集合与简易逻辑基础知识点总结

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中学数学竞赛讲义—集合与简易逻辑

中学数学竞赛讲义—集合与简易逻辑

中学数学竞赛讲义—集合与简易逻辑一、基础知识定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否则称x 不属于A ,记作A x ∉。

例如,通常用N ,Z ,Q ,B ,Q +分别表示自然数集、整数集、有理数集、实数集、正有理数集,不含任何元素的集合称为空集,用∅来表示。

集合分有限集和无限集两种。

集合的表示方法有列举法:将集合中的元素一一列举出来写在大括号内并用逗号隔开表示集合的方法,如{1,2,3};描述法:将集合中的元素的属性写在大括号内表示集合的方法。

例如{有理数},}0{>x x 分别表示有理数集和正实数集。

定义2 子集:对于两个集合A 与B ,如果集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,则A 叫做B 的子集,记为B A ⊆,例如Z N ⊆。

规定空集是任何集合的子集,如果A 是B 的子集,B 也是A 的子集,则称A 与B 相等。

如果A 是B 的子集,而且B 中存在元素不属于A ,则A 叫B 的真子集。

定义3 交集,}.{B x A x x B A ∈∈=且 定义4 并集,}.{B x A x x B A ∈∈=或定义5 补集,若},{,1A x I x x A C I A ∉∈=⊆且则称为A 在I 中的补集。

定义6 差集,},{\B x A x x B A ∉∈=且。

定义7 集合},,{b a R x b x a x <∈<<记作开区间),(b a ,集合},,{b a R x b x a x <∈≤≤记作闭区间],[b a ,R 记作).,(+∞-∞定理1 集合的性质:对任意集合A ,B ,C ,有:(1));()()(C A B A C B A = (2))()()(C A B A C B A =; (3));(111B A C B C A C = (4)).(111B A C B C A C = 【证明】这里仅证(1)、(3),其余由读者自己完成。

集合与简易逻辑知识点整理

集合与简易逻辑知识点整理

集合与简易逻辑 知识点整理班级: 姓名:1.集合中元素的性质(三要素): ; ; 。

2.常见数集:自然数集 ;自然数集 ;正整数集 ;整数集 ;有理数集 ;实数集 。

3.子集:A B ⊆⇔ ; 真子集:A B ≠⊂⇔ ; 补(余)集:A C B ⇔ ;【注意】空集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集。

4.交集:A B ⋂⇔ ; 并集:A B ⋃⇔ 。

笛摩根定律:()U C A B ⋂= ;()U C A B ⋃= 。

性质:A B A ⋂=⇔ ;A B A ⋃=⇔ 。

5.用下列符号填空: "","","","","",""≠∈∉⊂⊂=≠0 N ;{}0 R ;φ {}0;{}1,2 {}(1,2);{}0x x ≥ {}0y y ≥ 6.含绝对值的不等式的解法:【注意】含等号时端点要取到。

x a < (0)a >的解集是 ;x a > (0)a >的解集是 。

(0)ax b c c +<>⇔ a x b <+<;(0)ax b c c +<<⇔ 或 。

7.【注意】的情况可根据不等式的性质化归为的情况进行讨论。

8.一元二次不等式恒成立问题:【注意】二次项系数为0时的讨论。

一元二次不等式20ax bx c ++<(0)a ≠恒成立⇔ 。

一元二次不等式20ax bx c ++≤(0)a ≠恒成立⇔ 。

一元二次不等式20ax bx c ++>(0)a ≠恒成立⇔ 。

一元二次不等式20ax bx c ++≥(0)a ≠恒成立⇔ 。

9.简单分式不等式的解法:()0()f x g x > ⇔()()0f x g x ⋅>⇔()0()0f x g x >⎧⎨>⎩或()0()0f x g x <⎧⎨<⎩()0()f xg x ≥⇔ ⇔ 。

1集合与简易逻辑知识点梳理.

1集合与简易逻辑知识点梳理.

§1集合与简易逻辑一、理解集合中的有关概念(1)集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性。

集合元素的互异性:如:A={x,xy,lg(xy)},B={0,|x|,y},求A;(2)集合与元素的关系用符号∈,∉表示。

(3)常用数集的符号表示:自然数集;正整数集、;整数集;有理数集、实数集。

(4)集合的表示法:列举法,描述法,韦恩图。

说说下列集合的区别:A={x|y;B={y|y=;C={(x,y)|y;D={x|x=;E={(x,y)|y=x∈Z,y∈Z}.(5)空集是指不含任何元素的集合{0}、φ和{φ}的区别;0与三者间的关系;空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;注意:条件为A⊆B,在讨论的时候不要遗忘了A=φ的情况,如:A={x|ax2-2x-1=0},如果A R+=φ,求a的取值。

二、集合间的关系及其运算(1)符号“∈,∉”是表示元素与集合之间关系的,如立体几何中的体现点与直线(面)的关系;符号“⊂,⊄”或“⊆,”或“”等是表示集合与集合之间关系的,立体几何中的体现面与直线(面)的关系。

(2)切记:A⊆B⇔A⋂B=A;A⊆B⇔A⋃B=B.(3)集合中元素的个数的计算:若集合A中有n个元素,则集合A的所有不同的子集个数为_ __ ,所有真子集的个数是__ _,所有非空真子集的个数是。

基础训练一、选择题1.下列表示方法正确的是A.1⊆{0,1,2}D.φ{0}2.已知A={1,2,a2-3a-1},B={1,3},A⋂B={3,1}则a等于B.{1}∈{1,2}C.{0,1,2}⊆{0,1,3}A.-4或1B.-1或4C.-1D.43.设集合M={3,a},N={x|x2-3x﹤0,x∈Z},M⋂N={1},则M⋃N为A.{1,2,a}B.{1,2,3,a}C.{1,2,3}D.{1,3}4.集合P={(x,y)|x-y=2,x∈R},Q={(x,y)|x+y=2,x∈R},则P⋂QA.(2,0)B.{(2,0)}C.{0,2}D.{y|y≤2}n18.设集合A={x|x=,n∈Z},B={x|x=n+,n∈Z},则下列能较准确表示A、B关22 系的是图是11.已知集合M={x|x≤1},P={x|x﹥t},若M⋂P=φ,则实数t满足条件是A.t﹥1B.t≥1C.t<1D.t≤112.当a﹤0时,关于x的不等式x2-4ax-5a2>0的解集是A.{x|x﹥5a或x﹤-a}B.{x|x﹤5a或x﹥-a}C.{x|-a﹤x﹤5a}D.{x|5a﹤x﹤-a}二、填空题:13.集合M中含有8个元素,N中含有13个元素,(1)若M⋂N有6个元素,则M⋃N含有______个元素;(2)当M⋃N含_______个元素时, M⋂N=φ。

新高考高中数学知识点全总结

新高考高中数学知识点全总结

新高考高中数学知识点全总结一、集合与简易逻辑1. 集合定义:集合是由确定的对象所组成,这些对象称为集合的元素。

表示方法:列举法、描述法。

集合之间的关系:子集、真子集、相等。

集合的运算:并集、交集、补集。

2. 简易逻辑充分条件与必要条件。

四种命题及其关系:原命题、逆命题、否命题、逆否命题。

逻辑联结词:且、或、非。

二、函数1. 函数的概念定义:设A、B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数。

记作y=f(x),x∈A。

其中,x称为自变量,x的取值范围A称为函数的定义域;与x的值对应的y值称为因变量,因变量的取值范围称为函数的值域。

2. 函数的性质单调性:函数在某一区间内,函数值随自变量增大而增大(或减少)的性质。

奇偶性:若对于定义域内的任意x,都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;若f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。

3. 常见函数一次函数:f(x)=kx+b (k≠0)。

二次函数:f(x)=ax²+bx+c (a≠0)。

指数函数:f(x)=a^x (a>0, a≠1)。

对数函数:f(x)=logₐx (a>0, a≠1)。

幂函数:f(x)=x^α (α为实数)。

三、数列1. 数列的概念定义:按一定顺序排列的一列数称为数列。

通项公式:表示数列中每一项与项数之间关系的公式。

2. 等差数列定义:从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数的一种数列。

通项公式:aₙ=a₁+(n-1)d。

前n项和公式:Sₙ=n/2[2a₁+(n-1)d]。

3. 等比数列定义:从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数的一种数列。

通项公式:aₙ=a₁q^(n-1)。

前n项和公式:Sₙ=a₁(1-q^n)/(1-q)(q≠1)。

四、三角函数1. 角度与弧度角度制:用度(°)、分(')、秒('')来表示角的大小的制度。

集合与简易逻辑知识点总结- 高三数学一轮复习

集合与简易逻辑知识点总结- 高三数学一轮复习

知识点总结1 集合与简易逻辑一、集合(一)元素与集合1.集合的含义某些指定对象的部分或全体构成一个集合.构成集合的元素除了常见的数、点等数学对象外,还可以是其他对象.2.集合元素的特征(1)确定性:集合中的元素必须是确定的,任何一个对象都能明确判断出它是否为该集合中的元素.(2)互异性:集合中任何两个元素都是互不相同的,即相同元素在同一个集合中不能重复出现.(3)无序性:集合与其组成元素的顺序无关.3.元素与集合的关系元素与集合之间的关系包括属于(记作a A ∈)和不属于(记作a A ∉)两种.4.集合的常用表示法集合的常用表示法有列举法、描述法、图示法(韦恩图).5.常用数集的表示 数集 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集符号 NN ∗或N + Z Q R (二)集合间的基本关系1.集合A 为集合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:若A B ⊆,且存在b B ∈,但b A ∉,则集合A 是集合B 的真子集,记作AB (或B A ⊃≠). 读作“A 真包含于B ”或“B 真包含A ”.(3)相等:对于两个集合A 与B ,如果A B ⊆,同时B A ⊆,那么集合A 与B 相等,记作A =B .(4)空集:把不含任何元素的集合叫做空集,记作∅;(三)集合的基本运算(1)交集:由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合,叫做A 与B 的交集,记作A B ⋂, 即{}|A B x x A x B ⋂=∈∈且.(2) 并集:由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,叫做A 与B 的并集,记作A B ⋃,(3) 即{}|A B x x A x B ⋃=∈∈或.(3)补集:对于一个集合A ,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集,简称为集合A 的补集,记作U C A ,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.(四)集合的运算性质(1)集合的运算性质:①交换律:A ∪B =B ∪A ;A ∩B =B ∩A ;②结合律:(A ∪B )∪C =A ∪(B ∪C );(A ∩B )∩C =A ∩(B ∩C );③分配律:(A ∩B )∪C =(A ∪C )∩(B ∪C );(A ∪B )∩C =(A ∩C )∪(B ∩C );【集合常用结论】1.子集个数:含有n个元素的有限集合M,其子集个数为2n;其真子集个数为2n-1;其非空子集个数为2n-1;其非空真子集个数为2n-2.2. 是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.3.∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B);∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B);4.A∪B=A⇔B⊆A;A∩B=B⇔B⊆A.5.集合运算中的常用方法若已知的集合是不等式的解集,用数轴求解;若已知的集合是点集,用数形结合法求解;若已知的集合是抽象集合,用Venn图求解.二、简易逻辑(一).全称命题、特称(存在性)命题及其否定(1)全称命题p:∀x∈M,p(x),其否定为特称(存在性)命题:¬p:∃x0∈M,¬p(x0).(2)特称(存在性)命题p:∃x0∈M,p(x0),其否定为全称命题:¬p:∀x∈M,¬p(x).(二).充分条件与必要条件的判定方法(1)定义法:若p⇒q,则p是q的充分条件(或q是p的必要条件);若p⇒q,且q⇏p,则p是q的充分不必要条件(或q是p的必要不充分条件).(2)集合法:利用集合间的包含关系。

高一数学知识点

高一数学知识点

高一数学知识点高一数学知识点总结:1. 集合与简易逻辑- 集合的概念:集合是具有某种特定性质的事物的全体,称为集合的元素。

- 集合的表示方法:列举法和描述法。

- 集合之间的关系:子集、真子集、相等。

- 集合的运算:并集、交集、差集、补集。

- 简易逻辑:命题的定义、四种命题、逻辑连接词、真值表、逻辑等价关系。

2. 函数- 函数的定义:函数是将定义域内的每一个x值对应到值域内唯一y值的对应关系。

- 函数的表示方法:解析式、图象、列表。

- 函数的性质:定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性。

- 函数的图象:函数图象的绘制、图象的平移、伸缩变换。

- 反函数:反函数的定义、求法、图象关系。

3. 导数与微分- 导数的定义:导数是函数在某一点处的切线斜率。

- 导数的几何意义:表示函数图象在某点处的切线斜率。

- 导数的运算法则:和差法则、积法则、商法则、链式法则。

- 微分:微分是函数增量与自变量增量的比值在自变量增量趋向于零时的极限。

4. 指数函数与对数函数- 指数函数:指数函数是形如y=a^x的函数,其中a是底数,x是指数。

- 对数函数:对数函数是指数函数的逆函数,形如y=log_a(x)。

- 指数函数与对数函数的性质:单调性、特殊点、图象特征。

5. 三角函数- 三角函数的定义:正弦、余弦、正切函数的定义。

- 三角函数的图象:正弦、余弦、正切函数的图象特征。

- 三角函数的性质:周期性、奇偶性、单调性。

- 三角恒等变换:和角公式、差角公式、倍角公式、半角公式。

6. 平面向量- 平面向量的概念:具有大小和方向的量。

- 平面向量的表示方法:坐标表示法、几何表示法。

- 平面向量的运算:向量的加法、减法、数乘、点积、叉积。

- 平面向量的应用:向量的分解、向量的旋转、向量的投影。

7. 解析几何- 直线的方程:点斜式、斜截式、一般式。

- 圆的方程:标准式、一般式。

- 直线与圆的位置关系:相切、相交、相离。

- 圆与圆的位置关系:内含、外离、相交、相切。

高考数学专题1 集合与简易逻辑

高考数学专题1 集合与简易逻辑

专题1 集合与简易逻辑一.知识网络以“集合”为基础,由“运算”分枝杈.二.高考考点1.对于集合概念的认识与理解,重点是对集合的识别与表达.2.对集合知识的综合应用,重点考查准确使用数学语言的能力以及运用数形结合思想解决问题的能力.3.理解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义;命题的四种形式;相关命题的等价转换,重点考查逻辑推理和分析问题的能力.4.充分条件与必要条件的判定与应用.三.知识要点(一)集合1.集合的基本概念(1)集合的描述性定义:某些指定的对象集在一起就成为一个集合.认知:集合由一组指定的(或确定的)对象的全体组成,整体性是其重要特征之一.集合的元素须具备以下三个特性:(I)确定性:对于一个给定的集合,任何一个对象是否为这个集合的元素是明确的,只有“是”与“否”两种情况.(II)互异性:集合中的任何两个元素都不相同.(III)无序性:集合中的元素无前后顺序之分.(2)集合的表示方法集合的一般表示方法主要有(I)列举法:把集合中的元素一一列举出来的方法.提醒:用列举法表示集合时,须注意集合中元素的“互异性”与“无序性”,以防自己表示有误或被他人迷惑.(II)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法.①描述法的规范格式:{x|p(x),x∈A}其中,大括号内的竖线之前的文字是“集合的代表元素”,竖线后面是借助代表元素描述的集合中元素的属性及范围(即判断对象是否属于集合的确定的条件).②认知集合的过程:认清竖线前的代表元素;考察竖线后面代表元素的属性及范围结合前面的考察与集合的意义认知集合本来面目.例:认知以下集合:; ;; ,其中M={0,1}.分析:对于A,其代表元素是有序数对(x,y),即点(x,y)点(x,y)坐标满足函数式y=x2-1(x∈R)点(x,y)在抛物线y=x2-1上集合A是抛物线y=x2-1(x∈R)上的点所组成的集合.对于B,其代表元素为y y是x的二次函数:y=x2-1(x∈R),再注意到集合的意义是范围集合B 是二次函数y=x2-1(x∈R)的取值范围集合B是二次函数y=x2-1(x∈R)的值域,故B={y|y≥-1}.对于C,其代表元素是x x是二次函数y=x2-1的自变量集合C是二次函数y=x2-1的自变量的取值范围集合C是二次函数y=x2-1(x∈R)的定义域,即C=R.对于D,其代表元素是x x是集合M的子集集合D由M的(全部)子集组成,故D={φ,{0},{1},{0,1}}.(III)数轴法和文氏图法:文氏图法是指用一条封闭曲线围成的区域(内部)表示集合的方法.此为运用数形结合方法解决集合问题的原始依据.评注:集合的符号语言与文字语言的相互转化,是师生研究集合的基本功.为了今后的继续性发展,这一软性作业必须高质量完成.2.集合间的关系(1)子集(I)子集的定义(符号语言):若x∈A x∈B,则A B(注意:符号的方向性)规定:空集是任何集合的子集,即:对任何一个集合A,都有φ A显然:任何一个集合都是自身的子集, 即A A.(II)集合的相等:若A B且B A,则A=B.(III)真子集定义:若A B且A≠B;则A B(即A是B的真子集).特例:空集是任何非空集合的真子集.(2)全集,补集(I)定义设I是一个集合,A I,由I中所有不属于A的元素组成的集合,叫做I中子集A的补集(或余集),记作A,即A={x|x∈I,且x A}.在这里,如果集合I含有我们所要研究的各个集合的全部元素,则将I称为全集,全集通常用U表示.(II)性质:φ=U;U=φ;(A)=A(III)认知:补集思想为我们运用“间接法”解题提供理论支持.对于代数中的探求范围等问题,当正面入手头绪繁多或较为困难时,要想到运用“间接法”进行转化求解.(3)交集,并集(I)定义:①由所有属于集合A且属于B的元素所组成的集合,叫做A与B的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x ∈A,且x∈B};②由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x ∈A,或x∈B}.(II)认知:上面定义①、②中的一字之差(“且”与“或”之差),既凸显交集与并集的个性,又展示二者之间的关系.在这里,要特别注意的是,并集概念中的“或”与生活用语中的“或”含义不同,并集概念中的“或”源于生活,但又高于生活中的“或”:生活用语中的“或”是“或此”.“或彼”.二者只取其一,并不兼有;而并集概念中的“或”是“或此”.“或彼”“或彼此”,可以兼有.因此,“x∈A或x∈B”包括三种情形:x∈A且x B;x∈B且x A;x∈A且x∈B.(III)基本运算性质①“交”的运算性质A∩A=A;A∩φ=φ;A∩B= B∩A;A∩ A =φ;(A∩B)∩C= C∩(A∩B)= A∩B∩C②“并”的运算性质A∪A=A;A∪φ=A;A∪B= B∪A;A∪A=I;(A∪B)∪C=A∪(B∪C)= A∪B∪C③交.并混合运算性质A∪(B∩C)= (A∪B)∩(A∪C);A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C);A∩(A∪C)=AA∪(A∩B)=A( IV )重要性质①A∩B=A A B; A∪B=B A B;②A∩B=(A∪B);A∪B=(A∩B)上述两个性质,是今后解题时认知、转化问题的理论依据.(二)简易逻辑1.命题(1)定义(I)“或”.“且”“非”这些词叫做逻辑联结词.(II)可以判断真假的词句叫做命题.其中,不含逻辑联结词的命题叫做简单命题,由简易命题与逻辑联结词构成的命题叫做复合命题.复合命题的构成形式:①p或q;②p且q;③非p(即命题p的否定).(2)复合命题的真假判断(I)当p、q同时为假时“p或q”为假,其它情况时为真;(II)当p、q同时为真时“p且q”为真,其它情况时为假;(III)“非p”与p的真假相反.(3)认知(I)这里的“或”与集合的“并”密切相关(并集又称为或集):集合的并集是用“或”来定义的:A∪B={x| x∈A或x∈B}.“p或q”成立的含义亦有三种情形:p成立但q不成立;q成立但p不成立,p,q同时成立.它们依次对应于A∪B中的A∩ B;B∩ A;A∩B.不过,A∪B强调的是一个整体,而“p或q”是独立的三种情形的松散联盟.(II)“或”、“且”联结的命题的否定形式:“p或q”的否定p且q;“p且q”p或q.它们类似于集合中的(A∪B)=(A)∩(B),(A∩B)=(A)∪(B)(4)四种命题(I)四种命题的形式:用p和q分别表示原命题的条件和结论,用p和q分别表示p和q的否定,则四种命题的形式为原命题: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.(II)四种命题的关系①原命题逆否命题.它们具有相同的真假性,是命题转化的依据和途径之一.②逆命题否命题,它们之间互为逆否关系,具有相同的真假性,是命题转化的另一依据和途径.除①、②之外,四种命题中其它两个命题的真伪无必然联系.2.充分条件与必要条件(I)定义:若p q则说p是q的充分条件,q是p的必要条件;若p q则说p 是q的充分必要条件(充要条件).(II)认知:①关注前后顺序:若p q则前者为后者的充分条件;同时后者为前者的必要条件.②辨析条件、结论注意到条件与结论的相对性.若条件结论,则这一条件为结论的充分条件;若结论条件,则这一条件为结论的必要条件.③充要条件即等价条件,也是完成命题转化的理论依据.“当且仅当”.“有且仅有”.“必须且只须”.“等价于”“…反过来也成立”等均为充要条件的同义词语.四.经典例题例1.判断下列命题是否正确.(1)方程组的解集为{(x,y)|x=-1或y=2};(2)设P={x|y=x2},Q={(x,y)|y=x2},则p Q;(3)设,则M N;(4)设,,则集合等于M∪N;分析:(1)不正确.事实上,方程组的解为有序实数对(-1,2),而-1或2不是有序实数对,故命题为假.正确解题:方程组解集应为(初始形式)=={(-1,2)}(2)不正确.在这里,P为数集,Q为点集,二者无公共元素,应为P∩Q=φ.(3)为认知集合中的元素的属性,考察代表元素的特征与联系:对两集合的代表元素表达式实施通分,对于集合M,其代表元素,2k+1为任意奇数;对于集合N,其代表元素,k+2为任意整数.由此便知M N,故命题正确.(4)不正确.反例:注意到这里f(x),g(x)的定义域未定,取,,则f(x)·g(x)=1(x≠-3且x≠1),此时f(x)g(x)=0无解.揭示:一般地,设函数f(x),g(x)的定义域依次为P、Q,且,,则有例2.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0}(1)若A∩B=B,求a的值;(2)若A∪B=B,求a的值.解:集合A={-4,0}(1)A∩B=B B A即B{-4,0}由有关元素与B的从属关系,引入(第一级)讨论.(I)若0∈B,则有a2-1=0a=1(以下由a的可能取值引入第2级讨论).又当a=-1时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0x2=0x=0此时B={0}符合条件;当a=1时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0x2+4x=0x(x+4)=0此时B=A符合条件.(II)若-4∈B,则有16+2(a+1)(-4)+a2-1=0a2-8a+7=0(a-1)(a-7)=0 a=1或a=7 当a=1时,由(I)知B=A符合条件;当a=7时,方程x2+2(a+1)x+a2-1=0x2+16x+48=0(x+12)(x+4)=0x=-12或x=-4此时B={-12,-4} A.(III)注意到B A,考察B=φ的特殊情形:B=φ=4(a+1)2-4(a2-1)<0 a<-1,此时集合B显然满足条件.于是综合(I)、(II)、(III)得所求a的取值集合为{a|a=1或a≤-1}.(2)集合B中至少有两个元素①而方程x2+2(a+1)x+a2-1=0至多有两个实根集合B中至多有两个元素②∴由①、②得集合B中只含两个元素 B=A此时,由(1)知a=1,即所求a的的数值为a=1.点评:(1)在这里,对有关事物进行“特殊”和“一般”的“一分为二”的讨论尤为重要:对集合A.B的关系,分别考察特殊(相等)和一般(真包含)情形,引出第一级讨论;对集合B的存在方式,又分别考察特殊(B=φ)和一般(B≠φ)的两种情形,引出第二级讨论.“特殊”(特殊关系或特殊取值)是分类讨论的切入点.(2)空集φ作为一个特殊集合,既是解题的切入点,又是设置陷阱的幽灵,注意到“一般”与“特殊”相互依存的辩证关系,解题时应适时考察“特殊”,自觉去构建“特殊”与“一般”的辩证统一.例3.已知A={x|x2-4x+3<0,x∈R},B={x|21-x+a≤0且x2-2(a+7)x+5≤0,x∈R}若A B,试求实数a的取值范围.解:A={x|1<x<3}=(1,3)注意A B,故对任意x∈(1,3),不等式21-x+a≤0与x2-2(a+7)x+5≤0总成立.(1)对任意x∈(1,3),f(x)=x2-2(a+7)x+5≤0总成立,f(x)=0有两实根,且一根不大于1,而另一根不小于3①(2)令g(x)=-21-x, x∈(1,3),则对任意x∈(1,3),21-x+a≤0总成立.a≤g(x)总成立a≤g min(x) a≤-1 ②∴将①.②联立得-4≤a≤-1.∴所求实数a的取值范围为{a|-4≤a≤-1}.点评与揭示:在某个范围内不等式恒成立的问题,要注意向最值问题的等价转化:(1)当f(x)在给定区间上有最值时a≤f(x)恒成立a≤f min(x)a≥f(x)恒成立a≥f max(x)(2)当f(x)在给定区间上没有最值时a≤f(x)恒成立a≤f(x)的下确界a≥f(x)恒成立 a≥f(x)的上确界例4.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若是q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围.分析:从认知与q入手,为了化生为熟,将,q分别与集合建立联系.解:由已知得:x<-2或x>10;q:x<1-m或x>1+m(m>0).令A={x|x<-2或x>10},B={x| x<1-m或x>1+m(m>0)},则由是q的必要而不充分条件B A或m9∴所求实数m的取值范围为[9,+∞).点评:从认知已知条件切入,将四种命题或充要条件问题向集合问题转化,是解决这类问题的又一基本策略.例5.设有两个命题,p:函数f(x)=+2ax+4的图像与x轴没有交点;Q:不等式恒成立,若“P或Q”为真,“P且Q”为假,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-2]B.[2,+∞)C.[-2,2]D.(-2,2)分析:(ⅰ)化简或认知P、Q:函数f(x)=+2ax+4的图像与x轴没有交点,△=-2<a<2∴P: -2<a<2 ①又不等式恒成立a小于的最小值②+≥=2 ③∴由②、③得 a﹤2即Q: a﹤2(ⅱ)分析、转化已知条件“P或Q”为真P、Q中至少有一个为真a﹤2 ④“P且Q”为假P、Q中至少有一个为假或为真a≤-2或a≥2 ⑤于是由④⑤得,同时满足上述两个条件的a的取值范围是 a≤-2∴实数a的取值范围为(-∞,-2].例6. 若p:-2﹤m﹤0,0﹤n﹤1;q:关于x的方程有两个小于1的正根,试分析p是q的什么条件?分析:在这里,q是关于x的二次方程有两个小于1的正根的条件,为便于表述,设该方程的两个实根为,且.然后根据韦达定理进行推理.解:设,为方程的两个实根,且,则该方程的判别式为:△=又由韦达定理得∴当0﹤﹤1时,由②得-2﹤m﹤0,0﹤n﹤1即 q p ③另一方面,若在p的条件下取m=-1,n=0.75,则这一关于x的二次方程的判别式△===1-3﹤0,从而方程无实根∴p q ④于是由③④得知,p是q的必要但不充分的条件.点评:若令f(x)=,则借助二次函数y=的图像易得关于x的二次方程有两个小于1的正根的充要条件为在这里容易产生错误结论为:方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根的充要条件是注意到这里的p由※式中部分条件构造而成,它关于m、n的限制当然更为宽松.五.高考真题1.设I为全集,S1,S2,S3是I的三个非空子集,且S1∪S2∪S3=I,则下面判断正确的是()A.S1∩(S2∪S3)=φ B. S1(S2∩S3)C.S1∩S2∩S3=φ D. S1(S2∪S3)分析:对于比较复杂的集合运算的问题,一要想到利用有关结论化简,二要想到借助特取法或文氏图筛选.解法一(直接法):注意到A∩B=(A∪B),A∪B=(A∩B)及其延伸,∴S1∩S2∩S3=(S1∪S2∪S3)=I=φ,故选C解法二(特取法):令S1={1,2},S2={2,3},S3={1,3}I={1,2,3}则S1={3}S2={1}S3={2}由此否定A、B;又令S1=S2=S3={a},则I={a},S2=S3=φ,由此否定D.故本题应选C2.已知向量集合,则M∩N等于()A.{(1,1)} B. {(1,1),(-2,-2)} C .{(-2,-2)} D.φ分析:首先考虑化生为熟.由向量的坐标运算法则得,又令=(x,y),则有,消去λ得4x-3y+2=0,∴M={(x,y)|4x-3y+2=0,x,y∈R}.同理={(x,y)|5x-4y+2=0,x,y∈R}∴M∩N=={(-2,-2)},∴本题应选C点评:从认知集合切入,适时化生为熟,乃是解决集合问题的基本方略.3.设集合I={(x,y)|x∈R,y∈R},A={(x,y)|2x-y+m>0},B={(x,y)|x+y-n≤0},那么点P(2,3)∈A∩(B)的充要条件是()A. m>-1,n<5 B m<-1,n<5 C m>-1,n>5 D m<-1,n>5分析:由题设知P(2,3) ∈A,且P(2,3)∈ B (※)又B={(x,y)|x+y-n>0},∴由(※)得,故本题应选A4.设函数,区间M=[a,b](a<b),集合N={y|y=f(x),x∈M},则使M=N成立的实数对(a,b)有()A.0个 B 1个 C 2个 D 无数多个分析:从认知集合切入.这里的集合N为函数f(x),(x∈M)的值域.注意到f(x)的表达式中含有|x|,为求f(x)的值域,先将f(x)化为分段函数的形式,以便于化整为零,逐段分析.∴当x>0时,f(x)<0;当x=0时,f(x)=0;当x<0时,f(x)>0.由此可知,当x≠0时,f(x) (x∈M)的值域与定义域M不可能相等;又当x=0时,f(x)的定义域为{0},故不存在a<b使区间[a,b]仅含元素0,因此,本题应选A.点评:解决分段函数问题的基本策略:分段考察,综合结论.在这里,认知集合N仍是解题成败的关键所在.5.函数,其中P,M为实数集R的两个非空子集,又规定f(P)={y|y=f(x),x∈P}f(M)={y|y=f(x),x∈M},给出下列四个判断:①若P∩M=φ,则f(P)∩f(M)= φ;②若P∩M≠φ,则f(P)∩f(M)≠φ;③若P∪M=R,则f(P)∪f(M)= R;④若P∪M≠R,则f(P)∪f(M)≠ R其中正确判断有()A. 1个 B 2个 C 3个 D 4个分析:首先认知f(P),f(M):f(P)为函数y=f(x)(x∈P)的值域;f(M)为函数y=f(x)(x∈M)的值域.进而考虑仿照第1题,从构造反例切入进行筛选.(1)取P={x|x≥0},M={x|x<0},则f(P)={x|x≥0}, f(M)={x|x>0}此时P∩M=φ,P∪M=R,但f(P)∩f(M) ≠φ,f(P) ∪f(M)≠ R由此判断①.③不正确(2)当P∩M≠φ时,则由函数f(x)的定义知P∩M={0}(否则便由f(x)的解析式导出矛盾),所以0∈f(P),0∈f(M),从而f(P)∩f(M)≠φ.由此判断②正确.(3)当P∪M≠R时,若0P∪M,则由函数f(x)的定义知,0f(P) ∪f(M)若存在非零x0P∪M, (※),易知x0f(P)当x0f(M)时,有x0f(P)∪f(M);当x0∈f(M)时,则易知-x0∈M.注意到这里-x0≠0,所以-x0P,从而-x0f(P).又∵x0M,∴-x0f(M),∴-x0f(P)∪f(M) (※※)∴由①.②知当P∪M≠R时,一定有f(P) ∪f(M)≠ R.故判断④正确.点评:认知f(P).f(M)的本质与特殊性,是本题推理和筛选的基础与保障.6.设全集I=R,(1)解关于x的不等式|x-1|+a-1>0(a∈R);(2)设A为(1)中不等式的解集,集合,若(A)∩B恰有3个元素,求a的取值范围.分析:(1)原不等式|x-1|>1-a,运用公式求解须讨论1-a的符号.(2)从确定 A与化简B切入,进而考虑由已知条件导出关于a的不等式(组),归结为不等式(组)的求解问题.解:(1)原不等式|x-1|>1-a当1-a<0,即a>1时,原不等式对任意x∈R成立;当1-a=0,即a=1时,原不等式|x-1|>0x≠1;当1-a>0,即a<1时,原不等式x-1<a-1或x-1>1-ax<a或x>2-a于是综合上述讨论可知,当a>1时,原不等式的解集为R;当a≤1时,原不等式的解集为(-∞,a)∪(2-a,+ ∞)(2)由(1)知,当a>1时,A=φ;当a≤1时, A={x|a≤x≤2-a}注意到==∴∴(A)∩B恰有3个元素A恰含三个整数元素.(A有三个元素的必要条件)(对A=[a,2-a]的右端点的限制)(对A=[a,2-a]的左端点的限制)故得-1<a≤0,∴所求a的取值范围为.点评:不被集合B的表象所迷惑,坚定从化简与认知集合B切入.当问题归结为A恰含三个整数时,寻觅等价的不等式组,既要考虑A含有三个整数的必要条件(宏观的范围控制),又要考虑相关区间的左\右端点的限制条件(微观的左右“卡位”),两方结合导出已知条件的等价不等式组.。

集合与简单逻辑知识点

集合与简单逻辑知识点

一.集合与简单逻辑1.【1.1】集合的含义与表示(1)集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法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.(3)集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. (4)集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集(∅).【1.2】集合间的基本关系(6)子集、真子集、集合相等 名称记号意义性质 示意图子集B A ⊆(或)A B ⊇A 中的任一元素都属于B(1)A ⊆A(2)A ∅⊆(3)若B A ⊆且B C ⊆,则A C ⊆ (4)若B A ⊆且B A ⊆,则A B =A(B)或BA真子集A ≠⊂B(或B ≠⊃A )B A ⊆,且B 中至少有一元素不属于A(1)A ≠∅⊂(A 为非空子集)(2)若A B ≠⊂且B C ≠⊂,则A C ≠⊂BA集合 相等A B =A 中的任一元素都属于B ,B 中的任一元素都属于A(1)A ⊆B (2)B ⊆AA(B)(7)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n个子集,它有21n-个真子集,它有21n-个非空子集,它有22n-非空真子集.【1.3】集合的基本运算(8)交集、并集、补集名称记号意义性质示意图交集A B{|,x x A∈且}x B∈(1)A A A=(2)A∅=∅(3)A B A⊆A B B⊆BA并集A B{|,x x A∈或}x B∈(1)A A A=(2)A A∅=(3)A B A⊇A B B⊇BA补集U Að{|,}x x U x A∈∉且1()UA A=∅ð2()UA A U=ð【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法(1)含绝对值的不等式的解法不等式解集||(0)x a a<>{|}x a x a-<<||(0)x a a>>|x x a<-或}x a>||,||(0) ax b c ax b c c+<+>>把ax b+看成一个整体,化成||x a<,||(0)x a a>>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法判别式24b ac ∆=-∆>0∆=0∆<二次函数2(0)y ax bx c a=++>的图象O一元二次方程20(0) ax bx c a++=>的根21,242b b acxa-±-=(其中12)x x<122bx xa==-无实根20(0) ax bx c a++>>的解集1{|x x x<或2}x x>{|x}2bxa≠-R ()()()U U UA B A B=痧()()()U U UA B A B=痧20(0)ax bx c a ++<>的解集12{|}x x x x << ∅ ∅2.简单逻辑用语1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句. 真命题:判断为真的语句.假命题:判断为假的语句.2、“若p ,则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件,q 称为命题的结论.3、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 ⌝”4、四种命题的真假性之间的关系:(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系. 5、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 是q 的充要条件(充分必要条件).利用集合间的包含关系: 例如:若B A ⊆,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;6、逻辑联结词:⑴且(and ) :命题形式p q ∧;⑵或(or ):命题形式p q ∨; ⑶非(not ):命题形式p ⌝.pqp q ∧p q ∨p ⌝真 真 真 真 假 真 假 假 真 假 假 真 假 真真 假假假假真7、⑴全称量词——“所有的”、“任意一个”等,用“∀”表示;全称命题p :)(,x p M x ∈∀; 全称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∃。

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集合、简易逻辑
知识梳理:
1、 集合:某些指定的对象集在一起就构成一个集合。

集合中的每一个对象称为该集合的元素。

元素与集合的关系:A a ∈或A a ∉
集合的常用表示法: 列举法 、 描述法 。

集合元素的特征: 确定性 、 互异性 、 无序性 。

常用一些数集及其代号:非负整数集或自然数集N ;正整数集*N ,整数集Z ;有理数集Q ;实数集R
2、子集:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素,那么集合A 称为集合B 的子集,记为A ⊆B
3、真子集:如果A ⊆B ,并且B A ≠,那么集合A 成为集合B 的真子集,记为A ⊄B ,读作“A 真包含于B 或B 真包含A ”,如:}{}{b a a ,⊆。

注:空集是任何集合的子集。

是非空集合的真子集
结论:设集合A 中有n 个元素,则A 的子集个数为n 2个,真子集个数为12-n 个
4、补集:设A ⊆S ,由S 中不属于A 的所有元素组成的集合称为S 的子集A 的补集,记为A C s ,读作“A 在S 中的补集”,即A C s =}{A x S x x ∉∈且,|。

5、全集:如果集合S 包含我们所要研究的各个集合,这时S 可以看作一个全集。

通常全集记作U 。

6、交集:一般地,由所有属于集合A 且属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的交集,记作B A ⋂即:B A ⋂=}{B x A x x ∈∈且,|。

7、并集:一般地,由所有属于集合A 或属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的并集,记作B A ⋃即:B A ⋂=}{B x A x x ∈∈或,|。

记住两个常见的结论:B A A B A ⊆⇔=⋂;A B A B A ⊆⇔=⋃; 9、命题:可以判断真假的语句叫做命题。

(全称命题 特称命题)
⑴全称量词——“所有的”、“任意一个”等,用“∀”表示;
全称命题p :)(,x p M x ∈∀; 全称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∃。

⑵存在量词——“存在一个”、“至少有一个”等,用“∃”表示;
特称命题p :)(,x p M x ∈∃; 特称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∀;
10、“或”、“且”、“非”这些词叫做逻辑联结词;不含有逻辑联结词的命题是简单命题;由简单命题和逻辑联结词“或”、“且”、“非”构成的命题是复合命题。

构成复合命题的形式:p 或q ;p 且q ;非p(记作┑q) 。

11、“或”、“且”、“非”的真值判断:
非p与p真假相反;“p且q”:同真才真,
一假即假;“p或q”:同假才假,一真即真
12、命题的四种形式与相互关系:
•原命题:若P则q;
•否命题:若┑P则┑q;
•逆否命题:若┑q则┑p
•原命题与逆否命题互为逆否命题,同真假;
•逆命题与否命题互为逆否命题,同真假;
13、从逻辑推理关系上看:
若q
p⇒,则p是q 的充分条件,q是p的必要条件,即“前者为后者的充分,后者为前者的必要”。

若q
p⇔,则p 是q的充分必要条件,简称p是q的充要条件。

若q
q p,那么称p是q的充分不必要条件。

p⇒,且Array若p ,且q⇒p,那么称p是q的必要不充分条件。

若p,且q p,那么称p是q的既不充分又不必要条件。

从集合与集合之间的关系上看:
条件p、q对应集合分别为A、B,则
若B
A⊆,则p是q的充分条件,若B
A⊂,则p是q的充分非必要条件
若B
A⊇,则p是q的必要条件,若B
A⊃,则p是q的必要非充分条件
若A=B,则p是q的充要条件
若A
⊄且,则p是q的非充分必要条件
B
B
A⊄。

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