内容正文:
专题01 集合与常用逻辑用语
基础·固本强基
题型 1 集合基本概念辨析(元素特性、空集、数集点集)
题型 2 集合交、并、补基础运算(不含参数)
题型 3 充分、必要条件概念判断(定性,不含参数)
题型 4 全称量词与存在量词命题的否定
提升·进阶突破
题型 5 含参集合的子集问题(高频重点)
题型 6 含参集合交集、并集、交集为空集
题型 7 充分不必要 / 必要不充分条件转化集合真子集(高频重点)
题型 8 复合命题真假判断
拔高·压轴破难
题型 9 全称命题恒成立、特称命题能成立(有解)(难点)
题型 10 双变量 “任意存在” 问题(值域包含)(难点)
题型 11 集合计数、新定义阅读理解题
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基础·固本强基
题型 1 集合基本概念辨析(元素特性、空集、数集点集)
【模型】集合三要素:确定性、互异性、无序性;区分数集与点集;空集是任何集合的子集。
【步骤】①判断元素:互异性,集合元素不能重复; ②区分数集与点集;
③空集不含任何元素,是所有集合的子集。
【易错】忽略互异性,求出参数后代入集合要检验元素重复;混淆点集和数集;空集不是{0\}。
1.(期中.安徽)下列说法错误的是( )
A.由1,2,3组成的集合可表示为或
B.空集是集合的子集
C.代数式的值组成的集合是
D.集合与集合是同一个集合
2.(期中.安徽)设集合,若,则实数的值可以为( )
A. B.
C. D.0
3.(期中.安徽)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的必要不充分条件
B.“”是“”的充分不必要条件
C.命题“若,则中至少有1个大于2”为真命题
D.集合中的元素个数为8
题型 2 集合交、并、补基础运算(不含参数)
【模型】取公共元素;取全部元素;取全集中不属于A的元素;可以结合数轴、Venn 图。
【步骤】①化简集合(解不等式、解方程); ②数轴 / Venn 图标出集合范围; ③按照定义求交、并、补。
【易错】解不等式端点是否取等号;Venn 图应用题,分清 “只参加、都参加、都不参加”。
1.(期中.安徽)已知,,则( )
A. B. C. D.
2.(期中.江西)设全集,集合,,则
A. B. C. D.
3.(期中.江西)设集合,,则( )
A.当时,
B.当时,有4个元素
C.当时,
D.
4.(期中.安徽)某校举办运动会,比赛项目分为田径和球类.高一(1)班共有50名同学,其中有18人参加田径比赛,有22人参加球类比赛,两类比赛都不参加的人数是都参加的人数的3倍,则两类比赛都参加的同学有___________人.
题型 3 充分、必要条件概念判断(定性,不含参数)
【模型】若,p是q充分条件; 若,p是q必要条件; 转化:小范围大范围。
【步骤】①判断推导方向; ②小范围可以推出大范围,反之不行。
1.(期中.陕西)已知为实数,那么方程没有实数解是的( )
A.充分而不必要条件 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.(期中.江西)若实数满足,且,则称与互补.记,那么是与互补的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(期中.安徽)“”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
4.(期中.江西)王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关.黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”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.(期中.安徽)下列选项中,是的必要不充分条件的是( )
A.
B.
C.:关于的方程有解, 或
D.
6.(期中.陕西)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的必要不充分条件
B.“”的一个充分不必要条件是“”
C.设,则方程有两个负实数根的充要条件是
D.“”是“”的既不充分又不必要条件
题型 4 全称量词与存在量词命题的否定
【模型】全称命题否定; 特称命题否定:; 只改量词和结论,不变条件范围。
【步骤】①改换量词:; ②否定后面命题,定义域保持原样。
1.(期中.江西)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
2.(期中.陕西)若“,”的否定是假命题,则实数的取值范围是_______________.
提升·进阶突破
题型 5 含参集合的子集问题
【模型】A是B子集:A中所有元素都属于B;优先讨论空集情况。
【步骤】①分类: 和 ; ②非空时,利用数轴列出端点不等式; ③检验等号是否可取。
1.(期中.陕西)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
2.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
3.(期中.陕西)已知集合,.
(1)若,求和;
(2)若是的必要条件,求实数的取值范围.
4.(期中.江西)已知集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若集合是的子集,求实数的取值范围.
5.(期中.陕西)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若是的充分条件,求的取值范围.
6.(期中.陕西)已知全集,集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
题型 6 含参集合交集、并集、交集为空集
【模型】:两个集合没有公共元素;借助数轴分析区间位置。
【步骤】①化简集合; ②数轴画出两个集合; ③列出不等式,注意空集优先; ④检验端点。
1.(期中.安徽)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,使得,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
2.(期中.安徽)已知集合,.若,则的取值范围是________.
3.(期中.安徽)已知,集合或,若,使得,都有,则__________.
4.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若有唯一子集,求的取值范围;
(3)若,求的取值范围.
5.(期中.陕西)已知集合.
(1)求,
(2)若 ,求实数的取值范围.
6.(期中.安徽)已知集合,.
(1)若,求的取值集合;
(2)若,求的取值集合.
7.(期中.陕西)已知集合,且.
(1)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
题型 7 充分不必要 / 必要不充分条件转化集合真子集(高频重点)
【模型】认“基本初等函数”→ 直接套增减性结论,不做变形。
【步骤】p是q充分不必要条件:,等价对应集合; p是q必要不充分条件:,等价对应集合。
【步骤】①把命题翻译对应集合P、Q; ②写出真子集关系; ③数轴列不等式; ④检验等号不能同时成立。
1.(期中.陕西)若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(期中.江西)已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(期中.安徽)已知函数的定义域为集合,集合,非空集合
(1)若为实数集,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
4.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
5.(期中.江西)已知全集,:,:,其中.
(1)当时,求;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
6.(期中.陕西)已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
7.(期中.江西)已知非空集合,.
(1)当时,求;;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
8.(期中.陕西)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
9.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
10.(期中.安徽)设集合,,.
(1),求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求的取值范围.
题型 8 复合命题真假判断
【模型】p且q:全真才真,一假即假;p或q:一真即真,全假才假。
【步骤】①分别求出p为真、q为真的参数范围; ②根据 “且 / 或” 求交集或者并集; ③看清题干条件:p真q假 / 至少一个真 / 有且仅有一个真。
1.(期中.江西)已知命题:;命题:,若为真命题,为假命题,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(期中.陕西)已知命题,命题,则( )
A.和都是真命题 B.和都是真命题
C.和都是真命题 D.和都是真命题
3.(期中.江西)已知,,,.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若和均为真命题,求的取值范围.
4.(期中.安徽)已知命题,不等式恒成立;命题,使得成立.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若为真命题,求的取值范围;
(3)若命题、有且只有一个是真命题,求的取值范围.
拔高·压轴破难
题型 9 全称命题恒成立、特称命题能成立(有解)
【模型】恒成立:对区间内全部x成立;有解:区间内存在至少一个x满足条件。 经常结合二次不等式,判别式、参变分离。
【步骤】①识别关键词 “任意 / 存在”; ②二次函数恒成立看判别式,或者参变分离转化最值; ③有解与恒成立不要混淆。
【易错】恒成立≠有解;二次不等式注意二次项系数是否为 0。
1.(期中.安徽)若命题“,”为假命题,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(期中.安徽)已知,命题,不等式恒成立;命题,使得成立.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若和至少有一个为真,求实数的取值范围.
题型 10 双变量 “任意存在” 问题(值域包含)
【模型】,使得条件成立,等价于一个集合的值域是另一个集合值域的子集。
【步骤】①分别求两个变量对应取值范围; ②转化集合包含关系; ③列不等式求解参数。
【易错】分清是谁包含谁,不要写反子集方向。
1.(期中.江西)已知函数,函数若,,使得成立,则实数的取值范围为____________.
题型 11 集合计数、新定义阅读理解题
【模型】新定义:数域、集合新运算、集合元素个数;分类计数,列举分析。
【步骤】①读懂题干给出新规则; ②代入例子验证理解定义; ③分类讨论、列举,排除反例。
1.(期中.江西)当一个非空数集满足“任意,则,,,且时,”,我们称就是一个数域,以下关于数域的说法.其中正确的选项有( )
A.0是任何数域的元素
B.若数域有非零元素,则
C.集合是一个数域
D.任何一个数域的元素个数必为奇数
2.(期中.陕西)设有限集所含元素的个数用表示,并规定.已知集合、满足,,若,,则满足条件的所有不同集合的个数为_____.
3.(期中.陕西)用 表示非空集合 中元素的个数,定义 ,若 , ,若 ,则实数 的所有可能值构成的集合为_____.
4.(期中.陕西)已知集合,.
(1)若,求;
(2)从①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行解答.
问题:若选__________,求实数的取值范围.
5.(期中.陕西)已知,全集,集合,.
(1)若,且,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
6.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求实数的范围;
(2)设;,若是的必要不充分条件,求实数的范围.
7.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,求的取值集合;
(2)若是的必要条件,求的取值集合;
(3)若,求的取值集合.
$专题01 集合与常用逻辑用语
基础·固本强基
题型 1 集合基本概念辨析(元素特性、空集、数集点集)
题型 2 集合交、并、补基础运算(不含参数)
题型 3 充分、必要条件概念判断(定性,不含参数)
题型 4 全称量词与存在量词命题的否定
提升·进阶突破
题型 5 含参集合的子集问题(高频重点)
题型 6 含参集合交集、并集、交集为空集
题型 7 充分不必要 / 必要不充分条件转化集合真子集(高频重点)
题型 8 复合命题真假判断
拔高·压轴破难
题型 9 全称命题恒成立、特称命题能成立(有解)(难点)
题型 10 双变量 “任意存在” 问题(值域包含)(难点)
题型 11 集合计数、新定义阅读理解题
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基础·固本强基
题型 1 集合基本概念辨析(元素特性、空集、数集点集)
【模型】集合三要素:确定性、互异性、无序性;区分数集与点集;空集是任何集合的子集。
【步骤】①判断元素:互异性,集合元素不能重复; ②区分数集与点集;
③空集不含任何元素,是所有集合的子集。
【易错】忽略互异性,求出参数后代入集合要检验元素重复;混淆点集和数集;空集不是{0\}。
1.(期中.安徽)下列说法错误的是( )
A.由1,2,3组成的集合可表示为或
B.空集是集合的子集
C.代数式的值组成的集合是
D.集合与集合是同一个集合
【答案】D
【分析】根据集合中元素的无序性判断A,根据空集的性质判断B,分类讨论判断C,根据集合中元素判断D.
【详解】集合元素无序,和表示同一个集合,A对;
空集是任何非空集合的子集,B对;
当时,;当或时,;
当时,,C对;
是点集,是数集,D错.
故选:D
2.(期中.安徽)设集合,若,则实数的值可以为( )
A. B.
C. D.0
【答案】BCD
【分析】根据题意,分和,两种情况讨论,结合,即可求解.
【详解】由集合,
当时,即,满足;
当时,即,满足;
当时,即,满足,
综上可得,实数的值可以为或或.
故选:BCD.
3.(期中.安徽)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的必要不充分条件
B.“”是“”的充分不必要条件
C.命题“若,则中至少有1个大于2”为真命题
D.集合中的元素个数为8
【答案】BCD
【分析】选项A,根据充分条件与必要条件的概念判断;选项B,结合解一元二次不等式,充分条件与必要条件的概念判断;选项C,假设都不大于2,推出矛盾;选项D,列举法表示集合即可判断.
【详解】选项A,当时,满足,但无法得到,必要性不成立,所以A错误;
选项B,由解得,
由能够得到,充分性成立,
由不能够得到,必要性不成立,所以B正确;
选项C,假设都不大于2,则,这与已知矛盾,
所以要满足,中至少有1个大于2,所以C正确;
选项D,因为,且8的因数有,
所以当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,,
所以,共有8个元素,所以D正确.
故选:BCD.
题型 2 集合交、并、补基础运算(不含参数)
【模型】取公共元素;取全部元素;取全集中不属于A的元素;可以结合数轴、Venn 图。
【步骤】①化简集合(解不等式、解方程); ②数轴 / Venn 图标出集合范围; ③按照定义求交、并、补。
【易错】解不等式端点是否取等号;Venn 图应用题,分清 “只参加、都参加、都不参加”。
1.(期中.安徽)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】考查集合的运算以及方程和不等式的求解,分别求出A,B两个集合,再根据并集的定义求解.
【详解】由题意得,,,则.
故选C.
2.(期中.江西)设全集,集合,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】先由补集的定义求出,然后根据交集的定义可得,故选C.
考点:集合交集、并集和补集.
3.(期中.江西)设集合,,则( )
A.当时,
B.当时,有4个元素
C.当时,
D.
【答案】ABD
【分析】根据交集和并集运算判断AB,举反例判断C,结合元素的互异性和子集关系,分类讨论判断不成立,即可判断D.
【详解】A选项:当时,,,所以,正确;
B选项:当时,或即,
当时,,,,有4个元素;
当时,,,,有4个元素;正确;
C选项:由A选项可知当时,,,
,符合,但是不满足,错误;
D选项:当时,,则,,
根据集合中元素满足互异性,得到,所以,
当时,,,不满足;
当即时,,,不满足;
当,即或(舍去),即时,,,不满足;
当,即或(舍去),即时,,,不满足;
综上,不存在,使得,所以,正确;
故选:ABD
4.(期中.安徽)某校举办运动会,比赛项目分为田径和球类.高一(1)班共有50名同学,其中有18人参加田径比赛,有22人参加球类比赛,两类比赛都不参加的人数是都参加的人数的3倍,则两类比赛都参加的同学有___________人.
【答案】5
【分析】利用Venn图即可求解.
【详解】设两类比赛都参加的人数为,画出Venn图如图所示,
则,解得,即两类比赛都参加的同学有5人.
故答案为:5.
题型 3 充分、必要条件概念判断(定性,不含参数)
【模型】若,p是q充分条件; 若,p是q必要条件; 转化:小范围大范围。
【步骤】①判断推导方向; ②小范围可以推出大范围,反之不行。
1.(期中.陕西)已知为实数,那么方程没有实数解是的( )
A.充分而不必要条件 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
【答案】A
【分析】根据方程没有实数解,则求参数范围,结合充分、必要性的定义判断条件间的关系.
【详解】若没有实数解,则,可得,
显然方程没有实数解是的充分不必要条件.
故选:A
2.(期中.江西)若实数满足,且,则称与互补.记,那么是与互补的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】解:因为,
所以,即,
显然,
所以,所以,且,
所以是与互补的充分条件;
当与互补时,则有,且,
所以,中至少有一个数为0,
所以,,
所以,
所以是与互补的必要条件;
所以是与互补的充要条件.
故选:C.
3.(期中.安徽)“”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】解不等式,根据解集的包含关系,结合充分条件与必要条件的概念得到答案.
【详解】,
∵是的真子集,
∴“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4.(期中.江西)王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关.黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”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】先理解题意,再根据充分条件、必要条件的定义分析判断选项.
【详解】根据诗意,作者想表达的思想感情是“返回家乡”就一定要“攻破楼兰”,但是并没有表明“攻破楼兰”后就一定会“返回家乡”,
“攻破楼兰”“返回家乡”,满足必要性,而“返回家乡”不一定是“攻破楼兰”的唯一条件,如“进京述职”等,故不满足充分性,
“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要不充分条件.
故选:B.
5.(期中.安徽)下列选项中,是的必要不充分条件的是( )
A.
B.
C.:关于的方程有解, 或
D.
【答案】AB
【分析】根据充分、必要条件的定义判断各选项即可.
【详解】对于A选项, ,即, ,即,
所以是的必要不充分条件,故A正确;
对于B选项,若取,则满足,不满足,则不是的充分条件,
显然,即是的必要不充分条件,故B正确;
对于C选项,:关于的方程 有解,即,
而或,
所以是的充要条件,故C错误;
对于D选项, 仅是方程的一组解,
所以是的充分不必要条件,故D错误.
故选:AB.
6.(期中.陕西)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的必要不充分条件
B.“”的一个充分不必要条件是“”
C.设,则方程有两个负实数根的充要条件是
D.“”是“”的既不充分又不必要条件
【答案】BC
【分析】根据必要不充分,以及充分不必要和充要条件的定义,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,由“”能得出“”,反之不成立,故“”是“”的充分不必要条件,故 A错误;
对于B,由得或,所以由“”能得出“”,反之不成立,
故“”的一个充分不必要条件是“”,故 B正确;
对于C,若方程有两个负实数根,则,解得:,故C正确;
对于D,等价于或,所以“”是“”的充分不必要条件,故 D错误.
故选:BC.
题型 4 全称量词与存在量词命题的否定
【模型】全称命题否定; 特称命题否定:; 只改量词和结论,不变条件范围。
【步骤】①改换量词:; ②否定后面命题,定义域保持原样。
1.(期中.江西)命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用全称量词命题的否定判断即可.
【详解】命题“”是全称量词命题,其否定为存在量词命题,
所以所求的否定为:.
故选:A
2.(期中.陕西)若“,”的否定是假命题,则实数的取值范围是_______________.
【答案】
【分析】由题意,“,”是真命题,转化为,分析即得解
【详解】由题意,“,”的否定是假命题,即“,”是真命题
故,对恒成立
又
则实数的取值范围是
故答案为:
提升·进阶突破
题型 5 含参集合的子集问题
【模型】A是B子集:A中所有元素都属于B;优先讨论空集情况。
【步骤】①分类: 和 ; ②非空时,利用数轴列出端点不等式; ③检验等号是否可取。
1.(期中.陕西)已知集合.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先解一元二次不等式得出集合,再根据,得出集合,计算即可得出答案;
(2)根据,所以,讨论和两种情况,解不等式即可得出答案.
【详解】(1)当时,,
所以当时,.
(2)因为,所以;
集合,;
当时,有,解得,符合题意;
当时,结合可知,解得;
综上所述,实数的取值范围为.
2.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)利用并集,交集,补集的定义求解;
(2)由得到,按照和讨论求解.
【详解】(1),,,
,,,
;
(2),,
因为区间不能表示空集,
所以,,,,
实数的取值范围.
3.(期中.陕西)已知集合,.
(1)若,求和;
(2)若是的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)代入,再根据集合交、并、补运算即可;
(2)根据题意知,得到,再解不等式组即可.
【详解】(1)由,
当时,,,
所以;;
(2)由(1)得,,
因为是的必要条件,所以,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
4.(期中.江西)已知集合,集合.
(1)若,求,;
(2)若集合是的子集,求实数的取值范围.
【答案】(1),或.
(2)
【分析】(1)把代入,利用并集、补集的定义求解.
(2)由集合的包含关系列式求解.
【详解】(1)当时,,而,
则,
,
所以或.
(2)由,
当,即时,,满足,则;
当时,由,得,解得,
综上实数的取值范围是.
5.(期中.陕西)已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若是的充分条件,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据集合的运算法则进行运算.
(2)把问题转化成两个集合的包含关系求参数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合
因为全集是,所以或.
又因为,所以或.
(2)因为是的充分条件,所以.
当时,,解得,满足.
当时,,即.
又因为,所以.
综上,的取值范围是.
6.(期中.陕西)已知全集,集合,.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)解一元二次不等式求集合,应用交补运算求集合;
(2)由题设,讨论是否为空集,列不等式求参数范围.
【详解】(1)因为,所以或.
当时,,故.
(2)因为,所以.
若,此时,解得;
若,此时,且,解得,
综上,实数的取值范围是.
题型 6 含参集合交集、并集、交集为空集
【模型】:两个集合没有公共元素;借助数轴分析区间位置。
【步骤】①化简集合; ②数轴画出两个集合; ③列出不等式,注意空集优先; ④检验端点。
1.(期中.安徽)已知集合,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,使得,则实数的取值范围为
D.若,则实数的取值范围为
【答案】AC
【分析】当时,求得,可判定A正确;当时,求得,可判定B错误;根据二次函数的图象与性质,结合和,可判定C正确,D错误.
【详解】由题意知,集合,可得.
对于A,若,则,所以,所以A正确;
对于B,若,则,即,
此时,所以B错误;
对于C,由,可得,
若,,使得,即
当时,,即,此时不满足,舍去;
当时,,即,
此时满足,符合题意;
当时,,即,
此时不满足,不符合题意,舍去,
综上可得,实数的取值范围为,所以C正确;
对于D,由,可得,
当时,可得,此时满足,符合题意;
当时,可得,此时不满足,不符合题意,舍去;
当时,可得,要使得,则,
解得,所以,
综上可得,实数的取值范围为,所以D错误.
故选:AC.
2.(期中.安徽)已知集合,.若,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据给定条件,求出交集为空集的范围,再取其补集即得.
【详解】集合,,由,
得或或,
解得或或,即或,
则当时,,所以的取值范围是.
故答案为:
3.(期中.安徽)已知,集合或,若,使得,都有,则__________.
【答案】
【分析】根据的取值范围与的区间关系,通过区间端点对应关系建立方程求解.
【详解】依题意,,
,
又,
而,则,且,
解得.
故答案为:.
4.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若有唯一子集,求的取值范围;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)先求出集合,再根据并集、补集、交集的定义求解即可;
(2)由题意可得,进而求解即可;
(3)根据包含关系求解即可.
【详解】(1)由,
当时,,则或,
所以,.
(2)若有唯一子集,则,
所以,解得,所以的取值范围为.
(3)根据题意可得,解得,即的取值范围为.
5.(期中.陕西)已知集合.
(1)求,
(2)若 ,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用集合交并补的混合运算求解即可;
(2)将问题转化为,利用包含关系即可求解.
【详解】(1)因为,
所以,,
所以,
因为,所以.
(2)因为,所以,
因为,
所以,解得.
所以实数a的取值范围是.
6.(期中.安徽)已知集合,.
(1)若,求的取值集合;
(2)若,求的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出,由可得,再因为为非空集,所以,据此列不等式组计算求解;
(2)由可得,然后分和列式计算求解.
【详解】(1)因为,
又因为,所以,且,
可得,解得,
综上,.
所以实数的取值集合为.
(2)因为,所以,
当时,恒成立,此时,得;
当时,由得,,解得.
综上,.
所以实数的取值集合为.
7.(期中.陕西)已知集合,且.
(1)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由不等式的解法,求得,根据题意,得到,列出不等式组,即可求解;
(2)由,得到或,结合,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)解:由不等式,解得,即,
因为是的必要条件,所以,
又因为且,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)解:由(1)知:集合,且,
因为,则或,解得或,
又因为,所以实数的取值范围为.
题型 7 充分不必要 / 必要不充分条件转化集合真子集(高频重点)
【模型】认“基本初等函数”→ 直接套增减性结论,不做变形。
【步骤】p是q充分不必要条件:,等价对应集合; p是q必要不充分条件:,等价对应集合。
【步骤】①把命题翻译对应集合P、Q; ②写出真子集关系; ③数轴列不等式; ④检验等号不能同时成立。
1.(期中.陕西)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】B
【详解】因为“”是“”的充分不必要条件,所以是的真子集.
于是,解得.
所以实数的取值范围是.
2.(期中.江西)已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将必要不充分条件转化为真子集关系即可求解.
【详解】设集合,集合,若是的必要不充分条件,
所以是的真子集,可得.
故选:B.
3.(期中.安徽)已知函数的定义域为集合,集合,非空集合
(1)若为实数集,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出集合和,再由集合的运算可得结果;
(2)由是非空集合可得,由是的充分不必要条件可得,且,解不等式可得结果.
【详解】(1)由得,即.
所以.
所以.
(2)因为,所以,故,
由题意可知:,且,由(1)可知.
所以,且等号不同时成立,解得:,
所以实数的取值范围为.
4.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,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)求得集合,结合集合补集和并集的运算,即可求解;
(2)由“”是“”的必要不充分条件,得到集合是集合的真子集,再由一元二次不等式的解法,分类,结合集合是集合的真子集,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:当时,,
因为,所以或,
所以或.
(2)解:因为“”是“”的必要不充分条件,所以集合是集合的真子集,
由不等式,
当,即时,,
由集合是集合的真子集,可得,且两式中等号不能同时成立,解得;
当,即时,,
由集合是集合的真子集,可得,且两式中等号不能同时成立,解得;
当,即时,可得,不符合题意,
综上可得,实数的取值范围是.
5.(期中.江西)已知全集,:,:,其中.
(1)当时,求;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意解不等式化简集合,结合集合的交集和补集运算求解;
(2)分析可知集合是集合的真子集,分类讨论a的符号,结合包含关系运算求解.
【详解】(1)由题意可知:,
若,则,可得,
所以.
(2)若是的必要不充分条件,则集合是集合的真子集,
若,则,符合题意;
若,则,不合题意;
若,则,可得,解得;
综上所述:实数的取值范围为.
6.(期中.陕西)已知集合.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)将集合化简,然后进行集合运算;
(2)根据题意,将条件转化为集合是集合的真子集,列出不等式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)当a=0时,
或
解不等式得集合,
所以或
(2)由是的充分不必要条件,
可得:是的真子集,
当即时,,符合,
当时,则,二三式等号不能同时取到,
解得:,
综上:实数的取值范围是.
7.(期中.江西)已知非空集合,.
(1)当时,求;;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或
(2)
【分析】(1)利用集合的交并补运算定义和德摩根定律即可求得结果;
(2)由条件推得A是B的真子集,且,列出不等式组,求解即得.
【详解】(1)当时,,又,
则,
故或;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,则A是B的真子集,且,
则有,解得,
故实数a的取值范围为.
8.(期中.陕西)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入算出,根据并集概念计算即可;
(2)根据交集概念,结合空集条件,由此列不等式来求得取值范围.
(3)根据充分不必要条件转化为集合与集合的关系,由此列不等式来求得取值范围.
【详解】(1)当时,由得,,
(2),.
又.实数的取值范围.
(3)“”是“”的充分不必要条件,即是的真子集,
,.
.
实数的取值范围是.
9.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,求;
(2)若存在正实数m,使得“”是“”成立的充分不必要条件,求正实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先解指数不等式,然后由交集定义计算即可.
(2)根据充分不必要条件得集合间的包含关系,列不等式组,求解即可.
【详解】(1)由题意得,即,解得,
所以;
当时,,所以.
(2)因为“”是“”成立的充分不必要条件,则A是B的真子集,
所以且(两个“”不能同时成立),解得.
所以实数m的取值范围是.
10.(期中.安徽)设集合,,.
(1),求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据集合的并集运算求解即可.
(2)根据命题间的充分不必要关系转化为集合间的包含关系,进而求出参数取值范围.
【详解】(1)当时,,
因为,
所以
(2)由题意“”是“”的充分不必要条件
得
①若,则,解得;
②若,则,解得;
,或,
综合①②得:的取值范围是.
题型 8 复合命题真假判断
【模型】p且q:全真才真,一假即假;p或q:一真即真,全假才假。
【步骤】①分别求出p为真、q为真的参数范围; ②根据 “且 / 或” 求交集或者并集; ③看清题干条件:p真q假 / 至少一个真 / 有且仅有一个真。
1.(期中.江西)已知命题:;命题:,若为真命题,为假命题,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】命题p中,利用参数分离法可变形为,,构造函数,根据函数的单调性可求出,从而求得,再求出命题的 的取值范围,利用p真、q假的条件,即可求解.
【详解】命题中,不等式变形为,又,即,
令,因为函数、在均单调递减,
所以在上单调递减,因此在上的最大值为,
要使对所有恒成立,需,
即命题p为真时,;
令,由幂函数的性质可知在区间上是增函数,
所以,则,
题目中q为假命题,所以或,
结合p真、q假的条件,取上述两者a的交集,所以的取值范围为.
故选:D.
2.(期中.陕西)已知命题,命题,则( )
A.和都是真命题 B.和都是真命题
C.和都是真命题 D.和都是真命题
【答案】C
【分析】首先通过取特值判断命题与命题的真假,进而判断选项的正误即可.
【详解】对于命题:当时,,因此命题为真命题,从而为假命题;
对于命题:当,时,,,可得:,故命题为假命题,从而为真命题;
综上可得:命题与命题均为真命题.
故选:C
3.(期中.江西)已知,,,.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若和均为真命题,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)写出命题的否定,再根据是真命题,求出的取值范围;
(2)先求出命题和为真命题时对应的参数的取值范围,最后求得结果.
【详解】(1)因为,为真命题,
所以,故的取值范围是.
(2)由(1)知,当为真命题时,.
因为当为真命题时,,解得或,
所以当为真命题时,.
由解得,即的取值范围为.
4.(期中.安徽)已知命题,不等式恒成立;命题,使得成立.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若为真命题,求的取值范围;
(3)若命题、有且只有一个是真命题,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据不等式恒成立可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(2)根据题意可得出当时,由参变量分离法可得出,结合基本不等式可求得实数的取值范围;
(3)分真假、假真两种情况讨论,分别求出实数的取值范围,综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
对于命题,不等式恒成立,则,
即,解得,
所以,若为真命题,则实数的取值范围是.
(2)当时,由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以,当时,的最小值为,
若命题为真命题,则,使得成立,
可得,可得,所以,,
所以,若为真命题,则实数的取值范围是.
(3)因为命题、有且只有一个是真命题,分以下两种情况讨论:
若真假,则,可得;
若假真,则,可得.
综上所述,若命题、有且只有一个是真命题,
实数的取值范围是或.
拔高·压轴破难
题型 9 全称命题恒成立、特称命题能成立(有解)
【模型】恒成立:对区间内全部x成立;有解:区间内存在至少一个x满足条件。 经常结合二次不等式,判别式、参变分离。
【步骤】①识别关键词 “任意 / 存在”; ②二次函数恒成立看判别式,或者参变分离转化最值; ③有解与恒成立不要混淆。
【易错】恒成立≠有解;二次不等式注意二次项系数是否为 0。
1.(期中.安徽)若命题“,”为假命题,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用全称量词命题的否定与真假性,将问题转化为二次不等式的有解问题,从而得解.
【详解】因为“,”为假命题,
所以“,”为真命题,
则在区间上有解,
设,则的图象开口向上,对称轴为,
且,则当时,函数取得最大值为,
所以,即的取值范围是.
故选:C.
2.(期中.安徽)已知,命题,不等式恒成立;命题,使得成立.
(1)若为真命题,求的取值范围;
(2)若和至少有一个为真,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据命题为真命题,可得出关于实数的不等式,解之即可得出实数的取值范围;
(2)求出当命题为真命题时,实数的取值范围,再将命题为真、命题为真时对应的实数的取值范围取并集即可得答案.
【详解】(1)若命题为真命题,即,不等式恒成立
则,可得,解得,
因此,若为真命题,则的取值范围是.
(2)若命题为真命题,即,使得成立,则,
真假时,;假真时,;
,都真时,;
因为和至少有一个为真,则,
因此,若和至少有一个为真,实数的取值范围是.
题型 10 双变量 “任意存在” 问题(值域包含)
【模型】,使得条件成立,等价于一个集合的值域是另一个集合值域的子集。
【步骤】①分别求两个变量对应取值范围; ②转化集合包含关系; ③列不等式求解参数。
【易错】分清是谁包含谁,不要写反子集方向。
1.(期中.江西)已知函数,函数若,,使得成立,则实数的取值范围为____________.
【答案】
【分析】当时,的取值范围是,当时,的取值范围是,由题意是的子集,列不等式即可求解.
【详解】当时,的取值范围是,
当时,的取值范围是,
由题意,总使,
即,总有,
所以是的子集,
所以,解得,
故所求为.
故答案为:.
题型 11 集合计数、新定义阅读理解题
【模型】新定义:数域、集合新运算、集合元素个数;分类计数,列举分析。
【步骤】①读懂题干给出新规则; ②代入例子验证理解定义; ③分类讨论、列举,排除反例。
1.(期中.江西)当一个非空数集满足“任意,则,,,且时,”,我们称就是一个数域,以下关于数域的说法.其中正确的选项有( )
A.0是任何数域的元素
B.若数域有非零元素,则
C.集合是一个数域
D.任何一个数域的元素个数必为奇数
【答案】AB
【分析】根据新定义进行验证.
【详解】对任意数域,只要有,则,A正确;
是的一个非零元素,则,因此,,依此类推所有正整数是的元素,从而,B正确;
集合中,,但,因此不是数域,C错;
有理数集是一个数域,但有理数集中元素个数是无穷多个,D错;
故选:AB.
2.(期中.陕西)设有限集所含元素的个数用表示,并规定.已知集合、满足,,若,,则满足条件的所有不同集合的个数为_____.
【答案】
【分析】对集合中的元素个数进行分类讨论,确定集合中的元素,结合列举法可得出集合的个数.
【详解】①当中一个元素,中六个元素,则,,此时,共种;
②当中两个个元素,中五个元素,则,,所以,,
所以或或或或,共种;
③当中三个元素,中四个元素,则,,所以,,
所以或或或或或或或或或,共种;
④当中四个元素时,中三个元素,则,,所以,,
所以或或或或或或或或或,共种;
⑤当中五个元素时,中两个元素,则,,所以,,
所以或或或或,共种;
⑥当中六个元素时,中一个元素,则,,所以,,
则,共种.
综上所述,满足条件的所有不同集合的个数为.
故答案为:.
3.(期中.陕西)用 表示非空集合 中元素的个数,定义 ,若 , ,若 ,则实数 的所有可能值构成的集合为_____.
【答案】
【分析】先由题中条件,得到或,结合方程分别求解,即可得出结果.
【详解】因为,,所以或.
因为
当时,或.
当时,且,
由已知关于x的方程有3个实数解,
且是方程的解,且,
若是方程的解,则,
此时方程的解集只有个元素,矛盾,
若是方程的解,则,矛盾,
所以关于x的方程只有一个解且不为1和,
则,解得.
当时,的解为1,不符合题意;
当时,的解为,符合题意.
综上,a的所有可能取值为0,1,,即所求集合为.
故答案为:.
4.(期中.陕西)已知集合,.
(1)若,求;
(2)从①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行解答.
问题:若选__________,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)实数的取值范围为.
【分析】(1)当时,求出集合,利用补集和交集的定义可求得集合;
(2)根据所选条件可得出,分、两种情况讨论,求出集合,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,则,
故.
(2)若选①,,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为;
若选②,因,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为;
若选③,因为,可得,则.
当时,,由,可得,故;
当时,,由,可得,故.
综上,实数的取值范围为.
5.(期中.陕西)已知,全集,集合,.
(1)若,且,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据元素与集合的关系列不等式求解即可;
(2)化简集合,根据补集运算得,根据集合的包含关系列不等式求解即可.
【详解】(1)因为,所以,解得,
因为,所以,解得,
所以的取值范围为;
(2)因为,所以,
或,
因为,当时,,
所以,则或,解得或,
故的取值范围是.
6.(期中.江西)已知集合,.
(1)当时,求实数的范围;
(2)设;,若是的必要不充分条件,求实数的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得,运算求解即可;
(2)分析可知集合B是集合A的真子集,分和两种情况,结合包含关系列式求解.
【详解】(1)当,则,解得,
所以实数的范围为.
(2)因为是的必要不充分条件,可知集合B是集合A的真子集,
若时,则,解得,符合题意;
若时,则,解得;
综上所述:实数的范围.
7.(期中.江西)已知集合,.
(1)若,求的取值集合;
(2)若是的必要条件,求的取值集合;
(3)若,求的取值集合.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)由,利用元素与集合的关系即可求解;
(2)由已知得,分和两种情况讨论即可;
(3)由,得,解出即可求解.
【详解】(1)因为,由,所以,
解得,
所以的取值集合为;
(2)由已知得,,
①若,则,解得;
②若,则,解得,
综上所述,的取值集合为或;
(3)由,可得,
解得,则的取值集合为.
$