内容正文:
随堂步步夯实
1.B [因为X={-2,-1,0,1},Y={-1,0,1,2,3},
所以X∩Y={-1,0,1}.]
2.A [如 图,借 助 数 轴 可 知
A∪B={x|x≥-1}.]
3.B [因为集合A={x|-1<
x<3},集合B={x||x|≤2}
={x|-2≤x≤2},所以A∩B
={x|-1<x≤2},故 AC均错误;A∪B={x|-2≤x<3},
故B正确,D错误.]
4.{a|-3≤a<-1}
5.解:∵A∪B=A,∴B⊆A.
∵A={-2}≠∅,∴B=∅或B≠∅.
当B=∅时,方程ax+1=0无解,此时a=0.
当B≠∅时,此时a≠0,则B= -1a{ },
∴-1a∈A
,即-1a=-2
,得a=12.
综上,a=0或a=12.
第2课时 全集与补集
课前预习学案
情境引入
提示 没有获得金奖的学生的集合为Q={赵云,冯佳,薛香
芹,钱忠良,何晓慧}.
知识梳理 知识点一
1.所有元素 2.U
[思考]
1.提示:全集是一个相对性的概念,只包含研究问题中涉及的
所有的元素,所以全集因问题的不同而异,所以全集不一定
是实数集.
知识点二
1.所有元素 集合A 的补集 ∁UA {x|x∈U,且x∉A}
4.(1)U (2)∅ (3)∅ A
[思考]
2.提示:A⊆U,∁UA⊆U,A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅.
预习自测
1.A
2.A [由题意知,∁UN={2,4,8},所以 M∪(∁UN)={0,2,4,
6,8}.]
3.5
课堂互动学案
[例1] [解] 借 助 Venn 图,如 图
所示,
得U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},
∵∁UB={1,4,6,8,9},
∴B={2,3,5,7}.
[例2] [解] (1)如图所示
∵A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},
∴∁UA={x|x≤-2,或3≤x≤4},
∁UB={x|x<-3,或2<x≤4}.
∴A∩B={x|-2<x≤2},
(∁UA)∪B={x|x≤2,或3≤x≤4},
A∩(∁UB)={x|2<x<3}.
(2)法一:A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8}.
∵∁UA={1,2,6,7,8},∁UB={1,2,3,5,6},
∴(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6},A∩(∁UB)={3,5},
(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8}.
法二:A∩B,A∪B,A∩(∁UB)求法同法一.
(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)={1,2,6},
(∁UA)∪B=∁U(A∩(∁UB))={1,2,4,6,7,8}.
法三:画出 Venn图,如图所示,观察此图可得,
A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8},
A∩(∁UB)={3,5},(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8},
(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6}.
[例3] [解] ∁RB={x|x≤1,或x≥2}≠∅,
∵A⫋∁RB,
∴分A=∅和A≠∅两种情况讨论.
①若A=∅,此时有2a-2≥a,
∴a≥2.
②若A≠∅,则有 2a-2<aa≤1{ ,或
2a-2<a
2a-2≥2{ .
∴a≤1.
综上所述,实数a的取值范围为a≤1,或a≥2.
变式训练
1.D [根据集合A 的定义,绝对值的意义可知,逐一带入x=
0,1,2,3,4到|x-2|<1中,只有x=2符合,于是A={2},
所以∁UA={0,1,3,4}.]
2.(1)A [因为U={1,2,3,4,5,6,7,8},B={1,3,4,6,7),
所以∁UB={2,5,8}.
又A={2,3,5,6},所以A∩(∁UB)={2,5}.]
(2)解:将集合A,B,P 分别表示在数轴上,如图所示.
因为A={x|-4≤x<2},B={x|-1<x≤3},
所以A∩B={x|-1<x<2}.
∁UB={x|x≤-1,或x>3}.
又P= x|x≤0,或x≥52{ },
所以(∁UB)∪P= x|x≤0,或x≥
5
2{ }.又∁UP= x|0<x<
5
2{ },
所以(A∩B)∩(∁UP)
={x|-1<x<2}∩ x|0<x<52{ }
={x|0<x<2}.
3.C [∵M∩N=N,
∴N⊆M,如图所示,
∴∁UM⊆∁UN.]
随堂步步夯实
1.B
2.A [因为整数集U={x|x=3k,k∈Z}∪{x|x=3k+1,k∈Z}∪
{x|x=3k+2,k∈Z},所以∁U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z}.]
3.{x|x<1,或x≥2}
4.7
5.解:因为∁UA={5},所以5∈U 但5∉A,
所以m2-m-1=5,
解得m=3或m=-2.
当m=3时,|3-2m|=3≠5,
此时U={3,5,6},A={3,6},满足∁UA={5};
当m=-2时,|3-2m|=7≠5,
此时U={3,5,6},A={6,7},不符合题意舍去.
综上,可知m=3.
§2 常用逻辑用语
2.1 必要条件与充分条件
第1课时 必要条件与充分条件
课前预习学案
情境引入
提示 (1)一定亮.
(2)不一定,还可能是C开关闭合.
知识梳理 知识点一
1.⇒ ⇒/ 充分 必要 充分 必要
[思考]
1.提示:相同,都是p⇒q.
2.提示:这五种表述形式是等价的.
512
参考答案
知识点二
1.判定 2.性质
预习自测
1.B [当x=0时,(2x-1)x=0.当(2x-1)x=0时,x=12
或
x=0.∴“(2x-1)x=0”是“x=0”的必要不充分条件.]
2.B [当a>0,b>0时, ab =
a
b
成立;而当 a
b =
a
b
成立
时,a≥0,b>0.]
3.解析:(1)当x,y互为相反数时有x2=y2 但x≠y;
(2)是平行线判定定理.
答案:(1)⇒/ (2)⇒
课堂互动学案
[例1] 解:(1)等腰梯形的两条对角线相等.因此,p⇒q,
所以q是p 的必要条件.
(2)直角三角形不一定是等腰三角形.
因此p⇒/q,所以q不是p 的必要条件.
(3)若1x=
1
y
,则x=y是真命题.
因此p⇒q,所以q是p 的必要条件.
(4)命题“若关于x的方程ax+b=0(a,b∈R)有唯一解,则
a>0”为假命题,因此p⇒/q,所以q不是p 的必要条件.
[例2] 解:(1)由于 Q⫋R,
所以p⇒q,所以p是q的充分条件.
(2)由于a<b,当b<0时,ab >1
;当b>0时,ab <1
,
因为p⇒/q,
所以p不是q的充分条件.
(3)由x>1可以推出x2>1.因此p⇒q,
所以p是q的充分条件.
(4)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3] [解] p:3a<x<a,
即集合A={x|3a<x<a,a<0}.
q:-2≤x≤3,即集合B={x|-2≤x≤3}.
因为p⇒q,所以A⊆B,
所以
3a≥-2,
a≤3,
a<0,{ 解得-
2
3≤a<0.
所以实数a的取值范围是 a|-23≤a<0{ }.
变式训练
1.解:(1)该命题是真命题,p⇒q,所以q是p 的必要条件.
(2)因为∠α=60°32′,
所以∠α的余角为90°-60°32′=29°28′.
p⇒q,所以q是p 的必要条件.
(3)因为3+4<9,所以长分别为3cm、4cm 和9cm 的三条
线段不 能 组 成 三 角 形,所 以 p⇒/q,所 以q 不 是p 的 必 要
条件.
(4)两个偶数的乘仍是偶数.
所以p⇒q,所以q是p 的必要条件.
2.D [由2x2-5x-3<0,可得(2x+1)(x-3)<0,解得-12
<x<3.则不等式的解集为A= x|-12<x<3{ },因此,不
等式2x2-5x-3<0成立的一个充分不必要条件,对应的x
的取值范围应该是集合A 的真子集,只有选项 D满足.]
3.解析:由题意得,M∪N=N,所以“a∈M”⇒“a∈N”,
所以“a∈M”是“a∈N”的充分条件.
答案:充分
4.解:(1)若2x+m<0是x<-1或x>3的充分条件.
则只要{x|x<-m2} ⊆{x|x<-1,或x>3},
即只需-m2≤-1
,所以m≥2.
故存在实数m≥2,使2x+m<0是x<-1或x>3的充分
条件.
(2)若2x+m<0是x<-1或x>3的必要条件,
则只要{x|x<-1,或x>3}⊆{x|x<-m2 } ,这 是 不 可
能的.
故不存在实数 m,使2x+m<0是x<-1或x>3的必要
条件.
随堂步步夯实
1.B [由于“x2=x+6”,则“x=± x+6”,故“x2=x+6”是
“x= x+6”的必要不充分条件.]
2.BD [因为|x+1|≤4⇒-5≤x≤3⇒-6≤x≤3,但-6≤x
≤3⇒/ -5≤x≤3.
同理-5≤x≤3⇒-5≤x≤4,但-5≤x≤4⇒/ -5≤x≤3.]
3.解析:方程x2-4x+a=0有实根,需要Δ≥0,即a≤4,
所以当a=2时方程有实根.所以是充分条件.
答案:充分
4.解:因为p是q的充分条件,但不是必要条件,所以p⇒q但
q⇒/p,即{x|-2≤x≤10}是{x|1-m≤x≤1+m}的真子集,
所以 1-m<-2,
1+m≥10,{ 或
1-m≤-2,
1+m>10,{ 解得m≥9.
所以实数m 的取值范围为{m|m≥9}.
第2课时 充要条件
课前预习学案
情境引入
提示 一般地,如果既有p⇒q,又有q⇒p,就记作:p⇔q.
知识梳理 知识点
1.充分必要 充要 互为充要
[思考]
1.提示:正确.若p是q的充要条件,则p⇔q,即p等价于q.
2.提示:①p是q的充要条件说明p 是条件,q是结论.
②p的充要条件是q说明q是条件,p是结论.
预习自测
1.D [对于 A,p:x>1,q:x<1,所以p 是q 的既不充分也不
必要条件;对于B,p⇒q,但q⇒/p,所以p是q的充分不必要
条件;对于 C,p⇒/q,但q⇒p,所以p 是q 的必要不充分条
件;对于 D,显然q⇔p,所以p是q的充要条件.]
2.A [条件乙:-1<x<5.∴0<x<5⇒-1<x<5,但-1<
x<5⇒/0<x<5,∴甲是乙的充分不必要条件.]
3.解析:当m=0时,显然满足条件,当m≠0时,
由一元二次不等式恒成立得 m
2+8m<0
m<0{ ,
解得-8<m<0,综上可知,m∈(-8,0],
所以不等式mx2-mx-2<0对任意x∈R恒成立的充要条
件是m∈(-8,0].
答案:(-8,0]
课堂互动学案
[例1] [解] (1)由三角形中大角对大边可知,若A>B,则a
>b,即p⇒q,反之,若a>b,则A>B,即q⇒p.
因此,p是q的充要条件.
(2)由x>1可以推出x2>1即p⇒q;由x2>1,得x<-1或
x>1,不一定有x>1即q⇒/p.
因此,p是q的充分不必要条件.
(3)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有
a=3即p⇒/q;
由a=3可以得出(a-2)(a-3)=0即q⇒p.
因此p是q的必要不充分条件.
(4)由于a<b,当b<0时,ab >1
;当b>0时,ab <1
,
故若a<b,不一定有ab <1
;当a>0,b>0,ab <1
时,
可以推出a<b;
当a<0,b<0,ab <1
时,可以推出a>b.
因此p是q的既不充分也不必要条件.
[例2] [解] 设p:0<m<13
,q:方程mx2-2x+3=0有两
个同号不相等实根.
(1)充分性(p⇒q):
因为0<m<13
,所以Δ=4-12m>0,
612
数学必修第一册
1.设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B=
{2,3,4},则∁U(A∩B)= ( )
A.{2,3} B.{1,4,5}
C.{4,5) D.{1,5}
2.(2023全国甲卷)设集合M={x|x=3k+1,
k∈Z},N={x|x=3k+2,k∈Z},U 为整数
集,则∁U(M∪N)= ( )
A.{x|x=3k,k∈Z}
B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z}
D.∅
3.已知全集U=R,M={x|-1<x<1},∁UN=
{x|0<x<2},那么集合M∪N= .
4.设U=R,A={x|a≤x≤b},若∁UA={x|
x<3,或x>4},则a+b= .
5.设全集U={3,6,m2-m-1},A={|3-2m|,6},
∁UA={5},求实数m.
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§2 常用逻辑用语
2.1 必要条件与充分条件
第1课时 必要条件与充分条件
课程标准 素养解读
1.通过对典型数学命题的梳理,理解充分条件的意义,
理解判定定理与充分条件的关系
2.通过对典型数学命题的梳理,理解必要条件的意义,
理解性质定理与必要条件的关系
通过对充分条件、必要条件的学习和
理解,体会充分条件、必要条件在数学
表达、论证等方面的作用,重点提升逻
辑推理素养与数学抽象素养
[情境引入]
某居民的卧室里安有一
盏灯,在卧室门口和床头各
有一个开关,任意一个开关
都能够独立控制这盏灯.这
就是电器上常用的“双刀”开关,如图所示.
(1)A 开关闭合时B 灯一定亮吗?
(2)B 灯亮时A 开关一定闭合吗?
[知识梳理]
[知识点一] 充分条件与必要条件
1.定义
命题真假 “若p,则q”是真命题 “若p,则q”是假命题
推出关系 p q p q
条件
关系
p是q的 条件
q是p 的 条件
p不是q的 条件
q不是p 的 条件
81
数学必修第一册
2.本质:当命题q⇒p是真命题时,条件p与结
论q之间的逻辑称谓.
3.应用:充分条件、必要条件是两个常用的逻
辑用语,数学学科中大量的命题用它们来
叙述.
1.p是q的充分条件与q是p 的必要
条件所表示的推出关系是否相同?
2.以下五种表述形式:①p⇒q;②p是q 的充
分条件;③q的充分条件是p;④q是p 的
必要条件;⑤p 的必要条件是q.这五种表
述形式等价吗?
[知识点二] 判定定理、性质定理与充分条
件、必要条件的关系
1.数学中的每一条 定理都给出了相
应数学结论成立的一个充分条件.
2.数学中的每一条 定理都给出了相
应数学结论成立的一个必要条件.
[预习自测]
1.“(2x-1)x=0”是“x=0”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.既充分又必要条件
D.既不充分也不必要条件
2.ab=
a
b
的一个充分条件是 ( )
A.a≥0,b≥0 B.a>0,b>0
C.a≤0,b≤0 D.a≤0,b<0
3.用符号“⇒”“⇒/ ”填空.
(1)x2=y2 x=y;
(2)内错角相等 两直线平行.
必要条件的判断
[例1]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)若一个四边形是等腰梯形,则这个四边
形两条对角线相等;
(2)若△ABC是直角三角形,则△ABC是等腰
三角形;
(3)若1x=
1
y
,则x=y;
(4)若关于x的方程ax+b=0((a,b∈R)有
唯一解,则a>0.
[思路点拨] 找到条件和结论的关系,是
判断必要条件的关键.
91
第一章 预备知识
必要条件的两种判断方法
(1)定义法:
(2)命题判断方法:
如果命题:“若p,则q”是真命题,则
q是p 的必要条件;
如果命题:“若p,则q”是假命题,则
q不是p 的必要条件.
[变式训练]
1.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)若两个三角形全等,则这两个三角形对
应边上的中线相等.
(2)若∠α=60°32′,则∠α的余角是29°28′.
(3)若有三条线段长分别为3cm、4cm 和
9cm,则这三条线段能组成三角形.
(4)若a和b都是偶数,则a×b是偶数.
充分条件的判断
[例2]判断下列各题中,p 是否是q 的充分
条件:
(1)p:a∈Q,q:a∈R;
(2)p:a<b,q:ab<1
;
(3)p:x>1,q:x2>1;
(4)在△ABC中,p:∠A>∠B,q:BC>AC.
[思路点拨] 分清命题的条件和结论,判断
是由条件推出结论,还是由结论推出条件.
充分条件的两种判断方法
(1)定义法:
(2)命题判断方法:
如果命题:“若p,则q”是真命题,则p
是q的充分条件;
如果命题:“若p,则q”是假命题,则p
不是q的充分条件.
[变式训练]
2.命题“2x2-5x-3<0”的一个充分不必要条
件是 ( )
A.-12<x<3 B.-
1
2<x<4
C.-3<x<12 D.1<x<2
3.设集合M={x|0<x≤2},N={x|0<x≤3},那
么“a∈M”是“a∈N”的 条件.(填“充
分”或“必要”)
02
数学必修第一册
充分条件与必要条件的应用
[例3] 已知p:实数x满足3a<x<a,其中
a<0;q:实数x满足-2≤x≤3.若p是q的
充分条件,求实数a的取值范围.
[思路点拨] 依充分条件的定义构造不等式
组求解.
利用充分、必要、充要条件的关系求参数范围
(1)化简p,q两命题.
(2)根据p与q的关系(充分、必要条件)转
化为集合间的关系.依据如下:
p是q的充分条件 p⇒q A⊆B
p是q的必要条件 q⇒p B⊆A
(3)根据集合间的关系,利用集合端点的大
小建立不等式组.
(4)求解参数范围.
特别提醒:验证集合为∅时是否符合题意.
[变式训练]
4.(1)是否存在实数m,使2x+m<0是x<-1
或x>3的充分条件?
(2)是否存在实数m,使2x+m<0是x<-1
或x>3的必要条件?
1.已知x∈R,则“x2=x+6”是“x= x+6”的
( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.既充分又必要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(多选)使不等式|x+1|≤4成立的一个必
要条件,但不是充分条件是 ( )
A.2≤x≤3 B.-6≤x≤3
C.-5≤x≤3 D.-5≤x≤4
3.“a=2”是“方程x2-4x+a=0有实根”的
条件.(用“充分”“必要”填空)
4.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m,且p
是q的充分条件,但不是必要条件,求实数m
的取值范围.
学习至此,请完成配套训练
12
第一章 预备知识