.
四、解答题
15.判定下列集合之间的关系:
(1){x|x是矩形},{x|x是平行四边形};
(2),
16.已知集合且,且
(1)写出集合的子集,真子集;
(2)求集合的子集数,非空真子集数.
17.设集合.
(1)当时,求A的非空真子集的个数;
(2)若,求实数m的取值范围.
18.已知集合,.
(1)若,求A;
(2)若,且,求实数b的取值范围.
19.已知集合.
(1)若中恰有一个元素,求实数的取值构成的集合;
(2)若,求实数的取值范围.
四、参考答案
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C B D D C C C D BCD BCD BCD
1.C
【知识点】判断两个集合的包含关系
【详解】因为,所以.
2.B
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、求集合的子集(真子集)
【分析】方法一:根据集合关系写出所有满足题意的集合C即可得答案.
方法二:转化为求集合的任意一个真子集的个数求解即可.
【详解】方法一:因为集合,,
所以满足条件的集合C有:,,,,,,,共7个.
方法二:集合中有2个元素,集合中有5个元素,
故满足条件的集合C可以是集合的任意一个真子集与集合A的并集,
因为集合的真子集的个数为,
所以满足条件的集合C有
3.D
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据题意,分和,两种情况讨论,结合,列出方程,即可求解.
【详解】当时,方程无解,即,满足;
当时,由方程,解得,即,
因为,可得或,解得或,
所以由实数组成的集合为.
4.D
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由子集的定义,解不等式可得结果.
【详解】由,可得,解得.
故选:D.
5.C
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断两个集合是否相等
【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.
6.C
【知识点】根据两个集合相等求参数
【分析】根据集合中元素的性质可知或,解得,即可求解.
【详解】因为,所以或,
则或或,
当时,集合,不满足集合元素的互异性,舍去;
所以,所以,
故选:C
7.C
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系、空集的概念以及判断、空集的性质及应用
【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.
8.D
【知识点】集合元素互异性的应用、空集的性质及应用、列举法表示集合、判断是否为同一集合
【分析】根据集合中元素的无序性判断A,根据空集的性质判断B,分类讨论判断C,根据集合中元素判断D.
【详解】集合元素无序,和表示同一个集合,A对;
空集是任何非空集合的子集,B对;
当时,;当或时,;
当时,,C对;
是点集,是数集,D错.
故选:D
9.BCD
【知识点】判断元素与集合的关系、判断两个集合的包含关系、空集的性质及应用、常用数集或数集关系应用
【分析】根据常用数集的含义、空集的性质、元素与集合关系判断各项的正误.
【详解】由是无理数,是整数,所有正整数都是实数,空集是任意集合的子集,
所以A错,B、C、D对.
故选:BCD
10.BCD
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据题意,分或或,三种情况讨论,结合一元二次方程的性质,即可求解.
【详解】因为非空集合,则或或,
当时,可得且,解得,则;
当时,可得且,解得,则;
当时,可得,解得,则,
综上可得,的值可以是3或-3或0.
故选:BCD.
11.BCD
【知识点】空集的概念以及判断、根据两个集合相等求参数、判断两个集合的包含关系
【分析】根据空集是任何非空集合的真子集可知A不正确;根据菱形一定是平行四边形,可知B正确;根据集合相等的概念求出,可知C正确;根据空集是任何非空集合的真子集,可知D正确.
【详解】对于A,集合的真子集包括,A错误;
对于B,因为菱形一定是平行四边形,所以,B正确;
对于C,因为,,,所以,,,C正确;
对于D,因为方程的解为,所以,因为空集是任何非空集合的真子集,所以 ,D正确.
故选:BCD.
12.0
【知识点】判断元素与集合的关系、利用集合元素的互异性求参数、根据两个集合相等求参数
【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.
13.3
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】求解方程,确定集合中元素个数,再结合真子集个数公式即可求解.
【详解】方程可化为,解得或1,
则,故集合的真子集的个数为.
14.
【知识点】空集的性质及应用
【分析】分与两种情况,结合根的判别式得到不等式,求出答案.
【详解】当时,满足题意;
当时,应满足,解得;
综上可知,a的值的集合为.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】(1)根据子集定义可判断;
(2)根据已知条件,结合子集的定义,理解的倍数一定是的倍数,的倍数不一定是的倍数,即可求解;
【详解】(1)x是矩形是平行四边形,

(2),,
,,
的倍数一定是的倍数,的倍数不一定是的倍数,
例如:
所以;
16.(1)答案见解析
(2)16,14
【知识点】求集合的子集(真子集)、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】(1)根据集合的子集和真子集的概念即可求解;
(2)利用集合的子集和非空真子集个数的求解公式,即可得出其相应的个数.
【详解】(1),
的子集有:,,,,,,,;
的真子集有:,,,,,,.
(2),
有4个元素,的子集数为个,
的非空真子集数为个.
17.(1)
(2){或}
【知识点】根据集合的包含关系求参数、判断集合的子集(真子集)的个数
【分析】(1)先解不等式确定集合A,再由元素个数计算非空真子集即可;
(2)根据集合间的基本关系,分类讨论B是否为空集计算即可.
【详解】(1)由知,且可得,
所以A的非空真子集的个数为;
(2)因为,若,则,可得;
若,则,解之得;
综上所述:实数m的取值范围为{或}.
18.(1)
(2)
【知识点】根据元素与集合的关系求参数、列举法表示集合、根据集合的包含关系求参数
【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.
19.(1)
(2)
【知识点】根据集合中元素的个数求参数、根据集合的包含关系求参数
【分析】(1)根据一次方程以及二次方程的判别式即可求解,
(2)对进行讨论,即可结合(1)的结论以及韦达定理求解.
【详解】(1)对于,
当,即时,方程为,则,集合中只有一个元素,满足题意;
当时,方程为关于的一元二次方程,
由题意知,该方程有两个相等的实根,
所以,
解得或.
所以实数的取值构成的集合为.
(2)由题意可知,,若,则分以下几种情况讨论:
①当时,,即.
②当集合中只有一个元素时,由(1)知,
当时,,,;
当时,,,,;
当时,,,,.
③当集合中有两个元素时,
因为,所以,即,
即关于的方程的两根分别为1,2,
所以,无解.
综上所述,实数的取值范围是.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页

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