专题一 集合与常用逻辑用语第二讲 常用逻辑用语答案.doc
集合与常用逻辑用语

03
考查,要求具备数形结合的思想意识,会借助
Venn图、数轴等工具解决集合运算问题.
01 从考查内容上看,集合问题仍是2011年高 考的考查热点,在试题中一定会出现集合 的问题.
02 从考核的背景上看,多与不等关系、不等 式的解集、方程的根联系,有可能会加强 Ve n n 图 的 应 用 考 查 .
【评析】 函数值域构成的集合关系的 讨论,一般应先求出其值域.如果值域 与整数有关,可将两集合中的元素找出 它们共同的表达形式,利用整数的性质 求解或用列举法讨论.
【 例 3 】 (1)(2009· 宁 夏 海 南 理 ) 已 知 集 合 A =
{1,3,5,7,9},B={0,3,6,9,12},则A∩∁NB=
【分析】 理解集合A、B的含义.
【例 4】 设函数 f(x)= 2-xx++31的定义域为 A,g(x) =
lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定义域为 B. (1)求集合 A; (2)若 B⊆A,求实数 a 的取值范围.
【解析】 (1)由 2-xx++31≥0,得xx-+11≥0, ∴x<-1 或 x≥1, 故 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,而 a<1,∴12≤a<1 或 a≤-2. 故 B⊆A 时,a 的取值范围是(-∞,-2)∪12,1.
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若A⊆B,B= {x|m-6≤x≤2m -1},求实数m的 取值范围.
【分析】 集合间的包含、相等关系,关 键是搞清A、B两集合谁是谁的子集,B⊆A 说明B是A的子集,即集合B中元素都在集 合A中,注意B是∅的情况.同样A⊆B,说 明A是B的子集,此时注意B是不是∅,A= B,说明两集合元素完全相同.
【九章方略】集合与常用逻辑用语含答案解析

第一章集合与常用逻辑用语§1.1 集合的概念及运算已知数集A={0,1,x+2},那么x的取值集合为() A.{x⎪⎪⎪x≠-2} B.{x⎪⎪⎪x≠-1}C.{x⎪⎪⎪x≠-2且x≠-1} D.x∈R下列判断正确的命题个数为()①a∈{a}; ②{a}∈{a,b};③{a,b}⊆{b,a}; ④∅⊆{0};A.1个B.2个C.3个D.4个集合A={1,2,3}的非空真子集的个数为()A.3个B.6个C.7个D.8个设全集U=R,A={x⎪⎪x<1},B={x⎪⎪x>m},若∁U A⊆B,则实数m的取值范围为()A.m<1 B.m≤1 C.m>1 D.m≥1已知{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5},则集合A的个数为____________ .设全集U=R,A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∩B=____________;A∪B=____________;A∪∁U B=____________.【知识导图】【知识梳理】集合与元素(1)集合中元素的三个特征:______、______、______.(2)元素与集合的关系是____或______两种,用符号__或____表示. (3)集合的表示法:______、______、______. (4)常见数集的记法集合间的基本关系集合的基本运算知识点一 集合的含义与表示已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为____________.【跟踪反馈】(2020·江苏模拟)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b ,0},则a2019+b2019=____________.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=()A.92 B.98C.0D.0或98知识点二集合的基本关系(2019·安徽三模)已知集合A={x|x(x-2)<0}, B={x⎪⎪ln x>0},则A∩B是( )A.{x|1<x<2} B.{x|0<x<2}C.{x⎪⎪x>0} D.{x⎪⎪x>2}【跟踪反馈】(2019·广东三模)已知集合A={x|x2+x-2<0},集合B={x|x>0},则集合A∪B=( )A.{x|x<1} B.{x|x>-2}C.{x|0<x<1} D.{x|-2<x<1}已知集合A={x|-1<x<2},B={x|-m<x<m},若B⊆A,则m的取值范围为____________.知识点三集合中的新定义问题(1)(2020·武汉模拟)设A,B是两个非空集合,定义集合A-B={x|x∈A,且x∉B}.若A={x∈N|0≤x≤5},B={x|x2-7x+10<0},则A-B=() A.{0,1} B.{1,2}C.{0,1,2} D.{0,1,2,5}(2)若对任意的x∈A,有1x∈A,则称A是“伙伴关系集合”,则集合M=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,1,2的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为____________.【跟踪反馈】设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =____________.若全集U =R ,集合A ={x |x 2-5x -6<0},B ={x |2x <1},则如图1-1-1所示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}图1-1-1一、选择题已知集合A={y|y=|x|-1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是( ) A.-3∈A B.3∉BC.A∩B=B D.A∪B=B(2019·石嘴山三模)已知集合P={-1,1},集合Q={x∈N|x<3},则P∪Q =( )A.{-1,1,2} B.{-1,0,1,2}C.{-1,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}(2019·海南三模)设集合A={a,a+1},B={1,2,3},若A∪B的元素个数为4,则a的取值集合为( )A.{0} B.{0,3}C.{0,1,3} D.{1,2,3}已知集合A={x|-1<x<0},B={x|x≤a},若A⊆B,则a的取值范围为( ) A.(-∞,0] B.[0,+∞)C.(-∞,0) D.(0+∞)(2020·沈阳模拟)已知全集U ={1,3,5,7},集合A ={1,3},B ={3,5},则如图1-1-2所示阴影区域表示的集合为( )A .{3}B .{7}C .{3,7}D .{1,3,5}图1-1-2(多选)设集合M ={-1,1},N =⎝ ⎛⎭⎪⎫x |1x <2,则下列结论中正确的是()A .NM B .M NC .M ∩N =M D. M ∩N =N二、填空题(2020·江苏模拟)若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a =____________.(2019·江苏卷)集合{-1,0,1}共有____________个子集.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则实数m的值为____________.(2019·江苏卷)已知集合A={-1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},则A∩B =____________,A∩B的子集个数为____________.三、解答题(2020·江苏模拟)已知全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2},∁U A ={5},求实数a的值.(2020·江苏模拟)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.【B 组】 提升篇一、选择题(2019·安徽三模)设集合A ={x ∈N |x 2-4x -5<0},集合B ={y |y =4-x ,x∈[2,4]},则A ∩B 等于( )A .{1,2}B .{3,4}C .∅D .{0,1,2}(2020·湖南模拟)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x +31-x ≥0,则∁R A =( )A .[-3,1)B .(-∞,-3]∪(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪[1,+∞)(多选)已知集合P ={2,3,4,5,6},Q ={3,5,7}.若M =P ∩Q ,则下列结论正确的有( )A .集合M 中有2个元素B .集合M 的真子集个数为3C .集合M 的子集个数为3D .集合M 的子集个数为4二、填空题若集合A ={x |x 2+2x -8<0},集合B ={x |5-m <x <2m -1},若全集U=R ,A ∩(∁U B )=A ,则实数m 的取值范围是____________.若=⎩⎨⎧⎭⎬⎫sin π2,a ,b a =⎩⎨⎧⎭⎬⎫cos π2,a 2,a +b ,则a =____________,a2020+b2020的值为____________.三、解答题若集合A={(x,y)|x2+mx-y+2=0,x∈R},B={(x,y)|x-y+1=0,0≤x≤2},当A∩B≠∅时,求实数m的取值范围.C因为集合的元素满足互异性,所以x+2≠0且x+2≠1,得x≠-2且x≠-1,故选C.C①集合的表示方法,正确;②两个集合之间的关系,不正确;③正确;④∅是任何集合的子集,正确,故选C.B若一个集合的元素个数为n,则其子集个数为2n,真子集的个数为2n-1,非空子集的个数为2n-1,则非空真子集的个数为2n-2,故选B.A因为集合A={x⎪⎪x<1},所以集合∁U A={x⎪⎪⎪x≥1},又∁U A⊆B,所以m<1,故选A.,全集与补集的性质.8问题可转化为求集合{3,4,5}的子集个数,即集合A的个数为8.{x|2<x≤3};{x|1≤x<4};{x|x≤3或x≥4}在数轴上分别表示出集合A,B,∁U B,即得∁U B={x≤2或x≥4}.交集与并集的概念;②交集与并集的运算和性质.集合与元素确定性、互异性、无序性.属于或不属于∈或∈/列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合间的基本关系A B(或B A)集合的基本运算知识点一 集合的含义与表示-32因为3∈A ,所以m +2=3或者2m 2+m =3.当m +2=3时,m =1,此时m +2=2m 2+m ,不成立,舍去.当2m 2+m =3时,m =1(舍去)或者m =-32 ,此时集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,3.综上所述,满足条件的实数m =-32.确定元素与集合之间的关系,注意检验集合是否满足元素的互异性. 【跟踪反馈】-1由条件得ba =0,所以b =0.因此{a ,0,1}={a 2,a ,0},所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a ≠1,所以a =-1.所以a2019+b2019=-1.D知识点二 集合的基本关系A因为集合A ={x |0<x <2},B ={x ⎪⎪x >1},所以A ∩B ={x ⎪⎪1<x <2},故答案选A.判断集合间的关系,要注意先对集合进行化简,再进行判断,并且在描述关系时,要尽量精确.常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问题.【跟踪反馈】B因为集合A ={x |-2<x <1},所以A ∪B ={x ⎪⎪⎪x >-2},故选B.m ≤1当m ≤0时,B =∅;当m >0时, ⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,-m ≥-1,得0<m ≤1.所以m ≤1.知识点三 集合中的新定义问题(1)D ;(2)7(1)A ={0,1,2,3,4,5},B ={x |2<x <5},所以A -B ={0,1,2,5}. (2)具有伙伴关系的元素组有-1;1;2和12共三组,它们中任一组、两组、三组均可组成非空伙伴关系集合,所以非空伙伴关系集合分别为{1},{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,{-1,1},⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12,2,⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,2,⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,1,12,2,共7个.(1)紧扣“新”定义,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚.(2)把握“新”性质,要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素.(3)遵守“新”法则,准确把握新定义的运算法则【跟踪反馈】{0}∪[2,+∞)A ∪B ={x |x ≥0},A ∩B ={x |0<x <2},则A ⊗B ={0}∪[2,+∞).CA={x|-1<x<6},B={x|x<0},阴影表示数字集合A∩(∁U B),而∁U B={x|x≥0},所以A∩(∁U B)={x|0≤x<6}.故选C.C因为集合A={y|y≥-1},所以A∩B={x|x≥2}=B,A∪B={x|x≥-1}=A,故选C.B因为集合Q={0,1,2},所以P∪Q={-1,0,1,2},故选B.B若a=0,则A∪B={0,1,2,3}共4个元素;若a=1,则A∪B={1,2,3}共3个元素;若a =2,则A ∪B ={1,2,3}共3个元素;若a =3,则A ∪B ={1,2,3,4}共4个元素.所以a =0或a =3,故选B.D因为A ⊆B ,则a >0,故选D.B将元素按要求填入相应区域可得阴影区域表示的集合为{7}.故选B.BC因为集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥12或x ≤0,所以M N ,故选B ,C二、填空题0或98因为集合A 只有一个元素,所以a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,(-3)2-8a =0,得a =0或a=98.8元素个数为n的集合的子集个数为2n.-32∵3∈A,∴m+2=3或2m2+m=3;当m+2=3时,m=1,2m2+m=3,根据集合中元素的互异性,m=1不合题意(舍去);当2m2+m=3时,m=1(舍去)或m=-32,m=-32时,A=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,3,符合题意,综上m=-3 2.{1,6};4因为A={-1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},故A∩B={1,6}.三、解答题2因为∁U A ={5},∴5∈U , ∴a 2+2a -3=5,a 2+2a -8=0,∴a =2或a =-4.a =2时,|2a -1|=3满足题设;a =-4时,|2a -1|=9∈/ U ,舍去.所以a 的值为2.(1){x |-2<x <3};(2)(-∞,-2];(3)[0,+∞)(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2},则A ∪B ={x |-2<x <3}. (2)由A ⊆B知⎩⎪⎨⎪⎧2m ≤1,1-m ≥3,解得m ≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2].(3)由A ∩B =∅,得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,由A ∩B =∅得⎩⎪⎨⎪⎧m <13,1-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <13,2m ≥3,得0≤m <13. 综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).【B 组】 提升篇一、选择题D因为集合A ={0,1,2,3,4},集合B ={x ⎪⎪⎪0≤x ≤2},则A ∩B ={0,1,2},故选D.D由x +31-x≥0,得(x +3)(x -1)≤0且x ≠1,∴A ={x |-3≤x <1},∴∁R A =(-∞,-3)∪[1,+∞).故选D.ABD因为P ∩Q ={3,5},所以集合M 的子集个数为4,真子集个数为3.故选A ,B ,D .二、填空题(-∞,3]∵集合A ={x |x 2+2x -8<0}={x |-4<x <2},B ={x |5-m <x <2m -1},全集U =R ,∴∁U B ={x |x ≤5-m 或x ≥2m -1},∵A ∩(∁U B )=A ,∴A ⊆∁U B ,∴当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧5-m <2m -1,5-m ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧5-m <2m -1,2m -1≤-4,解得2<m ≤3;当B =∅时,5-m ≥2m -1,m ≤2.综上所述,实数m 的取值范围是(-∞,3].1;1因为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫sin π2,a ,b a =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫cos π2,a 2,a +b ,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,a ,b a ={0,a 2,a +b},所以⎩⎪⎨⎪⎧b a =0,a a 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0(舍去),故a 2020+b 2020=1.三、解答题m ∈(-∞,-1]∵集合A ={(x ,y )|x 2+mx -y +2=0,x ∈R }={(x ,y )|y =x 2+mx +2,x ∈R },B ={(x ,y )|x -y +1=0,0≤x ≤2}={(x ,y )|y =x +1,0≤x ≤2},∴A ∩B ≠∅等价于方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+mx +2,y =x +1在x ∈[0,2]上有解,即x 2+mx +2=x +1在[0,2]上有解,即x 2+(m -1)x +1=0在[0,2]上有解,显然,x =0不是该方程的解,从而问题等价于-(m -1)=x +1x 在(0,2]上有解.又∵当x ∈(0,2]时,1x +x ≥2(当且仅当1x =x ,即x =1时取“=”),∴-(m -1)≥2,∴m ≤-1,即m ∈(-∞,-1].。
【高考精品复习】第一篇 集合与常用逻辑用语 第2讲 命题及其关系、充分条件与必要条件

第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件【高考会这样考】1.考查四种命题的意义及相互关系.2.考查对充分条件、必要条件、充要条件等概念的理解.3.考查题型主要以选择题、填空题形式出现,常与集合、几何等知识结合命题.【复习指导】复习时一定要紧扣概念,联系具体数学实例,理清命题之间的相互关系,重点解决:(1)命题的概念及命题构成;(2)四种命题及四种命题间的相互关系;(3)充分条件、必要条件、充要条件的概念的理解及判定.基础梳理1.命题的概念在数学中用语言、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真命题,判断为假的语句叫假命题.2.四种命题及其关系(1)四种命题命题表述形式原命题若p,则q逆命题若q,则p否命题若綈p,则綈q逆否命题若綈q,则綈p(2)四种命题间的逆否关系(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.3.充分条件、必要条件与充要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件.一个区别否命题与命题的否定是两个不同的概念:①否命题是将原命题的条件否定作为条件,将原命题的结论否定作为结论构造的一个新的命题;②命题的否定只是否定命题的结论,常用于反证法.两条规律(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.三种方法充分条件、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.双基自测1.(人教A版教材习题改编)以下三个命题:①“a>b”是“a2>b2”的充分条件;②“|a|>|b|”是“a2>b2”的必要条件;③“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件.其中真命题的序号是________.解析①由2>-3⇒/ 22>(-3)2知,该命题为假;②a2>b2⇒|a|2>|b|2⇒|a|>|b|,该命题为真;③a>b⇒a+c>b+c,又a+c>b+c⇒a>b;∴“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件为真命题.答案②③2.(2011·陕西)设a,b是向量,命题“若a=-b,则|a|=|b|”的逆命题是().\A.若a≠-b,则|a|≠|b| B.若a=-b,则|a|≠|b|C.若|a|≠|b|,则a≠-b D.若|a|=|b|,则a=-b解析“若a=-b,则|a|=|b|”的逆命题是“若|a|=|b|,则a=-b”.答案 D3.(2011·山东)对于函数y=f(x),x∈R,“y=|f(x)|的图象关于y轴对称”是“y =f(x)是奇函数”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若y=f(x)是奇函数,则f(-x)=-f(x),∴|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,∴y=|f(x)|的图象关于y轴对称,但若y=|f(x)|的图象关于y轴对称,如y=f(x)=x2,而它不是奇函数,故选B.答案 B4.(2011·安徽)命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是().A.所有不能被2整除的整数都是偶数B.所有能被2整除的整数都不是偶数C.存在一个不能被2整除的整数是偶数D.存在一个能被2整除的整数不是偶数解析原命题是全称命题,则其否定是特称命题,故选D.答案 D5.命题“若a>b,则2a>2b-1”的否命题为.答案若a≤b,则有2a≤2b-1考向一命题正误的判断【例1】►(2011·海南三亚)设集合A、B,有下列四个命题:①A⃘B⇔对任意x∈A都有x∉B;②A⃘B⇔A∩B=∅;③A⃘B⇔B⃘A;④A⃘B⇔存在x∈A,使得x∉B.其中真命题的序号是______(把符合要求的命题序号都填上).[审题视点] 对于假命题,举出恰当的反例是一难点.解析①不正确,如A={1,2,3},B={2,3,4},有A⃘B但2∈A且2∈B.②不正确,如A={1,2},B={2,3},有A⃘B而A∩B={2}.③不正确,如A={1,2},B={2},有A⃘B但B⊆A.④正确.答案④正确的命题要有充分的依据,不一定正确的命题要举出反例,这是最基本的数学思维方式,也是两种不同的解题方向,有时举出反例可能比进行推理论证更困难,二者同样重要.【训练1】给出如下三个命题:①四个非零实数a,b,c,d依次成等比数列的充要条件是ad=bc;②设a,b∈R,且ab≠0,若ab<1,则ba>1;③若f(x)=log2x,则f(|x|)是偶函数.其中不正确命题的序号是().A.①②③B.①②C.②③D.①③解析对于①,可举反例:如a,b,c,d依次取值为1,4,2,8,故①错;对于②,可举反例:如a、b异号,虽然ab<1,但ba<0,故②错;对于③,y=f(|x|)=log2|x|,显然为偶函数,故选B.答案 B考向二四种命题的真假判断【例2】►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[审题视点] 分清命题的条件和结论,理解四种命题间的关系是解题关键.解析f′(x)=e x-m≥0在(0,+∞)上恒成立,即m≤e x在(0,+∞)上恒成立,故m≤1,这说明原命题正确,反之若m≤1,则f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,故逆命题正确,但对增函数的否定不是减函数,而是“不是增函数”,故选D. 答案 D判断四种形式的命题真假的基本方法是先判断原命题的真假,再判断逆命题的真假,然后根据等价关系确定否命题和逆否命题的真假.如果原命题的真假不好判断,那就首先判断其逆否命题的真假.【训练2】已知命题“函数f(x)、g(x)定义在R上,h(x)=f(x)·g(x),如果f(x)、g(x)均为奇函数,则h(x)为偶函数”的原命题、逆命题、否命题、逆否命题中正确命题的个数是().A.0 B.1 C.2 D.3解析由f(x)、g(x)均为奇函数,可得h(x)=f(x)·g(x)为偶函数,反之则不成立,如h(x)=x2是偶函数,但函数f(x)=x2e x,g(x)=ex都不是奇函数,故逆命题不正确,故其否命题也不正确,即只有原命题和逆否命题正确.答案 C考向三充要条件的判断【例3】►指出下列命题中,p是q的什么条件(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种作答).(1)在△ABC中,p:∠A=∠B,q:sin A=sin B;(2)对于实数x、y,p:x+y≠8,q:x≠2或y≠6;(3)非空集合A、B中,p:x∈A∪B,q:x∈B;(4)已知x、y∈R,p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.[审题视点] 结合充分条件,必要条件的定义判断所给命题间的关系.解(1)在△ABC中,∠A=∠B⇒sin A=sin B,反之,若sin A=sin B,因为A与B不可能互补(因为三角形三个内角和为180°),所以只有A=B.故p是q的充要条件.(2)易知,綈p:x+y=8,綈q:x=2且y=6,显然綈q⇒綈p,但綈p⇒/ 綈q,即綈q是綈p的充分不必要条件,根据原命题和逆否命题的等价性知,p是q的充分不必要条件.(3)显然x∈A∪B不一定有x∈B,但x∈B一定有x∈A∪B,所以p是q的必要不充分条件.(4)条件p:x=1且y=2,条件q:x=1或y=2,所以p⇒q但q⇒/ p,故p是q的充分不必要条件.判断p是q的什么条件,需要从两方面分析:一是由条件p能否推得条件q,二是由条件q能否推得条件p.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想把抽象、复杂问题形象化、直观化外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题.【训练3】(2010·山东)设{a n}是首项大于零的等比数列,则“a1<a2”是“数列{a n}是递增数列”的().A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析a1<a2且a1>0,则a1(1-q)<0,a1>0且q>1,则数列{a n}递增;反之亦然.答案:C难点突破2——高考中充要条件的求解从近几年课改区高考试题可以看出,高考主要以选择题或填空题的形式对充分条件、必要条件内容进行考查,一般难度不大,属中档题,常与不等式、数列、向量、三角函数、导数、立体几何等内容结合考查.考查形式主要有两种:一是判断指定的条件与结论之间的关系;二是探求某结论成立的充要条件、充分不必要条件或必要不充分条件.判断充分、必要条件要从两方面考虑:一是必须明确哪个是条件,哪个是结论;二是看由条件推出结论和由结论推出条件哪个成立,该类问题虽然属于容易题,但有时会因颠倒条件与结论或因忽视某些隐含条件等细节而失分.一、充要条件与不等式的解题策略【示例】►(2011·天津)设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”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二、充要条件与方程结合的解题策略【示例】►(2011·陕西)设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.三、充要条件与数列结合的解题策略【示例】►(2010·山东)设{a n}是等比数列,则“a1<a2<a3”是“数列{a n}是递增数列”的().A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件四、充要条件与向量结合的解题策略【示例】►(2010·福建)若向量a =(x,3)(x ∈R ),则“x =4”是“|a |=5”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 .既不充分又不必要条件五、充要条件与三角函数结合的解题策略【示例】► (2010·上海)“x =2k π+π4(k ∈Z )”是“tan x =1”成立的(). A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件。
精品高中数学专题:集合与常用逻辑用语、不等式、函数

专题二集合与常用逻辑用语、不等式、函数与导数第一讲集合与常用逻辑用语1.集合的概念、运算(1)集合元素的三个特性:确定性、互异性、无序性,是判断某些对象能否构成一个集合或判断两集合是否相等的依据.(2)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法.(3)集合间的关系:子集、真子集、空集、集合相等,在集合间的运算中要注意空集的情形.(4)重要结论A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔B⊆A.2.命题(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)含有量词的命题的否定:∀x∈M,p(x)的否定是∃x∈M,綈p(x);∃x∈M,p(x)的否定是∀x∈M,綈p(x).3.充要条件从逻辑观点看从集合观点看p是q的充分不必要条件(p⇒q,q⇒p)A Bp是q的必要不充分条件(q⇒p,p⇒q)B Ap是q的充要条件(p⇔q)A=Bp是q的既不充分也不必要条件(p⇒q,q⇒p)A与B互不包含1.(2013·辽宁)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B等于() A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2]答案 D解析A={x|1<x<4},B={x|x≤2},∴A∩B={x|1<x≤2}.2.(2013·北京)“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”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 当φ=π时,y =sin(2x +φ)=-sin 2x 过原点.当曲线过原点时,φ=k π,k ∈Z ,不一定有φ=π.∴“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过原点”的充分不必要条件.3. (2013·四川)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∈B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B答案 D解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为∃x ∈A,2x ∉B ,选D. 4. (2013·天津)已知下列三个命题:①若一个球的半径缩小到原来的12,则其体积缩小到原来的18;②若两组数据的平均数相等,则它们的标准差也相等; ③直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=12相切.其中真命题的序号是( )A .①②③B .①②C .①③D .②③答案 C解析 对于命题①,设球的半径为R ,则43π⎝⎛⎭⎫R 23=18·43πR 3,故体积缩小到原来的18,命题正确;对于命题②,若两组数据的平均数相同,则它们的标准差不一定相同,例如数据1,3,5和3,3,3的平均数相同,但标准差不同,命题不正确;对于命题③,圆x 2+y 2=12的圆心(0,0)到直线x +y +1=0的距离d =12=22,等于圆的半径,所以直线与圆相切,命题正确.5. (2013·四川)设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P 为点P 1,P 2,…,P n 的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点A 、B 的中位点.现有下列命题: ①若三个点A ,B ,C 共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案①④解析∵|CA|+|CB|≥|AB|,当且仅当点C在线段AB上等号成立,即三个点A,B,C,∴点C在线段AB上,∴点C是A,B,C的中位点,故①是真命题.如图(1),在Rt△ABC中,∠C=90°,P是AB的中点,CH⊥AB,点P,H不重合,则|PC|>|HC|.又|HA|+|HB|=|P A|+|PB|=|AB|,∴|HA|+|HB|+|HC|<|P A|+|PB|+|PC|,∴点P不是点A,B,C的中位点,故②是假命题.如图(2),A,B,C,D是数轴上的四个点,若P点在线段BC上,则|P A|+|PB|+|PC|+|PD|=|AD|+|BC|,由中位点的定义及①可知,点P是点A,B,C,D的中位点.显然点P 有无数个,故③是假命题.如图(3),由①可知,若点P是点A,C的中位点,则点P在线段AC上,若点P是点B,D的中位点,则点P在线段BD上,∴若点P是点A,B,C,D的中位点,则P是AC,BD的交点,∴梯形对角线的交点是梯形四个顶点的唯一中位点,故④是真命题.题型一集合的概念与运算问题例1(1)(2012·湖北)已知集合A={x|x2-3x+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.1 B.2 C.3 D.4(2)定义A-B={x|x∈A且x∉B},若M={1,2,3,4,5},N={2,3,6},则N-M等于()A.M B.N C.{1,4,5} D.{6}审题破题(1)先对集合A、B进行化简,注意B中元素的性质,然后根据子集的定义列举全部适合条件的集合C即可.(2)透彻理解A-B的定义是解答本题的关键,要和补集区别开来.答案(1)D(2)D解析(1)由x2-3x+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}.(2)N -M ={x |x ∈N 且x ∉M }. ∵2∈N 且2∈M ,∴2∉N -M ; 3∈N 且3∈M ,∴3∉N -M ; 6∈N 且6∉M ,∴6∈N -M . ∴故N -M ={6}.反思归纳 (1)解答集合间关系与运算问题的一般步骤:先正确理解各个集合的含义,认清集合元素的属性;再依据元素的不同属性采用不同的方法对集合进行化简求解. (2)两点提醒:①要注意集合中元素的互异性;②当B ⊆A 时,应注意讨论B 是否为∅.变式训练1 (2013·玉溪毕业班复习检测)若集合S ={x |log 2(x +1)>0},T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2-x 2+x <0,则S ∩T 等于( )A .(-1,2)B .(0,2)C .(-1,+∞)D .(2,+∞)答案 D解析 S ={x |x +1>1}={x |x >0}, T ={x |x >2或x <-2}. ∴S ∩T ={x |x >2}. 题型二 命题的真假与否定问题 例2 下列叙述正确的个数是( )①l 为直线,α、β为两个不重合的平面,若l ⊥β,α⊥β,则l ∥α;②若命题p :∃x 0∈R ,x 20-x 0+1≤0,则綈p :∀x ∈R ,x 2-x +1>0;③在△ABC 中,“∠A =60°”是“cos A =12”的充要条件;④若向量a ,b 满足a ·b <0,则a 与b 的夹角为钝角. A .1 B .2 C .3 D .4审题破题 判定叙述是否正确,对命题首先要分清命题的条件与结论,再结合涉及知识进行判定;对含量词的命题的否定,要改变其中的量词和判断词. 答案 B解析 对于①,直线l 不一定在平面α外,错误;对于②,命题p 是特称命题,否定时要写成全称命题并改变判断词,正确;③注意到△ABC 中条件,正确;④a ·b <0可能〈a ,b 〉=π,错误.故叙述正确的个数为2. 反思归纳 (1)命题真假的判定方法:①一般命题p 的真假由涉及到的相关知识辨别;②四种命题的真假的判断根据:一个命题和它的逆否命题同真假,而与它的其他两个命题的真假无此规律;③形如p ∨q ,p ∧q ,綈p 命题的真假根据真值表判定.(2)区分命题的否定和否命题;含一个量词的命题的否定一定要改变量词. 变式训练2 给出下列命题:①∀x ∈R ,不等式x 2+2x >4x -3均成立; ②若log 2x +log x 2≥2,则x >1;③“若a >b >0且c <0,则c a >cb”的逆否命题;④若命题p :∀x ∈R ,x 2+1≥1,命题q :∃x ∈R ,x 2-x -1≤0,则命题p ∧綈q 是真命题.其中真命题只有( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④答案 A解析 ①中不等式可表示为(x -1)2+2>0,恒成立;②中不等式可变为log 2x +1log 2x≥2,得x >1;③中由a >b >0,得1a <1b,而c <0,所以原命题是真命题,则它的逆否命题也为真;④中綈q :∀x ∈R ,x 2-x -1>0,由于x 2-x -1=⎝⎛⎭⎫x -122-54,则存在x 值使x 2-x -1≤0,故綈q 为假命题,则p ∧綈q 为假命题. 题型三 充要条件的判断问题例3 (1)甲:x ≠2或y ≠3;乙:x +y ≠5,则( )A .甲是乙的充分不必要条件B .甲是乙的必要不充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件(2)设命题p :|4x -3|≤1;命题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.⎣⎡⎦⎤0,12 B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ D .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ 审题破题 (1)利用逆否命题判别甲、乙的关系;(2)转化为两个集合间的包含关系,利用数轴解决. 答案 (1)B (2)A解析 (1)“甲⇒乙”,即“x ≠2或y ≠3”⇒“x +y ≠5”,其逆否命题为:“x +y =5”⇒“x =2且y =3”显然不正确.同理,可判断命题“乙⇒甲”为真命题.所以甲是乙的必要不充分条件.(2)綈p :|4x -3|>1;綈q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)>0,解得綈p :x >1或x <12;綈q :x >a +1或x <a .若綈p ⇐綈q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤12a +1>1或⎩⎪⎨⎪⎧a <12a +1≥1,即0≤a ≤12.反思归纳 (1)充要条件判断的三种方法:定义法、集合法、等价命题法;(2)判断充分、必要条件时应注意的问题:①要弄清先后顺序:“A 的充分不必要条件是B ”是指B 能推出A ,且A 不能推出B ;而“A 是B 的充分不必要条件”则是指A 能推出B ,且B 不能推出A ;②要善于举出反例:如果从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行时,可以通过举出恰当的反例来说明.变式训练3 (1)(2012·山东)设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由题意知函数f (x )=a x 在R 上是减函数等价于0<a <1,函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数等价于0<a <1或1<a <2,∴“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件. (2)设A ={x |xx -1<0},B ={x |0<x <m },若B 是A 成立的必要不充分条件,则m 的取值范围是( )A .m <1B .m ≤1C .m ≥1D .m >1答案 D解析 xx -1<0⇔0<x <1.由已知得,0<x <m ⇒0<x <1, 但0<x <1⇒0<x <m 成立. ∴m >1.典例 设非空集合S ={x |m ≤x ≤l }满足:当x ∈S 时,有x 2∈S .给出如下三个命题:①若m =1,则S ={1};②若m =-12,则14≤l ≤1;③若l =12,则-22≤m ≤0.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析 ①m =1时,l ≥m =1且x 2≥1, ∴l =1,故①正确.②m =-12时,m 2=14,故l ≥14.又l ≤1,∴②正确.③l =12时,m 2≤12且m ≤0,则-22≤m ≤0,∴③正确. 答案 D得分技巧 创新性试题中最常见的是以新定义的方式给出试题,这类试题要求在新的情境中使用已知的数学知识分析解决问题,解决这类试题的关键是透彻理解新定义,抓住新定义的本质,判断给出的各个结论,适当的时候可以通过反例推翻其中的结论. 阅卷老师提醒 在给出的几个命题中要求找出其中正确命题类的试题实际上就是一个多项选择题,解答这类试题时要对各个命题反复进行推敲,确定可能正确的要进行严格的证明,确定可能错误的要举出反例,这样才能有效避免答错试题.1. 已知集合A ={x |x 2+x -2=0},B ={x |ax =1},若A ∩B =B ,则a 等于( )A .-12或1 B .2或-1C .-2或1或0D .-12或1或0答案 D解析 依题意可得A ∩B =B ⇔B ⊆A . 因为集合A ={x |x 2+x -2=0}={-2,1},当x =-2时,-2a =1,解得a =-12;当x =1时,a =1;又因为B 是空集时也符合题意,这时a =0,故选D.2. (2013·浙江)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ= π2”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 φ=π2⇒f (x )=A cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=-A sin ωx 为奇函数,∴“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的必要条件.又f (x )=A cos(ωx +φ)是奇函数⇒f (0)=0⇒φ=π2+k π(k ∈Z )⇒φ=π2.∴“f (x )是奇函数”不是“φ=π2”的充分条件.3. (2012·辽宁)已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))·(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( )A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 答案 C解析 根据全称命题的否定是特称命题知. 綈p :∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0.4. 已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,-1] B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C解析 由P ={x |x 2≤1}得P ={x |-1≤x ≤1}. 由P ∪M =P 得M ⊆P .又M ={a },∴-1≤a ≤1. 5. 下列命题中错误的是( )A .命题“若x 2-5x +6=0,则x =2”的逆否命题是“若x ≠2,则x 2-5x +6≠0”B .若x ,y ∈R ,则“x =y ”是“xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22中等号成立”的充要条件 C .已知命题p 和q ,若p ∨q 为假命题,则命题p 与q 中必一真一假 D .对命题p :∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0,则綈p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0 答案 C解析 易知选项A ,B ,D 都正确;选项C 中,若p ∨q 为假命题,根据真值表,可知p ,q 必都为假,故C 错.专题限时规范训练一、选择题1. (2013·陕西)设全集为R ,函数f (x )=1-x 2的定义域为M ,则∁R M 为( )A .[-1,1]B .(-1,1)C .(-∞,-1]∪[1,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 答案 D解析 由题意得M =[-1,1],则∁R M =(-∞,-1)∪(1,+∞).2. (2013·山东)给定两个命题p ,q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由题意知:綈p ⇐q ⇔(逆否命题)p ⇒綈q .3. (2012·湖南)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答案 C解析 由命题与其逆否命题之间的关系可知,原命题的逆否命题是:若tan α≠1,则α≠π4.4. (2012·湖北)命题“∃x 0∈∁R Q ,x 30∈Q ”的否定是( )A .∃x 0D ∈∁R Q ,x 30∈QB .∃x 0∈∁R Q ,x 30D ∈C .∀xD ∈∁R Q ,x 3∈Q D .∀x ∈∁R Q ,x 3D ∈Q 答案 D解析 “∃”的否定是“∀”,x 3∈Q 的否定是x 3D ∈Q .命题“∃x 0∈∁R Q ,x 30∈Q ”的否定是“∀x ∈∁R Q ,x 3D ∈Q ”.5. 设集合A ={x ∈R |x -2>0},B ={x ∈R |x <0},C ={x ∈R |x (x -2)>0},则“x ∈A ∪B ”是“x ∈C ”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 C解析 A ={x |x -2>0}={x |x >2}=(2,+∞),B ={x |x <0}=(-∞,0),∴A ∪B =(-∞,0)∪(2,+∞),C ={x |x (x -2)>0}={x |x <0或x >2}=(-∞,0)∪(2,+∞).A ∪B =C .∴“x ∈A ∪B ”是“x ∈C ”的充要条件. 6. 下列关于命题的说法中错误的是( )A .对于命题p :∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0,则綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0B .“x =1”是“x 2-3x +2=0”的充分不必要条件C .命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”D .若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题 答案 D解析 对于A ,命题綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0,因此选项A 正确.对于B ,由x =1可得x 2-3x +2=0;反过来,由x 2-3x +2=0不能得知x =1,此时x 的值可能是2,因此“x =1”是“x 2-3x +2=0”的充分不必要条件,选项B 正确.对于C ,原命题的逆否命题是:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”,因此选项C 正确.7. 已知p :2xx -1<1,q :(x -a )(x -3)>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 .(-∞,1)B .[1,3]C .[1,+∞)D .[3,+∞)答案 C解析 2xx -1-1<0⇒x +1x -1<0⇒(x -1)(x +1)<0⇒p :-1<x <1.当a ≥3时,q :x <3或x >a ;当a <3时,q :x <a 或x >3.綈p 是綈q 的必要不充分条件,即p 是q 的充分不必要条件,即p ⇒q 且q ⇒,从而可推出a 的取值范围是a ≥1. 8. 下列命题中是假命题的是( )A .存在α,β∈R ,使tan(α+β)=tan α+tan βB .对任意x >0,有lg 2x +lg x +1>0C .△ABC 中,A >B 的充要条件是sin A >sin BD .对任意φ∈R ,函数y =sin(2x +φ)都不是偶函数 答案 D解析 对于A ,当α=β=0时,tan(α+β)=0=tan α+tan β,因此选项A 是真命题;对于B ,注意到lg 2x +lg x +1=⎝⎛⎭⎫lg x +122+34≥34>0,因此选项B 是真命题;对于C ,在△ABC 中,由A >B ⇔a >b ⇔2R sin A >2R sin B ⇔sin A >sin B (其中R 是△ABC 的外接圆半径),因此选项C 是真命题;对于D ,注意到当φ=π2时,y =sin(2x +φ)=cos 2x 是偶函数,因此选项D 是假命题.综上所述,选D. 二、填空题9. 已知集合A ={x ∈R ||x -1|<2},Z 为整数集,则集合A ∩Z 中所有元素的和等于________.答案 3解析 A ={x ∈R ||x -1|<2}={x ∈R |-1<x <3}, 集合A 中包含的整数有0,1,2,故A ∩Z ={0,1,2}. 故A ∩Z 中所有元素之和为0+1+2=3.10.设集合M ={y |y -m ≤0},N ={y |y =2x -1,x ∈R },若M ∩N ≠∅,则实数m 的取值范围是________.答案 (-1,+∞)解析 M ={y |y ≤m },N ={y |y >-1},结合数轴易知m >-1.11. 已知命题p :“∀x ∈[1,2],12x 2-ln x -a ≥0”是真命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,12 解析 命题p :a ≤12x 2-ln x 在[1,2]上恒成立,令f (x )=12x 2-ln x ,f ′(x )=x -1x=(x -1)(x +1)x ,当1<x <2时,f ′(x )>0,∴f (x )min =f (1)=12,∴a ≤12. 12.给出下列命题:①“数列{a n }为等比数列”是“数列{a n a n +1}为等比数列”的充分不必要条件;②“a =2”是“函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上为增函数”的充要条件;③“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直”的充要条件; ④设a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,则“A =30°”是“B =60°”的必要不充分条件.其中真命题的序号是________.(写出所有真命题的序号)答案 ①④解析 对于①,当数列{a n }是等比数列时,易知数列{a n a n +1}是等比数列;但当数列 {a n a n +1}是等比数列时,数列{a n }未必是等比数列,如数列1,3,2,6,4,12,8显然不是等比数列,而相应的数列3,6,12,24,48,96是等比数列,因此①正确.对于②,当a ≤2时,函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上是增函数,因此②不正确.对于③,当m =3时,相应的两条直线垂直;反过来,当这两条直线垂直时,不一定能得出m =3,也可能得出m =0,因此③不正确.对于④,由题意,得b a =sin B sin A =3,当B =60°时,有sin A =12,注意到b >a ,故A =30°;但当A =30°时,有sin B =32,B =60°或B =120°,因此④正确. 三、解答题13.已知函数f (x )= 6x +1-1的定义域为集合A ,函数g (x )=lg(-x 2+2x +m )的定义域为集合B .(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.解 A ={x |-1<x ≤5},(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},∴A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)∵A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},故4是方程-x 2+2x +m =0的一个根,∴有-42+2×4+m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意.因此实数m 的值为8.14.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,求a 的取值范围.解 由命题p :1∈A ,得⎩⎨⎧ -2-a <1,a >1.解得a >1. 由命题q :2∈A ,得⎩⎨⎧-2-a <2,a >2.解得a >2. 又∵p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,即p 真q 假或p 假q 真, 当p 真q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,a ≤2,即1<a ≤2, 当p 假q 真时,⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤1,a >2,无解. 故所求a 的取值范围为(1,2].。
必修第一册第一章 集合与常用逻辑用语第2讲 集合的表示方法教师版

第2讲 集合的表示【知识梳理】知识点一 列举法把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.【要点讲解】使用列举法表示集合的四个注意点(1)元素间用“,”分隔开,其一般形式为{a 1,a 2,…,a n };(2)元素不重复,满足元素的互异性;(3)元素无顺序,满足元素的无序性;(4)对于含有有限个元素且个数较少的集合,采取该方法较合适;若元素个数较多或有无限个且集合中的元素呈现一定的规律,在不会产生误解的情况下,也可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.【知识精讲】例1 (1)设集合A ={1,2,3},B ={1,3,9},若x ∈A 且x ∉B ,则x =( )A .1B .2C .3D .9 (2)用列举法表示下列集合:①不大于10的非负偶数组成的集合;②方程x 2=x 的所有实数解组成的集合;③直线y =2x +1与y 轴的交点组成的集合;④方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x -y =-1的解.【解】选B (1)∵x ∈A ,∴x =1,2,3.又∵x ∉B ,∴x ≠1,3,9,故x =2.(2)①因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集合是{0,2,4,6,8,10}.②方程x 2=x 的实数解是x =0或x =1,所以方程x 2=x 的所有实数解组成的集合为{0,1}. ③将x =0代入y =2x +1,得y =1,即交点是(0,1),故直线y =2x +1与y 轴的交点组成的集合是{(0,1)}.④解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =1.∴用列举法表示方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x -y =-1的解集为{(0,1)}.【变式训练】1、已知集合A ={-2,-1,0,1,2,3},对任意a ∈A ,有|a |∈B ,且B 中只有4个元素,求集合B .解:对任意a ∈A ,有|a |∈B .因为集合A ={-2,-1,0,1,2,3},由-1,-2,0,1,2,3∈A ,知0,1,2,3∈B .又因为B 中只有4个元素,所以B ={0,1,2,3}.2、 用列举法表示下列集合.(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x 2=x 的所有实数根组成的集合.解:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A ,那么A ={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.(2)设方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为B ,那么B ={0,1}.3、用列举法表示下列集合.(1)由所有小于10的既是奇数又是素数的自然数组成的集合;(2)由1~20以内的所有素数组成的集合.解:(1)满足条件的数有3,5,7,所以所求集合为{3,5,7}.(2)设由1~20以内的所有素数组成的集合为C ,那么C ={2,3,5,7,11,13,17,19}.4、用列举法表示集合A ={(x ,y )|y =x 2,-1≤x ≤1,且x ∈Z}.解:由-1≤x ≤1,且x ∈Z ,得x =-1,0,1,当x =-1时,y =1;当x =0时,y =0;当x =1时,y =1.∴A ={(-1,1),(0,0),(1,1)}.【方法技巧总结】用列举法表示集合的步骤(1)求出集合的元素;(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次;(3)用花括号括起来.【知识梳理】知识点二描述法(1)定义:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法.(2)具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.【要点讲解】1.描述法表示集合的条件对于元素个数不确定且元素间无明显规律的集合,不能将它们一一列举出来,可以将集合中元素的共同特征描述出来,即采用描述法.2.描述法的一般形式它的一般形式为{x∈A|p(x)},其中的x表示集合中的代表元素,A指的是元素的取值范围;p(x)则是表示这个集合中元素的共同特征,其中“|”将代表元素与其特征分隔开来.一般来说,集合元素x的取值范围A需写明确,但若从上下文的关系看,x∈A是明确的,则x∈A可以省略,只写元素x.例1 (1)用符号“∈”或“∉”填空:①A={x|x2-x=0},则1____A,-1____A;②(1,2)________{(x,y)|y=x+1}.(2)用描述法表示下列集合:①正偶数集;②被3除余2的正整数的集合;③平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.【解】(1)①将1代入方程,成立;将-1代入方程,不成立.故1∈A,-1∉A.②将x=1,y=2代入y=x+1,成立,故填“∈”.(2)①偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但此题要求为正偶数,故限定n∈N*,所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N*}.②设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故x=3n+2,n∈N.所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.③坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.【答案】(1)①∈∉②∈【变式训练】1、下列三个集合:①A={x|y=x2+1};②B={y|y=x2+1};③C={(x,y)|y=x2+1}.(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义分别是什么?解:(1)由于三个集合的代表元素互不相同,故它们是互不相同的集合.(2)集合A={x|y=x2+1}的代表元素是x,且x∈R,所以{x|y=x2+1}=R,即A=R;集合B={y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.集合C={(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),是满足y=x2+1的数对.可以认为集合C是坐标平面内满足y=x2+1的点(x,y)构成的集合,其实就是抛物线y=x2+1的图象.2、试用描述法表示下列集合.(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.解:(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足条件x2-2=0,因此,用描述法表示为A ={x∈R|x2-2=0}.(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10<x<20.因此,用描述法表示为B={x∈Z|10<x<20}.3、用描述法表示函数y=x2-2图象上所有的点组成的集合.解:{(x,y)|y=x2-2}.4、用描述法表示下列集合.(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.解:(1)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3.所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.(2)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.5、集合A={1,-3,5,-7,9,…}用描述法可表示为( )A.{x|x=2n±1,n∈N}B.{x|x=(-1)n(2n-1),n∈N}C.{x|x=(-1)n(2n+1),n∈N}D.{x|x=(-1)n-1(2n+1),n∈N}【解】选C (1)观察规律,其绝对值为奇数排列,且正负相间,且第一个为正数,故应选C.【方法技巧总结】利用描述法表示集合应关注五点(1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}.(2)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}.(3)不能出现未被说明的字母.(4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.(5)在不引起混淆的情况下,可省去竖线及代表元素,如{直角三角形},{自然数}等.知识点三集合表示的综合应用【知识梳理】用列举法与描述法表示集合时,一要明确集合中的元素;二要明确元素满足的条件;三要根据集合中元素的个数来选择适当的方法表示集合.【知识精讲】题型1 选择适当的方法表示集合例1 用适当的方法表示下列集合.(1)由x=2n,0≤n≤2且n∈N组成的集合;(2)抛物线y=x2-2x与x轴的公共点的集合;(3)直线y=x上去掉原点的点的集合.解(1)列举法:{0,2,4};或描述法{x|x=2n,0≤n≤2且n∈N}.(2)列举法:{(0,0),(2,0)}.(3)描述法:{(x,y)|y=x,x≠0}.【变式训练】1、若集合A={x∈Z|-2≤x≤2},B={y|y=x2+2 000,x∈A},则用列举法表示集合B=________.【答案】{2 000,2 001,2 004}【解析】由A ={x ∈Z|-2≤x ≤2}={-2,-1,0,1,2},所以x 2∈{0,1,4},x 2+2 000的值为2 000,2001,2 004,所以B ={2 000,2 001,2 004}.2、设集合B =⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+∈N x N x 26|. ①试判断元素1,2与集合B 的关系;②用列举法表示集合B .【解】①当x =1时,62+1=2∈N ; 当x =2时,62+2=32∉N. 所以1∈B,2∉B .②∵62+x∈N ,x ∈N , ∴2+x 只能取2,3,6.∴x 只能取0,1,4.∴B ={0,1,4}.【方法技巧总结】判断元素与集合间关系的方法(1)用列举法给出的集合,判断元素与集合的关系时,观察即得元素与集合的关系. 例如,集合A ={1,9,12},则0∉A,9∈A .(2)用描述法给出的集合,判断元素与集合的关系时就比较复杂.此时,首先明确该集合中元素的一般符号是什么,是实数?是方程?…,其次要清楚元素的共同特征是什么,最后往往利用解方程的方法判断所给元素是否满足集合中元素的特征,即可确定所给元素与集合的关系.题型2 新定义的集合例2 在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ],即[k ]={}5n +k |n ∈Z ,k =0,1,2,3,4,给出如下四个结论:①2 016∈[1];②-3∈[3];③若整数a ,b 属于同一“类”,则a -b ∈[0];④若a -b ∈[0],则整数a ,b 属于同一“类”.其中,正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4答案 C解析 由于[k ]={ 5n +k |n ∈Z|,对于①,2 016除以5等于403余1,∴2 016∈[1],∴①正确;对于②,-3=-5+2,被5除余2,∴②错误;对于③,∵a ,b 是同一“类”,可设a =5n 1+k ,b =5n 2+k ,则a -b =5(n 1-n 2)能被5整除,∴a -b ∈[0],∴③正确;对于④,若a -b ∈[0],则可设a -b =5n ,n ∈Z ,即a =5n +b ,n ∈Z ,不妨令b =5m +k ,m ∈Z ,k =0,1,2,3,4,则a =5n +5m +k =5(m +n )+k ,m ∈Z ,n ∈Z ,∴a ,b 属于同一“类”,∴④正确,则正确的有①③④,共3个.【变式训练】1、 定义集合运算:A ※B ={t |t =xy ,x ∈A ,y ∈B },设A ={1,2},B ={0,2},则集合A ※B 中的所有元素之和为________.答案 6解析 由题意得t =0,2,4,即A ※B ={0,2,4},又0+2+4=6,故集合A ※B 中的所有元素之和为6.【易错题】[典例] 集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R}中只有一个元素,求a 的取值范围.【解析】当a =0时,原方程变为2x +1=0,此时x =-12,符合题意; 当a ≠0时,方程ax 2+2x +1=0为一元二次方程,当Δ=4-4a =0,即a =1时,原方程的解为x =-1,符合题意.故当a =0或a =1时,原方程只有一个解,此时A 中只有一个元素.【易错点】解答上面例题时,a =0这种情况极易被忽视,对于方程“ax 2+2x +1=0”有两种情况:一是a =0,即它是一元一次方程;二是a ≠0,即它是一元二次方程,也只有在这种情况下,才能用判别式Δ来解决问题.【易错点训练】1、集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R}中只有一个元素,若A 中至多有一个元素,求a 的取值范围解:A 中至多有一个元素,即A 中有一个元素或没有元素.当A 中只有一个元素时,由例题可知,a =0或a =1.当A 中没有元素时,Δ=4-4a <0,即a >1.故当A 中至多有一个元素时,a 的取值范围为{a |a =0或a ≥1}.2、集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R}中只有一个元素,若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围解:A 中至少有一个元素,即A 中有一个或两个元素.由例题可知,当a =0或a =1时,A 中有一个元素;当A 中有两个元素时,Δ=4-4a >0,即a <1.∴A 中至少有一个元素时,a 的取值范围为{a |a ≤1}.3、集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R}中只有一个元素,若1∈A ,则a 为何值?解:∵1∈A ,∴a +2+1=0,即a =-3.4、集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R}中只有一个元素,是否存在实数a ,使A ={1},若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.解:∵A ={1},∴1∈A ,∴a +2+1=0,即a =-3.又当a =-3时,由-3x 2+2x +1=0,得x =-13或x =1, 即方程ax 2+2x +1=0存在两个根-13和1,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13,1,与A ={1}矛盾. 故不存在实数a ,使A ={1}.【课堂小测】1.方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x 2-y 2=9的解集是( )A .(-5,4)B .(5,-4)C .{(-5,4)}D .{(5,-4)} 解析:选D 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x 2-y 2=9,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =5,y =-4,故解集为{(5,-4)}.2.下列四个集合中,不同于另外三个的是( )A .{y |y =2}B .{x =2}C .{2}D .{x |x 2-4x +4=0} 解析:选B 集合{x =2}表示的是由一个等式组成的集合,其他选项所表示的集合都是含有一个元素2.3.给出下列说法:①平面直角坐标内,第一、三象限的点的集合为{(x ,y )|xy >0}; ②方程x -2+|y +2|=0的解集为{2,-2};③集合{(x ,y )|y =1-x }与集合{x |y =1-x }是相等的.其中正确的是________(填序号).解析:直角坐标平面内,第一、三象限的点的横、纵坐标是同号的,且集合中的代表元素为点(x ,y ),故①正确;方程x -2+|y +2|=0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=0,y +2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =-2,解为有序实数对(2,-2),解集为{(2,-2)}或⎩⎨⎧ x ,y ⎪⎪⎪⎭⎬⎫⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =-2,故②不正确;集合{(x ,y )|y =1-x }的代表元素是(x ,y ),集合{x |y =1-x }的代表元素是x ,前者是有序实数对,后者是实数,因此这两个集合不相等,故③不正确.答案:①4.已知A ={-1,-2,0,1},B ={x |x =|y |,y ∈A },则B =________.解析:∵|-1|=1,|-2|=2,且集合中的元素具有互异性,∴B ={0,1,2}.答案:{0,1,2}5.用适当的方法表示下列集合:(1)一年中有31天的月份的全体;(2)大于-3.5小于12.8的整数的全体;(3)梯形的全体构成的集合;(4)所有能被3整除的数的集合;(5)方程(x -1)(x -2)=0的解集;(6)不等式2x -1>5的解集.解:(1){1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月}.(2){-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}.(3){x |x 是梯形}或{梯形}.(4){x |x =3n ,n ∈Z}.(5){1,2}.(6){x |x >3}.【课后作业】一、选择题1.方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3,x -y =-1的解集不可以表示为( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =3,x -y =-1 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2 C .{1,2}D .{(1,2)} 考点 集合的表示综合题点 用适当的方法表示集合答案 C解析 方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一个有序实数对,故C 不符合.2.集合A ={x ∈Z|-2<x <3}的元素个数为( )A .1B .2C .3D .4考点 用描述法表示集合题点 用描述法表示有限数集答案 D解析 因为A ={x ∈Z|-2<x <3},所以x 的取值为-1,0,1,2,共4个.3.集合{(x ,y )|y =2x -1}表示( )A .方程y =2x -1B .点(x ,y )C .平面直角坐标系中的所有点组成的集合D .函数y =2x -1图象上的所有点组成的集合考点 用描述法表示集合题点 用描述法表示点集答案 D解析 集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合,故选D.4.已知x ,y 为非零实数,则集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪ m =x |x |+y |y |+xy |xy |为( ) A .{0,3}B .{1,3}C .{-1,3}D .{1,-3}考点 集合的表示综合题点 用另一种方法表示集合答案 C解析 当x >0,y >0时,m =3, 当x <0,y <0时,m =-1-1+1=-1.当x ,y 异号,不妨设x >0,y <0时,m =1+(-1)+(-1)=-1.因此m =3或m =-1,则M ={-1,3}.5.下列选项中,集合M ,N 相等的是( )A .M ={3,2},N ={2,3}B .M ={(3,2)},N ={(2,3)}C .M ={3,2},N ={(3,2)}D .M ={(x ,y )|x =3且y =2},N ={(x ,y )|x =3或y =2}考点 集合的表示综合题点 集合的表示综合问题答案 A解析 元素具有无序性,A 正确;点的横坐标、纵坐标是有序的,B 选项两集合中的元素不同;C 选项中集合M 中元素是两个数,N 中元素是一个点,不相等;D 选项中集合M 中元素是一个点(3,2),而N 中元素是两条直线x =3和y =2上所有的点,不相等.6.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确的是( )A.{}x |x 是小于18的正奇数B.{}x |x =4k +1,k ∈Z ,且k <5C.{}x |x =4t -3,t ∈N ,且t ≤5D.{}x |x =4s -3,s ∈N *,且s ≤5 考点 集合的表示综合题点 用另一种方法表示集合答案 D解析 对于x =4s -3,当s 依次取1,2,3,4,5时,恰好对应的x 的值为1,5,9,13,17.7.已知集合A ={}x |x =2m -1,m ∈Z ,B ={}x |x =2n ,n ∈Z ,且x 1,x 2∈A ,x 3∈B ,则下列判断不正确的是( )A .x 1·x 2∈AB .x 2·x 3∈BC .x 1+x 2∈BD .x 1+x 2+x 3∈A 考点 用描述法表示集合题点 用描述法表示与余数有关的整数集合答案 D解析 ∵集合A 表示奇数集,集合B 表示偶数集,∴x 1,x 2是奇数,x 3是偶数,∴x 1+x 2+x 3为偶数,故D 错误.8.对于任意两个正整数m ,n ,定义某种运算“※”如下:当m ,n 都为正偶数或正奇数时,m ※n =m +n ;当m ,n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m ※n =mn ,则在此定义下,集合M ={(a ,b )|a ※b =16}中的元素个数是( )A .18B .17C .16D .15答案 B解析 因为1+15=16,2+14=16,3+13=16,4+12=16,5+11=16,6+10=16,7+9=16,8+8=16,9+7=16,10+6=16,11+5=16,12+4=16,13+3=16,14+2=16,15+1=16,1×16=16,16×1=16,集合M 中的元素是有序数对(a ,b ),所以集合M 中的元素共有17个,故选B.二、填空题9.集合{x ∈N|x 2+x -2=0}用列举法可表示为________.考点 集合的表示综合题点 用另一种方法表示集合答案 {1}解析 由x 2+x -2=0,得x =-2或x =1.又x ∈N ,∴x =1.10.已知集合A ={1,2,3},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈A },则B 中所含元素的个数为________.考点 集合的表示综合题点 用适当的方法表示集合答案 3解析 根据x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈A ,知集合B ={(1,1),(1,2),(2,1)},有3个元素.11.定义集合A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },若集合A ={x |2x +1>0},集合B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -23<0,则集合A -B =________.考点 集合的表示综合题点 集合的表示综合问题答案 {x |x ≥2}解析 A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x >-12,B ={x |x <2}, A -B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x >-12且x ≥2={x |x ≥2}. 三、解答题12.已知集合A ={x |y =x 2+3},B ={y |y =x 2+3},C ={(x ,y )|y =x 2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.考点 用描述法表示集合题点 用描述法表示集合的综合问题解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3,所以B ={y |y ≥3}. 集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P 是抛物线y =x 2+3上的点}.13.用适当的方法表示下列集合:(1)大于2且小于5的有理数组成的集合;(2)24的所有正因数组成的集合;(3)平面直角坐标系内与坐标轴的距离相等的点组成的集合.考点 集合的表示综合题点 用适当的方法表示集合解 (1)用描述法表示为{x |2<x <5,且x ∈Q}.(2)用列举法表示为{1,2,3,4,6,8,12,24}.(3)在平面直角坐标系内,点(x ,y )到x 轴的距离为|y |,到y 轴的距离为|x |,所以该集合用描述法表示为{(x ,y )||y |=|x |}.四、探究与拓展14.已知集合A ={x |x =3m ,m ∈N *},B ={x |x =3m -1,m ∈N *},C ={x |x =3m -2,m ∈N *},若a ∈A ,b ∈B ,c ∈C ,则下列结论中可能成立的是( )A .2 006=a +b +cB .2 006=abcC .2 006=a +bcD .2 006=a (b +c ) 考点 用描述法表示集合题点用描述法表示与余数有关的整数集合答案 C解析由于2 006=3×669-1,不能被3整除,而a+b+c=3m1+3m2-1+3m3-2=3(m1+m2+m3-1)不满足;abc=3m1(3m2-1)(3m3-2)不满足;a+bc=3m1+(3m2-1)(3m3-2)=3m-1适合;a(b+c)=3m1(3m2-1+3m3-2)不满足.故选C.15.若P={0,2,5},Q={1,2,6},定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},用列举法表示集合P+Q.考点集合的表示综合题点用另一种方法表示集合解∵当a=0时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为1,2,6;当a=2时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为3,4,8;当a=5时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为6,7,11.∴P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11}.。
《第一章 集合与常用逻辑用语》章节复习及练习

[解析] 由 x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,由 x2-2x+1-m2≤0(m>0),
得 1-m≤x≤1+m(m>0).
因为 p 是 q 的充分不必要条件,所以 p⇒q 且 q⇒/ p.
集合的并、交、补运算
【例1】 已知全集U={0,1,2,3,4,5,6},集合A={x∈N|1<x≤4},B ={x∈R|x2-3x+2=0}.
(1)用列举法表示集合A与B; (2)求A∩B及∁U(A∪B). [解] (1)由题知,A={2,3,4},B={x∈R|(x-1)(x-2)=0}={1,2}. (2)由题知,A∩B={2},A∪B={1,2,3,4},所以∁U(A∪B)={0,5,6}.
1≤
2
< 1 , ∪B={x|-2<x≤3}.
(2)由已知可求得∁RA
∵(∁RA)∩B=B,∴B⊆∁RA.
< 1 ,或 > 3
2
当B=⌀时,2a≥a+2,解得a≥2;
当 B≠ 时,
2 < +2, +2 ≤ 1 或
2 2
2
< +2, ≥ 3,
解得 a≤
3 2
或
32≤a<2.
综上可得,a 的取值范围是 a≤
3 2
或
a≥32
解题技巧:
1.若所给集合是有限集,则首先把集合中的元素一一列举 出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.另外,针对 此类问题,在解答过程中也常常借助Venn图来求解.这样处 理起来比较直观、形象,且解答时不易出错.
2020年高考文科数学专题一 集合与常用逻辑用语 含习题答案
2020年高考文科数学专题一集合与常用逻辑用语集合概念及其基本理论,是近代数学最基本的内容之一,集合的语言、思想、观点渗透于中学数学内容的各个分支.有关常用逻辑用语的常识与原理始终贯穿于数学的分析、推理与计算之中,学习关于逻辑的有关知识,可以使我们对数学的有关概念理解更透彻,表达更准确.关注本专题内容在其他各专题中的应用是学习这一专题内容时要注意的.§1-1 集合【知识要点】1.集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.2.集合常用的两种表示方法:列举法和描述法,另外还有大写字母表示法,图示法(韦恩图),一些数集也可以用区间的形式表示.3.两类不同的关系:(1)从属关系——元素与集合间的关系;(2)包含关系——两个集合间的关系(相等是包含关系的特殊情况).4.集合的三种运算:交集、并集、补集.【复习要求】1.对于给定的集合能认识它表示什么集合.在中学常见的集合有两类:数集和点集.2.能正确区分和表示元素与集合,集合与集合两类不同的关系.3.掌握集合的交、并、补运算.能使用韦恩图表达集合的关系及运算.4.把集合作为工具正确地表示函数的定义域、值域、方程与不等式的解集等.【例题分析】例1 给出下列六个关系:(1)0∈N*(2)0∉{-1,1} (3)∅∈{0}(4)∅∉{0} (5){0}∈{0,1} (6){0}⊆{0}其中正确的关系是______.【答案】(2)(4)(6)【评析】1.熟悉集合的常用符号:不含任何元素的集合叫做空集,记作∅;N表示自然数集;N+或N*表示正整数集;Z表示整数集;Q表示有理数集;R表示实数集.2.明确元素与集合的关系及符号表示:如果a是集合A的元素,记作:a∈A;如果a 不是集合A的元素,记作:a∉A.3.明确集合与集合的关系及符号表示:如果集合A中任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集.记作:A⊆B或B⊇A.如果集合A是集合B的子集,且B中至少有一个元素不属于A,那么,集合A叫做集合B的真子集.A B或B A.4.子集的性质:①任何集合都是它本身的子集:A⊆A;②空集是任何集合的子集:∅⊆A;提示:空集是任何非空集合的真子集.③传递性:如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C;如果A B,B C,则A C.例2已知全集U={小于10的正整数},其子集A,B满足条件(U A)∩(U B)={1,9},A∩B={2},B∩(U A)={4,6,8}.求集合A,B.【答案】A={2,3,5,7},B={2,4,6,8}.【解析】根据已知条件,得到如图1-1所示的韦恩图,图1-1于是,韦恩图中的阴影部分应填数字3,5,7.故A={2,3,5,7},B={2,4,6,8}.【评析】1、明确集合之间的运算对于两个给定的集合A、B,由既属于A又属于B的所有元素构成的集合叫做A、B的交集.记作:A∩B.对于两个给定的集合A、B,把它们所有的元素并在一起构成的集合叫做A、B的并集.记作:A∪B.如果集合A是全集U的一个子集,由U中不属于A的所有元素构成的集合叫做A在U 中的补集.记作U A.2、集合的交、并、补运算事实上是较为复杂的“且”、“或”、“非”的逻辑关系运算,而韦恩图可以将这种复杂的逻辑关系直观化,是解决集合运算问题的一个很好的工具,要习惯使用它解决问题,要有意识的利用它解决问题.例3 设集合M ={x |-1≤x <2},N ={x |x <a }.若M ∩N =∅,则实数a 的取值范围是______.【答案】(-∞,-1].【评析】本题可以通过数轴进行分析,要特别注意当a 变化时是否能够取到区间端点的值.象韦恩图一样,数轴同样是解决集合运算问题的一个非常好的工具.例4 设a ,b ∈R ,集合},,0{},,1{b aba b a =+,则b -a =______. 【答案】2【解析】因为},,0{},,1{b a b a b a =+,所以a +b =0或a =0(舍去,否则ab没有意义), 所以,a +b =0,ab=-1,所以-1∈{1,a +b ,a },a =-1, 结合a +b =0,b =1,所以b -a =2.练习1-1一、选择题1.给出下列关系:①R ∈21;②2∉Q ;③|-3|∉N *;④Q ∈-|3|.其中正确命题的个数是( ) (A)1(B)2(C)3(D)42.下列各式中,A 与B 表示同一集合的是( ) (A)A ={(1,2)},B ={(2,1)} (B)A ={1,2},B ={2,1}(C )A ={0},B =∅(D)A ={y |y =x 2+1},B ={x |y =x 2+1}3.已知M ={(x ,y )|x >0且y >0},N ={(x ,y )|xy >0},则M ,N 的关系是( ) (A)M N(B)N M(C)M =N(D)M ∩N =∅4.已知全集U =N ,集合A ={x |x =2n ,n ∈N },B ={x |x =4n ,n ∈N },则下式中正确的关系是( ) (A)U =A ∪B (B)U =(U A )∪B(C)U =A ∪(U B )(D)U =(U A )∪(U B )二、填空题5.已知集合A={x|x<-1或2≤x<3},B={x|-2≤x<4},则A∪B=______.6.设M={1,2},N={1,2,3},P={c|c=a+b,a∈M,b∈N},则集合P中元素的个数为______.7.设全集U=R,A={x|x≤-3或x≥2},B={x|-1<x<5},则(U A)∩B=______. 8.设集合S={a0,a1,a2,a3},在S上定义运算⊕为:a i⊕a j=a k,其中k为i+j被4除的余数,i,j=0,1,2,3.则a2⊕a3=______;满足关系式(x⊕x)⊕a2=a0的x(x∈S)的个数为______.三、解答题9.设集合A={1,2},B={1,2,3},C={2,3,4},求(A∩B)∪C.10.设全集U={小于10的自然数},集合A,B满足A∩B={2},(U A)∩B={4,6,8},(A)∩(U B)={1,9},求集合A和B.U11.已知集合A={x|-2≤x≤4},B={x|x>a},①A∩B≠∅,求实数a的取值范围;②A∩B≠A,求实数a的取值范围;③A∩B≠∅,且A∩B≠A,求实数a的取值范围.§1-2 常用逻辑用语【知识要点】1.命题是可以判断真假的语句.2.逻辑联结词有“或”“且”“非”.不含逻辑联结词的命题叫简单命题,由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫做复合命题.可以利用真值表判断复合命题的真假.3.命题的四种形式原命题: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.注意区别“命题的否定”与“否命题”这两个不同的概念.原命题与逆否命题、逆命题与否命题是等价关系.4.充要条件如果p⇒q,则p叫做q的充分条件,q叫做p的必要条件.如果p⇒q且q⇒p,即q⇔p则p叫做q的充要条件,同时,q也叫做p的充要条件.5.全称量词与存在量词【复习要求】1.理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.3.理解全称量词与存在量词的意义.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.【例题分析】例 1 分别写出由下列命题构成的“p∨q”“p∧q”“⌝p”形式的复合命题,并判断它们的真假.(1)p:0∈N,q:1∉N;(2)p:平行四边形的对角线相等,q:平行四边形的对角线相互平分.【解析】(1)p∨q:0∈N,或1∉N;p∧q:0∈N,且1∉N;⌝p:0∉N.因为p真,q假,所以p∨q为真,p∧q为假,⌝p为假.(2)p∨q:平行四边形的对角线相等或相互平分.p∧q:平行四边形的对角线相等且相互平分.⌝p:存在平行四边形对角线不相等.因为p假,q真,所以p∨q为真,p∧q为假,⌝p为真.【评析】判断复合命题的真假可以借助真值表.例2 分别写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判断其真假.(1)若a2+b2=0,则ab=0;(2)若A∩B=A,则A B.【解析】(1)逆命题:若ab=0,则a2+b2=0;是假命题.否命题:若a2+b2≠0,则ab≠0;是假命题.逆否命题:若ab≠0,则a2+b2≠0;是真命题.(2)逆命题:若A B,则A∩B=A;是真命题.否命题:若A∩B≠A,则A不是B的真子集;是真命题.逆否命题:若A不是B的真子集,则A∩B≠A.是假命题.【评析】原命题与逆否命题互为逆否命题,同真同假;逆命题与逆否命题也是互为逆否命题.例3 指出下列语句中,p是q的什么条件,q是p的什么条件.(1)p:(x-2)(x-3)=0;q:x=2;(2)p:a≥2;q:a≠0.【解析】由定义知,若p⇒q且q p,则p是q的充分不必要条件;若p q且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;若p⇒q且q⇒p,p与q互为充要条件.于是可得(1)中p是q的必要不充分条件;q是p的充分不必要条件.(2)中p是q的充分不必要条件;q是p的必要不充分条件.【评析】判断充分条件和必要条件,首先要搞清楚哪个是条件哪个是结论,剩下的问题就是判断p与q之间谁能推出谁了.例4设集合M={x|x>2},N={x|x<3},那么“x∈M或x∈N”是“x∈M∩N”的( )(A)充分非必要条件(B)必要非充分条件(C)充要条件(D)非充分条件也非必要条件【答案】B【解析】条件p:x∈M或x∈N,即为x∈R;条件q:x∈M∩N,即为{x∈R|2<x<3}.又R{x∈R|2<x<3},且{x∈R|2<x<3}⊆R,所以p是q的必要非充分条件,选B.【评析】当条件p和q以集合的形式表现时,可用下面的方法判断充分性与必要性:设满足条件p的元素构成集合A,满足条件q的元素构成集合B,若A⊆B且B A,则p是q 的充分非必要条件;若A B且B⊆A,则p是q的必要非充分条件;若A=B,则p与q互为充要条件.例5命题“对任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是( )(A)不存在x∈R,x3-x2+1≤0,(B)存在x∈R,x3-x2+1≤0(C)存在x∈R,x3-x2+1>0(D)对任意的x∈R,x3-x2+1>0【答案】C【分析】这是一个全称命题,它的否定是一个特称命题.其否定为“存在x∈R,x3-x2+1>0.”答:选C.【评析】注意全(特)称命题的否定是将全称量词改为存在量词(或将存在量词改为全称量词),并把结论否定.练习1-2一、选择题1.下列四个命题中的真命题为( )(A)∃x∈Z,1<4x<3(B)∃x∈Z,3x-1=0(C)∀x∈R,x2-1=0(D)∀x∈R,x2+2x+2>02.如果“p或q”与“非p”都是真命题,那么( )(A)q一定是真命题(B)q不一定是真命题(C)p不一定是假命题(D)p与q的真假相同3.已知a为正数,则“a>b”是“b为负数”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4.“A是B的子集”可以用下列数学语言表达:“若对任意的x∈A⇒x∈B,则称A⊆B”.那么“A 不是B 的子集”可用数学语言表达为( ) (A)若∀x ∈A 但x ∉B ,则称A 不是B 的子集 (B)若∃x ∈A 但x ∉B ,则称A 不是B 的子集 (C)若∃x ∉A 但x ∈B ,则称A 不是B 的子集 (D)若∀x ∉A 但x ∈B ,则称A 不是B 的子集 二、填空题5.“⌝p 是真命题”是“p ∨q 是假命题的”__________________条件. 6.命题“若x <-1,则|x |>1”的逆否命题为_________. 7.已知集合A ,B 是全集U 的子集,则“A ⊆B ”是“U B⊆U A ”的______条件.8.设A 、B 为两个集合,下列四个命题: ①A B ⇔对任意x ∈A ,有x ∉B ②A B ⇔A ∩B =∅③AB ⇔AB④AB ⇔存在x ∈A ,使得x ∉B其中真命题的序号是______.(把符合要求的命题序号都填上) 三、解答题9.判断下列命题是全称命题还是特称命题并判断其真假: (1)指数函数都是单调函数;(2)至少有一个整数,它既能被2整除又能被5整除; (3)∃x ∈{x |x ∈Z },log 2x >0; (4).041,2≥+-∈∀x x x R10.已知实数a ,b ∈R .试写出命题:“a 2+b 2=0,则ab =0”的逆命题,否命题,逆否命题,并判断四个命题的真假,说明判断的理由.习题11.命题“若x 是正数,则x =|x |”的否命题是( ) (A)若x 是正数,则x ≠|x | (B)若x 不是正数,则x =|x | (C)若x 是负数,则x ≠|x |(D)若x 不是正数,则x ≠|x |2.若集合M 、N 、P 是全集U 的子集,则图中阴影部分表示的集合是( )(A)(M ∩N )∪P (B)(M ∩N )∩P (C)(M ∩N )∪(U P )(D)(M ∩N )∩(U P )3.“81=a ”是“对任意的正数12,≥+xa x x ”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.已知集合P ={1,4,9,16,25,…},若定义运算“&”满足:“若a ∈P ,b ∈P ,则a &b ∈P ”,则运算“&”可以是( ) (A)加法(B)减法(C)乘法(D)除法5.已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定...成立的是( ) (A)ab >ac (B)c (b -a )<0 (C)cb 2<ab 2 (D)ac (a -c )<0二、填空题6.若全集U ={0,1,2,3}且U A ={2},则集合A =______.7.命题“∃x ∈A ,但x ∉A ∪B ”的否定是____________.8.已知A ={-2,-1,0,1},B ={y |y =|x |,x ∈A },则B =____________. 9.已知集合A ={x |x 2-3x +2<0},B ={x |x <a },若A B ,则实数a 的取值范围是____________.10.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2; ④a 2+b 2>2;⑤ab >1,其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是______.(写出所有正确条件的序号)11.解不等式.21<x12.若0<a <b 且a +b =1.(1)求b 的取值范围;(2)试判断b 与a 2+b 2的大小.13.设a ≠b ,解关于x 的不等式:a 2x +b 2(1-x )≥[ax +b (1-x )]2.14.设数集A 满足条件:①A ⊆R ;②0∉A 且1∉A ;③若a ∈A ,则.11A a∈- (1)若2∈A ,则A 中至少有多少个元素; (2)证明:A 中不可能只有一个元素.专题01 集合与常用逻辑用语参考答案练习1-1一、选择题1.B 2.B 3.A 4.C提示:4.集合A表示非负偶数集,集合B表示能被4整除的自然数集,所以{正奇数}(U B),从而U=A∪(U B).二、填空题5.{x|x<4} 6.4个7.{x|-1<x<2} 8.a1;2个(x为a1或a3).三、解答题9.(A∩B)∪C={1,2,3,4}10.分析:画如图所示的韦恩图:得A={0,2,3,5,7},B={2,4,6,8}.11.答:①a<4;②a≥-2;③-2≤a<4提示:画数轴分析,注意a可否取到“临界值”.练习1-2一、选择题1.D 2.A 3.B 4.B二、填空题5.必要不充分条件6.若|x|≤1,则x≥-1 7.充要条件8.④提示:8.因为A B,即对任意x∈A,有x∈B.根据逻辑知识知,A B,即为④.另外,也可以通过文氏图来判断.三、解答题9.答:(1)全称命题,真命题.(2)特称命题,真命题.(3)特称命题,真命题;(4)全称命题,真命题.10.略解:答:逆命题:若ab=0,则a2+b2=0;是假命题;例如a=0,b=1否命题:若a2+b2≠0,则ab≠0;是假命题;例如a=0,b=1逆否命题:若ab ≠0,则a 2+b 2≠0;是真命题;因为若a 2+b 2=0,则a =b =0,所以ab =0,即原命题是真命题,所以其逆否命题为真命题.习题1一、选择题1.D 2.D 3.A 4.C 5.C提示:5.A 正确.B 不正确.D .正确.当b ≠0时,C 正确;当b =0时,C 不正确,∴C 不一定成立.二、填空题6.{0,1,3} 7.∀x ∈A ,x ∈A ∪B 8.{0,1,2} 9.{a |a ≥2} 10.③. 提示:10、均可用举反例的方式说明①②④⑤不正确.对于③:若a 、b 均小于等于1.即,a ≤1,b ≤1,则a +b ≤2,与a +b >2矛盾,所以③正确.三、解答题11.解:不等式21<x 即,021,021<-<-x x x 所以012>-xx ,此不等式等价于x (2x -1)>0,解得x <0或21>x , 所以,原不等式的解集为{x |x <0或21>x }. 12.解:(1)由a +b =1得a =1-b ,因为0<a <b ,所以1-b >0且1-b <b ,所以.121<<b (2)a 2+b 2-b =(1-b )2+b 2-b =2b 2-3b +1=⋅--81)43(22b 因为121<<b ,所以,081)43(22<--b 即a 2+b 2<b .13.解:原不等式化为(a 2-b 2)x +b 2≥(a -b )2x 2+2b (a -b )x +b 2,移项整理,得(a -b )2(x 2-x )≤0.因为a ≠b ,故(a -b )2>0,所以x 2-x ≤0.故不等式的解集为{x |0≤x ≤1}.14.解:(1)若2∈A ,则.22111,21)1(11,1211A A A ∈=-∴∈=--∴∈-=- ∴A 中至少有-1,21,2三个元素. (2)假设A 中只有一个元素,设这个元素为a ,由已知A a∈-11,则a a -=11.即a 2-a +1=0,此方程无解,这与A 中有一个元素a 矛盾,所以A 中不可能只有一个元素.。
第一章集合与常用逻辑用语(课时作业详细答案)
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高考数学(理科)二轮复习【专题1】集合与常用逻辑用语(含答案)
第1讲集合与常用逻辑用语考情解读(1)集合是高考必考知识点,经常以不等式解集、函数的定义域、值域为背景考查集合的运算,近几年也出现一些集合的新定义问题.(2)高考中考查命题的真假判断或命题的否定或充要条件的判断.1.集合的概念、关系(1)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性,求解含参数的集合问题时要根据互异性进行检验.(2)集合与集合之间的关系:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C,空集是任何集合的子集,含有n个元素的集合的子集数为2n,真子集数为2n-1,非空真子集数为2n-2.2.集合的基本运算(1)交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(2)并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}.(3)补集:∁U A={x|x∈U,且x∉A}.重要结论:A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔B⊆A.3.四种命题及其关系四种命题中原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假,遇到复杂问题正面解决困难的,采用转化为反面情况处理.4.充分条件与必要条件若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若p⇔q,则p,q互为充要条件.5.基本逻辑联结词(1)命题p∨q,只要p,q有一真,即为真;命题p∧q,只有p,q均为真,才为真;綈p和p为真假对立的命题.(2)命题p∨q的否定是(綈p)∧(綈q);命题p∧q的否定是(綈p)∨(綈q).6.全称量词与存在量词“∀x∈M,p(x)”的否定为“∃x0∈M,綈p(x0)”;“∃x0∈M,p(x0)”的否定为“∀x∈M,綈p(x)”.热点一集合的关系及运算例1(1)(2014·四川改编)已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B为整数集,则A∩B=________.(2)(2013·广东改编)设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n},令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列命题正确的是________.①(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉S;②(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;③(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈S;④(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S.思维启迪明确集合的意义,理解集合中元素的性质特征.答案(1){-1,0,1,2}(2)②解析(1)因为A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},又因为集合B为整数集,所以集合A∩B ={-1,0,1,2}.(2)因为(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,不妨令x=2,y=3,z=4,w=1,则(y,z,w)=(3,4,1)∈S,(x,y,w)=(2,3,1)∈S,故(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S的说法均错误,可以排除①③④,故②正确.思维升华(1)对于集合问题,抓住元素的特征是求解的关键,要注意集合中元素的三个特征的应用,要注意检验结果.(2)对集合的新定义问题,要紧扣新定义集合的性质探究集合中元素的特征,将问题转化为熟悉的知识进行求解,也可利用特殊值法进行验证.(1)已知集合M={1,2,3},N={x∈Z|1<x<4},则M∩N=________.(2)(2013·山东改编)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________.答案(1){2,3}(2)5解析(1)集合N是要求在(1,4)范围内取整数,所以N={x∈Z|1<x<4}={2,3},所以M∩N={2,3}.-2,-1,0,1,2.(2)x-y∈{}热点二四种命题与充要条件例2(1)(2014·天津改编)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的________条件.(2)(2014·江西改编)下列叙述中正确的是________.①若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2-4ac≤0”;②若a,b,c∈R,则“ab2≥cb2”的充要条件是“a>c”;③命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”;④l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β.思维启迪要明确四种命题的真假关系;充要条件的判断,要准确理解充分条件、必要条件的含义.答案(1)充要(2)④解析(1)当b<0时,显然有a>b⇔a|a|>b|b|;当b=0时,显然有a>b⇔a|a|>b|b|;当b>0时,a>b有|a|>|b|,所以a>b⇔a|a|>b|b|.综上可知a>b⇔a|a|>b|b|.(2)由于“若b2-4ac≤0,则ax2+bx+c≥0”是假命题,所以“ax2+bx+c≥0”的充分条件不是“b2-4ac≤0”,①错;因为ab2>cb2,且b2>0,所以a>c.而a>c时,若b2=0,则ab2>cb2不成立,由此知“ab2>cb2”是“a>c”的充分不必要条件,②错;“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2<0”,③错;由l⊥α,l⊥β,可得α∥β,理由:垂直于同一条直线的两个平面平行,④正确.思维升华(1)四种命题中,原命题与逆否命题等价,逆命题与否命题等价;(2)充要条件的判断常用“以小推大”的技巧,即小范围推得大范围,判断一个命题为假可以借助反例.(1)命题“若a,b都是偶数,则a+b是偶数”的逆否命题是________.(2)“log3M>log3N”是“M>N成立”的________条件.(从“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”中选择一个正确的填写)答案(1)若a+b不是偶数,则a,b不都是偶数(2)充分不必要解析(1)判断词“都是”的否定是“不都是”.(2)由log3M>log3N,又因为对数函数y=log3x在定义域(0,+∞)单调递增,所以M>N;当M>N 时,由于不知道M、N是否为正数,所以log3M、log3N不一定有意义.故不能推出log3M>log3N,所以“log3M>log3N”是“M>N成立”的充分不必要条件.热点三逻辑联结词、量词例3(1)已知命题p:∃x∈R,x-2>lg x,命题q:∀x∈R,sin x<x,则下列命题正确的是________.①命题p∨q是假命题②命题p∧q是真命题③命题p ∧(綈q )是真命题 ④命题p ∨(綈q )是假命题(2)已知p :∃x ∈R ,mx 2+2≤0,q :∀x ∈R ,x 2-2mx +1>0,若p ∨q 为假命题,则实数m 的取值范围是_________________________________________________________________.思维启迪 (1)先判断命题p 、q 的真假,再利用真值表判断含逻辑联结词命题的真假;(2)含量词的命题要理解量词含义,确定参数范围.答案 (1)③ (2)[1,+∞)解析 (1)对于命题p ,取x =10,则有10-2>lg 10,即8>1,故命题p 为真命题;对于命题q ,取x =-π2,则sin x =sin(-π2)=-1,此时sin x >x ,故命题q 为假命题,因此命题p ∨q 是真命题,命题p ∧q 是假命题,命题p ∧(綈q )是真命题,命题p ∨(綈q )是真命题,故③正确.(2)∵p ∨q 为假命题,∴p 和q 都是假命题.由p :∃x ∈R ,mx 2+2≤0为假命题,得綈p :∀x ∈R ,mx 2+2>0为真命题,∴m ≥0.①由q :∀x ∈R ,x 2-2mx +1>0为假命题,得綈q :∃x ∈R ,x 2-2mx +1≤0为真命题,∴Δ=(-2m )2-4≥0⇒m 2≥1⇒m ≤-1或m ≥1.②由①和②,得m ≥1.思维升华 (1)命题的否定和否命题是两个不同的概念:命题的否定只否定命题的结论,真假与原命题相对立;(2)判断命题的真假要先明确命题的构成.由命题的真假求某个参数的取值范围,还可以考虑从集合的角度来思考,将问题转化为集合间的运算.(1)已知命题p :在△ABC 中,“C >B ”是“sin C >sin B ”的充分不必要条件;命题q :“a >b ”是“ac 2>bc 2”的充分不必要条件,则下列命题中正确的是________.①p 真q 假 ②p 假q 真③“p ∧q ”为假 ④“p ∧q ”为真(2)已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”.若命题“(綈p )∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)③ (2)(1,+∞)解析 (1)△ABC 中,C >B ⇔c >b ⇔2R sin C >2R sin B (R 为△ABC 外接圆半径),所以C >B ⇔sin C >sin B .故“C >B ”是“sin C >sin B ”的充要条件,命题p 是假命题.若c =0,当a >b 时,则ac 2=0=bc 2,故a >b ac 2>bc 2,若ac 2>bc 2,则必有c ≠0,则c 2>0,则有a >b ,所以ac 2>bc 2⇒a >b ,故“a >b ”是“ac 2>bc 2”的必要不充分条件,故命题q 也是假命题.(2)命题p为真时a≤1;“∃x0∈R,x20+2ax0+2-a=0”为真,即方程x2+2ax+2-a=0有实根,故Δ=4a2-4(2-a)≥0,解得a≥1或a≤-2.(綈p)∧q为真命题,即綈p真且q真,即a>1.1.解答有关集合问题,首先正确理解集合的意义,准确地化简集合是关键;其次关注元素的互异性,空集是任何集合的子集等问题,关于不等式的解集、抽象集合问题,要借助数轴和Venn图加以解决.2.判断充要条件的方法,一是结合充要条件的定义;二是根据充要条件与集合之间的对应关系,把命题对应的元素用集合表示出来,根据集合之间的包含关系进行判断,在以否定形式给出的充要条件判断中可以使用命题的等价转化方法.3.含有逻辑联结词的命题的真假是由其中的基本命题决定的,这类试题首先把其中的基本命题的真假判断准确,再根据逻辑联结词的含义进行判断.4.一个命题的真假与它的否命题的真假没有必然的联系,但一个命题与这个命题的否定是互相对立的、一真一假的.真题感悟1.(2014·浙江改编)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=________.答案{2}解析因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.2.(2014·重庆改编)已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件.则下列命题为真命题的是________.①p∧q②綈p∧綈q③綈p∧q④p∧綈q答案④解析因为指数函数的值域为(0,+∞),所以对任意x∈R,y=2x>0恒成立,故p为真命题;因为当x>1时,x>2不一定成立,反之当x>2时,一定有x>1成立,故“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,故q为假命题,则p∧q、綈p为假命题,綈q为真命题,綈p∧綈q、綈p∧q为假命题,p∧綈q为真命题,故④为真命题.押题精练1.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 A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ),因为A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.2.已知下列命题:①命题“∃x ∈R ,x 2+1>3x ”的否定是“∀x ∈R ,x 2+1<3x ”;②已知p ,q 为两个命题,若“p ∨q ”为假命题,则“(綈p )∧(綈q )”为真命题;③“a >2”是“a >5”的充分不必要条件;④“若xy =0,则x =0且y =0”的逆否命题为真命题.其中正确的命题是________.答案 ②解析 命题“∃x ∈R ,x 2+1>3x ”的否定是“∀x ∈R ,x 2+1≤3x ”,故①错;“p ∨q ”为假命题说明p 假q 假,则(綈p )∧(綈q )为真命题,故②正确;a >5⇒a >2,但a >2a >5,故“a >2”是“a >5”的必要不充分条件,故③错;因为“若xy =0,则x =0或y =0”,所以原命题为假命题,故其逆否命题也为假命题,故④错.3.已知p :x +210-x≥0,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m <0),且p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.解 由x +210-x≥0,得-2≤x <10,即p :-2≤x <10; 由x 2-2x +1-m 2≤0(m <0),得[x -(1+m )]·[x -(1-m )]≤0,所以1+m ≤x ≤1-m ,即q :1+m ≤x ≤1-m .又因为p 是q 的必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,1-m <10,解得m ≥-3, 又m <0,所以实数m 的取值范围是-3≤m <0.(推荐时间:40分钟)1.(2014·陕西改编)设集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N =________. 答案 [0,1)解析 N ={x |-1<x <1},M ∩N =[0,1).2.已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={5,6,7},C ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈B },则C 中所含元素的个数为_______________________________________________________________. 答案 13解析 若x =5∈A ,y =1∈A ,则x +y =5+1=6∈B ,即点(5,1)∈C ;同理,(5,2)∈C ,(4,1)∈C ,(4,2)∈C ,(4,3)∈C ,(3,2)∈C ,(3,3)∈C ,(3,4)∈C ,(2,3)∈C ,(2,4)∈C ,(2,5)∈C ,(1,4)∈C ,(1,5)∈C .所以C 中所含元素的个数为13.3.设全集U 为整数集,集合A ={x ∈N |y =7x -x 2-6},B ={x ∈Z |-1<x ≤3},则图中阴影部分表示的集合的真子集的个数为________.答案 7解析 因为A ={x ∈N |y =7x -x 2-6}={x ∈N |7x -x 2-6≥0}={x ∈N |1≤x ≤6},由题意,知题图中阴影部分表示的集合为A ∩B ={1,2,3},所以其真子集有:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},共7个.4.“(m -1)(a -1)>0”是“log a m >0”的________条件.答案 必要不充分解析 (m -1)(a -1)>0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧ m <1,a <1.log a m >0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,0<a <1,所以前者是后者的必要不充分条件.5.已知命题p :∃x ∈(0,π2),使得cos x ≤x ,则该命题的否定是________. 答案 ∀x ∈(0,π2),使得cos x >x 解析 原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题.而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.6.在△ABC 中,“A =60°”是“cos A =12”的________条件. 答案 充要解析 在A =60°时,有cos A =12,因为角A 是△ABC 的内角,所以,当cos A =12时,也只有A =60°,因此,是充要条件.7.(2013·湖北改编)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |(12)x ≤1,B ={}x |x 2-6x +8≤0,则A ∩∁R B =________.答案 {x |0≤x <2或x >4}解析 ∵A ={x |x ≥0},B ={x |2≤x ≤4},∴A ∩∁R B ={x |x ≥0}∩{x |x >4或x <2}={x |0≤x <2或x >4}.8.已知集合A ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈R },B ={(x ,y )|y =x 2+1,x ,y ∈R },则集合A ∩B 的元素个数是_________________________________________________________________.答案 2解析 集合A 表示直线l :x +y -1=0上的点的集合,集合B 表示抛物线C :y =x 2+1上的点的集合.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,y =x 2+1消去y 得x 2+x =0, 由于Δ>0,所以直线l 与抛物线C 有两个交点.即A ∩B 有2个元素.9.设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x 的图象关于直线x =π2对称.则下列判断正确的是________.①p 为真;②綈q 为假;③p ∧q 为假;④p ∨q 为真.答案 ③解析 p 是假命题,q 是假命题,因此只有③正确.10.已知集合A ={(x ,y )|y =a },B ={(x ,y )|y =b x +1,b >0,b ≠1},若集合A ∩B 只有一个真子集,则实数a 的取值范围是________.答案 (1,+∞)解析 由于集合B 中的元素是指数函数y =b x 的图象向上平移一个单位长度后得到的函数图象上的所有点,要使集合A ∩B 只有一个真子集,那么y =b x +1(b >0,b ≠1)与y =a 的图象只能有一个交点,所以实数a 的取值范围是(1,+∞).11.已知集合P ={x |x (x -1)≥0},Q ={x |y =ln(x -1)},则P ∩Q =__________.答案 (1,+∞)解析 由x (x -1)≥0可得x ≤0或x ≥1,则P =(-∞,0]∪[1,+∞);又由x -1>0可得x >1,则Q =(1,+∞),所以P ∩Q =(1,+∞).12.已知集合A ={x |x >2或x <-1},B ={x |a ≤x ≤b },若A ∪B =R ,A ∩B ={x |2<x ≤4},则b a=________.答案 -4解析 由A ={x |x >2或x <-1},A ∪B =R ,A ∩B ={x |2<x ≤4},可得B ={x |-1≤x ≤4},则a=-1,b =4,故b a=-4. 13.由命题“∃x ∈R ,x 2+2x +m ≤0”是假命题,求得实数m 的取值范围是(a ,+∞),则实数a =________.答案 1解析 根据题意可得:∀x ∈R ,x 2+2x +m >0是真命题,则Δ<0,即22-4m <0,m >1,故a =1.14.给出下列四个命题:①命题“若α=β,则cos α=cos β”的逆否命题;②“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定是:“∀x ∈R ,均有x 2-x <0”;③命题“x 2=4”是“x =-2”的充分不必要条件;④p :a ∈{a ,b ,c },q :{a }⊆{a ,b ,c },p 且q 为真命题.其中真命题的序号是________.(填写所有真命题的序号)答案 ①④解析 对①,因命题“若α=β,则cos α=cos β”为真命题,所以其逆否命题亦为真命题,①正确;对②,命题“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定应是:“∀x ∈R ,均有x 2-x ≤0”,故②错;对③,因由“x 2=4”得x =±2,所以“x 2=4”是“x =-2”的必要不充分条件,故③错;对④,p ,q 均为真命题,由真值表判定p 且q 为真命题,故④正确.15.已知集合M 为点集,记性质P 为“对∀(x ,y )∈M ,k ∈(0,1),均有(kx ,ky )∈M ”.给出下列集合:①{(x ,y )|x 2≥y },②{(x ,y )|2x 2+y 2<1},③{(x ,y )|x 2+y 2+x +2y =0},④{(x ,y )|x 3+y 3-x 2y =0},其中具有性质P 的点集序号是________.答案 ②④解析 对于①:取k =12,点(1,1)∈{(x ,y )|x 2≥y },但(12,12)∉{(x ,y )|x 2≥y },故①是不具有性质P 的点集.对于②:∀(x ,y )∈{(x ,y )|2x 2+y 2<1},则点(x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1内部,所以对0<k <1,点(kx ,ky )也在椭圆2x 2+y 2=1的内部,即(kx ,ky )∈{(x ,y )|2x 2+y 2<1},故②是具有性质P 的点集.对于③:(x +12)2+(y +1)2=54,点(12,-12)在此圆上,但点(14,-14)不在此圆上,故③是不具有性质P 的点集.对于④:∀(x,y)∈{(x,y)|x3+y3-x2y=0},对于k∈(0,1),因为(kx)3+(ky)3-(kx)2·(ky)=0⇒x3+y3-x2y=0,所以(kx,ky)∈{(x,y)|x3+y3-x2y=0},故④是具有性质P的点集.综上,具有性质P的点集是②④.。
新人教版(2019)必修一 第一章 集合与常用逻辑用语教材例题课后习题答案完整word版
【解析】
【分析】
集合表示两条直线的交点,解得交点得到集合关系.
【详解】集合 表示直线 与直线 交点的集合,
即 .DC
【点睛】本题考查了集合表示的意义,集合的包含关系,意在考查学生对于集合的理解和掌握.
拓广探索
10.请解决下列问题:
(1)设 ,若 ,求 的值;
(2)已知集合 ,若 ,求实数a的取值范围.
习题1.1
复习巩固
4.用符号“ ”或“ ”填空:
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国______________A,美国__________A,印度____________A,英国_____________A;
(2)若 ,则-1_____________A;
(3)若 ,则3________________B;
(3) ;
(4) .
【答案】(1){ 是立德中学的女生}
(2){ 是直角三角形}
(3)
(4)
【解析】
【分析】
根据子集的定义写出一个子集即可.
【详解】(1){ 是立德中学的女生}
(2){ 是直角三角形}
(3)
(4)
【点睛】本题考查了集合的子集,属于简单题.
9.在平面直角坐标系中,集合 表示直线 ,从这个角度看,集合 表示什么?集合C,D之间有什么关系?
, , , , , , , .
【点睛】本题主要考查了子集的定义与辨析,属于基础题型.
4.用适当的符号填空:
(1)a_____ ;(2)0____ ;(3) ____ ;
(4) ____N;(5) ____ ;(6) ____ .
【答案】①. ②. ③. = ④.⑤.⑥. =
【解析】
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专题一 集合与常用逻辑用语第二讲 常用逻辑用语答案部分2019年1.解析 若0b =,则()cos f x x =是偶函数;反之,若()f x 为偶函数,则()()f x f x -=,即()()cos sin cos sin cos sin x b x x b x x b x -+-=-=+,即sin 0b x =对x ∀成立, 可得0b =,故“0b =”是“()f x 为偶函数”的充分必要条件.故选C.2.解析 由11x -<,得02x <<,因为05x <<不能推出02x <<, 但02x <<可以推出05x <<,所以05x <<是02x <<的必要不充分条件, 即05x <<是11x -<的必要不充分条件. 故选B .3.解析 因为a >0,b >0,若a +b ≤4,则24ab a b +剟,则4ab …,即44a b ab +⇒剟. 反之,若4ab …,取1a =,4b =,则44ab =…,但5a b +=,即4ab …推不出a +b ≤4,所以a +b ≤4是4ab …的充分不必要条件.故选A .4.解析 作出不等式组620x y x y +⎧⎨-⎩……的平面区域如图阴影部分所示. 由图可知,命题():,,29p x y D x y ∃∈+…;是真命题,则p ⌝假命题; 命题():,,212q x y D x y ∀∈+…是假命题,则真命题;所以:由或且非逻辑连词连接的命题判断真假有:p q ∨真; p q ⌝∨假;●p q ∧⌝真;❍p q ⌝∧⌝假;故答案●正确.故选A .2010-2018年1.A 【解析】若m α⊄,n α⊂,m ∥n ,由线面平行的判定定理知m ∥α.若m ∥α,m α⊄,n α⊂,不一定推出m ∥n ,直线m 与n 可能异面,故“m ∥n ”是“m ∥α”的充分不必要条件.故选A .2.B 【解析】a ,b ,c ,d 是非零实数,若ad bc =,则b d a c=,此时a ,b ,c ,d 不一定成等比数列;反之,若a ,b ,c ,d 成等比数列,则a c b d=,所以ad bc =,所以“ad bc =”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的必要而不充分条件.故选B .3.A 【解析】由38x >,得2x >,由||2x >,得2x >或2x <-,故“38x >”是“||2x >”的充分而不必要条件,故选A .4.A 【解析】由1>a 可得11<a 成立;当11<a ,即1110--=<a a a , 解得0<a 或1>a ,推不出1>a 一定成立;所以“1a >”是“11a<”的充分非必要条件.故选A .5.B 【解析】由20x -≥,得2x ≤,由|1|1x -≤,得02x ≤≤,所以“20x -≥”是“|1|1x -≤”的必要而不充分条件.选B .6.B 【解析】取0x =,知1p 成立;若22a b <,得||||a b =,q 为假,所以p q ⌝∧为真,选B .7.A 【解析】因为,m n 为非零向量,所以||||cos ,0⋅=<><m n m n m n 的充要条件是cos ,0<><m n .因为0λ<,则由λ=m n 可知,m n 的方向相反,,180<>=o m n ,所以cos ,0<><m n ,所以“存在负数λ,使得λ=m n ”可推出“0⋅<m n ”;而0⋅<m n 可推出cos ,0<><m n ,但不一定推出,m n 的方向相反,从而不一定推得“存在负数λ,使得λ=m n ”,所以“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0⋅<m n ”的充分而不必要条件.8.C 【解析】∵655465()()S S S S a a d ---=-=,当0d >,可得465+2S S S >;当465+2S S S >,可得0d >.所以“0d >”是“465+2S S S >” 充分必要条件,选C .9.A 【解析】根据已知,如果直线,a b 相交,则平面,αβ一定存在公共点,故其一定相交;反之,如果平面,αβ相交,分别位于这两个平面内的直线不一定相交,故为充分不必要条件,选A .10.A 【解析】当0b <时,2min ()()24b b f x f =-=-,即2()[,)4b f x ∈-+∞, 而222(())()()(())24b b f f x f x bf x f x =+=+-的对称轴也是2b -, 又2[,)24b b -∈-+∞,所以当()2b f x =-时,2min (())4b f f x =-, 故(())f f x 的最小值与()f x 的最小值相等;另一方面,取0b =,2()f x x =与4(())f f x x =有相等的最小值0,故选A . 11.A 【解析】由“1x =”显然能推出“2210x x -+=”,故条件是充分的;又由“2210x x -+=”可得10)1(2=⇒=-x x ,所以条件也是必要的;故选A . 12.D 【解析】若0a b +>,取3,2a b ==-,则0ab >不成立;反之,若2,3a b =-=-,则0a b +>也不成立,因此“0a b +>”是“0ab >”的既不充分也不必要条件.13.C 【解析】∵(1,3)(,3)-⊆-∞,所以p 是q 成立的必要不充分条件.14.A 【解析】由特称命题的否定为全称命题可知,所求命题的否定为(0,)x ∀∈+∞,ln 1x x ≠-,故应选A .15.A 【解析】a >b >1时,有22log log 0a b >>成立,反之也正确.16.D 【解析】一个命题的逆否命题,要将原命题的条件、结论加以否定,并且加以互换,故选D .17.A 【解析】∵22cos 2cos sin ααα=-,当sin cos αα=时,cos20α=,充分性成立;当cos20α=时,即22cos sin 0αα-=,∴cos sin αα=或cos sin αα=-,必要性不成立. 18.A 【解析】||||cos ,a b a b a b ⋅=⋅<>r r r r r r ,由已知得cos ,1a b <>=r r ,即,0a b <>=r r ,//a b r r .而当a r ∥b r 时,,a b <>r r 还可能是π,此时||||a b a b ⋅=-r r r r , 故“a b a b ⋅=r r r r ”是“//a b r r ”的充分而不必要条件.19.B 【解析】∵(0,)2x π∈,所以sin 20x >.任意(0,)2x π∈,sin cos k x x x <,等价于任意(0,)2x π∈,2sin 2x k x <.当(0,)2x π∈时,02x π<<,设2t x =, 则0t π<<.设()sin f t t t =-,则()1cos f t t '=-0>,所以()sin f t t t =-在(0,)π上单调递增,所以()0f t >,所以sin 0t t >>,即1sin t t >,所以1k ≤. 所以任意(0,)2x π∈,2sin 2x k x<,等价于1k ≤.因为1k ≤⇒1k <, 但1k ≤⇐1k <,所以“对任意(0,)2x π∈,sin cos k x x x <”是 “1k <”的必要而不充分条件.20.C 【解析】设3()f x x =,(0)0f '=,但是()f x 是单调增函数,在0x =处不存在极值,故若p 则q 是一个假命题,由极值的定义可得若q 则p 是一个真命题,故选C .21.A 【解析】由正弦定理sin sin a b A B=,故“b a ≤”⇔“B A sin sin ≤”. 22.C 【解析】把量词“∀”改为“∃”,把结论否定,故选C .23.A 【解析】当1a b ==时,22()(1)2a bi i i +=+=,反之,若i bi a 2)(2=+,则有1a b ==- 或1a b ==,因此选A .24.C 【解析】由不等式的性质可知,命题p 是真命题,命题q 为假命题,故①p q ∧为假命题,②p q ∨为真命题,③q ⌝为真命题,则()p q ∧⌝为真命题,④p ⌝为假命题,则()p q ⌝∨为假命题,所以选C .25.A 【解析】从原命题的真假人手,由于12n n n a a a ++<{}1n n n a a a +⇔<⇔为递减数列,即原命题和否命题均为真命题,又原命题与逆否命题同真同假,则逆命题、否命题和逆否命题均为真命题,选A .26.D 【解析】2"40"b ac -≤推不出2"0"ax bx c ++≥,因为与a 的符号不确定,所以A不正确;当20b =时,由""a c >推不出22""ab cb >,所以B 不正确;“对任意x R ∈,有20x ≥”的否定是“存在x R ∈,有0x <”,所以C 不正确.选D .27.C 【解析】当a =0 时,()f x x =,∴()f x 在区间()0,+∞内单调递增;当0a <时,()1f x a x x a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中一个根10a <,另一个根为0,由图象可知()f x 在区间()0,+∞内单调递增;∴"0"a ≤是“函数()=(-1)f x ax x 在区间(0,+)∞内单调递增”的充分条件,相反,当()1f x a x x a ⎛⎫=-⎪⎝⎭在区间(0,+)∞内单调递增, ∴0a =或10a<,即0a ≤;"0"a ≤是“函数()=(-1)f x ax x 在区间(0,+)∞内 单调递增”的必要条件,故前者是后者的充分必要条件.所以选C .28.A 【解析】当ϕπ=时,sin 2y x =-过原点;()sin 2y x ϕ=+过原点,则,,0,,ϕππ=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅等无数个值.选A .29.C 【解析】abi b a z R b a bi a z 2,,222+-=⇒∈+=设.对选项A: 为实数则若z b z ⇒=≥0,02,所以为实数z 为真.对选项B: 为纯虚数且则若z b a z ⇒≠=<0,0,02,所以为纯虚数z 为真.对选项C: 00,0,2<⇒≠=z b a z 且则为纯虚数若,所以02≥z 为假. 对选项D: 00,0,2<⇒≠=z b a z 且则为纯虚数若,所以02<z 为真. 所以选C .30.B 【解析】由f (x )是奇函数可知f (0)=0,即cos φ=0,解出φ=π2+k π,k ∈Z ,所以选项B 正确.31.D 【解析】否定为:存在0x R ∈,使得200x <,故选D .32.C 【解析】由命题的否定易知选C .33.A 【解析】“至少有一位学员没有降落在指定范围”即为:“甲或乙没有降落在指定范围内”.34.D 【解析】存在性命题的否定为“∃”改为“∀”,后面结论加以否定,故为300,R x C Q x Q ∀∈∉.35.C 【解析】因为“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,所以 “若4πα=, 则tan 1α=”的逆否命题是 “若tan 1α≠,则4πα≠”.36.A 【解析】①,,,b m m b αβαββ⊥⊥⋂=⊂,b a b a αα⇒⊥⊂⇒⊥②如果//a m ;∵b m ⊥,一定有a b ⊥但不能保证b α⊥,既不能推出αβ⊥37.D 【解析】∵,0xx R e ∀∈>,故排除A ;取x =2,则2222=,故排除B ;0a b +=, 取0a b ==,则不能推出1a b=-,故排除C ;应选D . 38.B 【解析】0a =时i a b +不一定是纯虚数,但i a b +是纯虚数0a =一定成立,故“0a =”是“复数i a b +是纯虚数”的必要而不充分条件.39.B 【解析】根据特称命题的否定,需先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“任意一个无理数,它的平方不是有理数”,故选B .40.A 【解析】p :“函数()x a x f =在R 上是减函数 ”等价于10<<a ;q :“函数()()32x a x g -=在R 上是增函数”等价于02>-a ,即,20<<a 且a ≠1,故p 是q 成立的充分不必要条件.选A .41.C 【解析】命题p 为假,命题q 也为假,故选.42.A 【解析】3a b c ++=的否定是3a b c ++≠,222a b c ++≥3的否定是222a b c ++<3,故选A .43.A 【解析】由1a b +==>得, 1cos 2θ>-, 20,3πθ⎡⎫⇒∈⎪⎢⎣⎭.由1a b -==> 得1cos 2θ<,3πθπ⎛⎤⇒∈ ⎥⎝⎦.选A . 44.D 【解析】根据定义若“若a b =r r ,则a b =-r r ”.45.A 【解析】显然1a =时一定有N M ⊆,反之则不一定成立,如1a =-,故“1a =”是“N M ⊆” 充分不必要条件.46.D 【解析】根据定义容易知D 正确.47.C 【解析】∵1p 是真命题,则1p ⌝为假命题;2p 是假命题,则2p ⌝为真命题,∴1q :12p p ∨ 是真命题,2q :12p p ∧是假命题,3q :()12p p ⌝∨为假命题, 4q :()12p p ∧⌝为真命题,故选C .48.C 【解析】由于a >0,令函数22211()222b b y ax bx a x a a=-=--,此时函数对应的开口向上,当x =b a 时,取得最小值22b a -,而0x 满足关于x 的方程ax b =,那么0x =b a,min y =2200122b ax bx a-=-,那么对于任意的x ∈R , 都有212y ax bx =-≥22b a -=20012ax bx -. 49.11-(答案不唯一)【解析】由题意知,当1a =,1b =-时,满足a b >,但是11a b>,故答案可以为11-.(答案不唯一,满足0a >,0b <即可)50.①④【解析】由“中位点”可知,若C 在线段AB 上,则线段AB 上任一点都为“中位点”,C 也不例外,故①正确;对于②假设在等腰Rt △ABC 中,∠ACB =90°,如图所示,点P 为斜边AB 中点,设腰长为2,则|P A |+|PB |+|PC |=32|AB |=C 为“中位点”,则|CB |+|CA |=4< 对于③,若B ,C 三等分AD ,若设|AB |=|BC |=|CD |=1,则|BA |+|BC |+|BD |=4=|CA |+|CB |+|CD |,故③错;对于④,在梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 的交点为O ,在梯形ABCD 内任取不同于点O 的一点M ,则在△MAC 中,|MA |+|MC |>|AC |=|OA |+|OC |,同理在△MBD 中,|MB |+|MD |>|BD |=|OB |+|OD |,则得,|MA |+|MB |+|MC |+|MD |>|OA |+|OB |+|OC |+|OD |,故O 为梯形内唯一中位点是正确的.51.3或4【解析】 易知方程得解都是正整数解,由判别式1640n ∆=-≥得,14n ≤≤,逐个分析,当1,2n =时,方程没有整数解;而当3n =时,方程有正整数解1、3;当4n =时,方程有正整数解2.52.【解析】对任何x R ∈,都有2250x x ++≠.。