2017高考数学(理)一轮复习练习:第1章 集合与常用逻辑用语 第2讲
【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。
2017版大一轮复习讲义高考数学(理)配套文档:第一章 集合与常用逻辑用语1.2 含答案

1.四种命题及相互关系2。
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。
充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,但q⇏p,则p是q的充分不必要条件;(3)如果p⇒q,且q⇒p,则p是q的充要条件;(4)如果q⇒p,且p⇏q,则p是q的必要不充分条件;(5)如果p⇏q,且q⇏p,则p是q的既不充分又不必要条件。
【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)“x2+2x-3<0”是命题.(×)(2)命题“α=错误!,则tan α=1"的否命题是“若α=错误!,则tan α≠1"。
( ×)(3)若一个命题是真命题,则其逆否命题是真命题。
( √)(4)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √)(5)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立。
(√) (6)若p是q的充分不必要条件,则綈p是綈q的必要不充分条件。
(√)1.(教材改编)命题“若x2>y2,则x〉y”的逆否命题是( )A。
“若x<y,则x2〈y2” B.“若x≤y,则x2≤y2”C.“若x〉y,则x2〉y2" D。
“若x≥y,则x2≥y2”答案B解析根据原命题和其逆否命题的条件和结论的关系,得命题“若x2>y2,则x>y"的逆否命题是“若x≤y,则x2≤y2"。
2。
已知命题p:若x=-1,则向量a=(1,x)与b=(x+2,x)共线,则在命题p的原命题、逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )A.0B.2C.3 D。
4答案B解析向量a,b共线⇔x-x(x+2)=0⇔x=0或x=-1,∴命题p为真,其逆命题为假,故在命题p的原命题、逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为2.3。
2017版高考数学一轮复习课件:第一章 集合与常用逻辑用语 第2讲

a≠0,q:实数 x 满足xx22- +x2-x-6≤ 8>0, 0,若 p 是 q 的必要不充分 条件,则实数 a 的取值范围是________.
基础诊断
考点突破第二十三页,编辑于星课期堂六:总十结九点 三十九分。
解析 (1)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{a|a<0} ⫋{a|a≤0或a>1},选A. (2)∵p 是 q 的必要不充分条件,即 q⇒p 但 p q,设 A={x|p(x)}, B={x|q(x)},则 B⫋A,又 B=(2,3],当 a>0 时,A=(a,3a); 当 a<0 时,A=(3a,a),∴当 a>0 时,有a3≤ <23, a, 解得 1<a≤2;当 a<0 时,显然 A∩B=∅,不合题意. 综上所述,实数 a 的取值范围是(1,2].
诊断自测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)“x2+2x-8<0”是命题.( ) × (2)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( ) √
(3)命题“三角形的内角和是180°”的否命题是“三角形的内角和不
是180°”.( )
×
(4)“a=2”是“(a-1)(a-2)=0”的必要不充分条件.( )
基础诊断
考点突破第十五页,编辑于星期课六堂:十总九结点 三十九分。
(2)已知:命题“若函数 f(x)=ex-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)=ex-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)=ex-mx 在(0,+∞)
2017高考数学(理)一轮复习配套课件:第一章集合与常用逻辑用语1.1

(2)若 A=B,则必有m2m--6=1=-52,, 解得 m∈∅,即 不存在实数 m 使得 A=B.
2m-1>m-6, (3)若 A⊆B,则m-6≤-2,
2m-1≥5,
解得 3≤m≤4.∴m 的取值范围为[3,4].
【点拨】本例主要考查了集合间的关系,“当 B⊆A 时, B 可能为空集”很容易被忽视,要注意这一“陷阱”.
(3)∵x∈R,且 A∩B=∅,
∴当 B=∅时,即 m+1>2m-1,得 m<2,满足条件;
当 B≠∅时,
有m+1≤2m-1,或m+1≤2m-1,
m+1>5,
2m-1<-2,
解得 m>4.
综上,m 的取值范围是(-∞,2)∪(4,+∞).
第二十四页,编辑于星期六:二十一点 四十六 分。
类型三 集合的运算
第十八页,编辑于星期六:二十一点 四十六分。
(2)已知 a∈R,b∈R,若a,ba,1={a2,a+b,0}, 则 a2 017+b2 017=________.
解:由已知得ba=0 及 a≠0,∴b=0,于是 a2=1, 即 a=1 或 a=-1,又根据集合中元素的互异性可知 a =-1,∴a2 017+b2 017=-1.故填-1.
②当 m+1≤2m-1,即 m≥2 时,要使 B⊆A 成立,则
m+1≥-2,
2m-1≤5,
可得 2≤m≤3.
综上,m 的取值范围是(-∞,3].
第二十三页,编辑于星期六:二十一点 四十六 分。
(2)当 x∈Z 时,A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},
∴A 的非空真子集个数为 28-2=254.
第九页,编辑于星期六:二十一点 四十六分。
高考数学一轮总复习第一章集合与常用逻辑用语不等式 2常用逻辑用语课件

是− + 1 < < + 1的一个充分条件,则满足ቊ
解得 ≥ 1.故选D.
+ 1 ≥ 1,
考点三 全称量词命题与存在量词命题
命题角度1 全称、存在量词命题及其否定
例3 【多选题】设命题: ∃ ∈ 0,4 , 2 > 4且 3 < 6,命题:每个三角形都有内切圆,
)
3.(教材题改编)若 ∈ ,则“3 > 1”是“2 > 1”的(
A.充分不必要条件
√
C.充要条件
)
B.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
解:解不等式3 > 1可得 > 1,解不等式2 > 1可得 < −1或 > 1.
因为{ > 1} ⫋ { < −1或 > 1},
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
π
2
π
2
解:(方法一){ sin = 1} = { = + 2π , ∈ } ⫋ {| = + π ,
∈ } = {|cos = 0},故是充分不必要条件.
(方法二)当sin = 1时,由同角关系,得cos = 0,充分性成立;当cos = 0时,
≤ sin ,故B正确.素数2不是奇数,所以是真命题,故C正确.的否定:所有的素
数都是奇数,故D错误.故选BC.
命题角度2
根据命题的真假求参数
例4 已知“命题:∃ ∈ , 2 + 2 + 1 < 0”为真命题,则实数的取值范围是 (
全国版2017版高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1.1集合课时提升作业理

集合(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共35分)1.下列结论正确的是( )A.0∈N*B.0∈∅C.{0}⊆N*D.∅⊆N*【解析】选D.集合N*表示正整数集,∅中不含任何元素,所以A,B,C都不正确,∅是任何集合的子集,故D正确.2.(2015·全国卷Ⅱ)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B= ( )A.(-1,3)B.(-1,0)C.(0,2)D.(2,3)【解析】选A.因为A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},所以A∪B=.3.(2016·福州模拟)设集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2-2x=0,x∈R},则M∪N等于( )A.{0}B.{0,2}C.{-2,0}D.{-2,0,2}【解析】选D.因为M={-2,0},N={0,2},所以M∪N={-2,0,2}.4.已知A={x|x2<4},B为自然数集,则A∩B= ( )A.{-2,-1,0,1,2}B.{-1,0,1}C.{0,1}D.{1}【解析】选C.因为A={x|-2<x<2},B是自然数集,所以A∩B={0,1}.【误区警示】解答本题易误选D,出错的原因是对自然数集的定义理解不到位.【加固训练】已知集合A={x|(x+1)(x-2)≤0},B为整数集,则A∩B= ( )A.{-2,-1,0,1}B.{-1,0,1,2}C.{-1,0}D.{0,1}【解析】选B.因为A={x|-1≤x≤2},B为整数集,所以A∩B={-1,0,1,2}.5.已知集合A={log2a,3},B={a,b},若A∩B={0},则A∪B= ( )A.{0,3}B.{0,1,3}C.{0,2,3}D.{0,1,2,3}【解析】选B.因为A∩B={0},所以0∈A,且0∈B,即log2a=0,b=0,a=1,b=0,所以A∪B={0,1,3}.6.已知集合A={x∈R|x2+x-6>0},B={x∈R|-π<x<e},则()A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆AD.A⊆B【解析】选B.因为A={x|x>2或x<-3},B={x|-π<x<e}.又因为-π<-3,e>2,所以A∪B=R(如图所示).【加固训练】(2016·临沂模拟)已知集合A={0,x},B={x2,-x2,|x|-1},若A⊆B,则实数x的值为( ) A.1或-1 B.1C.-1D.2【解析】选A.验证法,当x=1时,A={0,1},B={1,-1,0},满足A⊆B,当x=-1时,A={0,-1},B={1,-1,0},满足A⊆B,当x=2时,A={0,2},B={4,-4,1},不满足A⊆B.故选A.【一题多解】解答本题还可采用如下方法:选A.因为A⊆B,所以0∈B,因为x≠0,所以|x|-1=0,即x=±1,经验证,易知x=±1满足题意.7.(2016·衡水模拟)已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且(A∪B)={4},B={1,2},则A∩B= ( )A.{3}B.{4}C.{3,4}D.∅【解析】选A.由U={1,2,3,4},(A∪B)={4},知A∪B={1,2,3},又B={1,2},所以A中一定有元素3,没有元素4,所以A∩B={3}.【一题多解】本题还可用Venn图求解如下:如图,由图及已知易得A∩B={3}.【加固训练】已知A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(A)∩B= ( )A.{-2,-1}B.{-2}。
全国版2017版高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语1集合常用逻辑用语函数与导数课件理
A.6升 B.8升 C.10升 D.12升
【解析】选B.
×100=8.
2 | x |, x 2,
(x 2)2 , x 2,
2.(2015·天津高考) 已知函数f(x)= A.(7,) B.(,7) C.(0,7) D.(7,2) 函数g(x)=b-f(2-x),其中b∈R,若函4数y=4f(x4)-g4(x)
错误
C 幂函数f(x)Leabharlann x3是奇函数,且是增函数.错误
D
指数函数f(x)=2-x= 减函数.
是非奇非偶函数,且是 错误
2.(2015·安徽高考)函数f(x)= b 的图象如图所示,
则下列结论成立的是( )
c2
ax b
( x c ) A.a>0,b>0,c<0
B.a<0,b>20,c>0
C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c<0
所以h(x)=f(2x|)2+xf| (2x-2x2,)x 2.
x 2 x 2,x 0,
2
,
0
x
2,
x
2
5x
8, x
2.
7 b 2 . 即h(x)=f(x)+f(2-x)= 4 y=f(x)-g(x)=f(x)+f(2-x)-b,
所以y=f(x)-g(x)恰有4个零点等价于方程f(x)+f(2-x) -b=0有4个不同的解,即函数y=b与函数h(x)=f(x)+ f(2-x)的图象有4个公共点,由图象可知
阶段总结·热考题型强化课(一) 集合、常用逻辑用语、函数与导数
高考一轮复习第1章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
第二讲命题及其关系、充分条件与必要条件知识梳理·双基自测知识点一命题及四种命题之间的关系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.2.四种命题及其关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①若两个命题互为逆否命题,则它们有相同的真假性;②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.知识点二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p是q的充分不必要条件p⇒q且qpp是q的必要不充分条件pq且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分又不必要条件pq且qp重要结论1.若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若A B,则p是q的充分不必要条件;(5)若A B,则p是q的必要不充分条件;(6)若A B且AB,则p是q的既不充分也不必要条件.2.充分条件与必要条件的两个特征:(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件,即“p⇒q”⇔“q⇐p”.(2)传递性:若p 是q 的充分(必要)条件,q 是r 的充分(必要)条件,则p 是r 的充分(必要)条件,即“p ⇒q 且q ⇒r ”⇒“p ⇒r ”(“p ⇐q 且q ⇐r ”⇒“p ⇐r ”).注意:不能将“若p ,则q”与“p ⇒q ”混为一谈,只有“若p ,则q”为真命题时,才有“p ⇒q ”,即“p ⇒q ”⇔“若p ,则q”为真命题.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)语句x 2-3x +2=0是命题.( × )(2)命题“三角形的内角和是180°”的否命题是“三角形的内角和不是180°”.( × ) (3)已知集合A ,B ,则A∪B=A∩B 的充要条件是A =B .( √ ) (4)“α=β”是“tan α=tan β”的充分不必要条件.( × ) (5)“若p 不成立,则q 不成立”等价于“若q 成立,则p 成立”.( √ )[解析] (4)当α=β=π2时,tan α、tan β都无意义.因此不能推出tan α=tan β,当tan α=tan β时,α=β+k π,k∈Z,不一定α=β,因此是既不充分也不必要条件.题组二 走进教材2.(选修2-1P 8T3改编)下列命题是真命题的是( A ) A .矩形的对角线相等 B .若a>b ,c>d ,则ac>bd C .若整数a 是素数,则a 是奇数 D .命题“若x 2>0,则x>1”的逆否命题3.(选修2-1P 10T4改编)x 2-3x +2≠0是x≠1的充分不必要条件. [解析] x =1是x 2-3x +2=0的充分不必要条件. 题组三 走向高考4.(2020·天津,2,5分)设a∈R,则“a>1”是“a 2>a ”的( A ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 易知a>1⇒a 2>a ,而a 2>a ⇒a<0或a>1,所以“a>1”是“a 2>a ”的充分不必要条件. 5.(2015·山东,5分)设m∈R,命题“若m>0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是( D ) A .若方程x 2+x -m =0有实根,则m>0 B .若方程x 2+x -m =0有实根,则m≤0 C .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m>0 D .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m≤0 [解析] 由原命题和逆否命题的关系可知D 正确.6.(2018·北京,5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是f(x)=sin_x(答案不唯一).[解析]这是一道开放性试题,答案不唯一,只要满足f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,且函数f(x)在[0,2]上不是增函数即可.如f(x)=sin x,答案不唯一.考点突破·互动探究KAO DIAN TU PO HU DONG TAN JIU考点一命题及其关系——自主练透例1 (1)(2021·新高考八省联考)关于x的方程x2+ax+b=0,有下列四个命题:甲:x=1是该方程的根;乙:x=3是该方程的根;丙:该方程两根之和为2;丁:该方程两根异号.如果只有一个假命题,则该命题是( A )A.甲B.乙C.丙D.丁(2)(2021·长春模拟)已知命题α:如果x<3,那么x<5,命题β:如果x≥3,那么x≥5,则命题α是命题β的( A )A.否命题B.逆命题C.逆否命题D.否定形式(3)(多选题)下列命题为真命题的是( CD )A.“若a2<b2,则a<b”的否命题B.“全等三角形面积相等”的逆命题C.“若a>1,则ax2-2ax+a+3>0的解集为R”的逆否命题D.“若3x(x≠0)为有理数,则x为无理数”的逆否命题(4)命题“若a+b=0,则a,b中最多有一个大于零”的否定形式为若a+b=0,则a,b都大于零,否命题为若a+b≠0,则a,b都大于零.[解析](1)若乙、丙、丁正确,显然x1=-1,x2=3,两根异号,x1+x2=2,故甲错,因此选A.(2)命题α:如果x<3,那么x<5,命题β:如果x≥3,那么x≥5,则命题α是命题β的否命题.(3)对于A ,否命题为“若a 2≥b 2,则a≥b”,为假命题;对于B ,逆命题为“面积相等的三角形是全等三角形”,是假命题;对于C ,当a>1时,Δ=-12a<0,原命题正确,从而其逆否命题正确,故C 正确;对于D ,原命题正确,因此该命题的逆否命题也正确,D 正确.故选C 、D .(4)否定形式:若a +b =0,则a ,b 都大于零.否命题:若a +b ≠0,则a ,b 都大于零. 名师点拨 MING SHI DIAN BO(1)由原命题写出其他三种命题,关键要分清原命题的条件和结论,如果命题不是“若p ,则q”的形式,应先改写成“若p ,则q”的形式;如果命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提不变.(2)判断一个命题为真命题,要给出严格的推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例. (3)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假.考点二 充分必要条件考向1 充分条件与必要条件的判断——师生共研 方法1:定义法判断例2 ( 2020·北京,9,4分)已知α,β∈R,则“存在k∈Z 使得α=k π+(-1)kβ”是“sinα=sin β”的( C )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] (1)充分性:已知存在k∈Z 使得α=k π+(-1)kβ,(ⅰ)若k 为奇数,则k =2n +1,n∈Z,此时α=(2n +1)π-β,n∈Z,sin α=sin(2n π+π-β)=sin(π-β)=sin β;(ⅱ)若k 为偶数,则k =2n ,n∈Z,此时α=2n π+β,n∈Z,sin α=sin(2n π+β)=sin β. 由(ⅰ)(ⅱ)知,充分性成立.(2)必要性:若sin α=sin β成立,则角α与β的终边重合或角α与β的终边关于y 轴对称,即α=β+2m π或α+β=2m π+π,m∈Z,即存在k∈Z 使得α=k π+(-1)kβ,必要性也成立,故选C . 方法2:集合法判断例3 (2020·天津一中高三月考)设x∈R,则“|x-1|<4”是“x -52-x >0”的( B )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] 解绝对值不等式可得-4<x -1<4,即-3<x<5, 将分式不等式变形可得x -5x -2<0,解得2<x<5,因为(2,5)(-3,5),所以“|x-1|<4”是“x -52-x >0”的必要而不充分条件.方法3 等价转化法判断例4 (1)给定两个条件p ,q ,若¬ p 是q 的必要不充分条件,则p 是¬q 的( A ) 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)“已知命题p :cos α≠12,命题q :α≠π3”,则命题p 是命题q 的( A )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] (1)因为¬ p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒¬ p ,但¬pq ,其逆否命题为p ⇒¬q ,但¬qp ,所以p 是¬q 的充分不必要条件.(2) ¬p :cos α=12,¬q :α=π3,显然¬q ⇒¬p ,¬p ¬q ,∴¬q 是¬p 的充分不必要条件,从而p 是q 的充分不必要条件,故选A .另解:若cos α≠12,则α≠2kπ±π3(k∈Z),则α也必然不等于π3,故p ⇒q ;若α≠π3,但α=-π3时,依然有cos α=12,故q p.所以p 是q 的充分不必要条件.故选A . 名师点拨 MING SHI DIAN BO有关充要条件的判断常用的方法(1)根据定义判断:①弄清条件p 和结论q 分别是什么;②尝试p ⇒q ,q ⇒p.若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件;若q ⇒p ,则p 是q 的必要条件;若p ⇒q ,qp ,则p 是q 的充分不必要条件;若pq ,q ⇒p ,则p 是q 的必要不充分条件;若p ⇒q ,q ⇒p ,则p 是q 的充要条件.(2)利用集合判断 记法 A ={x|p(x)},B ={x|q(x)} 关系 ABBAA =BAB 且BA结论p 是q 的充分不必要条件p 是q 的必要不充分条件p 是q 的充要条件p 是q 的既不充分也不必要条件断¬q 是¬p 的什么条件.〔变式训练1〕(1)指出下列各组中,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非空集合A ,B 中,p :x∈(A∪B),q :x∈B;②已知x ,y∈R,p :(x -1)2+(y -2)2=0,q :(x -1)(y -2)=0; ③在△ABC 中,p :A =B ,q :sin A =sin B ; ④对于实数x ,y ,p :x +y≠8,q :x≠2或y≠6.(2)(2020·天津部分区期末)设x∈R,则“x 2-2x<0”是“|x-1|<2”的( A ) A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] (1)①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.②条件p :x =1且y =2,条件q :x =1或y =2,所以p ⇒q 但qp ,故p 是q 的充分不必要条件. ③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(三角形三个内角之和为180°),所以只有A =B ,故p 是q 的充要条件.④易知¬p :x +y =8,¬q :x =2且y =6,显然¬q ⇒¬p ,但¬p ¬q ,所以¬q 是¬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.(2)解不等式x 2-2x<0得0<x<2,解不等式|x -1|<2得-1<x<3,所以“x 2-2x<0”是“|x-1|<2”的充分不必要条件.故选A .考向2 充要条件的应用——多维探究 角度1 充要条件的探究例 5 (多选题)下列函数中,满足“x 1+x 2=0”是“f(x 1)+f(x 2)=0”的充要条件的是( BC )A .f(x)=tan xB .f(x)=3x -3-xC .f(x)=x 3D .f(x)=log 3|x|[解析] 因为f(x)=tan x 是奇函数,所以x 1+x 2=0⇒f(x 1)+f(x 2)=0,但f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=0时,π4+3π4≠0,不符合要求,所以A 不符合题意;因为f(x)=3x -3-x 和f(x)=x 3均为单调递增的奇函数,所以满足“x 1+x 2=0”是“f(x 1)+f(x 2)=0”的充要条件,符合题意;对于选项D ,由f(x)=log 3|x|的图象易知不符合题意,故选BC .注:满足条件的函数是奇函数且单调. 角度2 利用充要条件求参数的值或取值范围例6 已知P ={x|x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x|1-m ≤x ≤1+m}.若x ∈P 是x∈S 的必要条件,则m 的取值范围是[0,3].[解析] 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x≤10, 所以P ={x|-2≤x≤10},由x∈P 是x∈S 的必要条件,知S ⊆P.则⎩⎪⎨⎪⎧1-m≤1+m ,1-m≥-2,1+m≤10,所以0≤m≤3. 所以当0≤m≤3时,x∈P 是x∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].[引申1]若本例将条件“若x∈P 是x∈S 的必要条件”改为“若x∈P 是x∈S 的必要不充分条件”,则m 的取值范围是[0,3].[解析] 解法一:由(1)若x∈P 是x∈S 的必要条件,则0≤m ≤3,当m =0时,S ={1},不充分;当m =3时,S ={x|-2≤x≤4}也不充分,故m 的取值范围为[0,3].解法二:若x∈P 是x∈S 的必要且充分条件,则P =S ,即⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10⇒m 无解,∴m 的取值范围是[0,3].[引申2]若本例将条件“若x∈P 是x∈S 的必要条件”变为“若非P 是非S 的必要不充分条件”,其他条件不变,则m 的取值范围是[9,+∞).[解析] 由(1)知P ={x|-2≤x≤10), ∵非P 是非S 的必要不充分条件, ∴S 是P 的必要不充分条件,∴P ⇒S 且SP. ∴[-2,10] [1-m ,1+m].∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m≤-2,1+m>10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m<-2,1+m≥10. ∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞). 名师点拨 MING SHI DIAN BO充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)一定要注意端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.(3)注意区别以下两种不同说法:①p 是q 的充分不必要条件,是指p ⇒q 但qp ;②p 的充分不必要条件是q ,是指q ⇒p 但pq.(4)注意下列条件的等价转化:①p 是q 的什么条件等价于¬q 是¬p 的什么条件,②p 是¬q 的什么条件等价于q 是¬ p 的什么条件.〔变式训练2〕(1)(角度1)(多选题)(2020·江西赣州十四县市高三上期中改编)角A ,B 是△ABC 的两个内角.下列四个条件下,“A>B”的充要条件是( ABD )A .sin A>sinB B .cos A<cos BC .tan A>tan BD .cos 2A<cos 2B(2)(角度2)(2021·山东省实验中学高三诊断)已知p :x≥k,q :(x +1)(2-x)<0.如果p 是q 的充分不必要条件,那么实数k 的取值范围是( B )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1][解析] (1)当A>B 时,根据“大边对大角”可知,a>b ,由于a sin A =bsin B ,所以sin A>sin B ,则A 是“A>B”的充要条件;由于0<B<A<π,余弦函数y =cos x 在区间(0,π)内单调递减,所以cos A<cosB ,则B 是“A>B”的充要条件;当A>B 时,若A 为钝角,B 为锐角,则tan A<0<tan B ,则C 不是“A>B”的充要条件;当cos 2A<cos 2B ,即1-sin 2A<1-sin 2B ,所以sin 2A>sin 2B ,所以D 是“A>B”的充要条件;故选A 、B 、D .(2)由q :(x +1)(2-x)<0,可知q :x<-1或x>2.因为p 是q 的充分不必要条件,所以x≥k ⇒x<-1或x>2,即[k ,+∞)是(-∞,-1)∪(2,+∞)的真子集,故k>2.故选B .名师讲坛·素养提升MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG抽象命题间充要条件的判定例7 已知p 是r 的充分不必要条件,q 是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,现有下列命题:①r 是q 的充要条件;②p 是q 的充分不必要条件;③r 是q 的必要不充分条件;④¬p 是¬s 的必要不充分条件;⑤r 是s 的充分不必要条件,则正确命题的序号是( B )A .①④⑤B .①②④C .②③⑤D .②④⑤[分析] 本题涉及命题较多,关系复杂,因此采用“图解法”.[解析] 由题意得p,显然q ⇒r 且r ⇒s ⇒q ,即q ⇔r ,①正确;p ⇒r ⇒s ⇒q 且qp ,②正确;r⇔q ,③错误;由p ⇒s 知¬ s ⇒¬ p ,但sp ,∴¬ p ¬ s ,④正确;r ⇔s ,⑤错误.故选B .名师点拨 MING SHI DIAN BO命题较多、关系复杂时,画出各命题间关系图求解,简洁直观,一目了然. 〔变式训练3〕若p 是r 的必要不充分条件,q 是r 的充分条件,则p 是q 的必要不充分条件. [解析] 由题意可知q ⇒rp ,∴p 是q 的必要不充分条件.。
2017届高考数学(理)一轮复习课件:第1章 集合与常用逻辑用语1-2
A⊆B B⊆A A B B A A=B
小题快做 1.思考辨析 (1)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √ ) (2)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立.( √ ) (3)q不是p的必要条件时,“p⇒ / q”成立.( √ )
2.设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“a∈M”是“a∈N”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
命题角度1 典例1
四种命题的关系 )
π 命题“若α= ,则tanα=1”的逆否命题是( 4 π B.若α= ,则tanα≠1 4 D.若tanα≠1,则α= π 4
π A.若α≠ ,则tanα≠1 4 C.若tanα≠1,则α≠
解析
π 4
命题的条件是p:α=
π ,结论是q:tanα=1.由命题的四种形式,可知命题“若p,则q”的逆否 4
第一章
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
考纲展示 1.理解命题的概念. 2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆 题的相互关系. 3.理解必要条件、充分条件与充要条件 的含义.
三年高考总结 从近三年高考情况来看,本讲一直是高考的热点, 高考对命题的考查主要有两个方面:一是考查四种 命题的形式以及命题之间的逻辑关系和命题的真假 三角函数、向量、立体几何、解析几何等知识点进 行结合命题,一般以选择题的形式呈现.解题时要 充分利用四种命题之间的关系及充要条件进行合理 转化.
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. [提醒] 当一个命题有大前提而要写出其他三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提不动.
高考数学大一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 1.2 集合的运算教案(含解析)
§1.2集合的运算考情考向分析集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩(Venn)图.考查学生的数形结合思想和计算推理能力.题型主要为填空题,低档难度.集合的基本运算运算自然语言符号语言Venn图由所有属于集合A且属于集合BA∩B={x|x∈A且x∈B}交集的元素组成的集合由所有属于集合A或属于集合BA∪B={x|x∈A或x∈B}并集的元素组成的集合设A⊆U,由全集U中不属于集合∁U A={x|x∈U且x∉A}补集A的所有元素组成的集合由运算A∩B=A可以得到集合A,B具有什么关系?提示A∩B=A⇔A⊆B⇔A∪B=B.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)对于任意非空集合A,B,都有(A∩B)(A∪B).( ×)(2)若A∩B=A∩C,则B=C.( ×)(3)对于任意集合A,都有∅A.( ×)(4)对于任意集合A,B,∁S(A∪B)=(∁S A)∩(∁S B).( √)题组二教材改编2.[P14习题T11]若全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2,3},B={2,3,4},则∁U(A∩B)=________.答案{1,4,5}3.[P10习题T4]已知集合A={0,2,4,6},∁U A={-1,1,-3,3},∁U B={-1,0,2},则集合B=________.答案{1,4,6,-3,3}解析 ∵∁U A ={-1,1,-3,3},∴U ={-1,1,0,2,4,6,-3,3}. 又∁U B ={-1,0,2},∴B ={1,4,6,-3,3}.4.[P14习题T10]设集合A ={4,5,7,9},B ={3,4,7,8,9},全集U =A ∪B ,则集合∁U (A ∩B )中的元素共有________个. 答案 3解析 ∵全集U =A ∪B ={3,4,5,7,8,9},A ∩B ={4,7,9}, ∴∁U (A ∩B )={3,5,8},∴共有3个元素. 题组三 易错自纠5.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},若A ∩B ={3},则实数a =________. 答案 1解析 显然a 2+4≠3,由a +2=3得a =1,符合题意.6.已知集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2<x <4},则(∁R A )∪B =______________. 答案 {x |x ≤1或x >2}解析 由已知可得集合A ={x |1<x <3}, 又因为B ={x |2<x <4},∁R A ={x |x ≤1或x ≥3}, 所以(∁R A )∪B ={x |x ≤1或x >2}.7.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为________. 答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆上的点,集合B 表示直线y =x 上的点,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,22,⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-22,则A ∩B 中有两个元素. 题型一 集合的运算1.已知集合A ={1,4},B ={x |1≤x ≤3},则A ∩B =________. 答案 {1}解析 依题意,根据集合交集的定义与运算, 可得A ∩B ={1}.2.设全集为R ,集合A ={x |x 2-9<0},B ={x |-1<x ≤5},则A ∩(∁R B )=________. 答案 {x |-3<x ≤-1}解析 由题意知,A ={x |x 2-9<0}={x |-3<x <3}. 因为B ={x |-1<x ≤5}, 所以∁R B ={x |x ≤-1或x >5}.所以A ∩(∁R B )={x |-3<x <3}∩{x |x ≤-1或x >5}={x |-3<x ≤-1}.3.已知M ={y |y =x 2,x ∈R },N ={y |x 2+y 2=1,x ∈R ,y ∈R },则M ∩N =________. 答案 [0,1]解析 由题意得M =[0,+∞),由x 2+y 2=1,得到-1≤y ≤1,即N =[-1,1],则M ∩N =[0,1].4.已知集合A ={x |x 2-5x -6<0},B ={x |2x<1},则图中阴影部分表示的集合是________. 答案 {x |0≤x <6}解析 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6, 所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}. 又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.思维升华在进行集合的运算时,若集合中的元素是离散的,可用Venn 图表示;若集合中的元素是连续的,可用数轴表示集合,要特别注意端点的取舍. 题型二 利用集合的运算求参数例1 (1)设集合A ={-1,0,1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,A ∩B ={0},则实数a 的值为________.答案 1解析 0∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,由a +1a≠0,则a -1=0,则实数a 的值为1.经检验,当a =1时满足题意.(2)已知集合A ={x |x <a },B ={x |x 2-3x +2<0},若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是________. 答案 [2,+∞)解析 集合B ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}, 由A ∩B =B 可得B ⊆A ,作出数轴如图. 可知a ≥2.(3)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是______. 答案 (-∞,-1]∪{1} 解析 因为A ∩B =B ,所以B ⊆A ,因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:①当B =A 时,B ={0,-4},由此可知,0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根, 由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4}, 并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0, 解得a =-1,此时B ={0}满足题意; ③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.思维升华利用集合的运算求参数值或范围,要根据集合中元素的关系,灵活使用数轴工具,找出参数适合的条件,求参数的值要检验元素的互异性,求参数的取值范围要对端点的情况单独考虑.跟踪训练1(1)集合A ={1,3},B ={a 2+2,3},若A ∪B ={1,2,3},则实数a 的值为________. 答案 0解析 ∵A ={1,3},B ={a 2+2,3},且A ∪B ={1,2,3}, ∴a 2+2=2,a 2=0,a =0,即实数a 的值为0.(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为________. 答案 [-1,+∞)解析 由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2; ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞).题型三 集合的新定义问题例2(1)(2018·江苏洪泽中学月考)对于任意两集合A ,B ,定义A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },A *B =(A -B )∪(B -A ),记A ={y |y ≥0},B ={x |-3≤x ≤3},则A *B =______________. 答案 [-3,0)∪(3,+∞)解析 由题意知,A -B ={x |x >3},B -A ={x |-3≤x <0},A *B =(A -B )∪(B -A )=[-3,0)∪(3,+∞).(2)设数集M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m ≤x ≤m +34,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪n -13≤x ≤n,且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________. 答案112解析 在数轴上表示出集合M 与N (图略),可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23≤x ≤34, 长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪14≤x ≤13, 长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.思维升华解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素.跟踪训练2(1)已知集合A ={x ∈N |x 2-2x -3≤0},B ={1,3},定义集合A ,B 之间的运算“*”:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中的所有元素数字之和为________. 答案 21解析 由x 2-2x -3≤0,x ∈N ,得(x +1)(x -3)≤0,x ∈N ,得A ={0,1,2,3}.因为A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },所以A *B 中的元素有:0+1=1,0+3=3,1+1=2,1+3=4,2+1=3(舍去),2+3=5,3+1=4(舍去),3+3=6,所以A *B ={1,2,3,4,5,6},所以A *B中的所有元素数字之和为21.(2)用C (A )表示非空集合A 中元素的个数,定义A *B =⎩⎪⎨⎪⎧C (A )-C (B ),C (A )≥C (B ),C (B )-C (A ),C (A )<C (B ).若A ={1,2},B ={x |(x 2+ax )(x 2+ax +2)=0},且A *B =1,设实数a 的所有可能取值组成的集合是S ,则C (S )=________. 答案 3解析 因为C (A )=2,A *B =1,所以C (B )=1或C (B )=3.由x 2+ax =0,得x 1=0,x 2=-a .关于x 的方程x 2+ax +2=0,当Δ=0,即a =±22时,易知C (B )=3,符合题意;当Δ>0,即a <-22或a >22时,易知0,-a 均不是方程x 2+ax +2=0的根,故C (B )=4,不符合题意;当Δ<0,即-22<a <22时,方程x 2+ax +2=0无实数解,当a =0时,B ={0},C (B )=1,符合题意,当-22<a <0或0<a <22时,C (B )=2,不符合题意.综上,S ={0,-22,22},故C (S )=3.1.已知集合A ={1,a },B ={2,3,4},A ∩B ={3},则A ∪B =________. 答案 {1,2,3,4}解析 由集合A ={1,a },B ={2,3,4},A ∩B ={3},则a =3,故A ∪B ={1,2,3,4}. 2.已知全集为R ,集合A ={x |2x≥4},B ={x |x 2-3x ≥0},则A ∩(∁R B )=________. 答案 [2,3)解析 A ={x |2x≥4}={x |x ≥2},B ={x |x 2-3x ≥0}={x |x ≤0或x ≥3},∁R B =(0,3), 则A ∩(∁R B )=[2,3).3.设全集U ={x |x ∈N *,x ≤9},∁U (A ∪B )={1,3},A ∩(∁U B )={2,4},则B =________. 答案 {5,6,7,8,9}解析 因为全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},∁U (A ∪B )={1,3}, 所以A ∪B ={2,4,5,6,7,8,9},由A ∩(∁U B )={2,4}知,{2,4}⊆A ,{2,4}⊆∁U B . 所以B ={5,6,7,8,9}.4.已知集合A ={x |-2<x <4},B ={x |y =lg(x -2)},则A ∩(∁R B )=________. 答案 (-2,2]解析 由题意得B ={x |y =lg(x -2)}=(2,+∞),∴∁R B =(-∞,2],∴A ∩(∁R B )=(-2,2].5.(2018·苏州调研)已知集合A ={1,2a},B ={-1,1,4},且A ⊆B ,则正整数a =________. 答案 2解析 ∵A ={1,2a},B ={-1,1,4},且A ⊆B , ∴2a =4=22,a =2.6.设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =________. 答案 {1,3}解析 ∵A ∩B ={1},∴1∈B . ∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.7.已知全集U ={x ∈N |x 2-5x -6<0},集合A ={x ∈N |-2<x ≤2},B ={1,2,3,5},则(∁U A )∩B =________. 答案 {3,5}解析 由题意知,U ={0,1,2,3,4,5},A ={0,1,2},则(∁U A )∩B ={3,5}.8.设集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},若A ∩B ={-1,2},则a 的值为________. 答案 -2或1解析 ∵集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},A ∩B ={-1,2},∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1=-1,a 2-2=2或⎩⎪⎨⎪⎧a +1=2,a 2-2=-1,解得a =-2或a =1.经检验,a =-2和a =1均满足题意.9.已知集合P ={x |y =-x 2+x +2,x ∈N },Q ={x |ln x <1},则P ∩Q =________. 答案 {1,2}解析 由-x 2+x +2≥0,得-1≤x ≤2,因为x ∈N ,所以P ={0,1,2}.因为ln x <1,所以0<x <e ,所以Q =(0,e),则P ∩Q ={1,2}.10.若全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -2≥0},B ={x |log 3(2-x )≤1},则A ∩(∁U B )=________________. 答案 {x |x <-1或x ≥2}解析 集合A ={x |x 2-x -2≥0}={x |x ≤-1或x ≥2}, ∵log 3(2-x )≤1=log 33,∴0<2-x ≤3, ∴-1≤x <2,∴B ={x |-1≤x <2},∴∁U B ={x |x <-1或x ≥2}, ∴A ∩(∁U B )={x |x <-1或x ≥2}.11.设A ,B 是非空集合,定义A ×B ={x |x ∈A ∪B ,且x ∉A ∩B }.若A ={x |y =x 2-3x },B ={y |y =3x},则A ×B =________. 答案 (-∞,3)解析 集合A 即为函数y =x 2-3x 的定义域,由x 2-3x ≥0⇒x ≤0或x ≥3,故集合A =(-∞,0]∪[3,+∞),集合B 即为函数y =3x的值域,故B =(0,+∞),从而有A ∪B =R ,A ∩B =[3,+∞),由定义知A ×B =(-∞,3).12.设集合A ={x |a ≤x ≤a +3},B ={x |x <-1或x >5},若A ∪(∁R B )=∁R B ,则a 的取值范围是________. 答案 [-1,2]解析 由补集的定义知∁R B ={x |-1≤x ≤5}, ∵A ∪(∁R B )=∁R B ,∴A ⊆∁R B .由图得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-1,a +3≤5,解得-1≤a ≤2.13.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 -1 1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 |-1<x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.14.已知集合A ={x |y =x -1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1.若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,1)解析 由题意知,A =[1,+∞), 当B =∅,即12a >2a -1时,a <23.符合题意.当B ≠∅时,令⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1<1,解得23≤a <1.综上,实数a 的取值范围是(-∞,1).15.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪x 24+y 22=1,B ={(x ,y )|y =kx +m ,k ∈R ,m ∈R },若对任意实数k ,A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是____________. 答案 [-2,2]解析 由已知,无论k 取何值,椭圆x 24+y 22=1和直线y =kx +m 均有交点,故点(0,m )在椭圆x 24+y 22=1上或在其内部,∴m 2≤2,∴-2≤m ≤ 2. 16.已知A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪y =log 36-xx -2,B ={x |x 2-2x +1-a 2≤0}(a >0),若A ∪B =B ,则实数a的取值范围是______. 答案 [5,+∞)解析 由6-xx -2>0可得(x -2)(x -6)<0,∴2<x <6,∴A =(2,6).又x 2-2x +1-a 2≤0可化为[x -(1-a )][x -(1+a )]≤0. 又a >0,∴B =[1-a,1+a ]. 由A ∪B =B ,得A ⊆B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2≥1-a ,6≤1+a ,∴a ≥5.∴实数a 的取值范围是[5,+∞).。
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基础巩固题组
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.(2015·重庆卷)“x >1”是“log 12
(x +2)<0”的( )
A.充分必要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
解析 当x >1时,x +2>3>1,又y =log 12x 是减函数,
∴log 12(x +2)<log 121=0,则x >1⇒log 12
(x +2)<0; 当log 12(x +2)<0时,x +2>1,x >-1,则log 12(x +2)<0⇒x >1.故“x >1”是“log 12
(x +2)<0”的充分而不必要条件.选B.
答案 B
2.命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是( )
A.若x +y 是偶数,则x 与y 不都是偶数
B.若x +y 是偶数,则x 与y 都不是偶数
C.若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数
D.若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数
解析 由于“x ,y 都是偶数”的否定表达是“x ,y 不都是偶数”,“x +y 是偶数”的否定表达是“x +y 不是偶数”,故原命题的逆否命题为“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数”,故选
C.
答案 C
3.已知a ,b ,c ∈R ,命题“若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2≥3”的否命题是( )
A.若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2<3
B.若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2<3
C.若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2≥3
D.若a 2+b 2+c 2≥3,则a +b +c =3
解析 同时否定原命题的条件和结论,所得命题就是它的否命题.
答案 A
4.(2015·天津卷)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析|x-2|<1⇔-1<x-2<1⇔1<x<3;x2+x-2>0⇔x<-2或x>1.
由于(1,3) (-∞,-2)∪(1,+∞),所以“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充分而不必要条件.
答案 A
5.(2015·长沙模拟)在△ABC中,“A>B”是“sin A>sin B”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
解析由正弦定理知a
sin A=
b
sin B=2R(R为△ABC外接圆半径).若sin A>sin B,则
a
2R>
b
2R,即a
>b,所以A>B;若A>B,则a>b,所以2R sin A>2R sin B,即sin A>sin B,所以“A>B”是“sin A>sin B”成立的充要条件,故选C.
答案 C
6.(2015·东北三省三校二模)若p是綈q的充分不必要条件,则綈p是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∵p是綈q的充分不必要条件,∴綈q是p的必要不充分条件.而
“若綈p,则q”是“若綈q,则p”的逆否命题,
∴綈p是q的必要不充分条件,故选B.
答案 B
7.(2015·湖北卷)l1,l2表示空间中的两条直线,若p:l1,l2是异面直线;q:l1,l2不相交,则()
A.p是q的充分条件,但不是q的必要条件
B.p是q的必要条件,但不是q的充分条件
C.p是q的充分必要条件
D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件
解析直线l1,l2是异面直线,一定有l1与l2不相交,因此p是q的充分条件;若l1与l2不相交,那么l1与l2可能平行,也可能是异面直线,所以p不是q的必要条件.故选A.
答案 A
8.(2016·安庆调研)下列命题中为真命题的是()
A.若x≠0,则x+1
x≥2
B.命题:若x2=1,则x=1或x=-1的逆否命题为:若x≠1且x≠-1,则x2≠1
C.“a=1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件
D.命题“若x<-1,则x2-2x-3>0”的否命题为“若x<-1,则x2-2x-3≤0”
解析A:当x<0时,x+1
x<2,错误;B:根据逆否命题的定义可知,命题:若x
2=1,则x=1
或x=-1的逆否命题为:若x≠1且x≠-1,则x2≠1,正确;C:“a=±1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件,错误;D:否命题应为“若x≥-1,则x2-2x-3≤0”,错误.故选B.
答案 B
二、填空题
9.“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________. 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 2
10.“m<1
4”是“一元二次方程x
2+x+m=0有实数解”的________条件(填“充分不必要、必要不
充分、充要”).
解析x2+x+m=0有实数解等价于Δ=1-4m≥0,即m≤1 4.
答案充分不必要
11.函数f(x)=x2+mx+1的图像关于直线x=1对称的充要条件是m=________.
解析已知函数f(x)=x2+mx+1的图像关于直线x=1对称,则m=-2;反之也成立.所以函数f(x)=x2+mx+1的图像关于直线x=1对称的充要条件是m=-2.
答案-2
12.下列命题:
①“全等三角形的面积相等”的逆命题;
②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;
③“若ab=0,则a=0”的否命题.
其中真命题的序号是________.
解析 ①“全等三角形的面积相等”的逆命题为“面积相等的三角形全等”,显然该命题为假命题;②原命题的逆命题为:“x ,y 互为相反数,则x +y =0”是真命题;③“若ab =0,则a =0”的逆命题为“若a =0,则ab =0”,显然为真命题,所以其否命题是真命题.
答案 ②③
能力提升题组
(建议用时:15分钟)
13.(2015·咸阳质量检测)下列结论错误的是( )
A.命题“若x 2-3x -4=0,则x =4”的逆否命题为“若x ≠4,则x 2-3x -4≠0”
B.“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件
C.命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题
D.命题“若m 2+n 2=0,则m =0且n =0”的否命题是“若m 2+n 2≠0,则m ≠0或n ≠0”
解析 C 项命题的逆命题为“若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0”.若方程有实根,则Δ=1+4m ≥0,
即m ≥-14,不能推出m >0.所以不是真命题,故选C.
答案 C
14.(2015·浙江卷)设实数a ,b ,t 满足|a +1|=|sin b |=t ( )
A.若t 确定,则b 2唯一确定
B.若t 确定,则a 2+2a 唯一确定
C.若t 确定,则sin b 2唯一确定
D.若t 确定,则a 2+a 唯一确定
解析 若t 确定,则t 2确定,由|a +1|=t ,得a 2+2a +1=t 2,所以a 2+2a =t 2-1唯一确定;对于
A ,C ,令t =0,则sin b =0,即b =k π,k ∈Z ,所以b 2,sin b 2都不确定;对于D ,令t =1,则|a
+1|=1,即a =0或a =-2,此时a 2+a =0或a 2+a =2,即a 2+a 的值不唯一确定.故选B. 答案 B
15.设n ∈N +,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________.
解析 已知方程有根,由判别式Δ=16-4n ≥0,解得n ≤4,又n ∈N +,逐个分析,当n =1,2时,方程没有整数根;而当n =3时,方程有整数根1,3;当n =4时,方程有整数根2.
答案 3或4
16.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<2x <8,x ∈R ,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________. 解析 A =⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x ⎪⎪⎪12<2x <8,x ∈R ={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,∴A ⫋B ,∴m +1>3,即m >2.
答案 (2,+∞)。