【五佳教育】2014福建高职统考数学第一轮教材-集合与常用逻辑用语
2014高考数学(文科)一轮教材:第一章 集合与常用逻辑用语
第一章集合与常用逻辑用语第一节集__合[知识能否忆起]一、元素与集合1.集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.2.集合中元素与集合的关系:元素与集合之间的关系有属于和不属于两种,表示符号为∈和∉. 3.常见集合的符号表示:4.集合的表示法:列举法、描述法、韦恩图.二、集合间的基本关系三、集合的基本运算[小题能否全取]1.(2012·大纲全国卷)已知集合A ={x |x 是平行四边形},B ={x |x 是矩形},C ={x |x 是正方形},D ={x |x 是菱形},则( )A .A ⊆B B .C ⊆B C .D ⊆CD .A ⊆D解析:选B 选项A 错,应当是B ⊆A .选项B 对,正方形一定是矩形,但矩形不一定是正方形.选项C 错,正方形一定是菱形,但菱形不一定是正方形.选项D 错,应当是D ⊆A .2.(2012·浙江高考)设集合A ={x |1<x <4},集合B ={x |x 2-2x -3≤0},则A ∩(∁R B )=( )A .(1,4)B .(3,4)C .(1,3)D .(1,2)∪(3,4)解析:选B 因为∁R B ={x |x >3,或x <-1},所以A ∩(∁R B )={x |3<x <4}. 3.(教材习题改编)A ={1,2,3},B ={x ∈R |x 2-ax +1=0,a ∈A },则A ∩B =B 时a 的值是( )A .2B .2或3C .1或3D .1或2解析:选D 验证a =1时B =∅满足条件;验证a =2时B ={1}也满足条件. 4.(2012·盐城模拟)如图,已知U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},集合A ={2,3,4,5,6,8},B ={1,3,4,5,7},C ={2,4,5,7,8,9},用列举法写出图中阴影部分表示的集合为________.解析:阴影部分表示的集合为A ∩C ∩(∁U B )={2,8}. 答案:{2,8}5.(教材习题改编)已知全集U ={-2,-1,0,1,2},集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x =2n -1,x ,n ∈Z ,则∁U A =________.解析:因为A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x =2n -1,x ,n ∈Z , 当n =0时,x =-2;n =1时不合题意; n =2时,x =2;n =3时,x =1; n ≥4时,x ∉Z ;n =-1时,x =-1; n ≤-2时,x ∉Z . 故A ={-2,2,1,-1},又U ={-2,-1,0,1,2},所以∁U A ={0}. 答案:{0}1.正确理解集合的概念研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.注意区分{x |y =f (x )}、{y |y =f (x )}、{(x ,y )|y =f (x )}三者的不同.2.注意空集的特殊性空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A ⊆B ,则需考虑A =∅和A ≠∅两种可能的情况.典题导入[例1] (1)(2012·新课标全国卷)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10(2)已知集合M ={1,m },N ={n ,log 2n },若M =N ,则(m -n )2013=________. [自主解答] (1)∵B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },A ={1,2,3,4,5}, ∴x =2,y =1;x =3,y =1,2;x =4,y =1,2,3;x =5,y =1,2,3,4.∴B ={(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)}, ∴B 中所含元素的个数为10. (2)由M =N 知⎩⎪⎨⎪⎧n =1,log 2n =m 或⎩⎪⎨⎪⎧n =m ,log 2n =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =0,n =1或⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =2,故(m -n )2 013=-1或0. [答案] (1)D (2)-1或0由题悟法1.研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性.2.对于集合相等首先要分析已知元素与另一个集合中哪一个元素相等,分几种情况列出方程(组)进行求解,要注意检验是否满足互异性.以题试法1.(1)(2012·北京东城区模拟)设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q },若P ={0,2,5},Q ={1,2,6},则P +Q 中元素的个数为( )A .9B .8C .7D .6(2)已知集合A ={a -2,2a 2+5a,12},且-3∈A ,则a =________.解析:(1)∵P +Q ={a +b |a ∈P ,b ∈Q },P ={0,2,5},Q ={1,2,6},∴当a =0时,a +b 的值为1,2,6;当a =2时,a +b 的值为3,4,8;当a =5时,a +b 的值为6,7,11,∴P +Q ={1,2,3,4,6,7,8,11},∴P +Q 中有8个元素. (2)∵-3∈A ,∴-3=a -2或-3=2a 2+5a . ∴a =-1或a =-32.当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3, 与元素互异性矛盾,应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3.∴a =-32满足条件.答案:(1)B (2)-32典题导入[例2] (1)(2012·湖北高考)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.[自主解答] (1)由x 2-3x +2=0得x =1或x =2, ∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.(2)由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4},而B =(-∞,a ),由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4. [答案] (1)D (2)4由题悟法1.判断两集合的关系常有两种方法:一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.2.已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、V enn 图帮助分析.以题试法2.(文)(2012·郑州模拟)已知集合A ={2,3},B ={x |mx -6=0},若B ⊆A ,则实数m 的值为( )A .3B .2C .2或3D .0或2或3解析:选D 当m =0时,B =∅⊆A ;当m ≠0时,由B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫6m ⊆{2,3}可得6m =2或6m =3, 解得m =3或m =2, 综上可得实数m =0或2或3.(理)已知集合A ={y |y =-x 2+2x },B ={x ||x -m |<2 013},若A ∩B =A ,则m 的取值范围是( )A .[-2 012,2 013]B .(-2 012,2 013)C .[-2 013,2 011]D .(-2 013,2 011)解析:选B 集合A 表示函数y =-x 2+2x 的值域,由t =-x 2+2x =-(x -1)2+1≤1,可得0≤y ≤1,故A =[0,1].集合B 是不等式|x -m |<2 013的解集,解之得m -2 013<x <m +2 013,所以B =(m -2 013,m +2 013).因为A ∩B =A ,所以A ⊆B .如图,由数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧m -2 013<0,m +2 013>1, 解得-2 012<m <2 013.典题导入[例3] (1)(2011·江西高考)若全集U ={1,2,3,4,5,6},M ={2,3},N ={1,4},则集合{5,6}等于( )A .M ∪NB .M ∩NC .(∁U M )∪(∁U N )D .(∁U M )∩(∁U N )(2)(2012·安徽合肥质检)设集合A ={x |x 2+2x -8<0},B ={x |x <1},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x ≥1}B .{x |-4<x <2}C .{x |-8<x <1}D .{x |1≤x <2}[自主解答] (1)∵M ∪N ={1,2,3,4}, ∴(∁U M )∩(∁U N )=∁U (M ∪N )={5,6}. (2)∵x 2+2x -8<0, ∴-4<x <2, ∴A ={x |-4<x <2}, 又∵B ={x |x <1},∴图中阴影部分表示的集合为A ∩(∁U B )={x |1≤x <2}. [答案] (1)D (2)D将例3(1)中的条件“M ={2,3}”改为“M ∩N =N ”,试求满足条件的集合M 的个数. 解:由M ∩N =N 得M ⊇N .含有2个元素的集合M 有1个,含有3个元素的集合M 有4个, 含有4个元素的集合M 有6个,含有5个元素的集合M 有4个, 含有6个元素的集合M 有1个.因此,满足条件的集合M 有1+4+6+4+1=16个.由题悟法1.在进行集合的运算时要尽可能地借助V enn 图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用V enn 图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时注意端点值的取舍.2.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,一定先考虑A或B是否为空集,以防漏解.另外要注意分类讨论和数形结合思想的应用.以题试法3.(2012·锦州模拟)已知全集U=R,集合A={x|x2-2x>0},B={x|y=lg(x-1)},则(∁UA)∩B等于()A.{x|x>2,或x<0} B.{x|1<x<2}C.{x|1<x≤2} D.{x|1≤x≤2}解析:选C A={x|x(x-2)>0}={x|x>2,或x<0},B={x|y=lg(x-1)}={x|x-1>0}={x|x>1},∁U A={x|0≤x≤2}.∴(∁U A)∩B={x|1<x≤2}.以集合为背景的新定义问题是近几年高考命题创新型试题的一个热点,此类题目常常以“问题”为核心,以“探究”为途径,以“发现”为目的,常见的命题形式有新定义、新运算、新性质,这类试题只是以集合为依托,考查考生理解问题、解决创新问题的能力.1.创新集合新定义创新集合新定义问题是通过重新定义相应的集合,对集合的知识加以深入地创新,结合原有集合的相关知识和相应数学知识,来解决新定义的集合创新问题.[典例1]若x∈A,则1x ∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是() A.1B.3C.7 D.31[解析] 具有伙伴关系的元素组是-1;12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.[答案] B[题后悟道] 该题是集合新定义的问题,定义了集合中元素的性质,此类题目只需准确提取信息并加工利用,便可顺利解决.2.创新集合新运算创新集合新运算问题是按照一定的数学规则和要求给出新的集合运算规则,并按照此集合运算规则和要求结合相关知识进行逻辑推理和计算等,从而达到解决问题的目的.[典例2] 设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },如果P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},那么P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}[解析] 由log 2x <1,得0<x <2,所以P ={x |0<x <2};由|x -2|<1,得1<x <3,所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.[答案] B[题后悟道] 解决创新集合新运算问题常分为三步: (1)对新定义进行信息提取,确定化归的方向; (2)对新定义所提取的信息进行加工,探求解决方法;(3)对定义中提出的知识进行转换,有效地输出.其中对定义信息的提取和转化与化归是解题的关键,也是解题的难点.3.创新集合新性质创新集合新性质问题是利用创新集合中给定的定义与性质来处理问题,通过创新性质,结合相应的数学知识来解决有关的集合性质的问题.[典例3] 对于复数a ,b ,c ,d ,若集合S ={a ,b ,c ,d }具有性质“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”,则当⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b 2=1,c 2=b时,b +c +d 等于( )A .1B .-1C .0D .i[解析] ∵S ={a ,b ,c ,d },由集合中元素的互异性可知当a =1时,b =-1,c 2=-1,∴c =±i ,由“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”知±i ∈S ,∴c =i ,d =-i 或c =-i ,d =i ,∴b +c +d =(-1)+0=-1.[答案] B[题后悟道]此题是属于创新集合新性质的题目,通过非空集合S中的元素属性的分析,结合题目中引入的相应的创新性质,确定集合的元素.1.(2012·新课标全国卷)已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则()A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅解析:选B A={x|x2-x-2<0}={x|-1<x<2},B={x|-1<x<1},所以B A.2.(2012·山西四校联考)已知集合M={0,1},则满足M∪N={0,1,2}的集合N的个数是()A.2 B.3C.4 D.8解析:选C依题意得,满足M∪N={0,1,2}的集合N有{2},{0,2},{1,2},{0,1,2}共4个.3.设集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q=()A.{3,0} B.{3,0,1}C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}解析:选B因为P∩Q={0},所以0∈P,log2a=0,a=1,而0∈Q,所以b=0.所以P∪Q={3,0,1}.4.(2012·辽宁高考)已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={0,1,3,5,8},集合B={2,4,5,6,8},则(∁U A)∩(∁U B)=()A.{5,8} B.{7,9}C.{0,1,3} D.{2,4,6}解析:选B因为A∪B={0,1,2,3,4,5,6,8},所以(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={7,9}.5.(2013·合肥质检)已知集合A={-2,-1,0,1,2},集合B={x∈Z||x|≤a},则满足A B 的实数a的一个值为()A.0 B.1C.2 D.3解析:选D当a=0时,B={0};当a =1时,B ={-1,0,1}; 当a =2时,B ={-2,-1,0,1,2}; 当a =3时,B ={-3,-2,-1,0,1,2,3}, 显然只有a =3时满足条件.6.已知全集U =R ,集合A ={x |3≤x <7},B ={x |x 2-7x +10<0},则∁U (A ∩B )=( ) A .(-∞,3)∪(5,+∞) B .(-∞,3]∪[5,+∞) C .(-∞,3)∪[5,+∞)D .(-∞,3]∪(5,+∞)解析:选C x 2-7x +10<0⇔(x -2)·(x -5)<0⇒2<x <5,A ∩B ={x |3≤x <5}, 故∁U (A ∩B )=(-∞,3)∪[5,+∞).7.(2012·大纲全国卷)已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,则m =( ) A .0或3B .0或3C .1或 3D .1或3解析:选B 法一:∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .又A ={1,3,m },B ={1,m },∴m =3或m =m .由m =m 得m =0或m =1.但m =1不符合集合中元素的互异性,故舍去,故m =0或m =3.法二:∵B ={1,m },∴m ≠1,∴可排除选项C 、D.又当m =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},满足A ∪B ={1,3,3}=A ,故选B. 8.设S ={x |x <-1,或x >5},T ={x |a <x <a +8},S ∪T =R ,则a 的取值范围是( ) A .(-3,-1) B .[-3,-1]C .(-∞,-3]∪(-1,+∞)D .(-∞,-3)∪(-1,+∞) 解析:选A 在数轴上表示两个集合,因为S ∪T =R ,由图可得⎩⎪⎨⎪⎧a <-1,a +8>5,解得-3<a <-1.9.若集合U =R ,A ={x |x +2>0},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁U B )=________. 解析:由题意得∁U B =(-∞,1), 又因为A ={x |x +2>0}={x |x >-2}, 于是A ∩(∁U B )=(-2,1). 答案:(-2,1)10.(2012·武汉适应性训练)已知A ,B 均为集合U ={1,2,3,4,5,6}的子集,且A ∩B ={3},(∁U B )∩A ={1},(∁U A )∩(∁U B )={2,4},则B ∩(∁U A )=________.解析:依题意及韦恩图得,B ∩(∁U A )={5,6}. 答案:{5,6}11.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2x <1,N ={y |y =x -1},则N ∩(∁R M )=________.解析:M ={x |x <0,或x >2},所以∁R M =[0,2], 又N =[0,+∞),所以N ∩(∁R M )=[0,2]. 答案:[0,2]12.(2012·吉林模拟)已知U =R ,集合A ={x |x 2-x -2=0},B ={x |mx +1=0},B ∩(∁U A )=∅,则m =________.解析:A ={-1,2},B =∅时,m =0;B ={-1}时,m =1;B ={2}时,m =-12.答案:0,1,-1213.(2012·苏北四市调研)已知集合A ={x |x 2+a ≤(a +1)x ,a ∈R },存在a ∈R ,使得集合A 中所有整数元素的和为28,则实数a 的取值范围是________.解析:不等式x 2+a ≤(a +1)x 可化为(x -a )(x -1)≤0,由题意知不等式的解集为{x |1≤x ≤a }.A 中所有整数元素构成以1为首项,1为公差的等差数列,其前7项和为7×(1+7)228,所以7≤a <8,即实数a 的取值范围是[7,8). 答案:[7,8)14.(2012·安徽名校模拟)设集合S n ={1,2,3,…,n },若X ⊆S n ,把X 的所有元素的乘积称为X 的容量(若X 中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X 的容量为奇(偶)数,则称X 为S n 的奇(偶)子集.则S 4的所有奇子集的容量之和为________.解析:∵S 4={1,2,3,4},∴X =∅,{1},{2},{3},{4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.其中是奇子集的为X ={1},{3},{1,3},其容量分别为1,3,3,所以S 4的所有奇子集的容量之和为7.答案:71.(2012·杭州十四中月考)若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =lg x ,110≤x ≤10,B ={-2,-1,1,2},全集U =R ,则下列结论正确的是( )A .A ∩B ={-1,1} B .(∁U A )∪B =[-1,1]C .A ∪B =(-2,2)D .(∁U A )∩B =[-2,2]解析:选A ∵x ∈⎣⎡⎦⎤110,10,∴y ∈[-1,1],∴A ∩B ={-1,1}.2.设A 是自然数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k 2∉A ,且k ∉A ,那么k 是A 的一个“酷元”,给定S={x∈N|y=lg(36-x2)},设M⊆S,且集合M中的两个元素都是“酷元”,那么这样的集合M有()A.3个B.4个C.5个D.6个解析:选C由36-x2>0,解得-6<x<6.又因为x∈N,所以S={0,1,2,3,4,5}.依题意,可知若k是集合M的“酷元”是指k2与k都不属于集合M.显然k=0,1都不是“酷元”.若k=2,则k2=4;若k=4,则k=2.所以2与4不同时在集合M中,才能成为“酷元”.显然3与5都是集合S中的“酷元”.综上,若集合M中的两个元素都是“酷元”,则这两个元素的选择可分为两类:(1)只选3与5,即M={3,5};(2)从3与5中任选一个,从2与4中任选一个,即M={3,2}或{3,4}或{5,2}或{5,4}.所以满足条件的集合M共有5个.3.(2013·河北质检)已知全集U=R,集合M={x|x+a≥0},N={x|log2(x-1)<1},若M∩(∁N)={x|x=1,或x≥3},那么()UA.a=-1 B.a≤1C.a=1 D.a≥1解析:选A由题意得M={x|x≥-a},N={x|1<x<3},所以∁U N={x|x≤1,或x≥3},又M∩(∁U N)={x|x=1,或x≥3},因此-a=1,a=-1.4.给定集合A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,且a-b∈A,则称集合A为闭集合,给出如下三个结论:①集合A={-4,-2,0,2,4}为闭集合;②集合A={n|n=3k,k∈Z}为闭集合;③若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合.其中正确结论的序号是________.解析:①中,-4+(-2)=-6∉A,所以不正确;②中设n1,n2∈A,n1=3k1,n2=3k2,k1,k2∈Z,则n1+n2∈A,n1-n2∈A,所以②正确;③令A1={-4,0,4},A2={-2,0,2},则A1,A2为闭集合,但A1∪A2不是闭集合,所以③不正确.答案:②5.已知集合A={x|x2-2x-3≤0,x∈R},B={x|m-2≤x≤m+2}.(1)若A∩B=[1,3],求实数m的值;(2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围.解:A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[1,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=1,m +2≥3,得m =3.(2)∁R B ={x |x <m -2,或x >m +2}. ∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1. ∴m >5或m <-3.即m 的取值范围为(-∞,-3)∪(5,+∞).6.(2012·衡水模拟)设全集I =R ,已知集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}. (1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,已知集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R },若B ∪A =A ,求实数a 的取值范围.解:(1)∵M ={x |(x +3)2≤0}={-3}, N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}, ∴∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3}, ∴(∁I M )∩N ={2}. (2)A =(∁I M )∩N ={2},∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或B ={2}, 当B =∅时,a -1>5-a ,∴a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧a -1=2,5-a =2,解得a =3,综上所述,所求a 的取值范围为{a |a ≥3}.1.现有含三个元素的集合,既可以表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1,也可表示为{a 2,a +b,0},则a 2 013+b 2 013=________.解析:由已知得ba =0及a ≠0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a 2 013+b 2 013=(-1)2 013=-1.答案:-12.集合S ={a ,b ,c ,d ,e },包含{a ,b }的S 的子集共有( ) A .2个 B .3个 C .5个D .8个解析:选D 包含{a ,b }的S 的子集有:{a ,b };{a ,b ,c },{a ,b ,d },{a ,b ,e };{a ,b ,c ,d },{a ,b ,c ,e },{a ,b ,d ,e };{a ,b ,c ,d ,e }共8个.3.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组.已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26、15、13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.解析:由题意知,同时参加三个小组的人数为0,设同时参加数学和化学小组的人数为x ,V enn 图如图所示,∴(20-x )+6+5+4+(9-x )+x =36,解得x =8. 答案:84.已知集合A ={x |x 2+2x +a ≤0},B ={x |a ≤x ≤4a -9},若A ,B 中至少有一个不是空集,则a 的取值范围是________.解析:若A ,B 全为空集,则实数a 满足4-4a <0且a >4a -9,即1<a <3,则满足题意的a 的取值范围为(-∞,1]∪[3,+∞).答案:(-∞,1]∪[3,+∞)5.(2012·重庆高考)设平面点集A =(x ,y )(y -x )·⎭⎬⎫⎝⎛⎭⎫y -1x ≥0,B ={(x ,y )|(x -1)2+(y -1)2≤1},则A ∩B 所表示的平面图形的面积为( )A.34π B.35π C.47πD.π2解析:选D A ∩B 表示的平面图形为图中阴影部分,由对称性可知,S C =S F ,S D =S E .因此A ∩B 所表示的平面图形的面积是圆面积的一半,即为π2.第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[知识能否忆起]一、命题的概念在数学中用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.二、四种命题及其关系 1.四种命题2.四种命题间的逆否关系3.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系. 三、充分条件与必要条件1.如果p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件. 2.如果p ⇒q ,q ⇒p ,则p 是q 的充要条件.[小题能否全取]1.(教材习题改编)下列命题是真命题的为( ) A .若1x =1y ,则x =yB .若x 2=1,则x =1C .若x =y ,则x =yD .若x <y ,则x 2<y 2解析:选A 由1x =1y 得x =y ,A 正确,易知B 、C 、D 错误.2.(2012·湖南高考)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4解析:选C 以否定的结论作条件、否定的条件作结论得出的命题为逆否命题,即“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”. 3.(2012·温州适应性测试)设集合A ,B ,则A ⊆B 是A ∩B =A 成立的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C由A⊆B,得A∩B=A;反过来,由A∩B=A,且(A∩B)⊆B,得A⊆B.因此,A⊆B是A∩B=A成立的充要条件.4.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A、∠B都是锐角”的否命题为:____________________.解析:原命题的条件:在△ABC中,∠C=90°,结论:∠A、∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B不都是锐角”.答案:“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B不都是锐角”5.下列命题中所有真命题的序号是________.①“a>b”是“a2>b2”的充分条件;②“|a|>|b|”是“a2>b2”的必要条件;③“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件.解析:①由2>-3⇒/ 22>(-3)2知,该命题为假;②由a2>b2⇒|a|2>|b|2⇒|a|>|b|知,该命题为真;③a>b⇒a+c>b+c,又a+c>b+c⇒a>b,∴“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件为真命题.答案:②③1.充分条件与必要条件的两个特征(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件,即“p⇒q”⇔“q⇐p”;(2)传递性:若p是q的充分(必要)条件,q是r的充分(必要)条件,则p是r的充分(必要)条件.注意区分“p是q的充分不必要条件”与“p的一个充分不必要条件是q”两者的不同,前者是“p⇒q”而后者是“q⇒p”.2.从逆否命题,谈等价转换由于互为逆否命题的两个命题具有相同的真假性,因而,当判断原命题的真假比较困难时,可转化为判断它的逆否命题的真假,这就是常说的“正难则反”.典题导入[例1]下列命题中正确的是()①“若x2+y2≠0,则x,y不全为零”的否命题;②“正多边形都相似”的逆命题;③“若m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题;④“若x-312是有理数,则x是无理数”的逆否命题.A.①②③④B.①③④C.②③④D.①④[自主解答]①中否命题为“若x2+y2=0,则x=y=0”,正确;③中,Δ=1+4m,当m>0时,Δ>0,原命题正确,故其逆否命题正确;②中逆命题不正确;④中原命题正确故逆否命题正确.[答案] B由题悟法在判断四个命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再比较每个命题的条件与结论之间的关系.要注意四种命题关系的相对性,一旦一个命题定为原命题,也就相应的有了它的“逆命题”“否命题”“逆否命题”;判定命题为真命题时要进行推理,判定命题为假命题时只需举出反例即可.对涉及数学概念的命题的判定要从概念本身入手.以题试法1.以下关于命题的说法正确的有________(填写所有正确命题的序号).①“若log2a>0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数”是真命题;②命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”;③命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆命题为真命题;④命题“若a∈M,则b∉M”与命题“若b∈M,则a∉M”等价.解析:对于①,若log2a>0=log21,则a>1,所以函数f(x)=log a x在其定义域内是增函数,故①不正确;对于②,依据一个命题的否命题的定义可知,该说法正确;对于③,原命题的逆命题是“若x+y是偶数,则x、y都是偶数”,是假命题,如1+3=4是偶数,但3和1均为奇数,故③不正确;对于④,不难看出,命题“若a∈M,则b∉M”与命题“若b ∈M,则a∉M”是互为逆否命题,因此二者等价,所以④正确.综上可知正确的说法有②④.答案:②④典题导入[例2](1)(2012·福州质检)“x<2”是“x2-2x<0”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2012·北京高考)设a,b∈R,“a=0”是“复数a+b i是纯虚数”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[自主解答](1)取x=0,则x2-2x=0,故由x<2不能推出x2-2x<0;由x2-2x<0得0<x<2,故由x2-2x<0可以推出x<2.所以“x<2”是“x2-2x<0”的必要而不充分条件.(2)当a=0,且b=0时,a+b i不是纯虚数;若a+b i是纯虚数,则a=0.故“a=0”是“复数a+b i是纯虚数”的必要而不充分条件.[答案](1)B(2)B由题悟法充要条件的判断,重在“从定义出发”,利用命题“若p,则q”及其逆命题的真假进行区分,在具体解题中,要注意分清“谁是条件”“谁是结论”,如“A是B的什么条件”中,A是条件,B是结论,而“A的什么条件是B”中,A是结论,B是条件.有时还可以通过其逆否命题的真假加以区分.以题试法2.下列各题中,p是q的什么条件?(1)在△ABC中,p:A=B,q:sin A=sin B;(2)p:|x|=x,q:x2+x≥0.解:(1)若A=B,则sin A=sin B,即p⇒q.又若sin A=sin B,则2R sin A=2R sin B,即a=b.故A=B,即q⇒p.所以p是q的充要条件.(2)p:{x||x|=x}={x|x≥0}=A,q:{x|x2+x≥0}={x|x≥0,或x≤-1}=B,∵A B,∴p是q的充分不必要条件.典题导入[例3]已知p:-4<x-a<4,q:(x-2)(x-3)<0,且q是p的充分而不必要条件,则a 的取值范围为________.[自主解答]设q,p表示的范围为集合A,B,则A=(2,3),B=(a-4,a+4).由于q 是p 的充分而不必要条件,则有A B ,即⎩⎪⎨⎪⎧ a -4≤2,a +4>3或⎩⎪⎨⎪⎧a -4<2,a +4≥3,解得-1≤a ≤6. [答案] [-1,6]由题悟法利用充分条件、必要条件可以求解参数的值或取值范围,其依据是充分、必要条件的定义,其思维方式是:(1)若p 是q 的充分不必要条件,则p ⇒q 且q ⇒/ p ; (2)若p 是q 的必要不充分条件,则p ⇒/ q ,且q ⇒p ; (3)若p 是q 的充要条件,则p ⇔q .以题试法3.(2013·兰州调研)“x ∈{3,a }”是不等式2x 2-5x -3≥0成立的一个充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .(3,+∞) B.⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪[)3,+∞ C.⎝⎛⎦⎤-∞,-12D.⎝⎛-∞,-12∪()3,+∞ 解析:选D 由2x 2-5x -3≥0得x ≤-12或x ≥3.∵x ∈{3,a }是不等式2x 2-5x -3≥0成立的一个充分不必要条件,又根据集合元素的互异性a ≠3,∴a ≤-12或a >3.[典例] (2012·山东高考)设a >0且a ≠1,则 “函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )= (2-a )x 3在R 上是增函数”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[常规解法]“函数f(x)=a x在R上是减函数”的充要条件是p:0<a<1.因为g′(x)=3(2-a)x2,而x2≥0,所以“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”的充要条件是2-a>0,即a<2.又因为a>0且a≠1,所以“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”的充要条件是q:0<a<2且a≠1.显然p⇒q,但q⇒/ p,所以p是q的充分不必要条件,即“函数f(x)=a x在R上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”的充分不必要条件.[答案] A——————[高手支招]———————————————————————————1.充分、必要条件的判定方法有定义法、集合法和等价转化法.2.三种不同的方法各适用于不同的类型,定义法适用于定义、定理判断性问题,而集合法多适用于命题中涉及字母的范围的推断问题,等价转化法适用于条件和结论带有否定性词语的命题,常转化为其逆否命题来判断.[巧思妙解]p:“函数f(x)=a x在R上是减函数”等价于0<a<1.q:“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”等价于2-a>0,即a<2.而{a|0<a<1}是{a|a<2}的真子集,故答案为A.针对训练命题p:|x+2|>2;命题q:13-x>1,则綈q是綈p的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B解|x+2|>2,即x+2<-2或x+2>2,得x<-4或x>0,所以p:x<-4或x>0,故綈p:-4≤x≤0;解13-x>1,得2<x<3,所以q:2<x<3,綈q:x≤2或x≥3.显然{x|-4≤x≤0} {x|x≤2,或x≥3},所以綈q是綈p的必要不充分条件.1.(2012·福建高考)已知向量a =(x -1,2),b =(2,1),则a ⊥b 的充要条件是( ) A .x =-12 B .x =-1C .x =5D .x =0解析:选D a ⊥b ⇔2(x -1)+2=0,得x =0.2.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( ) A .“若一个数是负数,则它的平方不是正数” B .“若一个数的平方是正数,则它是负数” C .“若一个数不是负数,则它的平方不是正数” D .“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”解析:选B 原命题的逆命题是:若一个数的平方是正数,则它是负数. 3.(2013·武汉适应性训练)设a ,b ∈R ,则“a >0,b >0”是“a +b2>ab ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选D 由a >0,b >0不能得知a +b 2>ab ,如取a =b =1时,a +b 2=ab ;由a +b2>ab不能得知a >0,b >0,如取a =4,b =0时,满足a +b2>ab ,但b =0.综上所述,“a >0,b >0”是“a +b2>ab ”的既不充分也不必要条件. 4.已知p :“a =2”,q :“直线x +y =0与圆x 2+(y -a )2=1相切”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由直线x +y =0与圆x 2+(y -a )2=1相切得,圆心(0,a )到直线x +y =0的距离等于圆的半径,即有|a |2=1,a =± 2.因此,p 是q 的充分不必要条件.5.(2012·广州模拟)命题:“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是( ) A .若x 2≥1,则x ≥1或x ≤-1 B .若-1<x <1,则x 2<1 C .若x >1或x <-1,则x 2>1 D .若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥1解析:选D x 2<1的否定为:x 2≥1;-1<x <1的否定为x ≥1或x ≤-1,故原命题的逆否命题为:若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥1.6.(2011·天津高考)设集合A ={x ∈R |x -2>0},B ={x ∈R |x <0},C ={x ∈R |x (x -2)>0},则“x ∈A ∪B ”是“x ∈C ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C A ∪B ={x ∈R |x <0,或x >2},C ={x ∈R |x <0,或x >2}, ∵A ∪B =C ,∴x ∈A ∪B 是x ∈C 的充分必要条件. 7.下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 B .命题“x >1,则x 2>1”的否命题C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题D .命题“若x 2>0,则x >1”的逆否命题解析:选A 对于A ,其逆命题是:若x >|y |,则x >y ,是真命题,这是因为x >|y |≥y ,必有x >y ;对于B ,否命题是:若x ≤1,则x 2≤1,是假命题.如x =-5,x 2=25>1;对于C ,其否命题是:若x ≠1,则x 2+x -2≠0,由于x =-2时,x 2+x -2=0,所以是假命题;对于D ,若x 2>0,则x >0或x <0,不一定有x >1,因此原命题与它的逆否命题都是假命题.8.对于函数y =f (x ),x ∈R ,“y =|f (x )|的图象关于y 轴对称”是“y =f (x )是奇函数”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 若y =f (x )是奇函数,则f (-x )=-f (x ), ∴|f (-x )|=|-f (x )|=|f (x )|,∴y =|f (x )|的图象关于y 轴对称,但若y =|f (x )|的图象关于y 轴对称,如y =f (x )=x 2,而它不是奇函数.9.命题“若x >0,则x 2>0”的否命题是________命题.(填“真”或“假”) 解析:其否命题为“若x ≤0,则x 2≤0”,它是假命题. 答案:假10.已知集合A ={x |y =lg(4-x )},集合B ={x |x <a },若P :“x ∈A ”是Q :“x ∈B ”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.解析:A ={x |x <4},由题意得A B 结合数轴易得a >4. 答案:(4,+∞)11.(2013·绍兴模拟)“-3<a <1”是“方程x 2a +3+y 21-a =1表示椭圆”的____________条件.解析:方程表示椭圆时,应有⎩⎪⎨⎪⎧a +3>0,1-a >0,a +3≠1-a解得-3<a <1且a ≠-1,故“-3<a <1”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件. 答案:必要不充分12.若“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,则a 的最大值为________.解析:由x 2>1,得x <-1或x >1,又“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,知由“x <a ”可以推出“x 2>1”,反之不成立,所以a ≤-1,即a 的最大值为-1.答案:-1 13.下列命题: ①若ac 2>bc 2,则a >b ; ②若sin α=sin β,则α=β;③“实数a =0”是“直线x -2ay =1和直线2x -2ay =1平行”的充要条件; ④若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数. 其中正确命题的序号是________.解析:对于①,ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b 正确;对于②,sin 30°=sin 150°⇒/ 30°=150°,所以②错误;对于③,l 1∥l 2⇔A 1B 2=A 2B 1,即-2a =-4a ⇒a =0且A 1C 2⇒/ A 2C 1,所以③正确;④显然正确.答案:①③④14.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎝⎛12x 2-x -6<1,B ={x |log 4(x +a )<1},若x ∈A 是x ∈B 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由⎝⎛⎭⎫12x 2-x -6<1,即x 2-x -6>0,解得x <-2或x >3,故A ={x |x <-2,或x >3};由log 4(x +a )<1,即0<x +a <4,解得-a <x <4-a ,故B ={x |-a <x <4-a },由题意,可知B A ,所以4-a ≤-2或-a ≥3,解得a ≥6或a ≤-3.答案:(-∞,-3]∪[6,+∞)1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,则“A <B ”是“cos 2A >cos 2B ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 由大边对大角可知,A <B ⇔a <b . 由正弦定理可知a sin A =bsin B ,故a <b ⇔sin A <sin B .而cos 2A =1-2sin 2A ,cos 2B =1-2sin 2B ,又sin A >0,sin B >0,所以sin A <sin B ⇔cos 2A >cos 2B .所以a <b ⇔cos 2A >cos 2B ,即“A <B ”是“cos 2A >cos 2B ”的充要条件.2.设x 、y 是两个实数,命题“x 、y 中至少有一个数大于1”成立的充分不必要条件是( )A .x +y =2B .x +y >2C .x 2+y 2>2D .xy >1解析:选B 命题“x 、y 中至少有一个数大于1”等价于“x >1或y >1”. 若x +y >2,必有x >1或y >1,否则x +y ≤2;而当x =2,y =-1时,2-1=1<2,所以x >1或y >1不能推出x +y >2. 对于x +y =2,当x =1,且y =1时,满足x +y =2,不能推出x >1或y >1. 对于x 2+y 2>2,当x <-1,y <-1时,满足x 2+y 2>2,故不能推出x >1或y >1. 对于xy >1,当x <-1,y <-1时,满足xy >1,不能推出x >1或y >1,故选B.3.已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析:由题意知:“13x <12”是“不等式|x -m |<1”成立的充分不必要条件.所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12是{x ||x -m |<1}的真子集. 而{x ||x -m |<1}={x |-1+m <x <1+m },所以有⎩⎨⎧-1+m ≤13,1+m ≥12,解得-12≤m ≤43.所以m 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-12,43. 答案:⎣⎡⎦⎤-12,434.在“a ,b 是实数”的大前提之下,已知原命题是“若不等式x 2+ax +b ≤0的解集是非空数集,则a 2-4b ≥0”,给出下列命题:①若a 2-4b ≥0,则不等式x 2+ax +b ≤0的解集是非空数集; ②若a 2-4b <0,则不等式x 2+ax +b ≤0的解集是空集; ③若不等式x 2+ax +b ≤0的解集是空集,则a 2-4b <0; ④若不等式x 2+ax +b ≤0的解集是非空数集,则a 2-4b <0; ⑤若a 2-4b <0,则不等式x 2+ax +b ≤0的解集是非空数集; ⑥若不等式x 2+ax +b ≤0的解集是空集,则a 2-4b ≥0.其中是原命题的逆命题、否命题、逆否命题和命题的否定的命题的序号依次是________(按要求的顺序填写).解析:“非空集”的否定是“空集”,“大于或等于”的否定是“小于”,根据命题的构造规则,题目的答案是①③②④.答案:①③②④5.设条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.解:条件p 为:12≤x ≤1,条件q 为:a ≤x ≤a +1.綈p 对应的集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx >1,或x <12,綈q 对应的集合B ={x |x >a +1,或x <a }.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴B A ,∴a +1>1且a ≤12或a +1≥1且a <12.∴0≤a ≤12.故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,12.6.已知集合M ={x |x <-3,或x >5},P ={x |(x -a )·(x -8)≤0}. (1)求M ∩P ={x |5<x ≤8}的充要条件;(2)求实数a 的一个值,使它成为M ∩P ={x |5<x ≤8}的一个充分但不必要条件. 解:(1)由M ∩P ={x |5<x ≤8},得-3≤a ≤5,因此M ∩P ={x |5<x ≤8}的充要条件是-3≤a ≤5;(2)求实数a 的一个值,使它成为M ∩P ={x |5<x ≤8}的一个充分但不必要条件,就是在集合{a |-3≤a ≤5}中取一个值,如取a =0,此时必有M ∩P ={x |5<x ≤8};反之,M ∩P ={x |5<x ≤8}未必有a =0,故a =0是M ∩P ={x |5<x ≤8}的一个充分不必要条件.1.(2012·济南模拟)在命题p 的四种形式的命题(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,正确命题的个数记为f (p ),已知命题p :“若两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0,l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,则a 1b 2-a 2b 1=0”.那么f (p )=( )A .1B .2C .3D .4解析:选B 若两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0与l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,则必有a 1b 2-a 2b 1=0,但当a 1b 2-a 2b 1=0时,直线l 1与l 2不一定平行,还有可能重合,因此命题p 是真命题,但其逆命题是假命题,从而其否命题为假命题,逆否命题为真命题,所以在命题p 的四种形式的命题(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,有2个正确命题,即f (p )=2.2.条件p :π4<α<π2,条件q :f (x )=log tan αx 在(0,+∞)内是增函数,则p 是q 的( )A .充要条件B .充分不必要条件。
最新高考数学一轮复习-第一章-集合常用逻辑用语【导学案】
第一章|集合常用逻辑用语第一节集合课程标准1.了解集合的含义,元素与集合的属于关系,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,了解全集与空集的含义.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集,理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集.4.能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.[由教材回扣基础]1.集合的有关概念(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合与元素的关系:若a 属于集合A ,记作a ∈A ;若b 不属于集合A ,记作b ∉A .(3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.(4)五个特定的集合:集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN *或N+ZQR2.集合间的基本关系表示关系文字语言记法集合间的基本关系子集集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素A ⊆B 或B ⊇A 真子集集合A 是集合B 的子集,并且B 中至少有一个元素不属于AAB 或BA相等集合A 中的每一个元素都是集合B 中的元素,集合B 中的每一个元素也都是集合A 中的元素A ⊆B 且B ⊆A ⇔A =B空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集3.集合的三种基本运算符号表示图形表示符号语言并集A ∪B A ∪B ={x |x ∈A ,或x ∈B }交集A ∩BA ∩B ={x |x ∈A ,且x ∈B }补集若全U ,则集合A 的补集为∁UA∁UA ={x |x ∈U ,且x ∉A }4.集合基本运算的性质(1)A ∩A =A ,A ∩∅=∅.(2)A ∪A =A ,A ∪∅=A .(3)A ∩∁UA =∅,A ∪∁UA =U ,∁U (∁UA )=A .(4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁UA ⊇∁UB ⇔A ∩(∁UB )=∅.澄清微点·熟记结论1.有限集的子集个数设集合A 是有n (n ∈N *)个元素的有限集.(1)A 的子集个数是2n ;(2)A 的真子集个数是2n -1;(3)A 的非空子集个数是2n -1;(4)A 的非空真子集个数是2n -2.2.∁U (A ∩B )=(∁UA )∪(∁UB ).3.∁U (A ∪B )=(∁UA )∩(∁UB ).[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)任何一个集合都至少有两个子集.()(2){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.()(3)若{x 2,1}={0,1},则x =0或x =1.()(4)对于任意两个集合A ,B ,(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√二、练牢教材小题1.(新人教B 版必修①P9T4改编)已知集合A ={0,1,x 2-5x },若-4∈A ,则实数x 的值为________.答案:1或42.(新人教A 版必修①P14习题1.3T4改编)设全集为R,A ={x |3≤x <7},B ={x |2<x <10},则∁R (A ∪B )=________,(∁R A )∩B =________.答案:{x |x ≤2或x ≥10}{x |2<x <3或7≤x <10}3.(新北师大版必修①P7练习T3改编)集合{x |(x -1)(x -2)(x -3)2=0}的子集个数为________,非空真子集的个数为________.答案:86三、练清易错易混1.(忽视元素的互异性)已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },若B ⊆A ,则m =()A .1B .0或1或3C .0或3D .1或3解析:选C由B ⊆A ,得m =3或m =m ,解m =m ,得m =0或m =1,由集合元素的互异性知m ≠1.∴m =0或m =3.2.(忽视空集的情形)已知集合M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a的值为()A .-1B .1C .-1或1D .0或1或-1解析:选D由M ∩N =N ,得N ⊆M ,当N =∅时,a =0;当N ≠∅时,1a=a ,解得a =±1,故a 的值为±1,0.3.(忽视集合运算中端点取舍)已知集合A ={x |x ≥3},B ={x |x ≥m },且A ∪B =A ,则实数m的取值范围是________.解析:由A ∪B =A ,得B ⊆A ,如图所示,所以m ≥3.答案:[3,+∞)命题视角一集合的基本概念(自主练通)1.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z,y ∈Z },则A 中元素的个数为()A .9B .8C .5D .4解析:选A将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.2.如果集合A ={x |ax 2+4x +1=0}中只有一个元素,则a 的值为()A .0B .4C .0或4D .不能确定解析:选C当a =0时,集合A -14a ≠0时,由集合A 中只有一个元素,可得Δ=42-4a =0,解得a =4.综上,a 的值为0或4.3.设A 2,3,a 2-3a ,a +2a+7B ={|a -2|,3},已知4∈A 且4∉B ,则a 的取值集合为________.解析:因为4∈A ,即42,3,a 2-3a ,a +2a+7a 2-3a =4或a +2a+7=4.若a2-3a=4,则a=-1或a=4;若a+2a+7=4,即a2+3a+2=0,则a=-1或a=-2.由a2-3a与a+2a+7互异,得a≠-1.故a=-2或a=4.又4∉B,所以|a-2|≠4,解得a≠-2且a≠6.综上所述,a的取值集合为{4}.答案:{4}4.设集合A={-4,2a-1,a2},B={9,a-5,1-a},且A,B中有唯一的公共元素9,则实数a的值为________.解析:由题意知9∈A.若2a-1=9,即a=5,此时A={-4,9,25},B={9,0,-4},则集合A,B中有两个公共元素-4,9,与已知矛盾,舍去.若a2=9,则a=±3,当a=3时,A={-4,5,9},B={9,-2,-2},B中有两个元素均为-2,与集合中元素的互异性矛盾,舍去;当a=-3时,A={-4,-7,9},B={9,-8,4},符合题意.综上所述,a=-3.答案:-3[一“点”就过]与集合元素有关问题的解题策略(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.命题视角二集合间的基本关系[典例](1)已知集合A={x|x2-2x-3≤0,x∈N*},则集合A的真子集的个数为() A.7B.8C.15D.16(2)已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.[解析](1)A={x|-1≤x≤3,x∈N*}={1,2,3},其真子集的个数为23-1=7.(2)因为B⊆A,所以,①若B=∅,则2m-1<m+1,此时m<2.②若B≠∅,则m-1≥m+1,解得2≤m≤3.由①、②可得,符合题意的实数m的取值范围为(-∞,3].+1≥-2,m-1≤5.[答案](1)A(2)(-∞,3][方法技巧]解决有关集合间的基本关系问题的策略(1)一般利用数轴法、Venn图法以及结构法判断两集合间的关系,如果集合中含有参数,需要对式子进行变形,有时需要进一步对参数分类讨论.(2)确定非空集合A的子集的个数,需要先确定集合A中的元素的个数.不能忽略任何非空集合是它自身的子集.(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素满足的式子或区间端点间的关系,常用数轴法、Venn图法.[针对训练]1.已知集合M={x|y=1-x2,x∈R},N={x|x=m2,m∈M},则集合M,N的关系是() A.M N B.N MC.M⊆∁R N D.N⊆∁R M解析:选B依题意知,M={x|y=1-x2,x∈R}={x|-1≤x≤1},N={x|x=m2,m ∈M}={x|0≤x≤1},所以N M.故选B.2.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:选D求解一元二次方程,得A={1,2},易知B={1,2,3,4}.因为A⊆C⊆B,所以集合C必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{3,4}的子集个数,即有22=4个,故选D.命题视角三集合的运算考法(一)集合间的交、并、补运算[例1](1)(2021·全国乙卷)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M ∪N)=()A.{5}B.{1,2}C.{3,4}D.{1,2,3,4}(2)(2021年1月新高考八省联考卷)已知M,N均为R的子集,且∁R M⊆N,则M∪(∁R N)=()A.∅B.MC.N D.R[解析](1)由题意,得M∪N={1,2,3,4}.又U={1,2,3,4,5},所以∁U(M∪N)={5}.故选A.(2)如图所示,易知答案为B.[答案](1)A(2)B[方法技巧]解决集合运算问题的3个技巧看元素构成集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键对集合化简有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决应用数形离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn图求解;连续型数集的运算,常借助数轴求解考法(二)利用集合的运算求参数[例2](1)(2020·全国Ⅰ卷)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=()A.-4B.-2C.2D.4(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为________.[解析](1)易知A={x|-2≤x≤2},B|x≤-a2A∩B={x|-2≤x≤1},所以-a2=1,解得a=-2.故选B.(2)根据并集的概念,可知{a,a2}={4,16},只能是a=4.[答案](1)B(2)4[方法技巧]利用集合的运算求参数的值或取值范围的方法(1)与不等式有关的集合,一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.(2)若集合能一一列举,则一般先用观察法得到不同集合中元素之间的关系,再列方程(组)求解.提醒:在求出参数后,注意结果的验证(满足互异性).[针对训练]1.(2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=()A.∅B.S C.T D.Z 解析:选C集合S是由奇数组成的集合,集合T是由被4除余1的整数组成的集合,所以T⊆S,则S∩T=T.故选C.2.(2021·新高考Ⅱ卷)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩(∁UB)=()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}解析:选B∁UB={1,5,6},A∩(∁UB)={1,6},故选B.3.已知集合A={x|x<3},B={x|x>a},若A∩B≠∅,则实数a的取值范围为() A.[3,+∞)B.(3,+∞)C.(-∞,3)D.(-∞,3]解析:选C因为A∩B≠∅,所以结合数轴可知实数a的取值范围是(-∞,3),故选C.数学建模·练抽象思维——集合中的创新应用问题1.(参悟数学文化)中国古代重要的数学著作《孙子算经》下卷有题:今有物,不知其数.三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二.问:物几何?现有如下表示:已知A={x|x=3n+2,n∈N*},B={x|x=5n+3,n∈N*},C={x|x=7n+2,n∈N*},若x∈(A∩B∩C),则整数x的最小值为()A.128B.127C.37D.23解析:选D∵求整数的最小值,∴先将23代入检验,满足A,B,C三个集合,故选D.2.(创新学科情境)设U是一个非空集合,F是U的子集构成的集合,如果F同时满足:①∅∈F,②若A,B∈F,则A∩(∁U B)∈F且A∪B∈F,那么称F是U的一个环.下列说法错误的是()A.若U={1,2,3,4,5,6},则F={∅,{1,3,5},{2,4,6},U}是U的一个环B.若U={a,b,c},则存在U的一个环F,F含有8个元素C.若U=Z,则存在U的一个环F,F含有4个元素且{2},{3,5}∈FD.若U=R,则存在U的一个环F,F含有7个元素且[0,3],[2,4]∈F解析:选D由题意可得F={∅,{1,3,5},{2,4,6},U}满足环的两个要求,故F是U的一个环,故A正确;若U={a,b,c},则U的子集有8个,则U的所有子集构成的集合F 满足环的定义,且有8个元素,故B正确;如F={∅,{2},{3,5},{2,3,5}}满足环的要求,且含有4个元素,{2},{3,5}∈F,故C正确;令A=[0,3],B=[2,4],∵A,B∈F,∴A∩∁UB=[0,2)∈F,B∩∁UA=(3,4]∈F,A∪B=[0,4]∈F,设C=[0,2),则A∩∁UC=[2,3]∈F,设D=[0,4],E=[2,3],则D∩∁UE=[0,2)∪(3,4]∈F,再加上∅,F中至少有8个元素,故D 错误.故选D.3.(走向生产生活)某班45名学生参加“3·12”植树节活动,每位学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”“合格”两个等级,结果如下表:优秀合格合计除草301545植树202545若在两个项目中都“合格”的学生最多有10人,则在两个项目中都“优秀”的人数最多为()A.5B.10C.15D.20解析:选C用集合A表示除草优秀的学生,集合B表示植树优秀的学生,全班学生用全集U表示,则∁UA表示除草合格的学生,∁UB表示植树合格的学生,作出Venn图,如图.设两个项目都优秀的人数为x,两个项目都合格的人数为y,由图可得20-x+x+30-x+y=45,化简得x=y+5,因为y max=10,所以x max=10+5=15.故选C. 4.(创新学科情境)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c =2;④d≠4有且只有一个是正确的.请写出满足上述条件的一个有序数组(a,b,c,d)=________,符合条件的全部有序数组(a,b,c,d)的个数是________.解析:显然①不可能正确,否则①②都正确;=2,=3,=1,=4=3,=2,=1,=4.=3,=1,=2,=4.=2,=1,=4,=3=3,=1,=4,=2=4,=1,=3,=2.所以符合条件的数组共6个.答案:(3,2,1,4)(填一个正确的即可)6[课时跟踪检测]1.(2021·北京高考)已知集合A={x|-1<x<1},B={x|0≤x≤2},则A∪B=() A.{x|0≤x<1}B.{x|-1<x≤2}C.{x|1<x≤2}D.{x|0<x<1}解析:选B由集合的基本定义可得A∪B={x|-1<x≤2},故选B. 2.(2021·全国甲卷)设集合M={x|0<x<4},N|13≤x≤5M∩N=()|0<x ≤13|13≤x <4C .{x |4≤x <5}D .{x |0<x ≤5}解析:选B 因为M ={x |0<x <4},N |13≤x ≤5M ∩N |13≤x <4故选B.3.集合A ={3,2a },B ={a ,b }.若A ∩B ={4},则A ∪B =()A .{2,3,4}B .{1,3,4}C .{0,1,2,3}D .{1,2,3,4}解析:选A∵A ∩B ={4},∴2a =4,则a =2,b =4.∴A ∪B ={2,3,4}.4.设a ,b ∈R,集合P ={x |(x -1)2·(x -a )=0},Q ={x |(x +1)(x -b )2=0},若P =Q ,则a -b =()A .0B .1C .-2D .2解析:选C由题意得P ,a },a ≠1,,a =1,Q -1,b },b ≠-1,-1},b =-1,因为P =Q ,所以当且仅当a =-1,b =1时P =Q 成立,故a -b =-2.5.(2022·成都石室中学月考)已知集合M ={x |(x -1)·(x -2)≤0},N ={x |x >0},则()A .N ⊆MB .M ⊆NC .M ∩N =∅D .M ∪N =R解析:选BM ={x |(x -1)(x -2)≤0}={x |1≤x ≤2},N ={x |x >0},所以M ⊆N .6.(2022·长沙长郡中学月考)已知集合A ={(x ,y )|x +y =8,x ,y ∈N *},B ={(x ,y )|y >x +1},则A ∩B 中元素的个数为()A .2B .3C .4D .5解析:选B依题意A ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2),(7,1)},其中满足y >x+1的有(1,7),(2,6),(3,5),所以A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5)},有3个元素.故选B.7.已知全集U ={x |-1<x <9},A ={x |1<x <a },A 是U 的子集,若A ≠∅,则a 的取值范围是()A .{a |a <9}B .{a |a ≤9}C .{a |a ≥9}D .{a |1<a ≤9}解析:选D由题意知,集合A ≠∅,所以a >1,又因为A 是U 的子集,故需a ≤9,所以a 的取值范围是{a |1<a ≤9}.8.已知集合A ={-1,0,1},B ={x |x 2-3x +m =0},若A ∩B ={0},则B 的子集有()A .2个B .4个C .8个D .16个解析:选B ∵A ∩B ={0},∴0∈B ,∴m =0,∴B ={x |x 2-3x =0}={0,3}.∴B 的子集有22=4个.9.已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |a -2<x <a }.若A ∩B ={x |-1<x <0},则A ∪B =()A .(-1,2)B .(0,2)C .(-2,1)D .(-2,2)解析:选D因为A ={x |-1<x <2},B ={x |a -2<x <a },且A ∩B ={x |-1<x <0},所以a=0.故B ={x |-2<x <0},所以A ∪B ={x |-2<x <2}.故选D.10.(2022·长春质量监测)设全集U =R,集合A ={x |4-x 2≥0},B ={x |x ≤-1},则如图所示阴影部分表示的集合为()A .(-1,2]B .[-1,2]C .[-2,-1)D .(-∞,-1]解析:选A A ={x |-2≤x ≤2},∁UB ={x |x >-1},易知阴影部分为集合A ∩(∁UB )=(-1,2].11.(2022·广东湛江一模)已知(∁R A )∩B =∅,则下列选项中一定成立的是()A .A ∩B =A B .A ∩B =BC .A ∪B =BD .A ∪B =R解析:选B作出Venn 图如图所示,则B ⊆A ,所以A ∩B =B .12.已知集合A =xx =k +16,k ∈N,B =m 2-13,m ∈C =xx =n 2+16,n ∈N,则集合A ,B ,C 的关系是()A .A CBB .C A B C .AB =CD .ABC解析:选A ∵集合C =n 2+16,n ∈n =2a (a ∈N )时,x =2a 2+16=a +16,此时C =A ,∴AC .当n =b -1(b ∈N *)时,x =b -12+16=b 2-12+16=b 2-13(b ∈N *).而集合B=m 2-13,m ∈m =0时,-13∈B ,但-13∉C ,∴集合C B .综上,ACB ,故选A.13.已知集合P ={y |y 2-y -2>0},Q ={x |x 2+ax +b ≤0},若P ∪Q =R,P ∩Q =(2,3],则a +b =________.解析:P={y|y2-y-2>0}={y|y>2或y<-1},∵P∪Q=R,P∩Q=(2,3],∴Q={x|-1≤x≤3},∴-1,3是方程x2+ax+b=0的两根,1+3=-a,1)×3=b,=-2,=-3.∴a+b=-5.答案:-514.若集合{x|x2+2kx+1=0}中有且仅有一个元素,则满足条件的实数k的取值集合是________.解析:由题意知,方程x2+2kx+1=0有两个相等实根,∴Δ=4k2-4=0,解得k=±1,∴满足条件的实数k的取值集合是{1,-1}.答案:{1,-1}15.(2022·云南师大附中月考)已知集合M={-1,0,1},N=,则集合M∩N的真子集的个数为________.解析:1-cos=1,1-cos0=0,1-cosπ2=1,则N={0,1},M∩N={0,1},M∩N 的真子集的个数为22-1=3.答案:316.设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,则实数m的取值范围为________.解析:由已知得A={x|x≥-m},∴∁U A={x|x<-m}.∵B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,∴-m≤-2,即m≥2.∴m的取值范围为[2,+∞).答案:[2,+∞)第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.[由教材回扣基础]1.命题的概念用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及相互关系3.四种命题的真假关系(1)若两个命题互为逆否命题,则它们有相同的真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.(3)在四种形式的命题中,真命题的个数只能是0,2,4.4.充分条件与必要条件的相关概念记p,q对应的集合分别为A,B,则p是q的充分条件p⇒q A⊆Bp是q的必要条件q⇒p A⊇Bp是q的充要条件p⇒q且q⇒p A=Bp是q的充分不必要条件p⇒q且q⇒/p A Bp是q的必要不充分条件p⇒/q且q⇒p A Bp是q的既不充分也不必要条件p⇒/q且q⇒/p A B且A B澄清微点·熟记结论(1)A是B的充分不必要条件⇔綈B是綈A的充分不必要条件.(2)在判断充分、必要条件时,小可以推大,大不可以推小,如x>2(小范围)⇒x>1(大范围),x>1(大范围)⇒/x>2(小范围).[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)“x2+2x-3<0”是命题.()(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(3)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.()(4)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√二、练牢教材小题1.(人教B版选修2-1P24T2(3)改编)命题“若α=π4,则tanα=1”的逆否命题是()A.若α≠π4,则tanα≠1B.若α=π4,则tanα≠1C.若tanα≠1,则α≠π4D.若tanα≠1,则α=π4答案:C2.(新人教B版必修①P40T9改编)设a,b∈R且ab≠0,则“ab>1”是“a>1b”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:D3.(人教A版选修2-1P30T4改编)命题“若x2<4,则-2<x<2”的否命题为______________,为______(填“真”或“假”)命题.答案:若x2≥4,则x≥2或x≤-2真4.(人教A版选修2-1P7例4改编)命题“若a2+b2=0,a,b∈R,则a=b=0”的逆否命题是________________.答案:若a≠0或b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠0三、练清易错易混1.(忽视大前提)已知命题“对任意a,b∈R,若ab>0,则a>0”,则它的否命题是___________ _________________________.答案:对任意a,b∈R,若ab≤0,则a≤02.(对充分、必要条件的概念理解不清)已知p 是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,那么p是q的__________条件.答案:充分不必要命题视角一命题及其关系(自主练通)1.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题,否命题,逆否命题中,真命题的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:选B因为原命题为真命题,所以其逆否命题为真命题.原命题的否命题“若a≤-3,则a≤-6”为假命题,原命题的逆命题“若a>-6,则a>-3”为假命题.故选B.2.某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,初听起来,这似乎只是普通的赞美说词,然而它的实际效果却大着呢,原来这句话的等价命题是()A.不拥有的人们不一定幸福B.不拥有的人们可能幸福C.拥有的人们不一定幸福D.不拥有的人们不幸福解析:选D根据原命题与逆否命题是等价命题可知,“幸福的人们都拥有”的逆否命题是“不拥有的人们不幸福”,故选D.3.已知命题:若一个整数的末位数字是0,则这个整数能被5整除.写出它的逆命题:________________________________________________________________________.答案:若一个整数能被5整除,则这个整数的末位数字是04.能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.解析:设f(x)=sin x,则f(x)在0,π2上是增函数,在π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x∈(0,2]时,f(x)>f(0)=sin0=0,故f(x)=sin x满足条件f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x)在[0,2]上不一直都是增函数.答案:f(x)=sin x(答案不唯一)[一“点”就过]有关四种命题及其相互关系的问题的解题策略(1)求一个命题的其他三个命题时,需注意:①对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写为“若p,则q”的形式;②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.(2)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例.(3)当不易直接判断一个命题的真假时,根据互为逆否命题的两个命题同真同假,可转化为判断其等价命题的真假.命题视角二充分条件与必要条件的判断[典例](1)设a∈R,则“a>1”是“a2>a”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2021·浙江高考)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”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[解析](1)由a2>a得a>1或a<0,反之,由a>1得a2>a,则“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件,故选A.(2)若a·c=b·c,则(a-b)·c=0,推不出a=b,充分性不成立;若a=b,则a·c=b·c必成立,必要性成立,故“a·c=b·c”是“a=b”的必要不充分条件.[答案](1)A(2)B[方法技巧]充分、必要条件的判断方法定义法直接判断“若p,则q”“若q,则p”的真假.在判断时,确定条件是什么、结论是什么集合法利用集合中包含思想判定.抓住“以小推大”的技巧,即小范围推得大范围,即可解决充分必要性的问题[针对训练]1.“sinα=22”是“sinα=cosα”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选D由sinα=22,可得α=π4+2kπ(k∈Z)或α=3π4+2kπ(k∈Z),当α=3π4+2kπ(k∈Z)时,sinα≠cosα,所以充分性不成立;反之,当sinα=cosα时,令α=5π4,此时,sinα=-22,所以必要性不成立.所以“sinα=22”是“sinα=cosα”的既不充分也不必要条件.故选D.2.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,则对实数a,b,“a>|b|”是“f(a)>f(b)”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A因为偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以若a>|b|,则f(a)>f(|b|)=f(b),即充分性成立.若f(a)>f(b),则等价为f(|a|)>f(|b|),即|a|>|b|,即a>|b|或a<-|b|,即必要性不成立,则“a>|b|”是“f(a)>f(b)”的充分不必要条件.命题视角三根据充分、必要条件求参数范围[典例]若“x>2”是“x>a”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A.{a|a<2}B.{a|a≤2}C.{a|a>2}D.{a|a≥2}[解析]“由x>2”是“x>a”的必要不充分条件,知{x|x>a}是{x|x>2}的真子集,将这两个集合表示在数轴上(如图),由数轴知a>2,故选C.[答案]C[方法技巧](1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[针对训练]1.已知“x>k”是“3x+1<1”的充分不必要条件,则k的取值范围为()A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[2,+∞)D.(2,+∞)解析:选C由3x+1<1,得x-2x+1>0,即(x+1)(x-2)>0,解得x<-1或x>2.由题意可得{x|x>k}{x|x<-1或x>2},所以k≥2,因此,实数k的取值范围是[2,+∞).2.若关于x的不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是() A.(-∞,1]B.(-∞,1)C.(3,+∞)D.[3,+∞)解析:选D由|x-1|<a,得1-a<x<a+1,若|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,-a≤0,+a≥4,解得a≥3.一题多变·练发散思维——充分、必要条件的应用问题已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈P是x∈S的必要条件,则m的取值范围为________.[解题观摩]由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,∴P={x|-2≤x≤10},由x∈P是x∈S的必要条件,知S⊆P.-m≤1+m,-m≥-2,+m≤10,∴0≤m≤3.∴当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].[发掘训练]1.(变结论)本例条件不变,若x∉P是x∉S的必要不充分条件,则实数m的取值范围为________.解析:由例题知P ={x |-2≤x ≤10},∵x ∉P 是x ∉S 的必要不充分条件,∴x ∈P 是x ∈S的充分不必要条件.∴[-2,10][1-m,1+m ],-m ≤-2,+m >10-m <-2,+m ≥10,∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).答案:[9,+∞)2.(变结论)本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.解:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S -m =-2,+m =10,=3,=9,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.[升维训练]3.若x >0,则x +2020x≥a 恒成立的一个充分条件是()A .a >80B .a <80C .a >100D .a <100解析:选B 因为x +2020x≥2x ·2020x=8080,当且仅当x =2020时等号成立,所以由x +2020x≥a 恒成立可得a ≤8080,因为(-∞,80)(-∞,8080],则a <80是x +2020x≥a 恒成立的充分条件.4.设P :x 2-8x -20≤0,Q :x 2-2x +1-m 2≤0,若P 是Q 的充分不必要条件,则m 的取值范围为________.解析:根据P :x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,由x 2-2x +1-m 2≤0,得Q :[x -(1+m )][x -(1-m )]≤0①,当m =0时,由不等式①得x =1,显然不满足条件,当m >0时,根据不等式①得1-m ≤x ≤1+m ,因为P 是Q 的充分不必要条件,所以-m ≤-2,+m ≥10,≥3,≥9,所以m ≥9.当m <0时,根据不等式①得,1+m ≤x ≤1-m ,因为P 是Q 的充分不必要条件,+m ≤-2,-m ≥10,≤-3,≤-9,所以m ≤-9,所以m 的取值范围(-∞,-9]∪[9,+∞).答案:(-∞,-9]∪[9,+∞)[课时跟踪检测]1.命题“若綈p ,则q ”是真命题,则下列命题中一定是真命题的是()A .若p ,则qB .若p ,则綈qC .若綈q ,则pD .若綈q ,则綈p答案:C2.(2022·四川凉山一诊)已知平面α,β,γ和直线l,则“α∥β”的充要条件是() A.α内有无数条直线与β平行B.l⊥α且l⊥βC.γ⊥α且γ⊥βD.α内的任意直线都与β平行答案:D3.设a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”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解析:选A∵a>0,b>0,若a+b≤4,∴2ab≤a+b≤4.∴ab≤4,此时充分性成立.当a>0,b>0,ab≤4时,令a=4,b=1,则a+b=5>4,这与a+b≤4矛盾,因此必要性不成立.综上所述,当a>0,b>0时,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.故选A. 4.“函数f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数”的一个充分不必要条件是() A.0<a<1B.0<a<12C.a>1D.2<a<4解析:选D∵当a>1时,f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数,∴“函数f(x)=log ax(a>0,a≠1)是增函数”的一个充分不必要条件是{a|a>1}的一个真子集,四个选项中只有D符合,故选D.5.已知直线l1:(a+4)x-3ay-2=0,直线l2:(a-4)x-(a+4)y+1=0,则“l1⊥l2”是“a =-4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B l1⊥l2的充要条件为(a+4)(a-4)+3a(a+4)=0,解得a=-4或a=1,故“l1⊥l2”是“a=-4”的必要不充分条件.6.“a=1”是“函数f(x)=|x-a|在区间[1,+∞)上为增函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A充分性:当a=1时,函数f(x)=|x-1|在区间[1,+∞)上为增函数,因此充分性成立;必要性:由于函数f(x)=|x-a|的图象的对称轴为直线x=a,且在[a,+∞)上为增函数,若在区间[1,+∞)上为增函数,则a≤1,必要性不成立,故选A.7.设a,b∈(0,1)∪(1,+∞),则“a=b”是“log ab=log ba”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A a,b∈(0,1)∪(1,+∞),当a=b时,log ab=log ba,充分性成立;当log ab=log ba时,取a=2,b=12,验证成立,故必要性不成立,故选A.8.设集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},则“x∈A且x∉B”成立的充要条件是() A.-1<x≤1B.x≤1C.x>-1D.-1<x<1解析:选D∵集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},x∈A且x∉B,∴-1<x<1;又当-1<x<1时,满足x∈A且x∉B,∴“x∈A且x∉B”成立的充要条件是“-1<x<1”.9.若x>2m2-3是-1<x<4的必要不充分条件,则实数m的取值范围是() A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.(-∞,-1]∪[1,+∞)D.[-1,1]解析:选D∵x>2m2-3是-1<x<4的必要不充分条件,∴(-1,4)(2m2-3,+∞),∴2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1,故选D.10.有下列命题:①“若x+y>0,则x>0且y>0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m>1,则mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集为R”的逆命题;④“若a+7是无理数,则a是无理数”的逆否命题.其中为真命题的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①④解析:选C①中原命题的逆命题为“若x>0且y>0,则x+y>0”为真,故否命题为真;②中原命题的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题;③中原命题的逆命题为“若mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集为R,则m>1”,∵当m=0时,解集不是R >0,<0,即m>1.∴③是真命题;④中原命题为真,逆否命题也为真.综上,故选C.11.下列有关命题的说法正确的是()A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2=1,则x≠1”B.“x=-1”是“x2-5x-6=0”的必要不充分条件C.命题“若x=y,则sin x=sin y”的逆否命题为真命题D.命题“∃x0∈R,使得x20+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x+1<0”解析:选C命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”,A不正确;由x2-5x-6=0,解得x=-1或6,因此“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要条件,B不正确;命题“若x=y,则sin x=sin y”为真命题,其逆否命题为真命题,C正确;命题“∃x0∈R,使得x20+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,均有x2+x+1≥0”,D不正确.故选C.12.已知以下三个陈述句:p:存在a∈R且a≠0,对任意的x∈R,都有f(2x+a)<f(2x)+f(a)恒成立;q1:函数y=f(x)是减函数,且对任意的x∈R,都有f(x)>0;q2:函数y=f(x)是增函数,且存在x0<0,使得f(x0)=0.用这三个陈述句组成两个命题,命题S:“若q1,则p”;命题T:“若q2,则p”.关于命题S,T,以下说法正确的是()A.只有命题S是真命题B.只有命题T是真命题C.两个命题S,T都是真命题D.两个命题S,T都不是真命题解析:选C命题S:若q1,则p.因为y=f(x)是减函数,且对任意x∈R,都有f(x)>0,若a<0,则a<0<2x+a,故f(a)>f(2x+a),又f(2x)>0,故f(2x+a)<f(2x)+f(a);若a>0,则2x+a>2x,故f(2x+a)<f(2x),又f(a)>0,故f(2x+a)<f(2x)+f(a).综上,存在a∈R且a≠0,对任意x∈R,都有f(2x+a)<f(2x)+f(a),所以命题S为真命题.命题T:若q2,则p.因为y =f(x)是增函数,且存在x0<0,使得f(x0)=0,取a=x0<0,则f(a)=0,故f(2x+a)<f(2x)=f(2x)+f(a),所以命题T为真命题.故选C.13.已知命题“若m-1<x<m+1,则1<x<2”的逆命题为真命题,则m的取值范围是________.解析:由已知得,若1<x<2成立,则m-1<x<m+1也成立.-1≤1,+1≥2,∴1≤m≤2.答案:[1,2]14.条件p:1-x<0,条件q:x>a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.解析:p:x>1,若p是q的充分不必要条件,则p⇒q,但q⇒/p,也就是说,p对应的集合是q对应的集合的真子集,所以a<1.答案:(-∞,1)15.能说明命题“a,b,c,d是实数,若a>b,c>d,则ac>bd”是假命题的一组数对(a,b,c,d)是________.解析:取a=2,b=1,c=-2,d=-3时,满足a>b,c>d,此时ac=-4,bd=-3,不满足ac>bd,符合题意.答案:(2,1,-2,-3)(答案不唯一)16.已知数列{a n}的前n项和S n=Aq n+B(q≠0),则“A=-B”是“数列{an}为等比数列”的__________条件.解析:若A=B=0,则Sn=0,数列{an}不是等比数列.如果{an}是等比数列,由a1=S1=Aq+B,得a2=S2-a1=Aq2-Aq,a3=S3-S2=Aq3-Aq2,∴a1a3=a22,从而可得A=-B,故“A=-B”是“数列{an}为等比数列”的必要不充分条件.答案:必要不充分第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词课程标准1.了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含一个量词的命题进行否定.[由教材回扣基础]1.命题p∧q、p∨q、綈p的真假判定p q p∧q p∨q綈p真真真真假真假假真假假真假真真假假假假真2.全称量词和存在量词量词名称常见量词符号表示全称量词所有、一切、任意、全部、每一个、任给等∀存在量词存在一个、至少有一个、有一个、某个、有些、某些等∃3.全称命题和特称命题名称全称命题特称命题形式结构对M中的任意一个x,有p(x)成立存在M中的一个x0,使p(x0)成立简记∀x∈M,p(x)∃x0∈M,p(x0)否定∃x0∈M,綈p(x0)∀x∈M,綈p(x)4.常用结论(1)含有逻辑联结词的命题真假判断口诀:p或q→见真即真,p且q→见假即假,p与綈p→真假相反.(2)含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.(3)“p或q”的否定是“(綈p)且(綈q)”,“p且q”的否定是“(綈p)或(綈q)”.(4)逻辑联结词“或”“且”“非”对应集合运算中的“并”“交”“补”,可借助集合运算处理含逻辑联结词的命题.[练小题巩固基础]一、准确理解概念(判断正误)(1)若命题p∧q为假命题,则命题p,q都是假命题.()(2)命题p和綈p不可能都是真命题.()(3)若命题p,q至少有一个是真命题,则p∨q是真命题.()(4)若命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至多有一个是真命题.()(5)“长方形的对角线相等”是特称命题.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×二、练牢教材小题1.(人教A版选修2-1P18T1改编)已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x +2=0的根.则下列命题为真命题的是()A.p∧(綈q)B.(綈p)∧qC.(綈p)∧(綈q)D.p∧q。
【福建】高考数学复习方略:第1章《集合与常用逻辑用语》第1节《集合》
空集
空集是_任__何__集__合__的 子集,是_任__何__非__空__集__ _合__的真子集
⊆A B(B≠ )
【即时应用】 (1)满足{1,2,3} M {1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是 _____. (2)若A={x|x>2或x<1},B={x|a<x<a+1},若B⊆A,则实数a的取值 范围为_______.
()
④{1,2}={2,1}
()
(2)若集合A={1,a2},则实数a不能取的值为________.
【解析】(1)①不正确,正确写法为Z={整数}; ②不正确,正确写法为R={实数};而{R}表示以实数集为元素 的集合; ③不正确,集合{(1,2)}表示元素为点(1,2)的点的集合,而 {1,2}则表示元素为数1,2的数的集合,它们是不相等的; ④正确,根据集合中元素的无序性可知{1,2}={2,1}. (2)由a2≠1,得a≠±1. 答案:(1)①× ②× ③× ④√ (2)±1
集合,若A是空集,求实数a的取值范围.
【解析】因为A是空集,所以方程ax2-3x+2=0无实根, ∴a≠0,Δ=(-3)2-8a<0,所以a> ,9
【解析】(1)由题意知M={2,3}或M={1,2,3},共2个. (2)∵A={x|x<-3或x>2},B={x|x≤3}, ∴A∩B={x|x<-3或2<x≤3}. (3)∵ U=B{x|-1≤x≤4},∴A∩( )={xUB|-1≤x≤3}. 答案:(1)2 (2){x|x<-3或2<x≤3} (3){x|-1≤x≤3}
图形 表示
数学 语言 表示
{x|x∈A或 x∈B}
_{_x_|_x_∈__A_且__ _x_∈__B_}_
福建教师招聘考试数学知识点整理:集合与常用逻辑用语
集合的概念与表示集合是数学中一个基本概念,是近现代数学最基本的内容之一,在数学领域具有无可比拟的特殊重要性。
在数学的《课标》中,要求学生掌握理解集合的概念,知道常用数集的概念及表示方法。
一、集合的概念1.集合:一般地我们把一些能够确定的不同对象的全体称为集合(简称集);集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、……。
2.元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素,元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、……。
二、元素与集合的关系1.属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A2.不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作 3、集合分类根据集合所三、集合中元素的特性1.确定性:给定一个集合,任何对象是不是这个集合的元素是确定的了。
任何一个元素要么属于该集合,要么不属于该集合,二者必具其一。
2.互异性:集合中的元素一定是不同的。
3.无序性:集合中的元素没有固定的顺序。
四、集合的分类根据所含元素个数不同,可把集合分为如下几类:1.把不含任何元素的集合叫做空集Ф2.含有有限个元素的集合叫做有限集3.含有无穷个元素的集合叫做无限集五、常用数集及其表示方法1.非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合,记作N 。
2.正整数集:非负整数集内排除0的集,记作N*或N+ 。
3.整数集:全体整数的集合,记作Z 。
4.有理数集:全体有理数的集合,记作Q 。
5.实数集:全体实数的集合,记作R。
集合间的基本关系集合是数学中的一个基本概念,由一个或多个确定的元素所构成的整体叫做集合,若x 是集合A的元素,则记作x∈A。
一、集合与集合的关系有“包含”与“不包含”,“相等”三种:1.子集概念:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,就说集合B包含A,记作A20120828154942297226.pngB(或说A包含于B);也可记为B20120828154942334205 (1).pngA(B包含A),此时说A是B的子集;A不是B的子集,记作A20120828154942364226.pngB,读作A不包含于B。
【五佳教育】2014福建高职统考数学第一轮教材一集合基础
【五佳教育】2014福建高职统考数学第一轮教材一、集合与简易逻辑:一、理解集合中的有关概念(1)集合中元素的特征: , , 。
(2)集合与元素的关系用符号 , 表示。
(3)常用数集的符号表示:自然数集 ;正整数集 、 ;整数集 ;有理数集 、实数集 。
(4)集合的表示法: , , 。
注意:区分集合中元素的形式:如:}12|{2++==x x y x A ;}12|{2++==x x y y B ;}12|),{(2++==x x y y x C }12|{2++==x x x x D ;},,12|),{(2Z y Z x x x y y x E ∈∈++==; }12|)',{(2++==x x y y x F ;},12|{2xy z x x y z G =++== (5)空集是指不含任何元素的集合。
(}0{、φ和}{φ的区别;0与三者间的关系) 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
注意:条件为B A ⊆,在讨论的时候不要遗忘了φ=A 的情况。
如:}012|{2=--=x ax x A ,如果φ=+R A ,求a 的取值。
二、集合间的关系及其运算(1)符号“∉∈,”是表示元素与集合之间关系的,立体几何中的体现 点与直线(面)的关系 ;符号“⊄⊂,”是表示集合与集合之间关系的,立体几何中的体现 面与直线(面)的关系 。
(2)_}__________{_________=B A ;____}__________{_________=B A ; _}__________{_________=A C U(3)对于任意集合B A ,,则:①A B B A ___;A B B A ___;B A B A ___;②⇔=A B A ;⇔=A B A ;⇔=U B A C U ;⇔=φB A C U ;③=B C A C U U ; )(B A C U =;(4)①若n 为偶数,则=n ;若n 为奇数,则=n ;②若n 被3除余0,则=n ;若n 被3除余1,则=n ;若n 被3除余2,则=n ;三、集合中元素的个数的计算:(1)若集合A 中有n 个元素,则集合A 的所有不同的子集个数为_________,所有真子集的个数是__________,所有非空真子集的个数是 。
数学大一轮课件第一章集合与常用逻辑用语
集合与常用逻辑用语的应用典型例题
例题1:设集合$A = { x | x^2 - 4x + 3 < 0 }$,$B = { x | |x - a| < 1 }$, 若集合$A, B$满足条件$(A cap B) neq varnothing$和$(A cup B) = { x | x > 0 }$,求实数$a$的取值范围。
充要条件的判断方法
要判断命题$p$是否是命题$q$的充要条件,需要分别验证充分性和必要性。即验证$p Rightarrow q$和$neg q Rightarrow neg p$是否都成立。
充要条件的应用
在解决数学问题时,经常需要利用充要条件进行等价转化,从而简化问题或找到问题的 本质。
命题的等价转化方法
例题2:已知函数$f(x) = { begin{matrix} (3a - 1)x + 4a, x < 1
log_{a}x, x geq 1
end{matrix} $是$( - infty, + infty)$ 上的减函数,则实数$a$的取值范围 是____。
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命题与复合命题:了解命题的概念及复合命题的构成方式,如“若p则q” 等。
充分条件、必要条件和充要条件:理解这些条件在推理证明中的意义和应 用。
逻辑联结词“或”、“且”、“非”的应用:掌握这些联结词在命题中的 使用方法和规则。
集合与常用逻辑用语的综合应用
集合与命题的综合
01
将集合与命题相结合,解决涉及分类讨论、逻辑推理
四种命题及其关系
原命题、逆命题、否命题、逆否命题。其中,原命题与逆 否命题等价,逆命题与否命题等价。
等价转化的方法
中职数学高考复习:集合与逻辑用语
课时计划教学过程内容(2)性质描述法: 把集合的特征性质描述出来, 写在大括号内表示集合的方法.①特征性质: 集合A的特征性质p, 是指属于集合A的元素具有性质p, 而不属于集合A的元素不具有性质p.②性质描述法的一般形式: A={x∈U| p}, 竖线左边的x代表集合的任一元素, 右边表示集合中的元素所具有的性质.③简略形式:{元素名称}, 如{平行四边形}等.注意:“{ }”表示“全体”的意思, 一般情况下实数集记为R, 不能写成{全体实数}或{R}.(3)文氏图示法:用平面内的一条封闭曲线的内部表示集合的方法, 如圆、椭圆、平面多边形等.二例题讲解A.例题1 【2019年真题】已知集合, , 则()B. C. D.【解析】集合的考点比较简单, 考察的是集合运算。
【2014年真题】已知集合M={-2,0,1}, N={-1,0,2},则M∩N=()A.{0}B.{-2,1}C.ØD.{-2,-1,0,1,2}【2015年真题】已知集合, 则=()A.{1}B.{4,5}C.{1,4,5}D.{1,3,4,5}【2016年真题】若集合, , 且, 则()A.1B.2C.3D.4【2017年真题】若集合, , 则下列结论正确的是 ( )A. B. C. D.【2018年真题】已知集合, , 则()A. B. C. D.【2020年真题】已知集合, , 则()A. B.C. D.【2018年深圳调研】已知集合, , 则下列结论中正确的是().A NM⊆.B MN⊆.C}2{=NM .D}2,1,0{=NM【2019年深圳调研】已知集合, , 则().A{1,0,1,2}-.B{0,1,2}.C{1,2}.D{0}。
高考数学第一轮集合与常用逻辑用语复习课件 第3课时 逻辑联结词、全称量词与存在量词
▪ p且q:菱形的对角线一定相等且互相垂 直.假;
▪ 非p:菱形的对角线一定不相等.真.
▪ 【变式训练】 1.已知命题p:存在x∈R, 使tan x=1,命题q:x2-3x+2<0的解集 是{x|1<x<2},下列结论:
▪ ①命题“p且q”是真命题;
▪ ②命题“p且¬q”是假命题;
▪ ③命题“¬p或q”是真命题;
▪ 答案: D
▪ 1.要判断一个全称命题是真命题,必须对 限定集合M中的每个元素x验证p(x)成立; 但要判断全称命题为假命题,只要能举出 集合M中的一个x=x0,使得p(x0)不成立即 可.
▪ 2.要判断一个特称命题为真命题,只要在 限定集合M中,至少能找到一个x=x0,使 p(x0)成立即可;否则,这一特称命题就是 假命题.
▪ ④命题“¬p或¬q”是假命题.
▪ 其中正确的是( )
▪ A.②③ ④
B.①②
▪ C.①③④
D.①②③④
▪ 解析: 命题p:存在x∈R,使tan x=1正 确,命题q:x2-3x+2<0的解集是{x|1<x <2}也正确,∴①命题“p且q”是真命题; ②命题“p且¬q”是假命题;③命题“¬p或q” 是真命题;④命题“¬p或¬q”是假命题,故 应选D.
▪ 第3课时 逻辑联结词、全称 量词与存在量词
▪ 1.量词
▪ (1)“所有”“每一个”“任何一个”“任意
一个”“一切”等都是在指定范围全称内量词,表
示整体或全部的含义,这样的词叫做
全称量词
,含有
的命题,叫做全称命
题.
▪ (2)“有些”“至少有存在一量个词 ”“存有在一量词个”“存
在”等都有表示个别或一部分的含义,这
▪ (3)存在θ∈R,使得函数y=sin(2x+θ)是偶 函数;
高考数学一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 第三节 量词、逻辑联结词课件 文
序号 1
2
3 4
易错警示 不理解逻辑联结词的含义
真值表判断出错
全称、特称命题判断出错 不会进行命题的否定
典题索引 考点一、T1,2
考点一、T3 考点三、角度1
考点二、T1 考点二、T2,3
12/11/2021
【教材·基础自测】
1.(选修1-1P14习题T2改编)命题“∀x∈R,x2+x≥0”的否定是 ( )
A.∃x∈R,x2+x≤0
B.∃x∈R,x2+x<0
C.∀x∈R,x2+x≤0
D.∀x∈R,x2+x<0
【解析】选B.由全称命题的否定是特称命题知选项B正确.
12/11/2021
2.(选修1-1P14习题1-3T1改编)下列命题中为真命题的是 ( ) A.任意x∈R,x2+1>1 B.对于每一个无理数x,x2也是无理数 C.存在实数x,使x2+2x+3=0 D.有些整数只有两个因数
p:与原命题的真假_相__反__.
12/11/2021
2.全称量词与存在量词 (1)全称量词: 常用全称量词:所有的、_任__意__一__个__、__全__部__的__、__一__切__等; 全称量词的符号:____∀___. 全称命题:含有_全__称__量__词__的命题,简记为_∀__x_∈__M_,_p_(_x_)_. (2)存在量词: 常用存在量词:存在一个、_至__少__有__一__个__、__有__些__、__有__的__等; 存在量词的符号:_∃__. 特称命题:含有_存__在__量__词__的命题,简记为_∃__x_∈__M_,_p_(_x_)_.
12/11/2021
3.(选修1-1P21T6改编)“存在x∉M,p(x)”的否定是
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【五佳教育】2014福建高职统考数学第一轮教材
集合与常用逻辑用语
A 组
(1)下列表示错误的是 ( )
(A) {}{},a a b ∈ (B){}{},,a b b a ⊆
(C){}1,1⊂-≠{}1,0,1- (D) ⊂∅≠{}1,1-
(2)下列四个命题中, ( ) ①2
,2340x R x x ∀∈-+>; ②{}1,1,0,210x x ∀∈-+>;
③x N ∃∈,使2x x ≤; ④*
x N ∃∈,使x 为29的约数.
正确的有 个 ( )
(A )1 (B )2 (C )3 (D )4
(3)命题“若p 不正确,则q 不正确”的逆命题的等价命题是 ( )
(A )若q 不正确,则p 不正确 (B )若q 不正确,则p 正确 (C )若p 正确,则q 不正确 (D )若p 正确,则q 正确 (4)设全集为U ,在下列条件中,是B A ⊆的充要条件的有 ( )
①A B A = ,②U C A B φ= ,③U U C A C B ⊆,④U A C B U = , (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个
(5)有下列四个命题:
①“若0x y +=,则,x y 互为相反数”的逆命题; ②“全等三角形的面积相等”的否命题;
③“若1q ≤,则2
20x x q ++=有实根”的逆否命题; ④“不等边三角形的三个内角相等”逆命题; 其中真命题为
( )
(A )①② (B )②③ (C )①③ (D )③④
(6)命题p ::若,a b R ∈,则1a b +>是1a b +>的充分不必要条件,命题q :不等式
12x -≥的解集是),3[]1,(+∞⋃--∞,则 ( )
(A )p 或q 为假 (B )p 且q 为真 (C )p 真q 假 (D )p 假q 真 (7)写出阴影部分所表示的集合
① ② ① ;② . (8)在下列四个命题中,正确的有________.(填序号)
①若A 是B 的必要不充分条件,则非B 也是非A 的必要不充分条件
②“⎩⎨⎧≤-=∆>0
4,02
ac b a ”是“一元二次不等式2
0ax bx c ++≥的解集为R 的充要条件 ③“1x ≠”是“2
1x ≠”的充分不必要条件 ④“0x ≠”是“0x x +>”的必要不充分条件
(9)若U R =,}02|{2
<--=x x x A ,{}
1,B x x y y A ==+∈,求U C B ,A B ,
A B ,U A C B ,U A C B ,()U C A B ,U U C A C B .
(10)已知集合{
}{
}
2
2
320,20A x x x B x x x m =-+==-+=且A B A = ,求m 的取
值范围.
U
U
A
B
A
B
C
B 组
(11)设A 、B 为有限集,A 中元素的个数为m ,B 中元素的个数为n ,A B 元素的个
数为s ,则 ( ) (A )m n s +> (B )m n s += (C )m n s +≤ (D )m n s +≥ (12)设集合(]{}
2,,|1,M m P y y x x R =-∞==-∈,若M P =∅ ,则实数m 的取值
范围是 ( ) (A )1m ≥- (B )1m >- (C )1m ≤- (D )1m <-
(13)定义{}
,,A B x x A x B -∈∉且若{}1,2,4,6,8,10,A ={}1,4,8B =,则A B -=( )
A.{}4,8 B.{}1,2,6,10 C.{}1 D.{}2,6,10 (14)已知{}
A x x p =满足条件,{}
B x x q =满足条件 ①如果A B ⊆,那么p 是q 的 条件;
②如果B A ⊆,那么p 是q 的 条件; ③如果A B =,那么p 是q 的 条件.
(A )充分条件 (B )必要条件
(C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 (15)一个集合的所有子集共有n 个,则n 可以在0、1、2、3、4、5、6中取的数有 ; (16)已知20:100x p x x ⎧+≥⎫
⎧⎨⎨
⎬-≤⎩⎩⎭
,{}:1,0q x m x m m -≤≤+>,若p ⌝是q ⌝的必要不充
分条件,求实数m 的取值范围.)
(17)已知命题p :方程022
2=-+ax x a 在[-1,1]上有解;命题q :只有一个实数x 满
足不等式2
220x ax a ++≤,若命题“p 或q ”是假命题,求实数a 的取值范围.
(18)设集合A=
(){}
1,2
+=x y
y x ,集合B=(){}
05224,2=+-+y x x y x ,集合
C=(){
}
b kx y y x +=,,问是否存在自然数b k ,,使()A B C =∅ ?证明你的结论.
答案:A 组
(1)A (2)B (3)D (4)D (5)C (6)D (7)①U A B ð;②A B C (8)①②④
(9)解:{}
12A x x =-<< ∵y A ∈, ∴12y -<<, ∴013y <+<
∵1x y =+,∴{}
33,0B x x x =-<<≠且 ∴{|330}U B x x x x =≥≤-=或或ð
{}12,0A B x x x =-<<≠ 且,{}33A B x x =-<<
{|3123}U A B x x x x =≤--<<≥ 或或ð,{}0U A B = ð (){33}U U
U A B A B x x x =
=≥≤- 或痧
(10)解:,A B A B A =∴⊆ ,B ∴集合有四种可能:{}{}{}121,2∅,,,
当B =∅时,由2
20x x m -+=无解得,440m -<,∴1m > 当{}1B =时,由220x x m -+=有唯一解1x =得,1m =
当{}2B =时,由2
20x x m -+=得0m =,但这时{}0,2B =,与A B A = 矛
盾.
综上所述,得1m ≥.
B 组
(11)D (12)D (13)D (14)①A ②B ③C (15)含有k 个元素的集合的子集个数为()2k
k N ∈个,故可能的数有1,2,4
(16)解法一:p 即{}
210x x -≤≤,
∴{}
:210p A x x x ⌝=<->或, {}
:11,0q B x x m x m m ⌝=<->+>或 ∵p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,
∴B A
⎪⎩
⎪
⎨⎧≥+≥⇒-≤->101,921,0m m m m 即m 的取值范围是{m |m ≥9}.
解法二:∵⌝p 是⌝q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件.
∴p 是q 的充分不必要条件.
而{}
:210p P x x =-≤≤,{}
:1,0q Q x m x m m =-≤≤+>
∴P Q ,即⎪⎩
⎪
⎨⎧≥+≥⇒-≤->.101.921,0m m m m
∴m 的取值范围是{}
9m m ≥ (17)
]22222:20(2)(1)021021
1,1,||1||1,||1220.22480.02,""||10"""|100a x ax ax ax a x x a a x a a a
x ax a y x ax a x a a a p q a a P Q a a a a +-=+-=≠∴=-
=⎡∈-≤≤∴≥⎣++≤=++∴∆=-=∴=∴≥=∴-<<< 解由,得,
显然或故或“只有一个实数满足”即抛物线与轴只有一个交点,或命题或为真命题"时或命题或为假命题
的取值范围为或}
{1<
(18)解:()()()A B C A C B C ==∅ ,
A C ∴=∅ 且
B
C =∅ ,
即方程组22221
(21)10y x k x kb x b y kx b
⎧=+⇒+-+-=⎨
=+⎩…①无解. 当0=k 时,方程①有解12
-=b x ,与题意不符,
0≠∴k ,①无解0)1(4)12(2221<---=∆⇒b k kb
k k b 4142+>⇒,1>∴∈b N k .
由方程组⎩
⎨
⎧⇒+==+-+2240
5224x b kx y y x x + 025)1(2=-+-b x k ……②无解,即
22
220(1)20
4(1)16(52)088
k k b b --∆=---<⇒<≤
∴要①、②同时无解,则8
20
1≤
<b ,但,2=∴∈b N b 从而可得.1=k ∴存在自然数2,1==b k ,使()A B C =∅。