内容正文:
贵哥讲高中数学
第1讲 集合与常用逻辑用语
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
一 集合
集合间的基本关系
(1)子集
① 概念
对于两个集合,如果集合的任何一个元素都是集合的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合是集合的子集().
记作:(或),读作:包含于,或包含.
(2)真子集
概念:若集合,但存在元素且,则称集合是集合的真子集.
记作:(或) (有些地方用或表示)
读作:真包含于(或真包含)
2 集合的运算
(1) 并集
概念
由所有属于集合或属于集合的元素所组成的集合,称为集合与的并集.
记号
(读作:并)
符号
图形表示
(2)交集
概念
由属于集合且属于集合所有元素所组成的集合,称为集合与的交集.
记号
(读作:交)
符号
图形表示
(3)补集
概念
对于集合,由全集中不属于集合的所有元素组成的集合,称为集合相对于全集的补集.
记号
(读作:的补集)
符号
图形表示
二 常用逻辑用语
1充分条件与必要条件
1 概念
一般地,若,则为真命题,是指以为已知条件通过推理可以得出.
这时,我们就说,由可以推出,记作,并且说,是的充分条件,是的必要条件.
③ 从集合的角度理解--小范围推得出大范围
命题对应集合,
若,则,即是的充分条件;若,则,即不是的充分条件.
2 全称量词与存在量词
含有全称量词的命题称为全称命题.
全称命题对中任意一个,有成立,记作.
含有存在量词的命题称为特称命题.
特称命题存在中的一个,使成立,记作.
全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题,它们的真假性是相反的.
【题型1】 集合的基本运算
【典题1】 已知集合则实数的取值集合为( )
解析 集合.
,.
若,即时,满足条件.
若,即时,集合,
要使.则
解得或.
故或或.
故选:.
【典题2】 已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
解析 (1) ,
当时,,
故;
(2) ,
由,所以,,
当时显然不符合题意.
当时,,由,,得;
当时,,由,,得;
综上所述:或.
【巩固练习】
1. (★★)设全集为实数集,,,则图中阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 根据图像可知阴影部分为,
由可得;
由可得;
所以,故选.
2. (★★)已知集合且,则( )
答案 C
解析 ,,
或,
或,
①时,,,集合错误,不满足集合元素的互异性,
;
②时,,,满足,即成立;
③时,,,,不成立,
综上得,,.
故选:.
3. (★★)已知集合中有个元素,中有个元素,全集有个元素,.设集合有个元素,则x的取值范围是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
答案 A
解析 因为,当集合中仅有一个元素时,
集合中有个元素,
当中有个元素时,
集合中有个元素,
所以得到且为正整数.
故选:.
4. (★★)已知,若,则实数的取值范围是( )
答案 D
解析 ,
,.故选:.
5. (★★★)设都是的子集,如果叫做集合的长度,则集合的长度的最小值是( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由,且,求出],
由,且,求出,
分别把的两端值代入求出:,
或,,
所以,或.
所以或
综上所述,集合的长度的最小值是.
故选:.
6. (★★★)设集合,集合中所有元素之和为,则实数的取值集合为: .
答案
解析 求解一元二次方程可得,,且,
当,或时,结合集合的互异性,可知中所有元素之和为,
否则,解得:,
综上可得,实数的取值范围是.
7. (★★★)设其中,如果,则实数的取值范围 .
答案
解析 由中方程变形得:,
解得:或,即,
由,其中,且,
分两种情况考虑:
若时,,即,满足题意;
若时,,即,
此时把代入得:,即或(舍去);
把代入得:或,
综上,的范围为.
8. (★★★)设集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若,求实数的值.
答案 (1);(2)(3)
解析(1)由题意知:,,.
①当时,得,解得.
②当时,得,解得.
综上,.
(2)①当时,得,解得;
②当时,得,解得.
综上,.
由,则.
(3)∵,
∴,
∴.
【题型2】 集合的综合应用
【典题1】 设集合,,若,求的取值范围.
解析 ,
令,
由得,与轴无交点或两交点在之间.
或;
即,;
故当时,.
【巩固练习】
1. (★★★)已知集合,或,是否存在实数,
使?若存在,求实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案