,∴P⊇Q.
3.(教材习题改编)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则A∩(∁UB)=________.
答案:
{2,4}
4.(教材习题改编)集合{a,b}的所有子集为________.
答案:
{a},{b},{a,b},∅
1.认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解集合问题的两个先决条件.
2.要注意区分元素与集合的从属关系;以及集合与集合的包含关系.
3.易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身.
4.运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心.
5.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.
[小题纠偏]
1.已知全集为R,集合A={x|x2+5x-6≥0},B=
,则A∩(∁RB)等于( )
A.[6,8)B.[3,8]
C.[3,8)D.[1,8]
解析:
选D 依题意得A={x|(x+6)(x-1)≥0}=(-∞,-6]∪[1,+∞),∁RB=
,因此A∩(∁RB)=[1,8].
2.集合A={x|x=-y2+6,x∈N,y∈N}的真子集的个数为( )
A.9B.8
C.7D.6
解析:
选C 当y=0时,x=6;当y=1时,x=5;当y=2时,x=2;当y≥3时,x∉N,故集合A={2,5,6},共含有3个元素,故其真子集的个数为23-1=7.
3.已知集合A={0,1,x2-5x},若-4∈A,则实数x的值为________.
解析:
∵-4∈A,∴x2-5x=-4,
∴x=1或x=4.
答案:
1或4
[题组练透]
1.(易错题)已知集合A={1,2,4},则集合B={(x,y)|x∈A,y∈A}中元素的个数为( )
A.3B.6
C.8D.9
解析:
选D 集合B中元素有(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(4,1),(4,2),(4,4),共9个.
2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=
,则b-a=( )
A.1B.-1
C.2D.-2
解析:
选C 因为{1,a+b,a}=
,a≠0,所以a+b=0,则
=-1,所以a=-1,b=1.所以b-a=2.
3.已知集合A={x|ax2-3x+2=0},若A=∅,则实数a的取值范围为________.
解析:
∵A=∅,∴方程ax2-3x+2=0无实根,
当a=0时,x=
不合题意,
当a≠0时,Δ=9-8a<0,∴a>
.
答案:
4.(易错题)已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
解析:
由题意得m+2=3或2m2+m=3,则m=1或m=-
,当m=1时,m+2=3且2m2+m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m=-
时,m+2=
,而2m2+m=3,故m=-
.
答案:
-
[谨记通法]
与集合中的元素有关问题的求解策略
(1)确定集合的元素是什么,即集合是数集还是点集.如“题组练透”第1题.
(2)看这些元素满足什么限制条件.
(3)根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,但要注意检验集合是否满足元素的互异性.如“题组练透”第4题易忽视.
[典例引领]
1.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为( )
A.1 B.2
C.3D.4
解析:
选D 用列举法表示集合A,B,根据集合关系求出集合C的个数.
由x2-3x+2=0得x=1或x=2,
∴A={1,2}.
由题意知B={1,2,3,4},∴满足条件的C可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
2.已知集合A={x|y=
,x∈R},B={x|x=m2,m∈A},则( )
A.ABB.BA
C.A⊆BD.B=A
解析:
选B 由题意知A={x|y=
,x∈R},所以A={x|-1≤x≤1}.所以B={x|x=m2,m∈A}={x|0≤x≤1},所以BA,故选B.
[由题悟法]
集合间基本关系的两种判定方法和一个关键
[即时应用]
1.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A⊆B”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
解析:
选A 因为A={1,a},B={1,2,3},若a=3,则A={1,3},所以A⊆B;若A⊆B,则a=2或a=3,所以A⊆B
a=3,所以“a=3”是“A⊆B”的充分不必要条件.
2.已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围是________.
解析:
当B=∅时,有m+1≥2m-1,
则m≤2.
当B≠∅时,若B⊆A,如图.
则
解得2<m≤4.
综上,m的取值范围为(-∞,4].
答案:
(-∞,4]
………………………………
[命题分析]
集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能力.
常见的命题角度有:
(1)求交集或并集;
(2)交、并、补的混合运算;
(3)新定义集合问题.
[题点全练]
角度一:
求交集或并集
1.(2016·兰州诊断)已知集合A={x||x|<1},B={x|2x>1},则A∩B=________,A∪B=________.
解析:
由|x|<1,得-1又由2x>1,解得x>0,所以B={x|x>0}.
所以A∩B={x|0-1}.
答案:
{x|0-1}
角度二:
交、并、补的混合运算
2.(2015·天津高考)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩∁UB=( )
A.{2,5} B.{3,6}
C.{2,5,6}D.{2,3,5,6,8}
解析:
选A 由题意得∁UB={2,5,8},∴A∩∁UB={2,3,5,6}∩{2,5,8}={2,5}.
3.(2016·南昌调研)
设全集U=R,A={x|x2-2x≤0},B={y|y=cosx,x∈R},则图中阴影部分表示的区间是( )
A.[0,1]
B.[-1,2]
C.(-∞,-1)∪(2,+∞)
D.(-∞,-1]∪[2,+∞)
解析:
选C 因为A={x|0≤x≤2}=[0,2],B={y|-1≤y≤1}=[-1,1],所以A∪B=[-1,2],所以∁R(A∪B)=(-∞,-1)∪(2,+∞).
4.设集合A={x|x2-x-6<0},B={x|x-a≥0}.
(1)若A∩B=∅,求实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a,使得A∩B={x|0≤x<3}?
若存在,求出a的值及对应的A∪B;若不存在,说明理由.
解:
A={x|-2(1)如图,若A∩B=∅,则a≥3,
所以a的取值范围是[3,+∞).
(2)如图,由A∩B={x|0≤x<3}得a=0,
A∪B={x|x>-2}.
角度三:
新定义集合问题
5.若x∈A,则
∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=
的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )
A.1B.3
C.7D.31
解析:
选B 具有伙伴关系的元素组是-1;
,2,
所以具有伙伴关系的集合有3个:
{-1},
,
.
6.(2015·辽宁期末)对于集合M,N,定义M-N={x|x∈M,且x∉N},M⊕N=(M-N)∪(N-M),设A=
,B={x|x<0,x∈R},则A⊕B=( )
A.
B.
C.
∪[0,+∞)
D.
∪(0,+∞)
解析:
选C 依题意得A-B={x|x≥0,x∈R},B-A=
,故A⊕B=
∪[0,+∞).
[方法归纳]
解集合运算问题4个注意点
一抓基础,多练小题做到眼疾手快
1.设集合M={x|x+1>0},N={x|x-2<0},则M∩N=( )
A.(-1,+∞) B.[-1,2)
C.(-1,2)D.[-1,2]
解析:
选C 因为M={x|x+1>0}={x|x>-1},N={x|x-2<0}={x|x<2},所以M∩N=(-1,2).
2.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁UA=( )
A.{1,3,5,6}B.{2,3,7}
C.{2,4,7}D.{2,5,7}
解析:
选C 由补集的定义,得∁UA={2,4,7}.
3.已知集合A={y|y=|x|-1,x∈R},B={x|x≥2},则下列结论正确的是( )
A.-3∈AB.3∉B
C.A∩B=BD.A∪B=B
解析:
选C 化简A={y|y≥-1},因此A∩B={x|x≥2}=B.
4.(2015·陕西高考)设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=( )
A.[0,1]B.(0,1]
C.[0,1)D.(-∞,1]
解析:
选A M={x|x2=x}={0,1},N={x|lgx≤0}={x|0<x≤1},M∪N=[0,1].
5.(2016·吉林实验中学)已知集合A={x|-1≤x≤1},B={x|x2-2x<0},则A∪(∁RB)=( )
A.[-1,0]B.[1,2]
C.[0,1]D.(-∞,1]∪[2,+∞)
解析:
选D ∵A={x|-1≤x≤1},B={x|x2-2x<0}={x|0二保高考,全练题型做到高考达标
1.已知集合A=
,则集合A中的元素个数为( )
A.2B.3
C.4D.5
解析:
选C ∵
∈Z,∴2-x的取值有-3,-1,1,3,又∵x∈Z,∴x值分别为5,3,1,-1,
故集合A中的元素个数为4.
2.(2016·西安质检)已知集合M={1,2,3,4},则集合P={x|x∈M,且2x∉M}的子集的个数为( )
A.8B.4
C.3D.2
解析:
选B 由题意,得P={3,4},所以集合P的子集有22=4个,故选B.
3.已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},若A∩B=B,则实数a的值为( )
A.0或1或2B.1或2
C.0D.0或1
解析:
选A 由题意A={1,2},当B≠∅时,
∵B⊆A,∴B={1}或{2},
当B={1}时,a·1-2=0,解得a=2;
当B={2}时,a·2-2=0,解得a=1.
当B=∅时,a=0.故a的值为0或1或2.
4.已知m∈A,n∈B,且集合A={x|x=2a,a∈Z},B={x|x=2b+1,b∈Z},C={x|x=4c+1,c∈Z},则有( )
A.m+n∈A
B.m+n∈B
C.m+n∈C
D.m+n不属于A,B,C中任意一个集合
解析:
选B ∵m∈A,∴设m=2a1,a1∈Z,又n∈B,
∴设n=2b1+1,b1∈Z,∴m+n=2(a1+b1)+1,
而a1+b1∈Z,∴m+n∈B.
5.设全集U=R,A={x|2x(x-2)<1},B={x|y=ln(1-x)},则右图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x≥1}
B.{x|x≤1}
C.{x|0D.{x|1≤x<2}
解析:
选D 由2x(x-2)<1得x(x-2)<0,解得00,得x<1.图中阴影部分表示的集合为A∩∁UB.因为∁UB=[1,+∞),画出数轴,如图所示,所以A∩∁UB=[1,2).
6.已知A={0,m,2},B={x|x3-4x=0},若A=B,则m=________.
解析:
由题知B={0,-2,2},A={0,m,2},若A=B,则m=-2.
答案:
-2
7.设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩(∁RB)=______________.
解析:
由题意知,A={x|x2-9<0}={x|-3<x<3},
∵B={x|-1<x≤5},∴∁RB={x|x≤-1或x>5}.
∴A∩(∁RB)={x|-3<x<3}∩{x|x≤-1或x>5}={x|-3<x≤-1}.
答案:
{x|-3<x≤-1}
8.已知集合A={x|4≤2x≤16},B=[a,b],若A⊆B,则实数a-b的取值范围是________.
解析:
集合A={x|4≤2x≤16}={x|22≤2x≤24}={x|2≤x≤4}=[2,4],因为A⊆B,所以a≤2,b≥4,所以a-b≤2-4=-2,即实数a-b的取值范围是(-∞,-2].
答案:
(-∞,-2]
9.(2016·贵阳监测)已知全集U={a1,a2,a3,a4},集合A是集合U的恰有两个元素的子集,且满足下列三个条件:
①若a1∈A,则a2∈A;②若a3∉A,则a2∉A;③若a3∈A,则a4∉A.则集合A=________.(用列举法表示)
解析:
若a1∈A,则a2∈A,则由若a3∉A,则a2∉A可知,a3∈A,假设不成立;若a4∈A,则a3∉A,则a2∉A,a1∉A,假设不成立,故集合A={a2,a3}.
答案:
{a2,a3}
10.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x∈R,m∈R}.
(1)若A∩B=[0,3],求实数m的值;
(2)若A⊆∁RB,求实数m的取值范围.
解:
由已知得A={x|-1≤x≤3},
B={x|m-2≤x≤m+2}.
(1)因为A∩B=[0,3],
所以
所以m=2.
(2)∁RB={x|xm+2},
因为A⊆∁RB,
所以m-2>3或m+2<-1,
即m>5或m<-3.
因此实数m的取值范围是(-∞,-3)∪(5,+∞).
三上台阶,自主选做志在冲刺名校
1.已知集合A={x|x2-2015x+2014<0},B={x|log2xA.0B.1
C.11D.12
解析:
选C 由x2-2015x+2014<0,解得1由log2x2.已知数集A={a1,a2,…,an}(1≤a1<a2<…<an,n≥2)具有性质P:
对任意的i,j(1≤i≤j≤n),aiaj与
两数中至少有一个属于A,则称集合A为“权集”,则( )
A.{1,3,4}为“权集”
B.{1,2,3,6}为“权集”
C.“权集”中元素可以有0
D.“权集”中一定有元素1
解析:
选B 由于3×4与
均不属于数集{1,3,4},故A不正确;由于1×2,1×3,1×6,2×3,
,
,
,
,
,
都属于数集{1,2,3,6},故B正确;由“权集”的定义可知
需有意义,故不能有0,同时不一定有1,C,D错误.
3.已知集合A={x|1<x<3},集合B={x|2m<x<1-m}.
(1)当m=-1时,求A∪B;
(2)若A⊆B,求实数m的取值范围;
(3)若A∩B=∅,求实数m的取值范围.
解:
(1)当m=-1时,B={x|-2则A∪B={x|-2(2)由A⊆B知
解得m≤-2,
即实数m的取值范围为(-∞,-2].
(3)由A∩B=∅,得
①若2m≥1-m,即m≥
时,B=∅,符合题意;
②若2m<1-m,即m<
时,需
或
得0≤m<
或∅,即0≤m<
.
综上知m≥0,即实数m的取值范围为[0,+∞).
第二节命题及其关系、充分条件与必要条件
1.命题
概念
使用语言、符号或者式子表达的,可以判断真假的陈述句
特点
(1)能判断真假;
(2)陈述句
分类
真命题、假命题
2.四种命题及其相互关系
(1)四种命题间的相互关系:
(2)四种命题中真假性的等价关系:
原命题等价于逆否命题,原命题的否命题等价于逆命题.在四种形式的命题中真命题的个数只能是0,2,4.
3.充要条件
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p成立的对象的集合为A,q成立的对象的集合为B
p是q的充分不必要条件
p⇒q且q
p
A是B的真子集
集合与
充要条件
p是q的必要不充分条件
p
q且q⇒p
B是A的真子集
p是q的充要条件
p⇔q
A=B
p是q的既不充分也不必要条件
p
q且q
p
A,B互不包含
[小题体验]
1.下列命题是真命题的为( )
A.若
=
,则x=y B.若x2=1,则x=1
C.若x=y,则
=
D.若x解析:
选A 由
=
易得x=y;由x2=1,得x=±1;
若x=y<0,则
与
均无意义;
若x=-2,y=1,虽然xy2.
所以真命题为A.
2.已知集合A={1,m2+1},B={2,4},则“m=
”是“A∩B={4}”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
解析:
选A A∩B={4}⇒m2+1=4⇒m=±
,故“m=
”是“A∩B={4}”的充分不必要条件.
3.(教材习题改编)已知命题:
若m>0,则方程x2+x-m=0有实数根.则其逆否命题为________________________________________________________________________.
答案:
若方程x2+x-m=0无实根,则m≤0
1.易混淆否命题与命题的否定:
否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是只否定命题的结论.
2.易忽视A是B的充分不必要条件(A⇒B且B
A)与A的充分不必要条件是B(B⇒A且A
B)两者的不同.
[小题纠偏]
1.(2015·湖南高考)设x∈R,则“x>1”是“x3>1”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
解析:
选C ∵x>1,∴x3>1,又x3-1>0,即(x-1)(x2+x+1)>0,解得x>1,∴“x>1”是“x3>1”的充要条件.
2.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B都是锐角”的否命题为:
________________.
解析:
原命题的条件:
在△ABC中,∠C=90°,
结论:
∠A,∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.
即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角”.
答案:
在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角
[题组练透]
1.命题“若a2>b2,则a>b”的否命题是( )
A.若a2>b2,则a≤b B.若a2≤b2,则a≤b
C.若a≤b,则a2>b2D.若a≤b,则a2≤b2
解析:
选B 根据命题的四种形式可知,命题“若p,则q”的否命题是“若綈p,则綈q”.该题中,p为a2>b2,q为a>b,故綈p为a2≤b2,綈q为a≤b.所以原命题的否命题为:
若a2≤b2,则a≤b.
2.命题“若x2+3x-4=0,则x=-4”的逆否命题及其真假性为( )
A.“若x=4,则x2+3x-4=0”为真命题
B.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为真命题
C.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为假命题
D.“若x=4,则x2+3x-4=0”为假命题
解析:
选C 根据逆否命题的定义可以排除A,D,因为x2+3x-4=0,所以x=4或-1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.
3.(易错题)给出以下四个命题:
①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;
②“全等三角形的面积相等”的否命题;
③“若q≤-1,则x2+x+q=0有实根”的逆否命题;
④若ab是正整数,则a,b都是正整数.
其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)
解析:
①命题“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab是正整数,但a,b不一定都是正整数,例如a=-1,b=-3,故④为假命题.
答案:
①③
[谨记通法]
1.写一个命题的其他三种命题时的2个注意点
(1)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写;
(2)若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.如“题组练透”第3题②易忽视.
2.命题真假的2种判断方