集合与常用逻辑用语 讲义
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第一章集合与常用逻辑用语第一章集合与常用逻辑用语§1.1集合的概念与运算一、知识导学1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.2.元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.3.子集:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(若则),则称集合A为集合B的子集,记为AB或BA;如果AB,并且AB,这时集合A称为集合B的真子集,记为AB或BA.4.集合的相等:如果集合A、B同时满足AB、BA,则A=B.5.补集:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记为.6.全集:如果集合S包含所要研究的各个集合,这时S可以看做一个全集,全集通常记作U.7.交集:一般地,由所有属于集合A且属于B的元素构成的集合,称为A与B的交集,记作AB.8.并集:一般地,由所有属于集合A或者属于B的元素构成的集合,称为A与B的并集,记作AB.9.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.10.有限集:含有有限个元素的集合称为有限集.11.无限集:含有无限个元素的集合称为无限集.12.集合的常用表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn 图).13.常用数集的记法:自然数集记作N,正整数集记作N+或N,整数集记作Z,有理数集记作Q,实数集记作R.二、疑难知识导析1.符号,,,,=,表示集合与集合之间的关系,其中“”包括“”和“=”两种情况,同样“”包括“”和“=”两种情况.符号,表示元素与集合之间的关系.要注意两类不同符号的区别.2.在判断给定对象能否构成集合时,特别要注意它的“确定性”,在表示一个集合时,要特别注意它的“互异性”、“无序性”.3.在集合运算中必须注意组成集合的元素应具备的性质.4.对由条件给出的集合要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或文氏图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用文氏图形表示,容易被忽视,如在关系式中,B=易漏掉的情况.5.若集合中的元素是用坐标形式表示的,要注意满足条件的点构成的图形是什么,用数形结合法解之.6.若集合中含有参数,须对参数进行分类讨论,讨论时既不重复又不遗漏.7.在集合运算过程中要借助数轴、直角坐标平面、Venn图等将有关集合直观地表示出来.8.要注意集合与方程、函数、不等式、三角、几何等知识的密切联系与综合使用.9.含有n个元素的集合的所有子集个数为:,所有真子集个数为:-1三、经典例题导讲[例1] 已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},N={y|y =x+1,x∈R},则M∩N=()A.(0,1),(1,2)B.{(0,1),(1,2)}C.{y|y=1,或y=2}D.{y|y≥1}错解:求M∩N及解方程组得或∴选B错因:在集合概念的理解上,仅注意了构成集合元素的共同属性,而忽视了集合的元素是什么.事实上M、N的元素是数而不是实数对(x,y),因此M、N是数集而不是点集,M、N分别表示函数y=x2+1(x∈R),y=x+1(x∈R)的值域,求M∩N即求两函数值域的交集.正解:M={y|y=x2+1,x∈R}={y|y≥1},N={y|y=x+1,x∈R}={y|y∈R}.∴M∩N={y|y≥1}∩{y|(y∈R)}={y|y≥1},∴应选D.注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x|y=x2+1}、{y|y=x2+1,x∈R}、{(x,y)|y=x2+1,x ∈R},这三个集合是不同的.[例2] 已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0}且A∪B=A,求实数a组成的集合C.错解:由x2-3x+2=0得x=1或2.当x=1时,a=2,当x=2时,a=1.错因:上述解答只注意了B为非空集合,实际上,B=时,仍满足A∪B=A.当a=0时,B=,符合题设,应补上,故正确答案为C={0,1,2}.正解:∵A∪B=A ∴BA又A={x|x2-3x+2=0}={1,2}∴B=或∴C={0,1,2}[例3]已知mA,nB, 且集合A=,B=,又C=,则有:()A.m+nA B. m+nB C.m+nC D.m+n不属于A,B,C中任意一个错解:∵mA,∴m=2a,a,同理n=2a+1,aZ,∴m+n=4a+1,故选C错因是上述解法缩小了m+n的取值范围.正解:∵mA,∴设m=2a1,a1Z, 又∵n,∴n=2a2+1,a2 Z ,∴m+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2 Z , ∴m+nB, 故选B.[例4]已知集合A={x|x2-3x-10≤0},集合B={x|p+1≤x≤2p-1}.若BA,求实数p的取值范围.错解:由x2-3x-10≤0得-2≤x≤5.欲使BA,只须∴p的取值范围是-3≤p≤3.错因:上述解答忽略了"空集是任何集合的子集"这一结论,即B=时,符合题设.正解:①当B≠时,即p+1≤2p-1p≥2.由BA得:-2≤p+1且2p-1≤5.由-3≤p≤3.∴2≤p≤3②当B=时,即p+1>2p-1p<2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,AB 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.[例5] 已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2}.若A=B,求c的值.分析:要解决c的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a+b=ac且a+2b=ac2,消去b得:a+ac2-2ac=0,a=0时,集合B中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c2-2c+1=0,即c=1,但c=1时,B中的三元素又相同,此时无解.(2)若a+b=ac2且a+2b=ac,消去b得:2ac2-ac-a=0,∵a≠0,∴2c2-c-1=0,即(c-1)(2c+1)=0,又c≠1,故c=-.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.[例6] 设A是实数集,满足若a∈A,则A,且1?A.⑴若2∈A,则A中至少还有几个元素?求出这几个元素.⑵A能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-∈A.⑷求证:集合A中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ? -1∈A ? ∈A ? 2∈A∴A中至少还有两个元素:-1和⑵如果A为单元素集合,则a=即=0该方程无实数解,故在实数范围内,A不可能是单元素集⑶a∈A ? ∈A ? ∈A?A,即1-∈A⑷由⑶知a∈A时,∈A,1-∈A.现在证明a,1-, 三数互不相等.①若a=,即a2-a+1=0,方程无解,∴a≠②若a=1-,即a2-a+1=0,方程无解∴a≠1-③若1-=,即a2-a+1=0,方程无解∴1-≠.综上所述,集合A中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨. [例7] 设集合A={|=,∈N+},集合B={|=,∈N+},试证:AB.证明:任设∈A,则==(+2)2-4(+2)+5(∈N+),∵n∈N*,∴n+2∈N*∴a∈B故①显然,1,而由B={|=,∈N+}={|=,∈N+}知1∈B,于是A≠B②由①、②得AB.点评:(1)判定集合间的关系,其基本方法是归结为判定元素与集合之间关系.(2)判定两集合相等,主要是根据集合相等的定义.四、典型习题导练1.集合A={x|x2-3x-10≤0,x∈Z},B={x|2x2-x-6>0,x∈Z},则A∩B的非空真子集的个数为()A.16B.14C.15 D.322.数集{1,2,x2-3}中的x不能取的数值的集合是()A.{2,-2 } B.{-2,-}C.{±2,±} D.{,-}3.若P={y|y=x2,x∈R},Q={y|y=x2+1,x∈R},则P∩Q等于()A.P B.QC.D.不知道4. 若P={y|y=x2,x∈R},Q={(x,y)|y=x2,x∈R},则必有()A.P∩Q=B.P Q C.P=QD.P Q5.若集合M={},N={|≤},则MN=()A.B.C.D.6.已知集合A={x|x2+(m+2)x+1=0,x∈R},若A∩R+=,则实数m的取值范围是_________.7.(06高考全国II卷)设,函数若的解集为A,,求实数的取值范围.8.已知集合A=和B=满足A∩B=,A∩B=,I=R,求实数a,b的值.§1.2.常用逻辑用语一、知识导学1.逻辑联结词:“且”、“或”、“非”分别用符号“”“”“”表示.2.命题:能够判断真假的陈述句.3.简单命题:不含逻辑联结词的命题4.复合命题:由简单命题和逻辑联结词构成的命题,复合命题的基本形式:p或q;p且q;非p5.四种命题的构成:原命题:若p则q;逆命题:若q则p;否命题:若p 则q ;逆否命题:若q 则p.6.原命题与逆否命题同真同假,是等价命题,即“若p则q”“若q 则p ”.7.反证法:欲证“若p则q”,从“非q”出发,导出矛盾,从而知“若p则非q”为假,即“若p则q”为真.8.充分条件与必要条件:①pq:p是q的充分条件;q是p的必要条件;②pq:p是q的充要条件.9.常用的全称量词:“对所有的”、“对任意一个”“对一切”“对每一个”“任给”等;并用符号“”表示.含有全称量词的命题叫做全称命题.10.常用的存在量词:“存在一个”、“至少有一个”、“有些”、“有一个”、“有的”、“对某个”;并用符号“”表示.含有存在量词的命题叫做特称命题.二、疑难知识导析1.基本题型及其方法(1)由给定的复合命题指出它的形式及其构成;(2)给定两个简单命题能写出它们构成的复合命题,并能利用真值表判断复合命题的真假;(3)给定命题,能写出它的逆命题、否命题、逆否命题,并能运用四种命题的相互关系,特别是互为逆否命题的等价性判断命题的真假.注意:否命题与命题的否定是不同的. (4)判断两个命题之间的充分、必要、充要关系;方法:利用定义(5)证明的充要条件是;方法:分别证明充分性和必要性(6)反证法证题的方法及步骤:反设、归谬、结论.反证法是通过证明命题的结论的反面不成立而肯定命题的一种数学证明方法,是间接证法之一.注:常见关键词的否定:关键词是都是(全是)()至少有一个至多有一个任意存在否定不是不都是(全是)()一个也没有至少有两个存在任意。
第一章⎪⎪⎪集合与常用逻辑用语 第一节 集 合本节主要包括2个知识点:1.集合的概念与集合间的基本关系;2.集合的基本运算.突破点(一) 集合的概念与集合间的基本关系[基本知识]1.集合的有关概念(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合与元素的关系:若a 属于集合A ,记作a ∈A ;若b 不属于集合A ,记作b ∉A . (3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法. 2.集合间的基本关系表示关系文字语言记法集合间的基本关系子集集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素A ⊆B 或B ⊇A真子集集合A 是集合B 的子集,并且B 中至少有一个元素不属于AA B 或B A相等 集合A 的每一个元素都是集合B 的元素,集合B 的每一个元素也都是集合A 的元素A ⊆B 且B ⊆A ⇔A =B空集空集是任何集合的子集∅⊆A 空集是任何非空集合的真子集∅B 且B ≠∅[基本能力]1.判断题(1)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( )(2)已知集合A ={x |y =x 2},B ={y |y =x 2},C ={(x ,y )|y =x 2},则A =B =C .( ) (3)任何集合都有两个子集.( ) 2.填空题(1)已知集合A ={0,1,x 2-5x },若-4∈A ,则实数x 的值为________.(2)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是________.(3)集合A={x∈N|0<x<4}的真子集个数为________.(4)已知集合A={0,1},B={-1,0,a+3},且A⊆B,则a=________.[全析考法]集合的概念与集合间的基本关系1.(1)确定构成集合的元素是什么,即确定性.(2)看这些元素的限制条件是什么,即元素的特征性质.(3)根据元素的特征性质求参数的值或范围,或确定集合中元素的个数,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.2.判断集合间关系的常用方法列举法根据题中限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元素的异同,从而找出集合之间的关系结构法从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上找差异进行判断数轴法在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定集合与集合之间的关系[典例](1)若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中元素的个数为()A.5 B.4C.3 D.2(2)(2018·兰州模拟)已知集合A={x|y=ln(x+3)},B={x|x≥2},则下列结论正确的是()A.A=B B.A∩B=∅C.A⊆B D.B⊆A(3)(2018·湖南长沙一中月考)已知集合A={x|x2-2x≤0},B={x|x≤a}.若A⊆B,则实数a的取值范围是()A.[2,+∞) B.(2,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,0][易错提醒](1)在用数轴法判断集合间的关系时,其端点能否取到,一定要注意用回代检验的方法来确定.如果两个集合的端点相同,则两个集合是否能同时取到端点往往决定了集合之间的关系.(2)将两个集合之间的关系准确转化为参数所满足的条件时,应注意子集与真子集的区别,此类问题多与不等式(组)的解集相关.确定参数所满足的条件时,一定要把端点值代入进行验证,否则易产生增解或漏解.[全练题点]1.(2018·河北邯郸一中调研)已知集合A={0,1,2},B={z|z=x+y,x∈A,y∈A},则B =()A.{0,1,2,3,4} B.{0,1,2}C.{0,2,4} D.{1,2}2.已知集合A={x∈N|x<2},B={y|y=lg(x+1),x∈A},C={x|x∈A或x∈B},则集合C的真子集的个数为()A.3 B.7C.8 D.153.(2018·河北衡水中学调研)设A,B是全集I={1,2,3,4}的子集,A={1,2},则满足A⊆B的B的个数是()A.5 B.4C.3 D.24.(2018·成都模拟)已知集合A={x∈N|1<x<log2k},若集合A中至少有3个元素,则k的取值范围为()A.(8,+∞) B.[8,+∞)C.(16,+∞) D.[16,+∞)5.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为________.突破点(二)集合的基本运算[基本知识]1.集合的三种基本运算符号表示图形表示符号语言集合的并集A∪B A∪B={x|x∈A,或x∈B}集合的交集 A ∩BA ∩B ={x |x ∈A ,且x ∈B }集合的补集 若全集为U ,则集合A 的补集为∁U A∁U A ={x |x ∈U ,且x ∉A }2.集合的三种基本运算的常见性质(1)A ∩A =A ,A ∩∅=∅,A ∪A =A ,A ∪∅=A . (2)A ∩∁U A =∅,A ∪∁U A =U ,∁U (∁U A )=A .(3)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B ⇔∁U A ⊇∁U B ⇔A ∩(∁U B )=∅.[基本能力]1.判断题(1)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )(2)若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 1x >0,则∁R A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1x ≤0.( )(3)设集合U ={x |-3<x <3,x ∈Z },A ={1,2},B ={-2,-1,2},则A ∩(∁U B )={1}.( ) 2.填空题(1)(2018·浙江模拟)已知集合P ={x ∈R |0≤x ≤4},Q ={x ∈R ||x |<3},则P ∪Q =________. (2)(2018·安徽合肥模拟)已知集合A ={x |x 2<4},B ={x |x -1≥0},则A ∩B =________. (3)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6},集合B ={1,3,4,6,7},则集合A ∩(∁U B )=________.(4)设集合U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,3,5},B ={3,4,5},则∁U (A ∪B )=________.[全析考法]集合的交集或并集[例1] ,则P ∩Q =( ) A .{1} B .{1,2} C .{2,3}D .{1,2,3}(2)(2018·山东菏泽模拟)设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <2,B ={x |x 2<1},则A ∪B =( )A .{x |1<x <2}B .{x |-1<x <2} C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <1 D .{x |-1<x <1}[方法技巧] 求集合交集或并集的方法步骤交、并、补的混合运算[例2] (1)(2018·山东临沂模拟)设集合U =R ,A ={x |2x (x-2)<1},B ={x |y =ln(1-x )},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x ≥1}B .{x |1≤x <2}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1}(2)(2018·湖北黄冈调研)已知函数f (x )=11-x 2的定义域为M ,g (x )=ln(1-x )的定义域为N ,则M ∪(∁R N )=( )A .{x |x >-1}B .{x |x ≥1}C .∅D .{x |-1<x <1}[方法技巧]解决交、并、补混合运算的一般思路(1)用列举法表示的集合进行交、并、补集运算时,常采用Venn 图法解决,此时要搞清Venn 图中的各部分区域表示的实际意义.(2)用描述法表示的数集进行运算,常采用数轴分析法解决,此时要注意“端点”能否取到.(3)若给定的集合是点集,常采用数形结合法求解.集合的新定义问题-N )∪(N -M ).设A ={y |y =x 2-3x ,x ∈R },B ={y |y =-2x ,x ∈R },则A ⊕B =( )A.⎝⎛⎦⎤-94,0 B.⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) [方法技巧]解决集合新定义问题的着手点(1)正确理解新定义:耐心阅读,分析含义,准确提取信息是解决这类问题的前提,剥去新定义、新法则、新运算的外表,利用所学的集合性质等知识将陌生的集合转化为我们熟悉的集合,是解决这类问题的突破口.(2)合理利用集合性质:运用集合的性质(如元素的性质、集合的运算性质等)是破解新定义型集合问题的关键.在解题时要善于从题设条件给出的数式中发现可以使用集合性质的一些因素,并合理利用.[全练题点]1.[考点一](2018·长春模拟)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=()A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,+∞) D.(0,+∞)2.[考点二](2018·广州模拟)若全集U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x-1≥0},则A∩∁U B=()A.{x|1<x<2} B.{x|0<x≤1}C.{x|0<x<1} D.{x|1≤x<2}3.[考点一](2018·潍坊模拟)若集合A={x|1≤3x≤81},B={x|log2(x2-x)>1},则A∩B =()A.(2,4] B.[2,4]C.(-∞,0)∪(0,4] D.(-∞,-1)∪[0,4]4.[考点三](2018·沈阳模拟)已知集合A={x∈N|x2-2x-3≤0},B={1,3},定义集合A,B之间的运算“*”:A*B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},则A*B中的所有元素之和为() A.15 B.16C.20 D.215.[考点三]如图所示的Venn图中,A,B是非空集合,定义集合A B为阴影部分表示的集合.若x,y∈R,A={x|y=2x-x2},B={y|y=3x,x>0},则A B为()A.{x|0<x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|0≤x≤1或x≥2} D.{x|0≤x≤1或x>2}[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则()A.A∩B={x|x<0} B.A∪B=RC.A∪B={x|x>1} D.A∩B=∅2.(2017·全国卷Ⅱ)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}3.(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 .04.(2016·全国卷Ⅰ)设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B =( ) A.⎝⎛⎭⎫-3,-32 B.⎝⎛⎭⎫-3,32 C.⎝⎛⎭⎫1,32 D.⎝⎛⎭⎫32,35.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( ) A .{1} B .{1,2} C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}6.(2015·全国卷Ⅱ)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( )A .{-1,0}B .{0,1}C .{-1,0,1}D .{0,1,2}[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一) 集合的概念与集合间的基本关系 1.已知集合A ={1,2,3},B ={2,3},则( ) A .A =B B .A ∩B =∅ C .A BD .B A2.(2018·莱州一中模拟)已知集合A ={x ∈N |x 2+2x -3≤0},B ={C |C ⊆A },则集合B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .53.(2018·广雅中学测试)若全集U =R ,则正确表示集合M ={-1,0,1}和N ={x |x 2+x =0}关系的Venn 图是( )4.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.5.已知集合A={x|4≤2x≤16},B=[a,b],若A⊆B,则实数a-b的取值范围是________.对点练(二)集合的基本运算1.设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N=()A.[0,1] B.(0,1]C.[0,1) D.(-∞,1]2.若集合A={-1,0,1},B={y|y=x2,x∈A},则A∩B=()A.{0} B.{1}C.{0,1} D.{0,-1}3.(2018·中原名校联考)设全集U=R,集合A={x|0≤x≤2},B={y|1≤y≤3},则(∁U A)∪B=()A.(2,3]B.(-∞,1]∪(2,+∞)C.[1,2)D.(-∞,0)∪[1,+∞)4.设P和Q是两个集合,定义集合P-Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|log2x<1},Q={x||x-2|<1},那么P-Q=()A.{x|0<x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|1≤x<2} D.{x|2≤x<3}5.(2018·河北正定中学月考)已知集合P={y|y2-y-2>0},Q={x|x2+ax+b≤0}.若P ∪Q=R,且P∩Q=(2,3],则a+b=()A.-5 B.5C.-1 D.16.(2018·唐山统一考试)若全集U=R,集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是()A.{x|2<x<3} B.{x|-1<x≤0}C.{x|0≤x<6} D.{x|x<-1}7.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]8.已知全集U={x∈Z|0<x<8},集合M={2,3,5},N={x|x2-8x+12=0},则集合{1,4,7}为()A.M∩(∁U N) B.∁U(M∩N)C.∁U(M∪N) D.(∁U M)∩N[大题综合练——迁移贯通]1.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x∈R,m∈R}.(1)若A∩B=[0,3],求实数m的值;(2)若A⊆∁R B,求实数m的取值范围.2.已知集合A={x|1<x<3},集合B={x|2m<x<1-m}.(1)当m=-1时,求A∪B;(2)若A⊆B,求实数m的取值范围;(3)若A∩B=∅,求实数m的取值范围.3.(2018·江西玉山一中月考)已知集合A={x|3≤3x≤27},B={x|log2x>1}.(1)分别求A∩B,(∁R B)∪A;(2)已知集合C={x|1<x<a},若C⊆A,求实数a的取值范围.第二节命题及其关系、充分条件与必要条件本节主要包括2个知识点:1.命题及其关系;2.充分条件与必要条件.突破点(一)命题及其关系[基本知识]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.2.四种命题及相互关系3.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.[基本能力]1.判断题(1)“x2+2x-3<0”是命题. ()(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.()2.填空题(1)“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.(2)命题“若x>1,则x>0”的否命题是______________________________________.(3)设m∈R,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是________________________________________________________________________.(4)有下列几个命题:①“若a>b,则1a>1b”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.其中真命题的序号是________.[全析考法]命题的真假判断[例1]下列命题中为真命题的是()A.若1x=1y,则x=y B.若x2=1,则x=1C.若x=y,则x=y D.若x<y,则x2<y2[方法技巧]判断命题真假的思路方法(1)判断一个命题的真假时,首先要弄清命题的结构,即它的条件和结论分别是什么,然后联系其他相关的知识进行判断.(2)当一个命题改写成“若p,则q”的形式之后,判断这个命题真假的方法:①若由“p”经过逻辑推理,得出“q”,则可判定“若p,则q”是真命题;②判定“若p,则q”是假命题,只需举一反例即可.四种命题的关系由原命题写出其他三种命题,关键要分清原命题的条件和结论,将条件与结论互换即得逆命题,将条件与结论同时否定即得否命题,将条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.[例2](1)(2018·西安八校联考)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(2)原命题为“若a n+a n+12<a n,n∈N*,则{a n}为递减数列”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,真,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假[方法技巧]1.写一个命题的其他三种命题时的注意事项(1)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写为“若p,则q”形式.(2)若命题有大前提,需保留大前提.2.判断四种命题真假的方法(1)利用简单命题判断真假的方法逐一判断.(2)利用四种命题间的等价关系:当一个命题不易直接判断真假时,可转化为判断其等价命题的真假.[全练题点]1.[考点一]下列命题中为真命题的是()A.mx2+2x-1=0是一元二次方程B.抛物线y=ax2+2x-1与x轴至少有一个交点C.互相包含的两个集合相等D.空集是任何集合的真子集2.[考点二](2018·河北承德模拟)已知命题α:如果x<3,那么x<5;命题β:如果x≥3,那么x≥5;命题γ:如果x≥5,那么x≥3.关于这三个命题之间的关系,下列三种说法正确的是()①命题α是命题β的否命题,且命题γ是命题β的逆命题;②命题α是命题β的逆命题,且命题γ是命题β的否命题;③命题β是命题α的否命题,且命题γ是命题α的逆否命题.A.①③B.②C.②③D.①②③3.[考点一、二](2018·黄冈调研)给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是() A.3 B.2 C.1 D.04.[考点一、二]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x2-2x+m=0有实数解”的逆否命题;④“若A∩B=B,则A⊆B”的逆否命题.其中为真命题的是________(填写所有真命题的序号).突破点(二)充分条件与必要条件[基本知识]1.充分条件与必要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q pp是q的必要不充分条件p q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p q且q p 2.p成立的对象构成的集合为A,q成立的对象构成的集合为Bp是q的充分条件A⊆Bp是q的必要条件B⊆Ap是q的充分不必要条件A Bp是q的必要不充分条件B Ap是q的充要条件A=B[基本能力]1.判断题(1)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( )(2)当p 是q 的充要条件时,也可说成q 成立当且仅当p 成立.( ) (3)“x =1”是“x 2-3x +2=0”的必要不充分条件.( ) 2.填空题(1)若x ∈R ,则“x >1”是“1x <1”的____________条件. (2)设x >0,y ∈R ,则“x >y ”是“x >|y |”成立的________条件. (3)在△ABC 中,A =B 是tan A =tan B 的________条件.(4)设p ,r 都是q 的充分条件,s 是q 的充要条件,t 是s 的必要条件,t 是r 的充分条件,那么p 是t 的________条件,r 是t 的________条件.(用“充分”“必要”“充要”填空)[全析考法]充分条件与必要条件的判断[例1] (1)(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 (2)(2017·北京高考)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”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[方法技巧]充分、必要条件的三种判断方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断.(2)集合法:根据p ,q 成立对应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,把要判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的何种条件,即可转化为判断“x =1且y =1”是“xy =1”的何种条件.根据充分、必要条件求参数范围[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,则m 的取值范围为________.[方法技巧]根据充分、必要条件求参数范围的思路方法(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时, 一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[全练题点]1.[考点一](2018·长沙四校联考)“x >1”是“log 2(x -1)<0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 2.[考点二]已知“x >k ”是“3x +1<1”的充分不必要条件,则k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .[1,+∞) C .(2,+∞)D .(-∞,-1]3.[考点一](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4.[考点一](2016·北京高考)设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|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5.[考点二](2018·河北石家庄模拟)已知命题p :⎪⎪⎪⎪1-x -13≤2,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m >0),且綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是________.[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2014·全国卷Ⅱ)函数f(x) 在x=x0处导数存在.若p:f′(x0)=0;q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件2.(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题:p1:若复数z满足1z∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=z2;p4:若复数z∈R,则z∈R.其中的真命题为()A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一)命题及其关系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是偶数,则x与y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x与y都不是偶数C.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数D.若x+y不是偶数,则x与y都不是偶数2.命题“若△ABC有一内角为π3,则△ABC的三内角成等差数列”的逆命题()A.与原命题同为假命题B.与原命题的否命题同为假命题C.与原命题的逆否命题同为假命题D.与原命题同为真命题3.在命题“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题中结论成立的是()A.都真B.都假C.否命题真D.逆否命题真4.(2018·德州一中模拟)下列命题中为真命题的序号是________.①若x≠0,则x+1x≥2;②命题:若x2=1,则x=1或x=-1的逆否命题为:若x≠1且x≠-1,则x2≠1;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x2-2x-3>0”的否命题为“若x≥-1,则x2-2x-3≤0”.5.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B都是锐角”的否命题为:________________________________________________________________________.对点练(二)充分条件与必要条件1.(2016·山东高考)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”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·浙江名校联考)一次函数y=-mn x+1n的图象同时经过第一、三、四象限的必要不充分条件是()A.m>1,且n<1 B.mn<0C.m>0,且n<0 D.m<0,且n<03.(2018·河南豫北名校联盟精英对抗赛)设a,b∈R,则“log2a>log2b”是“2a-b>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4.(2018·重庆第八中学调研)定义在R上的可导函数f(x),其导函数为f′(x),则“f′(x)为偶函数”是“f(x)为奇函数”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5.(2018·山西怀仁一中期中)命题“∀x∈[1,2),x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是()A.a≥4 B.a>4C.a≥1 D.a>16.(2018·广东梅州质检)已知命题p:“方程x2-4x+a=0有实根”,且綈p为真命题的充分不必要条件为a>3m+1,则实数m的取值范围是()A.[1,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,1) D.(0,1)7.(2018·福建闽侯二中期中)设命题p:|4x-3|≤1;命题q:x2-(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________.[大题综合练——迁移贯通]1.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.2.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.3.已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |(x -a )(x -3a )<0}. (1)若x ∈A 是x ∈B 的充分条件,求a 的取值范围. (2)若A ∩B =∅,求a 的取值范围.第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词 本节主要包括2个知识点: 1.简单的逻辑联结词;2.全称量词与存在量词.突破点(一) 简单的逻辑联结词[基本知识]命题p ∧q 、p ∨q 、綈p 的真假判定p q p ∧q p ∨q 綈p 真 真 真 真 假 真 假 假 真 假 假 真 假 真 真 假假假假真简记为“p ∧q 綈p 与p 真假相反”.[基本能力]1.判断题(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )(2)命题綈(p ∧q )是假命题,则命题p ,q 中至少有一个是假命题.( ) (3)p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则p 真q 假.( ) 2.填空题(1)已知命题p :若x >y ,则-x <-y ;命题q :若x >y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(綈q );④(綈p )∨q 中,真命题是________.(2)命题“全等三角形的面积一定都相等”的否定是______________________________.(3)已知命题p :∃x 0∈R ,e x 0-mx 0=0,q :∀x ∈R ,x 2+mx +1≥0,若p ∨(綈q )为假命题,则实数m 的取值范围是________.[全析考法]含逻辑联结词命题的真假判断[例1] (2017·山东高考)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 ∧qB .p ∧綈qC .綈p ∧qD .綈p ∧綈q[方法技巧]判断含有逻辑联结词命题真假的关键及步骤(1)判断含有逻辑联结词的命题真假的关键是正确理解“或”“且”“非”的含义,应根据命题中所出现的逻辑联结词进行命题结构的分析与真假的判断.(2)判断命题真假的步骤根据复合命题的真假求参数[例2] x 2-x +c ≤0的解集是∅.若p 且q 为真命题,则实数c 的取值范围是________.[方法技巧]根据复合命题真假求参数的步骤(1)根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况); (2)求出每个命题是真命题时参数的取值范围;(3)根据给出的复合命题的真假推出每个命题的真假情况,从而求出参数的取值范围.[全练题点]1.[考点一](2018·山西临汾一中等五校联考)已知命题p :∀x ≥4,log 2x ≥2;命题q :在△ABC 中,若A >π3,则sin A >32.则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧(綈q )C.(綈p)∧(綈q) D.(綈p)∨q2.[考点一](2018·广西陆川模拟)已知命题p:若a>|b|,则a2>b2;命题q:若x2=4,则x=2.下列说法正确的是()A.“p∨q”为真命题B.“p∧q”为真命题C.“綈p”为真命题D.“綈q”为假命题3.[考点二]设命题p:函数f(x)=lg(ax2-4x+a)的定义域为R;命题q:不等式2x2+x>2+ax在x∈(-∞,-1)上恒成立,如果命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,则实数a的取值范围为________.4.[考点二]已知命题p:关于x的方程x2-ax+4=0有实根;命题q:关于x的函数y =2x2+ax+4在[3,+∞)上是增函数.若p∨q是真命题,则实数a的取值范围是________.突破点(二)全称量词与存在量词[基本知识]1.全称量词和存在量词量词名称常见量词符号表示全称量词所有、一切、任意、全部、每一个、任给等∀存在量词存在一个、至少有一个、有一个、某个、有些、某些等∃名称全称命题特称命题形式结构对M中的任意一个x,有p(x)成立存在M中的一个x0,使p(x0)成立简记∀x∈M,p(x)∃x0∈M,p(x0)否定∃x0∈M,綈p(x0)∀x∈M,綈p(x)[基本能力]1.判断题(1)“长方形的对角线相等”是特称命题.()(2)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.()(3)写特称命题的否定时,存在量词变为全称量词.()(4)∃x0∈M,p(x0)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.()2.填空题(1)(2018·东北育才检测)已知命题p:∀x∈R,e x-x-1>0,则綈p是________________________.(2)命题p 的否定是“对∀x ∈(0,+∞),x >x +1”,则命题p 是________________________________.(3)命题“存在实数x,使x >1”的否定是_______________________________________.(4)若命题“∀x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[全析考法]全(特)称命题的否定[例1] (1)(2016·浙江高考)命题“∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n ≥x 2”的否定形式是( ) A .∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n <x 2 B .∀x ∈R ,∀n ∈N *,使得n <x 2 C .∃x ∈R ,∃n ∈N *,使得n <x 2 D .∃x ∈R ,∀n ∈N *,使得n <x 2(2)命题“∃x 0∈R ,2x 0<12或x 20>x 0”的否定是( ) A .∃x 0∈R ,2 x 0≥12或x 20≤x 0 B .∀x ∈R ,2x ≥12或x 2≤xC .∀x ∈R ,2x ≥12且x 2≤xD .∃x 0∈R ,2 x 0≥12且x 20≤x 0[方法技巧]对全(特)称命题进行否定的方法(1)改写量词:全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词; (2)否定结论:对于一般命题的否定只需直接否定结论即可.[提醒] 对于省略量词的命题,应先挖掘命题中的隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再写出命题的否定.全(特)称命题的真假判断[例2]下列命题中为假命题的是()A.∀x∈R,e x>0 B.∀x∈N,x2>0C.∃x0∈R,ln x0<1 D.∃x0∈N*,sin πx02=1[方法技巧]全(特)称命题真假的判断方法全称命题(1)要判断一个全称命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;(2)要判断一个全称命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可特称命题要判断一个特称命题是真命题,只要在限定的集合M中,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根据全(特)称命题的真假求参数[例3](2018·昆明模拟)由命题“存在x0∈R,使x20+2x0+m≤0”是假命题,求得m 的取值范围是(a,+∞),则实数a的值是________.[方法技巧]根据全(特)称命题的真假求参数的思路与全称命题或特称命题真假有关的参数取值范围问题的本质是恒成立问题或有解问题.解决此类问题时,一般先利用等价转化思想将条件合理转化,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)求出参数的值或范围.[全练题点]1.[考点一]“∀x∈R,2x-12x<1”的否定为()A.∀x∈R,2x-12x≥1B.∀x∈R,2x-12x≤1C.∃x0∈R,2x0-12x0>1D.∃x0∈R,2x0-12x0≥12.[考点一、二](2018·西安质检)已知命题p:∃x0∈R,log2(3x0+1)≤0,则()A .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)≤0B .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0C .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)≤0D .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>03.[考点二]以下四个命题既是特称命题又是真命题的是( )A .锐角三角形有一个内角是钝角B .至少有一个实数x ,使x 2≤0C .两个无理数的和必是无理数D .存在一个负数x ,1x>2 4.[考点二]已知命题p :∀x ∈R ,x 2+ax +a 2≥0;命题q :∃x 0∈R ,sin x 0+cos x 0=2,则下列命题中为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨qC .(綈p )∨qD .(綈p )∧(綈q )5.[考点三]若“∀x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________.[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2015·全国卷Ⅰ)设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n ,则綈p 为( )A .∀n ∈N ,n 2>2nB .∃n ∈N ,n 2≤2nC .∀n ∈N ,n 2≤2nD .∃n ∈N ,n 2=2n2.(2013·全国卷Ⅰ)已知命题p :∀x ∈R ,2x <3x ;命题q :∃x ∈R ,x 3=1-x 2,则下列命题中为真命题的是( )A .p ∧qB .綈p ∧qC .p ∧綈qD .綈p ∧綈q[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一) 简单的逻辑联结词1.(2018·衡阳质检)已知命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α;命题q :∀x ∈R ,x 2+1>0.则下面结论正确的是( )A .p ∧q 是真命题B .p ∧q 是假命题C .綈p 是真命题D .p 是假命题2.(2018·开封模拟)已知命题p 1:∀x ∈(0,+∞),3x >2x ,命题p 2:∃θ∈R ,sin θ+cos θ=32,则在命题q 1:p 1∨p 2;q 2:p 1∧p 2;q 3:(綈p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(綈p 2)中,真命题是( )A .q 1,q 3B .q 2,q 3C .q 1,q 4D .q 2,q 43.(2018·河北武邑中学双基测试)设集合A ={x |-2-a <x <a ,a >0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .{a |0<a <1或a >2}B .{a |0<a <1或a ≥2}C .{a |1<a ≤2}D .{a |1≤a ≤2}4.已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“∃x 0∈R ,使得x 20+4x 0+a =0”.若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围为________.5.已知命题p :f (x )=1-2m x 2在区间(0,+∞)上是减函数;命题q :不等式x 2-2x >m -1的解集为R .若命题“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,则实数m 的取值范围是________.对点练(二) 全称量词与存在量词1.(2018·黑龙江鸡西月考)命题“对任意x ∈R ,都有x 2-2x +4≤0”的否定为( )A .对任意x ∈R ,都有x 2-2x +4≥0B .对任意x ∈R ,都有x 2-2x +4>0C .存在x 0∈R ,使得x 20-2x 0+4>0D .存在x 0∈R ,使得x 20-2x 0+4≤02.(2018·山东临沂期中)命题“∃x 0∈(0,+∞),ln x 0=x 0-2”的否定是( )A .∀x ∈(0,+∞),ln x ≠x -2B .∀x ∉(0,+∞),ln x =x -2C .∃x 0∈(0,+∞),使得ln x 0≠x 0-2D .∃x 0∉(0,+∞),使得ln x 0=x 0-23.命题p :∃x ∈N ,x 3<x 2;命题q :∀a ∈(0,1)∪(1,+∞),函数f (x )=log a (x -1)的图象过点(2,0),则( )A .p 假q 真B .p 真q 假C .p 假q 假D .p 真q 真4.(2018·福州质检)命题“∃x 0∈R ,使得f (x 0)=x 0”的否定是( )A .∀x ∈R ,都有f (x )=xB .不存在x 0∈R ,使f (x 0)≠x 0C .∀x ∈R ,都有f (x )≠xD .∃x 0∈R ,使f (x 0)≠x 05.(2018·九江调研)下列命题中,真命题是( )A .存在x 0∈R ,sin 2x 2+cos 2x 2=12B .任意x ∈(0,π),sin x >cos xC .任意x ∈(0,+∞),x 2+1>xD .存在x 0∈R ,x 20+x 0=-16.(2018·长沙模拟)已知函数f (x )=e x ,g (x )=x +1.则关于f (x ),g (x )的语句为假命题的是( )A .∀x ∈R ,f (x )>g (x )B .∃x 1,x 2∈R ,f (x 1)<g (x 2)C .∃x 0∈R ,f (x 0)=g (x 0)D .∃x 0∈R ,使得∀x ∈R ,f (x 0)-g (x 0)≤f (x )-g (x )7.若命题p :存在x ∈R ,ax 2+4x +a <-2x 2+1是假命题,则实数a 的取值范围是________.[大题综合练——迁移贯通]1.给定命题p :对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立;q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根.如果p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求实数a 的取值范围.2.已知命题p :“存在a >0,使函数f (x )=ax 2-4x 在(-∞,2]上单调递减”,命题q :“存在a ∈R ,使∀x ∈R ,16x 2-16(a -1)x +1≠0”.若命题“p ∧q ”为真命题,求实数a 的取值范围.3.设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,其中a >0.q :实数x 满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0. (1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.。
第一章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念第1课时基础知识知识点1集合与元素的含义一般地,我们把研究对象统称为__元素__(element),把一些元素组成的__总体__叫做集合(set)(简称为集).通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示__集合__,用小写拉丁字母a,b,c,…表示集合中的__元素__.对象:可以是数、点、图形,也可以是人或物等,即对象的形式多样化.元素:具有共同的特征或共同的属性的对象.总体:集合是一个整体,暗含“所有”“全部”“全体”的含义.因此,一些对象一旦组成了集合,这个集合就是这些对象的全体,而非个别对象.思考1:集合中的“研究对象”所指的就是数学中的数、点、代数式吗?提示:集合中的“研究对象”所指的范围非常广泛,可以是数学中的数、点、代数式,也可以是现实生活中的各种各样的事物或人等.知识点2集合中元素的三个特性提示:(1)确定性的主要作用是判断一组对象能否构成集合,只有这组对象具有确定性时才能构成集合.界定模糊的元素不能构成集合,如“小河流”“难题”等.(2)无序性的主要作用是方便定义集合相等.当两个集合相等时,其元素不一定依次对应相等.如{1,2,3}与{3,2,1}表示同一集合.(3)互异性的主要作用是警示我们做题后要检验.特别是题中含有参数(即字母)时,一定要检验求出的参数是否满足集合中元素的互异性.知识点3元素与集合的关系(2)符合“∈”“∉”的左边可以是集合吗?提示:(1)对于一个元素a与一个集合A而言,只有“a∈A”与“a∉A”这两种结果.(2)∈和∉具有方向性,左边是元素,右边是集合,所以左边不可以是集合.知识点4常用数集及其记法思考+提示:(1)N为非负整数集(或自然数集),而N*或N+表示正整数集,不同之处就是N包括0,而N*(N+)不包括0.(2)N*和N+的含义是一样的,初学者往往会误记为N*或N+,为避免出错,对于N*和N+,可形象地记为“星星(*)在天上,十字(+)在地下”.基础自测1.下列各组对象中不能组成集合的是(C)A.清华大学2019年入校的全体学生B.我国十三届全国人大二次会议的全体参会成员C .中国著名的数学家D .不等式x -1>0的实数解[解析] “著名的数学家”无明确的标准,对于某人是否“著名”无法客观地判断,因此“中国著名的数学家”不能组成集合,故选C . 2.已知a ∈R ,且a ∉Q ,则a 可以为( A ) A .2 B .12C .-2D .-13[解析]2∈R ,且2∉Q ,故选A .3.下列元素与集合的关系判断正确的是__①④__(填序号). ①0∈N ;②π∈Q ;③2∈Q ;④-1∈Z ;⑤2∉R . [解析] π,2为无理数,2为实数,故填①④.4.方程x 2-1=0与方程x +1=0所有解组成的集合中共有__2__个元素.[解析] 方程x 2-1=0的解为1,-1,x +1=0的解为-1,所以两个方程所有解组成的集合有2个元素,故填2.关键能力·攻重难题型探究题型一 集合的基本概念 例1 下列各组对象:①某个班级中年龄较小的男同学;②联合国安理会常任理事国;③2018年在韩国举行的第23届冬奥会的所有参赛运动员;④2的所有近似值. 其中能够组成集合的是__②③__.[分析] 结合集合中元素的特性分析各组对象是否满足确定性和互异性,进而判断能否组成集合.[解析] ①中的“年龄较小”、④中的“近似值”,这些标准均不明确,即元素不确定,所以①④不能组成集合.②③中的对象都是确定的、互异的,所以②③可以组成集合.填②③.[归纳提升] 1.判断一组对象能否构成集合的关键在于看是否有明确的判断标准,使给定的对象是“确定无疑”的还是“模棱两可”的.如果是“确定无疑”的,就可以构成集合;如果是“模棱两可”的,就不能构成集合.2.判断集合中的元素个数时,要注意相同的对象归入同一集合时只能算作一个,即集合中的元素满足互异性.【对点练习】❶ 下列每组对象能否构成一个集合: (1)我国的小城市;(2)某校2019年在校的所有高个子同学; (3)不超过20的非负数;(4)方程x 2-9=0在实数范围内的解.[解析] (1)“我国的小城市”无明确的标准,对于某个城市是否“小”无法客观地判断,因此,“我国的小城市”不能构成一个集合.(2)“高个子”无明确的标准,对于某个同学是否是“高个子”无法客观地判断,不能构成集合.(3)任给一个实数x ,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x ≤20”与“x >20或x <0”两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合.(4)由x 2-9=0,得x 1=-3,x 2=3.∴方程x 2-9=0在实数范围内的解为-3,3,能构成集合. 题型二 元素与集合的关系例2 若所有形如3a +2b (a ∈Z ,b ∈Z )的数组成集合A ,请判断6-22是不是集合A 中的元素.[分析] 根据元素与集合的关系判断,可令a =2,b =-2. [解析] 因为在3a +2b (a ∈Z ,b ∈Z )中, 令a =2,b =-2,即可得到6-22, 所以6-22是集合A 中的元素.[归纳提升] 1.(1)判断一个元素是不是某个集合的元素,关键是判断这个元素是否具有这个集合中元素的共同特征.(2)要熟练掌握R 、Q 、Z 、N 、N *表示的数集.2.解决这类比较复杂的集合问题要充分利用集合满足的性质,运用转化思想,将问题等价转化为比较熟悉的问题解决.【对点练习】❷ (1)下列关系中,正确的有( C ) ①12∈R ;②5∉Q ;③|-3|∈N ;④|-3|∈Q . A .1个 B .2个 C .3个D .4个(2)若集合A 中的元素x 满足63-x∈N ,x ∈N ,则集合A 中的元素为__2,1,0__. [解析] (1)12是实数,5是无理数,|-3|=3是自然数,|-3|=3是无理数.因此,①②③正确,④错误.(2)由题意可得:3-x 可以为1,2,3,6,且x 为自然数,因此x 的值为2,1,0.因此A 中元素有2,1,0.例3 已知-3是由x -2,2x 2+5x,12三个元素构成的集合中的元素,求x 的值. [分析] -3是集合的元素说明x -2=-3或2x 2+5x =-3,可分类讨论求解. [解析] 由题意可知,x -2=-3或2x 2+5x =-3. 当x -2=-3时,x =-1,把x =-1代入2x 2+5x ,得集合的三个元素分别为-3,-3,12,不满足集合中元素的互异性;当2x 2+5x =-3时,x =-32或x =-1(舍去),当x =-32时,集合的三个元素分别为-72,-3,12,满足集合中元素的互异性,故x =-32.[归纳提升] 解决此类问题的通法是:根据元素的确定性建立分类讨论的标准,求得参数的值,然后将参数值代入检验是否满足集合中元素的互异性.【对点练习】❸ 已知集合A 中仅含有两个元素a -3和2a -1,若-3∈A ,则实数a 的值为__0或-1 __.[解析] ∵-3∈A ,∴-3=a -3或-3=2a -1.若-3=a -3,则a =0,此时集合A 中含有两个元素-3,-1,符合题意. 若-3=2a -1,则a =-1,此时集合A 中含有两个元素-4,-3,符合题意. 综上所述,实数a 的值为0或-1.课堂检测·固双基1.下列语句能确定一个集合的是( D ) A .充分小的负数全体 B .爱好飞机的一些人 C .某班本学期视力较差的同学 D .某校某班某一天的所有课程[解析]由集合的含义,根据集合元素的确定性,易排除A、B、C,故选D.2.已知集合S={a,b,c}中的三个元素是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是(D) A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形[解析]由集合中元素的互异性知a,b,c互不相等,故选D.3.用符号“∈”或“∉”填空:0__∈__N;-3__∉__N;0.5__∉__Z;2__∉__Z;13__∈__Q;π__∈__R.4.集合A中的元素y满足y∈N且y=-x2+1,若t∈A,则t的值为__0,1__.[解析]因为y∈N且y=-x2+1,所以y=0或y=1.即A中有两个元素0,1,又t∈A,所以t=0或1.5.判断下列元素的全体是否组成集合,并说明理由:(1)与定点A,B等距离的点;(2)高中学生中的游泳能手.[解析](1)与定点A,B等距离的点可以组成集合,因为这些点是确定的.(2)高中学生中的游泳能手不能组成集合,因为组成它的元素是不确定的.素养作业·提技能A组·素养自测一、选择题1.下列各组对象能组成一个集合的是(C)①某中学高一年级所有聪明的学生;②在平面直角坐标系中,所有横坐标与纵坐标相等的点;③所有不小于3的正整数;④3的所有近似值.A.①②B.③④C.②③D.①③[解析]①④不符合集合中元素的确定性.故选C.2.若集合A只含有元素a,则下列各式正确的是(C)A.0∈A B.a∉AC.a∈A D.a=A[解析]由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应该用“=”,故选C.3.若以方程x2-5x+6=0和x2-x-2=0的解为元素组成集合M,则M中元素的个数为(C)A .1B .2C .3D .4[解析] 方程x 2-5x +6=0的解为x =2或x =3,x 2-x -2=0的解为x =2或x =-1,所以集合M 中含有3个元素.4.由实数x ,-x ,|x |,x 2,-x 2所组成的集合,其含有元素的个数最多为( A ) A .2 B .3 C .4D .5[解析] ∵x 2=|x |,-x 2=-|x |,故当x =0时,这几个实数均为0;当x >0时,它们分别是x ,-x ,x ,x ,-x ;当x <0,它们分别是x ,-x ,-x ,-x ,x .最多表示2个不同的数,故集合中的元素最多为2个.5.设x ∈N ,且1x ∈N ,则x 的值可能是( B )A .0B .1C .-1D .0或1[解析] ∵-1∉N ,∴排除C ;0∈N ,而10无意义,排除A 、D ,故选B .6.如果集合A 中含有三个元素2,4,6,若a ∈A ,且6-a ∈A ,那么a 为( B ) A .2 B .2或4 C .4D .0[解析] ∵a ∈A ,∴当a =2时,6-a =4,∴6-a ∈A ;当a =4时,6-a =2,∴6-a ∈A ;当a =6时,6-a =0,∴6-a ∉A ,故a =2或4. 二、填空题7.设A 表示“中国所有省会城市”组成的集合,则深圳__∉__A ,广州__∈__A (填“∈”或“∉”).[解析] 深圳不是省会城市,而广州是广东省的省会.8.设直线y =2x +3上的点集为P ,点(2,7)与点集P 的关系为(2,7)__∈__P (填“∈”或“∉”). [解析] 直线y =2x +3上的点的横坐标x 和纵坐标y 满足关系:y =2x +3,即只要具备此关系的点就在直线上.由于当x =2时,y =2×2+3=7,∴(2,7)∈P . 9.已知集合A 含有三个元素1,0,x ,若x 2∈A ,则实数x 的值为__-1__. [解析] 因为x 2∈A ,所以x 2=1或x 2=0或x 2=x ,解得x =-1,0,1.经检验,只有x =-1时,满足集合元素的互异性.三、解答题10.记方程x 2-x -m =0的解构成的集合为M ,若2∈M ,试写出集合M 中的所有元素. [解析] 因为2∈M ,所以22-2-m =0,解得m =2.解方程x 2-x -2=0,即(x +1)(x -2)=0,得x =-1或x =2.故M 含有两个元素-1,2.11.由a ,ba ,1组成的集合与由a 2,a +b,0组成的集合是同一个集合,求a 2 020+b 2 020的值.[解析] 由a ,b a ,1组成一个集合,可知a ≠0,a ≠1,由题意可得ba =0,即b =0,此时两集合中的元素分别为a,0,1和a 2,a,0,因此a 2=1,解得a =-1或a =1(不满足集合中元素的互异性,舍去),因此a =-1,且b =0,所以a 2 020+b 2 020=(-1)2 020+0=1.B 组·素养提升一、选择题1.如果a 、b 、c 、d 为集合A 的四个元素,那么以a 、b 、c 、d 为边长构成的四边形可能是( D ) A .矩形 B .平行四边形 C .菱形D .梯形[解析] 由于集合中的元素具有“互异性”,故a 、b 、c 、d 四个元素互不相同,即组成四边形的四条边互不相等.2.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 的值为( B ) A .2 B .3C .0或3D .0或2或3[解析] 因为2∈A ,所以m =2,或m 2-3m +2=2,解得m =0或m =3.又集合中的元素要满足互异性,对m 的所有取值进行一一检验可得m =3,故选B .3.(多选题)已知集合A 中元素满足x =3k -1,k ∈Z ,则下列表示正确的是( BC ) A .-2∈A B .-11∉A C .3k 2-1∈AD .-34∉A[解析] 令3k -1=-2,解得k =-13,-13∉Z ,∴-2∉A ; 令3k -1=-11,解得k =-103,-103∉Z ,∴-11∉A ;∵k 2∈Z ,∴3k 2-1∈A ;令3k -1=-34,解得k =-11,-11∈Z , ∴-34∈A .故选BC .4.(多选题)已知x ,y 都是非零实数,z =x |x |+y |y |+xy|xy |可能的取值组成的集合为A ,则下列判断错误的是( ACD ) A .3∈A ,-1∉A B .3∈A ,-1∈A C .3∉A ,-1∈AD .3∉A ,-1∉A[解析] 当x >0,y >0时,z =1+1+1=3; 当x >0,y <0时,z =1-1-1=-1; 当x <0,y >0时,z =-1+1-1=-1; 当x <0,y <0时,z =-1-1+1=-1. 所以3∈A ,-1∈A .故选ACD . 二、填空题5.用适当的符号填空:已知A ={x |x =3k +2,k ∈Z },B ={x |x =6m -1,m ∈Z },则17__∈__A ;-5__∉__A ;17__∈__B .[解析] 令3k +2=17,得k =5,5∈Z ,所以17∈A ;令3k +2=-5,得k =-73,-73∉Z ,所以-5∉A ;令6m -1=17,得m =3,3∈Z ,所以17∈B .6.若1-a1+a ∈A ,且集合A 中只含有一个元素a ,则a 的值为[解析] 由题意,得1-a1+a=a ,∴a 2+2a -1=0且a ≠-1,∴a =-1± 2.7.(2019·江苏泰州期末)集合A 中含有两个元素x 和y ,集合B 中含有两个元素0和x 2,若A ,B 相等,则实数x 的值为__1__,y 的值为__0__. [解析] 因为集合A ,B 相等,所以x =0或y =0.①当x =0时,x 2=0,此时集合B 中的两个元素为0和0,不满足集合中元素的互异性,故舍去;②当y=0时,x=x2,解得x=0或x=1,由①知x=0应舍去,经检验,x=1符合题意,综上可知,x=1,y=0.三、解答题8.已知集合A中含有两个元素a-3和2a-1.(1)若-2是集合A中的元素,试求实数a的值;(2)-5能否为集合A中的元素?若能,试求出该集合中的所有元素;若不能,请说明理由.[解析](1)因为-2是集合A中的元素,所以-2=a-3或-2=2a-1.若-2=a-3,则a=1,此时集合A含有两个元素-2,1,符合要求;若-2=2a-1,则a=-12,此时集合A中含有两个元素-72,-2,符合要求.综上所述,满足题意的实数a的值为1或-12.(2)不能.理由:若-5为集合A中的元素,则a-3=-5或2a-1=-5.当a-3=-5时,解得a=-2,此时2a-1=2×(-2)-1=-5,显然不满足集合中元素的互异性;当2a-1=-5时,解得a=-2,此时a-3=-5显然不满足集合中元素的互异性.综上,-5不能为集合A中的元素.9.已知集合A={x|x=m+2n,m,n∈Z}.(1)试分别判断x1=-2,x2=12-2,x3=(1-22)2与集合A的关系;(2)设x1,x2∈A,证明:x1·x2∈A.[解析](1)x1=-2=0+(-1)×2,因为0,-1∈Z,所以x1∈A;x2=12-2=2+22=1+12×2,因为1∈Z,但12∉Z,所以x2∉A;x3=(1-22)2=9-42=9+(-4)×2,因为9,-4∈Z,所以x3∈A.(2)因为x1,x2∈A,所以可设x1=m1+2n1,x2=m2+2n2,且m1,n1,m2,n2∈Z,所以x1·x2=(m1+2n1)(m2+2n2)=m1m2+2(m2n1+m1n2)+2n1n2=(m1m2+2n1n2)+2(m2n1+m1n2).因为m1m2+2n1n2∈Z,m2n1+m1n2∈Z,所以x1·x2∈A.。
最新课程标准:(1)在具体情境中,了解空集的含义.(2)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.知识点一子集文字语言符号语言图形语言对于两个集合A,B,如果集合A 中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集对任意元素x∈A,必有x∈B,则A⊆B(或B⊇A),读作A包含于B或B包含A错误!“A是B的子集”的含义是:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即任意x∈A都能推出x∈B.知识点二集合相等文字语言:一般地,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作A=B.符号语言:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.错误!1.若A ⊆B,又B ⊆A,则A=B;反之,如果A=B,则A ⊆B,且B ⊆A.2.若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关.知识点三真子集文字语言:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集(proper subset).符号语言:A B(或B A).错误!在真子集的定义中,A B首先要满足A ⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.知识点四空集不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.规定:空集是任何集合的子集.知识点五子集的性质1.任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.2.对于集合A,B,C,若A⊆B,B⊆C,则A⊆C.[教材解难]教材P8思考{a}表示含有一个元素a的集合,{a}⊆A表示集合A包含{a},这是两个集合之间的关系;a∈A,表示a是A的一个元素,这是元素与集合之间的关系.[基础自测]1.下列四句话中:1∅={0};2空集没有子集;3任何一个集合必有两个或两个以上的子集;4空集是任何一个集合的子集.其中正确的有()A.0个B.1个C.2个D.3个解析:由空集的性质可知,只有4正确,123均不正确.答案:B2.集合{0,1}的子集有()A.1个B.2个C.3个D.4个解析:集合{0,1}的子集为∅,{0},{1},{0,1}.答案:D3.已知集合A={x|—1—x<0},则下列各式正确的是()A.0⊆AB.{0}∈AC.∅∈AD.{0}⊆A解析:集合A={x|—1—x<0}={x|x>—1},所以0∈A,{0}⊆A,D正确.答案:D4.已知集合A={—1,3,2m—1},集合B={3,m2},若B⊆A,则实数m=________.解析:∵B⊆A,∴2m—1=m2,∴m=1.答案:1题型一集合间关系的判断[经典例题]例1(1)下列各式中,正确的个数是()1{0}∈{0,1,2};2{0,1,2}⊆{2,1,0};3∅⊆{0,1,2};4∅={0};5{0,1}={(0,1)};⑥0={0}.A.1B.2C.3D.4(2)指出下列各组集合之间的关系:1A={—1,1},B={(—1,—1),(—1,1),(1,—1),(1,1)};2A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};3M={x|x=2n—1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.【解析】(1)对于1,是集合与集合的关系,应为{0}{0,1,2};对于2,实际为同一集合,任何一个集合是它本身的子集;对于3,空集是任何集合的子集;对于4,{0}是含有单元素0的集合,空集不含任何元素,并且空集是任何非空集合的真子集,所以∅{0};对于5,{0,1}是含有两个元素0与1的集合,而{(0,1)}是以有序数组(0,1)为元素的单元素集合,所以{0,1}与{(0,1)}不相等;对于⑥,0与{0}是“属于与否”的关系,所以0∈{0}.故23是正确的,应选B.(2)1集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.2等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.3方法一两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N M.方法二由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以N M.【答案】(1)B (2)见解析根据元素与集合、集合与集合之间的关系直接判断1234⑥,对于5应先明确两个集合中的元素是点还是实数.方法归纳判断集合间关系的方法(1)用定义判断首先,判断一个集合A中的任意元素是否属于另一集合B,若是,则A⊆B,否则A不是B的子集;其次,判断另一个集合B中的任意元素是否属于第一个集合A,若是,则B⊆A,否则B不是A的子集;若既有A⊆B,又有B⊆A,则A=B.(2)数形结合判断对于不等式表示的数集,可在数轴上标出集合的元素,直观地进行判断,但要注意端点值的取舍.跟踪训练1(1)若集合M={x|x2—1=0},T={—1,0,1},则M与T的关系是()A.M TB.M TC.M=TD.M T(2)用Venn图表示下列集合之间的关系:A={x|x是平行四边形},B={x|x是菱形},C={x|x是矩形},D={x|x是正方形}.解析:(1)因为M={x|x2—1=0}={—1,1},又T={—1,0,1},所以M T.(2)根据几何图形的相关知识明确各元素所在集合之间的关系,再画Venn图.如图答案:(1)A (2)见解析错误!(2)学习完知识点后,我们可以得到B ⊆A,C ⊆A,D ⊆A,D ⊆B,D ⊆C.题型二子集、真子集及个数问题[教材P8例1、2]例2(1)写出集合{a,b}的所有子集,并指出哪些是它的真子集.(2)判断下列各题中集合A是否为集合B的子集,并说明理由:1A={1,2,3},B={x|x是8的约数};2A={x|x是长方形},B={x|x是两条对角线相等的平行四边形}.【解析】(1)集合{a,b}的所有子集为∅,{a},{b},{a,b}.真子集为∅,{a},{b}.(2)1因为3不是8的约数,所以集合A不是集合B的子集.2因为若x是长方形,则x一定是两条对角线相等的平行四边形,所以集合A是集合B的子集.错误!(1)题写出集合的子集时易忘∅,真子集是在子集的基础上去掉自身.(2)题先确定集合A,B中的元素,再根据子集的定义判断.教材反思1.求集合子集、真子集个数的三个步骤2.若集合A中含有n个元素,集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n—1,非空真子集的个数为2n—2.跟踪训练2(1)已知集合A={x∈R|x2—3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A C B的集合C的个数为()A.1B.2C.3D.4(2)已知集合A={x∈R|x2=a},使集合A的子集个数为2个的a的值为()A.—2B.4C.0 D.以上答案都不是解析:(1)由x2—3x+2=0,得x=1或x=2,所以A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},所以满足条件的C可为{1,2,3},{1,2,4}.(2)由题意知,集合A中只有1个元素,必有x2=a只有一个解;若方程x2=a只有一个解,必有a=0.答案:(1)B (2)C错误!(1)先用列举法表示集合A,B,然后根据A C B确定集合C.(2)先确定关于x的方程x2=a解的个数,然后求a的值.题型三根据集合的包含关系求参数[经典例题]例3已知集合A={x|1<ax<2},B={x|—1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.【解析】(1)当a=0时,1A=∅,满足A⊆B.(2)当a>0时,A=错误!.又∵B={x|—1<x<1},且A⊆B,∴错误!2∴a≥2.(3)当a<0时,A=错误!.3∵A⊆B,∴错误!∴a≤—2.综上所述,a的取值范围是{a|a=0,或a≥2,或a≤—2}.错误!1欲解不等式1<ax<2,需不等号两边同除以a,而a的正负不同时,不等号的方向不同,因此需对a分a=0,a>0,a<0进行讨论.2A ⊆B用数轴表示如图所示:(a>0时)由图易知,错误!和错误!需在—1与1之间.当错误!=—1,或错误!=1时,说明A 与B的某一端点重合,并不是说其中的元素能够取到端点,如错误!=1时,A=错误!,x 取不到1.3a<0时,不等式两端除以a,不等号的方向改变.方法归纳(1)分析集合关系时,首先要分析、简化每个集合.(2)此类问题通常借助数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值,做到准确无误,一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.(3)此类问题还应注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,初学者会想当然认为非空集合而丢解,因此分类讨论思想是必需的.跟踪训练3设集合A={x|x2—8x+15=0},B={x|ax—1=0}.(1)若a=错误!,试判定集合A与B的关系.(2)若B⊆A,求实数a的取值集合.解析:(1)由x2—8x+15=0得x=3或x=5,故A={3,5},当a=错误!时,由ax—1=0得x=5.所以B={5},所以B A.(2)当B=∅时,满足B⊆A,此时a=0;当B≠∅,a≠0时,集合B=错误!,由B ⊆A得错误!=3或错误!=5,所以a=错误!或a=错误!.综上所述,实数a的取值集合为错误!错误!(1)解方程x2—8x+15=0,求出A,当a=错误!时,求出B,由此能判定集合A与B的关系.(2)分以下两种情况讨论,求实数a的取值集合.1B=∅,此时a=0;2B≠∅,此时a≠0.易错点忽略空集的特殊性致误例设M={x|x2—2x—3=0},N={x|ax—1=0},若N⊆M,求所有满足条件的a 的取值集合.【错解】由N⊆M,M={x|x2—2x—3=0}={—1,3},得N={—1}或{3}.当N={—1}时,由错误!=—1,得a=—1.当N={3}时,由错误!=3,得a=错误!.故满足条件的a的取值集合为错误!.【正解】由N⊆M,M={x|x2—2x—3=0}={—1,3},得N=∅或N={—1}或N={3}.当N=∅时,ax—1=0无解,即a=0.当N={—1}时,由错误!=—1,得a=—1.当N={3}时,由错误!=3,得a=错误!.故满足条件的a的取值集合为错误!.【易错警示】错误原因纠错心得错解忽略了N=∅这种情况空集是任何集合的子集,解这类问题时,一定要注意“空集优先”的原则课时作业2一、选择题1.能正确表示集合M={x|x∈R且0≤x≤1}和集合N={x∈R|x2=x}关系的Venn图是()解析:N={x∈R|x2=x}={0,1},M={x|x∈R且0≤x≤1},∴N M.答案:B2.已知集合A={1,2,3},B={3,x2,2},若A=B,则x的值是()A.1B.—1C.±1D.0解析:由A=B得x2=1,所以x=±1,故选C.答案:C3.已知集合A={—1,0,1},则含有元素0的A的子集的个数为()A.2B.4C.6 D.8解析:根据题意,含有元素0的A的子集为{0},{0,1},{0,—1},{—1,0,1},共4个.答案:B4.设A={x|2<x<3},B={x|x<m},若A⊆B,则m的取值范围是()A.m>3B.m≥3C.m<3D.m≤3解析:因为A={x|2<x<3},B={x|x<m},A⊆B,将集合A,B表示在数轴上,如图所示,所以m≥3.答案:B二、填空题5.已知集合:(1){0};(2){∅};(3){x|3m<x<m};(4){x|a+2<x<a};(5){x|x2+2x+5=0,x∈R}.其中,一定表示空集的是________(填序号).解析:集合(1)中有元素0,集合(2)中有元素∅,它们不是空集;对于集合(3),当m<0时,m>3m,不是空集;在集合(4)中,不论a取何值,a+2总是大于a,故集合(4)是空集;对于集合(5),x2+2x+5=0在实数范围内无解,故为空集.答案:(4)(5)6.已知集合A={1,3,5},则集合A的所有子集的元素之和为________.解析:集合A的子集分别是:∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5}.注意到A中的每个元素出现在A的4个子集,即在其和中出现4次.故所求之和为(1+3+5)×4=36.答案:367.若集合A{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合有________个.解析:若A中含有一个奇数,则A可能为{1},{3},{1,2},{3,2};若A中含有两个奇数,则A={1,3}.答案:5三、解答题8.已知{1,2}⊆A{1,2,3,4},写出所有满足条件的集合A.解析:∵{1,2}⊆A,∴1∈A,2∈A.又∵A{1,2,3,4},∴集合A中还可以有3,4中的一个,即集合A可以是{1,2},{1,2,3},{1,2,4}.9.已知M={2,a,b},N={2a,2,b2},且M=N,试求a与b的值.解析:方法一根据集合中元素的互异性,有错误!或错误!解得错误!或错误!或错误!再根据集合中元素的互异性,得错误!或错误!方法二∵两个集合相同,则其中的对应元素相同.∴错误!即错误!∵集合中的元素互异,∴a,b不能同时为零.当b≠0时,由2得a=0或b=错误!.当a=0时,由1得b=1或b=0(舍去).当b=错误!时,由1得a=错误!.当b=0时,a=0(舍去).∴错误!或错误![尖子生题库]10.已知集合A={x|—3≤x≤4},B={x|2m—1<x<m+1},且B⊆A.求实数m的取值范围.解析:∵B⊆A,(1)当B=∅时,m+1≤2m—1,解得m≥2.(2)当B≠∅时,有错误!解得—1≤m<2.综上得m≥—1.即实数m的取值范围为[—1,+∞).。
第一章:集合与常用逻辑用语东北大学外国语学院丁梁整理1 元素与集合(1)概念:一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集)。
构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员)(2)集合中元素的特征:1 确定性:作为一个集合,必须是确定的2 互异性:集合中的元素必须是互异的3 无序性:集合与其中元素的排列顺序无关(3)元素与集合的两种关系:∈(属于) ∉(不属于)(4)集合的分类:有限集,无限集,空集(5)常用的数集及其表示符号(6)集示方法:列举法、描述法、图示法(Venn图)2 集合间的关系(1)集合间的运算关系1 子集:如果集合A中所有的元素都是集合B中的元素,则称集合A为集合B的子集2 真子集:如果集合A⊆B,但存在元素a∈B,但元素a∉A,则称集合A是集合B 的真子集3 等集:集合A与集合B中的元素相同,那么就说集合A与集合B相等4 并集:对于两个给定集合A、B,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合5 交集:对于两个给定的集合A、B,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合6补集:对于一个集合A,由全集U中所有属于集合U但不属于集合A的所有元素组成的集合成为A在全集U中的补集,记作C U A(2)集合间的逻辑关系交集:A B⊆A A B⊆B A A=A A =并集:A B⊇A A B⊇B A A=A A =A补集:C U(C U A)=A C U U= C U= U A (C U A)=A (C U A)=U3 设有限集合A,card(A)=n(n∈N+),则(1)A的子集的个数是:n2(2)A的真子集的个数是:n2-1(3)A的非空子集个数是:n2—1(4)A的非空真子集的个数是:n2—24 逻辑联结词(1)命题的概念:例:①12>5 ②3是12的约数③0.5是整数定义:可以判断真假的语句叫命题.正确的叫真命题,错误的叫假命题。
第一章:集合与常用逻辑用语
东北大学外国语学院丁梁整理
1 元素与集合
(1) 概念:一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集)。
构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员)(2)集合中元素的特征:
1 确定性:作为一个集合,必须是确定的
2 互异性:集合中的元素必须是互异的
3 无序性:集合与其中元素的排列顺序无关
(3)元素与集合的两种关系:∈(属于)∉(不属于)(4)集合的分类:有限集,无限集,空集
(5)常用的数集及其表示符号
(6)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn图)
2 集合间的关系
(1)集合间的运算关系
1 子集:如果集合A中所有的元素都是集合B中的元素,则
称集合A为集合B的子集
2 真子集:如果集合A⊆B,但存在元素a∈B,但元素a∉A,则称集合A是集合B的真子集
3 等集:集合A与集合B中的元素相同,那么就说集合A与集合B相等
4 并集:对于两个给定集合A、B,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合
5 交集:对于两个给定的集合A、B,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合
6补集:对于一个集合A,由全集U中所有属于集合U但不属于集合A的所有元素组成的集合成为A在全集U中的补集,记作C U A
(2)集合间的逻辑关系
交集:A B⊆A A B⊆B A A=A A Φ=Φ
并集:A B⊇A A B⊇B A A=A A Φ =A
补集:C U(C U A)=A C U U= ΦC UΦ= U A (C U A)=Φ
A (C U A)=U
3 设有限集合A,card(A)=n(n∈N+),则(1)A的子集的个数是:n2
(2)A的真子集的个数是:n2-1
(3)A的非空子集个数是:n2-1
(4)A的非空真子集的个数是:n2-2
4 逻辑联结词
(1)命题的概念:例:①12>5 ②3是12的约数③0.5是整数定义:可以判断真假的语句叫命题。
正确的叫真命题,错误的叫假命题。
如:①②是真命题,③是假命题
反例:3是12的约数吗? x>5 都不是命题不涉及真假(问题) 无法判断真假
上述①②③是简单命题。
这种含有变量的语句叫开语句(条件命题)。
(2)复合命题:
1.定义:由简单命题再加上一些逻辑联结词构成的命题叫复合命题。
2.例:(1)10可以被2或5整除④ 10可以被2整除或10可以被5整除
(2)菱形的对角线互相菱形的对角线互相垂
直且菱形的
垂直且平分⑤对角线互相平分
(3)0.5非整数⑥非“0.5是整数”
观察:形成概念:简单命题在加上“或”“且”“非”这些逻
辑联结词成复合命题。
3如:或:不等式 x2-x-6>0的解集 { x | x<-2或x>3 } 且:不等式 x2-x-6<0的解集 { x | -2< x<3 } 即 { x | x>-2且x<3 }
(3)复合命题的构成形式
如果用 p, q, r, s……表示命题,则复合命题的形式接触过的有以下三种:
即: p或q (如④) 记作 p∨q p且q (如⑤) 记作 p∧q 非p (命题的否定) (如⑥) 记作⌝p (4)真值表:
1.非p形式:
例:命题P:5是10的约数(真)命题p:5是8的约数(假)
则命题非p:5不是10的约数(假)非p:5不是8的约数(真)
结论:为真非为假、为假非为真
记忆:“真假相反”
2.p且q形式
例:命题p:5是10的约数(真) q:5是15的约数(真)
s:5是12的约数(假) r:5是8的约数(假)则命题p且q:5是10的约数且是15的约数(真)
p且q:5是10的约数且是8的约数(假)
p且q:5是12的约数且是8的约数(假)
记忆:“同真为真”(其余为假)“同假为假”(其余为真)
3.p或q形式仍看上例
则命题p或q: 5是10的约数或5是15的约数(真)
p或r:5是10的约数或5是8的约数(真)
s或r:5是12的约数或5是8的约数(假)练习:写出由下列各种命题构成的“p或q”“p且q”“非p”形式的复合命题:
1.p:李明是高中一年级学生q:李明是共青团员解:p或q:
p且q:
非p:
2.p:2
5 q:5是无理数
解:p或q:
p且q:
非p:
3.p:平行四边形对角线相等q:平行四边形对角线互相平分解:p或q:
p且q:
非p:
5四种命题
(1)定义:如果第一个命题的条件(或题设)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,这
两个命题叫互逆命题。
其中一个命题叫做原命题,另一
个命题叫做原命题的逆命题。
例:“同位角相等,两直线平行”
(1)
条件(题设):同位角相等。
结论:两直线平行
它的逆命题:两直线平行,同位角相等。
(2)
(2)新知识点
1.看两个命题:同位角不相等,两直线不平行(3)
两直线不平行,同位角不相等
(4)
比较命题(1)与(3):一个命题的条件和结论,分别是另
一个命题的条件的否定和结论的
否定。
…………互否命题
比较命题(1)与(4):一个命题的条件和结论,分别是另
一个命题的结论的否定和条件的
否定。
……互为逆否命题
2.概括:(1)为原命题(2)为逆命题
(3)为否命题(4)为逆否命题3.若p为原命题条件,q为原命题结论
则:原命题:若 p 则 q 逆命题:若 p 则 q
否命题:若⌝p 则⌝q 逆否命题:若⌝q 则⌝p 练习:写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,并分别判断真假
1.若 a = 0 则 ab = 0
解:逆命题:
否命题:
逆否命题:
2.若 x = y 则 x2 = y2
解:逆命题:
否命题:
逆否命题:
3.当c<0时,若ac>bc则a<b。
解:逆命题:
否命题:
逆否命题:
4.若 xy= 0 则 x = 0或 y = 0
解:逆命题:
否命题:
逆否命题:
5.若 x + y = 5则 x = 3且 y = 2
解:逆命题:
否命题:
逆否命题:
6 充分条件必要条件
(1)定义:一般:若p则q, 记作p⇒q其中p是q的充分条件, q 是p的必要条件
例1 x2>0 ⇒x>0 我们说x2>0不是x>0的充分条件,x>0也不是x2>0的必要条件
例2两个三角形全等⇒两个三角形面积相等
逆命题两个三角形面积相等⇒两个三角形全等
所以我们说:两个三角形全等是两个三角形面积相等的充分不必要要条件
两个三角形面积相等是两个三角形全等的必要不充分条件
例3 三角形为等腰三角形⇔三角形两底角相等
我们说三角形为等腰三角形是三角形两底角相等的充分且必要条件,这种既充分又必要条件,称为充要条件。
例4 x2=y2⇐x=y
x2=y2是x=y的必要不充分条件;x=y是x2=y2的充分不必要条件。
练习:指出下列各组命题中p是q的什么条件
1.内错角相等是两直线平行的____________________
2.(x-2)(y+3)=0是(x-2)2+(y+3)2=0的________________________ 3.p:a与b都是奇数,q:a+b是偶数,则p是q的_____________________
4.p:a2>b2,q:a>b,则p是q的_______________________。