专题:集合有关的含参问题
【类型一 元素与集合的归属关系的含参问题】
【题型一 根据元素与集合的归属关系求参】
1.已知集合 ,若 ,则 中所有元素之和为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型二 根据集合相等求参】
3.已知集合,则 .
【变式】设三元集合,则 .
【类型一 集合中元素个数的含参问题】
【题型一 根据集合中元素的个数求参】
4.已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值,并求集合; (2)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【变式】已知集合,,若中有且仅有两个元素,则实数的范围为( )
A. B. C. D.
5.“实数”是“集合恰有一个元素”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【题型二 根据集合(真)子集个数求参】
6.已知集合有且仅有两个子集,则实数 .
【变式】已知集合至多有1个真子集,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【类型三 集合间关系、集合运算的含参问题】
【题型一 根据集合运算结果求参(已有集合)】
7.已知集合 ,若 ,则实数 的取值范围是
8.已知集合.
(1)当时,求; (2)若,求实数的取值范围.
【变式】集合.
若,求实数的值;
(2)已知,求实数的取值范围.
(方程型)
9.设集合,,,则实数的取值集合为 .
10.已知集合,集合.
(1)若,求实数的值.
(2)若,求实数的取值范围.
(3)若,,求实数的取值范围.
【题型二 根据集合运算结果求参(新集合)】
(端点对等型)
11.已知集合,集合.若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
12.已知集合,若,则( )
A. B. C. D.
【变式】已知集合,,若,,则的值等于 .
(新集合)
13.已知集合或,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.已知集合.
(1)当时,求; (2)若,求的取值范围.
【变式】已知集合.若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.
15.已知集合.
(1)若,求的值; (2)若,求的取值集合.
【类型四 涉及充分必要条件关系的含参问题】
【题型 根据充分必要条件关系求参】
16.已知全集为,集合,,若是的必要条件,则实数的取值范围是 .
17.已知集合,,其中.
(1)若,求;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【变式】已知集合,.
(1)若集合,求此时实数的值;
(2)已知命题:,命题:,若是的充分条件,求实数的取值范围.专题:集合有关的含参问题
【类型一 元素与集合的归属关系的含参问题】
【题型一 根据元素与集合的归属关系求参】
1.已知集合 ,若 ,则 中所有元素之和为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据可求参数的值,从而可求的元素之和.
【详解】因为,故或,
若,则,与元素的互异性矛盾;
若,则(舍)或,故,故,
所以 中所有元素之和为,
故选:B.
2.已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得,运算求解即可.
【详解】由题意可知:,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
【题型二 根据集合相等求参】
3.已知集合,则 .
【答案】1
【分析】根据集合相等结合集合的互异性可得,,即可得结果.
【详解】因为,可知,
可得,则,解得,
若,则,不合题意;
若,则,符合题意;
综上所述:,.
所以.
故答案为:1.
【变式】设三元集合,则 .
【答案】
【分析】利用相等的集合求出a,b,再代入求值作答.
【详解】由集合,得,由集合,得,
而,因此,且,则,
此时两个集合均为,符合题意,
所以.
故答案为:
【类型一 集合中元素个数的含参问题】
【题型一 根据集合中元素的个数求参】
4.已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值,并求集合;
(2)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)的值为或者,当时,;当时,
(2)
【分析】(1)分和两种情况讨论,当时,解出即可;
(2)方程无解时,且,解出不等式,结合(1)中的结论,即可求得.
【详解】(1)当,集合,
当时,,解得,此时,
综上可知,的值为或者,当时,;当时,.
(2)当集合中有两个元素时,方程有两个不相等的实数根,
则且,解得且,
又当中只有一个元素时,或,
故中至少有一个元素时,的范围为,
所以的取值范围为.
【变式】已知集合,,若中有且仅有两个元素,则实数的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合中元素,代入集合即可.
【详解】因为中有且仅有两个元素,
则,,
所以,解得,且.
故选:D.
5.“实数”是“集合恰有一个元素”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】讨论集合恰有一个元素所需条件,分别判断充分性和必要性即可.
【详解】依题意方程只有一个实数根,
方程,等价于且且,
对于方程,
当,即时,解得,符合题意;
当,即时,
若其中一个根为,由韦达定理可知另一根为,有,
符合方程只有一个实数根;
若其中一个根为,由韦达定理可知另一根为,有,
符合方程只有一个实数根;
所以实数时,集合恰有一个元素,充分性成立;
集合恰有一个元素时,不一定有,必要性不成立.
“实数”是“集合恰有一个元素”的充分不必要条件.
故选:A.
【题型二 根据集合(真)子集个数求参】
6.已知集合有且仅有两个子集,则实数 .
【答案】1或
【分析】结合已知条件,求出的解的个数,然后对参数分类讨论,并结合一元二次方程的根的个数与判别式之间的关系求解即可.
【详解】若A恰有两个子集,所以关于x的方程恰有一个实数解,
①当时,,满足题意;
②当时,,所以,
综上所述,或.
故答案为:1或.
【变式】已知集合至多有1个真子集,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据真子集的个数可得或者为单元素集,进而根据方程的根可求解.
【详解】由于集合至多有1个真子集,则集合中的元素个数至多一个,故或者为单元素集,
当时,则且,解得,
当为单元素集,则中只有一个元素,当时,符合题意,当时,则,解得 ,
综上,或,
故选:D
【类型三 集合间关系、集合运算的含参问题】
【题型一 根据集合运算结果求参(已有集合)】
7.已知集合 ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解不等式求得,由已知可得,进而可求实数 的取值范围.
【详解】由,可得,解得,
所以,由,可得,
又,所以,
所以实数 的取值范围是.
故选:A.
8.已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)当时,求出,再根据交并补概念计算;(2)由,可得,分类讨论计算即可.
【详解】(1)当时,可得集合,
所以.
,.
(2)由,可得,
①当时,可得,解得;
②当时,则满足,解得,
综上,实数的取值范围是.
【变式】集合.
(1)若,求实数的值;
(2)已知,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得,从而解出的值,分别代入集合检验是否满足,从而确定的值;
(2)由得,从而求得的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,所以,解得或.
当时,,,不合题意;
当时,,满足题设.
所以,实数的值为1.
(2)集合,
集合,
因为,所以,从而,解得,
所以实数的取值范围为.
(方程型)
9.设集合,,,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】解方程求集合,再由并集结果,讨论、分别求出对应参数值,即可得.
【详解】由题设,又,则.
所以,显然不可能有,
当时,若,此时,
若,此时,
当时,有,
综上, .
故答案为:
10.已知集合,集合.
(1)若,求实数的值.
(2)若,求实数的取值范围.
(3)若,,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意可知,将代入方程求出a,再求出集合,根据集合的运算结果验证a的值即可;
(2)根据题意可得,讨论或,利用判别式与韦达定理即可得解;
(3)根据题意可得,从而可得,解不等式组即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
又,则,
整理得,解得或,
因为,
当时,,满足;
当时,,满足;
故a的值为或.
(2)因为,所以,又,
当时,关于x的方程没有实数根,
所以,即,解得,满足题意;
当时,若集合B中只有一个元素,则,
整理得,解得,
此时,符合题意;
若集合B中有两个元素,则,
即是方程的两根,
所以,无解,
综上,可知实数a的取值范围为.
(3)因为,所以,则,
所以,即,所以.
综上,实数a的取值范围为.
【题型二 根据集合运算结果求参(新集合)】
(端点对等型)
11.已知集合,集合.若,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】解方程求得集合A,根据并集结果从而求得.
【详解】集合,集合.由,可知集合必须包含元素2,即.
故选:D
12.已知集合,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可得1是方程的根,据此可得答案.
【详解】因为,,
所以1是方程的根,3不一定是方程的根,
则,解得,
故,符合题意,
故 .
故选:B.
【变式】已知集合,,若,,则的值等于 .
【答案】
【分析】由两集合的并集和交集确定,进而可求解;
【详解】:因为,
而,,
所以,即是方程的根,
因此,
即
所以,
故答案为:
(新集合)
13.已知集合或,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得,解得即可.
【详解】因为,且,
所以,解得,即.
故选:D
14.已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,,即可解决;(2)分,两种情况解决即可.
【详解】(1)由题知,,
当时,,
所以.
(2)由题知,
因为,
所以
当时,解得,满足题意;
当时,或,
解得,或,
综上所述,的取值范围为,
【变式】已知集合.若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】由已知得,结合数轴列式求解,注意要讨论是否是空集.
【详解】 由得,优先考虑为空集的情况:
当,即时,,符合题意;
当,即时,需解得.
综上得,则的取值范围为.
故选:A.
15.已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值集合.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据题意化简集合,再结合集合相等的概念计算即可;
(2)根据已知条件得到元素和集合的关系,再分类讨论求解答案即可.
【详解】(1)由题意可得.
因为,所以,则,解得
(2)因为,所以或或.
若,则,由(1)知,;
若,,即,解得或(舍去);
若,,即,解得或(舍去)
综上,的取值集合为
【类型四 涉及充分必要条件关系的含参问题】
【题型 根据充分必要条件关系求参】
16.已知全集为,集合,,若是的必要条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据分式不等式的求解化简求解,即可将必要条件转化为,进而列不等式可求解.
【详解】由可得,
由于是的必要条件,故,
因此,解得,
故答案为:
17.已知集合,,其中.
(1)若,求;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【分析】(1)利用一元二次不等式的解法和交集、补集的定义求解;
(2)根据必要不充分条件的定义可得真包含于,从而根据集合的关系可求解.
【详解】(1)由,解得,即,故,
因为,所以,
由,解得,故,则或,
或.
(2)由可得,
因为,所以,
所以不等式的解为,即,
因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,
所以或,解得或,
又因为,所以,
经检验,当时,是的真子集,
故实数的取值范围为.
【变式】已知集合,.
(1)若集合,求此时实数的值;
(2)已知命题:,命题:,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用一元二次不等式解集与方程之间的关系和韦达定理,即可求出的值;
(2)把利用充分条件关系求参数的范围,转化为集合的包含关系,通过分类讨论思想,列出关于实数的不等式组,解出即可.
【详解】(1)因为,
所以方程的两根分别为和,
由韦达定理得,解得;
(2)因为,
由于是的充分条件,则,
当时,,
此时不成立;
当时,,
因为,则有,解得;
当时,,
因为,则有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.