(3)熟练运用数轴、Venn图进行集合的运算.破解集合运算需掌握两招:
①明确元素的性质,确定集合的元素,化简集合.②以形助数,与不等式有关的无限集的运算常利用数轴,注意端点值的取舍,有限集的运算常用Venn图(或直接运算).掌握集合的交、并、补运算的性质及∅的运算性质.
2.明确命题的条件与结论,结合具体问题理解充分条件、必要条件的含义.
(1)明确命题的条件与结论,是抓住命题的四种形式与相互关系的关键,清楚一个命题与它的逆否命题等价.
(2)理解充分条件、必要条件的含义,是判断、求解充分条件、必要条件的根本.充分条件好理解,可以结合实例具体理解必要条件,如:
x>1⇒x>0,显然x>1是x>0的充分条件,为什么说x>0是x>1的必要条件呢?
如果x≤0,那么不会有x>1,故x>0就是必要的.判断语句p是语句q的什么条件,实质上是判断命题“若p,则q”与“若q,则p”的真假.
【温故知新2】 命题“若α=
,则tanα=1”的逆否命题是________.
3.含有简单逻辑联结词的命题要两准:
判准命题的构成形式,判准构成它的简单命题的真假.
清楚逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义,掌握含有简单逻辑联结词的命题的真值表,会对含有一个量词的命题进行否定,清楚命题的否命题与命题的否定的区别,否命题是对原命题条件、结论的分别否定,命题的否定是对结论的全盘否定.
4.体会逻辑联结词、量词的作用,体会转化思想.
逻辑联结词、量词在数学中比比皆是,好多数学概念都含有逻辑联结词、量词,如集合的交、并、补运算,子集、真子集,函数的概念,函数的奇偶性、单调性、最值等.这部分内容还蕴含着处理问题的思想方法.如求补集的运算,一个集合和它的补集是对立的,又是统一的,知此可求彼.它启示我们:
在一定范围内直接求解一个问题较困难时,可转而求解它的对立面,从而解决原问题.又如,一个命题与它的逆否命题等价,命题可转化为它的逆否命题.再如,一个命题与它的否定必有一真一假,这是反证法的理论基础.
例1 已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},若A∪B=A,求实数m的取值范围.
解后反思
1.集合间的关系最终要转化为元素与集合的关系,由元素与集合的关系才能确定集合间的关系,元素与集合的关系与集合间的关系有着内在的联系;
2.求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素与集合的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图帮助分析,而且经常要对参数进行讨论.
说明:
在解题时,容易利用数轴将B={x|m+1<x<2m-1}表示为如下图所示的情形,犯了两个错误:
一是默认了集合B是非空数集但忽略了前提:
m+1<2m-1;二是忽略了B是空集的情形,在数轴上只能表示非空数集.
例2 命题p:
将函数y=sin2x的图象向右平移
个单位得到函数y=sin
的图象;命题q:
函数y=sin
cos
的最小正周期为π,则命题“p∨q”“p∧q”“綈p”为真命题的个数是________.
解后反思
1.通过逻辑联结词可以写出更复杂的命题,要清楚“或”、“且”、“非”的含义.逻辑联结词“且”表示同时满足,逻辑联结词“或”可以“兼有”,与生活中的“或”含义不同.“非”是否定命题的结论;
2.判断命题“p∨q”、“p∧q”、“¬p”的真假,一要了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义,二要判断命题p、q的真假,三要掌握真值表.
例3 已知P={x|a-4<x<a+4},Q={x|x2-4x+3<0},若x∈P是x∈Q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
解后反思
1.将问题等价转化是解决问题的基本策略.根据必要不充分条件的含义,转化为集合间的关系,继而转化为元素与集合的关系,得到参数所满足的关系;
2.根据QP寻求参数的不等式时,可以分类讨论:
或
也可以先利用Q⊆P建立参数的不等式组,再剔除Q=P的情形.
总结感悟
1.元素与集合的关系与集合间的关系有着内在的联系,集合间的包含关系最终要转化为元素与集合的关系,由元素与集合的关系才能确定集合间的关系.
2.对于集合的运算、集合的关系,认识要全面、完整,不要忽略空集.一般来说,含参数的问题要联想到空集.如A∩B=∅,不要忽略A或B是∅的情形;
3.往往利用数轴、Venn图进行集合的运算,是数形结合的体现;
4.转化是解决问题的基本策略.含有简单逻辑联结词的命题转化为构成它的简单命题,根据命题的等价关系将p⇒q转化为綈q⇒綈p,根据充分、必要条件转化等.
【误区警示】
1.在考察子集关系、集合运算时不要忽略∅.如A⊆B、A∩B=∅等中,不要忽略A=∅的情形;
2.不要认为用不等式表示的数集都是非空集合.如A={x|aA级
1.已知集合P={x|x2-2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁RP)∩Q=__________.
2.(2016·全国Ⅰ改编)设集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2x-3>0},则A∩B=________.
3.命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为____________________.
4.(2016·山东改编)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的________条件(填“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”、“必要”)
5.命题“若a
6.命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数“的逆否命题是______________________.
B级
7.已知集合A={1,3,
},B={1,m},A∪B=A,则m=________.
8.设常数a∈R,集合A={x|(x-1)(x-a)≥0},B={x|x≥a-1},若A∪B=R,则a的取值范围为__________.
9.若xm+1是x2-2x-3>0的必要不充分条件,则实数m的取值范围是________.
10.p:
<0,q:
x2-4x-5<0,若p且q为假命题,则x的取值范围是________.
11.下列四个命题:
①∀x∈R,x2+x+1≥0;
②∀x∈Q,
x2+x-
是有理数;
③∃α,β∈R,使sin(α+β)=sinα+sinβ;
④∃x,y∈Z,使3x-2y=10.
所有真命题的序号是________.
12.已知集合A={x|(x-1)(x-a)=0},B={x|(x-1)(x-2)=0},求A∪B.
说明:
学生易混淆“方程的解集”与“方程的解”这两个概念,将集合A={x|(x-1)(x-a)=0}误化简为{1,a}
数学 答案精析
第1讲 集合与逻辑联结词
——“集合”重“算”,“逻辑”重“词”
复习指导
【温故知新1】 解 本小题主要考查集合元素的性质和集合的运算.
由A∩B={1}得1∈B,所以有a+2=1,或a2=1,得a=1或-1.经检验,a=1时,A∩B={1,3}不符合题意;a=-1时,a2=a+2,不符合题意.故不存在实数a,使A∩B={1}.
【温故知新2】 若tanα≠1,则α≠
解析 根据原命题与其逆否命题的关系求解.
由命题与其逆否命题之间的关系可知,原命题的逆否命题是:
若tanα≠1,则α≠
.
题型分析
例1 解 当B=∅时,有m+1≥2m-1,得m≤2;
当B≠∅时,有
解得2<m≤4.
综上:
m≤4.
例2 2
解析 函数y=sin2x的图象向右平移
个单位后,
所得函数为y=sin
=sin
,
∴命题p是假命题.
又y=sin
cos
=sin
cos
=sin2
=
-
cos
,
∴其最小正周期为T=
=π,
∴命题q真.由此,可判断命题“p∨q”真,“p∧q”假,“綈p”真.
例3 解 由题意知,Q={x|1<x<3},QP,即Q⊆P且Q≠P.
∴
解得-1≤a≤5.
又
无解,
∴实数a的取值范围是[-1,5].
线下作业
1.{x|13.存在x0∈R,使得x
<0 4.充分不必要
5.若a≥b,则2a≥2b 若a
6.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数
7.0或3
解析 由A∪B=A得B⊆A,所以有m=3或m=
.由m=
得m=0或1,经检验,m=1时不符合题意,m=0或3时符合.
8.(-∞,2]
解析 集合A讨论后利用数轴可知,
或
,故a≤2.
9.[0,2]
解析 由已知易得{x|x2-2x-3>0}{x|xm+1},又{x|x2-2x-3>0}={x|x<-1或x>3},
∴
或
∴0≤m≤2.
10.(-∞,-1]∪[3,+∞)
解析 p:
x<3;q:
-1∵p且q为假命题,
∴p,q中至少有一个为假,
∴x≥3或x≤-1.
11.①②③④
12.解 由(x-1)(x-a)=0,
得x1=1,x2=a,
当a=1时,A={1};
当a≠1时,A={1,a}.
B={x|(x-1)(x-2)=0}={1,2}.
所以①a=1时,A∪B={1,2};
②a=2时,A∪B={1,2};
③a≠1且a≠2时,A∪B={1,2,a}.