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必修一

第02讲 1.2集合间的基本关系

学习目标

第02讲 1.2集合间的基本关系

课程标准学习目标
①理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集、真子集; ②理解与掌握空集的含义,在解题中把握空集与非空集合、任意集合的关系。1.能利用集合间的包含关系解决两个集合间的问题。 2. 在解决集合问题时,易漏集合的特殊形式,比如集合是空集时参数所具备的意义。 3. 能利用Venn图表达集合间的关系。 4.判断集合之间的关系时,要从元素入手。

知识清单

知识点01:$venn$图(韦恩图)

在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为图。

图和数轴一样,都是用来解决集合问题的直观的工具。利用图,可以使问题简单明了地得到解决。

图的理解

(1)表示集合的图的边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.

(2)用图表示集合的优点是能够呈现清晰的视觉形象,即能够直观地表示集合之间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.

知识点02:子集

1子集:

一般地,对于两个集合,如果集合中任意一个元素都是集合中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合为集合的子集

(1)记法与读法:记作 (或),读作“含于”(或“包含”)

(2)性质:

①任何一个集合是它本身的子集,即.

②对于集合,若,且,则

(3)图表示:

2集合与集合的关系与元素与集合关系的区别

符号“”表示集合与集合之间的包含关系,而符号“”表示元素与集合之间的从属关系.

知识点03:集合相等

一般地,如果集合的任何一个元素都是集合的元素,同时集合的任何一个元素都是集合的元素,那么集合与集合相等,记作.也就是说,若,且,则.

(1)图表示

(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关

知识点04:真子集的含义

如果集合,但存在元素,且,我们称集合是集合的真子集;

(1)记法与读法:记作,读作“真包含于”(或“真包含”)

(2)性质:

①任何一个集合都不是是它本身的真子集.

②对于集合,若,且,则

(3)图表示:

知识点05:空集的含义

我们把不含任何元素的集合,叫做空集,记作:

规定:空集是任何集合的子集,即;

性质:①空集只有一个子集,即它的本身,

(2),则

相同点都表示无都是集合都是集合
不同点表示集合; 是实数不含任何元素 含有一个元素不含任何元素 含有一个元素,该元素为:
关系或者

题型精讲

【即学即练1】(23-24高一上·陕西榆林·期中)已知集合,那么(  )

A.B.C.D.

【即学即练2】(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)下面选项中的两个集合相等的是(    )

A.B.

C.D.

【即学即练3】(23-24高一上·山东日照·阶段练习)已知集合满足,则集合的个数为(    )

A.1B.2C.3D.4

【即学即练4】(23-24高一上·广东广州·期中)下列关于空集的说法中,错误的是(    )

A.B.C.D.

题型01判断两个集合的包含关系

【典例1】(23-24高一上·广东韶关·阶段练习)若,则下列说法正确的是(    )

A.B.

C.D.

【典例2】(23-24高一上·河南郑州·阶段练习)若,则这三个集合间的关系是( )

A.B.

C.D.

【变式1】(23-24高一上·重庆长寿·期末)下列命题中,正确的个数有(    )

;②;③著名的运动健儿能构成集合;④;⑤;⑥.

A.1B.2C.3D.5

【变式2】(23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习)设 ,则(    )

A.B.C.D.无关

题型02 判断子集(真子集)的个数

【典例1】(23-24高二下·天津滨海新·阶段练习)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

【典例2】(2024·重庆·三模)已知集合,则满足 B的集合的个数为 .

【变式1】(23-24高三下·四川成都·阶段练习)已知集合,则集合的子集个数为(    )

A.5B.6C.7D.8

【变式2】(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知集合满足,这样的集合有(    )个

A.6B.7C.8D.9

【变式3】(2024高三·全国·专题练习)满足的集合的个数是 .

题型03求集合中子集(真子集)

【典例1】(23-24高一上·山西太原·阶段练习)若存在一个集合同时满足如下的两个条件:

(1);(2)若,则.

写出一个满足要求的 ,非空集合的个数为

【典例2】(23-24高一上·全国·课前预习)已知集合满足,求所有满足条件的集合

【变式1】(23-24高三·全国·对口高考)若集合A满足 ,则集合A所有可能的情形有(    )

A.3种B.5种C.7种D.9种

【变式2】(多选)(23-24高三上·湖南·阶段练习)若,则B可能为(    )

A.B.C.D.

【变式3】(23-24高一上·广东梅州·阶段练习)满足 {1,2,3}的所有集合A是 .

题型04空集的概念集判断

【典例1】(2024高一上·全国·专题练习)下列四个集合中是空集的是(    )

A.B.

C.D.

【典例2】(多选)(23-24高一上·海南儋州·期末)下列关系中表述正确的是(    )

A.B.C.D.

【变式1】(23-24高一上·海南海口·期中)有下列关系式:①;②;③;④;⑤;⑥.其中不正确的是(    )

A.①③B.②④⑤C.③④D.①②⑤

【变式2】(多选)(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)下列关于空集的说法中,正确的有(    )

A.B.C.D.

题型05空集的性质及应用

【典例1】(23-24高一上·湖南永州·阶段练习)若集合 为空集,则实数的取值范围是 .

【典例2】(23-24高一上·黑龙江大庆·阶段练习)已知集合,在下列条件下分别求实数m的取值范围:

(1)

(2)恰有一个元素.

【变式1】(23-24高二下·上海浦东新·期末)已知集合,则实数k的取值范围是 .

【变式2】(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)若集合,则实数a的取值范围是 .

题型06判断两个集合是否相等

【典例1】(23-24高一上·广东茂名·期中)集合 之间的关系是(  )

A. B. C. D.

【典例2】(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设

(1)证明:

(2)证明

【变式1】(23-24高一上·浙江温州·开学考试)已知,则M N ( 填“”或“”或“”或“” ).

【变式2】(23-24高一上·上海静安·阶段练习)设集合,则集合M与N的关系是 .

题型07根据两个集合相等求参数

【典例1】(2024高一·全国)已知集合,其中,若,则

【典例2】(23-24高一上·安徽淮南·阶段练习)已知集合,求

【变式1】(2024高一·全国)已知,若集合,则 .

【变式2】(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知集合,若,则 .

题型08根据集合的包含关系求参数

【典例1】(23-24高一上·河北沧州·期中)已知集合.

(1)若集合,且,求的值;

(2)若集合,且有包含关系,求的取值范围.

【典例2】(23-24高一上·湖南怀化·期末)已知集合.若,求实数的取值范围.

【变式1】(23-24高一上·安徽滁州·阶段练习)已知集合

(1)若,求实数的取值范围;

(2)若,求实数的取值范围.

【变式2】(23-24高一上·重庆万州·阶段练习)已知,若,求实数的值.

【变式3】(23-24高一·全国·课后作业)已知集合,且,求实数a的值.

【变式4】(23-24高一上·福建·阶段练习)已知集合.

(1)若,求实数的取值范围;

(2)若,求实数的取值范围.

题型09 新定义题

【典例1】(23-24高一上·上海浦东新·期中)Q是有理数集,集合,在下列集合中:

;②

;④

与集合M相等的集合序号是 .

【典例2】(23-24高三上·北京·开学考试)对于平面上的两个点,若满足①,②,③前面两个不等式中至少有一个“”不成立,则称是相对于的一个优先点,记作“”. 已知点集.

(Ⅰ)若,则可以构成 组优先点;

(Ⅱ)若点集,且集合中的任意两个点都不能构成一组优先点,则集合中的元素最多可以有 个.

【变式1】(多选)(23-24高一上·重庆渝中·阶段练习)对于一个非空集合,如果满足以下四个条件:

,若,则

,若,则

就称集合B为集合A的一个“偏序关系”,以下说法正确的是(    )

A.设,则满足是集合A的一个“偏序关系”的集合共有4个

B.设,则集合是集合A的一个“偏序关系”

C.设,则含有四个元素且是集合A的“偏序关系”的集合B共有6个

D.是实数集的一个“偏序关系

【变式2】(23-24高一上·上海·期中)已知正整数,对集合及其每一个非空子集,记,其中,定义一个运算“交替和”.例如:对于集合.则当时,集合的所有子集的“交替和”的总和为 .

【变式3】(23-24高一上·江西·期中)已知满足:①(,2,3,4);②,均有;若,其中,且集合有7个真子集,则满足条件的A的个数为 .

【典例1】(2024高一上·全国·专题练习)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.

【典例2】(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)已知集合,且.求实数m的取值范围并用集合表示.

【变式1】(23-24高一上·河南安阳·阶段练习)设集合.若,则a的范围是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(2024高一·江苏·专题练习)已知集合,若,求实数的取值范围.

【典例1】(2023高一·江苏·专题练习)已知集合.

(1)若,求实数m的取值范围;

(2)若,求A的非空真子集个数.

【典例2】(23-24高一上·广东广州·阶段练习)集合

(1)若,存在集合M使得,求出这样的集合M;

(2)试问P能否成为Q的一个子集?若能,求b的取值或取值范围;若不能,请说明理由.

【典例1】(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)已知集合,若,则所有的取值构成的集合为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知集合.若,则实数的取值范围为(    )

A.B.C.D.

【变式1】(23-24高一上·吉林·阶段练习)设集合,若的真子集,则的取值集合为(    )

A.B.C.D.

【变式2】(23-24高一上·甘肃武威·阶段练习)已知集合,若,则实数m的取值范围是(    )

A.B.C.D.

强化训练

A夯实基础

一、单选题

1.(2024·北京海淀·二模)已知集合.若,则的最大值为(    )

A.2B.0C.D.-2

2.(2024·全国·模拟预测)已知集合,若,则的值可以为(    )

A.1B.0C.0或1D.1或2

3.(2024·河南驻马店·一模)已知集合,则的关系是(    )

A.B.

C.D.不能确定

4.(23-24高一上·吉林长春·期末)设集合,若,则a的取值范围是(    )

A.B.C.D.

5.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知集合,则实数的值为(    )

A.2B.或2C.1或2D.0或2

6.(23-24高三上·河北廊坊·期末)已知集合,则满足的集合的个数为(    )

A.8B.7C.4D.3

7.(23-24高一上·湖北·阶段练习)集合,且,则集合的真子集的个数为(    )

A.5B.15C.31D.32

8.(23-24高一上·陕西榆林·期中)若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方的子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合,若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则的取值集合为(    )

A.B.C.D.

二、多选题

9.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知集合,则下列关系式表示正确的有(    )

A.B.C.D.

10.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)给出以下几组集合,其中是相等集合的有(    )

A.B.

C.D.

三、填空题

11.(23-24高一上·四川内江·期末)已知集合,则的非空子集的个数是 .

12.(2024高一上·全国·专题练习)已知集合至多有1个真子集,则的取值范围是 .

四、解答题

13.(23-24高一上·上海青浦·阶段练习)已知集合.若,求实数的取值范围.

14.(23-24高一上·山东德州·阶段练习)已知集合

(1)若集合求实数的值

(2)若集合求实数的取值范围

B能力提升

1.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)设集合,若非空集合A同时满足:①;②,(其中表示A中元素的个数,表示集合A中最小的元素)称集合A为I的一个好子集,则I的所有好子集的个数为(    )

A.7B.8C.9D.10

2.(多选)(23-24高一上·山东·期中)已知集合,且,则实数可能的取值是(    )

A.B.0C.-1D.

3.(23-24高一上·新疆伊犁·期中)已知集合满足,则满足条件的集合A的个数是 .

4.(23-24高一上·吉林四平·阶段练习)已知集合.

(1)若,存在集合使得 的真子集且的真子集,求这样的集合

(2)若集合是集合的一个子集,求的取值范围.

C新定义题型

1.(21-22高一上·河南·阶段练习)规定:在整数集中,被7除所得余数为k的所有整数组成一个“家族”,记为,即,,给出如下四个结论:①;②;③若整数a,b属于同一“家族”,则;④若,则整数a,b属于同一“家族”.其中,正确结论的个数是(    )

A.1B.2C.3D.4

2.(23-24高一上·北京·阶段练习)当两个集合中有一个集合为另一个集合的子集时,称两个集合之间构成“全食”;当两个集合有公共元素,但互不为对方子集时,称两个集合之间构成“偏食”,对于集合.若构成“全食”,则的取值范围是 ;若构成“偏食”,则的取值范围是 .

3.(23-24高一上·上海杨浦·阶段练习)已知集合,设的至少含有两个元素的子集,对于的任意两个不同的元素,若都不能整除,则称集合的“好子集”.

(1)判断数集是否是集合的“好子集”,并说明理由;

(2)证明:若的“好子集”,则对于中的任意两个不同的元素,都有

(3)求集合的“好子集”所含元素个数的最大值,并写出取到元素个数最大值时的.

4.(21-22高一上·上海奉贤·期中)定义:若任意(m,n可以相等),都有,则集合称为集合A的生成集;

(1)求集合的生成集B;

(2)若集合,A的生成集为B,B的子集个数为4个,求实数a的值;

(3)若集合,A的生成集为B,求证.