1.2 集合间的基本关系(分层作业)(含解析)高一数学同步培优备课学案(人教A版2019必修第一册)

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名称 1.2 集合间的基本关系(分层作业)(含解析)高一数学同步培优备课学案(人教A版2019必修第一册)
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文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-12-19 00:00:00

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
1.2 集合间的基本关系
知识点1 子集、真子集的确定
1.(24-25高一上·北京·月考)已知集合,集合可以为 (写出符合要求的所有)
2.(23-24高一上·江苏南京·期中)(多选)下列各个选项中,满足 的集合A有( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·江西上饶·期中)(多选)下列是集合的子集的为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·浙江衢州·期中)若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
知识点2 子集、真子集的个数
1.(24-25高一上·河南南阳·月考)满足集合为的真子集且的集合的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(24-25高一上·广东湛江·期中)已知集合,则集合A的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(23-24高一上·湖南邵阳·月考)已知集合中有10个元素,则集合M的非空真子集有 个.
4.(24-25高一上·山西晋中·月考)满足条件的集合的个数为 .
知识点3 判断是否为同一集合
1.(24-25高一上·广东汕头·月考)下列集合中表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
2.(24-25高一上·山东泰安·月考)下列每组集合是相等集合的是( )
A., B.,
C., D.,
3.(24-25高一上·贵州黔西·月考)已知集合,则下列与相等的集合为 .(填序号)
① ;②;
③ ;④.
4.(23-24高一上·重庆云阳·月考)(多选)下列集合中,与集合相等的是( )
A. B. C. D.
知识点4 根据集合相等求参数
1.(24-25高一上·湖南邵阳·月考)已知.若,则 .
2.(24-25高一下·山东潍坊·月考),集合,则 .
3.(24-25高一下·河北保定·月考)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1或2 B.或0 C.1 D.
4.(24-25高一下·贵州贵阳·月考)已知实数集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
知识点5 空集的概念及性质应用
1.(24-25高一下·湖北黄石·月考)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥ ;其中正确的个数为( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.少于4个
2.(24-25高一上·青海西宁·月考)(多选)下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)(多选)下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一下·湖北·月考)已知集合,下列选项中为的元素的是( )
① ② ③ ④
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
知识点6 集合关系的Venn图表示
1.(23-24高一上·四川成都·月考)能正确表示集合和集合的关系的韦恩图的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·广西南宁·月考)已知全集U=R,则正确表示集合M= {-1,0,1} 和N={ x |x+x=0} 关系的韦恩(Venn)图是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·宁夏吴忠·月考)已知集合,,则正确表示与的关系的示意图是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·宁夏银川·月考)(多选)已知集合,,集合A与的关系如图,则集合可能是( )
A. B. C. D.
知识点7 判断两个集合的包含关系
1.(24-25高一上·江苏泰州·月考)已知集合,则间的关系是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·天津·月考)若,则集合间的关系为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·北京延庆·月考)已知集合,,则集合的关系是( )
A. B B. A
C. D.以上答案都不对
4.(23-24高一上·吉林·月考)已知集合,,,则M,N,P的关系( )
A. B.
C. D.
知识点8 根据集合的关系求参数
1.(24-25高一下·湖南邵阳·月考)已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.2或
2.(24-25高一下·云南·月考)已知集合,,若M N,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·湖北宜昌·月考)(多选)已知集合,若,则的可能取值为( )
A. B. C.0 D.
4.(24-25高一上·北京·月考)已知集合,,且满足,则实数的取值范围是 .
1.(24-25高一下·湖北黄石·月考)设集合,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·广东广州·月考)(多选)设是有理数集,集合,在下列集合中,与相同的集合有( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·北京延庆·月考)已知集合
(1)若集合A中至多有一个元素,求实数k的取值范围;
(2)若集合A最少有一个真子集,求实数k的取值范围.
4.(24-25高一上·河南郑州·月考)已知.
(1)若中只有一个元素,求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若,求实数a的取值范围.
1.(24-25高一上·山西大同·月考)含有有限个元素的数集,定义“交替和”如下:把集合中的数按从小到大的顺序排列,然后从最大的数开始交替地加减各数,例如的交替和是;而的交替和是5,则集合的所有非空子集的交替和的总和为 .
2.(23-24高一上·江苏无锡·月考)(多选)已知非空数集S满足:对任意给定的(x、y可以相同),有且.则下列选项正确的是( )
A. B.若,且,则
C.S不可能是有限集 D.若S中最小的正数为5,则
3.(24-25高一上·辽宁·月考)(多选)我们将数集的任意一个非空子集中的各元素之和称为的一个子集和(若的子集只有一个元素,则该元素为的一个子集和).若有限数集中的元素均为正整数,且的任何两个子集和均不相等,则称为异和型集,下列结论正确的是( )
A.集合的一个子集和可能为5
B.存在含有4个元素的异和型集,其元素均小于9
C.集合为异和型集
D.任意一个含有个元素的异和型集,其元素之和不小于
4.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考)定义:若任意(可以相等),都有,则集合称为集合的生成集.
(1)求集合的生成集;
(2)若集合,的生成集为,的子集个数为4个,求实数的值;
(3)若集合,的生成集为,求证.
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1.2 集合间的基本关系
知识点1 子集、真子集的确定
1.(24-25高一上·北京·月考)已知集合,集合可以为 (写出符合要求的所有)
【答案】
【解析】因为集合,
所以集合可以为.
2.(23-24高一上·江苏南京·期中)下列各个选项中,满足 的集合A有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】因为,即有 ,
所有满足条件的集合A为:,,.故选:AC.
3.(24-25高一上·江西上饶·期中)(多选)下列是集合的子集的为( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】集合的子集为.故选:ABD
4.(24-25高一上·浙江衢州·期中)若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,则,
所以.故选:D.
知识点2 子集、真子集的个数
1.(24-25高一上·河南南阳·月考)满足集合为的真子集且的集合的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】因为集合为的真子集,所以、且中至少还有一个元素,
又,所以或或,
故满足条件的集合有个.故选:A
2.(24-25高一上·广东湛江·期中)已知集合,则集合A的真子集个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】集合,则集合的子集个数.
除去集合本身,还有个真子集.故选:C.
3.(23-24高一上·湖南邵阳·月考)已知集合中有10个元素,则集合M的非空真子集有 个.
【答案】
【解析】因为集合中有10个元素,故集合M的非空真子集有个,
4.(24-25高一上·山西晋中·月考)满足条件的集合的个数为 .
【答案】16
【解析】因为,
所以,
即集合为的子集,且中必包含元素,
又因为的含元素的子集为:
共16个.
知识点3 判断是否为同一集合
1.(24-25高一上·广东汕头·月考)下列集合中表示同一集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】对于A选项,,,则;
对于B选项,,,则;
对于C选项,为点集,为数集,则;
对于D选项,,,则.故选:D.
2.(24-25高一上·山东泰安·月考)下列每组集合是相等集合的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】对于A,,,故,所以A错误;
对于B,为点集,为数集,故,所以B错误;
对于C,,,故,所以C错误;
对于D,数集和数集元素一样,故,所以D正确,故选:D.
3.(24-25高一上·贵州黔西·月考)已知集合,则下列与相等的集合为 .(填序号)
① ;②;
③ ;④.
【答案】①②
【解析】对于①,;
对于②,中解得,
故;
对于③,当为奇数时,;当为偶数时,,
所以;
对于④,.
4.(23-24高一上·重庆云阳·月考)(多选)下列集合中,与集合相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】A选项,,A错误;
B选项,,B正确;
C选项,,C错误;
D选项,只有当和时,,
故,D正确.故选:BD
知识点4 根据集合相等求参数
1.(24-25高一上·湖南邵阳·月考)已知.若,则 .
【答案】0
【解析】由,可得,
由,解得或;
当时,,显然与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当时,,符合题意.
2.(24-25高一下·山东潍坊·月考),集合,则 .
【答案】2
【解析】由题意知,所以,则,又,所以,.
故.
3.(24-25高一下·河北保定·月考)已知集合,,若,则a的值是( )
A.1或2 B.或0 C.1 D.
【答案】C
【解析】由题设,可得或,
当时,,满足题设;
当时,,不符合集合元素的互异性;
所以.故选:C
4.(24-25高一下·贵州贵阳·月考)已知实数集合,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】当,时,,或任意,(不符集合元素的互异性,舍);
当,时,,,不符集合元素的互异性,
所以,,.故选:A.
知识点5 空集的概念及性质应用
1.(24-25高一下·湖北黄石·月考)下列六个关系式:①;②;③;④;⑤;⑥ ;其中正确的个数为( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.少于4个
【答案】D
【解析】根据任意集合是自身的子集,可知①正确;
根据集合的元素及相等集合的概念可知②不正确;
因集合中含有1个元素,故不是空集,可知③不正确;
根据元素与集合之间可知④正确;
根据集合与集合间没有属于关系可知⑤不正确;
根据空集是任何集合的子集可知⑥正确.
所以①④⑥正确故选:D.
2.(24-25高一上·青海西宁·月考)(多选)下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】从元素与集合的关系来看:成立,不成立,
从而集合与集合的关系来看:成立,但不成立.故选:AB.
3.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)(多选)下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】因为空集不含任何元素,故,A错误;
因为空集为任何集合的子集,故,B正确;
因为方程,所以方程的解集为,
所以,C正确;
因为空集不含任何元素,是1个元素,故D错误;故选:BC.
4.(24-25高一下·湖北·月考)已知集合,下列选项中为的元素的是( )
① ② ③ ④
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B
【解析】集合有两个元素:和.故选:B
知识点6 集合关系的Venn图表示
1.(23-24高一上·四川成都·月考)能正确表示集合和集合的关系的韦恩图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,,所以.故选:B.
2.(23-24高一上·广西南宁·月考)已知全集U=R,则正确表示集合M= {-1,0,1} 和N={ x |x+x=0} 关系的韦恩(Venn)图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由N={x|x2+x=0},得N={﹣1,0}.
∵M={﹣1,0,1},∴N M,故选B.
3.(23-24高一上·宁夏吴忠·月考)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
4.(23-24高一上·宁夏银川·月考)(多选)已知集合,,集合A与的关系如图,则集合可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】由图知:,,根据选项可知或.故选:BD.
知识点7 判断两个集合的包含关系
1.(24-25高一上·江苏泰州·月考)已知集合,则间的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,,则.故选:B
2.(24-25高一上·天津·月考)若,则集合间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】且,所以 .故选:B.
3.(24-25高一上·北京延庆·月考)已知集合,,则集合的关系是( )
A. B B. A
C. D.以上答案都不对
【答案】A
【解析】对于集合B,当时,;
当时,,所以 B,故选:A.
4.(23-24高一上·吉林·月考)已知集合,,,则M,N,P的关系( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,
又,,
而为偶数,和为整数,所以 .故选:B.
知识点8 根据集合的关系求参数
1.(24-25高一下·湖南邵阳·月考)已知集合,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.2或
【答案】A
【解析】.
当时,,则,不符合题意;
当时,,则,即,符合题意.故选:A
2.(24-25高一下·云南·月考)已知集合,,若M N,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,且M N,所以,故选:A
3.(23-24高一上·湖北宜昌·月考)(多选)已知集合,若,则的可能取值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】AC
【解析】,因为,
当时,此时;
当时,此时;
当时,此时;故选:AC
4.(24-25高一上·北京·月考)已知集合,,且满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】当时,,即,满足;
当时,有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
1.(24-25高一下·湖北黄石·月考)设集合,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为集合,,
若,由集合的互异性知,则或.
当时,,
,有,得,
所以;
当时,集合,,有,
又,所以,得,不满足题意.
综上.故选:C.
2.(24-25高一上·广东广州·月考)(多选)设是有理数集,集合,在下列集合中,与相同的集合有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】对于A,由,得,
一一对应,则;
对于B,由,得,
一一对应,则;
对于C,由,得,
一一对应,则;
对于D,,但方程无解,则与不相同故选:ABC.
3.(24-25高一上·北京延庆·月考)已知集合
(1)若集合A中至多有一个元素,求实数k的取值范围;
(2)若集合A最少有一个真子集,求实数k的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)当时,,即,符合题意;
当时,,解得:.
综上所述,实数k的取值范围为.
(2)集合A最少有一个真子集,则集合中至少有一个元素,
当时,,即,符合题意;
当时,,解得:且.
综上所述,实数k的取值范围为.
4.(24-25高一上·河南郑州·月考)已知.
(1)若中只有一个元素,求实数的值,并用列举法表示集合;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)
【解析】(1)因为只有一个元素,,
当时,;
当时,对于,有,解得,
把代入集合,得;
综上,或,对应的集合或.
(2)因为,,
当时,对于,有,解得;
当时,将代入,得,则,
此时(舍去);
当,将代入,得,则,
此时(舍去);
当,则有,方程无解析,此时不存在满足条件;
综上,的取值范围为.
1.(24-25高一上·山西大同·月考)含有有限个元素的数集,定义“交替和”如下:把集合中的数按从小到大的顺序排列,然后从最大的数开始交替地加减各数,例如的交替和是;而的交替和是5,则集合的所有非空子集的交替和的总和为 .
【答案】32
【解析】根据题意,集合的所有非空子集为,,,,,,
,,,,,,,,,
则所有非空子集的交替和的总和为:.
2.(23-24高一上·江苏无锡·月考)(多选)已知非空数集S满足:对任意给定的(x、y可以相同),有且.则下列选项正确的是( )
A. B.若,且,则
C.S不可能是有限集 D.若S中最小的正数为5,则
【答案】ABD
【解析】对于A,令是非空数集S的元素,则,A正确;
对于B,由,得,可推得,即,
又,则,从而,则,因此,B正确;
对于C,符合要求,此集合为有限集,C错误;
对于D,由S中最小的正数为5,,可推得,
假设里有形如,那么,
与5是集合中的最小正整数矛盾,因此,D正确.故选:ABD
3.(24-25高一上·辽宁·月考)(多选)我们将数集的任意一个非空子集中的各元素之和称为的一个子集和(若的子集只有一个元素,则该元素为的一个子集和).若有限数集中的元素均为正整数,且的任何两个子集和均不相等,则称为异和型集,下列结论正确的是( )
A.集合的一个子集和可能为5
B.存在含有4个元素的异和型集,其元素均小于9
C.集合为异和型集
D.任意一个含有个元素的异和型集,其元素之和不小于
【答案】ABD
【解析】A选项:,且,故A选项正确;
B选项:的子集和为,
满足任何两个子集和均不相等且元素均小于9,故B选项正确;
C选项:的子集与的子集和相等,故不满足异和型集,故C选项不正确;
D选项:当集合含有n个元素的异和型集时,设
设为数列的前项和,则,∴
要想最小,则,,此时,故D选项正确;故选:ABD
4.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·月考)定义:若任意(可以相等),都有,则集合称为集合的生成集.
(1)求集合的生成集;
(2)若集合,的生成集为,的子集个数为4个,求实数的值;
(3)若集合,的生成集为,求证.
【答案】(1);(2)或或;(3)证明见解析
【解析】(1)由题可知:
①当时,,
②当时,,
③当,或时,,
所以.
(2)①当时,,
②当时,,
③当,或,时,,
的子集个数为4个,则中有2个元素,
所以或或,
解得或或(舍去).
(3)证明:,,


,即,,
又,所以,
综上可得.
1