内容正文:
大二轮专题复习冲刺方案 数学
第1讲 集合与常用逻辑用语
「考情研析」1.集合是高考必考内容,常与不等式、函数相结合考查集合的运算,偶尔出现集合的新定义问题. 2.常用逻辑用语主要考查命题真假的判断或命题的否定及充分条件、必要条件的判断.
(1)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔A∩(∁UB)=∅⇔(∁UA)∪B=U,其中U是全集.
(2)∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB);∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
(3)含有n个元素的集合的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.
(4)对于集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q}:
若A⊆B,则p是q的充分条件;
若A⊇B,则p是q的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件.
考向1 集合的概念及运算
例1 (1)(2025·河北石家庄一模)已知集合A={1,2,3,4,5},B={x|x=2k,k∈A},则A∩B=( )
A.{2,4} B.{3,4}
C.{1,3,5} D.{2,4,6,8,10}
答案:A
解析:因为A={1,2,3,4,5},所以B={x|x=2k,k∈A}={2,4,6,8,10},则A∩B={2,4}.故选A.
(2)已知集合A={(x,y)|x,y∈Z,且xy=4},B={(x,y)|x≤y},则A∩B的子集个数为( )
A.3 B.4
C.8 D.16
答案:D
解析:因为A={(x,y)|x,y∈Z,且xy=4}={(1,4),(2,2),(4,1),(-1,-4),(-2,-2),(-4,-1)},B={(x,y)|x≤y},所以A∩B={(1,4),(2,2),(-2,-2),(-4,-1)},所以A∩B的子集个数为24=16.故选D.
(3)(2025·陕西咸阳二模)已知集合A={x|y=loga(x+1)},B={x|y=},则下列关系中正确的是( )
A.A⊆B B.∁RA⊆∁RB
C.A∩B=∅ D.A∪B=R
答案:D
解析:由y=loga(x+1),可得x+1>0,解得x>-1,所以A={x|x>-1},又由x2-x-2=(x-2)(x+1)≥0,解得x≥2或x≤-1,所以B={x|x≥2,或x≤-1},则∁RA={x|x≤-1},∁RB={x|-1<x<2},且A∪B=R,A∩B={x|x≥2}.故选D.
(4)(2025·山东潍坊一模)已知集合A={0,1,a+2},B={1,a2},若A∪B=A,则实数a的值为________.
答案:0或2
解析:因为A∪B=A,所以B⊆A.根据集合中元素的互异性,可知a2≠1,即a≠1且a≠-1.若a2=0,则a=0,此时A={0,1,2},B={0,1},满足B⊆A;若a2=a+2,即a2-a-2=0,得a=2或a=-1(舍去),此时A={0,1,4},B={1,4},满足B⊆A.综上,实数a的值为0或2.
解集合问题的常用方法
(1)注意审题,弄清集合中元素是什么,区分点集与数集、函数的定义域与值域.
(2)两个集合之间的关系是子集关系时,注意空集的讨论.
(3)进行集合的基本运算,应注意“端点”的取舍,避免特殊元素的遗漏.
1.(2025·福建福州三模)已知全集为R,A={1,2,3},B={x|log2x∈Z},则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{1} B.{2}
C.{1,2} D.{0,1,2,4}
答案:C
解析:易知B=,所以A∩B={1,2}.故选C.
2.(2025·云南曲靖期末)已知全集U={x∈N|x<7},集合M={1,2,3,4},N={1,3,4,6},则集合∁U(M∩N)的非空子集的个数为( )
A.7 B.8
C.15 D.16
答案:C
解析:因为U={x∈N|x<7}={0,1,2,3,4,5,6},M={1,2,3,4},N={1,3,4,6},则M∩N={1,3,4},所以∁U(M∩N)={0,2,5,6},则集合∁U(M∩N)的非空子集的个数为24-1=15.故选C.
3.(2025·湖南高三下二模)已知集合A=,B={x|y=x2+2x-3<0},则A∪B=( )
A.(-3,2) B.(-2,3)
C.(2,3) D.(-3,-2)
答案:A
解析:对于集合A,由题意,得解得0<x<2,所以A={x|0<x<2}=(0,2),对于集合B,由y=(x+3)(x-1)<0,得-3<x<1,所以B={x|-3<x<1}=(-3,1),所以A∪B=(-3,2).故选A.
4.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},B⊆A,则实数m的取值范围是________.
答案:(-∞,3]
解析:当m+1>2m-1,即m<2时,B=∅,满足B⊆A,即m<2;当m+1≤2m-1,即m≥2时,由B⊆A,得即2≤m≤3.综上,实数m的取值范围是(-∞,3].
考向2 充分条件、必要条件的判断和应用
例2 (1)已知Sn是数列{an}的前n项和,则“an>0”是“{Sn}是递增数列”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an>0,则Sn>Sn-1,∴{Sn}是递增数列,∴“an>0”是“{Sn}是递增数列”的充分条件;若{Sn}是递增数列,则Sn>Sn-1,∴an>0(n≥2),但是a1的符号不确定,∴“an>0”不是“{Sn}是递增数列”的必要条件.故选A.
(2)已知p:x2-mx<0,q:lg x<0,若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.(0,+∞)
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
答案:D
解析:解法一:设x2-mx<0的解集为A,lg x<0的解集为B,由题意得BA,易求得B=(0,1),当m<0时,A=(m,0),不满足BA;当m=0时,A=∅,不满足BA;当m>0时,A=(0,m),为使得BA,须有m>1.综上,实数m的取值范围是(1,+∞).故选D.
解法二:q:lg x<0,即q:0<x<1,若p是q的必要条件,则对任意0<x<1,都有x2-mx<0恒成立,即对任意0<x<1,都有m>x恒成立,即m>xmax,x∈(0,1),则须满足m≥1,又p是q的必要不充分条件,故得m>1.故选D.
1.充分、必要条件的判断方法
2.判断充分、必要条件的两个关注点
“A的充分不必要条件是B”是指B能推出A,且A不能推出B;而“A是B的充分不必要条件”则是指A能推出B,且B不能推出A.
1.(2025·河北沧州二模)在△ABC中,“cosA<cosB”是“sinA>sinB”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:C
解析:设角A,B,C的对边分别为a,b,c.∵余弦函数y=cosx在区间(0,π)上单调递减,且0<A<π,0<B<π,由cosA<cosB,可得A>B,∴a>b,由正弦定理,得sinA>sinB.以上推导是可逆的,∴“cosA<cosB”是“sinA>sinB”的充要条件.故选C.
2.(多选)已知直线m,n和平面α,β,且n⊂α,则下列条件中,p是q的充分不必要条件的是( )
A.p:m∥α,q:m∥n B.p:m⊥α,q:m⊥n
C.p:α∥β,q:n∥β D.p:n⊥β,q:α⊥β
答案:BCD
解析:若m∥α,n⊂α,则直线m,n可能平行或异面,所以pq,故A不符合题意.若m⊥α,则直线m垂直于平面α内的每一条直线,又n⊂α,所以m⊥n成立,即p⇒q;若m⊥n成立,由线面垂直的判定定理,可知m⊥α不一定成立,故qp,故B符合题意.若α∥β,且n⊂α,由面面平行的性质定理可知,n∥β成立,即p⇒q;反之,由面面平行的判定定理,可知n∥β不能推出α∥β,即qp,故C符合题意.若n⊥β,且n⊂α,由面面垂直的判定定理可知,α⊥β成立,即p⇒q;反之,若α⊥β,且n⊂α,则直线n与平面β可能成任意角度,即qp,故D符合题意.故选BCD.
考向3 全称量词命题与存在量词命题
例3 (1)(2025·辽宁辽阳二模)已知p:∀x∈R,>x,q:∃x>0,>x2,则( )
A.p和q都是真命题
B.綈p和q都是真命题
C.p和綈q都是真命题
D.綈p和綈q都是真命题
答案:A
解析:由>=|x|≥x,得p是真命题,綈p是假命题;当x=时,=,x2=,即∃x>0,>x2,则q是真命题,綈q是假命题.综上,p和q都是真命题.故选A.
(2)若“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则k的取值范围为( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2]
C.(-∞,-2) D.(-∞,2)
答案:A
解析:依题意知“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则“∀x∈(0,π),sin2x-ksinx≥0”为真命题,所以2sinxcosx≥ksinx,x∈(0,π),又当x∈(0,π)时,sinx>0,则k≤(2cosx)min,x∈(0,π),即k≤-2,所以k的取值范围为(-∞,-2].故选A.
1.全称量词命题和存在量词命题否定的步骤
2.全称(存在)量词命题真假的判断方法
命题名称
真假
判定方法
全称量词命题
真命题
所有对象使命题真
假命题
存在一个对象使命题假
存在量词命题
真命题
存在一个对象使命题真
假命题
所有对象使命题假
原命题为真(假)命题,则原命题的否定是假(真)命题.
1.已知命题p:∀x∈(0,+∞),ex>ln x,则( )
A.p是真命题,綈p:∃x∈(0,+∞),ex≤ln x
B.p是真命题,綈p:∃x∈(-∞,0),ex≤ln x
C.p是假命题,綈p:∃x∈(0,+∞),ex≤ln x
D.p是假命题,綈p:∃x∈(-∞,0),ex≤ln x
答案:A
解析:设函数f(x)=ex-x(x>0),则f′(x)=ex-1>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)>f(0)=1,所以ex>x,两边同时取对数,得x>ln x,所以命题p:∀x∈(0,+∞),ex>ln x为真命题.綈p:∃x∈(0,+∞),ex≤ln x.故选A.
2.命题p:存在m∈[-1,1],使得函数f(x)=x2-2mx在区间[a,+∞)上单调.若p的否定为真命题,则a的取值范围是________.
答案:(-∞,-1)
解析:命题p的否定为:对任意m∈[-1,1],函数f(x)=x2-2mx在区间[a,+∞)上不单调.由函数f(x)=x2-2mx在(-∞,m)上单调递减,在(m,+∞)上单调递增,可知a<m,而m∈[-1,1],得a<-1.
真题押题
1.(2025·新课标Ⅰ卷,2)设全集U={x|x是小于9的正整数},集合A={1,3,5},则∁UA中的元素个数为( )
A.0 B.3
C.5 D.8
答案:C
解析:因为U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,3,5},所以∁UA={2,4,6,7,8},则∁UA中的元素个数为5.故选C.
2.(2025·新课标Ⅱ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}
答案:D
解析:因为集合B={x|x3=x}={0,-1,1},所以A∩B={0,1}.故选D.
3.(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:由x=0⇒sin2x=sin0=0,则“x=0”是“sin2x=0”的充分条件;又当x=π时,sin2x=sin2π=0,可知sin2x=0)x=0,故“x=0”不是“sin2x=0”的必要条件,综上,“x=0”是“sin2x=0”的充分不必要条件.故选A.
4.(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
答案:A
解析:若函数f(x)的值域为R,则对任意M∈R,一定存在x0∈D,使得f(x0)=|M|+1,则|f(x0)|=|M|+1>M,充分性成立;取f(x)=2x,D=R,对任意M∈R,一定存在x0∈D,使得f(x0)=|M|+1,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.
5.(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}
答案:A
解析:因为A={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},且1<<2,所以A∩B={-1,0}.故选A.
6.(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.綈p和q都是真命题
C.p和綈q都是真命题
D.綈p和綈q都是真命题
答案:B
解析:对于p,取x=-1,则有|x+1|=0<1,故p是假命题,綈p是真命题.对于q,取x=1,则有x3=13=1=x,故q是真命题,綈q是假命题.综上,綈p和q都是真命题.故选B.
已知函数f(x)=sin2x,则“x1+x2=0”是“f(x1)+f(x2)=0”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:由函数f(x)=sin2x,可知其图象的对称中心为,k∈Z.当k=0时,(0,0)为函数f(x)图象的对称中心,则当x1+x2=0时,f(x1)+f(x2)=0,充分性成立;当k≠0时,由f(x1)+f(x2)=0,可能得到x1+x2=≠0,k∈Z,必要性不成立.故选A.
专题作业
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号
1
2
3
4
5
6
7
难度
★
★
★
★
★
★★
★★
对点
集合的交集运算
全称量词命题的否定
交集、补集的混合运算;一元二次不等式的解法
全称量词命题、存在量词命题真假的判断
充要条件的判断;双曲线的渐近线与离心率
利用充分不必要条件求参数范围
利用Venn图求与集合有关的实际问题
题号
8
9
10
11
12
13
14
难度
★★
★
★
★★★
★
★★
★★★
对点
存在量词命题的否定及应用
利用Venn图判断集合间的关系
充分、必要条件的判断;空间线、面的位置关系
与集合有关的新定义问题
由全称量词命题的真假求参数范围
利用集合间的关系求真子集的个数
含有多个量词的命题的应用;二次函数的值域问题
一、单选题
1.(2025·河北张家口一模)设集合A={-2,-1,0,1},B={y|y=x3,x∈A},则A∩B=( )
A.{0,1} B.{-1,0}
C.{-1,0,1} D.{0}
答案:C
解析:因为B={y|y=x3,x∈A}={-8,-1,0,1},所以A∩B={-1,0,1}.故选C.
2.(2025·河北保定一模)已知命题p:∀n∈N*,>lg n,则綈p为( )
A.∃n∈N*,≤lg n B.∃n∈N*,>lg n
C.∀n∈N*,≤lg n D.∀n∉N*,≤lg n
答案:A
解析:全称量词命题的否定为存在量词命题,所以綈p为∃n∈N*,≤lg n.故选A.
3.(2025·湖北武汉二模)已知集合A={x|x2-4x≤0},B={x|-3<x≤4},则(∁RA)∩B=( )
A.(0,4) B.[-3,4]
C.(-3,0) D.[4,+∞)
答案:C
解析:由x2-4x≤0,可得x(x-4)≤0,解得0≤x≤4,所以A={x|0≤x≤4},所以∁RA={x|x<0,或x>4},所以(∁RA)∩B={x|x<0,或x>4}∩{x|-3<x≤4}=(-3,0).故选C.
4.(2025·江西宜春一模)已知命题p:∀x∈R,2x>x2,命题q:∃x,y∈R,x+y<2,则( )
A.p和q都是真命题
B.綈p和q都是真命题
C.p和綈q都是真命题
D.綈p和綈q都是真命题
答案:B
解析:当x=-1时,2x>x2显然不成立,所以p是假命题,綈p是真命题.当x=y=-1时,x+y<2显然成立,所以q是真命题,綈q是假命题.故选B.
5.(2025·重庆二模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),则“C的渐近线互相垂直”是“C的离心率等于”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
答案:A
解析:双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x.若C的渐近线互相垂直,则-×=-1,故b2=a2,因此离心率为e===,以上推导是可逆的,所以“C的渐近线互相垂直”是“C的离心率等于”的充要条件.故选A.
6.(2025·河北名校高三3月模拟)已知集合A={x|x2<1},B={x|2a<x<2a+1},若“t∈B”是“t∈A”成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由x2<1,得-1<x<1,故A=(-1,1),因为“t∈B”是“t∈A”成立的充分不必要条件,所以BA,所以有等号不同时成立,解得-≤a≤0.故选A.
7.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组.已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的人数为( )
A.10 B.12
C.6 D.8
答案:D
解析:设参加数学、物理、化学小组的人构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,即同时参加数学和化学小组的有8人.故选D.
8.(2025·宁夏银川二模)若命题“∃a,b∈R,使得a-cosb≤b-cosa”为假命题,则a,b的大小关系为( )
A.a<b B.a>b
C.a≤b D.a≥b
答案:B
解析:由题意,得命题的否定“∀a,b∈R,a-cosb>b-cosa”为真命题,即a+cosa>b+cosb.设f(x)=x+cosx,则f′(x)=1-sinx≥0,所以f(x)为增函数,所以由f(a)>f(b)可知a>b.故选B.
二、多选题
9.若集合M和N关系的Venn图如图所示,则M,N可能是( )
A.M={0,2,4,6},N={4}
B.M={x|x2<1},N={x|x>-1}
C.M={x|y=lg x},N={y|y=ex+5}
D.M={(x,y)|x2=y2},N={(x,y)|y=x}
答案:ACD
解析:根据Venn图可知NM.对于A,显然NM,故A符合题意;对于B,M={x|-1<x<1},N={x|x>-1},则M⊆N,故B不符合题意;对于C,M={x|x>0},N={y|y>5},则NM,故C符合题意;对于D,M={(x,y)|y=x,或y=-x},N={(x,y)|y=x},则NM,故D符合题意.故选ACD.
10.(2025·山西名校模拟)已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,m⊂α,n⊂β,则( )
A.m,n不平行是α,β不平行的充分条件
B.m,n不相交是α,β不相交的必要条件
C.m,n垂直且相交是α,β垂直的充分条件
D.α,β平行或相交是m,n异面的必要条件
答案:BD
解析:若m,n不平行,则α,β有可能平行,故A错误;若α,β不相交,则m,n不相交,故B正确;若m,n垂直且相交,则α,β可能不垂直,故C错误;若m,n异面,则α,β平行或相交,故D正确.故选BD.
11.对任意A,B⊆R,记A⊕B={x|x∈A∪B,x∉A∩B},并称A⊕B为集合A,B的对称差.例如:若A={1,2,3},B={2,3,4},则A⊕B={1,4}.下列命题中为真命题的是( )
A.若A,B⊆R且A⊕B=B,则A=∅
B.若A,B⊆R且A⊕B=∅,则A=B
C.若A,B⊆R且A⊕B⊆A,则A⊆B
D.存在A,B⊆R,使得A⊕B≠(∁RA)⊕(∁RB)
答案:AB
解析:对于A,因为A⊕B=B,所以B={x|x∈A∪B,x∉A∩B},所以A⊆B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A=∅,故A是真命题;对于B,因为A⊕B=∅,所以∅={x|x∈A∪B,x∉A∩B},即A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,故B是真命题;对于C,因为A⊕B⊆A,所以{x|x∈A∪B,x∉A∩B}⊆A,所以B⊆A,故C是假命题;对于D,由于(∁RA)⊕(∁RB)={x|x∈(∁RA)∪(∁RB),x∉(∁RA)∩(∁RB)}={x|x∈∁R(A∩B),x∉∁R(A∪B)}={x|x∈A∪B,x∉A∩B},而A⊕B={x|x∈A∪B,x∉A∩B},故A⊕B=(∁RA)⊕(∁RB),故D是假命题.故选AB.
三、填空题
12.(2025·湖南长沙模拟)已知命题“∀x∈(0,+∞),ex>ax+1”为真命题,写出一个符合条件的a的值为________.
答案:-1(答案不唯一)
解析:∀x∈(0,+∞),ex>1,当a≤0时,∀x∈(0,+∞),ax+1≤1,则a可取任意非正数,如-1.(答案不唯一)
13.已知集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|-1<x<5,x∈N},则满足A⊆CB的集合C的个数为________.
答案:7
解析:A={x|x2-5x+6=0}={2,3},B={x|-1<x<5,x∈N}={0,1,2,3,4},所以满足A⊆CB的集合C中必有元素2,3,所以求满足A⊆CB的集合C的个数,即求集合{0,1,4}的真子集个数,所以满足A⊆CB的集合C的个数为23-1=7.
14.已知函数f(x)=3x2+2x-a2-2a,g(x)=x-,若对任意x1∈[-1,1],总存在x2∈[0,2],使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围为________.
答案:[-2,0]
解析:当x2∈[0,2]时,g(x2)∈.f(x)=3x2+2x-a2-2a,f(x)图象的对称轴方程为x=-,所以当x∈[-1,1]时,f(x)min=f=-a2-2a-,f(x)max=f(1)=-a2-2a+5,即当x∈[-1,1]时,f(x)的值域为.又由题意可知,f(x)的值域为的子集,所以解得-2≤a≤0,即实数a的取值范围为[-2,0].
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