(共36张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
第1课时 集合的含义
学习目标 素养要求
1.了解集合的含义以及集合中元素的特性,培养抽象、概括的能力 数学抽象
2.理解元素与集合的属于关系,知道常用数集及其记法 数学抽象
| 自 学 导 引 |
1.元素:一般地,把________统称为元素,常用小写字母____________表示.
2.集合:一些________组成的总体叫做集合,简称______,常用大写拉丁字母____________表示.
3.集合相等:指构成两个集合的元素是________的.
4.集合中元素的特性:________、________和无序性.
研究对象
元素与集合的概念
a,b,c,…
元素
集
A,B,C,…
一样
确定性
互异性
【预习自测】判断下列命题是否正确.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)漂亮的花可以组成集合. ( )
(2)由方程x2-4=0和x-2=0的根组成的集合中有3个元素. ( )
(3)元素1,2,3和元素3,2,1组成的集合是不相等的. ( )
【答案】(1)× (2)× (3)×
【解析】(1)“漂亮的花”具有不确定性,故不能组成集合.
(2)由于集合中的元素具有互异性,故由两方程的根组成的集合中只有两个元素.
(3)集合中的元素具有无序性,所以元素1,2,3和元素3,2,1组成的集合是同一集合.
元素与集合的关系
概念 记法 读法
如果__________的元素,就说a属于集合A ________ a属于集合A
如果____________中的元素,就说a不属于集合A ________ a不属于集合A
a是集合A
a∈A
a不是集合A
a A
设集合A表示“1~10以内的所有素数”,3,4这两个元素与集合A有什么关系?如何用数学语言和符号语言分别表示?
【提示】3是集合A中的元素,即3属于集合A,记作3∈A;4不是集合A中的元素,即4不属于集合A,记作4 A.
常用数集及表示符号
数集 非负整数集(自然数集) 正整数集 ______ 有理数集 ______
符号 ______ N*或N+ Z ______ R
整数集
实数集
N
Q
【答案】(1)D (2)2或3
| 课 堂 互 动 |
素养点睛:考查逻辑推理的核心素养.
题型1 集合的概念
判断一组对象能否构成集合的方法
(1)依据:元素的确定性是判断的依据.如果考查的对象是确定的,就能构成集合,否则不能构成集合.
(2)切入点:解答此类问题的切入点是集合元素的特性,即确定性、互异性和无序性.
1.下列各组对象可以组成集合的是 ( )
A.数学必修第一册课本中所有的难题
B.小于8的所有素数
C.直角坐标平面内第一象限的一些点
D.所有小的正数
【答案】B
【解析】A中“难题”的标准不确定,不能构成集合;B能构成集合;C中“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;D中没有明确的标准,所以不能构成集合.
题型2 元素与集合的关系
素养点睛:考查逻辑推理和数学抽象的核心素养.
【答案】(1)C (2)2,1,0
判断一个元素是不是某个集合的元素,就是判断这个元素是否具有这个集合的元素的共同特征.像此类题,主要看能否将所给对象的形式转化为集合中元素所具有的形式.
【答案】B
题型3 元素特性及其应用
已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,若-3是集合A中的元素,试求实数a的值.
素养点睛:考查数学运算的核心素养.
解:因为-3是集合A中的元素,
所以-3=a-3或-3=2a-1.
若-3=a-3,则a=0,
此时集合A含有两个元素-3,-1,符合要求;
若-3=2a-1,则a=-1,
此时集合A中含有两个元素-4,-3,符合要求.
综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1.
利用集合中元素的互异性求参数的策略及注意点
(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出字母的所有可能值,再根据集合中的元素的互异性对集合中的元素进行检验.
(2)注意点:利用集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
3.已知集合A中含有三个元素1,0,x,若x2∈A,求实数x的值.
解:∵x2∈A,∴x2是集合A中的元素.
又∵集合A中含有3个元素,∴需分情况讨论:
①若x2=0,则x=0,此时集合A中有两个元素0,不符合互异性,舍去;
②若x2=1,则x=±1.当x=1时,此时集合A中有两个元素1,舍去;当x=-1时,此时集合A中有三个元素1,0,-1,符合题意;
③若 x2=x,则x=0或x=1,不符合互异性,都舍去.
综上,x=-1.
方程x2-(a+1)x+a=0的解集为__________.
错解:{1,a}
易错防范:本题易错的地方是忽略元素的互异性,且没有考虑参数a的不确定性,从而得到错误的答案.防范措施是当集合中元素含有参数时,求出参数的值后一定要代回式中检验,确保满足集合中元素的互异性.
易错警示 忽略集合元素的互异性
正解:x2-(a+1)x+a=(x-a)(x-1)=0,
所以方程的解为x=1或x=a.
若a=1,则方程的解集为{1};
若a≠1,则方程的解集为{1,a}.
故答案为{1}或{1,a}(a≠1).
| 素 养 达 成 |
1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,就能构成集合;如果没有,就不能构成集合.
2.元素a与集合A之间只有两种关系:a∈A,a A.
3.能利用集合中元素的三个特性进行解题(体现了逻辑推理的核心素养).
(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属不属于这个集合是确定的,要么是该集合中的元素,要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.
(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.
(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个特性通常用来判断两个集合的关系.
1.(题型1)下列能构成集合的是 ( )
A.中央电视台著名节目主持人
B.我市跑得快的汽车
C.上海市所有的中学生
D.香港的高楼
【答案】C
【解析】A,B,D中研究的对象不确定,因此不能构成集合.
【答案】D
3.(题型2)已知集合A只含有一个元素a,则下列各式正确的是
( )
A.0∈A B.a A
C.a∈A D.a=A
【答案】C
【解析】由元素与集合的关系可知a∈A.
4.(题型3)已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为________.
【答案】3
【解析】若m=2,则m2-3m+2=0,与m2-3m+2≠0矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0矛盾,当m=3时,此时集合A的元素为0,3,2,符合题意.(共33张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
第2课时 集合的表示
学习目标 素养要求
1.针对具体问题,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,掌握表示集合的列举法、描述法 数学抽象
2.通过实例和阅读自学体会用列举法和描述法表示集合的方法和特点,能在具体问题中选择适当的方法表示集合 数学建模
| 自 学 导 引 |
1.列举法:
(1)定义:把集合的元素________出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
(2)形式:A={a1,a2,a3,…,an}.
一一列举
集合的表示方法
一一列举元素时,需要考虑元素的顺序吗?需要注意什么?
【提示】集合中的元素具有无序性、互异性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序,但需要注意元素不能重复.
2.描述法:
(1)定义:设A是一个集合,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____________,这种表示集合的方法称为描述法;
(2)写法:在花括号内先写上表示这个集合元素的____________________________,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的__________.
(3)约定:如果从上下文的关系看,x∈R,x∈Z是明确的,那么x∈R,x∈Z可省略,只写其元素x.
{x∈A|P(x)}
一般符号及取值(或变化)范围
共同特征
【预习自测】
(1)用列举法表示方程x2=x的所有实数解组成的集合为________.
(2)用符号“∈”或“ ”填空:
①A={x|x2-x=0},则1____A,-1____A;
②(1,2)________{(x,y)|y=x+1}.
【答案】(1){0,1} (2)①∈ ②∈
【解析】(1)方程x2=x的实数解是x=0或x=1,所以方程x2=x的所有实数解组成的集合为{0,1}.
(2)①将1代入方程,成立;将-1代入方程,不成立.故1∈A,-1 A.
②将x=1,y=2代入y=x+1,成立,故填“∈”.
能用列举法表示所有大于0的实数吗?如果不能,又该怎样表示?
【提示】不能.表示集合最本质的任务是要界定集合中有哪些元素,而完成此任务除了一一列举,还可用元素的共同特征(如都大于0)来表示集合,如大于0的实数可表示为{x∈R|x>0}.
| 课 堂 互 动 |
素养点睛:考查数学抽象和数学运算的核心素养.
题型1 用列举法表示集合
用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数的集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
素养点睛:考查数学抽象的核心素养.
题型2 用描述法表示集合
解:(1)偶数可用式子2n,n∈Z表示,但此题要求为正偶数,故限定n∈N*,所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N*}.
(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故x=3n+2,n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
用描述法表示集合的注意点
(1)“竖线”前面的x∈R可简记为x;
(2)“竖线”不可省略;
(3)p(x)可以是文字语言,也可以是数学符号语言,能用数学符号表示的尽量用数学符号表示;
(4)同一集合用描述法表示可以不唯一.
2.试用描述法表示下列集合:
(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;
(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.
解:(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足条件x2-2=0,
∴用描述法表示为A={x∈R|x2-2=0}.
(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10
∴用描述法表示为B={x∈Z|10用适当的方法表示下列集合:
(1)比5大3的数;
(2)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;
(3)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.
素养点睛:考查数学抽象的核心素养.
题型3 集合表示方法的综合应用
用列举法与描述法表示集合时,一要明确集合中的元素;二要明确元素满足的条件;三要根据集合中元素的个数来选择适当的方法表示集合.
解:(1)列举法:{3,5,7}.
(2)描述法:{x|x是周长等于10 cm的三角形}.
(3)列举法:{1,2,3,12,13,21,31,23,32,123,132,213,231,312,321}.
(4)列举法:{(0,0),(1,1)}.
若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”.
(1)判断集合A={-1,1,2}是否为可倒数集;
(2)试写出一个含3个元素的可倒数集.
巧题妙解 新定义题
| 素 养 达 成 |
1.集合表示法的选取(体现了数学建模的核心素养).
(1)根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则;
(2)一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.
2.在用描述法表示集合时应注意:
(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数,还是有序实数对(点),还是集合或其他形式;
(2)元素具有怎样的属性.当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,不能被表面的字母形式所迷惑.
1.(题型1)用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为 ( )
A.{1,1} B.{1}
C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}
【答案】B
【解析】集合{x|x2-2x+1=0}实质是方程x2-2x+1=0的解,此方程有两相等实根,为1,即可表示为{1}.故选B.
2.(题型2)集合A={1,-3,5,-7,9,…}用描述法可表示为 ( )
A.{x|x=2n±1,n∈N}
B.{x|x=(-1)n(2n-1),n∈N}
C.{x|x=(-1)n(2n+1),n∈N}
D.{x|x=(-1)n-1(2n+1),n∈N}
【答案】C
【解析】观察规律,其绝对值为奇数排列,正负相间,且第一个为正数.故选C.
3.(题型3)下列四个集合中,不同于另外三个的是 ( )
A.{y|y=2} B.{x=2}
C.{2} D.{x|x2-4x+4=0}
【答案】B
【解析】集合{x=2}表示的是由一个等式组成的集合,其他选项所表示的集合都是含有一个元素2.
【答案】{(3,-7)}
5.(题型3)选择适当的方法表示下列集合:
(1)绝对值不大于3的整数组成的集合;
(2)方程(3x-5)(x+2)=0的实数解组成的集合;
(3)一次函数y=x+6图象上所有点组成的集合.(共36张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.2 集合间的基本关系
学习目标 素养要求
了解子集、真子集、空集的概念,掌握用Venn图表示集合的方法,理解两集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集 逻辑推理
数学运算
| 自 学 导 引 |
1.Venn图
(1)定义:在数学中,经常用平面上______曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图,这种表示集合的方法叫做图示法.
(2)适用范围:元素个数较少的集合.
(3)使用方法:把元素写在封闭曲线的内部.
封闭
子集的相关概念
2.子集、真子集、集合相等的概念
(1)子集的概念
任意一个
包含于
包含
(2)集合相等
如果集合A的任何一个元素都是集合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.此时,集合A是集合B的子集(A B),且集合B是集合A的子集(B A),也就是说,若A B,且B A,则A=B.
(3)真子集的概念
x∈B,且x A
(4)空集
定义:不含任何元素的集合叫做空集.用符号表示为: .规定:空集是任何集合的子集.
【解析】(1)由Venn图易得答案.
(2)①“ ”表示集合与集合之间的关系,而不是元素和集合之间的关系.
②空集只有子集,没有真子集.
③ 是不含任何元素的集合,而{ }集合中含有一个元素 .
集合间关系的性质
【预习自测】
设集合M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为 ( )
A.P N M Q B.Q M N P
C.P M N Q D.Q N M P
【答案】B
【解析】正方形都是菱形,菱形都是平行四边形,平行四边形都是四边形.故选B.
| 课 堂 互 动 |
指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
(3)A={x|-1(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
素养点睛:考查逻辑推理的核心素养.
题型1 集合关系的判断
判断集合关系的方法
(1)观察法:一一列举观察.
(2)元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.
【答案】(1)D (2)C
【解析】(1)因为A={-2,3},B={3},所以B?A.
(2)在数轴上分别画出集合A,B,如图所示,由数轴知B?A.
题型2 子集、真子集个数问题
【解析】集合{a,b,c}的子集有: ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},其中除{a,b,c}外,都是{a,b,c}的真子集,共7个.
(2)解:由题意知,集合P中一定含有元素3,4,并且是至少含有三个元素的集合,因此所有满足题意的集合P为:{0,3,4},{1,3,4},{2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3,4},{1,2,3,4},{0,1,2,3,4}.
1.假设集合A中含有n个元素,则有:
(1)A的子集的个数有2n个;
(2)A的非空子集的个数有2n-1个;
(3)A的真子集的个数有2n-1个;
(4)A的非空真子集的个数有2n-2个(n∈N*).
2.求给定集合的子集的两个注意点:
(1)按子集中元素个数的多少,以一定的顺序或借助树状图来写;
(2)在写子集时要注意不要忘记空集和集合本身.
【答案】(1)B (2)7
已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1素养点睛:考查逻辑推理的核心素养.
题型3 由集合间的包含关系求参数
由集合间的关系求参数问题的注意点及常用方法
(1)注意点:①不能忽视集合为 的情形;②当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论.
(2)常用方法:对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答.
3.(2020年沈阳高一期中)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 ( )
A.m≤2 B.2<m≤4
C.2≤m≤4 D.m≤4
【答案】D
若集合M={x|2x2-5x-3=0},N={x|mx=1,x∈R},且N?M,求实数m的值.
易错警示 忽视空集
| 素 养 达 成 |
1.对子集、真子集有关概念的理解(体现了逻辑推理的核心素养).
(1)集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A,能推出x∈B,这是判断A B的常用方法.
(2)不能简单地把“A B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为若A= ,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.
(3)在真子集的定义中,A,B首先要满足A B,其次至少有一个x∈B,但x A.
2.集合子集的个数(体现了数学运算的核心素养).
求集合的子集问题时,一般可以按照子集元素个数分类,再依次写出符合要求的子集.集合的子集、真子集个数的规律为:含n个元素的集合有2n个子集,有2n-1个真子集,有2n-2个非空真子集.
3.涉及字母参数的集合关系问题,注意数形结合思想与分类讨论思想的应用.
1.(题型2)集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有 ( )
A.2个 B.4个
C.6个 D.8个
【答案】B
【解析】根据题意,在集合A的子集中,含有元素0的子集有{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1},共4个.故选B.
2.(题型1)(2021年漳州高一期末)设集合A={1,5},集合B={x|x<2或x>3},则A与B的关系为 ( )
A.A∈B B.B∈A
C.A B D.B A
【答案】C
【解析】∵1<2,∴1∈B.又∵5>3,∴5∈B.∴A B.
3.(题型1)(多选)下列四个关系中错误的是 ( )
A.1 {1,2,3} B.{1}∈{1,2,3}
C.{1,2,3} {1,2,3} D. {1}
【答案】AB
【解析】A应该为1∈{1,2,3};B应该为{1} {1,2,3};C中{1,2,3} {1,2,3},正确;D中 {1},正确.故选AB.
4.(题型3)(2021年贵州适应性考试)已知集合A={x|1【答案】{a|a≥1}
5.(题型3)已知M={a-3,2a-1,a2+1},N={-2,4a-3,3a-1},若M=N,求实数a的值.
解:因为M=N,则(a-3)+(2a-1)+(a2+1)=-2+(4a-3)+(3a-1),即a2-4a+3=0,解得a=1或a=3.
当a=1时,M={-2,1,2},N={-2,1,2},满足M=N;
当a=3时,M={0,5,10},N={-2,9,8},不满足M=N,舍去.故实数a的值为1.(共37张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.3 集合的基本运算
第1课时 并集与交集
学习目标 素养要求
1.理解两个集合的并集、交集的含义,会求两个集合的并集与交集 数学运算
2.体验通过实例的分析和阅读来自学探究集合间运算的过程,培养学生的自学阅读能力和自主探究能力 数学运算
3.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用 直观想象
| 自 学 导 引 |
1.(1)文字语言:由所有属于集合A____属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的________.
(2)符号语言:A∪B=________________.
(3)图形语言:如图所示.
或
并集
并集
{x|x∈A或x∈B}
2.并集的运算性质
(1)A∪B=B∪A;
(2)A∪A=________;
(3)A∪ =________;
(4)A∪B A,A∪B B;
(5)A B A∪B=________.
A
A
B
某次校运动会上,高一(1)班有10人报名参加田赛,有12人报名参加径赛.已知两项都报的有3人,你能算出高一(1)班参赛人数吗?
【提示】参赛人数包括参加田赛的,也包括参加径赛的,但由于元素互异性的要求,两项都报的不能重复计算,故有10+12-3=19人.
【预习自测】
(1)已知集合A={x|x>0},B={x|-1≤x≤2},则A∪B等于 ( )
A.{x|x≥-1} B.{x|x≤2}
C.{x|0(2)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为________.
【答案】(1)A (2)5
【解析】(1)A∪B={x|x>0}∪{x|-1≤x≤2}={x|x≥-1}.
(2)A∪B={1,2,3}∪{2,4,5}={1,2,3,4,5},共5个元素.
1.(1)文字语言:由属于集合A____属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的________.
(2)符号语言:A∩B=_______________.
(3)图形语言:如图所示.
且
交集
交集
{x|x∈A且x∈B}
2.交集的运算性质
对于任何集合A,B,有
(1)A∩B=B∩A;
(2)A∩A=________;
(3)A∩ =________;
(4)A∩B A,A∩B B;
(5)A B A∩B=________.
A
A
一副扑克牌,既是黑桃又是K的牌有几张?
【提示】黑桃共13张,K共4张,其中两项要求均满足的只有黑桃K一张.
【预习自测】
(1)若集合M={-1,1},N={-2,1,0},则M∩N= ( )
A.{0,-1} B.{1}
C.{0} D.{-1,1}
(2)若P={x|x≥1},Q={x|-1【答案】(1)B (2){x|1≤x<4}
【解析】(1)M∩N={-1,1}∩{-2,1,0}={1}.故选B.
(2)如图所示,P∩Q={x|1≤x<4}.
| 课 堂 互 动 |
(1)设集合M={4,5,6,8},集合N={3,5,7,8},那么M∪N等于 ( )
A.{3,4,5,6,7,8} B.{5,8}
C.{3,5,7,8} D.{4,5,6,8}
(2)已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∪Q等于 ( )
A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4}
C.{x|x≤4} D.{x|x≥-1}
题型1 并集的概念及简单应用
素养点睛:考查数学运算与数学抽象的核心素养.
【答案】(1)A (2)C
【解析】(1)由定义知M∪N={3,4,5,6,7,8}.
(2)在数轴上表示两个集合,如图,可得P∪Q={x|x≤4}.
求集合并集的两种方法
(1)定义法:若集合是用列举法表示的,可以直接利用并集的定义求解;
(2)数形结合法:若集合是用描述法表示的由实数组成的数集,则可以借助数轴分析法求解,此时要注意端点能否取到.
【答案】B
(1)A={x∈N|1≤x≤10},B={x|x2+x-6=0},则A∩B等于 ( )
A.{2} B.{3}
C.{-3,2} D.{-2,3}
(2)(2021年绵阳模拟)若集合M={x|-3≤x<3},N={1,2,3},则M∩N等于 ( )
A.{1} B.{2}
C.{1,2} D.{1,2,3}
题型2 交集的概念及简单应用
素养点睛:考查直观想象和数学运算的核心素养.
【答案】(1)A (2)C
【解析】(1)易知A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B={-3,2},所以A∩B={2}.故选A.
(2)M={x|-3≤x<3},N={1,2,3},则M∩N={1,2}.
求集合交集的两个注意点
(1)求两个集合的交集时,首先要化简集合,使集合的元素特征尽量明朗化,然后根据交集的含义写出结果.
(2)在求与不等式有关的集合的交集运算中,应重点考虑数轴分析法,直观清晰.
2.(1)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为 ( )
A.5 B.4
C.3 D.2
(2)已知M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},则M∩N= ( )
A.x=3,y=-1 B.(3,-1)
C.{3,-1} D.{(3,-1)}
【答案】(1)D (2)D
设集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2+2(a-1)x+(a2-5)=0}.
(1)若A∩B={2},求实数a的值;
(2)若A∪B=A,求实数a的取值范围.
素养点睛:考查数学抽象与数学运算的核心素养.
题型3 并集、交集的运算性质及应用
解:(1)由题可知A={x|x2-3x+2=0}={1,2},因为A∩B={2},所以2∈B,将2代入集合B中得4+4(a-1)+(a2-5)=0,解得a=-5或a=1.
当a=-5时,集合B={2,10}符合题意;
当a=1时,集合B={2,-2},符合题意.
综上所述,a=-5或a=1.
(2)若A∪B=A,则B A,
因为A={1,2},所以B= 或B={1}或{2}或{1,2}.
若B= ,则Δ=4(a-1)2-4(a2-5)=24-8a<0,解得a>3;
利用集合交集、并集的性质解题的依据及关注点
(1)依据:A∩B=A A B,A∪B=A B A.
(2)关注点:当集合A B时,若集合A不确定,运算时要考虑A= 的情况,否则易漏解.
3.已知集合A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},若A∩B= ,求实数a的取值范围.
解:由A∩B= ,
①若A= ,有2a>a+3,所以a>3.
②若A≠ ,如图:
| 素 养 达 成 |
1.对并集、交集概念的理解(体现了直观想象和数学运算的核心素养).
(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.“x∈A或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x B;x∈B但x A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A,B两者之一的元素组成的集合.
(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分.特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B= .
2.集合的交、并运算中的注意事项
(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.
(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值取到与否.
1.(题型2)(2020年太原高一期中)设集合A={-2,-1,0,1},B={0,1,2},则A∩B= ( )
A.{0,1} B.[0,1]
C.{-2,-1,0,1,2} D.[-2,2]
【答案】A
【解析】因为A={-2,-1,0,1},B={0,1,2},所以A∩B={0,1}.故选A.
2.(题型3)(2021年临汾高一期末)已知集合A={x|x≤5},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围是 ( )
A.{a|a<5} B.{a|a≤5}
C.{a|a>5} D.{a|a≥5}
【答案】B
【解析】因为A∪B=R,画出数轴(图略)可知表示实数a的点必须与表示5的点重合或在表示5的点的左边,所以a≤5.
3.(题型3)已知集合M={-1,0},则满足M∪N={-1,0,1}的集合N的个数是 ( )
A.2 B.3
C.4 D.8
【答案】C
【解析】由M∪N={-1,0,1},得到集合M M∪N,且集合N M∪N,又M={-1,0},所以元素1∈N,则集合N可以为{1}或{0,1}或{-1,1}或{0,-1,1},共4个.故选C.
【答案】1或2
5.(题型1,2)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2(1)A∪B; (2)C∩B.
(2)由集合B={x|2则C∩B={x|2第一章 集合与常用逻辑用语
1.3 集合的基本运算
第2课时 补集及综合运算
学习目标 素养要求
1.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集 数学运算
2.能运用Venn图表达补集运算 直观想象
| 自 学 导 引 |
1.全集
(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的________,那么就称这个集合为全集.
(2)记法:全集通常记作________.
所有元素
补集的概念
U
2.补集
不属于集合A
{x|x∈U且x A}
补集的相关性质
(1)A∪( UA)=U,A∩( UA)= .
(2) U( UA)=A, UU= , U =U.
(3) U(A∩B)=( UA)∪( UB), U(A∪B)=( UA)∩( UB).
【预习自测】
(1)设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2},B={2,3,4},则 U(A∪B)=________.
(2)已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若 AB={5},则实数m=________.
【答案】(1){5} (2)5
【解析】(1)因为A∪B={1,2,3,4},所以 U(A∪B)={5}.
(2)由 AB={5}知5∈A且5 B,即5∈{3,4,m},故m=5.
| 课 堂 互 动 |
题型1 补集的基本运算
素养点睛:考查数学运算的核心素养.
(1)C (2)2
求补集的方法
(1)定义法:从全集U中去掉属于集合A的所有元素后,由所有余下的元素组成的集合.
(2)数形结合法:借助数轴,取全集U中集合A以外的所有元素组成的集合.
1.(1)已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-3(2)设U={0,1,2,3},A={x|x2+mx=0},若 UA={1,2},则实数m=________.
【答案】(1){x|x=-3或x>4} (2)-3
【解析】(1)借助数轴得 UA={x|x=-3或x>4}.
(2)因为 UA={1,2},所以A={0,3},所以0,3是方程x2+mx=0的两个根,所以m=-3.
设U=R,已知集合A={x|-5(1)A∩B;
(2)A∪B;
(3)A∪( UB);
(4)B∩( UA);
(5)( UA)∩( UB).
素养点睛:考查数学运算和直观想象的核心素养.
题型2 集合交、并、补的综合运算
解:如图1.
(1)A∩B={x|0≤x<5}.
(2)A∪B={x|-5(3)如图2, UB={x|x<0或x≥7},
∴A∪( UB)={x|x<5或x≥7}.
(4)如图3, UA={x|x≤-5或x≥5},
∴B∩( UA)={x|5≤x<7}.
(5)(方法一)∵ UB={x|x<0或x≥7},
UA={x|x≤-5或x≥5},画数轴如图4,
∴( UA)∩( UB)={x|x≤-5或x≥7}.
(方法二)( UA)∩( UB)= U(A∪B)={x|x≤-5或x≥7}.
求解与不等式有关的集合问题的方法
解决与不等式有关的集合问题时,画数轴(这也是集合的图形语言的常用表示方式)可以使问题变得形象直观,要注意求解时端点的值是否能取到.
求解集合混合运算问题的一般顺序
解决集合的混合运算时,一般先运算括号内的部分,再计算其他部分.
2.已知全集U={x|x<10,x∈N*},A={2,4,5,8},B={1,3,5,8},求 U(A∪B), U(A∩B),( UA)∩( UB),( UA)∪( UB).
解:(方法一)∵A∪B={1,2,3,4,5,8},U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},∴ U(A∪B)={6,7,9}.
∵A∩B={5,8},∴ U(A∩B)={1,2,3,4,6,7,9}.
∵ UA={1,3,6,7,9}, UB={2,4,6,7,9},
∴( UA)∩( UB)={6,7,9},
( UA)∪( UB)={1,2,3,4,6,7,9}.
(方法二)作出Venn图,如图所示,由图形也可以直接观察出来结果.
设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2素养点睛:考查数学运算和直观想象的核心素养.
解:由已知A={x|x≥-m},得 UA={x|x<-m}.
因为B={x|-2所以-m≤-2,即m≥2.
所以m的取值范围是{m|m≥2}.
题型3 与补集相关的参数值的求解
由集合的补集求解参数的方法
(1)定义法:如果所给集合是有限集,由补集求参数问题时,可利用补集定义求解.
(2)数形结合法:如果所给集合是无限集,与集合交、并、补运算有关的求参数问题时,一般利用数轴分析法求解.
3.已知U=R,集合A={x|x2-x-2=0},B={x|mx+1=0},B∩( UA)= ,求实数m的值.
错解:A
易错警示 忽视语言转换的等价性
易错防范:容易错选A,原因是将集合M看作直线y=x+1上的点的集合.防范措施是在变形的过程中,不可忽视等价性.
正解:M是直线y=x+1上除去点(2,3)的点的集合.集合N是坐标平面内不在直线y=x+1上的点的集合,所以M∪N是坐标平面上除去(2,3)以外的点构成的集合,它的补集 I(M∪N)={(2,3)},应选B.
| 素 养 达 成 |
1.补集定义的理解(体现了数学运算的核心素养).
(1)补集是相对于全集而存在的,研究一个集合的补集之前一定要明确其所对应的全集.比如,当研究数的运算性质时,我们常常将实数集R当做全集.
(2)补集既是集合之间的一种关系,同时也是集合之间的一种运算,还是一种数学思想.
(3)从符号角度来看,若x∈U,A?U,则x∈A和x∈ UA二者必居其一.
2.与集合的交、并、补运算有关的求参数问题一般利用数轴求解,涉及集合间关系时不要忘掉空集的情形.
3.不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视.
1.(题型2)(2020年黄冈高一期中)已知全集U={0,1,2,3,4},且集合B={1,2,4},集合A={2,3},则B∩( UA)= ( )
A.{1,4} B.{1}
C.{4} D.
【答案】A
【解析】 UA={0,1,4},B∩( UA)={1,4}.故选A.
2.(题型2)已知集合A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则( RA)∩B= ( )
A.{-2,-1} B.{-2}
C.{-1,0,1} D.{0,1}
【答案】A
【解析】因为集合A={x|x>-1},所以 RA={x|x≤-1},则( RA)∩B={x|x≤-1}∩{-2,-1,0,1}={-2,-1}.故选A.
3.(题型3)(2021年衡阳模拟)已知集合A={x|x≤a},B={x|1≤x≤2},且A∪( RB)=R,则实数a的取值范围是 ( )
A.{a|a≤1} B.{a|a≥1}
C.{a|a≤2} D.{a|a≥2}
【答案】D
【解析】∵ RB={x|x<1或x>2},且A∪( RB)=R,∴{x|1≤x≤2} A,∴a≥2.
4.(题型1)已知全集U={x|1≤x≤5},A={x|1≤x【答案】2
【解析】因为A={x|1≤x5.(题型2)已知全集U={x|-5≤x≤3},A={x|-5≤x<-1},B={x|-1≤x<1},求 UA, UB,( UA)∩( UB).
解:将集合U,A,B分别表示在数轴上,如图所示,
则 UA={x|-1≤x≤3},
UB={x|-5≤x<-1或1≤x≤3}.
(方法一)( UA)∩( UB)={x|1≤x≤3}.
(方法二)因为A∪B={x|-5≤x<1},
所以( UA)∩( UB)= U(A∪B)={x|1≤x≤3}.(共33张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.4 充分条件与必要条件
学习目标 素养要求
理解充分条件、必要条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系,性质定理与必要条件的关系;会判断充分条件、必要条件 数学抽象
逻辑推理
| 自 学 导 引 |
1.命题:可以判断真假的陈述句叫做命题.
2.数学中有一些命题虽然表面上不是“若p,则q”的形式,但是它的表述进行适当改变,就可以写成“若p,则q”的形式,这样条件p和结论q就明确了.
充分条件
充分条件与必要条件
必要条件
p q
充分必要
充要
充要
既不充分也不必要
3.数学中的每一条判定定理都给出了相应结论成立的一个________条件;
数学中的每一条性质定理都给出了相应结论成立的一个________条件;
数学中的每一个定义都给出了相应结论成立的一个________条件.
充分
必要
充要
【预习自测】
(1)“x=1”是(x-1)(x-2)=0的________条件.
(2)设集合M={x|0(3)设p:一元二次方程ax2+bx+c=0有实数根,q:b2-4ac≥0,则p是q的________条件.
【答案】(1)充分不必要
(2)必要不充分 (3)充要
| 课 堂 互 动 |
(1)(2021年郑州期末)已知命题p:(a-2)(a-3)=0,命题q:a=3,则p是q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
(2)“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”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
素养点睛:考查数学抽象和逻辑推理的核心素养.
(1)B (2)B
题型1 充分、必要、充要条件的判断
【解析】(1)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有a=3;由a=3可以推出(a-2)(a-3)=0,因此p是q的必要不充分条件.
(2)由两个三角形全等可得,两个三角形面积相等.反之不成立.故“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的必要不充分条件.故选B.
1.(1)已知a,b,c是实数,下列命题结论正确的是 ( )
A.“a2>b2”是“a>b”的充分条件
B.“a2>b2”是“a>b”的必要条件
C.“ac2>bc2”是“a>b”的充分条件
D.“|a|>|b|”是“a>b”的充要条件
(2)指出下列各组命题中,p是q的什么条件.
①p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形;
②p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
【答案】(1)C
【解析】对于A,当a=-5,b=1时,满足a2>b2,但是ab,但是a2bc2得c≠0,则a>b成立,即充分性成立,故正确;对于D,当a=-5,b=1时,|a|>|b|成立,但是ab,但是|a|<|b|,所以必要性也不成立,故“|a|>|b|”是“a>b”的既不充分也不必要条件.故选C.
已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
素养点睛:考查数学抽象和逻辑推理的核心素养.
题型2 充分条件与必要条件的应用
充分条件与必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题.
(2)求解步骤:首先将充分条件、必要条件转化为集合间的包含关系,然后借助数轴直观建立关于参数的不等式(组)进行求解.
2.已知p:-4<x-a<4,q:(x-2)(x-3)<0,若q是p的充分条件,求实数a的取值范围.
证明:一元二次方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根的充要条件是ac<0.
素养点睛:考查逻辑推理的核心素养.
题型3 充要条件的证明
充要条件的证明思路
(1)在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q p,“必要性”是p q;若证明“p是q的充要条件”,则与之相反.
(2)证明充要条件问题,其实就是证明一个命题的原命题和其逆命题都成立.若不易直接证明,可根据命题之间的关系进行等价转换,然后加以证明.
(3)证明时一定要注意方向性,分清充分性与必要性的证明方向,关键是要明确谁是条件.
2.已知a+b≠0,证明:a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
证明:(充分性)若a+b=1,则a2+b2-a-b+2ab=(a+b)2-(a+b)=1-1=0,即充分性成立.
(必要性)若a2+b2-a-b+2ab=0,则(a+b)2-(a+b)=(a+b)·(a+b-1)=0.
因为a+b≠0,所以a+b-1=0,即a+b=1,必要性成立.
综上,a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
命题“x<2”的一个充分不必要条件是________(答案不唯一).
错解:命题“x<2”的一个充分不必要条件是:x<3(或任意填写一个不等式:x<a,a为大于2的任一实数).
易错防范:错解的根源在于没有分清条件与结论之间的关系.若命题p的一个充分不必要条件是命题q,那么有q p.也就是命题“x<2”是结论,我们要填的是条件.防范措施是对于充分或必要条件的判断,首先要分清谁是条件,谁是结论.
正解:命题“x<2”的一个充分不必要条件是:x<1(或任意填写一个不等式:x<a,a为小于2的任一实数).
易错警示 没有分清条件与结论
| 素 养 达 成 |
1.判断p是q的什么条件,常用的方法是验证由p能否推出q,由q能否推出p,对于否定性命题,注意利用等价命题来判断(体现了逻辑推理的核心素养).
2.证明充要条件时,既要证明充分性,又要证明必要性,即证明原命题和逆命题都成立,但要分清必要性、充分性分别是证明怎样的一个命题成立.
“A的充要条件为B”的命题的证明:A B证明了必要性;B A证明了充分性.
“A是B的充要条件”的命题的证明:A B证明了充分性;B A证明了必要性.
1.(题型1)(2020年景德镇高一期中)设a,b∈R,则a≥b是|a|≥b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a≥b≥0,则|a|=a≥b即|a|≥b;若b≤a≤0,则|a|=-a≥0≥b,即|a|≥b;若a≥0≥b,则|a|=a≥0≥b即|a|≥b;或由|a|≥a,a≥b可得|a|≥b,可知充分条件成立;当a=-3,b=-2时,则|a|≥b,此时a<b,可知必要条件不成立.所以a≥b是|a|≥b的充分不必要条件.故选A.
【答案】A
3.(题型1)(2020年青岛高一期中)“-2<x<4”是“x<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
【答案】A
4.(题型2)若“x2>1”是“x<a”的必要不充分条件,则a的最大值为________.
【答案】-1 (共36张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.5 全称量词与存在量词
学习目标 素养要求
1.通过已知的数学实例,理解全称量词与存在量词的意义 数学抽象
2.能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定 逻辑推理
3.能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定 逻辑推理
| 自 学 导 引 |
1.短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做____________,并用符号“________”表示,含有全称量词的命题叫做全称量词命题.常见的全称量词还有“一切”“每一个”“任给”等.
2.通常将含有变量x的语句用p(x),q(x),…表示,变量x的取值范围用M表示.那么,全称量词命题“对M中任意一个x,p(x)成立”可用符号简记为______________.
全称量词
全称量词命题
x∈M,p(x)
3.一个全称量词命题可以包含多个变量,如“ x∈R,y∈R,x2+y2≥0”.
4.全称量词命题含有全称量词,有些全称量词命题中的全称量词是省略的,理解时需把它补充出来.例如,命题“平行四边形对角线互相平分”应理解为“所有的平行四边形对角线都互相平分”.
【预习自测】
下列命题是全称量词命题的是________(填序号).
①每个四边形的内角和都是360°;②任何实数都有算术平方根;③ x∈Z,2x+1是整数;④存在一个x∈R,使2x+1=3.
【答案】①②③
1.短语:“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做________,并用符号“________”表示.含有存在量词的命题叫做存在量词命题.常见的存在量词还有“有些”“有一个”“对某些”“有的”等.
2.存在量词命题“存在M中的元素x,p(x)成立”可用符号简记为____________.
3.一个存在量词命题可以包含多个变量,如“ a,b∈R,使(a+b)2=(a-b)2”.
存在量词
存在量词命题
x∈M,p(x)
4.含有存在量词“存在”“有一个”等的命题,或虽没有写出存在量词,但其意义具备“存在”“有一个”等特征的命题都是存在量词命题.
【预习自测】
下列语句是存在量词命题的是________(填序号).
①任意一个自然数都是正整数;②存在整数n,使n能被11整除;③ x∈R,x2+1≥1;④有些整数只有两个正因数.
【答案】②④
1.全称量词命题: x∈M,p(x),它的否定:__________________.
2.存在量词命题: x∈M,p(x),它的否定:__________________.
x∈M,綈p(x)
全称量词命题和存在量词命题的否定
x∈M,綈p(x)
【预习自测】判断下列命题是否正确.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)命题綈p的否定是p. ( )
(2) x0∈M,p(x0)与 x∈M,綈p(x)的真假性相反. ( )
(3)从特称命题的否定看,是对“量词”和“p(x)”同时否定. ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)√
| 课 堂 互 动 |
判断下列语句是全称量词命题,还是存在量词命题.
(1)凸多边形的外角和等于360°;
(2)矩形的对角线不相等;
(3)若一个四边形是菱形,则这个四边形的对角线互相垂直;
(4)有些实数a,b能使|a-b|=|a|+|b|;
(5)方程3x-2y=10有整数解.
素养点睛:考查数学抽象的核心素养.
题型1 全称量词命题与存在量词命题的判断
解:(1)可以改为:所有的凸多边形的外角和等于360°,故为全称量词命题.
(2)可以改为:所有矩形的对角线不相等,故为全称量词命题.
(3)若一个四边形是菱形,也就是所有的菱形,故为全称量词命题.
(4)含存在量词“有些”,故为存在量词命题.
(5)可改写为:存在整数x,y,使3x-2y=10成立,故为存在量词命题.
全称量词命题与存在量词命题的判断思路
[注意] 全称量词命题可能省略全称量词,存在量词命题的存在量词一般不能省略.
1.给出下列命题:
①存在实数x>1,使x2>1;②全等的三角形必相似;③有些相似三角形全等;④至少有一个实数a,使ax2-ax+1=0的根为负数.
其中存在量词命题的个数为 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【解析】①③④为存在量词命题,②为全称量词命题.故选C.
判断下列命题的真假.
(1) x∈Z,x3<1;
(2)存在一个四边形不是平行四边形;
(3)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x,y)都对应一点P;
(4) x∈N,x2>0.
素养点睛:考查数学抽象的核心素养.
题型2 全称量词命题、存在量词命题的真假判断
解:(1)因为-1∈Z,且(-1)3=-1<1,
所以“ x∈Z,x3<1”是真命题.
(2)真命题,如梯形.
(3)由有序实数对与平面直角坐标系中的点的对应关系知,它是真命题.
(4)因为0∈N,02=0,所以命题“ x∈N,x2>0”是假命题.
判断全称量词命题与存在量词命题真假的技巧
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每个元素x验证p(x)成立;但要判定全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个x,使得p(x)不成立即可.
(2)要判定一个存在量词命题是真命题,只要在限定集合M中,能找到一个x使p(x)成立即可;否则,这个存在量词命题就是假命题.
2.下列是存在量词命题且是真命题的是 ( )
A. x∈R,x2>0 B. x∈Z,x2>2
C. x∈N,x2∈N D. x,y∈R,x2+y2<0
【答案】B
【解析】对于A, x∈R,x2>0是全称量词命题,不合题意;对于B, x∈Z,x2>2是存在量词命题,且是真命题,满足题意;对于C, x∈N,x2∈N是全称量词命题,不合题意;对于D, x,y∈R,x2+y2<0是存在量词命题,是假命题,不合题意.故选B.
(1)命题“存在实数x,使x>1”的否定是 ( )
A.对任意实数x,都有x>1
B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1
D.存在实数x,使x≤1
题型3 全称量词命题与存在量词命题的否定
(2)命题“ x∈R, n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是( )
A. x∈R, n∈N*,使得n<x2
B. x∈R, n∈N*,使得n<x2
C. x∈R, n∈N*,使得n<x2
D. x∈R, n∈N*,使得n<x2
素养点睛:考查数学抽象的核心素养.
【答案】(1)C (2)D
【解析】(1)利用存在性命题的否定为全称命题可知,原命题的否定为:对于任意的实数x,都有x≤1.故选C.
(2)由于存在量词命题的否定形式是全称量词命题,全称量词命题的否定形式是存在量词命题,所以“ x∈R, n∈N*,使得n≥x2”的否定形式为“ x∈R, n∈N*,使得n<x2”.故选D.
全称量词命题与存在量词命题的否定的思路
(1)一般地,写含有一个量词的命题的否定,首先要明确这个命题是全称量词命题还是存在量词命题,并找到量词及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词, 同时否定结论.
(2)对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再依据规则来写出命题的否定.
3.命题p:“有些三角形是等腰三角形”,则綈p是 ( )
A.有些三角形不是等腰三角形
B.所有三角形是等边三角形
C.所有三角形都不是等腰三角形
D.所有三角形是等腰三角形
【答案】C
【解析】在写命题的否定时,一是更换量词,二是否定结论.更换量词,“有些”改为“所有”,否定结论,“是等腰三角形”改为“都不是等腰三角形”,故綈p为“所有三角形都不是等腰三角形”.
“ x∈R,若y>0,则x2+y>0”的否定是________________.
错解: x∈R,若y≤0,则x2+y≤0
易错防范:本题答案看似正确,量词由“ ”改为“ ”,结论中“>”改为“≤”,但是“若y>0”改成了“若y≤0”就出现了错误,原因是“若y>0”不是结论,而是条件.防范措施是记准两点:一是否定量词,二是否定结论.
正解: x∈R,若y>0,则x2+y≤0
易错警示 对含量词命题的否定把握不准
已知命题“ x∈R,ax2+2x+1≠0”为假命题,求实数a的取值范围.
素养养成 根据命题的真假求参数范围
【素养养成】由命题的真或假推断参数的取值范围考查逻辑推理的核心素养,由全称量词命题和存在量词命题的真假,推断不等式成立与否,考查数学抽象的核心素养.
| 素 养 达 成 |
1.全称量词与存在量词(体现了数学抽象的核心素养).
(1)全称量词命题含有全称量词,有些全称量词命题中的全称量词是省略的,理解时需把它补充出来.例如,命题“平行四边形对角线互相平分”应理解为“所有的平行四边形对角线都互相平分”.
(2)含有存在量词“存在”“有一个”等的命题,或虽没有写出存在量词,但其意义具备“存在”“有一个”等特征的命题都是存在量词命题.
2.全称量词命题和存在量词命题的否定(体现了逻辑推理的核心素养).
对全称量词命题和存在量词命题的否定,我们可以这样理解:
①要否定全称量词命题“ x∈M,p(x)”,只需在M中找到一个x,使得p(x)不成立,也就是命题“ x∈M,綈p(x)”成立;
②要否定存在量词命题“ x∈M,p(x)”,需要验证对M中的每一个x,均有p(x)不成立,也就是命题“ x∈M,綈p(x)”成立.
在书写这两种命题的否定时,要将相应的存在量词变为全称量词,全称量词变为存在量词.
1.(题型3)设x∈Z,集合A为偶数集,若命题p: x∈Z,2x∈A,则綈p ( )
A. x∈Z,2x A
B. x Z,2x∈A
C. x∈Z,2x∈A
D. x∈Z,2x A
【答案】D
【解析】全称量词命题的否定是存在量词命题,所以綈p: x∈Z,2x A.故选D.
2.(题型2)下列结论中正确的是 ( )
A. n∈N*,2n2+5n+2能被2整除是真命题
B. n∈N*,2n2+5n+2不能被2整除是真命题
C. n∈N*,2n2+5n+2不能被2整除是真命题
D. n∈N*,2n2+5n+2能被2整除是假命题
【答案】C
【解析】当n=1时,2n2+5n+2不能被2整除,当n=2时,2n2+5n+2能被2整除,所以A、B、D错误,C正确.故选C.
3.(题型2)下列命题中正确的是 ( )
A. x∈{-1,1},2x+1>0
B. x∈Q,x2=3
C. x∈R,x2-1>0
D. x∈N,|x|≤0
【答案】D (共37张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
章末素养提升
| 体 系 构 建 |
| 核 心 归 纳 |
1.集合中元素的三个特性
特征 含义 示例
确定性 作为一个集合的元素,必须是确定的,不能确定的对象就不能构成集合,也就是说,给定一个集合,任何一个对象是不是这个集合的元素也就确定了 集合A={1,2,3},则1∈A,4 A
互异性 对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的(或者说是互异的),这就是说,集合中的任何两个元素都是不同的对象,相同的对象归入同一集合时只能算集合的一个元素 集合{x,x2-x}中的x应满足x≠x2-x,即x≠0且x≠2
无序性 构成集合的元素间无先后顺序之分 集合{1,0}和{0,1}是同一个集合
2.集合描述法的两种形式
(1)符号描述法:用符号把元素的共同属性描述出来,其一般形式为{x|P(x)}或{x∈I|P(x)},其中x代表元素,I是x的取值集合,P(x)是集合中元素x的共同属性,竖线不可省略,如大于1且小于4的实数构成的集合可以表示为{x∈R|1(2)文字描述法:用文字把元素的共同属性叙述出来,并写在花括号内,如{x|x是参加平昌冬奥会的运动员},但花括号内不能出现“所有”“全体”“全部”等字样.
3.条件关系判定的常用结论
4.全称量词命题和存在量词命题的否定
对含有全称(存在)量词的命题进行否定需两步操作:第一步,将全称(存在)量词改写成存在(全称)量词;第二步,将结论加以否定.
含有全称量词的命题的否定是含有存在量词的命题,含有存在量词的命题的否定是含有全称量词的命题.例如:
①“所有的正方形都是矩形”的否定为“至少存在一个正方形不是矩形”,其中,把全称量词“所有的”变为存在量词“至少存在一个”;
②“存在一个实数x,使得x2+x+1≤0”的否定为“对所有的实数x,都有x2+x+1>0”,其中,把存在量词“存在一个”变为全称量词“所有的”.
| 思 想 方 法 |
(一)分类与整合思想
思想方法解读:当所给集合不确定时,往往需要对集合的种类和集合中的字母参数进行分类讨论,特别要注意空集的情况.
【答案】C
【点评】本题主要考查集合中元素的互异性,属常考题型,较难.解题的关键是求出a的值后要回代到集合中利用集合中元素的互异性进行检验.
已知集合A={x|2≤x≤9},B={x|m-1<x<2m+1},若B A,求实数m的取值范围.
1.已知集合A={x|2≤x<7},B={x|5<2x-1<17}.
(1)求A∩B,( RB)∪A;
(2)已知C={x|m+2<x≤2m},若C∩B=C,求实数m的取值范围.
解:(1)因为B={x|5<2x-1<17}={x|3<x<9},
所以A∩B={x|3<x<7}, RB={x|x≤3或x≥9}.
所以( RB)∪A={x|x<7或x≥9}.
(二)数形结合思想
思想方法解读:集合的运算时,对离散的数集间的运算,可借助Veen图实施,对连续的数集间的运算,常常利用数轴进行,这在本质上是数形结合思想的体现和运用.
某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则阅读过《西游记》的学生人数为 ( )
A.60 B.70
C.80 D.90
【答案】B
【解析】随机调查了100位学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,作出Venn图如下,
所以阅读过《西游记》的学生人数为10+60=70.故选B.
【点评】本题求阅读过《西游记》的学生人数,考查交集定义等基础知识、运用Venn图求解能力与数形结合思想,属于基础题.
2.某城市数、理、化竞赛时,高一某班有24名学生参加数学竞赛,28名学生参加物理竞赛,19名学生参加化学竞赛,其中参加数、理、化三科竞赛的有7名,只参加数、物两科的有5名,只参加物、化两科的有3名,只参加数、化两科的有4名.若该班学生共有48名,问没有参加任何一科竞赛的学生有多少名?
解:画三个圆分别代表参加数学、物理、化学竞赛的人数.因为参加数、理、化三科竞赛的有7名,只参加数、物两科竞赛的有5名,只参加物、化两科竞赛的有3名,只参加数、化两科竞赛的有4名.分别填入图形中,又因为有24名学生参加数学竞赛,28名学生参加物理竞赛,19名学生参加化学竞赛.故单独参加数学的有8人、
单独参加物理的有13人,单独参加化学的有5人,
故8+13+5+5+7+4+3=45是参加竞赛的人数,
所以没参加的人数为48-45=3.
已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∩Q等于
( )
A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4}
C.{x|x≤4} D.{x|x≥-1}
【答案】A
【解析】在数轴上表示两个集合,如图,可得P∩Q={x|-1≤x<3}.
【点评】当集合是用不等式表示时,涉及集合的基本运算,可运用数轴数形结合求解,对于端点处的取舍,可以单独检验.
3.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∪B=( )
A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2}
C.{x|0≤x≤4} D.{x|-1≤x≤4}
【答案】D
【解析】在数轴上表示出集合A与B,如图所示.
则由并集的定义知,A∪B={x|-1≤x≤4}.故选D.
(三)转化与化归思想
思想方法解读:应用集合的交、并、补集的运算求参数或确定另外的集合,关键是利用交、并、补集的定义将问题转化为元素与集合的关系,从而构造方程、不等式(组)来解答.
(2020年兰州高一期中)已知集合A={x|-a<x<2a-6},B={x|(x+1)(x-5)<0}.
(1)若a=4,求A∩B;
(2)若A∪B=B,求实数a的取值范围.
4.(2020年昌吉高一期中)已知集合A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-2或x>6}.
(1)若a=5,求A∪B;
(2)若A∩B= ,求实a的取值范围.
| 链 接 高 考 |
(2018年课标Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为 ( )
A.9 B.8
C.5 D.4
【答案】A
【解析】当x=-1时,y2≤2,得y=-1,0,1,当x=0时,y2≤3,得y=-1,0,1,当x=1时,y2≤2,得y=-1,0,1,即集合A中元素有9个.故选A.
集合的含义与表示
【点评】本题主要考查集合元素个数的判断,利用分类讨论的思想是解决本题的关键.
(2021年全国新高考Ⅰ)设集合A={x|-2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B= ( )
A.{2} B.{2,3}
C.{3,4} D.{2,3,4}
【答案】B
【解析】A∩B={x|-2<x<4}∩{2,3,4,5}={2,3}.故选B.
【点评】本题考查交集的求法,是基础题.
集合的运算
【答案】B
(2021年全国乙)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则 U(M∪N)= ( )
A.{5} B.{1,2}
C.{3,4} D.{1,2,3,4}
【答案】A
【解析】M∪N={1,2}∪{3,4}={1,2,3,4},又因为全集U={1,2,3,4,5},所以 U(M∪N)={5}.故选A.
【点评】本题主要考查集合的并、补运算,是基础题.
(2019年天津改编)设x∈R,则“0<x<5”是“0<x<2”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
【解析】因为0<x<5推不出0<x<2,0<x<2 0<x<5,所以0<x<5是0<x<2的必要不充分条件.故选B.
【点评】本题考查充分必要条件,考查解不等式问题,是一道基础题.
充分条件、必要条件的判断
【答案】A
(2013年四川)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p: x∈A,2x∈B,则 ( )
A.綈p: x∈A,2x B B.綈p: x A,2x B
C.綈p: x A,2x∈B D.綈p: x∈A,2x B
含有量词命题的否定
【答案】D
【解析】因为全称命题的否定是特称命题,所以设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p: x∈A,2x∈B,则綈p: x∈A,2x B.故选D.
【点评】本题考查命题的否定,全称命题与特称命题的否定关系,是基本知识的考查.