2020高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲一元二次不等式知能训练轻松闯关文北师大版
2020高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲一元二次不等式知能训练轻松闯关文北师大版
【2019最新】精选高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲一元二次不等式知能训练轻松闯关文北师大版1.(2015·高考上海卷)下列不等式中,与不等式<2解集相同的是( )A .(x +8)(x2+2x +3)<2B .x +8<2(x2+2x +3) C.<D.>12 解析:选B.依题意,注意到x2+2x +3=(x +1)2+2≥2>0,因此不等式<2等价于x +8<2(x2+2x +3),故选B.2.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪,则a =( )A .2B .-2C .-D.12 解析:选B.根据不等式与对应方程的关系知-1,-是一元二次方程ax2+x(a -1)-1=0的两个根,所以-1×=-,所以a =-2,故选B. 3.已知函数f(x)=则不等式f(x)≥x2的解集为( ) A .[-1,1] B .[-2,2] C .[-2,1] D .[-1,2] 解析:选A.法一:当x≤0时,x +2≥x2, 所以-1≤x≤0;① 当x>0时,-x +2≥x2,所以0<x≤1.② 由①②得原不等式的解集为{x|-1≤x≤1}. 法二:作出函数y =f(x)和函数y =x2的图像,如图,由图知f(x)≥x2的解集为[-1,1]. 4.(2016·广东省联合体联考)已知函数f(x)=则使f(x)≥1的x 的取值范围为( )A.B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 C .(-∞,1)∪ D .(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 解析:选D.不等式f(x)≥1等价于或解之得x≤1或≤x≤3,所以不等式的解集为(-∞,1]∪,故选D. 5.关于x 的不等式x2-(a +1)x +a<0的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( ) A .(4,5) B .(-3,-2)∪(4,5) C .(4,5] D .[-3,-2)∪(4,5] 解析:选D.原不等式可化为(x -1)(x -a)<0,当a>1时得1<x<a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a≤5,当a<1时得a<x<1,则-3≤a<-2,故a∈[-3,-2)∪(4,5]. 6.若不等式mx2+2mx -4<2x2+4x 对任意x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,2]B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪[2,+∞)D .(-∞,2]解析:选A.原不等式等价于(m -2)x2+2(m -2)x -4<0,①当m =2时,对任意的x 不等式都成立;②当m -2<0时,Δ=4(m -2)2+16(m -2)<0,所以-2<m<2,综合①②,得m 的取值范围是(-2,2]. 7.(2016·合肥一模)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-|x +1|,x≤0,x2-1,x>0, 则不等式f(x)<0的解集为________.解析:若x>0,由f(x)<0得x2-1<0,解得0<x<1.若x≤0,由f(x)<0得-|x +1|<0,解得x≤0且x≠-1,综上不等式的解为x<1且x≠-1,即不等式的解集为(-∞,-1)∪(-1,1).答案:(-∞,-1)∪(-1,1)8.若0<a<1,则不等式(a -x)>0的解集是________.解析:原不等式即(x -a)<0,由0<a<1得a<,所以a<x<.答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a<x<1a 9.(2016·九江一模)若关于x 的不等式x2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是________. 解析:不等式x2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x2-4x -2)max ,令g(x)=x2-4x -2,x∈(1,4),所以g(x)<g(4)=-2,所以a<-2. 答案:(-∞,-2) 10.已知a ∈[-1,1],不等式x2+(a -4)x +4-2a>0恒成立,则实数x 的取值范围为________. 解析:把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f(a)=(x -2)a +(x2-4x +4),则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,易知只需f(-1)=x2-5x +6>0,且f(1)=x2-3x +2>0即可,联立不等式解得x<1或x>3.答案:{x|x<1或x>3}11.若不等式ax2+5x -2>0的解集是.(1)求实数a 的值;(2)求不等式ax2-5x +a2-1>0的解集.解:(1)由题意知a<0,且方程ax2+5x -2=0的两个根为,2,代入解得a =-2.(2)由(1)知不等式为-2x2-5x +3>0,即2x2+5x -3<0,解得-3<x<,即不等式ax2-5x +a2-1>0的解集为.1.已知集合A ={x|x2-2x -3>0},B ={x|x2+ax +b ≤0},若A ∪B =R ,A ∩B =(3,4],则有( )A .a =3,b =4B .a =3,b =-4C .a =-3,b =4D .a =-3,b =-4 解析:选D.法一:由题意得集合A ={x|x<-1或x>3},又A∪B=R ,A∩B=(3,4],所以集合B 为{x|-1≤x≤4},由一元二次不等式与一元二次方程的关系,可得a =-3,b =-4.法二:易知A ={x|x<-1或x>3},又A∩B=(3,4],可得4为方程x2+ax +b =0的一个根,则有16+4a +b =0,经验证可知选项D 正确.2.(2016·西安交大附中模拟)已知f(x)=x2-2ax +2(a ∈R),当x ∈[-1,+∞)时,f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围.解:法一:f(x)=(x -a)2+2-a2,此二次函数图像的对称轴为x =a.①当a ∈(-∞,-1)时, f(x)在[-1,+∞)上单调递增,f(x)min =f(-1)=2a +3.要使f(x)≥a 恒成立,只需f(x)min≥a,即2a +3≥a,解得-3≤a<-1;②当a ∈[-1,+∞)时,f(x)min =f(a)=2-a2,由2-a2≥a,解得-1≤a≤1.综上所述,所求a 的取值范围是[-3,1].法二:令g(x)=x2-2ax +2-a ,由已知,得x2-2ax +2-a≥0在[-1,+∞)上恒成立,即Δ=4a2-4(2-a)≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a<-1,g (-1)≥0.解得-3≤a≤1,所以a 的取值范围是[-3,1].3.某同学要把自己的计算机接入因特网,现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(若用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总是小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?解:假设一次上网x(x<17)小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元,公司B 收取的费用为1.7+(1.7-0.1)+(1.7-0.2)+…+[1.7-(x -1)×0.1]=(元).由>1.5x(0<x<17),整理得x2-5x<0,解得0<x<5,故当0<x<5时,公司A 收费低于公司B 收费,当x =5时,A ,B 两公司收费相等,当5<x<17时,公司B 收费低,所以当一次上网时间在5小时以内时,选择公司A 的费用少;为5小时时,选择公司A 与公司B 费用一样多;超过5小时小于17小时时,选择公司B 的费用少.。
【数学】2020届高考数学一轮复习:第一章 集合与常用逻辑用语
第一章⎪⎪⎪集合与常用逻辑用语第一节集__合1.集合的相关概念(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性. (2)元素与集合的两种关系:属于,记为∈;不属于,记为∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法. (4)五个特定的集合: 集合 自然数集正整数集 整数集有理数集实数集 符号NN *或N +QR2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言记法 基本关系子集集合A 的元素都是集合B的元素∈A ⇒∈BA ⊆B 或B ⊇A真子集集合A 是集合B 的子集,且集合B 中至少有一个元素不属于AA ⊆B ,且存在0∈B ,0∉AA B 或B A 相等 集合A ,B 的元素完全相同 A ⊆B ,B ⊆A A =B 空集 不含任何元素的集合.空集是任何集合A 的子集任意的,∉∅,∅⊆A ∅3.集合的基本运算 表示 运算 文字语言符号语言图形语言记法交集属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合{|∈A ,且∈B }A ∩B并集属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合{|∈A ,或∈B }A ∪B补集 全集U 中不属于集合A 的元素组成的集合{|∈U ,且∉A }∁U A4.集合问题中的几个基本结论 (1)集合A 是其本身的子集,即A ⊆A ;(2)子集关系的传递性,即A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C ;(3)A ∪A =A ∩A =A ,A ∪∅=A ,A ∩∅=∅,∁U U =∅,∁U ∅=U . (4)A ∩B =A ⇒A ⊆B ,A ∪B =B ⇒A ⊆B . [小题体验]1.已知集合A ={1,2},B ={|0<<5,∈N },则满足A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案:D2.已知集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则集合A ∪B 中元素的个数为________. 答案:53.(2018·江苏高考)已知集合A ={0,1,2,8},B ={-1,1,6,8},那么A ∩B =________. 解析:A ∩B ={0,1,2,8}∩{-1,1,6,8}={1,8}. 答案:{1,8}1.认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解集合问题的两个先决条件.2.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.3.易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身. 4.运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心.5.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.[小题纠偏]1.(2019·浙江名校联考)已知∁R M ={|ln||>1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =1x ,x >0,则M ∪N =( ) A .(0,e] B .[-e ,+∞) C .(-∞,-e]∪(0,+∞)D .[-e ,e]解析:选B 由ln||>1得||>e ,∴M =[-e ,e].N =(0,+∞),∴M ∪N =[-e ,+∞).故选B.2.若集合A ={|-2≤≤5},B ={|m +1≤≤2m -1},且B ⊆A ,则由m 的可能取值组成的集合为________.解析:当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅,满足B ⊆A ;若B ≠∅,且满足B ⊆A ,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,所以2≤m ≤3.故m <2或2≤m ≤3,即所求集合为{m |m ≤3}.答案:{m |m ≤3}3.已知集合A ={0, +1,2-5},若-4∈A ,则实数的值为________. 解析:∵-4∈A ,∴+1=-4或2-5=-4. ∴=-5或=1或=4.若=1,则A ={0, 2,-4},满足条件; 若=4,则A ={0, 5,-4},满足条件; 若=-5,则A ={0,-4,50},满足条件. 所以=1或=4或-5. 答案:1或4或-5考点一 集合的基本概念(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.下列命题正确的有( ) ①很小的实数可以构成集合;②(易错题)集合{}y |y =x 2-1与集合{(,y )|y =2-1}是同一个集合; ③1,32,64,⎪⎪⎪⎪-12,0.5这些数组成的集合有5个元素; ④集合{(,y )|y ≤0,,y ∈R }是指第二和第四象限内的点集. A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析:选A 由题意得,①不满足集合的确定性,故错误;②两个集合,一个是数集,一个是点集,故错误;③中⎪⎪⎪⎪-12=0.5,出现了重复,不满足集合的互异性,故错误;④不仅仅表示的是第二、四象限的点,还可表示原点,故错误.综上,没有正确命题,故选A.2.已知a >0,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,4,b a ={a -b,0,a 2},则a 2+b 2的值为( )C .6D .8解析:选B 由已知得a ≠0,则ba =0,所以b =0,于是a 2=4,即a =2或a =-2,因为a >0,所以a =2,故a 2+b 2=22+02=4.3.若集合A ={∈R |a 2-3+2=0}中只有一个元素,则a 等于( ) A.92 B.98 C .0D .0或98解析:选D 若集合A 中只有一个元素,则方程a 2-3+2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,=23,符合题意.当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0,得a =98,所以a 的值为0或98.4.(易错题)(2019·江西重点中学协作体联考)设集合A ={1,2,3},B ={2,3,4} ,M ={|=ab ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为________.解析:结合题意列表计算M 中所有可能的值如下:观察可得:M ={2,3,4,6,8,9,12},据此可知M 中的元素个数为7. 答案:7[谨记通法]与集合中的元素有关问题的求解策略(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集. (2)看这些元素满足什么限制条件.(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.考点二 集合间的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知集合M ={1,2,3,4},则集合P ={|∈M 且2∉M }的子集有( )C .3个D .2个解析:选B 由题意,得P ={3,4},所以集合P 的子集有22=4个. 2.已知集合A ={|2+-2=0},B ={|a =1},若B ⊆A ,则a =( ) A .-12或1B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0解析:选D 集合A ={|2+-2=0}={-2,1}.当=-2时,-2a =1,解得a =-12;当=1时,a =1;又因为B 是空集时也符合题意,这时a =0,故选D.[由题悟法]集合间基本关系的两种判定方法和一个关键[即时应用]1.集合{a ,b ,c ,d ,e }的真子集的个数为( ) A .32 B .31 C .30D .29解析:选B 因为集合有5个元素,所以其子集的个数为25=32个,其真子集的个数为25-1=31个.2.已知集合A ={|-1<<3},B ={|-m <<m },若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. 解析:当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时, ∵A ={|-1<<3}.当B ⊆A 时,在数轴上标出两集合,如图,∴⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .∴0<m ≤1.综上所述m 的取值范围为(-∞,1]. 答案:(-∞,1]考点三 集合的基本运算(题点多变型考点——多角探明)[锁定考向]集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能力.常见的命题角度有: (1)集合的运算;(2)利用集合运算求参数; (3)新定义集合问题.[题点全练]角度一:集合的运算1.(2018·北京高考)已知集合A ={|||<2},B ={-2,0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{-1,0,1} C .{-2,0,1,2}D .{-1,0,1,2}解析:选A ∵A ={|||<2}={|-2<<2}, B ={-2,0,1,2}, ∴A ∩B ={0,1}.故选A.2.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A ={|2--2>0},则∁R A =( ) A .{|-1<<2} B .{|-1≤≤2} C .{|<-1}∪{|>2}D .{|≤-1}∪{|≥2}解析:选B ∵2--2>0,∴(-2)(+1)>0, ∴>2或<-1,即A ={|>2或<-1}. 则∁R A ={|-1≤≤2}.故选B. 角度二:利用集合运算求参数3.(2019·浙江联盟校联考)已知集合P ={|-1<<1},Q ={|0<<a },若P ∪Q ={|-1<<2},则实数a 的值为( )A .1B .2C .12D .32解析:选B 因为P ={|-1<<1},Q ={|0<<a },所以当a ≤1时,P ∪Q ={|-1<<1},不符合题意;当a >1时,P ∪Q ={|-1<<a },结合P ∪Q ={|-1<<2},可得a =2.角度三:新定义集合问题4.如果集合A ,B ,同时满足A ∪B ={1,2,3,4},A ∩B ={1},A ≠{1},B ≠{1},就称有序集对(A ,B )为“好集对”.这里有序集对(A ,B )是指当A ≠B 时,(A ,B )和(B ,A )是不同的集对,那么“好集对” 一共有( )个( )A.5个B.6个C.7个D.8个解析:选B因为A∪B={1,2,3,4},A∩B={1},A≠{1},B≠{1},所以当A={1,2}时,B={1,3,4};当A={1,3}时,B={1,2,4};当A={1,4}时,B={1,2,3};当A={1,2,3}时,B={1,4};当A={1,2,4}时,B={1,3};当A={1,3,4}时,B={1,2}.所以满足条件的“好集对”一共有6个,故选B.[通法在握]解集合运算问题4个技巧[演练冲关]1.(2019·浙江十校联盟适考)已知集合A={|1<<4},B={∈|2-6<0},则(∁R A)∩B=()A.{1,4} B.{4,5}C.{1,4,5} D.{2,3}解析:选C法一:由2-6<0可得0<<6,所以B={1,2,3,4,5},又∁R A={|≤1或≥4},所以(∁R A)∩B={1,4,5}.法二:因为求的是(∁R A)∩B,故排除D,又1,5∈∁R A,1,5∈B,故选C.2.(2019·长沙模拟)已知集合A={1,2,3},B={|2-3+a=0,a∈A},若A∩B≠∅,则a 的值为()A.1 B.2C.3 D.1或2解析:选B当a=1时,2-3+1=0,无整数解,则A∩B=∅;当a=2时,B={1,2},A∩B={1,2}≠∅;当a=3时,B=∅,A∩B=∅.因此实数a=2.3.(2019·杭州高三四校联考)设集合A={|(-3)(-a)=0,a∈R},B={|(-1)(-4)=0},则A∪B的子集个数最多为()A.2 B.4C.8 D.16解析:选D由题意可知,要使A∪B的子集个数最多,则需A∪B中的元素个数最多,此时a≠1,a≠3,且a≠4,即集合A={3,a},B={1,4},A∪B={1,3,4,a},故A∪B的子集最多有24=16个.4.如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合A B为阴影部分表示的集合.若,y∈R,A={|y=2x-x2},B={y|y=3,>0},则A B为()A.{|0<<2} B.{|1<≤2}C.{|0≤≤1或≥2} D.{|0≤≤1或>2}解析:选D因为A={|0≤≤2},B={y|y>1},A∪B={|≥0},A∩B={|1<≤2},所以A B=∁A∪B(A∩B)={|0≤≤1或>2},故选D.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·浙江考前热身联考)已知集合M={|y=2x-x2},N={|-1<<1},则M∪N =()A.[0,1)B.(-1,2)C.(-1,2] D.(-∞,0]∪(1,+∞)解析:选C法一:易知M={|0≤≤2},又N={|-1<<1},所以M∪N=(-1,2].故选C.法二:取=2,则2∈M,所以2∈M∪N,排除A、B;取=3,则3∉M,3∉N,所以3∉M∪N,排除D,故选C.2.(2019·浙江三地联考)已知集合P={|||x<2},Q={|-1≤≤3},则P∩Q=()A.[-1,2) B.(-2,2)C.(-2,3] D.[-1,3]解析:选A由||<2,可得-2<<2,所以P={|-2<<2},所以P∩Q=[-1,2).3.(2018·嘉兴期末测试)已知集合P={|<1},Q={|>0},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.∁R P⊆Q解析:选D由已知可得∁R P=[1,+∞),所以∁R P⊆Q.故选D.4.(2018·浙江吴越联盟第二次联考)已知集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N,则P的子集有________个.解析:集合M={0,1,2,3,4},N={2,4,6},P=M∩N={2,4},则P的子集有∅,{2},{4},{2,4},共4个.答案:45.已知集合A ={|≥3},B ={|≥m },且A ∪B =A ,则实数m 的取值范围是________. 解析:因为集合A ={|≥3},B ={|≥m },且A ∪B =A ,所以B ⊆A ,如图所示,所以m ≥3. 答案:[3,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·杭州七校联考)已知集合A ={|2>1},B ={|(2-1)(2-4)=0},则集合A ∩B 中的元素个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B A ={|<-1或>1},B ={-2,-1,1,2},A ∩B ={-2,2},故选B. 2.(2019·浙江六校联考)已知集合U ={|y =3x },A ={|y =log 9},B ={y |y =-2}则A ∩(∁U B )=()A .∅B .RC .{|>0}D .{0}解析:选C 由题意得,U =R ,A ={|>0},因为y =-2<0,所以B ={y |y <0},所以∁U B ={|≥0},故A ∩(∁U B )={|>0}.故选C.3.(2019·永康模拟)设集合M ={|2-2-3≥0},N ={|-3<<3},则( ) A .M ⊆N B .N ⊆M C .M ∪N =RD .M ∩N =∅解析:选C 由2-2-3≥0,解得≥3或≤-1,所以M ={|≤-1或≥3},所以M ∪N =R .4.(2019·宁波六校联考)已知集合A ={|2-3<0},B ={1,a },且A ∩B 有4个子集,则实数a 的取值范围是( )A .(0,3)B .(0,1)∪(1,3)C .(0,1)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析:选B ∵A ∩B 有4个子集,∴A ∩B 中有2个不同的元素,∴a ∈A ,∴a 2-3a <0,解得0<a <3且a ≠1,即实数a 的取值范围是(0,1)∪(1,3),故选B.5.(2018·镇海中学期中)若集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-x x ,N ={|<1},则M ∪N =( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(-∞,2)D .(0,+∞)解析:选C 集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪y =lg2-xx ={|0<<2},N ={|<1}.M ∪N ={|<2}=(-∞,2).故选C.6.设集合A ={|2--2≤0},B ={|<1,且∈},则A ∩B =________.解析:依题意得A ={|(+1)(-2)≤0}={|-1≤≤2},因此A ∩B ={|-1≤<1,∈}={-1,0}.答案:{-1,0}7.(2018·嘉兴二模)已知集合A ={|-1≤≤2},B ={|2-4≤0},则A ∪B =________,A ∩(∁RB )=________.解析:因为B ={|2-4≤0}={|0≤≤4},所以A ∪B ={|-1≤≤4};因为∁R B ={|<0或>4},所以A ∩(∁R B )={|-1≤<0}.答案:{|-1≤≤4} {|-1≤<0}8.设集合A ={(,y )|y ≥|-2|,≥0},B ={(,y )|y ≤-+b },A ∩B ≠∅. (1)b 的取值范围是________;(2)若(,y )∈A ∩B ,且+2y 的最大值为9,则b 的值是________. 解析:由图可知,当y =-往右移动到阴影区域时,才满足条件,所以b ≥2;要使=+2y 取得最大值,则过点(0,b ),有0+2b =9⇒b =92. 答案:(1)[2,+∞) (2)929.已知集合A ={|4≤2≤16},B =[a ,b ],若A ⊆B ,则实数a -b 的取值范围是________. 解析:集合A ={|4≤2≤16}={|22≤2≤24}={|2≤≤4}=[2,4],因为A ⊆B ,所以a ≤2,b ≥4,所以a -b ≤2-4=-2,即实数a -b 的取值范围是(-∞,-2].答案:(-∞,-2]10.已知集合A ={|(+2m )(-m +4)<0},其中m ∈R ,集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-x x +2>0.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围; (2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.解:(1)集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 1-xx +2>0={|-2<<1}. 当A =∅时,m =43,不符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={|-2m <<m -4},又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m >43,-2m ≤-2,m -4≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧m >43,m ≥1,m ≥5,所以m ≥5.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={|m -4<<-2m },又因为B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <43,-2m ≥1,m -4≤-2,即⎩⎪⎨⎪⎧m <43,m ≤-12,m ≤2,所以m ≤-12.综上所述,实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-12∪[5,+∞). (2)由(1)知,B ={|-2<<1}. 当A =∅时,m =43,符合题意.当A ≠∅时,m ≠43.①当-2m <m -4,即m >43时,A ={|-2m <<m -4},又因为A ∩B =∅,所以-2m ≥1或者m -4≤-2, 即m ≤-12或者m ≤2,所以43<m ≤2.②当-2m >m -4,即m <43时,A ={|m -4<<-2m },又因为A ∩B =∅,所以m -4≥1或者-2m ≤-2, 即m ≥5或者m ≥1,所以1≤m <43.综上所述,实数m 的取值范围为[1,2]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.对于复数a ,b ,c ,d ,若集合S ={a ,b ,c ,d }具有性质“对任意,y ∈S ,必有y ∈S ”,则当⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b 2=1,c 2=b时,b +c +d 等于( )A .1B .-1C .0D .i解析:选B ∵S ={a ,b ,c ,d },由集合中元素的互异性可知当a =1时,b =-1,c 2=-1,∴c =±i ,由“对任意,y ∈S ,必有y ∈S ”知±i ∈S ,∴c =i ,d =-i 或c =-i ,d=i ,∴b +c +d =(-1)+0=-1.2.对于集合M ,N ,定义M -N ={|∈M ,且∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-94,x ∈R ,B ={|<0,∈R },则A ⊕B =( )A.⎝⎛⎭⎫-94,0B.⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析:选C 依题意得A -B ={|≥0,∈R },B -A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <-94,x ∈R ,故A ⊕B =⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞).故选C.3.已知函数f ()=x -3-17-x的定义域为集合A ,且B ={∈|2<<10},C ={∈R |<a 或>a +1}.(1)求:A 和(∁R A )∩B ;(2)若A ∪C =R ,求实数a 的取值范围. 解:(1)要使函数f ()=x -3-17-x, 应满足-3≥0,且7->0,解得3≤<7, 则A ={|3≤<7}, 得到∁R A ={|<3或≥7},而B ={∈|2<<10}={3,4,5,6,7,8,9}, 所以(∁R A )∩B ={7,8,9}.(2)C ={∈R |<a 或>a +1},要使A ∪C =R , 则有a ≥3,且a +1<7,解得3≤a <6. 故实数a 的取值范围为[3,6).第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题概念 使用语言、符号或者式子表达的,可以判断真假的陈述句特点(1)能判断真假;(2)陈述句分类真命题、假命题2.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系:(2)四种命题中真假性的等价关系:原命题等价于逆否命题,原命题的否命题等价于逆命题.在四种形式的命题中真命题的个数只能是0,2,4.3.充要条件若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p成立的对象的集合为A,q成立的对象的集合为B p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇒/p A是B的真子集集合与充要条件p是q的必要不充分条件p⇒/q且q⇒p B是A的真子集p是q的充要条件p⇔q A=B p是q的既不充分也不必要条件p⇒/q且q⇒/p A,B互不包含[小题体验]1.下列命题是真命题的是()A.若log2a>0,则函数f()=log a(a>0,a≠1)在其定义域上是减函数B.命题“若y=0,则=0”的否命题C.“m=3”是“直线(m+3)+my-2=0与m-6y+5=0垂直”的充要条件D.命题“若cos =cos y,则=y”的逆否命题答案:B2.(2019·温州高考适应性测试)已知α,β∈R,则“α>β”是“cos α>cos β”的() A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件解析:选Dα>β⇒/ cos α>cos β,如α=π3,β=π6,π3>π6,而cosπ3<cosπ6;cos α>cos β⇒/ α>β,如α=π6,β=π3,cosπ6>cosπ3,而π6<π3.故选D.3.设a,b是向量,则命题“若a=-b,则|a|=| b|”的逆否命题为:________.答案:若|a|≠|b|,则a≠-b1.易混淆否命题与命题的否定:否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是只否定命题的结论.2.易忽视A是B的充分不必要条件(A⇒B且B⇒/A)与A的充分不必要条件是B(B⇒A 且A⇒/B)两者的不同.[小题纠偏]1.(2019·杭州模拟)“<0”是“ln(+1)<0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:B2.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B都是锐角”的否命题为:________________.解析:原命题的条件:在△ABC中,∠C=90°,结论:∠A,∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角”.答案:在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角考点一四种命题及其相互关系(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.命题“若a2>b2,则a>b”的否命题是()A.若a2>b2,则a≤b B.若a2≤b2,则a≤bC.若a≤b,则a2>b2D.若a≤b,则a2≤b2解析:选B根据命题的四种形式可知,命题“若p,则q”的否命题是“若綈p,则綈q”.该题中,p为a2>b2,q为a>b,故綈p为a2≤b2,綈q为a≤b.所以原命题的否命题为:若a2≤b2,则a≤b.2.命题“若2-3-4=0,则=4”的逆否命题及其真假性为()A.“若=4,则2-3-4=0”为真命题B.“若≠4,则2-3-4≠0”为真命题C.“若≠4,则2-3-4≠0”为假命题D.“若=4,则2-3-4=0”为假命题解析:选C根据逆否命题的定义可以排除A,D,因为2-3-4=0,所以=4或-1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.3.给出以下四个命题:①“若+y =0,则,y 互为相反数”的逆命题; ②(易错题)“全等三角形的面积相等”的否命题; ③“若q ≤-1,则2++q =0有实根”的逆否命题; ④若ab 是正整数,则a ,b 都是正整数. 其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)解析:①命题“若+y =0,则,y 互为相反数”的逆命题为“若,y 互为相反数,则+y =0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab 是正整数,但a ,b 不一定都是正整数,例如a =-1,b =-3,故④为假命题.答案:①③[谨记通法]1.写一个命题的其他三种命题时的2个注意点 (1)对于不是“若p ,则q ”形式的命题,需先改写; (2)若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提. 2.命题真假的2种判断方法(1)联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断. (2)利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断. 考点二 充分必要条件的判定(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.(2019·杭州高三四校联考)“a >-1”是“2+a +14>0(∈R )”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若2+a +14>0(∈R ),则a 2-1<0,即-1<a <1,所以“a >-1”是“2+a +14>0(∈R )”的必要不充分条件.故选A.2.(2019·杭州高三质检)设数列{a n }的通项公式为a n =n +2(n ∈N *),则“>2”是“数列{a n }为单调递增数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A法一:因为a n=n+2(n∈N*),所以当>2时,a n+1-a n=>2,则数列{a n}为单调递增数列.若数列{a n}为单调递增数列,则a n+1-a n=>0即可,所以“>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.法二:根据一次函数y=+b的单调性知,“数列{a n}为单调递增数列”的充要条件是“>0”,所以“>2”是“数列{a n}为单调递增数列”的充分不必要条件,故选A.[由题悟法]充要条件的3种判断方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断;(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“y≠1”是“≠1或y≠1”的某种条件,即可转化为判断“=1且y=1”是“y=1”的某种条件.[即时应用]1.设a>0,b>0,则“a2+b2≥1”是“a+b≥ab+1”成立的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B因为a>0,b>0,所以a+b>0,ab+1>0,故不等式a+b≥ab+1成立的充要条件是(ab+1)2≤(a+b)2,即a2+b2≥a2b2+1.显然,若a2+b2≥a2b2+1,则必有a2+b2≥1,反之则不成立,所以a2+b2≥1是a2+b2≥a2b2+1成立的必要不充分条件,即a2+b2≥1是a+b≥ab+1成立的必要不充分条件.2.(2019·浙江期初联考)若a,b∈R,使|a|+|b|>4成立的一个充分不必要条件是() A.|a+b|≥4 B.|a|≥4C.|a|≥2且|b|≥2 D.b<-4解析:选D对选项A,若a=b=2,则|a|+|b|=2+2≥4,不能推出|a|+|b|>4;对选项B,若a=4≥4,b=0,此时不能推出|a|+|b|>4;对选项C,若a=2≥2,b=2≥2,此时不能推出|a|+|b|>4;对选项D,由b<-4可得|a|+|b|>4,但由|a|+|b|>4得不到b<-4.故选D.3.(2019·宁波模拟)已知四边形ABCD为梯形,AB∥CD,l为空间一直线,则“l垂直于两腰AD,BC”是“l垂直于两底AB,DC”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A因为四边形ABCD是梯形,且AB∥CD,所以腰AD,BC是交线,由直线与平面垂直的判定定理可知,当l垂直于两腰AD,BC时,l垂直于ABCD所在平面,所以l 垂直于两底AB ,CD ,所以是充分条件;当l 垂直于两底AB ,CD ,由于AB ∥CD ,所以l 不一定垂直于ABCD 所在平面,所以l 不一定垂直于两腰AD ,BC ,所以不是必要条件.所以是充分不必要条件.考点三 充分必要条件的应用(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]若不等式x -m +1x -2m <0成立的一个充分不必要条件是13<<12,则实数m 的取值范围是______________.解析:令A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -m +1x -2m <0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪13<x <12. 因为不等式x -m +1x -2m <0成立的充分不必要条件是13<<12,所以B ⊆A .①当m -1<2m ,即m >-1时,A ={|m -1<<2m }. 由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧ m -1≤13,2m ≥12,m >-1,解得14≤m ≤43;②当m -1=2m ,即m =-1时,A =∅,不满足B ⊆A ; ③当m -1>2m ,即m <-1时,A ={|2m <<m -1}.由B ⊆A 得⎩⎪⎨⎪⎧2m ≤13,m -1≥12,m <-1,此时m 无解.综上,m 的取值范围为⎣⎡⎦⎤14,43.答案:⎣⎡⎦⎤14,43[由题悟法]根据充要条件求参数的值或取值范围的关键点(1)先合理转化条件,常通过有关性质、定理、图象将恒成立问题和有解问题转化为最值问题等,得到关于参数的方程或不等式(组),再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或取值范围.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[即时应用]1.(2019·杭州名校大联考)已知条件p :|+1|>2,条件q :>a ,且綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-3,+∞)D .(-∞,-3]解析:选A 由|+1|>2,可得>1或<-3,所以綈p :-3≤≤1;又綈q :≤a .因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以a ≥1.2.已知“命题p :(-m )2>3(-m )”是“命题q :2+3-4<0”成立的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为________________.解析:命题p :>m +3或<m , 命题q :-4<<1.因为p 是q 成立的必要不充分条件, 所以m +3≤-4或m ≥1, 故m ≤-7或m ≥1.答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.“(2-1)=0”是“=0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 若(2-1)=0,则=12或=0,即不一定是=0;若=0,则一定能推出(2-1)=0.故“(2-1)=0”是“=0”的必要不充分条件.2.设a ,b ∈R ,则“a 3>b 3且ab <0”是“1a >1b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由a 3>b 3,知a >b ,由ab <0,知a >0>b ,所以此时有1a >1b ,故充分性成立;当1a >1b 时,若a ,b 同号,则a <b ,若a ,b 异号,则a >b ,所以必要性不成立.故选A.3.设φ∈R ,则“φ=0”是“f ()=cos(+φ)(∈R )为偶函数”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A若φ=0,则f()=cos 为偶函数;若f()=cos(+φ)(∈R)为偶函数,则φ=π(∈).故“φ=0”是“f()=cos(+φ)(∈R)为偶函数”的充分不必要条件.4.命题p:“若2<1,则<1”的逆命题为q,则p与q的真假性为()A.p真q真B.p真q假C.p假q真D.p假q假解析:选B q:若<1,则2<1.∵p:2<1,则-1<<1.∴p真,当<1时,2<1不一定成立,∴q假,故选B.5.若>5是>a的充分条件,则实数a的取值范围为()A.(5,+∞) B.[5,+∞)C.(-∞,5) D.(-∞,5]解析:选D由>5是>a的充分条件知,{|>5}⊆{|>a},∴a≤5,故选D.二保高考,全练题型做到高考达标1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是()A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”解析:选B依题意得,原命题的逆命题是“若一个数的平方是正数,则它是负数”.2.命题“对任意实数∈[1,2],关于的不等式2-a≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是()A.a≥4 B.a≤4C.a≥3 D.a≤3解析:选C即由“对任意实数∈[1,2],关于的不等式2-a≤0恒成立”可推出选项,但由选项推不出“对任意实数∈[1,2],关于的不等式2-a≤0恒成立”.因为∈[1,2],所以2∈[1,4],2-a≤0恒成立,即2≤a,因此a≥4;反之亦然.故选C.3.有下列命题:①“若+y>0,则>0且y>0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m≥1,则m2-2(m+1)+m+3>0的解集是R”的逆命题;④“若a+7是无理数,则a是无理数”的逆否命题.其中正确的是()A.①②③B.②③④C .①③④D .①④解析:选C ①的逆命题为“若>0且y >0,则+y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为,若m 2-2(m +1)+m +3>0的解集为R ,则m ≥1. ∵当m =0时,解集不是R ,∴应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0, 即m >1.∴③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.4.(2019·浙江名校联考信息卷)已知直线l 的斜率为,倾斜角为θ,则“0<θ≤π4”是“≤1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 当0<θ≤π4时,0<≤1;反之,当≤1时,0≤θ≤π4或π2<θ<π.故“0<θ≤π4”是“≤1”的充分不必要条件,故选A.5.命题“对任意∈[1,2),2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( ) A .a ≥4 B .a >4 C .a ≥1D .a >1解析:选B 要使“对任意∈[1,2),2-a ≤0”为真命题,只需要a ≥4,∴a >4是命题为真的充分不必要条件.6.命题“若a >b ,则ac 2>bc 2(a ,b ∈R )”,否命题的真假性为________. 解析:命题的否命题为“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”. 若c =0,结论成立.若c ≠0,不等式ac 2≤bc 2也成立. 故否命题为真命题. 答案:真 7.下列命题:①“a >b ”是“a 2>b 2”的必要条件;②“|a |>|b |”是“a 2>b 2”的充要条件;③“a >b ”是“a +c >b +c ”的充要条件.其中是真命题的是________(填序号).解析:①a >b ⇒/ a 2>b 2,且a 2>b 2⇒/ a >b ,故①不正确; ②a 2>b 2⇔|a |>|b |,故②正确;③a >b ⇒a +c >b +c ,且a +c >b +c ⇒a >b ,故③正确.答案:②③8.已知α,β∈(0,π),则“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的________条件.解析:因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β<sin α+sin β,所以若sin α+sin β<13,则有sin(α+β)<13,故充分性成立;当α=β=π2时,有sin(α+β)=sin π=0<13,而sin α+sin β=1+1=2,不满足sin α+sin β<13,故必要性不成立.所以“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的充分不必要条件.答案:充分不必要 9.已知p :实数m 满足m 2+12a 2<7am (a >0),q :方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆.若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是________.解析:由a >0,m 2-7am +12a 2<0,得3a <m <4a ,即p :3a <m <4a ,a >0.由方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,可得2-m >m -1>0,解得1<m <32,即q :1<m<32.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧3a >1,4a ≤32或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥1,4a <32,解得13≤a ≤38,所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,38.答案:⎣⎡⎦⎤13,3810.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={|+m 2≥1}.若“∈A ”是“∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =2-32+1=⎝⎛⎭⎫x -342+716, ∵∈⎣⎡⎦⎤34,2, ∴716≤y ≤2, ∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪716≤y ≤2. 由+m 2≥1,得≥1-m 2, ∴B ={|≥1-m 2}.∵“∈A ”是“∈B ”的充分条件,∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716, 解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知p :≥,q :3x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1]解析:选B 由3x +1<1得,3x +1-1=2-x x +1<0,即(-2)(+1)>0,解得<-1或>2,由p 是q 的充分不必要条件知,>2,故选B.2.在整数集中,被4除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为={4n +|n ∈},=0,1,2,3,则下列结论正确的为________(填序号).①2 018∈[2];②-1∈[3];③=[0]∪[1]∪[2]∪[3];④命题“整数a ,b 满足a ∈[1],b ∈[2],则a +b ∈[3]”的原命题与逆命题都正确;⑤“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”.解析:由“类”的定义={4n +|n ∈},=0,1,2,3,可知,只要整数m =4n +,n ∈,=0,1,2,3,则m ∈,对于①中,2 018=4×504+2,所以2 018∈[2],所以符合题意;对于②中,-1=4×(-1)+3,所以符合题意;对于③中,所有的整数按被4除所得的余数分为四类,即余数分别为0,1,2,3的整数,即四“类”[0],[1],[2],[3],所以=[0]∪[1]∪[2]∪[3],所以符合题意;对于④中,原命题成立,但逆命题不成立,因为若a +b ∈[3],不妨设a =0,b =3,则此时a ∉[1]且b ∉[2],所以逆命题不成立,所以不符合题意;对于⑤中,因为“整数a ,b 属于同一类”,不妨设a =4m +,b =4n +,m ,n ∈,且=0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+0,所以a -b ∈[0];反之,不妨设a =4m +1,b =4n +2,m ,n ∈,1=0,1,2,3,2=0,1,2,3,则a -b =4(m -n )+(1-2),若a -b ∈[0],则1-2=0,即1=2,所以整数a ,b 属于同一类,故“整数a ,b 属于同一类”的充要条件是“a -b ∈[0]”,所以符合题意.答案:①②③⑤3.已知全集U =R ,非空集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x -2x -(3a +1)<0,B ={|(-a )(-a 2-2)<0,命题p :∈A ,命题q :∈B .(1)当a =12时,若p 真q 假,求的取值范围; (2)若q 是p 的必要条件,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =12时,A ={|2<<37},B ={|12<<146},因为p 真q 假.所以(∁U B )∩A ={|2<≤12}, 所以的取值范围为(2,12].(2)若q 是p 的必要条件,即p ⇒q ,可知A ⊆B . 因为a 2+2>a ,所以B ={|a <<a 2+2}. 当3a +1>2,即a >13时,A ={|2<<3a +1},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a 2+2≥3a +1,解得13<a ≤3-52;当3a +1=2,即a =13时,A =∅,不符合题意;当3a +1<2,即a <13时,A ={|3a +1<<2},应满足条件⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3a +1,a 2+2≥2解得-12≤a <13;综上所述,实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-12,13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,3-52.命题点一 集合及其运算1.(2018·浙江高考)已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},则∁U A =( ) A .∅ B .{1,3} C .{2,4,5}D .{1,2,3,4,5}解析:选C ∵U ={1,2,3,4,5},A ={1,3}, ∴∁U A ={2,4,5}.2.(2018·天津高考)设全集为R ,集合A ={|0<<2},B ={|≥1},则A ∩(∁R B )=( ) A .{|0<≤1} B .{|0<<1} C .{|1≤<2}D .{|0<<2}解析:选B ∵全集为R ,B ={|≥1}, ∴∁R B ={|<1}. ∵集合A ={|0<<2}, ∴A ∩(∁R B )={|0<<1}.3.(2017·浙江高考)已知集合P ={|-1<<1},Q ={|0<<2},那么P ∪Q =( ) A .(-1,2) B .(0,1) C .(-1,0)D .(1,2)解析:选A 根据集合的并集的定义,得P ∪Q =(-1,2).4.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A ={|-1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0} B .{1} C .{1,2}D .{0,1,2}解析:选C ∵A ={|-1≥0}={|≥1},B ={0,1,2},∴A ∩B ={1,2}.5.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A ={(,y )|2+y 2≤3,∈,y ∈},则A 中元素的个数为( ) A .9 B .8 C .5D .4解析:选A 将满足2+y 2≤3的整数,y 全部列举出,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.6.(2017·江苏高考)已知集合A ={1,2},B ={a ,a 2+3}.若A ∩B ={1},则实数a 的值为________.解析:因为a 2+3≥3,所以由A ∩B ={1}得a =1,即实数a 的值为1. 答案:1命题点二 充要条件1.(2016·浙江高考)已知函数f ()=2+b ,则“b <0”是“f (f ())的最小值与f ()的最小值相等”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 解析:选A∵f ()=2+b =⎝⎛⎭⎫x +b 22-b 24,当=-b 2时,f ()min =-b 24,又f (f ())=(f ())2+bf ()=⎝⎛⎭⎫f (x )+b 22-b 24,当f ()=-b 2时,f (f ())min =-b 24,当-b 2≥-b 24时,f (f ())可以取到最小值-b24,即b 2-2b ≥0,解得b ≤0或b ≥2,故“b <0”是“f (f ())的最小值与f ()的最小值相等”的充分不必要条件.选A.2.(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5.3.(2015·浙江高考)设a ,b 是实数,则“a +b >0”是“ab >0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选D 特值法:当a =10,b =-1时,a +b >0,ab <0,故a +b >0⇒/ ab >0; 当a =-2,b =-1时,ab >0,但a +b <0, 所以ab >0⇒/ a +b >0.故“a +b >0”是“ab >0”的既不充分也不必要条件.4.(2018·天津高考)设∈R ,则“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“3<1”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由⎪⎪⎪⎪x -12<12,得0<<1, 则0<3<1,即“⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“3<1”; 由3<1,得<1,当≤0时,⎪⎪⎪⎪x -12≥12, 即“3<1”⇒ / “⎪⎪⎪⎪x -12<12”. 所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“3<1”的充分而不必要条件. 5.(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 法一:由⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,得0<θ<π6, 故sin θ<12.由sin θ<12,得-7π6+2π<θ<π6+2π,∈,推不出“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 法二:⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12⇒0<θ<π6⇒sin θ<12,而当sin θ<12时,取θ=-π6,⎪⎪⎪⎪-π6-π12=π4>π12. 故“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 6.(2018·北京高考)设a ,b 均为单位向量,则“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 由|a -3b |=|3a +b |,得(a -3b )2=(3a +b )2, 即a 2+9b 2-6a ·b =9a 2+b 2+6a ·b . 又a ,b 均为单位向量,所以a 2=b 2=1, 所以a ·b =0,能推出a ⊥b .由a ⊥b ,得|a -3b |=10,|3a +b |=10, 能推出|a -3b |=|3a +b |,所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件. 命题点三 四种命题及其关系1.(2015·山东高考)设m ∈R ,命题“若m >0,则方程2+-m =0有实根”的逆否命题是( )A .若方程2+-m =0有实根,则m >0B .若方程2+-m =0有实根,则m ≤0C .若方程2+-m =0没有实根,则m >0D .若方程2+-m =0没有实根,则m ≤0解析:选D 根据逆否命题的定义,命题“若m >0,则方程2+-m =0有实根”的逆否命题是“若方程2+-m =0没有实根,则m ≤0”.2.(2018·北京高考)能说明“若a >b ,则1a <1b ”为假命题的一组a ,b 的值依次为________.解析:只要保证a 为正b 为负即可满足要求. 当a >0>b 时,1a >0>1b . 答案:1,-1(答案不唯一)3.(2017·北京高考)能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为________.解析:因为“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题, 则它的否定“设存在实数a ,b ,c .若a >b >c ,则a +b ≤c ”是真命题. 由于a >b >c ,所以a +b >2c ,又a +b ≤c ,所以c <0. 因此a ,b ,c 依次可取整数-1,-2,-3,满足a +b ≤c . 答案:-1,-2,-3(答案不唯一)。
2020高中数学 第一章 集合与常用逻辑用语 1.1..2 补集及综合应用练习(含解析)第一册
第2课时补集及综合应用知识点补集1.全集在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,全集通常用U表示.2.补集状元随笔全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A ⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.[基础自测]1.设全集U=R,集合P={x|-2≤x〈3},则∁U P等于( )A.{x|x〈-2或x≥3}B.{x|x<-2或x〉3}C.{x|x≤-2或x>3} D.{x|x≤-2且x≥3}解析:由P={x|-2≤x〈3}得∁U P={x|x〈-2或x≥3}.答案:A2.设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=( )A.{1,2,5,6} B.{1}C.{2}D.{1,2,3,4}解析:∵∁U B={1,5,6},∴A∩(∁U B)={1,2}∩{1,5,6}={1}.答案:B3.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁(A∪B)等于( )UA.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0〈x<1}解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0〈x<1}.故选D。
答案:D4.已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁A)∩B=________.U解析:先计算∁U A,再计算(∁U A)∩B.∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁U A={6,8}.∴(∁U A)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.答案:{6,8}题型一补集的运算[教材P18例5]例1 已知A=(-1,+∞),B=(-∞,2],求∁R A,∁R B.【解析】在数轴上表示出A和B,如图所示.由图可知∁R A=(-∞,-1],∁R B=(2,+∞).教材反思求补集的原则和方法(1)一个基本原则.求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.(2)两种求解方法:①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.跟踪训练1 (1)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=( )A.∅B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}(2)设全集为R,集合A={x|0〈x〈2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A。
2020版高考数学大一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 教案 文 含解析 新人教A版
2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语§1.1集合的概念及运算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.集合的基本运算概念方法微思考1.若一个集合A 有n 个元素,则集合A 有几个子集,几个真子集. 提示 2n,2n-1.2.从A ∩B =A ,A ∪B =A 可以得到集合A ,B 有什么关系? 提示 A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =A ⇔B ⊆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)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( × ) 题组二 教材改编2.若集合A ={x ∈N |x ≤2020},a =22,则下列结论正确的是( ) A .{a }⊆A B .a ⊆A C .{a }∈A D .a ∉A答案 D3.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为半径的单位圆上的点,集合B 表示直线y =x 上的点,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3B .0或3 C .1或3D .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 2-4x +3<0},B ={x |2<x <4},则(∁R A )∪B =______________. 答案 {x |x ≤1或x >2}解析 由已知可得集合A ={x |1<x <3}, 又因为B ={x |2<x <4},∁R A ={x |x ≤1或x ≥3}, 所以(∁R A )∪B ={x |x ≤1或x >2}.6.若集合A ={x ∈R |ax 2-4x +2=0}中只有一个元素,则a =________. 答案 0或2解析 若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,符合题意;若a ≠0,则由题意得Δ=16-8a =0,解得a =2. 综上,a 的值为0或2.题型一 集合的含义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 .无数个答案 C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.2.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( ) A .2B .3C .4D .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4.3.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 答案 -32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,故m =-32.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)如果是根据已知列方程求参数值,一定要将参数值代入集合中检验是否满足元素的互异性.题型二 集合间的基本关系例1(1)集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =n2+1,n ∈Z,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =m +12,m ∈Z,则两集合M ,N 的关系为( ) A .M ∩N =∅B .M =NC .M ⊆ND .N ⊆M答案 D解析 由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ),当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ),∴N ⊆M ,故选D.(2)已知集合A ={x |x 2-2019x +2018<0},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 [2018,+∞)解析 由x 2-2019x +2018<0,解得1<x <2018, 故A ={x |1<x <2018}.又B ={x |x <a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≥2018.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 <2018},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(1)(2018·辽宁实验中学期中)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪⎪x +1x -2≤0,则集合A 的子集的个数为( ) A .7B .8C .15D .16 答案 B 解析 由x +1x -2≤0,可得(x +1)(x -2)≤0,且x ≠2,解得-1≤x <2.又x ∈Z ,可得x =-1,0,1,∴A ={-1,0,1}.∴集合A 的子集的个数为23=8.(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__________. 答案 (-∞,1]解析 当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,因为A ={x |-1<x <3},B ⊆A , 所以在数轴上标出两集合,如图,所以⎩⎪⎨⎪⎧m >0,-m ≥-1,所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为(-∞,1].题型三 集合的基本运算命题点1 集合的运算例2(1)(2018·全国Ⅰ)已知集合A ={}x |x 2-x -2>0,则∁R A 等于( )A .{x |-1<x <2}B .{x |-1≤x ≤2}C .{x |x <-1}∪{x |x >2}D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2} 答案 B解析 ∵x 2-x -2>0,∴(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1,即A ={x |x >2或x <-1}.在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x |-1≤x ≤2}. 故选B.(2)已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ⊆B C .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例3 (1)(2018·锦州模拟)已知集合A ={x |x <a },B ={x |x 2-3x +2<0},若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是( ) A .a <1B .a ≤1 C .a >2D .a ≥2 答案 D解析 集合B ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}, 由A ∩B =B 可得B ⊆A ,作出数轴如图.可知a ≥2.(2)设集合A ={-1,0,1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,A ∩B ={0},则实数a 的值为________.答案 1解析 0∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,由a +1a≠0,则a -1=0,则实数a 的值为1.经检验,当a =1时满足题意.(3)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=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 ∩B =B ,所以B ⊆A ,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x 2+2(a +1)x +a 2-1=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2(1)(2018·葫芦岛检测)已知集合A ={x |-2<x <4},B ={x |y =lg(x -2)},则A ∩(∁RB )等于( )A .(2,4)B .(-2,4)C .(-2,2)D .(-2,2] 答案 D解析 由题意得B ={x |y =lg(x -2)}=(2,+∞), ∴∁R B =(-∞,2],∴A ∩(∁R B )=(-2,2].(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( ) 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 集合的新定义问题例4(1)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 =______________. 答案 [-3,0)∪(3,+∞)解析 由题意知,A -B ={x |x >3},B -A ={x |-3≤x <0},A *B =(A -B )∪(B -A )=[-3,0)∪(3,+∞).(2)设数集M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m ≤x ≤m +34,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪n -13≤x ≤n,且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________. 答案112解析 在数轴上表示出集合M 与N (图略),可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23≤x ≤34, 长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪14≤x ≤13, 长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.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3用C (A )表示非空集合A 中元素的个数,定义A *B =⎩⎪⎨⎪⎧C (A )-C (B ),C (A )≥C (B ),C (B )-C (A ),C (A )<C (B ).若A ={1,2},B ={x |(x 2+ax )(x 2+ax +2)=0},且A *B =1,设实数a 的所有可能取值组成的集合是S ,则C (S )=________. 答案 3解析 因为C (A )=2,A *B =1,所以C (B )=1或C (B )=3.由x 2+ax =0,得x 1=0,x 2=-a .关于x 的方程x 2+ax +2=0,当Δ=0,即a =±22时,易知C (B )=3,符合题意;当Δ>0,即a <-22或a >22时,易知0,-a 均不是方程x 2+ax +2=0的根,故C (B )=4,不符合题意;当Δ<0,即-22<a <22时,方程x 2+ax +2=0无实数解,当a =0时,B ={0},C (B )=1,符合题意,当-22<a <0或0<a <22时,C (B )=2,不符合题意.综上,S ={0,-22,22},故C (S )=3.1.设集合P ={x |0≤x ≤2},m =3,则下列关系中正确的是( ) A .m ⊆P B .m P C .m ∈P D .m ∉P答案 D解析 P =[0,2],m =3>2,故选D.2.设集合M ={-1,1},N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1x<2,则下列结论中正确的是( ) A .N M B .M N C .N ∩M =∅ D .M ∪N =R答案 B解析 由题意得,集合N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1x<2=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <0或x >12,所以M N .故选B.3.设集合A ={x ∈Z |x 2-3x -4<0},B ={x |2x≥4},则A ∩B 等于( ) A .[2,4) B .{2,4} C .{3}D .{2,3}答案 D解析由x2-3x-4<0,得-1<x<4,因为x∈Z,所以A={0,1,2,3},由2x≥4,得x≥2,即B={x|x≥2},所以A∩B={2,3}.4.(2018·全国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.8 C.5D.4答案 A解析将满足x2+y2≤3的整数x,y全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.5.设集合M={-4,-3,-2,-1,0,1},N={x∈R|x2+3x<0},则M∩N等于( ) A.{-3,-2,-1,0} B.{-2,-1,0}C.{-3,-2,-1} D.{-2,-1}答案 D解析因为集合M={-4,-3,-2,-1,0,1},N={x∈R|x2+3x<0}={x|-3<x<0},所以M∩N={-2,-1}.6.(2018·呼和浩特联考)已知全集U={x∈N|x2-5x-6<0},集合A={x∈N|-2<x≤2},B ={1,2,3,5},则(∁U A)∩B等于( )A.{3,5} B.{2,3,5}C.{2,3,4,5} D.{3,4,5}答案 A解析由题意知,U={0,1,2,3,4,5},A={0,1,2},则(∁U A)∩B={3,5}.故选A. 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|x2-4x+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 |y =-x 2+x +2,x ∈N },Q ={x |ln x <1},则P ∩Q =________. 答案 {1,2}解析 由-x 2+x +2≥0,得-1≤x ≤2,因为x ∈N ,所以P ={0,1,2}.因为ln x <1,所以0<x <e ,所以Q =(0,e),则P ∩Q ={1,2}.10.设集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},若A ∩B ={-1,2},则a 的值为________. 答案 -2或1解析 ∵集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},A ∩B ={-1,2},∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1=-1,a 2-2=2或⎩⎪⎨⎪⎧a +1=2,a 2-2=-1,解得a =-2或a =1.经检验,a =-2和a =1均满足题意.11.若全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -2≥0},B ={x |log 3(2-x )≤1},则A ∩(∁U B )=________________. 答案 {x |x <-1或x ≥2}解析 集合A ={x |x 2-x -2≥0}={x |x ≤-1或x ≥2}, ∵log 3(2-x )≤1=log 33,∴0<2-x ≤3, ∴-1≤x <2,∴B ={x |-1≤x <2}, ∴∁U B ={x |x <-1或x ≥2}, ∴A ∩(∁U B )={x |x <-1或x ≥2}.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.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 =1.14.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.15.已知集合A ={x |y =x -1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1.若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,1)解析 由题意知,A =[1,+∞), 当B =∅,即12a >2a -1时,a <23.符合题意.当B ≠∅时,令⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1<1,解得23≤a <1.综上,实数a 的取值范围是(-∞,1).16.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪x 24+y 22=1,B ={(x ,y )|y =kx +m ,k ∈R ,m ∈R },若对任意实数k ,A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是____________. 答案 [-2,2]解析 由已知,无论k 取何值,椭圆x 24+y 22=1和直线y =kx +m 均有交点,故点(0,m )在椭圆x 24+y 22=1上或在其内部,∴m 2≤2,∴-2≤m ≤ 2.§1.2 命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题,其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题. 2.四种命题及其相互关系 (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,它们具有相同的真假性; ②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系. 3.充分条件、必要条件与充要条件的概念概念方法微思考若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则由A⊆B可得,p是q 的充分条件,请写出集合A,B的其他关系对应的条件p,q的关系.提示若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;若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.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)“对顶角相等”是命题.( √)(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.( ×)(3)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √)(4)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.( √) 题组二教材改编2.下列命题是真命题的是( )A.矩形的对角线相等B.若a>b,c>d,则ac>bdC.若整数a是素数,则a是奇数D.命题“若x2>0,则x>1”的逆否命题答案 A3.命题“同位角相等,两直线平行”的逆否命题是_________________________.答案两直线不平行,同位角不相等4.“x-3=0”是“(x-3)(x-4)=0”的______条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)答案充分不必要题组三易错自纠5.设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 C解析x>y⇏x>|y|(如x=1,y=-2),但当x>|y|时,能有x>y.∴“x >y ”是“x >|y |”的必要不充分条件.6.已知p :x >a 是q :2<x <3的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,2]解析 由已知,可得{x |2<x <3}{x |x >a },∴a ≤2.题型一 命题及其关系1.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,则它们的方差也相等; 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________. 答案 ①③2.某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,这句话的等价命题是( ) A .不拥有的人们会幸福 B .幸福的人们不都拥有 C .拥有的人们不幸福 D .不拥有的人们不幸福答案 D3.有下列四个命题:①“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的三角形全等”的否命题;③“若m ≤1,则x 2-2x +m =0有实数解”的逆否命题; ④“若A ∩B =B ,则A ⊆B ”的逆否命题. 其中真命题为________.(填写所有真命题的序号) 答案 ①②③解析 ①“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题是“若x ,y 互为倒数,则xy =1”,显然是真命题,故①正确;②“面积相等的三角形全等”的否命题是“面积不相等的三角形不全等”,显然是真命题,故②正确;③若x 2-2x +m =0有实数解,则Δ=4-4m ≥0,解得m ≤1,所以“若m ≤1,则x 2-2x +m =0有实数解”是真命题,故其逆否命题是真命题,故③正确;④若A ∩B =B ,则B ⊆A ,故原命题错误,所以其逆否命题错误,故④错误.4.设m ∈R ,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是_________. 答案 若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0思维升华 (1)写一个命题的其他三种命题时,需注意: ①对于不是“若p ,则q ”形式的命题,需先改写; ②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.(2)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可. (3)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假. 题型二 充分、必要条件的判定例1(1)已知α,β均为第一象限角,那么“α>β”是“sin α>sin β”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 D解析 取α=7π3,β=π3,α>β成立,而sin α=sin β,sin α>sin β不成立.∴充分性不成立;取α=π3,β=13π6,sin α>sin β,但α<β,必要性不成立.故“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件.(2)已知条件p :x >1或x <-3,条件q :5x -6>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2<x <3,即q :2<x <3. 所以q ⇒p ,p ⇏q ,所以綈p ⇒綈q ,綈q ⇏綈p , 所以綈p 是綈q 的充分不必要条件,故选A. 思维升华充分条件、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.跟踪训练1(1)王安石在《游褒禅山记》中写道“世之奇伟、瑰怪,非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也”,请问“有志”是到达“奇伟、瑰怪,非常之观”的( ) A .充要条件 B .既不充分也不必要条件 C .充分不必要条件D .必要不充分条件答案 D解析 非有志者不能至,是必要条件;但“有志”也不一定“能至”,不是充分条件. (2)设向量a =(sin2θ,cos θ),b =(cos θ,1),则“a∥b ”是“tan θ=12成立”的______________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)答案 必要不充分解析 a ∥b ⇔sin2θ=cos 2θ⇔cos θ=0或2sin θ=cos θ⇔cos θ=0或tan θ=12,所以“a∥b ”是“tan θ=12成立”的必要不充分条件.题型三 充分、必要条件的应用例2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,求m 的取值范围.解 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,∴P ={x |-2≤x ≤10}. 由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2, ∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴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]. 引申探究若本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 解 若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,方程组无解,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.思维升华充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意: (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,然后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)要注意区间端点值的检验.跟踪训练2(1)若“x >2m 2-3”是“-1<x <4”的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是__________. 答案 [-1,1]解析 依题意,可得(-1,4)(2m 2-3,+∞),所以2m 2-3≤-1,解得-1≤m ≤1.(2)设n ∈N +,则一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________. 答案 3或4解析 由Δ=16-4n ≥0,得n ≤4, 又n ∈N +,则n =1,2,3,4. 当n =1,2时,方程没有整数根; 当n =3时,方程有整数根1,3,当n =4时,方程有整数根2.综上可知,n =3或4.利用充要条件求参数范围逻辑推理是从事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养.逻辑推理的主要形式是演绎推理,它是得到数学结论、证明数学命题的主要方式,也是数学交流、表达的基本思维品质.例已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0.若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12解析 方法一 命题p 为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1,命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}. 綈p 对应的集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <12, 綈q 对应的集合B ={x |x >a +1或x <a }. ∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧ a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.方法二 命题p 为A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1, 命题q 为B ={x |a ≤x ≤a +1}. ∵綈p 是綈q 的必要不充分条件, ∴p 是q 的充分不必要条件,即A B .∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12,∴0≤a ≤12.素养提升 例题中得到实数a 的范围的过程就是利用已知条件进行推理论证的过程,数学表达严谨清晰.1.已知命题p :“正数a 的平方不等于0”,命题q :“若a 不是正数,则它的平方等于0”,则q 是p 的( ) A .逆命题 B .否命题 C .逆否命题 D .否定答案 B解析 命题p :“正数a 的平方不等于0”可写成“若a 是正数,则它的平方不等于0”,从而q 是p 的否命题.2.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中假命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a >-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个假命题.3.(2018·天津)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12,得0<x <1,则0<x 3<1,即“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“x 3<1”; 由x 3<1,得x <1,当x ≤0时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12≥12,即“x 3<1”⇏“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”. 所以“⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分不必要条件.故选A.4.(2018·抚顺模拟)设a ,b ∈R ,则“(a -b )a 2<0”是“a <b ”的( ) A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由(a -b )a 2<0可知a 2≠0,则一定有a -b <0,即a <b ;但a <b 即a -b <0时,有可能a =0,所以(a -b )a 2<0不一定成立,故“(a -b )a 2<0”是“a <b ”的充分不必要条件,故选A. 5.有下列命题:①“若x +y >0,则x >0且y >0”的否命题; ②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m >1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题; ④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①④答案 C解析 ①的逆命题“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为“若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m >1”. 因为当m =0时,解集不是R ,所以应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0,即m >1.所以③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.6.(2018·包头模拟)“log 2(2x -3)<1”是“4x>8”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.7.已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件答案 C解析 方法一 ∵数列{a n }是公差为d 的等差数列, ∴S 4=4a 1+6d ,S 5=5a 1+10d ,S 6=6a 1+15d , ∴S 4+S 6=10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d .若d >0,则21d >20d,10a 1+21d >10a 1+20d , 即S 4+S 6>2S 5.若S 4+S 6>2S 5,则10a 1+21d >10a 1+20d , 即21d >20d ,∴d >0.∴“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的充分必要条件. 故选C.方法二 ∵S 4+S 6>2S 5⇔S 4+S 4+a 5+a 6>2(S 4+a 5)⇔a 6>a 5⇔a 5+d >a 5⇔d >0. ∴“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的充分必要条件. 故选C.8.“直线x -y -k =0与圆(x -1)2+y 2=2有两个不同的交点”的一个充分不必要条件可以是( ) A .-1≤k <3 B .-1≤k ≤3 C .0<k <3 D .k <-1或k >3答案 C解析 直线x -y -k =0与圆(x -1)2+y 2=2有两个不同交点等价于|1-0-k |2<2,解得k ∈(-1,3).四个选项中只有(0,3)是(-1,3)的真子集,故充分不必要条件可以是“0<k <3”. 9.有下列几个命题:①“若a >b ,则a 2>b 2”的否命题;②“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;③“若x 2<4,则-2<x <2”的逆否命题.其中真命题的序号是________. 答案 ②③解析 ①原命题的否命题为“若a ≤b ,则a 2≤b 2”,错误;②原命题的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,正确;③原命题的逆否命题为“若x ≥2或x ≤-2,则x 2≥4”,正确.10.设p :实数x ,y 满足x >1且y >1,q :实数x ,y 满足x +y >2,则p 是q 的________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 当x >1,y >1时,x +y >2一定成立,即p ⇒q , 当x +y >2时,可令x =-1,y =4,即q ⇏p , 故p 是q 的充分不必要条件.11.在△ABC 中,角A ,B 均为锐角,则“cos A >sin B ”是“△ABC 为钝角三角形”的____________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充要解析 因为cos A >sin B ,所以cos A >cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B ,因为角A ,B 均为锐角,所以π2-B 为锐角, 又因为余弦函数y =cos x 在(0,π)上单调递减, 所以A <π2-B ,所以A +B <π2,在△ABC 中,A +B +C =π,所以C >π2,所以△ABC 为钝角三角形;若△ABC 为钝角三角形,角A ,B 均为锐角, 则C >π2,所以A +B <π2,所以A <π2-B ,所以cos A >cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B , 即cos A >sin B .故“cos A >sin B ”是“△ABC 为钝角三角形”的充要条件.12.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,m ∈R },若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是____________. 答案 (2,+∞)解析 因为A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3},x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,所以A B ,所以m +1>3,即m >2.13.已知α,β∈(0,π),则“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的______________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β<sin α+sin β,所以若sin α+sin β<13,则有sin(α+β)<13,故充分性成立;当α=β=π2时,有sin(α+β)=sin π=0<13,而sin α+sin β=1+1=2,不满足sin α+sin β<13,故必要性不成立.所以“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的充分不必要条件.14.已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是_______.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43 解析 解不等式|x -m |<1,得m -1<x <m +1.由题意可得⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12(m -1,m +1),故⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤13,m +1≥12且等号不同时成立,解得-12≤m ≤43.15.已知p :实数m 满足3a <m <4a (a >0),q :方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,若p 是q 的充分条件,则a 的取值范围是________________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,38解析 由2-m >m -1>0,解得1<m <32,即q :1<m <32.因为p 是q 的充分条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥1,4a ≤32,解得13≤a ≤38,所以实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,38.16.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =x 2-32x +1,0≤x ≤2,B ={x |x +m 2≥2},p :x ∈A ,q :x ∈B ,p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围是________________. 答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-54∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞解析 由y =x 2-32x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716,0≤x ≤2,得716≤y ≤2,∴A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤716,2.又由题意知A ⊆B , ∴2-m 2≤716,∴m 2≥2516.∴m ≥54或m ≤-54.§1.3 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.简单的逻辑联结词(1)命题中的且、或、非叫做逻辑联结词. (2)命题p 且q 、p 或q 、非p 的真假判断2.全称量词和存在量词(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.3.全称命题、存在性命题及含一个量词的命题的否定 概念方法微思考含有逻辑联结词的命题的真假有什么规律?提示 p ∨q :一真即真;p ∧q :一假即假;p ,綈p :真假相反.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)命题“3≥2”是真命题.( √ ) (2)命题p 和綈p 不可能都是真命题.( √ ) (3)“全等三角形的面积相等”是存在性命题.( × ) (4)命题綈(p ∧q )是假命题,则命题p ,q 都是真命题.( × ) 题组二 教材改编2.已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题綈p ,綈q ,p ∨q ,p ∧q 中真命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 p 和q 显然都是真命题,所以綈p ,綈q 都是假命题,p ∨q ,p ∧q 都是真命题. 3.命题“正方形都是矩形”的否定是_________________________. 答案 存在一个正方形,这个正方形不是矩形 题组三 易错自纠4.已知命题p ,q ,“綈p 为真”是“p ∧q 为假”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 由綈p 为真知,p 为假,可得p ∧q 为假;反之,若p ∧q 为假,则可能是p 真q 假,从而綈p 为假,故“綈p 为真”是“p ∧q 为假”的充分不必要条件,故选A. 5.(2018·大连质检)命题“∃x ∈R ,x 2-x -1>0”的否定是( ) A .∀x ∈R ,x 2-x -1≤0 B .∀x ∈R ,x 2-x -1>0 C .∃x ∈R ,x 2-x -1≤0 D .∃x ∈R ,x 2-x -1≥0答案 A6.若“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________.答案 1解析 ∵函数y =tan x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数,∴y max =tan π4=1.依题意知,m ≥y max ,即m ≥1.∴m 的最小值为1.题型一 含有逻辑联结词的命题的真假判断1.已知命题p :∃x ∈R ,x 2-x +1≥0;命题q :若a 2<b 2,则a <b .下列命题为真命题的是( ) A .p ∧q B .p ∧(綈q ) C .(綈p )∧q D .(綈p )∧(綈q )答案 B解析 ∵一元二次方程x 2-x +1=0的判别式Δ=(-1)2-4×1×1<0,∴x 2-x +1>0恒成立,∴p 为真命题,綈p 为假命题.∵当a =-1,b =-2时,(-1)2<(-2)2,但-1>-2, ∴q 为假命题,綈q 为真命题.根据真值表可知p ∧(綈q )为真命题,p ∧q ,(綈p )∧q ,(綈p )∧(綈q )为假命题.故选B. 2.命题p :若sin x >sin y ,则x >y ;命题q :x 2+y 2≥2xy .下列命题为假命题的是( ) A .p 或q B .p 且q C .q D .綈p 答案 B解析 取x =π3,y =5π6,可知命题p 是假命题;由(x -y )2≥0恒成立,可知命题q 是真命题,故綈p 为真命题,p 或q 是真命题,p 且q 是假命题.3.已知命题p :∃x ∈R ,使sin x =52;命题q :∀x ∈R ,都有x 2+x +1>0.给出下列结论:①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧(綈q )”是假命题;③命题“(綈p )∨q ”是真命题;④命题“(綈p )∨(綈q )”是假命题,其中正确的是_____.(把所有正确结论的序号都填上) 答案 ②③解析 因为对任意实数x ,|sin x |≤1,而52>1,所以p 为假;因为x 2+x +1=0的判别式Δ<0,所以q 为真.故②③正确.思维升华“p ∨q ”“p ∧q ”“綈p ”等形式命题真假的判断步骤 (1)确定命题的构成形式; (2)判断其中命题p ,q 的真假;(3)确定“p ∧q ”“p ∨q ”“綈p ”等形式命题的真假.题型二 含有一个量词的命题命题点1 全称命题、存在性命题的真假例1(1)(2018·沈阳模拟)下列四个命题中真命题是( ) A .∀n ∈R ,n 2≥nB .∃n ∈R ,∀m ∈R ,m ·n =mC .∀n ∈R ,∃m ∈R ,m 2<n D .∀n ∈R ,n 2<n 答案 B解析 对于选项A ,令n =12,即可验证其不正确;对于选项C ,D ,可令n =-1加以验证,均不正确,故选B.(2)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R ,2x -1>0 B .∀x ∈N +,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x <1 D .∃x ∈R ,tan x =2答案 B解析 当x ∈N +时,x -1∈N ,可得(x -1)2≥0,当且仅当x =1时取等号,故B 不正确;易知A ,C ,D 正确,故选B.命题点2 含一个量词的命题的否定例2(1)已知命题p :“∃x ∈R ,e x-x -1≤0”,则綈p 为( ) A .∃x ∈R ,e x-x -1≥0 B .∃x ∈R ,e x -x -1>0 C .∀x ∈R ,e x -x -1>0 D .∀x ∈R ,e x -x -1≥0 答案 C解析 根据全称命题与存在性命题的否定关系,可得綈p 为“∀x ∈R ,e x-x -1>0”,故选C. (2)(2018·福州质检)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)≤0 B .∀x 1,x 2∈R ,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)≤0 C .∃x 1,x 2∈R ,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0 D .∀x 1,x 2∈R ,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0 答案 C解析 已知全称命题p :∀x 1,x 2∈R ,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)≥0,则綈p :∃x 1,x 2∈R ,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0,故选C.思维升华 (1)判定全称命题“∀x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每一个元素x ,证明p (x )成立;要判断存在性命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x =x 0,使p (x 0)成立.(2)对全称(存在性)命题进行否定的方法①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词; ②对原命题的结论进行否定.跟踪训练1(1)(2018·东北三校联考)下列命题中是假命题的是( ) A .∃x ∈R ,log 2x =0 B .∃x ∈R ,cos x =1 C .∀x ∈R ,x 2>0 D .∀x ∈R ,2x>0答案 C解析 因为log 21=0,cos0=1,所以选项A ,B 均为真命题,02=0,选项C 为假命题,2x>0,选项D 为真命题,故选C.(2)已知命题p :∃x ∈R ,log 2(3x+1)≤0,则( ) A .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)≤0 B .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0 C .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)≤0 D .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0 答案 B解析 因为3x>0,所以3x+1>1,则log 2(3x+1)>0, 所以p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)>0.故选B. 题型三 命题中参数的取值范围例3(1)(2018·包头质检)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x”;命题q :“∃x ∈R ,使得x 2+4x +a =0”.若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围为____________.答案 [e,4]解析 若命题“p ∧q ”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由∀x ∈[0,1],a ≥e x,得a ≥e;由∃x ∈R ,使x 2+4x +a =0,得Δ=16-4a ≥0,则a ≤4,因此e≤a ≤4.则实数a 的取值范围为[e,4].(2)已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞ 解析 当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m ,由f (x )min ≥g (x )min ,。
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第1章 集合与常用逻辑用语 第一节 集 合 第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件 第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
第2章 函数、导数及其应用 第一节 函数及其表示 第二节 函数的单调性与最值 第三节 函数的奇偶性与周期性 第四节 二次函数与幂函数 第五节 指数与指数函数 第六节 对数与对数函数 第七节 函数的图象
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
23 答案
2 . ( 教 材 改 编 ) 若 集 合 A = D [由题意知 A={0,1,2},由 a= {x∈N|x≤2 2},a= 2,则下列结 2,知 a∉A.] 论正确的是( ) A.{a}⊆A B.a⊆A C.{a}∈A D.a∉A
解2析4 答案
22
[基础自测] 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打 “×”) (1)任何一个集合都至少有两个子集.( ) (2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( ) (3)若{x2,1}={0,1},则 x=0,1.( ) (4)直线 y=x+3 与 y=-2x+6 的交点组成的集合是{1,4}.( )
第8章 平面解析几何 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 第二节 两条直线的位置关系 第三节 圆的方程 第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系 第五节 椭 圆
第1课时 椭圆的定义、标准方程及其性质 第2课时 直线与椭圆的位置关系
第六节 双曲线 第七节 抛物线 第八节 曲线与方程 第九节 圆锥曲线中的定点、定值、范围、最值问题 高考大题增分课(五) 平面解析几何中的高考热点问题
第9章 算法初步、统计与统计案例 第一节 算法与程序框图 第二节 随机抽样 第三节 用样本估计总体 第四节 变量间的相关关系与统计案例
2020版高考数学一轮总复习 第一单元集合与常用逻辑用语 教案全集 含解析
集合的概念与运算1.了解集合的含义、体会元素与集合的属于关系,了解空集、全集的意义.2.理解集合之间的包含与相等关系,能识别给定集合的子集.3.理解交集、并集、补集的概念,会求两个简单集合的交集与并集,会求给定子集的补集.知识梳理1.集合的含义与表示(1)一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).集合中的元素具有确定性、互异性和无序性三个特征.(2)如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A,如果a不是集合A 的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.(3)常见数集的记法(4)常用的集合表示法有:列举法、描述法和图示法.2.集合间的基本关系(1)如果集合A中任何一个元素都是集合B的元素,则称集合A是集合B的子集,记作:A⊆B(或B⊇A) .(2)如果集合A⊆B,但存在x∈B,且x∉A,则称集合A是集合B的真子集,记作:A B(或B A) .(3)若A⊆B且B⊆A,则集合A与集合B中的元素是一样的,则称集合A与集合B相等.3.集合的基本运算(1)交集:由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,叫做A与B的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x∈A,且x∈B} .(2)并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x∈A,或x∈B} .(3)补集:集合A是集合U的子集,由U中所有不属于A的元素组成的集合,叫做U 中子集A的补集,记作∁U A,即∁U A={x|x∈U,且x∉A} .1.空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.2.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,非空子集有2n-1 个,真子集有2n-1 个.3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.热身练习1.已知集合A={x|x<2},a=3,则下列关系正确的是(D)A.a⊆A B.a∉AC.{a}∈A D.{a}⊆A由于3<2,所以a∈A,即{a}⊆A.2.(2018·达州模拟)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则(D)A.A∩B=∅ B.∁A B=BC.A B D.B AA={1,2,3},B={2,3},所以B⊆A,1∈A但1∉B,所以B A.3.(2017·天津卷)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={1,2,3,4},则(A∪B)∩C=(B) A.{2} B.{1,2,4}C.{1,2,4,6} D.{1,2,3,4,6}因为A∪B={1,2,6}∪{2,4}={1,2,4,6},所以(A∪B)∩C={1,2,4,6}∩{1,2,3,4}={1,2,4}.4.(2018·石家庄二模)设集合A={x|-1<x≤2},B={x|x<0},则下列结论正确的是(C) A.A∪B={x|x<0} B.(∁R A)∩B={x|x<-1}C.A∩B={x|-1<x<0} D.A∪(∁R B)={x|x≥0}因为A={x|-1<x≤2}=(-1,2],B={x|x<0}=(-∞,0),所以A∪B=(-∞,2],A错误;(∁R A)∩B=(-∞,-1],B错误;A∩B=(-1,0),C正确;A∪(∁R B)=(-1,+∞),D错误.5.(2018·湖南长郡中学联考)集合{y∈N|y=-x2+6,x∈N}的真子集的个数是(C) A.3 B.4C.7 D.8由{y∈N|y=-x2+6,x∈N}知,y≥0,所以-x2+6≥0,又x∈N,所以x=0,1,2.所以集合为{2,5,6},其真子集的个数为23-1=7.集合的基本概念(1)(经典真题)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 .5B .4C .3D .2(2)设a ,b ∈R ,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},则a 2019+b 2019=__________.(1)求解本题,关键是理解集合A 的意义,将集合A 进行化简,可以采用特殊化的方法.A ={x |x =3n +2,n ∈N }={2,5,8,11,14,…},所以A 与B 的共同元素只有8,14两个,故选D.(2)考虑集合{a ,b a,1}中哪一个元素为0入手,利用集合中的元素的确定性和互异性进行分析.若a =0,则b a无意义,所以a ≠0,所以b a =0,从而b =0,所以{a ,b a,1}={a,0,1}. 由{a,0,1}={a 2,a,0},得a 2=1,即a =1或a =-1. 又根据集合中元素的互异性a =1应舍去, 所以a =-1.故a2019+b2019=(-1)2019=-1.(1)D (2)-1(1)用描述法表示集合,首先要搞清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,分清是数集、点集还是其他类型的集合.(2)解决含有参数的集合问题时,要注意集合中元素的特征,并注意用互异性进行检验. (3)分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.1.(1)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a 等于(A) A .4 B .2C .0D .0或2(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为 -32.(1)当a =0时,方程化为1=0,无解,集合A 为空集,不符合题意; 当a ≠0时,由Δ=a 2-4a =0,解得a =4. (2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3,若m +2=3,解得m =1,此时A ={3,3}与集合中元素的互异性矛盾,所以m =1,不符合题意;若2m 2+m =3,解得m =1(舍去)或m =-32.检验知m =-32满足题意.故所求m 的值为-32.集合间的基本关系已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},若集合B ={x |p +1≤x ≤2p -1},且B ⊆A ,则实数p 的取值范围为________.欲求实数p 的取值范围,只需找出关于p 的不等式,可由已知条件,结合数轴找到.由x 2-3x -10≤0,解得-2≤x ≤5, 所以A ={x |-2≤x ≤5}.B ⊆A ,则有①当B ≠∅时,利用数轴可知:⎩⎪⎨⎪⎧p +1≤2p -1,-2≤p +1,2p -1≤5,解得2≤p ≤3.②当B =∅时,有p +1>2p -1,即p <2. 综合①②得实数p 的取值范围是(-∞,3].(-∞,3]解决有关集合的包含关系的问题时,要注意: (1)所给集合若能化简,则先化简; (2)充分利用数轴、韦恩图等辅助解题;(3)注意空集的特殊性,一般地,若B ⊆A ,则应分B =∅与B ≠∅两种情况进行讨论.2.已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},若集合B ={x |p -6≤x ≤2p -1},且A ∩B =A ,则实数p 的取值范围为 [3,4] .由例2知,A ={x |-2≤x ≤5}.A ∩B =A ,所以A ⊆B ,画出示意图(如下图),所以⎩⎪⎨⎪⎧2p -1>p -6,p -6≤-2,2p -1≥5,解得⎩⎪⎨⎪⎧p >-5,p ≤4,p ≥3.所以3≤p ≤4.故p 的取值范围为[3,4].集合的基本运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则( )A .A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32 B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32 D .A ∪B =R(2)(2018·宝鸡二模)已知全集U ={1,2,3,4,5,6},集合M ={2,3,5},N ={4,5},则集合{1,6}可以表示为( )A .M ∩NB .M ∪N C. ∁U (M ∪N ) D .∁U (M ∩N )(1)首先化简集合A ,B ,再利用数轴得到A ∩B 和A ∪B .因为B ={x |3-2x >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32,A ={x |x <2},所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <32,A ∪B ={x |x <2}.(2)画出韦恩图,如图,所以∁U (M ∪N )={1,6},故选C.(1)A (2)C进行集合的运算时,要注意:①明确集合中元素的意义;②注意将所给集合化简,使之明确化;③注意数形结合,利用韦恩图、数轴等辅助解题.3.(1)(2018·天津卷)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R |-1≤x <2}, 则(A ∪B )∩C =(C) A .{-1,1} B .{0,1} C .{-1,0,1} D .{2,3,4} (2)(2018·广州一模)设集合A ={x |x +3x -1<0},B ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}=(D) A .A ∩B B .A ∪BC .(∁R A )∪(∁R B )D .(∁R A )∩(∁R B )(1)因为A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3}, 所以A ∪B ={-1,0,1,2,3,4}. 又C ={x ∈R |-1≤x <2},所以(A ∪B )∩C ={-1,0,1},故选C. (2)因为A ={x |x +3x -1<0}={x |-3<x <1},B ={x |x ≤-3}, 所以∁R A ={x |x ≥1,或x ≤-3},∁R B ={x |x >-3}. 易知(∁R A )∩(∁R B )={x |x ≥1},故选D.1.研究集合的有关问题,首先要理解集合的概念,其次要注意集合中元素的三个特征:确定性、无序性和互异性,尤其要注意集合中元素的互异性,当集合中的元素含有参数时,要根据互异性进行检验.2.处理集合问题时,首先要理解用描述法表示的集合的意义,关键是抓住集合的代表元素.首先看“{ | }”的左边元素的代表形式,然后看右边元素满足的性质,这是认清集合元素的关键.例如,{y |y =f (x )}是数集,表示函数y =f (x )的值域;{x |y =f (x )}是数集,表示函数y =f (x )的定义域;{(x ,y )|y =f (x )}是点集,表示函数y =f (x )图象上的点构成的集合.3.注意空集∅的特殊性,在解题时,若未能指明集合非空时,要考虑空集的可能性,如A B ,则有A =∅或A ≠∅两种可能,解题时常常遗漏对空集的讨论,这一点应引起重视.4.研究集合的关系,处理集合的交、并、补的运算问题,常用韦恩图、数轴等几何工具辅助解题.一般地,对离散的数集、抽象的集合间的关系及运算,可借助韦恩图,而对连续的集合间的运算及关系,可借助数轴的直观性,进行合理转化.解题时,首先要把集合进行化简,使之明确化,尽可能地借助数轴、韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,这实质是数形结合思想在集合中的具体应用.5.处理含参数的集合的包含关系及集合的运算时,端点值的取舍也是一个难点和重点,其解决办法是对端点值进行单独考虑.命题及其关系、充分条件与必要条件1.了解命题的概念.2.了解四种命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义,能初步判断给定的两个命题的关系.知识梳理1.命题及其真假(1)命题:在数学上,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.(2)真命题:判断为真的语句叫做真命题.(3)假命题:判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题的形式(1)原命题:“若p,则q”,其中p为命题的条件,q为命题的结论.(2)逆命题:“若q,则p”,即交换原命题的条件和结论.(3)否命题:“若﹁p,则﹁q”,即同时否定原命题的条件和结论.(4)逆否命题:“若﹁q,则﹁p”,即交换原命题的条件和结论后,再同时加以否定.3.四种命题的关系4.四种命题的真假关系(1)互为逆否的两个命题的真假性相同.(2)互逆或互否的两个命题的真假性没有关系.(3)四种命题的真假成对出现,即原命题与逆否命题的真假性相同,逆命题与否命题的真假性相同.5.充分条件与必要条件(1)如果p ⇒q ,则p 是q 的 充分 条件,同时q 是p 的 必要 条件. (2)如果p ⇒q ,但q ≠> p ,则p 是q 的 充分必要 条件. (3)如果p ⇒q ,且q ⇒p ,则称p 是q 的 充要 条件. (4)如果q ⇒p ,且p ≠> q ,则p 是q 的 必要不充分 条件. (5)如果p ≠> q ,但q ≠> p ,则p 是q 的既不充分也不必要条件.1.若p 是q 的充分不必要条件,则﹁p 是﹁q 的 必要不充分 条件.2.若p ,q 以集合的形式出现,记条件p 、q 对应的集合分别为P ,Q ,一般地有, 若P ⊆Q ,则p 是q 的 充分 条件; 若Q ⊆P ,则p 是q 的 必要 条件; 若P Q ,则p 是q 的 充分不必要 条件; 若P Q ,则p 是q 的 必要不充分 条件; 若P =Q ,则p 是q 的 充要 条件.热身练习1.下列语句中,不能构成命题的是(C) A .5>12 B .若1x =1y,则x =yC .x >0D .若x <y ,则x 2<y 2一个语句是不是命题,关键是看能否判断真假,因为x >0无法判断真假,因此不能构成命题.2.设m ∈R ,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是(D) A .若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0 B .若方程x 2+x -m =0有实根,则m ≤0 C .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m >0 D .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0根据逆否命题的定义,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是“若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0”.故选D.3.已知命题p :若x =-1,则向量a =(1,x )与b =(x +2,x )共线,则在命题p 的原命题,逆命题,否命题,逆否命题中,真命题的个数为(B)A .0B .2C .3D .4原命题:若x =-1,向量a =(1,-1),b =(1,-1),a 与b 共线,所以原命题为真,故逆否命题也为真.逆命题为:若向量a =(1,x )与b =(x +2,x )共线,则x =-1.当a 与b 共线时,x (x +2)=x ,解得x =0或-1.所以逆命题为假命题,从而否命题也为假命题.故真命题的个数为2.4.(2016·四川卷)设p :实数x ,y 满足x >1且y >1,q :实数x ,y 满足x +y >2,则p 是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因为⎩⎪⎨⎪⎧x >1,y >1,所以x +y >2,即p ⇒q .而当x =0,y =3时,有x +y =3>2,但不满足x >1且y >1,即q ≠>p .故p 是q 的充分不必要条件.5.设p :x <3,q :-1<x <3,则p 是q 成立的(C) A .充分必要条件 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根据充分、必要条件的定义直接利用数轴求解即可.将p ,q 对应的集合在数轴上表示出来如图所示,易知,当p 成立时,q 不一定成立;当q 成立时,p 一定成立,故p 是q 成立的必要不充分条件.四种命题及其真假判断原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,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,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,由共轭复数的定义可知为真命题,所以逆否命题也为真命题,逆命题为:“复数|z1|=|z2|,则z1,z2互为共轭复数”,由1和i的模相等,但它不是共轭复数,可知逆命题为假命题,所以否命题也为假命题.故选B.B(1)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可;(2)四种命题的真假成对出现.即原命题与逆否命题的真假性相同,逆命题与否命题的真假性相同.当一个命题直接判断不易进行时,可转化判断其等价命题的真假.1.在下列4个结论中:①命题“若x2-3x-4=0,则x=4”的逆否命题为“若x≠4,则x2-3x-4≠0”;②命题“若m2+n2=0,则m,n全为0”的否命题是“若m2+n2≠0,则m,n全不为0”;③命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题为真命题;④“若x>1,则x2>1”的否命题为真命题.其中正确结论的序号是①③.①正确.②不正确,否命题为“若m2+n2≠0,则m,n不全为0”.③m>0时,Δ=1+4m>0,所以原命题为真命题,所以逆否命题为真命题.④逆命题“若x2>1,则x>1”为假命题,所以否命题为假命题.故正确结论的序号为①③.充要条件的判断(1)(2017·天津卷)设x∈R,则“2-x≥0”是“|x-1|≤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(2)如果x,y是实数,那么“x≠y”是“cos x≠cos y”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(1)(方法一)因为2-x≥0⇔x≤2.因为|x-1|≤1⇔-1≤x-1≤1⇔0≤x≤2.因为x≤2≠>0≤x≤2,而0≤x≤2⇒x≤2,所以“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的必要而不充分条件.(方法二)记“2-x≥0”与“|x-1|≤1”表示的集合分别为A,B.则A={x|x≤2},B={x|0≤x≤2}.因为B A,所以“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的必要而不充分条件.(2)x=y⇒cos x=cos y,而cos x=cos y≠>x=y,利用四种命题的等价关系得:cos x≠cos y⇒x≠y,x≠y≠> cos x≠cos y.所以“x≠y”是“cos x≠cos y”必要而不充分条件.(1)B (2)B(1)判断充要条件的方法:①定义法(这是基本方法);②集合法(根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断);③转换法.(2)判断充要条件时,要注意如下技巧:①等价化简:先将条件和结论等价化简,然后根据定义进行判断;②等价转化:根据“四种命题”中互为逆否的两个命题是等价的,把判断命题的正确性,转化为判断其逆否命题的正确性.这种方法特别适合以否定形式给出的命题.2.(1)“x<0”是“ln(x+1)<0”的(B)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(2)如果a,b是实数,那么“a≠0”是“ab≠0”的(B)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(1)ln(x+1)<0⇔0<x+1<1⇔-1<x<0,x<0≠>-1<x<0,-1<x<0⇒x<0,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要而不充分条件.(2)a=0⇒ab=0,但ab=0≠>a=0,其逆否命题为ab≠0⇒a≠0,a≠0≠>ab≠0,故“a ≠0”是“ab ≠0”的必要而不充分条件.根据充要条件求解参数的取值范围已知p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0),若﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为____________.p 对应的集合为A ={x |-2≤x ≤10},q 对应的集合为B ={x |1-m ≤x ≤1+m }, 因为﹁p 是﹁q 的必要不充分条件, 所以﹁q ⇒﹁p 但﹁p ≠>﹁q由互为逆否的两个命题的等价关系可知,p ⇒q ,但q ≠>p ,所以A B .所以⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9.检验m =9时,满足A B .因此,实数m 的取值范围是[9,+∞).[9,+∞)(1)充分条件、必要条件或充要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上,求解一般步骤为:①首先要将p ,q 等价化简;②将充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的包含关系; ③列出关于参数的等式或不等式组,求出参数的值或取值范围. (2)解此类问题要注意:①注意命题等价转化,如将﹁p 与﹁q 的关系转化为p 与q 的关系; ②注意区间端点值的检验.3.已知p :2x +m <0,q :x 2-x -2>0,若p 是q 的一个充分不必要条件,则实数m 的取值范围为 [2,+∞) .因为q :x 2-x -2>0,所以x <-1或x >2, 记A ={x |x <-1或x >2}. 又因为p :2x +m <0,所以x <-m2,记B ={x |x <-m2},因为p 是q 的充分不必要条件,所以B A . 所以-m2≤-1,解得m ≥2.所以实数m 的取值范围是[2,+∞).1.判断一个语句是否为命题,关键是看能否判断真假.数学中的定义、公理、定理都是命题,但命题与定理是有区别的:命题有真假之分,而定理都是真命题.2.一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,判断一个命题为真必须经过证明,而判定一个命题为假只需举一个反例就行.3.判断充分条件和必要条件时,常用以下几种方法:(1)定义法:判断A 是B 的什么条件,实际上就是判断A B 或B A 是否成立,只要把题目中所给条件按逻辑关系画出箭头示意图,再利用定义即可判断.(2)转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题进行等价转换,如利用其逆否命题进行判断.(3)集合法:当条件和结论以集合形式出现时,可利用集合间的包含关系进行判断.简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.知识梳理1.简单的逻辑联结词(1) “或”“且”“非”叫做逻辑联结词.(2)用逻辑联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,读作“p且q”.(3)用逻辑联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨q,读作“p或q”.(4)真值表:表示命题真假的表叫做真值表.由命题p,q及逻辑联结词形成的新命题的真假可以通过下面的真值表来加以判断.2.量词(1)短语“对所有的、对任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词;常见的全称量词还有“对一切、对每个、任给、所有的”等.(2)含有全称量词的命题叫做全称命题.(3)短语“存在一个、至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词;常见的存在量词还有“有些、有一个、对某个、有的”等.(4)含有存在量词的命题叫做特称命题.(5)全称命题p:∀x∈M,P(x)的否定﹁p:∃x0∈M,﹁P(x0) ;全称命题的否定是特称命题.(6)特称命题p:∃x∈M,P(x)的否定﹁p:∀x∈M,﹁P(x) ;特称命题的否定是全称命题.1.含有逻辑联结词的命题的真假的判断规律(1)p∨q:p,q中一个为真,则p∨q为真,即有真即真;(2)p∧q:p,q中一个为假,则p∧q为假,即有假即假;(3) ﹁p:与p的真假相反,即一真一假,真假相反.2.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.热身练习1.命题“平行四边形的对角线相等且互相平分”是(C)A.简单命题 B.“p∨q”形式的复合命题C.“p∧q”形式的复合命题 D.“﹁p”形式的复合命题考查逻辑联结词的意义,选C.2.已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x+2=0的根.则下列命题为真命题的是(A)A. p∧(﹁q )B.(﹁p )∧qC.(﹁p )∧(﹁q)D.p∧q命题p为真命题,命题q为假命题,故﹁q为真命题, p∧(﹁q )为真命题.3.(2017·中牟县校级月考)下列命题中的假命题是(B)A.∀x∈R,2x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0C.∃x0∈R,lg x0<1 D.∃x0∈R,tan x0=2对于A,∀x∈R,都有2x-1>0,为真命题;对于B,当x=1时,(x-1)2=0,为假命题;对于C,如x0=110,lg x0=-1<1,为真命题;对于D,因为tan x的值域为R,故x 0∈R,使tan x0=2,为真命题.4.设命题p:∃n∈N,n2>2n,则﹁p为(C)A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n特称命题的否定是全称命题.修改原命题中的两个地方即可得其否定,∃改为∀,否定结论,即∀n∈N,n2≤2n,故选C.5.(2018·长春二模)设命题p:x∈(0,+∞),ln x≤x-1,则﹁p是(C)A.∀x∈(0,+∞),ln x>x-1B.∀x∈(-∞,0],ln x>x-1C.∃x0∈(0,+∞),ln x0>x0-1D.∃x0∈(0,+∞),ln x0≤x0-1含量词的命题的否定方法为先换量词,再否定结论.含有逻辑联结词命题的真假判断设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.则下列命题中真命题是A.p∨q B.p∧qC.(﹁p)∧(﹁q) D.p∨(﹁q)命题p:若a·b=0,b·c=0,则a∥c,所以p为假命题;命题q:若a∥b,b∥c,则a∥c,所以q为真命题.所以p∨q为真命题.A(1)判断含有逻辑联结词“或”“且”“非”的命题的真假,①弄清构成它的命题p,q的真假;②弄清结构形式;③据真值表来判断新命题的真假.(2)判断复合命题的真假,关键是准确判断p,q的真假,本单元内容可和其他章节内容建立广泛的联系,因此,要注意相关知识的熟练掌握.1.(2017·山东卷)已知命题p:∃x∈R,x2-x+1≥0;命题q:若a2<b2,则a<b.下列命题为真命题的是(B)A.p∧q B.p∧﹁qC.﹁p∧q D.﹁p∧﹁q因为一元二次方程x2-x+1=0的判别式Δ=(-1)2-4×1×1<0,所以x2-x+1>0恒成立,所以p为真命题,﹁p为假命题.因为当a=-1,b=-2时,(-1)2<(-2)2,但-1>-2,所以q为假命题,﹁q为真命题.根据真值表可知p∧﹁q为真命题,p∧q,﹁p∧q,﹁p∧﹁q为假命题.含一个量词的命题的真假判定与否定(1)(经典真题) 已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∃x∈R,x3=1-x2,则下列命题中为真命题的是A.p∧q B.(﹁p)∧qC.p∧(﹁q) D.(﹁p)∧(﹁q)(2)已知命题p:“∃x∈R,e x-x-1≤0”,则﹁p为A.∃x∈R,e x-x-1≥0 B.∃x∈R,e x-x-1>0C.∀x∈R,e x-x-1>0 D.∀x∈R,e x-x-1≥0(1)当x=0时,有2x=3x,不满足2x<3x,所以p是假命题.画图可知函数y=x3与y=1-x2的图象有交点,即方程x3=1-x2有解,所以q是真命题.故p∧q是假命题,排除A.因为﹁p为真命题,所以(﹁p)∧q是真命题.(2)命题的否定是先改变量词,再否定结论.“∃x∈R,e x-x-1≤0”的否定为“∀x∈R,e x-x-1>0”.(1)B (2)C(1)要判定一个全称命题是真命题,必须对限定集合M中的每个元素x验证p(x)成立;但要判定全称命题是假命题,只要能举出集合M中一个x=x0,使得p(x0)不成立即可.要判定一个特称命题成立,只要在限定集合M中,至少能找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则,这一特称命题就是假命题.(2)全(特)称命题的否定,是将其全称量词改为存在量词(存在量词改为全称量词),并把结论否定.从命题的形式看,全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.2.(1)(2018·赤峰一模)已知命题p:∀x∈(0,+∞),2x>1,命题q:∃x0∈R, sin x0=cos x0,则下列命题中为真命题的是(A)A .p ∧qB .(﹁p )∧qC .p ∧(﹁q )D .(﹁p )∧(﹁q )(2)(2018·邯郸期末) 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 )>n B .∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>n C .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *且f (n 0)>n 0 D .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *或f (n 0)>n 0(1)对于命题p :当x ∈(0,+∞)时,2x>1成立,故命题p 是真命题; 对于命题q :当x 0=π4时,sin x 0=cos x 0,所以命题q 是真命题,所以p ∧q 为真.(2) 写全称命题的否定时,要把量词∀改为∃,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.逻辑联结词命题真假的应用(2018·长沙月考)已知命题p :存在实数m ,使方程x 2+mx +1=0有两个不等的负根;命题q :存在实数m ,使方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根.若“p ∧q ”为假命题,“p ∨q ”为真命题,则m 的取值范围为A .[3,+∞) B.(1,2]C .(1,2]∪[3,+∞) D.[1,2)∪(3,+∞)p :方程x 2+mx +1=0有两个不相等的负根⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=m 2-4>0,-m <0⇔m >2,q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根⇔Δ<0⇔1<m <3.因为“p ∧q ”为假命题,“p ∨q ”为真命题, 所以p 与q 一真一假.所以⎩⎪⎨⎪⎧m >2,m ≤1或m ≥3,或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,1<m <3.所以m 的取值范围{m |m ≥3或1<m ≤2}.C以命题真假为依据求参数的取值范围时,可按如下步骤实施: (1)运用相关知识等价化简所给命题p ,q ; (2)由复合命题的真假分析p ,q 的真假关系;(3)列相应方程(组)或不等式(组); (4)解方程(组)或不等式(组)得出结论.3.(2018·汕头模拟)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“﹁p ”和“p ∧q ”都是假命题,则实数a 的取值范围是(C)A .(-∞,-2)B .(-2,1]C .(1,2)D .(1,+∞)若方程x 2+ax +1=0没有实根,则判别式Δ=a 2-4<0,即-2<a <2,即p :-2<a <2; ∀x >0,2x-a >0,则a <2x,当x >0时,2x>1,则a ≤1,即q :a ≤1, 因为﹁p 是假命题,则p 是真命题, 因为p ∧q 是假命题,则q 是假命题,即⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a >1,得1<a <2.1.逻辑联结词——或、且、非与集合中的并集、交集、补集有着密切的关系,要注意类比.p ∨q 为真命题,只需p ,q 有一个为真即可; p ∧q 为真命题,必须p ,q 同时为真.写出“﹁p ”形式的命题时常用到以下表格中的否定词语:2.注意一个命题的否定与否命题的区别,否命题与命题的否定不是同一个概念,否命题是对原命题“若p ,则q ”既否定其条件,又否定其结论;而命题p 的否定即非p ,只需否定命题的结论.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.3.要写一个命题的否定,需先分清是全称命题还是特称命题,再对照否定结构去写.否定的规律是“改量词,否结论”.全称命题的否定是一个特称命题;特称命题的否定是一个全称命题.21。
2020版高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系学案
第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件板块一知识梳理·自主学习[必备知识]考点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.考点2 四种命题及其关系考点3 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 ⇔q p 是q 的既不充分也不必要条件p ⇒/q 且q ⇒/p[必会结论]1.两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性.2.两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系. 3.若A ={x |p (x )},B ={x |q (x )},则 (1)若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件; (2)若A ⊇B ,则p 是q 的必要条件; (3)若A =B ,则p 是q 的充要条件; (4)若A B ,则p 是q 的充分不必要条件; (5)若A B ,则p 是q 的必要不充分条件;(6)若AB 且A ⊉B ,则p 是q 的既不充分也不必要条件.[考点自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)“x 2+2x -8<0”是命题.( )(2)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( )(3)命题“三角形的内角和是180°”的否命题是“三角形的内角和不是180°”.( )(4)“a =2”是“(a -1)(a -2)=0”的必要不充分条件.( )(5)给定两个命题p ,q .若p 是q 的充分不必要条件,则綈p 是綈q 的必要不充分条件.( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ 2.[课本改编]“(2x -1)x =0”是“x =0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 B解析 若(2x -1)x =0,则x =12或x =0,即不一定是x =0;若x =0,则一定能推出(2x-1)x =0.故“(2x -1)x =0”是“x =0”的必要不充分条件.3.[2018·安徽模拟]设p :1<x <2,q :2x>1,则p 是q 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答案 A解析 ∵(1,2)(0,+∞),∴p 是q 的充分不必要条件.4.原命题p :“设a ,b ,c ∈R ,若a >b ,则ac 2>bc 2”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )A.0 B.1C.2 D.4答案 C解析当c=0时,ac2=bc2,所以原命题是错误的;由于原命题与逆否命题的真假一致,所以逆否命题也是错误的;逆命题为“设a,b,c∈R,若ac2>bc2,则a>b”,它是真命题;由于否命题与逆命题的真假一致,所以逆命题与否命题都为真命题.综上所述,真命题有2个.5.“a<0,b<0”的一个必要条件为( )A.a+b<0 B.a-b>0C.ab>1 D.ab<-1答案 A解析若a<0,b<0,则一定有a+b<0.故选A.6.[2018·烟台诊断]若条件p:|x|≤2,条件q:x≤a,且p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是( )A.[2,+∞) B.(-∞,2]C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]答案 A解析p:|x|≤2等价于-2≤x≤2.因为p是q的充分不必要条件,所以有[-2,2](-∞,a],即a≥2.板块二典例探究·考向突破考向四种命题及其相互关系例 1 [2018·唐山检测]给出下列四个命题:①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;②“四边相等的四边形是正方形”的否命题;③“若a>b,则a2>b2”的逆否命题;④“若x≤-3,则x2-x-6>0”的否命题;其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①②解析①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题是“若x,y互为倒数,则xy=1”,是真命题;②“四边相等的四边形是正方形”的否命题是“四边不都相等的四边形不是正方形”,是真命题;③“若a2≤b2,则a≤b”,取a=0,b=-1,a2≤b2,但a>b,故是假命题;④“若x>-3,则x2-x-6≤0”,解不等式x2-x-6≤0可得-2≤x≤3,而x=4>-3不是不等式的解,故是假命题.触类旁通四种命题真假判断的方法(1)熟悉四种命题的概念是正确书写或判断四种命题真假的关键;(2)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假;(3)判断一个命题为假命题可举反例.【变式训练1】[2017·郑州模拟]给出以下四个命题:①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q≤-1,则x2+x+q=0有实根”的逆否命题;④若ab是正整数,则a,b都是正整数.其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①③解析①命题“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab是正整数,但a,b不一定都是正整数,例如a=-1,b=-3,故④为假命题.考向充分必要条件的判定命题角度1 定义法判断充分、必要条件例 2 [2016·四川高考]设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,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解析若x>1且y>1,则有x+y>2成立,所以p⇒q;反之由x+y>2不能得到x>1且y>1.所以p是q的充分不必要条件.命题角度2 等价转化法判断充分、必要条件例 3 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解析因为綈p是q的必要不充分条件,则q⇒綈p但綈p⇒/q,其逆否命题为p⇒綈q 但綈q⇒/p,所以p是綈q的充分不必要条件.触类旁通充分条件、必要条件的判定方法(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)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.考向充分必要条件的应用例 4 [2018·辽宁模拟]已知命题p:|x-4|≤6,命题q:1-m≤x≤1+m,m>0,若綈p是綈q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围.解p:x∈[-2,10],q:x∈[1-m,1+m],m>0.∵綈p 是綈q 的必要而不充分条件,即p ⇒q 且q ⇒/p . ∴[-2,10][1-m,1+m ],即⎩⎪⎨⎪⎧m >0,1-m ≤-2,1+m ≥10.解得m ≥9,∴实数m 的取值范围是[9,+∞).触类旁通根据充要条件求参数的取值范围解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合的包含、相等关系,然后列出有关参数的不等式(组)求解;涉及参数问题,直接解决较为困难时,可用等价转化思想,将复杂、生疏的问题转化为简单、熟悉的问题来解决,如将綈p ,綈q 之间的关系转化成p ,q 之间的关系来求解.【变式训练2】 已知条件p :x 2+2x -3>0;条件q :x >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( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-1,+∞)D .(-∞,-3]答案 A解析 由x 2+2x -3>0,得x <-3或x >1,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,等价于q 是p 的充分不必要条件.∴{x |x >a }{x |x <-3或x >1},∴a ≥1.核心规律判断p 是q 的什么条件,需要从两方面分析:一是由条件p 能否推得条件q ;二是由条件q 能否推得条件p .对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想把抽象、复杂问题形象化、直观化外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题.满分策略1.当一个命题有大前提时,要写出其他三种命题,必须保留大前提,也就是大前提不动.2.判断命题的真假及写四种命题时,一定要明确命题的结构,可以先把命题改写成“若p ,则q ”的形式.3.判断条件之间的关系,要注意条件之间的推出方向,正确理解“p 的一个充分而不必要条件是q ”等语言.板块三 启智培优·破译高考题型技法系列1——充分必要条件的探求技巧[2018·广东六校联考] “不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立”的一个必要不充分条件是( )A .m >14B .0<m <1C .m >0D .m >1解题视点 有关探求充要条件的选择题,破题关键是:首先,判断是选项“推”题干,还是题干“推”选项;其次,利用以小推大的技巧,即可得结论.解析 不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立,则Δ=1-4m <0,∴m >14.∴“不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立”的一个必要不充分条件是m >0.答案 C答题启示 注意区分以下两种不同的说法,(1)A 是B 的充分不必要条件,是指A ⇒B 但B ⇒/A ;(2)A 的充分不必要条件是B ,是指B ⇒A 但A ⇒/B .,以上两种说法在充要条件的推理判断中经常出现且容易混淆,在解题中一定要注意问题的设问方式,弄清它们的区别,以免出现错误判断.跟踪训练下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( ) A .a >b +1 B .a >b -1 C .a 2>b 2D .a 3>b 3答案 A解析 a >b +1⇒a >b ;反之,例如a =2,b =1满足a >b ,但a =b +1,即a >b 推不出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要的条件.故选A.板块四 模拟演练·提能增分[A 级 基础达标]1.[2018·江西模拟]若集合A ={2,4},B ={1,m 2},则“A ∩B ={4}”是“m =2”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 当m =2时,有A ∩B ={4};若A ∩B ={4},则m 2=4,解得m =±2,不能推出m =2.故选B.2.下列命题是真命题的为( ) A .若1x =1y,则x =yB .若x 2=1,则x =1 C .若x =y ,则x =y D .若x <y ,则x 2<y 2答案 A解析 取x =y =-1,排除B ,C ;取x =-2,y =-1,排除D.故选A. 3.[2018·天津模拟]设x ∈R ,则“|x -2|<1”是“x 2+x -2>0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 |x -2|<1⇔-1<x -2<1⇔1<x <3;x 2+x -2>0⇔x <-2或x >1.由于(1,3)(-∞,-2)∪(1,+∞),所以“|x -2|<1”是“x 2+x -2>0”的充分而不必要条件.4.下列结论错误的是( )A .命题“若x 2-3x -4=0,则x =4”的逆否命题为“若x ≠4,则x 2-3x -4≠0” B .“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件C .命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题D .命题“若m 2+n 2=0,则m =0且n =0”的否命题是“若m 2+n 2≠0,则m ≠0或n ≠0” 答案 C解析 C 项命题的逆命题为“若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0”.若方程有实根,则Δ=1+4m ≥0,即m ≥-14,不能推出m >0,所以不是真命题.5.[2018·长春模拟]设a ,b ∈R ,则“(a -b )a 2<0”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 .既不充分也不必要条件答案 A解析 若“(a -b )a 2<0”,则“a <b ”,是真命题;而若“a <b ”,则“(a -b )a 2<0”当a =0时不成立,是假命题.故选A.6.[2018·安徽模拟]设条件p :a 2+a ≠0,条件q :a ≠0,那么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 条件p :a 2+a ≠0,即a ≠0且a ≠-1.故条件p :a 2+a ≠0是条件q :a ≠0的充分不必要条件.也可利用逆否命题的等价性解决.7.设a ,b ∈R ,若p :a <b ,q :1b <1a<0,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 B解析 若p :-1<1,则p ⇒/q ;若q :1b <1a<0,则a <b <0,q ⇒p ,所以p 是q 的必要不充分条件.故选B.8.若“x 2-2x -8>0”是“x <m ”的必要不充分条件,则m 的最大值为________. 答案 -2解析 不等式解集为(-∞,-2)∪(4,+∞),题目等价于(-∞,m )是(-∞,-2)∪(4,+∞)的真子集,故有m ≤-2,即m 的最大值为-2.9.[2018·贵阳模拟]下列不等式: ①x <1;②0<x <1;③-1<x <0;④-1<x <1.其中可以作为“x 2<1”的一个充分条件的所有序号为________. 答案 ②③④解析 由于x 2<1即-1<x <1,①显然不能使-1<x <1一定成立,②③④满足题意. 10.已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43 解析 由|x -m |<1得m -1<x <1+m ,又因为|x -m |<1的充分不必要条件是13<x <12,借助数轴,所以⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤13,m +1≥12,解得-12≤m ≤43. [B 级 知能提升]1.命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是( ) A .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数 B .若x +y 是偶数,则x 与y 不都是偶数 C .若x +y 是偶数,则x 与y 都不是偶数 D .若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数 答案 D解析 “都是”的否定是“不都是”,选D 项.2.[2018·株洲模拟]设a ,b ∈R ,那么“ea b>e”是“a >b >0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 B解析 由ea b>e ,得a b>1,解得a >b >0或a <b <0,所以“eab>e”是“a >b >0”的必要不充分条件.3.[2018·湖北模拟]设U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C ,使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”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 C解析 因为B ⊆∁U C ,所以B ∩C =∅.又因为A ⊆C ,所以A ∩B =∅. 反之,若A ∩B =∅,则存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C .4.[2017·天津大港模拟]已知集合A ={ y |y =x 2-32x +1,x ∈⎭⎪⎬⎪⎫⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2 ,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解 y =x 2-32x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,所以716≤y ≤2,所以A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2,所以B ={x |x ≥1-m 2}. 因为“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,所以A ⊆B , 所以1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.5.[2018·保定模拟]已知p :x 2≤5x -4,q :x 2-(a +2)x +2a ≤0. (1)若p 是真命题,求对应x 的取值范围; (2)若p 是q 的必要不充分条件,求a 的取值范围. 解 (1)因为x 2≤5x -4, 所以x 2-5x +4≤0,即(x -1)(x -4)≤0,所以1≤x ≤4, 即对应x 的取值范围为[1,4].(2)设p 对应的集合为A ={x |1≤x ≤4}. 由x 2-(a +2)x +2a ≤0, 得(x -2)(x -a )≤0.当a =2时,不等式的解为x =2,对应的解集为B ={2};当a >2时,不等式的解为2≤x ≤a ,对应的解集为B ={x |2≤x ≤a }; 当a <2时,不等式的解为a ≤x ≤2,对应的解集为B ={x |a ≤x ≤2}. 若p 是q 的必要不充分条件,则B A , 当a =2时,满足条件;当a >2时,因为A ={x |1≤x ≤4},B ={x |2≤x ≤a },要使B A ,则满足2<a ≤4;当a <2时,因为A ={x |1≤x ≤4},B ={x |a ≤x ≤2},要使B A ,则满足1≤a <2. 综上,a 的取值范围为[1,4].。
2020届高考数学一轮总复习第一单元集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件课件理新人教A
3.四种命题的关系
4.四种命题的真假关系 (1)互为逆否的两个命题的真假性 相同 ; (2)互逆或互否的两个命题的真假性 没有关系 . (3)四种命题的真假成对出现,即原命题与逆否命题的真 假性 相同 ,逆命题与否命题的真假性 相同 .
5.充分条件与必要条件 (1)如果 p⇒q,则 p 是 q 的 充分 条件,同时 q 是 p 的
点评:(1)判断一个命题为真命题,要给出推理证明; 判断一个命题是假命题,只需举出反例即可;
(2)四种命题的真假成对出现.即原命题与逆否命题的 真假性相同,逆命题与否命题的真假性相同.当一个命题 直接判断不易进行时,可转化判断其等价命题的真假.
考点2·充要条件的判断
【例 2】(1)(2018·天津一模)设等比数列{an}的前 n 项和为
A.真,假,真
B.假,假,真
C.真,真,假
D.假,假,假
解:“若 z1,z2 互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,由共轭复 数的定义可知为真命题,所以逆否命题也为真命题,
逆命题为:“复数|z1|=|z2|,则 z1,z2 互为共轭复数”, 由 1 和 i 的模相等,但它不是共轭复数,可知逆命题为 假命题, 所以否命题也为假命题.故选 B.
逆命题为:若向量 a=(1,x)与 b=(x+2,x)共线,则 x= -1.当 a 与 b 共线时,x(x+2)=x,解得 x=0 或-1.所以逆命题 为假命题,从而否命题也为假命题.
故真命题的个数为 2.
答案:B
4.(2018·天津卷)设 x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”的( )
A.充分而不必要条件
高考总复习第(1)轮 理科数学
第一单元 集合与常用逻辑用语
第2讲 命题及其关系、充分 条件与必要条件
(浙江专版)2020版高考数学一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 第二节 命题及其关系、充分条件与
考点二 充分必要条件的判定
重点保分型考点——师生共研 [典例引领] 1.(2019·杭州高三四校联考)“a>-1”是“x2+ax+14>0
(x∈R )”的
()
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:若 x2+ax+14>0(x∈R ),则 a2-1<0,即-1<a<1,
若 p⇒q,则 p 是 q 的 充分 条件,q 是 p 成立的对象的集合 为 A,q 成立的对象的
p 的 必要 条件 集合为 B
p 是 q 的充分不必要 条件 p 是 q 的必要不充分 条件 p 是 q 的 充要 条件 p 是 q 的既不充分也 不必要 条件
p⇒q 且 q p
p q 且 q⇒p p⇔q
=0 垂直”的充要条件 D.命题“若 cos x=cos y,则 x=y”的逆否命题
答案:B
2.(2019·温州高考适应性测试)已知 α,β∈R ,则“α>β”是
“cos α>cos β ”的
()
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:α>β ⇒/ cos α>cos β,如α=π3,β=π6,π3>π6,
p q且q p
A 是 B 的真子集
集合
B 是 A 的真子集 与 充
_A_=__B__
要条 件
A,B 互不 包含
[小题体验]
1.下列命题是真命题的是
()
A.若 log2a>0,则函数 f(x)=logax(a>0,a≠1)在其定义
域上是减函数
B.命题“若 xy=0,则 x=0”的否命题 C.“m=3”是“直线(m+3)x+my-2=0 与 mx-6y+5
2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件练习(含
(浙江专用)2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件练习(含解析)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((浙江专用)2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件练习(含解析))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件[基础达标]1.下列命题是真命题的是( )A.若错误!=错误!,则x=y B.若x2=1,则x=1C.若x=y,则错误!=错误!D.若x<y,则x2<y2解析:选A.由错误!=错误!得x=y,A正确;由x2=1得x=±1,B错误;由x=y,错误!,错误!不一定有意义,C错误;由x<y不一定能得到x2<y2,如x=-2,y =-1,D错误,故选A.2.命题“若x>1,则x>0"的逆否命题是( )A.若x≤0,则x≤1B.若x≤0,则x>1C.若x>0,则x≤1D.若x<0,则x<1解析:选A.依题意,命题“若x>1,则x>0"的逆否命题是“若x≤0,则x≤1”,故选A.3.设a,b是实数,则“a+b〉0”是“ab>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选D.特值法:当a=10,b=-1时,a+b>0,ab<0,故a+b>0ab>0;当a =-2,b=-1时,ab>0,但a+b<0,所以ab>0a+b>0。
2025版高考数学一轮总复习知识必备第一章集合与常用逻辑用语不等式1.5二次函数与一元二次方程不等式
第2课时一元二次不等式课程标准有的放矢1.会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实根的个数.2.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义.能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集.3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.必备知识温故知新【教材梳理】1.一元二次不等式名称一元二次不等式定义一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式一般形式,,,,其中,,均为常数,2.二次函数的零点一般地,对于二次函数,我们把使的实数叫做二次函数的零点.3.三个“二次”的对应关系的图象的根有两个不相等的实数根,有两个相等的实数根没有实数根的解集,或的解集常用结论1.一元二次不等式恒成立(1)恒成立注意:若,则恒成立的充要条件为,.(2)恒成立注意:若,则恒成立的充要条件为,.2.恒(能)成立的转化已知为常数,函数,,则有下表.“”“”或函数值域为开区间时,注意端点值的取舍,其他类似可得. 变量类型等价条件单变,量,,,双变,,量,,,,,,自主评价牛刀小试1. 判断下列命题是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.(1)若方程无实根,则不等式的解集为.(×)(2)的解集为. (×)(3)的解集为,则,. (×)(4)的解集是. (×)(5)若恒成立,则. (×)2. 已知集合,,则(C)A. ,B. ,C.D.解:,或.故.故选.3. 当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是(A)A. B. C. D.解:由题意,知当时,不等式恒成立.故,解得.故实数的取值范围是.故选.4. (教材题改编)某城市对一种每件售价为160元的商品征收附加税,税率为(即每销售100元征税元),若年销售量为万件,要使附加税不少于128万元,则的取值范围是(A)A. B. C. D.解:根据题意,要使附加税不少于128万元,则,整理得,解得.所以的取值范围是.故选.。
2020高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语章末总结分层演练文-精装版
教学资料范本2020高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语章末总结分层演练文-精装版编辑:__________________时间:__________________【精选】20xx最新高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语章末总结分层演练文章末总结知识点考纲展示集合❶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.❷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.❸集合的基本运算(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)图表达集合的关系及运算.命题及其关系、充分条件与必要条件❶理解命题的概念.❷了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.❸理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词❶了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.❷理解全称量词和存在量词的意义.❸能正确地对含有一个量词的命题进行否定.一、点在纲上,源在本里考点考题考源集合的概念与运算(20xx·高考全国卷Ⅱ,T1,5分)设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=( )A.{1,2,3,4}B.{1,2,3} C.{2,3,4}D.{1,3,4}必修1 P8例4(20xx·高考全国卷Ⅲ,T1,5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4必修1 P11练习T1(20xx·高考全国卷Ⅰ,T1,5分)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=∅必修1 P83B组T1(20xx·高考全国卷Ⅱ,T2,5分)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( )A.{1,-3}B.{1,0} C.{1,3}D.{1,5}必修1 P11练习T2(20xx·高考全国卷Ⅰ,T1,5分)设集合A={1,3,5,7},B={x|2≤x≤5},则A∩B=( )A.{1,3}B.{3,5} C.{5,7}D.{1,7} 必修1 P12A组T6(20xx·高考全国卷Ⅱ,T2,5分)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} 必修1 P8例5含有一个量词命题的否定(20xx·高考全国卷Ⅰ,T3,5分)设命题p:∃n∈N,n2>2n,则p为( )A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n选修11 P27A组T3(1)二、根置教材,考在变中一、选择题1.(必修1 P11练习T4改编)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则(∁UA)∩B=( ) A.{1,3,5,6,7} B.{1,3,7}C.{5} D.{3,5,7}解析:选B.(∁UA)∩B={1,3,6,7}∩{1,3,5,7}={1,3,7}.2.(必修1 P12A组T3(3)改编)设A={x∈Z|-3<2x-1≤3},B ={x|3x≥4-2x},则A∩B=( )A.{1,2} B.{2}C.D.{0,1}解析:选A.A={x∈Z|-1<x≤2}={0,1,2},B=,所以A∩B ={1,2}.3.(必修1 P8例5改编)设集合A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},则( )A.A∩B={x|-1<x<3}B.A∪B={x|1<x<2}C.(∁RA)∩B={x|2≤x<3}D.A⊆B解析:选C.因为A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},所以A∩B={x|1<x<2},A∪B={x|-1<x<3}.(∁RA)∩B={x|x≤-1或x≥2}∩{x|1<x<3}={x|2≤x<3}.A 与B无包含关系.故选C.4.(必修1 P11练习T2改编)设A={x|x2-4x-5<0},B={x|x2<4},则A∪B=( )A.(-1,2) B.(-2,5)C.(2,5) D.(-2,-1)解析:选B.A={x|-1<x<5},B ={x|-2<x<2},所以A∪B={x|-2<x<5}.5.(必修1 P83B 组T1改编)设集合A ={y|y =log2(|sin x|+1),x ∈R},B ={y|y =2cos x ,x ∈R},则A ∩B =( )A .[0,2]B .[1,2]C .[0,1]D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1解析:选D.因为|sin x|+1∈[1,2],所以A ={y|y =log2(|sin x|+1),x∈R}={y|0≤y≤1}, 又cos x∈[-1,1],所以B ={y|y =2cos x ,x∈R}=, 所以A∩B=[0,1]∩=.6.(选修11 P12练习T2(2)改编)已知条件p :x -3>0,条件q :(x -3)(x -4)≥0,则( )A .p 是q 的充分条件B .p 是﹁q 的必要条件C .p 是﹁q 的充分条件D .p 是q 的必要条件解析:选B.将条件p 、q 转化为用集合表示:p :A ={x|x -3>0}={x|x>3}.﹁p :B ={x|x -3≤0}={x|x≤3}.q :C ={x|(x -3)(x -4)≥0}={x|x ≤3或x ≥4}.﹁q :D ={x|(x -3)(x -4)<0}={x|3<x<4}.显然,A 不是C 的子集,故A 错;D ⊆A ,即p 是﹁q 的必要条件,故B 正确,C 错;C 不是A 的子集,故D 错,所以选B.二、填空题7.(必修1 P7练习T2(6)改编)已知集合A ={x|x2-2x -3<0},B ={x|-m<x<m}.若B ⊆A ,则m 的范围为________.解析:当m≤0时,B =∅,显然B ⊆A. 当m>0时,因为A ={x|x2-2x -3<0} ={x|-1<x<3}.当B ⊆A 时,用数轴表示有 所以所以0<m≤1.综上所述,m 的范围为m≤1. 答案:m≤18.(选修11 P25探究(3)改编)命题p :∀x ∈R ,x2+1>0的否定是________.解析:根据全称命题的否定形式.p:∀x∈R,x2+1>0的否定是﹁p:∃x0∈R,x+1≤0.答案:∃x0∈R,x+1≤0。
2020版高考数学一轮复习第一部分基础与考点过关第一章集合与常用逻辑用语学案_223.doc
第一章 集合与常用逻辑用语第1课时集合的概念1. (必修1P 7练习1改编)用列举法表示集合{x|x 2-3x +2=0}为______________. 答案:{1,2}解析:∵ x 2-3x +2=0,∴ x =1或x =2.故集合为{1,2}.2. (必修1P 10习题5改编)由x 2,x 组成一个集合A ,A 中含有2个元素,则实数x 的取值不可以是______________.答案:0和1解析:由 x 2=x 可解得x =0或x =1.3. (必修1P 9练习1改编)集合A ={x|0≤x<3且x∈N }的真子集个数是__________. 答案:7解析:A ={x|0≤x<3且x∈N }={0,1,2},∴ 真子集有7个. 4. (必修1P 10练习6改编)设A ={x|2<x<3},B ={x|x<m}.若A ⊆B ,则m 的取值范围是____________.答案:[3,+∞) 解析:A ={x|2<x<3},B ={x|x<m},A ⊆B ,将集合A ,B 在数轴上表示(图略),可得m≥3.5. (必修1P 10习题5改编)A ={x|kx 2+4x +4=0}中只有一个元素,则实数k 的值为____________.答案:0或1解析:当k =0时,集合A ={x|kx 2+4x +4=0}={x|x=-1},满足条件,当k≠0时,由判别式等于0可得16-16k =0,解得k =1,此时,集合A ={x|kx 2+4x +4=0}={x|x 2+4x +4=0}={-2},满足条件,综上可得,k =0或k =1.1. 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.其中集合中的每一个对象称为该集合的元素.(1) 若a 是集合A 的元素,记作a∈A;若b 不是集合A 的元素,记作b ∉A. (2) 集合中元素的特征:确定性、互异性、无序性.确定性:设A 是一个给定的集合,x 是某一个具体对象,则x 或者是A 的元素,或者不是A 的元素,两种情况必有一种且只有一种成立;互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素;无序性:集合中不同的元素之间没有地位差异,集合的不同与元素的排列顺序无关. (3) 集合的常用表示方法:列举法、描述法、Venn 图法. 列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号{ }内;描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{ }内. 具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.注意:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法.(4) 集合的分类:若按元素的个数分类,可分为有限集、无限集、空集;若按元素的属性分类,可分为点集、数集等.应当特别注意空集是一个特殊而又重要的集合,解题时切勿忽视空集的情形.(5) 常用数集及其记法: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 ;复数集记作C .2. 两类关系(1) 元素与集合之间的关系包括属于与不属于关系,反映了个体与整体之间的从属关系.(2) 集合与集合之间的关系① 包含关系:如果集合A 中的每一个元素都是集合B 的元素,那么集合A 称为集合B 的子集,记为A ⊆B 或B ⊇A ,读作“集合A 包含于集合B”或“集合B 包含集合A”.② 真包含关系:如果A ⊆B ,并且A≠B,那么集合A 称为集合B 的真子集,记为A B 或B A ,读作“集合A 真包含于集合B”或“集合B 真包含集合A ”.③ 相等关系:如果两个集合所含的元素完全相同,即A 中的元素都是B 中的元素且B 中的元素都是A 中的元素,则称这两个集合相等.(3) 简单关系 ① A ⊆A ; ② ∅⊆A ;③ 若A ⊆B ,B ⊆C ,则A ⊆C ;④ 含有n 个元素的集合的子集共有2n 个,真子集共有2n -1个,非空子集共有2n-1个,非空真子集有⎩⎪⎨⎪⎧0,n =0,2n -2,n ≥1个.[备课札记]1 集合的基本概念1 已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1.若-3∈A,试求实数a 的值. 解:∵ -3∈A,∴ -3=a -3或-3=2a -1,若-3=a -3,则a =0.此时集合A 含有两个元素-3,-1,符合题意.若-3=2a -1,则a =-1,此时集合A 含有两个元素-4,-3,符合题意.综上所述,满足题意的实数a 的值为0或-1.变式训练已知集合A 中有且仅有三个数1,0,a ,若a 2∈A ,求a 的值.解:若a 2=0,则a =0,不符合集合中元素的互异性,∴ a 2≠0.若a 2=1,则a =±1,由元素的互异性知a≠1,∴ a =-1时适合.若a 2=a ,则a =0或1,由上面讨论知均不符合集合中元素互异性的要求.综上可知a =-1.2 集合间的基本关系2 已知A ={-1,1},B ={x|x 2-ax +b =0}≠∅.若B ⊆A ,求实数a ,b 的值.解:∵ B ⊆A ,A ={-1,1},B ≠∅,∴ B ={-1}或B ={1}或B ={-1,1}.若B ={-1},则方程x 2-ax +b =0有且只有一个实数根-1,即Δ=(-a)2-4b =0,且(-1)2-a×(-1)+b =0,此时a =-2,b =1.若B ={1},则方程x 2-ax +b =0有且只有一个实数根1,即Δ=(-a)2-4b =0,且12-a×1+b =0,此时a =2,b =1.若B ={-1,1},则方程x 2-ax+b =0有两个不相等的实数根-1,1,即(-1)2-a×(-1)+b =0,12-a×1+b =0,此时a =0,b =-1.综上所述,当⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =-1时,B ⊆A., 3) 已知集合M ={a ,a +d ,a +2d},N ={a ,aq ,aq 2}(a 为非零常数).若M =N ,求q 的值.解:由题意,若⎩⎪⎨⎪⎧a +d =aq ,a +2d =aq 2,则a(q -1)2=0,q =1(a≠0).然而q =1与集合中元素的互异性矛盾,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +d =aq 2,a +2d =aq ⇒a(q -1)(2q +1)=0.因为a≠0,q ≠1,所以q =-12.故所求q 的值为-12.变式训练已知A ={x|-2≤x≤5},B ={x|m +1≤x≤2m-1},B ⊆A ,求m 的取值范围.解:当m +1>2m -1,即m<2时,B =∅,满足B ⊆A ,即m<2;当m +1=2m -1,即m =2时,B ={3},满足B ⊆A ,即m =2;当m +1<2m -1,即m>2时,由B ⊆A ,得⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤5,即2<m≤3.综上,得m≤3.备选变式(教师专享)一个含有三个实数的集合可表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,1,b a ,也可表示为{a +b ,0,a 2},则a 2 018+b2 018=________.答案:1解析:若集合相等,则集合的元素对应相等,并且集合还需满足确定性、互异性、无序性,所以b a =0,得b =0,此时{a ,1,0}={a ,0,a 2},即⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a ≠1,故a =-1,所以a 2 018+b 2 018=1., 3 根据集合的关系求参数的取值范围), 4) 已知集合A ={x|x 2+4x =0,x ∈R },B ={x|x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R ,x ∈R }.若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解:B ⊆A 可分为B A 和B =A 两种情况,易知A ={0,-4}.(1) 当A =B ={0,-4}时,∵ 0,-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两根,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧16-8(a +1)+a 2-1=0,a 2-1=0, ∴ a =1.(2) 当B A 时,有B≠∅或B =∅.① 当B≠∅时,B ={0}或B ={-4},∴ 方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0有相等的实数根0或-4,∴ Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,∴ a =-1,∴ B ={0}满足条件.② 当B =∅时,Δ<0,∴ a<-1.综上,所求实数a 的取值范围是a≤-1或a =1. 变式训练已知集合A ={x|-2≤x≤a},B ={y|y =2x +3,x ∈A},C ={z|z =x 2,x∈A},且C ⊆B ,求正数a 的取值范围.解:B ={x|-1≤x≤2a+3},当0<a≤2时,C ={x|0≤x≤4},而C ⊆B ,则2a +3≥4,即a≥12,即12≤a ≤2;当a>2时,C ={x|0≤x≤a 2},而C ⊆B ,则2a +3≥a 2,即 2<a≤3.综上,得 12≤a ≤3.备选变式(教师专享)设集合A ={1,2,3,…,10},求集合A 的所有非空子集元素的和.解:含有1的子集有29个,含有2的子集有29个,含有3的子集有29个,…,含有10的子集有29个,∴ (1+2+3+…+10)×29=28 160.1. (2018·溧阳中学周练)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 中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个.答案:6解析:由成对的相邻元素组成的四元子集都没有“孤立元素”,如{0,1,2,3},{0,1,3,4},{0,1,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},这样的集合共有6个.2. 已知集合A ={(x ,y)|x ,y ∈R ,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y)|x ,y ∈R ,且y =x},则A∩B 的元素个数为________________________________________________________________________.答案:2解析:直接解方程组可得两组解,即A∩B 的元素个数为2.3. 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________.答案:3解析:具有伙伴关系的元素是-1,12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},{12,2},⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.4. (2017·溧阳中学月考)若集合A ={x|ax 2-3x +2=0}的子集至多有两个,则实数a 的取值范围是________.答案:{0}∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫98,+∞ 解析:若集合A 的子集只有两个,则A 中只有一个元素.当a =0时,x =23符合要求.当a ≠0时,Δ=(-3)2-4a×2=0,∴ a =98.故a =0或98.若集合A 的子集只有一个,则A =∅,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧Δ<0,a ≠0,解得a>98,故实数a 的取值范围是{0}∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫98,+∞.5. 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________.答案:4解析: 用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数.由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴ A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴ 满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}., 1. 遗忘空集致误)典例 若集合M ={x|x 2+x -6=0},N ={x|ax +1=0},且N ⊆M ,则由a 的可取值组成的集合为________.易错分析:从集合的关系看,N ⊆M ,则N =∅或N≠∅,易遗忘N =∅的情况. 解析:M ={-3,2}.当a =0时,N =∅,满足N ⊆M ;当a≠0时,方程ax +1=0的解为x =-1a,为满足N ⊆M 可使-1a =-3或-1a=2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12特别提醒:(1) 根据集合间的关系求参数的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征;(2) 在解答本题时,一是不要忽略对空集的讨论,如a =0时,N =∅;二是注意对字母的讨论,如-1a可以为-3或2.一定要注意分类讨论,避免漏解.1. (2018·溧阳中学期初)已知集合A ={2+a ,a},B ={-1,1,3},且A ⊆B ,则实数a 的值是________.答案:1解析:易知a>0.当a =1时,A ={1,3},B ={-1,1,3},满足题意;当a =3时,A ={3,2+3},B ={-1,1,3},不满足题意.所以实数a 的值为1.2. 若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z ︱z =x +y ,x ∈A ,y ∈B}中的元素的个数为________.答案: 3解析:容易看出x +y 只能取-1、1、3这三个数值.故共有3个元素.3. 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ax -1x -a <0,且2∈A,3∉A ,则实数a 的取值范围是________. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,12∪(2,3] 解析:因为2∈A,所以2a -12-a <0,即(2a -1)(a -2)>0,解得a >2或a <12.①若3∈A,则3a -13-a <0,即(3a -1)(a -3)>0,解得a >3或a <13,所以3∉A 时,13≤a≤3.②由①②可知,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,12∪(2,3]. 4. 已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x∈A,y ∈A ,x -y ∈A},则B 中所含元素的个数为________.答案:10解析:由x -y∈A 及A ={1,2,3,4,5}得x>y.当y =1时,x 可取2,3,4,5,有4个;当y =2时,x 可取3,4,5,有3个;当y =3时,x 可取4,5,有2个;当y =4时,x 可取5,有1个.故共有1+2+3+4=10(个).1. 研究一个集合,首先要看集合中的代表元素是什么,然后再看元素的限制条件,即有何属性,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.注意区分{x|y =f(x)}、{y|y =f(x)}、{(x ,y)|y =f(x)}三者的不同.对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性.2. 空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A ⊆B ,则需考虑A =∅和A≠∅两种可能的情况.3. 判断两集合的关系常有两种方法:一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.4. 已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、Venn 图帮助分析.第2课时 集合的基本运算(对应学生用书(文)、(理)4~5页)1. (必修1P 13练习1改编)设集合A ={平行四边形},B ={对角线相等的四边形},则A∩B =________.答案:{矩形}解析:对角线相等的平行四边形为矩形.2. (必修1P 13练习3改编)已知集合A ={y|y =x 2-2x ,x ∈R },B ={y|y =x 2+6x +16,x ∈R },则A∪B=________.答案:[-1,+∞)解析:依题意知A =[-1,+∞),B =[7,+∞),所以A∪B=[-1,+∞). 3. (必修1P 9练习2改编)设全集U ={-2,-1,0,1,2},A ={x|x ≤1},B ={-2,0,2},则∁U (A∩B)=__________.答案:{-1,1,2}解析:∵ A∩B={-2,0}∴ ∁U (A∩B)={-1,1,2}.4. (必修1P 10习题4改编)已知集合A ={0,2,4,6},∁U A ={-1,1,-3,3},∁U B ={-1,0,2},则集合B =__________.答案:{1,4,6,-3,3} 解析:∵ ∁U A ={-1,1,-3,3},∴ U ={-1,1,0,2,4,6,-3,3}.又∁U B ={-1,0,2},∴ B ={1,4,6,-3,3}.5. (必修1P 14习题10改编)设集合A ={4,5,7,9},B ={3,4,7,8,9},全集U =A∪B,则集合∁U (A∩B)中的元素共有__________个.答案:3解析:全集U =A∪B={3,4,5,7,8,9},A ∩B ={4,7,9},∴ ∁U (A∩B)={3,5,8},∴ ∁U (A∩B)中的元素共有3个.1. 集合的运算(1) 交集:由所有属于A 且属于B 的元素组成的集合,叫做集合A 与集合B 的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x ∈A 且x∈B}.(2) 并集:由所有属于A 或属于B 的元素组成的集合,叫做集合A 与集合B 的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x ∈A 或x∈B}.(3) 全集:如果集合S 含有我们所研究的各个集合的全部元素,那么这个集合就可以看作一个全集,通常用U 来表示.一切所研究的集合都是这个集合的子集.(4) 补集:集合A 是集合S 的一个子集,由S 中所有不属于A 的元素组成的集合叫做A 的补集,记作∁S A ,即∁S A ={x|x∈S,且x ∉A}.2. 常用运算性质及一些重要结论(1) A∩B=B∩A,A ∩A =A ,A ∩∅=∅,A∩B=A ⇔A ⊆B. (2) A∪B=B∪A,A ∪A =A ,A ∪∅=A ,A ∪B =B ⇔A ⊆B. (3) ∁S (∁S A)=A ,∁S ∅=S , (∁S A )∪(∁S B)=∁S (A∩B), (∁S A )∩(∁S B)=∁S (A∪B).[备课札记], 1 集合的运算), 1) 已知A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|1x ≥1,B ={y|y =x 2+x +1,x ∈R }.(1) 求A ,B ;(2) 求A∪B,A ∩(∁R B).解:(1) 由1x ≥1,得1x -1=1-xx≥0,即x(x -1)≤0且x≠0,解得0<x≤1,所以A =(0,1].由y =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34≥34,得B =⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.(2) 因为∁R B =⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,34,所以A∪B=(0,+∞),A ∩(∁R B)=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34. 变式训练已知A ={x|x 2-3x +2=0},B ={x|x 2-ax +a -1=0},C ={x|x 2-mx +2=0},且A∪B =A ,A ∩C =C ,求实数a 及m 的值.解:∵ A={1,2},B ={x|(x -1)[x -(a -1)]=0},又A∪B=A ,∴ B ⊆A. ∴ a -1=2⇒a =3(此时A =B), 或a -1=1⇒a =2(此时B ={1}).由A∩C=C ⇒C ⊆A ,从而C =A 或C =∅(当C ={1}或C ={2}时,可检验不符合题意). 当C =A 时,m =3;当C =∅时,Δ=m 2-8<0⇒-22<m<2 2.综上可知a =2或a =3,m =3或-22<m<2 2. 备选变式(教师专享)已知两个正整数集合A ={a 1,a 2,a 3,a 4},B ={a 21,a 22,a 23,a 24},其中a 1<a 2<a 3<a 4.若A∩B ={a 1,a 4},且a 1+a 4=10,且A∪B 的所有元素之和是124,求集合A ,B.分析:命题中的集合是列举法给出的,只需要根据“交、并”的意义及元素的基本性质解决,注意“正整数”这个条件的运用.解:∵ 1≤a 1<a 2<a 3<a 4,∴ a 21<a 22<a 23<a 24,∵ A ∩B ={a 1,a 4},∴ 只可能有a 1=a 21⇒a 1=1,而a 1+a 4=10,∴ a 4=9,∴ a 24≠a 4.(1) 若a 22=a 4,则a 2=3,∴ A ∪B ={1,3,a 3,9,a 23,81},∴ a 3+a 23+94=124⇒a 3=5;(2) 若a 23=a 4,则a 3=3,同样可得a 2=5>a 3,与条件矛盾,不合题意. 综上,A ={1,3,5,9},B ={1,9,25,81}., 2 根据集合的运算求参数的取值范围), 2) 设A ={x|a≤x≤a+3},B ={x|x<-1或x>5},当a 为何值时, (1) A∩B≠∅; (2) A∩B=A ;(3) A∪(∁R B)=∁R B. 解:(1) A∩B≠∅,∵ 集合A 的区间长度为3,∴ 由图可得a<-1或a +3>5,解得a<-1或a>2,∴ 当a<-1或a>2时,A ∩B ≠∅.(2) ∵ A∩B=A ,∴ A ⊆B.由图得a +3<-1或a>5,即a<-4或a>5时,A ∩B =A.(3) 由补集的定义知∁R B ={x|-1≤x≤5}, ∵ A ∪(∁R B)=∁R B ,∴ A ⊆∁R B.由图得⎩⎪⎨⎪⎧a≥-1,a +3≤5,解得-1≤a≤2.变式训练设全集是实数集R ,A ={x|2x 2-7x +3≤0},B ={x|x 2+a<0}. (1) 当a =-4时,求A∩B 和A∪B;(2) 若(∁R A )∩B=B ,求实数a 的取值范围.解:(1) A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|12≤x≤3.当a =-4时,B ={x|-2<x<2},∴ A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|12≤x<2,A ∪B ={x|-2<x≤3}.(2) ∁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,a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a|a≥-14.备选变式(教师专享)设集合A ={x|x 2-2x +2m +4=0},B ={x|x<0},若A ∩B ≠∅,求实数m 的取值范围. 解:(解法1)命题⇔方程x 2-2x +2m +4=0至少有一个负实数根,设M ={m|关于x 的方程x 2-2x +2m +4=0两根均为非负实数},则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(-2m -3)≥0,x 1+x 2=2>0,x 1x 2=2m +4≥0,⇒-2≤m≤-32,∴ M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫m|-2≤m≤-32.设全集U ={m|Δ≥0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫m|m≤-32,∴ m 的取值范围是∁U M ={m|m<-2}.(解法2)命题⇔方程的小根x =1--2m -3<0 ⇒-2m -3>1⇒-2m -3>1⇒m<-2., 3 集合的综合应用), 3) 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x -5x +1≤0,B ={x|x 2-2x -m<0}. (1) 当m =3时,求A∩(∁R B);(2) 若A∩B={x|-1<x<4},求实数m 的值.解:因为x -5x +1≤0,所以-1<x≤5,所以A ={x|-1<x≤5}.(1) 当m =3时,B ={x|-1<x<3}, 则∁R B ={x|x≤-1或x≥3}, 所以A∩(∁R B)={x|3≤x≤5}.(2) 因为A ={x|-1<x≤5},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. 备选变式(教师专享)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )|y -3x -2=1,x ∈R ,y ∈R ,B ={(x ,y)|y =ax +2,x ∈R ,y ∈R },若A∩B=∅,求实数a 的值.解:由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y -3x -2=1,y =ax +2得(1-a)x =1,当a =1时,方程组无解;当a≠1时,x =11-a ,若11-a =2,即a =12,此时x =2为增根,所以方程组也无解. 从而a =1或a =12时,A ∩B =∅.反思:本题也可利用数形结合方法解., 4 与集合运算有关的新定义问题), 4) 定义集合运算A*B ={x|x∈A,或x∈B,但x ∉A ∩B},设A ={1,2,3,4},B ={1,2,5,6,7},则(A*B)*A =________.答案:{1,2,5,6,7}解析:A*B ={3,4,5,6,7},∴ (A*B)*A ={1,2,5,6,7}.变式训练(必修1P 14习题13改编)设A ,B 是非空集合,定义A×B={x|x∈A∪B,且x ∉A ∩B}.若A ={x|y =x 2-3x},B ={y|y =3x},则A×B =__________.答案:(-∞,3)解析:集合A 即为函数f(x)=x 2-3x 的定义域,由x 2-3x≥0⇒x ≤0或x≥3,故集合A =(-∞,0]∪[3,+∞),集合B 即为函数g(x)=3x的值域,故B =(0,+∞),从而有A∪B =R ,A ∩B =[3,+∞),由定义知A×B=(-∞,3).备选变式(教师专享)(2018·洪泽中学单元卷)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 =________.答案:[-3,0)∪(3,+∞) 解析:由题意知,A -B ={x|x >3},B -A ={x|-3≤x<0},A*B =(A -B)∪(B-A)=[-3,0)∪(3,+∞).反思:本题考查集合的运算新定义问题,属于难题.新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.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,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.本题定义一种运算A -B ={x|x∈A 且x ∉B},A*B =(A -B)∪(B-A)达到考查集合运算的目的.1. (2018·四川雅安中学月考)已知M ={y|y =x 2,x ∈R },N ={y|x 2+y 2=1,x ∈R ,y ∈R },则M∩N=________.答案:[0,1]解析:由题意得M =[0,+∞),由x 2+y 2=1,得到-1≤y≤1,即N =[-1,1],则M∩N =[0,1].2. 已知集合A ={0,a},B ={0,1,3}.若A∪B={0,1,2,3},则实数a 的值为__________. 答案:2解析:A ={0,a},B ={0,1,3},A ∪B ={0,1,2,3},则a =2. 3. 已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,2},B ={2,3,4},那么A ∪(∁U B)=__________. 答案:{1,2,5}解析:∵ ∁U B ={1,5},∴ A ∪(∁U B)={1,2,5}.4. 已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={1,3,5,7,9},C =A∩B,则集合C 的子集的个数为__________.答案:8解析:C ={1,3,5},则集合C 的子集的个数为8.5. 设集合A ={-1,0,1},B ={a -1,a +1a},A ∩B ={0},则实数a 的值为__________.答案:1解析:0∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,由 a +1a ≠0,则a -1=0,则实数a 的值为1., 2. 集合关系不能转化)典例 设A ={(x ,y)|y 2-x -1=0},B ={(x ,y)|4x 2+2x -2y +5=0},C ={(x ,y)|y =kx +b},是否存在k ,b ∈N ,使得(A∪B)∩C=∅,并证明你的结论.易错分析:难点在于对集合关系的不理解,对题目所给出的条件不能认清其实质内涵,因而可能感觉无从下手.解:∵ (A∪B)∩C=∅, ∴ A∩C=∅且B∩C=∅.∵ ⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x +1,y =kx +b ,∴ k 2x 2+(2bk -1)x +b 2-1=0. ∵ A ∩C =∅,∴ Δ1=(2bk -1)2-4k 2(b 2-1)<0,∴ 4k 2-4bk +1<0,此不等式有解,其充要条件是16b 2-16>0,即b 2>1 ①.∵ ⎩⎪⎨⎪⎧4x 2+2x -2y +5=0,y =kx +b , ∴ 4x 2+(2-2k)x +(5-2b)=0.∵ B ∩C =∅,∴ Δ2=(1-k)2-4(5-2b)<0,∴ k 2-2k +8b -19<0,从而8b<20,即b<2.5 ②.由①②及b∈N ,得b =2,代入由Δ1<0和Δ2<0组成的不等式组,得⎩⎪⎨⎪⎧4k 2-8k +1<0,k 2-2k -3<0,∴k =1.故存在自然数k =1,b =2,使得(A∪B)∩C=∅.特别提醒:解决此题的闪光点是将条件(A∪B)∩C=∅转化为A∩C=∅且B∩C=∅.要能够借助Venn 图充分理解集合的交、并、补之间的关系及熟练转化.1. (2018·遂宁射洪中学入学考试)设集合U ={x|x <5,x ∈N *},M ={x|x 2-5x +6=0},则∁U M =________.答案:{1,4}解析:集合U ={x|x<5,x ∈N *}={1,2,3,4},M ={x|x 2-5x +6=0}={2,3},则∁U M ={1,4}.2. 设集合A ={x∈R |⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,x -3≤0},B ={x ∈Z |x -2>0},则A∩B=________.答案:{3}解析:∵ A={x|-1≤x≤3},B ={x∈Z |x>2},∴ A ∩B ={x ∈Z |2<x ≤3}={3}.3. 设U =R ,集合A ={x|x 2+3x +2=0},B ={x|x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B=∅,则m 的值是________.答案:1或2解析:A ={-2,-1},由(∁U A )∩B=∅,得B ⊆A.∵ 方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴ B ≠∅. ∴ B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ① 若B ={-1},则m =1;② 若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)×(-2)=4,这两式不能同时成立,∴ B ≠{-2};③ 若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)×(-2)=2,由这两式得m =2.经检验知m =1和m =2符合条件. ∴ m 的值是1或2.4. 某校高一年级举行语、数、英三科竞赛,高一(2)班共有32名 同学参加三科竞赛,有16人参加语文竞赛,有10人参加数学竞赛,有16人参加英语竞赛,同时参加语文和数学竞赛的有3人,同时参加语文和英语竞赛的有3人,没有人同时参加全部三科竞赛,问:同时参加数学和英语竞赛的有多少人?只参加语文一科竞赛的有多少人?解:设所有参加语文竞赛的同学组成的集合用A 表示,所有参加数学竞赛的同学组成的集合用B 表示,所有参加英语竞赛的同学组成的集合用C 表示,设只参加语文竞赛的有x 人,只参加数学竞赛的有y 人,只参加英语竞赛的有z 人,同时参加数学和英语竞赛的有m 人.根据题意,可作出如图所示Venn 图,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +3+3+y +m +z =32,x +3+3=16,y +m +3=10,z +m +3=16,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =10,y =3,z =9,m =4.答:同时参加数学和英语竞赛的有4人,只参加语文一科竞赛的有10人.1. 集合的运算结果仍然是集合.进行集合运算时应当注意: (1) 勿忘对空集情形的讨论; (2) 勿忘集合中元素的互异性;(3) 对于集合A 的补集运算,勿忘A 必须是全集的子集; (4) 已知两集合间的关系求参数或参数范围时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、Venn 图化抽象为直观.还要注意“回代检验”,从而对所求数值进行合理取舍.2. 在集合运算过程中应力求做到“三化” (1) 意义化:首先明确集合的元素的意义,它是怎样类型的对象(数集、点集,图形等)?是表示函数的定义域、值域,还是表示方程或不等式的解集?(2) 具体化:具体求出相关集合中函数的定义域、值域或方程、不等式的解集等;不能具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式.(3) 直观化: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,从而借助数形结合思想解决问题.[备课札记]第3课时 简单的逻辑联结词、量词(对应学生用书(文)、(理)6~8页)1. 写出命题“若a =0,则ab =0”的逆否命题:________________________________________________________________________.答案:若ab≠0,则a≠02. 原命题“设a ,b ,c ∈R ,若ac 2>bc 2,则a>b”的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题共有________个.答案:1 3. (改编题)已知集合A ={1,a},B ={1,2,3},则“a=3”是“A ⊆B ”的____________条件.答案:充分不必要解析:a =3时,A ={1,3},显然A ⊆B.但A ⊆B 时,a =2或3.所以a =3是A ⊆B 的充分不必要条件.4. (改编题)函数f(x)=x 2+mx +1的图象关于直线x =1 对称的充要条件是____________.答案:m =-2解析:已知函数f(x)=x 2+mx +1的图象关于直线x =1对称,则m =-2;反之也成立.所以函数f(x)=x 2+mx +1的图象关于直线x =1对称的充要条件是m =-2.5. (改编题)已知命题p :∃x ∈R ,x 2+x -1<0,则綈p 为__________.答案:∀x ∈R ,x 2+x -1≥0解析:含有存在量词的命题的否定,需将存在量词改为全称量词,并将结论否定,即綈p :∀x ∈R ,x 2+x -1≥0.1. 四种命题及其关系 (1) 四种命题① 如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,且第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题互为逆命题;② 如果一个命题的条件和结论分别是原命题的条件和结论的否定,那么这两个命题叫做互否命题,这个命题叫做原命题的否命题;③ 如果一个命题的条件和结论分别是原命题的结论和条件的否定,那么这两个命题互为逆否命题,这个命题叫做原命题的逆否命题.(2)(3) 四种命题的真假关系两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.2. 充分条件与必要条件(1) 如果p⇒q,那么称p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2) 如果p⇒q,且q⇒p,那么称p是q的充要条件,记作p⇔q.(3) 如果p⇒q,q⇒/__p,那么称p是q的充分不必要条件.(4) 如果q⇒p,p⇒/__q,那么称p是q的必要不充分条件.(5) 如果p⇒/ q,且q⇒/ p,那么称p是q的既不充分也不必要条件.3. 简单的逻辑联结词(1) “或”“且”“非”叫做逻辑联结词.①或:两个简单命题至少一个成立.②且:两个简单命题都成立.③非:对一个命题的否定.(2) 用联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,读作“p且q”.(3) 用联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨q,读作“p或q”.(4) 一个命题p的否定记作綈p,读作“非p”或“p的否定”.(5) 命题p∧q,p∨q,綈p的真假判断p∧q中p,q有一假为假,p∨q中p,q有一真为真,p与非p必定是一真一假.4. 全称量词与存在量词(1) 全称量词与全称命题短语“所有”“任意”“每一个”等表示全体的量词在逻辑中称为全称量词,并用符号“∀x”表示“对任意x”.含有全称量词的命题,叫做全称命题.全称命题“对M中任意一个x,都有p(x)成立”可用符号简记为∀x∈M,p(x),读作“对任意x属于M,有p(x)成立”.(2) 存在量词与存在性命题短语“有一个”“有些”“存在一个”等表示部分的量词在逻辑中称为存在量词,并用符号“∃x”表示“存在x”.含有存在量词的命题,叫做存在性命题.存在性命题“M中存在一个x,使p(x)成立”可用符号简记为∃x∈M,p(x),读作“存在一个x属于M,使p(x)成立”.5. 含有一个量词的命题的否定[备课札记], 1 四种命题及其相互关系), 1) (1) 命题“若a >b ,则2a >2b-1”的否命题为______________;(2) (2018·溧阳中学摸底)命题“∃x<0,有x 2>0”的否定是________________.(3) 命题“若x 2+x -m =0没有实根,则m≤0”是________命题.(选填“真”或“假”)答案:(1) 若a≤b,则2a ≤2b -1 (2) ∀x<0,有x 2≤0 (3) 真 解析:(3) 很可能许多同学会认为它是假命题(原因m =0时显然方程有根),其实不然,由x 2+x -m =0没有实根可推得m<-14,而⎩⎨⎧⎭⎬⎫m|m<-14是{m|m≤0}的真子集,由m<-14可推得m≤0,故原命题为真.其实,用逆否命题很容易判断它是真命题.【精要点评】 本题考查了命题间的关系,由原命题写出其否命题、逆否命题.原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假.变式训练下列命题中不是真命题的是__________.(填序号) ① “若ab =0,则a =0或b =0”的逆命题;② “若x 2+y 2≠0,则x, y 不全为零”的否命题;③ “∃x ∈R ,使x 2+1>3x”的否定;④ “若m>0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题. 答案:③解析:①中命题的逆命题为若a =0或b =0,则ab =0,为真命题,故①正确;②中命题的否命题为若x 2+y 2=0,则x ,y 全为零,为真命题,故②正确;③中命题的否定为∀x∈R ,使x 2-3x +1≤0 ,因为Δ=(-3)2-4=5>0,故③错误;④中命题x 2+x -m =0有实根⇔Δ=1+4m≥0⇒m ≥-14⇒若m>0,则x 2+x -m =0有实根为真命题⇒其逆否命题也为真命题,故④正确.故填③.备选变式(教师专享)命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是____________________________________.答案:若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数解析:由于“x,y 都是偶数”的否定表达是“x,y 不都是偶数”,“x +y 是偶数”的否定表达是“x+y 不是偶数”,故原命题的逆否命题为“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数”., 2 充分条件和必要条件)●典型示例, 2) 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y|y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,B ={x|x +m 2≥1}.p :x∈A,q :x∈B,并且p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.【思维导图】 对集合进行化简→将条件间的关系转化为集合间的包含关系→利用集合间的关系列出关于m 的不等式→求出实数m 的范围【规范解答】 解: 化简集合A ,由y =x 2-32x +1配方得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716.∵ x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,∴ y min =716,y max =2.∴ y∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤716,2.∴ A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y|716≤y≤2.化简集合B ,由x +m 2≥1,得x≥1-m 2,B ={x|x≥1-m 2}.∵ 命题p 是命题q 的充分条件,∴ A ⊆B.∴ 1-m 2≤716,解得m≥34或m ≤-34.∴ 实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞. 【精要点评】 本例涉及参数问题,直接解决较为困难,先用等价转化思想,将复杂、生疏的问题转化为简单、熟悉的问题来解决.一般地,在涉及字母参数的取值范围的充要关系问题中,常常要利用集合的包含、相等关系来考虑,这是破解此类问题的关键.●总结归纳充要关系的几种判断方法(1) 定义法:直接判断若p 则q 、若q 则p 的真假.(2) 等价法:即利用A ⇒B 与綈B ⇒綈A ;B ⇒A 与綈A ⇒綈B ;A ⇔B 与綈B ⇔綈A 的等价关系,对于条件或结论是否定形式的命题,一般运用等价法.(3) 利用集合间的包含关系判断:设A ={x|p(x)},B ={x|q(x)},若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件或q 是p 的必要条件;若A =B ,则p 是q 的充要条件.●题组练透1. “m<14”是“一元二次方程x 2+x +m =0有实数解”的______________(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)条件.答案:充分不必要解析:x 2+x +m =0有实数解等价于Δ=1-4m≥0,即m≤14.2. 已知p :x≥k,q :(x +1)(2-x)<0,如果p 是q 的充分不必要条件,则k 的取值范围是____________.答案:(2,+∞)解析:由q :(x +1)(2-x)<0,得x <-1或x >2,又p 是q 的充分不必要条件,所以k >2,即实数k 的取值范围是(2,+∞).3. 设n∈N *,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =__________. 答案:3或4解析:已知方程有根,由判别式Δ=16-4n≥0,解得n≤4,又n∈N *,逐个分析,当n =1,2时,方程没有整数根;而当n =3时,方程有整数根1,3;当n =4时,方程有整数根2.4. 若命题p :∃x ∈R ,使x 2+ax +1<0,则綈p :__________________.答案:∀x ∈R ,使x 2+ax +1≥0 解析:存在性命题的否定需要将存在量词∃改为全称量词∀,并且将命题的结论进行否定.所以命题“∃x ∈R ,使x 2+ax +1<0”的否定是“∀x ∈R ,使x 2+ax +1≥0”., 3 逻辑联结词), 3) 已知p :∃x ∈R ,mx 2+1≤0,q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p∨q为假命题,则实数m 的取值范围是____________.答案:[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 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m≥2.因此由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m≥0,m ≤-2或m≥2,即m≥2. 变式训练已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“∃x ∈R ,使得x 2+4x +a =0”.若命题“p∧q”是真命题,则实数a 的取值范围是____________.答案:[e ,4]解析:若命题“p∧q”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由∀x ∈[0,1],a ≥e x,得a≥e ;由∃x ∈R ,使得x 2+4x +a =0,知Δ=16-4a≥0,a ≤4,因此e ≤a ≤4.备选变式(教师专享)已知命题p :|x 2-x|≥6,q :x∈Z ,若“p∧q”与“綈q”都是假命题,求x 的值. 解:∵ 綈q 假,∴ q 真.又p∧q 假,∴ p 假.∴ ⎩⎪⎨⎪⎧|x 2-x|<6,x ∈Z ,即⎩⎪⎨⎪⎧-6<x 2-x <6,x ∈Z ,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <3,x ∈Z , ∴ x =-1,0,1,2., 4 全称命题与存在性命题), 4) 已知命题p :“∀x ∈R ,∃m ∈R ,使4x -2x +1+m =0”.若命题綈p 是假命题,则实数m 的取值范围是________.答案:(-∞,1]解析:命题綈p 是假命题,即命题p 是真命题,由4x -2x +1+m =0得m =-(4x -2x +1),令f(x)=-(4x -2x +1),由于f(x)=-(2x -1)2+1,所以当x ∈R 时f(x)≤1,因此实数m 的取值范围是m≤1.备选变式(教师专享)若命题“∃x ∈R ,有x 2-mx -m<0”是假命题,则实数m 的取值范围是________. 答案:[-4,0]解析:“∃x ∈R ,有x 2-mx -m<0”是假命题,则“∀x ∈R ,有x 2-mx -m≥0”是真命题,即Δ=m 2+4m≤0,∴ -4≤m≤0.1. 已知命题p :∃x ∈R ,使ax 2+2x +1<0.当綈p 为真命题时,实数a 的取值范围是____________.答案:{a|a≥1}解析:綈p :∀x ∈R ,使ax 2+2x +1≥0.若此命题为真命题,则⎩⎪⎨⎪⎧a>0,4-4a≤0,即a≥1,从而所求a 的取值范围是{a|a≥1}.2. (2016·全国Ⅰ卷)命题“∃x ∈R ,2x 2-3ax +9<0”为假命题,则实数a 的取值范围是____________.答案:[-22,22]解析:因题中的命题为假命题,则它的否定“∀x ∈R ,2x 2-3ax +9≥0”为真命题,也就是常见的“恒成立”问题,因此只需Δ=9a 2-4×2×9≤0,即-22≤a ≤2 2.3. (2018·衡水中学周测)设p :2x -1x -1≤0,q :x 2-(2a +1)x +a(a +1)<0,若p 是q的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12 解析:因为p :12≤x<1,q :a<x<a +1,所以由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a<12,a +1≥1⇒0≤a<12.4. (2018·阳春一中月考)设命题p :∀x ∈(0,+∞),3x >2x;命题q :∃x ∈(-∞,0),3x>2x ,则下列命题为真命题的是________.(填序号)① p ∧q ;② p∧(綈q);③ (綈p)∧q;④ (綈p)∧(綈q). 答案:②解析:∀x ∈(0,+∞),3x >2x,所以命题p 为真命题;∀x ∈(-∞,0),3x<2x ,所以命题q 为假命题,因此p∧q,(綈p)∧q,(綈p)∧(綈q)为假命题,p ∧(綈q)为真命题,填②.点睛:若要判断一个含有逻辑联结词的命题的真假,需先判断构成这个命题的每个简单命题的真假,再依据“或”:一真即真,“且”:一假即假,“非”:真假相反,做出判断即可.5. (2017·溧阳中学月考)已知函数f(x)=x 1+|x|+e x,则x 1+x 2>0是f(x 1)+f(x 2)>f(-x 1)+f(-x 2)的________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)答案:充要解析:当x>0时, y =x 1+x =1-11+x ,易知y =x 1+x 在(0,+∞)上单调递增,又y =x1+|x|。
2020高考数学一轮复习 第1章 集合与常用逻辑用语 第2讲 命题及其关系、充分条件与必要条件分层演练 文-精装
教学资料范本2020高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件分层演练文-精装版编辑:__________________时间:__________________【精选】20xx最新高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件分层演练文一、选择题1.已知x∈R,命题“若x2>0,则x>0”的逆命题、否命题和逆否命题中,正确命题的个数是( )B.1A.0D.3C.2解析:选C.命题“若x2>0,则x>0”的逆命题是“若x>0,则x2>0”,是真命题;否命题是“若x2≤0,则x≤0”,是真命题;逆否命题是“若x≤0,则x2≤0”,是假命题.综上,以上3个命题中真命题的个数是2.故选C. 2.已知命题p:“正数a的平方不等于0”,命题q:“若a不是正数,则它的平方等于0”,则q是p的( ) B.否命题A.逆命题D.否定C.逆否命题解析:选B.命题p:“正数a的平方不等于0”可写成“若a是正数,则它的平方不等于0”,从而q是p的否命题.3.(20xx·陕西质量检测(一))设a,b∈R,则“(a-b)a2<0”是“a<b”的( ) B.充要条件A.充分不必要条件D.既不充分也不必要条C.必要不充分条件件解析:选A.由(a-b)a2<0可知a2≠0,则一定有a-b<0,即a<b;但是a<b即a-b<0时,有可能a=0,所以(a-b)a2<0不一定成立,故“(a-b)a2<0”是“a<b”的充分不必要条件,选A.4.“x>4”是“x2-2x-3>0”的( ) B.充分而不必要条件A.充要条件D.既不充分也不必要条C.必要而不充分条件件解析:选B.因为x2-2x-3>0,所以该不等式的解集为{x|x<-1或x>3},所以x>4⇒x2-2x-3>0.但x2-2x-3>0x>4,所以“x>4”是“x2-2x-3>0”的充分而不必要条件.5.有下列命题:①“若x+y>0,则x>0且y>0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m≥1,则mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集是R”的逆命题;④“若a+7是无理数,则a是无理数”的逆否命题.其中正确的是( )A.①②③B.②③④D.①④C.①③④解析:选C.①的逆命题为“若x>0且y>0,则x+y>0”为真,故否命题为真;②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题;③的逆命题为“若mx2-2(m+1)x+m+3>0的解集为R,则m≥1”.因为当m=0时,解集不是R,所以应有即m>1.所以③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.6.(20xx·石家庄模拟)“log2(2x-3)<1”是“4x>8”的( ) B.必要不充分条件A.充分不必要条件D.既不充分也不必要条C.充分必要条件件解析:选 A.由log2(2x-3)<1⇒0<2x-3<2⇒<x<,4x>8⇒2x>3⇒x>,所以“log2(2x-3)<1”是“4x>8”的充分不必要条件,故选A. 7.已知直线l,m,其中只有m在平面α内,则“l∥α”是“l∥m”的( ) B.必要不充分条件A.充分不必要条件D.既不充分也不必要条C.充分必要条件件解析:选B.当l∥α时,直线l与平面α内的直线m平行、异面都有可能,所以l∥m不一定成立;当l∥m时,根据直线与平面平行的判定定理知直线l∥α,即“l∥α”是“l∥m”的必要不充分条件,故选B. 8.命题“对任意x∈[1,2),x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )B.a>4A.a≥4D.a>1C.a≥1解析:选B.要使“对任意x∈[1,2),x2-a≤0”为真命题,只需要a≥4,所以a>4是命题为真的充分不必要条件.9.(20xx·高考浙江卷)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4 + S6>2S5”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C.因为{an}为等差数列,所以S4+S6=4a1+6d+6a1+15d=10a1+21d,2S5=10a1+20d,S4+S6-2S5=d,所以d>0⇔S4+S6>2S5,故选C. 10.(20xx·惠州第三次调研)设函数y=f(x),x∈R,“y=|f(x)|是偶函数”是“y=f(x)的图象关于原点对称”的( ) B.充要条件A.充分不必要条件D.既不充分也不必要条C.必要不充分条件件解析:选C.设f(x)=x2,y=|f(x)|是偶函数,但是不能推出y=f(x)的图象关于原点对称.反之,若y=f(x)的图象关于原点对称,则y=f(x)是奇函数,这时y=|f(x)|是偶函数,故选C. 11.(20xx·贵阳检测)设向量a=(1,x-1),b=(x+1,3),则“x=2”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.既不充分也不必要条件解析:选A.依题意,注意到a∥b的充要条件是1×3=(x-1)(x+1),即x=±2.因此,由x=2可得a∥b,“x=2”是“a∥b”的充分条件;由a∥b不能得到x=2,“x=2”不是“a∥b”的必要条件,故“x=2”是“a∥b”的充分不必要条件,选A. 12.已知p:x≥k,q:(x+1)(2-x)<0,如果p是q的充分不必要条件,则实数k的取值范围是( ) B.(2,+∞)A.[2,+∞)D.(-∞,-1]C.[1,+∞)解析:选B.由q:(x+1)(2-x)<0,得x<-1或x>2,又p是q的充分不必要条件,所以k>2,即实数k的取值范围是(2,+∞),故选B.二、填空题13.下列命题中为真命题的是________.①命题“若x>1,则x2>1”的否命题;②命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题;③命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题;④命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题.解析:对于①,命题“若x>1,则x2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故①为假命题;对于②,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知②为真命题;对于③,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故③为假命题;对于④,命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故④为假命题.答案:②14.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3个命题中,真命题的个数是________.解析:原命题是真命题,故它的逆否命题是真命题;它的逆命题为“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”,显然逆命题为假命题,故原命题的否命题也为假命题.因此在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中真命题只有1个.答案:1 15.若命题“ax2-2ax-3>0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是________.解析:由题意知ax2-2ax-3≤0恒成立,当a=0时,-3≤0成立;当a≠0时,得解得-3≤a<0,故-3≤a≤0.答案:[-3,0]16.(20xx·长沙模拟)给出下列命题:①已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A⊆B”的充分不必要条件;②“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件;③“函数f(x)=cos2ax-sin2ax的最小正周期为π”是“a=1”的充要条件;④“平面向量a与b的夹角是钝角”的充要条件是“a·b<0”.其中正确命题的序号是________.(把所有正确命题的序号都写上)解析:①因为“a=3”可以推出“A⊆B”,但“A⊆B”不能推出“a=3”,所以“a=3”是“A⊆B”的充分不必要条件,故①正确;②“x<0”不能推出“ln(x+1)<0”,但“ln(x+1)<0”可以推出“x<0”,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件,故②正确;③f(x)=cos2ax-sin2ax=cos 2ax,若其最小正周期为π,则=π⇒a=±1,因此“函数f(x)=cos2ax-sin2ax的最小正周期为π”是“a=1”的必要不充分条件,故③错误;④“平面向量a与b的夹角是钝角”可以推出“a·b<0”,但由“a·b<0”,得“平面向量a与b的夹角是钝角或平角”,所以“a·b<0”是“平面向量a与b的夹角是钝角”的必要不充分条件,故④错误.正确命题的序号是①②.答案:①②。
【精品整理】2020年高考数学一轮复习考点与题型总结: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 . 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ba =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 .1 B .2 C .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.92 B.98 C .0D .0或98解析:选D 若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意.当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0,得a =98, 所以a 的值为0或98.3.(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 ⊆A B .A =B C .A BD .BA(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|x2-3x-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|x2-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.3 B.2C.2或3 D.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.⎝⎛⎭⎫12,100 B.⎝⎛⎭⎫12,2C.⎣⎡⎭⎫12,100D .∅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·福州质量检测)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},所以集合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.⎝⎛⎭⎫0,12B .[-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 =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解析:选B 由题意知,B ={0,1,2},B A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,14,16,1,13,则BA ∪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 =________.解析:依题意得A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},因此A ∩B ={x |-1≤x <1,x ∈Z}={-1,0}.答案:{-1,0}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3x2-3x+1=x即3x2-4x+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|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,+∞)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).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.考点一 四种命题及其真假判断[典例] (2019·菏泽模拟)有以下命题: ①“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的两个三角形全等”的否命题;③“若m ≤1,则x 2-2x +m =0有实数解”的逆否命题; ④“若A ∩B =B ,则A ⊆B ”的逆否命题. 其中真命题是( ) A .①② B .②③ C .④D .①②③[解析] ①原命题的逆命题为“若x ,y 互为倒数,则xy =1”,是真命题;②原命题的否命题为“面积不相等的两个三角形不全等”,是真命题;③若m ≤1,Δ=4-4m ≥0,所以原命题是真命题,故其逆否命题也是真命题;④由A ∩B =B ,得B ⊆A ,所以原命题是假命题,故其逆否命题也是假命题,故①②③正确.[答案] D [题组训练]1.(2019·长春质监)命题“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是( ) A .若x 2≥1,则x ≥1或x ≤-1 B .若-1<x <1,则x 2<1 C .若x >1或x <-1,则x 2>1 D .若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥1解析:选D 命题的形式是“若p ,则q ”,由逆否命题的知识,可知其逆否命题是“若非q ,则非p ”的形式,所以“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是“若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥1”.2.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,真命题的个数为( )A .0B .1C .2D .4解析:选C 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.考点二 充分、必要条件的判断[典例] (1)(2019·湖北八校联考)若a ,b ,c ,d ∈R ,则“a +d =b +c ”是“a ,b ,c ,d 依次成等差数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(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(3)已知p :x +y ≠-2,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[解析] (1)定义法当a =-1,b =0,c =3,d =4时,a +d =b +c ,但此时a ,b ,c ,d 不成等差数列;而当a ,b ,c ,d 依次成等差数列时,由等差数列的性质知a +d =b +c .所以“a +d =b +c ”是“a ,b ,c ,d 依次成等差数列”的必要不充分条件,故选B.(2)集合法由⎪⎪⎪⎪x -12<12,得0<x <1,则0<x 3<1,即“⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“x 3<1”; 由x 3<1,得x <1,当x ≤0时,⎪⎪⎪⎪x -12≥12,即“x 3<1”“⎪⎪⎪⎪x -12<12”. 所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件.(3)等价转化法因为p :x +y ≠-2,q :x ≠-1或y ≠-1, 所以非p :x +y =-2,非q :x =-1且y =-1,因为非q ⇒非p 但非p 非q ,所以非q 是非p 的充分不必要条件,即p 是q 的充分不必要条件.[答案] (1)B (2)A (3)A[提醒] 判断条件之间的关系要注意条件之间关系的方向,要注意“A 是B 的充分不必要条件”与“A 的充分不必要条件是B ”的区别,要正确理解“p 的一个充分不必要条件是q ”的含义.[题组训练]1.[集合法]已知x ∈R ,则“x <1”是“x 2<1”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 若x 2<1,则-1<x <1,∵(-∞,1)⊇(-1,1),∴“x <1”是“x 2<1”的必要不充分条件.2.[定义法](2018·南昌调研)已知m ,n 为两个非零向量,则“m·n <0”是“m 与n 的夹角为钝角”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解析:选B 设m ,n 的夹角为θ,若m ,n 的夹角为钝角,则π2<θ<π,则cos θ<0,则m·n <0成立;当θ=π时,m·n =-|m |·|n |<0成立,但m ,n 的夹角不为钝角.故“m·n <0”是“m 与n 的夹角为钝角”的必要不充分条件.3.[等价转化法]“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 设p :xy ≠1,q :x ≠1或y ≠1, 则非p :xy =1,非q :x =1且y =1. 可知非q ⇒非p ,非p非q ,即非q 是非p 的充分不必要条件.故p 是q 的充分不必要条件,即“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的充分不必要条件.考点三 根据充分、必要条件求参数的范围[典例] 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 的取值范围是________.[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]. [答案] [0,3][变透练清]1.[变结论]若本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 解:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,所以{ 1-m =-2,1+m =10,解得{ m =3,m =9, 即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.2.(变条件)若本例将条件“若x ∈P 是x ∈S 的必要条件”变为“若非P 是非S 的必要不充分条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.解:由例题知P ={x |-2≤x ≤10}, ∵非P 是非S 的必要不充分条件, ∴S 是P 的必要不充分条件,∴P ⇒S 且S P .∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).[课时跟踪检测]1.已知命题p :“正数a 的平方不等于0”,命题q :“若a 不是正数,则它的平方等于0”,则q 是p 的( )A .逆命题B .否命题C .逆否命题D .否定解析:选B 命题p :“正数a 的平方不等于0”可写成“若a 是正数,则它的平方不等于0”,从而q 是p 的否命题.2.命题“若x 2+3x -4=0,则x =4”的逆否命题及其真假性为( )A.“若x=4,则x2+3x-4=0”为真命题B.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为真命题C.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为假命题D.“若x=4,则x2+3x-4=0”为假命题解析:选C根据逆否命题的定义可以排除A、D,因为x2+3x-4=0,所以x=-4或1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.3.原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,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,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假解析:选B当z1,z2互为共轭复数时,设z1=a+b i(a,b∈R),则z2=a-b i,则|z1|=|z2|=a2+b2,所以原命题为真,故其逆否命题为真.取z1=1,z2=i,满足|z1|=|z2|,但是z1,z2不互为共轭复数,所以其逆命题为假,故其否命题也为假.4.(2018·北京高考)设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B a,b,c,d是非零实数,若a<0,d<0,b>0,c>0,且ad=bc,则a,b,c,d不成等比数列(可以假设a=-2,d=-3,b=2,c=3).若a,b,c,d成等比数列,则由等比数列的性质可知ad=bc.所以“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要而不充分条件.5.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中,下列说法正确的是()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解析:选A本题考查命题的四种形式,逆命题是把原命题中的条件和结论互换,否命题是把原命题的条件和结论都加以否定,逆否命题是把原命题中的条件与结论先都否定然后互换所得,故①正确,②错误,③正确.6.(2018·北京高考)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的() A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C 由|a -3b |=|3a +b |,得(a -3b )2=(3a +b )2, 即a 2+9b 2-6a ·b =9a 2+b 2+6a ·b .因为a ,b 均为单位向量,所以a 2=b 2=1, 所以a ·b =0,能推出a ⊥b .由a ⊥b 得|a -3b |=10,|3a +b |=10, 能推出|a -3b |=|3a +b |,所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件. 7.如果x ,y 是实数,那么“x ≠y ”是“cos x ≠cos y ”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 设集合A ={(x ,y )|x ≠y },B ={(x ,y )|cos x ≠cos y },则A 的补集C ={(x ,y )|x =y },B 的补集D ={(x ,y )|cos x =cos y },显然C D ,所以B A .于是“x ≠y ”是“cos x ≠cosy ”的必要不充分条件.8.(2019·湘东五校联考)“不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立”的一个必要不充分条件是( )A .m >14B .0<m <1C .m >0D .m >1解析:选C 若不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立,则Δ=(-1)2-4m <0,解得m >14,因此当不等式x 2-x +m >0在R 上恒成立时,必有m >0,但当m >0时,不一定推出不等式在R 上恒成立,故所求的必要不充分条件可以是m >0.9.在△ABC 中,“A =B ”是“tan A =tan B ”的________条件.解析:由A =B ,得tan A =tan B ,反之,若tan A =tan B ,则A =B +k π,k ∈Z.∵0<A <π,0<B <π,∴A =B ,故“A =B ”是“tan A =tan B ”的充要条件.答案:充要10.在命题“若m >-n ,则m 2>n 2”的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数是________.解析:若m =2,n =3,则2>-3,但22<32,所以原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,若m =-3,n =-2,则(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命题是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.答案:311.已知p (x ):x 2+2x -m >0,若p (1)是假命题,p (2)是真命题,则实数m 的取值范围为________.解析:因为p (1)是假命题,所以1+2-m ≤0,解得m ≥3.又p (2)是真命题,所以4+4-m >0,解得m <8. 故实数m 的取值范围为[3,8). 答案:[3,8)12.(2019·齐鲁名校调研)给出下列说法:①“若x +y =π2,则sin x =cos y ”的逆命题是假命题; ②“在△ABC 中,sin B >sin C 是B >C 的充要条件”是真命题;③“a =1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件;④命题“若x <-1,则x 2-2x -3>0”的否命题为“若x ≥-1,则x 2-2x -3≤0”. 以上说法正确的是________(填序号).解析:对于①,“若x +y =π2,则sin x =cos y ”的逆命题是“若sin x =cos y ,则x +y =π2”,当x =0,y =3π2时,有sin x =cos y 成立,但x +y =3π2,故逆命题为假命题,①正确;对于②,在△ABC 中,由正弦定理得sin B >sin C ⇔b >c ⇔B >C ,②正确;对于③,“a =±1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件,故③错误;对于④,根据否命题的定义知④正确.答案:①②④13.写出命题“已知a ,b ∈R ,若关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0有非空解集,则a 2≥4b ”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.解:(1)逆命题:已知a ,b ∈R ,若a 2≥4b ,则关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0有非空解集,为真命题.(2)否命题:已知a ,b ∈R ,若关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0没有非空解集,则a 2<4b ,为真命题.(3)逆否命题:已知a ,b ∈R ,若a 2<4b ,则关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0没有非空解集,为真命题.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. 考点一 判断含有逻辑联结词命题的真假[典例] (1)(2017·山东高考)已知命题p :∀x >0,ln(x +1)>0;命题q :若a >b ,则a 2>b 2.下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧非qC .非p ∧qD .非p ∧非q(2)(2019·安徽安庆模拟)设命题p :∃x 0∈(0,+∞),x 0+1x 0>3;命题q :∀x ∈(2,+∞),x 2>2x ,则下列命题为真的是( )A .p ∧(非q )B .(非p )∧qC .p ∧qD .(非p )∨q[解析] (1)当x >0时,x +1>1,因此ln(x +1)>0,即p 为真命题;取a =1,b =-2,这时满足a >b ,显然a 2>b 2不成立,因此q 为假命题.由复合命题的真假性,知B 为真命题.(2)对于命题p ,当x 0=4时,x 0+1x 0=174>3,故命题p 为真命题;对于命题q ,当x =4时,24=42=16,即∃x0∈(2,+∞),使得2x0=x20成立,故命题q为假命题,所以p∧(非q)为真命题,故选A.[答案](1)B(2)A[题组训练]1.(2019·惠州调研)已知命题p,q,则“非p为假命题”是“p∧q是真命题”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B充分性:若非p为假命题,则p为真命题,由于不知道q的真假性,所以推不出p∧q是真命题.必要性:p∧q是真命题,则p,q均为真命题,则非p为假命题.所以“非p为假命题”是“p∧q是真命题”的必要不充分条件.2.已知命题p:“若x2-x>0,则x>1”;命题q:“若x,y∈R,x2+y2=0,则xy=0”.下列命题是真命题的是()A.p∨(非q) B.p∨qC.p∧q D.(非p)∧(非q)解析:选B若x2-x>0,则x>1或x<0,故p是假命题;若x,y∈R,x2+y2=0,则x =0,y=0,xy=0,故q是真命题.则p∨q是真命题.考点二全称命题与特称命题[典例](1)命题∀x∈R,e x-x-1≥0的否定是()A.∀x∈R,e x-x-1≤0B.∀x∈R,e x-x-1≥0C.∃x0∈R,e x0-x0-1≤0D.∃x0∈R,e x0-x0-1<0(2)对命题∃x0>0,x20>2x0,下列说法正确的是()A.真命题,其否定是∃x0≤0,x20≤2x0B.假命题,其否定是∀x>0,x2≤2xC.真命题,其否定是∀x>0,x2≤2xD.真命题,其否定是∀x≤0,x2≤2x[解析](1)改全称量词为存在量词,把不等式中的大于或等于改为小于.故选D.(2)已知命题是真命题,如32=9>8=23,其否定是∀x>0,x2≤2x.故选C.[答案](1)D(2)C[题组训练]1.命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≤x2”的否定形式是()A.∀x∈R,∃n∈N*,使得n>x2B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n>x2C.∃x0∈R,∃n∈N*,使得n>x20D.∃x0∈R,∀n∈N*,使得n>x20解析:选D∀改写为∃,∃改写为∀,n≤x2的否定是n>x2,则该命题的否定形式为“∃x0∈R,∀n∈N*,使得n>x20”.2.已知命题p:∃n∈R,使得f(x)=nxn2+2n是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增;命题q:“∃x0∈R,x20+2>3x0”的否定是“∀x∈R,x2+2<3x”.则下列命题为真命题的是()A.p∧q B.(非p)∧qC.p∧(非q) D.(非p)∧(非q)解析:选C当n=1时,f(x)=x3为幂函数,且在(0,+∞)上单调递增,故p是真命题,则非p是假命题;“∃x0∈R,x20+2>3x0”的否定是“∀x∈R,x2+2≤3x”,故q是假命题,非q是真命题.所以p∧q,(非p)∧q,(非p)∧(非q)均为假命题,p∧(非q)为真命题,选C.考点三根据命题的真假求参数的取值范围[典例]已知p:存在x0∈R,mx20+1≤0,q:任意x∈R,x2+mx+1>0.若p或q为假命题,求实数m的取值范围.[解]依题意知p,q均为假命题,当p是假命题时,则mx2+1>0恒成立,则有m≥0;当q是真命题时,则Δ=m2-4<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,+∞).[变透练清]1.(变条件)若本例将条件“p或q为假命题”变为“p且q为真命题”,其他条件不变,则实数m的取值范围为________.解析:依题意,当p 是真命题时,有m <0;当q 是真命题时,有-2<m <2,由⎩⎪⎨⎪⎧m <0,-2<m <2,可得-2<m <0. 所以m 的取值范围为(-2,0).答案:(-2,0)2.(变条件)若本例将条件“p 或q 为假命题”变为“p 且q 为假,p 或q 为真”,其他条件不变,则实数m 的取值范围为________.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 的取值范围为(-∞,-2]∪[0,2).答案:(-∞,-2]∪[0,2)3.(变条件)若本例将条件q 变为:存在x 0∈R ,x 20+mx 0+1<0,其他条件不变,则实数m 的取值范围为________.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 的取值范围为[0,2].答案:[0,2][课时跟踪检测]1.(2019·西安摸底)命题“∀x >0,x x -1>0”的否定是( ) A .∃x 0≥0,x 0x 0-1≤0 B .∃x 0>0,0≤x 0≤1 C .∀x >0,x x -1≤0 D .∀x <0,0≤x ≤1解析:选B ∵x x -1>0,∴x <0或x >1,∴x x -1>0的否定是0≤x ≤1, ∴命题的否定是“∃x 0>0,0≤x 0≤1”.2.下列命题中,假命题的是( )A .∀x ∈R,21-x >0B .∃a 0∈R ,y =xa 0的图象关于y 轴对称C .函数y =x a 的图象经过第四象限D .直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=12相切解析:选C 对于A ,由指数函数的性质可知为真命题;对于B ,当a =2时,其图象关于y 轴对称;对于C ,当x >0时,y >0恒成立,从而图象不过第四象限,故为假命题;对于D ,因为圆心(0,0)到直线x +y +1=0的距离等于12,等于圆的半径,命题成立. 3.(2019·陕西质检)已知命题p :对任意的x ∈R ,总有2x >0;q :“x >1”是“x >2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .(非p )∧(非q)C .(非p )∧qD .p ∧(非q)解析:选D 由指数函数的性质知命题p 为真命题.易知x >1是x >2的必要不充分条件,所以命题q 为假命题.由复合命题真值表可知p ∧(非q)为真命题.4.(2018·湘东五校联考)下列说法中正确的是( )A .“a >1,b >1”是“ab >1”成立的充分条件B .命题p :∀x ∈R,2x >0,则非p :∃x 0∈R,2x0<0C .命题“若a >b >0,则1a <1b ”的逆命题是真命题D .“a >b ”是“a 2>b 2”成立的充分不必要条件解析:选A 对于选项A ,由a >1,b >1,易得ab >1,故A 正确.对于选项B ,全称命题的否定是特称命题,所以命题p :∀x ∈R,2x >0的否定是非p :∃x 0∈R,2x 0≤0,故B 错误.对于选项C ,其逆命题:若1a <1b ,则a >b >0,可举反例,如a =-1,b =1,显然是假命题,故C 错误.对于选项D ,由“a >b ”并不能推出“a 2>b 2”,如a =1,b =-1,故D 错误.故选A.5.(2019·唐山五校联考)已知命题p :“a >b ”是“2a >2b ”的充要条件;命题q :∃x 0∈R ,|x 0+1|≤x 0,则( )A .(非p )∨q 为真命题B .p ∧(非q)为假命题C .p ∧q 为真命题D .p ∨q 为真命题 解析:选D 由题意可知命题p 为真命题.因为|x +1|≤x 的解集为空集,所以命题q 为假命题,所以p ∨q 为真命题.6.下列说法错误的是( )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 .若命题p :存在x 0∈R ,x 20+x 0+1<0,则非p :对任意x ∈R ,x 2+x +1≥0C .若x ,y ∈R ,则“x =y ”是“xy ≥⎝⎛⎭⎫x +y 22”的充要条件 D .已知命题p 和q ,若“p 或q ”为假命题,则命题p 与q 中必一真一假解析:选D 由原命题与逆否命题的关系,知A 正确;由特称命题的否定知B 正确;由xy ≥⎝⎛⎭⎫x +y 22⇔4xy ≥(x +y )2⇔4xy ≥x 2+y 2+2xy ⇔(x -y )2≤0⇔x =y ,知C 正确;对于D ,命题“p 或q ”为假命题,则命题p 与q 均为假命题,所以D 不正确. 7.(2019·长沙模拟)已知命题“∀x ∈R ,ax 2+4x +1>0”是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(4,+∞)B .(0,4]C .(-∞,4]D .[0,4)解析:选C 当原命题为真命题时,a >0且Δ<0,所以a >4,故当原命题为假命题时,a ≤4.8.下列命题为假命题的是( )A .存在x >y >0,使得ln x +ln y <0B .“φ=π2”是“函数y =sin(2x +φ)为偶函数”的充分不必要条件C .∃x 0∈(-∞,0),使3x 0<4x 0成立D .已知两个平面α,β,若两条异面直线m ,n 满足m ⊂α,n ⊂β且m ∥β,n ∥α,则α∥β解析:选C 对于A 选项,令x =1,y =1e ,则ln x +ln y =-1<0成立,故排除A.对于B选项,“φ=π2”是“函数y =sin(2x +φ)为偶函数”的充分不必要条件,正确,故排除B.对于C 选项,根据幂函数y =x α,当α<0时,函数单调递减,故不存在x 0∈(-∞,0),使3x 0<4x 0成立,故C 错误.对于D 选项,已知两个平面α,β,若两条异面直线m ,n 满足m ⊂α,n ⊂β且m ∥β,n ∥α,可过n 作一个平面与平面α相交于直线n ′.由线面平行的性质定理可得n ′∥n ,再由线面平行的判定定理可得n ′∥β,接下来由面面平行的判定定理可得α∥β,故排除D ,选C.9.若命题p 的否定是“∀x ∈(0,+∞),x >x +1”,则命题p 可写为________________________.解析:因为p 是非p 的否定,所以只需将全称量词变为特称量词,再对结论否定即可. 答案:∃x 0∈(0,+∞),x 0≤x 0+110.已知命题p :x 2+4x +3≥0,q :x ∈Z ,且“p ∧q ”与“非q ”同时为假命题,则 x =________.解析:若p 为真,则x ≥-1或x ≤-3,因为“非q ”为假,则q 为真,即x ∈Z ,又因为“p ∧q ”为假,所以p 为假,故-3<x <-1,由题意,得x =-2.答案:-211.已知p :a <0,q :a 2>a ,则非p 是非q 的________条件(填:充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要).解析:由题意得非p :a ≥0,非q :a 2≤a ,即0≤a ≤1.因为{a |0≤a ≤1}{a |a ≥0},所以非p 是非q 的必要不充分条件.答案:必要不充分12.已知命题p :a 2≥0(a ∈R),命题q :函数f (x )=x 2-x 在区间[0,+∞)上单调递增,则下列命题:①p ∨q ;②p ∧q ;③(非p )∧(非q);④(非p )∨q.其中为假命题的序号为________.解析:显然命题p 为真命题,非p 为假命题.∵f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14, ∴函数f (x )在区间⎣⎡⎭⎫12,+∞上单调递增. ∴命题q 为假命题,非q 为真命题.∴p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,(非p )∧(非q)为假命题,(非p )∨q 为假命题. 答案:②③④13.设t ∈R ,已知命题p :函数f (x )=x 2-2tx +1有零点;命题q :∀x ∈[1,+∞), 1x-x ≤4t 2-1.(1)当t =1时,判断命题q 的真假;(2)若p ∨q 为假命题,求t 的取值范围.解:(1)当t =1时,⎝⎛⎭⎫1x -x max =0,1x -x ≤3在[1,+∞)上恒成立,故命题q 为真命题. (2)若p ∨q 为假命题,则p ,q 都是假命题.当p 为假命题时,Δ=(-2t )2-4<0,解得-1<t <1;当q 为真命题时,⎝⎛⎭⎫1x -x max ≤4t 2-1,即4t 2-1≥0, 解得t ≤-12或t ≥12,。
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【2019最新】精选高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲一
元二次不等式知能训练轻松闯关文北师大版
1.(2015·高考上海卷)下列不等式中,与不等式<2解集相同的是( )
A .(x +8)(x2+2x +3)<2
B .x +8<2(x2+2x +3) C.<
12D.> 解析:选B.依题意,注意到x2+2x +3=(x +1)2+2≥2>0,因此不等式<2等价于x
+8<2(x2+2x +3),故选B.
2.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪,则a =( )
A .2
B .-2
.-C 12D. 解析:选B.根据不等式与对应方程的关系知-1,-是一元二次方程ax2+x(a -1)-
1=0的两个根,所以-1×=-,所以a =-2,故选B.
3.已知函数f(x)=则不等式f(x)≥x2的解集为( )
A .[-1,1]
B .[-2,2]
C .[-2,1]
D .[-1,2] 解析:选A.法一:当x≤0时,x +2≥x2,
所以-1≤x≤0;①
当x>0时,-x +2≥x2,所以0<x≤1.②
由①②得原不等式的解集为{x|-1≤x≤1}.
法二:作出函数y =f(x)和函数y =x2的图像,如图,由图知f(x)≥x2的解集为[-
1,1].
4.(2016·广东省联合体联考)已知函数f(x)=则使f(x)≥1的x 的取值范围为( )
A. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3
B.
∪1)-∞,(.C ⎣⎢⎡⎦
⎥⎤53,3∪1]-∞,(.D 解析:选D.不等式f(x)≥1等价于或解之得x≤1或≤x≤3,所以不等式的解集为(-
∞,1]∪,故选D.
5.关于x 的不等式x2-(a +1)x +a<0的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是
( )
A .(4,5)
B .(-3,-2)∪(4,5)
C .(4,5]
D .[-3,-2)∪(4,5] 解析:选D.原不等式可化为(x -1)(x -a)<0,当a>1时得1<x<a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a≤5,当a<1时得a<x<1,则-3≤a<-2,故a∈[-3,-2)∪(4,
5].
6.若不等式mx2+2mx -4<2x2+4x 对任意x 均成立,则实数m 的取值范围是( )
A .(-2,2]
B .(-2,2)
C .(-∞,-2)∪[2,+∞)
D .(-∞,2]
解析:选A.原不等式等价于(m -2)x2+2(m -2)x -4<0,①当m =2时,对任意的x 不
等式都成立;②当m -2<0时,Δ=4(m -2)2+16(m -2)<0,
所以-2<m<2,
综合①②,得m 的取值范围是(-2,2]. ⎩⎪⎨⎪⎧-|x +1|,x≤0,x2-1,x>0,=f(x)已知函数
)·合肥一模(2016.7 则不等式f(x)<0的解集为________.
解析:若x>0,由f(x)<0得x2-1<0,解得0<x<1.若x≤0,由f(x)<0得-|x +1|<0,解得x≤0且x≠-1,综上不等式的解为x<1且x≠-1,即不等式的解集为(-∞,
-1)∪(-1,1).
答案:(-∞,-1)∪(-1,1)
8.若0<a<1,则不等式(a -x)>0的解集是________.
解析:原不等式即(x -a)<0,由0<a<1得a<,所以a<x<.
⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫
a<x<1a 答案: 9.(2016·九江一模)若关于x 的不等式x2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解,则实
数a 的取值范围是________.
解析:不等式x2-4x -2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x2-4x -2)max ,令g(x)
=x2-4x -2,x∈(1,4),所以g(x)<g(4)=-2,所以a<-2.
答案:(-∞,-2)
10.已知a ∈[-1,1],不等式x2+(a -4)x +4-2a>0恒成立,则实数x 的取值范围
为________.
解析:把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f(a)=(x -2)a +(x2-4x +4), 则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,易知只需f(-1)=x2-5x +6>0,且f(1)
=x2-3x +2>0即可,联立不等式解得x<1或x>3.
答案:{x|x<1或x>3}
11.若不等式ax2+5x -2>0的解集是.
(1)求实数a 的值;
(2)求不等式ax2-5x +a2-1>0的解集.
解:(1)由题意知a<0,且方程ax2+5x -2=0的两个根为,2,代入解得a =-2.
(2)由(1)知不等式为-2x2-5x +3>0,
即2x2+5x -3<0,解得-3<x<,
即不等式ax2-5x +a2-1>0的解集为.
1.已知集合A ={x|x2-2x -3>0},B ={x|x2+ax +b ≤0},若A ∪B =R ,A ∩B =(3,
4],则有( )
A .a =3,b =4
B .a =3,b =-4
C .a =-3,b =4
D .a =-3,b =-4 解析:选D.法一:由题意得集合A ={x|x<-1或x>3},又A∪B=R ,A∩B=(3,4],所以集合B 为{x|-1≤x≤4},由一元二次不等式与一元二次方程的关系,可得a =-
3,b =-4.
法二:易知A ={x|x<-1或x>3},又A∩B=(3,4],可得4为方程x2+ax +b =0的
一个根,则有16+4a +b =0,经验证可知选项D 正确.
2.(2016·西安交大附中模拟)已知f(x)=x2-2ax +2(a ∈R),当x ∈[-1,+∞)时,
f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围.
解:法一:f(x)=(x -a)2+2-a2,此二次函数图像的对称轴为x =a.
①当a ∈(-∞,-1)时, f(x)在[-1,+∞)上单调递增,
f(x)min =f(-1)=2a +3.
要使f(x)≥a 恒成立,
只需f(x)min≥a,
即2a +3≥a,
解得-3≤a<-1;
②当a ∈[-1,+∞)时,f(x)min =f(a)=2-a2,
由2-a2≥a,解得-1≤a≤1.
综上所述,所求a 的取值范围是[-3,1].
法二:令g(x)=x2-2ax +2-a ,由已知,得x2-2ax +2-a≥0在[-1,+∞)上恒
成立,
⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a<-1,
g (-1)≥0.
或a)≤0-4(2-4a2=Δ即 解得-3≤a≤1,所以a 的取值范围是[-3,1].
3.某同学要把自己的计算机接入因特网,现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(若用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总是小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?
解:假设一次上网x(x<17)小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元,
公司B 收取的费用为1.7+(1.7-0.1)+(1.7-0.2)+…+[1.7-(x -1)×0.1]=
(元).
由>1.5x(0<x<17),
整理得x2-5x<0,解得0<x<5,
故当0<x<5时,公司A 收费低于公司B 收费,当x =5时,A ,B 两公司收费相等,当5<x<17时,公司B 收费低,所以当一次上网时间在5小时以内时,选择公司A 的费用少;为5小时时,选择公司A 与公司B 费用一样多;超过5小时小于17小时时,选
择公司B 的费用少.。