人教A版(2019) 必修第一册 1.2 集合间的基本关系 同步课堂(含解析)

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名称 人教A版(2019) 必修第一册 1.2 集合间的基本关系 同步课堂(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-10 22:24:31

文档简介

1.2 集合间的基本关系
【知识点1】集合相等 1
【知识点2】空集 2
【知识点3】子集 3
【知识点4】集合间关系的判断 4
【知识点5】由集合间的关系求参数 4
【跟踪训练】 6
1.理解集合间的基本关系(重点)。
2.掌握由集合间的基本关系求参数(重难点)。
3.理解子集、真子集的区别(重点)。
【知识点1】集合相等
(1)如果两个集合所含的元素完全相同(),那么我们称这两个集合相等.
(2)记作.
(3)两个集合的元素个数相等.
(4)两个集合的元素之和相等.
(5)两个集合的元素之积相等.
例1:
【例1】(2025春 海安市校级月考)设a,b∈R,集合A={1,a},B={﹣1,﹣b},若A=B,则a+b=(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
【例2】(2024秋 南通期末)已知集合M={1,2m+1},N={﹣1,m2},且M=N,则m=(  )
A.﹣1 B.1 C.±1 D.0
【例3】(多选)(2025春 随州月考)下面说法中,正确的为(  )
A.{x|x+y=1}={y|x+y=1} B.{(x,y)|x+y=2}={x|x+y=2}
C.{x|x>2}={y|y>2} D.{1,2}={2,1}
【例4】(2025 衡水模拟)设集合A={a,b},B={2a,2a2},若A=B,则ab=  .
【知识点2】空集
空集
(1)不含有任何元素的集合称为空集,记作.
(2)空集是任何集合的子集.
(3)空集是任何非空集合的真子集.
例1:
【例5】(2025 漳州模拟)下列集合中表示空集的是(  )
A.{ } B.{0}
C.{x∈R|x2+x﹣1=0} D.{x∈R|x2+x+1=0}
【例6】(2024秋 南海区校级月考)已知集合{x|a2+1<x<2a+4}≠ ,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|a<﹣3或a>1} B.{a|﹣3<a<1}
C.{a|a<﹣1或a>3} D.{a|﹣1<a<3}
【例7】(2025 云南校级开学)若集合A={x|ax2+1=0}是空集,则a的取值范围是    .
【例8】(2024秋 丰台区校级期中)若集合A={x|ax2﹣ax+2=0}= ,则实数a的取值范围是    .
【知识点3】子集
1.子集与真子集
(1)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,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集,记作:.
(2)若,存在,则称集合A是集合B的真子集,记作:A B.
2.子集个数
(1)分类讨论是写出所有子集的有效方法,一般按集合中元素个数的多少来划分,遵循由少到多的原则,做到不重不漏.
(2)若集合A中有n个元素,则集合A有个子集,有个真子集,有个非空子集,有个非空真子集,结论可在选择题或填空题中直接使用.
例1:
【例9】(2025春 长沙月考)已知集合A {3,4,5},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【例10】(多选)(2024秋 济源期末)下列关系中,正确的是(  )
A.0 N B.{0}∈{0,1} C. D. {0}
【例11】(2024秋 开封期末)设P,Q为两个非空实数集合,定义集合A={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,1,2},Q={1,2,3},则集合A的子集的个数为  .
【例12】(2024秋 宿州期中)满足{2,3} M {2,3,4,5}的集合M的个数是  .
【知识点4】集合间关系的判断
集合间的基本关系
(1)子集、真子集、相等.
(2)弄清两个集合元素的构成,也就是弄清楚集合是由哪些元素组成的.
(3)这就需要把较为抽象的集合具体化(如用列举法来表示集合)、形象化(用Venn图,或数形集合表示).
例1:
【例13】(2024秋 福贡县期末)已知集合A={0,1,2},那么(  )
A.0 A B.0∈A C.{1}∈A D. ∈A
【例14】(多选)(2025 山海关区二模)已知集合,则(  )
A.N P B.P M C.N M D.M N
【例15】(2024秋 阿城区校级期中)在下面的写法中:① {0};②{0}∈{0,1};③0∈ ;④{0,1} {1,0};⑤ ∈{0},错误的写法的序号是     .
【例16】(2024秋 黄浦区校级月考)给出下列关系式,其中正确的是  (填序号).
① {a};②a {a};③{a} {a};④{a}∈{a,b};⑤ {{a}, }.
【知识点5】由集合间的关系求参数
由集合间的关系求参数
(1)借助于数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数.
(2)还要注意验证端点值,做到准确无误.
(3)一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
(4)涉及“A B”或“A B,且B≠ ”的问题,要分A= 和A≠ 两种情况进行讨论,A= 的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
例1:
【例17】(2024秋 山西期末)已知集合A={x|x2﹣4x+3 0},B={x|0<x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.(3,+∞) B.(1,3] C.[3,+∞) D.(﹣∞,3]
【例18】(2024秋 东莞市期末)设集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x<a﹣1},满足A B,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|a≥2} B.{a|a≤1} C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}
【例19】(多选)(2024秋 青海期末)已知集合A={﹣2,a2﹣8,﹣a2+a﹣1},B={﹣7,2a},若B A,则a的值可能是(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.3
【例20】(2025春 聊城校级月考)已知集合M={1,3,9},N={m,3m}.若N M,则m的取值范围是  .
1.2 集合间的基本关系
一.选择题(共19小题)
1.(2024秋 南开区校级月考)下列说法中正确的是(  )
①空集 与{ }表示同一个集合;
②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};
③方程x2(x+1)=0的所有解的集合可表示为{0,0,﹣1};
④集合{x|4<x<5}可以用列举法表示.
A.只有①和④ B.只有②和③ C.只有② D.只有②和④
2.(2025 潍坊二模)已知集合A={x∈N|x3<27},则A的子集的个数是(  )
A.4 B.8 C.16 D.32
3.(2025 秦淮区校级二模)集合A={x∈N|﹣1<x<4}的子集个数为(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.(2025 海淀区校级开学)下列说法错误的是(  )
A.2∈{2,1,0} B.{1}∈{2,1,0} C.{0} {2,1,0} D. {2,1,0}
5.(2024秋 广东期末)若M={x,y,z},则以下正确的是(  )
A.x M B.{x} M C.M∈(y,z) D.{z}∈M
6.(2025春 济南月考)已知集合A={a2,0,﹣1},B={a,b,0},且A=B,则ab2025=(  )
A.0 B.1 C.﹣1 D.±1
7.(2024秋 宣城期末)已知集合A={0,4,a2},B={0,4,3a﹣2},若A=B,则a的值是(  )
A.1或2 B.﹣1或0 C.1 D.﹣1
8.(2024秋 碑林区校级月考)已知集合A={x|ax2+ax+2=0},若集合A为空集,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|0<a<8} B.{a|0≤a<8} C.{a|a<0或a>8} D.{a|a≤0或a>8}
9.(2025春 上海月考)若集合P满足{2} P {2,3,5},则P可以是(  )
A.{2,5} B.{3} C.{3,5} D.{2,3,5}
10.(2025 安徽模拟)已知集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.(2,+∞) B.(﹣∞,2) C.(﹣∞,2] D.[2,+∞)
11.(2025 重庆模拟)满足{2} A {2,3,4}的集合A的个数为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
12.(2024秋 宿迁校级月考)已知集合A={﹣1,0,2},B={x|1﹣mx>0},若A B,则m的取值范围是(  )
A.(﹣1,+∞) B.
C. D.
13.(2025 平山区校级开学)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.a≤2 B.a<2 C.a>2 D.a≥2
14.(2025 广州模拟)集合A={x|﹣1≤x≤1},B={x|a﹣1≤x≤2a﹣1},若B A,则实数a的取值范围是(  )
A.a≤1 B.a<1 C.0≤a≤1 D.0<a<1
15.(2025 河北模拟)设集合A={0,1},B={1,a,a+1},若A B,则a=(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.﹣1或0
16.(2025 河南模拟)已知集合,则集合A的子集个数是(  )
A.4 B.7 C.8 D.16
17.(2025 昌江区校级模拟)满足{0} M {﹣1,0,1}的集合M的个数为(  )
A.3 B.4 C.7 D.8
18.(2025春 徐汇区月考)已知集合A={x|x2﹣4x<0,x∈N*},则集合A的真子集的个数为(  )
A.3 B.4 C.8 D.7
19.(2025 昌江区校级模拟)已知集合A={a,1},B={x|x2+x﹣2≤0},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.{﹣2,1} B.{﹣1,0,2} C.[﹣2,1] D.[﹣2,1)
二.多选题(共6小题)
20.(2025 资阳校级开学)下列表述正确的是(  )
A.{2,1,0} {0,1,2} B.{0}∈{0,1,2}
C. {0,1,2} D.0 {0}
21.(2024秋 仁寿县校级期末)下列说法中不正确的是(  )
A.集合{x|x<1,x∈N}为无限集
B.方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的解构成的集合的所有子集共4个
C.{(x,y)|x+y=1}={y|x﹣y=﹣1}
D.{y|y=2n,n∈,k∈Z}
22.(2024秋 仁寿县校级期末)已知集合A={x|ax≤2},B={2,},若B A,则实数a的值可能是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
23.(2024秋 安徽期末)已知集合A={2,3},B={x|mx﹣6=0},若B A,则实数m可以是(  )
A.3或2 B.1 C.0 D.﹣1
24.(2024秋 辽宁期末)已知集合A={﹣2,a2﹣8,﹣a2+a﹣1},B={﹣7,2a},若B A,则a的值可能是(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.3
25.(2024秋 成都期末)已知集合A={1,a+2},B={1,2,a2},若A B,则a的值可以为(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
三.填空题(共9小题)
26.(2024秋 英吉沙县期末)集合{1,2,3}的子集个数为   .
27.(2025春 杨浦区校级月考)已知集合{a2,a}={a,1},则a=   .
28.(2024秋 哈尔滨校级期末)集合的真子集的个数是   .
29.(2025 天水学业考试)设三元集合,则a2025+b2026=   .
30.(2024秋 东城区校级月考)若集合A={x|ax2﹣ax+1=0}= ,则实数a的取值范围是   .
31.(2024秋 泸县校级期中)已知M={x|x2﹣2x﹣3=0},N={x|x2+ax+1=0,a∈R},且N M,则a的取值范围为   .
32.(2024秋 海口期末)已知集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x>m},若A B,则m的取值范围为   .
33.(2024秋 宝山区校级期末)已知集合A={1},B={a,a2+2}.若A B,则实数a的值为   .
34.(2024秋 辽宁期末)已知集合A={1,2a,a2+a},B={1,2},若B是A的子集,则实数a的值为   .
四.解答题(共6小题)
35.(2024秋 仁寿县校级期末)已知集合A={a﹣2,2a2+5a},且﹣3∈A.
(1)求a;
(2)写出集合A的所有真子集.
36.(2024秋 荆州期末)已知集合A={x|m2<x<2m},,若A是B的真子集,求实数m的取值范围.
37.(2025春 永州月考)已知A={x|x2+x﹣2=0},B={x|x2+ax+2a﹣4=0},若B A,求实数a的值.
38.(2024秋 天河区期末)设a,b∈R,P={1,a},Q={﹣1,﹣b}.
(1)当P=Q时,求a﹣b的值;
(2)已知集合M={x|x2﹣5x﹣6<0},若P M,求实数a的取值范围.
39.(2024秋 吉林期末)(1)设a,b∈R,P={1,a},Q={﹣1,﹣b},若P=Q,求a﹣b的值;
(2)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B A,求实数a的取值范围.
40.(2024秋 牡丹江期末)已知数集A含有n(n∈N*)个元素,定义集合A*={x+y|x,y∈A}.
(1)若A={1,2,3},写出A*;
(2)写出一个集合A,使得A=A*.
第1页 共1页1.2 集合间的基本关系
【知识点1】集合相等 1
【知识点2】空集 3
【知识点3】子集 5
【知识点4】集合间关系的判断 6
【知识点5】由集合间的关系求参数 8
【跟踪训练】 11
1.理解集合间的基本关系(重点)。
2.掌握由集合间的基本关系求参数(重难点)。
3.理解子集、真子集的区别(重点)。
【知识点1】集合相等
(1)如果两个集合所含的元素完全相同(),那么我们称这两个集合相等.
(2)记作.
(3)两个集合的元素个数相等.
(4)两个集合的元素之和相等.
(5)两个集合的元素之积相等.
例1:
【例1】(2025春 海安市校级月考)设a,b∈R,集合A={1,a},B={﹣1,﹣b},若A=B,则a+b=(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
【答案】A
【分析】由A=B,可得a,b,即可得答案.
【解答】解:A=B,A={1,a},B={﹣1,﹣b},
则.则a+b=﹣2.
故选:A.
【例2】(2024秋 南通期末)已知集合M={1,2m+1},N={﹣1,m2},且M=N,则m=(  )
A.﹣1 B.1 C.±1 D.0
【答案】A
【分析】由已知结合集合相等的条件即可求解.
【解答】解:因为集合M={1,2m+1},N={﹣1,m2},且M=N,
所以,解得m=﹣1.
故选:A.
【例3】(多选)(2025春 随州月考)下面说法中,正确的为(  )
A.{x|x+y=1}={y|x+y=1} B.{(x,y)|x+y=2}={x|x+y=2}
C.{x|x>2}={y|y>2} D.{1,2}={2,1}
【答案】ACD
【分析】分别检验各选项中集合的含义即可判断.
【解答】解:{x|x+y=1}={y|x+y=1}=R,A符合题意;
{(x,y)|x+y=2}={x|x+y=2}表示的对象不同,B不符合题意;
{x|x>2}={y|y>2}都表示所有大于2的实数,C符合题意;
{1,2}={2,1}符合题意.
故选:ACD.
【例4】(2025 衡水模拟)设集合A={a,b},B={2a,2a2},若A=B,则ab=  .
【答案】.
【分析】根据给定条件,利用集合元素的特性及集合相等求出a,b.
【解答】解:B={2a,2a2}中,2a≠2a2,则a≠0且a≠1,
而A={a,b},A=B,,解得b=1,a,
所以.
故答案为:.
【知识点2】空集
空集
(1)不含有任何元素的集合称为空集,记作.
(2)空集是任何集合的子集.
(3)空集是任何非空集合的真子集.
例1:
【例5】(2025 漳州模拟)下列集合中表示空集的是(  )
A.{ } B.{0}
C.{x∈R|x2+x﹣1=0} D.{x∈R|x2+x+1=0}
【答案】D
【分析】根据空集的定义,逐项判别,可得答案.
【解答】解:对于A和B,集合{ }和集合{0}都存在一个元素,不为 ,故AB都不符合题意;
对于C,由x2+x﹣1=0,则Δ=1+4=5>0,即该方程存在两个不相等的实数根,
所以集合{x∈R|x2+x﹣1=0}≠ ,故C不符合题意;
对于D,由x2+x+1=0,则Δ=1﹣4=﹣3<0,即该方程不存在实数根,
所以集合{x∈R|x2+x+1=0}= ,故D符合题意.
故选:D.
【例6】(2024秋 南海区校级月考)已知集合{x|a2+1<x<2a+4}≠ ,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|a<﹣3或a>1} B.{a|﹣3<a<1}
C.{a|a<﹣1或a>3} D.{a|﹣1<a<3}
【答案】D
【分析】根据空集的定义结合一元二次不等式的解法即可得解.
【解答】解:由题意a2+1<2a+4,解得﹣1<a<3,
即实数a的取值范围是{a|﹣1<a<3}.
故选:D.
【例7】(2025 云南校级开学)若集合A={x|ax2+1=0}是空集,则a的取值范围是    .
【答案】a≥0.
【分析】分a=0和a≠0讨论方程解的情况,可得答案.
【解答】解:集合A={x|ax2+1=0}是空集,
若a≠0,由方程ax2+1=0 无解,可得即a>0,此时A= ;
若a=0,则方程ax2+1=0无解,所以A= .
综上可知,实数a的取值范围为:a≥0.
故答案为a≥0.
【例8】(2024秋 丰台区校级期中)若集合A={x|ax2﹣ax+2=0}= ,则实数a的取值范围是    .
【答案】0≤a<8.
【分析】利用空集的意义,结合方程根的情况列式求解即得.
【解答】解:若a=0,2=0不成立,A= ,则a=0;
若a≠0时,由题意得Δ=a2﹣8a<0,解得0<a<8;
所以实数a的取值范围是0≤a<8,
所以a的取值范围为0≤a<8.
故答案为:0≤a<8.
【知识点3】子集
1.子集与真子集
(1)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,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集,记作:.
(2)若,存在,则称集合A是集合B的真子集,记作:A B.
2.子集个数
(1)分类讨论是写出所有子集的有效方法,一般按集合中元素个数的多少来划分,遵循由少到多的原则,做到不重不漏.
(2)若集合A中有n个元素,则集合A有个子集,有个真子集,有个非空子集,有个非空真子集,结论可在选择题或填空题中直接使用.
例1:
【例9】(2025春 长沙月考)已知集合A {3,4,5},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有(  )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【分析】根据条件可列举出所有满足条件的集合A,从而得解.
【解答】解:根据题意得,A={3},{5},{3,4},{3,5},{4,5},共5个.
故选:D.
【例10】(多选)(2024秋 济源期末)下列关系中,正确的是(  )
A.0 N B.{0}∈{0,1} C. D. {0}
【答案】CD
【分析】由元素与集合间的关系可判断AC,由集合间的包含关系可判断BD.
【解答】解:对于A,由元素与集合之间的关系可得0∈N,故A错误;
对于B,由集合间的包含关系可得{0} {0,1},故B错误;
对于C,由元素与集合之间的关系可得,故C正确;
对于D,因为空集是任何集合的子集,所以 {0},故D正确.
故选:CD.
【例11】(2024秋 开封期末)设P,Q为两个非空实数集合,定义集合A={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,1,2},Q={1,2,3},则集合A的子集的个数为  .
【答案】32.
【分析】直接根据定义求出集合中的元素,再根据元素个数求出集合的子集个数即可.
【解答】解:已知P={0,1,2},Q={1,2,3},
定义集合A={a+b|a∈P,b∈Q},
而0+1=1,0+2=2,0+3=3,1+1=2,1+2=3,1+3=4,2+1=3,2+2=4,2+3=5,
则集合A中的元素分别为1,2,3,4,5,共5个,
则集合A的子集的个数为25=32.
故答案为:32.
【例12】(2024秋 宿州期中)满足{2,3} M {2,3,4,5}的集合M的个数是  .
【答案】3.
【分析】根据子集、真子集的知识进行列举,从而确定正确答案.
【解答】解:因为集合M满足{2,3} M {2,3,4,5},
则符合题意的集合M为{2,3},{2,3,4},{2,3,5},共3个.
故答案为:3.
【知识点4】集合间关系的判断
集合间的基本关系
(1)子集、真子集、相等.
(2)弄清两个集合元素的构成,也就是弄清楚集合是由哪些元素组成的.
(3)这就需要把较为抽象的集合具体化(如用列举法来表示集合)、形象化(用Venn图,或数形集合表示).
例1:
【例13】(2024秋 福贡县期末)已知集合A={0,1,2},那么(  )
A.0 A B.0∈A C.{1}∈A D. ∈A
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系进行判断即可
【解答】解:对于选项AB,因为0是集合A中的元素,所以0∈A,故A错误,B正确;
对于选项C,集合{1}是集合A的子集,所以{1} A,故C错误;
对于选项D,因为空集是任何集合的子集,所以 D,故D错误.
故选:B.
【例14】(多选)(2025 山海关区二模)已知集合,则(  )
A.N P B.P M C.N M D.M N
【答案】AC
【分析】先化简集合M,N,再根据子集定义判断.
【解答】解:由题意得,M={x|x,m∈Z},N={x|x,n∈∈∈Z},
所以N M P,
故A,C正确,B,D错误.
故选:AC.
【例15】(2024秋 阿城区校级期中)在下面的写法中:① {0};②{0}∈{0,1};③0∈ ;④{0,1} {1,0};⑤ ∈{0},错误的写法的序号是  ②③⑤  .
【答案】②③⑤.
【分析】根据集合与集合的关系,元素与集合的关系即可判定.
【解答】解:空集是任何非空集合的真子集,故①正确;
集合与集合间是包含关系,不是“属于”,故②错误;
空集没有任何元素,故③错误;
根据子集的定义可知,④正确;
集合与集合间是包含关系,不是“属于”,故⑤错误.
故答案为:②③⑤.
【例16】(2024秋 黄浦区校级月考)给出下列关系式,其中正确的是  (填序号).
① {a};②a {a};③{a} {a};④{a}∈{a,b};⑤ {{a}, }.
【答案】①③⑤.
【分析】利用空集的性质判断①,⑤,利用元素和集合的关系判断②,利用集合和集合的关系判断④,利用子集的性质判断③即可.
【解答】解:①因为空集是任何集合的子集,所以①正确;
②由元素和集合的关系得a∈{a},故②错误;
③一个集合是自身的子集,故③正确;
④由集合和集合的关系得{a} {a,b},故④错误;
⑤因为空集是任何集合的子集,所以⑤正确.
故答案为:①③⑤.
【知识点5】由集合间的关系求参数
由集合间的关系求参数
(1)借助于数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数.
(2)还要注意验证端点值,做到准确无误.
(3)一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
(4)涉及“A B”或“A B,且B≠ ”的问题,要分A= 和A≠ 两种情况进行讨论,A= 的情况容易被忽略,应引起足够的重视.
例1:
【例17】(2024秋 山西期末)已知集合A={x|x2﹣4x+3 0},B={x|0<x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.(3,+∞) B.(1,3] C.[3,+∞) D.(﹣∞,3]
【答案】A
【分析】解不等式求出集合A,再由A B可得答案.
【解答】解:由x2﹣4x+3≤0,得1≤x≤3,
所以A={x|1≤x≤3}.
因为B={x|0<x<a},且A B,
所以a>3,
即实数a的取值范围是(3,+∞).
故选:A.
【例18】(2024秋 东莞市期末)设集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x<a﹣1},满足A B,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|a≥2} B.{a|a≤1} C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}
【答案】A
【分析】由题意,用数轴表示集合的关系,从而求解.
【解答】解:由题意如图:
有a﹣1≥1,所以a≥2.
故选:A.
【例19】(多选)(2024秋 青海期末)已知集合A={﹣2,a2﹣8,﹣a2+a﹣1},B={﹣7,2a},若B A,则a的值可能是(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.3
【答案】AB
【分析】由B A,列出等式a2﹣8=﹣7或﹣a2+a﹣1=﹣7,求得a,再逐个进行验证即可.
【解答】解:由题意,a2﹣8=﹣7或﹣a2+a﹣1=﹣7,解得a=1或a=﹣1或a=﹣2或a=3;
a=1时,A={﹣2,﹣7,﹣1},B={﹣7,2},不符合题意,舍去;
a=﹣1时,A={﹣2,﹣7,﹣3},B={﹣7,﹣2},此时B A,符合题意;
a=﹣2时,A={﹣2,﹣4,﹣7},B={﹣7,﹣4},此时B A,符合题意;
a=3时,A={﹣2,1,﹣7},B={﹣7,6},不符合题意,舍去.
故选:AB.
【例20】(2025春 聊城校级月考)已知集合M={1,3,9},N={m,3m}.若N M,则m的取值范围是  .
【答案】{1,3}.
【分析】由题意及N M可得答案.
【解答】解:因为N={m,3m},M={1,3,9},且N M,
所以m=1或m=3,
即m的取值范围是{1,3}.
故答案为:{1,3}.
1.2 集合间的基本关系
一.选择题(共19小题)
1.(2024秋 南开区校级月考)下列说法中正确的是(  )
①空集 与{ }表示同一个集合;
②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};
③方程x2(x+1)=0的所有解的集合可表示为{0,0,﹣1};
④集合{x|4<x<5}可以用列举法表示.
A.只有①和④ B.只有②和③ C.只有② D.只有②和④
2.(2025 潍坊二模)已知集合A={x∈N|x3<27},则A的子集的个数是(  )
A.4 B.8 C.16 D.32
3.(2025 秦淮区校级二模)集合A={x∈N|﹣1<x<4}的子集个数为(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.(2025 海淀区校级开学)下列说法错误的是(  )
A.2∈{2,1,0} B.{1}∈{2,1,0} C.{0} {2,1,0} D. {2,1,0}
5.(2024秋 广东期末)若M={x,y,z},则以下正确的是(  )
A.x M B.{x} M C.M∈(y,z) D.{z}∈M
6.(2025春 济南月考)已知集合A={a2,0,﹣1},B={a,b,0},且A=B,则ab2025=(  )
A.0 B.1 C.﹣1 D.±1
7.(2024秋 宣城期末)已知集合A={0,4,a2},B={0,4,3a﹣2},若A=B,则a的值是(  )
A.1或2 B.﹣1或0 C.1 D.﹣1
8.(2024秋 碑林区校级月考)已知集合A={x|ax2+ax+2=0},若集合A为空集,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|0<a<8} B.{a|0≤a<8} C.{a|a<0或a>8} D.{a|a≤0或a>8}
9.(2025春 上海月考)若集合P满足{2} P {2,3,5},则P可以是(  )
A.{2,5} B.{3} C.{3,5} D.{2,3,5}
10.(2025 安徽模拟)已知集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.(2,+∞) B.(﹣∞,2) C.(﹣∞,2] D.[2,+∞)
11.(2025 重庆模拟)满足{2} A {2,3,4}的集合A的个数为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
12.(2024秋 宿迁校级月考)已知集合A={﹣1,0,2},B={x|1﹣mx>0},若A B,则m的取值范围是(  )
A.(﹣1,+∞) B.
C. D.
13.(2025 平山区校级开学)已知集合A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|x<a},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.a≤2 B.a<2 C.a>2 D.a≥2
14.(2025 广州模拟)集合A={x|﹣1≤x≤1},B={x|a﹣1≤x≤2a﹣1},若B A,则实数a的取值范围是(  )
A.a≤1 B.a<1 C.0≤a≤1 D.0<a<1
15.(2025 河北模拟)设集合A={0,1},B={1,a,a+1},若A B,则a=(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.﹣1或0
16.(2025 河南模拟)已知集合,则集合A的子集个数是(  )
A.4 B.7 C.8 D.16
17.(2025 昌江区校级模拟)满足{0} M {﹣1,0,1}的集合M的个数为(  )
A.3 B.4 C.7 D.8
18.(2025春 徐汇区月考)已知集合A={x|x2﹣4x<0,x∈N*},则集合A的真子集的个数为(  )
A.3 B.4 C.8 D.7
19.(2025 昌江区校级模拟)已知集合A={a,1},B={x|x2+x﹣2≤0},若A B,则实数a的取值范围是(  )
A.{﹣2,1} B.{﹣1,0,2} C.[﹣2,1] D.[﹣2,1)
二.多选题(共6小题)
20.(2025 资阳校级开学)下列表述正确的是(  )
A.{2,1,0} {0,1,2} B.{0}∈{0,1,2}
C. {0,1,2} D.0 {0}
21.(2024秋 仁寿县校级期末)下列说法中不正确的是(  )
A.集合{x|x<1,x∈N}为无限集
B.方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的解构成的集合的所有子集共4个
C.{(x,y)|x+y=1}={y|x﹣y=﹣1}
D.{y|y=2n,n∈,k∈Z}
22.(2024秋 仁寿县校级期末)已知集合A={x|ax≤2},B={2,},若B A,则实数a的值可能是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
23.(2024秋 安徽期末)已知集合A={2,3},B={x|mx﹣6=0},若B A,则实数m可以是(  )
A.3或2 B.1 C.0 D.﹣1
24.(2024秋 辽宁期末)已知集合A={﹣2,a2﹣8,﹣a2+a﹣1},B={﹣7,2a},若B A,则a的值可能是(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.3
25.(2024秋 成都期末)已知集合A={1,a+2},B={1,2,a2},若A B,则a的值可以为(  )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
三.填空题(共9小题)
26.(2024秋 英吉沙县期末)集合{1,2,3}的子集个数为   .
27.(2025春 杨浦区校级月考)已知集合{a2,a}={a,1},则a=   .
28.(2024秋 哈尔滨校级期末)集合的真子集的个数是   .
29.(2025 天水学业考试)设三元集合,则a2025+b2026=   .
30.(2024秋 东城区校级月考)若集合A={x|ax2﹣ax+1=0}= ,则实数a的取值范围是   .
31.(2024秋 泸县校级期中)已知M={x|x2﹣2x﹣3=0},N={x|x2+ax+1=0,a∈R},且N M,则a的取值范围为   .
32.(2024秋 海口期末)已知集合A={x|﹣2<x<1},B={x|x>m},若A B,则m的取值范围为   .
33.(2024秋 宝山区校级期末)已知集合A={1},B={a,a2+2}.若A B,则实数a的值为   .
34.(2024秋 辽宁期末)已知集合A={1,2a,a2+a},B={1,2},若B是A的子集,则实数a的值为   .
四.解答题(共6小题)
35.(2024秋 仁寿县校级期末)已知集合A={a﹣2,2a2+5a},且﹣3∈A.
(1)求a;
(2)写出集合A的所有真子集.
36.(2024秋 荆州期末)已知集合A={x|m2<x<2m},,若A是B的真子集,求实数m的取值范围.
37.(2025春 永州月考)已知A={x|x2+x﹣2=0},B={x|x2+ax+2a﹣4=0},若B A,求实数a的值.
38.(2024秋 天河区期末)设a,b∈R,P={1,a},Q={﹣1,﹣b}.
(1)当P=Q时,求a﹣b的值;
(2)已知集合M={x|x2﹣5x﹣6<0},若P M,求实数a的取值范围.
39.(2024秋 吉林期末)(1)设a,b∈R,P={1,a},Q={﹣1,﹣b},若P=Q,求a﹣b的值;
(2)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B A,求实数a的取值范围.
40.(2024秋 牡丹江期末)已知数集A含有n(n∈N*)个元素,定义集合A*={x+y|x,y∈A}.
(1)若A={1,2,3},写出A*;
(2)写出一个集合A,使得A=A*.
参考答案
一.选择题(共19小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C B D B B C C B A D B
题号 12 13 14 15 16 17 18 19
答案 C C A A C B D D
二.多选题(共6小题)
题号 20 21 22 23 24 25
答案 AC ACD AB AC AB BD
一.选择题(共19小题)
1.【答案】C
【分析】根据集合的概念及表示逐项分析即得.
【解答】对于①,集合{ }中有1个元素,而 中没有元素,两集合不相等,故①错误;
对于②,由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1},故②正确;
对于③,根据集合元素的互异性知{0,0,﹣1}表示错误,故③错误;
对于④,集合{x|4<x<5}为无限集,不能用列举法表示,故④错误.
故选:C.
2.【答案】B
【分析】首先解不等式化简集合A,再根据含有n个元素的集合有2n个子集计算可得.
【解答】解:因为x3<27,所以x<3,
所以A={x∈N|x<3}={0,1,2},
所以A的子集有23=8个.
故选:B.
3.【答案】D
【分析】先求出集合,再求出子集个数即可.
【解答】解:由题意,得A={0,1,2,3},故集合A子集个数为24=16个.
故选:D.
4.【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系判断即可.
【解答】解:2是{2,1,0}的元素,A正确;
{1}不是{2,1,0}的元素,B错误;
{0}是{2,1,0}的子集,C正确;
空集是任何集合的子集,D正确.
故选:B.
5.【答案】B
【分析】根据元素与集合、集合与集合间的关系判断即可.
【解答】解:对于选项A,x为元素,M为集合,所以x∈M,故选项A错误;
对于选项B,{x}为集合,M为集合,且x∈M,所以{x} M,故选项B正确;
对于选项C,M为集合,(y,z)是有序数对,两者没有属于关系,故选项C错误;
对于选项D,{z}为集合,M为集合,且z∈M,故{z} M,故选项D错误.
故选:B.
6.【答案】C
【分析】根据集合相等结合集合的互异性可得a,b的值,即可得结果.
【解答】解:因为A=B,A={a2,0,﹣1},B={a,b,0},
所以,或,
解得,或,或,
当时,不满足集合中元素的互异性,舍去,
当时,A={1,0,﹣1},B={1,﹣1,0},符合题意,
此时ab2025=﹣1,
当时,A={1,0,﹣1},B={﹣1,1,0},符合题意,
此时ab2025=﹣1,
综上所述,ab2025的值为﹣1.
故选:C.
7.【答案】C
【分析】由已知结合集合相等的条件即可求解.
【解答】解:集合A={0,4,a2},B={0,4,3a﹣2},若A=B,
则a2=3a﹣2,解得a=1或a=2,
当a=2时,A={0,4,4},与集合元素的互异性矛盾,
故a=1.
故选:C.
8.【答案】B
【分析】通过讨论a=0和a≠0即可求解.
【解答】解:当a=0时,易知A= ,符合题意,
当a≠0时,若集合A为空集,则
Δ=a2﹣8a<0,解得0<a<8,、
故实数a的取值范围是{a|0≤a<8}.
故选:B.
9.【答案】A
【分析】根据集合的包含关系写出集合P,即可得答案.
【解答】解:因为集合P满足{2} P {2,3,5},
所以P={2,3}或P={2,5}.
故选:A.
10.【答案】D
【分析】根据集合的包含关系即可求解.
【解答】解:因为集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},且A B,
所以a≥2,
即实数a的取值范围是[2,+∞).
故选:D.
11.【答案】B
【分析】列举出满足要求的集合,得到答案.
【解答】解:满足{2} A {2,3,4}的集合可以为{2},{2,3},{2,4},
所以满足{2} A {2,3,4}的集合A的个数为3.
故选:B.
12.【答案】C
【分析】由集合的包含关系得不等式组,解不等式组即可.
【解答】解:由题意,因为A B,
则,解得﹣1<m,
所以m的取值范围是(﹣1,).
故选:C.
13.【答案】C
【分析】根据一元二次方程的解法可得集合A,利用子集的定义即可得出所求的答案.
【解答】解:因为集合A={x|x2﹣3x+2=0}={1,2},
所以由A B得:a>2.
故选:C.
14.【答案】A
【分析】当B= 时,a﹣1>2a﹣1;当B≠ 时,,由此能求出实数a的取值范围.
【解答】解:∵集合A={x|﹣1≤x≤1},B={x|a﹣1≤x≤2a﹣1},B A,
∴当B= 时,a﹣1>2a﹣1,解得a<0,
当B≠ 时,,解得0≤a≤1.
综上,实数a的取值范围是{a|a≤1}.
故选:A.
15.【答案】A
【分析】根据集合的包含关系以及集合中元素的互异性解方程即可求得.
【解答】解:由A B可知a=0或a+1=0,
解得a=0或a=﹣1,
当a=0时,集合B中的元素不满足互异性,舍去,
当a=﹣1时,B={1,﹣1,0},符合题意,
所以a=﹣1.
故选:A.
16.【答案】C
【分析】解不等式求得集合A,利用子集的定义即得.
【解答】解:集合{0,1,2},
所以A的子集有23=8个.
故选:C.
17.【答案】B
【分析】由题意可知集合M的个数即为集合{﹣1,1}的子集个数,再结合子集个数公式求解.
【解答】解:因为{0} M {﹣1,0,1},
所以集合M的个数即为集合{﹣1,1}的子集个数,
所以集合M的个数为22=4个.
故选:B.
18.【答案】D
【分析】解不等式化简集合A,再求出其真子集个数.
【解答】解:集合A={x|x2﹣4x<0,x∈N*}={1,2,3},元素个数为3,
所以集合A的真子集的个数为23﹣1=7.
故选:D.
19.【答案】D
【分析】化简集合B,结合A B和集合具有互异性,得出实数a的取值范围.
【解答】解:由x2+x﹣2≤0,解得﹣2≤x≤1,
所以B={x|﹣2≤x≤1},
又因为A={a,1},且A B,
所以﹣2≤a<1,
即实数a的取值范围是{a|﹣2≤a<1}.
故选:D.
二.多选题(共6小题)
20.【答案】AC
【分析】利用集合间的包含关系可判断AC,利用元素与集合的关系可判断BD.
【解答】解:对于A,{2,1,0} {0,1,2},故A正确;
对于B,{0} {0,1,2},故B错误;
对于C, {0,1,2},故C正确;
对于D,0∈{0},故D错误.
故选:AC.
21.【答案】ACD
【分析】根据集合的概念及描述法即可分别求解.
【解答】解:对A,∵集合{x|x<1,x∈N}={0},∴A错误;
对B,∵方程(x﹣1)2(x﹣2)=0的解构成的集合为{1,2},
∴其所有子集个数为22=4,∴B正确;
对C,∵{y|x﹣y=﹣1}=R,而{(x,y)|x+y=1}表示直线x+y=1,
∴{(x,y)|x+y=1}≠{y|x﹣y=﹣1},∴C错误;
对D,∵{x|x=4k,k∈Z} {y|y=2n,n∈Z},D错误.
故选:ACD.
22.【答案】AB
【分析】根据B A,可得2∈A,,列出不等式求得a≤1,能求出实数a的值.
【解答】解:∵集合A={x|ax≤2},B={2,},B A,
∴2∈A,,
∴,解得a≤1.
故选:AB.
23.【答案】AC
【分析】利用集合之间的包含关系判断出方程的解的情况.
【解答】解:当m=0时,方程mx﹣6=0无解,B= ,满足B A;当m≠0时,B={},因为B A,所以2或3,解得m=3或m=2.
故选:AC.
24.【答案】AB
【分析】由B A,列出等式a2﹣8=﹣7或﹣a2+a﹣1=﹣7,求得a,再逐个进行验证即可.
【解答】解:因为B A,所以a2﹣8=﹣7或﹣a2+a﹣1=﹣7,解得a=1或a=﹣1或a=﹣2或a=3.
当a=1时,A={﹣2,﹣7,﹣1},B={﹣7,2},则a=1不符合题意.
当a=﹣1时,A={﹣2,﹣7,﹣3},B={﹣7,﹣2},则a=﹣1符合题意.
当a=﹣2时,A={﹣2,﹣4,﹣7},B={﹣7,﹣4},则a=﹣2符合题意.
当a=3时,A={﹣2,1,﹣7},B={﹣7,6},则a=3不符合题意.
故选:AB.
25.【答案】BD
【分析】由题意可知a+2=2或a+2=a2,再结合元素的互异性求解.
【解答】解:因为集合A={1,a+2},B={1,2,a2},且A B,
所以a+2=2或a+2=a2,
解得a=0或﹣1或2,
当a=0时,集合A={1,2},B={1,2,0},符合题意,
当a=﹣1时,集合B中的元素不满足互异性,舍去,
当a=2时,集合A={1,4},B={1,2,4},符合题意,
综上所述,a的值可以为0或2.
故选:BD.
三.填空题(共9小题)
26.【答案】见试题解答内容
【分析】对于有限集合,我们有以下结论:若一个集合中有n个元素,则它有2n个子集.
【解答】解:∵集合M={1,2,3}有三个元素,
∴集合M={1,2,3}的子集的个数为23=8;
故答案为:8.
27.【答案】﹣1.
【分析】根据集合相等的定义求解即可.
【解答】解:因为集合{a2,a}={a,1},所以a2=1,解得a=﹣1或a=1,
当a=1时,不满足集合中元素的互异性,舍去,
当a=﹣1时,集合为{1,﹣1},满足题意,
所以a=﹣1.
故答案为:﹣1.
28.【答案】7.
【分析】根据题意确定集合中元素的个数,即可得到真子集的个数.
【解答】解:x为4的正因数,故,元素个数为3,
故该集合的真子集个数为23﹣1=7.
故答案为:7.
29.【答案】﹣1.
【分析】利用相等的集合求出a,b,再代入求值作答.
【解答】解:由集合,得a≠1,由集合{a2,a+b,0},得a≠0,
而,因此,且a2=1,则b=0,a=﹣1,
此时两个集合均为{﹣1,0,1},符合题意,
所以a2025+b2026=(﹣1)2025+02026=﹣1.
故答案为:﹣1.
30.【答案】[0,4).
【分析】当集合A为空集时,关于x的方程ax2﹣ax+1=0无解.
【解答】解:由题意知,Δ=a2﹣4a<0或a=0.解得0≤a<4.
即实数a的取值范围是[0,4).
故答案是:[0,4).
31.【答案】(﹣2,2].
【分析】根据集合间的包含关系可解.
【解答】解:已知M={x|x2﹣2x﹣3=0}={﹣1,3},N={x|x2+ax+1=0,a∈R},且N M,
当N= 时,a2﹣4<0,即﹣2<a<2,
当N≠ 时,可得3∈N或﹣1∈N,
若﹣1∈N,则﹣a+2=0,则a=2,此时N={﹣1};
若3∈N,则3a+10=0,则a,此时N={},不满足题意,
故a的取值范围为(﹣2,2].
故答案为:(﹣2,2].
32.【答案】(﹣∞,﹣2].
【分析】根据集合的关系得出端点间的不等关系,即得实数m的取值范围.;
【解答】解:因为A={x|﹣2<x<1},B={x|x>m},且A B,所以m≤﹣2,
即m的取值范围为(﹣∞,﹣2].
故答案为:(﹣∞,﹣2].
33.【答案】1.
【分析】根据包含关系求解即可.
【解答】解:集合A={1},B={a,a2+2},A B,则1∈{a,a2+2},
又a2+2≥2,则a=1,
此时A={1},B={1,3},符合题意.
故答案为:1.
34.【答案】﹣2.
【分析】根据B是A的子集及集合元素的互异性,按照2a=2和a2+a=2分类求解即可.
【解答】解:∵B是A的子集,∴2a=2或a2+a=2,
若2a=2,则a=1,a2+a=2,这与集合中元素的互异性矛盾,所以a≠1;
若a2+a=2,则a=﹣2或a=1(舍去),当a=﹣2时,A={1,﹣4,2},满足题意,
所以a=﹣2.
故答案为:﹣2.
四.解答题(共6小题)
35.【答案】(1)a;(2)A的真子集有 ,{},{﹣3}.
【分析】(1)由题意知a﹣2=﹣3或2a2+5a=﹣3,分类讨论并检验即可求得a;(2)由真子集的定义直接写出即可.
【解答】解:(1)∵A={a﹣2,2a2+5a},且﹣3∈A,
∴a﹣2=﹣3或2a2+5a=﹣3,
①若a﹣2=﹣3,a=﹣1,2a2+5a=﹣3,故不成立,
②若2a2+5a=﹣3,a=﹣1或a,
由①知a=﹣1不成立,
若a,a﹣2,2a2+5a=﹣3,成立,
故a;
(2)∵A={,﹣3},
∴A的真子集有 ,{},{﹣3}.
36.【答案】(﹣∞,0]∪[1,+∞).
【分析】将集合A和集合B进行化简,分A= 和A≠ 进行讨论,列出不等式解出结果即可.
【解答】解:∵集合,∴B={x|1<x≤4},
又A为B的真子集,
当A= 时,2m≤m2,解得m≤0或m≥2.
当A≠ 时,(等号不同时成立),解得1≤m<2.
综上所述,实数m的取值范围是(﹣∞,0]∪[1,+∞).
37.【答案】1或4.
【分析】先求出A,然后对集合B分四种情况讨论,利用韦达定理即可求解.
【解答】解:由已知可得A={﹣2,1},
因为B A,则B= 或{﹣2}或{1}或{﹣2,1},
当B= 时,Δ=a2﹣4(2a﹣4)=a2﹣8a+16<0,无解,
当B={﹣2}时,则,解得a=4,
当B={1}时,则,无解,
当B={﹣2,1}时,则,解得a=1,
综上,实数a的值为1或4.
38.【答案】(1)0;
(2)(﹣1,6).
【分析】(1)根据集合相等的定义求解;
(2)先求出集合M,再由P M可得a的取值范围.
【解答】解:(1)因为P=Q,所以a=﹣1,﹣b=1,即a=﹣1,b=﹣1,
所以a﹣b=0;
(2)集合M={x|x2﹣5x﹣6<0}={x|﹣1<x<6},
因为P M,所以﹣1<a<6,
即实数a的取值范围为(﹣1,6).
39.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用集合P=Q元素相等,可得a、b的值,从而求a﹣b的值;
(2)由B A,集合间的关系A 集合中的元素包含有B集合的所有元素可得:a≥2,求得实数a的取值范围.
【解答】解:(1)设a,b∈R,P={1,a},Q={﹣1,﹣b},若P=Q,则a=﹣1,b=﹣1,故a﹣b=0;
(2)已知集合A={x|0<x<a},B={x|1<x<2},若B A,
由集合间的关系A 集合中的元素包含有B集合的所有元素可得:a≥2,
∴实数a的取值范围是:{a|a≥2}.
40.【答案】(1)A*={2,3,4,5,6};
(2)A={0}.
【分析】(1)由集合新定义即可求解;
(2)集合新定义令A={0}验证即可;
【解答】解:(1)因为A={1,2,3},A*={x+y|x,y∈A},
所以1+1=2,1+2=3,1+3=4,2+2=4,2+3=5,3+3=6为集合A*的元素,
所以A*={2,3,4,5,6};
(2)A={0}时,A*={0},满足A=A*
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