第一章集合与常用逻辑用语同步练习人教A版(2019)必修第一册
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这是一份第一章集合与常用逻辑用语同步练习人教A版(2019)必修第一册,共16页。
集合与常用逻辑用语
一.选择题(共8小题)
1.已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,3,5},∁UN={3,4},则M∩N=( )
A.{1} B.{1,2} C.{1,5} D.{1,2,5}
2.已知全集为R,集合A={x|y=log2(x+1)},,则A∩∁RB=( )
A.{x|x>1} B.{x|0<x≤1}
C.{x|﹣1<x≤0或x>1} D.{x|﹣1<x<0或x>1}
3.已知集合A={2,3,4},B={1,3,4,5},全集U=A∪B,则∁UA=( )
A.{2} B.{1,5} C.{2,3,4} D.{1,3,4,5}
4.设集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},B={x|x<3},则A∩B=( )
A.{x|x<﹣1} B.{x|x<4} C.{x|﹣4<x<1} D.{x|﹣1<x<3}
5.已知集合A={﹣2,﹣1},B={x∈N*|x2﹣x﹣2≤0},则A∪B=( )
A.∅ B.{﹣2,﹣1,1}
C.{﹣2,﹣1,1,2} D.{﹣2,﹣1,0,1,2}
6.已知集合A={x|y=},B={y|y=﹣|x﹣3|﹣2},则A∪B=( )
A.[﹣2,0) B.(﹣∞,﹣2] C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,0)
7.设全集U=Z,集合A={x|1≤x<7,x∈Z},B={x|x=2k﹣1,k∈Z},则A∩(∁UB)=( )
A.{1,2,3,4,5,6} B.{1,3,5}
C.{2,4,6} D.∅
8.已知集合A={2,﹣2},B={x|x2﹣ax+4=0},若A∪B=A,则实数a满足( )
A.a=4 B.a=﹣4 C.{﹣4,4} D.{a|﹣4≤a≤4}
二.多选题(共4小题)
(多选)9.若﹣1<x≤3是﹣3<x<a的充分不必要条件,则实数a的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
(多选)10.)已知集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},下列关系正确的是( )
A.(1,2)∈B B.A=B C.0∉A D.(0,0)∉B
(多选)11.已知集合M={2,4},集合M⊆N⫋{1,2,3,4,5},则集合N可以是( )
A.{2,4} B.{2,3,4} C.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}
(多选)12.已知全集U=R,集合A,B满足A⫋B,则下列选项正确的有( )
A.A∩B=B B.A∪B=B C.(∁UA)∩B=∅ D.A∩(∁UB)=∅
三.填空题(共4小题)
13.满足{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5}的集合A有 个.
14.设集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},若B⊆A,则实数a的取值范围是 .
15.已知集合A={1,2,3,5},B={1,t}.若A∪B=A,则t的所有可能的取值构成的集合是 .
16.已知集合A={x|﹣1≤x≤a}≠∅,若{y|y=x+1,x∈A}={y|y=x2,x∈A},则实数a值为 .
四.解答题(共5小题)
17.已知集合A={x|x2﹣2ax+a2﹣4≤0},B={x||2x﹣5|>3}.
(1)当a=3时,求A∩B;
(2)若“x∈∁RB”是“x∈A”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18.已知集合A={x∈R|2x<8},B={y∈R|y=0.2x+5,x∈R}.
(1)求A∪B;
(2)集合C={x|1﹣m≤x≤m﹣1},若集合C⊆(A∪B),求实数m的取值范围.
19.已知集合A={x|﹣2<x≤3},B={x|x2﹣2mx+m2﹣1<0},C={x||x﹣m|<2}.
(1)若m=2,求集合A∩B;
(2)在B,C两个集合中任选一个,补充在下面问题中,命题p:x∈A,命题q:x∈ ,求使p是q的必要非充分条件的m的取值范围.
20.设全集为R,集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|a﹣1<x<2a+3}.
(1)若a=﹣1,求A∩B;
(2)在①A∪B=A,②A∩B=B,③(∁RA)∩B=∅,这三个条件中任选一个作为已知条件,求实数a的取值范围.
21.已知全集为R,集合A={x|5﹣m<x<m},B={x|2<x≤10}.
(1)若m=6,求A∪B,(∁RA)∩B;
(2)若“x∈B”是“x∈A”的充分条件,求实数m的取值范围.
《集合与常用逻辑用语》
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,3,5},∁UN={3,4},则M∩N=( )
A.{1} B.{1,2} C.{1,5} D.{1,2,5}
【考点】交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】由已知求得N,再由交集运算得答案.
【解答】解:∵全集U={1,2,3,4,5},∁UN={3,4},∴N={1,2,5},
又M={1,3,5},
∴M∩N={1,3,5}∩{1,2,5}={1,5}.
故选:C.
【点评】本题考查交集与补集的混合运算,是基础题.
2.已知全集为R,集合A={x|y=log2(x+1)},,则A∩∁RB=( )
A.{x|x>1} B.{x|0<x≤1}
C.{x|﹣1<x≤0或x>1} D.{x|﹣1<x<0或x>1}
【考点】交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】先化简,再运算即可求解.
【解答】解:由题意可得A=(﹣1,+∞),B=(0,1],
∴∁RB=(﹣∞,0]∪(1,+∞),
∴A∩∁RB=(﹣1,0]∪(1,+∞),
故选:C.
【点评】本题考查集合基本运算,属基础题.
3.已知集合A={2,3,4},B={1,3,4,5},全集U=A∪B,则∁UA=( )
A.{2} B.{1,5} C.{2,3,4} D.{1,3,4,5}
【考点】补集及其运算.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】直接根据并集、补集概念求解.
【解答】解:∵A={2,3,4},B={1,3,4,5},
∴U=A∪B={1,2,3,4,5},∵∁UA={1,5},
故选:B.
【点评】本题考查集合基本运算,属基础题.
4.设集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},B={x|x<3},则A∩B=( )
A.{x|x<﹣1} B.{x|x<4} C.{x|﹣4<x<1} D.{x|﹣1<x<3}
【考点】交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】可求出集合A,然后进行交集的运算即可.
【解答】解:∵A={x|﹣1<x<4},B={x|x<3},
∴A∩B={x|﹣1<x<3}.
故选:D.
【点评】本题考查了集合的描述法的定义,交集及其运算,一元二次不等式的解法,考查了计算能力,属于基础题.
5.已知集合A={﹣2,﹣1},B={x∈N*|x2﹣x﹣2≤0},则A∪B=( )
A.∅ B.{﹣2,﹣1,1}
C.{﹣2,﹣1,1,2} D.{﹣2,﹣1,0,1,2}
【考点】并集及其运算.菁优网版权所有
【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】求出集合B,利用并集定义能求出A∪B.
【解答】解:∵集合A={﹣2,﹣1},
B={x∈N*|x2﹣x﹣2≤0}={1,2},
∴A∪B={﹣2,﹣1,1,2}.
故选:C.
【点评】本题考查集合的运算,考查并集定义、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
6.已知集合A={x|y=},B={y|y=﹣|x﹣3|﹣2},则A∪B=( )
A.[﹣2,0) B.(﹣∞,﹣2] C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,0)
【考点】并集及其运算;函数的定义域及其求法.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;数学运算.
【分析】求出集合A,B,由此能求出A∪B.
【解答】解:∵集合A={x|y=}={x|1﹣2x>0}={x|x<0},
B={y|y=﹣|x﹣3|﹣2}={y|y≤﹣2},
∴A∪B={x|x<0}=(﹣∞,0).
故选:D.
【点评】本题考查并集的求法,考查并集定义等基础知识,考查运算求解能力,推理论证能力等数学核心素养,是基础题.
7.设全集U=Z,集合A={x|1≤x<7,x∈Z},B={x|x=2k﹣1,k∈Z},则A∩(∁UB)=( )
A.{1,2,3,4,5,6} B.{1,3,5}
C.{2,4,6} D.∅
【考点】交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】根据集合的基本运算即可求解.
【解答】解:∵A={x|1≤x<7,x∈Z}={1,2,3,4,5,6},
B={x|x=2k﹣1,k∈Z},
∴A∩(∁UB)={2,4,6},
故选:C.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础.
8.已知集合A={2,﹣2},B={x|x2﹣ax+4=0},若A∪B=A,则实数a满足( )
A.a=4 B.a=﹣4 C.{﹣4,4} D.{a|﹣4≤a≤4}
【考点】并集及其运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;分类讨论;综合法;集合;数学运算.
【分析】根据A与B的并集为A,得到B为A的子集,分B为空集与不为空集两种情况考虑,分别求出求出a的范围即可.
【解答】解:由A∪B=A,得B⊆A,则B=∅或B≠∅,
(1)当B=∅时,即有Δ=a2﹣16<0,解得﹣4<a<4,
(2)当B≠∅时,且A={﹣2,2},
①若B={﹣2},则x2﹣ax+4=0有两个相等的实根﹣2,
则(﹣2)2﹣a×(﹣2)+4=0,则a=﹣4,满足Δ=a2﹣16=0,
②若B={2},则x2﹣ax+4=0有两个相等的实根2,
则22﹣a×2+4=0,解得a=4,满足Δ=a2﹣16=0,
③若B={﹣2,2},则x2﹣ax+4=0有两个的实根﹣2和2,
则(﹣2)2﹣a×(﹣2)+4=0,22﹣a×2+4=0,则a不存在,
综上得:所有满足条件的实数a组成的集合为[﹣4,4],
故选:D.
【点评】本题考查并集及其运算,集合的包含关系判断及应用,本题易错主要是忽略B=∅的情况,考查分类讨论思想.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.若﹣1<x≤3是﹣3<x<a的充分不必要条件,则实数a的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】充分条件、必要条件、充要条件.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;定义法;简易逻辑;数学运算.
【分析】把﹣1<x≤3是﹣3<x<a的充分不必要条件转化为(﹣1,3]⫋(﹣3,a),由此得到a的范围,则答案可求.
【解答】解:∵﹣1<x≤3是﹣3<x<a的充分不必要条件,
∴{x|﹣1<x≤3}⫋{x|﹣3<x<a},
∴a>3,
∴实数a的值可以是4或5.
故选:CD.
【点评】本题考查充分必要条件的判定及其应用,是基础题.
(多选)10.已知集合A={y|y=x2+1},集合B={(x,y)|y=x2+1},下列关系正确的是( )
A.(1,2)∈B B.A=B C.0∉A D.(0,0)∉B
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】先求出集合A,集合B,再根据元素与集合的关系进行判断.
【解答】解:∵集合A={y|y≥1}=[1,+∞),∴C正确,
∵集合B是由抛物线y=x2+1上的点组成的集合,∴A正确,B错误,D正确,
故选:ACD.
【点评】本题主要考查元素与集合的关系,属于基础题.
(多选)11.已知集合M={2,4},集合M⊆N⫋{1,2,3,4,5},则集合N可以是( )
A.{2,4} B.{2,3,4} C.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}
【考点】集合的包含关系判断及应用.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;集合;逻辑推理;数学运算.
【分析】利用集合关系,判断N中元素的特征,即可得到选项.
【解答】解:集合M={2,4},集合M⊆N⫋{1,2,3,4,5},
则集合N中至包含2,4两个元素,又不能等于或多于{1,2,3,4,5}中的元素,
所以集合N可以是{2,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.
故选:ABC.
【点评】本题考查集合的包含关系的应用,子集与真子集的关系,是基础题.
(多选)12.已知全集U=R,集合A,B满足A⫋B,则下列选项正确的有( )
A.A∩B=B B.A∪B=B C.(∁UA)∩B=∅ D.A∩(∁UB)=∅
【考点】交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】利用A⫋B的关系即可判断.
【解答】解:∵A⫋B,∴A∩B=A,A∪B=B,(∁UA)∩B=≠∅,A∩(∁UB)=∅,
故选:BD.
【点评】本题主要考查了集合的包含关系,是基础题.
三.填空题(共4小题)
13.满足{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5}的集合A有 8 个.
【考点】集合的包含关系判断及应用.菁优网版权所有
【专题】计算题.
【分析】由已知中{1,2}⊆A,可得1∈A,2∈A,又由A⊆{1,2,3,4,5},可得A中元素只能从1,2,3,4,5中取,逐一列出满足条件的集合A,即可得到答案.
【解答】解:∵{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4,5}
∴满足条件的集合A有:
{1,2},{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}
共8个
故答案为:8
【点评】本题考查的知识点是集合的包含关系判断及其应用,其中当元素个数不多时,用列举法表示出所有满足条件的集合A是解答的关键.
14.设集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},若B⊆A,则实数a的取值范围是 [1,+∞) .
【考点】集合的包含关系判断及应用.菁优网版权所有
【专题】整体思想;综合法;集合;数学运算;数据分析.
【分析】利用已知集合A,B以及B⊆A,即可求解.
【解答】解:集合A={x|x<0或x≥1},B={x|x≥a},
因为B⊆A,则a≥1,
故答案为:[1,+∞).
【点评】本题考查了集合的包含关系的应用,考查了学生的求解问题的能力,属于基础题.
15.已知集合A={1,2,3,5},B={1,t}.若A∪B=A,则t的所有可能的取值构成的集合是 {2,3,5} .
【考点】并集及其运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】根据集合的包含关系即可求解.
【解答】解:∵A∪B=A,∴B⊆A,
∵A={1,2,3,5},B={1,t}.
又t≠1,∴t=2,3,5,
∴t可能的取值构成的集合为{2,3,5},
故答案为:{2,3,5}.
【点评】本题考查了集合的包含关系的应用,涉及到求解集合的子集的问题,属于基础题.
16.已知集合A={x|﹣1≤x≤a}≠∅,若{y|y=x+1,x∈A}={y|y=x2,x∈A},则实数a值为 0或 .
【考点】元素与集合关系的判断.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】根据条件可得出:﹣1≤a≤1时,{y|0≤y≤a+1}={y|0≤y≤1},从而求出a=0;a>1时,{y|0≤y≤a+1}={y|0≤y≤1},从而求出,这样即可得出a的值.
【解答】解:∵A={x|﹣1≤x≤a}≠∅,
∴{y|y=x+1,x∈A}={y|0≤y≤a+1},﹣1≤a≤1时,
{y|y=x2,x∈A}={y|0≤y≤1},a>1时,{y|y=x2,x∈A}={y|0≤y≤a2},
∴①﹣1≤a≤1时,{y|0≤y≤a+1}={y|0≤y≤1},则a+1=1,解得a=0;
②a>1时,{y|0≤y≤a+1}={y|0≤y≤a2},则a2=a+1,解得,
∴a=0或.
故答案为:0或.
【点评】本题考查了集合的描述法的定义,集合相等的定义,考查了计算能力,属于基础题.
四.解答题(共5小题)
17.已知集合A={x|x2﹣2ax+a2﹣4≤0},B={x||2x﹣5|>3}.
(1)当a=3时,求A∩B;
(2)若“x∈∁RB”是“x∈A”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【考点】充分条件、必要条件、充要条件;交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】转化思想;转化法;简易逻辑;数学运算.
【分析】(1)当a=3时,求出集合A,B的等价条件,然后利用交集定义进行计算即可.
(2)根据充分不必要条件的定义转化为集合关系进行求解即可.
【解答】解:(1)当a=3时,x2﹣2ax+a2﹣4≤0等价为x2﹣6x+5≤0得1≤x≤5,即A=[1,5],
由|2x﹣5|>3得2x﹣5>3或2x﹣5<﹣3,
得2x>8或2x<2,即x>4或x<1,即B=(﹣∞,1)∪(4,+∞),
则A∩B=(4,5].
(2)由x2﹣2ax+a2﹣4≤0得[x﹣(a﹣2)][x﹣(a+2)≤0,得a﹣2≤x≤a+2,即A=[a﹣2,a+2],
∁RB=[1,4],
若“x∈∁RB”是“x∈A”的充分不必要条件,
则[1,4]⫋[a﹣2,a+2],
则,得,
得2≤a≤3,即实数a的取值范围是[2,3].
18.已知集合A={x∈R|2x<8},B={y∈R|y=0.2x+5,x∈R}.
(1)求A∪B;
(2)集合C={x|1﹣m≤x≤m﹣1},若集合C⊆(A∪B),求实数m的取值范围.
【考点】集合的包含关系判断及应用;并集及其运算.菁优网版权所有
【专题】整体思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】先求出集合A,B,(1)根据并集的定义即可求解;(2)分集合C为空集与不是空集讨论,建立不等式关系即可求解.
【解答】解:因为集合A={x∈R|2x<8},B={y∈R|y=0.2x+5,x∈R},
所以集合A={x|x<3},B={y|y>5},
(1)A∪B={x|x<3或x>5};
(2)集合C={x|1﹣m≤x≤m﹣1},因为集合C⊆(A∪B),
所以当C=∅时,1﹣m>m﹣1,解得m<1,
当C≠∅时,只需1﹣m>5或m﹣1<3,解得m<﹣4或m<4,所以m<4,
综上,实数m的取值范围为:(﹣∞,4).
19.已知集合A={x|﹣2<x≤3},B={x|x2﹣2mx+m2﹣1<0},C={x||x﹣m|<2}.
(1)若m=2,求集合A∩B;
(2)在B,C两个集合中任选一个,补充在下面问题中,命题p:x∈A,命题q:x∈ B ,求使p是q的必要非充分条件的m的取值范围.
【考点】充分条件、必要条件、充要条件;交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;简易逻辑;数学运算.
【分析】(1)m=2代入求出集合B,进而求出结论;
(2)若选B,求出B,再根据范围的大小即可求出m的取值范围;同样的方法求出选C时对应的m的取值范围.
【解答】解:(1)由m=2及x2﹣2mx+m2﹣1<0
得x2﹣4x+3<0;
解得1<x<3
所以B={x|1<x<3}
又A={x|﹣2<x≤3},
所以A∩B={x|1<x<3}.
(2)若选B:
由x2﹣2mx+m2﹣1<0.
得[x﹣(m﹣1)][x﹣(m+1)]<0,
∴m﹣1<x<m+1
∴B={x|m﹣1<x<m+1};
由p是q的必要非充分条件,得集合B是集合A的真子集.
∴⇒﹣1≤m≤2.
若选C:由|x﹣m|<2.
得m﹣2<x<m+2;
∴C={x|m﹣2<x<m+2}.
由p是q的必要非充分条件,得集合C是集合A的真子集
即0≤m≤1.
20.设全集为R,集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|a﹣1<x<2a+3}.
(1)若a=﹣1,求A∩B;
(2)在①A∪B=A,②A∩B=B,③(∁RA)∩B=∅,这三个条件中任选一个作为已知条件,求实数a的取值范围.
【考点】交、并、补集的混合运算;交集及其运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;分类讨论;集合思想;综合法;分类法;集合;数学运算.
【分析】化简A={x|x2﹣2x﹣3>0}={x|x<﹣1或x>3},
(1)若a=﹣1,化简B={x|﹣2<x<1},再求交集即可;
(2)选择①或②或③,都可以转化为B⊆A,再分类讨论求参数的范围即可.
【解答】解:A={x|x2﹣2x﹣3>0}={x|x<﹣1或x>3},
(1)若a=﹣1,则B={x|﹣2<x<1},
A∩B={x|﹣2<x<﹣1};
(2)选择①A∪B=A时,B⊆A,
Ⅰ、当a﹣1≥2a+3,即a≤﹣4时,
B=∅,成立;
Ⅱ、当a﹣1<2a+3,即a>﹣4时,
2a+3≤﹣1或a﹣1≥3,
解得,a≤﹣2或a≥4;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
选择②A∩B=B时,B⊆A,
Ⅰ、当a﹣1≥2a+3,即a≤﹣4时,
B=∅,成立;
Ⅱ、当a﹣1<2a+3,即a>﹣4时,
2a+3≤﹣1或a﹣1≥3,
解得,a≤﹣2或a≥4;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
选择③(∁RA)∩B=∅时,B⊆A,
Ⅰ、当a﹣1≥2a+3,即a≤﹣4时,
B=∅,成立;
Ⅱ、当a﹣1<2a+3,即a>﹣4时,
2a+3≤﹣1或a﹣1≥3,
解得,a≤﹣2或a≥4;
综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
21.已知全集为R,集合A={x|5﹣m<x<m},B={x|2<x≤10}.
(1)若m=6,求A∪B,(∁RA)∩B;
(2)若“x∈B”是“x∈A”的充分条件,求实数m的取值范围.
【考点】充分条件、必要条件、充要条件;交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算.
【分析】(1)先求出集合A和∁RA,再利用集合的运算求解即可.
(2)由x∈B是x∈A的充分条件,得到B⊆A,再列出不等式组求解.
【解答】解:(1)若m=6,则A={x|5﹣m<x<m}={x|﹣1<x<6},∴∁RA={x|x≤﹣1或x≥6},
∵B={x|2<x≤10},
∴A∪B={x|﹣1<x≤10},(∁RA)∩B={x|6≤x≤10}.
(2)∵x∈B是x∈A的充分条件,
∴B⊆A,
∴,∴m>10.
∴实数m的取值范围为(10,+∞).
【点评】本题考查了集合的运算性质,充分条件的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
考点卡片
1.元素与集合关系的判断
【知识点的认识】
1、元素与集合的关系:
一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体称为集合,简称集.元素一般用小写字母a,b,c表示,集合一般用大写字母 A,B,C表示,两者之间的关系是属于与不属于关系,符号表示如:a∈A或a∉A.
2、集合中元素的特征:
(1)确定性: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,某一个元素属于还是不属于这集合是确定的.要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否能构成集合.
(2)互异性:集合中的元素必须是互异的.对于一个给定的集合,他的任何两个元素都是不同的.这个特性通常被用来判断集合的表示是否正确,或用来求集合中的未知元素.
(3)无序性:集合于其中元素的排列顺序无关.这个特性通常被用来判断两个集合的关系.
【命题方向】
题型一:验证元素是否是集合的元素
典例1:已知集合A={x|x=m2﹣n2,m∈Z,n∈Z}.求证:
(1)3∈A;
(2)偶数4k﹣2(k∈Z)不属于A.
分析:(1)根据集合中元素的特性,判断3是否满足即可;
(2)用反证法,假设属于A,再根据两偶数的积为4的倍数;两奇数的积仍为奇数得出矛盾,从而证明要证的结论.
解答:解:(1)∵3=22﹣12,3∈A;
(2)设4k﹣2∈A,则存在m,n∈Z,使4k﹣2=m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)成立,
1、当m,n同奇或同偶时,m﹣n,m+n均为偶数,
∴(m﹣n)(m+n)为4的倍数,与4k﹣2不是4的倍数矛盾.
2、当m,n一奇,一偶时,m﹣n,m+n均为奇数,
∴(m﹣n)(m+n)为奇数,与4k﹣2是偶数矛盾.
综上4k﹣2∉A.
点评:本题考查元素与集合关系的判断.分类讨论的思想.
题型二:知元素是集合的元素,根据集合的属性求出相关的参数.
典例2:已知集合A={a+2,2a2+a},若3∈A,求实数a的值.
分析:通过3是集合A的元素,直接利用a+2与2a2+a=3,求出a的值,验证集合A中元素不重复即可.
解答:解:因为3∈A,所以a+2=3或2a2+a=3…(2分)
当a+2=3时,a=1,…(5分)
此时A={3,3},不合条件舍去,…(7分)
当2a2+a=3时,a=1(舍去)或,…(10分)
由,得,成立…(12分)
故…(14分)
点评:本题考查集合与元素之间的关系,考查集合中元素的特性,考查计算能力.
【解题方法点拨】
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.
2.集合的包含关系判断及应用
【知识点的认识】
概念:
1.如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集;A⊆B; 如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集,即A⊂B;
2.如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,反过来,集合B的每一个元素也都是集合A的元素,那么我们就说集合A等于集合B,即A=B.
【解题方法点拨】
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.
【命题方向】通常命题的方式是小题,直接求解或判断两个或两个以上的集合的关系,可以与函数的定义域,三角函数的解集,子集的个数,简易逻辑等知识相结合命题.
3.并集及其运算
【知识点的认识】
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:.
A∪B实际理解为:①x仅是A中元素;②x仅是B中的元素;③x是A且是B中的元素.
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).
【解题方法点拨】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.
【命题方向】掌握并集的表示法,会求两个集合的并集,命题通常以选择题、填空题为主,也可以与函数的定义域,值域联合命题.
4.交集及其运算
【知识点的认识】
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).
【解题方法点拨】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.
【命题方向】掌握交集的表示法,会求两个集合的交集.
命题通常以选择题、填空题为主,也可以与函数的定义域,值域,函数的单调性、复合函数的单调性等联合命题.
5.补集及其运算
【知识点的认识】
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..
【解题方法点拨】
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.
【命题方向】
通常情况下以小题出现,高考中直接求解补集的选择题,有时出现在简易逻辑中,也可以与函数的定义域、值域,不等式的解集相结合命题,也可以在恒成立中出现.
6.交、并、补集的混合运算
【知识点的认识】
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.
【解题方法点拨】直接利用交集、并集、全集、补集的定义或运算性质,借助数轴或韦恩图直接解答.
【命题方向】理解交集、并集、补集的混合运算,每年高考一般都是单独命题,一道选择题或填空题,属于基础题.
7.充分条件、必要条件、充要条件
【知识点的认识】
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.
【解题方法点拨】
充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可.
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.
【命题方向】
充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广.
8.函数的定义域及其求法
【知识点的认识】函数的定义域就是使函数有意义的自变量的取值范围.
求解函数定义域的常规方法:①分母不等于零;
②根式(开偶次方)被开方式≥0;
③对数的真数大于零,以及对数底数大于零且不等于1;
④指数为零时,底数不为零.
⑤实际问题中函数的定义域;
【解题方法点拨】
求函数定义域,一般归结为解不等式组或混合组.(1)当函数是由解析式给出时,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.(2)当函数是由实际问题给出时,其定义域的确定不仅要考虑解析式有意义,还要有实际意义(如长度、面积必须大于零、人数必须为自然数等).(3)若一函数解析式是由几个函数经四则运算得到的,则函数定义域应是同时使这几个函数有意义的不等式组的解集.若函数定义域为空集,则函数不存在.(4)抽象函数的定义域:①对在同一对应法则f 下的量“x”“x+a”“x﹣a”所要满足的范围是一样的;②函数g(x)中的自变量是x,所以求g(x)的定义域应求g(x)中的x的范围.
【命题方向】高考会考中多以小题形式出现,也可以是大题中的一小题.