第一篇 集合与常用逻辑用语:第1讲 集合的概念与运算
第一讲 集合的概念和运算
。
解析:对于新定义题,关键是读懂题目, 弄清概念的含义,准确运用。 ∵n=4, ∴ Sn {1, 2,3, 4}, ,则X可取 ,{1}, {2}, {3},
{4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4}, {3,4}, {2,4}, {1,2,3}, {1,2,4}, {1,3,4}, {2,3,4}.不是偶子集有{1},
A B 0,1,2,4,16
则a的值为( A. 0 答案:D. B. 1
) C. 2 D. 4
a4 解析:抓住并集中的元素,由此知 a 2 16 2
a 4 或 ,∴选D。 a 16
变式题:含有三个实数的集合可表示为{a,b,lg(ab)},也可 表示为{|a|,b,0},则 a 2015 b2015 的值等于 。
7.特别提醒的几点:
①.注意区分几种常见集合
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.
集合 {x|f(x)=0} {x|f(x)>0} {x|y=f(x)} {y|y=f(x)} {(x,y)|y=f(x)}
集合的意义 方程f(x)=0的解源自 不等式f(x)>0的解集 函数y=f(x)的定义域 函数y=f(x)的值域 函数y=f(x)图象上的点集
⑶
无序性
。
5.集合中元素和集合、集合与集合的关系: ⑴元素和集合的关系:若元素a 是集合A的元素, A”。 记作:a A ,否则“a
⑵集合与集合的关系:包含和不包含关系。包含关系又 分为真包含和相等关系。符号为“ ”,“=”, ”,“ “ ”,“ ” .
特别提醒:规定空集是 空集是
高考数学一轮复习 1.1 集合的概念与运算
2.如果集合 A 中含有 n 个元素,则集合 A 有 2n 个子集,2n-1 个真子集. 3.正确理解交、并、补集的含义是解决集合的运算问题的关键.数轴和 Venn 图是进行集合交、并、补运算的有力工具.
12
核心考点
(4)空集: 不含任何元素的集合
叫做空集,记作: ⌀
.
规定:空集是 任何集合的子集 .
4
知识梳理
双击自测
知识梳理
-5-
3.集合的基本运算
并集
符号 表示
A∪B
图形 表示
交集 A∩B
补集
设全集为 U,集合 A 的 补集∁UA
含义
A∪
B={x|x∈A,或 x∈B}
A∩B={x|x∈A,且 x∈B}
∁UA={x|x∈U,且 x∉ A}
-13-
考点一
考点二
考点三
考点一集合的基本概念
1.设集合 A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则 M 中元素的
个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
关闭
由题意知 x=a+b,a∈A,b∈B,则 x 的可能取值为 5,6,7,8.因此,集合 M 共有 4 个元素.故选 B.
关闭
B
13 解析 答案
核心考点
-14-
考点一
考点二
考点三
2.若集合 A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则 a=( )
(6)设全集为 R,函数 y= 1-������2的定义域为 M,则∁RM={x|x>1,或 x<1}.( )
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。
高考数学总复习 第一章 第一节集合的概念与运算课件 理
第十七页,共35页。
考点(kǎo 集合(jíhé)的基本关系及空集的妙用 diǎn)三
【例3】 设集合A={x|x2-3x-10≤0},B={x|m+1≤x≤2m -1},若B⊆A,求实数(shìshù)m的取值范围.
思路点拨:考查集合间的包含、相等关系,关键搞清A,B两 集合谁是谁的子集.若B⊆A,说明B是A的子集,即集合B中元素 都在集合A中,注意B是∅的情况;同样若A⊆B,说明A是B的子集, 此时注意B是不是∅;若A=B,说明两集合元素完全相同.
A.A=B B.B=C C.C=E D.B=E
思路点拨:要注意分辨各集合的代表元素是什么,如果性质 相同,但代表元素不同,则它们所表示的集合也是不一样的.因此 对于集合问题(wèntí),要首先确定它属于哪类集合(数集、点集或某 类图形).
第十五页,共35页。
解析:集合 A 是用列举法表示,它只含有一个元 素,即函数 y=x2+2,集合 B,C,E 中的元素都是数, 即这三个集合都是数集,集合 B 表示的是函数 y=x2 +2 的值域2,+∞,集合 C 表示的是函数 y=x2+2 的 定 义 域 R, 集 合 E 是不 等 式 x - 2≥0 的 解集 2,+∞,集合 D 的元素则是平面上的点,此集合是 函数 y=x2+2 的图象上所有点所组成的集合.故只有 B=E.故选 D.
第七页,共35页。
2.并集. (1)定义: 由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合,称 为(chēnɡ w集éi)合__(_j_íh_é_)_A_与__集__合__(_j_íh的é)并B集,记作___A__∪__B_____(读作 “A并B”).即 A∪B={ x|x∈A,或x∈B}. (2)性质:
【高考数学导学案】第01讲 集合的概念与运算(解析版)
第一章集合与常用逻辑用语第1讲集合的概念与运算1.集合与元素(1)集合元素的三个特征: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关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*(或N+)Z Q R [注意]N为自然数集(即非负整数集),包含0,而N*和N+的含义是一样的,表示正整数集,不包含0.2.集合间的基本关系表示关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中所有元素都在集合B中(即若x∈A,则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在集合A中A B (或B A)集合相等集合A,B中元素相同A=B3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集图形语言符号语言A∪B={x|x∈A或x∈B}A∩B={x|x∈A且x∈B}∁U A={x|x∈U且x∉A} 知识梳理考点探究考点1 集合的含义及表示【例1】设集合A ={x ∈Z ||x |≤2},B ={y |y =x 2+1,x ∈A },则B 中的元素有( ) A .5个 B .4个 C .3个D .无数个【解析】依题意有A ={-2,-1,0,1,2},代入y =x 2+1得到B ={1,2,5},故B 中有3个元素.【例2】设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2【解析】因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,则ba =-1,所以a =-1,b =1.所以b -a =2.【例3】(多选)已知集合{x |mx 2-2x +1=0}={n },则m +n 的值可能为( ) A .0 B .12C .1D .2【解析】因为集合{x |mx 2-2x +1=0}={n },所以⎩⎪⎨⎪⎧m =0,-2n +1=0或⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0,Δ=4-4m =0,n =--22m ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =0,n =12或⎩⎨⎧m =1,n =1,所以m +n =12或m +n =2.故选BD.【例4】已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 【解析】由题意得m +2=3或2m 2+m =3, 则m =1或m =-32.当m =1时,m +2=3且2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意; 当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,符合题意,故m =-32.【答案】-32【名师点拨】与集合中元素有关问题的求解策略考点2 集合间的基本关系【例】(1)(2021·八省联考)已知M ,N 均为R 的子集,且∁R M ⊆N ,则M ∪(∁R N )=( ) A .∅ B .M C .ND .R(2)已知集合A ={x |y =4-x 2},B ={x |a ≤x ≤a +1},若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-3]∪[2,+∞)B .[-1,2]C .[-2,1]D .[2,+∞)【解析】 (1)因为M ,N 均为R 的子集,且∁R M ⊆N ,所以N =∁R M ,所以M ∪(∁R N )=M .故选B.(2)集合A ={x |y =4-x 2}={x |-2≤x ≤2},因为B ⊆A ,所以有⎩⎨⎧a ≥-2,a +1≤2,所以-2≤a ≤1.【答案】 (1)B (2)C【名师点拨】题目中若有条件B ⊆A ,则应分B =∅和B ≠∅两种情况进行讨论. 【变式训练】1.(多选)已知集合M ={x |x <2},N ={x |x 2-x <0},则下列正确的是( )A .M ∪N =RB .N ⊆MC .N ∪∁R M =RD .M ∩N =N【解析】因为N ={x |x 2-x <0}={x |0<x <1},则N ⊆M ,故BD 正确. 2.已知集合A ={x |-1≤x ≤3,x ∈N *},则集合A 的真子集的个数为( ) A .7 B .8 C .15D .16【解析】方法一:A ={x |-1≤x ≤3,x ∈N *}={1,2,3},其真子集有:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共7个.方法二:因为集合A 中有3个元素,所以其真子集的个数为23-1=7(个).3.已知集合M ={x |x -a =0},N ={x |ax -1=0},若M ∩N =N ,则实数a 的值是________. 【解析】由题易得M ={a }.因为M ∩N =N ,所以N⊆M,所以N=∅或N=M,所以a=0或a=±1.考点3 集合间的基本运算角度一集合的运算【例】(1)(2020·高考全国卷Ⅱ)已知集合U={-2,-1,0,1,2,3},A={-1,0,1},B={1,2},则∁U(A∪B)=()A.{-2,3} B.{-2,2,3}C.{-2,-1,0,3} D.{-2,-1,0,2,3}(2)(多选)已知全集U=R,集合M={x|-3≤x<4},N={x|x2-2x-8≤0},则()A.M∪N={x|-3≤x<4}B.M∩N={x|-2≤x<4}C.(∁U M)∪N=(-∞,-3)∪[-2,+∞)D.M∩(∁U N)=(-3,-2)【解析】(1)方法一:由题意,得A∪B={-1,0,1,2},所以∁U(A∪B)={-2,3},故选A.方法二:因为2∈B,所以2∈A∪B,所以2∉∁U(A∪B),故排除B,D;又0∈A,所以0∈A∪B,所以0∉∁U(A∪B),故排除C,故选A.(2)由x2-2x-8≤0,得-2≤x≤4,所以N={x|-2≤x≤4},则M∪N={x|-3≤x≤4},A错误;M∩N={x|-2≤x<4},B正确;由于∁U M=(-∞,-3)∪[4,+∞),故(∁U M)∪N =(-∞,-3)∪[-2,+∞),C正确;由于∁U N=(-∞,-2)∪(4,+∞),故M∩(∁U N)=[-3,-2),D错误.故选BC.【答案】(1)A(2)BC角度二利用集合的运算求参数【例】(1)(2020·高考全国卷Ⅰ)设集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|-2≤x≤1},则a=()A.-4 B.-2C.2 D.4(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为()A.0 B.1C.2 D.4【解析】 (1)方法一:易知A ={x |-2≤x ≤2},B ={x |x ≤-a2},因为A ∩B ={x |-2≤x ≤1},所以-a2=1,解得a =-2.故选B.方法二:由题意得A ={x |-2≤x ≤2}.若a =-4,则B ={x |x ≤2},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤2},不满足题意,排除A ;若a =-2,则B ={x |x ≤1},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤1},满足题意;若a =2,则B ={x |x ≤-1},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤-1},不满足题意,排除C ;若a =4,则B ={x |x ≤-2},又A ={x |-2≤x ≤2},所以A ∩B ={x |x =-2},不满足题意.故选B.(2)根据集合并集的概念,可知{a ,a 2}={4,16},故a =4. 【答案】 (1)B (2)D【名师点拨】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.【变式训练】 1.(2020·高考全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈N *,y ≥x },B ={(x ,y )|x +y =8},则A ∩B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .6【解析】由题意得,A ∩B ={(1,7),(2,6),(3,5),(4,4)},所以A ∩B 中元素的个数为4,选C.2.(2021·四省八校第二次质量检测)若全集U =R ,集合A =(-∞,-1)∪(4,+∞),B ={x ||x |≤2},则如图阴影部分所示的集合为( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤2或x ≥4}C .{x |-2≤x ≤-1}D .{x |-1≤x ≤2}【解析】∁U A ={x |-1≤x ≤4},B ={x |-2≤x ≤2},记所求阴影部分所表示的集合为C ,则C =(∁U A )∩B ={x |-1≤x ≤2}.3.(2021·武昌区高三调研)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】由x 2-x -2<0得-1<x <2,即A ={x |-1<x <2}.因为B ={x |a -2<x <a },A ∩B ={x |-1<x <0},所以a =0,所以B ={x |-2<x <0},所以A ∪B =(-2,2),故选D.考点4 集合中的新定义问题【例】(1)定义集合的商集运算为A B ={x |x =mn ,m ∈A ,n ∈B }.已知集合A ={2,4,6},B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k 2-1,k ∈A ,则集合BA ∪B 中的元素个数为( ) A .6 B .7C .8D .9(2)(多选)设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a ,b ∈P ,都有a +b ,a -b ,ab ,ab∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,下列命题中正确的是( ) A .数域必含有0,1两个数 B .整数集是数域C .若有理数集Q ⊆M ,则数集M 必为数域D .数域必为无限集【解析】 (1)由题意知,B ={0,1,2},B A ={0,12,14,16,1,13},则B A ∪B ={0,12,14,16,1,13,2},共有7个元素,故选B. (2)当a =b 时,a -b =0,a b =1∈P ,故可知A 正确;当a =1,b =2时,12∉Z 不满足条件,故可知B 不正确;当M 比Q 多一个元素i 时,则会出现1+i ∉M ,所以它也不是一个数域,故可知C 不正确;根据数域的性质易得数域有无限多个元素,必为无限集,故可知D 正确. 【答案】 (1)B (2)AD【变式训练】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 .7D .31【解析】因为x ∈A ,且1x ∈A ,所以-1∈A ,2∈A 且12∈A ,所以集合M 的非空子集中具有伙伴关系的集合有{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2,共3个.故选B.2.设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.【解析】由已知A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0}, 又由新定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }, 结合数轴得A ⊗B ={0}∪[2,+∞).。
精品高中数学专题:集合与常用逻辑用语、不等式、函数
专题二集合与常用逻辑用语、不等式、函数与导数第一讲集合与常用逻辑用语1.集合的概念、运算(1)集合元素的三个特性:确定性、互异性、无序性,是判断某些对象能否构成一个集合或判断两集合是否相等的依据.(2)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.(3)集合间的关系:子集、真子集、空集、集合相等,在集合间的运算中要注意空集的情形.(4)重要结论A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔B⊆A.2.命题(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)含有量词的命题的否定:∀x∈M,p(x)的否定是∃x∈M,綈p(x);∃x∈M,p(x)的否定是∀x∈M,綈p(x).3.充要条件从逻辑观点看从集合观点看p是q的充分不必要条件(p⇒q,q⇒p)A Bp是q的必要不充分条件(q⇒p,p⇒q)B Ap是q的充要条件(p⇔q)A=Bp是q的既不充分也不必要条件(p⇒q,q⇒p)A与B互不包含1.(2013·辽宁)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B等于() A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2]答案 D解析A={x|1<x<4},B={x|x≤2},∴A∩B={x|1<x≤2}.2.(2013·北京)“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”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答案 A解析 当φ=π时,y =sin(2x +φ)=-sin 2x 过原点.当曲线过原点时,φ=k π,k ∈Z ,不一定有φ=π.∴“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过原点”的充分不必要条件.3. (2013·四川)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∈B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B答案 D解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为∃x ∈A,2x ∉B ,选D. 4. (2013·天津)已知下列三个命题:①若一个球的半径缩小到原来的12,则其体积缩小到原来的18;②若两组数据的平均数相等,则它们的标准差也相等; ③直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=12相切.其中真命题的序号是( )A .①②③B .①②C .①③D .②③答案 C解析 对于命题①,设球的半径为R ,则43π⎝⎛⎭⎫R 23=18·43πR 3,故体积缩小到原来的18,命题正确;对于命题②,若两组数据的平均数相同,则它们的标准差不一定相同,例如数据1,3,5和3,3,3的平均数相同,但标准差不同,命题不正确;对于命题③,圆x 2+y 2=12的圆心(0,0)到直线x +y +1=0的距离d =12=22,等于圆的半径,所以直线与圆相切,命题正确.5. (2013·四川)设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P 为点P 1,P 2,…,P n 的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点A 、B 的中位点.现有下列命题: ①若三个点A ,B ,C 共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①④解析∵|CA|+|CB|≥|AB|,当且仅当点C在线段AB上等号成立,即三个点A,B,C,∴点C在线段AB上,∴点C是A,B,C的中位点,故①是真命题.如图(1),在Rt△ABC中,∠C=90°,P是AB的中点,CH⊥AB,点P,H不重合,则|PC|>|HC|.又|HA|+|HB|=|P A|+|PB|=|AB|,∴|HA|+|HB|+|HC|<|P A|+|PB|+|PC|,∴点P不是点A,B,C的中位点,故②是假命题.如图(2),A,B,C,D是数轴上的四个点,若P点在线段BC上,则|P A|+|PB|+|PC|+|PD|=|AD|+|BC|,由中位点的定义及①可知,点P是点A,B,C,D的中位点.显然点P 有无数个,故③是假命题.如图(3),由①可知,若点P是点A,C的中位点,则点P在线段AC上,若点P是点B,D的中位点,则点P在线段BD上,∴若点P是点A,B,C,D的中位点,则P是AC,BD的交点,∴梯形对角线的交点是梯形四个顶点的唯一中位点,故④是真命题.题型一集合的概念与运算问题例1(1)(2012·湖北)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.1 B.2 C.3 D.4(2)定义A-B={x|x∈A且x∉B},若M={1,2,3,4,5},N={2,3,6},则N-M等于()A.M B.N C.{1,4,5} D.{6}审题破题(1)先对集合A、B进行化简,注意B中元素的性质,然后根据子集的定义列举全部适合条件的集合C即可.(2)透彻理解A-B的定义是解答本题的关键,要和补集区别开来.答案(1)D(2)D解析(1)由x2-3x+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)N -M ={x |x ∈N 且x ∉M }. ∵2∈N 且2∈M ,∴2∉N -M ; 3∈N 且3∈M ,∴3∉N -M ; 6∈N 且6∉M ,∴6∈N -M . ∴故N -M ={6}.反思归纳 (1)解答集合间关系与运算问题的一般步骤:先正确理解各个集合的含义,认清集合元素的属性;再依据元素的不同属性采用不同的方法对集合进行化简求解. (2)两点提醒:①要注意集合中元素的互异性;②当B ⊆A 时,应注意讨论B 是否为∅.变式训练1 (2013·玉溪毕业班复习检测)若集合S ={x |log 2(x +1)>0},T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2-x 2+x <0,则S ∩T 等于( )A .(-1,2)B .(0,2)C .(-1,+∞)D .(2,+∞)答案 D解析 S ={x |x +1>1}={x |x >0}, T ={x |x >2或x <-2}. ∴S ∩T ={x |x >2}. 题型二 命题的真假与否定问题 例2 下列叙述正确的个数是( )①l 为直线,α、β为两个不重合的平面,若l ⊥β,α⊥β,则l ∥α;②若命题p :∃x 0∈R ,x 20-x 0+1≤0,则綈p :∀x ∈R ,x 2-x +1>0;③在△ABC 中,“∠A =60°”是“cos A =12”的充要条件;④若向量a ,b 满足a ·b <0,则a 与b 的夹角为钝角. A .1 B .2 C .3 D .4审题破题 判定叙述是否正确,对命题首先要分清命题的条件与结论,再结合涉及知识进行判定;对含量词的命题的否定,要改变其中的量词和判断词. 答案 B解析 对于①,直线l 不一定在平面α外,错误;对于②,命题p 是特称命题,否定时要写成全称命题并改变判断词,正确;③注意到△ABC 中条件,正确;④a ·b <0可能〈a ,b 〉=π,错误.故叙述正确的个数为2. 反思归纳 (1)命题真假的判定方法:①一般命题p 的真假由涉及到的相关知识辨别;②四种命题的真假的判断根据:一个命题和它的逆否命题同真假,而与它的其他两个命题的真假无此规律;③形如p ∨q ,p ∧q ,綈p 命题的真假根据真值表判定.(2)区分命题的否定和否命题;含一个量词的命题的否定一定要改变量词. 变式训练2 给出下列命题:①∀x ∈R ,不等式x 2+2x >4x -3均成立; ②若log 2x +log x 2≥2,则x >1;③“若a >b >0且c <0,则c a >cb”的逆否命题;④若命题p :∀x ∈R ,x 2+1≥1,命题q :∃x ∈R ,x 2-x -1≤0,则命题p ∧綈q 是真命题.其中真命题只有( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④答案 A解析 ①中不等式可表示为(x -1)2+2>0,恒成立;②中不等式可变为log 2x +1log 2x≥2,得x >1;③中由a >b >0,得1a <1b,而c <0,所以原命题是真命题,则它的逆否命题也为真;④中綈q :∀x ∈R ,x 2-x -1>0,由于x 2-x -1=⎝⎛⎭⎫x -122-54,则存在x 值使x 2-x -1≤0,故綈q 为假命题,则p ∧綈q 为假命题. 题型三 充要条件的判断问题例3 (1)甲:x ≠2或y ≠3;乙:x +y ≠5,则( )A .甲是乙的充分不必要条件B .甲是乙的必要不充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件(2)设命题p :|4x -3|≤1;命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,12 B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ D .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ 审题破题 (1)利用逆否命题判别甲、乙的关系;(2)转化为两个集合间的包含关系,利用数轴解决. 答案 (1)B (2)A解析 (1)“甲⇒乙”,即“x ≠2或y ≠3”⇒“x +y ≠5”,其逆否命题为:“x +y =5”⇒“x =2且y =3”显然不正确.同理,可判断命题“乙⇒甲”为真命题.所以甲是乙的必要不充分条件.(2)綈p :|4x -3|>1;綈q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)>0,解得綈p :x >1或x <12;綈q :x >a +1或x <a .若綈p ⇐綈q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤12a +1>1或⎩⎪⎨⎪⎧a <12a +1≥1,即0≤a ≤12.反思归纳 (1)充要条件判断的三种方法:定义法、集合法、等价命题法;(2)判断充分、必要条件时应注意的问题:①要弄清先后顺序:“A 的充分不必要条件是B ”是指B 能推出A ,且A 不能推出B ;而“A 是B 的充分不必要条件”则是指A 能推出B ,且B 不能推出A ;②要善于举出反例:如果从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行时,可以通过举出恰当的反例来说明.变式训练3 (1)(2012·山东)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答案 A解析 由题意知函数f (x )=a x 在R 上是减函数等价于0<a <1,函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数等价于0<a <1或1<a <2,∴“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”的充分不必要条件. (2)设A ={x |xx -1<0},B ={x |0<x <m },若B 是A 成立的必要不充分条件,则m 的取值范围是( )A .m <1B .m ≤1C .m ≥1D .m >1答案 D解析 xx -1<0⇔0<x <1.由已知得,0<x <m ⇒0<x <1, 但0<x <1⇒0<x <m 成立. ∴m >1.典例 设非空集合S ={x |m ≤x ≤l }满足:当x ∈S 时,有x 2∈S .给出如下三个命题:①若m =1,则S ={1};②若m =-12,则14≤l ≤1;③若l =12,则-22≤m ≤0.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析 ①m =1时,l ≥m =1且x 2≥1, ∴l =1,故①正确.②m =-12时,m 2=14,故l ≥14.又l ≤1,∴②正确.③l =12时,m 2≤12且m ≤0,则-22≤m ≤0,∴③正确. 答案 D得分技巧 创新性试题中最常见的是以新定义的方式给出试题,这类试题要求在新的情境中使用已知的数学知识分析解决问题,解决这类试题的关键是透彻理解新定义,抓住新定义的本质,判断给出的各个结论,适当的时候可以通过反例推翻其中的结论. 阅卷老师提醒 在给出的几个命题中要求找出其中正确命题类的试题实际上就是一个多项选择题,解答这类试题时要对各个命题反复进行推敲,确定可能正确的要进行严格的证明,确定可能错误的要举出反例,这样才能有效避免答错试题.1. 已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若A ∩B =B ,则a 等于( )A .-12或1 B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0答案 D解析 依题意可得A ∩B =B ⇔B ⊆A . 因为集合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.2. (2013·浙江)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ= π2”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答案 B解析 φ=π2⇒f (x )=A cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=-A sin ωx 为奇函数,∴“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的必要条件.又f (x )=A cos(ωx +φ)是奇函数⇒f (0)=0⇒φ=π2+k π(k ∈Z )⇒φ=π2.∴“f (x )是奇函数”不是“φ=π2”的充分条件.3. (2012·辽宁)已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))·(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( )A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 答案 C解析 根据全称命题的否定是特称命题知. 綈p :∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0.4. 已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,-1] B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C解析 由P ={x |x 2≤1}得P ={x |-1≤x ≤1}. 由P ∪M =P 得M ⊆P .又M ={a },∴-1≤a ≤1. 5. 下列命题中错误的是( )A .命题“若x 2-5x +6=0,则x =2”的逆否命题是“若x ≠2,则x 2-5x +6≠0”B .若x ,y ∈R ,则“x =y ”是“xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22中等号成立”的充要条件 C .已知命题p 和q ,若p ∨q 为假命题,则命题p 与q 中必一真一假 D .对命题p :∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0,则綈p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0 答案 C解析 易知选项A ,B ,D 都正确;选项C 中,若p ∨q 为假命题,根据真值表,可知p ,q 必都为假,故C 错.专题限时规范训练一、选择题1. (2013·陕西)设全集为R ,函数f (x )=1-x 2的定义域为M ,则∁R M 为( )A .[-1,1]B .(-1,1)C .(-∞,-1]∪[1,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 答案 D解析 由题意得M =[-1,1],则∁R M =(-∞,-1)∪(1,+∞).2. (2013·山东)给定两个命题p ,q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 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答案 A解析 由题意知:綈p ⇐q ⇔(逆否命题)p ⇒綈q .3. (2012·湖南)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α ≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4答案 C解析 由命题与其逆否命题之间的关系可知,原命题的逆否命题是:若tan α≠1,则α≠π4.4. (2012·湖北)命题“∃x 0∈∁R Q ,x 30∈Q ”的否定是( )A .∃x 0D ∈∁R Q ,x 30∈QB .∃x 0∈∁R Q ,x 30D ∈C .∀xD ∈∁R Q ,x 3∈Q D .∀x ∈∁R Q ,x 3D ∈Q 答案 D解析 “∃”的否定是“∀”,x 3∈Q 的否定是x 3D ∈Q .命题“∃x 0∈∁R Q ,x 30∈Q ”的否定是“∀x ∈∁R Q ,x 3D ∈Q ”.5. 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答案 C解析 A ={x |x -2>0}={x |x >2}=(2,+∞),B ={x |x <0}=(-∞,0),∴A ∪B =(-∞,0)∪(2,+∞),C ={x |x (x -2)>0}={x |x <0或x >2}=(-∞,0)∪(2,+∞).A ∪B =C .∴“x ∈A ∪B ”是“x ∈C ”的充要条件. 6. 下列关于命题的说法中错误的是( )A .对于命题p :∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0,则綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0B .“x =1”是“x 2-3x +2=0”的充分不必要条件C .命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”D .若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题 答案 D解析 对于A ,命题綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0,因此选项A 正确.对于B ,由x =1可得x 2-3x +2=0;反过来,由x 2-3x +2=0不能得知x =1,此时x 的值可能是2,因此“x =1”是“x 2-3x +2=0”的充分不必要条件,选项B 正确.对于C ,原命题的逆否命题是:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”,因此选项C 正确.7. 已知p :2xx -1<1,q :(x -a )(x -3)>0,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .[1,3]C .[1,+∞)D .[3,+∞)答案 C解析 2xx -1-1<0⇒x +1x -1<0⇒(x -1)(x +1)<0⇒p :-1<x <1.当a ≥3时,q :x <3或x >a ;当a <3时,q :x <a 或x >3.綈p 是綈q 的必要不充分条件,即p 是q 的充分不必要条件,即p ⇒q 且q ⇒,从而可推出a 的取值范围是a ≥1. 8. 下列命题中是假命题的是( )A .存在α,β∈R ,使tan(α+β)=tan α+tan βB .对任意x >0,有lg 2x +lg x +1>0C .△ABC 中,A >B 的充要条件是sin A >sin BD .对任意φ∈R ,函数y =sin(2x +φ)都不是偶函数 答案 D解析 对于A ,当α=β=0时,tan(α+β)=0=tan α+tan β,因此选项A 是真命题;对于B ,注意到lg 2x +lg x +1=⎝⎛⎭⎫lg x +122+34≥34>0,因此选项B 是真命题;对于C ,在△ABC 中,由A >B ⇔a >b ⇔2R sin A >2R sin B ⇔sin A >sin B (其中R 是△ABC 的外接圆半径),因此选项C 是真命题;对于D ,注意到当φ=π2时,y =sin(2x +φ)=cos 2x 是偶函数,因此选项D 是假命题.综上所述,选D. 二、填空题9. 已知集合A ={x ∈R ||x -1|<2},Z 为整数集,则集合A ∩Z 中所有元素的和等于________.答案 3解析 A ={x ∈R ||x -1|<2}={x ∈R |-1<x <3}, 集合A 中包含的整数有0,1,2,故A ∩Z ={0,1,2}. 故A ∩Z 中所有元素之和为0+1+2=3.10.设集合M ={y |y -m ≤0},N ={y |y =2x -1,x ∈R },若M ∩N ≠∅,则实数m 的取值范围是________.答案 (-1,+∞)解析 M ={y |y ≤m },N ={y |y >-1},结合数轴易知m >-1.11. 已知命题p :“∀x ∈[1,2],12x 2-ln x -a ≥0”是真命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,12 解析 命题p :a ≤12x 2-ln x 在[1,2]上恒成立,令f (x )=12x 2-ln x ,f ′(x )=x -1x=(x -1)(x +1)x ,当1<x <2时,f ′(x )>0,∴f (x )min =f (1)=12,∴a ≤12. 12.给出下列命题:①“数列{a n }为等比数列”是“数列{a n a n +1}为等比数列”的充分不必要条件;②“a =2”是“函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上为增函数”的充要条件;③“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直”的充要条件; ④设a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,则“A =30°”是“B =60°”的必要不充分条件.其中真命题的序号是________.(写出所有真命题的序号)答案 ①④解析 对于①,当数列{a n }是等比数列时,易知数列{a n a n +1}是等比数列;但当数列 {a n a n +1}是等比数列时,数列{a n }未必是等比数列,如数列1,3,2,6,4,12,8显然不是等比数列,而相应的数列3,6,12,24,48,96是等比数列,因此①正确.对于②,当a ≤2时,函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上是增函数,因此②不正确.对于③,当m =3时,相应的两条直线垂直;反过来,当这两条直线垂直时,不一定能得出m =3,也可能得出m =0,因此③不正确.对于④,由题意,得b a =sin B sin A =3,当B =60°时,有sin A =12,注意到b >a ,故A =30°;但当A =30°时,有sin B =32,B =60°或B =120°,因此④正确. 三、解答题13.已知函数f (x )= 6x +1-1的定义域为集合A ,函数g (x )=lg(-x 2+2x +m )的定义域为集合B .(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.解 A ={x |-1<x ≤5},(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},∴A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)∵A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},故4是方程-x 2+2x +m =0的一个根,∴有-42+2×4+m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意.因此实数m 的值为8.14.设集合A ={x |-2-a <x <a ,a >0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p ∨q 为真命题,p ∧q为假命题,求a 的取值范围.解 由命题p :1∈A ,得⎩⎨⎧ -2-a <1,a >1.解得a >1. 由命题q :2∈A ,得⎩⎨⎧-2-a <2,a >2.解得a >2. 又∵p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,即p 真q 假或p 假q 真, 当p 真q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,a ≤2,即1<a ≤2, 当p 假q 真时,⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤1,a >2,无解. 故所求a 的取值范围为(1,2].。
高考数学总复习 第一篇 集合与常用逻辑用语 第1讲 集合的概念和运算课件 理
A.{5}
B.{4}
C.{1,2}
D.{3,5}
解 析 由 题 图 可 知 阴 影 部 分 为 集 合 (∁UA)∩B , ∵∁UA = {3,5,6},∴(∁UA)∩B={3,5}. 答案 D
4.(2012·杭州二中仿真考试)设全集U={x|x∈N*,x<6},集
合A={1,3},B={3,5},则∁U(A∪B)等于
( ).
A.1
B.2
C.3
D.4
解析 由题意知:A={1,2},B={1,2,3,4}.又A⊆C⊆B,
则集合C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
答案 D
3.(2012·皖南八校三模)设全集U={1,2,3,4,5,6},集合A= {1,2,4},B={3,4,5},则图中的阴影部分表示的集合为 ( ).
A.{1,4}
B.{1,5}
( ).
C.{2,5}
D.{2,4}
解 析 由 题 意 A∪B = {1,3}∪{3,5} = {1,3,5} . 又 U =
{1,2,3,4,5},所以∁U(A∪B)={2,4}. 答案 D
5 . (2012· 天 津 ) 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=________. 解析 A={x|-5<x<1},因为A∩B={x| -1<x<n},B= {x|(x-m)(x-2)<0},所以m=-1,n=1. 答案 -1 1
2.集合间的基本关系 (1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A ⊆ B(或B⊇A). (2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A). (3)空集:空集是任意一个集合的 子集 ,是任何非空集合 的 真子集 .即∅⊆A,∅ B(B≠∅). (4)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
高中数学高考第1讲 集合的概念与运算
第一章 集合与常用逻辑用语
20
(1)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.1
B.2
C.3
D.4
(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______.
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第一章 集合与常用逻辑用语
24
2.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.7
B.8
C.15
D.16
解析:选 A.法一:A={x|-1≤x≤3,x∈N*}={1,2,3},其真子集有:∅,{1},{2},
{3},{1,2},{1,3},{2,3}共 7 个.
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第一章 集合与常用逻辑用语
8
2.设集合 A={x|-2≤x≤2},Z 为整数集,则集合 A∩Z 中元素的个数是 ( )
A.3
B.4
C.5
D.6
解析:选 C.A 中包含的整数元素有-2,-1,0,1,2,共 5 个,所以 A∩Z 中的元
素个数为 5.
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第一章 集合与常用逻辑用语
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第一章 集合与常用逻辑用语
11
2.已知集合 A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2<x<4},则 A∩B=________,A∪B= ________,(∁RA)∪B=________. 解析:由已知得 A={x|1<x<3},B={x|2<x<4}, 所以 A∩B={x|2<x<3},A∪B={x|1<x<4},(∁RA)∪B={x|x≤1 或 x>2}. 答案:(2,3) (1,4) (-∞,1]∪(2,+∞)
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.。
1.1集合的概念与运算.pptx
间 的
子 集
集合 A 中任意一个元素均为集合 B 中的元素
基
本 为集合 B 中的元素,且集合 B 中至少有一个元素不是集合 A 中的元素
示关系 文字语言
空集 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
符号语 言 A=B A⊆ B
A⫋ B
第1讲 集合的概念与运算
A∪B=B∪A A∪A=A A∪⌀=⌀∪A=A 如果 A⊆ B,则 A∪B=B
A∪∁UA=U A∩∁UA=⌀ ∁U(∁UA)=A
第1讲 集合的概念与运算 要点梳理 考点自测
考纲解读 主主干干梳梳理理 考点层析
12345
1.已知集合 A={x∈N|- 3≤x≤ 3},则必有( )
A.-1∈A
B.0∈A
第1讲 集合的概念与运算
考纲解读 主干梳理
考点层析
考向1
考向2
考向2
考向4 易错辨析点拨
考向 1 集合的基本概念
【例 1】 (1)已知集合 A={0,1,2},则集合 B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数 是( )
A.1
B.3
C.5
D.9
(2)已知集合 A={m+2,2m2+m},若 3∈A,则 m 的值为
B=( )
A.[-2,-1]
B.[-1,2)
C.[-1,1]
D.[1,2)
解析:由已知,可得 A={x|x≥3 或 x≤-1},则 A∩B={x|-2≤x≤-1}=[-2,-1].故选
A.
答案:A
第1讲 集合的概念与运算 要点梳理 考点自测
考纲解读 主主干干梳梳理理 考点层析
12345
3.设集合 A={x|1≤x≤2},B={x|x≥a},若 A⊆ B,则 a 的取值范围是( )
高考数学《1.1集合与常用逻辑用语》
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解析 答案
第一章
1.1 集合的概念与运算
知识体系
知识梳理
核心考点
-13-
知识梳理 双基自测 自测点评
12345
5.(教材例题改编P8例5)设集合A={x|(x+1)·(x-2)<0},集合 B={x|1<x<3},则A∩B=( )
A.(-1,3) B.(-1,0) C.(1,2) D.(2,3)
A.{1,2,3} B.{1,2,4}
C.{1,3,4} D.{2,3,4}
解析 ∵A={1,4},B={2,4}, ∴A∩B={4}. 又U={x∈N*|x≤4}={1,2,3,4}, A∴∁U(A∩B)={1,2,3}
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解析 答案
第一章
1.1 集合的概念与运算
知识体系
知识梳理
核心考点
-12-
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2.集合间的基本关系
关系 自然语言
符号语言
集合 A 中所有元素都在 子集 集合 B 中(即若 x∈A,则 x A⊆B(或B⊇A)
∈B)
真子 集
相等
集合 A 是集合 B 的子集, 且集合 B 中至少有一个 元素不在集合 A 中
集合 A,B 中元素相同或 集合 A,B 互为子集
A⫋B(或B⫌A) A=B
-5-
Venn 图 或
第一章
1.1 集合的概念与运算
知识体系
知识梳理
核心考点
-6-
知识梳理 双基自测 自测点评
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3.集合的运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
图形
符号
A∪B
={x|x∈A或x∈B}
1.1集合与常用逻辑用语PPT课件
目难度中等偏下.
主干知识梳理
专题一 第1讲
1.集合的概念、关系与运算 (1)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性,求解含
本
讲 参数的集合问题时要根据互异性进行检验.
栏Hale Waihona Puke 目 (2)集合与集合之间的关系:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C,空集是
开
关 任何集合的子集,含有 n 个元素的集合的子集数为 2n,真 子集数为 2n-1,非空真子集数为 2n-2. (3)集合的运算:∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB),∁U(A∩B)= (∁UA)∪(∁UB),∁U(∁UA)=A.
讲 栏
(2)设全集 U=R,集合 P={x|y=ln(1+x)},集
目 开
合 Q={y|y=
x},则右图中的阴影部分表示的
关 集合为________.
热点分类突破
专题一 第1讲
解析 (1)x-y∈-2,-1,0,1,2,即 B 中元素有 5 个.
本 (2)由 1+x>0 得 x>-1,即 P={x|x>-1};Q={y|y≥0},
押题精练
专题一 第1讲
3.已知函数 f(x)=4sin2π4+x-2 3cos 2x-1,且给定条件 p: x<π4或 x>π2,x∈R.若条件 q:-2<f(x)-m<2.且綈 p 是 q 的
本 充分条件,求实数 m 的取值范围.
(2)结合图形与性质,从充要条件的判定方法入手. 解析 (1)命题的否命题是原命题的条件与结论分别否定后组
本 成的命题,
讲 栏
所以应填“a+b+c≠3,则 a2+b2+c2<3”.
目 开
(2)如图:x2+y2≥9 表示以原点为圆心,3 为半径
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课时集合的含义课件
[解] ∵-3∈A,∴—3=a—3 若 — 3=a—3,
或 — 3=2a—1,
则a=0,
此时集合A 中含有两个元素 — 3, — 1,符合题意;
若 — 3=2a—1, 则 a=—1,
此时集合A 中含有两个元素 — 4, — 3,符合题意.
综上所述,a=0 或 a=—1.
第一章 集合 常用逻辑用语
1.1 合 的 概 念
第 1 课 时 集合的含义
学
2. 掌 握 集 合 中
素与集 住常用数集的表示 点 、易混点)
核心素养
合概念的学习,逐步 抽象素养. 集合中元素的互异性
由
培养逻辑推理素养.
自主预
新
新知初探
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
个 集 合 .B项,方程x²—9=0 在实数范围 内的解,元素具有确定性、互异性、无序 性,能构成一个集合.C 项 ,√3的近似值 的全体,元素不具有确定性,不能构成一 个集合 .D 项,某校身高深过170厘米的同 学,同学身高具有确定性、互异性、无序 性,能构成一个集合.故选C.]
解析答案
4. 已知集合 A 含有两个元素a—3 和 2a—1, 若一3∈A, 试求实数a 的值.
(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.]
判断元素与集合关系的2种方法 (1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知 集合中是否出现即可.
提醒:解答此类问题易忽视互异性而产生增根的情形.
课 堂 小结 1.判断一组对象的全体能否构成集合的根据是元素的确定性,若考 查的对象是确定的,就能组成集合,否则不能组成集合. 2.集合中的元素具有三个特性,求解与集合有关的字母参数值(范围) 时,需借助集合中元素的互异性来检验所求参数是否符合要求. 3.解答含有字母的元素与集合之间关系的问题时,要有分类讨论的 意识.
第1讲集合的概念及运算
因为既参加数学竞赛又参加物理竞赛的 有12人,
所以card(D)=12-2=10. 同理,得card(E)=6-2=4,
card(F)=5-2=3. 又因为参加数学、物理、化学竞赛的人
数分别为21,17,10. 所以card(A)=21-2-10-4=5,
card(B)=17-2-10-3=2,
card(C)=10-3-2-4=1. 故需预定火车票的张数为 5+2+1+10+4+3+2=27.
解析
( 1 ) 因 为 z=xy , x∈{1,2} , y∈{0,2} , 故 xy=0,2,4 , 从 而 A*B={0,2,4} , 故 集 合A*B的所有元素之和为6.故选D.
(2)该班学生参加竞赛如图所示,集 合A、B、C、D、E、F、F中的任何 两个无公共元素,其中G表示三科都 参加的学生集合,card(G)=2.
分析
求m的取值范围,关键在于做好等价转换.
解析 A∩B≠
x2+mx-y+2=0 x-y+1=0(0≤x≤2)有解
方程x2+(m-1)x+1=0在[0,2]上有解.
令f(x)=x2+(m-1)x+1,则f(0)=1>0.
(ⅰ)若有一解,则f(2)=3+2m≤0,所以m≤
;
3 2
(ⅱ)若有两解,则 f(2)≥0
点评 本题是属于创新型的概念理解题.
准确理解A*B是解决本题的关键所在,并 且又考查了集合元素的互异性,因此要 准确理解集合的含义,明确题目所要解 决的问题,从而使问题得以解决.
备选题
已知集合A={(x,y)|x2+mx-y+2=0}, B={(x,y)|x-y+1=0,0≤x≤2}. 如果A∩B≠ ,求实数m的取值范围.
北师版高考总复习一轮文科数学精品课件 第1章 集合与常用逻辑用语 第1节 集合的概念与运算
)
B.[8,+∞)
C.(16,+∞) D.[16,+∞)
(2)(2022山东济南二模)已知集合A={1,2},B={2,4},C={z|z=xy,x∈A,y∈B},
则C中元素的个数为(
A.1
B.2
C.3
D.4
)
答案:(1)C (2)C
解析:(1)因为集合A中至少有3个元素,所以log2k>4,所以k>24=16,故选C.
A.{2,4}
B.{2,4,6}
C.{2,4,6,8}
D.{2,4,6,8,10}
(3)(2022北京,1)已知全集U={x|-3<x<3},集合A={x|-2<x≤1},则∁UA=(
A.(-2,1]
B.(-3,-2)∪[1,3)
C.[-2,1)
D.(-3,-2]∪(1,3)
)
)
答案:(1)A (2)A
则m的取值范围为(
)
A.(-6,+∞)
B.[-6,+∞)
C.(-∞,-6)
D.(-∞,-6]
答案:(1)C (2)A
解析:(1)由题意知A={y|-2≤y≤2},要满足B⫋A,即B⫋[-2,2],结合选项可知B=[-
1,1].故选C.
(2)因为 A={x|3≤x≤4},B= >
2
,A⊆B,所以- <3,解得
C.-2
)
D.-4
(3)(2022江苏南京第一中学三模)非空集合A={x∈N|0<x<3},B={y∈N|y2my+1<0,m∈R},A∩B=A∪B,则实数m的取值范围为(
A.
高中数学 集合与常用逻辑用语
第1讲集合与常用逻辑用语1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、_______、无序性.(2)元素与集合的关系是______或不属于,表示符号分别为∈和∉.(3)集合的三种表示方法:______、______、图示法.(4)常用数集及记法名称自然数集正整数集整数集有理数集实数集记法______________________________2.集合间的基本关系(1)子集:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合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,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集.记作______.(3)相等:若A⊆B,且______,则A=B.(4)空集的性质:∅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∪B A∩B 若全集为U,则集合A的补集为∁U A图形表示集合表示{x|x∈A,或x∈B}______{x|x∈U,且x∉A}4.(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.5.全称量词与存在量词(1)全称量词:一般地,“任意”“所有”“每一个”在陈述中表示所述事物的全体,称为全称量词,用符号“∀”表示.(2)存在量词:“存在”“有”“至少有一个”在陈述中表示所述事物的个体或部分,称为存在量词,用符号“∃”表示.6.全称量词命题和存在量词命题名称全称量词命题存在量词命题结构对M中的任意一个x,有q(x)成立存在M中的一个x,使p(x)成立简记______∃x∈M,p(x)否定∃x∈M,綈q(x)______7.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇒pp是q的必要不充分条件p⇒q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇒q且q⇒p考点一:集合的性质【例题1-1】(北京密云·高三期中)已知集合,且,则可以是()A.B.C.D.【例题1-2】(山东聊城·二模)已知集合,,则集合中元素个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【例题1-3】(海南海口·模拟预测)已知集合,,若,则实数a =()A.2 B.1 C.0 D.-1【例题1-4】(湖南·雅礼中学二模)已知集合,下列选项中均为A的元素的是()(1)(2)(3)(4)A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(2)(4)考点二:集合的运算【例题2-1】(广东韶关·二模)已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},B={2,3},则()A.{4,5} B.{1,2}C.{2,3} D.{1,2,3,4}【例题2-2】(重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知全集为,集合,,则()A.B.C.D.【例题2-3】(河北唐山·二模)设全集,集合,,则()A.B.C.D.【例题2-4】(广东·二模)已知集合,则()A.B.C.D.【例题2-5】(广东潮州·二模)已知集合或,则().A.B.B.D.或考点三:量词命题的否定、充分条件和必要条件【例题3-1】(辽宁·建平县实验中学模拟预测)命题“,”的否定是()A.,B.,C.,D.,【例题3-2】(山东济宁·二模)“”的一个充分不必要条件是()A.B.C.D.【例题3-3】(江西南昌·二模(文))已知,,则是的()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【例题3-4】(陕西·安康市高新中学三模(理))直线与函数的图象有两个公共点的充要条件为()A.B.C.D.【例题3-5】(山西吕梁·模拟预测(理))“,使得成立”的充要条件是()A.B.C.D.考点四:综合应用【例题4-1】(陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))已知条件,条件..(1)若,求.(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.【例题4-2】(北京密云·高三期中)设且,集合,若对的任意元子集,都存在,满足:,,且为偶数,则称为理想集,并将的最小值记为.(1)当时,是否存在理想集?若存在,求出相应的;若不存在,请说明理由;(2)当时,是否存在理想集?若存在,直接写出对应的以及满足条件的;若不存在,请说明理由;(3)证明:当时,.【例题4-3】(天津·汉沽一中高三阶段练习)不等式的解集是,关于x的不等式的解集是.(1)若,求;(2)若,求实数的取值范围.(3)设实数x满足,其中,命题实数x满足.若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.【例题4-4】(北京丰台·二模)设,,…,,,是个互不相同的闭区间,若存在实数使得,则称这个闭区间为聚合区间,为该聚合区间的聚合点.(1)已知,为聚合区间,求t的值;(2)已知,,…,,为聚合区间.(ⅰ)设,是该聚合区间的两个不同的聚合点.求证:存在k,,使得;(ⅱ)若对任意p,q(且p,),都有,互不包含.求证:存在不同的i,,使得.【例题4-5】(北京朝阳·一模)对非空数集,,定义与的和集.对任意有限集,记为集合中元素的个数.(1)若集合,,写出集合与;(2)若集合满足,,且,求证:数列,,,是等差数列;(3)设集合满足,,且,集合(,),求证:存在集合满足且.【课后练习】一、单选题x x-<”的()1.设x∈R,则“1x<”是“()10A.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q x≠,则p是q的()2.设2-+≠,:1p x x:320A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件3.已知a ,b ∈R ,则“ab =0”是“20a b +=”成立的( ) 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 4.已知命题,则是( ) A .B .C .D .5.命题“0x ∃≥,220x x +-≤”的否定是( ) A .0x ∀≥,220x x +-≤ B .0x ∀≥,220x x +-> C .0x ∃≥,220x x +->D .0x ∃≥,220x x +-<6.命题2:0,2e 1p x x x ∃≤-+>,则p ⌝为( ) A .20,21x x x e ∃>-+≤ B .20,21x x x e ∃≤-+≤ C .20,2e 1x x x ∀>-+≤ D .20,2e 1x x x ∀≤-+≤ 7.已知命题,则命题的否定为( )A .B .C .D .8.命题“”的否定是( ) A . B . C .D .9.命题“存在实数0x ,使01e xx >”的否定是( )A .不存在实数0x ,使01e xx ≤B .存在实数0x ,使01e xx ≤C .对任意的实数x ,都有1e x x≤D .对任意的实数x ,都有1e x x>10.正确表示图中阴影部分的是( ) A .M ∪NB .M ∩NC .(M ∪N )D .(M ∩N )11.已知集合,P Q 均为R 的子集,且()R Q P R ⋃=,则( ) A .P Q R ⋂=B .P Q ⊆C .Q P ⊆D .P Q R =12.已知集合2{|30}A x x x =-≥,集合{1234}B =,,,,则A B =( ) A .{01234},,,, B .{123},, C .[0,4] D .[1,3]13.已知{}1,2,3,4,5,7,8U =,{}1,2,3,5,8A =,则U A 的子集个数为( ) A .2B .3C .4D .514.已知集合{}{}22540,7100A x x x B x x x =-+<=-+<,则A B ⋃=( )A .()1,2B .()1,5C .()2,4D .()4,515.若2()4x a -<成立的一个充分不必要条件是1102x+≤-,则实数a 的取值范围为( ) A .(,4]-∞B .[1,4]C .(1,4)D .(1,4]16.若0,0a b >>,则“2a b +<”的一个必要不充分条件是( ) A .111ab+<B .1ab <C .222a b +<D 2a b <-17.若不等式1x a -<的一个充分条件为01x <<,则实数a 的取值范围是( ) A .0a >B .0a ≥C .1a >D .1a ≥18.下面四个条件中,使a b >成立的充分不必要的条件是( ) A .2a b >+B .11ab<C .22a b >D .22a b >19.设x ∈R 且0x ≠,则“1x >”是“11x<”成立的( ) 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20.“01a <≤”是“关于x 的方程2210ax x ++=至少有一个负根”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21.若2:40p x -<,12:2q x>,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22.已知,x y ∈R ,若:224,:2x y p q x y +≥+≥,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23.设x ∈R ,则“502x x->-”是“14x -<”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24.若命题“R x ∀∈,210ax +≥”为真命题,则实数a 的取值范围为( ) A .0a >B .0a ≥C .0a ≤D .1a ≤25.已知命题p :0x R ∃∈,01x =-或02x =,则( ) A .p ⌝:x R ∀∉,1x ≠-或2x ≠ B .p ⌝:x R ∀∈,1x ≠-且2x ≠ C .p ⌝:x R ∀∈,1x =-且2x =D .p ⌝:0x R ∃∉,01x =-或02x =26.设集合{}10M x x =-<,{}12,N y y x x M ==-∈,则M N =( ) A .∅B .(,1)-∞-C .(,1)-∞D .(1,1)-27.已知集合{1,0,1}A =-,{|3lg 10}x B x =≥,则AB =( )A .{0}B .{0,1}C .{0,1}-D .{1,0,1}-28.若全集U =R ,集合{}0,1,2,3,4,5,6A =,{|3}B x x =<,则图中阴影部分表示的集合为( )A .{3,4,5,6}B .{0,1,2}C .{0,1,2,3}D .{4,5,6}29.已知集合{}sin ,M y y x x ==∈R ,{}220N x x x =--<,则M N =( )A .(]1,1-B .[)1,2-C .()1,1-D .[)1,1-30.已知函数323()ln 2f x x x a x =--,则函数()f x 在(0,)+∞上单调递增的一个充分不必要条件是( ) A .B .C .D .31.设R x ∈,则“215x -≤”的必要不充分条件是( ) A .[)2,3-B .(),3-∞C .[]2,4-D .[)3,+∞32.已知a ,b 为实数,则“2a b >”是a b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件33.若命题“[]()21,3,2130a ax a x a ∃∈---+-<”为假命题,则实数x 的取值范围为( ) A .[]1,4-B .50,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]51,0,43⎡⎤⎢⎥⎣-⎦D .[)51,0,43⎛⎤- ⎥⎝⎦34.已知集合{}lg 0A x x =≤,{}22320B x x x =+-≤,则A B ⋃=( )A .122x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭B .{}21x x -≤≤C .102x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭D .102x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭35.已知函数()af x x a=+,则“1a >-”是“函数()f x 在[)1,+∞上存在最小值”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二、解答题36.已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.37.设p :实数x 满足22430x ax a -+<, q :实数x 满足2680x x -+<. (1)若1a =,且p ,q 均为真命题,求实数x 的取值范围; (2)若0a >且p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围. 38.已知函数()|2||2|3(0)=++-->f x x x a a a 的定义域为M . (1)若M R =,求实数a 的取值范围;(2)求{}x x a M ≥⋂.39.已知函数22()(21)2ln 4f x a x x x =+--,e 是自然对数的底数,0x ∀>,e 1x x >+. (1)求()f x 的单调区间;(2)记p :()f x 有两个零点;q :ln 2a >.求证:p 是q 的充要条件.要求:先证充分性,再证必要性.40.已知条件{}22:4410p A xx ax a =-+-≤∣,条件{}2:20q B x x x =--≤∣.U =R . (1)若,求.(2)若q 是p 的必要不充分条件,求a 的取值范围. 41.不等式5212xx ->+的解集是A ,关于x 的不等式22450x mx m --≤的解集是B . (1)若1m =,求A B ;(2)若A B B ⋃=,求实数m 的取值范围.(3)设:p 实数x 满足22430x ax a -+<,其中>0a ,命题:q 实数x 满足2260280x x x x ⎧--≤⎨+->⎩.若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围. 42.已知函数2log (4)()21x f x x -=+的定义域为集合A ,关于x 的不等式2()(21)0x m x m --+≤的解集为B .(1)当m =2时,求;(2)若x ∈A 是x ∈B 的充分条件,求实数m 的取值范围。
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第1讲集合的概念与运算1.考查集合中元素的互异性.2.求几个集合的交、并、补集.3.通过给的新材料考查阅读理解能力和创新解题的能力.【复习指导】1.主要掌握集合的含义、集合间的关系、集合的基本运算,立足基础,抓好双基.2.练习题的难度多数控制在低中档即可,适当增加一些情境新颖的实际应用问题或新定义题目,但数量不宜过多.基础梳理1.集合与元素(1)集合元素的三个特征: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关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法.(4)常用数集:自然数集N;正整数集N*(或N+);整数集Z;有理数集Q;实数集R.(5)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、空集.2.集合间的基本关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅ B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.3.集合的基本运算(1)并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}.(2)交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(3)补集:∁U A={x|x∈U,且x∉A}.(4)集合的运算性质①A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B;②A∩A=A,A∩∅=∅;③A∪A=A,A∪∅=A;④A∩∁U A=∅,A∪∁U A=U,∁U(∁U A)=A.一个性质要注意应用A⊆B、A∩B=A、A∪B=B、∁U A⊇∁U B、A∩(∁U B)=∅这五个关系式的等价性.两种方法韦恩图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.三个防范(1)空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.(2)认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形).(3)在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错误.双基自测1.(人教A版教材习题改编)设集合A={x|2≤x<4},B={x|3x-7≥8-2x},则A∪B等于().A.{x|3≤x<4} B.{x|x≥3}C.{x|x>2} D.{x|x≥2}解析B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},∴结合数轴得:A∪B={x|x≥2}.答案 D2.(2011·浙江)若P ={x |x <1},Q ={x |x >-1},则( ).A .P ⊆QB .Q ⊆PC .∁R P ⊆QD .Q ⊆∁R P解析 ∵∁R P ={x |x ≥1}∴∁R P ⊆Q .答案 C3.(2011·福建)i 是虚数单位,若集合S ={-1,0,1},则( ).A .i ∈SB .i 2∈SC .i 3∈S D.2i ∈S解析 ∵i 2=-1,∴-1∈S ,故选B.答案 B4.(2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围是( ).A .(-∞,-1]B. [1,+∞) C .[-1,1] D .(-∞,-1]∪[1,+∞)解析 因为P ∪M =P ,所以M ⊆P ,即a ∈P ,得a 2≤1,解得-1≤a ≤1,所以a 的取值范围是[-1,1].答案 C5.(人教A 版教材习题改编)已知集合A ={1,3,m },B ={3,4},A ∪B ={1,2,3,4},则m =________.解析 A ∪B ={1,3,m }∪{3,4}={1,2,3,4},∴2∈{1,3,m },∴m =2.答案 2考向一 集合的概念【例1】►已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.[审题视点] 分m +2=3或2m 2+m =3两种情况讨论.解析 因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3,此时集合A 中有重复元素3,所以m =1不合乎题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3合乎题意.所以m =-32.答案 -32集合中元素的互异性,一可以作为解题的依据和突破口;二可以检验所求结果是否正确.【训练1】 设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+2},A ∩B ={3},则实数a 的值为________.解析 若a +2=3,a =1,检验此时A ={-1,1,3},B ={3,5},A ∩B ={3},满足题意.若a 2+2=3,则a =±1.当a =-1时,B ={1,3}此时A ∩B ={1,3}不合题意,故a =1.答案 1考向二 集合的基本运算【例2】►(2011·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +3|+|x -4|≤9},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R |x =4t +1t -6,t ∈(0,+∞),则集合A ∩B =________.[审题视点] 先化简集合A ,B ,再求A ∩B .解析 不等式|x +3|+|x -4|≤9等价于⎩⎨⎧ x ≥4,x +3+x -4≤9或⎩⎨⎧ -3<x <4,x +3+4-x ≤9或⎩⎨⎧ x ≤-3,-x -3+4-x ≤9,解不等式组得A =[-4,5],又由基本不等式得B =[-2,+∞),所以A ∩B =[-2,5].答案 {x |-2≤x ≤5}集合运算时首先是等价转换集合的表示方法或化简集合,然后用数轴图示法求解.【训练2】 (2011·江西)若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0,则A ∩B =( ).A .{x |-1≤x <0}B .{x |0<x ≤1}C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}解析 ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2},∴A ∩B ={x |0<x ≤1}.答案 B考向三 集合间的基本关系【例3】►已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.[审题视点] 若B ⊆A ,则B =∅或B ≠∅,故分两种情况讨论.解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,得m ≤2,当B ≠∅时,有⎩⎨⎧ m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上:m ≤4.已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn 图帮助分析,而且经常要对参数进行讨论.【训练3】 (2011·江苏)设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ m 2≤(x -2)2+y 2≤m 2,⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ∈R ,B ={(x ,y )|2m ≤x +y ≤2m +1,x ,y ∈R }.若A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是________.解析 ①若m <0,则符合题的条件是:直线x +y =2m +1与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,从而|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+22,与m <0矛盾; ②若m =0,代入验证,可知不符合题意;③若m >0,则当m 2≤m 2,即m ≥12时,集合A 表示一个环形区域,集合B 表示一个带形区域,从而当直线x +y =2m +1与x +y =2m 中至少有一条与圆(x -2)2+y 2=m 2有交点,即符合题意,从而有|2-2m |2≤|m |或|2-2m -1|2≤|m |,解得2-22≤m ≤2+2,由于12>2-22,所以12≤m ≤2+ 2.综上所述,m 的取值范围是12≤m ≤2+ 2.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2+2难点突破1——集合问题的命题及求解策略在新课标高考中,可以看出,集合成为高考的必考内容之一,考查的形式是一道选择题或填空题,考查的分值约占5分,难度不大.纵观近两年新课标高考,集合考题考查的主要特点是:一是注重基础知识的考查,如2011年安徽高考的第8题;二是与函数、方程、不等式、三角等知识相结合,在知识的交汇点处命题,如2011年山东高考的第1题,与不等式相结合;三是在集合的定义运算方面进行了新的命题,如2011年浙江高考的第10题.一、集合与排列组合【示例】► (2011·安徽)设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( ).A .57B .56C .49D .8二、集合与不等式的解题策略【示例】► (2011·山东)设集合M ={x |x 2+x -6<0},N ={x |1≤x ≤3},则M ∩N 等于( ).A .[1,2)B .[1,2]C .(2,3]D .[2,3]三、集合问题中的创新问题【示例】►(2011·浙江)设a,b,c为实数,f(x)=(x+a)(x2+bx+c),g(x)=(ax+1)(cx2+bx+1).记集合S={x|f(x)=0,x∈R},T={x|g(x)=0,x∈R}.若|S|,|T|分别为集合S,T的元素个数,则下列结论不可能的是().A.|S|=1且|T|=0 B.|S|=1且|T|=1C.|S|=2且|T|=2 D.|S|=2且|T|=3。