第1章 集合与常用逻辑用语(一)
新教材2023年高中数学 第1章 集合与常用逻辑用语 1
[解析] (1)由题意,p:-1<x<3,q:-1<x<m+1,
因为 q 是 p 的必要不充分条件,即{x|-1<x<3} {x|-1<x<m+1},则 m+1>3,解得 m>2,即实数 m 的取值范围是{m|m>2}.
(2)必要性(由△ABC为等边三角形⇒a2+b2+c2=ab+ac+bc): 因为△ABC为等边三角形,所以a=b=c,所以a2+b2+c2=3a2,ab +ac+bc=3a2,故a2+b2+c2=ab+ac+bc. 综上可知,结论得证.
题型三
根据充分条件、必要条件求参数的取值范围
典例3 已知p:-4<x-a<4,q:(x-2)(x-3)<0,且q是p的充分
【对点练习】❶ (1)a,b中至少有一个不为零的充要条件是
( D)
A.ab=0
B.ab>0
C.a2+b2=0
D.a2+b2>0
(2)如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条
件,那么
(A )
A.丙是甲的充分不必要条件
B.丙是甲的必要不充分条件
C.丙是甲的充要条件
D.丙是甲的既不充分又不必要条件
关键能力 ·攻重难
题型探究
题型一
充要条件的判断与探究
典例1 (1)判断下列各题中,p是否为q的充要条件? ①在△ABC中,p:∠A>∠B,q:BC>AC; ②若a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0; ③p:|x|>3,q:x2>9.
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章集合与常用逻辑用语§1.1集合的概念与运算一、知识导学1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.2.元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.3.子集:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(若则),则称集合A为集合B的子集,记为AB或BA;如果AB,并且AB,这时集合A称为集合B的真子集,记为AB或BA.4.集合的相等:如果集合A、B同时满足AB、BA,则A=B.5.补集:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记为.6.全集:如果集合S包含所要研究的各个集合,这时S可以看做一个全集,全集通常记作U.7.交集:一般地,由所有属于集合A且属于B的元素构成的集合,称为A与B的交集,记作AB.8.并集:一般地,由所有属于集合A或者属于B的元素构成的集合,称为A与B的并集,记作AB.9.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.10.有限集:含有有限个元素的集合称为有限集.11.无限集:含有无限个元素的集合称为无限集.12.集合的常用表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn 图).13.常用数集的记法:自然数集记作N,正整数集记作N+或N,整数集记作Z,有理数集记作Q,实数集记作R.二、疑难知识导析1.符号,,,,=,表示集合与集合之间的关系,其中“”包括“”和“=”两种情况,同样“”包括“”和“=”两种情况.符号,表示元素与集合之间的关系.要注意两类不同符号的区别.2.在判断给定对象能否构成集合时,特别要注意它的“确定性”,在表示一个集合时,要特别注意它的“互异性”、“无序性”.3.在集合运算中必须注意组成集合的元素应具备的性质.4.对由条件给出的集合要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或文氏图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用文氏图形表示,容易被忽视,如在关系式中,B=易漏掉的情况.5.若集合中的元素是用坐标形式表示的,要注意满足条件的点构成的图形是什么,用数形结合法解之.6.若集合中含有参数,须对参数进行分类讨论,讨论时既不重复又不遗漏.7.在集合运算过程中要借助数轴、直角坐标平面、Venn图等将有关集合直观地表示出来.8.要注意集合与方程、函数、不等式、三角、几何等知识的密切联系与综合使用.9.含有n个元素的集合的所有子集个数为:,所有真子集个数为:-1三、经典例题导讲[例1] 已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},N={y|y =x+1,x∈R},则M∩N=()A.(0,1),(1,2)B.{(0,1),(1,2)}C.{y|y=1,或y=2}D.{y|y≥1}错解:求M∩N及解方程组得或∴选B错因:在集合概念的理解上,仅注意了构成集合元素的共同属性,而忽视了集合的元素是什么.事实上M、N的元素是数而不是实数对(x,y),因此M、N是数集而不是点集,M、N分别表示函数y=x2+1(x∈R),y=x+1(x∈R)的值域,求M∩N即求两函数值域的交集.正解:M={y|y=x2+1,x∈R}={y|y≥1},N={y|y=x+1,x∈R}={y|y∈R}.∴M∩N={y|y≥1}∩{y|(y∈R)}={y|y≥1},∴应选D.注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x|y=x2+1}、{y|y=x2+1,x∈R}、{(x,y)|y=x2+1,x ∈R},这三个集合是不同的.[例2] 已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0}且A∪B=A,求实数a组成的集合C.错解:由x2-3x+2=0得x=1或2.当x=1时,a=2,当x=2时,a=1.错因:上述解答只注意了B为非空集合,实际上,B=时,仍满足A∪B=A.当a=0时,B=,符合题设,应补上,故正确答案为C={0,1,2}.正解:∵A∪B=A ∴BA又A={x|x2-3x+2=0}={1,2}∴B=或∴C={0,1,2}[例3]已知mA,nB, 且集合A=,B=,又C=,则有:()A.m+nA B. m+nB C.m+nC D.m+n不属于A,B,C中任意一个错解:∵mA,∴m=2a,a,同理n=2a+1,aZ,∴m+n=4a+1,故选C错因是上述解法缩小了m+n的取值范围.正解:∵mA,∴设m=2a1,a1Z, 又∵n,∴n=2a2+1,a2 Z ,∴m+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2 Z , ∴m+nB, 故选B.[例4]已知集合A={x|x2-3x-10≤0},集合B={x|p+1≤x≤2p-1}.若BA,求实数p的取值范围.错解:由x2-3x-10≤0得-2≤x≤5.欲使BA,只须∴p的取值范围是-3≤p≤3.错因:上述解答忽略了"空集是任何集合的子集"这一结论,即B=时,符合题设.正解:①当B≠时,即p+1≤2p-1p≥2.由BA得:-2≤p+1且2p-1≤5.由-3≤p≤3.∴2≤p≤3②当B=时,即p+1>2p-1p<2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,AB 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.[例5] 已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2}.若A=B,求c的值.分析:要解决c的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a+b=ac且a+2b=ac2,消去b得:a+ac2-2ac=0,a=0时,集合B中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c2-2c+1=0,即c=1,但c=1时,B中的三元素又相同,此时无解.(2)若a+b=ac2且a+2b=ac,消去b得:2ac2-ac-a=0,∵a≠0,∴2c2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0,又c≠1,故c=-.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.[例6] 设A是实数集,满足若a∈A,则A,且1?A.⑴若2∈A,则A中至少还有几个元素?求出这几个元素.⑵A能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-∈A.⑷求证:集合A中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ? -1∈A ? ∈A ? 2∈A∴A中至少还有两个元素:-1和⑵如果A为单元素集合,则a=即=0该方程无实数解,故在实数范围内,A不可能是单元素集⑶a∈A ? ∈A ? ∈A?A,即1-∈A⑷由⑶知a∈A时,∈A,1-∈A.现在证明a,1-, 三数互不相等.①若a=,即a2-a+1=0,方程无解,∴a≠②若a=1-,即a2-a+1=0,方程无解∴a≠1-③若1-=,即a2-a+1=0,方程无解∴1-≠.综上所述,集合A中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨. [例7] 设集合A={|=,∈N+},集合B={|=,∈N+},试证:AB.证明:任设∈A,则==(+2)2-4(+2)+5(∈N+),∵n∈N*,∴n+2∈N*∴a∈B故①显然,1,而由B={|=,∈N+}={|=,∈N+}知1∈B,于是A≠B②由①、②得AB.点评:(1)判定集合间的关系,其基本方法是归结为判定元素与集合之间关系.(2)判定两集合相等,主要是根据集合相等的定义.四、典型习题导练1.集合A={x|x2-3x-10≤0,x∈Z},B={x|2x2-x-6>0,x∈Z},则A∩B的非空真子集的个数为()A.16B.14C.15 D.322.数集{1,2,x2-3}中的x不能取的数值的集合是()A.{2,-2 } B.{-2,-}C.{±2,±} D.{,-}3.若P={y|y=x2,x∈R},Q={y|y=x2+1,x∈R},则P∩Q等于()A.P B.QC.D.不知道4. 若P={y|y=x2,x∈R},Q={(x,y)|y=x2,x∈R},则必有()A.P∩Q=B.P Q C.P=QD.P Q5.若集合M={},N={|≤},则MN=()A.B.C.D.6.已知集合A={x|x2+(m+2)x+1=0,x∈R},若A∩R+=,则实数m的取值范围是_________.7.(06高考全国II卷)设,函数若的解集为A,,求实数的取值范围.8.已知集合A=和B=满足A∩B=,A∩B=,I=R,求实数a,b的值.§1.2.常用逻辑用语一、知识导学1.逻辑联结词:“且”、“或”、“非”分别用符号“”“”“”表示.2.命题:能够判断真假的陈述句.3.简单命题:不含逻辑联结词的命题4.复合命题:由简单命题和逻辑联结词构成的命题,复合命题的基本形式:p或q;p且q;非p5.四种命题的构成:原命题:若p则q;逆命题:若q则p;否命题:若p 则q ;逆否命题:若q 则p.6.原命题与逆否命题同真同假,是等价命题,即“若p则q”“若q 则p ”.7.反证法:欲证“若p则q”,从“非q”出发,导出矛盾,从而知“若p则非q”为假,即“若p则q”为真.8.充分条件与必要条件:①pq:p是q的充分条件;q是p的必要条件;②pq:p是q的充要条件.9.常用的全称量词:“对所有的”、“对任意一个”“对一切”“对每一个”“任给”等;并用符号“”表示.含有全称量词的命题叫做全称命题.10.常用的存在量词:“存在一个”、“至少有一个”、“有些”、“有一个”、“有的”、“对某个”;并用符号“”表示.含有存在量词的命题叫做特称命题.二、疑难知识导析1.基本题型及其方法(1)由给定的复合命题指出它的形式及其构成;(2)给定两个简单命题能写出它们构成的复合命题,并能利用真值表判断复合命题的真假;(3)给定命题,能写出它的逆命题、否命题、逆否命题,并能运用四种命题的相互关系,特别是互为逆否命题的等价性判断命题的真假.注意:否命题与命题的否定是不同的. (4)判断两个命题之间的充分、必要、充要关系;方法:利用定义(5)证明的充要条件是;方法:分别证明充分性和必要性(6)反证法证题的方法及步骤:反设、归谬、结论.反证法是通过证明命题的结论的反面不成立而肯定命题的一种数学证明方法,是间接证法之一.注:常见关键词的否定:关键词是都是(全是)()至少有一个至多有一个任意存在否定不是不都是(全是)()一个也没有至少有两个存在任意。
高中数学第一章_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1.集合的相关概念(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性. (2)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉. (3)集合的三种表示方法: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符号语言 记法基本关系子集集合A 的元素都是集合B 的元素x ∈A ⇒x ∈B A ⊆B 或B ⊇A真子集集合A 是集合B 的子集,且集合B 中至少有一个元素不属于AA ⊆B ,且存在x 0∈B ,x 0∉A A B 或B A相等 集合A ,B 的元素完全相同 A ⊆B ,B ⊆A A =B 空集不含任何元素的集合.空集是任何集合A 的子集任意的x ,x ∉∅,∅⊆A∅3.集合的基本运算表示 运算 文字语言符号语言 图形语言 记法交集属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合{x |x ∈A ,且x ∈B }A ∩B并集属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合{x |x ∈A ,或x ∈B }A ∪B补集全集U 中不属于集合A 的元{x |x ∈U ,且x ∉A }∁U A素组成的集合4.集合问题中的几个基本结论 (1)集合A 是其本身的子集,即A ⊆A ;(2)子集关系的传递性,即A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C ;(3)A ∪A =A ∩A =A ,A ∪∅=A ,A ∩∅=∅,∁U U =∅,∁U ∅=U . (4)A ∩B =A ⇒A ⊆B ,A ∪B =B ⇒A ⊆B . [小题体验]1.已知集合A ={1,2},B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案:D2.已知集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则集合A ∪B 中元素的个数为________. 答案:53.(2018·江苏高考)已知集合A ={0,1,2,8},B ={-1,1,6,8},那么A ∩B =________. 解析:A ∩B ={0,1,2,8}∩{-1,1,6,8}={1,8}. 答案:{1,8}1.认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解集合问题的两个先决条件. 2.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 3.易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身. 4.运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心.5.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.[小题纠偏]1.(2019·浙江名校联考)已知∁R M ={x |ln|x |>1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =1x ,x >0,则M ∪N =( ) A .(0,e] B .[-e ,+∞) C .(-∞,-e]∪(0,+∞)D .[-e ,e]解析:选B 由ln|x |>1得|x |>e ,∴M =[-e ,e].N =(0,+∞),∴M ∪N =[-e ,+∞).故选B. 2.若集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且B ⊆A ,则由m 的可能取值组成的集合为________.解析:当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,所以2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.答案:{m |m ≤3}3.已知集合A ={0, x +1,x 2-5x },若-4∈A ,则实数x 的值为________. 解析:∵-4∈A ,∴x +1=-4或x 2-5x =-4. ∴x =-5或x =1或x =4.若x =1,则A ={0, 2,-4},满足条件; 若x =4,则A ={0, 5,-4},满足条件; 若x =-5,则A ={0,-4,50},满足条件. 所以x =1或x =4或-5. 答案:1或4或-5考点一 集合的基本概念(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.下列命题正确的有( ) ①很小的实数可以构成集合;②(易错题)集合{}y |y =x 2-1与集合{(x ,y )|y =x 2-1}是同一个集合; ③1,32,64,⎪⎪⎪⎪-12,0.5这些数组成的集合有5个元素; ④集合{(x ,y )|xy ≤0,x ,y ∈R }是指第二和第四象限内的点集. A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析:选A 由题意得,①不满足集合的确定性,故错误;②两个集合,一个是数集,一个是点集,故错误;③中⎪⎪⎪⎪-12=0.5,出现了重复,不满足集合的互异性,故错误;④不仅仅表示的是第二、四象限的点,还可表示原点,故错误.综上,没有正确命题,故选A.2.已知a >0,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,4,b a ={a -b,0,a 2},则a 2+b 2的值为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 由已知得a ≠0,则ba =0,所以b =0,于是a 2=4,即a =2或a =-2,因为a >0,所以a =2,故a 2+b 2=22+02=4.3.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a 等于( ) A.92 B.98C .0D .0或98解析:选D 若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意.当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0,得a =98,所以a 的值为0或98.4.(易错题)(2019·江西重点中学协作体联考)设集合A ={1,2,3},B ={2,3,4} ,M ={x |x =ab ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为________.解析:结合题意列表计算M 中所有可能的值如下:观察可得:M ={2,3,4,6,8,9,12},据此可知M 中的元素个数为7. 答案:7[谨记通法]与集合中的元素有关问题的求解策略(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集. (2)看这些元素满足什么限制条件.(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性. 考点二 集合间的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知集合M ={1,2,3,4},则集合P ={x |x ∈M 且2x ∉M }的子集有( ) A .8个 B .4个 C .3个D .2个解析:选B 由题意,得P ={3,4},所以集合P 的子集有22=4个. 2.已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若B ⊆A ,则a =( ) A .-12或1B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0解析:选D 集合A ={x |x 2+x -2=0}={-2,1}.当x =-2时,-2a =1,解得a =-12;当x =1时,a =1;又因为B 是空集时也符合题意,这时a =0,故选D.[由题悟法]集合间基本关系的两种判定方法和一个关键[即时应用]1.集合{a ,b ,c ,d ,e }的真子集的个数为( ) A .32 B .31 C .30D .29解析:选B 因为集合有5个元素,所以其子集的个数为25=32个,其真子集的个数为25-1=31个. 2.已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m },若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. 解析:当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时, ∵A ={x |-1<x <3}.当B ⊆A 时,在数轴上标出两集合,如图,∴⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .∴0<m ≤1.综上所述m 的取值范围为(-∞,1]. 答案:(-∞,1]考点三 集合的基本运算(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能力.常见的命题角度有: (1)集合的运算;(2)利用集合运算求参数; (3)新定义集合问题.[题点全练]角度一:集合的运算1.(2018·北京高考)已知集合A ={x ||x |<2},B ={-2,0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{-1,0,1} C .{-2,0,1,2}D .{-1,0,1,2}解析:选A ∵A ={x ||x |<2}={x |-2<x <2},B={-2,0,1,2},∴A∩B={0,1}.故选A.2.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=()A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}解析:选B∵x2-x-2>0,∴(x-2)(x+1)>0,∴x>2或x<-1,即A={x|x>2或x<-1}.则∁R A={x|-1≤x≤2}.故选B.角度二:利用集合运算求参数3.(2019·浙江联盟校联考)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<a},若P∪Q={x|-1<x<2},则实数a的值为()A.1 B.2C.12D.32解析:选B因为P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<a},所以当a≤1时,P∪Q={x|-1<x<1},不符合题意;当a>1时,P∪Q={x|-1<x<a},结合P∪Q={x|-1<x<2},可得a=2.角度三:新定义集合问题4.如果集合A,B,同时满足A∪B={1,2,3,4},A∩B={1},A≠{1},B≠{1},就称有序集对(A,B)为“好集对”.这里有序集对(A,B)是指当A≠B时,(A,B)和(B,A)是不同的集对,那么“好集对”一共有()个()A.5个B.6个C.7个D.8个解析:选B因为A∪B={1,2,3,4},A∩B={1},A≠{1},B≠{1},所以当A={1,2}时,B={1,3,4};当A={1,3}时,B={1,2,4};当A={1,4}时,B={1,2,3};当A={1,2,3}时,B={1,4};当A={1,2,4}时,B={1,3};当A={1,3,4}时,B={1,2}.所以满足条件的“好集对”一共有6个,故选B.[通法在握]解集合运算问题4个技巧[演练冲关]1.(2019·浙江十校联盟适考)已知集合A={x|1<x<4},B={x∈Z|x2-6x<0},则(∁R A)∩B=() A.{1,4} B.{4,5}C.{1,4,5} D.{2,3}解析:选C法一:由x2-6x<0可得0<x<6,所以B={1,2,3,4,5},又∁R A={x|x≤1或x≥4},所以(∁R A)∩B={1,4,5}.法二:因为求的是(∁R A)∩B,故排除D,又1,5∈∁R A,1,5∈B,故选C.2.(2019·长沙模拟)已知集合A={1,2,3},B={x|x2-3x+a=0,a∈A},若A∩B≠∅,则a的值为() A.1 B.2C.3 D.1或2解析:选B当a=1时,x2-3x+1=0,无整数解,则A∩B=∅;当a=2时,B={1,2},A∩B={1,2}≠∅;当a=3时,B=∅,A∩B=∅.因此实数a=2.3.(2019·杭州高三四校联考)设集合A={x|(x-3)(x-a)=0,a∈R},B={x|(x-1)(x-4)=0},则A∪B 的子集个数最多为()A.2 B.4C.8 D.16解析:选D由题意可知,要使A∪B的子集个数最多,则需A∪B中的元素个数最多,此时a≠1,a≠3,且a≠4,即集合A={3,a},B={1,4},A∪B={1,3,4,a},故A∪B的子集最多有24=16个.4.如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合A B为阴影部分表示的集合.若x,y∈R,A={x|y=2x-x2},B={y|y=3x,x>0},则A B为()A.{x|0<x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|0≤x≤1或x≥2} D.{x|0≤x≤1或x>2}解析:选D因为A={x|0≤x≤2},B={y|y>1},A∪B={x|x≥0},A∩B={x|1<x≤2},所以A B =∁A∪B(A∩B)={x|0≤x≤1或x>2},故选D.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·浙江考前热身联考)已知集合M={x|y=2x-x2},N={x|-1<x<1},则M∪N=() A.[0,1)B.(-1,2)C.(-1,2] D.(-∞,0]∪(1,+∞)解析:选C法一:易知M={x|0≤x≤2},又N={x|-1<x<1},所以M∪N=(-1,2].故选C.法二:取x=2,则2∈M,所以2∈M∪N,排除A、B;取x=3,则3∉M,3∉N,所以3∉M∪N,排除D,故选C.2.(2019·浙江三地联考)已知集合P={x|||x<2},Q={x|-1≤x≤3},则P∩Q=()A.[-1,2) B.(-2,2)C.(-2,3] D.[-1,3]解析:选A由|x|<2,可得-2<x<2,所以P={x|-2<x<2},所以P∩Q=[-1,2).3.(2018·嘉兴期末测试)已知集合P={x|x<1},Q={x|x>0},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.∁R P⊆Q解析:选D由已知可得∁R P=[1,+∞),所以∁R P⊆Q.故选D.4.(2018·浙江吴越联盟第二次联考)已知集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N,则P的子集有________个.解析:集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N={2,4},则P的子集有∅,{2},{4},{2,4},共4个.答案:45.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:因为集合A={x|x≥3},B={x|x≥m},且A∪B=A,所以B⊆A,如图所示,所以m≥3.答案:[3,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·杭州七校联考)已知集合A={x|x2>1},B={x|(x2-1)(x2-4)=0},则集合A∩B中的元素个数为()A.1 B.2C.3 D.4解析:选B A={x|x<-1或x>1},B={-2,-1,1,2},A∩B={-2,2},故选B.2.(2019·浙江六校联考)已知集合U={x|y=3x},A={x|y=log9x},B={y|y=-2x}则A∩(∁U B)=()A.∅B.RC.{x|x>0} D.{0}解析:选C由题意得,U=R,A={x|x>0},因为y=-2x<0,所以B={y|y<0},所以∁U B={x|x≥0},故A∩(∁U B)={x|x>0}.故选C.3.(2019·永康模拟)设集合M={x|x2-2x-3≥0},N={x|-3<x<3},则()A.M⊆N B.N⊆MC.M∪N=R D.M∩N=∅解析:选C由x2-2x-3≥0,解得x≥3或x≤-1,所以M={x|x≤-1或x≥3},所以M∪N=R.4.(2019·宁波六校联考)已知集合A={x|x2-3x<0},B={1,a},且A∩B有4个子集,则实数a的取值范围是()A.(0,3) B.(0,1)∪(1,3)C.(0,1) D.(-∞,1)∪(3,+∞)解析:选B∵A∩B有4个子集,∴A∩B中有2个不同的元素,∴a∈A,∴a2-3a<0,解得0<a <3且a≠1,即实数a的取值范围是(0,1)∪(1,3),故选B.5.(2018·镇海中学期中)若集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-xx ,N ={x |x <1},则M ∪N =( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(-∞,2)D .(0,+∞)解析:选C 集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-xx ={x |0<x <2},N ={x |x <1}.M ∪N ={x |x <2}=(-∞,2).故选C.6.设集合A ={x |x 2-x -2≤0},B ={x |x <1,且x ∈Z },则A ∩B =________.解析:依题意得A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},因此A ∩B ={x |-1≤x <1,x ∈Z }={-1,0}. 答案:{-1,0}7.(2018·嘉兴二模)已知集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |x 2-4x ≤0},则A ∪B =________,A ∩(∁R B )=________.解析:因为B ={x |x 2-4x ≤0}={x |0≤x ≤4},所以A ∪B ={x |-1≤x ≤4};因为∁R B ={x |x <0或x >4},所以A ∩(∁R B )={x |-1≤x <0}.答案:{x |-1≤x ≤4} {x |-1≤x <0}8.设集合A ={(x ,y )|y ≥|x -2|,x ≥0},B ={(x ,y )|y ≤-x +b },A ∩B ≠∅. (1)b 的取值范围是________;(2)若(x ,y )∈A ∩B ,且x +2y 的最大值为9,则b 的值是________. 解析:由图可知,当y =-x 往右移动到阴影区域时,才满足条件,所以b ≥2;要使z =x +2y 取得最大值,则过点(0,b ),有0+2b =9⇒b =92.答案:(1)[2,+∞) (2)929.已知集合A ={x |4≤2x ≤16},B =[a ,b ],若A ⊆B ,则实数a -b 的取值范围是________. 解析:集合A ={x |4≤2x ≤16}={x |22≤2x ≤24}={x |2≤x ≤4}=[2,4],因为A ⊆B ,所以a ≤2,b ≥4,所以a -b ≤2-4=-2,即实数a -b 的取值范围是(-∞,-2].答案:(-∞,-2]10.已知集合A ={x |(x +2m )(x -m +4)<0},其中m ∈R ,集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-x x +2>0. (1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围; (2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-x x +2>0={x |-2<x <1}.当A =∅时,m =43,不符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={x |-2m <x <m -4},又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m >43,-2m ≤-2,m -4≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧m >43,m ≥1,m ≥5,所以m ≥5.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={x |m -4<x <-2m },又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <43,-2m ≥1,m -4≤-2,即⎩⎪⎨⎪⎧m <43,m ≤-12,m ≤2,所以m ≤-12.综上所述,实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪[5,+∞). (2)由(1)知,B ={x |-2<x <1}. 当A =∅时,m =43,符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={x |-2m <x <m -4},又因为A ∩B =∅,所以-2m ≥1或者m -4≤-2, 即m ≤-12或者m ≤2,所以43<m ≤2.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={x |m -4<x <-2m },又因为A ∩B =∅,所以m -4≥1或者-2m ≤-2, 即m ≥5或者m ≥1,所以1≤m <43.综上所述,实数m 的取值范围为[1,2]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.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:选B ∵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=-1.2.对于集合M ,N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-94,x ∈R ,B ={x |x <0,x ∈R },则A ⊕B =( )A.⎝⎛⎭⎫-94,0B.⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析:选C 依题意得A -B ={x |x ≥0,x ∈R },B -A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <-94,x ∈R ,故A ⊕B =⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞).故选C.3.已知函数f (x )=x -3-17-x的定义域为集合A ,且B ={x ∈Z |2<x <10},C ={x ∈R |x <a 或x >a +1}.(1)求:A 和(∁R A )∩B ;(2)若A ∪C =R ,求实数a 的取值范围. 解:(1)要使函数f (x )=x -3-17-x, 应满足x -3≥0,且7-x >0,解得3≤x <7, 则A ={x |3≤x <7}, 得到∁R A ={x |x <3或x ≥7},而B ={x ∈Z |2<x <10}={3,4,5,6,7,8,9}, 所以(∁R A )∩B ={7,8,9}.(2)C ={x ∈R |x <a 或x >a +1},要使A ∪C =R , 则有a ≥3,且a +1<7,解得3≤a <6. 故实数a 的取值范围为[3,6).第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题概念 使用语言、符号或者式子表达的,可以判断真假的陈述句特点 (1)能判断真假;(2)陈述句分类真命题、假命题2.四种命题及其相互关系 (1)四种命题间的相互关系:(2)四种命题中真假性的等价关系:原命题等价于逆否命题,原命题的否命题等价于逆命题.在四种形式的命题中真命题的个数只能是0,2,4.3.充要条件若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件p 成立的对象的集合为A ,q 成立的对象的集合为B p 是q 的充分不必要条件 p ⇒q 且q ⇒/p A 是B 的真子集 集合与充要条件p 是q 的必要不充分条件p ⇒/ q 且q ⇒pB 是A 的真子集p 是q 的充要条件 p ⇔q A =B p 是q 的既不充分也不必要条件 p ⇒/ q 且q ⇒/pA ,B 互不包含[小题体验]1.下列命题是真命题的是( )A .若log 2a >0,则函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)在其定义域上是减函数B .命题“若xy =0,则x =0”的否命题C .“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与mx -6y +5=0垂直”的充要条件D .命题“若cos x =cos y ,则x =y ”的逆否命题 答案:B2.(2019·温州高考适应性测试)已知α,β∈R ,则“α>β”是“cos α>cos β ”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选D α>β ⇒/ cos α>cos β,如α=π3,β=π6,π3>π6,而cos π3<cos π6;cos α>cos β ⇒/ α>β,如α=π6,β=π3,cos π6>cos π3,而π6<π3.故选D.3.设a ,b 是向量,则命题“若a =-b ,则|a |=| b |”的逆否命题为:________. 答案:若|a |≠|b |,则a ≠-b1.易混淆否命题与命题的否定:否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是只否定命题的结论.2.易忽视A 是B 的充分不必要条件(A ⇒B 且B ⇒/A )与A 的充分不必要条件是B (B ⇒A 且A ⇒/B )两者的不同.[小题纠偏]1.(2019·杭州模拟)“x<0”是“ln(x+1)<0”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:B2.“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不都是锐角考点一四种命题及其相互关系(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.命题“若a2>b2,则a>b”的否命题是()A.若a2>b2,则a≤b B.若a2≤b2,则a≤bC.若a≤b,则a2>b2D.若a≤b,则a2≤b2解析:选B根据命题的四种形式可知,命题“若p,则q”的否命题是“若綈p,则綈q”.该题中,p为a2>b2,q为a>b,故綈p为a2≤b2,綈q为a≤b.所以原命题的否命题为:若a2≤b2,则a≤b.2.命题“若x2-3x-4=0,则x=4”的逆否命题及其真假性为()A.“若x=4,则x2-3x-4=0”为真命题B.“若x≠4,则x2-3x-4≠0”为真命题C.“若x≠4,则x2-3x-4≠0”为假命题D.“若x=4,则x2-3x-4=0”为假命题解析:选C根据逆否命题的定义可以排除A,D,因为x2-3x-4=0,所以x=4或-1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.3.给出以下四个命题:①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;②(易错题)“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q≤-1,则x2+x+q=0有实根”的逆否命题;④若ab是正整数,则a,b都是正整数.其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)解析:①命题“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab是正整数,但a,b不一定都是正整数,例如a=-1,b=-3,故④为假命题.答案:①③[谨记通法]1.写一个命题的其他三种命题时的2个注意点(1)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写;(2)若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.2.命题真假的2种判断方法(1)联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断.(2)利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断.考点二充分必要条件的判定(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.(2019·杭州高三四校联考)“a>-1”是“x2+ax+14>0(x∈R)”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A若x2+ax+14>0(x∈R),则a2-1<0,即-1<a<1,所以“a>-1”是“x2+ax+14>0(x∈R)”的必要不充分条件.故选A.2.(2019·杭州高三质检)设数列{a n}的通项公式为a n=kn+2(n∈N*),则“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”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法一:因为a n=kn+2(n∈N*),所以当k>2时,a n+1-a n=k>2,则数列{a n}为单调递增数列.若数列{a n}为单调递增数列,则a n+1-a n=k>0即可,所以“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.法二:根据一次函数y=kx+b的单调性知,“数列{a n}为单调递增数列”的充要条件是“k>0”,所以“k>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.[由题悟法]充要条件的3种判断方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断;(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的某种条件,即可转化为判断“x =1且y =1”是“xy =1”的某种条件.[即时应用]1.设a >0,b >0,则“a 2+b 2≥1”是“a +b ≥ab +1”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B 因为a >0,b >0,所以a +b >0,ab +1>0,故不等式a +b ≥ab +1成立的充要条件是(ab +1)2≤(a +b )2,即a 2+b 2≥a 2b 2+1.显然,若a 2+b 2≥a 2b 2+1,则必有a 2+b 2≥1,反之则不成立,所以a 2+b 2≥1是a 2+b 2≥a 2b 2+1成立的必要不充分条件,即a 2+b 2≥1是a +b ≥ab +1成立的必要不充分条件.2.(2019·浙江期初联考)若a ,b ∈R ,使|a |+|b |>4成立的一个充分不必要条件是( ) A .|a +b |≥4 B .|a |≥4 C .|a |≥2且|b |≥2D .b <-4解析:选D 对选项A ,若a =b =2,则|a |+|b |=2+2≥4,不能推出|a |+|b |>4;对选项B ,若a =4≥4,b =0,此时不能推出|a |+|b |>4;对选项C ,若a =2≥2,b =2≥2,此时不能推出|a |+|b |>4;对选项D ,由b <-4可得|a |+|b |>4,但由|a |+|b |>4得不到b <-4.故选D.3.(2019·宁波模拟)已知四边形ABCD 为梯形,AB ∥CD ,l 为空间一直线,则“l 垂直于两腰AD ,BC ”是“l 垂直于两底AB ,DC ”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 因为四边形ABCD 是梯形,且AB ∥CD ,所以腰AD ,BC 是交线,由直线与平面垂直的判定定理可知,当l 垂直于两腰AD ,BC 时,l 垂直于ABCD 所在平面,所以l 垂直于两底AB ,CD ,所以是充分条件;当l 垂直于两底AB ,CD ,由于AB ∥CD ,所以l 不一定垂直于ABCD 所在平面,所以l 不一定垂直于两腰AD ,BC ,所以不是必要条件.所以是充分不必要条件.考点三 充分必要条件的应用(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]若不等式x -m +1x -2m<0成立的一个充分不必要条件是13<x <12,则实数m 的取值范围是______________.解析:令A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -m +1x -2m <0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12. 因为不等式x -m +1x -2m <0成立的充分不必要条件是13<x <12,所以B ⊆A .①当m -1<2m ,即m >-1时,A ={x |m -1<x <2m }.由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧ m -1≤13,2m ≥12,m >-1,解得14≤m ≤43;②当m -1=2m ,即m =-1时,A =∅,不满足B ⊆A ; ③当m -1>2m ,即m <-1时,A ={x |2m <x <m -1}. 由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧2m ≤13,m -1≥12,m <-1,此时m 无解.综上,m 的取值范围为⎣⎡⎦⎤14,43. 答案:⎣⎡⎦⎤14,43[由题悟法]根据充要条件求参数的值或取值范围的关键点(1)先合理转化条件,常通过有关性质、定理、图象将恒成立问题和有解问题转化为最值问题等,得到关于参数的方程或不等式(组),再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或取值范围.(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.[即时应用]1.(2019·杭州名校大联考)已知条件p :|x +1|>2,条件q :x >a ,且綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-3,+∞)D .(-∞,-3]解析:选A 由|x +1|>2,可得x >1或x <-3,所以綈p :-3≤x ≤1;又綈q :x ≤a .因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以a ≥1.2.已知“命题p :(x -m )2>3(x -m )”是“命题q :x 2+3x -4<0”成立的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为________________.解析:命题p :x >m +3或x <m , 命题q :-4<x <1.因为p 是q 成立的必要不充分条件, 所以m +3≤-4或m ≥1, 故m ≤-7或m ≥1.答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.“(2x -1)x =0”是“x =0”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 若(2x -1)x =0,则x =12或x =0,即不一定是x =0;若x =0,则一定能推出(2x -1)x =0.故“(2x -1)x =0”是“x =0”的必要不充分条件.2.设a ,b ∈R ,则“a 3>b 3且ab <0”是“1a >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解析:选A 由a 3>b 3,知a >b ,由ab <0,知a >0>b ,所以此时有1a >1b ,故充分性成立;当1a >1b 时,若a ,b 同号,则a <b ,若a ,b 异号,则a >b ,所以必要性不成立.故选A. 3.设φ∈R ,则“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”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 若φ=0,则f (x )=cos x 为偶函数;若f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数,则φ=k π(k ∈Z ).故“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”的充分不必要条件.4.命题p :“若x 2<1,则x <1”的逆命题为q ,则p 与q 的真假性为( ) A .p 真q 真 B .p 真q 假 C .p 假q 真D .p 假q 假解析:选B q :若x <1,则x 2<1. ∵p :x 2<1,则-1<x <1.∴p 真,当x <1时,x 2<1不一定成立,∴q 假,故选B.5.若x >5是x >a 的充分条件,则实数a 的取值范围为( ) A .(5,+∞) B .[5,+∞) C .(-∞,5)D .(-∞,5] 解析:选D 由x >5是x >a 的充分条件知,{x |x >5}⊆{x |x >a },∴a ≤5,故选D. 二保高考,全练题型做到高考达标1.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 依题意得,原命题的逆命题是“若一个数的平方是正数,则它是负数”.2.命题“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是( )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥3D .a ≤3解析:选C 即由“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”可推出选项,但由选项推不出“对任意实数x ∈[1,2],关于x 的不等式x 2-a ≤0恒成立”.因为x ∈[1,2],所以x 2∈[1,4],x 2-a ≤0恒成立,即x 2≤a ,因此a ≥4;反之亦然.故选C.3.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mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题; ④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④D .①④解析:选C ①的逆命题为“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为,若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m ≥1. ∵当m =0时,解集不是R ,∴应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0, 即m >1.∴③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.4.(2019·浙江名校联考信息卷)已知直线l 的斜率为k ,倾斜角为θ,则“0<θ≤π4”是“k ≤1”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 当0<θ≤π4时,0<k ≤1;反之,当k ≤1时,0≤θ≤π4或π2<θ<π.故“0<θ≤π4”是“k ≤1”的充分不必要条件,故选A.5.命题“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( ) A .a ≥4 B .a >4 C .a ≥1D .a >1解析:选B 要使“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题,只需要a ≥4,∴a >4是命题为真的充分不必要条件.6.命题“若a >b ,则ac 2>bc 2(a ,b ∈R )”,否命题的真假性为________.解析:命题的否命题为“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”. 若c =0,结论成立.若c ≠0,不等式ac 2≤bc 2也成立. 故否命题为真命题. 答案:真 7.下列命题:①“a >b ”是“a 2>b 2”的必要条件;②“|a |>|b |”是“a 2>b 2”的充要条件;③“a >b ”是“a +c >b +c ”的充要条件.其中是真命题的是________(填序号).解析:①a >b ⇒/ a 2>b 2,且a 2>b 2⇒/ a >b ,故①不正确; ②a 2>b 2⇔|a |>|b |,故②正确;③a >b ⇒a +c >b +c ,且a +c >b +c ⇒a >b ,故③正确. 答案:②③8.已知α,β∈(0,π),则“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的________条件.解析:因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β<sin α+sin β,所以若sin α+sin β<13,则有sin(α+β)<13,故充分性成立;当α=β=π2时,有sin(α+β)=sin π=0<13,而sin α+sin β=1+1=2,不满足sin α+sin β<13,故必要性不成立.所以“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的充分不必要条件.答案:充分不必要 9.已知p :实数m 满足m 2+12a 2<7am (a >0),q :方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆.若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是________.解析:由a >0,m 2-7am +12a 2<0,得3a <m <4a ,即p :3a <m <4a ,a >0.由方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,可得2-m >m -1>0,解得1<m <32,即q :1<m <32.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a >1,4a ≤32或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥1,4a <32,解得13≤a ≤38,所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,38. 答案:⎣⎡⎦⎤13,3810.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+716,∵x ∈⎣⎡⎦⎤34,2, ∴716≤y ≤2, ∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2, ∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件, ∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716, 解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校 1.已知p :x ≥k ,q :3x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1]解析:选B 由3x +1<1得,3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,解得x <-1或x >2,由p 是q的充分不必要条件知,k >2,故选B.2.在整数集Z 中,被4除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ]={4n +k |n ∈Z },k =0,1,2,3,则下列结论正确的为________(填序号).①2 018∈[2];②-1∈[3];③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3];④命题“整数a ,b 满足a ∈[1],b ∈[2],则a +b ∈[3]”的原命题与逆命题都正确;⑤“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”.解析:由“类”的定义[k ]={4n +k |n ∈Z },k =0,1,2,3,可知,只要整数m =4n +k ,n ∈Z ,k =0,1,2,3,则m ∈[k ],对于①中,2 018=4×504+2,所以2 018∈[2],所以符合题意;对于②中,-1=4×(-1)+3,所以符合题意;对于③中,所有的整数按被4除所得的余数分为四类,即余数分别为0,1,2,3的整数,即四“类”[0],[1],[2],[3],所以Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3],所以符合题意;对于④中,原命题成立,但逆命题不成立,因为若a +b ∈[3],不妨设a =0,b =3,则此时a ∉[1]且b ∉[2],所以逆命题不成立,所以不符合题意;对于⑤中,因为“整数a ,b 属于同一类”,不妨设a =4m +k ,b =4n +k ,m ,n ∈Z ,且k =0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+0,所以a -b ∈[0];反之,不妨设a =4m +k 1,b =4n +k 2,m ,n ∈Z ,k 1=0,1,2,3,k 2=0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+(k 1-k 2),若a -b ∈[0],则k 1-k 2=0,即k 1=k 2,所以整数a ,b 属于同一类,故“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”,所以符合题意.答案:①②③⑤3.已知全集U =R ,非空集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x -2x -(3a +1)<0,B ={x |(x -a )(x -a 2-2)<0,命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B .(1)当a =12时,若p 真q 假,求x 的取值范围; (2)若q 是p 的必要条件,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =12时,A ={x |2<x <37},B ={x |12<x <146},因为p 真q 假. 所以(∁U B )∩A ={x |2<x ≤12}, 所以x 的取值范围为(2,12].(2)若q 是p 的必要条件,即p ⇒q ,可知A ⊆B . 因为a 2+2>a ,所以B ={x |a <x <a 2+2}. 当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a 2+2≥3a +1,解得13<a ≤3-52;当3a +1=2,即a =13时,A =∅,不符合题意;当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3a +1,a 2+2≥2解得-12≤a <13;综上所述,实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-12,13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,3-52.命题点一 集合及其运算1.(2018·浙江高考)已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},则∁U A =( ) A .∅ B .{1,3} C .{2,4,5}D .{1,2,3,4,5}解析:选C ∵U ={1,2,3,4,5},A ={1,3}, ∴∁U A ={2,4,5}.2.(2018·天津高考)设全集为R ,集合A ={x |0<x <2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁R B )=( ) A .{x |0<x ≤1} B .{x |0<x <1} C .{x |1≤x <2}D .{x |0<x <2}解析:选B ∵全集为R ,B ={x |x ≥1}, ∴∁R B ={x |x <1}. ∵集合A ={x |0<x <2}, ∴A ∩(∁R B )={x |0<x <1}.3.(2017·浙江高考)已知集合P ={x |-1<x <1},Q ={x |0<x <2},那么P ∪Q =( ) A .(-1,2) B .(0,1) C .(-1,0)D .(1,2)解析:选A 根据集合的并集的定义,得P ∪Q =(-1,2).4.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0} B .{1} C .{1,2}D .{0,1,2}解析:选C ∵A ={x |x -1≥0}={x |x ≥1},B ={0,1,2},∴A ∩B ={1,2}.5.(2018·全国卷Ⅱ)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 .9 B .8 C .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.6.(2017·江苏高考)已知集合A ={1,2},B ={a ,a 2+3}.若A ∩B ={1},则实数a 的值为________. 解析:因为a 2+3≥3,所以由A ∩B ={1}得a =1,即实数a 的值为1. 答案:1命题点二 充要条件1.(2016·浙江高考)已知函数f (x )=x 2+bx ,则“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”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∵f (x )=x 2+bx =⎝⎛⎭⎫x +b 22-b 24,当x =-b 2时,f (x )min =-b 24,又f (f (x ))=(f (x ))2+bf (x )=⎝⎛⎭⎫f (x )+b 22-b 24,当f (x )=-b 2时,f (f (x ))min =-b 24,当-b 2≥-b 24时,f (f (x ))可以取到最小值-b 24,即b 2-2b ≥0,解得b ≤0或b ≥2,故“b <0”是“f (f (x ))的最小值与f (x )的最小值相等”的充分不必要条件.选A.2.(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”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C 因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5.3.(2015·浙江高考)设a ,b 是实数,则“a +b >0”是“ab >0”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D 特值法:当a =10,b =-1时,a +b >0,ab <0,故a +b >0⇒/ ab >0; 当a =-2,b =-1时,ab >0,但a +b <0, 所以ab >0⇒/ a +b >0.故“a +b >0”是“ab >0”的既不充分也不必要条件.4.(2018·天津高考)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”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A 由⎪⎪⎪⎪x -12<12,得0<x <1, 则0<x 3<1,即“⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“x 3<1”; 由x 3<1,得x <1,当x ≤0时,⎪⎪⎪⎪x -12≥12, 即“x 3<1”⇒ / “⎪⎪⎪⎪x -12<12”. 所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件. 5.(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”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A 法一:由⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,得0<θ<π6, 故sin θ<12.由sin θ<12,得-7π6+2k π<θ<π6+2k π,k ∈Z ,推不出“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 法二:⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12⇒0<θ<π6⇒sin θ<12,而当sin θ<12时,取θ=-π6,⎪⎪⎪⎪-π6-π12=π4>π12. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 6.(2018·北京高考)设a ,b 均为单位向量,则“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”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 由|a -3b |=|3a +b |,得(a -3b )2=(3a +b )2, 即a 2+9b 2-6a ·b =9a 2+b 2+6a ·b . 又a ,b 均为单位向量,所以a 2=b 2=1,所以a ·b =0,能推出a ⊥b .由a ⊥b ,得|a -3b |=10,|3a +b |=10, 能推出|a -3b |=|3a +b |,所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件. 命题点三 四种命题及其关系1.(2015·山东高考)设m ∈R ,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是( ) A .若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0 B .若方程x 2+x -m =0有实根,则m ≤0 C .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m >0 D .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0解析:选D 根据逆否命题的定义,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是“若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0”.2.(2018·北京高考)能说明“若a >b ,则1a <1b ”为假命题的一组a ,b 的值依次为________. 解析:只要保证a 为正b 为负即可满足要求. 当a >0>b 时,1a >0>1b .答案:1,-1(答案不唯一)3.(2017·北京高考)能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为________.解析:因为“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题, 则它的否定“设存在实数a ,b ,c .若a >b >c ,则a +b ≤c ”是真命题. 由于a >b >c ,所以a +b >2c ,又a +b ≤c ,所以c <0. 因此a ,b ,c 依次可取整数-1,-2,-3,满足a +b ≤c . 答案:-1,-2,-3(答案不唯一)。
高中数学第1章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念第1课时集合的含义人教A版必修第一册
1.(变条件)本例若去掉条件“a∈A”,其他条件不变,求实数a的取 值范围.
点、易混点)
自主预习 探新知
1.元素与集合的相关概念 (1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,常用小写的拉丁字母 a,b,c,… 表示. (2)集合:一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),常用大写拉丁 字母 A,B,C,… 表示. (3)集合相等:指构成两个集合的元素是一样 的. (4)集合中元素的特性:确定性 、互异性和无序性 .
元素与集合的关系
【例2】 (1)下列所给关系正确的个数是( )
①π∈R;② 2∉Q;③0∈N*;④|-5|∉N*.
A.1
B.2
C.3
D.4
(2)已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A,有6-a∈A,那么a为
() A.2
B.2或4
C.4
D.0
(1)B (2)B [(1)①π是实数,所以π∈R正确; ② 2是无理数,所以 2∉Q正确;③0不是正整数,所以0∈N*错误; ④|-5|=5为正整数,所以|-5|∉N*错误.故选B. (2)集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A,有6-a∈A,a=2∈A,6-a =4∈A, 所以a=2, 或者a=4∈A,6-a=2∈A, 所以a=4, 综上所述,a=2或4.故选B.]
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念 第1课时 集合的含义
学习目标
核心素养
1.通过实例了解集合的含义.(难点) 1.通过集合概念的学习,逐步
高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1集合的概念与运算课件新人教A版(文)
D.a>-1
(3)已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3}.若B⊆A,则实数
(-∞,-4)∪(2,+∞) .
a的取值范围为
思考若集合中的元素含有参数,求集合中的参数有哪些技巧?
-24考点1
考点2
考点3
解析:(1)由A∪B=A得B⊆A,则m∈A,
故有 m=√或 m=3,即 m=3 或 m=1 或 m=0.
中的元素是离散的,则紧扣集合运算的定义求解;若集合中的元素
是连续的,则常结合数轴进行集合运算;若集合中的元素是抽象的,
则常用Venn图法进行求解.
-15考点1
考点2
考点3
考点 1
集合的基本概念
例1(1)设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M
中的元素个数为(
(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( × )
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B;(A∩B)⊆(A∪B).( √ )
(4)若A∩B=A∩C,则B=C. ( × )
(5)(教材习题改编P5T2(3))直线y=x+3与y=-2x+6的交点构成的集
合是{1,4}.( × )
符号
N
N*(或N+)
、
Venn图法
.
整数集 有理数集 实数集
Z
Q
R
-5知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
2.集合间的基本关系
关系 自然语言
符号表示
集合A 中的所有元素都在
高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1.1集合与集合的运算公开课课件省市一等奖完整版
方法 3 与集合有关的新概念问题的解题策略
与集合有关的新概念问题属于信息迁移类问题,它是化归思想的具体运 用,这类试题的特点是:通过给出新的数学概念或新的运算方法,在新的 情境下完成某种推理证明,这是集合命题的一个新方向.常见的有定义 新概念、新公式、新运算和新法则等类型. 解此类题的一般思路: 1.理解问题中的新概念、新公式、新运算、新法则的含义. 2.利用学过的数学知识进行逻辑推理. 3.对选项进行筛选、验证、定论. 例4 (2016浙江名校协作体测试,8)在n元数集S={a1,a2,…,an}中,设x(S)=
A∩A=A A∪A=A ∁U⌀=U
3.两个常用结论 A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=B⇔A⊆B. 4.设有限集合A,card(A)=n(n∈N*),则 (1)A的子集个数是⑧ 2n ; (2)A的真子集个数是⑨ 2n-1 ; (3)A的非空子集个数是⑩ 2n-1 ; (4)A的非空真子集个数是 2n-2 .
⑥ A⫋B(或B⫌A)
集合相等
集合A与集合B中元素相同,那么 A=B 就说集合A与集合B相等
Venn图表示
考点二 集合的运算
1.集合间的运算
名称
自然语言描述
ห้องสมุดไป่ตู้
符号语言表示
并集
对于两个给定集合A、B,由所有 属于集合A或属于集合B的元素 组成的集合
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
交集 补集
对于两个给定集合A、B,由所有 属于集合A且属于集合B的元素 组成的集合
集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同 的.这个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素
集合与其中元素的排列顺序无关,如{a,b,c}与{b,c,a}是相同的集合.这个特性通 常被用来判断两个集合的关系
01第一章 集合与常用逻辑用语(解析版)
第一章 集合与常用逻辑用语答案高频考点高频考点一:集合的含义与表示1.【答案】D【详解】由于集合M 是由1,2,3三个元素构成,所以{}1,2,3M =.故选:D2.【答案】C【详解】{}24[2,2]A x x =≤=-,{}*1B x x N x A =∈-∈且, {1,2,3}B ∴=,故选:C3.【答案】C【详解】解:因为*6,3Z x N x ∈∈-,可得1,2,4,5,6,9x =; 所以66,3,2,1,3,63x∈-----. 故选:C高频考点二:集合间的基本关系1.【答案】B【详解】集合{|33}{0,1}A x N x=∈-=.对于:1A A -∈不对.对于:0B A ∈对;对于:3C A ∈不对;对于:2D A ∈不对.故选:B .2.【答案】A【详解】解:由题意得:{}{}13,0,1,2A x x x N =-<<∈=, 其真子集有:∅,{}0,{}1,{}2,{}0,1,{}0,2,{}1,2,共7个.故选:A .3.【答案】D【详解】解:因为{}3,4M =且M N ,所以3N ∈,且4N ∈,又()(){}30,N xx x a a =-+=∈R ∣,所以3x =和4x =为方程()()30x x a -+=的两个实数根,所以4a =-;故选:D高频考点三:集合的基本运算1.【答案】C【详解】由子集定义,可知B A ⊆.故选:C2.A.3.C4.【答案】A【详解】A B ⋃={}1,0,1,3-.故选:A.5.【答案】A【详解】由{}{}1,2,1,3A B ==得,A B ={}1.故选:A.6.【答案】B【详解】因为{}{}0,1,2,0,2,3A B ==,阴影部分表示的集合为(){}3U C A B =,故选:B7.【答案】(1){}|25=-≤≤A B x x ;(){}|20R A B x x =-≤<(2)1|4,12m m m ⎧⎫<--≤≤-⎨⎬⎩⎭或 (1)选条件①:(1)当1m =时,{}|05A x x =≤≤,{}2B x x =|-2≤≤{}|25A B x x ∴=-≤≤{}|0,5R A x x x =<>或(){}|20R A B x x ∴⋂=-≤<选条件②:此时集合{}2B x x =|-2≤≤与①相同,其余答案与①一致;(2)若A B A =,则A B ⊆当A =∅时,123m m ->+,解得4m <-当A ≠∅时,21123232m m m m -≤-⎧⎪-≤+⎨⎪+≤⎩,即1412m m m ⎧⎪≥-⎪≥-⎨⎪⎪≤-⎩,解得112m -≤≤-综上,实数m 的取值范围为1|412m m m ⎧⎫<--≤≤-⎨⎬⎩⎭或 高频考点高频考点一:充分条件与必要条件1.【答案】D【详解】A 选项,命题“存在R x ∈,20x +≤”的否命题是:“不存在R x ∈,20x +>”,所以A 选项错误.B 选项,()()260561x x x x --=+=-,1x =-或6x =,所以“1x =-”是“2560x x --=”的充分不必要条件,B 选项错误.C 选项,命题“存在R x ∈,使得210x x +-<”的否定是:“任意R x ∈,均有210x x +-≥”,所以C 选项错误.D 选项,命题“若sin sin x y ≠,则x y ≠”的逆否命题为:“若x y =,则sin sin x y =”,这是一个真命题,所以原命题也是真命题,所以D 选项正确.故选:D2.【答案】A【详解】解:“0<x<2”成立时,“2x <”一定成立,所以“0<x<2”成立是“2x <”成立的充分条件;“2x <”成立时,“0<x<2”不一定成立,所以“0<x<2”成立是“2x <”成立的非必要条件.所以“0<x <2”成立是“2x <”成立的充分不必要条件.故选:A3.【答案】B【详解】解:因为R x ∈,故由4x >可得4x >或4x <-,由4x >,可得4x >,故“4x >”是“4x >”必要不充分条件.故选:B.4.【答案】B【详解】因为q 是p 的必要而不充分条件所以(){|24}{|(2)0}x x x x x a -++<<⊂<,所以4a ->,即(4)a ∈∞-,-,答案选B .5.【答案】(1){|03}A B x x ⋃=≤≤(2)1[,)2+∞ (1)当1a =时,集合{|12}A x x =≤≤,因为{|03}B x x =≤≤,所以{|03}A B x x ⋃=≤≤;(2)若选择①,则由A ∪B =B ,得A B ⊆.当A =∅时,即211a a ->+,解得2a >,此时A B ⊆,符合题意;当A ≠∅时,即211a a -≤+,解得2a ≤,所以21013a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得:122a ≤≤; 所以实数a 的取值范围是1[,)2+∞. 若选择②,则由“x A ∈“是“x B ∈”的充分不必要条件,得A ⫋B .当A =∅时,211a a ->+,解得2a >,此时A ⫋B ,符合题意;当A ≠∅时,211a a -≤+,解得2a ≤,所以21013a a -≥⎧⎨+≤⎩且等号不同时取,解得122a ≤≤; 所以实数a 的取值范围是1[,)2+∞. 高频考点二:全称量词与存在量词1.【答案】B【详解】全称命题的否定是特称命题,命题:“()1,x ∀∈+∞,210x ->”的否定是:()1,x ∃∈+∞,210x -≤.故选:B2.【答案】D【详解】命题p 为全称命题,该命题的否定为:p x ⌝∃∈R ,ln 10x x -+≥,故选:D.3.【答案】C【详解】因为特称命题的否定是全称命题,所以p 的否定是:0,20x x e x ∀>+-≤.故选:C4.【答案】(]-,0∞【详解】因为若对[]12,4x ∀∈,[]28,16x ∃∈,使得12()()f x g x ≥,所以min 1min 2()()f x g x ≥,因为2()23=-+f x x x 的对称轴为1x =,[]2,4x ∈所以min ()(2)f x f =,因为2()log g x x m =+,[]8,16x ∈,所以min ()(8)g x g =所以(2)(8)f g ≥,即33m ≥+所以0m ≤5.【答案】()2,-+∞【详解】因为()2f x x x a =++,所以()()()4f f x a af x +>可化为:()()()()()24f x a f x a a af x ++++>,整理得:()()()2222f x a f x a af x +++>,将()2f x x x a =++代入上式整理得:()()2223x x x x a +++>-, 令2t x x =+,[]1,1x ∈-,则1,24t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,不等式()()2223x x x x a +++>-可化为: 23t t a +>-,1,24t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 所以存在实数[]1,1x ∈-,使得()()()4f f x a af x +>成立可转化成:存在1,24t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,使得23t t a +>-成立, 由函数2y t t =+,1,24t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦可得:22226t t +≤+=, 所以63a >-,解得:2a >-.1.3集合与常用逻辑用语实战一、单选题1.【答案】C【详解】上课迟到的学生属于确定的互异的对象,所以能构成集合;小于π的正整数分别为1,2,3,所以能够组成集合;2022年高考数学试卷上的难题界定不明确,所以不能构成集合;任意给一个数都能判断是否为有理数,所以能构成集合.故选:C.2.【答案】C【详解】解:由N 表示自然数集,知0∈N ,故A 正确;由Q 表示有理数集,知12∈Q ,故B 正确; 由R 表示实数集,知2∈R ,故C 错;由Z 表示整数集,知1-∈Z ,故D 正确.故选:C3.【答案】B【详解】对于①:是集合与集合的关系,应该是{}{}00,1,2⊆,∴①不对;对于②:空集是任何集合的子集,{}1,2∅⊆,∴②对;对于③:∅是一个集合,是集合与集合的关系,{}0∅⊆,∴③不对;对于④:根据集合的无序性可知{}{}0,1,22,0,1=,∴④对;对于⑤:∅是空集,表示没有任何元素,应该是0∉∅,∴⑤不对;正确的是:②④.故选:B .4.【答案】C【详解】全称命题的否定为特称命题,∴“[]1,2x ∀∈,2320x x -+≤”的否定为“[]01,2x ∃∈,200320x x -+>”.故选:C.5.【答案】A【详解】解:因为集合{}{}2,0,1,0,1,2A B =-=,所以{}0,1A B =,故选:A.6.【答案】A【详解】由于不等式2230x x --<的解集为{}13x x -<<,则12x <<可推出13x ,反之不成立,所以“12x <<”是“2230x x --<”的充分而不必要条件.故选:A.7.【答案】C【详解】解:因为M N ,所以25x x =,解得0x =或5,故选:C8.【答案】C【详解】根据全量词命题的否定为存在量词命题,可得命题“()()0,ln 3sin x x x ∈+∞+>∀,”的否定为“()()0,ln 3sin x x x ∃∈+∞+≤,”. 故选: C.9.【答案】C合C 闭合,灯泡B 也亮,即“开关A 闭合”是“灯泡B 亮”的充分不必要条件;对于B ,灯泡B 亮当且仅当开关A 闭合,即“开关A 闭合”是“灯泡B 亮”的充要条件;对于C ,开关A 闭合,灯泡B 不一定亮,而开关A 不闭合,灯泡B 一定不亮,即“开关A 闭合”是“灯泡B 亮”的必要不充分条件;对于D ,开关A 闭合与否,只要开关C 闭合,灯泡B 就亮,“开关A 闭合”是“灯泡B 亮”的既不充分也不必要条件.故选:C二、多选题10.【答案】BD11.【答案】AB【详解】解:因为{}1,2,3,4A B =,所以{}1,4,a {}1,2,3,4,所以2a =或3a =;故选:AB12.【答案】AC【详解】A.原命题的否定为:x ∀∈R ,2104x x -+≥,是全称量词命题;因为2211042x x x ⎛⎫-+=-≥ ⎪⎝⎭,所以原命题的否定为真命题,所以该选项符合题意;B. 原命题为全称量词命题,其否定为存在量词命题. 所以该选项不符合题意;C. 原命题为存在量词命题,所以其否定为全称量词命题,对于方程2220x x ++=,22840∆=-=-<,所以2220x x ++>,所以原命题为假命题,即其否定为真命题,所以该选项符合题意;.D. 原命题的否定为:对于任意实数x ,都有310x +≠,如1x =-时,310x +=,所以原命题的否定不是真命题,所以该选项不符合题意.故选:AC13.【答案】BC【详解】由13x ≤≤得219x ≤≤,因为命题为真,所以9a ≥,记为{|9}A a a =≥,因为要求命题为真的充分不必要条件,所以所选答案中a 的范围应为集合A 的真子集.故选:BC三、填空题14.【答案】0x >,0y >(答案不唯一).【详解】因为当0,0x y >>时,0xy >一定成立,而当0xy >时,可能0,0x y >>,可能0,0x y <<,所以0,0x y >>是0xy >的充分不必要条件,故答案为:0,0x y >>(答案不唯一)15.【答案】{}1,2,3,6【详解】解:因为6N 1a ∈-且N a ∈,所以11a -=或12a -=或13a -=或16a -=, 解得2a =或3a =或4a =或7a =,所以对应的61a -分别为6、3、2、1, 即{}6N N 1,2,3,61a a ⎧⎫∈∈=⎨⎬-⎩⎭∣; 故答案为:{}1,2,3,616.【答案】()3,-+∞【详解】若A B =∅是真命题,则3a ≤-,∴当A B =∅是假命题时,3a >-.故答案为:()3,-+∞.17.【答案】(,4]-∞-【详解】由题意得,“[1,2]x ∀∈-,230x x a -+≤”是真命题,则23a x x ≤-+对[1,2]x ∀∈-恒成立,在区间[]1,2-上,23x x -+的最小值为()()21314--+⨯-=-, 所以()2min 34a x x ≤-+=-,即a 的取值范围是(,4]-∞-.故答案为:(,4]-∞-。
高中数学高考02第一章 集合与常用逻辑用语 1 2 命题及其关系、充分条件与必要条件
师生共研
题型三 充分、必要条件的应用
例2 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,求m的取值范围.
解 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.
解析 依题意,可得(-1,4) (2m2-3,+∞), 所以2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1.
(2)设n∈N*,则一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=__3_或__4_. 解析 由Δ=16-4n≥0,得n≤4, 又n∈N*,则n=1,2,3,4. 当n=1,2时,方程没有整数根; 当n=3时,方程有整数根1,3, 当n=4时,方程有整数根2.综上可知,n=3或4.
5.有下列命题:
①“若x+y>0题;
③“若m>1,则mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集是R”的逆命题;
④“若a+7是无理数,则a是无理数”的逆否命题.
其中正确的是
A.①②③
B.②③④
√C.①③④
D.①④
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
∴充分性不成立;
取 α=3π,β=136π,sin α>sin β,但 α<β,必要性不成立.
故“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件.
(2)已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,则綈p是綈q的
√A.充分不必要条件
C.充要条件
B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
新教材高中数学第一章集合与常用逻辑用语1 1集合的概念1 1 2集合的表示教案新人教A版必修第一册
第一章集合与常用逻辑用语1.1 集合的概念1.1.2集合的表示〖目标〗 1.掌握集合的两种表示方法(列举法和描述法);2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.〖重点〗集合的两种表示方法及其运用.〖难点〗对描述法表示集合的理解.知识点一列举法〖填一填〗把集合的所有元素出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫做列举法.{ }表示“所有”的含义,不能省略,元素之间用“,”隔开,而不能用“、”;书写时不需要考虑元素的顺序.〖答一答〗1.实数集也可以写成{实数},那么能写成{实数集}或{全体实数}吗?提示:不能,因为花括号“{}”表示“所有、全部”的意思.2.列举法能表示元素个数很少的有限集,那么可以用列举法表示无限集吗?提示:对于所含元素有规律的无限集也可以用列举法表示,如正自然数集可以用列举法表示为{1,2,3,4,5,…}.3.集合{(1,2)}与{(2,1)}是否为相等集合?提示:不是.知识点二描述法〖填一填〗1.一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征 P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.2.具体方法在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.〖答一答〗3.集合{x|x>3}与集合{t|t>3}表示同一个集合吗?提示:是同一个集合.虽然两个集合的代表元素的符号(字母)不同,但实质上它们均表示大于3的所有实数,故表示同一个集合.类型一 用列举法表示集合〖例1〗 (1)若集合A ={(1,2),(3,4)},则集合A 中元素的个数是(B ) A .1 B .2 C .3D .4(2)用列举法表示下列集合. ①不大于10的非负偶数组成的集合; ②方程x 2=x 的所有实数解组成的集合; ③直线y =2x +1与y 轴的交点所组成的集合;④方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x -y =-1的解.〖解析〗 (1)集合A ={(1,2),(3,4)}中有两个元素(1,2)和(3,4).(2)解:①因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是{0,2,4,6,8,10}.②方程x 2=x 的解是x =0或x =1,所以方程的解组成的集合为{0,1}.③将x =0代入y =2x +1,得y =1,即交点是(0,1),故两直线的交点组成的集合是{(0,1)}.④解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1.∴用列举法表示方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x -y =-1的解集为{(0,1)}.用列举法表示集合应注意的三点:(1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素; (2)集合中的元素一定要写全,但不能重复;(3)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素. 〖变式训练1〗用列举法表示下列集合: (1)15的正约数组成的集合; (2)所有正整数组成的集合;(3)直线y =x 与y =2x -1的交点组成的集合. 解:(1){1,3,5,15}.(2)正整数有1,2,3,…,所求集合用列举法表示为{1,2,3,…}.(3)方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =2x -1的解是⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,所求集合用列举法表示为{(1,1)}.类型二 用描述法表示集合〖例2〗 用描述法表示下列集合: (1)不等式2x -7<3的解集A ;(2)二次函数y =x 2+1的函数值组成的集合B ; (3)被3除余2的正整数的集合C ;(4)平面直角坐标系内坐标轴上的点组成的集合D .〖分析〗 先确定集合元素的符号,再把元素的共同特征通过提炼加工后写在竖线后面. 〖解〗 (1)解2x -7<3得x <5,所以A ={x |x <5}.(2)函数值组成的集合就是y 的取值集合,所以B ={y |y =x 2+1,x ∈R }.(3)被3除余2的正整数可以表示为3n +2(n ∈N ),所以集合C ={x |x =3n +2,n ∈N }. (4)平面直角坐标系中坐标轴上的点的共同特征是至少有一个坐标为0, 所以D ={(x ,y )|x ·y =0,x ∈R ,y ∈R }.(1)用描述法表示集合,应先弄清集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序实数对来代表其元素.(2)若描述部分出现元素记号以外的字母时,要对新字母说明其含义或指出其取值范围. 〖变式训练2〗 用描述法表示下列集合: (1)函数y =-x 的图象上所有点组成的集合; (2)方程x 2+22x +121=0的解集;(3)数轴上离原点的距离大于3的点组成的集合;(4)⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,12,35,23,57,…. 解:(1){(x ,y )|y =-x ,x ∈R ,y ∈R }. (2){x |x =-11}.(3)数轴上离原点的距离大于3的点组成的集合等于绝对值大于3的实数组成的集合,则数轴上离原点的距离大于3的点组成的集合可表示为{x ∈R ||x |>3}.(4)先统一形式13,24,35,46,57,…,找出规律,集合表示为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =n n +2,n ∈N *. 类型三 两种方法的灵活应用〖例3〗 用适当的方法表示下列集合:(1)方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y =14,3x +2y =8的解组成的集合;(2)1 000以内被3除余2的正整数组成的集合;(3)所有的正方形组成的集合;(4)抛物线y =x 2上的所有点组成的集合.〖分析〗 (1)中的元素个数很少,用列举法表示;(2)是有限集,但个数较多,用描述法;(3)(4)是无限集,用描述法表示.〖解〗 (1)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y =14,3x +2y =8,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =-2,故该集合用列举法可表示为{(4,-2)}.(2)设集合的代表元素是x ,则该集合用描述法可表示为{x |x =3k +2,k ∈N ,且k ≤332}. (3)集合用描述法表示为{x |x 是正方形}或{正方形}. (4)集合用描述法表示为{(x ,y )|y =x 2}.当集合的元素个数很少(很容易写出全部元素)时,常用列举法表示集合;当集合的元素个数较多(不易写出全部元素)时,常用描述法表示集合.对一些元素有规律的无限集,也可用列举法表示.如正奇数集也可写为{1,3,5,7,9,…}.但值得注意的是,并不是每一个集合都可以用两种方法表示出来.)〖变式训练3〗 用适当的方法表示下列集合: (1)大于2且小于5的有理数组成的集合; (2)24的所有正因数组成的集合;(3)平面直角坐标系内与坐标轴距离相等的点的集合. 解:(1)用描述法表示为{x |2<x <5,且x ∈Q }. (2)用列举法表示为{1,2,3,4,6,8,12,24}.(3)在平面直角坐标系内,点(x ,y )到x 轴的距离为|y |,到y 轴的距离为|x |,所以该集合用描述法表示为{(x ,y )||y |=|x |}.1.集合{x ∈N |x <5}的另一种表示方法是( A ) A .{0,1,2,3,4} B .{1,2,3,4} C .{0,1,2,3,4,5}D .{1,2,3,4,5}〖解 析〗∵x ∈N ,且x <5,∴x 的值为0,1,2,3,4,用列举法表示为{0,1,2,3,4}.2.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -2y =-1的解集是( C )A .{x =1,y =1}B .{1}C .{(1,1)}D .{(x ,y )|(1,1)}〖解 析〗方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A ,B ,而D 中的条件是点(1,1),不含x ,y ,排除D.3.集合{x |x =a ,a <36,x ∈N },用列举法表示为{0,1,2,3,4,5}.〖解 析〗由a <36,可得a <6,即x <6,又x ∈N ,故x 只能取0,1,2,3,4,5. 4.能被2整除的正整数的集合,用描述法可表示为{x |x =2n ,n ∈N +}. 〖解 析〗正整数中所有的偶数均能被2整除. 5.用适当的方法表示下列集合:(1)已知集合P ={x |x =2n,0≤n ≤2,且n ∈N }; (2)能被3整除且大于4小于15的自然数组成的集合; (3)x 2-4的一次因式组成的集合;(4)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解所组成的集合.解:(1)用列举法表示为P ={0,2,4}.(2)可用列举法表示为{6,9,12};也可用描述法表示为{x |x =3n,4<x <15,且n ∈N }. (3)用列举法表示为{x +2,x -2}.(4)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,故可用列举法表示为{(1,2)},也可用描述法表示为{(x ,y )|x =1,y =2}.——本课须掌握的两大问题1.表示集合的要求:(1)根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则. (2)一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合或其他形式.(2)元素具有怎样的属性.当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第一章 1.1 第2课时A 组·素养自测一、选择题1.用列举法表示集合{x |x 2-3x +2=0}为( C ) A .{(1,2)} B .{(2,1)} C .{1,2}D .{x 2-3x +2=0}〖解析〗 解方程x 2-3x +2=0得x =1或x =2.用列举法表示为{1,2}. 2.直线y =2x +1与y 轴的交点所组成的集合为( B ) A .{0,1}B .{(0,1)}C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,0 D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0〖解析〗 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +1,x =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1.故该集合为{(0,1)}.3.已知x ∈N ,则方程x 2+x -2=0的解集为( C ) A .{x |x =2}B .{x |x =1或x =-2}C .{x |x =1}D .{1,-2}〖解析〗 方程x 2+x -2=0的解为x =1或x =-2.由于x ∈N ,所以x =-2舍去.故选C .4.若A ={-1,3},则可用列举法将集合{(x ,y )|x ∈A ,y ∈A }表示为( D ) A .{(-1,3)} B .{-1,3}C .{(-1,3),(3,-1)}D .{(-1,3),(3,3),(-1,-1),(3,-1)}〖解析〗 因为集合{(x ,y )|x ∈A ,y ∈A }是点集或数对构成的集合,其中x ,y 均属于集合A ,所以用列举法可表示为{(-1,3),(3,3),(-1,-1),(3,-1)}.5.下列集合中,不同于另外三个集合的是( B ) A .{x |x =1} B .{x |x 2=1} C .{1}D .{y |(y -1)2=0}〖解析〗 因为{x |x =1}={1},{x |x 2=1}={-1,1},{y |(y -1)2=0}={1},所以B 选项的集合不同于另外三个集合.6.下列说法:①集合{x ∈N |x 3=x }用列举法可表示为{-1,0,1};②实数集可以表示为{x |x为所有实数}或{R };③方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解集为{x =1,y =2}.其中说法正确的个数为( D )A .3B .2C .1D .0〖解析〗 由x 3=x ,得x (x -1)(x +1)=0,解得x =0或x =1或x =-1.因为-1∉N ,故集合{x ∈N |x 3=x }用列举法可表示为{0,1},故①不正确.集合表示中的“{}”已包含“所有”“全体”等含义,而“R ”表示所有的实数组成的集合,故实数集正确表示应为{x |x 为实数}或R ,故②不正确.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解是有序实数对,其解集应为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x =1y =2,故③不正确. 二、填空题7.已知A ={(x ,y )|x +y =6,x ∈N ,y ∈N },用列举法表示A 为__{(0,6),(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(6,0)}__.〖解析〗 ∵x +y =6,x ∈N ,y ∈N , ∴x =6-y ∈N ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =6,⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =5,⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3,⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =2,⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =1,⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =0.∴A ={(0,6),(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(6,0)}.8.集合{1,2,3,2,5,…}用描述法表示为〖解析〗 注意到集合中的元素的特征为n ,且n ∈N *,所以用描述法可表示为{x |x =n ,n ∈N *}.9.已知集合A ={x |2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是__a ≤-2__. 〖解析〗 因为1∉A ,则应有2×1+a ≤0,所以a ≤-2. 三、解答题10.用列举法表示下列集合: (1)⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫62-x ∈Z ,x ∈Z ;(2){(x ,y )|y =3x ,x ∈N 且1≤x <5}.〖解析〗 (1)因为62-x∈Z ,所以|2-x |是6的因数,则|2-x |=1,2,3,6,即x =1,3,4,0,-1,5,-4,8. 所以原集合可用列举法表示为{-4,-1,0,1,3,4,5,8}. (2)因为x ∈N 且1≤x <5,所以x =1,2,3,4, 其对应的y 的值分别为3,6,9,12.所以原集合可用列举法表示为{(1,3),(2,6),(3,9),(4,12)}. 11.用描述法表示下列集合. (1){2,4,6,8,10,12}; (2){13,24,35,46,57};(3)被5除余1的正整数集合;(4)平面直角坐标系中第二、四象限内的点的集合;(5)方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2x -y =2的解组成的集合.〖解析〗 (1){x |x =2n ,n ∈N *,n ≤6}. (2){x |x =nn +2,n ∈N *,n ≤5}. (3){x |x =5n +1,n ∈N }. (4){(x ,y )|xy <0}.(5)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2x -y =2或⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x =2y =0. B 组·素养提升一、选择题1.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =2,x +2y =-1的解集是( C )A .{x =1,y =-1}B .{1}C .{(1,-1)}D .{(x ,y )|(1,-1)}〖解析〗 方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A ,B ,而D 的集合表示方法有误,排除D .2.用列举法可将集合{(x ,y )|x ∈{1,2},y ∈{1,2}}表示为( D ) A .{1,2} B .{(1,2)} C .{(1,1),(2,2)}D .{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)}〖解析〗 x =1,y =1;x =1,y =2;x =2,y =1;x =2,y =2.∴集合{(x ,y )|x ∈{1,2},y ∈{1,2}}表示为{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)},故选D . 3.(多选题)大于4的所有奇数构成的集合可用描述法表示为( BD ) A .{x |x =2k -1,k ∈N } B .{x |x =2k +1,k ∈N ,k ≥2} C .{x |x =2k +3,k ∈N } D .{x |x =2k +5,k ∈N }〖解析〗 选项A ,C 中,集合内的最小奇数不大于4. 4.(多选题)下列各组中M ,P 表示不同集合的是( ABD ) A .M ={3,-1},P ={(3,-1)} B .M ={(3,1)},P ={(1,3)}C .M ={y |y =x 2+1,x ∈R },P ={x |x =t 2+1,t ∈R } D .M ={y |y =x 2-1,x ∈R },P ={(x ,y )|y =x 2-1,x ∈R }〖解析〗 选项A 中,M 是由3,-1两个元素构成的集合,而集合P 是由点(3,-1)构成的集合;选项B 中,(3,1)与(1,3)表示不同的点,故M ≠P ;选项D 中,M 是二次函数y =x2-1,x ∈R 的所有因变量组成的集合,而集合P 是二次函数y =x 2-1,x ∈R 图象上所有点组成的集合.故选ABD .二、填空题5.若集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R }中只有一个元素,则实数a 的值是__0或1__. 〖解析〗 集合A 中只有一个元素,有两种情况:当a ≠0时,由Δ=0,解得a =1,此时A ={-1},满足题意;当a =0时,x =-12,此时A ={-12},满足题意.故集合A 中只有一个元素时,a 的值是0或1.6.用列举法写出集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫⎪⎪⎪33-x ∈Z x ∈Z =__{-3,-1,1,3}__.〖解析〗 ∵33-x ∈Z ,x ∈Z ,∴3-x 为3的因数. ∴3-x =±1,或3-x =±3. ∴33-x =±3,或33-x=±1. ∴-3,-1,1,3满足题意.7.设A ,B 为两个实数集,定义集合A +B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },若A ={1,2,3},B ={2,3},则集合A +B 中元素的个数为__4__.〖解析〗 当x 1=1时,x 1+x 2=1+2=3或x 1+x 2=1+3=4;当x 1=2时,x 1+x 2=2+2=4或x 1+x 2=2+3=5;当x 1=3时,x 1+x 2=3+2=5或x 1+x 2=3+3=6.∴A +B ={3,4,5,6},共4个元素.三、解答题8.集合A ={x |kx 2-8x +16=0},若集合A 只有一个元素,试求实数k 的值,并用列举法表示集合A .〖解析〗 (1)当k =0时,原方程为16-8x =0, 所以x =2,此时A ={2}.(2)当k ≠0时,因为集合A 中只有一个元素, 所以方程kx 2-8x +16=0有两个相等的实根. 则Δ=64-64k =0,即k =1. 从而x 1=x 2=4,所以集合A ={4},综上所述,实数k 的值为0或1.当k =0时,A ={2};当k =1时,A ={4}. 9.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}. (1)若A 中只有一个元素,求集合A ;(2)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围.〖解析〗 (1)因为集合A 是方程ax 2-3x +2=0的解集,则当a =0时,A ={23},符合题意;当a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0应有两个相等的实数根, 则Δ=9-8a =0,解得a =98,此时A ={43},符合题意.综上所述,当a =0时,A ={23},当a =98时,A ={43}.(2)由(1)可知,当a =0时,A ={23}符合题意;当a ≠0时,要使方程ax 2-3x +2=0有实数根, 则Δ=9-8a ≥0,解得a ≤98且a ≠0.综上所述,若集合A 中至少有一个元素,则a ≤98.。
高中数学知识点总结(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 合一、基础知识1.集合的有关概念(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.元素互异性,即集合中不能出现相同的元素,此性质常用于求解含参数的集合问题中. (2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. (3)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉. (4)五个特定的集合及其关系图:N *或N +表示正整数集,N 表示自然数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.2.集合间的基本关系(1)子集:一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,则称A 是B 的子集,记作A ⊆B (或B ⊇A ).(2)真子集:如果集合A 是集合B 的子集,但集合B 中至少有一个元素不属于A ,则称A 是B 的真子集,记作A B 或B A .A B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧A ⊆B ,A ≠B .既要说明A 中任何一个元素都属于B ,也要说明B 中存在一个元素不属于A .(3)集合相等:如果A ⊆B ,并且B ⊆A ,则A =B .两集合相等:A =B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧A ⊆B ,A ⊇B .A 中任意一个元素都符合B 中元素的特性,B 中任意一个元素也符合A 中元素的特性.(4)空集:不含任何元素的集合.空集是任何集合A 的子集,是任何非空集合B 的真子集.记作∅.∅∈{∅},∅⊆{∅},0∉∅,0∉{∅},0∈{0},∅⊆{0}.3.集合间的基本运算(1)交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(2)并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.(3)补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁U A,即∁U A={x|x∈U,且x∉A}.求集合A的补集的前提是“A是全集U的子集”,集合A其实是给定的条件.从全集U中取出集合A的全部元素,剩下的元素构成的集合即为∁U A.二、常用结论(1)子集的性质:A⊆A,∅⊆A,A∩B⊆A,A∩B⊆B.(2)交集的性质:A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.(3)并集的性质:A∪B=B∪A,A∪B⊇A,A∪B⊇B,A∪A=A,A∪∅=∅∪A=A.(4)补集的性质:A∪∁U A=U,A∩∁U A=∅,∁U(∁U A)=A,∁A A=∅,∁A∅=A.(5)含有n个元素的集合共有2n个子集,其中有2n-1个真子集,2n-1个非空子集.(6)等价关系:A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔A⊇B.第二节命题及其关系、充分条件与必要条件一、基础知识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.一个命题要么是真命题,要么是假命题,不能模棱两可.2.四种命题及其相互关系3.充分条件、必要条件与充要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件;①A是B的充分不必要条件是指:A⇒B且B A;②A的充分不必要条件是B是指:B⇒A且A B,在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.(2)如果q⇒p,则p是q的必要条件;(3)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q,则p是q的充要条件.充要关系与集合的子集之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若A B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.③若A=B,则p是q的充要条件.二、常用结论1.四种命题中的等价关系原命题等价于逆否命题,否命题等价于逆命题,所以在命题不易证明时,往往找等价命题进行证明.2.等价转化法判断充分条件、必要条件p是q的充分不必要条件,等价于非q是非p的充分不必要条件.其他情况以此类推.第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词一、基础知识1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”❶叫做逻辑联结词.①用联结词“且”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p且q”,记作p∧q;②用联结词“或”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p或q”,记作p∨q;③对命题p的结论进行否定,得到复合命题“非p”,记作非p.❷❶“且”的数学含义是几个条件同时满足,“且”在集合中的解释为“交集”;“或”的数学含义是至少满足一个条件,“或”在集合中的解释为“并集”;“非”的含义是否定,“非p”只否定p的结论,“非”在集合中的解释为“补集”.❷“命题的否定”与“否命题”的区别(1)命题的否定只是否定命题的结论,而否命题既否定其条件,也否定其结论.(2)命题的否定与原命题的真假总是相对立的,即一真一假,而否命题与原命题的真假无必然联系.(2)命题真值表:命题真假的判断口诀p∨q→见真即真,p∧q→见假即假,p与非p→真假相反.2.全称量词与存在量词3.全称命题与特称命题4.全称命题与特称命题的否定二、常用结论含逻辑联结词命题真假的等价关系(1)p∨q真⇔p,q至少一个真⇔(非p)∧(非q)假.(2)p∨q假⇔p,q均假⇔(非p)∧(非q)真.(3)p∧q真⇔p,q均真⇔(非p)∨(非q)假.(4)p∧q假⇔p,q至少一个假⇔(非p)∨(非q)真.。
新教材2023年高中数学 第1章 集合与常用逻辑用语 1
必备知识 ·探新知
知识点 1 子集、真子集的概念 1.子集的概念
定义
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中__任__意__一__个___元素 都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集
记法与读法 记作_A_⊆__B___(或_B_⊇__A___),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示 结论
故集合A={-4,-1,4},由0个元素构成的子集为:∅. 由1个元素构成的子集为:{-4},{-1},{4}. 由2个元素构成的子集为:{-4,-1},{-4,4},{-1,4}. 由3个元素构成的子集为:{-4,-1,4}. 因此集合A的子集为:∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4, 4},{-1,4},{-4,-1,4}. 真子集为:∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{- 1,4}.
因此,B 中元素必定是 A 中的元素,即 B⊆A,故选 B.
(2)在A中,M和N表示不同的点; 在B中,M是空集,N是单元素集; 在C中,M是数集,N是点集; 在D中,M={y|y=x2+1,x∈R}={y|y≥1}, N={t|t=(y-1)2+1,y∈R}={t|t≥1}. 因此,M=N.故选D.
[正解] 因为 B⊆A,所以当 B≠∅,即 a≠0 时,B=x|x=-1a,因 此有-1a∈A,所以 a=±1;
③P={x|x2-x=0},Q=x|x=1+2-1n.
[分析] (1)将集合 A、B 中的表达式分别提取14,再分析得到式子的 形式,可得 A、B 的关系;
(2)结合每个集合中元素的形式和元素的取值进行判断; (3)根据数集的意义、不等式表示的范围等方法进行判断.
[解析] (1)对集合 B,x=2k+14=14(2k+1),因为 k 为整数,所以集合 B 表示的数是14的奇数倍;对集合 A,x=4k+12=14(k+2),因为 k+2 是整 数,所以集合 A 表示的数是14的整数倍.
高中数学第1章集合与常用逻辑用语1.1集合1.1.3集合的基本运算第1课时交集和并集学案含解析第一册
1.1。
3 集合的基本运算第1课时交集和并集学习目标核心素养1.理解两个集合交集与并集的含义,会求两个简单集合的交集和并集.(重点、难点) 2.能使用维恩图、数轴表达集合的关系及运算,体会图示对理解抽象概念的作用.(难点)1.通过理解集合交集、并集的概念,提升数学抽象的素养.2.借助维恩图培养直观想象的素养.某班有学生20人,他们的学号分别是1,2,3,…,20,有a,b两本新书,已知学号是偶数的读过新书a,学号是3的倍数的读过新书b。
问题(1)同时读了a,b两本书的有哪些同学?(2)问至少读过一本书的有哪些同学?1.交集自然语言一般地,给定两个集合A,B,由既属于A又属于B的所有元素(即A和B的公共元素)组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B,读作“A交B”符号语言A∩B={x|x∈A,且x∈B}图形语言错误!错误!(3)A B,则A∩B=A错误!错误![拓展](1)对于“A∩B={x|x∈A,且x∈B}”,包含以下两层意思:①A∩B中的任一元素都是A与B的公共元素;②A与B 的公共元素都属于A∩B。
这就是文字定义中“所有"二字的含义,如A={1,2,3},B={2,3,4},则A∩B={2,3},而不是{2}或{3}.(2)任意两个集合并不是总有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=。
(3)当A=B时,A∩B=A和A∩B=B同时成立.2.并集自然语言一般地,给定两个集合A,B,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B,读作“A并B”符号语言A∪B={x|x∈A,或x∈B}图形语言用维恩图表示有以下几种情况(阴影部分即为A与B 的并集):①A B,A∪B=B错误!错误!错误!错误!思考:(1)“x∈A或x∈B"包含哪几种情况?(2)集合A∪B的元素个数是否等于集合A与集合B的元素个数和?[提示](1)“x∈A或x∈B”这一条件包括下列三种情况:x∈A,但x B;x∈B,但x A;x∈A,且x∈B。
2023年高考数学总复习第一章 集合与常用逻辑用语 第1节:集合(学生版)
2023年高考数学总复习第一章集合与常用逻辑用语第1节集合考试要求1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;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;在具体情境中了解全集与空集的含义;3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;4.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;5.能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.1.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)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言集合间的基本关系相等集合A 与集合B 中的所有元素都相同A =B 子集A 中任意一个元素均为B 中的元素A ⊆B 真子集A 中任意一个元素均为B 中的元素,且B 中至少有一个元素不是A 中的元素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.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示A ∪BA ∩B若全集为U ,则集合A 的补集为∁U A图形表示集合{x|x∈A,或x∈B}{x|x∈A,且x∈B}{x|x∈U,且x∉A}表示4.集合的运算性质(1)A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A.(2)A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A.(3)A∩(∁U A)=,A∪(∁U A)=U,∁U(∁U A)=A.1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁U A⊇∁U B.4.∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B),∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)任何一个集合都至少有两个子集.()(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.()(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.()2.若集合P={x∈N|x≤2023},a=22,则()A.a∈PB.{a}∈PC.{a}⊆PD.a∉P3.(2021·新高考Ⅰ卷)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}4.(易错题)(2021·南昌调研)集合A={-1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则由实数a的取值组成的集合为()A.{-2}B.{1}C.{-2,1}D.{-2,1,0}5.(2021·西安五校联考)设全集U=R,A={x|y=2x-x2},B={y|y=2x,x∈R},则(∁U A)∩B=()A.{x|x<0}B.{x|0<x≤1}C.{x|1<x≤2}D.{x|x>2}6.(2021·全国乙卷)设集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T =()A. B.S C.T D.Z考点一集合的基本概念1.已知集合U={(x,y)|x2+y2≤1,x∈Z,y∈Z},则集合U中元素的个数为()A.3B.4C.5D.62.若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.3.(2022·武汉调研)用列举法表示集合A={x|x∈Z且86-x∈N}=________.4.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A,且k+1∉A,那么称k是A的一个“孤立元”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.考点二集合间的基本关系例1(1)已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0}.若B⊆A,则实数a的所有可能取值的集合为()A.{-1}B.{1}C.{-1,1}D.{-1,0,1}(2)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1≤x≤m+1},且B⊆A,则实数m的取值范围是________.训练1(1)(2022·大连模拟)设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},若A=B,则a2022+b2023的值为()A.0B.1C.-2D.0或-1(2)已知集合A={x|log2(x-1)<1},B={x||x-a|<2},若A⊆B,则实数a的取值范围为()A.(1,3)B.[1,3]C.[1,+∞)D.(-∞,3]考点三集合的运算角度1集合的基本运算例2(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·西安测试)设全集U=R,M={x|y=ln(1-x)},N={x|2x(x-2)<1},那么图中阴影部分表示的集合为()A.{x|x≥1}B.{x|1≤x<2}C.{x|0<x≤1}D.{x|x≤1}角度2利用集合的运算求参数例3(1)(2021·日照检测)已知集合A={x∈Z|x2-4x-5<0},B={x|4x>2m},若A∩B 中有三个元素,则实数m的取值范围是()A.[3,6)B.[1,2)C.[2,4)D.(2,4](2)已知集合A ={x |x 2-4≤0},B ={x |2x +a ≤0},若A ∪B =B ,则实数a 的取值范围是()A.a <-2B.a ≤-2C.a >-4D.a ≤-4训练2(1)(2021·全国甲卷改编)设集合M ={x |0<x <4},N x |13≤x <aM ∩N =N ,则a 的取值范围为()A.a ≤13B.a >4C.a ≤4D.a >13(2)集合M ={x |2x 2-x -1<0},N ={x |2x +a >0},U =R .若M ∩(∁U N )=∅,则a 的取值范围是()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(-∞,1)D.(-∞,1]Venn 图的应用用平面上封闭图形的内部代表集合,这种图称为Venn 图.集合中图形语言具有直观形象的特点,将集合问题图形化.利用Venn 图的直观性,可以深刻理解集合的有关概念,快速进行集合的运算.例1设全集U ={x |0<x <10,x ∈N +},若A ∩B ={3},A ∩(∁U B )={1,5,7},(∁U A )∩(∁U B )={9},则A =________,B =________.例2(2020·新高考海南卷)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62%B.56%C.46%D.42%例3向100名学生调查对A,B两件事的看法,得到如下结果:赞成A的人数是全体的35,其余不赞成;赞成B的人数比赞成A的人数多3人,其余不赞成.另外,对A,B都不赞成的人数比对A,B都赞成的学生人数的13多1人,则对A,B都赞成的学生人数为________,对A,B都不赞成的学生人数为________.1.(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∩(∁U B)=()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}2.(2021·郑州模拟)设集合A={x|3x-1<m},若1∈A且2∉A,则实数m的取值范围是()A.(2,5)B.[2,5)C.(2,5]D.[2,5]3.(2021·浙江卷)设集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},则A∩B=()A.{x|x>-1}B.{x|x≥1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1≤x<2}4.(2022·河南名校联考)已知集合A={a,a2,0},B={1,2},若A∩B={1},则实数a的值为()A.-1B.0C.1D.±15.已知集合A={x∈Z|y=log5(x+1)},B={x∈Z|x2-x-2<0},则()A.A∩B=AB.A∪B=BC.B AD.A B6.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|x-y=3},则满足M⊆(A∩B)的集合M 的个数是()A.0B.1C.2D.37.(2022·太原模拟)已知集合M={x|(x-2)2≤1},N={y|y=x2-1},则(∁R M)∩N=()A.[-1,+∞)B.[-1,1]∪[3,+∞)C.[-1,1)∪(3,+∞)D.[-1,1]∪(3,+∞)8.设集合A ={x |(x +2)(x -3)≤0},B ={a },若A ∪B =A ,则a 的最大值为()A.-2B.2C.3D.49.(2021·合肥模拟)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},集合B ={x ||x -1|≤2},则A ∩B =________.10.(2021·湖南雅礼中学检测)设集合A ={x |y =x -3},B ={x |1<x ≤9},则(∁R A )∩B =________.11.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________.12.已知集合A ={a ,b ,2},B ={2,b 2,2a },若A =B ,则a +b =________.13.若全集U ={-2,-1,0,1,2},A ={-2,2},B ={x |x 2-1=0},则图中阴影部分所表示的集合为()A.{-1,0,1}B.{-1,0}C.{-1,1}D.{0}14.(2020·浙江卷)设集合S ,T ,S ⊆N +,T ⊆N +,S ,T 中至少有2个元素,且S ,T 满足:①对于任意的x ,y ∈S ,若x ≠y ,则xy ∈T ;②对于任意的x ,y ∈T ,若x <y ,则y x ∈S .下列命题正确的是()A.若S 有4个元素,则S ∪T 有7个元素B.若S 有4个元素,则S ∪T 有6个元素C.若S 有3个元素,则S ∪T 有5个元素D.若S 有3个元素,则S ∪T 有4个元素15.已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.16.当两个集合有公共元素,且互不为对方的子集时,我们称这两个集合“相交”.对于集合M={x|ax2-1=0,a>0},N={-12,12,1},若M与N“相交”,则a=________.。
新教材2023年高中数学第1章集合与常用逻辑用语1
第一章 1.4 第2课时A 组·素养自测一、选择题1.“x ,y ∈Q ”是“xy ∈Q ”的( A ) 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] 若x ,y ∈Q ,则xy ∈Q ,若xy ∈Q ,当x =y =2时,x ,y ∉Q , 所以“x ,y ∈Q ”是“xy ∈Q ”的充分不必要条件.故选A .2.已知x ∈R ,则{x |x <-1}是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x >12或x <-1的( A )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] {x |x <-1}⇒⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x >12或x <-1,反之不成立,所以“{x |x <-1}”是“⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x >12或x <-1”的充分不必要条件.故选A .3.下列命题中是真命题的是( A ) ①“x >3”是“x >4”的必要条件; ②“x =1”是“x 2=1”的必要条件; ③“a =0”是“ab =0”的必要条件. A .① B .①② C .①③D .②③[解析] x >4⇒x >3,故①是真命题;x =1⇒x 2=1,x 2=1x =1,故②是假命题; a =0⇒ab =0,ab =0a =0,故③是假命题.4.命题“对全部的x ∈{x |1≤x ≤2},x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( C )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤5[解析] 命题“∀x ∈{x |1≤x ≤2},x 2-a ≤0”为真命题,可化为∀x ∈{x |1≤x ≤2},a ≥x 2恒成立,即只需a ≥(x 2)max =4,即“∀x ∈{x |1≤x ≤2},x 2-a ≤0”为真命题的充要条件为a ≥4,而要找的一个充分不必要条件即为集合{a |a ≥4}的真子集,由选择项可知C 符合题意.二、填空题5.下列说法正确的是__②④__. ①x 2≠1是x ≠1的必要条件; ②x >5是x >4的充分不必要条件; ③xy =0是x =0且y =0的充要条件; ④x 2<4是x <2的充分不必要条件. [解析] 由x 2≠1⇒x ≠1,x ≠1x 2≠1,即x 2≠1是x ≠1的充分不必要条件,故①不正确.②正确.③中,由xy =0x =0且y =0,则③不正确.④正确.6.已知p :x <8,q :x <a ,且q 是p 的充分不必要条件,则a 的取值范围为__a <8__. [解析] 由于p :x <8,q :x <a ,且q 是p 的充分而不必要条件,所以a <8. 三、解答题7.已知全集U =R ,集合A ={x |-2≤x <1},B ={x |2a <x <a +3}. (1)若a =-12,求A ∪(∁U B ).(2)p :x ∈A ,q :x ∈B .若p 是q 的充分不必要条件,求a 的取值范围. [解析] (1)由于a =-12,所以B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1<x <52,因此∁U B ={x |x ≥2.5或x ≤-1}, 而A ={x |-2≤x <1},所以A ∪(∁U B )={x |x ≥2.5或x <1}. (2)由于p 是q 的充分不必要条件, 所以A B ,因此有:⎩⎪⎨⎪⎧2a <a +31≤a +3-2>2a⇒-2≤a <-1,故a 的取值范围为{a |-2≤a <-1}.B 组·素养提升一、选择题1.方程ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是( C )A .0<a ≤1B .a <1C .a ≤1D .0<a ≤1或a <0[解析] 解法一(直接法):当a =0时,x =-12,符合题意;a ≠0时,若方程两根一正一负(没有零根),则⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,1a<0,解得a <0;若方程两根均负,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,-2a<0,1a >0,解得0<a ≤1.综上所述,充要条件是a ≤1.解法二(排解法):当a =0时,原方程有一个负实根,可以排解A ,D ;当a =1时,原方程有两个相等的负实根,可以排解B .故选C .2.(多选题)(2023·辽宁丹东凤城高一联考)不等式1≤|x |≤4成立的充分不必要条件为( AB )A .-4≤x ≤-1B .1≤x ≤4C .-4≤x ≤-1或1≤x ≤4D .-4≤x ≤4[解析] 由不等式1≤|x |≤4,解得-4≤x ≤-1或1≤x ≤4,∴不等式1≤|x |≤4成立的充分不必要条件为A ,B .故选AB .二、填空题3.设集合A ={x ∈R |x -2>0},B ={x ∈R |x <0},C ={x ∈R |x <0或x >2},则“x ∈(A ∪B )”是“x ∈C ”的__充要__条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)[解析] 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 ”的充要条件.4.若p :x 2+x -6=0是q :ax +1=0的必要不充分条件,且a ≠0,则实数a 的取值为__-12或13__.[解析] p :x 2+x -6=0,即x =2或x =-3.q :ax +1=0,即x =-1a.由题意知pq ,q ⇒p ,所以有-1a =2或-1a =-3,解得a =-12或a =13.综上可知,a =-12或13.三、解答题5.(2023·山东青岛高一联考)已知集合A ={x |a -1≤x ≤2a +3},B ={x |-2≤x ≤4},全集U =R .(1)当a =2时,求A ∩B ,(∁U A )∩(∁U B );(2)若x ∈A 是x ∈B 成立的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.[解析] (1)当a =2时,A ={x |1≤x ≤7},则A ∩B ={x |1≤x ≤4};∁U A ={x |x <1或x >7},∁U B ={x |x <-2或x >4},(∁U A )∩(∁U B )={x |x <-2或x >7}.(2)∵x ∈A 是x ∈B 成立的充分不必要条件,∴A B .①若A =∅,则a -1>2a +3,解得a <-4;②若A ≠∅,由A B ,得⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤2a +3,a -1≥-2,2a +3≤4,且a -1≥-2与2a +3≤4不同时取等号; 解得-1≤a ≤12.综上:a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a <-4或-1≤a ≤12.。
2020年高中数学必修第一册知识点总结系列第1章(一点一例一巩固)
第1页 高一数学一点一例一巩固必修第一册知识点精编(一点一例一巩固)第一章 集合与常用逻辑用语(第一单元)知识点1 集合的含义及表示例1、(集合的互异性){}=1,2,3A ,{}=4,5B {}M=,,x x a b a A b B =+∈∈集合, 则M 中元素的个数为 ( ).A 3 .B 4 .C 5 .D 6 解析:当4b =时,a b +的可能值为5,6,7;当5b =时,a b +的可能值为6,7,8 所以{}M=5,6,7,8x ,故选B例2、(多选)(集合的表示)方程组31x y x y +=⎧⎨-=-⎩的解集可以表示为( ).A 3(,)1x y x y x y ⎧⎫+=⎧⎪⎪⎨⎨⎬-=-⎩⎪⎪⎩⎭ .B 1(,)2x x y y ⎧⎫=⎧⎪⎪⎨⎨⎬=⎩⎪⎪⎩⎭.C {}(1,2).D {}(,)1,2x y x y == 解析:1x = 与2y =关系是同时成立或1x =且2y =,所以A,B 选项对,C 选项是列举法也正确。
故选A,B,C例3、(集合与元素的关系)集合{}=,,A x R x a a Z b Z ∈=+∈∈,则元素____x A =解析:x ==,不符合A中元素的特征,所以x A =知识点1巩固练习1、(集合的互异性)方程2280x x +-=和方程2120x x +-=的所有实数根组成的集合为M,则M 中的元素个数为( ).A 1 .B 2 .C 3 .D 42、(集合的表示)集合5793,,234⎧⎫⋅⋅⋅⎨⎬⎩⎭,,用描述法表示为( ).A 21,2nn x x n N *⎧+⎫=∈⎨⎬⎩⎭ .B 23,n x x n N n *⎧+⎫=∈⎨⎬⎩⎭.C 21,n x x n N n *⎧-⎫=∈⎨⎬⎩⎭ .D 21,n x x n N n *⎧+⎫=∈⎨⎬⎩⎭3、(集合的表示)已知,x y 均为非零实数,则集合M=x y xy m m x y xy ⎧⎫⎪⎪=++⎨⎬⎪⎪⎩⎭用列举法可表示为M=__.4、已知集合{}2=420,A x ax x x R -+=∈,若集合A 中只有一个元素,则a 的值为________.知识点一巩固练习参考答案1、C2、D3、{}=31A ,-4、0,2第2页 高一数学一点一例一巩固知识点2 集合间的基本关系例1、(子集)集合{}=1,0,12A -,,A 的子集中含有元素0的子集共有( ).A 6 .B 8 .C 12 .D 16解析:可以列举{}0,{}01-,,{}0,1,{}0,2,{}0,11-,,{}0,12,,{}0,12-,,{}1,0,12-, 或用公式只需找出由-1,1,2三个集合的所有子集,32=8,然后把0再加进去就行了. 例2、(相等)设集合{}=1,,A a b ,且{}2=,,B a a ab ,则20102010a b +=_______.解析:若 =1a ,显然不符合集合的互异性要求;若2=11a a ⇒=-,此时0b b b =-⇒=,20102010ab +=1;若23=111ab a b a a ⇒=⇒=⇒=,不和题意.例3、(由子集关系求参数)集合{}=11A x x -≤≤,{}=121B x a x a -≤≤-,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( ).A {}1a a ≤ .B {}1a a < .C {}01a a ≤≤ .D {}01a a <<解析:若=B φ,则2110a a a -<-⇒<;若B φ≠,则2110110012111a a a a a a a a -≥-≥⎧⎧⎪⎪-≥-⇒≥⇒≤≤⎨⎨⎪⎪-≤≤⎩⎩综上,{}01a a ≤≤,选C知识点2巩固练习1、(子集)已知集合1M=,6x x m m Z ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭,1N=,23n x x n Z ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭,1P=,26p x x p Z ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭则M,N,P 的关系为_____________.2、(相等,由集合关系求参数)已知集合{}M=-25x x ≤≤,{}N=621x m x m -≤≤-,若M=N ,则实数m 的取值集合为______________. 若M N ⊆,则实数m 的取值集合为______________.知识点2巩固练习参考答案 1、M N P ⊂= 2、φ;{}3m 4m ≤≤第3页 高一数学一点一例一巩固知识点3 并集、交集 例1、(并集)满足{}{}1,31,3,5A =的集合A 可能有_________________________.解析:A 中至少含5,所以用列举法得{}{}{}{}=55,15,35,1,3A ,,,例2、(交集)已知集合{}2,1,0,2,3A =--,{}21,B y y x x A ==-∈,则AB 中元素的个数是( ).A 2 .B 3 .C 4 .D 5解析:因为{}3,0B =,-1,8,所以AB 中元素的个数是3,故选B例3、(由交集求参数)集合{}=24A x x ≤≤,{}=3B x a x a <<,若=B A φ,则实数a 的取值范围是__________.解析:若=B φ时,30a a a ≥⇒≤,满足要求;若=30B a a a φ⇒>⇒>时,4a ≥或32a ≤,即4a ≥或203a <≤,综上得实数a 的取值范围,23a ≤或4a ≥.知识点3巩固练习1、(多选)(交集并集)已知集合1M=,44k x x k Z ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭,集合1N=,84k x x k Z ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭,则 .A M N ≠⊂ .B N M ≠⊂.C M N M = .D M N M =2、(由交集求参数)设集合{}=1,A x x a x R -<∈,{}B=15,x x x R <<∈.若=B A φ,则实数a 的取值范围是_____.3、(交集并集求参数)设集合{}2C=280x x x +-={}22=190A x x ax a -+-=,{}2=560B x x x -+=若=A B A B 时,则实数a 的值为_________.若A B φ≠⊂,且A C φ=则实数a 的值为____.知识点3巩固练习参考答案1、AD2、0a ≤ 或6a ≥3、5;-3.第4页 高一数学一点一例一巩固知识点4 补集例1(补集)若全集{}1,2,3,4U =,集合{}2M=430x x x -+=,{}2N=560x x x -+=,则C (MN)=U ( ).A {}4 .B {}1,2 .C {}1,24, .D {}1,3,4解析:{}M=1,3,{}N=2,3,所以{}C (MN)=1,2,4U例2(由补集求参数)已知全集为R,集合{}=26A x x <<,{}=44B x a x a -≤≤+,且A C B U ⊆,则实数a 的取值范围是__________.解析:由已知得显然B φ≠,{}C B=44U x x a x a <->+或,由A C B U ⊆得4642a a -≥+≤或,即102a a ≥≤-或知识点4巩固练习1、(多选)(补集)已知为全集,则下列说法正确的是( ).A 若A B φ=则()()U U C A C B U = .B 若A B φ=则A φ=或B φ= .C 若A B U =则()()U U C A C B φ=.D 若A B φ=则A B φ==2、(补集)已知集合{}=31A x x <->或{}=4B x x x a ≥>或,若()R AC B 中恰好含有2个整数,则a 的取值范围为( ).A 34a << .B 34a ≤< .C 34a <≤ .D 34a ≤≤3、(补集求参数值)设全集R ,已知集合{}2M=(3)0x x +≤,{}2N=60x x x +-=,记集合A=(C )R M N ,{}B=15,x a x a a R -≤≤-∈,若A B A =,,则实数,a 的取值范围为________.知识点4巩固练习参考答案 1、ACD 2、B 3、3a ≥第5页 高一数学一点一例一巩固第一单元方法汇总方法1数轴在集合运算中的运用例1、 已知集合{}A=11x x x >≤-或,{}B=23x x -≤<,则A B=_____.解析:把集合A 和B 表示在数轴上,得出A B ,即{}A B=2113x x x -≤≤-<<或方法2数形结合在集合中的运用例2、某班共有30人,其中15人喜欢篮球运动,10人喜欢乒乓球运动,8人对两项运动都不喜欢,则喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为_________. 解析:由右图得x=15+10-(30-8)=3 所以喜欢篮球不喜欢乒乓球的人15-3=12人 方法3分类讨论在集合中运用例3、已知U=R ,集合{}2A=20x x x --=,{}B=10x mx +=,B (C A)=U φ,则_____.m =解析:{}A=1,2-,当B=φ时,显然成立,此时0m = 当B φ≠时,有1112m m -=--=或,即112m =或-第一单元方法汇总练习1、已知集合{}M=12x x +≤,{}N=31x x x <-≥或,则=_____.M N2、已知{}A=,)3x y y x =+(,{}2B=x y y x x =-(,)则AB 中元素的个数为_________.3、已知集合{}2A=4260x x mx m -++=,{}B=0x x <,A B φ≠,则_____.m =第一单元方法汇总练习参考答案1、R2、23、1m ≤-8X。
新教材2023年高中数学 第1章 集合与常用逻辑用语 1
4.集合A中的元素y满足y∈N且y=-x2+1,若t∈A,则t的值为 __0_,__1__.
[解析] 因为y∈N且y=-x2+1,所以y=0或y=1. 即A中有两个元素0,1,又t∈A,所以t=0或1.
5.判断下列元素的全体是否组成集合,并说明理由: (1)与定点A,B等距离的点;(2)高中学生中的游泳能手. [解析] (1)与定点A,B等距离的点可以组成集合,因为这些点是确 定的. (2)高中学生中的游泳能手不能组成集合,因为组成它的元素是不确 定的.
长,那么△ABC一定不是
(D)
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.等腰三角形
[解析] 由集合中元素的互异性知a,b,c互不相等,故选D.
3.下列元素与集合的关系中,正确的是
A.-1∈N
B.0∉N*
(B )
C. 3∈Q
D.25∉R
[解析] 因为-1 是整数,不是自然数,所以 A 不正确;因为 0 不是 正整数,所以 B 正确;因为 3是无理数,不是有理数,所以 C 不正确; 因为25是实数,所以 D 不正确.
②③中的对象都是确定的、互异的,所以②③可以组成集合.填② ③.
[归纳提升] 1.判断一组对象能否构成集合的关键在于看是否有明 确的判断标准,使给定的对象是“确定无疑”的还是“模棱两可” 的.如果是“确定无疑”的,就可以构成集合;如果是“模棱两可” 的,就不能构成集合.
2.判断集合中的元素个数时,要注意相同的对象归入同一集合时 只能算作一个,即集合中的元素满足互异性.
练一练:下列元素与集合的关系判断正确的是__①__④___(填序号). ①0∈N;②π∈Q;③ 2∈Q;④-1∈Z;⑤ 2∉R. [解析] π, 2为无理数, 2为实数,故填①④.
高中数学 第一章 集合与常用逻辑用语 1.1 集合 1.1.1 集合及其表示方法 第2课时 集合的表
第2课时集合的表示方法必备知识·探新知基础知识1.列举法把集合中的元素__一一列举__出来(相邻元素之间用逗号分隔),并写在大括号内,以此来表示集合的方法.思考1:用列举法可以表示无限集吗?提示:可以.但构成集合的元素必须具有明显的规律,并且表示时要把元素间的规律呈现清楚,如正整数集N+可表示为{1,2,3,4,5,6,…}.2.描述法(1)特征性质:属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有这个性质,则性质p(x)称为集合A的一个特征性质.(2)特征性质描述法(简称为描述法):集合A可以用它的特征性质p(x)表示为__{x|p(x)}__.(3)集合__{x|p(x)}__中所有在另一个集合I中的元素组成的集合,可以表示为{x∈I|p(x)}.思考2:用列举法与描述法表示集合的区别是什么?提示:列举法描述法一般形式{a1,a2,a3,…,a n}{x∈I|p(x)}适用范围有限集或规律性较强的无限集有限集、无限集均可特点直观、明了抽象、概括3.区间及其表示(1)一般__区间__的表示.设a,b∈R,且a<b,规定如下:定义名称符号数轴表示{x|a≤x≤b}闭区间[a,b]{x|a<x<b}开区间(a,b)半开半{x|a≤x<b}[a,b)闭区间半开半(a,b]{x|a<x≤b}闭区间(2)特殊区间的表示.定义R{x|x≥a}{x|x>a}{x|x≤a}{x|x<a}符号(-∞,+∞)[a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a)思考3:区间与数集有何关系?提示:(1)联系:区间实际上是一类特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达形式;(2)区别:不连续的数集不能用区间表示,如整数集、自然数集等;(3)区间与区间之间可以用集合的运算符号连接起来,表示两个集合之间的运算.基础自测1.用列举法表示集合{x∈N*|x-3≤2}为( D )A.{0,1,2,3,4} B.{0,1,2,3,4,5}C.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}解析:集合{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}的元素为小于等于5的全部正整数,则{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}={1,2,3,4,5}.2.第一象限的点组成的集合可以表示为( C )A.{(x,y)|xy>0} B.{(x,y)|xy≥0}C.{(x,y)|x>0且y>0} D.{(x,y)|x>0或y>0}解析:第一象限的点的横坐标和纵坐标都大于0,所以第一象限的点组成的集合可以表示为{(x,y)|x>0且y>0}.3.能被2整除的正整数组成的集合,用描述法可表示为__{x|x=2n,n∈N*}__.4.下列集合:①{1,2,2};②R={全体实数};③{3,5};④不等式x-5>0的解集为{x-5>0}.其中,集合表示方法正确的是__③__(填序号).5.(1){x |-1≤x ≤2)}可用区间表示为__[-1,2]__; (2){x |1<x ≤3}可用区间表示为__(1,3]__; (3){x |x >2}可用区间表示为__(2,+∞)__; (4){x |x ≤-2}可用区间表示为__(-∞,-2]__.关键能力·攻重难类型 用列举法表示集合 ┃┃典例剖析__■典例1 用列举法表示下列集合:(1)36与60的公约数构成的集合;(2)方程(x -4)2(x -2)=0的根构成的集合;(3)一次函数y =x -1与y =-23x +43的图像的交点构成的集合.思路探究:(1)要明确公约数的含义;(2)注意4是重根;(3)要写成点集形式. 解析:(1)36与60的公约数有1,2,3,4,6,12,所求集合可表示为{1,2,3,4,6,12}. (2)方程(x -4)2(x -2)=0的根是4,2,所求集合可表示为{2,4}.(3)方程y =x -1与y =-23x +43可分别化为x -y =1与2x +3y =4,则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =1,2x +3y =4的解是⎩⎪⎨⎪⎧x =75,y =25,所求集合可表示为{(75,25)}.归纳提升:1.用列举法表示集合的三个步骤 (1)求出集合的元素.(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次. (3)用花括号括起来.2.在用列举法表示集合时的关注点(1)用列举法书写集合时,先应明确集合中的元素是什么.如本题(4)是点集,而非数集.集合的所有元素用有序数对表示,并用“{}”括起来,元素间用分隔号“,”.(2)元素不重复,元素无顺序,所以本题(1)中,{1,1,2}为错误表示.又如集合{1,2,3,4}与{2,1,4,3}表示同一集合.┃┃对点训练__■1.用列举法表示下列集合:(1)由所有小于10的既是奇数又是素数的自然数组成的集合. (2)式子|a |a +|b |b(a ≠0,b ≠0)的所有值组成的集合.解析:(1)满足条件的数有3,5,7,所以所求集合为{3,5,7}. (2)因为a ≠0,b ≠0,所以a 与b 可能同号也可能异号, 所以①当a >0,b >0时,|a |a +|b |b=2;②当a <0,b <0时,|a |a +|b |b=-2;③当a >0,b <0或a <0,b >0时,|a |a +|b |b=0.故所有的值组成的集合为{-2,0,2}. 类型 用描述法表示集合 ┃┃典例剖析__■典例2 用描述法表示以下集合:(1)所有不小于2,且不大于20的实数组成的集合; (2)平面直角坐标系内第二象限内的点组成的集合; (3)使y =2-xx有意义的实数x 组成的集合;(4)200以内的正奇数组成的集合; (5)方程x 2-5x -6=0的解组成的集合.思路探究:用描述法表示集合时,关键要先弄清元素的属性是什么,再给出其满足的性质,注意不要漏掉类似“x ∈N ”等条件.解析:(1)集合可表示为{x ∈R |2≤x ≤20}.(2)第二象限内的点(x ,y )满足x <0,且y >0,故集合可表示为{(x ,y )|x <0且y >0}.(3)要使该式有意义,需有⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0,x ≠0,解得x ≤2,且x ≠0.故此集合可表示为{x |x ≤2,且x ≠0}. (4){x |x =2k +1,x <200,k ∈N }. (5){x |x 2-5x -6=0}.归纳提升:用描述法表示集合应注意的问题1.写清楚该集合中的代表元素,即弄清代表元素是数、点还是其他形式. 2.准确说明集合中元素所满足的特征.3.所有描述的内容都要写在集合符号内,并且不能出现未被说明的符号.4.用于描述的语句力求简明、准确,多层描述时,应准确使用“且”“或”等表示描述语句之间的关系.┃┃对点训练__■ 2.给出下列说法:①在直角坐标平面内,第一、三象限内的点组成的集合为{(x ,y )|xy >0}; ②所有奇数组成的集合为{x |x =2n +1};③集合{(x ,y )|y =1-x }与{x |y =1-x }是同一集合. 其中正确的有( A ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:①正确;②不正确,应为{x |x =2n +1,n ∈Z };③不正确,{(x ,y )|y =1-x }表示的是点集,而{x |y =1-x }表示的为数集.类型 集合与方程的综合问题 ┃┃典例剖析__■典例3 (1)若集合A ={x ∈R |ax 2+2x +1=0,a ∈R }中只有一个元素,则a =( D )A .1B .2C .0D .0或1(2)设12∈{x |x 2-ax -52=0},则集合{x }x 2-192x -a =0}中所有元素之积为__92__.思路探究:(1)集合只有一个元素,即方程ax 2+2x +1=0只有一根;(2)先求出a 的值,再求元素之积.解析:(1)当a =0时,原方程变为2x +1=0, 此时x =-12,符合题意;当a ≠0时,方程ax 2+2x +1=0为一元二次方程,Δ=4-4a =0,即a =1,原方程的解为x =-1,符合题意.故当a =0或a =1时,原方程只有一个解, 此时A 中只有一个元素. (2)因为12∈{x |x 2-ax -52=0}.所以(12)2-12a -52=0,解得a =-92,当a =-92时,方程x 2-192x +92=0的判别式Δ=(-192)2-4×92=2894>0,由x 2-192x +92=0,解得x 1=12,x 2=9,所以{x |x 2-192x +92=0}={12,9},故集合{x |x 2-192x +92=0}的所有元素的积为12×9=92.归纳提升:集合与方程综合问题的解题策略(1)对于一些已知某个集合(此集合中涉及方程)中的元素个数,求参数的问题,常把集合的问题转化为方程的解的问题.如对于方程ax 2+bx +c =0,当a =0,b ≠0时,方程有一个解;当a ≠0时,若Δ=0,则方程有两个相等的实数根;若Δ<0,则方程无解;若Δ>0,则方程有两个不等的实数根.(2)集合与方程的综合问题,一般要求对方程中最高次项的系数的取值进行分类讨论,确定方程实数根的情况,进而求得结果.需特别注意判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.┃┃对点训练__■3.(1)已知集合A ={x |x 2-ax +b =0},若A ={2,3},求a ,b 的值.(2)若本例(1)中“只有一个元素”变为“至少有一个元素”,求a 的取值范围.解析:(1)由A ={2,3}知,方程x 2-ax +b =0的两根为2,3,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-2a +b =0,9-3a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =6.因此a =5,b =6.(2)A 中至少有一个元素,即A 中有一个或两个元素.由例题解析可知,当a =0或a =1时,A 中有一个元素;当A 中有两个元素时,Δ=4-4a >0,即a <1且a ≠0.所以A 中至少有一个元素时,a 的取值范围为(-∞,1].易混易错警示 对集合中的代表元素认识不到位┃┃典例剖析__■典例4 用列举法表示下列集合:(1)A ={y |y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N }; (2)B ={(x ,y )|y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N };(3)C ={方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1,的解}.错因探究:(1)本题容易忽略集合的代表元素是y ,习惯认为是x ,误认为A ={0,1,2}.(2)本题容易忽略代表元素,把点集误认为数集,导致错误答案B ={0,6,1,5,2}.(3)本题容易对“方程组的解为有序实数对”认识不到位,导致错误答案C ={1,2}.解析:(1)因为y =-x 2+6≤6,且x ∈N ,y ∈N , 所以当x =0,1,2时,y =6,5,2,符合题意, 所以用列举法表示为A ={2,5,6}.(2)(x ,y )满足条件y =-x 2+6,x ∈N ,y ∈N ,则有⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =6,⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =5,⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2,满足条件,所以用列举法表示为B ={(0,6),(1,5),(2,2)}.(3)方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1的解是有序实数对,其解的集合可以表示为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2,用列举法表示为{(1,2)}. 误区警示:当用描述法表示集合时,要注意其表达符号(花括号、竖线),竖线前表示代表元素,竖线后为元素的特征性质.看一个集合要先弄清其代表元素是什么,再弄清元素具有的特征性质是什么.学科核心素养 集合中的“新定义”问题 ┃┃典例剖析__■“新定义”型集合问题就是在已有的运算法则和运算律的基础上,结合已学的集合知识来求解的一种新型集合问题.由于“新定义”题目形式新颖,强调能力立意,突出对学生数学素养的考查,特别能够考查学生“后继学习”的能力,因此在近年来成为各类考试的热点.新定义可能以文字形式出现,也可能以数学符号或数学式子的形式出现,求解此类问题时,应充分利用题目中所给的信息,准确将其转化为已掌握的知识进行求解.典例5 定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B中所有元素之和为( D )A.0 B.2C.3 D.6分析:欲求A*B中所有元素之和,需先确定A*B中的元素,而要求A*B中的元素,需弄清A*B的含义.解析:∵A*B中的元素是A,B中各任取一元素相乘所得结果,∴只需把A中任意元素与B中任意元素相乘即可.∵1×0=0,1×2=2,2×0=0,2×2=4,∴A*B={0,2,4},∴所有元素之和为0+2+4=6.规律方法:(1)理解新定义.例如,本例中A*B中的元素是由A、B中任意两个元素相乘得来的.(2)运用新定义.例如,本例给出具体的A、B,求A*B.(3)不要被新符号迷惑.例如,本例中的新符号“*”,把它看成新定义的运算,就像“+”“-”“×”“÷”一样,用符号表示运算法则.课堂检测·固双基1.下列集合中,不同于另外三个集合的是( C )A.{x|x=2 019} B.{y|(y-2 019)2=0}C.{x=2 019} D.{2 019}解析:选项A,B,D中都只有一个元素“2019”,故它们都是相同的集合;而选项C中虽然只有一个元素,但元素是等式x=2 019,而不是实数 2 019,故此集合与其他三个集合不同.2.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是( D )A.{x|-3<x<11,x∈Q}B.{x|-3<x<11}C.{x|-3<x<11,x=2k,k∈N}D.{x|-3<x<11,x=2k,k∈Z}解析:选项A 表示的是所有大于-3且小于11的有理数;选项B 表示的是所有大于-3且小于11的实数;选项C 表示的集合中不含有-2这个偶数.3.用列举法表示集合⎩⎨⎧x ,y ⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =x 2y =-x 正确的是( B )A .(-1,1),(0,0)B .{(-1,1),(0,0)}C .{x =-1或0,y =1或0}D .{-1,0,1}解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =-x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1,所以已知集合可用列举法表示为{(-1,1),(0,0)}.4.若A ={2,3,4},B ={x |x =n -m ,m ,n ∈A ,m ≠n },则集合B 中的元素个数为__4__. 解析:当n =2,m =3时,n -m =-1; 当n =2,m =4时,n -m =-2; 当n =3,m =4时,n -m =-1; 当n =3,m =2时,n -m =1; 当n =4,m =2时,n -m =2; 当n =4,m =3时,n -m =1.所以集合B 中的元素共4个:-2,-1,1,2.5.用适当的方法表示下列集合,并指出它是有限集还是无限集. (1)由方程x 2+x -2=0的根组成的集合;(2)由直线y =-x +4上的横坐标和纵坐标都是自然数的点组成的集合; (3)不等式3x +4≥x 的解集.解析:(1)因为方程x 2+x -2=0的两根为x 1=-2,x 2=1,所以由方程x 2+x -2=0的根组成的集合为{-2,1}.有限集.(2)用描述法表示该集合为M ={(x ,y )|y =-x +4,x ∈N ,y ∈N },或用列举法表示该集合为{(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0)}.有限集.(3)由3x +4≥x 得2x ≥-4,所以x ≥-2,所以不等式3x +4≥x 的解集是[-2,+∞).无限集.。
高中数学第1章集合与常用逻辑用语1.1.1集合及其表示方法第2课时集合的表示方法新人教B版必修第一册
集合中的元素具有无序性、互异性,所以用列举法表示集合时 不必考虑元素的顺序,且元素不能重复,元素与元素之间要用 “,”隔开;用描述法表示集合时,要注意代表元素是什么,从而 理解集合的含义,区分两集合是不是相等的集合.
2.用描述法表示下列集合: (1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集; (2)二次函数y=x2-10图像上的所有点组成的集合.
在集合的表示方法中,经常利用核心素养中的逻辑推理,通过 对元素个数与特性的验证分析,探索参数的取值范围.
3.若集合A={x|ax2+ax+1=0,x∈R}不含有任何元素,则实
数a的取值范围是________.
[0,4) [当a=0时,原方程可化为1=0,显然方程无解,当a≠0
时,一元二次方程ax2+ax+1=0无实数解,则需Δ=a2-4a<0,即
[解] (1)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2= 0,解得x=2,y=-3.
所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}. (2)“二次函数y=x2-10图像上的所有点”用描述法表示为 {(x,y)|y=x2-10}.
集合的表示法的应用 角度一 方程、不等式问题 【例 3】 若集合 A={x|ax2+ax-1=0}只有一个元素,则 a= () A. -4 B. 0 C. 4 D. 0 或-4 A [依题意,得关于 x 的方程 ax2+ax-1=0 只有一个实根,所 以aΔ≠=00,, 即aa≠ 2+04,a=0, 解得 a=-4,选 A.]
合作探究 提素养
用列举法表示集合
【例 1】 (1)若集合 A={(1,2),(3,4)},则集合 A 中元素的个数
是( )
A.1
B.2
C.3
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2020-2021学年高一数学晚练(一)
命题人:范修团 时间:45分钟 满分:80分
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列各项中,能组成集合的是( )
A .高一(3)班的好学生
B .嘉兴市所有的老人
C .不等于0的实数
D .我国著名的数学家
2.已知集合P ={|14}<<x x ,{}23Q x =<<,则P ∩Q =( )
A . {|12}x x <≤
B . {|23}x x <<
C . {|34}x x ≤<
D . {|14}<<x x
3.设A 、B 是非空数集,定义:A ⊕B={b a +|a ∈A ,b ∈B},若A={1,2,3},B={4,5,6},则集合A ⊕B 的元素个数为( )
A .4
B .5
C .6
D .7
4.已知集合{}2|340A x x x =--<,[]{}()(2)0B x x m x m =--+>,若A B =R ,则实数m 的
取值范围是( )
A .1m -<
B .2m <
C .12m -<<
D .12m -≤≤
5.已知集合2{|10}A x x =++=,若A
=∅R ,则实数m 的取值范围是( ) A .4m <
B .4m >
C .04m <<
D .04m ≤<
6.已知集合{}|25A x x =-≤≤,{}|121B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥ B .23m ≤≤ C .2m ≥ D .3m ≤
7.已知R b R a ∈∈,,若集合{}2,
,1,0,b a a a b a ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .2- B .1-
C .1
D .2 8.已知集合{,,}{0,1,2}a b c =,且若下列三个关系:①2a ≠;②2b =;③0c ≠,有且只有一个正确,则10010a b c ++=( )
A .12
B .21
C .102
D .201
9.已知集合*{(,)|,,}A x y x y N y x =∈≥,{(,)|8}B x y x y =+=,则A B 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .6
10.集合M 中的元素都是正整数,且若M a ∈,则M a ∈-6,则所有满足条件的集合M 共有( ) A .6个
B .7个
C .8个
D .9个 11.设集合1|,24k M x x k Z ⎧⎫==
+∈⎨⎬⎩⎭,1|,42k N x x k Z ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,则( ) A .M N B .M ⊆N C .N ⊆M D .M N ⋂=∅ 12.已知集合{}2,A x x a a ==∈Z ,{}21,B x x b b ==+∈Z ,{}41,C x x c c ==+∈Z ,若B n A m ∈∈,,则有( )
A .A n m ∈+
B .B n m ∈+
C .C n m ∈+
D .C n m B n m A n m ∉+∉+∉+,,
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.集合{}
2|40A x x =-=的子集个数是___________. 14.已知{}25A x x =-≤≤,{}121B x k x k =-≤≤+,若A B =∅,则实数k 的取值范围为________.
15.设全集U 是实数集R ,{}22M x x x =<->或,{}
13N x x =<<,图中阴影部分表示的集合是___.
16.设集合{}1,2,3,4,5,6A =,{}4,5,6,7B =,则满足S A ⊆且S B ⋂≠∅的集合S 有________个.
答案:1-10:CBBCDD BDCBBB 13.4 14.623>-
<x x 或 15.{}21≤<x x 16.56。