1.1集合的概念与运算
- 格式:doc
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:20
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].。
§1.1 集合的概念与运算一、知识导学1.集合:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.2.元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.3.子集:如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素(若则),则称A a ∉B a ∈集合A 为集合B 的子集,记为A B 或B A ;如果A B ,并且A B ,这时集合A 称为集⊆⊇⊆≠合B 的真子集,记为A B 或B A.4.集合的相等:如果集合A 、B 同时满足A B 、B A ,则A=B.⊆⊇5.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 6.全集:如果集合S 包含所要研究的各个集合,这时S 可以看做一个全集,全集通常记作U.7.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A B.⋂8.并集:一般地,由所有属于集合A 或者属于B 的元素构成的集合,称为A 与B 的并集,记作A B.⋃9.空集:不含任何元素的集合称为空集,记作.Φ10.有限集:含有有限个元素的集合称为有限集.11.无限集:含有无限个元素的集合称为无限集.12.集合的常用表示方法:列举法、描述法、图示法(Venn 图).13.常用数集的记法:自然数集记作N ,正整数集记作N +或N ,整数集记作Z ,有理*数集记作Q ,实数集记作R .二、疑难知识导析1.符号,,,,=,表示集合与集合之间的关系,其中“”包括“”和⊆⊇⊆“=”两种情况,同样“”包括“”和“=”两种情况.符号,表示元素与集合之间⊇∈∉的关系.要注意两类不同符号的区别.2.在判断给定对象能否构成集合时,特别要注意它的“确定性”,在表示一个集合时,要特别注意它的“互异性”、“无序性”.3.在集合运算中必须注意组成集合的元素应具备的性质.4.对由条件给出的集合要明白它所表示的意义,即元素指什么,是什么范围.用集合表示不等式(组)的解集时,要注意分辨是交集还是并集,结合数轴或文氏图的直观性帮助思维判断.空集是任何集合的子集,但因为不好用文氏图形表示,容易被忽视,如在关系式中,B =易漏掉的情况.Φ5.若集合中的元素是用坐标形式表示的,要注意满足条件的点构成的图形是什么,用数形结合法解之.6.若集合中含有参数,须对参数进行分类讨论,讨论时既不重复又不遗漏.7.在集合运算过程中要借助数轴、直角坐标平面、Venn 图等将有关集合直观地表示出来.8.要注意集合与方程、函数、不等式、三角、几何等知识的密切联系与综合使用.9.含有n 个元素的集合的所有子集个数为:,所有真子集个数为:-1n 2n2三、经典例题导讲[例1] 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )A .(0,1),(1,2)B .{(0,1),(1,2)}C .{y|y=1,或y=2}D .{y|y≥1}错解:求M∩N 及解方程组 得 或 ∴选B⎩⎨⎧+=+=112x y x y ⎩⎨⎧==10y x ⎩⎨⎧==21y x 错因:在集合概念的理解上,仅注意了构成集合元素的共同属性,而忽视了集合的元素是什么.事实上M 、N 的元素是数而不是实数对(x,y ),因此M 、N 是数集而不是点集,M 、N 分别表示函数y =x 2+1(x∈R ),y =x +1(x∈R )的值域,求M∩N 即求两函数值域的交集.正解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1}, ∴应选D .注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.[例2] 已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C .错解:由x 2-3x +2=0得x =1或2.当x =1时,a =2, 当x =2时,a=1.错因:上述解答只注意了B 为非空集合,实际上,B=时,仍满足A∪B=A.当a =0时,B=,符合题设,应补上,故正确答案为C={0,1,2}.正解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或 ∴C={0,1,2}{}{}21或[例3]已知m A,n B, 且集合A=,B=,又∈∈{}Z a a x x ∈=,2|{}Z a a x x ∈+=,12|C=,则有: ( ){}Z a a x x ∈+=,14|A .m +n A B. m +n B C.m +n C D. m +n 不属于A ,B ,C 中任意一个∈∈∈错解:∵m A ,∴m =2a ,a ,同理n =2a +1,a Z, ∴m +n =4a +1,故选C∈Z ∈∈错因是上述解法缩小了m +n 的取值范围.正解:∵m A, ∴设m =2a 1,a 1Z , 又∵n ,∴n =2a 2+1,a 2 Z ,∈∈B ∈∈∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2 Z , ∴m +n B, 故选B.∈∈[例4] 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若BA ,求实数p 的取值范围.错解:由x 2-3x -10≤0得-2≤x≤5.欲使B A ,只须 3351212≤≤-⇒⎩⎨⎧≤-+≤-p p p ∴ p 的取值范围是-3≤p≤3.错因:上述解答忽略了"空集是任何集合的子集"这一结论,即B=时,符合题设. 正解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5.由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.[例5] 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-.21点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.[例6] 设A 是实数集,满足若a∈A,则A ,且1∉A.a -11∈1≠a ⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素.⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-∈A.a1⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒∈A ⇒ 2∈A 21∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即=012+-a a该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ ∈A ⇒ ∈A ⇒A ,即1-∈A a -11a --1111111---a a ∈a 1⑷由⑶知a∈A 时,∈A, 1-∈A .现在证明a,1-, 三数互不相等.a-11a 1a 1a -11①若a=,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a≠a -11a-11②若a=1-,即a 2-a+1=0,方程无解∴a≠1- a 1a1 ③若1- =,即a2-a+1=0,方程无解∴1-≠.a 1a -11a 1a -11综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.[例7] 设集合A={|=,∈N +},集合B={|=,∈N +},试证:a a 12+n n b b 542+-k k k A B .证明:任设∈A,a 则==(+2)2-4(+2)+5 (∈N +),a 12+n n n n ∵ n∈N*,∴ n +2∈N*∴ a∈B 故 ①显然,1,而由{}*2,1|Nn n a a A ∈+==∈B={|=,∈N +}={|=,∈N +}知1∈B,于是A≠B b b 542+-k k k b b 1)2(2+-k k ②由①、② 得A B .点评:(1)判定集合间的关系,其基本方法是归结为判定元素与集合之间关系.(2)判定两集合相等,主要是根据集合相等的定义.四、典型习题导练1.集合A={x|x 2-3x -10≤0,x∈Z},B={x|2x 2-x -6>0, x∈ Z},则A∩B 的非空真子集的个数为( )A .16B .14C .15D .322.数集{1,2,x 2-3}中的x 不能取的数值的集合是( )A .{2,-2 }B .{-2,- }C .{±2,± }D .{,-}55553. 若P={y|y=x 2,x∈R},Q={y|y=x 2+1,x∈R},则P∩Q 等于( )A .PB .QC .D .不知道4. 若P={y|y=x 2,x∈R},Q={(x ,y)|y=x 2,x∈R},则必有( )A .P∩Q=B .P QC .P=QD .P Q5.若集合M ={},N ={|≤},则M N =( )11|<xx x 2x x A . B .}11|{<<-x x }10|{<<x x C . D .}01|{<<-x x ∅6.已知集合A={x|x 2+(m +2)x +1=0,x∈R },若A∩R +=,则实数m 的取值范围是_________.7.(06高考全国II 卷)设,函数若的解集为A ,a R ∈2()22.f x ax x a =--()0f x >,求实数的取值范围。
第一章 集合与简易逻辑1 集合的概念与运算 1.1 集合的有关概念(1)定义:某些指定的对象集在一起叫集合;集合中的每个对象叫集合的元素。
(2)元素的三要素:集合中的元素具有确定性、互异性和无序性;表示一个集合要用{ }。
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法; (4)集合的分类:有限集、无限集和空集,空集记作φ; (5)元素a 和集合A 之间的关系:a ∈A ,或a ∉A ; (6)常用数集:自然数集:N ;正整数集:*N 或N +;整数集:Z ;有理数集:Q ;实数集:R 。
*N N Z Q R ⊂⊂⊂⊂1.2 子集(1)定义:A 中的任何元素都属于B ,则A 叫B 的子集 ;记作:A ⊆B ,注意:A ⊆B 时,A 有两种情况:A =φ与A ≠φ(2)性质:①A A A ⊆⊆φ,;②若C B B A ⊆⊆,,则C A ⊆;③若A B B A ⊆⊆,则A =B ; 1.3 真子集(1)定义:A 是B 的子集 ,且B 中至少有一个元素不属于A ;记作:B A ⊂; (2)性质:①,A A φφ≠⊂;②若,A B B C ⊂⊂,则A C ⊂; 1.4 补集:(1)定义:记作:},|{A x U x x A C U ∉∈=且;(2)性质:A A C C U A C A A C A U U U U ===)(,, φ; 1.5 交集与并集 (1)交集:{|,且}AB x x A x B =∈∈性质:①φφ== A A A A , ②若B B A = ,则A B ⊆ (2)并集:{|,或}AB x x A x B =∈∈性质:①A A A A A ==φ , ②若B B A = ,则B A ⊆ 1.6 集合运算中常用结论 (1)德摩根公式: ();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B ==.(2)U U A B A A B B A B C B C A =⇔=⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦU C A B R ⇔=(3)含n 个元素的集合的所有子集有n2个2 一元二次不等式的解法 2.1 一元一次不等式的解法通过去分母、去括号、移项、合并同类项等步骤化为ax b >的形式,若0a >,则bx a>;若0a <,则bx a<;若0a =,则当0b <时,x R ∈;当0b ≥时,x ∈∅。
第1讲:集合及运算1.1集合的概念一.基本概念1.集合的概念(1)含义:一般地,我们把所研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).(2)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,即这两个集合中的元素完全相同,就称这两个集合相等.[知识点拨]集合中的元素必须满足如下性质:(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于或不属于这个集合是确定的,要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合中的元素是没有顺序的,比如集合{1,2,3}与{2,3,1}表示同一集合.2.元素与集合的关系[知识点拨]符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.3.集合的表示法(1)自然语言表示法:用文字语言形式来表示集合的方法.例如:小于3的实数组成的集合.(2)字母表示法:用一个大写拉丁字母表示集合,如A,B,C等,用小写拉丁字母表示元素,如a,b,c等.常用数集的表示:(3)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.(4)描述法: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.这种用集合所含元素的共同特征表示集合的方法叫做描述法.二.典例分析考点1:集合的基本概念例1.下列各组对象能构成集合的有:①平面内到点O(坐标原点)的距离等于1的点;②的近似值;③高一年级中年龄比较大的学生;④1,2,3,1.A.1组B.2组C.3组D.4组考点2:元素和集合的关系例2.(1)下列说法正确的是()A.B.C.D.(2).已知集合,则中元素的个数为A.9 B.8 C.5 D.4考点3:用列举法表示集合例3.方程组的解构成的集合为()A.B.C.D.练习1.用列举法表示集合10|,1M m Z m Zm⎧⎫=∈∈⎨⎬+⎩⎭=________.2.用列举法表示下列集合:(1)不大于10的非负偶数集;(2)自然数中不大于10的质数集;(3)方程x2+2x–15=0的解.1.用列举法表示集合,要注意是数集还是点集.2.列举法适合表示有限集,当集合中元素个数较少时,用列举法表示集合比较方便,且使人一目了然.因此,集合是有限集还是无限集,是选择恰当的表示方法的关键.考点4:用描述法表示集合例4.集合是指( )A .第二象限内的所有点B .第四象限内的所有点C .第二象限和第四象限内的所有点D .不在第一、第三象限内的所有点练习1.平面直角坐标系中纵轴上的点的坐标组成的集合为________.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.1.用描述法表示相应集合时,首先明确代表元素是点集还是数集,在此基础上,结合描述的定义给出集合的表示.2.用描述法表示集合时,其代表元素的范围务必明确,如果省略不写,则默认为x ∈R.考点5:忽略集合中元素的互异性例5.若,则a =( )A .B .0C .1D .0或1练习1.已知,且,则实数的取值集合是______.2.设集合,{}23,21,1B a a a =--+,,求的值.1.2集合间的基本关系一.基本概念1.Venn图的优点及其表示(1)优点:形象直观.(2)表示:通常用封闭曲线的内部表示集合.2.子集、真子集、集合相等的相关概念“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.3.空集(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.(2)规定:空集是任何集合的子集.4.集合间关系的性质(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.(2)对于集合A,B,C,①若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C;②若A⊆B,B⊆C,则A⊆C.二.典例分析考点1:集合间关系的判定例题1.已知集合是平行四边形,是矩形,是正方形,是菱形,则A.B.C.D.【练习】1.设集合A={0,1,2},B={m|m=x+y,x∈A,y∈A},则集合A与B的关系为()A.B.C.D.2.已知集合,,则集合A,B之间的关系为________.小结:判断集合关系的方法有三种:(1)一一列举观察.(2)集合元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若p(x)推出q(x),则A⊆B;②若q(x)推出p(x),则B⊆A;③若p(x),q(x)互相推出,则A=B;④若p(x)推不出q(x),q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系.(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.对于连续实数组成的集合,通常用数轴来表示,这也属于集合表示的图示法.注意在数轴上,若端点值是集合的元素,则用实心点表示;若端点值不是集合的元素,则用空心点表示.考点2:有限集合的子集确定问题例题2.已知集合,则集合A的子集的个数为()A.16 B.15 C.8 D.7【练习】1.已知集合,则的真子集共有()个A.3 B.4 C.6 D.72.集合的真子集的个数是.小结1.求解有限集合的子集问题,关键有三点:(1)确定所求集合;(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.2.一般地,若集合A中有n个元素,则其子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.考点3:由集合间的关系求参数的值和范围例题3.已知集合,若,则实数的取值集合为( )A .B .C .D .{0,2}【练习】1.集合,若,则a 的取值范围为________.2.已知集合,,.是否存在a ,使?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.小结:(1)弄清两个集合之间的关系,谁是谁的子集;(2)看集合中是否含有参数,若含参数,应考虑参数使该集合为空集的情形;(3)将集合间的包含关系转化为方程(组)或不等式(组),求出相关参数的值或取值范围. 【练习题】1已知集合2{0,1,}=A a ,{1,0,23}=+B a ,若,则等于( )A .或3B .0或C .3D .2.设,,,则A ,B 的关系是________.3.已知集合,,则集合与集合的关系是__________. 4.集合,,若,则实数a 的取值范围是( ) A .B .C .D .5.已知集合,,求满足的实数的取值范围.6.设集合,或,若,求实数p 的取值范围.1.3集合的基本运算一.基本概念1.并集和交集的定义定义并集交集自然语言一般地,由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作A∩B符号语言A∪B={x|x∈A,或x∈B}A∩B={x|x∈A,且x∈B} 图形语言2.并集和交集的性质并集交集简单性质A∪A=A;A∪∅=AA∩A=A;A∩∅=∅常用结论A∪B=B∪A;A⊆(A∪B);B⊆(A∪B);A∪B=B⇔A⊆BA∩B=B∩A;(A∩B)⊆A;(A∩B)⊆B;A∩B=B⇔B⊆A3.全集文字语言一般地,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4.补集文字语言对于一个集合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 A符号语言∁U A={x|x∈U,且x∉A}图形语言二.典例分析考点1.并集的概念及运算例题1已知集合,,则( )A .B .C .D .【练习】1.已知集合,,则________.2.已知集合{0,1}A =,,则中的元素个数为________.【小结】并集运算应注意的问题(1)求两个集合的并集时要注意利用集合元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个. (2)对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.考点2.交集的概念及其运算例题2.已知集合,,则为( ) A .或B .或C .或D .或【练习】1.已知集合,则________.2.已知集合,{}2,3B a a =+,若则实数的值为________考点3.集合交集、并集运算的性质及应用例题3.已知集合{}1,3,A m =,{}1,B m =,若,则( ) A .或B .或C .或D .或【练习】1.设集合,.若,则 ( )A .B .C .D .2.已知若,则实数的值为( )A .0或1或2B .1或2C .0D .0或1【小结】利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点(1)方法:利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A ∪B =B ,A ∩B =A 等这类问题,解答时常借助于交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =B ⇔A ⊆B .(2)关注点:当集合A ⊆B 时,若集合A 不确定,运算时要考虑A =∅的情况,否则易漏解. 练习题 1.集合,{|}B x x a =<. (1)若,求实数的取值范围; (2)若,求实数的取值范围.2.已知集合,.(1)当时,求;(2)若,求实数的取值范围.3.已知集合,集合,若,则实数的取值范围是________ 4.设集合,,则( ) A . B . C .D .或考点4.补集的基本运算例题4.设,集合2{|1,}A x x x U =<∈,则( ) A .B .C .D .【练习】1.已知集合,则_____2. 设全集,集合,则=__________.考点5. 交集、并集、补集的综合运算例题5.已知集合,,则( )A .B .C .D .练习.1设全集U =R ,A ={x |﹣3<x -1<3},B ={x |﹣2≤x +1≤3} (1)求A ∩B ; (2)求(C U A )∪B .2.已知集合R B C A x x B a x x A R =⋃<<=<=)(},31|{},|{若,求实数a 的取值范围.3.已知集合},,|{}12|{a x a x x B a x x A ≥-≤=+<<-=或,若R B A =⋃,求实数a 的取值范围.总练习题.1.已知集合{}1,3M =,{}1,3N a =-,若{}1,2,3M N =,则a 的值是( ) A .-2 B .-1 C .0 D .12.设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( ) A .{}0 B .{0,1,3,5} C .{0,1,2,4} D .{0,2,3,4} 3.设集合{}1A x x =≥,{}12B x x =-<<,则A B =( )A .{}1x x >-B .{}1x x ≥C .{}11x x -<<D .{}12x x ≤< 4.设集合{}104,53M x x N x x ⎧⎫=<<=≤≤⎨⎬⎩⎭,则M N =( )A .103x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭B .143x x ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C .{}45x x ≤<D .{}05x x <≤5.已知集合{}21,S s s n n ==+∈Z ,{}41,T t t n n ==+∈Z ,则S T ( ) A .∅ B .S C .T D .Z 6.已知集合{}22(,)1A x y x y =+=,{}(,)B x y y x ==,则A B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .07.已知集合(){}223A x y x y x Z y Z =+≤∈∈,,,,则A 中元素的个数为( ) A .9 B .8 C .5 D .48.设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =( ) A .–4 B .–2 C .2 D .49.设集合2{|8150}A x x x =-+=,{|10}B x ax =-=.(1)若15a =,试判定集合A 与B 的关系;(2)若B A ⊆,求实数a 的取值集合.10.已知集合{}2|2A x x -=≤≤,集合{}|1B x x =>.(1)求()R C B A ⋂;(2)设集合{}|6M x a x a =<<+,且A M M ⋃=,求实数a 的取值范围.11.若集合{}5|3A x x =-≤≤和{}232|B x m x m =-+≤≤. (1)当3m =-时,求集合A B ;(2)当B A ⊆时,求实数m 的取值集合.12.已知集合{|123}A x a x a =-<<+,{|24}B x x =-≤≤,全集U R =. (1)当2a =时,求A B ⋃;(2)若A B A ⋂=,求实数a 的取值范围.。
专题一集合与常用逻辑用语【真题典例】1.1集合的概念及运算挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例考向关联考点1.集合的含义与表示1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题2018课标Ⅱ,2集合中元素个数的判断集合间的基本关系、集合的基本运算★☆☆2.集合间的基本关系1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集2011北京,1集合间的基本关系二次不等式的解法★☆☆2.在具体情境中,了解全集与空集的含义3.集合的基本运算1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集3.能使用韦恩(Venn)图表示集合间的关系及运算2018北京,12017北京,12016北京,12016北京文,142015北京文,12014北京,12013北京,1集合的交、并、补运算不等式和方程的解法★★★分析解读 1.掌握集合的表示方法,能判断元素与集合的“属于”关系、集合与集合之间的包含关系.2.深刻理解、掌握子、交、并、补集的概念,熟练掌握集合的交、并、补的运算和性质,能用韦恩(Venn)图表示集合的关系及运算.3.本部分内容在高考试题中多以选择题或填空题的形式出现,以函数、不等式等知识为载体,以集合语言和符号语言为表现形式,考查数学思想方法.4.本节内容在高考中分值约为5分,属中低档题.破考点【考点集训】考点一集合的含义与表示1.(2018课标Ⅱ,2,5分)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4答案 A2.(2012课标全国,1,5分)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为()A.3B.6C.8D.10答案 D考点二集合间的基本关系3.已知集合A={0,a},B={x|-1<x<2},且A⊆B,则a可以是()A.-1B.0C.1D.2答案 C4.若集合A={x|0<x<1},B={x|x2-2x<0},则下列结论中正确的是()A.A∩B=⌀B.A∪B=RC.A⊆BD.B⊆A答案 C考点三集合的基本运算5.已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={1,2,4},B={1,3,5},则(∁U A)∩B=()A.{1}B.{3,5}C.{1,6}D.{1,3,5,6}答案 B6.若集合A={x|-3<x<1},B={x|x<-1或x>2},则A∩B=()A.{x|-3<x<2}B.{x|-3<x<-1}C.{x|-1<x<1}D.{x|1<x<2}答案 B7.设全集U={x|x<5},集合A={x|x-2≤0},则∁U A=()A.{x|x≤2}B.{x|x>2}C.{x|2<x<5}D.{x|2≤x<5}答案 C8.(2016北京,1,5分)已知集合A={x||x|<2},B={-1,0,1,2,3},则A∩B=()A.{0,1}B.{0,1,2}C.{-1,0,1}D.{-1,0,1,2}答案 C炼技法【方法集训】方法1利用数轴和韦恩(Venn)图解决集合问题的方法1.(2014大纲全国,2,5分)设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N=()A.(0,4]B.[0,4)C.[-1,0)D.(-1,0]答案 B2.(2014重庆,11,5分)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩B=.答案{7,9}方法2集合间的基本关系的解题方法3.已知集合M={-1,0,1},N={x|x=ab,a,b∈M,且a≠b},则集合M与集合N的关系是()A.M=NB.M∩N=NC.M∪N=ND.M∩N=⌀答案 B方法3解决与集合有关的新定义问题的方法4.S(A)表示集合A中所有元素的和,且A⊆{1,2,3,4,5},若S(A)能被3整除,则符合条件的非空集合A的个数是()A.10B.11C.12D.13答案 B过专题【五年高考】A组自主命题·北京卷题组1.(2018北京,1,5分)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1}B.{-1,0,1}C.{-2,0,1,2}D.{-1,0,1,2}答案 A2.(2017北京,1,5分)若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=()A.{x|-2<x<-1}B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1}D.{x|1<x<3}答案 A3.(2017北京文,1,5分)已知全集U=R,集合A={x|x<-2或x>2},则∁U A=()A.(-2,2)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.[-2,2]D.(-∞,-2]∪[2,+∞)答案 C4.(2014北京,1,5分)已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0}B.{0,1}C.{0,2}D.{0,1,2}答案 C5.(2013北京,1,5分)已知集合A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},则A∩B=()A.{0}B.{-1,0}C.{0,1}D.{-1,0,1}答案 B6.(2011北京,1,5分)已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是()A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[-1,1]D.(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C7.(2016北京文,14,5分)某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出19种商品,第二天售出13种商品,第三天售出18种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种.则该网店①第一天售出但第二天未售出的商品有种;②这三天售出的商品最少有种.答案①16②29B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一集合的含义与表示(2016四川,1,5分)设集合A={x|-2≤x≤2},Z为整数集,则集合A∩Z中元素的个数是()A.3B.4C.5D.6答案 C考点二集合间的基本关系(2015重庆,1,5分)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则()A.A=BB.A∩B=⌀C.A⫋BD.B⫋A答案 D考点三集合的基本运算1.(2017课标Ⅰ,1,5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则()A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=RC.A∪B={x|x>1}D.A∩B=⌀答案 A2.(2017课标Ⅲ,1,5分)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( ) A.3 B.2 C.1 D.0 答案 B3.(2017课标Ⅱ,2,5分)设集合A={1,2,4},B={x|x 2-4x+m=0}.若A ∩B={1},则B=( ) A.{1,-3} B.{1,0} C.{1,3} D.{1,5} 答案 C4.(2016课标Ⅰ,1,5分)设集合A={x|x 2-4x+3<0},B={x|2x-3>0},则A ∩B=( ) A.(-3,-32) B.(-3,32) C.(1,32) D.(32,3) 答案 D5.(2016课标Ⅱ,2,5分)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x ∈Z },则A ∪B=( ) A.{1} B.{1,2} C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3} 答案 C6.(2015课标Ⅱ,1,5分)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A ∩B=( ) A.{-1,0} B.{0,1} C.{-1,0,1} D.{0,1,2} 答案 A7.(2014课标Ⅱ,1,5分)设集合M={0,1,2},N={x|x 2-3x+2≤0},则M ∩N=( ) A.{1} B.{2} C.{0,1} D.{1,2} 答案 D8.(2014课标Ⅰ,1,5分)已知集合A={x|x 2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A ∩B=( ) A.[-2,-1] B.[-1,2) C.[-1,1] D.[1,2) 答案 A9.(2018江苏,1,5分)已知集合A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8},那么A ∩B= . 答案 {1,8}C 组 教师专用题组1.(2018天津,1,5分)设全集为R ,集合A={x|0<x<2},B={x|x ≥1},则A ∩(∁R B)=( ) A.{x|0<x ≤1} B.{x|0<x<1} C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2} 答案 B2.(2017山东,1,5分)设函数y=√4-x 2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A ∩B=( ) A.(1,2) B.(1,2] C.(-2,1) D.[-2,1) 答案 D3.(2017天津,1,5分)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} 答案 B4.(2017浙江,1,5分)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},则P ∪Q=( ) A.(-1,2) B.(0,1) C.(-1,0) D.(1,2) 答案 A5.(2016天津,1,5分)已知集合A={1,2,3,4},B={y|y=3x-2,x ∈A},则A ∩B=( )A.{1}B.{4}C.{1,3}D.{1,4}答案 D6.(2016山东,2,5分)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=()A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)答案 C7.(2016浙江,1,5分)已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁R Q)=()A.[2,3]B.(-2,3]C.[1,2)D.(-∞,-2]∪[1,+∞)答案 B8.(2015福建,1,5分)若集合A={i,i2,i3,i4}(i是虚数单位),B={1,-1},则A∩B等于()A.{-1}B.{1}C.{1,-1}D.⌀答案 C9.(2015浙江,1,5分)已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁R P)∩Q=()A.[0,1)B.(0,2]C.(1,2)D.[1,2]答案 C10.(2014浙江,1,5分)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.⌀B.{2}C.{5}D.{2,5}答案 B11.(2014陕西,1,5分)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=()A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1)答案 B12.(2014四川,1,5分)已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B为整数集,则A∩B=()A.{-1,0,1,2}B.{-2,-1,0,1}C.{0,1}D.{-1,0}答案 A13.(2014山东,2,5分)设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B=()A.[0,2]B.(1,3)C.[1,3)D.(1,4)答案 C14.(2014辽宁,1,5分)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0}B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1}D.{x|0<x<1}答案 D15.(2018北京,20,14分)设n为正整数,集合A={α|α=(t1,t2,…,t n),t k∈{0,1},k=1,2,…,n}.对于集合A 中的任意元素α=(x1,x2,…,x n)和β=(y1,y2,…,y n),记[(x1+y1-|x1-y1|)+(x2+y2-|x2-y2|)+…+(x n+y n-|x n-y n|)].M(α,β)=12(1)当n=3时,若α=(1,1,0),β=(0,1,1),求M(α,α)和M(α,β)的值;(2)当n=4时,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意元素α,β,当α,β相同时,M(α,β)是奇数;当α,β不同时,M(α,β)是偶数.求集合B中元素个数的最大值;(3)给定不小于2的n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同的元素α,β,M(α,β)=0.写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由.解析(1)因为α=(1,1,0),β=(0,1,1),所以M(α,α)=1[(1+1-|1-1|)+(1+1-|1-1|)+(0+0-|0-0|)]=2,2[(1+0-|1-0|)+(1+1-|1-1|)+(0+1-|0-1|)]=1.M(α,β)=12(2)设α=(x1,x2,x3,x4)∈B,则M(α,α)=x1+x2+x3+x4.由题意知x1,x2,x3,x4∈{0,1},且M(α,α)为奇数,所以x1,x2,x3,x4中1的个数为1或3.所以B⊆{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,0)}.将上述集合中的元素分成如下四组:(1,0,0,0),(1,1,1,0);(0,1,0,0),(1,1,0,1);(0,0,1,0),(1,0,1,1);(0,0,0,1),(0,1,1,1).经验证,对于每组中两个元素α,β,均有M(α,β)=1.所以每组中的两个元素不可能同时是集合B的元素.所以集合B中元素的个数不超过4.又集合{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)}满足条件,所以集合B中元素个数的最大值为4.(3)设S k={(x1,x2,…,x n)|(x1,x2,…,x n)∈A,x k=1,x1=x2=…=x k-1=0}(k=1,2,…,n),S n+1={(x1,x2,…,x n)|x1=x2=…=x n=0},所以A=S1∪S2∪…∪S n+1.对于S k(k=1,2,…,n-1)中的不同元素α,β,经验证,M(α,β)≥1.所以S k(k=1,2,…,n-1)中的两个元素不可能同时是集合B的元素.所以B中元素的个数不超过n+1.取e k=(x1,x2,…,x n)∈S k且x k+1=…=x n=0(k=1,2,…,n-1).令B={e1,e2,…,e n-1}∪S n∪S n+1,则集合B的元素个数为n+1,且满足条件.故B是一个满足条件且元素个数最多的集合.16.(2014北京,20,13分,0.23)对于数对序列P:(a1,b1),(a2,b2),…,(a n,b n),记T1(P)=a1+b1,T k(P)=b k+max{T k-1(P),a1+a2+…+a k}(2≤k≤n),其中max{T k-1(P),a1+a2+…+a k}表示T k-1(P)和a1+a2+…+a k两个数中最大的数.(1)对于数对序列P:(2,5),(4,1),求T1(P),T2(P)的值;(2)记m为a,b,c,d四个数中最小的数,对于由两个数对(a,b),(c,d)组成的数对序列P:(a,b),(c,d)和P':(c,d),(a,b),试分别对m=a和m=d两种情况比较T2(P)和T2(P')的大小;(3)在由五个数对(11,8),(5,2),(16,11),(11,11),(4,6)组成的所有数对序列中,写出一个数对序列P使T5(P)最小,并写出T5(P)的值.(只需写出结论)解析(1)T1(P)=2+5=7,T2(P)=1+max{T1(P),2+4}=1+max{7,6}=8.(2)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P')=max{c+d+b,c+a+b}.当m=a时,T2(P')=max{c+d+b,c+a+b}=c+d+b.因为a+b+d≤c+b+d,且a+c+d≤c+b+d,所以T2(P)≤T2(P').当m=d时,T2(P')=max{c+d+b,c+a+b}=c+a+b.因为a+b+d≤c+a+b,且a+c+d≤c+a+b,所以T2(P)≤T2(P').所以无论m=a还是m=d,T2(P)≤T2(P')都成立.(3)数对序列P:(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2)的T5(P)值最小,T1(P)=10,T2(P)=26,T3(P)=42,T4(P)=50,T5(P)=52.思路分析(1)根据题目中所给定义和已知的数对序列,直接求值;(2)利用最小值m的不同取值,对求出的结果比较大小;(3)依据数对序列的顺序对结果的影响,写出结论.评析本题考查了集合的表示、不等式、合情推理等知识;考查综合分析,归纳抽象,推理论证能力;熟练运用归纳的方法,通过特例分析理解抽象概念是解题的关键.17.(2016北京,20,13分)设数列A:a1,a2,…,a N(N≥2).如果对小于n(2≤n≤N)的每个正整数k都有a k<a n,则称n是数列A的一个“G时刻”.记G(A)是数列A的所有“G时刻”组成的集合.(1)对数列A:-2,2,-1,1,3,写出G(A)的所有元素;(2)证明:若数列A中存在a n使得a n>a1,则G(A)≠⌀;(3)证明:若数列A满足a n-a n-1≤1(n=2,3,…,N),则G(A)的元素个数不小于a N-a1.解析(1)G(A)的元素为2和5.(2)证明:因为存在a n使得a n>a1,所以{i∈N*|2≤i≤N,a i>a1}≠⌀.记m=min{i∈N*|2≤i≤N,a i>a1},则m≥2,且对任意正整数k<m,a k≤a1<a m.因此m∈G(A).从而G(A)≠⌀.(3)证明:当a N≤a1时,结论成立.以下设a N>a1.由(2)知G(A)≠⌀.设G(A)={n1,n2,…,n p},n1<n2<…<n p.记n0=1,则a n0<a n1<a n2<…<a np.对i=0,1,…,p,记G i={k∈N*|n i<k≤N,a k>a ni}.如果G i≠⌀,取m i=min G i,则对任何1≤k<m i,a k≤a ni <a mi.从而m i∈G(A)且m i=n i+1.又因为n p是G(A)中的最大元素,所以G p=⌀.从而对任意n p≤k≤N,a k≤a np ,特别地,a N≤a np.对i=0,1,…,p-1,a ni+1-1≤a ni.因此a ni+1=a ni+1-1+(a ni+1-a ni+1-1)≤a ni+1.所以a N-a1≤a np -a1=∑i=1p(a ni-a ni-1)≤p.因此G(A)的元素个数p不小于a N-a1.思路分析(1)先理解G时刻的新定义,然后对(1)中具体的有穷数列直接套用定义解题,并感受解题规律;(2)根据a n>a1,研究两者之间数列的变化趋势;(3)抓住数列中相邻两项之差不超过1的特征,完成证明.18.(2015北京,20,13分)已知数列{a n }满足:a 1∈N *,a 1≤36,且a n+1={2a n ,a n ≤18,2a n -36,a n >18(n=1,2,…).记集合M={a n |n ∈N *}.(1)若a 1=6,写出集合M 的所有元素;(2)若集合M 存在一个元素是3的倍数,证明:M 的所有元素都是3的倍数; (3)求集合M 的元素个数的最大值. 解析 (1)6,12,24.(2)证明:因为集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设a k 是3的倍数. 由a n+1={2a n ,a n ≤18,2a n -36,a n >18可归纳证明对任意n ≥k,a n 是3的倍数.如果k=1,则M 的所有元素都是3的倍数. 如果k>1,因为a k =2a k-1或a k =2a k-1-36, 所以2a k-1是3的倍数,于是a k-1是3的倍数. 类似可得,a k-2,…,a 1都是3的倍数.从而对任意n ≥1,a n 是3的倍数,因此M 的所有元素都是3的倍数. 综上,若集合M 存在一个元素是3的倍数,则M 的所有元素都是3的倍数. (3)由a 1≤36,a n ={2a n -1,a n -1≤18,2a n -1-36,a n -1>18可归纳证明a n ≤36(n=2,3,…).因为a 1是正整数,a 2={2a 1,a 1≤18,2a 1-36,a 1>18,所以a 2是2的倍数,从而当n ≥3时,a n 是4的倍数.如果a 1是3的倍数,由(2)知对所有正整数n,a n 是3的倍数, 因此当n ≥3时,a n ∈{12,24,36}, 这时M 的元素个数不超过5.如果a 1不是3的倍数,由(2)知对所有正整数n,a n 不是3的倍数, 因此当n ≥3时,a n ∈{4,8,16,20,28,32}, 这时M 的元素个数不超过8.当a 1=1时,M={1,2,4,8,16,20,28,32}有8个元素. 综上可知,集合M 的元素个数的最大值为8.思路分析 (1)利用已知的递推关系写出数列的前几项,根据周期性写出集合M 的所有元素;(2)利用已知条件以及递推公式的特征进行证明;(3)根据a n 的范围,分a 1是3的倍数和a 1不是3的倍数两种情况讨论,继而得集合M 的元素个数的最大值.19.(2014天津,20,14分)已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x 1+x 2q+…+x n q n-1,x i ∈M,i=1,2,…,n}. (1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(2)设s,t ∈A,s=a 1+a 2q+…+a n q n-1,t=b 1+b 2q+…+b n q n-1,其中a i ,b i ∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n <b n ,则s<t. 解析 (1)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M,i=1,2,3}.可得,A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s,t ∈A,s=a 1+a 2q+…+a n q n-1,t=b 1+b 2q+…+b n q n-1,a i ,b i ∈M,i=1,2,…,n 及a n <b n ,可得 s-t=(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q+…+(a n-1-b n-1)q n-2+(a n -b n )q n-1≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)q n-2-q n-1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n-1=-1<0. 所以,s<t.评析本题主要考查集合的含义与表示,等比数列的前n 项和公式,不等式的证明等基础知识.考查运算能力、分析问题和解决问题的能力.20.(2016江苏,20,16分)记U={1,2,…,100}.对数列{a n }(n ∈N *)和U 的子集T,若T=⌀,定义S T =0;若T={t 1,t 2,…,t k },定义S T =a t 1+a t 2+…+a t k .例如:T={1,3,66}时,S T =a 1+a 3+a 66.现设{a n }(n ∈N *)是公比为3的等比数列,且当T={2,4}时,S T =30. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)对任意正整数k(1≤k ≤100),若T ⊆{1,2,…,k},求证:S T <a k+1; (3)设C ⊆U,D ⊆U,S C ≥S D ,求证:S C +S C ∩D ≥2S D . 解析 (1)由已知得a n =a 1·3n-1,n ∈N *.于是当T={2,4}时,S T =a 2+a 4=3a 1+27a 1=30a 1. 又S T =30,故30a 1=30,即a 1=1.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n-1,n ∈N *.(2)因为T ⊆{1,2,…,k},a n =3n-1>0,n ∈N *, 所以S T ≤a 1+a 2+…+a k =1+3+…+3k-1=12(3k-1)<3k.因此,S T <a k+1.(3)下面分三种情况证明.①若D 是C 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S D ≥S D +S D =2S D . ②若C 是D 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S C =2S C ≥2S D . ③若D 不是C 的子集,且C 不是D 的子集. 令E=C ∩∁U D,F=D ∩∁U C,则E ≠⌀,F ≠⌀,E ∩F=⌀. 于是S C =S E +S C ∩D ,S D =S F +S C ∩D ,进而由S C ≥S D 得S E ≥S F .设k 为E 中的最大数,l 为F 中的最大数,则k ≥1,l ≥1,k ≠l.由(2)知,S E <a k+1.于是3l-1=a l ≤S F ≤S E <a k+1=3k,所以l-1<k,即l ≤k.又k ≠l,故l ≤k-1.从而S F ≤a 1+a 2+…+a l =1+3+…+3l-1=3l -12≤3k -1-12=a k -12≤S E -12, 故S E ≥2S F +1,所以S C -S C ∩D ≥2(S D -S C ∩D )+1, 即S C +S C ∩D ≥2S D +1.综合①②③得,S C +S C ∩D ≥2S D .【三年模拟】一、选择题(每小题5分,共75分)1.(2019届北京顺义一中10月月考文,1)设全集U=R ,A={x ∈N *|1≤x ≤10},B={x ∈R |x 2+x-6=0},则下图中阴影部分表示的集合是( )A.{2}B.{3}C.{-3,2}D.{-2,3}答案 A2.(2018北京门头沟一模,1)设全集U={0,1,2,3,4,5},集合A={1,3},B={3,5},则∁U(A∪B)=()A.{0,4}B.{1,5}C.{0,2,4}D.{2,0,5}答案 C3.(2019届北京潞河中学10月月考文,1)已知集合A={1,2,m2},B={1,m}.若B⊆A,则m=()A.0B.2C.0或2D.1或2答案 C4.(2019届北京潞河中学10月月考,1)已知集合A={-1,0,1},B={x|x2<1},则A∩B=()A.{-1,1}B.{0}C.{-1,0,1}D.{x|-1≤x≤1}答案 B5.(2018北京顺义二模,1)设集合A={x|x2+3x+2=0},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=()A.{-2,-1}B.{-2,1}C.{1,2}D.{-2,-1,0,1,2}答案 A6.(2018北京房山一模,1)若集合M={-1,0,1,2},N={y|y=2x+1,x∈M},则集合M∩N等于()A.{-1,1}B.{1,2}C.{-1,1,3,5}D.{-1,0,1,2}答案 A7.(2019届中央民大附中10月月考,1)已知全集U=R,M={x|x≤1},P={x|x≥2},则∁U(M∪P)=()A.{x|1<x<2}B.{x|x≥1}C.{x|x≤2}D.{x|x≤1或x≥2}答案 A8.(2019届北京牛栏山一中期中,1)已知全集U=R,集合A={x|0<x<2},B={x|x2-1>0},那么A∩∁U B=()A.{x|0<x<1}B.{x|0<x≤1}C.{x|1<x<2}D.{x|1≤x<2}答案 B9.(2019届北京十四中10月月考,1)设集合M={x|0≤x<3},N={x|x2-3x-4<0},则集合M∩N等于()A.{x|0≤x<3}B.{x|0≤x≤3}C.{x|0≤x≤1}D.{x|0≤x<1}答案 A10.(2019届北京一零一中学10月月考,1)已知集合A={x|-1<x<1},B={x|x2-x-2<0},则(∁R A)∩B=()A.(-1,0]B.[-1,2)C.[1,2)D.(1,2]答案 C11.(2018北京东城二模,1)若集合A={x|-1<x<2},B={x|x<-2或x>1},则A∪B=()A.{x|x<-2或x>1}B.{x|x<-2或x>-1}C.{x|-2<x<2}D.{x|1<x<2}答案 B12.(2018北京石景山一模,1)设集合A={x|(x+1)(x-2)<0},集合B={x|1<x<3},则A∪B=()A.{x|-1<x<3}B.{x|-1<x<1}C.{x|1<x<2}D.{x|2<x<3}答案 A13.(2018北京朝阳二模,1)已知集合A={x|log 2x>1},B={x|x ≥1},则A ∪B=( )A.(1,2]B.(1,+∞)C.(1,2)D.[1,+∞)答案 D14.(2018北京一六一中学期中,1)已知全集U=R ,集合A={x|y=√x -1},B={x|x 2-2x<0},则A ∪B=( )A.{x|x>0}B.{x|x ≥0}C.{x|0<x<1}D.{x|1≤x<2}答案 A15.(2019届北京海淀期中,1)已知集合A={x|x-a ≤0},B={1,2,3},若A ∩B ≠⌀,则a 的取值范围为( )A.(-∞,1]B.[1,+∞)C.(-∞,3]D.[3,+∞)答案 B 二、填空题(每小题5分,共5分)16.(2019届北京潞河中学10月月考,16)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个说法:①a=2,②b≠2,③c=3,④d≠4中有且只有一个是正确的,则满足上述条件的一个有序数组(a,b,c,d)可以是 ,符合条件的全部有序数组(a,b,c,d)的个数是 .答案 (1,2,3,4)(答案不唯一,例如(1,2,4,3),(1,3,2,4),(3,1,2,4),(3,2,4,1),(4,2,1,3));6三、解答题(共20分)17.(2019届北京四中期中,15)已知集合A={x ∈R|6x+1≥1},B={x ∈R |x 2-2x-m<0}. (1)当m=3时,求A ∩(∁R B);(2)若A ∩B={x|-1<x<4},求实数m 的值.解析 由6x+1≥1,得x -5x+1≤0,∴-1<x ≤5,∴集合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},∴4为方程x 2-2x-m=0的一个根,即42-2×4-m=0,解得m=8.此时B={x|-2<x<4},符合题意,故实数m 的值为8.18.(2019届北京牛栏山一中期中,20)已知集合S n ={X|X=(x 1,x 2,…,x n ),x i ∈{0,1},i=1,2,…,n(n ≥2)}.若A=(a 1,a 2,…,a n )∈S n ,B=(b 1,b 2,…,b n )∈S n ,定义A 与B 的差为A-B=(|a 1-b 1|,|a 2-b 2|,…,|a n -b n |),A 与B 之间的距离为d(A,B)=∑i=1n |a i -b i |. (1)当n=5时,试写出满足d(A,B)=3的一组A 和B;(2)∀A,B,C ∈S n ,证明:A-B ∈S n ,d(A-C,B-C)=d(A,B);(3)∀A,B,C ∈S n ,证明:d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.解析 (1)A=(1,1,1,0,0),B=(0,0,0,0,0).(2)证明:设A=(a 1,a 2,...,a n ),B=(b 1,b 2,...,b n ),C=(c 1,c 2,...,c n )∈S n ,因为a i ,b i ∈{0,1},所以|a i -b i |∈{0,1}(i=1,2,...,n),故A-B=(|a 1-b 1|,|a 2-b 2|,...,|a n -b n |)∈S n .又d(A-C,B-C)=∑i=1n||a i -c i |-|b i -c i ||, 由题意知a i ,b i ,c i ∈{0,1}(i=1,2,...,n).当c i =0时,||a i -c i |-|b i -c i ||=|a i -b i |;当c i =1时,||a i -c i |-|b i -c i ||=|(1-a i )-(1-b i )|=|a i -b i |,所以d(A-C,B-C)=∑i=1n|a i -b i |=d(A,B). (3)证明:设A=(a 1,a 2,...,a n ),B=(b 1,b 2,...,b n ),C=(c 1,c 2,...,c n )∈S n ,d(A,B)=k,d(A,C)=l,d(B,C)=h. 记O=(0,0,...,0)∈S n ,由(2)可知,d(A,B)=d(A-A,B-A)=d(O,B-A)=k,d(A,C)=d(A-A,C-A)=d(O,C-A)=l,d(B,C)=d(B-A,C-A)=h,所以|b i -a i |(i=1,2,...,n)中1的个数为k,|c i -a i |(i=1,2,...,n)中1的个数为l.设t 是当|b i -a i |=|c i -a i |=1成立时i 的个数,则h=l+k-2t,由此可知,k,l,h 三个数不可能都是奇数,即d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.评析对于集合中的新定义问题,应该首先把新的概念分析透彻,然后静下心来,慢慢地从第(1)问开始,由浅入深的分析.。
1.1 集合的概念及运算五年高考考点1 集合的含义与表示1.(2013山东.2,5分)已知集合},2,1,0{=A 则集合-=x B {},|A y A x y ∈∈中元素的个数是 ( )1.A 3.B 5.C 9.D2.(2012课标全国,1,5分)已知集合==B A },5,4,3,2,1{},,,|),{(A y x A y A x y x ∈-∈∈则B 中所含元素的个数为 ( )3.A 6.B 8.C 10.D3.(2011广东.2,5分)已知集合y x y x A ,|),{(=为实数,且2x },12=+y |),{(y x B =x ,y 为实数,且},x y =则B A的元素个数为 ( ) 0.A 1.B 2.C 3.D4.(2011福建,1,5分)i 是虚数单位,若集合},1,0,1{-=S 则 ( )S i A ∈. s i B ∈2. S i C ∈3. s iD ∈2. 5.(2010福建.9,5分)对于复数a ,b ,c ,d ,若集合},,,{d c b a S =具有性质“对任意,,S y x ∈必有”,s xy ∈则当⎪⎩⎪⎨⎧=+⋅==b c c b b a 22*,,1,1d +等于 ( )1.A 1.-B 0.C i D .考点2 集合问的基本关系1.(2012江西,1,5分)若集合},2,0{},1,1{=-=B A 则集合,|{y x z z +=},B y A x ∈∈中的元素的个数为 ( )5.A 4.B 3.C 2.D2.(2011北京,1,5分)已知集合}.{},1|{2a M x x P =≤=若,P M P = 则a 的取值范围是 ( )]1,.(--∞A ),1.[+∞B ]1,1[-⋅c ),1[]1,.(+∞--∞ D 3.(2011辽宁.2,5分)已知M ,N 为集合I 的非空真子集,且M ,N 不相等,若=∅=N wJM M C NI , ( )M A . N B . I C . ∅.D4.(2010天津.9,5分)设集合|{},,1|||{x B R x a x x A =∈<-=}.,2||R x b x ∈>-若,B A ⊆则实数a 、b 必满足 ( )3||.≤+b a A 3||.≥+b a B 3||.≤-b a C 3||.≥-b a D5.(2013江苏,4,5分)集合}1,0,1{-共有____个子集, 考点3集合的基本运算1.(2013广东.1,5分)设集合=∈=+=N R x x x x M },,02|{2,02{2=-x xix },R x ∈则=N M( ) }0.{A }2,0.{B }0,2.{-C }2,0,2.{-D2.(2013四川.1,5分)设集合},02|{=+=x x A 集合2|{x x B ===-B A则},04 ( ) }2{-⋅A }2.{B }2,2.{-C ∅.D3.(2013浙江.2,5分)设集合-+=->=x x x T x x s 3|{},2|{2},04≤则(=T s C R) ( ) ]1,2.(-A ]4,.(--∞B ]1,.(-∞C ),1.[+∞D4.(2013辽宁.2,5分)已知集合x x B x o x A |{},1.10|{=<<=},2≤则=B A( ) )1,0.(A ]2,0.(B )2,1.(C ]2,1.(D5.(2013天津.1,5分)已知集合∈=≤∈=x B x R x A {},2|{|{},1|≤x R 则=B A( ) ]2,.(-∞A ]2,1.[B ]2,2[-⋅C ]1,2.[-D6.(2013北京.1,5分)已知集合x x B A ≤-=-=1|{},1,0,1{},1<则=B A( ) }0.{A }0,1{-⋅B }1,0.{C }1,0,1.{-D7.(2013课标全国‖.1,5分)已知集合x x x M ,4)1(|{2<-==∈N R },},3,2,1,0,1{-则=N M( )}2,1,0.{A }2,1,0,1.{-B }3,2,0,1.{-C }3,2,1,0.{D8.(2013湖北.2,5分)已知全集为R ,集合},1)21(|{≤=xx A },086|{2≤+-=x x x B 则=B C A R ( )}0|.{≤x x A }42|.{≤≤x x B 20|.{<≤x x C 或}4>x 20|.{≤<x x D 或}4≥x9.(2013重庆.1,5分)已知全集},4,3,2,1{=U 集合,1{=A },3,2{},2=B 则=)(B A C U( ) }4,3,1.{A }4,3.{B }3.{C }4.{D10.(2012山东,2,5分)已知全集},4,3,2,1,0{=U 集合=A },4,2{},3,2,1{=B 则B A C U )为 ( )}4,2,1.{A }4,3,2.{B }4,2,0.{C }4,3,2,0.{D智力背景以“规”“矩 ”度天下之方圆。
参考答案与提示第一章 集合与函数1.1.1集合的概念与运算 一、选择题1.C 2.B 3.B 4.D提示:1.由集合的确定性可知答案为C .通常象“接近”、“著名”,“差不多”,“很高”等限定的事物,没有明确的定义不能构成集合.2. ①集合M 表示由点(1,2)组成的单点集,集合N 表示点(2,1)组成的单点集;②由集合元素无序性可知M ,N 表示同一个集合; ③对于要认识一个集合,应从以下方面入手①判断集合元素是什么;②元素有何属性(如表示数集,点集等),表示集合时与代表元素采用的字母无关.而③中的集合都表示大于等于1的实数组成的集合,故相等,选B .3.92≤≤x ,又∵x 为偶数,∴x 为2、4、6、8.答案为{2,4,6,8}.用列举法表示集合时,要注意集合元素互异性的基本特征. 二、填空题5.{2,3,5,7}. 6.{}+∈=N ,2|n n x x ;{}Z ,13|∈+=n n x x . 7.∉∉∉∈,,,;∈∉∈∉,,,;∈;∈.提示: 7.∵23<, ∴{}23≤∈x x ;点(1,2)在直线1+=x y 上,而{}1),(+=x y y x 表示直线1+=x y 上的点集,故{}1),()2,1(+=∈x y y x . 三、解答题8.坐标平面内不在第一、三象限的点集为:{}0),(≤xy y x .9.分析:判断一对象a 与集合B 的关系,即判断“属于”或“不属于”关系.若“A a ∈”,则a 可写成“*∈+N n n ,12”的形式;判断a 是否属于集合B ,则看a 是否可表示成“542+-k k ,*∈N k ”的形式. 解:∵A a ∈,∴ 12+=n a 54442+-+-=n n n 5)2(4)44(2++-++=n n n5)2(4)2(2++-+=n n∵ *∈N n ,∴*∈+N n 2.∴B a ∈小结:在由A a ∈判断a 是否属于集合B 的过程中,关键是先要变(或凑)形式,即由“12+n ”向“542+-k k ”的形式变化,然后再判断. 1.1.2集合间的基本关系 一、选择题1.C 2.A 3.C 4.B提示:1.(A )不正确.{}3,2,1与{}1,2,3表示同一集合;(B )不正确.{}1,0的所有子集是{}{}{}φ,1,0,1,0;(C )正确;(D )不正确.B A =时,B A ⊇与A B ⊆能同时成立. 二、填空题5.0∈{}0,0∉∅,∅{}0,∅={}R x x x ∈=+,012.6.A =B ; C B . 7. 2≥a提示:6.∵A ,B 均表示奇数集,∴A =B ; C B . 三、解答题8.由已知{}1是所求集合A 的真子集,集合A 又是{}4,3,2,1子集,于是集合A 至少是含有1在内的2个元素,并且其他元素只能在{}4,3,2中选取,故A 中元素除包括1以外,还可能包括2,3,4中的1个、2个或3个,然后根据集合中元素的互异性逐一列出.满足条件的所有集合A 是{}{}{}4,1,3,1,2,1,{}{}{},4,3,1,4,2,1,3,2,1,{}4,3,2,1.9.(Ⅰ)a =0,S =φ,φ⊆P 成立 a ≠0,S ≠φ,由S ⊆P ,P ={3,-1} 得3a +2=0,a =-32或-a +2=0,a =2; ∴a 值为0或-32或2. (Ⅱ)由于12215121m m m m +≥-⎧⎪-≤⎨⎪+≤-⎩,所以m 的取值范围是[]2,3。
1.1集合的概念及运算【考试要求】.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系,能用集合语言描述不同的具体问题;1.理解集合间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;.在具体情境中,了解全集与空集的含义;2.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,会求两个简单集合的并集、交集与补集,能使用Venn图表示集合间的基本关系及集合的基本运算。
【考点提示】.以选择题、填空题的形式考查集合的交集、并集、补集运算;1.以集合为载体,考查函数的定义域、值域、方程、不等式及曲线间的交点问题;.以考查集合含义及运算为主,同时考查集合语言和思想的运用。
【要点梳理】1.集合的含义与表示(1)集合的含义:指定某些对象的全体称为集合,集合的每个对象称为元素;(2)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性;(3)元素与集合的关系:属于记为,反4;不属于记为agA;(4)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法;(5)常用数集及其符号表示:自然数集:JV;正整数集:N*或"整数集:Z;有理数集:。
;实数集:区;(6)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、空集;.集合的基本关系(1)子集:一般地,对于两个集合A , B,集合A中任何一个元素均为集合「中的元素,那么称集合A是集合B的子集,记作:AqB或(2)相等:如果且那么A = B;(3)真子集:对于两个集合A, B,如果且AwB,那么称集合A是集合B的真子集,记作:A曙8或A;(4)空集:不含任何元素的集合,空集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集,可以表示为:0GA或0思3 (B^0);(5)假设一个集合A中有〃个元素,那么集合A有2:个子集,2"-1个真子集。
2.集合的运算(1)集合的基本运算【基础自测】]假设集合 A = {2£ N IX W 12022 } , 贝 Ij()A. tzeAB. [a}eAC.[a}^AD. a^A答案:D2.(21•全国乙理)集合3 = {5|5 = 2〃 + 1,〃£2}, 2={Z|E=4〃+1/£Z},那么S"=()A. 0B. SC. TD. Z答案:c3.(21•全国甲理)设集合M={x[0<xv4}, N = {x|1wxW5}那么MAN=()A. {x|O<x<l}B. {x|-<x<4}C. {x|4<x<5}D. {x|0<x<5}答案:B4.(21 •全国乙文)全集。
集合的概念及运算一、 集合的含义与表示1. 集合的含义一些确定的元素组成的总体叫做集合。
2. 元素与集合的关系1. 集合用大写字母 ,,,C B A 表示2. 元素用小写字母 ,,,c b a 表示3. 元素与集合的关系有且仅有两种:属于(用符号""∈表示)和不属于(用符号""∉表示)。
4. 不含任何元素的集合叫做空集,记做∅。
注意 空集属于任何集合。
3. 集合中元素的性质1. 确定性2. 互异性3. 无序性4. 集合的分类1. 无限集,2. 有限集。
5. 常用数集及其符号表示6. 集合的表示方法1. 列举法 如2. 描述法 如7. 练习1. 已知集合{}2,1,0=A ,则集合{}A y x A y A x y x B ∈-∈∈-=,,中元素的个数是2. 已知集合{}5,4,3,2,1=A ,则集合{}A y x A y A x y x B ∈-∈∈=,,),(中元素的个数是3. i 是虚数单位,若集合{}1,0,1-=S ,则S i A ∈. S i B ∈2. S i C ∈3. S i D ∈2. 二、 集合间的基本关系1. 已知集合{}3,2,1=A ,{}3,2=B 则,集合A 与集合B 的关系2. 集合{}1,0,1-共有 个子集。
三、 集合的基本运算1. 已知集合{}m A ,3,1=,{}m B ,1=,A B A =⋃,则m=2. 已知M ,N 为集合I 的非空子集,且M ,N 不相等,若=⋃∅=⋂N M M C N I 则,3. 已知集合{}2,1,0,1,2--=A ,{}0)2)(1(<+-=x x x B ,则=⋂B A4. 已知全集{}8,7,6,5,4,3,2,1=U ,集合{}6,5,3,2=A ,集合{}7,6,4,3,1=B ,则集合=⋂B C A U5. 若集合{}432,,,i i i i A =(i 是虚数单位),{}1,1-=B ,则=⋂B A6. 设集合{}0)2)(1(<-+=x x x A ,集合{}31<<=x x B ,则=⋃B A7. 已知集合{}0322≥--=x x x A ,{}22≤≤-=x x B ,则=⋂B A8. 已知集合U=R ,{}0≤=x A ,{}1≥=x x B ,则集合=⋃)(B A C U9. 设全集{}2≥∈=x N x U ,集合{}52≥∈=x N x A ,则=A C U10.已知集合{}1log 04<<=x x A ,{}2≤=x x B ,则=⋂B A11.已知集合{}023>+∈=x R x A ,{}0)3)(1(>-+∈=x x R x B ,则=⋂B A。
§1.1集合的概念与运算1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:_,_,_(2)元素与集合的关系是_或_关系,用符号或表示.(3)集合的表示法:、(4)常见数集的记法(1)子集:.(2)真子集:(3)空集(4)若A含有n个元素,则A的子集有个,A的非空子集有个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则3.集合的运算并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔补集的性质:A∪(∁U A)=;A∩(∁U A)=;∁U(∁U A)=1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)A={x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(2){1,2,3}={3,2,1}.()(3)∅={0} ()(4)若A∩B=A∩C,则B=C. ()(5)已知集合M={1,2,3,4},N={2,3},则M∩N=N. ()(6)若全集U={-1,0,1,2},P={x∈Z|x2<4},则∁U P={2}.() 2.(2013·北京)已知集合A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},则A∩B等于 () A.{0} B.{-1,0}C.{0,1} D.{-1,0,1}3.(2013·山东)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是()A .1B .3C .5D .94. (2013·课标全国Ⅱ)已知集合M ={x |(x -1)2<4,x ∈R },N ={-1,0,1,2,3},则M ∩N 等于( )A .{0,1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-1,0,2,3}D .{0,1,2,3}5. 设集合A ={x |x 2+2x -3>0},集合B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是________.题型一 集合的基本概念例1 (1)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( ) A .3 B .6C .8D .10(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________. 思维启迪 解决集合问题首先要理解集合的含义,明确元素的特征,抓住集合的“三性”.思维升华 (1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型集合;(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.(1)已知集合A={(x,y)|x,y∈R,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y∈R,且y=x},则A∩B的元素个数为()A.0 B.1 C.2 D.3(2)若集合A={x|ax2-3x+2=0}的子集只有两个,则实数a=________.题型二集合间的基本关系例2(1)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)已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是________.思维启迪对于含有有限个元素的集合的子集,可按含元素的个数依次写出;B⊆A不要忽略B=∅的情形.思维升华(1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解;(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系.常用数轴、Venn 图来直观解决这类问题.(1)设M为非空的数集,M⊆{1,2,3},且M中至少含有一个奇数元素,则这样的集合M共有() A.6个B.5个C.4个D.3个(2)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.题型三 集合的基本运算例3 (1)(2013·湖北)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |(12)x ≤1,B ={}x |x 2-6x +8≤0,则A ∩(∁R B )等于( )A .{x |x ≤0}B .{x |2≤x ≤4}C .{x |0≤x <2或x >4}D .{x |0<x ≤2或x ≥4}(2)(2012·天津)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 =________.思维启迪 集合的运算问题可先对集合进行化简,然后结合数轴或Venn 图计算.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化.(1)设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧x ∈R |⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +1≥0,x -3≤0,B ={x ∈Z |x -2>0},则A ∩B=( )A .{x |2<x ≤3}B .{3}C .{2,3}D .{x |-1≤x <2}(2)设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0}.若(∁A)∩B=∅,则m的值是________.U题型四集合中的新定义问题例4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:①2 014∈[4];②-3∈[3];③Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④“整数a,b属于同一‘类’”的充要条件是“a-b∈[0]”.其中,正确结论的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4思维启迪解答本题要充分理解[k]的意义,然后对选项逐一验证.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,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(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,在关键之处用好集合的运算与性质.设U为全集,对集合X,Y,定义运算“”,满足X Y=(∁X)∪Y,则对于任意集合X,Y,Z,X(Y Z)等于U()A.(X∪Y)∪(∁U Z)B .(X ∩Y )∪(∁U Z )C .[(∁U X )∪(∁U Y )]∩ZD .(∁U X )∪(∁U Y )∪Z遗忘空集致误典例:(5分)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,则由a 的可取值组成的集合为__________.温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)在解答本题时,存在两个典型错误.一是忽略对空集的讨论,如a =0时,S =∅;二是易忽略对字母的讨论.如-1a 可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.方法与技巧1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现.失误与防范1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.4.Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5.要注意A⊆B、A∩B=A、A∪B=B、∁U A⊇∁U B、A∩(∁U B)=∅这五个关系式的等价性.A组专项基础训练(时间:30分钟)一、选择题1.(2013·重庆)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)等于()A.{1,3,4} B.{3,4}C.{3} D.{4}2.下列集合中表示同一集合的是() A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={2,3},N={3,2}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={2,3},N={(2,3)}3.已知全集S={1,2,a2-2a+3},A={1,a},∁S A={3},则实数a等于()A.0或2 B.0C.1或2 D.24.设集合M={m∈Z|m≤-3或m≥2},N={n∈Z|-1≤n≤3},则(∁Z M)∩N等于()A.{0,1} B.{-1,0,1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}5.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6.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则()A.A⊆B B.B⊆AC.A=B D.A∩B=∅7.(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]8.设全集U为整数集,集合A={x∈N|y=7x-x2-6},B={x∈Z|-1<x≤3},则右图中阴影部分表示的集合的真子集的个数为()A.3 B.4 C.7 D.8二、填空题9.已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a=__________.10.已知集合A={(0,1),(1,1),(-1,2)},B={(x,y)|x+y-1=0,x,y∈Z},则A∩B=__________.11.(2013·天津改编)已知集合A ={x ||x |≤2},B ={x |x ≤1},则A ∩B =________.12.已知集合A ={x |1≤x <5},C ={x |-a <x ≤a +3}.若C ∩A =C ,则a 的取值范围是________.B 组 专项能力提升 (时间:15分钟)1.若集合A ={x |x 2-9x <0,x ∈N +},B ={y |4y ∈N +},则A ∩B 中元素个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个2. 已知集合M ={x |xx -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}3. 已知U ={x ∈Z |y =ln ⎝⎛⎭⎫9x -1},M ={x ∈Z ||x -4|≤1},N ={x ∈N |6x∈Z },则集合{4,5}等于( )A .M ∩NB .M ∩(∁U N )C .N ∩(∁U M )D .(∁U M )∪(∁U N )4. 已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P ={y |y =1x,x >2},则∁U P =________..5. 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________.6. 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________.§1.2命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题的概念__,叫作命题.其中__的语句叫真命题,__的语句叫假命题.2.四种命题及相互关系3.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有__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__关系.4.充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的__,q是p的__;(2)如果p⇒q,q⇒p,则p是q的__.1.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)“sin 45°=1”是真命题.()(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)若一个命题是真命题,则其逆否命题是真命题( )(5)“a =2”是“(a -1)(a -2)=0”的必要不充分条件.( ) (6)若α∈(0,2π),则“sin α=-1”的充要条件是“α=32π”.( ) 2. 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 ≠-bD .若|a |=|b |,则a =-b3. 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=π44. (2013·福建)已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件5. (2012·天津)设φ∈R ,则“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”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题型一 四种命题及真假判断 例1 (1)下面是关于复数z =2-1+i的四个命题: p 1:|z |=2, p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共轭复数为1+i , p 4:z 的虚部为-1. 其中的真命题为( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 2 C .p 2,p 4D .p 3,p 4(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“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“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“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“若m >1,则函数f (x )=e x -mx 在(0,+∞)上不是增函数”是真命题思维启迪 (1)可化简复数z ,再利用复数的知识判断命题真假;(2)利用四种命题的定义判断四种命题形式是否正确,可利用四种命题的关系判断命题是否为真.思维升华 (1)熟悉四种命题的概念是正确书写或判断四种命题真假的关键;(2)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;(3)判断一个命题为假命题可举反例.(1)命题“若α=π3,则cos α=12”的逆命题是( )A .若α=π3,则cos α≠12B .若α≠π3,则cos α≠12C .若cos α=12,则α=π3D .若cos α≠12,则α≠π3(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 题型二 充要条件的判定例2 已知下列各组命题,其中p 是q 的充分必要条件的是( )A .p :m ≤-2或m ≥6;q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点B .p :f (-x )f (x )=1;q :y =f (x )是偶函数C .p :cos α=cos β;q :tan α=tan βD .p :A ∩B =A ;q :A ⊆U ,B ⊆U ,∁U B ⊆∁U A思维启迪 首先要分清条件和结论,然后可以从逻辑推理、等价命题或集合的角度思考问题,做出判断. 思维升华 充要条件的三种判断方法 (1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断;(2)集合法:根据p ,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断; (3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的何种条件,即可转化为判断“x =1且y =1”是“xy =1”的何种条件.(1)(2012·福建)已知向量a =(x -1,2),b =(2,1),则a ⊥b 的充要条件是( )A .x =-12B .x =-1C .x =5D .x =0(2)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题型三 充分条件与必要条件的应用例3 (1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( ) A .a <0 B .0<a <12C.12<a <1D .a ≤0或a >1(2)设p :|4x -3|≤1,q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,若非p 是非q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,12B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0]∪⎣⎡⎭⎫12,+∞D .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞思维启迪(1)根据图像交点先求得f(x)有一个零点的充要条件,再利用“以小推大”(集合间关系)判定;(2)考虑条件所对应集合间的包含关系.思维升华充分条件、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)要注意区间端点值的检验.(1)若“x2>1”是“x<a”的必要不充分条件,则a的最大值为________.(2)已知命题p:实数m满足m2+12a2<7am(a>0),命题q:实数m满足方程x2 m-1+y22-m=1表示的焦点在y轴上的椭圆,且p是q的充分不必要条件,则a 的取值范围为_______..等价转化思想在充要条件中的应用典例:(12分)已知集合A={y|y=x2-32x+1,x∈[34,2]},B={x|x+m2≥1}.p:x∈A,q:x∈B,并且p是q的充分条件,求实数m的取值范围.思维启迪(1)先对集合进行化简;(2)将条件间的关系转化为集合间的包含关系;(3)利用集合间的关系列出关于m的不等式,求出实数m的范围.温馨提醒本例涉及参数问题,直接解决较为困难,先用等价转化思想,将复杂、生疏的问题转化为简单、熟悉的问题来解决.一般地,在涉及字母参数的取值范围的充要关系问题中,常常要利用集合的包含、相等关系来考虑,这是破解此类问题的关键.方法与技巧1.写出一个命题的逆命题、否命题及逆否命题的关键是分清原命题的条件和结论,然后按定义来写;在判断原命题及其逆命题、否命题以及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆否命题同真或同假,逆命题与否命题同真或同假来判定.2.充要关系的几种判断方法(1)定义法:直接判断若p则q、若q则p的真假.(2)等价法:即利用A⇒B与綈B⇒綈A;B⇒A与綈A⇒綈B;A⇔B与綈B⇔綈A的等价关系,对于条件或结论是否定形式的命题,一般运用等价法.(3)利用集合间的包含关系判断:设A={x|p(x)},B={x|q(x)},若A⊆B,则p是q的充分条件或q是p的必要条件;若A=B,则p是q的充要条件.失误与防范1.当一个命题有大前提而要写出其它三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提不动.2.判断命题的真假及写四种命题时,一定要明确命题的结构,可以先把命题改写成“若p则q”的形式.3.判断条件之间的关系要注意条件之间关系的方向,正确理解“p的一个充分而不必要条件是q”等语言.A组专项基础训练(时间:30分钟)一、选择题1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是()A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”2.下列命题中为真命题的是()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>0,则x>1”的逆否命题3.已知集合M={x|0<x<1},集合N={x|-2<x<1},那么“a∈N”是“a∈M”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4.与命题“若a,b,c成等比数列,则b2=ac”等价的命题是()A.若a,b,c成等比数列,则b2≠acB.若a,b,c不成等比数列,则b2≠acC.若b2=ac,则a,b,c成等比数列D.若b2≠ac,则a,b,c不成等比数列5. 已知向量a =(m 2,-9),b =(1,-1),则“m =-3”是“a ∥b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件6.有设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件7. 给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则函数y =f (x )的图像不过第四象限,在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中,真命题的个数是( )A .3B .2C .1D .0.8. 函数f (x )=x 2+mx +1的图像关于直线x =1对称的充要条件是( )A .m =-2B .m =2C .m =-1D .m =1 二、填空题9. 若命题“ax 2-2ax -3>0不成立”是真命题,则实数a 的取值范围是________. 10.“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中正确命题的个数是________.11.“x =2”是“向量a =(x +2,1)与向量b =(2,2-x )共线”的________条件. 12.若x <m -1或x >m +1是x 2-2x -3>0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是________.B 组 专项能力提升 (时间:15分钟)1. 若集合A ={x |2<x <3},B ={x |(x +2)(x -a )<0},则“a =1”是“A ∩B =∅”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.“λ<1”是“数列a n =n 2-2λn (n ∈N +)是递增数列”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3. 命题“函数y =f (x )的导函数为f ′(x )=e x+k 2e x -1k(其中e 为自然对数的底数,k为实数),且f (x )在R 上不是单调函数”是真命题,则实数k 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,-22 B.⎝⎛⎭⎫-22,0 C.⎝⎛⎭⎫0,22D.⎝⎛⎭⎫22,+∞ 4. “m <14”是“一元二次方程x 2+x +m =0有实数解”的____________条件.5. 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________. 6. 下列四个结论中:①“λ=0”是“λa =0”的充分不必要条件;②在△ABC 中,“AB 2+AC 2=BC 2”是“△ABC 为直角三角形”的充要条件; ③若a ,b ∈R ,则“a 2+b 2≠0”是“a ,b 全不为零”的充要条件; ④若a ,b ∈R ,则“a 2+b 2≠0”是“a ,b 不全为零”的充要条件. 正确的是________.。