2020届高中数学一轮复习(理)通用版 1.1集 合 作业Word版
高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案:1.1 集合 Word版含答案
第一节 集合1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系.(2)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.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集. (2)在具体情境中,了解全集与空集的含义. 3.集合间的基本运算(1)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. (2)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. (3)能使用韦恩(Venn)图表示集合的关系及运算.知识点一 集合的基本概念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: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、V enn 图法.易误提醒 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.[自测练习]1.已知a ∈R ,若{-1,0,1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a ,a 2,0,则a =________.解析:1a ≠0,a ≠0,a 2≠-1,只有a 2=1.当a =1时,1a =1,不满足互异性,∴a =-1.答案:-1知识点二 集合间的基本关系A必记结论若集合A中有n个元素,则其子集个数为2,真子集个数为2-1,非空真子集的个数为2n-2.易误提醒易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身.[自测练习]2.已知集合A={x|x=a+(a2-1)i}(a∈R,i是虚数单位),若A⊆R,则a=() A.1 B.-1 C.±1 D.0解析:A⊆R,∴a2-1=0,a=±1.答案:C3.已知集合A={1,2,3,4},B={(x,y)|x∈A,y∈A,xy∈A},则集合B的所有真子集的个数为()A.512 B.256C.255 D.254解析:由题意知当x=1时,y可取1,2,3,4;当x=2时,y可取1,2;当x=3时,y可取1;当x=4时,y可取1.综上,B中所含元素共有8个,所以其真子集有28-1=255个.选C.答案:C知识点三集合的基本运算及性质易误提醒 运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心. 必记结论 ∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).[自测练习]4.(2015·广州一模)已知全集U ={1,2,3,4,5},集合M ={3,4,5},N ={1,2,5},则集合{1,2}可以表示( )A .M ∩NB .(∁U M )∩NC .M ∩(∁U N )D .(∁U M )∩(∁U N )解析:M ∩N ={5},A 错误;∁U M ={1,2},(∁U M )∩N ={1,2},B 正确;∁U N ={3,4},M ∩(∁U N )={3,4},C错误;(∁U M )∩(∁U N )=∅,D 错误.故选B.答案:B5.(2015·长春二模)已知集合P ={x |x ≥0},Q =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +1x -2≥0,则P ∩(∁R Q )=( ) A .(-∞,2) B .(-∞,-1] C .(-1,0)D .[0,2]解析:由题意可知Q ={x |x ≤-1或x >2},则∁R Q ={x |-1<x ≤2},所以P ∩(∁R Q )={x |0≤x ≤2}.故选D.答案:D考点一 集合的基本概念|1.已知集合S ={x |3x +a =0},如果1∈S ,那么a 的值为( ) A .-3 B .-1 C .1D .3解析:∵1∈S ,∴3+a =0,a =-3. 答案:A2.设集合A ={1,2,4},集合B ={x |x =a +b ,a ∈A ,b ∈A },则集合B 中的元素个数为( )A .4B .5C .6D .7 解析:∵a ∈A ,b ∈A ,x =a +b ,∴x =2,3,4,5,6,8,∴B 中有6个元素,故选C. 答案:C3.(2015·贵阳期末)已知全集U ={a 1,a 2,a 3,a 4},集合A 是集合U 的恰有两个元素的子集,且满足下列三个条件:①若a1∈A,则a2∈A;②若a3∉A,则a2∉A;③若a3∈A,则a4∉A.则集合A=________.(用列举法表示)解析:若a1∈A,则a2∈A,则由若a3∉A,则a2∉A可知,a3∈A,假设不成立;若a4∈A,则a3∉A,则a2∉A,则a1∉A,假设不成立,故集合A={a2,a3}.答案:{a2,a3}判断一个元素是某个集合元素的三种方法:列举法、特征元素法、数形结合法.考点二集合间的基本关系及应用|(1)已知全集A={x∈N|x2+2x-3≤0},B={y|y⊆A},则集合B中元素的个数为()A.2B.3C.4 D.5[解析]依题意得,A={x∈N|(x+3)(x-1)≤0}={x∈N|-3≤x≤1}={0,1},共有22=4个子集,因此集合B中元素的个数为4,选C.[答案] C(2)已知集合M={x|-1<x<2},N={x|x<a},若M⊆N,则实数a的取值范围是()A.(2,+∞) B.[2,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,-1][解析]依题意,由M⊆N得a≥2,即所求的实数a的取值范围是[2,+∞),选B.[答案] B1.判断两集合的关系常有两种方法(1)化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系.(2)用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.2.已知两集合间的关系求参数时的两个关键点(1)将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.(2)合理利用数轴、Venn图帮助分析.1.(2015·辽宁五校联考)设集合P={x|x>1},Q={x|x2-x>0},则下列结论正确的是() A.P⊆Q B.Q⊆PC.P=Q D.P∪Q=R解析:由集合Q={x|x2-x>0},知Q={x|x<0或x>1},所以选A.答案:A考点三集合的基本运算|(1)(2015·高考全国卷Ⅱ)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B=()A.{-1,0}B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{0,1,2}[解析]由于B={x|-2<x<1},所以A∩B={-1,0}.故选A.[答案] A(2)(2015·郑州期末)已知函数f(x)=2-x-1,集合A为函数f(x)的定义域,集合B为函数f(x)的值域,则如图所示的阴影部分表示的集合为________.[解析]本题考查函数的定义域、值域以及集合的表示.要使函数f(x)=2-x-1有意义,则2-x-1≥0,解得x≤0,所以A=(-∞,0].又函数f(x)=2-x-1的值域B=[0,+∞).阴影部分用集合表示为∁A∪B(A∩B)=(-∞,0)∪(0,+∞).[答案](-∞,0)∪(0,+∞)集合运算问题的四种常见类型及解题策略(1)离散型数集或抽象集合间的运算.常借助Venn图求解.(2)连续型数集的运算.常借助数轴求解.(3)已知集合的运算结果求集合.借助数轴或Venn图求解.(4)根据集合运算求参数.先把符号语言译成文字语言,然后适时应用数形结合求解.2.(2015·高考陕西卷)设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N=()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1) D.(-∞,1]解析:∵M={x|x2=x}={0,1},N={x|lg x≤0}={x|0<x≤1},∴M∪N={x|0≤x≤1},故选A.答案:A考点四集合的创新问题|设集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},定义A⊙B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A⊙B中元素的个数是()A.7B.10C.25D.52[解析]A∩B={2,3},A∪B={1,2,3,4,5},由列举法可知A⊙B={(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5)},共有10个元素,故选B.[答案] B解决集合创新问题的三个策略(1)遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质.(2)按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.(3)对于选择题,可以结合选项通过验证,用排除、对比、特值等方法求解.3.设P和Q是两个集合,定义集合P-Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|log2x<1},Q={x||x-2|<1},那么P-Q=()A.{x|0<x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|1≤x<2} D.{x|2≤x<3}解析:由log2x<1,得0<x<2,所以P={x|0<x<2};由|x-2|<1,得1<x<3,所以Q={x|1<x<3}.由题意,得P-Q={x|0<x≤1}.答案:B1.遗忘空集致误【典例】 设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}.若(∁R A )∩B =B ,则实数a 的取值范围是________.[解析] ∵A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 12≤x ≤3,∴∁R A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <12或x >3,当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A 即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ; ②当B ≠∅,即a <0时, B ={x |--a <x <-a }, 要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.[答案] a ≥-14[易误点评] 由∁R A ∩B =B 知B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅,又集合B 中元素属性满足x 2+a <0,当a ≥0时B =∅易忽视导致漏解.[防范措施] (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)已知集合B ,若已知A ⊆B 或A ∩B =∅,则考生很容易忽视A =∅而造成漏解.在解题过程中应根据集合A 分三种情况进行讨论.[跟踪练习] 已知U =R ,集合A ={x |x 2-x -2=0},B ={x |mx +1=0},B ∩(∁U A )=∅,则m =________.解析:A ={-1,2},B =∅时,m =0;B ={-1}时,m =1;B ={2}时,m =-12.答案:0,1,-12A 组 考点能力演练1.集合U ={0,1,2,3,4},A ={1,2},B ={x ∈Z |x 2-5x +4<0},则∁U (A ∪B )=( ) A .{0,1,3,4} B .{1,2,3} C .{0,4}D .{0}解析:因为集合B ={x ∈Z |x 2-5x +4<0}={2,3},所以A ∪B ={1,2,3},又全集U ={0,1,2,3,4},所以∁U (A ∪B )={0,4}.所以选C.答案:C2.已知集合A ={0,1,2,3,4},B ={x |x =n ,n ∈A },则A ∩B 的真子集个数为( )A.5 B.6C.7 D.8解析:由题意,得B={0,1,2,3,2},所以A∩B={0,1,2},所以A∩B的真子集个数为23-1=7,故选C.答案:C3.(2015·太原一模)已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则阴影部分表示的集合是()A.[-1,1)B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪[-1,+∞)D.(-3,-1)x|-3<x<1,N={}x|-1≤x≤1,∴阴影部分表示的集合解析:由题意可知,M={}x|-3<x<-1.为M∩(∁U N)={}答案:D4.集合A={x|x-2<0},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-2] B.[-2,+∞)C.(-∞,2] D.[2,+∞)解析:由题意,得A={x|x<2}.又因为A∩B=A,所以a≥2,故选D.答案:D5.(2015·山西质检)集合A,B满足A∪B={1,2},则不同的有序集合对(A,B)共有() A.4个B.7个C.8个D.9个解析:由题意可按集合A中的元素个数分类.易知集合{1,2}的子集有4个:∅,{1},{2},{1,2}.若A=∅,则B={1,2};若A={1},则B={2}或B={1,2};若A={2},则B ={1}或B={1,2};若A={1,2};则B=∅或B={1}或B={2}或B={1,2}.综上所述,不同的有序集合对(A,B)共有9个,故选D.答案:D6.(2015·广州模拟)设集合A={(x,y)|2x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=4},满足C⊆(A∩B)的集合C的个数为________.解析:依题意得,A∩B={(8,-10)},因此满足C⊆(A∩B)的集合C的个数是2.答案:27.设集合S n={1,2,3,…,n},若X⊆S n,把X的所有元素的乘积称为X的容量(若X 中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X的容量为奇(偶)数,则称X为S n的奇(偶)子集,则S4的所有奇子集的容量之和为________.解析:∵S 4={1,2,3,4},∴X =∅,{1},{2},{3},{4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.其中是奇子集的为X ={1},{3},{1,3},其容量分别为1,3,3,所以S 4的所有奇子集的容量之和为7.答案:78.已知集合P ={-1,m },Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1<x <34,若P ∩Q ≠∅,则整数m =________. 解析:由{-1,m }∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1<x <34≠∅,可得-1<m <34,由此可得整数m =0. 答案:09.已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }. (1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围. 解:由已知得A ={x |-1≤x ≤3}, B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∴A ⊆∁R B , ∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3. 因此实数m 的取值范围是{m |m >5或m <-3}.10.设全集I =R ,已知集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}. (1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,已知集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R },若B ∪A =A ,求实数a 的取值范围.解:(1)∵M ={x |(x +3)2≤0}={-3}, N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}, ∴∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3}, ∴(∁I M )∩N ={2}.(2)由(1)知A =(∁I M )∩N ={2},∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或B ={2}, 当B =∅时,a -1>5-a ,∴a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧a -1=2,5-a =2,解得a =3,综上所述,实数a 的取值范围为{a |a ≥3}.B 组 高考题型专练1.(2014·高考课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B=()A.[-2,-1]B.[-1,2)C.[-1,1]D.[1,2)解析:由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合A={x|x≤-1或x≥3},又集合B={x|-2≤x<2},所以A∩B={x|-2≤x≤-1},故选A.答案:A2.(2014·高考课标全国卷Ⅱ)设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=() A.{1} B.{2}C.{0,1} D.{1,2}解析:由已知得N={x|1≤x≤2},∵M={0,1,2},∴M∩N={1,2},故选D.答案:D3.(2015·高考全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4C.3 D.2解析:集合A={x|x=3n+2,n∈N},当n=0时,3n+2=2,当n=1时,3n+2=5,当n=2时,3n+2=8,当n=3时,3n+2=11,当n=4时,3n+2=14,∵B={6,8,10,12,14},∴A∩B中元素的个数为2,选D.答案:D4.(2015·高考福建卷)若集合A={i,i2,i3,i4}(i是虚数单位),B={1,-1},则A∩B 等于()A.{-1} B.{1}C.{1,-1} D.∅解析:因为A={i,-1,-i,1},B={1,-1},所以A∩B={1,-1},故选C.答案:C5.(2015·高考浙江卷)已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁R P)∩Q=() A.[0,1) B.(0,2]C.(1,2) D.[1,2]解析:∁R P={x|0<x<2},故(∁R P)∩Q={x|1<x<2}.答案:C6.(2015·高考重庆卷)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=B B.A∩B=∅C.A B D.B A解析:由真子集的概念知B A,故选D.答案:D。
2020高考数学(理)(人教)大一轮复习全书word
第一章 集合与常用逻辑用语第1节 集合及其运算考点一 集合的基本概念(1)(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 )A .9B .8C .5D .4解析:本题主要考查集合的含义与表示.由题意可知A ={(-1,0),(0,0),(1,0),(0,-1),(0,1),(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)},故集合A 中共有9个元素,故选A.(2)若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( D )A.92B.98 C .0 D .0或98解析: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 的取值为0或98.1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合,然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的意义.常见的集合的意义如下表:2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合是否满足元素的互异性.3.集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.(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( B )A .3B .4C .5D .6解析:a ∈{1,2,3},b ∈{4,5},则M ={5,6,7,8},即M 中元素的个数为4,故选B.(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则log 2 018⎝ ⎛⎭⎪⎫m +52的值为0 .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不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去).当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32,log 2 018⎝ ⎛⎭⎪⎫m +52=log 2 0181=0.考点二 集合间的基本关系角度1 两集合间基本关系的判断(2019·西安一模)已知集合M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },则集合M 与集合N 的关系是( B )A .M =NB .N MC .M ⊆ND .M ∩N =∅解析:因为M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M ,且a ≠b },所以N ={-1,0},于是N M .角度2 利用集合间关系求参数(2019·郑州调研)已知集合A ={x |x 2-5x -14≤0},集合B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为(-∞,4] .解析:A ={x |x 2-5x -14≤0}=[-2,7].当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为(-∞,4].【条件探究】 若将本典例中的集合A 改为A ={x |x 2-5x -14>0},其他条件不变,则m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞) .解析:A ={x |x 2-5x -14>0}={x |x <-2或x >7}.当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧ m +1<2m -1,m +1≥7或⎩⎪⎨⎪⎧m +1<2m -1,2m -1≤-2. 解之得m ≥6.综上可知,实数m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).(1)判断两集合之间的关系的方法:当两集合不含参数时,可直接利用数轴、图示法进行判断;当集合中含有参数时,需要对满足条件的参数进行分类讨论或采用列举法.(2)要确定非空集合A 的子集的个数,需先确定集合A 中的元素的个数,再求解.不要忽略任何非空集合是它自身的子集.(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、图示法来解决这类问题.提醒:空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(1)(2019·烟台调研)已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x =k π4+π4,k ∈Z ,集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k π8-π4,k ∈Z ,则( B ) A .M ∩N =∅B .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∪N =M解析:由题意可知,M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x =(2k +4)π8-π4,k ∈Z =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x =2n π8-π4,n ∈Z , N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x =2k π8-π4或x =(2k -1)π8-π4,k ∈Z , 所以M ⊆N ,故选B.(2)已知集合A ={y ⎪⎪⎪⎭⎬⎫y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1},若A ⊆B ,则实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ . 解析:因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2, 所以y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤716,2. 又因为A ⊆B ,所以1-m 2≤716, 解得m ≥34或m ≤-34.考点三 集合的基本运算角度1 集合的交、并、补运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x <1},则( A )A .A ∩B ={x |x <0}B .A ∪B =RC .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅ 解析:本题主要考查集合的表示方法和集合交集、并集的概念和运算,还考查了指数函数的性质.∵3x <1=30,∴x <0,∴B ={x |x <0},∴A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1},故选A.(2)(2019·河西五市二模)已知全集U =R ,集合A ={x |y =lg(x -1)},B ={y |y =x 2+2x +5},则A ∩(∁U B )=( D )A .[1,2]B .[1,2)C .(1,2]D .(1,2) 解析:由题意得A ={x |y =lg(x -1)}=(1,+∞),B ={y |y =x 2+2x +5}=[2,+∞),则∁U B =(-∞,2),故A ∩(∁U B )=(1,2).角度2 利用集合运算求参数(2019·邯郸二模)已知集合A ={x ∈Z |x 2-4x -5<0},B ={x |4x >2m },若A ∩B 有三个元素,则实数m 的取值范围是(C )A .[3,6)B .[1,2)C .[2,4)D .(2,4] 解析:集合A ={x ∈Z |x 2-4x -5<0}={0,1,2,3,4},B ={x |4x >2m }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >m 2,∵A ∩B 有三个元素,∴1≤m 2<2,解得2≤m <4,∴实数m 的取值范围是[2,4).1.解决集合的基本运算问题一般应注意以下几点:(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提.(2)对集合化简.有些集合是可以化简的,如果先化简再研究其关系并进行运算,可使问题变得简单明了,易于解决.(3)注意数形结合思想的应用.集合运算常用的数形结合形式有数轴和Venn 图.2.根据集合运算结果求参数,主要有以下两种形式:(1)用列举法表示的集合,直接依据交、并、补的定义求解,重点注意公共元素;(2)由描述法表示的集合,一般先要对集合化简,再依据数轴确定集合的运算情况,特别要注意端点值的情况.(1)设集合U =R ,A ={x |2x (x -2)<1},B ={x |y =ln(1-x )},则图中阴影部分表示的集合为( B )A .{x |x ≥1}B .{x |1≤x <2}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1}解析:A ={x |2x (x -2)<1}={x |x (x -2)<0}={x |0<x <2},B ={x |y =ln(1-x )}={x |1-x >0}={x |x <1},则∁U B ={x |x ≥1},阴影部分表示的集合为A ∩(∁U B )={x |1≤x <2}.(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( D )A .[-1,2)B .[-1,3]C .[2,+∞)D .[-1,+∞)解析:由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0,即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}.又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2;②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧ -3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞).考点四 集合的新定义问题 (1)(2019·合肥模拟)对于集合M ,N ,定义M -N ={x |x∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ).设A ={y |y =x 2-3x ,x ∈R },B ={y |y =-2x ,x ∈R },则A ⊕B =( C )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-94,0 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-94,0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析:因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪y ≥-94,B ={y |y <0}, 所以A -B ={y |y ≥0},B -A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪ y <-94, A ⊕B =(A -B )∪(B -A )=⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪y ≥0或y <-94.故选C. (2)已知集合M ={(x ,y )|y =f (x )},若对于任意实数对(x 1,y 1)∈M ,都存在(x 2,y 2)∈M ,使得x 1x 2+y 1y 2=0成立,则称集合M 是“垂直对点集”.给出下列四个集合:①M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪⎪y =1x ; ②M ={(x ,y )|y =log 2x };③M ={(x ,y )|y =e x -2};④M ={(x ,y )|y =sin x +1}.其中是“垂直对点集”的序号是( C )A .①④B .②③C .③④D .②④解析:记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由x 1x 2+y 1y 2=0得OA ⊥OB .对于①,对任意A ∈M ,不存在B ∈M ,使得OA ⊥OB .对于②,当A 为点(1,0)时,不存在B ∈M 满足题意.对于③④,对任意A ∈M ,过原点O 可作直线OB ⊥OA ,它们都与函数y =e x -2及y =sin x +1的图象相交,即③④满足题意,故选C.解决集合新定义问题的着手点(1)正确理解新定义:耐心阅读,分析含义,准确提取信息是解决这类问题的前提,剥去新定义、新法则、新运算的外表,利用所学的集合性质等知识将陌生的集合转化为我们熟悉的集合,是解决这类问题的突破口.(2)合理利用集合性质:运用集合的性质(如元素的性质、集合的运算性质等)是破解新定义型集合问题的关键.在解题时要善于从题设条件给出的数式中发现可以使用集合性质的一些因素,并合理利用.(3)对于选择题,可结合选项,通过验证、排除、对比、特值法等进行求解或排除错误选项,当不满足新定义的要求时,只需通过举反例来说明,以达到快速判断结果的目的.(1)设集合A ={-1,0,1},集合B ={-1,1,2,3},定义A #B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫z ⎪⎪⎪z =x y ,x ∈A ,y ∈B ,则A #B 中元素的个数是( B ) A .5B .7C .10D .15 解析:因为x ∈A ,所以x 可取-1,0,1;因为y ∈B ,所以y 可取-1,1,2,3.则z =x y 的结果如下表所示:故A #B 中元素有-1,-12,-13,0,13,12,1,共7个,故选B.(2)若数集A ={a 1,a 2,…,a n }(1≤a 1<a 2<…<a n ,n ≥2)具有性质P :对任意的i ,j (1≤i ≤j ≤n ),a i a j 与a j a i两数中至少有一个属于A ,则称集合A 为“权集”.则( B )A .{1,3,4}为“权集”B .{1,2,3,6}为“权集”C .“权集”中元素可以有0D .“权集”中一定有元素1解析:对于A ,由于3×4与43均不属于数集{1,3,4},故A 不正确;对于B ,选1,2时,有1×2属于{1,2,3,6},同理取1,3,取1,6,取2,3时也满足,取2,6时,有62属于{1,2,3,6},取3,6时,有63属于{1,2,3,6},所以B 正确;由“权集”定义知1≤a 1<a 2<…<a n 且a j a i需要有意义,故不能有0,故C 不正确;如集合{2,4},符合“权集”定义,但不含1,所以D 不正确.1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( B )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:本题主要考查集合的基本运算及一元二次不等式的解法.化简A ={x |x <-1或x >2},∴∁R A ={x |-1≤x ≤2},故选B.2.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( C )A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2} 解析:本题考查集合的运算.∵A ={x |x ≥1},B ={0,1,2},∴A ∩B={1,2},故选C.3.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( C )A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}解析:本题主要考查集合的运算.∵A ∩B ={1},∴1∈B ,∴1-4+m =0,∴m =3.由x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3.∴B ={1,3}.经检验符合题意,故选C.4.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为( B )A .3B .2C .1D .0解析:集合A 表示单位圆上的所有的点,集合B 表示直线y =x 上的所有的点.A ∩B 表示直线与圆的公共点,显然,直线y =x 经过圆x 2+y 2=1的圆心(0,0),故共有两个公共点,即A ∩B 中元素的个数为2.5.(2016·全国卷Ⅰ)设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B =( D )A.⎝⎛⎭⎪⎫-3,-32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3 解析:因为A ={x |x 2-4x +3<0}={x |1<x <3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x >32,所以A ∩B ={x |1<x <3}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x >32=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x <3.故选D. 6.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)·(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( C )A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3} 解析:由(x +1)(x -2)<0⇒-1<x <2,又x ∈Z ,∴B ={0,1},∴A ∪B ={0,1,2,3}.故选C.第2节命题及其关系、充分条件与必要条件考点一四种命题及其相互关系(1)(2019·青岛调研)下列命题:①“若a2<b2,则a<b”的否命题;②“全等三角形的面积相等”的逆命题;③“若a>1,则ax2-2ax+a+3>0的解集为R”的逆否命题;④“若3x(x≠0)为有理数,则x为无理数”的逆否命题.其中正确的命题是(A)A.③④B.①③C.①②D.②④解析:对于①,否命题为“若a2≥b2,则a≥b”,为假命题;对于②,逆命题为“面积相等的三角形是全等三角形”,为假命题;对于③,当a>1时,Δ=-12a<0,原命题正确,从而其逆否命题正确,故③正确;对于④,原命题正确,从而其逆否命题正确,故④正确,故选A.(2)给出以下五个命题:①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若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;⑤若f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )单调递减. 其中为真命题的是①③ .(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否命题为“不全等三角形的面积不相等”,但不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题为真,所以它的逆否命题也为真,故③为真命题;④若ab 是正整数,则a ,b 不一定都是正整数,例如a =-1,b =-3,故④为假命题;⑤构造函数f (x )=x ,g (x )=-x ,则f (x )-g (x )=2x ,显然f (x )-g (x )单调递增,故⑤为假命题.1.判断命题真假的2种方法(1)直接判断:判断一个命题是真命题,需经过严格的推理证明;而要说明它是假命题,只需举一反例即可.(2)间接判断(等价转化):由于原命题与其逆否命题为等价命题,如果原命题的真假不易直接判断,那么可以利用这种等价性间接地判断命题的真假.2.谨防3类失误(1)如果原命题是“若p ,则q ”,则否命题是“若綈p ,则綈q ”,而命题的否定是“若p ,则綈q ”,即否命题是对原命题的条件和结论同时否定,命题的否定仅仅否定原命题的结论(条件不变).(2)对于不是“若p ,则q ”形式的命题,需先改写.(3)当命题有大前提时,写其他三种命题时需保留大前提.(1)已知集合P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x =k +12,k ∈Z ,Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k 2,k ∈Z ,记原命题:“x ∈P ,则x ∈Q ”,那么,在原命题及其逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数是( C )A .0B .1C .2D .4解析:因为P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k +12,k ∈Z =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x =2k +12,k ∈Z ,Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k 2,k ∈Z , 所以P Q ,所以原命题“x ∈P ,则x ∈Q ”为真命题,则原命题的逆否命题为真命题.原命题的逆命题“x ∈Q ,则x ∈P ”为假命题,则原命题的否命题为假命题,所以真命题的个数为2.(2)以下关于命题的说法正确的有②④ (填写所有正确命题的序号).①“若log 2a >0,则函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)在其定义域内是减函数”是真命题;②命题“若a =0,则ab =0”的否命题是“若a ≠0,则ab ≠0”; ③命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆命题为真命题;④命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”等价. 解析:①不正确.由log 2a >0,得a >1,∴f (x )=log a x 在其定义域内是增函数.②正确.由命题的否命题定义知,该说法正确.③不正确.原命题的逆命题为:“若x +y 是偶数,则x ,y 都是偶数”,是假命题,如1+3=4为偶数,但1和3均为奇数.④正确.两者互为逆否命题,因此两命题等价.考点二 充分必要条件的判定角度1 用定义法判断充分、必要条件若p :φ=π2+k π,k ∈Z ,q :f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则p 是q 的( A )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:若φ=π2+k π,k ∈Z ,则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π2+k π=cos(ωx +k π)=⎩⎪⎨⎪⎧cos ωx ,k 为偶数,-cos ωx ,k 为奇数, 所以函数f (x )是偶函数;若f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则φ=π2+k π,k ∈Z .角度2 用集合法判断充分、必要条件“x <0”是“ln(x +1)<0”的( B )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:由ln(x +1)<0,得0<x +1<1,即-1<x <0,由于{x |-1<x <0}⊆{x |x <0},故“x <0”是“ln(x +1)<0”的必要不充分条件. 角度3 用等价转化法判断充分、必要条件给定两个命题p ,q .若綈p 是q 的必要不充分条件,则p 是綈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:因为綈p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒綈p 但綈pA ⇒/q ,其逆否命题为p ⇒綈q 但綈qA ⇒/p ,所以p 是綈q 的充分不必要条件.角度4 充分与必要条件的探求函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( A )A .a <0B .0<a <12 C.12<a <1 D .a ≤0或a >1解析:因为函数f (x )的图象过点(1,0),所以函数f (x )有且只有一个零点⇔函数y =-2x +a (x ≤0)没有零点⇔函数y =2x (x ≤0)的图象与直线y =a 无交点.数形结合可得a ≤0或a >1,即函数f (x )有且只有一个零点的充要条件是a ≤0或a >1,应排除D ;当0<a <12时,函数y=-2x +a (x ≤0)有一个零点,即函数f (x )有两个零点,应排除B ;同理,排除C.故选A.1.充分条件、必要条件的三种判定方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(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,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.2.把握探求某结论成立的充分、必要条件的3个方面(1)准确化简条件,也就是求出每个条件对应的充要条件;(2)注意问题的形式,看清“p 是q 的……”还是“p 的……是q ”,如果是第二种形式,要先转化为第一种形式,再判断;(3)灵活利用各种方法判断两个条件之间的关系,充分、必要条件的判断常通过“⇒”来进行,即转化为两个命题关系的判断,当较难判断时,可借助两个集合之间的关系来判断.(1)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的( A )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:∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2.∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线. 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件.(2)“log 2(2x -3)<1”是“4x >8”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:由log 2(2x -3)<1⇒0<2x -3<2⇒32<x <52,4x >8⇒2x >3⇒x >32,所以“log 2(2x -3)<1”是“4x >8”的充分不必要条件,故选A.考点三 充分必要条件的应用已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围为[0,3] .解析:由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10,所以P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P .则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,所以0≤m ≤3. 所以当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].【结论探究1】 本典例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?并说明理由.解:由典例知P ={x |-2≤x ≤10}.若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9, 这样的m 不存在.【结论探究2】 本典例条件不变,若綈P 是綈S 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.解:由典例知P ={x |-2≤x ≤10}.∵綈P 是綈S 的必要不充分条件,∴P 是S 的充分不必要条件,∴P ⇒S 且SA ⇒/P .∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10, ∴m ≥9,则m 的取值范围是[9,+∞).根据充要条件求解参数范围的方法及注意点(1)解决此类问题的方法:把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)解决此类问题的注意点: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错误.(1)已知条件p :4x -1≤-1,条件q :x 2+x <a 2-a ,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则a 的取值范围是( C )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,-12 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 C .[-1,2] D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-2,12∪[2,+∞) 解析:由4x -1≤-1,即4x -1+1≤0, 化简,得x +3x -1≤0,解得-3≤x <1; 由x 2+x <a 2-a ,得x 2+x -a 2+a <0,由綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,可知綈p 是綈q 的充分不必要条件,即p 是q 的必要不充分条件,即条件q 对应的x 取值集合是条件p 对应的x 取值集合的真子集.设f (x )=x 2+x -a 2+a ,如图,则⎩⎪⎨⎪⎧f (-3)=-a 2+a +6>0,f (1)=-a 2+a +2≥0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <3,-1≤a ≤2, 所以-1≤a ≤2.(2)(2019·辽宁沈阳月考)圆x 2+y 2=1与直线y =kx -3有公共点的充分不必要条件是( B )A .k ≤-22或k ≥2 2B .k ≤-2 2C .k ≥2D .k ≤-22或k >2解析:若直线与圆有公共点,则圆心(0,0)到直线kx -y -3=0的距离d =|-3|k 2+1≤1,即k 2+1≥3,∴k 2+1≥9,即k 2≥8,∴k ≥22或k ≤-22,∴圆x 2+y 2=1与直线y =kx -3有公共点的充分不必要条件是k ≤-22,故选B.1.(2018·北京卷)设a ,b 均为单位向量,则“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的( C )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:本题主要考查平面向量的数量积的应用以及充分、必要条件的判断.|a -3b |=|3a +b |⇔|a -3b |2=|3a +b |2⇔a 2-6a ·b +9b 2=9a 2+6a ·b +b 2⇔2a 2+3a ·b -2b 2=0,又∵|a |=|b |=1,∴a ·b =0⇔a ⊥b ,故选C.2.(2018·天津卷)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的( A ) 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:本题主要考查解不等式和充分、必要条件的判断.由⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12得-12<x -12<12,解得0<x <1. 由x 3<1得x <1.当0<x <1时能得到x <1一定成立;当x <1时,0<x <1不一定成立.所以“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件. 3.(2017·浙江卷)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( C )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:解法一:S 4+S 6>2S 5等价于(S 6-S 5)+(S 4-S 5)>0,等价于a 6-a 5>0,等价于d >0,故选C.解法二:∵S n =na 1+12n (n -1)d ,∴S 4+S 6-2S 5=4a 1+6d +6a 1+15d -2(5a 1+10d )=d ,即S 4+S 6>2S 5等价于d >0,故选C.4.(2014·福建卷)直线l :y =kx +1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的( A )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 .既不充分又不必要条件 解析:当k =1时,l :y =x +1,由题意不妨令A (-1,0),B (0,1),则S △AOB =12×1×1=12,所以充分性成立;当k =-1时,l :y =-x +1,也有S △AOB =12,所以必要性不成立.5.(2018·北京卷)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是f (x )=sin x ,x ∈[0,2](答案不唯一) .解析:根据函数单调性的概念,只要找到一个定义域为[0,2]的不单调函数,满足在定义域内有唯一的最小值点,且f (x )min =f (0)即可,除所给答案外,还可以举出f (x )=⎩⎨⎧ 0,x =0,1x ,0<x ≤2等.第3节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词考点一 含有逻辑联结词的命题的真假判断(1)(2019·山西临汾一中等五校联考)已知命题p :∀x ≥4,log 2x ≥2;命题q :在△ABC 中,若A >π3,则sin A >32.则下列命题为真命题的是( B )A .p ∧qB .p ∧(綈q )C .(綈p )∧(綈q )D .(綈p )∨q解析:∀x ≥4,log 2x ≥log 24=2,所以命题p 为真命题;A =2π3>π3,sin A =32,所以命题q 为假命题,故p ∧(綈q )为真命题,故选B.(2)(2019·郑州调研)命题p :函数y =log 2(x -2)的单调增区间是[1,+∞),命题q:函数y=13x+1的值域为(0,1).下列命题是真命题的为(B)A.p∧q B.p∨qC.p∧(綈q) D.綈q解析:由于y=log2(x-2)在(2,+∞)上是增函数,∴命题p是假命题.由3x>0,得3x+1>1,所以0<13x+1<1,所以函数y=13x+1的值域为(0,1),故命题q为真命题.所以p∧q为假命题,p∨q为真命题,p∧(綈q)为假命题,綈q 为假命题.1.判断含有逻辑联结词命题真假的步骤2.含逻辑联结词命题真假的5种等价关系(1)p∨q真⇔p,q至少一个真⇔(綈p)∧(綈q)假.(2)p∨q假⇔p,q均假⇔(綈p)∧(綈q)真.(3)p∧q真⇔p,q均真⇔(綈p)∨(綈q)假.(4)p∧q假⇔p,q至少一个假⇔(綈p)∨(綈q)真.(5)綈p真⇔p假;綈p假⇔p真.(1)设a,b,c是非零向量.已知命题p:若a·b=0,b·c=0,则a·c=0;命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .则下列命题中是真命题的是( A )A .p ∨qB .p ∧qC .(綈p )∧(綈q )D .p ∧(綈q ) 解析:取a =c =(1,0),b =(0,1),显然a ·b =0,b ·c =0,但a ·c =1≠0,∴p 是假命题.又a ,b ,c 是非零向量,由a ∥b 知a =x b ,由b ∥c 知b =y c ,∴a =xy c ,∴a ∥c ,∴q 是真命题.综上知p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题.又∵綈p 为真命题,綈q 为假命题.∴(綈p )∧(綈q ),p ∧(綈q )都是假命题.(2)(2019·深圳联考)已知命题p :不等式ax 2+ax +1>0的解集为R ,则实数a ∈(0,4),命题q :“x 2-2x -8>0”是“x >5”的必要不充分条件,则下列命题正确的是( D )A .p ∧qB .p ∧(綈q )C .(綈p )∧(綈q )D .(綈p )∧q 解析:命题p :当a =0时,有1>0恒成立;当a ≠0时,得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a <0,解之得0<a <4. ∴实数a ∈[0,4),因此p 假,綈p 是真命题.命题q :由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.因此“x 2-2x -8>0”是“x >5”的必要不充分条件,q 为真命题.故(綈p )∧q 为真命题.考点二 全称命题与特称命题角度1 全称、特称命题的否定(2016·浙江卷)命题“∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n ≥x 2”的否定形式是( D )A .∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n <x 2B .∀x ∈R ,∀n ∈N *,使得n <x 2C .∃x ∈R ,∃n ∈N *,使得n <x 2D .∃x ∈R ,∀n ∈N *,使得n <x 2解析:原命题是全称命题,其否定应为特称命题.其否定形式应为∃x ∈R ,∀n ∈N *,使得n <x 2,故选D.角度2 全称、特称命题的真假判断下列命题中为假命题的是( B )A .∃α,β∈R ,sin(α+β)=sin α+sin βB .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(2x +φ)都不是偶函数C .∃x 0∈R ,x 30+ax 20+bx 0+c =0(a ,b ,c ∈R 且为常数)D .∀a >0,函数f (x )=(ln x )2+ln x -a 有零点解析:当α=0,β=π2时,sin(α+β)=sin α+sin β,A 为真命题;当φ=π2时,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos2x 是偶函数,B 为假命题;对于三次函数y =x 3+ax 2+bx +c ,当x →-∞时,y →-∞,当x →+∞时,y →+∞,又该函数的图象在R 上连续不断,故∃x 0∈R ,x 30+ax 20+bx 0+c =0,C 为真命题;当f (x )=0时,(ln x )2+ln x -a =0,则有a =(ln x )2+ln x =⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +122-14≥-14,所以∀a >0,函数f (x )=(ln x )2+ln x -a 有零点,D为真命题.综上可知选B.1.对全(特)称命题进行否定的方法(1)改写量词:全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;(2)否定结论:对于一般命题的否定只需直接否定结论即可.提醒:对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再写出命题的否定.2.全(特)称命题真假的判断方法(1)(2019·陕西师大附中二模)若命题p:对任意的x∈R,都有x3-x2+1<0,则綈p为(D)A.不存在x0∈R,使得x30-x20+1<0B.存在x0∈R,使得x30-x20+1<0C.对任意的x∈R,都有x3-x2+1≥0D.存在x0∈R,使得x30-x20+1≥0解析:命题p:对任意的x∈R,都有x3-x2+1<0的否定为綈p:存在x0∈R,使得x30-x20+1≥0,故选D.(2)下列四个命题:其中真命题是(D) A.p1,p3B.p1,p4 C.p2,p3D.p2,p4考点三 由命题的真假求参数的取值范围已知p :存在x 0∈R ,mx 20+1≤0,q :任意x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p 或q 为假命题,则实数m 的取值范围为[2,+∞) .解析:依题意知p ,q 均为假命题,当p 是假命题时,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是真命题时,则有Δ=m 2-4<0,-2<m <2.因此由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m ≥2. 所以实数m 的取值范围为[2,+∞).【条件探究】 本典例中的条件q 变为:存在x 0∈R ,x 20+mx 0+1<0,其他不变,则实数m 的取值范围为[0,2] .解析:依题意,当q 是真命题时,Δ=m 2-4>0,所以m >2或m <-2.由⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,-2≤m ≤2,得0≤m ≤2,所以m 的取值范围是[0,2].【结论探究】 本典例条件不变,若p 且q 为假,p 或q 为真,则实数m 的取值范围为(-∞,-2]∪[0,2) .解析:若p 且q 为假,p 或q 为真,则p ,q 一真一假.当p 真q 假时⎩⎪⎨⎪⎧ m <0,m ≥2或m ≤-2,所以m ≤-2; 当p 假q 真时⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,-2<m <2,所以0≤m <2. 所以m 的取值范围是(-∞,-2]∪[0,2).根据命题的真假求参数取值范围的策略1.全称命题可转化为恒成立问题,特称命题可转化为存在性问题.2.根据含逻辑联结词的命题真假求参数的方法步骤:(1)根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况);(2)求出每个命题是真命题时参数的取值范围;(3)根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围.(1)(2019·广东汕头模拟)已知命题p :关于x 的方程x 2+ax +1=0有实根;命题q :a >0.若“綈(p ∨q )”是假命题,“p ∧q ”是假命题,则实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪(0,2) .解析:当命题p 为真时,有Δ=a 2-4≥0,解得a ≤-2或a ≥2.∵“綈(p ∨q )”是假命题,∴p ∨q 是真命题.又“p ∧q ”是假命题,∴p ,q 一个为真命题,一个为假命题.①当p 真q 假时,则⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤-2或a ≥2,a ≤0,解得a ≤-2; ②当p 假q 真时,则⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a >0,解得0<a <2. 综上可得实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪(0,2).(2)(2019·洛阳模拟)已知p :∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12,2x <m (x 2+1),q :函数f (x )=4x +2x +1+m -1存在零点,若“p 且q ”为真命题,则实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫45,1 . 解析:由2x <m (x 2+1),可得m >2x x 2+1, 又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫2x x 2+1max =45,故当p 为真时,m >45;函数f (x )=4x +2x +1+m -1=(2x +1)2+m -2, 令f (x )=0,得2x =2-m -1,若f (x )存在零点,则2-m -1>0,解得m <1, 故当q 为真时,m <1.若“p 且q ”为真命题,则实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫45,1.1.(2015·全国卷Ⅰ)设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n ,则綈p 为( C ) A .∀n ∈N ,n 2>2n B .∃n ∈N ,n 2≤2n C .∀n ∈N ,n 2≤2n D .∃n ∈N ,n 2=2n解析:根据特称命题的否定为全称命题,知綈p :∀n ∈N ,n 2≤2n ,故选C.2.(2015·浙江卷)命题“∀n ∈N *,f (n )∈N *且f (n )≤n ”的否定形式是( D )A .∀n ∈N *,f (n )∉N *且f (n )>nB .∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>nC .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *且f (n 0)>n 0D .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *或f (n 0)>n 0解析:“f (n )∈N *且f (n )≤n ”的否定为“f (n )∉N *或f (n )>n ”,全称命题的否定为特称命题,故选D.3.(2019·广东汕头一模)已知命题p :关于x 的方程x 2+ax +1=0没有实根;命题q :∀x >0,2x -a >0.若“綈p ”和“p ∧q ”都是假命题,则实数a 的取值范围是( C )A .(-∞,-2)∪(1,+∞)B .(-2,1]C .(1,2)D .(1,+∞) 解析:方程x 2+ax +1=0无实根等价于Δ=a 2-4<0,即-2<a<2;∀x >0,2x -a >0等价于a <2x 在(0,+∞)上恒成立,即a ≤1.因“綈p ”是假命题,则p 是真命题,又因“p ∧q ”是假命题,则q 是假命题,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a >1,得1<a <2,所以实数a 的取值范围是(1,2),故选C.4.(2019·广东七校联考)已知命题p :∃a ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-14,函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +a x +1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上单调递增;命题q :函数g (x )=x +log 2x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上无零点.则下列命题中是真命题的是( D ) A .綈p B .p ∧q C .(綈p )∨qD .p ∧(綈q )解析:设h (x )=x +a x +1.易知当a =-12时,函数h (x )为增函数,且h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=16>0,则此时函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上必单调递增,即p 是真命题;∵g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-12<0,g (1)=1>0,∴g (x )在⎝⎛⎭⎪⎫12,+∞上有零点,即q 是假命题,根据真值表可知p ∧(綈q )是真命题,故选D.第二章 函数、导数及其应用第1节 函数及其表示考点一 求函数的定义域(1)(2019·长沙模拟)函数f (x )=2-2x+1log 3x 的定义域为( B )A .{x |x <1}B .{x |0<x <1}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x >1}解析:要使函数有意义,则必须满足⎩⎪⎨⎪⎧2-2x≥0,x >0,log 3x ≠0,∴0<x <1,故选B.(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( B )A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0)可知-1<u <0,即-1<2x +1<0,得-1<x <-12.【条件探究】 若典例(2)中条件变为:“函数f (x -1)的定义域为(-1,0)”,则结果如何?解:因为f (x -1)的定义域为(-1,0),即-1<x <0,所以-2<x-1<-1,故f (x )的定义域为(-2,-1),则使函数f (2x +1)有意义,需满足-2<2x +1<-1,解得-32<x <-1.所以所求函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-1. 【结论探究】 若典例(2)中条件不变,求函数g (x )=f (2x +1)+f (3x +1)的定义域.解:函数f (3x +1)有意义,需-1<3x +1<0,解得-23<x <-13,又由f (2x +1)有意义,解得-1<x <-12,所以可知g (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,-12.1.已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)若f (x )是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可.2.抽象函数的定义域的求法(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由a ≤g (x )≤b 求出.(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域.(1)(2019·唐山模拟)已知函数f (x )的定义域为(-1,1),则函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+f (x -1)的定义域为( C ) A .(-2,0) B .(-2,2)C .(0,2)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0解析:由题意得⎩⎨⎧-1<x 2<1,-1<x -1<1,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <2,0<x <2,∴0<x <2, ∴函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+f (x -1)的定义域为(0,2),故选C.(2)函数f (x )=2x 21-x+lg(3x +1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1.解析:要使函数f (x )=2x 21-x +lg(3x +1)有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0,解得-13<x <1,所以函数f (x )=2x 21-x+lg(3x +1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1.考点二 求函数的解析式(1)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2,求函数f (x )的解析式. (2)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式.(3)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式.(4)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x )的解析式. 解:(1)由于f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2, 故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2, x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞). (2)令2x +1=t ,得x =2t -1,代入得f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1,x ∈(1,+∞).(3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R . (4)由f (-x )+2f (x )=2x ,① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3. 故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x 3,x ∈R .1.求函数解析式的四种方法2.谨防求函数解析式的2种失误(1)在求函数解析式时,一定要注意自变量的范围,也就是定义域问题.求出解析式后要标注x 的取值范围.(2)利用换元法求解析式时要注意新元的取值范围.如已知f (x )=x +1,求函数f (x )的解析式,可通过换元的方法得f (x )=x 2+1,函数f (x )的定义域是[0,+∞),而不是(-∞,+∞).(1)(2019·合肥模拟)已知函数f (x )满足f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3x ,则f (x )的解析式为f (x )=-x -2x (x ≠0).解析:由题意知函数f (x )满足f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3x ,即f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,用1x 代换上式中的x ,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2f (x )=3x ,联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2f (x )=3x,解得f (x )=-x -2x (x ≠0).(2)甲同学家到乙同学家的途中有一公园,甲从家到公园的距离与乙从家到公园的距离都是2 km ,甲10时出发前往乙家.如图所示,表示甲从家出发到达乙家为止经过的路程y (km)与时间x (min)的关系.则函数y =f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧115x ,x ∈[0,30],2,x ∈(30,40),110x -2,x ∈[40,60].解析:当x ∈[0,30]时,设y =k 1x +b 1,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ b 1=0,30k 1+b 1=2,解得⎩⎨⎧k 1=115,b 1=0,即y =115x .当x ∈(30,40)时,y =2; 当x ∈[40,60]时,设y =k 2x +b 2,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧40k 2+b 2=2,60k 2+b 2=4,解得⎩⎨⎧k 2=110,b 2=-2,即y =110x -2.。
2020年数学新高考一轮复习(理) 集合
2
返回
解析:由题意得,①不满足集合的确定性,故错误;②两个
1 集合,一个是数集,一个是点集,故错误;③中-2=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
9 所以 a 的值为 0 或 . 8
答案:D
返回
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:
b a 1 2 3
2 2 4 6
3 3 6 9
4 4 8 12
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
返回
[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.
[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 ( )
返回
答案:D
2.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:5
3.(2018· 江苏高考)已知集合 A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8}, 那么 A∩B=________.
2020_2021学年高考数学一轮复习专题1.1集合知识点讲解理科版含解析
专题1.1 集合【核心素养分析】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;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;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。
4.培养学生数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象能力。
【知识梳理】知识点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。
知识点2:集合间的基本关系(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A。
(2)真子集:若A⊆B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则A B或B A。
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,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。
知识点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∈A,且x∈B}{x|x∈U,且x∉A}知识点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。
【特别提醒】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。
2.子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C。
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)。
【典例剖析】高频考点一集合的基本概念例1、(河南省平顶山一中2019-2020年模拟)已知集合A={x|x∈Z,且32-x∈Z},则集合A中的元素个数为( )A.2 B.3C.4 D.5【答案】C【解析】因为32-x∈Z,所以2-x的取值有-3,-1,1,3,又因为x∈Z,所以x的值分别为5,3,1,-1,故集合A中的元素个数为4.【规律方法】与集合中的元素有关的问题的三种求解策略(1)研究一个用描述法表示的集合时,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件.(2)根据元素与集合的关系求参数时要注意检验集合中的元素是否满足互异性.(3)集合中的元素与方程有关时注意一次方程和一元二次方程的区别.【变式探究】(湖南省郴州二中2019-2020年模拟)设集合A={0,1,2,3},B={x|-x∈A,1-x∉A},则集合B中元素的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4【答案】A【解析】若x∈B,则-x∈A,故x只可能是0,-1,-2,-3,当0∈B时,1-0=1∈A;当-1∈B 时,1-(-1)=2∈A ; 当-2∈B 时,1-(-2)=3∈A ; 当-3∈B 时,1-(-3)=4∉A ,所以B ={-3},故集合B 中元素的个数为1.【举一反三】(山西省晋中一中2019-2020年模拟)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,则b-a =( )A .1B .-1C .2D .-2【答案】C【解析】因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,a ≠0,所以a +b =0,则b a=-1,所以a =-1,b =1.所以b-a =2.【方法技巧】解决集合概念问题的一般思路(1)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.本例(1)集合B 中的代表元素为实数p -q.(2)要深刻理解元素的互异性,在解决集合中含有字母的问题时,一定要返回代入验证,防止与集合中元素的互异性相矛盾.高频考点二:集合间的基本关系例2、(吉林长春市实验中学2019-2020年模拟)(1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m },若B ⊆A ,则m 的取值范围为______.【解析】(1)由题意可得,A ={1,2},B ={1,2,3,4},又因为A ⊆C ⊆B ,所以C ={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4}.(2)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,因为A ={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,在数轴上标出两集合,如图,所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为(-∞,1]. 【答案】(1)D (2)(-∞,1] 【方法技巧】(1)判断两集合之间的关系的方法:当两集合不含参数时,可直接利用数轴、图示法进行判断;当集合中含有参数时,需要对满足条件的参数进行分类讨论或采用列举法.(2)要确定非空集合A 的子集的个数,需先确定集合A 中的元素的个数,再求解.不要忽略任何非空集合是它自身的子集.(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、图示法来解决这类问题.【易错警示】空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.【变式探究】(安徽师大附中2019-2020年模拟)已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( )A .A ∩B =∅ B .A ∪B =RC .B ⊆AD .A ⊆B【答案】B【解析】因为A ={x |x >2或x <0},因此A ∪B ={x |x >2或x <0}∪{x |-5<x <5}=R .故选B. 【举一反三】(福建莆田一中2019-2020年模拟)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈N *},则集合A 的真子集的个数为( )A .7B .8C .15D .16【答案】A【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). 高频考点三:集合的运算例3、(2019·高考全国卷Ⅰ)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩∁U A=( )A.{1,6} B.{1,7}C.{6,7} D.{1,6,7}【答案】C【解析】依题意得∁U A={1,6,7},故B∩∁U A={6,7}.故选C。
2019-2020年高考数学大一轮总复习 1.1集合与集合的运算课时作业 理
2019-2020年高考数学大一轮总复习 1.1集合与集合的运算课时作业理A级训练(完成时间:10分钟)1.(xx·四川)已知集合A={x|(x+1)(x-2)≤0},集合B为整数集,则A∩B=()A.{-1,0} B.{0,1}C.{-2,-1,0,1} D.{-1,0,1,2}2.(xx·全国)设集合U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A=()A.{1,2} B.{3,4,5}C.{1,2,3,4,5} D.∅3.(xx·广西)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为()A.2 B.3C.5 D.74.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则()A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅5.已知集合A={0,1},满足条件A∪B={2,0,1,3}的集合B共有()A.2个B.2个C.3个D.4个6.设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},则∁U M=()A.{1,4} B.{1,5}C.{2,3} D.{3,4}7.已知全集U=R,则正确表示集合M={0,1,2}和N={x|x2+2x=0}关系的韦恩(Venn)图是()A. B.C. D.8.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.9.(xx·重庆)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩B =________.10.若集合A={-1,3},集合B={x|x2+ax+b=0},且A=B,求实数a,b.B 级训练(完成时间:15分钟)1.[限时1分钟,达标是( )否( )]设全集U =R ,M ={x |x (x +3)<0},N ={x |x <-1},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x ≥-1}B .{x |-3<x <0}C .{x |x ≤-3|D .{x |-1≤x <0}2.[限时1分钟,达标是( )否( )](xx·江西)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}其中只有一个元素,则a =( )A .4B .2C .0D .0或43.[限时1分钟,达标是( )否( )]已知集合M ={x ||x -4|+|x -1|<5},N ={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),则a +b =( )A .6B .7C .8D .94.[限时1分钟,达标是( )否( )](xx·上海)已知互异的复数a ,b 满足ab ≠0,集合{}a ,b ={}a 2,b 2,则a +b =________.5.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={x |6x +1≥1,x ∈R },B ={x |x 2-2x -m <0},若A ∩B ={x |-1<x <4},则实数m 的值为________.6.[限时4分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合下列条件的a 的值.(1)9∈(A ∩B );(2){9}=A ∩B .[限时4分钟,达标是( )否( )]设A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0}.(1)若a =15,试判定集合A 与B 的关系; (2)若B ⊆A ,求实数a 组成的集合C .C 级训练(完成时间:8分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )](xx·广东)设集合A ={(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5)|x i ∈{-1,0,1},i =1,2,3,4,5},那么集合A 中满足条件“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”的元素个数为( )A .60B .90C .120D .1302.[限时4分钟,达标是( )否( )](xx·揭阳一模)定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做集合A 的幂集,记为P (A ),用n (A )表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:①对于任意集合A ,都有A ∈P (A );②存在集合A ,使得n [P (A )]=3;③用∅表示空集,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )=∅;④若A ⊆B ,则P (A )⊆P (B );⑤若n (A )-n (B )=1,则n [P (A )]=2×n [P (B )].其中正确的命题个数为( )A .4B .3C .2D .1第一章 集合与简易逻辑第1讲 集合与集合的运算【A 级训练】1.D 解析:A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},又集合B 为整数集,故A ∩B ={-1,0,1,2},故选D.2.B3.B 解析:因为M ={1,2,4,6,8},N ={1,2,3,5,6,7},所以M ∩N ={1,2,6},即M ∩N中元素的个数为3.故选B.4.B 解析:A ={x |x 2-x -2<0}={x |-1<x <2},则B A .5.D 解析:因为A ={0,1},且A ∪B ={2,0,1,3},所以B 可能为{2,3}或{2,3,0}或{2,3,1}或{2,0,1,3},则满足条件的集合B 共有4个.6.A 解析:U ={1,2,3,4},M ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},所以∁U M ={1,4}.7.A 解析:N 为x 2+2x =0的解集,解x 2+2x =0可得,x =0或-2,则N ={-2,0},M ∩N ={0}≠∅.8.-3 解析:由|x -2|≤5,得-5≤x -2≤5,即-3≤x ≤7,所以集合A 中的最小整数为-3.9.{7,9} 解析:因为全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},所以∁U A ={4,6,7,9},所以(∁U A )∩B ={7,9},故答案为{7,9}.10.解析:因为A =B ,所以B ={x |x 2+ax +b =0}={-1,3}.所以⎩⎪⎨⎪⎧-a =-1+3=2b =-1×3=-3,解得a =-2,b =-3. 【B 级训练】1.D 解析:M ={x |x (x +3)<0}={x |-3<x <0},由图象知,图中阴影部分所表示的集合是M ∩(∁U N ),又N ={x |x <-1},所以∁U N ={x |x ≥-1}.所以M ∩(∁U N )=[-1,0).2.A解析:当a=0时,方程为1=0不成立,不满足条件,当a≠0时,Δ=a2-4a =0,解得a =4.3.B 解析:由集合M 中的不等式,解得0<x <5,所以M ={x |0<x <5},因为N={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),所以a =2,b =5,则a +b =2+5=7.4.-1 解析:第一种情况:a =a 2,b =b 2,因为ab ≠0,所以a =b =1,与已知条件矛盾,不符;第二种情况:a =b 2,b =a 2,所以a =a 4⇒a 3=1,所以a 2+a +1=0,即a +b =-1.5.8 解析:由6x +1≥1,得x -5x +1≤0,所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}. 因为A ∩B ={x |-1<x <4},所以有42-2×4-m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.6.解析:(1)因为9∈(A ∩B ),所以9∈A 且9∈B .所以2a -1=9或a 2=9,所以a =5或a =-3或a =3.经检验a =5或a =-3符合题意.所以a =5或a =-3.(2)因为{9}=A ∩B ,所以9∈A 且9∈B ,由(1)知a =5或a =-3.当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9},此时A ∩B ={9};当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9},此时A ∩B ={-4,9},不合题意.综上知a =-3.7.解析:由x 2-8x +15=0,得x =3或x =5.所以A ={3,5}.(1)当a =15时,由15x -1=0,得x =5.所以B ={5},所以B A . (2)因为A ={3,5}且B ⊆A ,所以,若B =∅,则方程ax -1=0无解,有a =0;若B ≠∅,则a ≠0,由方程ax -1=0,得x =1a ,所以1a =3或1a =5,即a =13或a =15.所以C ={0,13,15}. 【C 级训练】1.D 解析:由题目中“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”考虑x 1,x 2,x 3,x 4,x 5的可能取值,设A ={0},B ={-1,1},分为①有2个取值为0,另外3个从B 中取,共有方法数:C 25×23;②有3个取值为0,另外2个从B 中取,共有方法数:C 35×22;③有4个取值为0,另外1个从B 中取,共有方法数:C 45×2.所以总共方法数是C 25×23+C 35×22+C 45×2=130,即元素个数为130.故选D.2.B 解析:由P (A )的定义可知①正确,④正确,设n (A )=n ,则n [P (A )]=2n ,所以②错误,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确;n (A )-n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个,则n [P (A )]=2×n [P (B )],⑤正确,故选B..。
通用版2020版高考数学大一轮复习课时作业1集合理新人教A版
课时作业(一)第1讲集合时间/ 30分钟分值/ 80分基础热身1.已知集合M={x|x2-x-6=0},则以下正确的是 ()A.{-2}∈MB.2∈MC.-3∈MD.3∈M2.[2018·大连一模]设集合M={x|0≤x≤1},N={x|x2≥1},则M∪(∁R N)=()A.[0,1]B.(-1,1)C.(-1,1]D.(0,1)3.[2018·山西运城康杰中学二模]设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3,4}的集合B的个数是()A.2B.3C.4D.54.已知集合A={x|x2-3x-4<0,x∈N*},则集合A的真子集有()A.7个B.8个C.15个D.16个5.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|x>a},若A⊆B,则a的取值范围是.能力提升6.设全集U=R,集合A={x|(x+1)(x-3)<0},B={x|x-1≥0},则图K1-1中阴影部分所表示的集合为()图K1-1A.{x|x≤-1或x≥3}B.{x|x<1或x≥3}C.{x|x≤1}D.{x|x≤-1}7.[2018·重庆江津区三模]集合P={y|y=√3-x},Q={x∈Z|6+x-x2>0},则P∩Q=()A.{-1,0,1,2}B.{0,1,2}C.{-2,-1,0,1,2,3}D.{1,2}8.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()A.3B.4C.5D.69.[2018·朝阳一模]若集合A={y|y≥0},A∩B=B,则集合B不可能是()A.{y|y=√x,x≥0})x,x∈RB.y y=(12C.{y|y=lg x,x>0}D.⌀10.设集合A={x|√x=√x2-2,x∈R},B={1,m},若A⊆B,则m的值为()A.2B.-1C.-1或2D.2或√211.集合M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a>0},全集U=R,若M∩(∁U N)=⌀,则a的取值范围是()A.a>1B.a≥1C.a<1D.a≤112.设集合A={x,y,x+y},B={0,x2,xy},若A=B,则x+y= .13.[2018·江门一模]已知集合A={(x,y)|(x-1)2+y2=1},B={(x,y)|x+y+m≥0},若A⊆B,则实数m的取值范围是.14.若集合A={x∈R|(a2-1)x2+(2a+1)x+1=0}中只有一个元素,则实数a的值构成的集合为.难点突破>0的解集为集合A,关于x的不等式x2+(2a-3)x+a2-3a+2<0的解集为15.(5分)设不等式4-xx-2集合B.若A⊇B,则实数a的取值范围是.16.(5分)[2018·北京海淀区模拟]已知非空集合A,B满足以下两个条件:①A∪B={1,2,3,4},A∩B=⌀;②集合A中的元素个数不是A中的元素,集合B中的元素个数不是B 中的元素.那么用列举法表示集合A为.课时作业(一)1.D[解析] ∵集合M={x|x2-x-6=0},∴集合M={-2,3},∴-2∈M,3∈M,故选D.2.C[解析] 由N={x|x2≥1},得∁R N={x|-1<x<1},所以M∪(∁R N)=(-1,1].故选C.3.C[解析] 由题意结合并集的定义可知,集合B可以为{3,4},{3,4,1},{3,4,2},{3,4,1,2},共有4个.4.A[解析] ∵集合A={x|x2-3x-4<0,x∈N*}={x|-1<x<4,x∈N*}={1,2,3},∴集合A中共有3个元素,∴真子集有23-1=7(个).5.a<-2[解析] ∵A={x|-2≤x≤5},B={x|x>a},且A⊆B,∴a<-2.6.D[解析] 易知阴影部分对应的集合为∁U(A∪B),由题意可知A={x|-1<x<3},B={x|x≥1},所以∁U(A∪B)={x|x≤-1}.7.B[解析] 易知集合P={y|y≥0},集合Q={-1,0,1,2},所以P∩Q={0,1,2}.故选B.8.B[解析] 易知M={x|x=a+b,a∈A,b∈B}={5,6,7,8},所以选B.9.C[解析] 因为A∩B=B,所以B⊆A.对于A,{y|y=√x,x≥0}={y|y≥0}=A;对于B,yy=(12)x,x∈R={y|y>0}⫋A;对于C,{y|y=lg x,x>0}=R⫌A;对于D,⌀⫋A.因此选C.10.A[解析] 集合A={x|√x=√x2-2,x∈R}={2},B={1,m},若A⊆B,则m=2,故选A.11.B[解析] 由M={x|2x2-x-1<0},N={x|2x+a>0},可得M=(-12,1),∁U N=(-∞,-x2],要使M∩(∁U N)=⌀,则-x2≤-12,即a≥1,故选B.12.0 [解析] 由A=B 且0∈B ,得0∈A.若x=0,则集合B 中的元素不满足互异性,∴x ≠0,同理y ≠0,∴{x +x =0,x 2=x ,xx =x或{x +x =0,x 2=x ,xx =x ,解得{x =1,x =-1或{x =-1,x =1,∴x+y=0. 13.[√2-1,+∞) [解析] 集合A 表示圆心为(1,0),半径为1的圆上的点,集合B 表示直线x+y+m=0上以及其右上方的点.由题意知,圆在直线的右上方,故圆心到直线的距离d=√2≥1,解得m ≥√2-1或m ≤-√2-1,结合图形知m ≥√2-1. 14.{-54,-1,1} [解析] 当a 2-1=0,即a=1或a=-1时,方程分别为3x+1=0或-x+1=0,方程都只有一个根,满足题意.当a 2-1≠0时,Δ=(2a+1)2-4(a 2-1)=0,即a=-54,此时方程有两个相等实根,满足题意.故a 的值构成的集合为{-54,-1,1}.15.[-2,-1] [解析] 由题意知A=x 4-x x -2>0={x|(4-x )(x-2)>0}={x|2<x<4},B={x|(x+a-2)(x+a-1)<0}={x|1-a<x<2-a }.若A ⊇B ,则{1-x ≥2,2-x ≤4,解得-2≤a ≤-1. 16.{3}或{1,2,4} [解析] 根据题意可以分情况讨论.当集合A 中有一个元素时,若A={2},则B={1,3,4},不符合集合B 中的元素个数不是B 中的元素这一条件;若A={3},则B={1,2,4},符合条件;若A={4},则B={1,2,3},此时不符合条件.当集合A 中有两个元素时,2不能属于集合A ,也不能属于集合B ,不满足条件.当集合A 中有三个元素时,A={1,2,4},B={3},符合条件.故集合A 为{3}或{1,2,4}.。
2020学年高考数学理一轮复习精选新题和好题归纳总结讲义:第1章 集合与常用逻辑用语 第2讲 Word版含解析
第2讲 命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲解读] 1.搞清四种命题的判断及其关系,掌握命题的否定与否命题的区别.(重点)。
2.熟练掌握充要条件的判断,并能根据充要条件确定参数的取值范围.(重点、难点)[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲是高考中的热点.预测2020年高考对命题及充要条件的判断为必考内容,考查知识面比较广泛,以数列、向量、三角函数、立体几何、解析几何等基本概念为命题方向.试题难度以中、低档题型为主,且以客观题的形式进行考查.1.命题用语言、符号或式子表达的,可以□01判断真假的陈述句叫做命题,其中□02判断为真的语句叫做真命题,□03判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其相互关系 (1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们具有□04相同的真假性; ②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性□05没有关系. 3.充分条件、必要条件与充要条件若p ⇒q ,则p 是q 的□01充分条件,q 是p 的□02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Bp是q的□03充分不必要条件p⇒q且q⇒/p A是B的□04真子集p是q的□05必要不充分条p⇒/q且q⇒p B是A的□06真子集件p是q的□07充要条件p⇔q □08A=Bp是q的□09既不充分也不p⇒/q且q⇒/p A,B互不□10包含必要条件1.概念辨析(1)“x-3>0”是命题.()(2)一个命题非真即假.()(3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.()(4)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()答案(1)×(2)√(3)√(4)√2.小题热身(1)命题“若x2>y2,则x>y”的逆否命题是()A.若x<y,则x2<y2B.若x≤y,则x2≤y2C.若x>y,则x2>y2D.若x≥y,则x2≥y2答案 B解析“若x2>y2,则x>y”的逆否命题是“若x≤y,则x2≤y2”.(2)对于任意两个集合A,B,“x∈A∩B”是“x∈A”的()A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析∵(A∩B)⊆A,∴x∈A∩B⇒x∈A,∴“x∈A∩B”是“x∈A”的充分条件.(3)“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4答案 B解析原命题是真命题.逆命题:“若ac2≤bc2,则a≤b”是假命题.否命题:“若a>b,则ac2>bc2”是假命题.逆否命题:“若ac2>bc2,则a>b”是真命题.所以四个命题中真命题有2个.(4)“sinα>0”是“α是第一象限角”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 B解析sin π2=1>0,但π2不是第一象限角,所以sinα>0 ⇒/α是第一象限角,α是第一象限角⇒sinα>0,所以“sinα>0”是“α是第一象限角”的必要不充分条件.题型一四种命题及其关系1.命题“已知a>1,若x>0,则a x>1”的否命题为()A.已知0<a<1,若x>0,则a x>1B.已知a>1,若x≤0,则a x>1C.已知a>1,若x≤0,则a x≤1D.已知0<a<1,若x≤0,则a x≤1答案 C解析原命题的否命题为“已知a>1,若x≤0,则a x≤1”.2.(2018·黄冈调研)给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是()A.3 B.2 C.1 D.0答案 C解析因为原命题为真命题,所以它的逆否命题也是真命题.它的逆命题是“若函数y=f(x)的图象不过第四象限,则函数y=f(x)是幂函数”,是假命题;所以原命题的否命题也是假命题.所以这三个命题中,真命题有1个.3.设原命题:若a+b≥2,则a,b中至少有一个不小于1,则原命题与其逆命题的真假情况是()A.原命题真,逆命题假B.原命题假,逆命题真C.原命题与逆命题均为真命题D.原命题与逆命题均为假命题答案 A解析原命题的逆否命题是“若a,b都小于1,则a+b<2”,此命题是真命题,故原命题是真命题;原命题的逆命题是“若a,b中至少有一个不小于1,则a+b≥2”是假命题,如a=-10,b=2,但a+b=-8<2.1.写一个命题的其他三种命题时的注意事项(1)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写为“若p,则q”形式.(2)若命题有大前提,需保留大前提.如举例说明1中,“已知a>1”是大前提.(3)注意一些常见词语及其否定表示:词语是都是都不是等于大于否定不是不都是至少一个是不等于不大于如举例说明3中“a,b中至少有一个不小于1”的否定是“a,b都小于1”.2.判断命题真假的两种方法(1)直接判断:判断一个命题是真命题,需经过严格的推理证明;而要说明它是假命题,只需举一反例即可.(2)间接判断(等价转化):由于原命题与其逆否命题为等价命题,如果原命题的真假不易直接判断,那么可以利用这种等价性间接地判断命题的真假.1.(2018·河北承德模拟)已知命题α:如果x<3,那么x<5;命题β:如果x≥3,那么x≥5;命题γ:如果x≥5,那么x≥3.关于这三个命题之间的关系,下列三种说法正确的是()①命题α是命题β的否命题,且命题γ是命题β的逆命题;②命题α是命题β的逆命题,且命题γ是命题β的否命题;③命题β是命题α的否命题,且命题γ是命题α的逆否命题.A.①③B.②C.②③D.①②③答案 A解析由题意得,命题α与命题β互为否命题,命题α与命题γ互为逆否命题.命题β与命题γ互为逆命题.故①③正确,②错误.2.原命题为“若a n+a n+12<a n,n∈N*,则{an}为递减数列”,关于其逆命题、否命题、逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是() A.真、真、真B.假、假、真C.真、真、假D.假、假、假答案 A解析若a n+a n+12<a n,则a n+1<a n,n∈N*,则{a n}为递减数列,由此可知原命题为真命题;原命题的否命题为“若a n+a n+12≥a n,n∈N*,则{a n}不是递减数列”,若a n+a n+12≥a n,则a n+1≥a n,则{a n}不是递减数列,所以原命题的否命题是真命题.因为原命题与逆否命题同真同假,否命题与逆命题同真同假,所以原命题的逆命题、否命题、逆否命题均为真命题.题型二充分、必要条件的判断角度1定义法判断充分、必要条件1.(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 答案 C解析 |a -3b |=|3a +b |等价于|a -3b |2=|3a +b |2,即(a -3b )2=(3a +b )2,等价于a 2+9b 2-6a ·b =9a 2+b 2+6a ·b ,又因为a ,b 为单位向量,所以a 2=1,b 2=1,所以1+9-6a ·b =9+1+6a·b ,即a·b =0,等价于a ⊥b .所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件.角度2 集合法判断充分、必要条件2.(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答案 A解析 解⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12得-12<x -12<12,即0<x <1;解x 3<1得x <1,因为(0,1)(-∞,1),所以“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分不必要条件.角度3 等价转化法判断充分、必要条件3.已知条件p :x >1或x <-3,条件q :5x -6>x 2,则綈p 是綈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 答案 A解析 由5x -6>x 2得x 2-5x +6<0,解得2<x <3. 记A ={x |2<x <3},B ={x |x >1或x <-3},则A B ,所以q 是p 的充分不必要条件, 所以綈p 是綈q 的充分不必要条件.判断充分、必要条件的三种方法方法 解读适合题型定义法第一步,分清条件和结论:分清谁定义法是判断充分、必要条件是条件,谁是结论;第二步,找推式:判断“p⇒q”及“q⇒p”的真假;第三步,下结论:根据推式及定义下结论最根本、最适用的方法.如举例说明1等价法利用p⇒q与綈q⇒綈p;q⇒p与綈p⇒綈q;p⇔q与綈q⇔綈p的等价关系适用于“直接正面判断不方便”的情况,可将命题转化为另一个等价的又便于判断真假的命题,再去判断.常用的是逆否等价法.如举例说明3 集合法记条件p,q对应的集合分别为A,B.若A B,则p是q的充分不必要条件;若A B,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件适用于“当所要判断的命题与方程的根、不等式的解集以及集合有关,或所描述的对象可以用集合表示时”的情况.如举例说明21.对于直线m,n和平面α,β,m⊥α成立的一个充分条件是()A.m⊥n,n∥αB.m∥β,β⊥αC.m⊥β,n⊥β,n⊥αD.m⊥n,n⊥β,β⊥α答案 C解析对于选项C,因为m⊥β,n⊥β,所以m∥n,又n⊥α,所以m⊥α,故选C.2.已知条件p:x+y≠-2,条件q:x,y不都是-1,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答案 A解析因为p:x+y≠-2,q:x≠-1或y≠-1,所以綈p:x+y=-2,綈q:x=-1且y=-1.因为綈q⇒綈p,但綈p⇒/綈q,所以綈q是綈p的充分不必要条件,所以p是q的充分不必要条件.3.(2017·天津高考)设θ∈R,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sinθ<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答案 A解析 ∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,∴-π12<θ-π12<π12, 即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立. 故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A. 题型 三 知充分、必要条件求参数的取值范围1.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -1x +1<0,B ={x |(x -b )2<a },若“a =1”是“A ∩B ≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是________.答案 (-2,2)解析 由A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪⎪x -1x +1<0={x |(x -1)(x +1)<0},得-1<x <1,当a =1时,B ={x |(x -b )2<1}={x |b -1<x <b +1},因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧b +1>-1b -1<1,解得-2<b <2.2.已知条件p :4x -1≤-1,条件q :x 2+x <a 2-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2解析 ∵綈q 的一个充分不必要条件是綈p , 即綈p 是綈q 的充分不必要条件, ∴p 是q 的必要不充分条件.由p :4x -1≤-1得4x -1+1≤0,x +3x -1≤0,解得-3≤x <1, 记A ={x |-3≤x <1}.由q :x 2+x <a 2-a 得(x +a )[x +(1-a )]<0. ∵a >12,∴-a <-(1-a ),故解得-a <x <a -1,记B ={x |-a <x <a -1}. 由p 是q 的必要不充分条件可得B A ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥-3a -1≤1a >12,解得12<a ≤2.条件探究1 举例说明2中的“充分不必要”改为“必要不充分”,其余不变,该如何求解?解 ∵綈q 的一个必要不充分条件是綈p , 即綈p 是綈q 的必要不充分条件, ∴p 是q 的充分不必要条件. ∵p 对应集合A ={x |-3≤x <1},q 对应集合B ={x |-a <x <a -1},其中a >12,∴AB ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-a <-3a -1≥1a >12,解得a >3.条件探究2 举例说明2中“4x -1≤-1”改为“4x -10≤-1”,“綈p ”改为“p ”,其余不变,该如何求解?解 由题意得,p 是綈q 的充分不必要条件.由4x -10≤-1得x -6x -10≤0,解得6≤x <10. ∴p 对应集合C ={x |6≤x <10}. 又∵q 对应集合B ={x |-a <x <a -1}, ∴綈q 对应集合∁R B ={x |x ≤-a 或x ≥a -1}, 其中a >12,∴C∁R B ,∴⎩⎨⎧a >12-a ≥10或⎩⎨⎧a >12a -1≤6,解得12<a ≤7.1.知充分、必要条件求参数取值范围的步骤(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,如举例说明2中p 对应的集合是q 对应的集合的真子集.(2)根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解. 2.解题时的三个注意点(1)注意充分条件、必要条件定义的直接应用.如举例说明1.(2)看清“p 是q 的……条件”还是“p 的……条件是q ”,如果是第二种形式,要先转化为第一种形式,再判断.如举例说明2.(3)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.如举例说明2.1.(2019·广州模拟)已知p :(x +3)(x -1)>0,q :x >a 2-2a -2,若綈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 .[3,+∞)C .(-∞,-1]∪[3,+∞)D .[-1,3]答案 C解析 由p :(x +3)(x -1)>0,解得x <-3或x >1,要使得綈p 是綈q 的充分不必要条件,则q 是p 的充分不必要条件,即q ⇒p ,p ⇒/ q .所以a 2-2a -2≥1,解得a ≤-1或a ≥3,故选C.2.(2018·河北保定模拟)已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围为________.答案 [0,3]解析 由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10,所以P ={x |-2≤x ≤10}.由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P .则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤1+m 1-m ≥-21+m ≤10,解得0≤m ≤3.所以当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].思想方法 等价转化思想在充要条件中的应用[典例] 已知p :⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13≤2,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m >0),綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为________.答案 [9,+∞)解析 ∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件.即p 是q 的充分不必要条件,由x 2-2x +1-m 2≤0(m >0),得1-m ≤x ≤1+m (m >0).∴q 对应的集合为{x |1-m ≤x ≤1+m ,m >0}.设M ={x |1-m ≤x ≤1+m ,m >0}.又由⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13≤2,得-2≤x ≤10,∴p 对应的集合为{x |-2≤x ≤10}.设N ={x |-2≤x ≤10}.由p 是q 的充分不必要条件知,NM , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,1-m <-2,1+m ≥10或⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,1-m ≤-2,1+m >10,解得m ≥9.∴实数m 的取值范围为[9,+∞).思想方法 等价转化思想是指在解题中将一些复杂的、生疏的问题转化成简单的、熟悉的问题.典例中既有对题目中条件的化简,又有充分必要条件和集合间关系的转化.。
2020版高考文科数学大一轮复习人教A版文档:1.1 集合及其运算 Word版含答案.docx
§1.1集合及其运算1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征: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,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2.集合间的基本关系A B (或B A )3.集合的基本运算知识拓展1.若有限集合A 中有n 个元素,则集合A 的子集个数为2n ,真子集的个数为2n -1. 2.A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .3.A ∩(∁U A )=∅;A ∪(∁U A )=U ;∁U (∁U A )=A .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)任何一个集合都至少有两个子集.( × )(2){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.( × )(3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( × ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( √ )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立.( √ ) (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( × ) 题组二 教材改编2.[P11例9]已知U ={α|0°<α<180°},A ={x |x 是锐角},B ={x |x 是钝角},则∁U (A ∪B )=________.答案 {x |x 是直角}3.[P44A 组T5]已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为________. 答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆,集合B 表示直线y =x ,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点⎝⎛⎭⎫22,22,⎝⎛⎭⎫-22,-22,则A ∩B 中有两个元素. 题组三 易错自纠4.已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,则m 等于( ) A .0或 3 B .0或3 C .1或 3 D .1或3或0答案 B解析 A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,故B ⊆A ,所以m =3或m =m ,即m =3或m =0或m =1,其中m =1不符合题意,所以m =0或m =3,故选B.5.已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 (3,+∞)解析 A ={x |x 2-2x -3≤0}={x |-1≤x ≤3}, ∵A ⊆B ,B ={x |x <a },∴a >3.6.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =________. 答案 0或98解析 若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,符合题意;若a ≠0,则由题意得Δ=9-8a =0,解得a =98.综上,a 的值为0或98.题型一集合的含义1.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.答案 1解析∵3∈B,又a2+4≥4,∴a+2=3,∴a=1.经检验,a=1符合题意.2.若A={2,3,4},B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n},则集合B中的元素个数是()A.2 B.3 C.4 D.5答案 B解析B={x|x=n·m,m,n∈A,m≠n}={6,8,12}.思维升华(1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.题型二集合的基本关系典例(1)设A,B是全集I={1,2,3,4}的子集,A={1,2},则满足A⊆B的集合B的个数是() A.5 B.4 C.3 D.2答案 B解析∵{1,2}⊆B,I={1,2,3,4},∴满足条件的集合B有{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.(2)已知集合A={x|x2-2 019x+2 018<0},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a的取值范围是________________________.答案[2 018,+∞)解析由x2-2 019x+2 018<0,解得1<x<2 018,故A={x|1<x<2 018}.又B={x|x<a},A⊆B,如图所示,可得a≥2 018.引申探究本例(2)中,若将集合B改为{x|x≥a},其他条件不变,则实数a的取值范围是____________.答案(-∞,1]解析 A ={x |1<x <2 018},B ={x |x ≥a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≤1.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问题.跟踪训练 (1)已知集合A ={x ∈R |x 2+x -6=0},B ={x ∈R |ax -1=0},若B ⊆A ,则实数a 的值为( ) A.13或-12 B .-13或12C.13或-12或0 D .-13或12或0答案 D解析 由题意知,A ={2,-3}. 当a =0时,B =∅,满足B ⊆A ; 当a ≠0时,ax -1=0的解为x =1a ,由B ⊆A ,可得1a =-3或1a =2,∴a =-13或a =12.综上可知,a 的值为-13或12或0.(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是____________. 答案 (-∞,4]解析 当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2;当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图, 则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1, 解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围是(-∞,4].题型三集合的基本运算命题点1集合的运算典例(1)(2017·全国Ⅰ)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则()A.A∩B={x|x<0} B.A∪B=RC.A∪B={x|x>1} D.A∩B=∅答案 A解析∵B={x|3x<1},∴B={x|x<0}.又A={x|x<1},∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1}.(2)(2018届珠海二中月考)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则()A.A∩B=∅B.A⊆BC.B⊆A D.A∪B=R答案 D解析∵A={x|x>2或x<0},∴A∪B=R.命题点2利用集合的运算求参数典例(1)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是() A.-1<a≤2 B.a>2C.a≥-1 D.a>-1答案 D解析因为A∩B≠∅,所以集合A,B有公共元素,作出数轴,如图所示,易知a>-1.(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.1 C.2 D.4答案 D解析由题意可得{a,a2}={4,16},∴a=4.(3)设集合A={0,-4},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,x∈R}.若A∩B=B,则实数a的取值范围是______.答案(-∞,-1]∪{1}解析因为A={0,-4},所以B⊆A分以下三种情况:①当B=A时,B={0,-4},由此可知,0和-4是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的两个根,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4}, 并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0, 解得a =-1,此时B ={0}满足题意; ③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化. 跟踪训练 (1)(2017·天津)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C 等于( ) A .{2} B .{1,2,4}C .{1,2,4,6}D .{x ∈R |-1≤x ≤5}答案 B解析 A ∪B ={1,2,4,6}.又C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C ={1,2,4}.(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( ) A .[-1,2) B .[-1,3] C .[2,+∞) D .[-1,+∞)答案 D解析 由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2; ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞).题型四集合的新定义问题典例若集合E={(p,q,r,s)|0≤p<s≤4,0≤q<s≤4,0≤r<s≤4且p,q,r,s∈N},F={(t,u,v,w)|0≤t<u≤4,0≤v<w≤4且t,u,v,w∈N},用card(X)表示集合X中的元素个数,则card(E)+card(F)等于()A.200 B.150C.100 D.50答案 A解析在集合E中,当s=1时,p=q=r=0,此时只有1个元素;当s=2时,p,q,r∈{0,1},此时有2×2×2=8(个)元素;当s=3时,p,q,r∈{0,1,2},此时有3×3×3=27(个)元素;当s=4时,p,q,r∈{0,1,2,3},此时有4×4×4=64(个)元素,故card(E)=1+8+27+64=100.在集合F中,(t,u)的取值可能是(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共10种可能.同理,(v,w)也有10种可能,故card(F)=10×10=100,∴card(E)+card(F)=200.思维升华解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素.跟踪训练定义一种新的集合运算△:A△B={x|x∈A,且x∉B}.若集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2≤x≤4},则按运算△,B△A等于()A.{x|3<x≤4} B.{x|3≤x≤4}C.{x|3<x<4} D.{x|2≤x≤4}答案 B解析A={x|1<x<3},B={x|2≤x≤4},由题意知,B△A={x|x∈B,且x∉A}={x|3≤x≤4}.1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=B B.A∩B=∅C.A B D.B A答案 D2.(2017·浙江)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},则P∪Q等于()A.(-1,2) B.(0,1)C.(-1,0) D.(1,2)答案 A解析∵P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},∴P∪Q={x|-1<x<2}.3.(2016·四川)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.4C.5 D.6答案 C解析由题意可知,A∩Z={-2,-1,0,1,2},则A∩Z中的元素的个数为5.故选C. 4.(2017·吉林大学附中模拟)若集合A={x∈N|5+4x-x2>0},B={x|x<3},则A∩B等于() A.∅B.{1,2}C.[0,3) D.{0,1,2}答案 D解析由A中不等式变形,得(x-5)(x+1)<0,x∈N,解得-1<x<5,x∈N,即A={0,1,2,3,4},∵B={x|x<3},∴A∩B={0,1,2}.5.(2018·潍坊调研)已知全集U=R,集合A={1,2,3,4,5},B={x∈R|x≥2},则图中阴影部分所表示的集合为()A.{0,1} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}答案 B解析因为A∩B={2,3,4,5},而图中阴影部分为集合A去掉A∩B部分,所以阴影部分所表示的集合为{1}.6.已知集合M={1,2,3,4},则集合P={x|x∈M,且2x∉M}的子集的个数为()A.8 B.4C.3 D.2答案 B解析由题意得P={3,4},∴集合P有4个子集.7.(2017·全国Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B等于() A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}答案 C解析∵A∩B={1},∴1∈B.∴1-4+m=0,即m=3.∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.8.已知集合A ={x |-1<x <0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,0] B .[0,+∞) C .(-∞,0) D .(0,+∞)答案 B解析 用数轴表示集合A ,B (如图),由A ⊆B ,得a ≥0.9.已知集合P ={x |x 2-2x ≥0},Q ={x |1<x ≤2},则(∁R P )∩Q =________.答案 (1,2)解析 ∵P ={x |x ≥2或x ≤0},∁R P ={x |0<x <2}, ∴(∁R P )∩Q ={x |1<x <2}.10.若{3,4,m 2-3m -1}∩{2m ,-3}={-3},则m =______. 答案 1解析 由集合中元素的互异性,可得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=-3,2m ≠-3,2m ≠3,2m ≠4,所以m =1.11.(2018·衡水模拟)若集合A ={y |y =lg x },B ={x |y =x },则集合A ∩B =________.答案 [0,+∞)解析 集合A ={y |y =lg x }={y |y ∈R }=R , B ={x |y =x }={x |x ≥0},则集合A ∩B ={x |x ≥0}=[0,+∞).12.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________. 答案 [1,+∞)解析 由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.13.(2017·安徽黄山二模)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},∁R B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -1x +2≥0,则A ∩B 等于( )A .{-1,0,1}B .{-1,0}C .{-2,-1,0}D .{0,1,2} 答案 C解析 ∵集合A ={-2,-1,0,1,2},∁R B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -1x +2≥0={x |x <-2或x ≥1}, ∴B ={x |-2≤x <1},则A ∩B ={-2,-1,0}.14.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 =________.答案 -1 1解析 A ={x ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1},由A ∩B =(-1,n ),可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.15.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.答案 6解析 依题意可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”时,这三个元素一定是连续的三个自然数.故这样的集合共有6个.16.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪ 6x +1≥1,x ∈R ,B ={x |x 2-2x -m <0},若A ∩B ={x |-1<x <4},则实数m 的值为______.答案 8解析 由6x +1≥1,得x -5x +1≤0, ∴-1<x ≤5,∴A ={x |-1<x ≤5}.又∵B ={x |x 2-2x -m <0},A∩B={x|-1<x<4},∴4是方程x2-2x-m=0的根,即42-2×4-m=0,解得m=8. 此时B={x|-2<x<4},符合题意,故实数m的值为8.。
2020版高考数学人教版理科一轮复习课时作业:1 集合 Word版含解析
课时作业1集合一、选择题1.(2021·全国卷Ⅲ)集合A={x|x-1≥0} ,B={0,1,2} ,那么A∩B =(C)A.{0} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}解析:由题意知,A={x|x≥1} ,那么A∩B={1,2}.2.设集合M={x|x2=x} ,N={x|lg x≤0} ,那么M∪N=(A) A.[0,1] B.(0,1]C.[0,1) D.(-∞ ,1]解析:M={x|x2=x}={0,1} ,N={x|lg x≤0}={x|0<x≤1} ,M∪N=[0,1].3.全集U={x∈Z|0<x<8} ,集合M={2,3,5} ,N={x|x2-8x+12=0} ,那么集合{1,4,7}为(C)A.M∩(∁U N) B.∁U(M∩N)C.∁U(M∪N) D.(∁U M)∩N解析:由得U={1,2,3,4,5,6,7} ,N={2,6} ,M∩(∁U N)={2,3,5}∩{1,3,4,5,7}={3,5} ,M∩N={2} ,∁U(M∩N)={1,3,4,5,6,7} ,M ∪N={2,3,5,6} ,∁U(M∪N)={1,4,7} ,(∁U M)∩N={1,4,6,7}∩{2,6}={6} ,应选C.4.(2021·唐山统一考试)假设全集U=R,集合A={x|x2-5x-6<0} ,B={x|2x<1} ,那么图中阴影局部表示的集合是(C)A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:由x 2-5x -6<0 ,解得-1<x <6 ,所以A ={x |-1<x <6}.由2x <1 ,解得x <0 ,所以B ={x |x <0}.又题图中阴影局部表示的集合为(∁U B )∩A ,∁U B ={x |x ≥0} ,所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6} ,应选C.5.(2021·莱州一中模拟)集合A ={x ∈N |x 2+2x -3≤0} ,B ={C |C ⊆A } ,那么集合B 中元素的个数为( C )A .2B .3C .4D .5解析:A ={x ∈N |(x +3)(x -1)≤0}={x ∈N |-3≤x ≤1}={0,1} ,共有22=4个子集 ,因此集合B 中元素的个数为4 ,应选C.6.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x y )|x 24+y 216=1 ,B ={(x ,y )|y =3x } ,那么A ∩B 的子集的个数是( A )A .4B .3C .2D .1解析:∵A 对应椭圆x 24+y 216=1上的点集 ,B 对应指数函数y =3x上的点集 ,画出椭圆和指数函数的图象(图略)可知 ,两个图象有两个不同交点 ,故A ∩B 有2个元素 ,其子集个数为22=4.应选A.7.(2021·长沙模拟)集合A ={1,2,3} ,B ={x |x 2-3x +a =0 ,a ∈A } ,假设A ∩B ≠∅ ,那么a 的值为( B )A .1B .2C .3D .1或2解析:当a =1时 ,x 2-3x +1=0 ,无整数解 ,那么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 =2.8.设全集U =R ,函数f (x )=lg(|x +1|-1)的定义域为A ,集合B ={x |cosπx =1} ,那么(∁U A )∩B 的元素个数为( B )A .1B .2C .3D .4解析:由|x +1|-1>0 ,得|x +1|>1 ,即x <-2或x >0 ,∴A ={x |x <-2或x >0} ,那么∁U A ={x |-2≤x ≤0};由cosπx =1 ,得πx =2k π ,k ∈Z ,∴x =2k ,k ∈Z ,那么B ={x |x =2k ,k ∈Z }.∴(∁U A )∩B ={x |-2≤x ≤0}∩{x |x =2k ,k ∈Z }={-2,0} ,∴(∁U A )∩B 的元素个数为2.二、填空题9.设全集为R ,集合A ={x |x 2-9<0} ,B ={x |-1<x ≤5} ,那么A ∩(∁R B )={x |-3<x ≤-1}.解析:由题意知 ,A ={x |x 2-9<0}={x |-3<x <3} ,∵B ={x |-1<x ≤5} ,∴∁R B ={x |x ≤-1或x >5}.∴A ∩(∁R B )={x |-3<x <3}∩{x |x ≤-1或x >5}={x |-3<x ≤-1}. 10.设A ,B 是非空集合 ,定义A *B ={x |x ∈A ∪B ,且x ∉A ∩B } ,M ={y |y =-x 2+2x,0<x <2} ,N ={y |y =2x -1,x >0} ,那么M *N =⎝ ⎛⎦⎥⎤0 12∪(1 ,+∞).解析:M ={y |y =-x 2+2x,0<x <2}=(0,1] ,N ={y |y =2x -1 ,x >0}=12 ,+∞ ,M ∪N =(0 ,+∞) ,M ∩N =⎝ ⎛⎦⎥⎤12 1 ,所以M *N =⎝ ⎛⎦⎥⎤0 12∪(1 ,+∞). 11.集合U =R ,集合M ={x |x +2a ≥0} ,N ={x |log 2(x -1)<1} ,假设集合M ∩(∁U N )={x |x =1或x ≥3} ,那么a 的取值为-12.解析:由log 2(x -1)<1 ,得1<x <3 ,那么N =(1,3) , ∴∁U N ={x |x ≤1或x ≥3}.又M ={x |x +2a ≥0}=[-2a ,+∞) ,M ∩(∁U N )={x |x =1或x ≥3} ,∴-2a =1 ,解得a =-12.12.某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第|一天售出19种商品 ,第二天售出13种商品 ,第三天售出18种商品;前两天都售出的商品有3种 ,后两天都售出的商品有4种 ,那么该网店(1)第|一天售出但第二天未售出的商品有16种; (2)这三天售出的商品最|少有29种.解析:(1)如图1所示 ,第|一天售出但第二天未售出的商品有19-3=16(种);(2)如图2所示 ,这三天售出的商品最|少有19+13-3=29(种).13.(2021·山东济南外国语学校段考)集合A ={x |y =x -1} ,A ∩B =∅ ,那么集合B 不可能是( D )A .{x |4x <2x +1}B .{(x ,y )|y =x -1}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫y|y =sin x -π3≤x ≤π6 D .{y |y =log 2(-x 2+2x +1)} 解析:集合A ={x |y =x -1}={x |x ≥1} ,对于选项A ,{x |4x <2x +1}={x |x <1} ,满足A ∩B =∅;对于选项B ,集合为点集 ,满足A ∩B =∅;对于选项C ,{|yy =sin x ,-π3≤x ≤π6}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫y|-32≤y ≤12 ,满足A ∩B =∅;对于选项D ,{y |y =log 2(-x 2+2x +1)}={y |y =log 2[-(x -1)2+2]}={y |y ≤1} ,A ∩B ={1}≠∅ ,应选D.14.集合A ={y |y =x 12,0≤x ≤1} ,B ={y |y =kx +1 ,x ∈A } ,假设A ⊆B ,那么实数k 的取值范围是( D )A .k =-1B .k <-1C .-1≤k ≤1D .k ≤-1解析:∵A ={y |y =x 12,0≤x ≤1}={y |0≤y ≤1} ,∴B ={y |y =kx +1 ,x ∈A }={y |y =kx +1,0≤x ≤1} ,又∵A ⊆B ,∴⎩⎨⎧k ×0+1≤0k ×1+1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧k ×0+1≥1 k ×1+1≤0解得k ≤-1.∴实数k 的取值范围为k ≤-1.尖子生小题库 - -供重点班学生使用普通班学生慎用15.(2021·贵阳市摸底考试)点集Ω={(x ,y )|0≤x ≤e,0≤y ≤e} ,A ={(x ,y )|y ≥e x ,(x ,y )∈Ω} ,在点集Ω中任取一个元素a ,那么a ∈A 的概率为( B )A.1eB.1e 2C.e -1eD.e 2-1e 2解析:如图 ,根据题意可知Ω表示的平面区域为正方形BCDO ,面积为e 2 ,A 表示的区域为图中阴影局部 ,面积为⎠⎛01(e -e x )d x =(e x -e x )|10=(e -e)-(-1)=1,根据几何概型可知a ∈A 的概率P =1e 2.应选B.16.假设数集A ={a 1 ,a 2 ,… ,a n }(1≤a 1<a 2<…<a n ,n ≥2)具有性质P :对任意的i ,j (1≤i ≤j ≤n ) ,a i a j 与a ja i 两数中至|少有一个属于A ,那么称集合A 为 "权集〞.那么( B )A .{1,3,4}为 "权集〞B .{1,2,3,6}为 "权集〞C . "权集〞中元素可以有0D . "权集〞中一定有元素1 解析:对于A ,由于3×4与43均不属于数集{1,3,4} ,故A 不正确;对于B ,选1,2时 ,有1×2属于{1,2,3,6} ,同理取1,3 ,取1,6 ,取2,3时也满足 ,取2,6时 ,有62属于{1,2,3,6} ,取3,6时 ,有63属于{1,2,3,6} ,所以B 正确;由 "权集〞定义知1≤a 1<a 2<…<a n 且a ja i 需要有意义 ,故不能有0 ,故C 不正确;如集合{2,4} ,符合 "权集〞定义 ,但不含1 ,所以D 不正确.。
2020年高考数学(理)一轮复习30考点必刷题含解析
【答案】A
【解析】试题分析:若 ,则直线 与直线 平行,充分性成立;若直线 与直线 平行,则 或 ,必要性不成立.
8.“x为无理数”是“x2为无理数”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】 为无理数,不能推出 为无理数,例如 ,反过来, 是无理数,那么 一定是无理数,故 为无理数是 为无理数必要不充分条件,故选B.
A.{2}B.{1,2}
C.{-2,1,2}D.{-2,-1,0}
【答案】C
【解析】∵A,B为两个非空集合,定义集合A-B={x|x∈A且x∉B},A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0}={x|-2<x<1},∴A-B={-2,1,2}.故选C.
20.对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x∉B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={y|y≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B=________.
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
【答案】B
【解析】“甲⇒乙”的逆否命题为“若x+y=5,则x=2且y=3”显然不正确,而“乙⇒甲”的逆否命题为“若x=2且y=3,则x+y=5”是真命题,因此甲是乙的必要不充分条件.故选 B.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为集合 , ,所以A∩B={0,1}.
故答案为:A.
6.若集合M={x||x|≤1},N={y|y=x2,|x|≤1},则( )
A.M=NB.M⊆N
2020版高考数学(理)大一轮复习:全册精品学案(含答案)
2020版高考数学(理)大一轮复习:全册精品学案(含答案)第1讲集合1.元素与集合(1)集合元素的性质:、、无序性.(2)集合与元素的关系:①属于,记为;②不属于,记为.(3)集合的表示方法:列举法、和.(4)常见数集及记法数集自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号2.集合间的基本关系文字语言符号语言记法基本关系子集集合A中的都是集合B中的元素x∈A?x∈BA?B或集合A是集合B的子集,但集合B中有一个元素不属于AA?B,?x0∈B,x0?AAB或B?A 相等集合A,B的元素完全A?B,B?A空集任何元素的集合,空集是任何集合的子集x,x?,A3.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 A属于B的元素组成的集合{x|x∈A,x∈B}并集属于A属于B的元素组成的集合{x|x∈A,x∈B}补集全集U中属于A的元素组成的集合{x|x∈U,xA}4.集合的运算性质(1)并集的性质:A∪?=A;A∪A=A;A∪B= ;A∪B= ?B?A.(2)交集的性质:A∩?=?;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A?A B.(3)补集的性质:A∪(?U A)=U;A∩(?U A)= ;U(?U A)= ;?U(A∪B)=(?U A)(?U B);?U(A∩B)= ∪.常用结论(1)非常规性表示常用数集:如{x|x=2(n-1),n∈Z}为偶数集,{x|x=4n±1,n∈Z}为奇数集等.(2)①一个集合的真子集必是其子集,一个集合的子集不一定是其真子集;②任何一个集合是它本身的子集;③对于集合A,B,C,若A?B,B?C,则A?C(真子集也满足);④若A?B,则有A=?和A≠?两种可能.(3)集合子集的个数:集合A中有n个元素,则集合A有2n个子集、2n-1个真子集、2n-1个非空子集、2n-2个非空真子集.集合元素个数:card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)(常用在实际问题中).题组一常识题1.[教材改编]已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x的值为.2.[教材改编]已知集合A={a,b},若A∪B={a,b,c},则满足条件的集合B有个.3.[教材改编]设全集U=R,集合A={x|0≤x≤2},B={y|1≤y≤3},则(?UA)∪B= .4.[教材改编]已知集合A={-1,1},B={a,a2+2}.若A∩B={1},则实数a 的值为.题组二常错题◆索引:忽视集合元素的性质致错;对集合的表示方法理解不到位致错;忘记空集的情况导致出错;忽视集合运算中端点取值致错.5.已知集合A={1,3,},B={1,m},若B?A,则m= .6.已知x∈N,y∈N,M={(x,y)|x+y≤2},N={(x,y)|x-y≥0},则M∩N中元素的个数是.7.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.8.设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x|1<x<5,x∈r},若a?b,则a的取值范围为.< p="">探究点一集合的含义与表示例1 (1)[2018·全国卷Ⅱ]已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4(2)设集合A={-4,2a-1,a2},B={9,a-5,1-a},且集合A,B中有唯一的公共元素9,则实数a的值为.[总结反思] 解决集合含义问题的关键有三点:一是确定构成集合的元素;二是确定元素的限制条件;三是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.特别提醒:含字母的集合问题,在求出字母的值后,需要验证集合的元素是否满足互异性.变式题 (1)已知集合A={x|x=3k-1,k∈Z},则下列表示正确的是()A.-1?AB.-11∈AC.3k2-1∈AD.-34?A(2)[2018·上海黄浦区二模]已知集合A={1,2,3},B={1,m},若3-m∈A,则非零实数m的值是.探究点二集合间的基本关系例2 (1)[2018·武汉4月调研]已知集合M={x|x2=1},N={x|ax=1},若N?M,则实数a的取值集合为()A.{1}B.{-1,1}C.{1,0}D.{1,-1,0}(2)设集合M={x|x=5-4a+a2,a∈R},N={y|y=4b2+4b+2,b∈R},则下列关系中正确的是()A.M=NB.M?NC.N?MD.M∈N[总结反思] (1)一般利用数轴法、Venn图法以及结构法判断两集合间的关系,如果集合中含有参数,需要对式子进行变形,有时需要进一步对参数分类讨论.(2)确定非空集合A的子集的个数,需先确定集合A中的元素的个数.特别提醒:不能忽略任何非空集合是它自身的子集.(3)根据集合间的关系求参数值(或取值范围)的关键是将条件转化为元素满足的式子或区间端点间的关系,常用数轴法、Venn图法.变式题(1)设x,y∈R,集合A={(x,y)|y=x},B=(x,y)=1,则集合A,B间的关系为() A.A?B B.B?AC.A=BD.A∩B=?(2)已知集合M={x|x≤1},N={x|a≤x≤3a+1},若M∩N=?,则a的取值范围是.探究点三集合的基本运算角度1集合的运算例3 (1)[2018·长沙周南中学月考]已知集合A={x|x<1},B={x|e x<1},则()A.A∩B={x|x<1}B.A∪B={x|x<e}< p="">C.A∪(?R B)=RD.(?R A)∩B={x|0<x<1}< p="">(2)[2018·山西大学附中5月调研]已知集合A={x|2x≤1},B={x|ln x<1},则A∪B=()A.{x|x<e}< p="">B.{x|0≤x≤e}C.{x|x≤e}D.{x|x>e}[总结反思] 对于已知集合的运算,可根据集合的交集和并集的定义直接求解,必要时可结合数轴以及Venn图求解.角度2利用集合运算求参数例4 (1)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)设全集U=R,集合A={x|x>1},集合B={x|x>p},若(?U A)∩B=?,则p应该满足的条件是()A.p>1B.p≥1C.p<1D.p≤1[总结反思] 根据集合运算求参数,要把集合语言转换为方程或不等式,然后解方程或不等式,再利用数形结合法求解.角度3集合语言的运用例5 (1)已知集合S={0,1,2,3,4,5},A是S的一个子集,当x∈A时,若有x-1?A且x+1?A,则称x为A的一个“孤立元素”,那么S的无“孤立元素”的非空子集的个数为 ()A.16B.17C.18D.20(2)对于a,b∈N,规定a*b=与的奇偶性相同与的奇偶性不同集合M={(a,b)|a*b=36,a,b∈N*},则M中的元素个数为.[总结反思] 解决集合新定义问题的关键是:(1)准确转化:解决新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,紧扣题目所给定义,结合题目的要求进行恰当转化,切忌同已有概念或定义相混淆.(2)方法选取:对于新定义问题,可恰当选用特例法、筛选法、一般逻辑推理等方法,并结合集合的相关性质求解.第1讲集合考试说明 1.集合的含义与表示:(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系;(2)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.</e}<></x<1}<></e}<></x<5,x∈r},若a?b,则a的取值范围为.<>。
2020版高中数学(理)一轮复习:第一章 答案
第一章 集合与常用逻辑用语第1讲 集合及其运算A 应知应会1. A2. C3. C4. A5. C 【解析】 由题知B ={x|-1<x<2,x ∈Z }={0,1},所以A ∪B ={0,1,2,3}.6. 【解答】 若函数y =11-2x 有意义,则1-2x>0,所以x<12,即M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x<12.结合二次函数的性质可得函数y =x 2-4的值域为[-4,+∞),即N ={x|x ≥-4}, 所以M ∩N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-4≤x<12.7. 【解答】 由题知赞成A 的人数为100×35=60,赞成B 的人数为60+3=63.如图,记100名学生组成的集合为U ,赞成A 的学生的全体记为集合A ,赞成B 的学生的全体记为集合B ,并设对A ,B 都赞成的学生数为x ,则对A ,B 都不赞成的人数为x3+1,由题意,知(60-x)+(63-x)+x +x3+1=100,解得x =36.所以对A ,B 都赞成的学生人数为36人,对A ,B 都不赞成的学生人数为13人.(第7题)B 巩固提升 1. {x|2<x<3}2. [1,4) 【解析】 集合A ={x|x 2-3x -4<0}=(-1,4),B ={y|y =2x -3+1}=[1,+∞),所以A ∩B =[1,4).3. {x|x>1} 【解析】 依题意B ={x|x>log 32},所以A ∩B ={x|x>1}.4. {0,2,3} 【解析】 因为A ∪B =B ,所以A ⊆B.又因为集合A ={x|ax -6=0},B={x ∈N |1≤log 2x <2}={2,3},所以当a =0时,A =∅,符合题意;当a ≠0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫6a .由6a=2或6a=3,可得a =2或a =3,所以实数a 的所有值构成的集合是{0,2,3}.5. 【解答】 (1) 因为A ={1,2,3},B ={y|y =2x -1,x ∈A},当x =1时,y =2×1-1=1;当x =2时,y =2×2-1=3;当x =3时,y =2×3-1=5,所以B ={1,3,5},其所有子集为:∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5}.(2) 由(1)知B ={1,3,5},所以A ∩B ={1,3},其真子集的个数为22-1=3.6. 【解答】 由|x +1|-1>0,得|x +1|>1,即x <-2或x >0,所以A ={x|x <-2或x >0},则∁U A ={x|-2≤x ≤0}.由sinπx =0,得πx =k π,k ∈Z ,所以x =k ,k ∈Z , 则B ={x |sinπx =0}={x |x =k ,k ∈Z }.则(∁U A )∩B ={x |-2≤x ≤0}∩{x |x =k ,k ∈Z }={-2,-1,0},所以(∁U A )∩B 的子集的个数为23=8.7. 【解答】 因为A ∪B =B ,所以A ⊆B.①当m>0时,由mx +1>0,得x>-1m ,此时B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x>-1m ,由题意知-1m <-1,所以0<m<1.②当m =0时,B =R ,此时A ⊆B .③当m <0时,得B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1m ,由题意知-1m >2,所以-12<m <0.综上,实数m 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |-12<m <1.第2讲 命题及充要条件A 应知应会 1. D2. A 【解析】 对于A ,其逆命题:若x>|y|,则x>y ,是真命题;对于B ,其否命题:若x ≤1,则x 2≤1,是假命题,如x =-5,x 2=25>1;对于C ,其否命题:若x ≠1,则x 2+x -2≠0,因为x =-2时,x 2+x -2=0,所以是假命题;对于D ,若x 2>0,则x ≠0,所以原命题为假命题,因此原命题的逆否命题是假命题.3. B 【解析】 当⎩⎪⎨⎪⎧a =2>b =1,c =0时,ac>bc 不成立,所以充分性不成立;当⎩⎪⎨⎪⎧ac>bc ,a>b 时,c>0成立,c ≥0也成立,所以必要性成立.所以“c ≥0”是“ac>bc”的必要不充分条件,故选B .4. A5. B 【解析】 因为f(x)=x 2+mx +1在(2,+∞)内单调递增,所以-m2≤2,解得m≥-4,故p 是q 的必要不充分条件,故选B .6. 【解答】 逆命题:若x =-2且y =3,则x +2+(y -3)2=0,真命题;否命题:若x +2+(y -3)2≠0,则x ≠-2或y ≠3,真命题;逆否命题:若x ≠-2或y ≠3,则x +2+(y -3)2≠0,真命题.7. 【解答】 对于p :(x +2)(x -6)≤0,解得-2≤x ≤6. 又m >0,q :2-m ≤x ≤2+m.由p 是q 的必要条件,即q ⇒p ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2≤2-m ,2+m ≤6,解得0<m ≤4.所以实数m 的取值范围是(0,4]. B 巩固提升1. 若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数2. -2 【解答】 a 与b 反向则存在唯一的实数λ,使得a =λb (λ<0),即⎩⎪⎨⎪⎧1=λx ,x =4λ⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,λ=-12. 3. [0,1) 【解析】 命题p 的逆命题:若x>a ,则x>0,故a ≥0.命题q 的逆否命题为真命题,故原命题为真命题,则a -2<-1,即a<1.故实数a 的取值范围是[0,1). 4. ⎣⎡⎦⎤0,12 【解答】 由|4x -3|≤1,得12≤x ≤1.由x 2-(2a +1)x +a(a +1)=(x -a)[x -(a +1)]≤0,得a ≤x ≤a +1.因为p 是q 的必要不充分条件,所以p 是q 的充分不必要条件,有⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1>1 或⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a +1≥1,得0≤a ≤12,即a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,12.5. 【解答】 由已知易得{x|x 2-2x -3>0}{x|x<m -1或x>m +1},又{x|x 2-2x -3>0}={x|x<-1或x>3},所以⎩⎪⎨⎪⎧-1≤m -1,m +1<3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<m -1,m +1≤3, 解得0≤m ≤2,即实数m 的取值范围为[0,2].6. 【解答】 B ={x||x -a|<4,x ∈R }={x |-4<x -a <4}={x |a -4<x <a +4},若x ∈A 是x ∈B 的充分条件,则A ⊆B ,则⎩⎪⎨⎪⎧a +4≥3,a -4≤1,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-1,a ≤5,即-1≤a ≤5,所以实数a 的取值范围是[-1,5].7. 【解答】 设A ={x|p(x)}={x|x 2-4ax +3a 2<0,a >0}={x|a <x <3a},B ={x|q(x)}=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x|⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0={x|2<x ≤3}.因为p 是q 的必要不充分条件,所以BA ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3a >3⇒1<a ≤2,所以实数a 的取值范围是(1,2].第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词和存在量词A 应知应会1. C 【解析】 根据含有量词的命题的否定可得p :∃a ≥0,关于x 的方程x 2+ax +1=0没有实数解.故选C .2. D 【解析】 由题知,存在性命题的否定既要变存在量词为全称量词,同时还要否定结论.故选D .3. B 【解析】 因为x 20-x 0+1≥0恒成立,所以p 为真命题,则p 是假命题;若a=-1,b=1,则a<b,但1a>1b不成立,所q为假命题,q为真命题.所以由复合命题的真值表可知p∧(q)为真命题.故选B.4. C【解析】由题意可知,对∀x∈R,x2+2mx+m+2≥0恒成立,即Δ=4m2-4(m+2)≤0,解得-1≤m≤2.5. B【解析】由p是假命题,可知p是真命题,但q的真假无法判断,所以充分性不成立;由p∧(q)是真命题,可知p与q均为真命题,所以必要性成立.故选B.6. 【解答】(1) p∨q:2是4的约数或2是6的约数,真命题;p∧q:2是4的约数且2是6的约数,真命题;p:2不是4的约数,假命题.(2) p∨q:矩形的对角线相等或互相平分,真命题;p∧q:矩形的对角线相等且互相平分,真命题;p :矩形的对角线不相等,假命题.7. 【解答】 由题知p :⎩⎪⎨⎪⎧Δ=m 2-4>0,-m<0⇒m>2.q :Δ=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0⇒1<m<3.因为p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,所以p 真q 假或p 假q 真.所以⎩⎪⎨⎪⎧m>2,m ≤1或m ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,1<m<3,故m ≥3或1<m ≤2.故实数m 的取值范围为{m|1<m ≤2或m ≥3}.B 巩固提升1. ② 【解析】 命题“∃x 0∈R, x 20-x 0-2=0”的否定是“∀x ∈R, x 20-x 0-2≠0”, 故①正确;在△ABC 中,因为sin30°>cos120°,但△ABC 不是锐角三角形,故②错误;命题“若a =0,则ab =0”的否命题是“若a ≠0,则ab ≠0”, 故③正确;若p ∨q 为假命题,则p ,q 均为假命题, 故④正确.2. ③ 【解析】 “若a ·b >0,则a 与b 的夹角为锐角”是假命题,逆命题为真,故①错误;若p :∀x ∈R ,2x >0,则p :∃x 0∈R ,2x 0≤0,故②错误;“a >1,b >1”是“ab >1”的充分不必要条件,故③正确;若p ∧q 为假命题,则p ,q 中至少有一个是假命题,故④错误.3. ①③④ 【解析】 ①中,若“p ∧q ”为假命题,则命题p 与命题q 中至少有一个是假命题,故①不正确.②中,“若x =y ,则sin x =sin y ”为真命题,故其逆否命题为真命题,所以②正确.③中,“am 2<bm 2”是“a<b”成立的充分不必要条件,故③不正确.④中,所给命题的否定为“对任意x ∈R ,均有x 2+x +1≥0”,故④不正确.4. ②③ 【解析】 当a =0,b ≠0时,a ·b =a 2,但a ≠b ,所以①错误;sin x +2cos x =5sin(x +φ)≤5,其中tan φ=2,则②正确;因为f (x )=1x 的图象关于原点(0,0)成中心对称,所以f (x )=1+1x 关于点(0,1)成中心对称,则③正确;当直线与抛物线有且只有一个公共点时,直线与抛物线相切或与抛物线的对称轴平行,故④错误,综上可知②③正确.5. 【解答】 (1) ∀x ∈R ,x 2+2x +3>0,它的否定是: ∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3≤0.原命题是全称命题,它的否定是存在性命题.(2) ∀x ∈Q ,x 2+2x +32是有理数,它的否定是:∃x 0∈Q ,x 20+2x 0+32不是有理数. 原命题是全称命题,它的否定是存在性命题.(3) ∃α,β∈R 使cos(α+β)=cos α+cos β,它的否定是:∀α,β∈R 使cos(α+β)≠cos α+cos β.原命题是存在性命题,它的否定是全称命题.(4) ∃x ,y ∈R ,使2x -3y ≤6,它的否定是:∀x ,y ∈R ,使2x -3y >6.原命题是存在性命题,它的否定是全称命题.6. 【解答】 因为不等式mx 2+1>0的解集是R ,所以⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0或m =0,解得m ≥0,即p :m ≥0.又f (x )=log m x 是减函数,所以0<m <1,即q :0<m <1.又p ∨q 为真,p ∧q 为假,所以p 真,q 假或p 假,q 真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m ≤0或m ≥1或⎩⎪⎨⎪⎧m <0,0<m <1,解得m ≥1或m =0.7. 【解答】 (1) 若a =1,则p :1<x<3.当p ∧q 为真命题时,有⎩⎪⎨⎪⎧1<x<3,2<x ≤3,得2<x<3.(2) 若p 是q 的充分不必要条件,则q 是p 的充分不必要条件,则必有a>0且⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3a>3,得1<a ≤2.。
2020高考全国卷一轮复习理科数学(所有内容)
集合的并集!$# 集合的交集!## 集合的补集0*!
图形 表示
知识梳理
一集合与元素 !$集 合 中 元 素 的 三 个 特 性&! ! ! !'! ! ! !' !!!!$
意义 !""")!或")#" !""")!且")#" !""")* 且"*!"
四常见结论与等价关系 !##$!1!!!!(!$#$!1!!!!( $0*!%$!$!!!!(0* $0*!%$!!!!$
$#%#(!0佛山调研若集合!$!!##"##$!$"#+%"")
!#+)!"#则集合# 中元素的个数为
$!!%
)!*!!!!!!+!*!#! !!!!,!*!&! !!!!-*'
$&%#(!0全国卷!已知集合 !$!$"#+%""#2+#(&#
"))#+))"#则! 中元素的个数为
$!!%
等价转换常使较复杂的集合运算变的简单$
4
4
!!"
222222222222222222222 第一章!集合与常用逻辑用语
#!!! 命题及充要条件
激活思维
!" 选修! !"'练习#改编下列命题中#真命题是 $!!% )* 命题)若(0&10#则(&1* +* 命题)若"$&#则"#$3*的逆命题 ,* 命题)若"&##则"#%&"2#&(*的否命题 -* 命题)相似三角形的对应角相等*的逆否命题
高中数学一轮复习(含答案)1.1 集合
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 .考点一 集合的基本概念[典例] (1)(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .0 (2)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019的值为( )A .1B .0C .-1D .±1[解析] (1)因为A 表示圆x 2+y 2=1上的点的集合,B 表示直线y =x 上的点的集合,直线y =x 与圆x 2+y 2=1有两个交点,所以A ∩B 中元素的个数为2.(2)由已知得a ≠0,则b a=0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1.又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a 2 019+b 2 019=(-1)2 019+02 019=-1.[答案] (1)B (2)C [提醒] 集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.[题组训练]1.设集合A ={0,1,2,3},B ={x |-x ∈A,1-x ∉A },则集合B 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A 若x ∈B ,则-x ∈A ,故x 只可能是0,-1,-2,-3,当0∈B 时,1-0=1∈A ;当-1∈B 时,1-(-1)=2∈A ;当-2∈B 时,1-(-2)=3∈A ;当-3∈B 时,1-(-3)=4∉A ,所以B ={-3},故集合B 中元素的个数为1.2.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a 等于( )A.92B.98 C .0 D .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. 3.(2018·厦门模拟)已知P ={x |2<x <k ,x ∈N},若集合P 中恰有3个元素,则k 的取值范围为_____________ 解析:因为P 中恰有3个元素,所以P ={3,4,5},故k 的取值范围为5<k ≤6.答案:(5,6] 考点二 集合间的基本关系[典例] (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R},B ={x |0<x <5,x ∈N},则( )A .B ⊆AB .A =BC .A BD .B A(2)(2019·湖北八校联考)已知集合A ={x ∈N *|x 2-3x <0},则满足条件B ⊆A 的集合B 的个数为( )A .2B .3C .4D .8(3)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] (1)由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},比较A ,B 中的元素可知A B ,故选C. (2)∵A ={x ∈N *|x 2-3x <0}={x ∈N *|0<x <3}={1,2},又B ⊆A ,∴满足条件B ⊆A 的集合B 的个数为22=4,故选C.(3)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,因为A ={x |-1<x <3}.若B ⊆A ,在数轴上标出两集合,如图,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为(-∞,1]. [答案] (1)C (2)C (3)(-∞,1][变透练清]1.(变条件)若本例(2)中A 不变,C ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆B ⊆C 的集合B 的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D 因为A ={1,2},由题意知C ={1,2,3,4},所以满足条件的B 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.2.(变条件)若本例(3)中,把条件“B ⊆A ”变为“A ⊆B ”,其他条件不变,则m 的取值范围为________.解析:若A ⊆B ,由⎩⎪⎨⎪⎧-m ≤-1,m ≥3得m ≥3,∴m 的取值范围为[3,+∞).答案:[3,+∞) 3.已知集合A ={1,2},B ={x |x 2+mx +1=0,x ∈R},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________. 解析:①若B =∅,则Δ=m 2-4<0,解得-2<m <2;②若1∈B ,则12+m +1=0,解得m =-2,此时B ={1},符合题意;③若2∈B ,则22+2m +1=0,解得m =-52,此时B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,12,不合题意. 综上所述,实数m 的取值范围为[-2,2).答案:[-2,2)考点三 集合的基本运算考法(一) 集合的运算[典例] (1)(2018·天津高考)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R|-1≤x <2},则(A ∪B )∩C =( )A .{-1,1}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{2,3,4}(2)已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4>0},B ={x |-2≤x ≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤2或x ≥4}C .{x |-2≤x ≤-1}D .{x |-1≤x ≤2}[解析] (1)∵A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},∴A ∪B ={-1,0,1,2,3,4}.又C ={x ∈R|-1≤x <2}, ∴(A ∪B )∩C ={-1,0,1}.(2)依题意得A ={x |x <-1或x >4},因此∁R A ={x |-1≤x ≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(∁R A )∩B ={x |-1≤x ≤2}. [答案] (1)C (2)D考法(二) 根据集合运算结果求参数[典例] (1)已知集合A ={x |x 2-x -12>0},B ={x |x ≥m }.若A ∩B ={x |x >4},则实数m 的取值范围是( )A .(-4,3)B .[-3,4]C .(-3,4)D .(-∞,4](2)(2019·河南名校联盟联考)已知A ={1,2,3,4},B ={a +1,2a },若A ∩B ={4},则a =( )A .3B .2C .2或3D .3或1[解析] (1)集合A ={x |x <-3或x >4},∵A ∩B ={x |x >4},∴-3≤m ≤4,故选B.(2)∵A ∩B ={4},∴a +1=4或2a =4.若a +1=4,则a =3,此时B ={4,6},符合题意;若2a =4,则a =2,此时B ={3,4},不符合题意.综上,a =3,故选A. [答案] (1)B (2)A[题组训练]1.已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z},则A ∪B =( )A .{1}B .{1,2}C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}解析:选C 因为集合B ={x |-1<x <2,x ∈Z}={0,1},而A ={1,2,3},所以A ∪B ={0,1,2,3}.2.(2019·重庆六校联考)已知集合A ={x |2x 2+x -1≤0},B ={x |lg x <2},则(∁R A )∩B =( )A.⎝⎛⎭⎫12,100B.⎝⎛⎭⎫12,2C.⎣⎡⎭⎫12,100 D .∅解析:选A 由题意得A =⎣⎡⎦⎤-1,12,B =(0,100),则∁R A =(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞,所以(∁R A )∩B =⎝⎛⎭⎫12,100. 3.(2019·合肥质量检测)已知集合A =[1,+∞),B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B.⎣⎡⎦⎤12,1C.⎣⎡⎭⎫23,+∞ D .(1,+∞)解析:选A 因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎨⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1. [课时跟踪检测]1.(2019·福州质检)已知集合A ={x |x =2k +1,k ∈Z},B ={x |-1<x ≤4},则集合A ∩B 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B 依题意,集合A 是由所有的奇数组成的集合,故A ∩B ={1,3},所以A ∩B 中元素的个数为2.2.设集合U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,3,5},B ={3,4,5},则∁U (A ∪B )=( )A .{2,6}B .{3,6}C .{1,3,4,5}D .{1,2,4,6}解析:选A 因为A ={1,3,5},B ={3,4,5},所以A ∪B ={1,3,4,5}.又U ={1,2,3,4,5,6},所以∁U (A ∪B )={2,6}.3.(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}.4.(2018·南宁毕业班摸底)设集合M ={x |x <4},集合N ={x |x 2-2x <0},则下列关系中正确的是( )A .M ∩N =MB .M ∪(∁R N )=MC .N ∪(∁R M )=RD .M ∪N =M解析:选D 由题意可得,N =(0,2),M =(-∞,4),所以M ∪N =M .5.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12≤2x <2,B ={x |ln x ≤0},则A ∩B 为( ) A.⎝⎛⎭⎫0,12 B .[-1,0) C.⎣⎡⎭⎫12,1 D .[-1,1]解析:选A ∵12≤2x <2,即2-1≤2x <212,∴-1≤x <12,∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1≤x <12.∵ln x ≤0,即ln x ≤ln 1,∴0<x ≤1,∴B ={x |0<x ≤1},∴A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <12. 6.(2019·郑州质量测试)设集合A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },若A ∩B =A ,则a 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .(-∞,1]C .[1,+∞)D .[2,+∞)解析:选D 由A ∩B =A ,可得A ⊆B ,又因为A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },所以a ≥2.7.已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,()∁U A ∪()∁U B 中有n 个元素.若A ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为( )A .mnB .m +nC .n -mD .m -n解析:选D 因为()∁U A ∪()∁U B 中有n 个元素,如图中阴影部分所示,又U =A ∪B 中有m 个元素,故A ∩B 中有m -n 个元素.8.定义集合的商集运算为A B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x =m n ,m ∈A ,n ∈B ,已知集合A ={2,4,6},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2-1,k ∈A ,则集合B A∪B 中的元素个数为( ) A .6B .7C .8D .9解析:选B 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.9.设集合A ={x |x 2-x -2≤0},B ={x |x <1,且x ∈Z},则A ∩B =________. 答案:{-1,0}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}.10.已知集合U =R ,集合A =[-5,2],B =(1,4),则下图中阴影部分所表示的集合为________.解析:∵A =[-5,2],B =(1,4),∴∁U B ={x |x ≤1或x ≥4},则题图中阴影部分所表示的集合为(∁U B )∩A ={x |-5≤x ≤1}.答案:{x |-5≤x ≤1}11.若集合A ={(x ,y )|y =3x 2-3x +1},B ={(x ,y )|y =x },则集合A ∩B 中的元素个数为________. 解析:法一:由集合的意义可知,A ∩B 表示曲线y =3x 2-3x +1与直线y =x 的交点构成的集合.联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =3x 2-3x +1,y =x ,解得⎩⎨⎧ x =13,y =13或⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1, 故A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝⎛⎭⎫13,13,(1,1),所以A ∩B 中含有2个元素. 法二:由集合的意义可知,A ∩B 表示曲线y =3x 2-3x +1与直线y =x 的交点构成的集合.因为3x 2-3x +1=x 即3x 2-4x +1=0的判别式Δ>0,所以该方程有两个不相等的实根,所以A ∩B 中含有2个元素.答案:212.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是__________.解析:由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4},而B ={x |x <a },由于A ⊆B ,在数轴上标出集合A ,B ,如图所示,则a >4.答案:(4,+∞)13.设全集U =R ,A ={x |1≤x ≤3},B ={x |2<x <4},C ={x |a ≤x ≤a +1}.(1)分别求A ∩B ,A ∪(∁U B );(2)若B ∪C =B ,求实数a 的取值范围.解:(1)由题意知,A ∩B ={x |1≤x ≤3}∩{x |2<x <4}={x |2<x ≤3}.易知∁U B ={x |x ≤2或x ≥4},所以A ∪(∁U B )={x |1≤x ≤3}∪{x |x ≤2或x ≥4}={x |x ≤3或x ≥4}.(2)由B ∪C =B ,可知C ⊆B ,画出数轴(图略),易知2<a <a +1<4,解得2<a <3. 故实数a 的取值范围是(2,3).。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
温馨提示:
此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
关闭Word文档返回原板块。
核心素养提升练一
集合
(25分钟50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A=,B=,则A
∩B= ( )
A. B.
C. D.
【解析】选C.因为A={x|x-1≥0}={x|x≥1},B={0,1,2},所以A∩
B={1,2}.
2.若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B= ( )
A.{x|-2<x<-1}
B.{x|-2<x<3}
C.{x|-1<x<1}
D.{x|1<x<3}
【解析】选A.由集合交集的定义可得A∩B=
{x|-2<x<-1}.
3.已知集合A={-1,a},B={-1,b},且A∪B={-1,-2,3},则ab=
( ) A.-6 B.-1 C.1 D.6
【解析】选A.集合A={-1,a},B={-1,b},
且A∪B={-1,-2,3},
所以a=-2,b=3,或a=3,b=-2,
所以ab=(-2)×3=-6.
4.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)│x2+y2=1},B={(x,y)│y=x},则A∩B中元素的个数为( )
A.3
B.2
C.1
D.0
【解析】选B.A表示圆x2+y2=1上所有点的集合,B表示直线y=x上所有点的集合,故A∩B表示直线与圆的交点,通过作图可知交点的个数为2,故A∩B元素的个数为2.
【变式备选】已知集合A={x|-5+21x-4x2<0},B={x∈Z|-3<x<6},则(R A)∩B的元素的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【解析】选C.A=,
则R A=,
则(R A)∩B=={1,2,3,4,5}.
5.设集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(R Q)= ( )
A.[2,3]
B.(-2,3]
C.[1,2)
D.(-∞,-2)∪[1,+∞)
【解析】选B.易知Q={x|x≥2或x≤-2}.
所以R Q={x|-2<x<2},
又因为P={x|1≤x≤3},
故P∪(R Q)={x|-2<x≤3}.
【方法技巧】集合运算的三个关键点
(1)理解概念:对集合的相关概念有深刻理解.
(2)代表元素:善于抓住代表元素,通过元素观察集合之间的关系.
(3)巧用数轴:借助数轴寻找元素之间的关系,使问题准确解决.
6.(2019·衡水模拟)已知集合A={x|log2x<1},B={x|0<x<c},若A∪B=B,则c的取值范围是( )
A.(0,1]
B.[1,+∞)
C.(0,2]
D.[2,+∞)
【解析】选D.A={x|log2x<1}={x|0<x<2},因为A∪B=B,所以A⊆B,所以c≥2.
7.已知集合P={y|y2-y-2>0},Q={x|x2+ax+b≤0}.若P∪Q=R,且P∩
Q=(2,3],则a+b= ( )
A.-5
B.5
C.-1
D.1
【解析】选A.P={y|y2-y-2>0}={y|y>2或y<-1}.由P∪Q=R及P∩Q=(2,3],得Q=[-1,3],所以-a=-1+3,b=-1×3,即a=-2,b=-3,a+b=-5.
二、填空题(每小题5分,共15分)
8.已知集合A={1,2},B={a,a2+3},若A∩B={1},则实数a的值为
______.
【解析】由题意知1∈B,显然a2+3≥3,所以a=1,此时a2+3=4,满足题意,故a为1.
答案:1
【方法技巧】(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.
(2)注意元素的互异性.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.
(3)防范空集.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.
9.设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩
(R B)=________.
【解析】由题意知,A={x|x2-9<0}={x|-3<x<3},因为B={x|-1<x≤5},所以R B={x|x≤-1或x>5}.
所以A∩(R B)={x|-3<x<3}∩{x|x≤-1或x>5}={x|-3<x≤-1}.
答案:{x|-3<x≤-1}
10.已知集合A={x|log2x≤2},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a的取值范
围是________.
【解析】由log2x≤2,得0<x≤4,
即A={x|0<x≤4},而B={x|x<a},
由于A⊆B,在数轴上标出集合A,B,如图所示,
则a>4.
答案:(4,+∞)
(20分钟40分)
1.(5分)集合U=R,A={x|x2-x-2<0},B={x|y=ln(1-x)},则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.{x|x≥1}
B.{x|1≤x<2}
C.{x|0<x≤1}
D.{x|x≤1}
【解析】选B.易知A=(-1,2),B=(-∞,1),所以U B=[1,+∞),A∩(U B)=[1,2).因此阴影部分表示的集合为A∩(U B)={x|1≤x<2}.
2.(5分)设A,B是两个非空集合,定义运算A×B={x|x∈(A∪B)且x∉(A ∩B)},已知A={x|y=},B={y|y=2x,x>0},则A×B=( ) A.[0,1]∪(2,+∞) B.[0,1)∪[2,+∞)
C.[0,1]
D.[0,2]
【解析】选A.由题意得A={x|2x-x2≥0}=
{x|0≤x≤2},B={y|y>1},
所以A∪B=[0,+∞),A∩B=(1,2],
所以A×B=[0,1]∪(2,+∞).
3.(5分)已知集合U=R,集合M={x|x+2a≥0},N={x|log2(x-1)<1},若集合M∩(U N)={x|x=1或x≥3},那么a的取值为________.
【解析】由log2(x-1)<1,得1<x<3,
则N=(1,3),所以U N={x|x≤1或x≥3}.又M={x|x+2a≥0}=[-2a,+∞),M∩(U N)={x|x=1或x≥3},所以-2a=1,解得a=-.
答案:-
4.(12分)已知A={x|-1<x≤3},B={x|m≤x<1+3m}.
(1)当m=1时,求A∪B.
(2)若B⊆R A,求实数m的取值范围.
【解析】(1)因为m=1时,B={x|1≤x<4},
所以A∪B={x|-1<x<4}.
(2)R A={x|x≤-1或x>3}.
当B=∅时,则m≥1+3m,得m≤-,满足B⊆R A,当B≠∅时,要使B⊆R A,必须满足或解得m>3.综上所述m的
取值范围是(-∞,-]∪(3,+∞).
5.(13分)(2019·合肥模拟)设集合
A=,B={x|x2-3mx+2m2-
m-1<0}.
(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数.
(2)若A⊇B,求实数m的取值范围.
【解析】化简得集合A={x|-2≤x≤5},
集合B={x|(x-m+1)(x-2m-1)<0}.
(1)因为x∈Z,所以A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A中含有8个元素,所以A 的非空真子集个数为28-2=254.
(2)①当m=-2时,B=∅⊆A;
②当m<-2时,(2m+1)-(m-1)=2+m<0,
所以B=(2m+1,m-1),因此,要使B⊆A,
则只要⇒-≤m≤6,所以m的值不存在;
③当m>-2时,B=(m-1,2m+1),因此,要使B⊆A,则只要
⇒-1≤m≤2.
综上所述,m的取值范围是{m|m=-2或-1≤m≤2}.
关闭Word文档返回原板块。