2021年高中数学人教版必修第一册期末章节复习：第1单元《集合与常用逻辑用语》(基础篇）（解析版）

这是一份2021年高中数学人教版必修第一册期末章节复习：第1单元《集合与常用逻辑用语》(基础篇）（解析版），共16页。试卷主要包含了真子集是对于子集来说的．等内容，欢迎下载使用。
第1单元 集合与常用逻辑用语（基础篇）

基础知识讲解
一．子集与真子集
1.真子集是对于子集来说的．
真子集定义：如果集合A⊆B，但存在元素x∈B，且元素x不属于集合A，我们称集合A是集合B的真子集．
也就是说如果集合A的所有元素同时都是集合 B 的元素，则称 A 是 B 的子集，
若 B 中有一个元素，而A 中没有，且A 是 B 的子集，则称 A 是 B 的真子集，
注：①空集是所有集合的子集；
②所有集合都是其本身的子集；
③空集是任何非空集合的真子集
2、真子集和子集的区别
子集就是一个集合中的全部元素是另一个集合中的元素，有可能与另一个集合相等；
真子集就是一个集合中的元素全部是另一个集合中的元素，但不存在相等；
注意集合的元素是要用大括号括起来的“{}”，如{1，2}，{a，b，g}；
另外，{1，2}的子集有：空集，{1}，{2}，{1，2}．真子集有：空集，{1}，{2}．一般来说，真子集是在所有子集中去掉它本身，所以对于含有n个（n不等于0）元素的集合而言，它的子集就有2n个；真子集就有2n﹣1．但空集属特殊情况，它只有一个子集，没有真子集．
【技巧点拨】
注意真子集和子集的区别，不可混为一谈，A⊆B，并且B⊆A时，有A＝B，但是A⊂B，并且B⊂A，是不能同时成立的；子集个数的求法，空集与自身是不可忽视的．
二．集合的包含关系判断及应用
【技巧点拨】
1．按照子集包含元素个数从少到多排列．
2．注意观察两个集合的公共元素，以及各自的特殊元素．
3．可以利用集合的特征性质来判断两个集合之间的关系．
4．有时借助数轴，平面直角坐标系，韦恩图等数形结合等方法．

三．空集的定义、性质及运算
1.空集不是没有；它是内部没有元素的集合，而集合是存在的．这通常是初学者的一个难理解点．
例如：{x|x2+1＝0，x∈R}＝∅．虽然有x的表达式，但方程中根本就没有这样的实数x使得方程成立，所以方程的解集是空集．
2、空集是任何集合的子集，是任何非空集合的真子集．
【技巧点拨】
解答与空集有关的问题，例如集合A∩B＝B⇔B⊆A，实际上包含3种情况：
①B＝∅；
②B⊂A且B≠∅；
③B＝A；往往遗漏B是∅的情形
三．并集及其运算
【基础知识】
由所有属于集合A或属于集合B的元素的组成的集合叫做A与B的并集，记作A∪B．
符号语言：
A∪B＝{x|x∈A或x∈B}．
图形语言：．
运算形状：
①A∪B＝B∪A．②A∪∅＝A．③A∪A＝A．④A∪B⊇A，A∪B⊇B．⑤A∪B＝B⇔A⊆B．⑥A∪B＝∅，两个集合都是空集．⑦A∪（∁UA）＝U．⑧∁U（A∪B）＝（CUA）∩（CUB）．

【技巧方法】
解答并集问题，需要注意并集中：“或”与“所有”的理解．不能把“或”与“且”混用；注意并集中元素的互异性．不能重复．

四．交集及其运算
【基础知识】
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．
符号语言：
A∩B＝{x|x∈A，且x∈B}．
A∩B实际理解为：x是A且是B中的相同的所有元素．
当两个集合没有公共元素时，两个集合的交集是空集，而不能说两个集合没有交集．
运算形状：
①A∩B＝B∩A．②A∩∅＝∅．③A∩A＝A．④A∩B⊆A，A∩B⊆B．⑤A∩B＝A⇔A⊆B．⑥A∩B＝∅，两个集合没有相同元素．⑦A∩（∁UA）＝∅．⑧∁U（A∩B）＝（∁UA）∪（∁UB）．
【技巧方法】
解答交集问题，需要注意交集中：“且”与“所有”的理解．不能把“或”与“且”混用；求交集的方法是：①有限集找相同；②无限集用数轴、韦恩图．

五．补集及其运算
【基础知识】
一般地，如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素，那么就称这个集合为全集，通常记作U．（通常把给定的集合作为全集）．
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∁UA，即∁UA＝{x|x∈U，且x∉A}．其图形表示如图所示的Venn图．．
【技巧方法】
常用数轴以及韦恩图帮助分析解答，补集常用于对立事件，否命题，反证法．

六．全集及其运算
【基础知识】
一般地，如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素，那么就称这个集合为全集，通常记作U．（通常把给定的集合作为全集）．全集是相对概念，元素个数可以是有限的，也可以是无限的．例如{1，2}；R；Q等等．

七．交、并、补集的混合运算
【基础知识】
集合交换律 　A∩B＝B∩A，A∪B＝B∪A． 　　
集合结合律 　（A∩B）∩C＝A∩（B∩C），（A∪B）∪C＝A∪（B∪C）．　　
集合分配律 　A∩（B∪C）＝（A∩B）∪（A∩C），A∪（B∩C）＝（A∪B）∩（A∪C）．
集合的摩根律 Cu（A∩B）＝CuA∪CuB，Cu（A∪B）＝CuA∩CuB．　　
集合吸收律 　A∪（A∩B）＝A，A∩（A∪B）＝A．　　
集合求补律 　A∪CuA＝U，A∩CuA＝Φ．

八．Venn图表达集合的关系及运算
【基础知识】
用平面上一条封闭曲线的内部来代表集合，这个图形就叫做Venn图（韦恩图）．集合中图形语言具有直观形象的特点，将集合问题图形化，利用Venn图的直观性，可以深刻理解集合的有关概念、运算公式，而且有助于显示集合间的关系．
运算公式：card（A∪B）＝card（A）+card（B）﹣card（A∩B）的推广形式：
card（A∪B∪C）＝card（A）+card（B）+card（C）﹣card（A∩B）﹣card（B∩C）﹣card（A∩C）+card（A∩B∩C），
或利用Venn图解决．公式不易记住，用Venn图来解决比较简洁、直观、明了．

【技巧方法】
在解题时，弄清元素与集合的隶属关系以及集合之间的包含关系，结合题目应很好地使用Venn图表达集合的关系及运算，利用直观图示帮助我们理解抽象概念．Venn图解题，就必须能正确理解题目中的集合之间的运算及关系并用图形准确表示出来．
九．充分条件、必要条件、充要条件
【基础知识】
1、判断：当命题“若p则q”为真时，可表示为p⇒q，称p为q的充分条件，q是p的必要条件．事实上，与“p⇒q”等价的逆否命题是“￢q⇒￢p”．它的意义是：若q不成立，则p一定不成立．这就是说，q对于p是必不可少的，所以说q是p的必要条件．例如：p：x＞2；q：x＞0．显然x∈p，则x∈q．等价于x∉q，则x∉p一定成立．
2、充要条件：如果既有“p⇒q”，又有“q⇒p”，则称条件p是q成立的充要条件，或称条件q是p成立的充要条件，记作“p⇔q”．p与q互为充要条件．
【技巧方法】
判断充要条件的方法是：
①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题，则命题p是命题q的充分不必要条件；
②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题，则命题p是命题q的必要不充分条件；
③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题，则命题p是命题q的充要条件；
④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题，则命题p是命题q的即不充分也不必要条件．
⑤判断命题p与命题q所表示的范围，再根据“谁大谁必要，谁小谁充分”的原则，判断命题p与命题q的关系．

十．全称量词和全称命题
【基础知识】
命题
全称命题 xM，p（x）
特称命题 xM，p（x）

表述
方法
①所有的xM，使p（x）成立
①存在xM，使p（x）成立
②对一切xM，使p（x）成立
②至少有一个xM，使p（x）成立
③对每一个xM，使p（x）成立
③对有些xM，使p（x）成立
④任给一个xM，使p（x）成立
④对某个xM，使p（x）成立
⑤若xM，则p（x）成立
⑤有一个xM，使p（x）成立

【技巧方法】
要求我们会判断含有一个量词的全称命题和一个量词的特称命题的真假；正确理解含有一个量词的全称命题的否定是特称命题和含有一个量词的特称命题的否定是全称命题，并能利用数学符号加以表示．应熟练掌握全称命题与特称命题的判定方法．

十一．存在量词和特称命题
【基础知识】
命题
全称命题x∈M，p（x）
特称命题x0∈M，p（x0）
表述方法
①所有的x∈M，使p（x）成立
①存在∃x0∈M，使p（x0）成立
②对一切x∈M，使p（x）成立
②至少有一个x0∈M，使p（x0）成立
③对每一个x∈M，使p（x）成立
③某些x∈M，使p（x）成立
④对任给一个x∈M，使p（x）成立
④存在某一个x0∈M，使p（x0）成立
⑤若x∈M，则p（x）成立
⑤有一个x0∈M，使p（x0）成立

【技巧方法】
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词．符号：∃
特称命题：含有存在量词的命题．符号：“∃”．
存在量词：对应日常语言中的“存在一个”、“至少有一个”、“有个”、“某个”、“有些”、“有的”等词，用符号“∃”表示．

习题演练
一． 选择题（共12小题）
1．设全集，集合，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
由题意结合补集的定义可知：，则.
故选：C.
2．设集合A={x|x2–4≤0}，B={x|2x+a≤0}，且A∩B={x|–2≤x≤1}，则a=（ ）
A．–4 B．–2 C．2 D．4
【答案】B
【解析】
求解二次不等式可得：，
求解一次不等式可得：.
由于，故：，解得：.
故选：B.
3．设集合， ， ，则
A．{2} B．{2，3} C．{-1，2，3} D．{1，2，3，4}
【答案】D
【解析】
因为，
所以.
故选D．
4．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．3
C．4 D．8
【答案】C
【解析】
因为由M∪N={-1，0，1}，得到集合M⊆M∪N，且集合N⊆M∪N，又M={0，-1}，所以元素1∈N，则集合N可以为{1}或{0，1}或{-1，1}或{0，-1，1}，共4个．故选C
5.设，则“”是“” 的
A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件
C．充要条件 D．既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
分析：求解三次不等式和绝对值不等式，据此即可确定两条件的充分性和必要性是否成立即可.
详解：求解不等式可得，
求解绝对值不等式可得或，
据此可知：“”是“” 的充分而不必要条件.
本题选择A选项.
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
【答案】A
【解析】
求解二次不等式可得：或，
据此可知：是的充分不必要条件.
故选：A.
7．已知集合，则中元素的个数为（ ）
A．9 B．8 C．5 D．4
【答案】A
【解析】




当时，；
当时，；
当时，；
所以共有9个，
故选：A.
8．下列命题错误的是（ ）
A．命题“若，则”的逆否命题为“若，则”
B．命题“，”的否定是“，”
C．若“且”为真命题，则，均为真命题
D．“”是“”的充分不必要条件
【答案】B
【解析】
对于A中，根据逆否命题的概念，可得命题“若，则”的逆否命题为“若，则”，所以A正确的；
对于B中，根据全称命题与存在性命题的关系，可得命题“，”的否定是“，”，所以B不正确；
对于C中，根据复合命题的真假判定方法，若“且”为真命题，则，均为真命题，所以C是正确的；
对于D中，不等式，解得或，所以“”是“”的充分不必要条件，所以D正确.
综上可得，命题错误为选项B.
故选：B.
9．已知集合A={x|x-1≥0}，B={0，1，2}，则A∩B=（ ）
A．{0} B．{1} C．{1，2} D．{0，1，2}
【答案】C
【解析】
由题意得A={x|x≥1}，B={0，1，2}，
∴A∩B={1，2}．
故选：C
10．已知集合，，若，则实数的取值范围是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
集合，
集合，
若，则，解得，故选C.
11．已知全集，集合，，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
，则
故选：A
12．设全集为R，集合，，则集合　　
A． B．或
C． D．或
【答案】D
【解析】
因为，或；
；或．
故选D
二． 填空题（共6小题）
13．已知集合，，则_____.
【答案】.
【解析】
由题知，.
14．若命题“使”是假命题，则实数的取值范围为_____，
【答案】
【解析】
由题意得若命题“”是假命题，
则命题“，”是真命题，
则需,故本题正确答案为．
15．已知命题或，命题或，若是的充分非必要
条件，则实数的取值范围是________
【答案】
【解析】
因为是的充分非必要条件，所以是的真子集，故解得：，又因为，所以，综上可知，故填.
àà
16．设集合，集合，若，则实数_____.
【答案】-3
【解析】
因为集合， ，A={0,3}，故m= -3.
17．已知命题“不等式”为真命题，则的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
解：令，则对称轴为，
要使不等式恒成立，即，
当时解得；
当时解得；
当时解得；
综上可得：
故答案为：
18．命题 “”的否定是_____.
【答案】
【解析】
命题“”的否定是“”.
故答案为：.
三．解析题（共6小题）
19．设全集为R，集合或.
（1）求，；
（2）已知，若，求实数的取值范围.
【答案】（1），；（2）.
【解析】
（1）因为全集为R，集合或，所以，
利用数轴法得，；
（2）因为，所以且，
即，所以实数的取值范围为.
20．已知，，其中．
若，且为真，求x的取值范围；
若是的充分不必要条件，求实数m的取值范围．
【答案】（1）
（2）
【解析】
解：由，解得，所以；
又，因为，解得，所以．
（1）当时，，
又为真，，都为真，
解得．
所以的取值范围为．
（2）由是的充分不必要条件，即，，表示“推不出”
其逆否命题为，，
由于，，
所以，．
实数的取值范围为．
21．己知
（1）若是真命题，求对应的取值范围；
（2）若是的必要不充分条件，求的取值范围.
【答案】（1）；（2）
【解析】
（1）为真命题，即，解得
（2）根据（1）知：，
是的必要不充分条件
当时，，故满足，即；
当时，，满足条件；
当时，，故满足，即.
综上所述：
22．设集合，不等式的解集为B．
当时，求集合A，B；
当时，求实数a的取值范围．
【答案】（1）A={x|-1