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主题1 集合的基本概念
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(1)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( )
A.1
B.3
C.5
D.9
(2)若-3∈{x-2,2x2+5x,12},则x=________.
【解析】 (1)①当x=0时,y=0,1,2,此时x-y的值分别为0,-1,-2;
②当x=1时,y=0,1,2,此时x-y的值分别为1,0,-1;
③当x=2时,y=0,1,2,此时x-y的值分别为2,1,0.
综上可知,x-y的可能取值为-2,-1,0,1,2,共5个,故选C.
(2)由题意知,x-2=-3或2x2+5x=-3.
①当x-2=-3时,x=-1.
把x=-1代入,得集合的三个元素为-3,-3,12,不满足集合中元素的互异性;
②当2x2+5x=-3时,x=-或x=-1(舍去),
当x=-时,集合的三个元素为-,-3,12,满足集合中元素的互异性,由①②知x=-.
【答案】 (1)C (2)-
解决集合的概念问题应关注的两点
(1)研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件,当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.
(2)对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.
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已知集合A={0,m,m2-3m+2},且2∈A,则实数m为( )
A.2
B.3
C.0或3
D.0,2,3均可
解析:选B.由2∈A可知:若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A={0,3,2},符合题意.
主题2 集合的基本关系
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已知集合A={x|x<-1或x≥1},B={x|2a<x≤a+1,a<1},若B?A,则实数a的取值范围为________.
【解析】 因为a<1,所以2a<a+1,所以B≠?.
画数轴如图所示.
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由B?A知,a+1<-1或2a≥1.
即a<-2或a≥.
由已知a<1,所以a<-2或≤a<1,
即所求a的取值范围是a<-2或≤a<1.
【答案】 a<-2或≤a<1
(1)判断两集合关系的两种常用方法
一是化简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.
(2)处理集合间关系问题的关键点
已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、Venn图帮助分析.同时还要注意“空集”这一“陷阱”,尤其是集合中含有字母参数时,要分类讨论,讨论时要不重不漏.
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1.已知集合M={x|x2-3x+2=0},N={0,1,2},则下列关系正确的是( )
A.M=N
B.M?N
C.N?M
D.N?M
解析:选B.由集合M={x|x2-3x+2=0}={1,2},N={0,1,2},可知M?N.
2.已知M={a||a|≥2},A={a|(a-2)(a2-3)=0,a∈M},则集合A的子集共有( )
A.1个
B.2个
C.4个
D.8个
解析:选B.|a|≥2?a≥2或a≤-2.
又a∈M,(a-2)(a2-3)=0?a=2或a=±(舍),
即A中只有一个元素2,
故A的子集只有2个,选B.
3.已知集合A={x|0<x≤4},B={x|x<a},当A?B时,实数a的取值范围为a>c,则c=________.
解析:A={x|0<x≤4},B={x|x<a},由A?B,得a>4.
所以c=4.
答案:4
主题3 集合的运算
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(1)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( )
A.{1,-3}
B.{1,0}
C.{1,3}
D.{1,5}
(2)若集合A={x|-23},则A∩B=( )
A.{x|-2B.{x|-2C.{x|-1D.{x|1(3)设全集为R,集合A={x|3≤x<6},B={x|2①分别求A∩B,(?RB)∪A;
②已知C={x|a【解】 (1)选C.由A∩B={1}得1∈B,
所以m=3,B={1,3}.
(2)选A.A∩B={x|-2(3)①A∩B={x|3≤x<6}.
因为?RB={x|x≤2或x≥9},
所以(?RB)∪A={x|x≤2或3≤x<6或x≥9}.
②因为C?B,如图所示.
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所以
解得2≤a≤8,
所以所求集合为{a|2≤a≤8}.
(1)集合基本运算的方法
①定义法或Venn图法:集合是用列举法给出的,运算时可直接借助定义求解,或把元素在Venn图中表示出来,借助Venn图观察求解;
②数轴法:集合是用不等式(组)给出的,运算时可先将不等式在数轴中表示出来,然后借助数轴求解.
(2)集合与不等式结合的运算包含的类型及解决办法
①不含字母参数:直接将集合中的不等式解出,在数轴上求解;
②含有字母参数:若字母的取值影响到不等式的解,要先对字母分类讨论,再求解不等式,然后在数轴上求解.
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(一题两空)已知集合A={x|-3(1)A∩M=________;
(2)若B∪(?UM)=R,则实数b的取值范围为________.
解析:(1)因为A={x|-3M={x|-4≤x<5},
所以A∩M={x|-3(2)因为M={x|-4≤x<5},
所以?UM={x|x<-4或x≥5},
又B={x|b-3所以解得-2≤b<-1.
所以实数b的取值范围是-2≤b<-1.
答案:(1){x|-3主题4 充分条件、必要条件的判定及应用
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(1)“x=1”是“x2-4x+3=0”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)设x∈R,则“2-x≥0”是“-1≤x-1≤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】 (1)若x=1,则x2-4x+3=0,是充分条件.
若x2-4x+3=0,则x=1或x=3,不是必要条件.
故选A.
(2)由-1≤x-1≤1,得0≤x≤2,因为0≤x≤2?x≤2,x≤20≤x≤2,故“2-x≥0”是“-1≤x-1≤1”的必要不充分条件,故选B.
【答案】 (1)A (2)B
判断充分、必要条件的方法
(1)定义法:直接判断若p则q,若q则p的真假.
(2)等价法:利用A?B与﹁B?﹁A,B?A与﹁A?﹁B,A?B与﹁B?﹁A的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.
(3)利用集合间的包含关系判断:若A?B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.
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1.(2020·济南高一检测)“a≠1或b≠2”是“a+b≠3”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:选B.因为“a≠1或b≠2”包括三种情况,即a≠1,b=2,或a=1,b≠2,或a≠1且b≠2,所以a≠1或b≠2a+b≠3,a+b≠3?a≠1或b≠2,所以“a≠1或b≠2”是“a+b≠3”的必要不充分条件.故选B.
2.若a,b都是实数,试从①ab=0;②a+b=0;③a(a2+b2)=0;④ab>0中选出满足下列条件的式子,用序号填空:
(1)使a,b都为0的必要条件是________;
(2)使a,b都不为0的充分条件是________;
(3)使a,b至少有一个为0的充要条件是________.
解析:①ab=0?a=0或b=0,即a,b至少有一个为0;
②a+b=0?a,b互为相反数,则a,b可能均为0,也可能为一正数一负数;
③a(a2+b2)=0?a=0,b为任意实数;
④ab>0?或
即a,b同为正数或同为负数.
综上可知:(1)使a,b都为0的必要条件是①②③;
(2)使a,b都不为0的充分条件是④;
(3)使a,b至少有一个为0的充要条件是①.
答案:(1)①②③ (2)④ (3)①
主题5 全称量词命题与存在量词命题
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写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)p:每一个素数都是奇数;
(2)p:能被3整除的数,也能被4整除;
(3)p:有些实数的绝对值是正数;
(4)p:某些平行四边形是矩形.
【解】 (1)由于全称量词“每一个”的否定为“存在一个”,因此,﹁p:存在一个素数不是奇数,是真命题.
(2)省略了全称量词“所有”,命题的否定为存在一个能被3整除的数,不能被4整除,是真命题.
(3)由于存在量词“有些”的否定为“所有”,因此,﹁p:所有实数的绝对值都不是正数,是假命题.
(4)由于存在量词“某些”的否定为“每一个”,因此,﹁p:每一个平行四边形都不是矩形,是假命题.
全称量词命题、存在量词命题的真假判定
(1)全称量词命题的真假判定:要判定一个全称量词命题为真,必须对限定集合M中每一个x验证p(x)成立,一般用代数推理的方法加以证明;要判定一个全称量词命题为假,只需举出一个反例即可.
(2)存在量词命题的真假判定:要判定一个存在量词命题为真,只要在限定集合M中,能找到一个x0,使p(x0)成立即可;否则,这一存在量词命题为假.
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1.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
解析:选D.将“?”改写为“?”,“?”改写为“?”,再否定结论可得,命题的否定为“?x∈R,?n∈N
,使得n<x2”.
2.判断下列命题的真假.
(1)平面内存在两条相交直线垂直于同一条直线;
(2)任何实数都有算术平方根;
(3)每个平面四边形的内角和都是360°;
(4)至少有一个整数n,使得n2+n为奇数.
解:(1)由于平面内垂直于同一条直线的两条直线互相平行,因此平面内不可能存在两条相交直线垂直于同一条直线,故该命题为假命题.
(2)当a<0时,实数a不存在算术平方根,故该命题为假命题.
(3)任意平面四边形的内角和都是360°,是真命题.
(4)因为n2+n=n(n+1),当n为奇数时,n+1为偶数;当n为偶数时,n+1为奇数,故n(n+1)一定是偶数,所以不存在一个整数n,使得n2+n为奇数.故该命题为假命题.
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