内容正文:
第一章 集合与逻辑
知识点1 集合的概念
1、集合与元素
(1)集合与元素的含义:在数学语言中,把一些对象放在一起考虑时,就说这些对象组成了一个集合,给这些对象的总的名称,就是这个集合的名字.这些对象中的每一个,都叫作这个集合的一个元素.
(2)集合与元素的关系
属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A,读作a属于A.
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,读作a不属于A.
【注意】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,注意开口方向.
(3)集合中元素的三大特性
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”.
【注意】如果元素的界限不明确,即不能构成集合.
例如:著名的科学家、比较高的人、好人、很难的题目等.
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”.
(4)集合的分类
按照集合中元素的个数的多少,可将集合分为有限集和无限集
①有限集:含有有限个元素的集合.例如,集合是有限集.
②无限集:含有无限个元素的集合.例如,所有自然数组成的集合是无限集.
【注意】没有集合的元素叫空集,记作,空集也是有限集.
2、集合的表示方法
(1)常用数集及表示符号
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
或
(2)集合的表示方法
①自然语言法:用文字叙述的形式表述集合的方法。如小于10的所有的自然数组成的集合.N+
②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.
【注意】元素与元素之间必须用“,”隔开;集合中的元素必须是明确的;集合中的元素不能重复;集合中的元素可以是任何事物.
③描述法: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.
【注意】用描述法表示集合时,注意区分是数集还是点集.区分的关键在于代表元素.
④图示法(Venn图法):用平面上封闭曲线的内部表示集合的方法.
知识点2 集合间的基本关系
1、子集、真子集、集合相等
表示
关系
文字语言
符号语言
图形语言
基本关系
子集
集合A的所有元素都是集合B的元素(则)
或
真子集
集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于A
或
相等
集合A,B的元素完全相同
2、有限集的子集个数确定
如果集合A中含有n个元素,则有
(1)A的子集的个数有2n个.
(2)A的非空子集的个数有2n-1个.
(3)A的真子集的个数有2n-1个.
(4)A的非空真子集的个数有2n-2个.
知识点3 集合的基本运算
1、集合交并补运算的表示
集合的并集
集合的交集
集合的补集
图形语言
符号语言
2、集合运算中的常用二级结论
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅.∁U(∁UA)=A;
∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
知识点3 命题
1、命题的定义:一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫命题.判断为真的语句是真命题,判断为假的语句是假命题.
2、命题的形式:中学数学中的许多命题可以写成“若p,则q”,“如果p,那么q”等形式.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
3、命题的否定:如果是一个命题,则“不成立”也是一个命题,叫作的否定,读作“非”.它们之间的真假性互异.
知识点4 充分条件与必要条件
1、充分条件与必要条件
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q
p⇏q
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
定理关系
判定定理给出了相应数学结论成立的充分条件
性质定理给出了相应数学结论成立的必要条件
2、充要条件
(1)充要条件的定义
如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均为真命题,即既有,又有,就记作。
此时,既是的充分条件,也是的必要条件,我们说是的充分必要条件,简称充要条件。
(2)充要条件的含义
若是的充要条件,则也是的充要条件,虽然本质上是一样的,但在说法上还是不同的,
因为这两个命题的条件与结论不同。
(3)充要条件的等价说法:是的充要条件又常说成是成立当且仅当成立,或与等价。
3、从集合的条件看充分、必要条件
若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},
则由A⊆B可得,p是q的充分条件,
(1)若AB,则p是q的充分不必要条件;
(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;
(3)若AB,则p是q的必要不充分条件;
(4)若A=B,则p是q的充要条件;
(5)若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
充分必要条件判断精髓:小集合推出大集合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;若两个集合范围一样,就是充要条件的关系;
知识点5 全称量词与存在量词
1、全称量词与全称量词命题
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫作全称量词,并用符号“”表示.
(2)全称量词命题:含有全称量词的命题,称为全称量词命题.通常,将含有变量的语句用,,,…表示,变量的取值范围用表示,那么,全称量词命题“对中任意一个,成立”可用符号简记为.
2、存在量词与存在量词命题
(1)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词,并用符号“”表示.
(2)存在量词命题:含有存在量词的命题,叫作存在量词命题.存在量词命题“存在中的元素,使成立”可用符号简记为.
3、含量词命题的否定
命题类型
全称量词命题
存在量词命题
形式
否定形式
结论
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题
题型一 元素与集合关系的判断
【例1】(23-24高一上·湖南株洲·月考)下列元素与集合的关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(22-23高一上·陕西咸阳·月考)(多选)已知集合,那么下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(23-24高一上·河南南阳·月考)已知集合中的元素满足,则下列选项正确的是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【变式1-3】(23-24高一上·江苏连云港·月考)(多选)已知集合,则下列表示正确的是( )
A. B. C. D.
题型二 根据元素与集合的关系求参数
【例2】(23-24高一上·山东淄博·月考)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.1 D.5
【变式2-1】(23-24高一上·重庆璧山·月考)(多选)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)若集合,且,则 .
【变式2-3】(23-24高一上·湖南长沙·月考)设数集A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明A中还有另外两个元素;
(2)集合A是否为只含有两个元素的集合,并说明理由;
(3)若A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A.
题型三 集合表示方法的应用
【例3】(23-24高一上·陕西榆林·月考)集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(23-24高一上·山东青岛·月考)已知集合,则集合A用列举法可表示为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24高一上·贵州遵义·月考)方程组的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(23-24高一上·云南曲靖·月考)用描述法表示图中的阴影部分(不含边界)可以是 .
题型四 集合与方程的综合应用
【例4】(23-24高一上·广东深圳·月考)方程和方程的所有实数解组成的集合为,则中的元素个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式4-1】(23-24高一上·河北秦皇岛·月考)已知集合中有且仅有一个元素,则实数 .
【变式4-2】(23-24高一上·辽宁丹东·月考)(多选)关于的方程的解集是单元素集,则的可能值是( )
A.0 B.27 C.2 D.
【变式4-3】(23-24高一上·福建莆田·月考)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
题型五 集合间关系的判断
【例5】(23-24高一上·山东日照·月考)已知集合或,,则( )
A. B.⫋ C.⫋ D.
【变式5-1】(23-24高一上·广西玉林·月考)已知集合,,则集合,间的关系为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)给出下列关系式:①;②;③,其中正确关系式的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式5-3】(22-23高一上·河南郑州·月考)若,,,则这三个集合间的关系是( )
A. B.
C. D.
题型六 确定有限集合的子集、真子集
【例6】(23-24高一下·广东梅州·月考)集合的子集的个数是( )
A.16 B.8 C.7 D.4
【变式6-1】(23-24高一上·山东·月考)满足的集合M的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【变式6-2】(23-24高一上·广东深圳·月考)已知集合,则A的真子集有 个.
【变式6-3】(23-24高一上·山西朔州·月考)(多选)已知集合,,,由实数a组成集合C,则下列选项中正确的是( )
A.集合C的所有非空真子集个数是2 B.集合C的所有非空真子集个数是6
C.集合C的所有子集个数是4 D.集合C的所有子集个数是8
题型七 由集合间的关系确定参数
【例7】(23-24高一上·湖南株洲·月考)已知集合,,若,则实数( )
A.1或2 B.2或3 C.3或4 D.1或4
【变式7-1】(23-24高一下·浙江·期中)设集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(23-24高一上·河南安阳·月考)设集合,集合,若,则实数取值集合的真子集的个数为( ).
A.2 B.4 C.7 D.8
【变式7-3】(23-24高一上·广东佛山·月考)已知集合,,且.求实数m的取值范围并用集合表示.
题型八 集合相等及其应用
【例8】(23-24高一上·山西长治·期中)已知集合,,若,则( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
【变式8-1】(23-24高一上·山东青岛·期中)已知集合,,若,则a等于( )
A.或3 B.0或 C.3 D.
【变式8-2】(23-24高一上·宁夏固原·月考)若集合,则 .
【变式8-3】(23-24高一上·广东汕头·月考)若,则=
题型九 集合的交并补综合运算
【例9】(23-24高一上·新疆阿克苏·月考)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(23-24高一下·云南昭通·月考)已知全集,集合,则是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(23-24高一下·陕西安康·月考)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式9-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)设集合,集合,,则( )
A. B. C. D.
题型十 图示法在集合运算中的应用
【例10】(23-24高一上·重庆九龙坡·月考)若全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【变式10-1】(23-24高一上·福建莆田·月考)已知全集,集合或,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. C.或 D.
【变式10-2】(23-24高一上·北京·期中)如图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
【变式10-3】(23-24高一上·湖南长沙·月考)如图,I为全集,M、P、S是I的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.
题型十一 根据集合的交并补运算求参数
【例11】(23-24高一上·湖南长沙·月考)已知全集,集合或,,,若,求实数的取值范围.
【变式11-1】(23-24高一上·安徽铜陵·月考)已知集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【变式11-2】(23-24高一上·浙江金华·月考)已知集合..
(1)若,求实数m的取值范围:
(2)若,求实数m的取值范围.
【变式11-3】(23-24高一上·重庆南开·开学考)已知集合或,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
题型十二 集合运算的创新问题
【例12】(23-24高一上·湖北恩施·月考)定义集合运算:.若集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式12-1】(23-24高一下·湖南长沙·月考)已知集合,若对于任意,以及任意,满足,则称集合为“类圆集”.下列说法正确的是( )
A.集合为“类圆集”
B.集合为“类圆集”
C.集合不为“类圆集”
D.若都是“类圆集”,则也一定是“类圆集”
【变式12-2】(23-24高一上·陕西榆林·月考)已知集合,.
(1)求;
(2)定义且,求.
【变式12-3】(23-24高一下·北京顺义·月考)对于正整数集合(),如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为“可分集合”;
(1)判断集合和是否是“可分集合”(不必写过程);
(2)求证:四个元素的集合一定不是“可分集合”;
(3)若集合是“可分集合”,证明:为奇数.
题型十三 充分条件、必要条件、充要条件的判断
【例13】(23-24高一上·山西朔州·月考)已知p:“三角形是锐角三角形”,q:“三角形的内角中有锐角”,则p是q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
【变式13-1】(23-24高一上·四川泸州·月考)(多选)可以作为“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
【变式13-2】(23-24高一上·重庆·月考)王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关. 黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”的( )
A.必要条件 B.充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【变式13-3】(23-24高一上·广东佛山·月考)在下列所示电路图中,下列说法正确的是 .(填序号).
(1)如图①所示,开关闭合是灯泡亮的充分不必要条件;
(2)如图②所示,开关闭合是灯泡亮的必要不充分条件;
(3)如图③所示,开关闭合是灯泡亮的充要条件;
(4)如图④所示,开关闭合是奵泡亮的必要不充分条件.
题型十四 充要条件的证明
【例14】(23-24高一上·山西朔州·月考)已知a,b是实数,判断:是成立的什么条件(请用“充分不必要条件”“必要不充分条件”、“充要条件”或“既不充分又不必要条件”回答),并证明你的结论.
【变式14-1】(23-24高一上·广东珠海·月考)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【变式14-2】(23-24高一上·广东汕头·月考)设分别为的三边的长,求证:关于的方程与有公共实数根的充要条件是.
【变式14-3】(22-23高一上·湖北武汉·月考)设a,b,c分别是三角形的三条边长,且,请利用边长a,b,c给出为锐角三角形的一个充要条件,并证明之.
题型十五 根据充分必要条件求参数
【例15】(23-24高一上·安徽亳州·期末)(多选)若条件,且是q的必要条件,则q可以是( )
A. B. C. D.
【变式15-1】(23-24高一上·河北邯郸·月考)(多选)若是的必要不充分条件,则实数的值为( )
A.0 B. C. D.3
【变式15-2】(23-24高一上·湖南益阳·月考)已知:,:.若是的充分而不必要条件,求的取值范围.
【变式15-3】(23-24高一上·陕西榆林·月考)已知::或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
题型十六 全称量词与存在量词命题的真假判断
【例16】(23-24高一上·湖南长沙·月考)下列命题中,既是真命题又是全称量词命题的是( )
A.至少有一个,使得成立 B.菱形的两条对角线长度相等
C., D.对任意,,都有
【变式16-1】(23-24高一上·云南曲靖·月考)(多选)下列命题是全称量词命题且为真命题的是( )
A.
B.
C.所有圆的圆心到其切线的距离都等于半径
D.对任意,方程恰有一解
【变式16-2】(23-24高一上·重庆合川·月考)判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并判断其真假.
(1)能被6整除的数一定是偶数;
(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除;
(3)矩形的对角线相等.
【变式16-3】(22-23高一上·山东日照·月考)判断下列命题是否为全称量词命题或存在量词命题,若是,用符号表示,并判断其真假.
(1)存在x,y为正实数,使x2+y2=0;
(2)对所有的实数a,b,方程ax+b=0都有唯一解;
(3)存在实数x,使得=2.
题型十七 含量词命题的否定
【例17】(23-24高一上·宁夏固原·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【变式17-1】(23-24高一上·四川乐山·月考)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【变式17-2】(23-24高一上·河北石家庄·月考)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【变式17-3】(24-25高一上·辽宁·月考)已知命题:,,则为( )
A., B.,
C.,或 D.,或
题型十八 根据含量词命题的真假求参数
【例18】(23-24高一上·浙江·月考)若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式18-1】(23-24高一上·青海海东·月考)若“”为真命题,“”为假命题,则集合可以是( )
A. B. C. D.
【变式18-2】(23-24高一上·云南·月考)已知命题,,命题,.
(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题p和均为真命题,求实数a的取值范围.
【变式18-3】(23-24高一上·湖南永州·月考)已知命题,;命题,.
(1)若命题q为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p,q中恰有一个为真命题,求实数m的取值范围.
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第一章 集合与逻辑
知识点1 集合的概念
1、集合与元素
(1)集合与元素的含义:在数学语言中,把一些对象放在一起考虑时,就说这些对象组成了一个集合,给这些对象的总的名称,就是这个集合的名字.这些对象中的每一个,都叫作这个集合的一个元素.
(2)集合与元素的关系
属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A,读作a属于A.
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,读作a不属于A.
【注意】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,注意开口方向.
(3)集合中元素的三大特性
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”.
【注意】如果元素的界限不明确,即不能构成集合.
例如:著名的科学家、比较高的人、好人、很难的题目等.
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”.
(4)集合的分类
按照集合中元素的个数的多少,可将集合分为有限集和无限集
①有限集:含有有限个元素的集合.例如,集合是有限集.
②无限集:含有无限个元素的集合.例如,所有自然数组成的集合是无限集.
【注意】没有集合的元素叫空集,记作,空集也是有限集.
2、集合的表示方法
(1)常用数集及表示符号
名称
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
或
(2)集合的表示方法
①自然语言法:用文字叙述的形式表述集合的方法。如小于10的所有的自然数组成的集合.N+
②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.
【注意】元素与元素之间必须用“,”隔开;集合中的元素必须是明确的;集合中的元素不能重复;集合中的元素可以是任何事物.
③描述法: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.
【注意】用描述法表示集合时,注意区分是数集还是点集.区分的关键在于代表元素.
④图示法(Venn图法):用平面上封闭曲线的内部表示集合的方法.
知识点2 集合间的基本关系
1、子集、真子集、集合相等
表示
关系
文字语言
符号语言
图形语言
基本关系
子集
集合A的所有元素都是集合B的元素(则)
或
真子集
集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于A
或
相等
集合A,B的元素完全相同
2、有限集的子集个数确定
如果集合A中含有n个元素,则有
(1)A的子集的个数有2n个.
(2)A的非空子集的个数有2n-1个.
(3)A的真子集的个数有2n-1个.
(4)A的非空真子集的个数有2n-2个.
知识点3 集合的基本运算
1、集合交并补运算的表示
集合的并集
集合的交集
集合的补集
图形语言
符号语言
2、集合运算中的常用二级结论
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅.∁U(∁UA)=A;
∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
知识点3 命题
1、命题的定义:一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫命题.判断为真的语句是真命题,判断为假的语句是假命题.
2、命题的形式:中学数学中的许多命题可以写成“若p,则q”,“如果p,那么q”等形式.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
3、命题的否定:如果是一个命题,则“不成立”也是一个命题,叫作的否定,读作“非”.它们之间的真假性互异.
知识点4 充分条件与必要条件
1、充分条件与必要条件
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q
p⇏q
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
定理关系
判定定理给出了相应数学结论成立的充分条件
性质定理给出了相应数学结论成立的必要条件
2、充要条件
(1)充要条件的定义
如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均为真命题,即既有,又有,就记作。
此时,既是的充分条件,也是的必要条件,我们说是的充分必要条件,简称充要条件。
(2)充要条件的含义
若是的充要条件,则也是的充要条件,虽然本质上是一样的,但在说法上还是不同的,
因为这两个命题的条件与结论不同。
(3)充要条件的等价说法:是的充要条件又常说成是成立当且仅当成立,或与等价。
3、从集合的条件看充分、必要条件
若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},
则由A⊆B可得,p是q的充分条件,
(1)若AB,则p是q的充分不必要条件;
(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;
(3)若AB,则p是q的必要不充分条件;
(4)若A=B,则p是q的充要条件;
(5)若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
充分必要条件判断精髓:小集合推出大集合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;若两个集合范围一样,就是充要条件的关系;
知识点5 全称量词与存在量词
1、全称量词与全称量词命题
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫作全称量词,并用符号“”表示.
(2)全称量词命题:含有全称量词的命题,称为全称量词命题.通常,将含有变量的语句用,,,…表示,变量的取值范围用表示,那么,全称量词命题“对中任意一个,成立”可用符号简记为.
2、存在量词与存在量词命题
(1)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词,并用符号“”表示.
(2)存在量词命题:含有存在量词的命题,叫作存在量词命题.存在量词命题“存在中的元素,使成立”可用符号简记为.
3、含量词命题的否定
命题类型
全称量词命题
存在量词命题
形式
否定形式
结论
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题
题型一 元素与集合关系的判断
【例1】(23-24高一上·湖南株洲·月考)下列元素与集合的关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于选项A,因不是正整数,故A项错误;
对于选项B,是无理数,故必是实数,故B项正确;
对于选项C,是分数,故不是整数,故C项错误;
对于选项D,是自然数,故D项错误.故选:B.
【变式1-1】(22-23高一上·陕西咸阳·月考)(多选)已知集合,那么下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】由题知,所以,即BC错误,故选:BC
【变式1-2】(23-24高一上·河南南阳·月考)已知集合中的元素满足,则下列选项正确的是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】A
【解析】由解得,
因为,,故,且,故选:A
【变式1-3】(23-24高一上·江苏连云港·月考)(多选)已知集合,则下列表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】易知,,,
令,即B、C、D正确,A错误;故选:BCD
题型二 根据元素与集合的关系求参数
【例2】(23-24高一上·山东淄博·月考)已知集合,,则( )
A. B.或1 C.1 D.5
【答案】C
【解析】当,解得或1,
当时,,与元素互异性矛盾,舍去;
当时,,满足要求,
当时,解得,显然与元素互异性矛盾,舍去,
综上,.故选:C
【变式2-1】(23-24高一上·重庆璧山·月考)(多选)已知集合,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】由题知,或或,
即或或.
当时,(舍);
当时,,符合题意;
当时,,符合题意.故选:BD
【变式2-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)若集合,且,则 .
【答案】或
【解析】因为,且,
所以或,
当时,,此时,满足题意;
当时,,此时,满足题意,
综上所述,或.
【变式2-3】(23-24高一上·湖南长沙·月考)设数集A由实数构成,且满足:若(且),则.
(1)若,试证明A中还有另外两个元素;
(2)集合A是否为只含有两个元素的集合,并说明理由;
(3)若A中元素个数不超过8个,所有元素的和为,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A.
【答案】(1)证明见解析;(2)否,理由见解析;(3)
【解析】(1)由题意,若,则,则,
若,则,
所以集合A中还有另外两个元素和.
(2)否,理由如下:
由题意,若(且),则,
则,
若,则,
所以集合A中应包含,,,而,
所以集合的元素个数为3的倍数,
故集合A不是只含有两个元素的集合.
(3)由(2)知,,且集合的元素个数为3的倍数,
因为集合A中元素个数不超过8个,且A中有一个元素的平方等于所有元素的积,
所以集合的元素个数为6,其中一个元素为,
由结合已知条件可得,,
由,解得或或,
所以.
题型三 集合表示方法的应用
【例3】(23-24高一上·陕西榆林·月考)集合用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,解得,
所以.故选:C
【变式3-1】(23-24高一上·山东青岛·月考)已知集合,则集合A用列举法可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,则且,故故选:D
【变式3-2】(23-24高一上·贵州遵义·月考)方程组的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】方程组,可得,解得,
所以方程组的解集为.故选:B
【变式3-3】(23-24高一上·云南曲靖·月考)用描述法表示图中的阴影部分(不含边界)可以是 .
【答案】
【解析】由图知,,,
所以由集合的描述法可知 .
题型四 集合与方程的综合应用
【例4】(23-24高一上·广东深圳·月考)方程和方程的所有实数解组成的集合为,则中的元素个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】对于方程,解得或;
对于方程,解得或;
所以集合,有3个元素.故选:C.
【变式4-1】(23-24高一上·河北秦皇岛·月考)已知集合中有且仅有一个元素,则实数 .
【答案】1或
【解析】因为集合中有且仅有一个元素,
则方程仅有一根或两个相等的根,
所以,当时,,满足题意;
当时,,所以,
综上所述,或.
【变式4-2】(23-24高一上·辽宁丹东·月考)(多选)关于的方程的解集是单元素集,则的可能值是( )
A.0 B.27 C.2 D.
【答案】BD
【解析】由,得,即,
因为方程的解集为单元素集,
所以,或方程有一个根为3,
当时,得,此时方程的解为,符合题意,
当方程有一个根为3时,得,此时方程为,
,解得(舍去),或,符合题意,
综上,或,故选:BD.
【变式4-3】(23-24高一上·福建莆田·月考)已知集合.
(1)若是空集,求的取值范围;
(2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
(3)若中至多只有一个元素,求的取值范围;
【答案】(1);(2)时,元素为;时,元素为;(3)或
【解析】(1)若是空集,则方程无解,
此时,即.
故的取值范围为.
(2)若中只有一个元素,
则方程有且仅有一个实根,
当时,方程为,解得,
方程有且仅有一个实根,满足题意;
当时,,解得,
此时,或,
当时,,即该元素为;
当时,,即该元素为.
(3)若中至多只有一个元素,
则为空集,或有且仅有一个元素,
由(1)(2)的结论可得的取值范围是或.
题型五 集合间关系的判断
【例5】(23-24高一上·山东日照·月考)已知集合或,,则( )
A. B.⫋ C.⫋ D.
【答案】C
【解析】因为或,,所以⫋,故选:C.
【变式5-1】(23-24高一上·广西玉林·月考)已知集合,,则集合,间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题设,,而,∴,
而A,B的连接符号错误,C选项,故ABC错误,D正确.故选:D.
【变式5-2】(23-24高一上·云南曲靖·月考)给出下列关系式:①;②;③,其中正确关系式的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】对于①:因为是有理数集,所以,故①错误;
对于②:对于方程,则,
可知,所以,故②错误;
对于③:因为,即,
所以,故③正确;
所以正确的个数为1,故选:B.
【变式5-3】(22-23高一上·河南郑州·月考)若,,,则这三个集合间的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】依题意,,,
,
而,{偶数},
因此集合中的任意元素都是集合中的元素,即有,
集合中的每一个元素都是集合中的元素,即,
所以.故选:C.
题型六 确定有限集合的子集、真子集
【例6】(23-24高一下·广东梅州·月考)集合的子集的个数是( )
A.16 B.8 C.7 D.4
【答案】D
【解析】易知集合有2个元素,
所以集合的子集个数是.故选:D.
【变式6-1】(23-24高一上·山东·月考)满足的集合M的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【解析】因为,
所以集合可能为:,,,共4种情况.故选:C
【变式6-2】(23-24高一上·广东深圳·月考)已知集合,则A的真子集有 个.
【答案】7
【解析】对于,可知,解得,
且,可得或或,
即,有3个元素,
所以A的真子集有个.
【变式6-3】(23-24高一上·山西朔州·月考)(多选)已知集合,,,由实数a组成集合C,则下列选项中正确的是( )
A.集合C的所有非空真子集个数是2 B.集合C的所有非空真子集个数是6
C.集合C的所有子集个数是4 D.集合C的所有子集个数是8
【答案】BD
【解析】由题意,,
因为,所以,
当时,,合题意,
当时,,,
因为,所以或,所以或,故.
集合C的子集个数为,D选项正确,C选项错误,
集合C的非空真子集个数为,B选项正确,A选项错误.故选:BD.
题型七 由集合间的关系确定参数
【例7】(23-24高一上·湖南株洲·月考)已知集合,,若,则实数( )
A.1或2 B.2或3 C.3或4 D.1或4
【答案】C
【解析】因,,且,
故,且,则有或.故选:C.
【变式7-1】(23-24高一下·浙江·期中)设集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,若,则.
故选:C.
【变式7-2】(23-24高一上·河南安阳·月考)设集合,集合,若,则实数取值集合的真子集的个数为( ).
A.2 B.4 C.7 D.8
【答案】C
【解析】当时,,满足,
当时,,因为,所以或,得或,
综上,实数取值的集合为,
所以实数取值集合的真子集的个数为,故选:C
【变式7-3】(23-24高一上·广东佛山·月考)已知集合,,且.求实数m的取值范围并用集合表示.
【答案】
【解析】当,即时,,满足;
若,且满足,
如图所示,则,即,所以.
综上所述,m的取值范围为或,即所求集合为.
题型八 集合相等及其应用
【例8】(23-24高一上·山西长治·期中)已知集合,,若,则( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
【答案】A
【解析】由可知,.故选:A
【变式8-1】(23-24高一上·山东青岛·期中)已知集合,,若,则a等于( )
A.或3 B.0或 C.3 D.
【答案】C
【解析】因为,且,
即,解得或,
当时,不满足集合元素的互异性,故舍去,
当时,,符合题意.故选:C
【变式8-2】(23-24高一上·宁夏固原·月考)若集合,则 .
【答案】
【解析】依题意,,
则或,
由解得或.
由解得.
当时,不满足集合元素的互异性.
当时,两个集合为,符合题意,此时.
当,两个集合为,符合题意,此时.
综上所述,.
【变式8-3】(23-24高一上·广东汕头·月考)若,则=
【答案】
【解析】由题设,根据集合元素的互异性,
所以=.
题型九 集合的交并补综合运算
【例9】(23-24高一上·新疆阿克苏·月考)已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
又,所以,.故选:B.
【变式9-1】(23-24高一下·云南昭通·月考)已知全集,集合,则是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
又,,
所以,.故选:C.
【变式9-2】(23-24高一下·陕西安康·月考)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题得:,,,
或,或,
所以,故A错误;
或,故B错误;
或,故C错误;
,故D正确;故选:D.
【变式9-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)设集合,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
所以,,
所以,或,
,或,
所以,或.故选:B
题型十 图示法在集合运算中的应用
【例10】(23-24高一上·重庆九龙坡·月考)若全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,图中阴影部分表示的集合为,故选:C.
【变式10-1】(23-24高一上·福建莆田·月考)已知全集,集合或,,那么阴影部分表示的集合为( )
A. B. C.或 D.
【答案】B
【解析】因为全集,集合或,
所以,
阴影部分表示的集合为,故选:.
【变式10-2】(23-24高一上·北京·期中)如图中的阴影部分可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据图中阴影可知,阴影部分的元素是由集合C中的元素和同时在两个集合中的元素组成的,
故表示的集合为.故选:A
【变式10-3】(23-24高一上·湖南长沙·月考)如图,I为全集,M、P、S是I的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】题图中的阴影部分是的子集,不属于集合S,
故属于集合S的补集,即是的子集,
则阴影部分所表示的集合是故选:C
题型十一 根据集合的交并补运算求参数
【例11】(23-24高一上·湖南长沙·月考)已知全集,集合或,,,若,求实数的取值范围.
【答案】
【解析】由题意,全集,集合或,,
因为,可得,
当时,则,解得,此时满足;
当时,则满足,此时不等式组的解集为空集.
综上可得,实数的取值范围为.
【变式11-1】(23-24高一上·安徽铜陵·月考)已知集合,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为,所以或,
又因为且,
所以解得,
故a的取值范围为.
(2)因为,则,
若,则,解得,
若,则解得,
综上所述a的取值范围为.
【变式11-2】(23-24高一上·浙江金华·月考)已知集合..
(1)若,求实数m的取值范围:
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)时,知:
当时,得;
当时,或,解得;
综上,∴的取值范围为;
(2)因为,所以,所以,
当时,得;
当时,解得;
综上可得,即m的取值范围是.
【变式11-3】(23-24高一上·重庆南开·开学考)已知集合或,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若,且,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意知:;
因为,故;
①当,即时,满足,此时;
②当,若,则,解得;
综上所述:m的取值范围为
(2)因为,且,故,即,
解得,则,;
①当,即时,;
故,解得;
②当,即时,;
故,解得;
③当,即时,,不合题意;
综上所述,m的取值范围为.
题型十二 集合运算的创新问题
【例12】(23-24高一上·湖北恩施·月考)定义集合运算:.若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以或
所以或,或
所以或,,
代入验证得点在该直线上,
故.故选:D.
【变式12-1】(23-24高一下·湖南长沙·月考)已知集合,若对于任意,以及任意,满足,则称集合为“类圆集”.下列说法正确的是( )
A.集合为“类圆集”
B.集合为“类圆集”
C.集合不为“类圆集”
D.若都是“类圆集”,则也一定是“类圆集”
【答案】B
【解析】设,,;
则,即可得,则点在线段上,
由题意可得,若对于任意,线段上一点,都有,则集合为“类圆集”,
对于A, 集合,
若对于任意的满足,则,
函数如下图,显然线段上任意一点,不一定满足,
图中所示,即;
故集合不为“类圆集”,即A错误;
对于B,若,
对于任意的满足,则,
函数如下图,显然线段上任意一点,都有,即;
故可得集合为“类圆集”,即B正确;
对于C,集合,对于任意的满足,则,
函数如下图,显然线段上任意一点,都有,即;
故可知集合为“类圆集”,即C错误;
对于D,若都是“类圆集”,不妨取;
对于任意的满足,则,
函数如下图,显然线段上任意一点都有,即;
故为“类圆集”,同理可得也为“类圆集”;
而的图象如下:显然,
但线段上任意一点不满足,也不满足,即,
即不一定是“类圆集”,即D错误.故选:B
【变式12-2】(23-24高一上·陕西榆林·月考)已知集合,.
(1)求;
(2)定义且,求.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由题意知,
或
所以,
所以;
(2)由题意知.
【变式12-3】(23-24高一下·北京顺义·月考)对于正整数集合(),如果任意去掉其中一个元素之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为“可分集合”;
(1)判断集合和是否是“可分集合”(不必写过程);
(2)求证:四个元素的集合一定不是“可分集合”;
(3)若集合是“可分集合”,证明:为奇数.
【答案】(1)集合和都不是;(2)证明见解析;(3)证明见解析
【解析】(1)对于集合,
去掉时,,
,
所以集合不是“可分集合”;
对于集合,所有元素之和为,
当去掉元素时,剩下的元素之和为,
则剩下元素可以构成的两个集合,每个集合中元素之和为,
因此这两个集合中元素的个数为偶数,
而两个元素之和的最大值为,
四个元素之和的最小值为,
所以集合不是“可分集合”;
(2)不妨设,
去掉,则,
去掉,则,
所以,显然与矛盾,
所以四个元素的集合一定不是“可分集合”;
(3)设集合所有元素之和为,
由题可知,均为偶数,因此均为奇数或偶数,
如果为奇数,则也均为奇数,
由于,所以为奇数,
如果为偶数,则均为偶数,此时设,
则也是“可分集合”,
重复上述操作有限次,便可得各项均为奇数的“可分集合”,
此时各项之和也为奇数,则集合中元素个数为奇数,
综上所述,为奇数.
题型十三 充分条件、必要条件、充要条件的判断
【例13】(23-24高一上·山西朔州·月考)已知p:“三角形是锐角三角形”,q:“三角形的内角中有锐角”,则p是q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
【答案】B
【解析】若三角形是锐角三角形,则其内角都是锐角;
但当三角形的内角中有锐角时,该三角形不一定是锐角三角形,
也可能是直角三角形或钝角三角形.
故是的充分不必要条件.故选:B.
【变式13-1】(23-24高一上·四川泸州·月考)(多选)可以作为“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】“”的充分不必要条件可以是:、,
所以BD选项正确,AC选项错误.故选:BD
【变式13-2】(23-24高一上·重庆·月考)王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关. 黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”的( )
A.必要条件 B.充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】由题意“不破楼兰终不还”只可知,“返回家乡”则可推出“攻破楼兰”,
故“攻破楼兰”是“返回家乡”必要条件,故选:A.
【变式13-3】(23-24高一上·广东佛山·月考)在下列所示电路图中,下列说法正确的是 .(填序号).
(1)如图①所示,开关闭合是灯泡亮的充分不必要条件;
(2)如图②所示,开关闭合是灯泡亮的必要不充分条件;
(3)如图③所示,开关闭合是灯泡亮的充要条件;
(4)如图④所示,开关闭合是奵泡亮的必要不充分条件.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)开关A闭合,灯泡B亮;灯泡B亮时,开关A不一定闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的充分不必要条件,故(1)正确;
(2)开关A闭合,灯泡B不一定亮;灯泡B亮时,开关A必须闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的必要不充分条件,故(2)正确;
(3)开关A闭合,灯泡B亮;灯泡B亮时,开关A必须闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的充要条件,故(3)正确;
(4)开关A闭合,灯泡B不一定亮;灯泡B亮时,开关A不一定闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的既不充分也不必要条件,故(4)错误.
故答案为:(1)(2)(3)
题型十四 充要条件的证明
【例14】(23-24高一上·山西朔州·月考)已知a,b是实数,判断:是成立的什么条件(请用“充分不必要条件”“必要不充分条件”、“充要条件”或“既不充分又不必要条件”回答),并证明你的结论.
【答案】充要条件,证明见解析
【解析】是成立的充要条件,证明如下:
由可得,
由于,所以;
由,可得,即.
故是成立的充要条件.
【变式14-1】(23-24高一上·广东珠海·月考)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【答案】答案见解析
【解析】证明:
①充分性:即证明关于x的方程的系数满足方程有一个根为-1;
由,得,
代入方程得,得,
所以,是方程的一个根.
②必要性:即证明若是方程的根;
将代入方程,即有.
综上由①②可知,故关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【变式14-2】(23-24高一上·广东汕头·月考)设分别为的三边的长,求证:关于的方程与有公共实数根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【解析】证明:必要性:设方程与有公共实数根,
则
两式相减并整理,可得
因为,所以,将此式代入中,
整理得,故.
充分性:因为,可得,所以,
将代入方程中,可得,
即,
将代入方程中,可得,
即
故两方程有公共实数根.
所以关于的方程与有公共实数根的充要条件.
【变式14-3】(22-23高一上·湖北武汉·月考)设a,b,c分别是三角形的三条边长,且,请利用边长a,b,c给出为锐角三角形的一个充要条件,并证明之.
【答案】,证明见解析.
【解析】.证明如下:
充分性:∵,不是直角三角形,假设△ABC是钝角三角形,
,最大,即,,
过点A作BC的垂线,交BC的延长线于点D,
由勾股定理,得
,与已知矛盾,
△ABC为锐角三角形.
必要性:∵△ABC为锐角三角形,,°,过点A 作BC的垂线,垂足为D,
由勾股定理知,得
.
综上,为锐角三角形的一个充要条件为.
题型十五 根据充分必要条件求参数
【例15】(23-24高一上·安徽亳州·期末)(多选)若条件,且是q的必要条件,则q可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】因为条件,所以,
对于A,因为不能推出,所以不是的必要条件,所以A错误;
对于B,因为能推出,所以是的必要条件,所以B正确;
对于C,因为不能推出,所以不是的必要条件,所以C错误;
对于D,因为能推出,所以是的必要条件,所以D正确.故选:BD.
【变式15-1】(23-24高一上·河北邯郸·月考)(多选)若是的必要不充分条件,则实数的值为( )
A.0 B. C. D.3
【答案】BC
【解析】由,得或,解方程,得,
依题意,,,则或,解得或,
所以实数的值为或.故选:BC
【变式15-2】(23-24高一上·湖南益阳·月考)已知:,:.若是的充分而不必要条件,求的取值范围.
【答案】
【解析】由题意,命题,,
因为是的充分而不必要条件,即是的充分而不必要条件,
即命题是命题的真子集,
则满足且等号不能同时成立,解得,
所以实数的取值范围为.
【变式15-3】(23-24高一上·陕西榆林·月考)已知::或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【解析】(1)因为p:,所以p:,即,
因为p是q的充分条件,所以或,
解得或,即实数的取值范围是或;
(2)依题意,:,由(1)知p:,
又p是的必要不充分条件,
所以,其中等号不能同时取到,解得,
即实数m的取值范围是.
题型十六 全称量词与存在量词命题的真假判断
【例16】(23-24高一上·湖南长沙·月考)下列命题中,既是真命题又是全称量词命题的是( )
A.至少有一个,使得成立 B.菱形的两条对角线长度相等
C., D.对任意,,都有
【答案】D
【解析】AC为存在量词命题,BD为全称量词命题,
菱形的两条对角线长度不一定相等,B选项错误,
对任意,,都有,
即,D选项正确.故选:D
【变式16-1】(23-24高一上·云南曲靖·月考)(多选)下列命题是全称量词命题且为真命题的是( )
A.
B.
C.所有圆的圆心到其切线的距离都等于半径
D.对任意,方程恰有一解
【答案】AC
【解析】对于,所以,故A选项是全称量词命题且为真命题;
对于B,当时,恒成立,故B选项是存在量词命题且为真命题;
对于C,任何一个圆的圆心到切线的距离都等于半径,故C选项是全称量词命题且为真命题;
对于D,当时,方程无解,故D选项是假命题.故选:AC.
【变式16-2】(23-24高一上·重庆合川·月考)判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并判断其真假.
(1)能被6整除的数一定是偶数;
(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除;
(3)矩形的对角线相等.
【答案】(1)全称量词命题,真命题;(2)存在量词命题,真命题;(3)全称量词命题,真命题
【解析】(1)本题隐含了全称量词“所有的”,可表述为“所有的能被6整除的数都为偶数”,
是全称量词命题,且为真命题.
(2)命题中含有存在量词“至少有一个”,因此是存在量词命题,且为真命题.
(3)本题隐含了全称量词“所有的”,可表述为“所有的矩形的对角线都相等”,
是全称量词命题,且为真命题.
【变式16-3】(22-23高一上·山东日照·月考)判断下列命题是否为全称量词命题或存在量词命题,若是,用符号表示,并判断其真假.
(1)存在x,y为正实数,使x2+y2=0;
(2)对所有的实数a,b,方程ax+b=0都有唯一解;
(3)存在实数x,使得=2.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析
【解析】(1)是存在量词命题,用符号表示为“∃x,y为正实数,使x2+y2=0”,是假命题.
(2)是全称量词命题,用符号表示为“∀a,b∈R,方程ax+b=0都有唯一解”,是假命题.
(3)是存在量词命题,用符号表示为“∃x∈R,=2”,是假命题.
题型十七 含量词命题的否定
【例17】(23-24高一上·宁夏固原·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】由特称命题的否定的概念知,
“,”的否定为:,.故选:B.
【变式17-1】(23-24高一上·四川乐山·月考)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】运用特称命题的否定知识,命题“,”的否定是“,”.故选:A.
【变式17-2】(23-24高一上·河北石家庄·月考)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【解析】命题“,”的否定是:,.故选:C.
【变式17-3】(24-25高一上·辽宁·月考)已知命题:,,则为( )
A., B.,
C.,或 D.,或
【答案】D
【解析】由全称命题的否定是特称命题知:
原命题的否定为,或.故选:D
题型十八 根据含量词命题的真假求参数
【例18】(23-24高一上·浙江·月考)若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
是假命题,则其否定恒成立为真,
又,故,故选:B
【变式18-1】(23-24高一上·青海海东·月考)若“”为真命题,“”为假命题,则集合可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】若“”为真命题,则A错误,
又“”为假命题,则“”为真命题,则B,D错误,
则集合可以是.故选:C
【变式18-2】(23-24高一上·云南·月考)已知命题,,命题,.
(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题p和均为真命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据题意,知当时,.
∵p为真命题,∴.
∴实数a的取值范围是.
(2)由(1)知命题p为真命题时,.
命题q为真命题时,,解得,
∴为真命题时,.
∵命题p和均为真命题,∴,解得,
即实数a的取值范围为.
【变式18-3】(23-24高一上·湖南永州·月考)已知命题,;命题,.
(1)若命题q为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p,q中恰有一个为真命题,求实数m的取值范围.
【答案】(1)或;(2)或或
【解析】(1)由题意可知,得或
(2)命题p为真命题时,
若时,显然满足,
当时,则,解得,
综上可得p为真命题时,;
当命题p真q假时,,解得;
当命题p假q真时,得或
所以当命题p,q中恰有一个为真命题时,实数m的取值范围为或或.
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