内容正文:
专题01集合与常用逻辑用语(6知识&9题型&2易错&1方法清单)
【清单01】集合的概念与表示
一、集合的概念★
1.元素:一般地,把 统称为元素,常用小写拉丁字母a,b,c,…表示.
2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),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.集合与元素的关系:
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A
a A
a属于集合A
不属于
如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A
a A
a不属于集合A
二、集合中元素的特征★★★
(1)确定性——对于一个给定的集合,它的元素必须是 .也就是说,如果给定
一个集合,那么一个元素在或不在这个集合中就确定了.
(2)互异性——对于一个给定的集合,它的元素一定是 的.也就是说,集合
中的任何两个元素都是不同的对象,相同的对象归入同一个集合时只能算为
元素.
(3)无序性——对于一个给定的集合,它的元素并无 ,即任何两个元素都
是可以交换顺序的.
三、集合的表示★★★★
1.列举法
把集合的所有元素 ,并 表示集合的方法叫做列举法.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有 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.
(2)写法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再
画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的 .
特别提醒:
用描述法表示集合,先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他类型的集合.如集合表示函数的定义域;集合表示函数的值域;集合表示函数的点集;集合表示方程的解集.
3.常见数集的表示★★
常用的数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
【清单02】集合之间的关系
一、子集、真子集、集合相等★★★★
概念
图示
性质
子集
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中 元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的 ,记作 (或 ),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
任何一个集合是它本身的子集,即A⊆ A;
对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆ C
集合
相等
一般地,如果集合A的 元素都是集合B的元素,同时集合B的 元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作
A⊆B,且B⊆A⇔A=B;
A=B,且B=C,则A=C
真子集
如果集合 ,但存在元素x∈B,且 ,就称集合A是集合B的真子集,记作 (或 )
A⫋B,且B⫋C,则A⫋C;
A⊆B,且A≠B,则A⫋B
二、空集★★
定义
的集合叫做空集
符号
规定
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的
二级结论:
若集合A中有n个元素,则集合A的所有子集的个数为2n,真子集个数为2n-1,非空子集个数2n-1,非空真子集个数为2n-2.
三、Venn图★★
在数学中,经常用平面上封闭曲线的 代表集合,这种图称为Venn图.Venn图可以直观地表示集合间的关系.常见数集间的关系如图所示.
【清单03】集合的交集、并集及补集运算
一、集合的并集与交集★★★★★
文字语言
符号语言
图形语言
运算性质
并集
一般地,由所有属于集合A 属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作 (读作“A并B”)
A∪B=
A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪⌀=⌀∪A=A,A⊆(A∪B),B⊆(A∪B),A⊆B⇔A∪B=B
文字语言
符号语言
图形语言
运算性质
交集
一般地,由所有属于集合A 属于集合B的元素
组成的集合,称为集合A与B的交集,记作 (读作“A交B”)
A∩B=
A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩⌀=⌀∩A=⌀,(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B,A⊆B⇔A∩B=A
二、集合的全集与补集★★★★
1.全集
一般地,如果一个集合含有所研究问题中涉及的 ,那么就称这个集合为全集,通常记作U.
2.补集
文字语言
对于一个集合A,由全集U中 集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作
符号语言
=
图形语言
运算性质
⊆U,=⌀,=U,()=A,A∪()=U,A∩()=⌀
二级结论:1.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔A∩()=⇔()∪B=U;
2.德摩根律①;②
【清单04】充分条件、必要条件及充要条件
一、充分条件与必要条件★★★★★
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
推出关系
由p可以推出q,记作
由p不能推出q,记作
条件关系
p是q的
p不是q的
q是p的
q不是p的
二、充要条件
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有p⇒q ,又有q⇒p,就记作 p⇔q .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,简称为充要条件.显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【清单05】全称量词与存在量词
一、全称量词与全称量词命题★★
全称量词
全称量词命题
全称量词命题的真假判断
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做 ,并用符号“ ”表示
含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.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
全真为真,一假为假
二、存在量词与存在量词命题★★
存在量词
存在量词命题
存在量词命题的真假判断
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做 ,并用符号“ ”表示
含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.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
一真为真,全假为假
【清单06】全称量词与存在量词命题的否定★★★★
命题的类型
命题的符号表示
命题的否定的符号表示
命题的否定的类型
全称量词命题
p:∀x∈M,p(x)
¬p:
存在量词命题
存在量词命题
p:∃x∈M,p(x)
¬p:
全称量词命题
【题型一】判断集合之间的关系
【例1】(2025-2026湖北武汉期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,∵,∴表示所有奇数,也表示所有奇数,∴,故选D.
【归纳总结】判断两个集合A、B之间是否有包含关系的步骤是:先明确集合A、B中的元素,再分析集合A、B中的元素之间的关系,当集合A中的元素都属于集合B时,有AB;当集合A中的元素都属于集合B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A时,有AB;当集合A中的元素都属于集合B,且集合B中的元素也都属于集合A时,有A=B;当集合A中至少有一个元素不属于集合B,且集合B中至少有一个元素也不属于集合A时,有AB,且BA,即集合A、B互不包含.
【变式1-1】(2025-2026陕西汉中期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【题型二】利用集合之间的关系求参数
【例2】(2025-2026河北省五校联合教研体期中)已知集合,,若,则m的值为( )
A.1 B.2 C.0 D.1或2
【答案】B
【解析】集合,因为,,所以的值为2,故选B.
【变式2-1】(2025-2026安徽鼎尖名校期中)已知集合,若,则满足条件的实数的个数为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2025-2026湖北黄冈期中)已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2025-2026安徽六安期中)已知集合,若,则实数的取值集合为.
【题型三】集合的基本运算
【例3】(2025-2026江苏连云港期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合,,所以.故选B
【归纳总结】进行集合的交、并、补运算注意三点:
(1)意义化:分清集合的类型,是表示数集、点集还是图形构成的集合.
(2)直观化:借助数轴、Venn图等将有关集合直观地表示出来.
(3)求出有关集合中方程、不等式的解,不能具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式.运算时还要注意:①勿忘对空集的讨论;②勿忘集合中元素的互异性;③对于含参数的集合问题,勿忘对所求数值进行合理取舍.
【变式3-1】(2025-2026福建莆田期中)已知集合,,则()
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2025-2026安徽合肥期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2025-2026江苏南京期中)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为.
【题型四】利用集合的运算求参数
【例4】(2025-2026内蒙古赤峰期中)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,又因为,所以,
所以的取值范围是.故选A.
【变式4-1】(2025-2026江苏南通期中)已知集合,集合,若,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2025-2026山东枣庄期中)已知集合,若,则
【题型五】充分条件、必要条件的判定
【例5】(2025-2026天津滨海新区期中)“”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.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】,得,因为集合是集合的真子集,所以“”是“”的必要不充分条件.故选B.
【归纳总结】对充分条件与必要条件的理解
充分条件:说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.必要条件:必要就是必须,必不可少.“有之未必成立,无之必不成立”
【变式5-1】(2025-2026四川省成都蓉城联盟期中)已知命题,,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
【变式5-2】(2025-2026山东省青岛期中)“且”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
【题型六】充分条件、必要条件的应用
【例6】(2025-2026江苏淮安市高中协作体期中)已知集合,.若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为“”是“”的必要条件,所以,由,
所以,解得,所以实数的取值范围是,故选B
【归纳总结】从集合角度理解充分条件与必要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则关于充分条件、必要条件又可以叙述为:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若AB,则p是q的充分不必要条件;(5)若AB,则p是q的必要不充分条件;(6)若AB且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
【变式6-1】(2025-2026上海市复旦大学附中期中)设α:,β:,若α是β的充分条件,则实数a的取值范围是.
【变式6-2】(2025-2026陕西渭南期中)已知命题:“方程至少有一个解”,若的一个必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是.
【题型七】含量词命题真假的判定
【例7】(2025-2026浙江省钱塘联盟期中)下列命题正确的是( )
A.
B.是的充分不必要条件
C.
D.菱形的两条对角线相等
【答案】B
【解析】选项A:对于方程,判别式,所以方程无实数根,故A错误;选项B:当时,成立,充分性成立,当时,解得,必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,故B正确;选项C:当时,满足条件,但此时,故C错误;选项D:菱形的两条对角线不一定相等,故D错误.故选B
【变式7-1】(2025-2026湖南岳阳市平江县期中)下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是( )
A.,方程有实数根
B.存在一条直线与已知直线不平行
C.对任意实数若,则
D.存在一个实数x,使等式成立
【题型八】含量词命题的否定
【例8】(2025-2026广东深圳期中)命题“,使得”的否定为( )
A.,使得 B.,使得
C.,使得 D.,使得
【答案】C
【解析】原命题是存在量词命题,其否定是全称量词命题,所以命题“,使得”的否定为“,使得 ”.故选C
【归纳总结】对全称(存在)命题进行否定的方法
①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词.
②对原命题的结论进行否定.
【变式8-1】(2025-2026广东省惠州期中),否定是( )
A., B.,
C., D.,
【题型九】含量词命题及否定的应用
【例9】(2024-2025山东省单县调研)若命题“存在,”为假命题,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】由题意可知,任意,是真命题,当时,成立,
当时,,得,综上可知,的取值范围是.
【变式9-1】(2025-2026云南玉溪月考)若命题p:“”.使命题p为假命题的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(2025-2026河北省部分高9月联合测评)若命题“任意”为假命题,则实数a的取值范围是.
【题型一】利用集合之间的关系求参数,忽略元素的互异性致错
【例1】(2024-2025云南昆明市期末)已知集合,,则( )
A.0 B.1 C.0或1 D.4
【答案】B
【解析】因为,,,所以,所以或,即或.
当时,,集合中的元素不满足互异性,舍去;当时,,满足.
综上,.故选B
【点评】本题求出,易忽略检验是否满足元素的互异性.
【易错提醒】在判断集合中元素的个数时,不少同学常因忽视互异性,疏于检验而出错.一般地,在解集合中的未知元素时,要将所得值回归集合中,检验集合是否满足互异性,若不满足互异性,则应舍去.
【变式1-1】(2025-2026上海市香山中学期中)已知集合,,且,则的值为.
【题型二】利用或求参数忽略为空集致错
【例2】(2025-2026黑龙江佳木斯市期中)已知集合满足,则实数的值是( )
A.0或 B.1或 C.0或或1 D.0或
【答案】C
【解析】因为,且,当时,符合题意;当时,又,所以或,解得或,综上可得实数的取值集合为.故选C.
【点评】本题时也满足条件
【易错提醒】涉及到“”或“,且B≠”的问题,一定要分A=和A≠两种情况讨论,不要忽视空集的情况.
【变式2-1】(2025-2026湖南衡阳)已知集合,已知,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
【题型一】利用正难则反求解数学问题
解决数学问题的思维过程,一般总是从正面入手,即从已知条件出发,经过一系列的推理和运算,最后得到所要求的结论,但有时会遇到从正面不易入手的情况,这时可从反面去考虑.从反面考虑问题在集合中的运用主要就是运用补集思想.补集思想常运用于解决否定型或正面较复杂的有关问题.
【例1】已知A={x|x2+x+a≤0},B={x|x2-x+2a-1<0},C={x|a≤x≤4a-9},且A,B,C中至少有一个不是空集,求a的取值范围.
【解析】这个问题的反面即是三个集合全为空集,
即解得≤a<3,
从而所求a的取值范围为.
【变式1—1】(2025-2026江苏淮安市高中协作体期中)设命题,;命题,
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若为假命题,求实数的取值范围;
(3)若、至多有一个为真命题,求实数的取值范围.
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专题01集合与常用逻辑用语(6知识&9题型&2易错&1方法清单)
【清单01】集合的概念与表示
一、集合的概念★
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素,常用小写拉丁字母a,b,c,…表示.
2.集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),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一样的.
4.集合与元素的关系:
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A
a∈ A
a属于集合A
不属于
如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A
a ∉ A
a不属于集合A
二、集合中元素的特征★★★
(1)确定性——对于一个给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,如果给定
一个集合,那么一个元素在或不在这个集合中就确定了.
(2)互异性——对于一个给定的集合,它的元素一定是互不相同的.也就是说,集合
中的任何两个元素都是不同的对象,相同的对象归入同一个集合时只能算为一个
元素.
(3)无序性——对于一个给定的集合,它的元素并无先后顺序,即任何两个元素都
是可以交换顺序的.
三、集合的表示★★★★
1.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.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A是一个集合,我们把集合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.
(2)写法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再
画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
特别提醒:
用描述法表示集合,先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他类型的集合.如集合表示函数的定义域;集合表示函数的值域;集合表示函数的点集;集合表示方程的解集.
3.常见数集的表示★★
常用的数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
【清单02】集合之间的关系
一、子集、真子集、集合相等★★★★
概念
图示
性质
子集
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集 ,记作 A⊆B (或 B⊇A ),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
任何一个集合是它本身的子集,即A⊆ A;
对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆ C
集合
相等
一般地,如果集合A的任何一元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作 A=B
A⊆B,且B⊆A⇔A=B;
A=B,且B=C,则A=C
真子集
如果集合 A⊆B ,但存在元素x∈B,且x∉A ,就称集合A是集合B的真子集,记作A⫋B(或B⫌A)
A⫋B,且B⫋C,则A⫋C;
A⊆B,且A≠B,则A⫋B
二、空集★★
定义
不含任何元素的集合叫做空集
符号
⌀
规定
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
二级结论:
若集合A中有n个元素,则集合A的所有子集的个数为2n,真子集个数为2n-1,非空子集个数2n-1,非空真子集个数为2n-2.
三、Venn图★★
在数学中,经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.Venn图可以直观地表示集合间的关系.常见数集间的关系如图所示.
【清单03】集合的交集、并集及补集运算
一、集合的并集与交集★★★★★
文字语言
符号语言
图形语言
运算性质
并集
一般地,由所有属于集合A或 属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作 A∪B (读作“A并B”)
A∪B={x|x∈
A,或x∈B}
A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪⌀=⌀∪A=A,A⊆(A∪B),B⊆(A∪B),A⊆B⇔A∪B=B
文字语言
符号语言
图形语言
运算性质
交集
一般地,由所有属于集合A且 属于集合B的元素
组成的集合,称为集合A与B的交集,记作A∩B (读作“A交B”)
A∩B={x|x∈
A,且x∈B}
A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩⌀=⌀∩A=⌀,(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B,A⊆B⇔A∩B=A
二、集合的全集与补集★★★★
1.全集
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全集,通常记作U.
2.补集
文字语言
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作
符号语言
={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
运算性质
⊆U,=⌀,=U,()=A,A∪()=U,A∩()=⌀
二级结论:1.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔A∩()=⇔()∪B=U;
2.德摩根律①;②
【清单04】充分条件、必要条件及充要条件
一、充分条件与必要条件★★★★★
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
推出关系
由p可以推出q,记作 p⇒q
由p不能推出q,记作 q⇏p
条件关系
p是q的充分条件
p不是q的充分条件
q是p的必要条件
q不是p的必要条件
二、充要条件
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有p⇒q ,又有q⇒p,就记作 p⇔q .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,简称为充要条件.显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【清单05】全称量词与存在量词
一、全称量词与全称量词命题★★
全称量词
全称量词命题
全称量词命题的真假判断
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词 ,并用符号“∀ ”表示
含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.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∀x∈M,p(x)
全真为真,一假为假
二、存在量词与存在量词命题★★
存在量词
存在量词命题
存在量词命题的真假判断
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词 ,并用符号“ ∃ ”表示
含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.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∃x∈M,p(x)
一真为真,全假为假
【清单06】全称量词与存在量词命题的否定★★★★
命题的类型
命题的符号表示
命题的否定的符号表示
命题的否定的类型
全称量词命题
p:∀x∈M,p(x)
¬p: ∃x∈M,¬p(x)
存在量词命题
存在量词命题
p:∃x∈M,p(x)
¬p: ∀x∈M,¬p(x)
全称量词命题
【题型一】判断集合之间的关系
【例1】(2025-2026湖北武汉期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,∵,∴表示所有奇数,也表示所有奇数,∴,故选D.
【归纳总结】判断两个集合A、B之间是否有包含关系的步骤是:先明确集合A、B中的元素,再分析集合A、B中的元素之间的关系,当集合A中的元素都属于集合B时,有AB;当集合A中的元素都属于集合B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A时,有AB;当集合A中的元素都属于集合B,且集合B中的元素也都属于集合A时,有A=B;当集合A中至少有一个元素不属于集合B,且集合B中至少有一个元素也不属于集合A时,有AB,且BA,即集合A、B互不包含.
【变式1-1】(2025-2026陕西汉中期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】方程的两根分别为,所以集合,故,,,,故A,B,C错误,D正确.故选D.
【题型二】利用集合之间的关系求参数
【例2】(2025-2026河北省五校联合教研体期中)已知集合,,若,则m的值为( )
A.1 B.2 C.0 D.1或2
【答案】B
【解析】集合,因为,,所以的值为2,故选B.
【变式2-1】(2025-2026安徽鼎尖名校期中)已知集合,若,则满足条件的实数的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为且,所以,又因为,所以或,当时,,此时满足,该情况成立;当时,或:若,则,此时满足,该情况成立;若,则,此时满足,该情况成立;
所以满足条件的的个数为3个.故选C.
【变式2-2】(2025-2026湖北黄冈期中)已知集合,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合,解得,集合,解得,
说明集合中的元素都属于集合,即.故选B
【变式2-3】(2025-2026安徽六安期中)已知集合,若,则实数的取值集合为.
【答案】
【解析】由题意得,,当时,,满足;
当时,,则或,解得或.综上,实数的取值集合为.
【题型三】集合的基本运算
【例3】(2025-2026江苏连云港期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合,,所以.故选B
【归纳总结】进行集合的交、并、补运算注意三点:
(1)意义化:分清集合的类型,是表示数集、点集还是图形构成的集合.
(2)直观化:借助数轴、Venn图等将有关集合直观地表示出来.
(3)求出有关集合中方程、不等式的解,不能具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式.运算时还要注意:①勿忘对空集的讨论;②勿忘集合中元素的互异性;③对于含参数的集合问题,勿忘对所求数值进行合理取舍.
【变式3-1】(2025-2026福建莆田期中)已知集合,,则()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,,所以.故选A.
【变式3-2】(2025-2026安徽合肥期中)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,或,则,则.
故选D.
【变式3-3】(2025-2026江苏南京期中)已知全集,,,则图中阴影部分表示的集合为.
【答案】
【解析】由Venn图可知,图中阴影部分区域表示为,,,
或,,或,
【题型四】利用集合的运算求参数
【例4】(2025-2026内蒙古赤峰期中)已知集合,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,又因为,所以,
所以的取值范围是.故选A.
【变式4-1】(2025-2026江苏南通期中)已知集合,集合,若,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,则,故实数的取值范围为.故选B.
【变式4-2】(2025-2026山东枣庄期中)已知集合,若,则
【答案】2
【解析】由,得,则或,当时,得,则,集合中元素不满足互异性,舍去;当时,解得或,若,则,,合题意;
若,则,集合中元素不满足互异性,舍去;综上,.
【题型五】充分条件、必要条件的判定
【例5】(2025-2026天津滨海新区期中)“”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.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】,得,因为集合是集合的真子集,所以“”是“”的必要不充分条件.故选B.
【归纳总结】对充分条件与必要条件的理解
充分条件:说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.必要条件:必要就是必须,必不可少.“有之未必成立,无之必不成立”
【变式5-1】(2025-2026四川省成都蓉城联盟期中)已知命题,,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
【答案】A
【解析】若,则一定成立,故;若,则或,不一定有,故.
因此,是的充分不必要条件.故选A.
【变式5-2】(2025-2026山东省青岛期中)“且”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】A
【谢谢】由且,得;反之,由,得且,或者且,
所以“且”是“”的充分不必要条件.故选A
【题型六】充分条件、必要条件的应用
【例6】(2025-2026江苏淮安市高中协作体期中)已知集合,.若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为“”是“”的必要条件,所以,由,
所以,解得,所以实数的取值范围是,故选B
【归纳总结】从集合角度理解充分条件与必要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则关于充分条件、必要条件又可以叙述为:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若AB,则p是q的充分不必要条件;(5)若AB,则p是q的必要不充分条件;(6)若AB且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
【变式6-1】(2025-2026上海市复旦大学附中期中)设α:,β:,若α是β的充分条件,则实数a的取值范围是.
【答案】.
【解析】由α是β的充分条件,可得是的子集,即
【变式6-2】(2025-2026陕西渭南期中)已知命题:“方程至少有一个解”,若的一个必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是.
【答案】
【解析】对于命题:“方程至少有一个解”,若,则,解得,符合题意;
若,则,解得且;综上所述:.若的一个必要不充分条件为“”,
可知集合是集合的真子集,则,解得,所以实数的取值范围是.
【题型七】含量词命题真假的判定
【例7】(2025-2026浙江省钱塘联盟期中)下列命题正确的是( )
A.
B.是的充分不必要条件
C.
D.菱形的两条对角线相等
【答案】B
【解析】选项A:对于方程,判别式,所以方程无实数根,故A错误;选项B:当时,成立,充分性成立,当时,解得,必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,故B正确;选项C:当时,满足条件,但此时,故C错误;选项D:菱形的两条对角线不一定相等,故D错误.故选B
【变式7-1】(2025-2026湖南岳阳市平江县期中)下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是( )
A.,方程有实数根
B.存在一条直线与已知直线不平行
C.对任意实数若,则
D.存在一个实数x,使等式成立
【答案】C
【解析】因为B,D是存在量词命题,故应排除;对于A,当时,方程无实数根,故A错误,
由不等式性质知,C是真命题.故选C.
【题型八】含量词命题的否定
【例8】(2025-2026广东深圳期中)命题“,使得”的否定为( )
A.,使得 B.,使得
C.,使得 D.,使得
【答案】C
【解析】原命题是存在量词命题,其否定是全称量词命题,所以命题“,使得”的否定为“,使得 ”.故选C
【归纳总结】对全称(存在)命题进行否定的方法
①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词.
②对原命题的结论进行否定.
【变式8-1】(2025-2026广东省惠州期中),否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【解析】因为,否定是,.故选C.
【题型九】含量词命题及否定的应用
【例9】(2024-2025山东省单县调研)若命题“存在,”为假命题,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】由题意可知,任意,是真命题,当时,成立,
当时,,得,综上可知,的取值范围是.
【变式9-1】(2025-2026云南玉溪月考)若命题p:“”.使命题p为假命题的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】为真命题,故需满足,解得,
故使命题p为假命题的实数的取值范围为.故选C
【变式9-2】(2025-2026河北省部分高9月联合测评)若命题“任意”为假命题,则实数a的取值范围是.
【答案】
【解析】由于“任意”为假命题,所以“”为真命题,
所以,在区间上,当或4 时,取得最大值为,所以.
【题型一】利用集合之间的关系求参数,忽略元素的互异性致错
【例1】(2024-2025云南昆明市期末)已知集合,,则( )
A.0 B.1 C.0或1 D.4
【答案】B
【解析】因为,,,所以,所以或,即或.
当时,,集合中的元素不满足互异性,舍去;当时,,满足.
综上,.故选B
【点评】本题求出,易忽略检验是否满足元素的互异性.
【易错提醒】在判断集合中元素的个数时,不少同学常因忽视互异性,疏于检验而出错.一般地,在解集合中的未知元素时,要将所得值回归集合中,检验集合是否满足互异性,若不满足互异性,则应舍去.
【变式1-1】(2025-2026上海市香山中学期中)已知集合,,且,则的值为.
【答案】
【解析】因为,,且,所以或,
解得或或,根据集合的元素的互异性可得,且,
所以,此时,,满足,所以.
【题型二】利用或求参数忽略为空集致错
【例2】(2025-2026黑龙江佳木斯市期中)已知集合满足,则实数的值是( )
A.0或 B.1或 C.0或或1 D.0或
【答案】C
【解析】因为,且,当时,符合题意;当时,又,所以或,解得或,综上可得实数的取值集合为.故选C.
【点评】本题时也满足条件
【易错提醒】涉及到“”或“,且B≠”的问题,一定要分A=和A≠两种情况讨论,不要忽视空集的情况.
【变式2-1】(2025-2026湖南衡阳)已知集合,已知,若,则实数m的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,解得;当时,,解得,
综上,,即实数m的取值范围为,故选C
【题型一】利用正难则反求解数学问题
解决数学问题的思维过程,一般总是从正面入手,即从已知条件出发,经过一系列的推理和运算,最后得到所要求的结论,但有时会遇到从正面不易入手的情况,这时可从反面去考虑.从反面考虑问题在集合中的运用主要就是运用补集思想.补集思想常运用于解决否定型或正面较复杂的有关问题.
【例1】已知A={x|x2+x+a≤0},B={x|x2-x+2a-1<0},C={x|a≤x≤4a-9},且A,B,C中至少有一个不是空集,求a的取值范围.
【解析】这个问题的反面即是三个集合全为空集,
即解得≤a<3,
从而所求a的取值范围为.
【变式1—1】(2025-2026江苏淮安市高中协作体期中)设命题,;命题,
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若为假命题,求实数的取值范围;
(3)若、至多有一个为真命题,求实数的取值范围.
【解析】(1)若是真命题,则,得,
故实数的取值范围为.
(2)若是假命题,则,是真命题,
由解得,即实数的取值范围是.
(3)先求出当命题、都是真命题时的取值范围,结合补集思想可求得结果
为真命题时,,
由(2)可知,为真命题时,或,
若、都是真命题,则,
所以若、至多有一个为真命题,则,即实数的取值范围是.
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