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集合与常用逻辑用语习题带答案

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**个人辅导中心(数学辅导)内部专用同步习题

高三一轮复习专用

1.1 集合的概念及其运算(1) 例1.选择题:

(1)不能形成集合的是( ) (A)大于2的全体实数 (B)不等式3x-5<6的所有解

(C)方程y=3x+1所对应的直线上的所有点 (D)x轴附近的所有点

(2)设集合 ,则下列关系中正确的是( ) (A)x A

(B)x A

(C){x}∈A (D){x} A

(3)设集合 ,则( ) (A)M=N (C)M N

例3.已知A={x|-2<x<5},B={x|m+1≤x≤2m-1},B≠ ,且B A,求m的取值范围.

例4*.已知集合A={x|-1≤x≤a},B={y|y=3x-2,x∈A},C={z|z=x2,x∈A},若C B,求实数a的取值范围.

1.2 集合的概念及其运算(2) (A) (B){d}

(C){a,c} (D){b,e}

(C)M∩( UN)

(D)( UM)∩( UN)

1

例1.(1)设全集U={a,b,c,d,e}.集合M={a,b,c},集合N={b,d,e},那么( UM)∩( UN)是( ) (2)全集U={a,b,c,d,e},集合M={c,d,e},N={a,b,e},则集合{a,b}可表示为( ) (A)M∩N (B)( UM)∩N (A)(M∩P)∩S (C)(M∩P)∩( US)

例3.(1)设A={x|x2-2x-3=0},B={x|ax=1},若A∪B=A,则实数a的取值集合为____; (2)已知集合M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=M,则实数a的取值集合为____. 例4.定义集合A-B={x|x∈A,且x B}.

(1)若M={1,2,3,4,5},N={2,3,6}则N-M等于( ) (A)M (B)N (C){1,4,5 } (D){6}

(2)设M、P为两个非空集合,则M-(M-P)等于( ) (A)P (B)M∩P (C)M∪P (D)M

例5.全集S={1,3,x3+3x2+2x},A={1,|2x-1|}.如果 sA={0},则这样的实数x是否存在?若存在,求出x;若不存在,请说明理由.

1.3 简单的逻辑联结词

例1.用“p或q”、“p且q”或“非p”填空, ①命题“矩形的对角线互相垂直平分”是________形式

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例2.如图,U是全集,M、P、S为U的3个子集,则下图中阴影部分所表示的集合为( )

(B)(M∩P)∪S

(D)(M∩P)∪( US)

(B)M N (D)M∩N=

例2.已知集合 ,试求集合A的所有子集.

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②命题“

Q是____形式

③命题“1≥2”是____形式. 其中真命题的序号为____. 例2.给出下列命题:

①“若k>0,则关于x2+2x-k=0的方程有实根”的逆命题; ②“若a>b,则2a>2b-1”的否命题; ③“若A∪B=B,则A B”的逆否命题;

④命题p:“x,y∈R,若x2+y2=0,则x,y全为0”的非命题 其中真命题的序号是____.

例3.若命题“p或q”是真命题,命题“p且q”是假命题,则( ) (A)命题p是假命题

(B)命题q是假命题

(D)命题p与命题“非q”真值相同

(C)命题p与命题q真值相同

例4.(1)命题p:“有些三角形是等腰三角形”,则 p是( ) (A)有些三角形不是等腰三角形 (B)有些三角形可能是等腰三角形 (C)所有三角形不是等腰三角形 (D)所有三角形是等腰三角形 (2)已知命题p: x∈R,sinx≤1,则( ) (A) p: x∈R,sinx≥1 (C) p: x∈R,sinx>1

(B) p: x∈R,sinx≥1 (D) p: x∈R,sinx>1

1.4 充分条件、必要条件与命题的四种形式 例1.设集合 “a=1”是“A∩B≠ ”的( ) (A)充分不必要条件 (C)充要条件 q的( )

(A)充分不必要条件 (C)充分必要条件 (A)充分必要条件

(B)必要不充分条件 (D)既不充分也不必要条件 (B)充分而不必要条件 (D)既不充分也不必要条件

(B)必要不充分条件 (D)既不充分又不必要条件

例2.(1)条件p:“直线l在y轴上的截距是在x轴的截距的2倍”;条件q:“直线l的斜率是-2”,则p是2

(2)“ ”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2)y-3=0相互垂直”的( ) (C)必要而不充分条件

例3.下列各小题中,p是q的充分必要条件的是

①p:m<-2,或m>6;q:y=x2+mx+m+3有两个不同的零点 ② ;

q:y=f(x)是偶函数

q: UB UA (C)③④

(D)①④

③p:cosα=cosβ; q:tanα=tanβ ④p:A∩B=A; (A)①②

(B)②③

例4.已知 p是q的充分不必要条件,则p是 q的( ) (A)充分不必要条件 (C)充要条件

(B)必要不充分条件

解:(1)选D.“附近”不具有确定性.(2)选D.(3)选B.

方法一: 故排除(A)、(C),又 ,故排除(D). 方法二:集合M的元素 集合N的元素

.而2k+1为奇数,k+2为全体整数,因此M N. 小结:解答集合问题,集合有关概念要准确,如集

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(D)既不充分也不必要条件

第一章 集合与常用逻辑用语 1.1 集合的概念及其运算(1)

例1分析:(1)集合中的元素是确定的、互异的,又是无序的;(2)注意“∈”与“ ”以及x与{x}的区别;(3)可利用特殊值法,或者对元素表示方法进行转换.

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合中元素的三性;使用符号要正确;表示方法会灵活转化.

例2分析:本题是用{x|x∈P}形式给出的集合,注意本题中竖线前面的代表元素x∈N.

解:由题意可知(6-x)是8的正约数,所以(6-x)可以是1,2,4,8;

可以的x为2,4,5,即A={2,4,5}.

∴A的所有子集为 ,{2},{4},{5},{2,4},{2,5},{4,5},{2,4,5}.

小结:一方面,用{x|x∈P}形式给出的集合,要紧紧抓住竖线前面的代表元素x以及它所具有的性质P;另一方面,含n(n∈N*)个元素的集合A的所有子集的个数是: 个.

例3分析:重视发挥图示法的作用,通过数轴直观地解决问题,注意端点处取值问题. 解:由题设知 , 解之得,2≤m<3.

小结:(1)要善于利用数轴解集合问题.(2)此类题常见错误是:遗漏“等号”或多“等号”,可通过验证“等号”问题避免犯错.(3)若去掉条件“B≠ ”,则不要漏掉 A的情况.

例4*分析:要首先明确集合B、C的意义,并将其化简,再利用C B建立关于a的不等式. 解:∵A=[-1,a], ∴B={y|y=3x-2,x∈A}, B=[-5,3a-2]

(1)当-1≤a<0时,由C B,得a2≤1≤3a-2无解; (2)当0≤a<1时,1≤3a-2,得a=1; (3)当a≥1时,a2≤3a-2得1≤a≤2 综上所述,实数a的取值范围是[1,2].

小结:准确理解集合B和C的含义(分别表示函数y=3x-2,y=x2的值域,其中定义域为A)是解本题的关键.分类讨论二次函数在运动区间的值域是又一难点.若结合图象分析,结果更易直观理解. 1.2 集合的概念及其运算(2)

例1分析:注意本题含有求补、求交两种运算.求补集要认准全集,多种运算可以考虑运算律. 解:(1)方法一:∵ UM={b,c}, UN={a,c} ∴( UM)∩( UN)= ,答案选A 方法二:( UM)∩( UN)= U(M∪N)= ∴答案选A

方法三:作出文氏图,将抽象的关系直观化. ∴答案选A

(2)同理可得答案选B

小结:交、并、补有如下运算法则

U(A∩B)=( UA)∪( UB);A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)

U(A∪B)=( UA)∩( UB);A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)

例2分析:此题为通过观察图形,利用图形语言进行符号语言的转化与集合运算的判断.

解:∵阴影中任一元素x有x∈M,且x∈P,但x S,∴x∈ US.

由交集、并集、补集的意义. ∴x∈(M∩P)∩( US)答案选D.

小结:灵活进行图形语言、文字语言、符号语言的转化是学好数学的重要能力.

例3解:(1)由已知,集合A={-1,3},

∵A∪B=A得B A ∴分B= 和 两种情况. 当B= 时,解得a=0; 当 时,解得a的取值 综上可知a的取值集合为 (2)由已知, ∵M∩N=M M N a=0舍去 当 时,解得

综上可知a的取值集合为{1,-1}.

小结:(Ⅰ)要重视以下几个重要基本关系式在解题时发挥的作用:(A∩B) A,(A∩B) B;(A∪B) A,(A∪B) B;A∩ U A= ,A∪ UA=U;A∩B=A A B,A∪B=B A B等.

(Ⅱ)要注意 是任何集合的子集.但使用时也要看清题目条件,不要盲目套用.

例4解:(1)方法一:由已知,得N-M={x|x∈N,且x M}={6},∴选D 方法二:依已知画出图示 ∴选D.

(2)方法一:M-P即为M中除去M∩P的元素组成的集合,故M-(M-P)则为M中除去不为M∩P的元素的集合,所以选B.

方法二:由图示可知M=(M∩P)∪(M-P) 选B.

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当N= 时,解得a=0;M={0} 即M∩N≠M ∴

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方法三:计算(1)中N-(N-M)={2,3},比较选项知选B.

小结:此题目的检测学生的阅读理解水平及适应、探索能力,考查学生在新情境中分析问题解决问题的能力.事实证明,虽然这类问题内容新颖,又灵活多样,但其涉及的数学知识显得相对简单和基础,要勇于尝试解题.

例5*解:假设这样的x存在,∵ SA={0},∴0∈S,且|2x-1|∈S.

易知x3+3x2+2x=0,且|2x-1|=3, 解之得,x=-1.

当x=-1时,S={1,3,0},A={1,3},符合题设条件.

∴存在实数x=-1满足 S A={0}. 1.3 简单的逻辑联结词

例1分析:逻辑联结词“或”“且”“非”可类比集合的“并”“交”“补”的关系. 解:①p且q ②非p ③p或q 真命题的序号为②③.

小结:(1)逻辑联结词“或”“且”“非”可类比集合的“并”“交”“补”的关系

A∪B={x|x∈A或x∈B}; A∩B={x|x∈A且x∈B}

SA={x|x∈S且x A}

(2)逻辑联结词“或”的用法,一般有两种解释:一是“不可兼有”,另一是“可兼有”.数学书籍中一般采用后一种解释.即“或此或彼或兼”三种情形.注意“可兼有”并不意味“一定兼有”.

例2分析:(1)四种命题的相互关系如下

(2)命题的非命题即为命题的否定形式,不等于否命题.

解:首先写出相应命题:

①若关于x的方程x2+2x-k=0有实根,则k>0 ②若a≤b,则2a≤2b-1; ③若A B,则A∪B≠B.

④x,y∈R,若x2+y2=0,则x,y不全为0 分别判断知

①若关于x的方程x2+2x-k=0有实根,则k>-1,故命题为假; ②取 ,命题不成立;

③由互为逆否命题同真同假,故③可直接判断原命题,知命题为真;

④由实数性质知,命题不成立.综上知真命题序号为③.

小结:(1)互为逆否命题同真同假,故③可直接判断原命题,此种等价性常被认为是反证法理论基础,尽管此说法不完全对.

(2)“若p则q”形式命题它的否定形式不等于否命题.否定形式是对命题结论的否定;否命题是将命题题设、结论分别否定.

(3)一些基本逻辑关系式可类比集合运算律: ① (p∨q)=( p)∧( q)…… U(A∪B)=( UA)∩( UB) ② (p∧q)=( p)∨( q) …… U (A∩B)=( UA)∪( UB)

(其中“p∨q”表示“p或q”,“p∧q”表示“p且q”). 例3分析:要分清命题的构成,准确了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.

解:∵p或q为真,∴p或q中至少有一个为真. 又∵“p且q”为假,∴p、q中一真一假. 综上可知,答案为(D).

例4分析:存在性命题的否定命题与全称性命题的否定命题互为相反非命题.

解:(1)命题p:“存在x∈A使P(x)成立”, p为:“对任意x∈A,有P(x)不成立”. 故命题p:“有些三角形是等腰三角形”, 则 p是“所有三角形不是等腰三角形”; 答案选C

(2)命题p:“任意x∈A使P(x)成立”, p为:“存在x∈A,有P(x)不成立”.

故命题p: x∈R,sinx≤1,则 p为: x∈R,sinx>1; 答案选C

1.4 充分条件、必要条件与命题的四种形式 例1分析:解此类题首先确定命题的前件与后件,可利用划出主谓宾的方法,即:

“条件M‖是条件N的××条件.”得出M是条件.即为命题前件、N为后件,再分别判别. 解:“a=1”是条件,“A∩B≠ ”是结论. 由题意得A={x|-1<x<1},B={x|1-a<x<a+1}. (1)验证充分性

由a=1得A={x|-1<x<1},B={x|0<x<2}. 则A∩B={x|0<x<1}≠ 成立,即充分性成立. (2)验证必要性

A∩B≠ ,取 满足,但是a≠1,所以必要性不成立.

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综合得“a=1”是:A∩B≠ 的充分非必要条件, 小结:充分利用原命题与其逆否命题的等价性是常所以 答案选A.

见的思想方法.

例2分析:以几何素材为载体,考查充要条件,要注意几何问题中的特殊位置关系及其相对应的数量关系.

解:(Ⅰ)条件p中的截距为零时,斜率可以为任意值,故答案选B;

(Ⅱ)当 时,两直线斜率乘积为-1,从而可得两直线垂直;

当m=-2时,两直线一条斜率为0,一条斜率不存在,但两直线仍然垂直.

因此 是题目中给出的两条直线垂直的充分但不必要条件. 故答案选B;

小结:解析几何中要注意一些特殊情况的数量关系问题.如截距相等要注意为0的特殊情况,对于两条直线垂直的充要条件分为①k1,k2都存在时,k1•k2=-1;②k1,k2中有一个不存在,另一个为零.类似情况,不要忽略,要注意积累.

例3分析:本题以充要条件知识为载体,考查一元二次不等式知识、偶函数、集合及简单的三角知识. 解:①中:q成立.则△=m2-4(m+3)>0,解得m<-2,或m>6.可知①满足条件;

②中:p变形为f(-x)=f(x).可知是y=f(x)是偶函数;反之,y=f(x)是偶函数时,f(x)可以为0.如y=x2(x∈R)是偶函数,但是 不存在,即p为q的充分不必要条件;

③中:p:cosα=cosβ不能推出q成立.如: ∴p成立,而q不成立;反之q成立不能推出p成立.如: ∴q成立,而p不成立; ④中:p成立,则A B,q成立; 同样,q成立,则A B,即p成立 所以,p是q的充要条件. 所以答案选D

小结:充要条件的判断,首先要理解条件和结论,其次掌握三种条件的定义及判别方法,同时要注意不同知识点的应用与渗透.

例4分析:可以利用四种命题关系判断 解:依题意 p q,且q p,

由联系四种命题可知“ p q”为原命题真, ∴ q p也为真(逆否命题). 同理p q.

∴p是 q的必要不充分条件. 所以答案选B.

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