【学习导引】本期课程接:
【高中数学精讲】集合与函数—集合之间的关系(2)
【高中数学精讲】集合与函数—集合之间的关系(1)
专题讲解集合关系中的参数取值问题。
已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解。
(1)若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性;
(2)若集合是以方程解集的形式呈现,首先把方程的解求出,将问题转化为(1)的形态,此时要注意方程无解的问题,即对应的几何为∅;
(3)若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需要注意临界值能否取到。
【知识点7】集合关系中的参数取值问题
【例题1】设集合,,若,求实数的取值范围.
详解:∵,
解得:.
∴集合.
∵,
∴或或或.
∵一元二次方程,
∴判别式.
①当时,,解得:;
②当或时,一元二次方程有两个相等的实数根,
∴,解得:;
此时,一元二次方程为,即.
∴满足题意;
③当时,一元二次方程有两个不相等的实数根:,由韦达定理可得:,
解得:或(舍去);
综上所述,的取值范围是或.
【例题2】已知集合,,且,求满足条件的值构成的集合.
分析:集合是一元二次方程的两个根构成的集合;集合是一次方程的根构成的集合,这个根应该和集合中的某一个元素相等.需要注意的是如果集合是空集,即一次方程没有解的情况,也是符合题意的.
详解:一元二次方程的根为:.
∴集合.
①当时,一次方程无解,
即,此时成立.
∴符合题意;
②当时,一次方程的解为,
∴或,
解得:或.
所以由值构成的集合为.
【例题3】已知集合.
(1)若集合中只有一个元素,求实数的值;
(2)用列举法表示集合.
详解:(1)集合中的元素都是不重复的,因此集合中只有一个元素,说明方程:只有一个解.
而该方程的解为:.
∴,∴.
(2)方程的解为:
.
①当时,此时,
∴集合;
②当时,此时,已经讨论,此处舍去,
原方程为,
∴,
∴集合;
③当时,此时,原方程为:
,
∴,
∴集合;
④当时,
即且且,原方程的解为:
,
∴集合.
【例题4】若,,当若,求实数的取值范围.
详解:如图所示,在数轴上画出集合的解集:①当集合为∅时,有:,
解得:;
②当集合为非空集合时,需满足:
解上述不等式组可得:.
综上所述,的取值范围是.
【例题5】已知集合,,是否存在实数,使得,若存在,求出实数的取值范围.
详解:∵,
∴,
如图所示,在数轴上画出集合:根据,分类讨论:
①当时,集合
∴只需,故有;
②当时,集合
∴只需,解得:;
③当时,集合,
此时依然有成立,
∴也符合题意;
综上所述,的取值范围是或或.
【例题6】已知集合,,,且,求实数的取值范围.
详解:原题即求实数的取值范围,使得当时,恒成立.
∵
∴,.
根据不等式的关系:
①当:
解得:.
∵,
∴.
∴.
②当:
解得:
∵,
∴的最小值为,的最大值为.
∴,∴.
综合①②,的取值范围为或.