检测题
已知集合 $M = \{x \mid x^2 - 3x + 2 = 0\}$,$N = \{x \mid x^2 - ax + a - 1 = 0\}$。若 $N \subseteq M$,求实数 $a$ 的取值集合。
看答案和判分标准答案:$\{1, 2, 3\}$
判对标准:
1. 正确求出 $M = \{1, 2\}$。(1分)
2. 正确分类讨论 $N$ 的情况:
- 情况1:$N = \emptyset$,即 $\Delta < 0$。解得 $a \in (1, 3)$?不对,需具体计算。
$\Delta = a^2 - 4(a-1) = a^2 - 4a + 4 = (a-2)^2$。
因为 $(a-2)^2 \ge 0$,所以 $N$ 不可能为空集。此步判断正确即得1分。
- 情况2:$N$ 非空。
若 $N$ 有一个元素,则 $\Delta = 0 \Rightarrow a = 2$。此时 $N = \{1\}$,$1 \in M$,符合。(1分)
若 $N$ 有两个元素,则 $N$ 的元素必须是 $1$ 和 $2$。
由韦达定理:$x_1 + x_2 = a = 1 + 2 = 3$,$x_1 x_2 = a - 1 = 2$。
检验:$3 - 1 = 2$,一致。故 $a = 3$ 符合。(1分)
3. 最终集合为 $\{1, 2, 3\}$?
等等,重新检查 $a=1$ 的情况。
若 $a=1$,方程为 $x^2 - x = 0$,根为 $0, 1$。$N=\{0, 1\}$。$0 \notin M$,故 $a=1$ 不符合。
修正答案推导:
$M = \{1, 2\}$。
$N \subseteq M$。
$N$ 的方程 $x^2 - ax + a - 1 = 0$ 可因式分解为 $(x-1)(x-(a-1)) = 0$。
所以 $N$ 的元素一定是 $1$ 和 $a-1$。
即 $N = \{1, a-1\}$ (若 $1 \neq a-1$)或 $N = \{1\}$ (若 $1 = a-1$)。
由 $N \subseteq M$,且 $1 \in M$,只需保证 $a-1 \in M$。
即 $a-1 = 1$ 或 $a-1 = 2$。
解得 $a = 2$ 或 $a = 3$。
检验:
- 当 $a=2$ 时,$N = \{1, 1\} = \{1\}$,$\{1\} \subseteq \{1, 2\}$,成立。
- 当 $a=3$ 时,$N = \{1, 2\}$,$\{1, 2\} \subseteq \{1, 2\}$,成立。
最终正确答案:$\{2, 3\}$。