内容正文:
专题01 第一章 集合与常用逻辑用语(思维导图+知识清单+七大易错点总结)
【人教A版】
1.1 集合的概念
【知识点1 集合的概念】
1.元素与集合的概念及表示
(1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母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),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.
(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
2.元素的特性
(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.
(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.
(3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.
【注】:集合的判断从元素的三要素入手,考察确定性的问题一般出现在自然语言表示的集合,要注意题目中不明确的词语,例如:“很大”、“著名”等;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【知识点2 元素与集合的关系】
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
【注】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
2.常用的数集及其记法
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
【知识点3 集合的表示法】
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.
【注】:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.
(2)集合中的元素必须是明确的.
(3)集合中的元素不能重复.
(4)集合中的元素可以是任何事物.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A表示一个集合,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.有时也用冒号或分号代替竖线.
(2)具体方法: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.
3.图示法
图示法,又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
1.2 集合间的基本关系
【知识点1 集合的子集】
1.子集的概念
定义
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,称集合A为集合B的子集
记法
与读法
记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
或
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即;
(2)对于集合A,B,C,若,且,则
2.真子集的概念
定义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合A是集合B的真子集
记法
记作(或)
图示
结论
(1)且,则;
(2),且,则
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若,,则;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若,且,则.
(6)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
【知识点2 集合相等与空集】
1.集合相等的概念
如果集合A的任何一个元素是集合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.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
2.空集的概念
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
【注】注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
3.Venn图的优点及其表示
(1)优点:形象直观.
(2)表示:通常用封闭曲线的内部表示集合.
【知识点3 集合间关系的性质】
1.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即AA.
(2)对于集合A,B,C,
①若AB,且BC,则AC;
②若AB,B=C,则AC.
(3)若AB,A≠B,则AB.
1.3 集合的基本运算
【知识点1 并集、交集与补集】
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
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}
2.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
4.补集
定义
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相对全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
5.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
6.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
【知识点2 Venn图表达集合的关系和运算】
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
1.4 充分条件与必要条件
【知识点1 命题】
1.命题及相关概念
(1)定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句,叫做命题.
(2)命题的分类
①真命题:判断为真的语句;
②假命题:判断为假的语句.
(3)命题的形式:“若p,则q”.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
【注】数学中的定义、公理、公式、定理都是命题,但命题不一定都是定理,因为命题有真假之分,而定理是真命题.
【知识点2 充分条件与必要条件】
1.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
推出关系及符号表示
由p通过推理可得出q,记作:p⇒q
由条件p不能推出结论q,记作:
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.
数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.
【知识点3 充要条件】
1.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,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.
如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,即如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【注】:“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
2.充分、必要与充要条件的判定
(1)如果既有p⇒q,又有q⇒p,则p是q的充要条件,记为p⇔q.
(2)如果p⇒且q⇒,则p是q的既不充分也不必要条件.
(3)如果p⇒q且q⇒,则称p是q的充分不必要条件.
(4)如p⇒且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(5)设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},
若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件.
3.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
4.充分条件、必要条件的应用
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上,解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
1.5 全称量词与存在量词
【知识点1 全称量词与存在量词】
1.全称量词与全称量词命题
全称量词
所有的、任意一个、 一切、每一个、任给
符号
∀
全称量词命题
含有全称量词的命题
形式
“对M中任意一个x,有p(x)成立”,可用符号简记为“∀x∈M,p(x)”
2.存在量词与存在量词命题
存在量词
存在一个、至少有一个、有一个、有些、有的
符号表示
∃
存在量词命题
含有存在量词的命题
形式
“存在M中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为“∃x∈M,p(x)”
3.全称量词命题与存在量词命题的真假判断
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每一个元素x证明其成立;要判断全称量词命题为假命题,只要能举出集合M中的一个x0,使得其不成立即可,这就是通常所说的举一个反例.
(2)要判断一个存在量词命题为真命题,只要在限定集合M中能找到一个x0使之成立即可,否则这个存在量词命题就是假命题.
【注】常用的全称量词有:“所有”、“每一个”、“任何”、“任意”、“一切”、“任给”、“全部”,表示整体或全部的含义.
常用的存在量词有:“有些”、“有一个”、“存在”、“某个”、“有的”,表示个别或一部分的含义.
【知识点2 全称量词命题与存在量词命题的否定】
1.全称量词命题与存在量词命题的否定
(1)全称量词命题p:∀x∈M,p(x)的否定:∃x∈M,¬p(x);全称量词命题的否定是存在量词命题.
(2)存在量词命题p:∃x∈M,p(x)的否定:∀x∈M,¬p(x);存在量词命题的否定是全称量词命题.
2.对全称量词命题否定的两个步骤:
①改变量词:把全称量词换为恰当的存在量词.即:全称量词(∀)存在量词(∃).
②否定结论:原命题中的“是”“成立”等改为“不是”“不成立”等.
3.对存在量词命题否定的两个步骤:
①改变量词:把存在量词换为恰当的全称量词.即:存在量词(∃)全称量词(∀).
②否定结论:原命题中的“有”“存在”等更改为“没有”“不存在”等.
【注】含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
【知识点3 命题的否定与原命题的真假】
1.命题的否定与原命题的真假
一个命题的否定,仍是一个命题,它和原命题只能是一真一假.
2.命题否定的真假判断
(1)弄清命题是全称量词命题还是存在量词命题,是正确写出命题的否定的前提;
(2)当命题的否定的真假不易判断时,可以转化为判断原命题的真假,当原命题为真时,命题的否定为假,当原命题为假时,命题的否定为真.
【注】命题p与p的否定的真假性相反.
【易错点1 忽略互异性】
易错点分析:集合元素具有确定性、无序性和互异性.在求有关集合问题时,尤其要注意元素的互异性;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【典例1】(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知集合,若,则( )
A. B. C.或 D.1或
【跟踪训练1.1】(25-26高一上·广西南宁·期中)若},则的值为( )
A.1或-1 B.0 C.-1 D.2
【跟踪训练1.2】(25-26高一上·贵州·阶段检测)集合中的x的所有不可能的取值之和为( )
A.9 B.10 C.1 D.11
【跟踪训练1.3】(25-26高一上·广东江门·阶段检测)已知集合,,则( )
A.-1 B.-3或1 C.3 D.-3
【跟踪训练1.4】(2026高一上·全国·专题练习)已知集合含有三个元素分别是,,若,求实数的值.
【易错点2 忽略空集的情况】
易错点分析:当A∩B=∅时,你是否注意到“特殊”情况:A=∅或B=∅;同样当A⊆B时,你是否忘记A=∅的情形?忽略空集的情况就容易导致错误.
【注】:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【典例2】(25-26高一上·青海西宁·阶段检测)集合,集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练2.1】(25-26高一上·天津和平·期中)设集合,集合,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练2.2】(25-26高二下·吉林延边·阶段检测),,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2.3】(25-26高一上·重庆万州·期中)已知集合,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练2.4】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【易错点3 忽略集合中端点值的取舍】
易错点分析:对于与不等式有关的集合问题,通常借助数轴来分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,要注意验证端点值,做到准确无误;另一方面,利用集合间的关系、集合的基本运算求解参数的取值范围时,要注意端点值能不能取到.
【注】:一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心圆圈表示.
【典例3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知集合,若为的真子集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【跟踪训练3.1】(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知集合,,若B为A的子集,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练3.2】(25-26高一上·山东烟台·阶段检测)已知集合,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练3.3】(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练3.4】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)设,或,若
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【易错点4 忽略最高项系数为0的情况】
易错点分析:对于最高项的系数是未知数的一元二次方程或不等式,最高项的系数是否为0将直接影响该方程或不等式的求解方式,进而影响结果,因此必须要进行分类讨论.
【典例4】(25-26高一上·上海·期中)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【跟踪训练4.1】(2026高一上·安徽六安·专题练习)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若集合至多有两个子集,求的取值范围.
【跟踪训练4.2】(25-26高一上·广东中山·阶段检测)已知集合.
(1)若中有两个元素,求实数的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【跟踪训练4.3】(2026高一上·福建厦门·专题练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合;
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
【跟踪训练4.4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【易错点5 对集合新定义理解有误】
易错点分析:对于以集合知识为背景的新定义、创新型试题,因为对题干信息的新定义或背景的理解不全面、不深刻,不能很好的将题目信息转化为数学信息,造成解题失误或思路受阻.
【典例5】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【跟踪训练5.1】(25-26高一上·江苏·期中)对于集合,我们把集合且叫做集合的差集,记作.已知集合,,则下列说法正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得
【跟踪训练5.2】(25-26高一上·福建福州·期中)对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
【跟踪训练5.3】(25-26高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
【跟踪训练5.4】(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合,,是否是“完美集”并说明理由;
(2)、是两个不同的正数,且是“完美集”,求的取值范围.
(3)若为正整数,求:“完美集”.
【易错点6 忽略充分、必要条件中端点值的取舍】
易错点分析:在充分、必要条件的求参问题中,解题时需注意:①把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解;②要注意区间端点值的检验.
【注】:设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若A=B,则p是q的充要条件.
【典例6】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)已知集合,.若“”是“”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练6.1】(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)已知集合,,若:,:,是的必要不充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练6.2】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练6.3】(25-26高一上·江西·阶段检测)已知,.
(1)若p是q是充分不必要条件,求a的取值范围;
(2)若是p的必要不充分条件,求a的取值范围.
【跟踪训练6.4】(25-26高一上·重庆铜梁·阶段检测)已知集合,非空集合.
(1)若是的充分条件,求实数m的取值范围;
(2)是否存在实数m,使得是的必要不充分条件,若存在,求出m取值范围,若不存在,说明理由.
【易错点7 命题的否定出错】
易错点分析:没有掌握对全称量词命题、存在量词命题否定的步骤,对命题进行否定需要两个关键步骤:①改变量词;②否定结论;这二者缺一不可,不然会导致错误.
【注】:含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
【典例7】(25-26高一上·山东滨州·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪训练7.1】(25-26高一上·河南商丘·期末)命题“”的否定是( )
A.
B.
C.
D.
【跟踪训练7.2】(25-26高一上·河北雄安·期末)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练7.3】(25-26高一上·甘肃白银·期中)写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)正方形都是菱形;
(2);
(3);
(4)所有能被2整除的数都是偶数.
【跟踪训练7.4】(24-25高一上·云南文山·阶段检测)写出下列命题的否定,并判断该命题否定的真假:
(1)任何一个平行四边形的对边都平行;
(2)非负数的平方是正数;
(3)有的四边形没有外接圆;
(4),,使得.
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专题01 第一章 集合与常用逻辑用语(思维导图+知识清单+七大易错点总结)
【人教A版】
1.1 集合的概念
【知识点1 集合的概念】
1.元素与集合的概念及表示
(1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母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),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.
(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
2.元素的特性
(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.
(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.
(3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.
【注】:集合的判断从元素的三要素入手,考察确定性的问题一般出现在自然语言表示的集合,要注意题目中不明确的词语,例如:“很大”、“著名”等;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【知识点2 元素与集合的关系】
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.
【注】符号“∈”和“∉”只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
2.常用的数集及其记法
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
【知识点3 集合的表示法】
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.
【注】:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.
(2)集合中的元素必须是明确的.
(3)集合中的元素不能重复.
(4)集合中的元素可以是任何事物.
2.描述法
(1)定义:一般地,设A表示一个集合,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.有时也用冒号或分号代替竖线.
(2)具体方法: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.
3.图示法
图示法,又称韦恩图法、韦氏图法,是一种利用二维平面上的点集表示集合的方法.一般用平面上的矩形或圆形表示一个集合,是集合的一种直观的图形表示法.
1.2 集合间的基本关系
【知识点1 集合的子集】
1.子集的概念
定义
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,称集合A为集合B的子集
记法
与读法
记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
或
结论
(1)任何一个集合是它本身的子集,即;
(2)对于集合A,B,C,若,且,则
2.真子集的概念
定义
如果集合,但存在元素,且,我们称集合A是集合B的真子集
记法
记作(或)
图示
结论
(1)且,则;
(2),且,则
【注】(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若,,则;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若,且,则.
(6)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
【知识点2 集合相等与空集】
1.集合相等的概念
如果集合A的任何一个元素是集合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.也就是说,若A⊆B且B⊆A,则A=B.
2.空集的概念
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
【注】注意空集:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
3.Venn图的优点及其表示
(1)优点:形象直观.
(2)表示:通常用封闭曲线的内部表示集合.
【知识点3 集合间关系的性质】
1.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即AA.
(2)对于集合A,B,C,
①若AB,且BC,则AC;
②若AB,B=C,则AC.
(3)若AB,A≠B,则AB.
1.3 集合的基本运算
【知识点1 并集、交集与补集】
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
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}
2.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”)
A∩B={x|x∈ A,且x∈ B}
【注】(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
3.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
4.补集
定义
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相对全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
性质
(1)
(2)
【注】∁UA的三层含义:
(1)∁UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A⊆U;
(3)∁UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
5.集合关系的转化
A∩B=A等价于A是B的子集;A∪B=A等价于B是A的子集.
6.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
【知识点2 Venn图表达集合的关系和运算】
1.Venn图表达集合的运算
如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的Venn图表示.
2.Venn图的应用
在部分有限集中,我们经常遇到元素个数的问题,常用Venn图表示两个集合的交、并、补集,借助于Venn图解决集合问题,直观简捷,事半功倍.用Card表示有限集中元素的个数,即Card(A)表示有限集A的元素个数.
1.4 充分条件与必要条件
【知识点1 命题】
1.命题及相关概念
(1)定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句,叫做命题.
(2)命题的分类
①真命题:判断为真的语句;
②假命题:判断为假的语句.
(3)命题的形式:“若p,则q”.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
【注】数学中的定义、公理、公式、定理都是命题,但命题不一定都是定理,因为命题有真假之分,而定理是真命题.
【知识点2 充分条件与必要条件】
1.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
推出关系及符号表示
由p通过推理可得出q,记作:p⇒q
由条件p不能推出结论q,记作:
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.
数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.
【知识点3 充要条件】
1.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,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.
如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,即如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【注】:“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
2.充分、必要与充要条件的判定
(1)如果既有p⇒q,又有q⇒p,则p是q的充要条件,记为p⇔q.
(2)如果p⇒且q⇒,则p是q的既不充分也不必要条件.
(3)如果p⇒q且q⇒,则称p是q的充分不必要条件.
(4)如p⇒且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(5)设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},
若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件.
3.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
4.充分条件、必要条件的应用
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上,解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
1.5 全称量词与存在量词
【知识点1 全称量词与存在量词】
1.全称量词与全称量词命题
全称量词
所有的、任意一个、 一切、每一个、任给
符号
∀
全称量词命题
含有全称量词的命题
形式
“对M中任意一个x,有p(x)成立”,可用符号简记为“∀x∈M,p(x)”
2.存在量词与存在量词命题
存在量词
存在一个、至少有一个、有一个、有些、有的
符号表示
∃
存在量词命题
含有存在量词的命题
形式
“存在M中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为“∃x∈M,p(x)”
3.全称量词命题与存在量词命题的真假判断
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每一个元素x证明其成立;要判断全称量词命题为假命题,只要能举出集合M中的一个x0,使得其不成立即可,这就是通常所说的举一个反例.
(2)要判断一个存在量词命题为真命题,只要在限定集合M中能找到一个x0使之成立即可,否则这个存在量词命题就是假命题.
【注】常用的全称量词有:“所有”、“每一个”、“任何”、“任意”、“一切”、“任给”、“全部”,表示整体或全部的含义.
常用的存在量词有:“有些”、“有一个”、“存在”、“某个”、“有的”,表示个别或一部分的含义.
【知识点2 全称量词命题与存在量词命题的否定】
1.全称量词命题与存在量词命题的否定
(1)全称量词命题p:∀x∈M,p(x)的否定:∃x∈M,¬p(x);全称量词命题的否定是存在量词命题.
(2)存在量词命题p:∃x∈M,p(x)的否定:∀x∈M,¬p(x);存在量词命题的否定是全称量词命题.
2.对全称量词命题否定的两个步骤:
①改变量词:把全称量词换为恰当的存在量词.即:全称量词(∀)存在量词(∃).
②否定结论:原命题中的“是”“成立”等改为“不是”“不成立”等.
3.对存在量词命题否定的两个步骤:
①改变量词:把存在量词换为恰当的全称量词.即:存在量词(∃)全称量词(∀).
②否定结论:原命题中的“有”“存在”等更改为“没有”“不存在”等.
【注】含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
【知识点3 命题的否定与原命题的真假】
1.命题的否定与原命题的真假
一个命题的否定,仍是一个命题,它和原命题只能是一真一假.
2.命题否定的真假判断
(1)弄清命题是全称量词命题还是存在量词命题,是正确写出命题的否定的前提;
(2)当命题的否定的真假不易判断时,可以转化为判断原命题的真假,当原命题为真时,命题的否定为假,当原命题为假时,命题的否定为真.
【注】命题p与p的否定的真假性相反.
【易错点1 忽略互异性】
易错点分析:集合元素具有确定性、无序性和互异性.在求有关集合问题时,尤其要注意元素的互异性;考察互异性的问题一般是针对数字类的题目,注意同一个数字不同的表示方法.
【典例1】(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知集合,若,则( )
A. B. C.或 D.1或
【答案】B
【解题思路】分和讨论即可.
【解答过程】若,则①,解得,此时,不满足集合互异性,舍去;
②,解得或(舍去),
当时,,满足题意,
则.
故选:B.
【跟踪训练1.1】(25-26高一上·广西南宁·期中)若},则的值为( )
A.1或-1 B.0 C.-1 D.2
【答案】C
【解题思路】根据元素与集合的关系,结合互异性即可求解.
【解答过程】因为,所以或,
若,则,不满足元素的互异性,排除;
若,则或1(舍去),,此时集合为,符合题意,
故选:C.
【跟踪训练1.2】(25-26高一上·贵州·阶段检测)集合中的x的所有不可能的取值之和为( )
A.9 B.10 C.1 D.11
【答案】D
【解题思路】利用集合元素的互异性讨论即可.
【解答过程】当时,解得或3;
当;
当;
所有不可能的取值之和.
故选:D.
【跟踪训练1.3】(25-26高一上·广东江门·阶段检测)已知集合,,则( )
A.-1 B.-3或1 C.3 D.-3
【答案】D
【解题思路】根据元素与集合的关系求出的值,验证集合元素互异性即得.
【解答过程】由可得或.
① 当时,解得或,
若,则,与集合元素互异性矛盾,
若,则,此时,符合题意,故;
②当时,,由上分析可知不合题意.
故.
故选:D.
【跟踪训练1.4】(2026高一上·全国·专题练习)已知集合含有三个元素分别是,,若,求实数的值.
【答案】0
【解题思路】根据集合中元素互异的性质,可求出参数的值
【解答过程】若,则,此时中元素是1,0,1,与集合中元素的互异性矛盾,舍去.
若,则或,
当时,中元素是2,1,3,符合题意;
当时,中元素是0,1,1,与集合中元素互异性矛盾,舍去.
若,则或(均舍去).
综上可知.
【易错点2 忽略空集的情况】
易错点分析:当A∩B=∅时,你是否注意到“特殊”情况:A=∅或B=∅;同样当A⊆B时,你是否忘记A=∅的情形?忽略空集的情况就容易导致错误.
【注】:空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
【典例2】(25-26高一上·青海西宁·阶段检测)集合,集合.若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由题意,分和两种情况讨论即可.
【解答过程】因为,
①当时,,解得,
②当时,,
解得,
综上所述,的取值范围是为:.
故选:A.
【跟踪训练2.1】(25-26高一上·天津和平·期中)设集合,集合,若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】分和两种情况进行讨论分析,可得实数m的取值范围.
【解答过程】当,即时,,此时,符合题意;
当,即时,,
由,得,或.
解得,或.
综上所述,实数m的取值范围为,或,或,
即.
故选:D.
【跟踪训练2.2】(25-26高二下·吉林延边·阶段检测),,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分析可知, ,分、两种情况讨论,在第一种情况下,可得出关于实数的不等式;在第二种情况下,可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【解答过程】因为,,,则,
若,则,解得;
若且,则,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:A.
【跟踪训练2.3】(25-26高一上·重庆万州·期中)已知集合,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由并集的定义可知得到,讨论集合是否为空集,得到对应的参数的范围,再求并集得到结果.
【解答过程】因为,所以.
若,则,即;
若,则解得.
综上所述,的取值范围是.
故选:B.
【跟踪训练2.4】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据集合的补集、交集运算即可;
(2)根据并集补集运算可得,分类讨论,,列不等式得的取值范围即可.
【解答过程】(1)当时,,因为或,
所以,
故;
(2)由(1)知,
若,则,
当时,则,解得,满足题意;
当时,由题意可得,解得.
综上所述,,即的取值范围为.
【易错点3 忽略集合中端点值的取舍】
易错点分析:对于与不等式有关的集合问题,通常借助数轴来分析,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,要注意验证端点值,做到准确无误;另一方面,利用集合间的关系、集合的基本运算求解参数的取值范围时,要注意端点值能不能取到.
【注】:一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心圆圈表示.
【典例3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知集合,若为的真子集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【答案】D
【解题思路】分集合是否是空集进行讨论列式计算即可求解.
【解答过程】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则第二个与第三个不等式等号不能同时取到,
或第二个与第三个不等式等号不能同时取到,
解得.
综上,或,即m的取值范围是.
故选:D.
【跟踪训练3.1】(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知集合,,若B为A的子集,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据集合的包含关系,讨论、列不等式求参数范围.
【解答过程】由B为A的子集,
当时,,可得,
当时,,可得,
综上,.
故选:C.
【跟踪训练3.2】(25-26高一上·山东烟台·阶段检测)已知集合,,若,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据集合之间的关系列不等式组求解即可.
【解答过程】因为且,所以必为非空集,则有,解得,
又,所以,解得,
综上,实数的取值范围为,
故选:C.
【跟踪训练3.3】(25-26高一上·河南平顶山·开学考试)已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【解答过程】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或,解得.
综上,,即m的取值范围是 .
故选:C.
【跟踪训练3.4】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)设,或,若
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解题思路】(1)根据交集的结果可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围;
(2)由题意可得,可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(3)求出集合,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式组,即可得出实数的取值范围.
【解答过程】(1)因为,或,且,
所以,解得,
因此实数的取值范围是.
(2)因为,则,所以或,解得或,
因此实数的取值范围是或.
(3)由题意可得,
因为,则,所以,解得,
因此实数的取值范围是.
【易错点4 忽略最高项系数为0的情况】
易错点分析:对于最高项的系数是未知数的一元二次方程或不等式,最高项的系数是否为0将直接影响该方程或不等式的求解方式,进而影响结果,因此必须要进行分类讨论.
【典例4】(25-26高一上·上海·期中)已知集合.
(1)若,求集合;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)代入于方程,求解出并解方程,则可知;
(2)当时,直接分析即可;当时,考虑,由此可求结果.
【解答过程】(1)因为,所以,所以,
由,解得或,
所以;
(2)当时,,,所以,满足条件;
当时,方程无解或仅有解,则只需,解得,
综上所述,的取值范围是.
【跟踪训练4.1】(2026高一上·安徽六安·专题练习)已知集合.
(1)若,求的值;
(2)若集合至多有两个子集,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【解题思路】(1)由,代入得,再求解即可;
(2)分集合为或有且仅有一个元素两种情况进行求解,其中当集合有且仅有一个元素时,注意对方程的二次项系数分和两种情况进行分别求解即可.
【解答过程】(1)由于,所以是的实数根,
故,故;
(2)由已知可得中最多有一个元素,故中可能无任何元素,或者只有一个元素,
当时只有一个元素,
当时,方程为一元二次方程,,即时,为空集;
,即时,方程有两个相等的根,中有一个元素,
中最多有一个元素,或.
【跟踪训练4.2】(25-26高一上·广东中山·阶段检测)已知集合.
(1)若中有两个元素,求实数的取值范围;
(2)若中至多有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)转化为关于的方程的方程有两个不等的实数根,用判别式即可求解;
(2)分,两种情况讨论,当时用判别式即可求解.
【解答过程】(1)由于中有两个元素,
关于的方程有两个不等的实数根,
,且,即,且.
故实数的取值范围是或;
(2)当时,方程为,集合只有一个元素;
当时,若关于的方程有两个相等的实数根,则中只有一个元素,
即,,
若关于的方程没有实数根,则中没有元素,
即.
综上可知,实数的取值范围是.
【跟踪训练4.3】(2026高一上·福建厦门·专题练习)已知集合.
(1)若,求实数的取值集合;
(2)若的子集有两个,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由可得,分和进行讨论;
(2)由的子集有两个得出只含有一个元素,分和进行讨论.
【解答过程】(1)若,则,
若,则,不符合题意,
若,则,解得,
所以实数的取值集合为.
(2)若的子集有两个,则集合只含有一个元素,
若,则,符合题意;
若,,解得.
综上所述,实数的取值集合为.
【跟踪训练4.4】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【解题思路】(1)分和进行求解;
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素,进行求解;
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,进行求解.
【解答过程】(1)当时,原方程变为,
此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,
,即,
原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时中只有一个元素.
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素.
当,即时,原方程无实数解.
结合(1)知,当或时中至多有一个元素.
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,
当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,由得.
综上可知当时,中至少有一个元素.
【易错点5 对集合新定义理解有误】
易错点分析:对于以集合知识为背景的新定义、创新型试题,因为对题干信息的新定义或背景的理解不全面、不深刻,不能很好的将题目信息转化为数学信息,造成解题失误或思路受阻.
【典例5】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,定义 ,则中的元素个数为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【答案】B
【解题思路】先求出集合,再根据所给定义分情况讨论列出即可判断.
【解答过程】由,
而,
在集合中,和都可以取,即和都可以取,
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,.
综上所述,,共9个元素.
故选:B.
【跟踪训练5.1】(25-26高一上·江苏·期中)对于集合,我们把集合且叫做集合的差集,记作.已知集合,,则下列说法正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.存在,使得
【答案】C
【解题思路】先化简集合,根据差集得定义可判断AB选项;根据,,结合题意,转化为集合之间的关系可判断CD选项.
【解答过程】由,得,解得,
则,
对于A,当时,,又,则,故A错误;
对于B,若,则,则,故B错误;
对于C,由定义知,又,
则,因此可得,
则,解得,故C正确;
对于D,由,,
又,可得,
则,无解,因此不存在这样的,使得,故D错误;
故选:C.
【跟踪训练5.2】(25-26高一上·福建福州·期中)对于非空数集,定义的运算结果为图中的阴影部分表示的集合,定义
(1)结合Venn图,请用集合的描述法表示;
(2)若,,求;
(3)若,,且,求实数的取值集合.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解题思路】(1)根据Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,结合集合描述法即可得结果;
(2)分析可知,根据题意结合集合间的运算求解即可;
(3)分析可知,且,结合题意即可得结果.
【解答过程】(1)由Venn图可知:集合表示在集合内去掉集合的元素,
所以.
(2)由题意可知:,
因为,,
则,,
所以或.
(3)因为,,可知,
则,且,
又因为,可得,
所以实数的取值集合为.
【跟踪训练5.3】(25-26高一上·浙江绍兴·期中)定义两种新运算“”与“”,满足如下运算法则:对任意的,有,.设全集且,且,.
(1)求集合;
(2)求集合;
(3)集合是否能满足?若能,求出实数的取值范围;若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)集合能满足,实数的取值范围为.
【解题思路】(1)根据新定义运算可得,分、与讨论即可求解;
(2)根据新定义运算可得,代入即可求解;
(3)易知,假设集合能满足,则,或且,代入求解即可.
【解答过程】(1)因为对任意的,有,,
全集且,
所以
因为,所以,或,或.
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
(2),
因为且,所以,
所以
所以.
(3)因为,,所以.
假设集合能满足,
则,或且.
又,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得.
所以若且,则且.
综上所述,实数的取值范围为.
所以集合能满足,实数的取值范围为.
【跟踪训练5.4】(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)已知有限集,如果中的元素满足,就称为“完美集”.
(1)判断:集合,,是否是“完美集”并说明理由;
(2)、是两个不同的正数,且是“完美集”,求的取值范围.
(3)若为正整数,求:“完美集”.
【答案】(1)不是“完美集”, 是“完美集”;
(2);
(3)“完美集” .
【解题思路】(1)根据“完美集”的定义验证;
(2)由新定义结合一元二次方程的判别式得出,然后变形为的函数形式,得其范围;
(3)在中设,然后由和分类讨论可得.
【解答过程】(1)(1)因为,不是“完美集”,
又,所以是“完美集”;
(2)是“完美集”,则,,又,所以,同理,
设,则是方程的两不等实根,
所以,解得或,又,所以,
,
因为,所以 ;
即的取值范围是;
(3)若,则,由(2)的解析知,且,
当时,与互质,,而,所以,此时,不合题意;
若,,,不妨设,都是正整数,
则,,,
由得,则,
所以,,所以,,则,
所以;
若,,不妨设,且都是正整数,
则,
由知,(i),
时,,
即,所以,(ii),而,
(i)式与(ii)式矛盾,所以时不存在“完美集”,
综上,“完美集” .
【易错点6 忽略充分、必要条件中端点值的取舍】
易错点分析:在充分、必要条件的求参问题中,解题时需注意:①把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解;②要注意区间端点值的检验.
【注】:设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若A=B,则p是q的充要条件.
【典例6】(25-26高一上·山东泰安·阶段检测)已知集合,.若“”是“”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分集合是否为空集讨论即可,当时,由集合间的包含关系求出;
【解答过程】由“”是“”的充分不必要条件,则是的真子集,
当时,,解得;
当时,,前两个等号不能同时取得,解得,
综上m的取值范围是,
故选:A.
【跟踪训练6.1】(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)已知集合,,若:,:,是的必要不充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据充分必要条件的定义,结合集合的包含关系可得.
【解答过程】是的必要不充分条件,则是的真子集,
当,即时,符合题意;
当,即时,,则且两个等号不能同时取得,解得,所以,
综上,,
故选:C.
【跟踪训练6.2】(25-26高一上·辽宁·阶段检测)已知集合,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】转化为是的真子集.再分当和时,进行讨论求解.
【解答过程】若是的必要不充分条件,则是的真子集.
当时,,所以;
当时,,又(等号不能同时取得),所以.
综上,.
故选:A.
【跟踪训练6.3】(25-26高一上·江西·阶段检测)已知,.
(1)若p是q是充分不必要条件,求a的取值范围;
(2)若是p的必要不充分条件,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)先解绝对值不等式得p,根据充分条件的定义转化集合关系计算参数即可;
(2)先分类讨论计算,再利用必要条件的定义转化集合关系计算参数即可;
【解答过程】(1)由题意可知.
因为p是q的充分不必要条件,所以,解得,
即a的取值范围是.
(2)当,即时,,满足题意;
当,即时,或.
因为是p的必要不充分条件,所以或,
解得或.
综上,a的取值范围是.
【跟踪训练6.4】(25-26高一上·重庆铜梁·阶段检测)已知集合,非空集合.
(1)若是的充分条件,求实数m的取值范围;
(2)是否存在实数m,使得是的必要不充分条件,若存在,求出m取值范围,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用集合包含关系得到两个不等式:左端点满足,右端点满足,再结合集合非空条件,联立解得的范围.
(2)由得两个不等式:且,结合解得,然后检查在此范围内是否成立.
【解答过程】(1)由题意,是的充分条件,所以,
即且,且,
解得且,取交集得,
故实数的取值范围为.
(2)若是的必要不充分条件,则且,
由得
结合,解得,
此时的右端点,所以,即成立,
因此存在实数,其取值范围为.
【易错点7 命题的否定出错】
易错点分析:没有掌握对全称量词命题、存在量词命题否定的步骤,对命题进行否定需要两个关键步骤:①改变量词;②否定结论;这二者缺一不可,不然会导致错误.
【注】:含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
【典例7】(25-26高一上·山东滨州·期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解题思路】利用全称量词命题的否定直接判断即可.
【解答过程】命题“,”是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
所以所求的否定是:,.
故选:B.
【跟踪训练7.1】(25-26高一上·河南商丘·期末)命题“”的否定是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解题思路】根据存在量词命题否定的定义,改变量词,否定结论即可.
【解答过程】命题“”的否定是,
故选:C.
【跟踪训练7.2】(25-26高一上·河北雄安·期末)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】由全称量词命题否定的结构即可求解.
【解答过程】命题“”的否定为“”,
故选:D.
【跟踪训练7.3】(25-26高一上·甘肃白银·期中)写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)正方形都是菱形;
(2);
(3);
(4)所有能被2整除的数都是偶数.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(4)答案见解析
【解题思路】根据含有量词的命题的否定写出命题的否定,结合常识及特例判断即可.
【解答过程】(1)否定为:正方形不都是菱形.
正方形都是菱形,故为假命题;
(2)否定为:.
当时,,故为假命题;
(3)否定为:.
当时,,故为真命题.
(4)否定为:存在能被2整除的数不是偶数.
能被2整除的数都是偶数,故为假命题.
【跟踪训练7.4】(24-25高一上·云南文山·阶段检测)写出下列命题的否定,并判断该命题否定的真假:
(1)任何一个平行四边形的对边都平行;
(2)非负数的平方是正数;
(3)有的四边形没有外接圆;
(4),,使得.
【答案】(1)“存在一个平行四边形的对边不平行”,假命题
(2)“存在一个非负数的平方不是正数”,真命题
(3)“所有四边形都有外接圆”,假命题
(4)“,都有”,假命题
【解题思路】(1)写出原命题的否定,由平行四边形的性质可判断真假;
(2)写出原命题的否定,通过取特殊值,即可判断真假;
(3)写出原命题的否定,由原命题的真假可判断命题否定的真假;
(4)写出原命题的否定,由原命题的真假可判断命题否定的真假.
【解答过程】(1)命题的否定为“存在一个平行四边形的对边不平行”,
由平行四边形的定义知该命题的否定是假命题.
(2)命题的否定为“存在一个非负数的平方不是正数”,
因为,不是正数,所以该命题的否定是真命题.
(3)命题的否定为“所有四边形都有外接圆”,
因为只有对角互补的四边形才有外接圆,所以原命题为真命题,命题的否定为假命题.
(4)命题的否定为“,都有”,
因为当时,,所以原命题为真命题,命题的否定为假命题.
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