板块3 基础考点练透提速不失分 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语(教师版)备战2020年高考理科数学二轮复习

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高考常考小题一:集合、复数与简易逻辑(教师答案版)

高考常考小题一:集合、复数与简易逻辑(教师答案版)

□高考常考小题一:集合、复数与简易逻辑※常考题型讲练题型一集合的基本关系与运算【例2】1.已知集合A={1,3,m},B={1,m},A∪B=A,则m=()A.0或 3 B.0或3C.1或 3 D.1或3答案 B2.设集合A={x|21-x>1,x∈R},B={x|y=1-x2},则(∁R A)∩B 等于()A.{x|-1≤x≤1} B.{x|-1<x<1}C.{-1,1} D.{1}答案 C3.已知集合A={x|y=lg(x-x2)},B={x|x2-cx<0,c>0},若A⊆B,则实数c的取值范围是()A.(0,1] B.[1,+∞)C.(0,1) D.(1,+∞)答案 B变式训练1:1.设全集I=R,A={y|y=log2x,x>2},B={x|y=x-1},则()A.A⊆B B.A∪B=AC.A∩B=∅D.A∩(∁I B)≠∅答案 A2.已知全集A={x∈N|x2+2x-3≤0},B={y|y⊆A},则集合B 中元素的个数为()A.2 B.3C.4 D.5答案 C3.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}答案:B 题型二复数的概念及运算【例2】1.已知复数a+3i1-2i是纯虚数,则实数a=()A.-2 B.4C.-6 D.6答案:D解析:a+3i1-2i=a-6+(2a+3)i5,∴a=6时,复数a+3i1-2i为纯虚数.2.已知i为虚数单位,复数z=2+i1-2i,则|z|+1z=()A.i B.1-iC.1+i D.-i答案 B解析:由已知得z=2+i1-2i=-2i2+i1-2i=i(1-2i)1-2i=i,|z|+1z=|i|+1i=1-i.3.已知i为虚数单位,复数z满足z i=(3-i1+i)2,则复数z在复平面内对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案 C解析:z i=(3-i1+i)2=(3-i)2(1+i)2=8-6i2i,∴z=8-6i2i2=8-6i-2=-4+3i,∴z=-4-3i,故选C.4.已知i为虚数单位,若z+z=2,(z-z)i=2,则z=() A.1+i B.-1-iC.-1+i D.1-i答案:D解析:设z=a+b i(a,b∈R),则z=a-b i,又z+z=2,即(a+b i)+(a-b i)=2,所以2a=2,解得a=1.又(z-z)i=2,即[(a+b i)-(a-b i)]·i=2,则b i2=1,解得b=-1.则z=1-i.变式训练2:1.复数z=i2+i3+i41-i在复平面内对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案: D解析:i2+i3+i41-i=(-1)+(-i)+11-i=-i1-i=-i(1+i)(1-i)(1+i)=1-i2=12-12i.2.已知i 为虚数单位,若(2+i)z =3-i ,则z ·z 的值为( ) A .1 B .2 C . 2 D .4 答案 B解析: 设z =a +b i(a ,b ∈R ),代入(2+i)z =3-i ,得(2a -b )+(2b +a )i =3-i ,从而可得a =1,b =-1,那么z ·z =(1-i)(1+i)=2.3.若复数z 满足z -|z |=-1+3i ,则z -=________. 答案 4-3i解析:由条件可设z =a +3i ,则|z |=a 2+9,∴a -a 2+9=-1,∴a =4,∴z =4+3i ,∴z -=4-3i .题型三 命题与充分必要条件判断【例3】1.下列选项中,说法正确的是( )A .命题“∃x ∈R ,x 2-x ≤0”的否定是“∃x ∈R ,x 2-x >0”B .命题“p ∨q 为真”是命题“p ∧q 为真”的充分不必要条件C .命题“若am 2≤bm 2,则a ≤b ”是假命题D .命题“在△ABC 中,若sin A <12,则A <π6”的逆否命题为真答案:C2.已知a ,b 为非零向量,则“函数f (x )=(a x +b )2为偶函数”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:C3.已知命题p : ∀n ∈N *,f (n )∈N *且f (n )≤n ,则¬p 是( )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 答案:D4.已知p :(a -1)2≤1,q :∀x ∈R ,ax 2-ax +1≥0,则p 是q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 由(a -1)2≤1解得0≤a ≤2,∴p :0≤a ≤2. 当a =0时,ax 2-ax +1≥0对∀x ∈R 恒成立;当a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0Δ=a 2-4a ≤0得0<a ≤4,∴q :0≤a ≤4.∴p 是q 成立的充分不必要条件.变式训练3:1.已知命题p :∃x ∈R ,x -2>lg x ,命题q :∀x ∈R ,x 2>0,则( )A .p ∨q 是假命题B .p ∧q 是真命题C .p ∧(¬q )是真命题D .p ∨(¬q )是假命题 答案 C2.设α,β是两个不同的平面,m 是直线且m ⊂α.“m ∥β”是“α∥β”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 答案:B3.设a ,b 都是不等于1的正数,则“3a >3b >3”是“log a 3<log b 3”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 B4.设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n ,则¬p 为( )A .∀n ∈N ,n 2>2nB .∃n ∈N ,n 2≤2nC .∀n ∈N ,n 2≤2nD .∃n ∈N ,n 2=2n 答案 C5.已知条件p :x 2+2x -3>0;条件q :x >a ,且¬q 的一个充分不必要条件是¬p ,则a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .(-∞,1] C .[-1,+∞) D .(-∞,-3]题型四 简易逻辑综合应用问题【例4】1.已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”,命题q :“∃x ∈R ,x 2+4x +a =0”,若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( ) A .[e ,4] B .[1,4] C .(4,+∞) D .(-∞,1]解析 若命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”为真命题,则a ≥e ;若命题q :“∃x ∈R ,x 2+4x +a =0”为真命题,则Δ=16-4a ≥0,即a ≤4,所以若 “p ∧q ”是真命题,则实数a 的范围是[e ,4]. 答案 A2.对于中国足球参与的某次大型赛事,有三名观众对结果作如下猜测:甲:中国非第一名,也非第二名; 乙:中国非第一名,而是第三名; 丙:中国非第三名,而是第一名.竞赛结束后发现,一人全猜对,一人猜对一半,一人全猜错,则中国足球队得了第________名. 答案 一解析 由上可知:甲、乙、丙均为“p 且q ”形式,所以猜对一半者也说了错误“命题”,即只有一个为真,所以可知丙是真命题,因此中国足球队得了第一名3.若f(x)=x2-2x,g(x)=ax+2(a>0),∀x1∈[-1,2],∃x0∈[-1,2],使g(x1)=f(x0),则实数a的取值范围是________.答案:(0,12]解析:由于函数g(x)在定义域[-1,2]内是任意取值的,且必存在x0∈[-1,2],使得g(x1)=f(x0),因此问题等价于函数g(x)的值域是函数f(x)值域的子集.函数f(x)的值域是[-1,3],函数g(x)的值域是[2-a,2+2a],则有2-a≥-1且2+2a≤3,即a≤12.又a>0,故a的取值范围是(0,1 2].变式训练4:1.已知命题“∃x∈R,x2+2ax+1<0”是真命题,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-1) B.(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,1)答案:C解析:“∃x∈R,x2+2ax+1<0”是真命题,即不等式x2+2ax+1<0有解,∴Δ=(2a)2-4>0,得a2>1,即a>1或a<-1.2.甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市.由此可判断乙去过的城市为________.答案A解析由题意:甲没去过B城市,但比乙去的城市多,而丙说“三人去过同一城市”,说明甲去过A,C城市,而乙“没去过C城市”,说明乙去过城市A,由此可知,乙去过的城市为A.3.已知命题p:∃x0∈R,e0x-mx0=0,q:∀x∈R,x2+mx +1≥0,若p∨(¬q)为假命题,则实数m的取值范围是() A.(-∞,0)∪(2,+∞) B.[0,2]C.R D.∅答案:B解析:若p∨(¬q)为假命题,则p假q真.命题p为假命题时,有0≤m<e;命题q为真命题时,有Δ=m2-4≤0,即-2≤m≤2.所以当p∨(¬q)为假命题时,m的取值范围是0≤m≤2.※重点题型精练(时限:35分钟)1.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,+∞)答案 C2.命题“∃x0∈(0,+∞),ln x0=x0-1”的否定是() 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解析:该命题的否定是将存在量词改为全称量词,等号改为不等号即可,故选A.答案:A3.已知复数z=i(-2-i)2(i为虚数单位),z在复平面内所对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:A解析:因为z=i(-2-i)2=i4+4i-1=i3+4i=i(3-4i)25=425+325i,所以z在复平面内所对应的点()425,325在第一象限,故选A.4.命题“1+3x-1≥0”是命题“(x+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答案 A5.有下列四个命题:p1:若a·b=0,则一定有a⊥b;p2:∃x,y∈R,sin(x-y)=sin x-sin y;p3:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),f(x)=a1-2x+1恒过定点()12,2;p4:方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是D2+E2-4F≥0.其中假命题的是()A.p1,p4B.p2,p3C.p1,p3D.p2,p4答案 A解析:选A对于p1:∵a·b=0⇔a=0或b=0或a⊥b,当a=0,则a方向任意,a,b不一定垂直,故p1假,否定B、D,又p3显然为真,否定C.6.下列命题中的假命题是()A.∀x∈R,2x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0 C.∃x0∈R,lg x0<1 D.∃x0∈R,tan()x0+π4=5答案 B7.若复数z 满足(2-i)z =|1+2i|,则z 的虚部为( )A .55B .55iC .1D .i [答案] A[解析] ∵(2-i)z =|1+2i|=5,∴z =52-i =52+i 5=255+55i ,∴复数z 的虚部为55.8.已知复数z =1+a i(a ∈R ,i 是虚数单位),z -z =-35+45i ,则a =( )A .2B .-2C .±2D .-12[答案] B[解析] 由题意可知:1-a i 1+a i =1-a i 21+a i 1-a i =1-2a i -a 21+a 2=1-a 21+a 2-2a 1+a 2i =-35+45i ,因此1-a 21+a 2=-35,化简得5a 2-5=3a 2+3,a 2=4,则a =±2,由-2a 1+a 2=45可知a <0,仅有a =-2满足,故选B .9.设a ,b 是非零向量,“a·b =|a ||b |”是“a ∥b ”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 [答案] A [解析] 若a·b =|a ||b |,则a 与b 的方向相同,所以a ∥b .若a ∥b ,则a·b =|a ||b |,或a·b =-|a ||b |,所以“a·b =|a ||b |”是“a ∥b ”的充分而不必要条件,选A .10.在△ABC 中,设p :a sin B =b sin C =csin A;q :△ABC 是正三角形,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:C解析:若p 成立,即a sin B =b sin C =csin A ,由正弦定理,可得a b =b c =ca=k .∴⎩⎪⎨⎪⎧a =kb ,b =kc ,c =ka ,∴a =b =c .则q :△ABC 是正三角形,成立.反之,若a =b =c ,则∠A =∠B =∠C =60°,则a sin B =b sin C =c sin A. 因此p ⇒q 且q ⇒p ,即p 是q 的充要条件.故选C .11.设i 是虚数单位,若z ·z i +2=2z ,则z =( ) A .1+i B .1-iC .-1+iD .-1-i [答案] A[解析] 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则由z ·z i +2=2z 得(a +b i)(a -b i)i +2=2(a +b i),即(a 2+b 2)i +2=2a +2b i , 所以2a =2,a 2+b 2=2b ,所以a =1,b =1,即z =a +b i =1+i .12.函数f (x )=⎩⎨⎧log2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( )A .a <0B .0<a <12C .12<a <1 D .a ≤0或a >1答案 A解析 因为函数f (x )过点(1,0),所以函数f (x )有且只有一个零点⇔函数y =-2x +a (x ≤0)没有零点⇔函数y =2x (x ≤0)与直线y =a 无公共点.由数形结合,可得a ≤0或a >1.观察选项,根据集合间关系得{a |a <0}{a |a ≤0或a >1},故答案选A .13.已知命题“∃x ∈R ,使2x 2+(a -1)x +12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-1,3)解析 原命题的否定为“∀x ∈R ,2x 2+(a -1)x +12>0”,且为真命题,则Δ=(a -1)2-4×2×12<0,解得-1<a <3.14.设复数z 满足|z |=5且(3+4i)z 是纯虚数,则z =________. 答案:±(4-3i)解析:设z =a +b i(a ,b ∈R ),则有a 2+b 2=5. 于是(3+4i)z =(3a -4b )+(4a +3b )i .由题设得⎩⎨⎧3a -4b =04a +3b ≠0得b =34a 代入得a 2+()34a 2=25,a =±4,∴⎩⎨⎧ a =4,b =3或⎩⎨⎧a =-4,b =-3. ∴z =4-3i 或z =-4+3i .。

高考数学复习第一章集合与常用逻辑用语1.4简单的逻辑联结词全称量词与存在量词文北师大版市赛课公开课一

高考数学复习第一章集合与常用逻辑用语1.4简单的逻辑联结词全称量词与存在量词文北师大版市赛课公开课一
≤ -2 或 ≥ 2,
(2)由(1)知当p是真命题时,有m<0;当q是真命题时,有-2<m<2.
因为p且q为真,所以p为真命题,q也为真命题.
< 0,
所以
即-2<m<0.
-2 < < 2,
22/26
-23考点1
考点2
考点3
考点4
(3)因为p且q为假,p或q为真,
所以p,q必一真一假.
双基Байду номын сангаас测
自测点评
1.含逻辑联结词命题真假判断:p且q中一假即假;p或q中一真必
真;p与¬p真假性相反.
2.含有一个量词命题否定方法是“改量词,否结论”,即先将全称量
词(存在量词)改为存在量词(全称量词),再否定原命题结论.
3.对用文字语言叙述全称命题和特称命题判断要注意等价转换,
如:命题“梯形对角线相等”可叙述为“任意梯形对角线都相等”,是全
至少
= >(<)
有一个
至多
有一个



(≥)
至少
有两个

一个也
没有
19/26
-20考点1
考点2
考点3
考点4
对点训练3(1)命题“存在x∈∁RQ,x3∈Q”否定是(
A.存在x∉∁RQ,x3∈Q
B.存在x∈∁RQ,x3∉Q
C.任意x∉∁RQ,x3∈Q
D.任意x∈∁RQ,x3∉Q
(2)已知命题p:存在x∈R,log2(3x+1)≤0,则(
1.4 简单逻辑联结词、全称
量词与存在量词
1/26
-2知识梳理
双基自测
自测点评

2023高考数学基础知识综合复习第1讲集合与常用逻辑用语 课件(共21张PPT)

2023高考数学基础知识综合复习第1讲集合与常用逻辑用语 课件(共21张PPT)
因为∁RA=(-∞,-3)∪(1,+∞),
所以(∁RA)∩B=(1,3).
(2)由(1)知A=[-3,1].
∁RA=(-∞,-3)∪(1,+∞),B=(-2a,3a).
又(∁RA)∪B=R,

-2 < -3,
3
解得 a> .
2
3 > 1,
3
2
即 a 的取值范围为( ,+∞).
考点一
考点二
考点三
则其否定“∃x∈R,x2-2x≤0”是真命题,C满足;对于选项D,因为
x2+2x+2=(x+1)2+1>0恒成立,所以“∃x∈R,x2+2x+2≤0”是假命题,
所以其否定“∀x∈R,x2+2x+2>0”,是真命题,所以D满足.故选CD.
考点一
考点二
考点三
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称
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
是集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A),读作A包含于B(或B包含A).
(2)真子集的概念:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B且x∉A,我们称集
合A是集合B的真子集,记作A⫋B(或B⫌A),读作A真包含于B(或B真
包含A).
(3)空集的概念:不含任何元素的集合叫作空集,记作⌀.空集是任何
集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的运算
(1)并集的定义:A∪B={x|x∈A,或x∈B};
(2)交集的定义:A∩B={x|x∈A,且x∈B};
(3)补集的定义:∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
4.充分条件、必要条件

板块3 基础考点练透提速不失分 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语(学生版)备战2020年高考理科数学二轮复习

板块3 基础考点练透提速不失分 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语(学生版)备战2020年高考理科数学二轮复习

第1讲 集合、复数与常用逻辑用语1.(2019·遵义模拟)已知i 为虚数单位,则复数1-3i1+i 的虚部为( )A.-2B.-2iC.2D.2i2.(2019·全国Ⅰ)已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},B ={2,3,6,7},则B ∩∁U A 等于() A.{1,6} B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}3.(2019·全国Ⅰ)已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( )A.{x |-4<x <3}B.{x |-4<x <-2}C.{x |-2<x <2}D.{x |2<x <3}4.(2019·开封模拟)已知复数z 满足(1+3i)z =1+i ,则复平面内与复数z 对应的点在() A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限5.(2019·全国Ⅱ)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( )A.α内有无数条直线与β平行B.α内有两条相交直线与β平行C.α,β平行于同一条直线D.α,β垂直于同一平面6.(2019·洛阳模拟)若复数z 为纯虚数,且(1+i)z =a -i(其中a ∈R ),则|a +z |等于( ) A. 2 B. 3 C.2 D. 57.(2019·佛山模拟)复数z 满足(z +i)(2+i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 为( )A.2+2iB.-2+2iC.2-2iD.-2-2i8.(2019·宜昌模拟)已知集合A ={x ∈R |y =3-x },B ={x ∈R |x 2+x -2<0},则A ∩B 等于( )A.{x |1<x ≤3}B.{x |x <-2或1<x <3}C.{x |-2<x <1}D.{x |x <-2或1<x ≤3}9.(2019·柳州模拟)已知集合A ={}()x ,y | y =x -1,B ={}()x ,y | y =-2x +5,则A ∩B 等于( )A.{}(2,1)B.{}2,1C.{}()1,2D.{}-1,510.(2019·沈阳东北育才学校模拟)已知命题p :幂函数的图象必经过点()0,0和点()1,1;命题q :函数f (x )=x 2+5x 2+4的最小值为52.下列命题为真命题的是( ) A.p ∧q B.(﹁p )∧qC.﹁(p ∨q )D.p ∧(﹁q ) 11.(2019·湖北八校联考)下列有关命题的说法正确的是( )A.∃x 0∈(0,π),使得2sin x 0+sin x 0=2成立.B.命题p :任意x ∈R ,都有cos x ≤1,则﹁p :存在x 0∈R ,使得cos x 0≤1.C.命题“若a >2且b >2,则a +b >4且ab >4”的逆命题为真命题.D.若数列{}a n 是等比数列,m ,n ,p ∈N *则a m ·a n =a 2p 是m +n =2p 的必要不充分条件.12.(2019·长沙长郡中学模拟)定义两个实数间的一种新运算:x *y =lg(10x +10y ),x ,y ∈R .对任意实数a ,b ,c ,给出如下结论:①(a *b )*c =a *(b *c );②a *b =b *a ;③(a *b )+c =(a +c )*(b +c ),其中正确的是( )A.②B.①②C.②③D.①②③13.已知i 为虚数单位,且复数z 满足(z -i )(1+i )2+i=2i ,则||z =________. 14.若命题“∃x 0∈R ,x 20-x 0+a <0”是假命题,则实数a 的取值范围是________.15.(2019·江淮名校联考)已知p :||x -a <3,q :()2-x ()x -3>0,若﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为________.16.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a ,b ∈P ,都有a +b ,a -b ,ab ,a b∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,有下列命题:①数域必含有0,1两个数;②整数集是数域;③若有理数集Q ⊆M ,则数集M 必为数域; ④数域必为无限集.其中正确的命题的序号是________.。

【高考新坐标】(教师用书)高考数学总复习 第一章 集合与常用逻辑用语

【高考新坐标】(教师用书)高考数学总复习 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[考纲传真]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. 3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集. 4.在具体情境中,了解全集与空集的含义. 5.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. 6.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.7.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.1.集合的基本概念(1)集合元素的性质: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:①列举法;②描述法;③图示法.2.集合间的基本关系(1)子集:若对∀x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A.(2)真子集:若A⊆B,但∃x∈B,且x∉A,则A B或B A.(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3.集合的基本运算并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A.1.(夯基释疑)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)集合{x2+x,0}中的x可以为任意实数.( )(2)任何集合都有两个子集.( )(3)集合{x|y=x-1}与集合{y|y=x-1}是同一个集合.( )(4)若A∪B=A∩B,则A=B.( )[解析](1)错误.集合中的元素具有互异性,故x2+x≠0,即x≠-1,且x≠0.(2)错误.∅只有一个子集.(3)错误.{x|y=x-1}={x|x≥1},{y|y=x-1}={y|y≥0}.(4)正确.只有A=B时,才有A∪B=A∩B.[答案](1)×(2)×(3)×(4)√2.(教材改编)若集合M={x∈N|x≤10},a=22,则下面结论中正确的是( ) A.{a}⊆M B.a⊆MC.{a}∈M D.a∉M[解析]∵M={x∈N|x≤10}={0,1,2,3},∴a∉M.[答案] D3.(2014·广东高考)已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=( ) A.{0,1} B.{-1,0,2}C.{-1,0,1,2} D.{-1,0,1}[解析]根据题意画出Venn图,如图所示.故M∪N={-1,0,1,2}.[答案]C4.(2015·济南质检)设集合S ={x|x >-2},T ={x|x 2+3x -4≤0},则(∁R S )∪T =( )A .(-2,1]B .(-∞,-4]C .(-∞,1]D .[1,+∞)[解析] ∵S ={x |x >-2},∴∁R S ={x |x ≤-2}, 又T ={x |-4≤x ≤1},∴(∁R S )∪T ={x |-4≤x ≤1或x ≤-2}={x |x ≤1}. [答案] C5.若集合A ={x|x <1},B ={x|x≥a},且A∩B≠∅,则实数a 的取值范围为( )A .{a|a ≤1}B .{a|a <1}C .{a|a ≥1}D .{a|a >1}[解析] 由A∩B≠∅,知a <1,故选B . [答案] B考向1 集合的基本概念【典例1】 (1)(2013·山东高考)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( )A .1B .3C .5D .9(2)若集合A ={x∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( ) A.92B.98 C .0 D .0或98[解析] (1)当x =0,y =0,1,2时,x -y =0,-1,-2; 当x =1,y =0,1,2时,x -y =1,0,-1; 当x =2,y =0,1,2时,x -y =2,1,0.根据集合中元素的互异性可知,B 的元素为-2,-1,0,1,2.共5个. (2)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.[答案] (1)C (2)D , 【规律方法】1.第(1)题易忽视集合元素的互异性而误选D ;第(2)题集合A 中只有一个元素,应分a =0与a ≠0两种情况进行讨论,此题易忽视a =0的情形而误选B.2.与集合元素有关问题的解法(1)确定集合的元素是什么,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元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.【变式训练1】 (2015·烟台冲刺)设集合A ={0,1,2,3},B ={x |-x ∈A ,1-x ∉A },则集合B 中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .4 [解析] 若x ∈B ,则-x ∈A ,且1-x ∉A , ∴x 的值只可能是0,-1,-2,-3. 当x =0∈B 时,1-x =1∈A . 当-1∈B 时,1-(-1)=2∈A , 当-2∈B 时,1-(-2)=3∈A , 当x =-3∈B 时,1-(-3)=4∉A . 因此B ={-3},所以B 中只有一个元素. [答案] A考向2 集合间的基本关系【典例2】 (1)已知集合A ={x|-2≤x≤7},B ={x|m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b ,则b 2 015-a 2 015=________.[解析] (1)当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.(2)由{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a,b 知a ≠0,则a +b =0,即b a=-1,所以b =1,a =-1,所以b2 015-a2 015=12 015-(-1)2 015=2.[答案] (1)(-∞,4] (2)2, 【规律方法】1.第(1)题中对于条件B ⊆A ,易忽视B =∅的情况;第(2)题中判断出a =-1是解题的关键.2.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式,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn 图帮助分析.【变式训练2】 (1)设全集U =R ,集合M ={x |x >1},P ={x |y =lg(x 2-1)},则下列关系中正确的是( )A .M =PB .PMC .MPD .(∁U M )∩P =∅(2)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4[解析] (1)对集合P :由x 2>1,知x >1或x <-1, 结合数轴,MP .(2)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}.[答案] (1)C (2)D考向3 集合的基本运算(高频考点)【典例3】 (1)(2014·课标全国卷Ⅰ)已知集合A ={x|x 2-2x -3≥0},B ={x|-2≤x<2},则A∩B=( )A .[-2,-1]B .[-1,2)C .[-1,1]D .[1,2)(2)(2014·辽宁高考)已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=( )命题视角 集合运算是历年高考的重点,主要命题角度: (1)求交集;(2)求并集、补集;(3)求交、并、补的混合运算.A.{x|x≥0} B.{x|x≤1} C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1} [思路点拨] (1)先化简集合A,再借助数轴求A∩B.(2)借助数轴先求A∪B,再求∁U(A∪B).[解析](1)∵A={x|x≥3或x≤-1},B={x|-2≤x<2},∴A∩B={x|-2≤x≤-1}=[-2,-1].(2)∵A={x|x≤0},B={x|x≥1},∴A∪B={x|x≤0或x≥1},在数轴上表示如图.∴∁U(A∪B)={x|0<x<1}.[答案](1)A (2)D,【通关锦囊】1.求集合的交、并、补时,一般先化简集合,再由交、并、补的定义求解.2.求交、并、补的混合运算时,先算括号里面的,再按运算顺序求解.3.在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍.4.在解决有关A∩B=∅,A⊆B等集合问题时,往往忽视空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.【变式训练3】(1)(2014·江西高考)设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩(∁R B)=( )A.(-3,0) B.(-3,-1) C.(-3,-1] D.(-3,3)(2)(2015·潍坊联考)设全集U为实数集R,已知集合M={x|y=ln(x-1)},N={y|y =3x,x∈M},则如图1­1­1所示阴影部分所表示的集合为( )图1­1­1A.(1,3] B.(1,3)C.∅D.(-∞,0) [解析](1)由题意知,A={x|-3<x<3},∵B={x|-1<x≤5},∴∁R B={x|x≤-1或x>5}.∴A ∩(∁R B )={x |-3<x ≤-1}. (2)由x -1>0,得x >1,∴M =(1,+∞).又y =3x(x ∈M )的值域(3,+∞),知N =(3,+∞), ∴∁R N =(-∞,3],则M ∩(∁R N )=(1,3]. 故图中阴影部分表示的集合为M ∩(∁R N )=(1,3]. [答案] (1)C (2)A熟记1种方法Venn 图是研究集合的工具,借助Venn 图和数轴即数形结合能使抽象问题直观化,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.做到2个防范1.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,应时刻关注对空集的讨论,防止漏解.2.在解决含参数的集合问题时,要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”而导致结论错误.掌握2个结论1.集合A 中元素的个数记为n ,则它的子集的个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空真子集的个数为2n-2.2.要注意五个关系式A ⊆B 、A∩B=A 、A∪B=B 、∁U A ⊇∁U B 、A∩(∁U B)=∅的等价性.创新探究之1以集合为载体的创新问题(2014·福建高考)已知集合{a ,b ,c}={0,1,2},且下列三个关系:①a≠2;②b=2;③c≠0有且只有一个正确,则100a +10b +c 等于________.[解析] 因为三个关系中只有一个正确,分三种情况讨论: 若①正确,则②③不正确,得到⎩⎪⎨⎪⎧a ≠2,b ≠2,c =0,由于集合{a ,b ,c}={0,1,2},所以解得a =b =1,c =0,或a =1,b =c =0,或b =1,a =c =0,与互异性矛盾.若②正确,则①③不正确,得到⎩⎪⎨⎪⎧b =2,a =2,c =0,与互异性矛盾.若③正确,则①②不正确,得到⎩⎪⎨⎪⎧c ≠0,a =2,b ≠2,则⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =0,c =1,符合题意,所以100a +10b +c =201. [答案] 201 【智慧心语】创新点拨:(1)本题以集合相等为载体,以满足条件的集合为目标,考查了集合中元素的互异性,同时考查了学生的数据处理能力.(2)解题过程中考查了分类讨论思想和逻辑推理能力,体现了学生选择有效的方法和手段分析信息的创新意识.应对措施:(1)由于所给条件中只有一个正确,因此分类讨论是解题的关键,根据条件列出满足条件的所有可能,然后根据集合中元素的互异性确定结果.(2)解题过程中一旦条件确定,则问题变成了简单的数值对应问题,因此分类讨论思想,化归与转化思想是解答本题的灵魂.【类题通关】 (2015·济南质检)设A 是自然数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k 2∉A ,且k ∉A ,那么k 是A 的一个“酷元”,给定S ={x∈N |y =lg(25-x 2)},设M ⊆S ,且集合M 中的两个元素都是“酷元”,那么这样的集合M 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个[解析] 易知S ={0,1,2,3,4}依题意,可知若k 是集合M 的“酷元”是指k 2与k 都不属于集合M .显然若k =0,则k 2=k =0,若k =1,则k 2=k =1,所以0,1,都不是“酷元”. 若k =2,则k 2=4;若k =4,则k =2.所以2与4不能同时在集合M 中,才能称为“酷元”.显然3是集合S 中的“酷元”,因此集合M 中所含两元素都是“酷元”,则这两个元素一定有3,且2与4只能出现一个.所以M ={3,2}或M ={3,4},满足条件有2个. [答案] B课后限时自测 [A 级 基础达标练]一、选择题1.(2013·江西高考)若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=( ) A.4 B.2C.0 D.0或4[解析]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=a2-4a=0,解得a=4.[答案] A2.(2015·青岛质检)设集合P=[0,+∞),且P∪Q=Q,则集合Q可能是( )A.{y|y=x2+1} B.{x|y=lg(x-1)}C.{y|y=e x-1} D.{x|2x>1}[解析]由P∪Q=Q,知P⊆Q,易判定A、B、D选项中的集合为P的真子集,不满足P⊆Q,且C中,Q=(-1,+∞),满足P∪Q=Q,C项正确.[答案]C3.(2014·课标全国卷Ⅱ)设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=( ) A.{1} B.{2} C.{0,1} D.{1,2}[解析]由x2-3x+2=(x-1)(x-2)≤0,得1≤x≤2,故N={x|1≤x≤2},∴M∩N={1,2}.[答案]D4.(2015·济南模拟)已知全集U=R,集合A={x|0<x<2},B={x|y=lg(1-x)},则A∩∁U B=( )A.[1,+∞) B.[1,2)C.(0,1] D.(-∞,1] [解析]由1-x>0得x<1,因此B={x|x<1},∁U B={x|x≥1},所以A∩∁U B={x|1≤x <2}=[1,2).[答案] B5.(2015·临沂模拟)已知集合A={x|ax=1},B={x|x2-1=0},若A⊆B,则a的取值构成的集合是( )A.{-1} B.{1}C.{-1,1} D.{-1,0,1} [解析]由题意,得B={-1,1},因为A⊆B,所以当A=∅时,a=0;当A={-1}时,a=-1;当A={1}时,a=1.又A中至多有一个元素,所以a 的取值构成的集合是{-1,0,1}. [答案] D 二、填空题6.已知集合A ={1,3,m},B ={1,m},A ∪B =A ,则m =________. [解析] 由A∪B=A 知B ⊆A ,则m =3或m =m. 即m =3或0或1,经检验m =0或3时,符合题意. [答案] 0或37.(2015·淄博调研)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 =________.[解析] ∵A ={x |-5<x <1},B ={x |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B ={x |-1<x <n }, ∴m =-1,n =1.则m +n =0. [答案] 08.(2015·潍坊联考)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△B={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△B 的结果为________.[解析] 要使f A (x)·f B (x)=-1,必有x∈{x|x∈A 且x ∉B}∪{x|x ∈B 且x ∉A}={1,6,10,12}.所以A △B ={1,6,10,12}. [答案] {1,6,10,12} 三、解答题9.已知集合A ={x|-2<x <-1或x >1},B ={x|a≤x<b},A ∪B ={x|x >-2},A ∩B ={x|1<x <3},求实数a ,b 的值.[解] 因为A∩B={x|1<x <3},所以b =3,-1≤a≤1. 又因为A∪B={x|x >-2},所以-2<a≤-1.所以a =-1. 综上知,a =-1,b =3.10.已知集合A ={x|x 2-2x -3≤0},B ={x|x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }. (1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围. [解] 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B , ∴m -2>3或m +2<-1, 即m >5或m <-3.因此实数m 的取值范围是{m |m >5或m <-3}.[B 级 能力提升练]1.(2013·山东高考)已知集合A ,B 均为全集U ={1,2,3,4}的子集,且∁U (A∪B)={4},B ={1,2},则A∩∁U B =( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅[解析] ∵U={1,2,3,4},∁U (A∪B)={4}, ∴A ∪B ={1,2,3}.又∵B={1,2}, ∴{3}⊆A ⊆{1,2,3}.又∁U B ={3,4},∴A ∩∁U B ={3}. [答案] A2.设函数f(x)=lg (1-x 2),集合A ={x|y =f(x)},B ={y|y =f(x)},则图1­1­2中阴影部分表示的集合为________.图1­1­2[解析] 易知A =(-1,1),B =(-∞,0], ∴A ∩B =(-1,0],A ∪B =(-∞,1).设全集U =A∪B,则阴影部分表示的集合是∁U (A∩B)=(-∞,-1]∪(0,1). [答案] (-∞,-1]∪(0,1)3.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A ∪B =A ,试求实数a 的取值范围.[解] ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,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 ≠∅和B =∅两种情况.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(a2-1)=0,∴a=-1,∴B={0}满足条件.②当B=∅时,Δ<0,∴a<-1.综上知所求实数a的取值范围为{a|a≤-1或a=1}.第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真]1.理解命题的概念. 2.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. 3.理解充分条件、必要条件与充要条件的意义.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.4.充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,q⇒p,则p与q互为充要条件.1.(夯基释疑)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)语句x2-3x+2=0是命题.( )(2)一个命题的逆命题与否命题,它们的真假没有关系.( )(3)命题“如果p不成立,则q不成立”等价于“如果q成立,则p成立”.( )(4)“p是q的充分不必要条件”与“p的充分不必要条件是q”表达的意义相同.( )[解析](1)变量x没有赋值,无法判断语句的真假,故不是命题.(2)一个命题的逆命题与否命题互为逆否命题,因此它们有相同的真假性.(3)一个命题与其逆否命题同真假.(4)p是q的充分不必要条件是指p⇒q且qD⇒/p;p的充分不必要条件是q是指q⇒p 且pD⇒/q,因此它们表达的意义不同.[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2.(教材改编)下列命题正确的是( )①“a>b”是“a2>b2”的充分条件;②“|a|>|b|”是“a2>b2”的充要条件;③“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件;④“a>b”是“ac2>bc2”的充要条件.A.②④B.②③C.②③④D.③④[解析]由于|a|>|b|⇔a2>b2,a>b⇔a+c>b+c,故②③正确;由于a>bD/⇒a2>b2,且a2>b2D/⇒a>b,故①错;当c2=0时,a>bD/⇒ac2>bc2,故④错.[答案]B3.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,y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x,y都不是偶数C.若x+y不是偶数,则x,y不都是偶数D.若x+y不是偶数,则x,y都不是偶数[解析]“x+y是偶数”的否定为“x+y不是偶数”,“x,y都是偶数”的否定为“x,y不都是偶数”.因此其逆否命题为“若x+y不是偶数,则x,y不都是偶数”,故选C.[答案]C4.(2014·浙江高考)设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”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]当四边形ABCD为菱形时,AC⊥BD.当四边形ABCD中AC⊥BD时,四边形ABCD不一定是菱形,还需要AC与BD互相平分.综上知,“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的充分不必要条件.[答案]A5.(2014·广东高考)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,则“a≤b”是“sin A≤sin B”的( )A.充分必要条件B.充分非必要条件C.必要非充分条件D.非充分非必要条件[解析]由正弦定理,知a≤b⇔2R sin A≤2R sin B(R为△ABC外接圆的半径)⇔sin A ≤sin B.[答案]A考向1四种命题及其相互关系【典例1】(1)已知命题“若函数f(x)=e x-mx在(0,+∞)上是增函数,则m≤1”,则下列结论正确的是( )A.否命题是“若函数f(x)=e x-mx在(0,+∞)上是减函数,则m>1”是真命题B.逆命题是“若m≤1,则函数f(x)=e x-mx在(0,+∞)上是增函数”是假命题C.逆否命题是“若m>1,则函数f(x)=e x-mx在(0,+∞)上是减函数”是真命题D.逆否命题是“若m>1,则函数f(x)=e x-mx在(0,+∞)上不是增函数”是真命题(2)(2014·陕西高考)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](1)f′(x)=e x-m,x∈(0,+∞),由f(x)是增函数知f′(x)≥0恒成立,即m≤e x,x∈(0,+∞)恒成立,从而m≤1,即原命题正确.对于A,否命题写错,故A错;对于B,逆命题写对,但逆命题是真命题,故B错;对于C,逆否命题写错,故C错;对于D,逆否命题正确,且为真命题,故选D.(2)原命题正确,所以逆否命题正确.模相等的两复数不一定互为共轭复数,同时因为逆命题与否命题互为逆否命题,所以逆命题和否命题错误.故选B.[答案](1)D (2)B,【规律方法】1.本例(1)中应注意“是增函数”的否定为“不是增函数”,而不是“是减函数”;本例(2)中可利用原命题与其逆否命题,逆命题与否命题的等价性求解.2.(1)在判断四种命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再考查每个命题的条件与结论之间的关系.(2)判定命题为真,必须推理证明;若说明为假,只需举出一个反例.有时可转化为与之等价的逆否命题进行判断.【变式训练1】以下关于命题的说法正确的有________(填写所有正确命题的序号).①命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题是真命题;②命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题是真命题;③命题“若x2+y2=0,则x=y=0”的逆否命题为“若x≠0或y≠0,则x2+y2≠0”;④命题“若a∈M,则b∉M”与命题“若b∈M,则a∉M”等价.[解析]对于①,逆命题是:“若x>|y|,则x>y”是真命题;对于②,否命题是:“若x≠1,则x2+x-2≠0”是假命题;对于③,“x=y=0”的否定为“x≠0或y≠0”,故③正确;对于④,两个命题互为逆否命题,因此两个命题等价,故④正确.[答案]①③④考向2充要条件的判断(高频考点)命题视角充分条件与必要条件的判断,是历年高考的热点,其主要命题视角:①定义法判断充分条件与必要条件;②集合法判断充分条件与必要条件;③等价转化法判断充分条件与必要条件.【典例2】(1)(2014·湖北高考)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)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[思路点拨] (1)借助Venn图用定义法判断.(2)对条件或结论是否定式的命题,可转化为其逆否命题判断.[解析](1)若存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C,则可以推出A∩B=∅;若A∩B=∅,由Venn图(如图)可知,存在A=C,同时满足A⊆C,B⊆∁U C.故“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B=∅”的充要条件.(2)因为綈p是q的必要不充分条件,则q⇒綈p但綈pD/⇒q,其逆否命题为p⇒綈q 但綈qD/⇒p,所以p是綈q的充分不必要条件.[答案](1)C(2)A,【通关锦囊】充要条件的三种判断方法:(1)定义法:即根据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,把要判断的充要条件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或者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.【变式训练2】(1)(2014·安徽高考)“x<0”是“ln(x+1)<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(2)(2015·青岛模拟)设A,B为两个互不相同的集合,命题p:x∈A∩B,命题q:x∈A 或x∈B,则綈q是綈p的( )A.充分且必要条件B.充分非必要条件C.必要非充分条件D.非充分且非必要条件[解析](1)∵ln(x+1)<0,∴0<x+1<1,∴-1<x<0.∵x<0是-1<x<0的必要不充分条件.(2)依题意,注意到由p可得q,因此由綈q可得綈p;由q不能得知p,因此由綈p不能得知綈q,所以綈q是綈p的充分非必要条件.[答案](1)B(2)B考向3充分条件、必要条件的探求与应用【典例3】(1)若集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-2<x<a},则“A∩B≠∅”的一个充分不必要条件是( )A .a >-2B .a ≥-2C .a >-1D .a >1(2)已知p :12≤x ≤1,q :(x -a)(x -a -1)>0,若p 是綈q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.[解析] (1)A ={x|-1<x <2},A ∩B ≠∅⇔a >-1,即“a>-1”是“A∩B≠∅”的充要条件,则“a>1”是“A∩B≠∅”的一个充分不必要条件.(2)由(x -a)(x -a -1)>0,得x <a 或x >a +1,则綈q :a≤x≤a+1. 由p 是綈q 的充分不必要条件知,⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12≤x≤1{x|a ≤x ≤a +1},所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12a +1≥1,所以0≤a≤12.[答案] (1)D (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,【规律方法】1.解答本题(1)的关键是先求出充要条件,再根据集合间的关系寻找答案;解答本题(2)的关键是把充分不必要条件转化为集合间的关系.2.对有关充分条件、必要条件的探求问题,可先寻找充要条件,再根据集合间的关系寻找答案.3.对于充分条件、必要条件的应用问题,一般是把充分条件、必要条件转化为集合间的关系,然后根据集合间的关系列出关于参数的不等式求解.【变式训练3】 函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,-2x+a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( )A .a <0B .0<a <12C .12<a <1D .a ≤0或a >1[解析] 因为函数f(x)过点(1,0),所以函数f(x)有且只有一个零点⇔函数y =-2x+a(x≤0)没有零点⇔函数y =2x(x≤0)与直线y =a 无公共点.由数形结合,可得a≤0或a >1.观察选项A 中{a|a <0}{a|a ≤0或a >1}.[答案] A注意1个区别“A 是B 的充分不必要条件”中,A 是条件,B 是结论;“A 的充分不必要条件是B”中,B 是条件,A 是结论.在进行充分、必要条件的判断中,要注意这两种说法的区别.掌握2条规律1.逆命题与否命题互为逆否命题. 2.互为逆否命题的两个命题同真假. 熟记3种方法充分条件、必要条件的判断方法1.定义法:直接判断“若p ,则q”、“若q ,则p”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与綈q ⇒綈p ,q ⇒p 与綈p ⇒綈q ,p ⇔q 与綈q ⇔綈p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件.思想方法之1等价转化思想在充要条件中的应用(2015·海口模拟)设p :2x 2-3x +1≤0;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( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12B .(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C .⎝⎛⎭⎪⎫0,12D .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞[解析] 由2x 2-3x +1≤0,得12≤x≤1,由x 2-(2a +1)x +a(a +1)≤0,得a≤x≤a+1,由綈p 是綈q 的必要不充分条件知,p 是q 的充分不必要条件,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1{x|a ≤x ≤a +1},∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1≥1,∴0≤a ≤12.经检验a =0,12时适合题意,故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12. [答案] A 【智慧心语】易错提示:(1)把綈p 与綈q 的关系转化为p 与q 的关系时出错,导致解答错误. (2)把p 与q 之间的关系转化为集合之间的关系时出错,导致答案错误.防范措施:(1)当题目的条件与所求中含有綈p ,綈q 时,可利用命题与其逆否命题等价,转化已知命题.(2)深刻理解充分条件、必要条件与集合间的关系,培养等价转化的意识,防止因不会转化而无法求解的现象出现.【类题通关】 (2015·德州模拟)已知p :x 2+2x -3>0;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][解析] 由x 2+2x -3>0,得x <-3或x >1,由题意知綈p 是綈q 的充分不必要条件,则q 是p 的充分不必要条件,从而{x|x >a}{x|x <-3或x >1},则a≥1.[答案] A课后限时自测 [A 级 基础达标练]一、选择题1.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的( )A .充分条件B .必要条件C .充分必要条件D .既非充分也非必要条件[解析]根据等价命题,“便宜⇒没好货”等价于“好货⇒不便宜”.[答案]B2.命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是( )A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数[解析]条件的否定是“f(x)不是奇函数”,结论的否定是“f(-x)不是奇函数”,故该命题的否命题是“若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数”.[答案]B3.(2014·课标全国卷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[解析]当f′(x0)=0时,x=x0不一定是f(x)的极值点,比如,y=x3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=x3的极值点.由极值的定义知,x=x0是f(x)的极值点必有f′(x0)=0.综上知,p是q的必要条件,但不是充分条件.[答案]C4.(2015·青岛质检)下列叙述中正确的是( )A.若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2-4ac≤0”B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”C.命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”D.l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β[解析]对于A项,当a<0时不成立.对于B项,当b=0时,“a>c”推不出“ab2>cb2”.对于C项,否定应为存在x∈R,x2<0.对于D项,由线面垂直的性质可得α∥β成立.[答案] D5.(2015·山东师大附中模拟)已知p:x≥k;q:3x+1<1.若p是q的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1][解析] 由3x +1<1得x -2x +1>0,解得x >2或x <-1,即q :x >2或x <-1. 由p 是q 的充分不必要条件知{x|x≥k}{x|x >2或x <-1}.所以k >2. [答案] B 二、填空题6.“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正确命题的个数是________.[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] 27.(2015·威海模拟)“θ≠π3”是“cos θ≠12”的________条件. [解析] 由cos θ=12D/⇒θ=π3,但θ=π3⇒cos θ=12知,“cos θ=12”是“θ=π3”的必要不充分条件,则“θ≠π3”是“cos θ≠12”的必要不充分条件.[答案] 必要不充分8.若x <m -1或x >m +1是x 2-2x -3>0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是________.[解析] 由已知易得{x|x 2-2x -3>0}{x|x <m -1或x >m +1}, 又{x|x 2-2x -3>0}={x|x <-1或x >3},∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤m-1,m +1<3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<m -1,m +1≤3,∴0≤m ≤2. [答案] [0,2] 三、解答题9.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,对命题“若a +b ≥0,则f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )”.(1)写出否命题,判断其真假,并证明你的结论; (2)写出逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.[解] (1)否命题:已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,a ,b ∈R ,若a +b <0,则f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ).该命题是真命题,证明如下: ∵a +b <0,∴a <-b ,b <-a .又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数. ∴f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ),因此f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),∴否命题为真命题.(2)逆否命题:已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),则a +b <0.该命题是真命题,可证明原命题为真来证明它,证明如下: 因为a +b ≥0,所以a ≥-b ,b ≥-a , ∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )≥f (-b ),f (b )≥f (-a ), ∴f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),故原命题为真命题,所以逆否命题为真命题.10.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,+∞. [B 级 能力提升练]1.已知命题p :log 2x ≤0,命题q :1x<1,则p 是綈q 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] 由p :log 2x ≤0,得0<x≤1. 由q :1x<1,得x<0或x>1,∴綈q :0≤x≤1,则{x|0<x≤1}{x|0≤x ≤1}, 故p 是綈q 的充分不必要条件. [答案] A2.(2015·潍坊联考)直线a 2x -y +1=0与直线x -ay -2=0互相垂直的充要条件是________.[解析] 直线a 2x -y +1=0与x -ay -2=0垂直, ∴a 2×1-1×(-a)=0,解得a =0或a =-1. [答案] a =-1或a =03.(2015·济南四校联考)已知(x +1)(2-x)≥0的解为条件p ,关于x 的不等式x 2+mx -2m 2-3m -1<0⎝⎛⎭⎪⎫m>-23的解为条件q.(1)若p 是q 的充分不必要条件时,求实数m 的取值范围. (2)若綈p 是綈q 的充分不必要条件时,求实数m 的取值范围. [解] 设条件p 的解集为集合A ,则A ={x|-1≤x≤2}, 设条件q 的解集为集合B ,则B ={x|-2m -1<x<m +1}, (1)如果p 是q 的充分不必要条件,则A 是B 的真子集 ⎩⎪⎨⎪⎧m +1>2,-2m -1<-1,m>-23,解得m>1. (2)如果綈p 是綈q 的充分不必要条件,则B 是A 的真子集⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2,-2m -1≥-1,m>-23,解得-23<m≤0.第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词[考纲传真]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.1.简单复合命题p∧q,p ∨q ,綈p 的真假判断2.(1)全称量词和存在量词:1.(夯基释疑)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (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 中至少有一个是真命题.( ) (3)“长方形的对角线相等”是特称命题.( )(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ) [解析] (1)错误.命题p∨q 中,p ,q 有一真则真. (2)错误,p ∧q 是真命题,则p ,q 都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题.(4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”.[答案](1)×(2)×(3)×(4)×2.(教材改编)命题“所有可以被5整除的整数,末位数字都是0”的否定为( ) A.所有不能被5整除的整数,末位数字都不是0B.所有不能被5整除的整数,末位数字不都是0C.有些不能被5整除的整数,末位数字不是0D.有些可以被5整除的整数,末位数字不是0[解析]“所有可以被5整除的整数”的否定为”“有些可以被5整除的整数”,“末位数字都是0”的否定为“末位数字不是0”,故选D.[答案]D3.(2013·湖北高考)在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p是“甲降落在指定范围”,q是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )A.(綈p)∨(綈q) B.p∨(綈q) C.(綈p)∧(綈q) D.p∨q[解析]依题意得綈p:“甲没有降落在指定范围”,綈q:“乙没有降落在指定范围”,因此“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为(綈p)∨(綈q).[答案]A4.(2014·安徽高考)命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否定是( )A.∀x∈R,|x|+x2<0B.∀x∈R,|x|+x2≤0C.∃x0∈R,|x0|+x02<0D.∃x0∈R,|x0|+x02≥0[解析]∀x∈R,|x|+x2≥0的否定是∃x0∈R,|x0|+x02<0.[答案] C5.(2014·重庆高考)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.p∧綈q B.綈p∧qC.綈p∧綈q D.p∧q[解析]由题意知命题p是真命题,命题q是假命题,故綈p是假命题,綈q是真命题,由含有逻辑联结词的命题的真值表可知p∧綈q是真命题.[答案] A。

高中数学高考27第一部分 板块三 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语

高中数学高考27第一部分 板块三 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语
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6.(2019·洛阳模拟)若复数z为纯虚数,且(1+i)z=a-i(其中a∈R),则|a+z|等于
√A. 2
C.2
B. 3 D. 5
解析 复数z为纯虚数,(1+i)z=a-i,
z=a1-+ii=a1- +ii11- -ii=a-1-2a+1i, 根据题干得到a-2 1=0 且-a+2 1≠0⇒a=1, ∴z=-i,|a+z|=1+z=1-i= 2.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
8.(2019·晋中模拟)已知集合A={x|y=log2x-1},集合B={x∈N|x2-2x-3≤0},
则A∩B等于
A.{1,2,3}
√B.{2,3}
C.{x|0<x≤3}
D.{x|1<x≤3}
解析 由题意,集合 A=x|y=log2x-1={x|x>1},集合 B={0,1,2,3}, 根据集合的交集的运算,可得A∩B={2,3}.
5.(2019·全国Ⅱ)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是
A.α内有无数条直线与β平行
√B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线
D.α,β垂直于同一平面
解析 对于A,α内有无数条直线与β平行,当这无数条直线互相平行时,α与β可 能相交,所以A不正确; 对于B,根据两平面平行的判定定理与性质知,B正确, 对于C,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C不正确; 对于D,垂直于同一平面的两个平面可能相交,也可能平行,如长方体的相邻两 个侧面都垂直于底面,但它们是相交的,所以D不正确, 综上可知选B.
A.② C.②③

2023年高考数学总复习第一章 集合与常用逻辑用语 第1节:集合(教师版)

2023年高考数学总复习第一章 集合与常用逻辑用语 第1节:集合(教师版)

2023年高考数学总复习第一章集合与常用逻辑用语第1节集合考试要求1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中了解全集与空集的含义;3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;4.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;5.能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.2.集合间的基本关系表示关系文字语言符号语言集合间的基本关系相等集合A 与集合B 中的所有元素都相同A =B 子集A 中任意一个元素均为B 中的元素A ⊆B 真子集A 中任意一个元素均为B 中的元素,且B 中至少有一个元素不是A 中的元素A B空集空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示A ∪BA ∩B若全集为U ,则集合A 的补集为∁U A图形表示集合{x|x∈A,或x∈B}{x|x∈A,且x∈B}{x|x∈U,且x∉A}表示4.集合的运算性质(1)A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A.(2)A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A.(3)A∩(∁U A)=,A∪(∁U A)=U,∁U(∁U A)=A.1.若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.2.注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.3.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁U A⊇∁U B.4.∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B),∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)任何一个集合都至少有两个子集.()(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.()(4)对于任意两个集合A,B,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)错误.空集只有一个子集.(2)错误.{x|y=x2+1}=R,{y|y=x2+1}=[1,+∞),{(x,y)|y=x2+1}是抛物线y =x2+1上的点集.(3)错误.当x=1时,不满足集合中元素的互异性.2.若集合P={x∈N|x≤2023},a=22,则()A.a∈PB.{a}∈PC.{a}⊆PD.a∉P答案D解析因为a=22不是自然数,而集合P是不大于2023的自然数构成的集合,所以a∉P,只有D正确.3.(2021·新高考Ⅰ卷)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}答案B解析因为A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3}.4.(易错题)(2021·南昌调研)集合A={-1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则由实数a的取值组成的集合为()A.{-2}B.{1}C.{-2,1}D.{-2,1,0}答案D解析对于集合B,当a=0时,B=,满足B⊆A;当a≠0时,B又B⊆A,所以2a=-1或2a=2,解得a=-2或a=1.5.(2021·西安五校联考)设全集U=R,A={x|y=2x-x2},B={y|y=2x,x∈R},则(∁U A)∩B=()A.{x|x<0}B.{x|0<x≤1}C.{x|1<x≤2}D.{x|x>2}答案D解析易知A={x|0≤x≤2},B={y|y>0}.∴∁U A={x|x<0或x>2},故(∁U A)∩B={x|x>2}.6.(2021·全国乙卷)设集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T =()A. B.S C.T D.Z答案C解析法一在集合T中,令n=k(k∈Z),则t=4n+1=2(2k)+1(k∈Z),而集合S中,s=2n+1(n∈Z),所以必有T⊆S,所以S∩T=T.法二S={…,-3,-1,1,3,5,…},T={…,-3,1,5,…},观察可知,T⊆S,所以S∩T=T.考点一集合的基本概念1.已知集合U={(x,y)|x2+y2≤1,x∈Z,y∈Z},则集合U中元素的个数为()A.3B.4C.5D.6答案C解析当x=-1时,y=0;当x=0时,y=-1,0,1;当x=1时,y=0.所以U={(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,0)},共有5个元素.2.若集合A={a-3,2a-1,a2-4},且-3∈A,则实数a=________.答案0或1解析①当a-3=-3,即a=0时,此时A={-3,-1,-4},②当2a-1=-3,即a=-1时,此时A={-4,-3,-3}舍,③当a2-4=-3,即a=±1时,由②可知a=-1舍,则a=1时,A={-2,1,-3},综上,a=0或1.3.(2022·武汉调研)用列举法表示集合A={x|x∈Z且86-x∈N}=________.答案{-2,2,4,5}解析由题意x可取-2,2,4,5,故答案为{-2,2,4,5}.4.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整数.∴所求的集合为{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.感悟提升 1.研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.2.利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.考点二集合间的基本关系例1(1)已知集合A={-1,1},B={x|ax+1=0}.若B⊆A,则实数a的所有可能取值的集合为()A.{-1}B.{1}C.{-1,1}D.{-1,0,1}(2)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1≤x≤m+1},且B⊆A,则实数m的取值范围是________.答案(1)D(2)[-1,+∞)解析(1)当B=时,a=0,此时,B⊆A.当B≠时,则a≠0,∴B x|x=-1a又B⊆A,∴-1a∈A,∴a=±1.综上可知,实数a所有取值的集合为{-1,0,1}.(2)∵B⊆A,①当B=时,2m-1>m+1,解得m>2,②当B≠2m-1≤m+1,2m-1≥-3,m+1≤4,解得-1≤m≤2,综上,实数m的取值范围[-1,+∞).感悟提升 1.若B⊆A,应分B=和B≠两种情况讨论.2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将两个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.合理利用数轴、Venn图帮助分析及对参数进行讨论.确定参数所满足的条件时,一定要把端点值代入进行验证,否则易增解或漏解.训练1(1)(2022·大连模拟)设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},若A=B,则a2022+b2023的值为()A.0B.1C.-2D.0或-1(2)已知集合A={x|log2(x-1)<1},B={x||x-a|<2},若A⊆B,则实数a的取值范围为()A.(1,3)B.[1,3]C.[1,+∞)D.(-∞,3]答案(1)B(2)B解析(1)集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},若A=B,则a2=1或ab=1.由集合互异性知a≠1,当a=-1时,A={1,a,b}={1,-1,b},B={a,a2,ab}={-1,1,-b},有b=-b,得b=0.∴a2022+b2023=(-1)2022+02023=1.当ab=1时,集合A={1,a,b},B={a,a2,ab}={a,a2,1},有b=a2.又b=1a,∴a2=1a,得a=1,不满足题意.综上,a2022+b2023=1,故选B. (2)由log2(x-1)<1,得0<x-1<2,所以A=(1,3).由|x-a|<2得a-2<x<a+2,所以B=(a-2,a+2).因为A⊆B a-2≤1,a+2≥3,解得1≤a≤3.所以实数a的取值范围为[1,3].考点三集合的运算角度1集合的基本运算例2(1)(2021·全国乙卷)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M∪N)=()A.{5}B.{1,2}C.{3,4}D.{1,2,3,4}(2)(2021·西安测试)设全集U=R,M={x|y=ln(1-x)},N={x|2x(x-2)<1},那么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}答案(1)A(2)B解析(1)法一因为集合M={1,2},N={3,4},所以M∪N={1,2,3,4}.又全集U={1,2,3,4,5},所以∁U(M∪N)={5}.故选A.法二因为∁U(M∪N)=(∁U M)∩(∁U N),∁U M={3,4,5},∁U N={1,2,5},所以∁U(M∪N)={3,4,5}∩{1,2,5}={5}.故选A.(2)题图中阴影表示的集合为(∁U M)∩N.易知M={x|x<1},N={x|0<x<2},∴(∁U M)∩N={x|1≤x<2}.角度2利用集合的运算求参数例3(1)(2021·日照检测)已知集合A={x∈Z|x2-4x-5<0},B={x|4x>2m},若A∩B 中有三个元素,则实数m的取值范围是()A.[3,6)B.[1,2)C.[2,4)D.(2,4](2)已知集合A={x|x2-4≤0},B={x|2x+a≤0},若A∪B=B,则实数a的取值范围是()A.a<-2B.a≤-2C.a>-4D.a≤-4答案(1)C(2)D解析(1)因为x2-4x-5<0,解得-1<x<5,则集合A={x∈Z|x2-4x-5<0}={0,|x1,2,3,4},易知集合B又因为A∩B中有三个元素,所以1≤m2<2,解之得2≤m <4.故实数m 的取值范围是[2,4).(2)集合A ={x |-2≤x ≤2},B |x ≤由A ∪B =B 可得A ⊆B ,作出数轴如图.可知-a2≥2,即a ≤-4.感悟提升1.进行集合运算时,首先看集合能否化简,能化简的先化简,再研究其关系并进行运算.2.数形结合思想的应用:(1)离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn 图求解;(2)连续型数集的运算,常借助数轴求解,运用数轴时要特别注意端点是实心还是空心.训练2(1)(2021·全国甲卷改编)设集合M ={x |0<x <4},N |13≤x <M ∩N =N ,则a 的取值范围为()A.a ≤13B.a >4C.a ≤4D.a >13(2)集合M ={x |2x 2-x -1<0},N ={x |2x +a >0},U =R .若M ∩(∁U N )=∅,则a 的取值范围是()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(-∞,1)D.(-∞,1]答案(1)C(2)B 解析(1)由M ∩N =N ,∴M ⊇N .当N =∅时,即a ≤13成立;当N ≠∅时,借助数轴易知13<a ≤4.综上,a ≤4.(2)易得M ={x |2x 2-x -1<0}x |-12<x <1∵N ={x |2x +a >0}x |x >-a2∴∁U N x|x ≤-a 2由M ∩(∁U N )=,则-a 2≤-12,得a ≥1.Venn 图的应用用平面上封闭图形的内部代表集合,这种图称为Venn 图.集合中图形语言具有直观形象的特点,将集合问题图形化.利用Venn 图的直观性,可以深刻理解集合的有关概念,快速进行集合的运算.例1设全集U ={x |0<x <10,x ∈N +},若A ∩B ={3},A ∩(∁U B )={1,5,7},(∁U A )∩(∁U B )={9},则A =________,B =________.答案{1,3,5,7}{2,3,4,6,8}解析由题知U ={1,2,3,…,9},根据题意,画出Venn 图如图所示,由Venn图易得A ={1,3,5,7},B ={2,3,4,6,8}.例2(2020·新高考海南卷)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62%B.56%C.46%D.42%答案C解析如图,用Venn 图表示该中学喜欢足球和游泳的学生所占的比例之间的关系,设既喜欢足球又喜欢游泳的学生占该中学学生总数的比例为x ,则(60%-x )+(82%-x )+x =96%,解得x =46%.故选C.例3向100名学生调查对A,B两件事的看法,得到如下结果:赞成A的人数是全体的35,其余不赞成;赞成B的人数比赞成A的人数多3人,其余不赞成.另外,对A,B都不赞成的人数比对A,B都赞成的学生人数的13多1人,则对A,B都赞成的学生人数为________,对A,B都不赞成的学生人数为________.答案3613解析由题意知赞成A的人数为100×3560,赞成B的人数为60+3=63.如图,记100名学生组成的集合为U,赞成A的学生的全体记为集合A,赞成B的学生的全体记为集合B,并设对A,B都赞成的学生数为x,则对A,B都不赞成的人数为x3+1,由题意,知(60-x)+(63-x)+x+x3+1=100,解得x=36.所以对A,B都赞成的学生人数为36人,对A,B都不赞成的学生人数为13人.1.(2021·新高考Ⅱ卷)设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}答案B解析由题设可得∁U B={1,5,6},故A∩(∁U B)={1,6}.2.(2021·郑州模拟)设集合A={x|3x-1<m},若1∈A且2∉A,则实数m的取值范围是()A.(2,5)B.[2,5)C.(2,5]D.[2,5]答案C解析∵A={x|3x-1<m},1∈A且2∉A,∴3×1-1<m且3×2-1≥m,解得2<m≤5.3.(2021·浙江卷)设集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},则A∩B=()A.{x|x>-1}B.{x|x≥1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1≤x<2}答案D解析因为集合A={x|x≥1},B={x|-1<x<2},所以A∩B={x|1≤x<2}.故选D.4.(2022·河南名校联考)已知集合A={a,a2,0},B={1,2},若A∩B={1},则实数a的值为()A.-1B.0C.1D.±1答案A解析由题意a=1或a2=1,当a=1,此时A={1,1,0}与元素互异性矛盾,∴a=-1,故选A.5.已知集合A={x∈Z|y=log5(x+1)},B={x∈Z|x2-x-2<0},则()A.A∩B=AB.A∪B=BC.B AD.A B答案C解析由x+1>0,得x>-1,∴A={x∈Z|x>-1}={0,1,2,3,…}.由x2-x-2<0,得-1<x<2,∴B={0,1},∴A∩B=B,A∪B=A,B A.6.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|x-y=3},则满足M⊆(A∩B)的集合M 的个数是()A.0B.1C.2D.3答案C解析+y =1,-y =3=2,=-1,∴A ∩B ={(2,-1)}.由M ⊆(A ∩B ),知M =或M ={(2,-1)}.7.(2022·太原模拟)已知集合M ={x |(x -2)2≤1},N ={y |y =x 2-1},则(∁R M )∩N =()A.[-1,+∞)B.[-1,1]∪[3,+∞)C.[-1,1)∪(3,+∞)D.[-1,1]∪(3,+∞)答案C解析由已知可得M ={x |-1≤x -2≤1}={x |1≤x ≤3},N ={y |y ≥-1},∴∁R M ={x |x <1或x >3},∴(∁R M )∩N ={x |-1≤x <1或x >3}.8.设集合A ={x |(x +2)(x -3)≤0},B ={a },若A ∪B =A ,则a 的最大值为()A.-2B.2C.3D.4答案C解析因为A ={x |(x +2)(x -3)≤0},所以A ={x |-2≤x ≤3}.又因为B ={a },且A ∪B =A ,所以B ⊆A ,所以a 的最大值为3.9.(2021·合肥模拟)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},集合B ={x ||x -1|≤2},则A ∩B =________.答案{-1,0,1,2}解析B ={x |-2≤x -1≤2}={x |-1≤x ≤3},又A ={-2,-1,0,1,2},∴A ∩B ={-1,0,1,2}.10.(2021·湖南雅礼中学检测)设集合A ={x |y =x -3},B ={x |1<x ≤9},则(∁R A )∩B =________.答案(1,3)解析因为A ={x |y =x -3},所以A ={x |x ≥3},所以∁R A ={x |x <3}.又B ={x |1<x ≤9},所以(∁R A )∩B =(1,3).11.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 ≥1.12.已知集合A ={a ,b ,2},B ={2,b 2,2a },若A =B ,则a +b =________.答案34或1解析由A =B=2a ,=b 2=b 2,=2a .=2a ,=b 2,=0,=0=0,=1,=b 2,=2a ,=0,=0=14,=12,又由集合中元素的互异性,=0,=1=14,=12,所以a +b =1或a +b =34.13.若全集U ={-2,-1,0,1,2},A ={-2,2},B ={x |x 2-1=0},则图中阴影部分所表示的集合为()A.{-1,0,1}B.{-1,0}C.{-1,1}D.{0}答案D解析B={x|x2-1=0}={-1,1},阴影部分所表示的集合为∁U(A∪B).又A∪B ={-2,-1,1,2},全集U={-2,-1,0,1,2},所以∁U(A∪B)={0}. 14.(2020·浙江卷)设集合S,T,S⊆N+,T⊆N+,S,T中至少有2个元素,且S,T 满足:①对于任意的x,y∈S,若x≠y,则xy∈T;②对于任意的x,y∈T,若x<y,则yx∈S.下列命题正确的是()A.若S有4个元素,则S∪T有7个元素B.若S有4个元素,则S∪T有6个元素C.若S有3个元素,则S∪T有5个元素D.若S有3个元素,则S∪T有4个元素答案A解析由题意,①令S={1,2,4},则T={2,4,8},此时,S∪T={1,2,4,8},有4个元素;②令S={2,4,8},则T={8,16,32},此时,S∪T={2,4,8,16,32},有5个元素;③令S={2,4,8,16},则T={8,16,32,64,128},此时,S∪T={2,4,8,16,32,64,128},有7个元素.综合①②,S有3个元素时,S∪T可能有4个元素,也可能有5个元素,可排除C,D;由③可知A正确.15.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-11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=1.16.当两个集合有公共元素,且互不为对方的子集时,我们称这两个集合“相交”.对于集合M={x|ax2-1=0,a>0},N={-12,12,1},若M与N“相交”,则a=________.答案1解析M 1a,,由1a=12,得a=4,由1a=1,得a=1.当a=4时,M 12,M⊆N,不合题意;当a=1时,M={-1,1},满足题意.。

2020高考数学基础考点提速训练 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语(教师讲义)

2020高考数学基础考点提速训练 第1讲 集合、复数与常用逻辑用语(教师讲义)

第1讲 集合、复数与常用逻辑用语1.(2019·遵义模拟)已知i 为虚数单位,则复数1-3i1+i 的虚部为( )A.-2B.-2iC.2D.2i答案 A解析 1-3i 1+i =(1-3i )(1-i )(1+i )(1-i )=-2-4i 2=-1-2i ,∴复数1-3i1+i的虚部是-2.2.(2019·全国Ⅰ)已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},B ={2,3,6,7},则B ∩∁U A 等于( ) A.{1,6} B.{1,7} C.{6,7} D.{1,6,7} 答案 C解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5}, ∴∁U A ={1,6,7}.又B ={2,3,6,7},∴B ∩∁U A ={6,7}.3.(2019·全国Ⅰ)已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( ) A.{x |-4<x <3} B.{x |-4<x <-2} C.{x |-2<x <2}D.{x |2<x <3}答案 C解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2}, ∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.4.(2019·开封模拟)已知复数z 满足(1+3i)z =1+i ,则复平面内与复数z 对应的点在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限答案 D解析 由()1+3i z =1+i , 得z =1+i1+3i =()1+i ()1-3i ()1+3i ()1-3i =1+3+()1-3i 1+3=1+34+1-34i ,∴复数z 在复平面内对应的点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1+34,1-34,在第四象限.5.(2019·全国Ⅱ)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( ) A.α内有无数条直线与β平行 B.α内有两条相交直线与β平行 C.α,β平行于同一条直线 D.α,β垂直于同一平面 答案 B解析 对于A ,α内有无数条直线与β平行,当这无数条直线互相平行时,α与β可能相交,所以A 不正确;对于B ,根据两平面平行的判定定理与性质知,B 正确,对于C ,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C 不正确;对于D ,垂直于同一平面的两个平面可能相交,也可能平行,如长方体的相邻两个侧面都垂直于底面,但它们是相交的,所以D 不正确,综上可知选B.6.(2019·洛阳模拟)若复数z 为纯虚数,且(1+i)z =a -i(其中a ∈R ),则|a +z |等于( ) A. 2 B.3 C.2 D.5答案 A解析 复数z 为纯虚数,(1+i)z =a -i , z =a -i 1+i =(a -i )(1-i )(1+i )(1-i )=a -1-(a +1)i 2,根据题干得到a -12=0且-a +12≠0⇒a =1,∴z =-i ,|a +z |=||1+z =||1-i = 2.7.(2019·佛山模拟)复数z 满足(z +i)(2+i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 为( ) A.2+2i B.-2+2i C.2-2i D.-2-2i答案 A解析 由(z +i)(2+i)=5, 得z =52+i -i =5(2-i )(2+i )(2-i )-i=5(2-i )5-i =2-2i ,∴z =2+2i.8.(2019·宜昌模拟)已知集合A ={x ∈R |y =3-x },B ={x ∈R |x 2+x -2<0},则A ∩B 等于( ) A.{x |1<x ≤3} B.{x |x <-2或1<x <3} C.{x |-2<x <1} D.{x |x <-2或1<x ≤3} 答案 C解析 ∵A ={}x |y =3-x ={}x |x ≤3,B ={}x |x 2+x -2<0={}x |-2<x <1, ∴A ∩B ={x |-2<x <1}.9.(2019·柳州模拟)已知集合A ={}()x ,y | y =x -1,B ={}()x ,y | y =-2x +5,则A ∩B 等于( ) A.{}(2,1) B.{}2,1 C.{}()1,2 D.{}-1,5答案 A解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y =-2x +5,解得x =2,y =1,故A ∩B ={}(2,1).10.(2019·沈阳东北育才学校模拟)已知命题p :幂函数的图象必经过点()0,0和点()1,1;命题q :函数f (x )=x 2+5x 2+4的最小值为52.下列命题为真命题的是( ) A.p ∧q B.(﹁p )∧q C.﹁(p ∨q ) D.p ∧(﹁q )答案 B解析 幂函数y =x -1不经过原点,故命题p 为假命题. x 2+5x 2+4=x 2+4+1x 2+4=x 2+4+1x 2+4,由于x 2+4≥2而函数y =t +1t ()t ≥2在[)2,+∞上是增函数,最小值为2+12=52,故x 2+5x 2+4的最小值为52,此时x =0.故命题q 为真命题.故p ∧q ,﹁(p ∨q ),p ∧(﹁q )为假命题,(﹁p )∧q 为真命题. 11.(2019·湖北八校联考)下列有关命题的说法正确的是( ) A.∃x 0∈(0,π),使得2sin x 0+sin x 0=2成立.B.命题p :任意x ∈R ,都有cos x ≤1,则﹁p :存在x 0∈R ,使得cos x 0≤1.C.命题“若a >2且b >2,则a +b >4且ab >4”的逆命题为真命题.D.若数列{}a n 是等比数列,m ,n ,p ∈N *则a m ·a n =a 2p 是m +n =2p 的必要不充分条件. 答案 D解析 对于A 选项,由2sin x +sin x =2,得sin 2x -2sin x +2=0,其判别式Δ=4-8=-4<0,此方程无解,故A 选项错误.对于B 选项,全称命题的否定是特称命题(存在性命题),cos x 0≤1应改为cos x 0>1,故B 选项错误.对于C 选项,原命题的逆命题是“若a +b >4且ab >4,则a >2且b >2”,如a =1,b =5,满足a +b >4且ab >4但不满足a >2且b >2,所以为假命题.对于D 选项,若a n =1,则{a n }为等比数列,a 1·a 2=a 23,但1+2≠2×3;另一方面,根据等比数列的性质,若m +n =2p ,则a m ·a n =a 2p .所以a m ·a n =a 2p是m +n =2p 的必要不充分条件.12.(2019·长沙长郡中学模拟)定义两个实数间的一种新运算:x *y =lg(10x +10y ),x ,y ∈R .对任意实数a ,b ,c ,给出如下结论:①(a *b )*c =a *(b *c );②a *b =b *a ;③(a *b )+c =(a +c )*(b +c ),其中正确的是( ) A.② B.①② C.②③ D.①②③答案 D解析 根据运算法则,可知(a *b )*c =lg(10a +10b +10c ),a *(b *c )=lg(10a +10b +10c ), 所以(a *b )*c =a *(b *c ),故①正确;结合相应式子的运算律,可知a *b =b *a ,故②正确;(a *b )+c =lg(10a +10b )+c ,(a +c )*(b +c )=lg(10a +c +10b +c )=lg [10c (10a +10b )]=lg(10a +10b )+c ,所以(a *b )+c =(a +c )*(b +c ),故③正确. 所以正确的是①②③.13.已知i 为虚数单位,且复数z 满足(z -i )(1+i )2+i =2i ,则||z =________.答案17解析 由(z -i )(1+i )2+i =2i ,得z =2i ()2+i 1+i +i =-2+4i 1+i+i=()-2+4i ()1-i ()1+i ()1-i +i =2+6i 2+i =1+4i ,∴|z |=12+42=17.14.若命题“∃x 0∈R ,x 20-x 0+a <0”是假命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫14,+∞解析 ∵命题“∃x 0∈R ,x 20-x 0+a <0”是假命题,则命题“∀x ∈R ,x 2-x +a ≥0”是真命题,则Δ=1-4a ≤0,解得a ≥14,则实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫14,+∞. 15.(2019·江淮名校联考)已知p :||x -a <3,q :()2-x ()x -3>0,若﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为________. 答案 []0,5解析 p :A ={}x | a -3<x <a +3,q :B ={}x | 2<x <3,由题意知﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,等价于q 是p 的充分不必要条件,即q ⇒p ,p ⇏q ,于是B A ,得⎩⎪⎨⎪⎧a -3≤23≤a +3(等号不同时成立)⇒0≤a ≤5.16.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a ,b ∈P ,都有a +b ,a -b ,ab ,ab ∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,有下列命题:①数域必含有0,1两个数;②整数集是数域;③若有理数集Q ⊆M ,则数集M 必为数域; ④数域必为无限集.其中正确的命题的序号是________. 答案 ①④解析 当a =b 时,a -b =0,a b =1∈P ,故可知①正确;当a =1,b =2,12∉Z 不满足条件,故可知②不正确;对③,当M 中多一个元素i(i 为虚数单位),则会出现1+i ∉M ,所以M 不是一个数域,故可知③不正确;根据数域的性质易得数域有无限多个元素,必为无限集,故可知④正确.数学的核心素养引领复习一、数学抽象、直观想象素养1 数学抽象例1 (2019·全国Ⅱ)设函数f (x )的定义域为R ,满足f (x +1)=2f (x ),且当x ∈(0,1]时,f (x )=x (x -1).若对任意x ∈(-∞,m ],都有f (x )≥-89,则m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤-∞,94 B.⎝⎛⎦⎤-∞,73 C.⎝⎛⎦⎤-∞,52 D.⎝⎛⎦⎤-∞,83 答案 B解析 当-1<x ≤0时,0<x +1≤1,则f (x )=12 f (x +1)=12(x +1)x ;当1<x ≤2时,0<x -1≤1,则f (x )=2f (x -1)=2(x -1)(x -2);当2<x ≤3时,0<x -2≤1,则f (x )=2f (x -1)=22f (x -2)=22(x -2)(x -3),…,由此可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧…,12(x +1)x ,-1<x ≤0,x (x -1),0<x ≤1,2(x -1)(x -2),1<x ≤2,22(x -2)(x -3),2<x ≤3,由此作出函数f (x )的图象,如图所示.由图可知当2<x ≤3时,令22(x -2)·(x -3)=-89,整理,得(3x -7)(3x -8)=0,解得x =73或x =83,将这两个值标注在图中.要使对任意x ∈(-∞,m ]都有f (x )≥-89,必有m ≤73,即实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,73,故选B.1.如图表示的是一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km 的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人根据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:①骑自行车者比骑摩托车者早出发3 h,晚到1 h;②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;③骑摩托车者在出发1.5 h后追上了骑自行车者;④骑摩托车者在出发1.5 h后与骑自行车者速度一样.其中,正确信息的序号是________.答案①②③解析看时间轴易知①正确;骑摩托车者行驶的路程与时间的函数图象是直线,所以是匀速运动,而骑自行车者行驶的路程与时间的函数图象是折线,所以是变速运动,因此②正确;两条曲线的交点的横坐标对应着4.5,故③正确,④错误.素养2直观想象例2(2019·全国Ⅲ)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则()A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线答案B解析取CD的中点O,连接ON,EO,因为△ECD为正三角形,所以EO⊥CD,又平面ECD⊥平面ABCD,平面ECD∩平面ABCD=CD,所以EO⊥平面ABCD.设正方形ABCD的边长为2,则EO=3,ON=1,所以EN2=EO2+ON2=4,得EN=2.过M作CD的垂线,垂足为P,连接BP,则MP=32,CP=32,所以BM2=MP2+BP2=⎝⎛⎭⎫322+⎝⎛⎭⎫322+22=7,得BM=7,所以BM≠EN.连接BD,BE,因为四边形ABCD为正方形,所以N为BD的中点,即EN,MB均在平面BDE内,所以直线BM,EN是相交直线.2.(2018·北京)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1B.2C.3D.4答案C解析由三视图得到空间几何体,如图所示,则P A⊥平面ABCD,平面ABCD为直角梯形,P A=AB=AD=2,BC=1,所以P A⊥AD,P A⊥AB,P A⊥BC.又BC⊥AB,AB∩P A=A,AB,P A⊂平面P AB,所以BC⊥平面P AB.又PB⊂平面P AB,所以BC⊥PB.在△PCD中,PD=22,PC=3,CD=5,所以△PCD为锐角三角形.所以侧面中的直角三角形为△P AB,△P AD,△PBC,共3个.故选C.二、逻辑推理、数学运算素养3逻辑推理例3(2019·全国Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.甲:我的成绩比乙高.乙:丙的成绩比我和甲的都高.丙:我的成绩比乙高.成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为()A.甲、乙、丙B.乙、甲、丙C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙答案A解析由于三人成绩互不相同且只有一个人预测正确.若甲预测正确,则乙、丙预测错误,于是三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若甲预测错误,则甲、乙按成绩由高到低的次序为乙、甲,再假设丙预测正确,则乙、丙按成绩由高到低的次序为丙、乙,于是甲、乙、丙按成绩由高到低排序为丙、乙、甲,从而乙的预测也正确,与事实矛盾;若甲、丙预测错误,则可推出乙的预测也错误.综上所述,三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙.3.(2018·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |等于( ) A.32 B.3 C.2 3 D.4 答案 B解析 由已知得双曲线的两条渐近线方程为y =±13x . 设两渐近线的夹角为2α,则有tan α=13=33, 所以α=30°.所以∠MON =2α=60°.又△OMN 为直角三角形,由于双曲线具有对称性,不妨设MN ⊥ON ,如图所示. 在Rt △ONF 中,|OF |=2,则|ON |= 3.则在Rt △OMN 中,|MN |=|ON |·tan 2α=3·tan 60°=3.素养4 数学运算例4 (2019·全国Ⅰ)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 答案 B解析 设a 与b 的夹角为α,∵(a -b )⊥b ,∴(a -b )·b =0,∴a ·b =b 2,∴|a |·|b |cos α=|b |2,又|a |=2|b |,∴cos α=12,∵α∈[0,π],∴α=π3,故选B.4.(2018·全国Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A.a +b <ab <0 B.ab <a +b <0 C.a +b <0<ab D.ab <0<a +b答案 B解析 ∵a =log 0.20.3>log 0.21=0, b =log 20.3<log 21=0,∴ab <0. ∵a +b ab =1a +1b=log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,∴1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0, ∴0<a +b ab<1,∴ab <a +b <0.三、数学建模、数据分析素养5 数学建模例5 (2019·全国Ⅰ)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm ,头顶至脖子下端的长度为26 cm ,则其身高可能是( )A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm答案B解析若头顶至咽喉的长度为26 cm,则身高为26+26÷0.618+(26+26÷0.618) ÷0.618≈178(cm),此人头顶至脖子下端的长度为26 cm,即头顶至咽喉的长度小于26 cm,所以其身高小于178 cm,同理其身高也大于105÷0.618≈170(cm),故其身高可能是175 cm,故选B.5.(2019·北京)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元,每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为________. 答案 130 15解析 (1)顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,总价为60+80=140(元),又140>120,所以优惠10元,顾客实际需要付款130元.(2)设顾客一次购买的水果总价为m 元,由题意知,当0<m <120时,x =0,当m ≥120时,(m -x )×80%≥m ×70%,得x ≤m 8对任意m ≥120恒成立,又m8≥15,所以x 的最大值为15.素养6 数据分析例6 (2019·全国Ⅲ)为了解甲、乙两种离子在小鼠体内的残留程度,进行如下试验:将200只小鼠随机分成A ,B 两组,每组100只,其中A 组小鼠给服甲离子溶液,B 组小鼠给服乙离子溶液.每只小鼠给服的溶液体积相同、摩尔浓度相同.经过一段时间后用某种科学方法测算出残留在小鼠体内离子的百分比.根据试验数据分别得到如下直方图:记C 为事件:“乙离子残留在体内的百分比不低于5.5”,根据直方图得到P (C )的估计值为0.70.(1)求乙离子残留百分比直方图中a ,b 的值;(2)分别估计甲、乙离子残留百分比的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表). 解 (1)由已知得0.70=a +0.20+0.15,故a =0.35.b =1-0.05-0.15-0.70=0.10.(2)甲离子残留百分比的平均值的估计值为2×0.15+3×0.20+4×0.30+5×0.20+6×0.10+7×0.05=4.05. 乙离子残留百分比的平均值的估计值为3×0.05+4×0.10+5×0.15+6×0.35+7×0.20+8×0.15=6.00.6.某市一水电站的年发电量y (单位:亿千瓦时)与该市的年降雨量x (单位:毫米)有如下统计数据:(1)若从统计的5年中任取2年,求这2年的发电量都高于7.5 亿千瓦时的概率;(2)由表中数据求得线性回归方程为y ^=0.004x +a ^,该水电站计划2019年的发电量不低于8.6 亿千瓦时,现由气象部门获悉2019年的降雨量约为1 800 毫米,请你预测2019年能否完成发电任务?解 (1)从统计的5年发电量中任取2年,基本事件为{7.4,7.0},{7.4,9.2},{7.4,7.9},{7.4,10.0},{7.0,9.2},{7.0,7.9},{7.0,10.0},{9.2,7.9},{9.2,10.0},{7.9,10.0},共10个;其中这2年的发电量都高于7.5 亿千瓦时的基本事件为{9.2,7.9},{9.2,10.0},{7.9,10.0},共3个.所以这2年发电量都高于7.5 亿千瓦时的概率为P =310.(2)因为x =1 500+1 400+1 900+1 600+2 1005=8 5005=1 700, y =7.4+7.0+9.2+7.9+10.05=41.55=8.3. 又直线y ^=0.004x +a ^过点(x ,y ), 所以8.3=0.004×1 700+a ^, 解得a ^=1.5, 所以y ^=0.004x +1.5.当x =1 800时,y ^=0.004×1 800+1.5=8.7>8.6, 所以预测该水电站2019年能完成发电任务.。

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第1讲 集合、复数与常用逻辑用语1.(2019·遵义模拟)已知i 为虚数单位,则复数1-3i1+i 的虚部为( )A.-2B.-2iC.2D.2i答案 A解析 1-3i1+i =(1-3i )(1-i )(1+i )(1-i )=-2-4i 2=-1-2i ,∴复数1-3i1+i 的虚部是-2.2.(2019·全国Ⅰ)已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},B ={2,3,6,7},则B ∩∁U A 等于() A.{1,6} B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}答案 C解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},∴∁U A ={1,6,7}.又B ={2,3,6,7},∴B ∩∁U A ={6,7}.3.(2019·全国Ⅰ)已知集合M ={x |-4<x <2},N ={x |x 2-x -6<0},则M ∩N 等于( )A.{x |-4<x <3}B.{x |-4<x <-2}C.{x |-2<x <2}D.{x |2<x <3}解析 ∵N ={x |-2<x <3},M ={x |-4<x <2},∴M ∩N ={x |-2<x <2},故选C.4.(2019·开封模拟)已知复数z 满足(1+3i)z =1+i ,则复平面内与复数z 对应的点在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 答案 D解析 由()1+3i z =1+i ,得z =1+i 1+3i =()1+i ()1-3i ()1+3i ()1-3i =1+3+()1-3i1+3=1+34+1-34i , ∴复数z 在复平面内对应的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+34,1-34,在第四象限. 5.(2019·全国Ⅱ)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( )A.α内有无数条直线与β平行B.α内有两条相交直线与β平行C.α,β平行于同一条直线D.α,β垂直于同一平面答案 B解析 对于A ,α内有无数条直线与β平行,当这无数条直线互相平行时,α与β可能相交,所以A 不正确;对于B ,根据两平面平行的判定定理与性质知,B 正确,对于C ,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C 不正确;对于D ,垂直于同一平面的两个平面可能相交,也可能平行,如长方体的相邻两个侧面都垂直于底面,但它们是相交的,所以D 不正确,综上可知选B.6.(2019·洛阳模拟)若复数z 为纯虚数,且(1+i)z =a -i(其中a ∈R ),则|a +z |等于( )A. 2B. 3C.2D. 5解析 复数z 为纯虚数,(1+i)z =a -i ,z =a -i 1+i =(a -i )(1-i )(1+i )(1-i )=a -1-(a +1)i 2, 根据题干得到a -12=0且-a +12≠0⇒a =1, ∴z =-i ,|a +z |=||1+z =||1-i = 2.7.(2019·佛山模拟)复数z 满足(z +i)(2+i)=5(i 为虚数单位),则z 的共轭复数z 为( )A.2+2iB.-2+2iC.2-2iD.-2-2i 答案 A解析 由(z +i)(2+i)=5,得z =52+i -i =5(2-i )(2+i )(2-i )-i =5(2-i )5-i =2-2i , ∴z =2+2i.8.(2019·宜昌模拟)已知集合A ={x ∈R |y =3-x },B ={x ∈R |x 2+x -2<0},则A ∩B 等于( )A.{x |1<x ≤3}B.{x |x <-2或1<x <3}C.{x |-2<x <1}D.{x |x <-2或1<x ≤3} 答案 C解析 ∵A ={}x |y =3-x ={}x |x ≤3, B ={}x |x 2+x -2<0={}x |-2<x <1,∴A ∩B ={x |-2<x <1}.9.(2019·柳州模拟)已知集合A ={}()x ,y | y =x -1,B ={}()x ,y | y =-2x +5,则A ∩B 等于( )A.{}(2,1)B.{}2,1C.{}()1,2D.{}-1,5 答案 A解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ y =x -1,y =-2x +5,解得x =2,y =1, 故A ∩B ={}(2,1).10.(2019·沈阳东北育才学校模拟)已知命题p :幂函数的图象必经过点()0,0和点()1,1;命题q :函数f (x )=x 2+5x 2+4的最小值为52.下列命题为真命题的是( ) A.p ∧qB.(﹁p )∧qC.﹁(p ∨q )D.p ∧(﹁q ) 答案 B解析 幂函数y =x -1不经过原点,故命题p 为假命题.x 2+5x 2+4=x 2+4+1x 2+4=x 2+4+1x 2+4, 由于x 2+4≥2而函数y =t +1t ()t ≥2在[)2,+∞上是增函数,最小值为2+12=52, 故x 2+5x 2+4的最小值为52, 此时x =0.故命题q 为真命题.故p ∧q ,﹁(p ∨q ),p ∧(﹁q )为假命题,(﹁p )∧q 为真命题.11.(2019·湖北八校联考)下列有关命题的说法正确的是( )A.∃x 0∈(0,π),使得2sin x 0+sin x 0=2成立. B.命题p :任意x ∈R ,都有cos x ≤1,则﹁p :存在x 0∈R ,使得cos x 0≤1.C.命题“若a >2且b >2,则a +b >4且ab >4”的逆命题为真命题.D.若数列{}a n 是等比数列,m ,n ,p ∈N *则a m ·a n =a 2p 是m +n =2p 的必要不充分条件. 答案 D解析 对于A 选项,由2sin x+sin x =2,得sin 2x -2sin x +2=0,其判别式Δ=4-8=-4<0,此方程无解,故A 选项错误.对于B 选项,全称命题的否定是特称命题(存在性命题),cos x 0≤1应改为cos x 0>1,故B 选项错误.对于C 选项,原命题的逆命题是“若a +b >4且ab >4,则a >2且b >2”,如a =1,b =5,满足a +b >4且ab >4但不满足a >2且b >2,所以为假命题.对于D选项,若a n =1,则{a n }为等比数列,a 1·a 2=a 23,但1+2≠2×3;另一方面,根据等比数列的性质,若m +n =2p ,则a m ·a n =a 2p .所以a m ·a n =a 2p 是m +n =2p 的必要不充分条件.12.(2019·长沙长郡中学模拟)定义两个实数间的一种新运算:x *y =lg(10x +10y ),x ,y ∈R .对任意实数a ,b ,c ,给出如下结论:①(a *b )*c =a *(b *c );②a *b =b *a ;③(a *b )+c =(a +c )*(b +c ),其中正确的是( )A.②B.①②C.②③D.①②③答案 D解析 根据运算法则,可知(a *b )*c =lg(10a +10b +10c ),a *(b *c )=lg(10a +10b +10c ), 所以(a *b )*c =a *(b *c ),故①正确;结合相应式子的运算律,可知a *b =b *a ,故②正确;(a *b )+c =lg(10a +10b )+c ,(a +c )*(b +c )=lg(10a +c +10b +c )=lg [10c (10a +10b )]=lg(10a +10b )+c ,所以(a *b )+c =(a +c )*(b +c ),故③正确.所以正确的是①②③.13.已知i 为虚数单位,且复数z 满足(z -i )(1+i )2+i=2i ,则||z =________. 答案 17 解析 由(z -i )(1+i )2+i=2i , 得z =2i ()2+i 1+i +i =-2+4i 1+i+i =()-2+4i ()1-i ()1+i ()1-i +i =2+6i 2+i =1+4i , ∴|z |=12+42=17. 14.若命题“∃x 0∈R ,x 20-x 0+a <0”是假命题,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎣⎡⎭⎫14,+∞ 解析 ∵命题“∃x 0∈R ,x 20-x 0+a <0”是假命题,则命题“∀x ∈R ,x 2-x +a ≥0”是真命题,则Δ=1-4a ≤0,解得a ≥14,则实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫14,+∞.15.(2019·江淮名校联考)已知p :||x -a <3,q :()2-x ()x -3>0,若﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为________.答案 []0,5解析 p :A ={}x | a -3<x <a +3,q :B ={}x | 2<x <3,由题意知﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,等价于q 是p 的充分不必要条件,即q ⇒p ,p ⇏q , 于是B A ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a -3≤23≤a +3(等号不同时成立)⇒0≤a ≤5. 16.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a ,b ∈P ,都有a +b ,a -b ,ab ,a b∈P (除数b ≠0),则称P 是一个数域,例如有理数集Q 是数域,有下列命题:①数域必含有0,1两个数;②整数集是数域;③若有理数集Q ⊆M ,则数集M 必为数域; ④数域必为无限集.其中正确的命题的序号是________.答案 ①④解析 当a =b 时,a -b =0,a b =1∈P ,故可知①正确;当a =1,b =2,12∉Z 不满足条件,故可知②不正确;对③,当M 中多一个元素i(i 为虚数单位),则会出现1+i ∉M ,所以M 不是一个数域,故可知③不正确;根据数域的性质易得数域有无限多个元素,必为无限集,故可知④正确.。

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