内容正文:
高一数学上学期·期末复习大串讲
专题01集合 常用逻辑用语
苏教版(2019) 必修第一册
01
02
03
目
录
押题预测
题型剖析
考点透视
19大常考点:知识梳理、思维导图
27个题型典例剖析+技巧点拨
精选18道期末真题对应考点练
考点透视
01
PART
考点透视
考点1.元素与集合的相关概念
研究对象
元素
集
一样
确定性
考点透视
考点2.元素与集合的关系
属于
∈
不属于
∉
[提醒] 符号“∈”“∉”只能用在元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,且二者必居其一,注意开口方向.
考点透视
考点3.常用的数集及其记法
N
N*或N+
Z
Q
R
考点透视
考点4.集合的表示方法
一 一列举
花括号“{ }”
考点透视
考点4.集合的表示方法
共同特征P(x)
{x∈A|P(x)}
考点透视
考点4.Venn图
Venn
考点透视
考点5.子集与真子集
任意一个
都是
⊆
⊇
A包含于B
B包含A
⊆
x∉A
A真包含于B
B真包含A
考点透视
考点6.集合相等
任何一个
都是
任何一个
都是
考点透视
考点7.空集
不含任何元素
子集
子集
考点透视
考点8. 集合间关系的性质
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
考点透视
考点9.并集
属于集合A或属于集合B
A∪B
{x|x∈A,或x∈B}
考点透视
考点10.交集
属于集合A且属于集合B
A∩B
{x|x∈A,且x∈B}
考点透视
考点11.并集与交集的运算性质
A
A
A
∅
考点透视
考点12.全集
全集
U
考点透视
考点 13.补集
集合A
全集U
∁UA
∁UA
集合A
考点透视
考点14.命题的概念及结构
充分条件与必要条件
命题
真命题
假命题
p
q
真命题
p⇒q
充分条件
必要条件
充分条件
必要条件
考点透视
考点15.充要条件
p⇒q
q⇒p
p⇔q
充要条件
充要条件
充要条件
p⇔q
充要条件
题型剖析
题型16.全称量词与全称量词命题
所有的
任意一个
∀
全称量词
∀x∈M,
p(x)
题型剖析
题型17.存在量词与存在量词命题
存在一个
至少有一个
∃
存在量词
∃x∈M,p(x)
考点透视
考点18.全称量词命题的否定
∃x∈M,綈p(x)
存在量词
考点透视
考点19.存在量词命题的否定
考点透视
∀x∈M,綈p(x)
全称量词
题型剖析
02
PART
题型剖析
题型1. 对集合的理解
【例题1】中国男子篮球职业联赛(China Basketball Association),简称中职篮(CBA),是由中国篮球协会所主办的跨年度主客场制篮球联赛,是中国最高等级的篮球联赛.下列对象能构成一个集合的有哪些?并说明你的理由.
(1)2023~2024赛季,CBA的所有队伍;
(2)CBA中比较著名的球员;
(3)CBA中得分前五位的球员;
(4)CBA中比较高的球员.
题型剖析
题型1. 对集合的理解
解 能构成一个集合的有(1)(3).
(1)CBA的所有队伍是确定的,所以可以构成一个集合.
(2)“比较著名”没有衡量的标准,对象不确定,所以不能构成一个集合.
(3)“得分前五位”是确定的,所以可以构成一个集合.
(4)“比较高”没有衡量的标准,对象不确定,所以不能构成一个集合.
解
题型剖析
题型2. 元素与集合的关系
【例题2】已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A时,有6-a∈A,那么a为( )
A.2 B.2或4
C.4 D.0
解析:由题意得,当a=2时,2∈A,6-2=4∈A;当a=4时,4∈A,6-4=2∈A;当a=6时,6∈A,6-6=0∉A,所以a=2或4.故选B.
答案
解析
题型剖析
题型3. 集合中元素的特性及应用
【例题3】已知集合A中含有三个元素a-2,2a2+5a,12,且-3∈A,求a的值.
解
题型剖析
题型4. 用列举法表示集合
【例题4】用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于-1且小于5的整数组成的集合A;
(2)方程x2-16=0的实数根组成的集合B;
(3)小于10的素数组成的集合C;
(4)一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点组成的集合D.
题型剖析
题型4. 用列举法表示集合
解
题型剖析
题型5.用描述法表示集合
【例题5】用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
题型剖析
题型5.用描述法表示集合
解:(1)偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但本题要求为正偶数,故限定n∈N+,
所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N+}.
(2)设被3除余2的数为x,
则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
解
题型剖析
题型6.集合表示方法的简单应用
【例题6】(2024·江苏镇江一中高一上月考)若-3∈{a-3,2a-1,a2-1},则a的值为________.
解析:当a-3=-3,即a=0时,2a-1=-1=a2-1,不符合题意;当2a-1=-3,即a=-1时,a-3=-4,a2-1=0,符合题意;又a2-1≥-1,即a2-1≠-3,所以a的值为-1.
-1
答案
解析
题型剖析
题型6.集合间关系的判断
【例题6】已知集合P={1,2,3,4},Q={y|y=x+1,x∈P},那么集合M={3,4,5}与Q的关系是( )
A.MQ B.M,Q互不包含
C.QM D.Q=M
解析:∵集合P={1,2,3,4},Q={y|y=x+1,x∈P}={2,3,4,5},又集合M={3,4,5},∴MQ.故选A.
答案
解析
题型剖析
题型7.求子集、真子集(的个数)
【例题7】已知a为给定的实数,那么集合M={x|x2-3x-a2+2=0}的子集的个数为 ________.
解析:方程x2-3x-a2+2=0的根的判别式Δ=1+4a2>0,所以方程有两个不相等的实数根,所以集合M有2个元素,所以集合M有22=4个子集.
4
答案
解析
题型剖析
题型8.由集合间的关系求参数
解析 因为A⊆B,若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意.综上所述,a=1.故选B.
答案
解析
题型剖析
题型9.并集的概念及简单应用
解析 ∵集合A={x|x2=3x}={0,3},B={-1,1,2,3},∴A∪B={-1,0,1,2,3}.故选C.
【例题9】(2024·山东菏泽高一上期中)已知集合A={x|x2=3x},B={-1,1,2,3},则A∪B=( )
A.{3} B.{-1,0,1,2}
C.{-1,0,1,2,3} D.{-1,1,2,3}
答案
解析
题型剖析
题型10.交集的概念及简单应用
解析 在数轴上表示出集合A和B,如图所示.由交集的定义知,A∩B={x|0≤x≤2}.
【例题10】设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B=( )
A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2}
C.{x|0≤x≤4} D.{x|1≤x≤4}
答案
解析
题型剖析
题型11.已知集合的交集、并集求参数
解 ∵M∩N={3},∴3∈M,
∴a2-3a-1=3,即a2-3a-4=0,
解得a=-1或4.
当a=-1时,集合N中的元素不满足互异性,舍去;
当a=4时,M={1,2,3},N={-1,3,4},符合题意.
∴a=4.
【例题11】(2024·河北保定定州高一上期中)已知集合M={1,2,a2-3a-1},N={-1,a,3},M∩N={3},求实数a的值.
解
题型剖析
题型12.补集的简单运算
解析 因为U={x∈N+|x<9}={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5,6},所以∁UA={1,2,7,8}.故选B.
【例题12】(2024·河北遵化高一上期中)设全集U={x∈N+|x<9},集合A={3,4,5,6},则∁UA=( )
A.{1,2,3,8} B.{1,2,7,8}
C.{0,1,2,7} D.{0,1,2,7,8}
答案
解析
题型剖析
题型13.补集的简单运算
【例题13】设全集U={x|x是小于5的非负整数},A={2,4},则∁UA=__________.
{0,1,3}
解析:由题意,知U={0,1,2,3,4},又A={2,4},所以∁UA={0,1,3}.
答案
解析
题型剖析
题型14.交集、并集、补集的混合运算
【例题14】设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求∁RB,∁R(A∪B)及(∁RA)∩B.
解 把集合A,B在数轴上表示如下:
由图知∁RB={x|x≤2,或x≥10},A∪B={x|2<x<10},所以∁R(A∪B)={x|x≤2,或x≥10}.
因为∁RA={x|x<3,或x≥7},
所以(∁RA)∩B={x|2<x<3,或7≤x<10}.
解
题型剖析
题型15.与补集相关的参数的求解
解 由已知,得A={x|x≥-m},
所以∁UA={x|x<-m},
因为B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,
所以-m≤-2,即m≥2,
所以实数m的取值范围是{m|m≥2}.
【例题15】设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,求实数m的取值范围.
解
题型剖析
题型16.充分条件的判断
【例题16】下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的p是q的充分条件?
(1)若a∈Q,则a∈R;
(2)若x>1,则x2>1;
(3)若A⊆B,则A∩B=A;
(4)若(a-2)(a-3)=0,则a=3;
(5)在△ABC中,若∠A>∠B,则BC>AC.
题型剖析
题型16.充分条件的判断
解
题型剖析
题型17.必要条件的判断
解
题型剖析
题型18.利用充分条件、必要条件求参数的取值范围
解
题型剖析
题型18.利用充分条件、必要条件求参数的取值范围
解
题型剖析
题型19. 充要条件的判断
解
【例题19】在下列各题中,试判断p是q的什么条件?
(1)p:M={2,4},q:{2}M⊆{2,4,5};
(2)p:a+5是无理数,q:a是无理数;
(3)a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0.
解
题型剖析
题型20.充要条件的证明
【例题20】设a,b,c为△ABC的三边,求证:关于x的方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.
证明:①充分性:
因为∠A=90°,所以a2=b2+c2,
所以x2+2ax+b2=0可化为x2+2ax+a2-c2=0.
即(x+a)2-c2=0,(x+a+c)(x+a-c)=0,
所以x1=-a-c,x2=-a+c.
同理,x2+2cx-b2=0可化为x2+2cx+c2-a2=0,
即(x+c)2-a2=0,(x+a+c)(x+c-a)=0,
所以x3=-a-c,x4=a-c.
所以两个方程有公共根-a-c.
证明
题型剖析
题型20.充要条件的证明
②必要性:
设两个方程有公共根α,
则α2+2aα+b2=0,α2+2cα-b2=0,
两式相加,得α2+(a+c)α=0,
所以α=0或α=-a-c.
若α=0,代入任一方程,得b=0,这与已知a,b,c为△ABC的三边相矛盾,
所以α=-a-c,代入题中的任何一个方程,均可得a2=b2+c2,所以∠A=90°.
综上所述,关于x的方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.
证明
题型剖析
题型21. 探求充要条件
【例题21】求关于x的方程x2-2mx+m2-m+3=0的两根都大于2的充要条件.
解
题型剖析
题型22.全称量词命题与存在量词命题的识别
【例题22】 判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并用符号“∀”或“∃”表示下列命题:
(1)自然数的平方大于或等于零;
(2)凸多边形的外角和等于360°;
(3)有的一次函数的图象经过原点;
(4)有一个实数x,x不能取倒数.
考点透视
考点23.全称量词命题与存在量词,命题的真假判断
考点透视
考点23.全称量词命题与存在量词,命题的真假判断
解
题型剖析
题型24.全称量词命题与存在量词,命题的真假判断)
【例题24】判断下列命题的真假:
(1)任何实数都有平方根;
(2)存在有理数x,使x2-2=0;
(3)∀x∈R,x2-x+1>0;
(4)∃x∈Z,3x+4=5.
题型剖析
题型24.全称量词命题与存在量词,命题的真假判断)
解
题型剖析
题型25. 含有量词的命题的应用
【例题25】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B≠∅.
(1)若命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,求m的取值范围;
(2)若命题q:“∃x∈A,x∈B”是真命题,求m的取值范围.
解
题型剖析
题型25. 含有量词的命题的应用
解
题型剖析
题型26. 全称量词命题的否定
解
题型剖析
题型1
题型二 存在量词命题的否定
解 (1)该命题的否定为“任意一个奇数都能被3整除”.
(2)该命题的否定为“任意一个三角形的三个内角不都是60°”.
(3)该命题的否定为“∀x∈R,|x+1|>1”.
写出下列命题的否定.
(1)有一个奇数不能被3整除;
(2)有些三角形的三个内角都是60°;
(3)∃x∈R,|x+1|≤1.
解
题型剖析
题型27.含有量词命题的否定的应用
解 因为綈p为假命题,所以命题p:∀x∈R,m+x2-2x+5>0为真命题,m+x2-2x+5>0可化为m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4,即m>-(x-1)2-4对任意x∈R恒成立,只需m>-4即可,故实数m的取值范围为{m|m>-4}.
【例题27】已知命题p:∀x∈R,m+x2-2x+5>0,若綈p为假命题,求实数m的取值范围.
解
押题预测
03
PART
题型剖析
1.(集合的概念)以下元素的全体不能构成集合的是( )
A.中国古代四大发明 B.周长为10 cm的三角形
C.方程x2-3x+2=0的实数解 D.地球上的小河流
2.(元素与集合的关系)已知集合M由小于5的数构成,则有( )
A.3∈M B.-3∉M
C.0∉M D.7∈M
答案
题型剖析
2.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是( )
A.{x|-3<x<11,x∈Z}
B.{x|-3<x<11}
C.{x|-3<x<11,x=2k}
D.{x|-3<x<11,x=2k,k∈Z}
解析:由题意可知,满足题设条件的只有D.
答案
解析
题型剖析
3.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是( )
A.{1,-2} B.{x=1,y=-2}
C.{(-2,1)} D.{(1,-2)}
答案
解析
题型剖析
解析:由题意知,-5是方程x2-ax-5=0的一个根,所以(-5)2+5a-5=0,得a=-4,则方程x2+ax+3=0,即x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以{x|x2-4x+3=0}={1,3}.故选B.
答案
解析
题型剖析
答案
解析
题型剖析
6.在①1⊆{0,1,2};②{1}∈{0,1,2};③{0,1,2}⊆{0,1,2};④∅{0}四个关系中,错误的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析: 1∈{0,1,2},所以①错误;{1}⊆{0,1,2},所以②错误;③④正确.
答案
解析
题型剖析
7.已知M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,若N∩(∁IM)=∅,则M∪N=( )
A.M B.N
C.I D.∅
解析:如图,因为N∩(∁IM)=∅,且M,N不相等,所以N M,所以M∪N=M.
答案
解析
题型剖析
8.(2024·天津高考)集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{1}
解析:因为集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3,4}.故选B.
答案
解析
题型剖析
9.(2024·重庆八中高一上期中)已知集合A={0,1,2,3},B={2,3,4,5},记集合P=A∪B,Q=A∩B,则( )
A.1∈P B.4∉P
C.5∈Q D.3∉Q
解析:由题意,P=A∪B={0,1,2,3,4,5},Q=A∩B={2,3},故1∈P,4∈P,5∉Q,3∈Q.故选A.
答案
解析
题型剖析
10.已知p:(a+b)(a-b)=0,q:a=b,则p是q的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既是充分条件也是必要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
答案
解析
题型剖析
11.(2024·安徽凤阳县第二中学高一上期中)下列选项中,可以作为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分条件的是( )
A.a>1 B.a>0
C.a<-1 D.a<1
答案
解析
题型剖析
12.(2024·重庆育才中学高一上期中)设p:|x|≤3,q:-4<x<5,则p是q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
解析:由题设,p:-3≤x≤3,q:-4<x<5,所以p是q的充分不必要条件.故选A.
答案
解析
题型剖析
13.已知集合A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-1,k∈Z},则∁Z(A∪B)=( )
A.{x|x=4k,k∈Z}
B.{x|x=4k+2,k∈Z}
C.{x|x=2k,k∈Z}
D.{x|x=2k+1,k∈Z}
解析:因为A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-1,k∈Z},所以A∪B={x|x=2k+1,k∈Z},所以∁Z (A∪B)={x|x=2k,k∈Z}.故选C.
答案
解析
题型剖析
14.下列存在量词命题中,是假命题的是( )
A.∃x∈Z,x2-2x-3=0
B.至少有一个x∈Z,使x能同时被2和3整除
C.有的三角形没有外接圆
D.有些三角形中三条边相等
解析:A中,x=-1满足题意,是真命题;B中,x=6满足题意,是真命题;C是假命题,因为所有的三角形都有外接圆;D是真命题,因为等边三角形的三条边都相等.故选C.
答案
解析
15.命题“∀x∈R,n∈N+,使得n≥x2”的否定是( )
A.∀x∉R,n∉N+,使得n<x2
B.∀x∈R,n∈N+,使得n<x2
C.∃x∉R,n∉N+,使得n<x2
D.∃x∈R,n∈N+,使得n<x2
解析:全称量词命题的否定是存在量词命题,所以“∀x∈R,n∈N+,使得n≥x2”的否定为“∃x∈R,n∈N+,使得n<x2”.
答案
解析
题型剖析
答案
解析
题型剖析
答案
解析
答案
解析
(1)元素:一般地,把_________统称为元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示.
(2)集合:把一些______组成的总体叫做集合,简称为eq \x(\s\up1(03))____,通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示.
(3)集合相等:构成两个集合的元素是_______的.
(4)集合中元素的特性: ________、互异性和无序性.
如果a是集合A的元素,就说a______集合A,记作a____A;如果a不是集合A中的元素,就说a_______集合A,记作a____A.
名称
非负整数集(或自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
____
_________
____
____
____
对于常用数集之外的集合,我们除了用自然语言(用文字叙述的形式描述集合的方法)描述,还有以下方法:
方法
含义
优点
缺点
列举法
把集合的所有元素________出来,并用_______________括起来表示集合的方法叫做列举法
方便,快捷,集合中的元素一目了然,适用于表示元素个数较少的集合
不易看出元素所具有的特征,且有些集合是不能用列举法表示的,如2x-3>0的解集
描述法
一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有______________的元素x所组成的集合表示为____________,这种表示集合的方法称为描述法
语言简洁、抽象,元素的规律与性质能清楚地表示出来,适用于表示无限集或元素个数较多的集合
不易看出集合中的具体元素
[提醒] (1)使用列举法表示集合时,对于元素之间的排列顺序不作要求.
(2)描述法中竖线“|”及其左边的代表元素一般不能省略,如果竖线左侧元素的所
属范围为实数集时,可以省略x∈R.
为了直观地表示集合间的关系,常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为______图.
定义
符号表示
图形表示
子集
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中___________元素_____集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集
A__B(或B__A),读作____________或____________
真子集
如果集合A___B,但存在元素x∈B,且_____,就称集合A是集合B的真子集
A____B(或B___A),读作____________或_____________
自然
语言
一般地,如果集合A的_________元素_____集合B的元素,同时集合B的__________元素_____集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作A=B
符号语言
若A⊆B,且B⊆A,则A=B
图形语言
定义
________________的集合叫做空集
记法
∅
规定
空集是任何集合的______,即∅⊆A
特性
(1)空集只有一个______,即它的本身,∅⊆∅;
(2)若A≠∅,则∅____A
并集的运算性质
交集的运算性质
A∪B=B∪A
A∩B=B∩A
A∪A=____
A∩A=____
A∪∅=_____
A∩∅=____
(1)概念:一般地,如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为_______.
(2)记法:通常记作_____.
pq
(1)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做_____.判断为真的语句是___________,判断为假的语句是__________.
(2)当命题表示为“若p,则q”时, ____是命题的条件, ___是命题的结论.
一般地,“若p,则q”为_______,是指由p通过推理可以得出q.这时,我们就说,由p可以推出q,记作_____,并且说,p是q的__________,q是p的__________.
如果“若p,则q”为假命题,那么由条件p不能推出结论q,记作_____.此时,我们就说p不是q的__________,q不是p的________.
(1)如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有______,又有_____,就记作______.此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们说p是q的充分必要条件,简称为________.
(2)条件与结论的等价性:如果p是q的____________,那么q也是p的_________.
(3)概括:如果______,那么p与q互为_________.
(1)全称量词:短语“________”“ ___________”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“____”表示.
(2)全称量词命题:含有___________的命题,叫做全称量词命题.
(3)符号表示
①将含有变量x的语句用p(x),q(x),r(x),…表示,变量x的取值范围用M表示.
②全称量词命题“对M中任意一个x,p(x)成立”可用符号简记为: _________ ________.
(1)存在量词:短语“__________”“ _____________”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“_____”表示.
(2)存在量词命题:含有__________的命题,叫做存在量词命题.
(3)符号表示:存在量词命题“存在M中的元素x,p(x)成立”可用符号简记为: ________________.
全称量词命题p
綈p
结论
∀x∈M,p(x)
________________
全称量词命题的否定是___________命题
存在量词命题p
非p
结论
∃x∈M,p(x)
eq \x(\s\up1(01))_______________
存在量词命题的否定是eq \x(\s\up1(02))__________命题
解:因为-3∈A,所以a-2=-3或2a2+5a=-3,
所以a=-1或a=-eq \f(3,2).
当a=-1时,a-2=-3,2a2+5a=-3,集合A不满足元素的互异性,所以a=-1舍去;
当a=-eq \f(3,2)时,经检验,符合题意.所以a=-eq \f(3,2).
解:(1)大于-1且小于5的整数包括0,1,2,3,4,
所以A={0,1,2,3,4}.
(2)方程x2-16=0的实数根为-4,4,
所以B={-4,4}.
(3)小于10的素数有2,3,5,7,
所以C={2,3,5,7}.
(4)由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=2x+1,,x=0,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=0,,y=1,))
所以一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点为(0,1),所以D={(0,1)}.
【例题8】(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=( )
A.2
B.1
C.eq \f(2,3)
D.-1
解 (1)由于QR,所以p⇒q,
所以p是q的充分条件.
(2)由x>1可以推出x2>1.
因此p⇒q,所以p是q的充分条件.
(3)由A⊆B可以推出A∩B=A.
因为p⇒q,所以p是q的充分条件.
(4)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,
因此pq,所以p不是q的充分条件.
(5)由三角形中大角对大边可知,
若∠A>∠B,
则BC>AC.
因此p⇒q,所以p是q的充分条件.
【例题17】下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的q是p的必要条件?
(1)若△ABC是直角三角形,则△ABC是等腰三角形;
(2)若x=1,则x-1=eq \r(x-1);
(3)若a是自然数,则a是正整数.
解 (1)直角三角形不一定是等腰三角形,
因此pq,所以q不是p的必要条件.
(2)当x=1时,x-1=eq \r(x-1)=0,
所以p⇒q,所以q是p的必要条件.
(3)因为0是自然数,但不是正整数,
所以pq,所以q不是p的必要条件.
【例题18】已知p:关于x的不等式eq \f(3-m,2)<x<eq \f(3+m,2),q:0<x<3,若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.
解 记A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(3-m,2)<x<\f(3+m,2))))),B={x|0<x<3},
若p是q的充分条件,则A⊆B.
注意到B={x|0<x<3}≠∅,分两种情况讨论:
①若A=∅,则eq \f(3-m,2)≥eq \f(3+m,2),解得m≤0,此时A⊆B,符合题意;
②若A≠∅,则eq \f(3-m,2)<eq \f(3+m,2),解得m>0,
要使A⊆B,应有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(3-m,2)≥0,,\f(3+m,2)≤3,解得0<m≤3.,m>0,))
综上可得,实数m的取值范围是{m|m≤3}.
解:(1)因为{2}M⊆{2,4,5},所以集合M中一定含有元素2,且元素4,5至少有一个,则集合M可能为{2,4},{2,5},{2,4,5}三种情况,所以p是q的充分不必要条件.
(2)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.
(3)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.
解 设关于x的方程x2-2mx+m2-m+3=0的两根为x1,x2.
依题意,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Δ≥0,,x1>2,,x2>2.))不等式组等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((-2m)2-4(m2-m+3)≥0,,(x1-2)+(x2-2)>0,,(x1-2)(x2-2)>0,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4m-12≥0,,2m>4,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m-\f(5,2)))\s\up12(2)+\f(3,4)>0,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m≥3,,m>2,,m∈R,))所以m≥3.
即关于x的方程x2-2mx+m2-m+3=0的两根都大于2的充要条件是m≥3.
【例题23】指出下列命题中,哪些是全称量词命题,哪些是存在量词命题,并判断其真假.
(1)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x,y)都对应一点;
(2)存在一个实数,它的绝对值不是正数;
(3)对任意实数x1,x2,若x1<x2,都有xeq \o\al(2,1)<xeq \o\al(2,2);
(4)存在一个实数x,使得eq \f(1,x2+1)>1.
解 (1)(3)是全称量词命题,(2)(4)是存在量词命题.
(1)在平面直角坐标系中,有序实数对(x,y)与平面直角坐标系中的点是一一对应的,所以该命题是真命题.
(2)存在一个实数0,它的绝对值不是正数,
所以该命题是真命题.
(3)存在x1=-5,x2=-3,x1<x2,
但(-5)2>(-3)2,所以该命题是假命题.
(4)易知eq \f(1,x2+1)≤1,所以该命题是假命题.
解:(1)因为负数没有平方根,所以该命题为假命题.
(2)因为方程x2-2=0没有有理根,
所以该命题为假命题.
(3)因为x2-x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))
eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)>0恒成立,
所以该命题为真命题.
(4)因为3x+4=5不存在整数解,所以该命题为假命题.
解 (1)由于命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,
所以B⊆A,
又B≠∅,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1≤2m-1,,m+1≥-2,,2m-1≤5,))
解得2≤m≤3,
所以m的取值范围为{m|2≤m≤3}.
(2)q为真,则A∩B≠∅,
因为B≠∅,所以m+1≤2m-1,即m≥2,
所以m+1≥3,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1≤5,,m≥2,))
解得2≤m≤4,
所以m的取值范围为{m|2≤m≤4}.
【例题26】(1)对所有正数x,eq \r(x)>x+1;
(2)所有被5整除的整数都是奇数;
(3)每一个平行四边形都是中心对称图形.
解 (1)该命题的否定为:存在正数x,eq \r(x)≤x+1.
(2)该命题的否定为:存在一个被5整除的整数不是奇数.
(3)该命题的否定为:存在一个平行四边形,它不是中心对称图形.
解析:由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=x-3,,y=-2x,))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=-2,))所以两函数图象的交点组成的集合是{(1,-2)}.
4.(2024·天津八中高一上第一次月考)设-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2+ax+3=0}=( )
A.{-1,-3}
B.{1,3}
C.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(-5,-\f(3,5)))
D.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(2,\f(3,2)))
解析:因为集合eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1((x,y)\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,x∈N)))),当x=0时,y=±eq \r(3),当x=1时,y=±eq \f(3,2),当x=2时,y=0,则集合为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1((0,\r(3)),(0,-\r(3)),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(3,2))),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,-\f(3,2))),(2,0))),所以集合中元素的个数为5.故选A.
5.(2024·江苏徐州第七中学高一上学情调研)集合eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1((x,y)\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,x∈N))))中元素的个数为( )
A.5
B.6
C.7
D.8
解析:因为(a+b)(a-b)=0a=b,所以pq.又因为a=b⇒(a+b)(a-b)=0,即q⇒p,所以p是q的必要条件.
解析:因为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Δ>0,,x1x2<0,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4-4a>0,,\f(1,a)<0,))解得a<0.选项中只有a<-1⇒a<0.故选C.
解析:因为A={1,2,3,4,5,9},B={x|eq \r(x)∈A},所以B={1,4,9,16,25,81},则A∩B={1,4,9},∁A(A∩B)={2,3,5}.故选D.
16.(2024·全国甲卷)已知集合A={1,2,3,4,5,9},B={x|eq \r(x)∈A},则∁A(A∩B)=( )
A.{1,4,9}
B.{3,4,9}
C.{1,2,3}
D.{2,3,5}
解析:∵A=B,∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=x2,,y=2y))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=2y,,y=x2.))根据集合元素的互异性,解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2),,y=\f(1,4).))∴x-y=eq \f(1,4).
17.已知A={1,x,y},B={1,x2,2y},若A=B,则x-y=( )
A.2
B.1
C.eq \f(1,4)
D.eq \f(3,2)
18.(多选)下列命题中是真命题的是( )
A.∀x∈R,2x2-3x+4>0
B.∀x∈{1,-1,0},5x+4>0
C.∃x∈N,eq \r(x)≤x
D.∃x∈N+,使x为29的约数
解析:对于A,因为2x2-3x+4=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2-\f(3,2)x+\f(9,16)))-eq \f(9,8)+4=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,4)))
eq \s\up12(2)+eq \f(23,8)>0,故A是真命题;对于B,因为当x=-1时,5x+4<0,故B是假命题;对于C,令x=4,则eq \r(4)=2≤4,故C是真命题;对于D,因为1和29都是29的约数,故D是真命题.故选ACD.
$$