高一数学集合与简易逻辑综合知识精讲

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高一数学集合与简易逻辑综合 【本讲主要内容】 集合与简易逻辑综合 集合、子集、交集、并集、补集等概念,绝对值不等式、一元二次不等式的解法,简易逻辑。

【知识掌握】 【知识点精析】 1. 集合:一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合; 2. 子集:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何..一个元素都是集合B的元素,

我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合; 3. 交集:一般地,由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集; 4. 并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集; 5. 补集:一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即SA),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集);

6. )0a(ax的解集是。axx|x;)0a(a|x|的解集是axax|x或; 7. 一元二次不等式的解法; 8. 简易逻辑: 命题:可以判断真假的语句叫做命题。 逻辑联结词:“或”、“且”、“非”这些词叫做逻辑联结词。 简单命题和复合命题 不含逻辑联结词的命题叫做简单命题。简单命题是不含其他命题作为其组成部分(在结构上不能再分解成其他命题)的命题。 由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫做复合命题。 四种命题及它们的关系

【解题方法指导】 例1. 已知全集的质数不大于20U,A,B是U的两个子集,且满足5,3BCAU,19,7ACBU,(UCA)(UCB)= 17,2。求集合A和B。

解法一:(直接解法)依题意,5,3BCAU,则A5,3,且BC5,3U。 从而知3,5A,且B。 同理,由BACU19,7,知7,19 ,且7,19A

由(ACU)(UCB)17,2,知2,17A,且2,17 B 因为19,17,13,11,7,5,3,2U,观察11和13这两个元素,不外乎下面几种情况: ①若11 ,11 ,则 ACU,且 UCB,这与(ACU)(UCB)=17,2

矛盾; ②若11A,11B,则 UCB,这与AUCB=5,3矛盾;

③若11 A,11B,则 ACU,这与BACU= 19,7矛盾; ④若11 A,11 B,则11(AB)。 同理,13(AB)。 于是我们可以把这些数字填入集合A,B,得

13,11,5,3A 13,11,19,7B。

解法二: (利用图)由图,知19,17,13,11,7,5,3,2U,AUCB=5,3,BUCA=19,7,(UCA)(UCB)= 17,2。可直接将U中元素一一填入图中各自的集合。

所以,13,11,5,3A, 13,11,19,7B。 解法一充分利用已知条件,将肯定属于或肯定不属于集合A,B的元素确定下来,再逐一验证其他的元素分别属于哪个集合。这种方法比较抽象。 解法二数形结合,一目了然。 二种方法能培养我们不同的思维品质,都是学好数学不可缺少的。

例2. 用反证法证明:如果0ba,那么ba。 剖析:运用反证法证明这道题时,怎样进行反设? ba的反面是否仅有 ba? 证明:假设 a不小于 b,则或者 ba,或者 ba 当 ba,因为 0b,0a,所以 0b,0a 在 ba的两边都乘以 a得baaa,aba 在 ba的两边都乘以 b得bbab,bab 所以ba 这与假设 ba矛盾,所以 ba不成立 当 ba时可得到 ,这与假设ba矛盾 综上所述,所以 ba 设计意图:通过对例题的剖析,使学生掌握如何在反证法中反设和归谬。

例3. 设关于 的一元二次不等式, 对一切实数均成立,求 的取值范围。

解:一元二次不等式 ,对一切 恒成立 二次函数

的图像全在 轴上方 。 注:这里“的取值范围: ”就是“二次不等式 对一切实数。都成立”的充要条件。

【考点突破】 【考点指要】 近年来,高考中关于集合和简易逻辑的试题可分为两大类,一类是集合、条件、命题本身的基本题,这类题多为选择、填空题;另一类是集合、条件、命题与其它知识的综合题。03年全国卷在最后一题中出现了集合。高考所占比重约15—20分。

【典型例题分析】 例4. (2000上海春,17)已知R为全集,A={x|log21(3-x)≥-2},B={x|25x≥

1},求BACR

解:由已知log21(3-x)≥log214,因为y=log21x为减函数,所以3-x≤4

由0x34x3,解得-1≤x<3.所以A={x|-1≤x<3} 由2x5≥1可化为22xx302x)2x(5

02x0)2x)(3x(

解得-2

于是ACR={x|x<-1或x≥3} 故BACR

={x|-2

评述:本题主要考查集合、对数性质、不等式等知识,以及综合运用知识能力和运算能力。 例5. (’04潍坊市统考)已知函数f(x)= x2+(a+1)x+lg︱a+2︱ (A∈R,且a≠-2) (1)设f(x)能表示成一个奇函数g(x)和一个偶函数h(x)的和,求g(x)和h(x)的解析式; (2)命题P:函数f(x)在区间[(a+1)2,+∞]上是增函数;命题Q:函数g(x)是减函数。如果命题P、Q有且仅有一个是真命题,求a的取值范围。 解:(1)因为f(x)= x2+(a+1)x+lg︱a+2︱= g(x)+ h(x) 而g(x)是奇函数,满足g(-x)=- g(x) h(x)是偶函数,满足h(-x)= h(x) 所以g(x)=(a+1)x, h(x)= x2+lg︱a+2︱ 若命题P为真,则命题Q假,有





01a)1a(

2

1a2

解得1a

若命题Q为真,则命题P假,有





01a)1a(

2

1a2

解得1a23

综上得:23a 评述:任何一个非奇非偶函数都能表示成一个奇函数和一个偶函数的和。

【综合测试】 一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1. (2002北京,1)满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数是( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 2. (1999全国,1)如图1,I是全集,M、P、S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是( )

图1 A. (M∩P)∩S B. (M∩P)∪S C. (M∩P)∩CIS D. (M∩P)∪CIS 3. (1996上海,1)已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N为( ) A. x=3,y=-1 B. (3,-1) C. {3,-1} D. {(3,-1)} 4. 一个命题与它的逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中( ) A. 真命题的个数一定是奇数 B. 真命题的个数一定是偶数 C. 真命题的个数可能是奇数也可能是偶数 D. 上述判断都不正确 5. (1996上海文,6)若y=f(x)是定义在R上的函数,则y=f(x)为奇函数的一个充要条件为( ) A. f(x)=0 B. 对任意x∈R,f(x)=0都成立 C. 存在某点x0∈R,使得f(x0)+f(-x0)=0 D. 对任意的x∈R,f(x)+f(-x)=0都成立 6. (1995上海,9)“ab<0”是“方程ax2+by2=c表示双曲线”的( ) A. 必要条件但不是充分条件 B. 充分条件但不是必要条件 C. 充分必要条件 D. 既不是充分条件又不是必要条件

二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 7. 设T={(x,y)|ax+y-3=0},S={(x,y)|x-y-b=0}。若S∩T={(2,1)},则a=_______,b=_______。 8. (2002上海春,3)若全集I=R,f(x)、g(x)均为x的二次函数,P={x|f(x)<

0=,Q={x|g(x)≥0},则不等式组0)(0)(xgxf的解集可用P、Q表示为_____。 9. (2000上海春,12)设I是全集,非空集合P、Q满足PQI。若含P、Q的一个集合运算表达式,使运算结果为空集,则这个运算表达式可以是 (只要写出一个表达式)。

图2 10. (1999全国,18)α、β是两个不同的平面,m、n是平面α及β之外的两条不同直线,给出四个论断: ①m⊥n ②α⊥β ③n⊥β ④m⊥α 以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确的一个..命题:_____。

三、解答题(本大题共4题,共50分) 11. 已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+8=2},C={x|x2+2x-8=0}。若A∩B,且 A∩C=,求a的值。(13分)

12. 解不等式。(12分)

13. 解关于 的不等式 ( )。(12分) 14. 已知 ,且 ,