内容正文:
作业3 集合与常用逻辑用语
集合是每年的必考项和高考的得分项,常用逻辑用语不仅是数学语言的重要部分还是数
学学习的重要工具,是高考中不可忽视的考点.
(1)集合备考应以常见的选择题、填空题为主训练,难度通常不大,在备考时要注意:在注
重集合定义的基础上,牢固掌握集合的基本概念与运算,加强与其他数学知识的联系,借助数
轴和 Venn图突出集合的工具性;
(2)常用逻辑用语主要要求考生理解其中蕴含的逻辑思想,并且容易与函数、不等式、数
列、三角函数、立体几何交汇.考查的热点是充要条件和全称量词命题与存在量词命题.要注
意:本部分内容出错原因主要是与其他知识交汇部分,其次是充要条件的判断容易出错.
考点1 集合及其运算
◆集合的基本运算
1.(2025全国二卷,3)已知集合A={-4,0,
1,2,8},B={x|x3=x},则A∩B= ( )
A.{0,1,2} B.{1,2,8}
C.{2,8} D.{0,1}
2.(2025北京卷,1)集合 M={x|2x-1>
5},N={1,2,3},则 M∩N= ( )
A.{1,2,3} B.{2,3}
C.{3} D.∅
3.(2025天津卷,1)已知全集U={1,2,3,4,
5},集合A={1,3},B={2,3,5},则∁U (A
∪B)= ( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{4}
4.(2024新课标Ⅰ卷,1)已知集合A={x|
-5<x3<5},B={-3,-1,0,2,3},则
A∩B= ( )
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
5.(2024全国甲卷(理),2)已知集合A={1,
2,3,4,5,9},B={x|x∈A},则∁A(A∩B)
= ( )
A.{1,4,9} B.{3,4,9}
C.{1,2,3} D.{2,3,5}
6.(2024天津卷,1)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}
7.(2024北京卷,1)已知集合 M={x|-3<
x<1},N={x|-1≤x<4},则 M∪N=
( )
A.{x|-1≤x<1} B.{x|x>-3}
C.{x|-3<x<4} D.{x|x<4}
01
数学
8.(2023新课标Ⅰ卷,1)已知集合M={-2,
-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则
M∩N= ( )
A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}
C.{-2} D.{2}
9.(2023全国甲卷(理),1)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.⌀
10.(2023全国甲卷(文),1)设全集U={1,
2,3,4,5},集合 M={1,4},N={2,5},则
N∪∁UM= ( )
A.{2,3,5} B.{1,3,4}
C.{1,2,4,5} D.{2,3,4,5}
11.(2023全国乙卷(理),2)设集合U=R,集
合 M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则
{x|x≥2}= ( )
A.∁U(M∪N) B.N∪∁UM
C.∁U(M∩N) D.M∪∁UN
12.(2023全国乙卷(文),2)设全集U={0,
1,2,4,6,8},集合 M={0,4,6},N={0,1,
6},则 M∪∁UN= ( )
A.{0,2,4,6,8} B.{0,1,4,6,8}
C.{1,2,4,6,8} D.U
13.(2023天津卷,1)已知集合U={1,2,3,4,
5},A={1,3},B={1,2,4},则(∁UB)∪A=
( )
A.{1,3,5} B.{1,3}
C.{1,2,4} D.{1,2,4,5}
14.(2025上海卷,1)已知全集U={x|2≤x
≤5,x∈R},集合 A={x|2≤x<4,x∈
R},则A= .
15.(2024上海卷,1)设全集U={1,2,3,4,
5},集合A={2,4},则A= .
◆集合的含义及表示
1.(2025全国一卷,2)已知全集U={x|x是
小于9的正整数},集合 A={1,3,5},则
∁UA 中元素的个数为 ( )
A.0 B.3
C.5 D.8
2.(2023上海卷,13)已知集合P={1,2},Q
={2,3},若 M={x|x∈P 且x∉Q},则
M= ( )
A.{1} B.{2}
C.{1,2} D.{1,2,3}
◆含参集合
(2023新课标Ⅱ卷,2)设集合A={0,-a},B=
{1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a= ( )
A.2 B.1
C.23 D.-1
◆集合的新概念问题
(2020浙江卷,10)设集合S,T,S⊆N∗,T⊆
N∗,S,T中至少有2个元素,且S,T满足:
①对于任意的x,y∈S,若x≠y,则xy∈T;
②对于任意的x,y∈T,若x<y,则yx∈S.
下列命题正确的是 ( )
A.若S有4个元素,则S∪T 有7个元素
B.若S有4个元素,则S∪T 有6个元素
C.若S有3个元素,则S∪T 有5个元素
D.若S有3个元素,则S∪T 有4个元素
11
作业3 集合与常用逻辑用语
考点2 常用逻辑用语
◆简单的逻辑联结词
(2021全国乙卷(理),3)已知命题p:∃x
∈R,sinx<1;命题q:∀x∈R,e|x|≥1,则
下列命题中为真命题的是 ( )
A.p∧q B.p∧q
C.p∧q D.(p∨q)
◆全称量词与存在量词
(2024新课标Ⅱ卷,2)已知命题p:∀x∈R,|x
+1|>1;命题q:∃x>0,x3=x,则 ( )
A.p和q都是真命题
B.p和q都是真命题
C.p和q都是真命题
D.p和q都是真命题
◆充分条件与必要条件
1.(2025天津卷,2)设x∈R,则“x=0”是
“sin2x=0”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(2025北京卷,7)已知函数f(x)的定义
域为D,则“函数f(x)的值域为R”是“对任
意 M∈R,存在x0∈D,使得|f(x0)|> M”
的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
3.(2024全国甲卷(理),9)设向量a=(x+
1,x),b=(x,2),则 ( )
A.x=-3是a⊥b的必要条件
B.x=-3是a∥b的必要条件
C.x=0是a⊥b的充分条件
D.x=-1+ 3是a∥b的充分条件
4.(2024天津卷,2)设a,b∈R,则“a3=b3”是
“3a=3b”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
5.(2024北京卷,5)已知向量a,b,则“(a+b)
(a-b)=0”是“a=-b或a=b”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
6.(2023全国甲卷(理),7)设甲:sin2α+sin2β
=1,乙:sinα+cosβ=0,则 ( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要
条件
21
数学
(2)如图所示,若△ABC存在,设其BC边上的高为AD,
若选①,a=6,因为c=6,所以C=A,因为cosA=-13
<0,这表明此时三角形 ABC 有两个钝角,而这是不可
能的,所以此时三角形 ABC 不存在,故BC 边上的高也
不存在;
若选②,bsinC=10 23
,由正弦定理有bsinC=csinB=
6sinB=10 23
,解得sinB=5 29
,
此时cosB= 1-5081=
31
9
,AD=csinB=6×5 29
=10 23
,
而cos∠DAB=sinB,sin∠DAB=cosB,cosA=- 13
,
sinA=2 23
,
所以cos∠CAD=cos(∠CAB-∠BAD),sin∠CAD=
1-cos2∠CAD可以唯一确定,
所以此时CA,CD 也可以唯一确定,
这表明此时三角形ABC 是存在的,且BC 边上的高AD
=10 23
;
若选③,△ABC的面积是10 2,则S△ABC =
1
2bcsinA=
1
2b×6×
2 2
3 =10 2
,
解得b=5,由 余 弦 定 理 可 得a= b2+c2-2bccosA=
25+36-256 -13( ) =9可以唯一确定,
进一步由余弦定理可得cosB,cosC 也可以唯一确定,
即B,C可以唯一确定,
这表明此时三角形 ABC 是存在的,且 BC 边 上 的 高 满
足:S△ABC=
1
2a
AD=92AD=10 2
,即AD=20 29 .
3.解:(1)由 题 意 得 2sinBcosB= 37bcosB
,因 为 A 为
钝角,
则cosB≠0,则 2sinB= 37b
,则 b
sinB=
2
3
7
= asinA=
7
sinA
,解得sinA= 32
,
因为A 为钝角,则A=2π3
,
(2)选择①b=7,又a=7,则sinB= 314b=
3
14×7=
3
2
,因
为A=2π3
,则B 为锐角,则B=π3
,
此时A+B=π,不合题意,舍弃;
选择②cosB=1314
,因 为 B 为 三 角 形 内 角,则 sinB=
1- 1314( )
2
=3 314
,
则代入2sinB= 37b
得2×3 314 =
3
7b
,解得b=3,
sinC=sin(A+B)=sin 2π3+B( ) =sin
2π
3cosB+
cos2π3sinB=
3
2×
13
14+ -
1
2( )×
3 3
14 =
5 3
14
,
则S△ABC=
1
2absinC=
1
2×7×3×
5 3
14=
15 3
4 .
选择③csinA=52 3
,则有c× 32=
5
2 3
,解得c=5,
则由正弦定理得 a
sinA=
c
sinC
,即 7
3
2
= 5sinC
,解得sinC
=5 314
,
因为C为三角形内角,则cosC= 1- 5 3
14
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=1114
,
则sinB=sin(A+C)=sin 2π3+C( )=sin
2π
3cosC+
cos2π3sinC
= 32×
11
14+ -
1
2( )×
5 3
14 =
3 3
14
,
则S△ABC=
1
2acsinB=
1
2×7×5×
3 3
14=
15 3
4 .
作业3 集合与常用逻辑用语
考点1 集合及其运算
◆集合的基本运算
1.D x3=x,即x3-x=0,所以x(x+1)(x-1)=0,解得x
=0,-1或1,即B={0,1,-1},所以A∩B={0,1}.
2.D 先求出集合 M,再根据集合的交集运算即可解出.因
为 M={x|2x-1>5}={x|x>3},所以 M∩N=∅,故
选:D.
3.D 本题考查集合运算A={1,3},B={2,3,5},A∪B=
{1,2,3,5}
∴∁U(A∪B)={4}.
4.A 由题意可知集合B 中,只有-1,0满足集合A,所以
A∩B={-1,0}.故选择 A.
5.D 因为A={1,2,3,4,5,9},B={x|x∈A|}={1,4,9,
16,25,81},所以∁A(A∩B)={2,3,5}.
6.B 因为集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},所以A∩B
={2,3,4}.
7.C 因为集合 M={x|-3<x<1},N={x|-1≤x<4},
所以 M∪N={x|-3<x<4}.
8.C 由题意可知,集合 N=(-∞,-2]∪[3,+∞),所以
M∩N={-2}.故选 C.
9.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}.故选 A.
10.A 因为全集U={1,2,3,4,5},集合 M={1,4},所以
∁UM={2,3,5},又 N={2,5},
所以 N∪∁UM={2,3,5},故选 A.
11.A 由题意可得 M∪N={x|x<2},则∁U (M∪N)=
{x|x≥2},选项 A正确;
∁UM={x|x≥1},则 N∪∁UM={x|x>-1},选项 B
错误;M∩N={x|-1<x<1},
则∁U(M∩N)={x|x≤-1或x≥1},选项 C错误;
∁UN={x|x≤-1或x≥2},则 M∪∁UN=
{x|x<1或x≥2},选项 D错误;故选 A.
88
数学
12.A 由题意可得∁UN={2,4,8},
则 M∪∁UN={0,2,4,6,8}.故选 A.
13.A 由∁UB={3,5},而 A={1,3},所 以∁UB∪A=
{1,3,5}.故选 A.
14.解析:本题考查了补集的运算,∵U={x|2≤x≤5},A
={x|2≤x<4}
∴A={x|4≤x≤5}.
答案:{x|4≤x≤5}
15.解析:根据补集的定义可得 A={1,3,5}
答案:{1,3,5}
◆集合的含义及表示
1.C 8-3=5,选 C.
2.A 由 M={x|x∈P 且x∉Q}知,M={1}.
◆含参集合
B 若a-2=0,则a=2,此时 A={0,-2},B={1,0,
2},不满足题意;若2a-2=0,则a=1,此时A={0,-1},B
={1,-1,0},满足题意.故选B.
◆集合的新概念问题
A 取S={1,2,4},则T={2,4,8},S∪T={1,2,4,8},
4个元素,排除 C;
S={2,4,8},则T={8,16,32},S∪T={2,4,8,16,32},
5个元素,排除 D;
S={2,4,8,16},则T={8,16,32,64,128},S∪T={2,
4,8,16,32,64,128},7个元素,排除B;故选 A.
考点2 常用逻辑用语
◆简单的逻辑联结词
A 由已知可得命题p为真命题,命题q为真命题,所以
p∧q为真命题,故选 A.
◆全称量词与存在量词
B 由x=0不 成 立 知p 假,x=1时 成 立 知q真,所 以
选B.
◆充分条件与必要条件
1.A 本题考查了命题的充要条件,由x=0⇒sin2x=sin0
=0,由sin2x=0⇒2x=kπ,x=kπ2
,k∈Z不一定为x=0
∴sin2x=0⇒/x=0
∴x=0是sin2x=0的充分不必要条件.
2.A 由函数值域的概念结合特例,再根据充分条件、必要
条件的概念即可求解.
若函数f(x)的值域为 R,则对任意 M∈R,一定存在x1
∈D,使得|f(x1)|=|M|+1,
取x0=x1,则|f(x0)|=|M|+1>M,充分性成立;
取f(x)=2x,D=R,则对任意 M∈R,一定存在x1∈D,
使得f(x1)=|M|+1,
取x0=x1,则|f(x0)|=|M|+1>M,但此时函数f(x)
的值域为(0,+∞),必要性不成立;
所以“函数f(x)的值域为 R”是“对任意 M∈R,存在x0
∈D,使得|f(x0)|>M”的充分不必要条件.故选:A.
3.C 若a⊥b,则x(x+1)+2x=0,
即x2+3x=0,解得x=0或x=-3,
∴A错,C对;若a∥b,则2(x+1)-x2=0,即x2-2x-2
=0,
解得x=1± 3,故B、D错.
4.C 根据立方的性质和指数函数的性质,a3=b3⇒a=b⇒
3a=3b,3a=3b⇒a=b⇒a3=b3,所以二者互为充要条件.
5.B ∵(a+b)(a-b)=0,∴a2-b2=0,∴a2=b2,则|a|=
|b|,不能得到a=b或a=-b,充分性不成立;若a=b或
a=-b,则(a+b)(a-b)=0成立,必要性成立.所以
“(a+b)(a-b)=0”是“a=-b或a=b”的必要不充分
条件.
6.B 甲 等 价 于 sin2α=1-sin2β=cos
2
β,等 价 于 sinα=
±cosβ,所以由甲不能推导出sinα+cosβ=0,所以甲不是
乙的充分条件;由sinα+cosβ=0,得sinα=-cosβ,平方可
得sin2α=cos2β=1-sin
2
β,即sin
2α+sin2β=1,所以由乙可以
推导出甲,则甲是乙的必要条件.综上.故选B.
作业4 不等式
◆不等式的性质与解法
1.C 由 x-4x-1 ≥ 2 ⇔
-x-2
x-1 ≥ 0 ⇔
x+2
x-1 ≤ 0 ⇔
(x-1)(x+2)≤0
x-1≠0{ ⇔-2≤x<1.
2.解析:取x=-12
,得1
4
(2a+b)-12
(2a+b)-1≤0,即
2a+b≥-4.
另一方面,取2a+b=-4,- b2(2a+b)=-
1
2
,此时b=
-4,a=0,
(2a+b)x2+bx-a-1≤0即-4x2-4x-1≤0,亦即(2x
+1)2≥0,显然恒成立,符合题意.故2a+b的最小值为
-4.
答案:-4
3.解析:本题考查了分式不等式的解法.
∵x-1x-3<0
∴(x-3)(x-1)<0
∴1<x<3
∴原不等式的解集为{x|1<x<3},即(1,3).
答案:(1,3)
4.解析:将不等式分解因式得(x-3)(x+1)<0,解得-1
<x<3.
答案:(-1,3)
5.解析:|x-2|<1⇒-1<x-2<1⇒1<x<3.
答案:(1,3)
◆基本不等式
1.C 由基本不等式结合特例即可判断.
对于 A,当a=b时,a2+b2=2ab,故 A 错误;对于 B、D,
取a=12
,b=14
,此时 1
a +
1
b =2+4=6<
1
1
2×
1
4
=8
=1ab
,1
a+
1
b =2+4=6>
2
1
2×
1
4
=4 2= 2
ab
,故
B、D错误;对于C,由基本不等式可得a+b≥2 ab> ab,
故C正确.故选:C.
2.解析:∵a>0,b>0,a+1b=1
,∴0<a<1,b>1,∴a=1-1b
=b-1b >0
,
∴b+1a=b+
b
b-1=b-1+
1
b-1+2≥
2 (b-1) 1b-1( ) +2=4.
当且仅当 1
b-1=b-1
,即b=2,a=12
时,等号成立.
答案:4
98
详解详析