1.2 集合间的基本关系-【基础与重难点】2026-2027学年高一数学上学期必修第一册(人教A版2019)

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1.2 集合间的基本关系-【基础与重难点】2026-2027学年高一数学上学期必修第一册(人教A版2019)

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1.2 集合间的关系
知识点一 集合的关系
【例1-1】设集合,则下列表述正确的是( )
A. B. C. D.
【例1-2】已知集合,,则( )
A. B.AB C.BA D.
【例1-3】设集合,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.已知集合,则有( )
A. B. C. D.
2.已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.下列各式中:①;②;③;④;⑤;⑥.正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
知识点二 空集
【例2-1】下列四个集合中是空集的是( )
A. B. C. D.
【例2-2】下列关于0与说法不正确的是(  )
A. B. C. D.
【例2-3】已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.下列关于空集的说法中,错误的是( )
A. B. C. D.
2.下列四个关系式中正确的个数是( )
(1) ;(2);(3);(4).
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下列四个说法中,正确的有( )
①空集没有子集;
②空集是任何集合的真子集;
③若,则;
④任何集合至少有两个子集.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.已知集合,则实数k的取值范围是 .
知识点三 (真)子集的个数
【例3-1】若集合,则集合的子集共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【例3-2】集合的一个真子集可以为( )
A. B. C. D.
【例3-3】已知集合,,若,则满足集合的个数为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【例3-4】已知集合 ,则满足条件的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式】
1.设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
2.已知集合,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.已知集合满足 ,则集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(多选)已知集合,,集合满足 ,则( )
A., B.集合可以为
C.集合的个数为7 D.集合的个数为8
知识点四 韦恩图
【例4】下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.下列能正确表示集合和关系的是( )
A.B.C.D.
2.已知集合,,则正确表示与的关系的示意图是( )
A. B. C. D.
重难点一 已知集合的关系求参数
【例5-1】设集合,集合,若,则实数取值集合的真子集的个数为( ).
A.2 B.4 C.7 D.8
【例5-2】已知集合,集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【例5-3】已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例5-4】已知,若,求实数a的值
【变式】
1.已知集合,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
2.若集合,若,则( )
A.1 B. C.或1 D.
3.已知集合,,若,则( )
A.0 B.4 C.16 D.16或0
4.已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
5.已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知集合,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知.
(1)若,求a的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
8.已知集合,求:
(1)若集合至多有1个元素,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.以下五个式子中,错误的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.5 B.2 C.3 D.4
3.已知集合满足 ,这样的集合有( )个
A.6 B.7 C.8 D.9
4.设集合,,若,则( )
A.0 B.1 C. D.
5.若集合,当时,集合的非空真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.4
6.已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.非空集合,满足条件:若,则.这样的M有( ).
A.13个 B.14个 C.15个 D.16个
8.定义两集合的差集:且,已知集合,,则的子集个数是( )个.
A.2 B.4 C.8 D.16
多选题
9.若集合,且,则实数的取值为( )
A. B. C.0 D.2
10.已知集合,若,则实数a的值可以是( ).
A. B. C.0 D.
11.已知集合,,则下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则或 D.若 ,则或或
填空题
12.集合满足 ,则满足条件的集合的个数为 .
13.若集合,则实数a的值的集合为 .
14.已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
解答题
15.已知集合.
(1)若,求的取值范围.
(2)若,求的取值范围.
16.已知集合
(1)若A中只有一个元素,求a的值
(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围
(3)若,求a的取值范围
17.已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
18.已知全集,集合.
(1)若b=4时,存在集合M使得A M B,求出所有这样的集合M;
(2)集合A,B能否满足?若能,求实数b的取值范围;若不能,请说明理由.
19.已知集合为非空数集,定义:
(1)若集合,请直接写出集合:
(2)若集合,且,求证:;1.2 集合间的关系
知识点一 集合的关系
【例1-1】设集合,则下列表述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】】,所以,,,故ABD错误,C正确,故选:C
【例1-2】已知集合,,则( )
A. B.AB C.BA D.
【答案】C
【解析】,故BA.故选:C
【例1-3】设集合,则下列选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意, 在中,,,
∴,∴ ,
【变式】
1.已知集合,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知,,从而 ,不是的子集.
2.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,则,,,B对,ACD错.故选:B.
3.下列各式中:①;②;③;④;⑤;⑥.正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①错误,中包括0;
②错误,中没有任何元素;
③错误,与之间为包含关系,不应该用属于符号;
由③可知,④正确;
⑤错误,中有两个元素,中只有一个元素;
⑥正确,有理数中包括整数.
故选:B
知识点二 空集
【例2-1】下列四个集合中是空集的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,集合中有一个元素,故不是空集,
对于B,方程无实数解,∴集合为空集,
对于C,是无限集,所以不是空集,
对于D, ,不是空集.
故选:B.
【例2-2】列关于0与说法不正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为是不含任何元素的集合,故A正确,C不正确;
对于选项B:,故B正确;
对于选项D:因为是任何集合的子集,所以,故D正确;
故选:C.
【例2-3】已知空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意,二次方程无解,故,解得.
故选:D
【变式】
1.下列关于空集的说法中,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对于A,因为用于元素与集合之间,故A错误;
对于BD,因为空集是任何集合的子集,故BD正确;
对于C,因为是集合中的元素,故C正确.
故选:A.
2.下列四个关系式中正确的个数是( )
(1) ;(2);(3);(4).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】对于(1),由于空集是任何非空集合的真子集,故(1) 正确;
对于(2),表示有一个元素0的单元素集合,所以(2)错误;
对于(3),,所以错误;
对于(4),由于空集是任何集合的子集,故正确.
所以正确的有:(1),(4)共2个.
故选:B.
3.下列四个说法中,正确的有( )
①空集没有子集;
②空集是任何集合的真子集;
③若,则;
④任何集合至少有两个子集.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】A
【解析】①空集是任何集合的子集,所以①错;
②空集是任何非空集合的真子集,所以②错;
③空集是任何集合的子集,集合不一定等于空集,所以③错;
④空集只有自己本身一个子集,所以④错.
故选:A.
4.已知集合,则实数k的取值范围是 .
【答案】
【解析】∵,∴,解得,因此实数k的取值范围是.
故答案为:.
知识点三 (真)子集的个数
【例3-1】若集合,则集合的子集共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【解析】因为集合,所以集合的子集有:,,,.
所以集合的子集共有4个.故选:C.
【例3-2】集合的一个真子集可以为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,故A错误;
,故B错误;
因为是集合的子集,但不是真子集,故D错误;
是集合的真子集,故C正确.
故选:C.
【例3-3】已知集合,,若,则满足集合的个数为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【解析】因为,
所以可以是,共8个,
故选:D
【例3-4】已知集合 ,则满足条件的集合的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】由可得且,根据为的真子集,
可得或或,故满足条件的集合的个数为3.
故选:A
【变式】
1.设集合,则集合A的真子集个数为( )
A.7个 B.8个 C.16个 D.15个
【答案】D
【解析】由和可得,
所以集合A的真子集个数为个.
故选:D
2.已知集合,则满足的集合C的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】由题知
因为,所以根据子集的定义,
集合必须含有元素2,3,且可能含有元素1,4,
即集合的子集个数为个.
故选:C.
3.已知集合满足 ,则集合的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】由题可知,集合可以为:共3个,
故选:C.
4.(多选)已知集合,,集合满足 ,则( )
A., B.集合可以为
C.集合的个数为7 D.集合的个数为8
【答案】AC
【解析】由题意得,,又 .
所以,,故A正确;
当时,不满足 ,B错误,
集合的个数等价于集合的非空子集的个数,
所以集合的个数为,故C正确,D错误,
故选:AC.
知识点四 韦恩图
【例4】下列Venn图能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,又,所以 ,选项B符合,故选:B.
【变式】
1.下列能正确表示集合和关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】易知,显然,且互不包含.
故选:A
2.已知集合,,则正确表示与的关系的示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,得,即,所以,即.
故选:B
重难点一 已知集合的关系求参数
【例5-1】设集合,集合,若,则实数取值集合的真子集的个数为( ).
A.2 B.4 C.7 D.8
【答案】C
【解析】当时,,满足,
当时,,因为,所以或,得或,
综上,实数取值的集合为,
所以实数取值集合的真子集的个数为,
故选:C
【例5-2】已知集合,集合,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】集合,集合,
若,又,所以,解得
故选:B
【例5-3】已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为集合,,
若,则,故实数a的取值范围是.
故选:B.
【例5-4】已知,若,求实数a的值.
【答案】1或4
【解析】由已知可得,
因为,则或或或,
当时,,无解,
当时,则,解得,
当时,则,无解,
当时,则,解得,
综上,实数a的值为1或4.
【变式】
1.已知集合,若,则所有的取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,,
故当时,易求;
当时,由得,或2.
综上得:
故选:C.
2.若集合,若,则( )
A.1 B. C.或1 D.
【答案】C
【解析】当时,,此时满足.
当时,,此时满足,
故选:C.
3.已知集合,,若,则( )
A.0 B.4 C.16 D.16或0
【答案】D
【解析】由题意集合,,若,则(互异性)即,
所以或,解得或0.
故选:D.
4.已知集合,若,则的值可以为( )
A.1 B.0 C.0或1 D.1或2
【答案】A
【解析】对于集合,由元素的互异性知且,则.
由得.
若,则,满足;
若,则,矛盾,舍去.
故选:A
5.已知集合,,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合,,又,则,
所以实数a的取值范围是.
故选:B
6.已知集合,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由已知,得,又,
所以.
故选:A.
7.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.
【解析】(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.
8.已知集合,求:
(1)若集合至多有1个元素,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)若集合至多有1个元素,则至多一个实根
所以,故;
(2)由题意得或只有负根,
当时,,故,
当只有负根时,,无解,
综上,实数的取值范围为.
单选题
1.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为任意,都有,故,则B正确,A错误;
但,故CD错误.故选:B
2.以下五个式子中,错误的个数为( )
①;②;③;④;⑤.
A.5 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】对于①,集合与集合的关系是包含和包含于的关系,根据子集的定义知,错误;
对于②,两集合元素相同,所以两集合相等,即,正确;
对于③,由子集性质知,任意集合是本身的子集,所以,正确;
对于④⑤,空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以,,错误,
综上,五个式子中错误的个数为3个.
故选:C
3.已知集合满足 ,这样的集合有( )个
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【解析】由 得且不全部是的元素,
令 ,则,所以集合个数等于集合的个数,
即的真子集个数,为个,
故选:B.
4.设集合,,若,则( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】C
【解析】因为,且,
所以或,解得或或,
当时集合不满足集合元素的互异性,故舍去;
当时集合、均不满足集合元素的互异性,故舍去;
当时集合、,满足,符合题意.
故选:C
5.若集合,当时,集合的非空真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.4
【答案】C
【解析】根据题意,当时,
集合,
集合中有3个元素,所以集合的非空真子集个数为.
故选:C
6.已知六个关系式①;②;③;④;⑤;⑥,它们中关系表达正确的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】根据元素与集合、集合与集合关系:
是的一个元素,故,①正确;
是任何非空集合的真子集,故、,②③正确;
没有元素,故,④正确;且、,⑤错误,⑥正确;
所以①②③④⑥正确.
故选:C
7.非空集合,满足条件:若,则.这样的M有( ).
A.13个 B.14个 C.15个 D.16个
【答案】C
【解析】由题意可得1和8,2和7,3和6,4和5必定同时出现,又M非空,
则可以为:,,,,,,,
,,,,,,

所以共有(个).
故选:C.
8.定义两集合的差集:且,已知集合,,则的子集个数是( )个.
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【解析】因为,,
所以,
所以,有两个元素,
则的子集个数是个.
故选:B.
多选题
9.若集合,且,则实数的取值为( )
A. B. C.0 D.2
【答案】ABC
【解析】因为,
解得,则.
当时,方程无解,则;
当时,方程有解,则且,
因为,所以,
若,即
若,即.
综上所述,时,的值为.
故选:ABC.
10.已知集合,若,则实数a的值可以是( ).
A. B. C.0 D.
【答案】BCD
【解析】由方程,解得或,即,
当时,则方程无实数解,此时,满足,符合题意;
当时,由,可得 此时,
要使得,可得或,解得或.
综上可得,实数的值为或或.
故选:BCD.
11.已知集合,,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则或
D.若 ,则或或
【答案】ABC
【解析】依题意可得,
对于A,若,则,解得,故A正确;
对于B,若,则,解得,故B正确;
对于C,当时,则,解得或,故C正确;
对于D,当时,,故D错误.
故选:ABC.
填空题
12.集合满足 ,则满足条件的集合的个数为 .
【答案】7
【解析】根据题意,集合至少含有0,2两个元素,但集合,
所以满足条件的集合为,共7个,
所以满足条件的集合的个数为7,
故答案为:7.
13.若集合,则实数a的值的集合为 .
【答案】
【解析】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:.
14.已知集合,,且.则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为,所以,解得.
故答案为:
解答题
15.已知集合.
(1)若,求的取值范围.
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,,
所以中没有元素,即,
所以的取值范围为.
(2)因为,,
由(1)知,当时,,此时满足;
当时,则;
所以的取值范围为.
16.已知集合
(1)若A中只有一个元素,求a的值
(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围
(3)若,求a的取值范围
【答案】(1)0或
(2)
(3)
【解析】(1)若时,,符合题意;
当时,可知方程为一元二次方程,则,解得;
综上所述:或.
(2)若A中至多有一个元素,即A中有一个元素或,
若A中有一个,由(1)可知:或;
若,则,解得;
综上所述:a的取值范围为.
(3)因为,则有:
若,由(2)可知:;
若,则有:
若时,由(1)可知,符合题意;
当时,则,解得;
综上所述:a的取值范围为.
17.已知集合.
(1)若,为常数,求实数m的取值范围.
(2)若,为常数,求实数m的取值范围.
(3)若为常数,是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【解析】(1)①若,满足,则,解得.
②若,满足,则解得.
由①②可得,符合题意的实数m的取值范围为.
(2)若,数轴表示如下:
依题意有即
此时m的取值范围是.
(3)假设存在满足题意的实数m.若,
则必有且,此时无解,即不存在使得的实数m.
18.已知全集,集合.
(1)若b=4时,存在集合M使得A M B,求出所有这样的集合M;
(2)集合A,B能否满足?若能,求实数b的取值范围;若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2)能,.
【解析】(1)解:当时,可得,
因为,所以,
又由,
又因为A M B,
所以这样的集合M共有如下6个:.
(2)解:能;
由,可得,
若时,此时满足是的一个子集,此时,解得;
若时,由(1)知,
当时,,此时,此时不是的一个子集;
当时,,此时,此时是的一个子集;
当时,,此时,此时是的一个子集,
综上可得,当或时,满足,
此时实数的取值范围为.
19.已知集合为非空数集,定义:
(1)若集合,请直接写出集合:
(2)若集合,且,求证:;
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】(1)解:因为,

所以;
(2)证明:由,
得,
则可取,
又因为,
所以,
剩下的元素满足,
所以.

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