内容正文:
第01讲:集合与常用逻辑用语
【题型归纳】
【考点梳理】
考点一.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
考点二.集合的基本关系
(1)子集:若对于任意的x∈A都有x∈B,则A⊆B;
(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则AB;
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B;
(4)∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
考点三.集合的基本运算
表示
运算
文字语言
集合语言
图形语言
记法
交集
属于A且属于B的所有元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
并集
属于A或属于B的元素组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
补集
全集U中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于集合U的补集
{x|x∈U,x∉A}
∁UA
考点四.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且q⇏p
p是q的必要不充分条件
p⇏q且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p⇏q且q⇏p
考点五.全称量词和存在量词
(1)全称量词:短语“对所有的”“对任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.
知识点六.全称命题、特称命题及含一个量词的命题的否定
命题名称
语言表示
符号表示
命题的否定
全称命题
对M中任意一个x,有p(x)成立
∀x∈M,p(x)
∃x0∈M,綈p(x0)
特称命题
存在M中的一个x0,使p(x0)成立
∃x0∈M,p(x0)
∀x∈M,綈p(x)
【题型探究】
题型一:集合的含义和表示
【例1】.(25-26高一上·安徽合肥·期中)已知集合,则①;②;③;④中正确个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【例2】.(25-26高一上·福建泉州·期中)下列给出的对象能构成集合的有( )
①某校2023年入学的全体高一年级新生;
②的所有近似值;
③某个班级中学习成绩较好的所有学生;
④不等式的所有正整数解.
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【例3】.(24-25高一上·福建福州·期中)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
题型二:集合的基本关系问题
【例1】.(25-26高一上·甘肃·期中)已知集合或,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2】.(24-25高一上·重庆·期中)下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【例3】.(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
题型三:集合的基本运算问题
【例1】.(25-26高一上·河南南阳·期中)若集合或,,则( )
A. B.
C.或 D.或
【例2】.(25-26高一上·广西柳州·期中)已知集合,集合,则等于( )
A. B. C. D.
【例3】.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期中)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
题型四:集合的应用
【例1】.(24-25高一上·四川眉山·期中)高三1班有12名同学读过《牡丹亭》,有8名同学读过《醒世恒言》,两者都读过的同学有4名,则该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有( )
A.16人 B.18人 C.20人 D.24人
【例2】.(24-25高一上·重庆·期中)求精中学为丰富学生们的课余生活,开展了多种多样的学生社团活动,其中心理社,动漫社和地理社最受欢迎,高一某班有35名学生参加了这三个社团,其中有19人参加了心理社,有16人参加了地理社,有15人参加了动漫社,有6人参加了心理社和地理社,有5人参加了地理社和动漫社,已知每人至少都参加了一个社团,没有人同时参加三个社团,则只参加了一个社团的同学有( )人
A.16 B.18 C.20 D.24
【例3】.(24-25高一上·四川泸州·期中)某学校举办了多个课余活动,高一(1)班有40名同学,其中25名同学参加了体育活动,15名同学参加了科学活动,有10名同学这两个课余活动均没参加,则这个班既参加了体育活动,又参加了科学活动的同学有( )
A.4名 B.6名 C.8名 D.10名
题型五:集合新定义
【例1】.(24-25高一上·湖北恩施·期中)集合,,定义,则的非空真子集的个数为( )
A.62 B.31 C.63 D.30
【例2】.(25-26高一上·全国·期中)若集合具有以下性质:①;②若,则;③若且,则,则称集合是“好集”.下列命题正确的个数是( )
①集合是“好集”;
②是“好集”;
③设集合是“好集”,若,,则.
A.0 B.1 C.2 D.3
【例3】.(24-25高一上·广东·期中)已知,对于,且,则称为的“孤立元”.给定集合,则的所有子集中,只有一个“孤立元”的集合的个数为( )
A.5 B.7 C.13 D.15
题型六:充分条件和必要条件
【例1】.(23-24高一上·北京昌平·期中)“”是“”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.既不充分又不必要条件
【例2】.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知,则“”是“”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
【例3】.(25-26高一上·吉林松原·期中)已知,,则是的( )
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
题型七:全称量词和特称量词及其否定
【例1】.(25-26高一上·新疆克拉玛依·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【例2】.(25-26高一上·广东茂名·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【例3】.(24-25高一下·云南·期中)命题“,”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型八:逻辑语言的参数问题
【例1】.(24-25高一上·山东泰安·期中)命题,命题若命题、一真一假,则实数的取值范围为 .
【例2】.(24-25高一上·河南·期中)已知命题,若命题p是假命题,则a的取值范围为 .
【例3】.(23-24高一上·四川遂宁·期中)已知命题“,”是真命题,则实数的取值范围是 .
题型九:集合的参数问题
【例1】.(25-26高一上·上海·期中)已知集合,若,则实数的取值范围是
【例2】.(24-25高一上·湖北恩施·期中)设全集,,,若,则实数a的所有取值构成的集合为 ;
【例3】.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合,,且,则实数的取值范围为 .
题型十:逻辑用语和集合的综合问题
【例1】.(25-26高一上·河南南阳·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【例2】.(24-25高一上·云南昆明·期末)已知全集,集合,,.
(1)求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【例3】.(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;;;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【例4】.(25-26高一上·江苏泰州·阶段练习)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(3)若,使得,求实数的取值范围.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高一上·甘肃定西·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·贵州黔南·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·吉林松原·期中)若,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合或,,则( )
A. B.A⫋B C.B⫋A D.
5.(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合,若,则符合条件的实数m的值组成的集合为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·湖南衡阳·阶段练习)已知集合,已知,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·湖南长沙·阶段练习)已知,,若集合,则( )
A.0 B.2 C. D.
8.(25-26高一上·湖南·阶段练习)某校利用课外活动时间开展了羽毛球、乒乓球、篮球培训课.甲班共52名学生,每人至少报了上述培训课中的一门.已知报羽毛球、乒乓球、篮球培训课的人数分别为30,25,20,其中既报了羽毛球培训课又报了乒乓球培训课的有13人,既报了羽毛球培训课又报了篮球培训课的有8人,既报了乒乓球培训课又报了篮球培训课的有5人,则同时报了羽毛球、乒乓球、篮球培训课的学生人数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
9.(25-26高一上·湖南岳阳·阶段练习)下列用描述法表示的集合,正确的是( )
A.奇数集可以表示为
B.“小于10的整数”构成的集合可以表示为
C.表示大于2的全体实数
D.不等式的解集表示为或
10.(25-26高一上·湖南·阶段练习)下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的充分条件的有( )
A.若x,y是偶数,则是偶数
B.若方程有实根,则
C.若一个四边形是矩形,则这个四边形的对角线相等
D.若集合,则
11.(25-26高一上·江苏苏州·阶段练习)已知全集,集合,则( )
A.
B.
C.U中的元素个数为5
D.若集合是质数},则的子集有8个
12.(23-24高一上·四川泸州·期中)下列说法正确的有( )
A.命题“”的否定是“”
B.“”是“”的必要条件
C.命题“”是假命题
D.“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件
13.(25-26高一上·全国·单元测试)在整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,给出如下四个结论,正确的是( )
A.
B.
C.
D.“整数属于同一‘类’”的充要条件是“”
三、填空题
14.(25-26高一上·广东茂名·期中)方程组的解集用列举法表示为 .
15.(25-26高一上·河南南阳·期中)设集合 则中的元素个数为
16.(25-26高一上·上海·期中)设,,且,则实数组成的集合是 .
17.(25-26高一上·青海海南·阶段练习)已知或,或.若是的充分条件,则实数的最大值为 .
18.(25-26高一上·湖南长沙·阶段练习)设,,,则实数的取值范围是 .
19.(24-25高一上·浙江杭州·期中)2024年10月21日,第52个梅森素数被发现,这也是迄今为止发现的最大素数.集合以这52个梅森素数为元素,其非空真子集有 个.
四、解答题
20.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合或,.
(1)求,;
(2)若,且,求实数k的取值范围.
21.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知全集,集合.
(1)求;
(2)若非空集合,且,求实数的取值范围.
22.(25-26高一上·河北邢台·阶段练习)设命题,使得不等式恒成立;命题,不等式成立.
(1)若为假命题,求实数的取值范围;
(2)若命题、有且只有一个是真命题,求实数的取值范围.
23.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合,非空集合,设全集为实数集.
(1)若,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
24.(25-26高一上·山东临沂·阶段练习)已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围.
25.(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题;命题,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
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第01讲:集合与常用逻辑用语
【题型归纳】
【考点梳理】
考点一.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
考点二.集合的基本关系
(1)子集:若对于任意的x∈A都有x∈B,则A⊆B;
(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则AB;
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B;
(4)∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
考点三.集合的基本运算
表示
运算
文字语言
集合语言
图形语言
记法
交集
属于A且属于B的所有元素组成的集合
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
并集
属于A或属于B的元素组成的集合
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
补集
全集U中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于集合U的补集
{x|x∈U,x∉A}
∁UA
考点四.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且q⇏p
p是q的必要不充分条件
p⇏q且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p⇏q且q⇏p
考点五.全称量词和存在量词
(1)全称量词:短语“对所有的”“对任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.
知识点六.全称命题、特称命题及含一个量词的命题的否定
命题名称
语言表示
符号表示
命题的否定
全称命题
对M中任意一个x,有p(x)成立
∀x∈M,p(x)
∃x0∈M,綈p(x0)
特称命题
存在M中的一个x0,使p(x0)成立
∃x0∈M,p(x0)
∀x∈M,綈p(x)
【题型探究】
题型一:集合的含义和表示
【例1】.(25-26高一上·安徽合肥·期中)已知集合,则①;②;③;④中正确个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】先求出集合,再根据元素与集合的关系、集合与集合的关系判断即可.
【详解】由,
则,,,.
故选:C
【例2】.(25-26高一上·福建泉州·期中)下列给出的对象能构成集合的有( )
①某校2023年入学的全体高一年级新生;
②的所有近似值;
③某个班级中学习成绩较好的所有学生;
④不等式的所有正整数解.
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】根据题意结合集合的三要素逐项分析判断即可.
【详解】对于①:某校2023年入学的全体高一年级新生,对象确定,能构成集合,故①正确;
对于②:的所有近似值,根据精确度不一样得到的近似值不一样,对象不确定,故不能构成集合,故②错误;
对于③:某个班级中学习成绩较好是相对的,故这些学生对象不确定,不能构成集合,故③错误;
对于④:不等式,即的所有正整数解有、、,能构成集合,故④正确;
故选:B.
【例3】.(24-25高一上·福建福州·期中)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】利用集合中元素的互异性,对的取值进行分类讨论即可.
【详解】由题意,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
由集合中元素满足互异性,所以.
故选:B.
题型二:集合的基本关系问题
【例1】.(25-26高一上·甘肃·期中)已知集合或,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求得,由题意可得⫋,列出不等式,即可得答案.
【详解】由或,得,
由是的充分不必要条件,得⫋,可得,解得.
故选:C.
【例2】.(24-25高一上·重庆·期中)下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用整数有理数的定义可判断A,B选项;利用集合的定义及集合的特性可判断C,D选项.
【详解】对于选项A:Z为正整数,显然A不正确;
对于选项B:Q为有理数,但为无理数,故B不正确;
对于选项C:利用集合元素的互异性即可判断,C正确;
对于选项D:表示集合里只有一个元素,而表示集合里的两个元素,两个集合不存在包含关系,故D不正确.
故选:C
【例3】.(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先分别求出集合,再根据集合的包含关系及交集的定义即可得解.
【详解】由,得,解得,
故,,
所以是的真子集,,
故B正确,ACD错误.
故选:B.
题型三:集合的基本运算问题
【例1】.(25-26高一上·河南南阳·期中)若集合或,,则( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】由交集定义计算即可得.
【详解】由或,,
则或.
故选:D.
【例2】.(25-26高一上·广西柳州·期中)已知集合,集合,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意以及一元二次不等式化简集合,进而可求交集.
【详解】因为集合,
且集合,
所以.
故选:A.
【例3】.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期中)设集合,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用集合的运算,先求,再求即可.
【详解】由题知,,
又,则,
又,则
故选:A
题型四:集合的应用
【例1】.(24-25高一上·四川眉山·期中)高三1班有12名同学读过《牡丹亭》,有8名同学读过《醒世恒言》,两者都读过的同学有4名,则该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有( )
A.16人 B.18人 C.20人 D.24人
【答案】A
【分析】根据集合的容斥原理即可求解.
【详解】设集合“高三1班读过《牡丹亭》的学生”,其元素个数记为;
集合“高三1班读过《醒世恒言》的学生”,其元素个数记为;
则,
则.
故该班学生中至少读过《牡丹亭》和《醒世恒言》中的一本的学生有16人.
故选:A.
【例2】.(24-25高一上·重庆·期中)求精中学为丰富学生们的课余生活,开展了多种多样的学生社团活动,其中心理社,动漫社和地理社最受欢迎,高一某班有35名学生参加了这三个社团,其中有19人参加了心理社,有16人参加了地理社,有15人参加了动漫社,有6人参加了心理社和地理社,有5人参加了地理社和动漫社,已知每人至少都参加了一个社团,没有人同时参加三个社团,则只参加了一个社团的同学有( )人
A.16 B.18 C.20 D.24
【答案】C
【分析】由题意,根据容斥原理,结合集合的运算即可求解.
【详解】设心理社为A,地理社为B,动漫社为C,
则,
,
得
即,得,
所以只参加一个社团的人数共有.
故选:C
【例3】.(24-25高一上·四川泸州·期中)某学校举办了多个课余活动,高一(1)班有40名同学,其中25名同学参加了体育活动,15名同学参加了科学活动,有10名同学这两个课余活动均没参加,则这个班既参加了体育活动,又参加了科学活动的同学有( )
A.4名 B.6名 C.8名 D.10名
【答案】D
【分析】由集合的运算即可得出结果.
【详解】因为高一(1)班有40名同学,其中25名同学参加了体育活动,15名同学参加了科学活动,有10名同学这两个课余活动均没参加,
所以这个班既参加了体育活动,又参加了科学活动的同学有名.
故选:D.
题型五:集合新定义
【例1】.(24-25高一上·湖北恩施·期中)集合,,定义,则的非空真子集的个数为( )
A.62 B.31 C.63 D.30
【答案】A
【分析】由新定义确定集合,再由非空真子集的计算公式求解.
【详解】由新定义知,,
所以的非空真子集的个数为,
故选:A
【例2】.(25-26高一上·全国·期中)若集合具有以下性质:①;②若,则;③若且,则,则称集合是“好集”.下列命题正确的个数是( )
①集合是“好集”;
②是“好集”;
③设集合是“好集”,若,,则.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据新定义,逐一检查每一条是否满足即可.
【详解】①中,集合,当,时,,故不是“好集”,即①错误;
②中,,,对任意的,,有,且时,.
所以有理数集是“好集”,故②正确;
③中,集合是“好集”,所以.若、,则,即.
所以,即,故③正确.
故选:C.
【例3】.(24-25高一上·广东·期中)已知,对于,且,则称为的“孤立元”.给定集合,则的所有子集中,只有一个“孤立元”的集合的个数为( )
A.5 B.7 C.13 D.15
【答案】C
【分析】根据“孤立元”概念,分类讨论求解即可.
【详解】已知集合,
“孤立元”为1的集合为,,,;
“孤立元”为2的集合为,;
“孤立元”为3的集合为;
“孤立元”为4的集合为,;
“孤立元”为5的集合为,,,;
综上,满足题意的集合有13个.
故选:C.
题型六:充分条件和必要条件
【例1】.(23-24高一上·北京昌平·期中)“”是“”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.既不充分又不必要条件
【答案】D
【分析】举反例,根据充分必要条件的概念进行判断即可.
【详解】当时,满足,不满足,故“”不能推出“”;
当时,满足,不满足,故 “” 不能推出“”;
所以“”是“”的既不充分又不必要条件.
故选:D.
【例2】.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知,则“”是“”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
【答案】B
【分析】先求解分式不等式,再利用充要条件的判断方法即得.
【详解】由,
因是的真子集,故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
【例3】.(25-26高一上·吉林松原·期中)已知,,则是的( )
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
【答案】B
【分析】根据充分条件,必要条件的定义判断.
【详解】时,不一定满足,充分性不成立;
而,即时一定满足,必要性成立.
则是的必要不充分条件.
故选:B
题型七:全称量词和特称量词及其否定
【例1】.(25-26高一上·新疆克拉玛依·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据全称命题的否定为特称命题即可得到答案.
【详解】根据全称命题的否定为特称命题,
则命题“,”的否定是,.
故选:A.
【例2】.(25-26高一上·广东茂名·期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】由存在量词命题的否定是全称量词命题判断.
【详解】由存在量词命题的否定可知,
“,”的否定是:,,
故选:A.
【例3】.(24-25高一下·云南·期中)命题“,”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次不等式有解,结合存在命题的性质进行求解即可.
【详解】因为“,”是真命题,
所以不等式有解,
因此方程的判别式,
故选:B
题型八:逻辑语言的参数问题
【例1】.(24-25高一上·山东泰安·期中)命题,命题若命题、一真一假,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,分别求得命题和为真命题时,实数的取值范围,分类讨论,即可求解.
【详解】若命题为真命题,
即方程在上有解,则满足,解得,
若命题为真命题,
即不等式在上恒成立,则满足,解得,
当命题为真命题且为假命题时,则满足;
当命题为假命题且为真命题时,则满足;
所以命题、一真一假时,可得或
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
【例2】.(24-25高一上·河南·期中)已知命题,若命题p是假命题,则a的取值范围为 .
【答案】
【分析】由命题p是假命题,可知其否定为真命题,由此结合判别式列不等式,解得答案.
【详解】因为命题p是假命题,所以命题是真命题.
因为,
所以,
只需,即,
所以的取值范围为.
故答案为:.
【例3】.(23-24高一上·四川遂宁·期中)已知命题“,”是真命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】对,和分类讨论,即可得到的取值范围.
【详解】若,则对有,不满足条件;
若,则对任意有,满足条件;
若,则对有,不满足条件.
综上,的取值范围是.
故答案为:.
题型九:集合的参数问题
【例1】.(25-26高一上·上海·期中)已知集合,若,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】根据交集运算结果转化为包含关系即可得解.
【详解】因为,所以,
所以,
故答案为:
【例2】.(24-25高一上·湖北恩施·期中)设全集,,,若,则实数a的所有取值构成的集合为 ;
【答案】
【分析】先求出,分和两种情况,得到相应的方程,求出答案.
【详解】由题意得,解得,又,故,
,若,满足,此时,即;
若,也满足,此时,解得;
故实数a的所有取值构成的集合为.
故答案为:
【例3】.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合,,且,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据集合的包含关系列不等式可求的取值范围.
【详解】因为,,,
所以,所以,
所以的取值范围为.
题型十:逻辑用语和集合的综合问题
【例1】.(25-26高一上·河南南阳·期中)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助指数函数单调性计算出集合后,利用补集与交集定义即可得;
(2)分及,结合集合包含定义讨论即可得.
【详解】(1)由,解得,则,则,
由,则,
故;
(2)当时,有,解得,此时;
当时,由,则,解得;
综上所述:.
【例2】.(24-25高一上·云南昆明·期末)已知全集,集合,,.
(1)求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)根据集合的运算法则计算;
(2)转化为集合的包含关系求解.
【详解】(1),
或,
所以或.
(2)若“”是“”的必要不充分条件,则且,
所以且两个等号不能同时取得,解得.
所以的取值范围是.
【例3】.(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;;;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),,或,.
(2)
【分析】(1)直接根据集合的交并补运算求解即可;
(2)根据题意得真包含于,进而分与两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:当时,,,
所以,,
或,或.
(2)解:因为“”是“”成立的充分不必要条件,
所以
当时,,即,此不等式无解,故不成立;
当时,,解不等式得,
当时,此时有,不满足真包含于,舍去
综上,实数的取值范围
【例4】.(25-26高一上·江苏泰州·阶段练习)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(3)若,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)由集合的交集并集运算得到答案;
(2)由充分不必要条件转化为集合之间的包含关系,是的真子集,从而解得的取值范围;
(3)由解得的取值范围,取补集得到时的取值范围.
【详解】(1)时,,所以,;
(2)因为“”是“”成立的充分不必要条件,所以是的真子集,
因为恒成立,所以恒成立,所以,
由,解得,当时,,不符合是的真子集,舍去,
当时,是的真子集,符合题意,
所以要使得,则的取值范围是;
(3)由“,使得”得,
若,则或,解得,
所以要使得,的取值范围是.
【高分演练】
一、单选题
1.(25-26高一上·甘肃定西·期中)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用并集的定义直接求解.
【详解】由集合,,得.如图:
故选:A
2.(24-25高一上·贵州黔南·期末)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据全称量词命题的否定为存在量词命题可得结论.
【详解】因为命题“”属于全称量词命题,
所以命题“”的否定为“”.
故选:D.
3.(25-26高一上·吉林松原·期中)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据集合与元素的关系讨论求解即可.
【详解】解:因为,
所以,,,,,即ABD不正确,C正确.
故选:C
4.(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合或,,则( )
A. B.A⫋B C.B⫋A D.
【答案】C
【分析】合数轴即可判断.
【详解】在数轴上标记两个集合,
知⫋.
故选:C
5.(25-26高一上·广东清远·期中)已知集合,若,则符合条件的实数m的值组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过和两类情况讨论求解即可.
【详解】当时,;
当时,,
要使,则或,即或,
所以实数的值组成的集合为.
故选:C
6.(24-25高一下·湖南衡阳·阶段练习)已知集合,已知,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得,分类讨论当、时解的情况,即可求解.
【详解】当时,,解得;
当时,,解得,
综上,,即实数m的取值范围为
故选:C
7.(25-26高一上·湖南长沙·阶段练习)已知,,若集合,则( )
A.0 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根据集合相等列式计算求出参数,最后代入求解即可.
【详解】因为集合,则,而,所以,
所以集合,结合集合元素的互异性,所以且,所以,
则.
故选:C.
8.(25-26高一上·湖南·阶段练习)某校利用课外活动时间开展了羽毛球、乒乓球、篮球培训课.甲班共52名学生,每人至少报了上述培训课中的一门.已知报羽毛球、乒乓球、篮球培训课的人数分别为30,25,20,其中既报了羽毛球培训课又报了乒乓球培训课的有13人,既报了羽毛球培训课又报了篮球培训课的有8人,既报了乒乓球培训课又报了篮球培训课的有5人,则同时报了羽毛球、乒乓球、篮球培训课的学生人数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用韦恩图来求解即可.
【详解】设同时报了羽毛球、乒乓球、篮球培训课的学生人数是.由图可知,解得.
故选:C.
二、多选题
9.(25-26高一上·湖南岳阳·阶段练习)下列用描述法表示的集合,正确的是( )
A.奇数集可以表示为
B.“小于10的整数”构成的集合可以表示为
C.表示大于2的全体实数
D.不等式的解集表示为或
【答案】AC
【分析】根据集合的描述法逐一分析判断即可得解.
【详解】对A,时,表示所有的奇数,A正确;
对B,表示小于10的实数集,B错;同理可得C正确;
对D,不是不等式的解,D错.
故选:AC.
10.(25-26高一上·湖南·阶段练习)下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的充分条件的有( )
A.若x,y是偶数,则是偶数
B.若方程有实根,则
C.若一个四边形是矩形,则这个四边形的对角线相等
D.若集合,则
【答案】ABC
【分析】根据充分条件的定义分别判断各个选项即可.
【详解】A.由x,y是偶数,能推出是偶数,则p是q的充分条件;
B.方程有实根,则p是q的充分条件;
C.由一个四边形是矩形,能够得到该四边形的对角线相等,则p是q的充分条件;
D.由真子集的定义知,推不出则p不是q的充分条件.
故选:ABC.
11.(25-26高一上·江苏苏州·阶段练习)已知全集,集合,则( )
A.
B.
C.U中的元素个数为5
D.若集合是质数},则的子集有8个
【答案】ABC
【分析】求得集合可判断A;利用交集与并集的意义计算可判断BC,求得,由集合的子集计算公式计算可判断D.
【详解】因为,所以,故A正确;
又因为,所以,故B正确;
所以,故U中的元素个数为5,故C正确;
又集合是质数},所以,所以的子集有个,故D错误.
故选:ABC.
12.(23-24高一上·四川泸州·期中)下列说法正确的有( )
A.命题“”的否定是“”
B.“”是“”的必要条件
C.命题“”是假命题
D.“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件
【答案】CD
【分析】根据命题的否定的定义判断A,由充分必要条件的定义判断BD,由全称命题的真假判断C.
【详解】选项A,全称命题的否定是特称命题,命题“”的否定是“”,A错误;
选项B,时,如,但不成立,不是必要条件,B错;
选项C,时,不成立,C正确;
选项D,有一正一负根,即,
反之,时,,有两个不等实根且,一正一负根,D正确.
故选:CD.
13.(25-26高一上·全国·单元测试)在整数集中,被5除所得余数为的所有整数组成一个“类”,记为,即,给出如下四个结论,正确的是( )
A.
B.
C.
D.“整数属于同一‘类’”的充要条件是“”
【答案】ACD
【分析】对于A求2026除以5的余数即可判断,对于B由即可判断,对于C整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,即可判断,对于D若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,则,当时,得,即进而求解.
【详解】对于A:因为,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,故B错误;
对于C:因为整数集中的数被5除的余数为0,1,2,3,4,所以,故C正确;
对于D:若两个数属于同一“类”,则对应的余数相同,其差能被5整除,故;
当时,,所以,所以,
即整数属于同一“类”,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
14.(25-26高一上·广东茂名·期中)方程组的解集用列举法表示为 .
【答案】
【分析】解方程组,并用列举法表示即可.
【详解】由方程组,解得,
故方程组的解集用列举法表示为.
故答案为:.
15.(25-26高一上·河南南阳·期中)设集合 则中的元素个数为
【答案】
【分析】由题可得当时,,当时,,从而可得,两集合有个相同元素,再利用集合的并集运算即可求解.
【详解】由题集合 则中有个不同的元素,
又,可得中也有个不同的元素,
当时,,当时,,
当时,,当时,,
所以集合与有个相同元素4,17,54,
则中的元素个数为.
故答案为:.
16.(25-26高一上·上海·期中)设,,且,则实数组成的集合是 .
【答案】
【分析】先求出集合,再由可知,通过对参数进行分类讨论求出的取值集合.
【详解】由,
当时,,满足,故;
当时,,由可得:,
所以或解得或,
即实数组成的集合是,
故答案为:
17.(25-26高一上·青海海南·阶段练习)已知或,或.若是的充分条件,则实数的最大值为 .
【答案】
【分析】设对应的集合分别为,若是的充分条件,则,从而得到不等式,求出答案.
【详解】设对应的集合分别为,
或,或,
若是的充分条件,则,
所以,解得,
即实数的最大值是;
故答案为:
18.(25-26高一上·湖南长沙·阶段练习)设,,,则实数的取值范围是 .
【答案】且且
【分析】根据确定集合的关系,根据两集合的关系,求参数的取值范围.
【详解】由或,所以.
因为,所以.
所以且.
若,则,
整理得,解得;
若,则,
整理得,解得或.
所以由,可得实数的取值范围是:且且.
故答案为:且且
19.(24-25高一上·浙江杭州·期中)2024年10月21日,第52个梅森素数被发现,这也是迄今为止发现的最大素数.集合以这52个梅森素数为元素,其非空真子集有 个.
【答案】
【分析】根据集合中元素的个数为,则该集合的非空真子集个数为求解即可.
【详解】因为集合中有52个元素,所以集合的非空真子集的个数为.
故答案为:.
四、解答题
20.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合或,.
(1)求,;
(2)若,且,求实数k的取值范围.
【答案】(1)或,
(2)
【分析】(1)先求出集合,再利用并集的定义求出,根据补集的定义求出;
(2)根据集合包含关系,分和两种情况讨论,列不等式组求出实数k的取值范围.
【详解】(1)集合,
或或,
.
(2),,
由(1)知,,
当集合时,需满足,无实数解;
当时, 需满足,解得,
实数k的取值范围是.
21.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知全集,集合.
(1)求;
(2)若非空集合,且,求实数的取值范围.
【答案】(1),或.
(2)
【分析】(1)利用集合的交并补定义,即可得出答案;
(2)等价于,再由集合的包含关系与集合非空,即可列出不等式组,解出答案.
【详解】(1);
,
或.
(2)已知集合非空,且,所以满足,
.
22.(25-26高一上·河北邢台·阶段练习)设命题,使得不等式恒成立;命题,不等式成立.
(1)若为假命题,求实数的取值范围;
(2)若命题、有且只有一个是真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)假设为真命题,求得,即可得答案;
(2)由为真命题,可得,由题意可得或,求解即可.
【详解】(1)假设为真命题,即,使得不等式成立,
则对于即可.
又因为,
由于,则.
又因为为假命题,
所以实数的取值范围为.
(2)若为真命题,
即,不等式成立,
则对于即可.
由于,
所以,解得,
又因为、有且只有一个是真命题,
则或,
或,
即,
所以实数的取值范围.
23.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知集合,非空集合,设全集为实数集.
(1)若,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),或;
(2)
【分析】(1)根据并集,补集和交集的概念进行求解;
(2)求出,根据并集结果得到不等式,求出答案.
【详解】(1)时,,
故,
或,或,
故或;
(2),则,解得,
或,,
要想,需满足,解得,
综上,的取值范围是.
24.(25-26高一上·山东临沂·阶段练习)已知集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或或
(3)
【分析】(1)是方程的根,代入即可求a;
(2)分、和三种情况进行讨论即可;
(3)由题意可得,分,,,四种情况讨论即可.
【详解】(1)因为,可知是方程的根,
则,解得.
(2)因为,
若,且,可知,
当,则,满足题设;
当,则,解得;
当,则,解得;
综上所述:或或.
(3)因为,且,则,可得,
当时,则无实数根,
可得,解得;
当时,有两相等实数根,
则,无解,不合题意;
当时,有两相等实数根,
则,无解,不合题意;
当时,有两个实数根,
则,无解,不合题意;
综上所述:的取值范围为.
25.(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题;命题,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合,再求即可;
(2)由命题是命题的必要不充分条件得集合是集合的真子集,再分、讨论可得答案.
【详解】(1),
若,则集合,
所以,
则=;
(2)∵命题是命题的必要不充分条件,
∴集合是集合的真子集,
当时,,解得,
当时,,或,
解得,
综上所述,实数的取值范围为.
2
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