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集合与常用规律用语
1.集合的元素具有确定性、无序性和互异性,在解决有关集合的问题时,尤其要留意元素的互异性.
[问题1] 集合A={a,b,c}中的三个元素分别表示某一个三角形的三边长度,那么这个三角形确定不是( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
答案 A
2.描述法表示集合时,确定要理解好集合的含义——抓住集合的代表元素.如:{x|y=lg x}——函数的定义域;{y|y=lg x}——函数的值域;{(x,y)|y=lg x}——函数图象上的点集.
[问题2] 集合A={x|x+y=1},B={(x,y)|x-y=1},则A∩B=________.
答案 ∅
3.遇到A∩B=∅时,你是否留意到“极端”状况:A=∅或B=∅;同样在应用条件A∪B=B⇔A∩B=A⇔A⊆B时,不要忽视A=∅的状况.
[问题3] 设集合A={x|x2-5x+6=0},集合B={x|mx-1=0},若A∩B=B,则实数m组成的集合是________.
答案 {0,,}
4.对于含有n个元素的有限集合M,其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次为2n,2n-1,2n-1,2n-2.
[问题4] 满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M有________个.
答案 7
5.留意数形结合在集合问题中的应用,列举法常借助Venn图解题,描述法常借助数轴来运算,求解时要特殊留意端点值.
[问题5] 已知全集I=R,集合A={x|y=},集合B={x|0≤x≤2},则(∁IA)∪B等于( )
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.[0,+∞) D.(0,+∞)
答案 C
6.“否命题”是对原命题“若p,则q”既否定其条件,又否定其结论;而“命题p的否定”即:非p,只是否定命题p的结论.
[问题6] 已知实数a、b,若|a|+|b|=0,则a=b.该命题的否命题和命题的否定分别是________________.
答案 否命题:已知实数a、b,若|a|+|b|≠0,则a≠b;
命题的否定:已知实数a、b,若|a|+|b|=0,则a≠b
7.要弄清先后挨次:“A的充分不必要条件是B”是指B能推出A,且A不能推出B;而“A是B的充分不必要条件”则是指A能推出B,且B不能推出A.
[问题7] 设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”的________条件.
答案 充分不必要
8.要留意全称命题的否定是特称命题(存在性命题),特称命题(存在性命题)的否定是全称命题.如对“a,b都是偶数”的否定应当是“a,b不都是偶数”,而不应当是“a,b都是奇数”.求参数范围时,常与补集思想联合应用,即体现了正难则反思想.
[问题8] 若存在a∈[1,3],使得不等式ax2+(a-2)x-2>0成立,则实数x的取值范围是________________.
答案 (-∞,-1)∪
解析 不等式即(x2+x)a-2x-2>0,设f(a)=(x2+x)a-2x-2.争辩“任意a∈[1,3],恒有f(a)≤0”.
则
解得x∈.
则实数x的取值范围是(-∞,-1)∪.
易错点1 忽视空集致误
例1 已知集合A={x|x2-3x-10≤0},B={x|m+1≤x≤2m-1},若A∪B=A.求实数m的取值范围.
错解 ∵x2-3x-10≤0,∴-2≤x≤5,
∴A={x|-2≤x≤5}.
由A∪B=A知B⊆A,
∴,即-3≤m≤3,
∴m的取值范围是-3≤m≤3.
找准失分点 B⊆A,B可以为非空集合,B也可以是空集.漏掉对B=∅的争辩,是本题的一个易失分点.
正解 ∵A∪B=A,
∴B⊆A.
∵A={x|x2-3x-10≤0}={x|-2≤x≤5}.
①若B=∅,则m+1>2m-1,
即m<2,故m<2时,A∪B=A;
②若B≠∅,如图所示,
则m+1≤2m-1,即m≥2.
由B⊆A得
解得-3≤m≤3.
又∵m≥2,∴2≤m≤3.
由①②知,当m≤3时,A∪B=A.
易错点2 对命题的否定不当致误
例2 已知M是不等式≤0的解集且5M,则a的取值范围是________.
错解 (-∞,-2)∪(5,+∞)
找准失分点 5M,把x=5代入不等式,原不等式不成立,
有两种状况:①>0;②5a-25=0,答案中漏掉了第②种状况.
正解 方法一 ∵5M,∴>0或5a-25=0,
∴a<-2或a>5或a=5,
故填a≥5或a<-2.
方法二 若5∈M,
则≤0,
∴(a+2)(a-5)≤0且a≠5,
∴-2≤a<5,
∴5M时,a<-2或a≥5.
答案 (-∞,-2)∪[5,+∞)
易错点3 充要条件推断不准
例3 设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C,使得A⊆C,B⊆∁UC”是“A∩B=∅”的________条件.
错解 若A⊆C,则∁UC⊆∁UA,又B⊆∁UC,
∴A∩B=∅,故填“充要”.
找准失分点 没有理解充分条件的概念,p⇒q只能得到p是q的充分条件,必要性还要检验q⇒p是否成立.
正解 若A⊆C,则∁UC⊆∁UA,当B⊆∁UC时,可得A∩B=∅;若A∩B=∅,不能推出B⊆∁UC,故填“充分不必要”
答案 充分不必要
1.(2022·北京)已知集合A={x|x2-2x=0},B={0,1,2},则A∩B等于( )
A.{0} B.{0,1}
C.{0,2} D.{0,1,2}
答案 C
解析 ∵A={x|x2-2x=0}={0,2},B={0,1,2},
∴A∩B={0,2}.
2.(2022·北京)设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 D
解析 {an}为递增数列,则a1>0时,q>1;a1<0时,0<q<1.
q>1时,若a1<0,则{an}为递减数列.故“q>1”是“{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件,故选D.
3.命题“∃x∈R,x2-2x+1<0”的否定是( )
A.∃x∈R,x2-2x+1≥0 B.∃x∈R,x2-2x+1>0
C.∀x∈R,x2-2x+1≥0 D.∀x∈R,x2-2x+1<0
答案 C
解析 特称命题的否定为全称命题.
4.已知p:关于x的函数y=x2-3ax+4在[1,+∞)上是增函数,q:y=(2a-1)x为减函数,若p且q为真命题,则a的取值范围是( )
A.a≤ B.0<a<
C.<a≤ D.<a<1
答案 C
解析 p⇔a∈,q⇔a∈,
∴a∈.
5.假如全集U=R,A={x|x2-2x>0},B={x|y=ln(x-1)},则图中的阴影部分表示的集合是( )
A.(-∞,0)∪(1,+∞) B.(-∞,0]∪(1,2)
C.(-∞,0)∪(1,2) D.(-∞,0)∪(1,2]
答案 D
解析 由题意得A=(-∞,0)∪(2,+∞),
B=(1,+∞),
图中的阴影部分表示的集合是[A∩(∁UB)]∪[(∁UA)∩B],而A∩(∁UB)=(-∞,0),(∁UA)∩B=(1,2],故阴影部分表示的集合是(-∞,0)∪(1,2].
6.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≤1 B.a<1 C.a≥2 D.a>2
答案 C
解析 ∵B={x|1<x<2},∴∁RB={x|x≤1,或x≥2},
又∵A={x|x<a},且A∪(∁RB)=R,
利用数轴易知应有a≥2,故选C.
7.已知集合U=R,A=,B={y|y=x+1,x∈A},则(∁UA)∩(∁UB)=____________.
答案 (-∞,-1)∪(2,+∞)
解析 A={x|-1≤x≤1}=[-1,1],B={y|y=x+1,x∈A}=[0,2],(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)=(-∞,-1)∪(2,+∞).
8.设P、Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中的元素有________个.
答案 8
9.设U={(x,y)|x∈R,y∈R},A={(x,y)|2x-y+m>0},B={(x,y)|x+y-n≤0},那么点P(2,3)∈A∩(∁UB)的充要条件是________.
答案 m>-1,n<5
10.已知条件p:x2+2x-3>0,条件q:x>a,且綈p是綈q的充分不必要条件,则a的取值范围为__________.
答案 [1,+∞)
解析 由x2+2x-3>0可得x>1或x<-3,
“綈p是綈q的充分不必要条件”等价于“q是p的充分不必要条件”,故a≥1.
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