高中数学第一章常用逻辑用语测评(含解析)新人教A版选修11
高中数学单元素养测评卷一第一章集合与常用逻辑用语新人教A版必修第一册

单元素养测评卷(一) 集合与常用逻辑用语一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.若集合A ={x ∈Z |-1<x <2},则A 的真子集个数为( ) A.1 B .2 C.3 D .42.[2022·山东泰安高一期末]已知全集U ={-1,0,1,2,3},集合A ={0,1,2},B ={-1,0,1},则(∁U A )∩B =( )A.{-1} B .{0,1}C.{-1,2,3} D .{-1,0,1,3}3.[2022·福建厦门高一期末]若集合A ={x |x =2n +1,n ∈Z },则下列选项正确的是( )A.2∈A B .-4∈A C.{3}⊆A D .{0,3}⊆A4.[2022·福建南平高一期末]设集合A ={x |-1<x ≤0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-12,则A ∪B =( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x <0 B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x ≤0C.{x |x ≥-1} D .{x |x >-1}5.已知命题p :若四边形为菱形,则它的四条边相等,则¬p 是( ) A.若四边形为菱形,则它的四条边不相等 B.存在一个四边形为菱形,则它的四条边不相等 C.若四边形不是菱形,则它的四条边不相等 D.存在一个四边形为菱形,则它的四条边相等6.[2022·湖南新邵高一期末]命题“∀x ≥0,x 2-x -2≥0”的否定是( ) A.∃x <0,x 2-x -2<0 B .∀x >0,x 2-x -2<0 C.∃x ≥0,x 2-x -2≥0 D .∃x ≥0,x 2-x -2<07.[2022·河北石家庄高一期末]祖暅原理也称祖氏原理,一个涉及几何求积的著名命题.内容为:“幂势既同,则积不容异”.“幂”是截面积,“势”是几何体的高.意思是两个等高的几何体,如在等高处的截面积相等,则体积相等.设A ,B 为两个等高的几何体,p :A 、B 的体积相等,q :A 、B 在同一高处的截面积相等.根据祖暅原理可知,p 是q 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8.[2022·广东深圳高一期末]已知集合A ={-2,1},B ={x |ax =2},若A ∩B =B ,则实数a值的集合为( )A.{-1} B.{2}C.{-1,2} D.{-1,0,2}二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) 9.下列叙述正确的是( )A.若P={(1,2)},则∅∈PB.{x|x>1}⊆{y|y≥1}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1},则M=ND.{2,4}有3个非空子集10.下列存在量词命题中,为真命题的是( )A.有些自然数是偶数B.至少有一个x∈Z,使x能同时被2和3整除C.∃x∈R,|x|<0D.∃x∈Z,x2-2x+3=011.[2022·广东广州高一期末]下列四个命题中为真命题的是( )A.“x>2”是“x<3”的既不充分也不必要条件B.“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的必要不充分条件C.关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根的充要条件是Δ=b2-4ac≥0D.若集合A⊆B,则x∈A是x∈B的充分不必要条件12.若全集为U,集合M⊆N,则下列结论正确的是( )A.M∩N=M B.(∁U N)∩M=∅C.N⊆(M∩N) D.(M∪N)⊆N三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知集合A={1,2,3},B={x|x≤2},则A∩B=________.14.[2022·江苏南京师大附中高一期末]命题“∃x∈R,x2≤a”的否定为________.15.设集合A={-a,1},B={-1,a2},若A=B,则a=________.16.已知p:x≤1,q:x≤a,若p是q的必要而不充分条件,则实数a的取值范围是________;若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是________.四、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分10分)指出下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,写出它们的否定,并判断它们的真假:(1)有的无限小数是有理数;(2)对任意的实数x,x2+2>0.18.(本小题满分12分)已知集合A={x∈Z||x|≤1},B={0,1,2},C={1,2}.(1)求A∪B,B∩C;(2)求A∩∁R(B∪C).19.(本小题满分12分)设全集为R,A={x|x≤3或x≥6},B={x|-2<x<9}.(1)求A∩B,A∪B;(2)求(∁R A)∩B.20.(本小题满分12分)已知集合A={x|x2-ax+3=0},(1)若1∈A,求实数a的值;(2)若集合B={x|2x2-bx+b=0},且A∩B={3},求A∪B.21.(本小题满分12分)已知集合A={x∈R|ax2-3x+2=0},其中a为常数,且a∈R.(1)若A是空集,求a的范围;(2)若A中只有一个元素,求a的值;(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的范围.22.(本小题满分12分)[2022江苏徐州高一期末]在①A ∪B =B ;②“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件;③“x ∈∁R A ”是“x ∈∁R B ”的必要条件,在这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题.问题:已知集合A ={x |a ≤x ≤a +2},B ={x |(x +1)(x -3)<0}. (1)当a =2时,求A ∩B ;(2)若________,求实数a 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.单元素养测评卷(一)1.答案:C解析:因为集合A ={x ∈Z |-1<x <2},所有集合A ={0,1}, 所以A 的真子集个数为:22-1=3. 2.答案:A解析:∁U A ={-1,3},则(∁U A )∩B ={-1}.3.答案:C解析:因为集合A ={x |x =2n +1,n ∈Z }是奇数集, 所以2D ∈/A ,-4D ∈/A ,{3}⊆A ,{0,3}⃘A . 4.答案:D解析:由A ={x |-1<x ≤0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >-12,得A ∪B ={x |x >-1}.5.答案:B解析:命题p:若四边形为菱形,则它的四条边相等,则瘙綈p是存在一个四边形为菱形,则它的四条边不相等.6.答案:D解析:根据全称命题的否定是特称命题,所以命题“∀x≥0,x2-x-2≥0”的否定是“∃x≥0,x2-x-2<0”.7.答案:C解析:已知A,B为两个等高的几何体,由祖暅原理知q⇒p,而p不能推出q,可举反例,两个相同的圆锥,一个正置,一个倒置,此时两个几何体等高且体积相等,但在同一高处的截面积不相等,则p是q的必要不充分条件.8.答案:D解析:A∩B=B⇒B⊆A,A={-2,1}的子集有∅,{-2},{1},{-2,1},当B=∅时,显然有a=0;当B={-2}时,-2a=2⇒a=-1;当B={1}时,a·1=2⇒a=2;当B={-2,1},不存在a符合题意,实数a值集合为{-1,0,2}.9.答案:BD解析:∅是个集合,所以∅⊆P,A错误;{x|x>1}是{y|y≥1}的一个子集,所以{x|x>1}⊆{y|y≥1},B正确;M是点集,N是数集,所以集合M与集合N没有关系,C错误;{2,4}的非空子集有{2},{4}与{2,4},共3个,D正确.10.答案:AB解析:2,4都是自然数,也都是偶数,A正确;6是整数,6能同时被2和3整除,B正确;因∀x∈R|x|≥0是真命题,则∃x∈R,|x|<0是假命题,C不正确;因∀x∈R,x2-2x+3=(x+1)2+2>0成立,则∃x∈Z,x2-2x+3=0是假命题,D不正确.11.答案:AC解析:{x|x>2}⊈{x|x<3}且{x|x<3}⊈{x|x>2},所以A正确;正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形不一定是正三角形,所以“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的充分不必要条件,故B错误;一元二次方程有实根则Δ≥0,反之亦然,故C正确;当集合A =B时,应为充要条件,故D不正确.12.答案:ABD解析:因集合M⊆N,则有M∩N=M,A正确;全集为U,则(∁U N)∩N=∅,又M⊆N,则有(∁U N)∩M=∅,B正确;因M⊆N,M∩N=M,因此,N ⊆(M ∩N )不正确,C 不正确;因M ⊆N ,则M ∪N =N ,而N ⊆N ,则(M ∪N )⊆N 正确,D 正确. 13.答案:{1,2}解析:利用集合的交运算可知,A ∩B ={1,2}. 14.答案:∀x ∈R ,x 2>a解析:命题的否定为∀x ∈R ,x 2>a . 15.答案:1解析:根据题意,可知⎩⎪⎨⎪⎧-a =-11=a 2,解得a =1. 16.答案:(-∞,1) (-∞,1] 解析:因为p :x ≤1,q :x ≤a ,若p 是q 的必要而不充分条件,则(-∞,a ]⊊(-∞,1],因此a <1, 即实数a 的取值范围是(-∞,1).若p 是q 的必要条件,则(-∞,a ]⊆(-∞,1],因此a ≤1,即实数a 的取值范围是(-∞,1].17.解析:(1)存在量词命题,命题的否定是:所有的无限小数不是有理数,原命题为真命题,其否定为假命题;(2)全称量词命题,命题的否定为:存在实数x 0,x 20 +2≤0,原命题为真命题,其否定为假命题.18.解析:(1)因为A ={-1,0,1}, 所以A ∪B ={-1,0,1,2},B ∩C ={1,2}. (2)B ∪C ={0,1,2}, 所以A ∩∁R (B ∪C )={-1}.19.解析:(1)由题设,A ∩B ={x |x ≤3或x ≥6}∩{x |-2<x <9}={x |-2<x ≤3或6≤x <9}.A ∪B ={x |x ≤3或x ≥6}∪{x |-2<x <9}=R .(2)由已知,∁R A ={x |3<x <6}. ∴(∁R A )∩B ={x |3<x <6}∩{x |-2<x <9}={x |3<x <6}.20.解析:(1)因为1∈A ,故可得1-a +3=0,解得a =4. 故实数a 的值为4.(2)因为A ∩B ={3},故3是方程x 2-ax +3=0的根, 则9-3a +3=0,解得a =4,此时x 2-4x +3=0, 即(x -1)(x -3)=0,解得x =1或x =3,故A ={1,3}; 又3是方程2x 2-bx +b =0的根,则18-3b +b =0,解得b =9,此时2x 2-9x +9=0, 即(2x -3)(x -3)=0,解得x =3或x =32,故B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫3,32;故A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,3,32.21.解析:(1)若A 是空集,则方程ax 2-3x +2=0无解,此时⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0Δ=9-8a <0,即a >98.(2)若A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0有且只有一个实根, 当a =0时方程为一元一次方程,满足条件, 当a ≠0,此时Δ=9-8a =0,解得a =98.∴a =0或a =98.(3)若A 中至多只有一个元素,则A 为空集,或有且只有一个元素. 由①②得满足条件的a 的取值范围是a =0或a ≥98.22.解析:(1)由(x +1)(x -3)<0,解得-1<x <3, 所以B ={x |(x +1)(x -3)<0}={x |-1<x <3}, 当a =2时,A ={x |2≤x ≤4}, 所以A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)若选①A ∪B =B ,则A ⊆B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >-1a +2<3,解得-1<a <1,即a ∈(-1,1);若选②“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,所以A ⊆B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >-1a +2<3,解得-1<a <1,即a∈(-1,1);若选③“x ∈∁R A ”是“x ∈∁R B ”的必要条件,所以A ⊆B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >-1a +2<3,解得-1<a <1,即a ∈(-1,1).。
高中数学第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系1.1.2四种命题1.1.3四种命题间的相互关系学案新人教A版选修

1.1.2 四种命题1.1.3 四种命题间的相互关系学习目标 1.了解四种命题的概念,会写出所给命题的逆命题、否命题和逆否命题.2.认识四种命题之间的关系以及真假性之间的联系.3.会利用命题的等价性解决问题.知识点一四种命题的概念思考1 初中已学过命题与逆命题的知识,什么叫做命题的逆命题?答案在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,且第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互为逆命题.思考2 除了命题与逆命题之外,是否还有其它形式的命题?答案有.梳理名称阐释互逆命题对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题.其中的一个命题叫做原命题,另一个叫做原命题的逆命题互否命题对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,我们把这样的两个命题叫做互否命题.如果把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的否命题互为逆否命题对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题.如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的逆否命题知识点二四种命题间的相互关系思考1 命题与其逆命题之间是什么关系?答案互逆.思考2 原命题与其逆命题、否命题、逆否命题之间又是什么关系?答案原命题与其逆命题是互逆关系;原命题与其否命题是互否关系;原命题与其逆否命题是互为逆否关系.梳理(1)四种命题间的关系(2)四种命题间的真假关系原命题逆命题否命题逆否命题真真真真真假假真假真真假假假假假由上表可知四种命题的真假性之间有如下关系: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.知识点三逆否证法与反证法1.逆否证法由于原命题和它的逆否命题具有相同的真假性,所以在直接证明某一命题为真命题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题来间接证明原命题为真命题.2.反证法(1)反证法的步骤:①假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不成立,从而肯定命题的结论成立.(2)反证法导出结果的几种情况:①导出綈p为真,即与原命题的条件矛盾;②导出q为真,即与假设“綈q为真”矛盾;③导出一个恒假命题,即与定义、公理、定理矛盾;④导出自相矛盾的命题.3.反证法与逆否证法的联系(1)依据相同:都是利用原命题与其逆否命题的等价性.(2)起步相同:都是从“綈q”(即否定结论)出发(入手);(3)思想相同:都是“正难则反”思想的具体体现.4.反证法与逆否证法的区别(1)目的不同:反证法否定结论的目的是推出矛盾,而逆否证法否定结论的目的是推出“綈p”(即否定条件);(2)本质不同:逆否证法实质是证明一个新命题(逆否命题)成立,而反证法是把否定的结论作为新的条件连同原有的条件进行逻辑推理,直至推出矛盾,从而肯定原命题的结论.类型一四种命题的关系及真假判断命题角度1 四种命题的写法例1 把下列命题写成“若p,则q”的形式,并写出它们的逆命题、否命题与逆否命题.(1)正数的平方根不等于0;(2)当x=2时,x2+x-6=0;(3)对顶角相等.解(1)原命题:若a是正数,则a的平方根不等于0.逆命题:若a的平方根不等于0,则a是正数.否命题:若a不是正数,则a的平方根等于0.逆否命题:若a的平方根等于0,则a不是正数.(2)原命题:若x=2,则x2+x-6=0.逆命题:若x2+x-6=0,则x=2.否命题:若x≠2,则x2+x-6≠0.逆否命题:若x2+x-6≠0,则x≠2.(3)原命题:若两个角是对顶角,则它们相等.逆命题:若两个角相等,则它们是对顶角.否命题:若两个角不是对顶角,则它们不相等.逆否命题:若两个角不相等,则它们不是对顶角.反思与感悟由原命题写出其他三种命题的关键是找到原命题的条件和结论,根据其他三种命题的定义,确定所写命题的条件和结论.跟踪训练1 写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题.(1)实数的平方是非负数;(2)等底等高的两个三角形是全等三角形.解(1)逆命题:若一个数的平方是非负数,则这个数是实数.否命题:若一个数不是实数,则它的平方不是非负数.逆否命题:若一个数的平方不是非负数,则这个数不是实数.(2)逆命题:若两个三角形全等,则这两个三角形等底等高.否命题:若两个三角形不等底或不等高,则这两个三角形不全等.逆否命题:若两个三角形不全等,则这两个三角形不等底或不等高.命题角度2 四种命题的真假判断例2 写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断其真假.(1)若a>b,则ac2>bc2;(2)若四边形的对角互补,则该四边形是圆的内接四边形.解(1)逆命题:若ac2>bc2,则a>b.真命题.否命题:若a≤b,则ac2≤bc2.真命题.逆否命题:若ac2≤bc2,则a≤b.假命题.(2)逆命题:若四边形是圆的内接四边形,则该四边形的对角互补.真命题.否命题:若四边形的对角不互补,则该四边形不是圆的内接四边形.真命题.逆否命题:若四边形不是圆的内接四边形,则该四边形的对角不互补.真命题.反思与感悟若原命题为真命题,则它的逆命题、否命题可能为真命题,也可能为假命题. 原命题与逆否命题互为逆否命题,否命题与逆命题互为逆否命题.互为逆否命题的两个命题的真假性相同.在原命题及其逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数要么是0,要么是2,要么是4. 跟踪训练2 下列命题中为真命题的是( )①“若x2+y2≠0,则x,y不全为零”的否命题;②“正三角形都相似”的逆命题;③“若m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题;④“若x-2是有理数,则x是无理数”的逆否命题.A.①②③④B.①③④C.②③④D.①④答案 B解析①原命题的否命题为“若x2+y2=0,则x,y全为零”.故为真命题.②原命题的逆命题为“若两个三角形相似,则这两个三角形是正三角形”.故为假命题.③原命题的逆否命题为“若x 2+x -m =0无实根,则m ≤0”. ∵方程无实根,∴判别式Δ=1+4m <0,∴m <-14<0.故为真命题.④原命题的逆否命题为“若x 不是无理数,则x -2不是有理数”. ∵x 不是无理数,∴x 是有理数.又2是无理数,∴x -2是无理数,不是有理数.故为真命题. 故正确的命题为①③④,故选B. 类型二 等价命题的应用例3 证明:已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),则a +b ≥0.证明 方法一 原命题的逆否命题为“已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,若a +b <0,则f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b )”. 若a +b <0,则a <-b ,b <-a . 又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ), ∴f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ). 即原命题的逆否命题为真命题. ∴原命题为真命题.方法二 假设a +b <0,则a <-b ,b <-a . 又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ), ∴f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ).这与已知条件f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )相矛盾, 因此假设不成立,故a +b ≥0.反思与感悟 因为原命题与其逆否命题是等价的,可以证明一个命题的逆否命题成立,从而证明原命题也是成立的.正确写出原命题的逆否命题是证题的关键,同时注意这种证明方法与反证法的区别.跟踪训练3 证明:若a 2-4b 2-2a +1≠0,则a ≠2b +1.证明 “若a 2-4b 2-2a +1≠0,则a ≠2b +1”的逆否命题为“若a =2b +1,则a 2-4b 2-2a +1=0”.∵a =2b +1,∴a 2-4b 2-2a +1=(2b +1)2-4b 2-2(2b +1)+1 =4b 2+1+4b -4b 2-4b -2+1=0.∴命题“若a =2b +1,则a 2-4b 2-2a +1=0”为真命题. 由原命题与逆否命题具有相同的真假性可知,原命题得证.类型三 反证法的应用例4 若a 、b 、c 均为实数,且a =x 2-2y +π2,b =y 2-2z +π3,c =z 2-2x +π6.求证:a 、b 、c 中至少有一个大于0.证明 假设a 、b 、c 都不大于0, 即a ≤0,b ≤0,c ≤0,则a +b +c ≤0. 而a +b +c=x 2-2y +π2+y 2-2z +π3+z 2-2x +π6=(x -1)2+(y -1)2+(z -1)2+π-3. ∵π-3>0,且(x -1)2+(y -1)2+(z -1)2≥0, ∴a +b +c >0,这与a +b +c ≤0矛盾, 因此a 、b 、c 中至少有一个大于0.反思与感悟 (1)求解此类含有“至少”“至多”等命题,常利用反证法来证明.用反证法证明命题的一般步骤:①假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾得出假设不正确,从而肯定命题的结论正确. (2)常见的一些词语和它们的否定词语对照如下:跟踪训练4 设a ,b ,c ∈R ,且a 2+b 2=c 2,求证:a ,b ,c 不可能都是奇数.证明 方法一 (逆否证法)依题意,就是证明命题“若a 2+b 2=c 2,则a ,b ,c 不可能都是奇数”为真命题.为此,只需证明其逆否命题“若a ,b ,c 都是奇数,则a 2+b 2≠c 2”为真命题即可.∵a ,b ,c 都是奇数,∴a 2,b 2,c 2都是奇数, ∴a 2+b 2为偶数,而c 2为奇数,∴a 2+b 2≠c 2. ∴原命题的逆否命题为真命题. ∴原命题也为真命题.方法二 (反证法)假设a ,b ,c 都是奇数,则a 2,b 2,c 2都是奇数. ∴a 2+b 2为偶数.而c 2为奇数, ∴a 2+b 2≠c 2,与a 2+b 2=c 2矛盾. ∴假设不成立,原命题成立.1.命题“若綈p,则q”的逆否命题为( )A.若p,则綈qB.若綈q,则綈pC.若綈q,则pD.若q,则p答案 C2.下列命题为真命题的是( )A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B.命题“若x=1,则x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题答案 A解析对A,即判断:若x>|y|,则x>y的真假,显然是真命题.3.命题“若x>1,则x>0”的逆命题是_____________,逆否命题是_____________.答案若x>0,则x>1 若x≤0,则x≤14.在原命题“若A∪B≠B,则A∩B≠A”与它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为________.答案 4解析逆命题为“若A∩B≠A,则A∪B≠B”;否命题为“若A∪B=B,则A∩B=A”;逆否命题为“若A∩B=A,则A∪B=B”,全为真命题.5.已知命题p:“若ac≥0,则二次不等式ax2+bx+c>0无解”.(1)写出命题p的否命题;(2)判断命题p的否命题的真假.解(1)命题p的否命题为:“若ac<0,则二次不等式ax2+bx+c>0有解”.(2)命题p的否命题是真命题.判断如下:因为ac<0,所以-ac>0⇒Δ=b2-4ac>0⇒二次方程ax2+bx+c=0有实根⇒ax2+bx+c>0有解,所以该命题是真命题.写一个命题的否命题时,要对命题的条件和结论都进行否定,避免出现不否定条件,而只否定结论的错误.若由p经逻辑推理得出q,则命题“若p,则q”为真;确定“若p,则q”为假时,则只需举一个反例说明即可.40分钟课时作业一、选择题1.“△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B全是锐角”的否命题为( )A.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B全不是锐角B.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不全是锐角C.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B中必有一钝角D.以上都不对答案 B解析若∠C≠90°,则∠A,∠B不全是锐角,此处“全”的否定是“不全”.2.若命题p的否命题为q,命题p的逆否命题为r,则q与r的关系是( )A.互逆命题B.互否命题C.互为逆否命题D.以上都不正确答案 A解析设p为“若A,则B”,那么q为“若綈A,则綈B”,r为“若綈B,则綈A”.故q 与r为互逆命题.3.用反证法证明某命题时,对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设为( )A.a,b,c都是奇数B.a,b,c都是偶数C.a,b,c中至少有两个偶数D.a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数答案 D解析用反证法证明某命题时,对结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设是:a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.故选D.4.如果方程x2+(m-1)x+m2-2=0的两个实根一个小于-1,另一个大于1,那么实数m的取值范围是( )A.(-2,2)B.(-2,0)C.(-2,1)D.(0,1)答案 D解析由题意,构建函数f(x)=x2+(m-1)x+m2-2,∵两个实根一个小于-1,另一个大于1, ∴f (-1)<0,f (1)<0, ∴0<m <1. 5.原命题为“若a n +a n +12<a n ,n ∈N *,则{a n }为递减数列”,关于其逆命题、否命题、逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A.真、真、真 B.假、假、真 C.真、真、假 D.假、假、假答案 A解析 从原命题、逆命题的真假入手,a n +a n +12<a n ⇔a n +1<a n ⇔{a n }为递减数列,即原命题、逆命题都为真命题,则其逆否命题、否命题也为真命题. 6.给出下列四个命题:①如果一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行; ②如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直; ③垂直于同一直线的两条直线相互平行;④如果两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中为真命题的是( ) A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 答案 D解析 根据面面垂直的判定定理可知②是真命题;根据面面垂直的性质定理“若两个平面垂直,则在一个平面内垂直于它们的交线的直线必垂直于另一个平面”,可知④是真命题. 二、填空题7.命题:“若|x |=1,则x =1”的否命题为______________________________. 答案 若|x |≠1,则x ≠18.已知命题“若m -1<x <m +1,则1<x <2”的逆命题为真命题,则m 的取值范围是_____. 答案 [1,2]解析 由已知得,若1<x <2成立,则m -1<x <m +1也成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤1,m +1≥2,∴1≤m ≤2.9.下列命题中:①若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形; ②若一个四边形对角互补,则它内接于圆; ③正方形的四条边相等;④圆内接四边形对角互补; ⑤对角不互补的四边形不内接于圆;⑥若一个四边形的四条边相等,则它是正方形.其中互为逆命题的有_______;互为否命题的有_______;互为逆否命题的有_______. 答案 ②和④,③和⑥ ①和⑥,②和⑤ ①和③,④和⑤解析 命题③可改写为“若一个四边形是正方形,则它的四条边相等”;命题④可改写为“若一个四边形是圆内接四边形,则它的对角互补”;命题⑤可改写为“若一个四边形的对角不互补,则它不内接于圆”,再依据四种命题间的关系便不难判断. 10.给出下面3个命题:①函数y =tan x 在第一象限是增函数; ②奇函数的图象一定过原点;③“若0<log a b <1,则a >b >1”的逆命题. 其中真命题的序号是________. 答案 ③解析 ①举反例:x =2π+π6或π4,tan(2π+π6)=33,tan π4=1,因为2π+π6>π4,tan(2π+π6)<tan π4,所以原命题为假命题;②例如y =1x 是奇函数但不过原点;③“若0<log a b <1,则a >b >1”的逆命题为“若a >b >1,则0<log a b <1”是真命题,因为a >b >1,所以1=log a a >log a b >log a 1=0,即0<log a b <1. 三、解答题11.已知命题P :lg(x 2-2x -2)≥0,命题Q :1-x +x 24<1,若命题P 、Q 至少有一个是真命题,求实数x 的取值范围.解 由lg(x 2-2x -2)≥0,得x 2-2x -2≥1, 解得x ≤-1或x ≥3.由1-x +x 24<1,得x 2-4x <0,解得0<x <4.若命题P 、Q 至少有一个是真命题,则有以下三种情形: ①P 真Q 假;②P 假Q 真;③P 真Q 真.当P 真Q 假时,有⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1或x ≥3,x ≤0或x ≥4.解得x ≤-1或x ≥4.当P 假Q 真时,有⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <3,0<x <4,解得0<x <3.11 / 11 当P 真Q 真时,有⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1或x ≥3,0<x <4,解得3≤x <4.综上,满足条件的实数x 的取值范围为以上三种情况的并集,即(-∞,-1]∪(0,+∞).12.判断命题:“若b ≤-1,则关于x 的方程x 2-2bx +b 2+b =0有实根”的逆否命题的真假.解 方法一 (利用原命题)因为原命题与逆否命题真假性一致,所以只需判断原命题真假即可.方程判别式为Δ=4b 2-4(b 2+b )=-4b ,因为b ≤-1,所以Δ≥4>0,故此方程有两个不相等的实根,即原命题为真,故它的逆否命题也为真.方法二 (利用逆否命题)原命题的逆否命题为“若关于x 的方程x 2-2bx +b 2+b =0无实根,则b >-1”.方程判别式为Δ=4b 2-4(b 2+b )=-4b ,因为方程无实根,所以Δ<0,即-4b <0,所以b >0,所以b >-1成立,即原命题的逆否命题为真.13.已知:在△ABC 中,∠BAC >90°,D 是BC 边的中点,如图所示.求证:AD<12BC . 证明 假设AD ≥12BC . (1)若AD =12BC ,由平面几何中“若三角形一边上的中线等于该边长的一半,则这条边所对的角为直角”,知∠BAC =90°,与题设矛盾.∴AD ≠12BC . (2)若AD >12BC ,由题意知BD =DC =12BC , ∴在△ABD 中,AD >BD ,从而∠B >∠BAD ;同理∠C >∠CAD .∴∠B +∠C >∠BAD +∠CAD ,即∠B +∠C >∠BAC .∵∠B +∠C =180°-∠BAC ,∴180°-∠BAC >∠BAC ,则∠BAC <90°,与题设矛盾. 由(1)(2)知AD <12BC .。
2021高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语11集合课件理新人教A版

(2)已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A⊆C⊆B 的集合C的个数为___4____.
解析 由题意可得,A={1,2},B={1,2,3,4}. 又∵A⊆C⊆B,∴C={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4},∴有4个.
(3)已知集合A={x|x2-2 021x+2 020<0},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a的取 值范围是_[_2__0_2_0_,__+__∞__) _.
解析 易得M={a}.∵M∩N=N,∴N⊆M, ∴N=∅或N=M,∴a=0或a=±1.
题型突破 典题深度剖析 重点多维探究
题型一 自主演练 集合的含义与表示
1.已知集合A={0,1,2},则集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是
A.1
B.3
√C.6
D.9
解析 当x=0时,y=0;当x=1时,y=0或y=1; 当x=2时,y=0,1,2. 故集合B={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B中有6个元素.
(2)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是
A.-1<a≤2
B.a>2
C.a≥-1
√D.a>-1
解析 在数轴上画出集合A,B(如图), 观察可知a>-1.
拓展视野 集合的新定义问题
以集合为背景的信息迁移是近几年高考的热点题型,解决这类问题首先要 理解题意,准确把握问题本质,回归到数学问题,其次要用好集合的性质,解 决信息迁移后的集合问题.
思维升华
SI WEI SHENG HUA
高二数学 (新课标人教A版)选修2-1《第一章 常用逻辑用语》高考真题

第一章常用逻辑用语本章归纳整合高考真题1.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解析原命题的条件是:a=-b,结论是|a|=|b|,所以逆命题是:若|a|=|b|,则a=-b.答案 D2.已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是().A.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2<3B.若a+b+c=3,则a2+b2+c2<3C.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2≥3D.若a2+b2+c2≥3,则a+b+c=3解析原命题的条件是:a+b+c=3,结论是:a2+b2+c2≥3,所以否命题是:若a+b +c≠3,则a2+b2+c2<3.答案 A3下面四个条件中,使a>b成立的充分不必要的条件是().A.a>b+1 B.a>b-1 C.a2>b2 D.a3>b3解析a>b+1⇒a>b,a>b a>b+1.答案 A4.设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”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.既不充分又不必要条件解析若N⊆M,则需满足a2=1或a2=2.解得a=±1或a=±2.故“a=1”是“N⊆M”的充分不必要条件.答案 A5.设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的().A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件解析x≥2,且y≥2⇒x2+y2≥4,x2+y2≥4x≥2,且y≥2,如x=-2,y=1,故“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件.答案 A6.若p是真命题,q是假命题,则().A.p∧q是真命题B.p∨q是假命题C.綈p是真命题D.綈q是真命题解析由于p是真命题,q是假命题,所以綈p是假命题,綈q是真命题,p∧q是假命题,p∨q是真命题.答案 D7.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,其否定是:存在一个能被2整除的数不是偶数.答案 D8.已知命题p:∃n∈N,2n>1 000,则綈p为().A.∀n∈N,2n≤1 000 B.∀n∈N,2n>1 000C.∃n∈N,2n≤1 000 D.∃n∈N,2n<1 000解析命题p的否定为:∀n∈N,2n≤1 000.答案A。
第一章集合与常用逻辑用语+单元检测-2022-2023学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2022年第一章集合与常用逻辑用语单元测试评卷人得分一、单选题1.已知集合,则()A.{2,4} B.{2,4,6} C.{2,4,6,8} D.{1,2,3,4,6,8}2.已知集合,,全集,则集合中的元素个数为()A.1 B.2 C.3 D.43.集合,则()A.B.C.D.4.设集合,B={y|y=x2},则A∩B=()A.[-2,2] B.[0,2]C.[0,+∞)D.{(-1,1),(1,1)}5.已知集合,,则()A.B.C.D.6.设,则“”是“”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7.“且”是“”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件8.设集合,,且,则()A.1 B.C.2 D.评卷人得分二、多选题9.(2022·全国·高一课时练习)下列四个命题中正确的是()A.B.由实数x,-x,,,所组成的集合最多含2个元素C.集合中只有一个元素D.集合是有限集10.已知集合,若B⊆A,则实数a的值可能是()A.0 B.1 C.2 D.311.(2022·湖南·株洲二中高一开学考试)下列命题中,真命题是()A.若且,则至少有一个大于1B.C.的充要条件是D.命题“”的否定形式是“”12.(2022·陕西·千阳县中学高一开学考试)若“,都有”是真命题,则实数可能的值是()A.1 B.C.3 D.评卷人得分三、填空题13.(2021·上海市洋泾中学高一阶段练习)己知集合,若,则实数a的值为____________.14.(2021·上海市洋泾中学高一阶段练习)已知全集且,,,且,则的值为_____________.15.(2021·上海市青浦区第一中学高一阶段练习)已知命题或,命题或,若是的充分条件,则实数的取值范围是___________.16.(2021·上海市洋泾中学高一阶段练习)若集合,则,则实数a的值为_________.评卷人得分四、解答题17.(2022·全国·高一课时练习)已知全集,集合,,.(1)求;(2)求.18.(2022·湖北·华中师大一附中高一开学考试)已知集合.(1)若,求实数的取值范围;(2)若,求实数的取值范围:(3)若,求实数的取值范围.19.(2021·上海市青浦区第一中学高一阶段练习)已知.(1)若,求;(2)若,求实数的取值范围.20.(2022·全国·高一课时练习)已知为实数,,.(1)当时,求的取值集合;(2)当 时,求的取值集合.21.不等式的解集为集合,不等式的解集为集合.(1)求集合;(2)设条件,条件,若是成立的充分不必要条件,求实数的取值范围.22.在①;②““是“”的充分不必要条件;③,这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题.问题:已知集合,.(1)当时,求;(2)若,求实数的取值范围.参考答案1.D 2.C 3.B 4.B 5.B6.A【详解】依题意,可得,即,显然是的充分不必要条件.故选:A7.B【详解】解:由且,则且,所以,即充分性成立;由推不出且,如,,满足,但是不成立,故必要性不成立;故“且”是“”的充分不必要条件;故选:B8.C【详解】解,即,当即时,,此时,不合题意;故,即,则,由于,,所以,解得,故选:C 9.BCD 10.AB11.AD【详解】对于A中,若实数都小于等于1,那么可以推出,所以A正确;对于B中,当时,,所以B错误;对于C中,当时,满足,但不成立,所以C错误;对于D中,由含有一个量词的否定的概念,可得命题“”的否定形式是“”,所以D是正确的.故选:AD.12.AB【详解】解:二次函数的对称轴为,①若即,如图,由图像可知当时随的增大而增大,且时,即满足题意;②若时,如图,由图像可知的最小值在对称轴处取得,则时,,解得,此时,,综上,,故选:AB.13.【详解】由集合中元素的互异性得,故,则,又,所以,解得.故答案为:14.66【详解】解:因为全集,,所以3,9,12,15中有两个属于,因为中的方程中,两根之积,所以,所以,又,所以,因为中的方程中,两根之和,所以,则,所以.故答案为:.15.【详解】由题意,所以.故答案为:16.【详解】由题意,集合,因为,可得方程组无解,即直线与平行,可得,解得.故答案为:.17.【解析】(1),解得或,所以,,解得,所以.所以.(2)由(1)知.将化为,即,所以,解得,所以,所以.18.【解析】(1)由题意知,,因为,所以, ,即实数的取值范围为;(2)由(1)知,,,即实数的取值范围是;(3)由题意知或,,或,或,即实数的取值范围是.19.【解析】(1)若所以.(2)由,所以,故,所以实数的取值范围是.20.【解析】(1)因为,所以当时,,当时,.又,所以,此时,满足.所以当时,的取值集合为.(2)当时,, 不成立;当时,,, 成立;当且时,,,由 ,得,所以.综上,的取值集合为.21.【解析】(1)不等式可化为,即,∴.(2)由题意得,∵是成立的充分不必要条件,∴是的真子集,∴,∴实数的取值范围是.22.【解析】(1)当时,集合,,所以;(2)若选择①,则,则,因为,所以,又,所以,解得,所以实数的取值范围是;若选择②,““是“”的充分不必要条件,则 ,因为,所以,又,所以,解得,所以实数的取值范围是.若选择③,,因为,,所以或,解得或,所以实数的取值范围是.。
新教材人教A版高中数学必修第一册第1章 集合与常用逻辑用语 练习(1)(原卷版)

第一章集合与常用逻辑用语复习一、选择题1.(2018·全国高一课时练习)设集合M={m∈Z|-3<m<2},N={n∈Z|-1≤n≤3},则M∩N等于( ) A.{0,1} B.{-1,0,1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}2.(2018·全国高一课时练习)已知集合M={-1,0},则满足M∪N={-1,0,1}的集合N的个数是( ) A.2 B.3C.4 D.83.(2018·全国高一课时练习)已知M={x∈R|x≥2√2},a=π,有下列四个式子:(1)a∈M;(2){a}⊆M;(3)a⊆M;(4){a}∩M=π.其中正确的是( )A.(1)(2) B.(1)(4)C.(2)(3) D.(1)(2)(4)4.(2018·江西高一课时练习)(2017·天津卷)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=( )A.{2} B.{1,2,4}C.{1,2,4,6} D.{x∈R|-1≤x≤5}5.(2018·全国高一课时练习)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(∁U A)∪(∁U B)等于()A.{1,6} B.{4,5} C.{2,3,4,5,7} D.{1,2,3,6,7}6.(2018·全国高一课时练习)已知全集U,M,N是U的非空子集,若(∁U M)⊇N,则必有( ) A.M⊆(∁U N) B.N (∁U M)C.(∁U M)=(∁U N) D.M=N7.(2018·全国高一课时练习)设U={不大于10的正整数},A={10以内的素(质)数},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩(∁U B)是( )A.{2,4,6,8,9} B.{2,4,6,8,9,10}C.{1,2,6,8,9,10} D.{4,6,8,10}8.(2018·全国高一课时练习)设M,P是两个非空集合,定义M与P的差集M-P={x|x∈M且x∉P},则M-(M-P)等于( )A.P B.MC .M ∩PD .M ∪P9.(2017·全国高一课时练习(文))设集合{}=2m x x >,{}=3p x x <,那么“x m ∈或x p ∈”是“x p m ∈”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10.(2017·全国高一课时练习(文))已知:11p m x m -<<+,()():260q x x --<,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为( )A .35m <<B .35m ≤≤C .5m >或3m <D .5m >或3m ≤11.(2012·河南高二课时练习)全称命题“2104x R x x ∀∈-+≥,”的否定是 ( ) A.2104x R x x ∀∉-+<, B. 2104x R x x ∃∈-+<, C .041,2≥+-∈∃x x R x D.2104x R x x ∀∈-+<, 12.(2012·全国高二课时练习)三个数a b c ,,不全为零的充要条件是( )A.a b c ,,都不是零 B.a b c ,,中至多一个是零C.a b c ,,中只有一个为零D.a b c ,,中至少一个不是零 二、填空题13.(2018·全国高一课时练习)设全集是实数集R ,M ={x |-2≤x ≤2},N ={x |x <1},则∁R (M ∩N )=________.14.(2017·全国高一课时练习)已知集合{}|1A x x =≤,{}|B x x a =≥,且AB R =,则实数a 的取值范围是______________________ .15.(2018·全国高二课时练习)关于x 的方程m 2x 2-(m+1)x+2=0的所有根的和为2的充要条件是_____.16.(2017·全国高二课时练习)对任意实数a ,b ,c ,给出下列命题:①“a =b ”是“ac =bc ”的充要条件;②“a >b ”是“a 2>b 2”的充分条件;③“a <5”是“a <3”的必要条件;④“a +5是无理数”是“a 是无理数”的充要条件.其中真命题的序号为________.三、解答题17.(2018·全国高一课时练习)设全集为R ,集合A ={x |3≤x <7},B ={x |2<x <6},求∁R (A ∪B ),∁R (A ∩B ),(∁R A )∩B ,A ∪(∁R B ).18.(2018·全国高一课时练习)已知A ={a -1,2a 2+5a +1,a 2+1},且-2∈A ,求a 的值.19.(2018·全国高一课时练习)设集合222{|320}{|150}A x x x B x x a x a =-+==+-+-=,(). (1)若{}2A B ⋂=,求实数a 的值;(2)若A B A ⋃=,求实数a 的取值范围.20.(2014·全国高一课时练习)判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并写出它们的否定:(1)p :对任意的x ∈R ,x 2+x+1=0都成立;(2)p :∃x ∈R ,x 2+2x+5>0.21.(2012·全国高二课时练习)求方程2210ax x ++=至少有一个负根的充要条件.。
新教材 人教A版高中数学必修第一册 第一章 集合与常用逻辑用语 知识点考点汇总及解题方法规律提炼
第一章集合与常用逻辑用语1.1.1集合的概念 (1)1.1.2集合的表示 (4)1.2集合间的基本关系 (8)1.3.1并集与交集 (13)1.3.2补集及集合运算的综合应用 (17)1.4.1充分条件与必要条件 (20)1.4.2充要条件 (24)1.5.1全称量词与存在量词 (28)1.5.2全称量词命题与存在量词命题的否定 (32)1.1.1集合的概念要点整理1.元素与集合的概念及表示(1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母a,b,c,…表示.(2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.2.元素的特性(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.(3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.温馨提示:集合含义中的“研究对象”指的是集合的元素,研究集合问题的核心即研究集合中的元素,因此在解决集合问题时,首先要明确集合中的元素是什么.集合中的元素可以是数、点,也可以是一些人或一些物.3.元素与集合的关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.温馨提示:(1)符号“∈”“∉”刻画的是元素与集合之间的关系.对于一个元素a与一个集合A而言,只有“a∈A”与“a∉A”这两种结果.(2)∈和∉具有方向性,左边是元素,右边是集合,形如R∈0是错误的.4.常用的数集及其记法题型一集合的基本概念【典例1】判断下列每组对象的全体能否构成一个集合?(1)接近于2019的数;(2)大于2019的数;(3)育才中学高一(1)班视力较好的同学;(4)方程x2-2=0在实数范围内的解;(5)函数y=x2图象上的点.[思路导引] 构成集合的关键是要有明确的研究对象,即元素不能模糊不清、模棱两可.[解] (1)(3)由于标准不明确,故不能构成集合;(2)(4)(5)能构成集合.对集合含义的理解给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了,所谓“确定”,是指所有被“研究的对象”都是这个集合的元素,没有被“研究的对象”都不是这个集合的元素.题型二元素与集合的关系【典例2】(1)下列关系中,正确的有( )①12∈R;②2∉Q;③|-3|∈N;④|-3|∈Q.A.1个 B.2个 C.3个D.4个(2)集合A中的元素x满足63-x∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.[思路导引] 判断一个元素是否为某集合的元素,关键是抓住集合中元素的特征.[解析] (1)12是实数;2是无理数;|-3|=3,是自然数;|-3|=3,是无理数.故①②③正确,选C.(2)当x=0时,63-0=2;当x=1时,63-1=3;当x=2时,63-2=6;当x≥3时不符合题意,故集合A中元素有0,1,2.[答案] (1)C (2)0,1,2判断元素与集合关系的2种方法(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可.(2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征.题型三集合中元素的特性【典例3】已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a的值为________.[思路导引] 由集合中元素的确定性和互异性切入.[解析] 若a=1,则a2=1,此时集合A中两元素相同,与互异性矛盾,故a≠1;若a2=1,则a=-1或a=1(舍去),此时集合A中两元素为-1,1,故a=-1.综上所述a=-1.[答案] -1[变式] (1)本例若将条件“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,求实数a的值.(2)本例若去掉条件“1∈A”,其他条件不变,则实数a的取值范围是什么?[解] (1)若a=2,则a2=4,符合元素的互异性;若a2=2,则a=2或a=-2,符合元素的互异性.所以a的取值为2,2,- 2.(2)根据集合中元素的互异性可知,a≠a2,所以a≠0且a≠1.应用集合元素的特性解题的要点(1)集合问题的核心即研究集合中的元素,在解决这类问题时,要明确集合中的元素是什么.(2)构成集合的元素必须是确定的(确定性),而且是互不相同的(互异性),在书写时可以不考虑先后顺序(无序性).(3)利用集合元素的特性求参数问题时,先利用确定性解出字母所有可能值,再根据互异性对集合中元素进行检验,要注意分类讨论思想的应用.1.1.2集合的表示1.列举法把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.温馨提示:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.(2)集合中的元素必须是明确的.(3)集合中的元素不能重复.(4)集合中的元素可以是任何事物.2.描述法(1)定义:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.(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.温馨提示:(1)写清楚集合中元素的符号.如数或点等.(2)说明该集合中元素的共同特征,如方程、不等式、函数式或几何图形等.(3)不能出现未被说明的字母.题型一用列举法表示集合【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)方程x (x -1)2=0的所有实数根组成的集合;(2)不大于10的非负偶数集;(3)一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合.[思路导引] 用列举法表示集合的关键是弄清集合中的元素是什么,还要弄清集合中的元素个数.[解] (1)方程x (x -1)2=0的实数根为0,1,故其实数根组成的集合为{0,1}.(2)不大于10的非负偶数即为从0到10的偶数,故不大于10的非负偶数集为{0,2,4,6,8,10}.(3)由⎩⎨⎧ y =x y =2x -1,解得⎩⎨⎧ x =1,y =1.故一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合为{(1,1)}.题型二用描述法表示集合【典例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;(4)不等式3x -2<4的解集.[思路导引] 用描述法表示集合的关键是确定代表元素的属性和表示元素的共同特征.[解] (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}.(4)不等式3x-2<4可化简为x<2,所以不等式3x-2<4的解集为{x|x<2}.用描述法表示集合应注意的3点(1)用描述法表示集合,首先应弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示.(2)用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,要对新字母说明其含义或取值范围.(3)多层描述时,应当准确使用“且”和“或”,所有描述的内容都要写在集合内.题型三集合表示方法的应用【典例3】(1)若集合A={x|ax2-8x+16=0,a∈R}中只有一个元素,则a的值为( )A.1 B.4 C.0 D.0或1(2)已知A={x|kx+2>0,k∈R},若-2∈A,则k的取值范围是________.[思路导引] 借助描述法求值或范围的关键是弄清集合中元素的特征.[解析] (1)①当a=0时,原方程为16-8x=0.∴x=2,此时A={2};②当a≠0时,由集合A中只有一个元素,∴方程ax2-8x+16=0有两个相等实根,则Δ=64-64a=0,即a=1.从而x1=x2=4,∴集合A={4}.综上所述,实数a的值为0或1.故选D.(2)∵-2∈A,∴-2k+2>0,得k<1.[答案] (1)D (2)k<1[变式] (1)本例(1)中条件“有一个元素”改为有“两个元素”,其他条件不变,求a的取值范围.(2)本例(2)中条件“-2∈A ”改为“-2∉A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] (1)由题意可知方程ax 2-8x +16=0有两个不等实根.∴⎩⎨⎧ a ≠0,Δ=64-64a >0,解得a <1,且a ≠0.(2)∵-2∉A ,∴-2k +2≤0,得k ≥1.集合表示方法的应用的注意点(1)若已知集合是用描述法给出的,读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键.(2)与方程ax 2-8x +16=0的根有关问题易忽视a =0的情况.集合的表示方法1.有限集、无限集根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.当集合中元素的个数有限时,称之为有限集;而当集合中元素的个数无限时,则称之为无限集.当集合为有限集,且元素个数较少时宜采用列举法表示集合;对元素个数较多的集合和无限集,一般采用描述法表示集合.对于元素个数较多的集合或无限集,其元素呈现一定的规律,在不产生误解的情况下,也可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)正整数集;(2)被3整除的数组成的集合.[解] (1)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{1,2,3,4,…}.(2)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{…,-6,-3,0,3,6,…}.[点评] (1){1,2,3,4,…}一般不写成{2,1,4,3,…};(2)此题中的省略号不能漏掉.2.集合含义的正确识别集合的元素类型多是以数、点、图形等形式出现的.对于已知集合必须弄清集合元素的形式,特别是对于用描述法给定的集合要弄清它的代表元素是什么,代表元素有何属性(如表示数集、点集等).【典例2】已知下面三个集合:①{x|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+1}.问:它们是否为同一个集合?它们各自的含义是什么?[解] ∵三个集合的代表元素互不相同,∴它们是互不相同的集合.集合①{x|y=x2+1}的代表元素是x,即满足条件y=x2+1中的所有x,∴{x|y=x2+1}=R.集合②{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,∴{y|y=x2+1}={y|y≥1}.集合③{(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),可认为是满足条件y=x2+1的实数对(x,y)的集合,也可认为是坐标平面内的点(x,y),且这些点的坐标满足y=x2+1.∴{(x,y)|y=x2+1}={P|P是抛物线y=x2+1上的点}.[点评] 使用特征性质描述来表示集合时,首先要明确集合中的元素是什么,如本题中元素的属性都与y=x2+1有关,但由于代表元素不同,因而表示的集合也不一样.1.2集合间的基本关系1.子集的概念温馨提示:“A是B的子集”的含义是:对任意x∈A都能推出x∈B.2.集合相等的概念如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B 且B⊆A,则A=B.3.真子集的概念温馨提示:在真子集的定义中,A B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x ∈B,但x∉A.4.空集的概念题型一集合间关系的判断【典例1】判断下列两个集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={x|x2=1};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.[思路导引] 集合间基本关系的刻画均是由元素的从属关系决定的.[解] (1)用列举法表示集合B={-1,1},故A=B.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(4)解法一(特殊值法):两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N M.解法二(列举法):由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以N M.判断集合间关系的3种方法(1)列举法:用列举法将两个集合表示出来,再通过比较两集合中的元素来判断两集合之间的关系.(2)元素特征法:根据集合中元素满足的性质特征之间的关系判断.(3)图示法:利用数轴或Venn图判断两集合间的关系.题型二有限集合子集、真子集的确定【典例2】(1)填写下表,并回答问题原集合子集子集的个数∅________________{a}________________{a,b}________________{a,b,c}________________由此猜想,含n个元素的集合的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集个数呢?(2)求满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M.[解] (1)原集合子集子集的个数∅∅ 1{a}∅,{a} 2{a,b}∅,{a},{b},{a,b} 4{a,b,c}∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}8猜想:含n个元素的集合的子集共有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.(2)由题意可得{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},可以确定集合M必含有元素1,2,且含有元素3,4,5中的至少一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有三个元素:{1,2,3}{1,2,4}{1,2,5};含有四个元素:{1,2,3,4}{1,2,3,5}{1,2,4,5};含有五个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.(1)求解有限集合子集问题的3个关键点①确定所求集合,是子集还是真子集.②合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出.③注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.(2)与子集、真子集个数有关的3个结论 假设集合A 中含有n 个元素,则有: ①A 的子集的个数为2n 个; ②A 的真子集的个数为2n -1个; ③A 的非空真子集的个数为2n -2个.【典例3】 已知集合A ={x |-3<x <4},B ={x |1-m <x ≤2m -1},且A ⊆B ,求实数m 的取值范围.[思路导引] A ⊆B ,即集合A 中的数在集合B 中,特别注意A =∅的情况. [解] 由A ⊆B ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示,则⎩⎨⎧1-m ≤-3,1-m <2m -1,4≤2m -1,解得m ≥4.故m 的取值范围是{m |m ≥4}.[变式] (1)本例中若将“A ⊆B ”改为“B ⊆A ”,其他条件不变,求m 的取值范围.(2)本例若将集合A ,B 分别改为A ={3,m 2},B ={1,3,2m -1},其他条件不变,求实数m 的值.[解] (1)由B ⊆A ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示.∵B ⊆A ,∴当B =∅时,1-m ≥2m -1,解得m ≤23;当B ≠∅时,有⎩⎨⎧2m -1>1-m ,2m -1<4,1-m ≥-3,解得23<m <52.综上可知,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <52. (2)由A ⊆B ,按m 2=1和m 2=2m -1两种情况分类讨论. ①若m 2=1,则m =-1或m =1.当m =-1时,B 中元素为1,3,-3,适合题意; 当m =1时,B 中元素为1,3,1,与元素的互异性矛盾. ②若m 2=2m -1,则m =1,由①知不合题意. 综上所述,m =-1.由集合间的关系求参数的2种方法(1)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,此时应注意端点处是实点还是虚点.(2)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论思想的运用.1.3.1并集与交集1.并集的概念及表示2.交集的概念及表示温馨提示:(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.3.并集、交集的运算性质【典例1】(1)若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B等于( ) A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4} C.{1,2} D.{0}(2)已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∪Q等于( )A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4} C.{x|x≤4}D.{x|x≥-1}[思路导引] 由并集的定义,结合数轴求解.[解析] (1)A∪B={0,1,2,3,4},选A.(2)在数轴上表示两个集合,如图.∴P∪Q={x|x≤4}.选C.[答案] (1)A (2)C求集合并集的2种方法(1)定义法:若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果.(2)数形结合法:若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.题型二交集的运算【典例2】(1)设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于( )A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2} C.{x|0≤x≤4}D.{x|1≤x≤4}(2)设A={x∈N|1≤x≤5},B={x∈R|x2+x-6=0},则如图中阴影部分表示的集合为( )A.{2} B.{3} C.{-3,2} D.{-2,3}[思路导引] 既属于集合A,又属于集合B的所有元素组成的集合,借助图示方法求解.[解析] (1)在数轴上表示出集合A与B,如下图.则由交集的定义可得A∩B={x|0≤x≤2}.选A.(2)A={x∈N|1≤x≤5}={1,2,3,4,5},B={x∈R|x2+x-6=0}={-3,2},图中阴影部分表示的是A∩B,∴A∩B={2}.选A.[答案] (1)A (2)A求集合交集的2个注意点(1)求两集合的交集时,首先要化简集合,使集合的元素特征尽量明朗化,然后根据交集的含义写出结果.(2)在求与不等式有关的集合的交集运算中,应重点考虑数轴分析法,直观清晰.题型三由集合的并集、交集求参数【典例3】 (1)设集合A ={x |-1<x <a },B ={x |1<x <3}且A ∪B ={x |-1<x <3},求a 的取值范围.(2)已知集合A ={x |-3<x ≤4},B ={x |2-k ≤x ≤2k -1},且A ∪B =A ,试求k 的取值范围.[思路导引] (1)画出数轴求解.(2)若A ∪B =A ,则B ⊆A ;若A ∩B =A ,则A ⊆B .[解] (1)如下图所示,由A ∪B ={x |-1<x <3}知,1<a ≤3. (2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .若B =∅,则2-k >2k -1,得k <1;若B ≠∅,则⎩⎨⎧2-k ≤2k -1,2-k >-3,2k -1≤4,解得1≤k ≤52.综上所述,k ≤52.[变式] 本例(2)若将“A ∪B =A ”改为“A ∩B =A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B . ∴⎩⎨⎧2-k ≤-3,2k -1≥4,解得k ≥5.由集合交集、并集的性质解题的策略、方法及注意点(1)策略:当题目中含有条件A ∩B =A 或A ∪B =B ,解答时常借助于交集、并集的定义及集合间的关系去分析,将A ∩B =A 转化为A ⊆B ,A ∪B =B 转化为A ⊆B .(2)方法:借助数轴解决,首先根据集合间的关系画出数轴,然后根据数轴列出关于参数的不等式(组),求解即可,特别要注意端点值的取舍.(3)注意点:当题目条件中出现B⊆A时,若集合B不确定,解答时要注意讨论B=∅的情况.1.3.2补集及集合运算的综合应用要点整理1.全集(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.(2)符号表示:全集通常记作U.2.补集温馨提示:∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.题型一补集的运算【典例1】(1)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁U A=________________;(2)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},则集合B=________________.[思路导引] 借助补集定义,结合数轴及Venn图求解.[解析] (1)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.由补集定义可得∁U A={x|x<-3或x=5}.(2)解法一:A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.解法二:借助Venn图,如图所示.由图可知B={2,3,5,7}.[答案] (1){x|x<-3或x=5} (2){2,3,5,7}求集合补集的基本方法及处理技巧(1)基本方法:定义法.(2)两种处理技巧①当集合用列举法表示时,可借助Venn图求解;②当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析求解.题型二交集、并集、补集的综合运算【典例2】已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3}.求∁U A,A∩B,∁U(A∩B),(∁U A)∩B.[解] 把全集U和集合A,B在数轴上表示如下:由图可知∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},A∩B={x|-2<x<3},∁(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},(∁U A)∩B={x|-U3<x≤-2或x=3}.解决集合交、并、补运算的2个技巧(1)如果所给集合是有限集,则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.在解答过程中常常借助于Venn图来求解.(2)如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.题型三利用集合间的关系求参数【典例3】设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁A)∩B=∅,求实数m的取值范围.U[思路导引] 理清集合间的关系,分类求解.[解] 由已知A={x|x≥-m},得∁U A={x|x<-m},因为B={x|-2<x<4},(∁U A)∩B=∅,所以-m≤-2,即m≥2,所以m的取值范围是m≥2.[变式] (1)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U A)∩B≠∅”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?(2)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U B)∪A=R”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?[解] (1)由已知得A={x|x≥-m},所以∁U A={x|x<-m},又(∁U A)∩B≠∅,所以-m>-2,解得m<2.(2)由已知得A={x|x≥-m},∁U B={x|x≤-2或x≥4}.又(∁U B)∪A=R,所以-m≤-2,解得m≥2.利用集合关系求参数的2个注意点(1)与集合的交、并、补运算有关的求参数问题一般利用数轴求解,涉及集合间关系时不要忘掉空集的情况.(2)不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视,还要注意补集是全集的子集.[针对训练]5.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<3}.(1)若A∪(∁R B)=R,求实数a的取值范围;(2)若A(∁R B),求实数a的取值范围.[解](1)∵B={x|1<x<3},B={x|x≤1或x≥3},∴∁R因而要使A∪(∁R B)=R,结合数轴分析(如图),可得a≥3.(2)∵A={x|x<a},∁R B={x|x≤1或x≥3}.要使A(∁R B),结合数轴分析(如图),可得a≤1.1.4.1充分条件与必要条件要点整理1.命题及相关概念2.充分条件与必要条件一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.温馨提示:(1)充分、必要条件的判断讨论的是“若p,则q”形式的命题.若不是,则首先将命题改写成“若p,则q”的形式.(2)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”.题型一充分、必要条件的概念及语言表述【典例1】将下面的定理写成“若p,则q”的形式,并用充分条件、必要条件的语言表述:(1)两个全等三角形的对应高相等;(2)等底等高的两个三角形是全等三角形.[解] (1)若两个三角形是全等三角形,则它们的对应高相等,所以“两个三角形是全等三角形”是“它们的对应高相等”的充分条件;“对应高相等”是“两个三角形是全等三角形”的必要条件.(2)若两个三角形等底等高,则这两个三角形是全等三角形,所以“两个三角形等底等高”是“这两个三角形是全等三角形”的不充分条件;“两个三角形是全等三角形”是“这两个三角形等底等高”的不必要条件.(1)对充分、必要条件的理解①对充分条件的理解:i)所谓充分,就是说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.ii)充分条件不是唯一的,如x>2,x>3都是x>0的充分条件.②对必要条件的理解:i)所谓必要,就是条件是必须有的,必不可少的,缺其不可.“有之未必成立,无之必不成立”.ii)必要条件不是唯一的,如x>0,x>5等都是x>9的必要条件.(2)用充分、必要条件的语言表述定理的一般步骤第一步:分析定理的条件和结论;第二步:将定理写成“若p,则q”的形式;第三步:利用充分、必要条件的概念来表述定理.题型二充分条件、必要条件的判定【典例2】判断下列各题中p是q的充分条件吗?p是q的必要条件吗?(1)p:x>1,q:x2>1;(2)p:(a-2)(a-3)=0,q:a=3;(3)已知:y=ax2+bx+c(a≠0),p:Δ=b2-4ac>0,q:函数图象与x轴有交点.[思路导引] 判断“若p,则q”命题的真假及“若q,则p”命题的真假.[解] (1)由x>1可以推出x2>1,因此p是q的充分条件;由x2>1,得x<-1,或x>1,不一定有x>1.因此,p不是q的必要条件.(2)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有a=3,因此p不是q的充分条件;由a=3可以得出(a-2)(a-3)=0.因此,p是q的必要条件.(3)二次函数y=ax2+bx+c,当Δ>0时,其图象与x轴有交点,因此p是q的充分条件;反之若函数的图象与x轴有交点,则Δ≥0,不一定是Δ>0,因此p不是q的必要条件.充分、必要条件的判断方法(1)定义法:首先分清条件和结论,然后判断p⇒q和q⇒p是否成立,最后得出结论.(2)命题判断法:①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p 的必要条件;②如果命题:“若p ,则q ”为假命题,那么p 不是q 的充分条件,同时q 也不是p 的必要条件.显然,p 是q 的充分条件与q 是p 的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即p ⇒q ,只是说法不同而已.题型三充分条件、必要条件与集合的关系【典例3】 (1)已知p :关于x 的不等式3-m 2<x <3+m 2,q :0<x <3,若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.(2)已知集合A ={y |y =x 2-3x +1,x ∈R },B ={x |x +2m ≥0};命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,并且q 是p 的必要条件,求实数m 的取值范围.[思路导引] p 是q 的充分条件转化为对应集合A ⊆集合B ,q 是p 的必要条件转化为集合A ⊆集合B .[解] (1)记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3}, 若p 是q 的充分条件,则A ⊆B .注意到B ={x |0<x <3}≠∅,分两种情况讨论:①若A =∅,即3-m 2≥3+m 2,解得m ≤0,此时A ⊆B ,符合题意; ②若A ≠∅,即3-m 2<3+m 2,解得m >0, 要使A ⊆B ,应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≥0,3+m 2≤3,m >0,解得0<m ≤3. 综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≤3}.(2)由已知可得 A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54,x ∈R =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y | y ≥-54, B ={x |x ≥-2m }.因为q 是p 的必要条件,所以p ⇒q ,所以A ⊆B ,所以-2m ≤-54,所以m ≥58,即m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m |m ≥58. [变式] 本例(1)中若将“若p 是q 的充分条件”改为“p 是q 的必要条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.[解] 记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3},若p 是q 的必要条件,则B ⊆A .应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≤0,3+m 2≥3,解得m ≥3.综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≥3}.(1)利用充分、必要条件求参数的思路根据充分、必要条件求参数的取值范围时,先将p ,q 等价转化,再根据充分、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解.(2)从集合角度看充分、必要条件:设命题p 、q 分别对应集合A 、B ,若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件;若B ⊆A ,则p 是q 的必要条件.1.4.2充要条件要点整理充要条件如果“若p ,则q ”和它的逆命题“若q ,则p ”均是真命题,即既有p ⇒q ,又有q ⇒p ,记作p ⇔q .此时p 既是q 的充分条件,也是q 的必要条件.我们说p 是q 的充分必要条件,简称为充要条件.如果p 是q 的充要条件,那么q 也是p 的充要条件,即如果p ⇔q ,那么p 与q 互为充要条件.温馨提示:(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若p⇔q,则p是q的充要条件.③若p⇒q,且q⇒/p,则称p是q的充分不必要条件.④若p⇒/q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.⑤若p⇒/q,且q⇒/p,则称p是q的既不充分也不必要条件.(2)“⇔”的传递性若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p 是s的充要条件.题型一充要条件的判断【典例1】在下列各题中,试判断p是q的什么条件.(1)p:a+5是无理数,q:a是无理数;(2)若a,b∈R,p=a2+b2=0,q:a=b=0;(3)p:A∩B=A,q:∁U B⊆∁U A.[思路导引] 判断是否p⇒q,q⇒p.[解] (1)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.(2)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.(3)因为A∩B=A⇒A⊆B⇒∁U A⊇∁U B,并且∁U B⊆∁U A⇒B⊇A⇒A∩B=A,所以p 是q的充要条件.[变式] 已知p是q的充分条件,q是r的必要条件,也是s的充分条件,r是s的必要条件,问:(1)p是r的什么条件?(2)s是q的什么条件?(3)p,q,r,s中哪几对互为充要条件?[解] 作出“⇒”图,如右图所示,。
高中数学第一章常用逻辑用语1.2充分条件与必要条件1.2.1充分条件与必要条件1.2.2充要条件课件新人教A版选修
解析:(2)由a⊂α,b⊂β,因此当直线a,b相交时,平面α,β一定相交,但平面α,β 相交时,直线a,b可以异面.故“直线a和b相交”是“平面α和β相交”的充分不 必要条件.故选A.
(3)解不等式x2-3x<0得0<x<3,由题意逐一对比选项,易知A正确.
方法技巧 充分、必要、充要条件的判断方法 若p⇒q,q p,则p是q的充分不必要条件;
(2)若p是q的必要不充分条件,求a的取值范围.
规范解答:(2)设 p 对应的集合为 A={x|1≤x≤4}. 由 x2-(a+2)x+2a≤0,得(x-2)(x-a)≤0, 当 a=2 时,解得 x=2,对应的解集为 B={2}, 当 a>2 时,解得 2≤x≤a,对应的解集为 B={x|2≤x≤a}, 当 a<2 时,解得 a≤x≤2,对应的解集为 B={x|a≤x≤2}, 若 p 是 q 的必要不充分条件,则 B A, 当 a=2 时,满足条件. 当 a>2 时,因为 A={x|1≤x≤4},B={x|2≤x≤a}, 要使 B A,则满足 2<a≤4, 当 a<2 时,因为 A={x|1≤x≤4},B={x|a≤x≤2}, 要使 B A,则满足 1≤a<2, 综上:1≤a≤4.
说,由p可推出q,记作 并且说p是q的
条件,q,是pp的⇒q
条件.
(2)“若p,则q”为充假分命题,那么由p推不出必q要,记作
,这时,我们就说p不是q
的
条件,q不是p的
条件.
p q
充分
必要
知识点三 充要条件
梳理 一般地,如果既有p⇒q,又有q⇒p,就记作
p,⇔此q时,我们说p是q的充分必
要条件,简称充要条件,显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概况地
高中数学(新人教A版)必修第一册:第1章章末 集合与常用逻辑用语【精品课件】
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1.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有
A.2个
√B.4个
C.6个
D.8个
2.命题p:“对任意一个实数x,均有x2≥0”,则 命题 的否定p为( C ) (A)存在x0∈R,使得x02 ≤0 (B)对任意x∈R,均有x2≤0 (C)存在x0∈R,使得 x02 <0 (D)对任意x∈R,均有x2<0
解题技巧: 1.若已知集合是用描述法给出的,则读懂集合的代表元 素及其属性是解题的关键. 2.若已知集合是用列举法给出的,则整体把握元素的共 同特征是解题的关键. 3.对集合中的元素要进行验证,保证集合内的元素不重 复.
【跟踪训练1】 设集合A={x∈Z|0<x<4},B={x|(x4)(x-5)=0},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则集合M中元素 的个数为( )
解:CU B x x 1或x>2 可画数轴如下:
1
12
1
数形结合的思想 x 1 1 2数轴法 x
A B=x 1 x 2 A B=x x>-1
A (CU B) x x 2 A (CU B) x x 1或x 1
点评 (I),画数轴上方的线时,同一集合画同一高度,
不同的集合画不同的高度。
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.
分析: 画出韦恩图,形 象地表示出各数 量关系的联系
方法归纳:解决这一类问题一般借用数形结合,借 助于Venn 图,把抽象的数学语言与直观 的图形结合起来
2020_2021学年新教材高中数学第一章集合与常用逻辑用语单元测试卷一课一练含解析第一册
新20版练B1数学人教A版第一章单元测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1。
集合{x∈N|x<5}的另一种表示方法是()。
A.{0,1,2,3,4} B。
{1,2,3,4}C。
{0,1,2,3,4,5} D。
{1,2,3,4,5}答案:A解析:小于5的自然数有0,1,2,3,4。
2。
若集合M={x|-2≤x〈2},N={0,1,2},则M∩N=()。
A。
{0} B.{1}C.{0,1,2}D。
{0,1}答案:D解析:∵M={x|—2≤x〈2},N={0,1,2},∴M∩N={0,1},故选D。
3。
集合{2a,a2—a}中a的取值范围是()。
A.{a∈R|a≠0或a≠3} B。
{a∈R|a≠0}C。
{a∈R|a≠0且a≠3} D.{a∈R|a≠3}答案:C解析:根据元素的互异性知a2-a≠2a,解得a≠0且a≠3。
4。
如图1—4,已知全集U=R,集合A={x∈N|x〈6},B={x∈R|x〉3},图中阴影部分所表示的集合为()。
图1-4A。
{0,1,2,3} B。
{0,1,2}C。
{4,5} D.{3,4,5}答案:A解析:由题图可知阴影部分所表示的集合为A∩(∁U B)={0,1,2,3}。
5。
(2018·湖南衡阳八中高三月考)设集合A={0,1,2,3},B={x|—x ∈A,1—x∉A},则集合B中元素的个数为()。
A.1 B。
2 C.3 D.4答案:A解析:若x∈B,则—x∈A,故x只可能是0,—1,—2,-3。
当0∈B 时,1—0=1∈A;当-1∈B时,1—(-1)=2∈A;当-2∈B时,1—(-2)=3∈A;当-3∈B时,1—(—3)=4∉A,所以B={-3}。
故集合B中元素的个数为1,选A.6.(全国Ⅰ高考)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()。
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高中数学第一章常用逻辑用语测评(含解析)新人教A版选修11测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下列语句是真命题的是()A.这是一棵大树B.x+y+z=3C.函数f(x)=x2是单调增函数D.素数不一定是奇数解析:选项A和B不是命题,选项C是假命题,2是素数,但不是奇数,故选项D正确.答案:D2.(2016辽宁沈阳高二检测)命题“若x<0,则ln(x+1)<0”的否命题是()A.若x≥0,则ln(x+1)<0B.若x<0,则ln(x+1)≥0C.若x≥0,则ln(x+1)≥0D.若ln(x+1)≥0,则x≥0解析:由原命题与其逆否命题之间的关系可知,原命题的逆否命题为“若x≥0,则ln(x+1)≥0”.答案:C3.(2016四川成都高二月考)已知命题p:若(a-b)3b2>0,则a>b,则在命题p的逆命题、否命题和逆否命题中,错误命题的个数为()A.0B.1C.2D.3解析:原命题p为真,故其逆否命题为真;p的逆命题为假,故其否命题也为假,因此错误命题个数为2.答案:C4.(原创题)命题“∀x>0,>0”的否定是()A.∃x<0,≤0B.∃x>0,0<x≤1C.∀x>0,≤0D.∀x<0,0<x≤1答案:B5.(2016河北石家庄月考)已知直线l的倾斜角为α,斜率为k,那么“α>”是“k>”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件解析:当<α<π时,k<0,当k>时,<α<,所以“α>”是“k>”的必要而不充分条件,故答案:B6.(原创题)设命题p:函数y=在定义域上是增函数;命题q:∃a,b∈(0,+∞),当a+b=1时,=3,以下说法正确的是()A.p∨q为真B.p∧q为真C. p为假D.p∨q为假解析:显然命题p为假命题,又当a,b>0,a+b=1时,=(a+b)=2+≥4,故不存在a,b∈(0,+∞),使得=3,即命题q也为假命题.因此p∨q为假,故选D.答案:D7.(2016吉林高二检测)下列命题的否定为假命题的是()A.∃x∈R,x2+2x+2≤0B.∀x∈R,lg x<1C.所有能被3整除的整数都是奇数D.∀x∈R,sin2x+cos2x=1解析:选项A中,因为x2+2x+2=(x+1)2+1>0,所以∃x∈R,x2+2x+2≤0是假命题,其否定为真命题.选项B中,当x>10时,lg x>1,所以∀x∈R,lg x<1是假命题,其否定为真命题.选项C中,6能被3整除,但6是偶数,所以这是假命题,其否定为真命题.选项D中的命题显然成立,所以其否定是假命题,故选D.答案:D8.(2016吉林高二检测)已知命题 p:存在x∈(1,2)使得e x-a>0,若p是真命题,则实数a的取值范围为()A.(-∞,e)B.(-∞,e]C.(e2,+∞)D.[e2,+∞)解析:因为p是真命题,所以 p为假命题,所以∀x∈(1,2),有e x-a≤0,即a≥e x,又y=e x在(1,2)上的最大值为e2,所以a≥e2.答案:D9.(2016河南新乡模拟)已知p:∃x∈R,mx2+1≤0,q:∀x∈R,x2+mx+1>0,若p∨q为假命题,则实数m的取值范围为()A.m≥2B.m≤-2C.m≤-2或m≥2D.-2≤m≤2解析:由p:∃x∈R,mx2+1≤0,可得m<0,由q:∀x∈R,x2+mx+1>0,可得Δ=m2-4<0,解得-2<m<2,因为p ∨q为假命题,所以p与q都是假命题,若p是假命题,则有m≥0;若q是假命题,则有m≤-2或m≥2,故符合条件的实数m的取值范围为m≥2.答案:A10.已知p:函数f(x)=(x-a)2在(-∞,1)上是减函数,q:∀x>0,a≤恒成立,则 p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件解析:由p:函数f(x)=(x-a)2在(-∞,1)上是减函数,得a≥1.所以 p:a<1;由q:∀x>0,a≤恒a≤2,所以 p是q的充分不必要条件.答案:A11.导学号59254013(原创题)已知函数f(x)=,设命题p:∀a∈R,函数f(x)的值域不可能是(0,+∞);命题q:∃a∈R,使函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-2].那么下列命题为真命题的是()A.p∧qB.p∨(q)C.(p)∧qD.(p)∧(q)解析:当a=0时,f(x)=的值域为(0,+∞),故命题p为假命题;要使函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-2],只需y=ax2+2x-1的单调递减区间是(-∞,-2],这时只要满足解得a=,因此命题q为真命题,故(p)∧q为真.答案:C12.(改编题)若“x>1”是“不等式2x>a-x成立”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A.a>3B.a<3C.a>4D.a<4解析:若2x>a-x,则2x+x>a,设f(x)=2x+x,该函数为增函数.由题知2x+x>a成立,即f(x)>a成立能得到x>1,并且反之不成立.因为x>1时,f(x)>3,所以a>3.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2016山西大同高二检测)命题“∃x0∈R,sin x0+2>cos x0”的否定为.解析:因为∃x0∈R,sin x0+2>cos x0,所以其否定为∀x∈R,sin x+2x2≤cos x.答案:∀x∈R,sin x+2x2≤cos x14.(2016山东济南高二检测)已知命题p:若a,b∈R,则ab=0是a=0的充分条件,命题q:函数y=的定义域是[3,+∞),则“p∨q”“p∧q”“ p”中是真命题的为.解析:依题意知p假,q真,所以“p∨q”,“ p”是真命题.答案:p∨q, p15.(原创题)函数f(x)=有且只有一个零点的充分必要条件是.解析:当x>0时,x=1是函数的一个零点,要使函数有且只有一个零点,应使函数f(x)在(-∞,0]上没有零点,即-2x+a=0无解,而当x≤0时,0<2x≤1,所以实数a应满足a≤0或a>1.答案:a≤0或a>116.给出如下四个命题:①若“p∧q”为假命题,则p,q均为假命题;②命题“若a>b,则2a>2b-1”的否命题为“若a≤b,则2α≤2b-1”;③“∀x∈R,x2+1≥0”的否定是“∃x∈R,x2+1<0”;④在△ABC中,“A>B”是“sin A>sin B”的充要条件.其中假命题的个数是.解析:若“p∧q”为假命题,则p,q至少有一个为假命题,故①是假命题;②是真命题;“∀x∈R,x2+1≥0”的否定是“∃x∈R,x2+1<0”,故③是假命题;在△ABC中,若A>B,则a>b,根据正弦定理可得sin A>sin B;逆向推理同样成立,故④是真命题.故假命题有2个.答案:2三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(本小题满分10分)写出下列命题的逆命题、否命题以及逆否命题:(1)若α-β=,则sin α=cos β;a,b,c,d为实数,若a≠b,c≠d,则a+c≠b+d.解:(1)逆命题:若sinα=cosβ,则α-β=;否命题:若α-β≠,则sinα≠cosβ;逆否命题:若sinα≠cosβ,则α-β≠.(2)逆命题:已知a,b,c,d为实数,若a+c≠b+d,则a≠b,c≠d;否命题:已知a,b,c,d为实数,若a=b或c=d,则a+c=b+d;逆否命题:已知a,b,c,d为实数,若a+c=b+d,则a=b或c=d.18.(本小题满分12分)判断下列命题是全称命题还是特称命题,并判断其真假:(1)对数函数都是单调函数;(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除;(3)∀x∈(0,+∞),x+≥2;(4)∃x0∈Z,log2x0>2.解:(1)本题隐含了全称量词“所有的”,其实命题应为“所有的对数函数都是单调函数”,是全称命题,真命题.(2)命题中含有存在量词“至少有一个”,因此是特称命题,真命题.(3)命题中含有全称量词“∀”,是全称命题,真命题.(4)命题中含有存在量词“∃”,是特称命题,真命题.19.(本小题满分12分)已知命题:“∃x∈(-1,1),使等式x2-x-m=0成立”是真命题.(1)求实数m的取值集合M;(2)设不等式(x-a)(x+a-2)<0的解集为N,若x∈N是x∈M的必要条件,求a的取值范围.解:(1)由题意知,方程x2-x-m=0在(-1,1)上有解,即m的取值范围为函数y=x2-x在(-1,1)上的值域,易得M=.(2)因为x∈N是x∈M的必要条件,所以M⊆N.当a=1时,解集N为空集,不满足题意;当a>1时,a>2-a,此时集合N={x|2-a<x<a},则解得a>;当a<1时,a<2-a,此时集合N={x|a<x<2-a},则解得a<-.综上,a>或a<-.20.(本小题满分12分)已知曲线C:x2+y2+Gx+Ey+F=0(G2+E2-4F>0),求曲线C在x轴上所截线段长度为1的充要条件,并证明.解:所求的充要条件是G2-4F=1.(1)必要性:令y=0,则x2+Gx+F=0.设x1,x2为此方程的根,若|x1-x2|==1,则G2-4F=1.(2)充分性:若G2-4F=1,x2+Gx+F=0有两根为x1,x2,且x1+x2=-G,x1·x2=F,|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1·x2=G2-4F=1.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1],设命题p:“f(x)的定义域为R”;命题q:“f(x)的值域为R”.(1)分别求命题p,q为真时实数a的取值范围;p是q的什么条件?请说明理由.解:(1)命题p为真,即f(x)的定义域是R,等价于(a2-1)x2+(a+1)x+1>0恒成立,等价于a=-1或解得a≤-1或a>.故实数a的取值范围为(-∞,-1]∪;命题q为真,即f(x)的值域是R,等价于u=(a2-1)x2+(a+1)x+1的值域范围大于(0,+∞),等价于a=1或解得1≤a≤,故实数a的取值范围为.(2)由(1)知, p:a∈;q:a∈.而,故 p是q的必要不充分条件.22.导学号59254014(本小题满分12分)已知命题p:函数f(x)=|2x+3c|在[-1,+∞)上单调递增;命题q:函数g(x)=+2有零点.(1)若命题p和q均为真命题,求实数c的取值范围;c,使得p∧( q)是真命题?若存在,求出c的取值范围;若不存在,说明理由.解:由于f(x)=|2x+3c|=所以f(x)的单调递增区间是,又因为f(x)在[-1,+∞)上单调递增,所以-≤-1,解得c≥;由于函数g(x)=+2有零点,所以方程+2=0有实数根,即2x2+cx+2=0有实数根,因此c2-16≥0,解得c≥4或c≤-4.(1)当命题p和q均为真命题时,应有因此c≥4.(2)要使p∧(q)是真命题,应使p真q假,因此有≤c<4,故存在实数c,使得p∧( q)是真命题,其取值范围是.。