第一单元集合与常用逻辑用语第1课集__合[过双基]1.集合的含义及表示(1)集合的含义:研究对象叫做元素,一些元素组成的总体叫做集合.集合中元素的性质:确定性、无序性、互异性.(2)元素与集合的关系:①属于,记为∈;②不属于,记为∉.(3)集合的表示方法:列举法、描述法和图示法.(4)常用数集的记法:自然数集N,正整数集N*或N+,整数集Z,有理数集Q,实数集R.2.集合间的基本关系A B或B A3.集合的基本运算(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 . [小题速通]1.(2018·江西临川一中期中)已知集合A ={2,0,1,8},B ={k |k ∈R ,k 2-2∈A ,k -2∉A },则集合B 中所有的元素之和为( )A .2B .-2C .0D. 2解析:选B 若k 2-2=2,则k =2或k =-2,当k =2时,k -2=0,不满足条件,当k =-2时,k -2=-4,满足条件;若k 2-2=0,则k =±2,显然满足条件;若k 2-2=1,则k =±3,显然满足条件;若k 2-2=8,则k =±10,显然满足条件.所以集合B 中的元素为-2,±2,±3,±10,所以集合B 中的元素之和为-2,故选B.2.(2018·河北武邑中学期中)集合A ={x |x 2-7x <0,x ∈N *},则B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪6y ∈N *,y ∈A 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选 D A ={x |x 2-7x <0,x ∈N *}={x |0<x <7,x ∈N *}={1,2,3,4,5,6},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪6y∈N *,y ∈A ={1,2,3,6},则B 中元素的个数为4个. 3.(2017·黄冈三模)设集合U ={1,2,3,4},集合A ={x ∈N|x 2-5x +4<0},则∁U A 等于( )A .{1,2}B .{1,4}C .{2,4}D .{1,3,4}解析:选B 因为集合U ={1,2,3,4},集合A ={x ∈N|x 2-5x +4<0}={x ∈N|1<x <4}={2,3},所以∁U A ={1,4}.4.(2017·天津高考)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={x ∈R|-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C =( )A .{2}B .{1,2,4}C .{1,2,4,6}D .{x ∈R|-1≤x ≤5}解析:选B A ∪B ={1,2,4,6},又C ={x ∈R|-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C ={1,2,4}.5.(2017·衡水押题卷)已知集合A ={x |x 2-2x ≤0},B ={y |y =log 2(x +2),x ∈A },则A ∩B 为( )A .(0,1)B .[0,1]C .(1,2)D .[1,2]解析:选D 因为A ={x |0≤x ≤2},所以B ={y |y =log 2(x +2),x ∈A }={y |1≤y ≤2},所以A ∩B ={x |1≤x ≤2}.[清易错]1.在写集合的子集时,易忽视空集.2.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.3.在应用条件A ∪B =B ⇔A ∩B =A ⇔A ⊆B 时,易忽略A =∅的情况.1.(2018·西安质检)已知集合M ={1,2,3,4},则集合P ={x |x ∈M ,且2x ∉M }的子集的个数为( )A .8B .4C .3D .2解析:选B 由题意,得P ={3,4},所以集合P 的子集有22=4个,故选B.2.已知全集U ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},∁U A ={a +3},则实数a 的值为________.解析:∵∁U A ={a +3},∴a +3≠2且a +3≠|a +1|且a +3∈U , 由题意,得a +3=3或a +3=a 2+2a -3, 解得a =0或a =2或a =-3,又∵|a +1|≠2且A U ,∴a ≠0且a ≠-3,∴a =2. 答案:23.设集合A ={x |x 2-5x +6=0},集合B ={x |mx -1=0},若A ∩B =B ,则实数m 组成的集合是________.解析:由题意知A ={2,3},又A ∩B =B ,所以B ⊆A . 当m =0时,B =∅,显然成立;当m ≠0时,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1m ⊆{2,3},所以1m =2或1m =3,即m =12或13.故m 组成的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,13.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,13[全国卷5年命题分析]考点 考查频度 考查角度集合的基本概念 5年2考 集合的表示、集合元素的性质集合间的基本关系 未考查集合的基本运算 5年11考交、并、补运算,多与不等式相结合集合的基本概念[典例] (1)∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为( )A .3B .4C .5D .6(2)(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] (1)∵a ∈A ,b ∈B ,∴x =a +b 为1+4=5,1+5=2+4=6,2+5=3+4=7,3+5=8,共4个元素.(2)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] (1)B (2)(5,6] [方法技巧]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.[即时演练]1.(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 .5解析:选C A ={x ∈N|(x +3)(x -1)≤0}={x ∈N|-3≤x ≤1}={0,1},共有22=4个子集,因此集合B 中元素的个数为4,选C.2.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.解析:由题意得m +2=3或2m 2+m =3,则m =1或m =-32,当m =1时,m +2=3且2m2+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.答案:-32集合间的基本关系[典例] (1)则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,0)∪(2,+∞)B .(-∞,0]∪[3,+∞)C .[0,2]D .[0,3](2)已知集合A ={x |1≤x <5},B ={x |-a <x ≤a +3},若B ⊆(A ∩B ),则实数a 的取值范围为________.[解析] (1)∵C ⊆A ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,a +1≤3,解得0≤a ≤2,故实数a 的取值范围为[0,2].(2)因为B ⊆(A ∩B ),所以B ⊆A . ①当B =∅时,满足B ⊆A , 此时-a ≥a +3,即a ≤-32;②当B ≠∅时,要使B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧-a <a +3,-a ≥1,a +3<5,解得-32<a ≤-1.由①②可知,实数a 的取值范围为(-∞,-1]. [答案] (1)C (2)(-∞,-1] [方法技巧]已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn 图帮助分析.[即时演练]1.设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0},若B ⊆A ,则m =________.解析:由已知得A ={x |x =-2或x =-1},B ={x |x =-1或x =-m }.因为B ⊆A ,当-m=-1,即m=1时,满足题意;当-m=-2,即m=2时,满足题意,故m=1或2.答案:1或22.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,实数a的取值范围是(c,+∞),则c=________.解析:由log2x≤2,得0<x≤4,即A={x|0<x≤4},而B=(-∞,a),由于A⊆B,如图所示,则a>4,即c=4.答案:4求交集或并集;交、并、补的混合运算;集合运算中的参数范围;集合的新定义问题角度一:求交集或并集1.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.2.(2017·浙江高考)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=( ) A.(-1,2) B.(0,1)C.(-1,0) D.(1,2)解析:选A 根据集合的并集的定义,得P∪Q=(-1,2).角度二:交、并、补的混合运算3.设全集U=R,集合A={x|x>0},B={x|x2-x-2<0},则A∩(∁U B)=( )A .(0,2]B .(-1,2]C .[-1,2]D .[2,+∞)解析:选D 因为A ={x |x >0},B ={x |-1<x <2}, 所以∁U B ={x |x ≤-1或x ≥2}, 所以A ∩(∁U B )={x |x ≥2}.4.若全集U =R ,集合A ={x |1<2x<4},B ={x |x -1≥0},则A ∪(∁U B )=________. 解析:A ={x |0<x <2},B ={x |x ≥1},则∁U B ={x |x <1},所以A ∪(∁U B )={x |x <2}. 答案:{x |x <2}角度三:集合运算中的参数范围5.(2017·上海高考)设集合A ={x ||x -2|≤3},B ={x |x <t },若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是________.解析:因为集合A ={x |-1≤x ≤5},B ={x |x <t },且A ∩B =∅,所以t ≤-1,即实数t 的取值范围是(-∞,-1].答案:(-∞,-1] 角度四:集合的新定义问题6.设M ,P 是两个非空集合,定义M 与P 的差集为:M -P ={x |x ∈M ,且x ∉P },则M -(M -P )=( )A .PB .M ∩PC .M ∪PD .M解析:选B 设全集U ,由题意可得M -P =M ∩(∁U P ),所以M -(M -P )=M ∩P .7.对于集合M ,定义函数f M (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1,x ∈M ,1,x ∉M ,对于两个集合A ,B ,定义集合A ΔB={x |f A (x )·f B (x )=-1}.已知A ={2,4,6,8,10},B ={1,2,4,8,12},则用列举法写出集合A ΔB 的结果为________.解析:由题意知当x ∈A 且x ∉B 或x ∈B 且x ∉A 时,有f A (x )·f B (x )=-1成立,所以A ΔB ={1,6,10,12}.答案:{1,6,10,12} [方法技巧]解集合运算问题4个注意点(1)看元素构成集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键. (2)对集合化简有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决.(3)应用数形常用的数形结合形式有数轴和Venn图.(4)创新性问题以集合为依托,对集合的定义、运算、性质进行创新考查,但最终化为原来的集合知识和相应数学知识来解决.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=∅解析:选A ∵集合A={x|x<1},B={x|x<0},∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1},故选A.2.(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}解析:选 C 因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.3.(2015·全国卷Ⅱ)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=( ) A.(-1,3) B.(-1,0)C.(0,2) D.(2,3)解析:选A 将集合A与集合B在数轴上画出(如图).由图可知A∪B=(-1,3),故选A.4.(2014·全国卷Ⅱ)已知集合A={-2,0,2},B={ x|x2-x-2=0},则A∩B=( ) A.∅B.{2}C.{0} D.{-2}解析:选B 因为B={x|x2-x-2=0}={-1,2},A={-2,0,2},所以A∩B={2},故选B.5.(2013·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则( ) A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B解析:选B 因为集合A ={x |x >2或x <0},所以A ∪B ={x |x >2或x <0}∪{x |-5<x <5}=R ,故选B.一、选择题1.(2017·北京高考)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( ) A .{x |-2<x <-1} B .{x |-2<x <3} C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}解析:选A 由集合交集的定义可得A ∩B ={x |-2<x <-1}.2.设集合A ={x |x 2-9<0},B ={x |2x ∈N},则A ∩B 中元素的个数为( ) A .3 B .4 C .5D .6解析:选D 因为A ={x |-3<x <3},B ={x |2x ∈N},所以由2x ∈N 可得A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1,32,2,52,其元素的个数是6.3.(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 .0解析:选B 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2.4.设集合A ={x |x 2-2x -3<0},B ={x |x >0},则A ∪B =( ) A .(-1,+∞) B .(-∞,3) C .(0,3)D .(-1,3)解析:选A 因为集合A ={x |x 2-2x -3<0}={x |-1<x <3},B ={x |x >0},所以A ∪B ={x |x >-1}.5.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( )A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}解析:选C 因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3}.6.设集合A ={-1,0,1},集合B ={0,1,2,3},定义A *B ={(x ,y )|x ∈A ∩B ,y ∈A ∪B },则A *B 中元素的个数是( )A .7B .10C .25D .52解析:选B 因为A ={-1,0,1},B ={0,1,2,3}, 所以A ∩B ={0,1},A ∪B ={-1,0,1,2,3}. 由x ∈A ∩B ,可知x 可取0,1; 由y ∈A ∪B ,可知y 可取-1,0,1,2,3. 所以元素(x ,y )的所有结果如下表所示:所以A *B 中的元素共有10个.7.(2017·吉林一模)设集合A ={0,1},集合B ={x |x >a },若A ∩B 中只有一个元素,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .[0,1)C .[1,+∞)D .(-∞,1]解析:选B 由题意知,集合A ={0,1},集合B ={x |x >a },画出数轴(如图所示).若A ∩B 中只有一个元素,则0≤a <1,故选B.8.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 |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},那么P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2, 所以P ={x |0<x <2}. 由|x -2|<1,得1<x <3, 所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}. 二、填空题9.(2018·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1810.已知集合A ={x |1≤x ≤3},B ={x |x -1≥1}.若A ∩B 是集合{x |x ≥a }的子集,则实数a 的取值范围为________.解析:∵由x -1≥1,得x ≥2,∴B ={x |x ≥2}. ∵A ={x |1≤x ≤3},∴A ∩B ={x |2≤x ≤3}. 若集合A ∩B ={x |2≤x ≤3}是集合{x |x ≥a }的子集, 则a ≤2. 答案:(-∞,2]11.(2018·贵阳监测)已知全集U ={a 1,a 2,a 3,a 4},集合A 是全集U 的恰有两个元素的子集,且满足下列三个条件:①若a 1∈A ,则a 2∈A ;②若a 3∉A ,则a 2∉A ;③若a 3∈A ,则a 4∉A .则集合A =________.(用列举法表示)解析:假设a 1∈A ,则a 2∈A ,由若a 3∉A ,则a 2∉A 可知,a 3∈A ,故假设不成立;假设a 4∈A ,则a 3∉A ,a 2∉A ,a 1∉A ,故假设不成立.故集合A ={a 2,a 3}.答案:{a 2,a 3}12.(2016·北京高考)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出19种商品,第二天售出13种商品,第三天售出18种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种.则该网店①第一天售出但第二天未售出的商品有________种; ②这三天售出的商品最少有________种.解析:设三天都售出的商品有x 种,第一天售出,第二天未售出,且第三天售出的商品有y 种,则三天售出商品的种类关系如图所示.由图可知:①第一天售出但第二天未售出的商品有19-(3-x )-x =16(种).②这三天售出的商品有(16-y )+y +x +(3-x )+(6+x )+(4-x )+(14-y )=43-y (种).由于⎩⎪⎨⎪⎧16-y ≥0,y ≥0,14-y ≥0,所以0≤y ≤14.所以(43-y )min =43-14=29. 答案:①16 ②29 三、解答题13.已知A ={x |-1<x ≤3},B ={x |m ≤x <1+3m }. (1)当m =1时,求A ∪B ;(2)若B ⊆∁R A ,求实数m 的取值范围. 解:(1)因为m =1时,B ={x |1≤x <4}, 所以A ∪B ={x |-1<x <4}. (2)∁R A ={x |x ≤-1或x >3}.当B =∅时,则m ≥1+3m ,得m ≤-12,满足B ⊆∁R A ,当B ≠∅时,要使B ⊆∁R A ,须满足⎩⎪⎨⎪⎧m <1+3m ,1+3m ≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧m <1+3m ,m >3,解得m >3.综上所述,m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪(3,+∞).14.记函数f (x )= 2-x +3x +1的定义域为A ,g (x )=lg[(x -a -1)(2a -x )](a <1)的定义域为B .(1)求A ;(2)若B ⊆A ,求实数a 的取值范围. 解:(1)由2-x +3x +1≥0,得x -1x +1≥0, 解得x <-1或x ≥1,即A =(-∞,-1)∪[1,+∞). (2)由(x -a -1)(2a -x )>0, 得(x -a -1)(x -2a )<0,∵a <1,∴a +1>2a ,∴B =(2a ,a +1),∵B ⊆A ,∴2a ≥1或a +1≤-1,即a ≥12或a ≤-2,∵a <1,∴12≤a <1或a ≤-2,∴实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1.1.已知定义域均为{x |0≤x ≤2}的函数f (x )=xe x -1与g (x )=ax +3-3a (a >0),设函数f (x )与g (x )的值域分别为A 与B ,若A ⊆B ,则a 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .[1,2]C .[0,2]D .[1,+∞)解析:选B 因为f ′(x )=1-x e x -1,所以f (x )=xex -1在[0,1)上是增函数,在(1,2]上是减函数,又因为f (1)=1,f (0)=0,f (2)=2e ,所以A ={x |0≤x ≤1};由题意易得B =[3-3a,3-a ], 因为[0,1]⊆[3-3a,3-a ],所以3-3a ≤0且3-a ≥1,解得1≤a ≤2.2.已知集合A ={x |x 2-2 018x +2 017<0},B ={x |log 2x <m },若A ⊆B ,则整数m 的最小值是________.解析:由x 2-2 018x +2 017<0,解得1<x <2 017,故A ={x |1<x <2 017}.由log 2x <m ,解得0<x <2m,故B ={x |0<x <2m}.由A ⊆B ,可得2m≥2 017,因为210=1 024,211=2 048,所以整数m 的最小值为11.答案:11第2课命题及其关系__充分条件与必要条件[过双基]1.命题2(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p 是q 的必要不充分条件 p ⇒/q 且q ⇒p B 是A 的真子集充要条件p 是q 的充要条件p ⇔qA =B p 是q 的既不充分也不必要条件p ⇒/q 且q ⇒/pA ,B 互不包含[1.命题“若a >b ,则ac >bc ”的逆否命题是( ) A .若a >b ,则ac ≤bc B .若ac ≤bc ,则a ≤b C .若ac >bc ,则a >bD .若a ≤b ,则ac ≤bc解析:选B 由逆否命题的定义可知,答案为B.2.已知命题p :对于x ∈R ,恒有2x+2-x≥2成立;命题q :奇函数f (x )的图象必过原点,则下列结论正确的是( )A .p ∧q 为真B .(綈p )∨q 为真C .p ∧(綈q )为真D .(綈p )∧q 为真解析:选C 由指数函数与基本不等式可知,命题p 是真命题;当函数f (x )=1x时,是奇函数但不过原点,则可知命题q 是假命题,所以p ∧(綈q )是真命题,故选C.3.已知p :x >1或x <-3,q :x >a ,若q 是p 的充分不必要条件,则a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .(-∞,1] C .[-3,+∞)D .(-∞,-3)解析:选A 法一:设P ={x |x >1或x <-3},Q ={x |x >a },因为q 是p 的充分不必要条件,所以Q P ,因此a ≥1.法二:令a =-3,则q :x >-3,则由命题q 推不出命题p ,此时q 不是p 的充分条件,排除B 、C ;同理,取a =-4,排除D ,选A.4.已知命题p :x ≠π6+2k π,k ∈Z ;命题q :sin x ≠12,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:选B 令x =5π6,则sin x =12,即p ⇒/ q ;当sin x ≠12时,x ≠π6+2k π或5π6+2k π,k ∈Z ,即q ⇒p ,因此p 是q 的必要不充分条件.[清易错]1.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.1.“若x ,y ∈R 且x 2+y 2=0,则x ,y 全为0”的否命题是( ) A .若x ,y ∈R 且x 2+y 2≠0,则x ,y 全不为0 B .若x ,y ∈R 且x 2+y 2≠0,则x ,y 不全为0 C .若x ,y ∈R 且x ,y 全为0,则x 2+y 2=0 D .若x ,y ∈R 且xy ≠0,则x 2+y 2=0解析:选B 原命题的条件:x ,y ∈R 且x 2+y 2=0, 结论:x ,y 全为0.否命题是否定条件和结论.即否命题:“若x ,y ∈R 且x 2+y 2≠0,则x ,y 不全为0”.2.设a ,b ∈R ,函数f (x )=ax +b (0≤x ≤1),则f (x )>0恒成立是a +2b >0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A 充分性:因为f (x )>0恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧f =b >0,f=a +b >0,则a +2b >0,即充分性成立;必要性:令a =-3,b =2,则a +2b >0成立,但是,f (1)=a +b >0不成立,即f (x )>0不恒成立,则必要性不成立.所以答案为A.[全国卷5年命题分析]考点考查频度 考查角度 四种命题的相互关系及真假判断5年1考 命题的真假判断 充分条件、必要条件5年1考充要条件的判断命题的相互关系及真假性[典例] 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、逆否命题真假性的依次判断正确的是( )A .真,真,真B .假,假,真C.真,真,假D.假,假,假[解析] (1)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)原命题是:“若a n+1<a n,n∈N*,则{a n}为递减数列”为真命题,则其逆否命题为真,逆命题是:“若{a n}为递减数列,n∈N*,则a n+1<a n”为真命题,所以否命题也为真命题.[答案] (1)B (2)A[方法技巧]命题的关系及真假判断(1)在判断命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再分析每个命题的条件与结论之间的关系,要注意四种命题关系的相对性.(2)判断命题真假的方法:一是联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断;二是利用原命题和其逆否命题的等价关系进行判断.[即时演练]1.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.①③ B.②C.②③D.①②③解析:选A 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,然后交换条件与结论所得,因此①正确,②错误,③正确.2.给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是( )A.3 B.2 C.1 D.0解析:选C 易知原命题是真命题,则其逆否命题也是真命题,而逆命题、否命题是假命题,故它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题只有一个.充分、必要条件的判定[典例] n S n,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(2)设α:1≤x≤3,β:m+1≤x≤2m+4,m∈R,若α是β的充分条件,则m的取值范围是________.[解析] (1)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.(2)若α是β的充分条件,则α对应的集合是β对应集合的子集,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤1,2m +4≥3,解得-12≤m ≤0.[答案] (1)C (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,0 [方法技巧]充要条件的3种判断方法即设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 的充分不必要条件,若A =B ,则p 是q 的充要条件[1.(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解析:选A ∵⎩⎪⎨⎪⎧x >1,y >1,∴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.2.已知m ,n ∈R ,则“mn <0”是“抛物线mx 2+ny =0的焦点在y 轴正半轴上”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C 若“mn <0”,则x 2=-nm y 中的-n m>0,所以“抛物线mx 2+ny =0的焦点在y 轴正半轴上”成立,是充分条件;反之,若“抛物线mx 2+ny =0的焦点在y 轴正半轴上”,则x 2=-n m y 中的-n m>0,即mn <0,则“mn <0”成立,故是充要条件.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________.[解析] 由2x 2-3x +1≤0,得12≤x ≤1,∴条件p 对应的集合P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1. 由x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1, ∴条件q 对应的集合为Q ={x |a ≤x ≤a +1}. 法一:用“直接法”解题綈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,即B A , ∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a +1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1>1,∴0≤a ≤12.即实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12. 法二:用“等价转化法”解题 ∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴根据原命题与逆否命题等价,得p 是q 的充分不必要条件. ∴p ⇒q ,即P Q ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a +1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1>1,解得0≤a ≤12.即实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12.[答案] ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12[方法技巧]根据充分、必要条件求参数范围的2个注意点(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.[即时演练]1.(2018·安阳调研)已知p :x ∈A ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈R},q :x ∈B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R}.若p 是綈q 的充分条件,则实数m 的取值范围是________.解析:∵A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2},∴∁R B ={x |x <m -2或x >m +2}.∵p 是綈q 的充分条件,∴A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1,∴m >5或m <-3.答案:(-∞,-3)∪(5,+∞)2.若“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,则a 的最大值为________. 解析:由x 2>1,得x <-1,或x >1,又“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,知由“x <a ”可以推出“x 2>1”,反之不成立,所以a ≤-1,即a 的最大值为-1.答案:-11.(2014·全国卷Ⅱ)函数f (x )在x =x 0处导数存在.若p :f ′(x 0)=0;q :x =x 0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 的必要条件解析:选C 当f ′(x 0)=0时,x =x 0不一定是f (x )的极值点,比如,y =x 3在x =0时,f ′(0)=0,但在x =0的左右两侧f ′(x )的符号相同,因而x =0不是y =x 3的极值点.由极值的定义知,x =x 0是f (x )的极值点必有f ′(x 0)=0.综上知,p 是q 的必要条件,但不是充分条件.2.(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“si n θ<12”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 法一:由⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,得0<θ<π6, 故sin θ<12.由sin θ<12,得-7π6+2k π<θ<π6+2k π,k ∈Z ,推不出“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”.故“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“si n 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“si n θ<12”的充分而不必要条件. 3.(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解析:选D 若|a|=|b|成立,则以a ,b 为邻边的平行四边形为菱形.a +b ,a -b 表示的是该菱形的对角线,而菱形的两条对角线长度不一定相等,所以|a +b|=|a -b|不一定成立,从而不是充分条件;反之,若|a +b|=|a -b|成立,则以a ,b 为邻边的平行四边形为矩形,而矩形的邻边长度不一定相等,所以|a|=|b|不一定成立,从而不是必要条件.故“|a|=|b |”是“|a +b|=|a -b |”的既不充分也不必要条件.4.(2015·陕西高考)“sin α=cos α”是“cos 2α=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A cos 2α=0等价于cos 2α-sin 2α=0,即cos α=±sin α.由cos α=sin α可得到cos 2α=0,反之不成立,故选A.5.(2015·重庆高考)“x >1”是“log 12(x +2)<0”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选 B ∵x >1⇒log 12(x +2)<0,log 12(x +2)<0⇒x +2>1⇒x >-1,∴“x>1”是“log 12(x +2)<0”的充分而不必要条件.一、选择题1.命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α=π4D .若tan α≠1,则α≠π4解析:选D 逆否命题是将原命题中的条件与结论都否定后再交换位置即可. 所以逆否命题为:若tan α≠1,则α≠π4.2.在命题“若抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下,则{x |ax 2+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 .逆否命题真解析:选D 对于原命题:“若抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下,则{x |ax 2+bx +c <0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x |ax 2+bx +c <0}≠∅,则抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax 2+bx +c <0的解集非空时,可以有a >0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.3.“直线y =x +b 与圆x 2+y 2=1相交”是“0<b <1”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 由直线y =x +b 与圆x 2+y 2=1相交可得|b |2<1,所以-2<b <2,因此,“直线y =x +b 与圆x 2+y 2=1相交”⇒/ “0<b <1”,但“0<b <1”⇒“直线y =x +b 与圆x 2+y 2=1相交”.故选C.4.命题p :“∀x >e ,a -ln x <0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≤1 B .a <1 C .a ≥1D .a >1解析:选B 由题意知∀x >e ,a <ln x 恒成立,因为ln x >1,所以a ≤1,故答案为B. 5.a 2+b 2=1是a sin θ+b cos θ≤1恒成立的( ) 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A 因为a 2+b 2=1,所以设a =cos α,b =sin α,则a sin θ+b cos θ=sin(α+θ)≤1恒成立;当a sin θ+b cos θ≤1恒成立时,只需a sin θ+b cos θ=a 2+b 2sin(θ+φ)≤a 2+b 2≤1即可,所以a 2+b 2≤1,故不满足必要性.6.若向量a =(x -1,x ),b =(x +2,x -4),则“a ⊥b ”是“x =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解析:选B 若“a ⊥b ”,则a ·b =(x -1,x )·(x +2,x -4)=(x -1)(x +2)+x (x -4)=2x 2-3x -2=0,则x =2或x =-12;若“x =2”,则a ·b =0,即“a ⊥b ”,所以“a⊥b ”是“x =2”的必要不充分条件.7.在△ABC 中,“sin A -sin B =cos B -cos A ”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B 在△ABC 中,当A =B 时,sin A -sin B =cos B -cos A 显然成立,即必要性成立;当sin A -sin B =cos B -cos A 时,则sin A +cos A =sin B +cos B ,两边平方可得sin 2A =sin 2B ,则A =B 或A +B =π2,即充分性不成立.则在△ABC 中,“sin A -sinB =cos B -cos A ”是“A =B ”的必要不充分条件.8.设m ,n 是两条直线,α,β是两个平面,则下列命题中不正确的是( ) A .当n ⊥α时,“n ⊥β”是“α∥β”的充要条件 B .当m ⊂α时,“m ⊥β”是“α⊥β”的充分不必要条件 C .当m ⊂α时,“n ∥α”是“m ∥n ”的必要不充分条件 D .当m ⊂α时,“n ⊥α”是“m ⊥n ”的充分不必要条件解析:选C 由垂直于同一条直线的两个平面平行可知,A 正确;显然,当m ⊂α时,“m ⊥β”⇒“α⊥β”;当m ⊂α时,“α⊥β”⇒/ “m ⊥β”,故B 正确;当m ⊂α时,“m ∥n ”⇒/ “n ∥α”, n 也可能在平面α内,故C 错误;当m ⊂α时,“n ⊥α”⇒“m ⊥n ”,反之不成立,故D 正确.二、填空题9.“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”,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________.解析:其中原命题和逆否命题为真命题,逆命题和否命题为假命题. 答案:210.下列命题正确的序号是________.①命题“若a >b ,则2a>2b ”的否命题是真命题;②命题“a ,b 都是偶数,则a +b 是偶数”的逆否命题是真命题; ③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; ④方程ax 2+x +a =0有唯一解的充要条件是a =±12.解析:①否命题“若2a ≤2b,则a ≤b ”,由指数函数的单调性可知,该命题正确;②由互为逆否命题真假相同可知,该命题为真命题;由互为逆否命题可知,③是真命题;④方程ax2+x +a =0有唯一解,则a =0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ=1-4a 2=0,a ≠0,求解可得a =0或a =±12,故④是假命题.答案:①②③11.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析: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 , ∴AB ,∴m +1>3,即m >2.答案:(2,+∞) 12.给出下列四个结论: ①若am 2<bm 2,则a <b ;②已知变量x 和y 满足关系y =-0.1x +1,若变量y 与z 正相关,则x 与z 负相关; ③“已知直线m ,n 和平面α,β,若m ⊥n ,m ⊥α,n ∥β,则α⊥β”为真命题; ④m =3是直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直的充分不必要条件. 其中正确的结论是________(填序号).解析:由不等式的性质可知,①正确;由变量间相关关系可知,当变量y 和z 是正相关时,x 与z 负相关,故②正确;③由已知条件,不能判断α与β的位置关系,故③错误;④当m =3时,直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直;当直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直时,(m +3)m -6m =0,则m =3或m =0,即m =3是直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直的充分不必要条件,则④正确.答案:①②④ 三、解答题13.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.14.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,2,∴716≤y ≤2,∴A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2, ∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件, ∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.1.下列四个命题中,①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”; ②“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件;③命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题;④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且n ≠0”; ⑤对空间任意一点O ,若满足OP ―→=34OA ―→+18OB ―→+18OC ―→,则P ,A ,B ,C 四点一定共面.其中真命题的为________.(填序号)解析:①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”,故①正确;②x =4⇒x 2-3x -4=0;由x 2-3x -4=0,解得x =-1或x =4. ∴“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分不必要条件,故②正确;③命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为“若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0”,是假命题,如m =0时,方程x 2+x -m =0有实根,故③错误;④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”,故④错误;⑤∵34+18+18=1,∴对空间任意一点O ,若满足OP ―→=34OA ―→+18OB ―→+18OC ―→,则P ,A ,B ,C 四点一定共面,故⑤正确.答案:①②⑤2.已知p :-x 2+4x +12≥0,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m >0). (1)若p 是q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围为________; (2)若“綈p ”是“綈q ”的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 解析:由题知,p 为真时,-2≤x ≤6,q 为真时,1-m ≤x ≤1+m , 令P ={x |-2≤x ≤6},Q ={x |1-m ≤x ≤1+m }. (1)∵p 是q 的充分不必要条件,∴P Q ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤-2,1+m >6或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥6,解得m ≥5,∴实数m 的取值范围是[5,+∞).(2)∵“綈p ”是“綈q ”的充分条件,∴“p ”是“q ”的必要条件, ∴Q ⊆P ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≥-2,1+m ≤6,m >0,解得0<m ≤3,∴实数m 的取值范围是(0,3]. 答案:(1)[5,+∞) (2)(0,3]第3课简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词[过双基]1.命题p ∧q ,p ∨q ,綈p 的真假判断2.全称量词与存在量词3.全称命题和特称命题[1.已知命题p:若x>y,则-x<-y;命题q:若x>y,则x2>y2.在命题①p∧q;②p∨q;③p∧(綈q);④(綈p)∨q中,真命题的是( )A.①③B.①④C.②③D.②④解析:选C 当x>y时,-x<-y,故命题p为真命题,从而綈p为假命题.当x>y时,x2>y2不一定成立,故命题q为假命题,从而綈q为真命题.故①p∧q为假命题;②p∨q为真命题;③p∧(綈q)为真命题;④(綈p)∨q为假命题.2.若命题p:对任意x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件,则在下列命题中真命题的是( )A.p∧(綈q) B.(綈p)∧(綈q)C.(綈p)∧q D.p∧q解析:选A 由指数函数的性质可知,命题p是真命题,则命题綈p是假命题;显然,“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,即命题q是假命题,命题綈q是真命题.所以命题p∧(綈q)是真命题.3.命题“∀x∈R,x2+x+1≥0”的否定为( )A.∃x0∈R,x20+x0+1≥0 B.∃x0∈R,x20+x0+1<0C.∀x∈R,x2+x+1≤0 D.∀x∈R,x2+x+1<0解析:选B 原命题∀x∈R,x2+x+1≥0为全称命题,所以原命题的否定为:∃x0∈R,x20+x0+1<0.4.若命题p:∃x0,y0∈Z,x20+y20=2 018,则綈p为( )A.∀x,y∈Z,x2+y2≠2 018B.∃x0,y0∈Z,x20+y20≠2 018C.∀x,y∈Z,x2+y2=2 018。