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考点巩固卷 01 集合与常用逻辑用语(七大考点)
考点01:集合元素的特征
集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
①确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的;也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这
个集合中就确定了.给定集合 ,可知 ,在该集合中, ,不在该集合中;
②互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的;也就是说,集合中的元素是不重复出现的.
集合 应满足 .
③无序性:组成集合的元素间没有顺序之分。集合 和 是同一个集合.
1.若 ,则 .
【答案】2
【分析】分类讨论结合互异性即可得出答案.【详解】因为 ,
所以 或 ,
若 , ,不满足互异性;
若 或2,又 ,所以 ,
故答案为:2.
2.若集合中的三个元素分别为 ,则元素 应满足的条件是 .
【答案】 且 且
【分析】根据元素的互异性,列出不等式组,求解即可.
【详解】解:由元素的互异性,可知 ,
解得: 且 且 .
故答案为: 且 且
3.集合 中恰好有两个元素,则实数 满足的条件是 .
【答案】 或
【分析】根据一元二次方程求解,结合集合元素的特征,可得答案.
【详解】由方程 ,则 或 ,
当 存在两个相等的实数根时, ,解得 ,
此时方程 的解为 ,符合题意;
当 存在两个不相等的实数根且其中一个根为 时, ,解得 ,
此时 ,则方程另一个解为 ,符合题意.
综上所述,当 或 时,集合 中恰有两个元素.
故答案为: 或 .
4.已知集合 ,若 ,则实数 .
【答案】0【分析】讨论 、 求参数,结合集合的性质确定参数值.
【详解】若 ,则 ,而 ,不满足集合元素的互异性;
若 ,则 ,故 ,满足题设,
所以 .
故答案为:0
5.若 ,则 .
【答案】
【分析】利用集合的列举法、元素与集合的关系、集合中元素的特性、集合间的关系分析运算即可得解.
【详解】解:由题意,∵集合 中有元素 ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,则 ,
∴ ,
∴ ,解得: 或 ,
当 时, ,不满足集合中元素的互异性,故舍去 ;
当 时, , ,
满足 ,
∴ ,则 .
故答案为: .
考点02:集合与集合之间的关系
集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合 、 ,如果集合 中任意一个元素都是集合 中的元素,我们
就说这两个集合有包含关系,称集合 为集合 的子集 ,记作 (或 ),读作“ 包含于 ”
(或“ 包含 ”).(2)真子集:如果集合 ,但存在元素 ,且 ,我们称集合 是集合 的真子集,记作
(或 ).读作“ 真包含于 ”或“ 真包含 ”.
(3)相等:如果集合 是集合 的子集( ,且集合 是集合 的子集( ),此时,集合
与集合 中的元素是一样的,因此,集合 与集合 相等,记作 .
(4)空集的性质: 我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作 ; 是任何集合的子集,是任何非
空集合的真子集.
注意:1、注意子集和真子集的联系与区别.2、判断集合之间关系的两大技巧:(1)定义法进行判断
(2)数形结合法进行判断
结论:若有限集 中有 个元素,则 的子集有 个,真子集有 个,非空子集有 个,非空真子
集有 个.
6.已知集合 , ,若 ,则 .
【答案】
【分析】根据集合相等求得 ,从而求得正确答案.
【详解】依题意可知 ,由于 ,
所以 ,此时 ,
所以 ,解得 或 (舍去),
所以 .
故答案为: .
7.已知集合 , ,若 ,则 .
【答案】3
【分析】根据给定条件,利用交集的结果直接列式计算即得.
【详解】集合 , ,由 ,得 ,又 ,
因此 ,所以 .
故答案为:3
8.已知集合 ,则 的取值集合为 .【答案】
【分析】本题根据集合之间的关系,对参数分类讨论,即可确定参数的取值.
【详解】由题意可知: ,
因为 ,所以当 时, ;
当 时,则 ,
则 或 ,解得 或 ,
综上得,a的取值集合是 .
故答案为:
9.已知集合 , ,则 的概率为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用列举法写出样本空间的所有样本点,再结合一元二次方程解集确定事件发生
的样本点即得.
【详解】 等价于 ,记该事件为 ,
由于 , ,因而 取值情况如表所示.
1 2 3
1
2
3
样本空间共有9个样本点,
方程 的判别式 ,
当 取 , , , , , 时, ,则 , ;
当 取 时, , , ;当 取 时, ,但方程有两个无理根,不符合题意;
当 取 时, , , ,
因此事件 有8个样本点,那么所求概率 .
故答案为:
10.已知集合 , ,则 的子集个数 .
【答案】
【分析】解不等式可得集合 与 ,进而可得 及其子集个数.
【详解】由已知 , ,
所以 ,
所以 的子集个数为 ,
故答案为: .
考点03:集合交并补运算
集合的基本运算
(1)交集:一般地,由属于集合 且属于集合 的所有元素组成的集合,称为 与 的交集,记作 ,
即 .
(2)并集:一般地,由所有属于集合 或属于集合 的元素组成的集合,称为 与 的并集,记作 ,
即 .
(3)补集:对于一个集合 ,由全集 中不属于集合 的所有元素组成的集合称为集合 相对于全集
的补集,简称为集合 的补集,记作 ,即 .
集合的运算性质
(1) , , .
(2) , , .
(3) , , .结论:(1)空集是任何集合 的子集,是任何非空集合 的真子集.
(2) .
(3) , .
11.已知全集 ,集合 , ,则 .(结果
用区间表示)
【答案】
【分析】根据题意结合一元二次不等式可得集合 ,再根据集合的交集和补集运算求解.
【详解】因为 ,则 或 ,
又因为 ,
所以 .
故答案为: .
12.已知集合 , ,则 .
【答案】
【分析】求得 , ,进而可求 .
【详解】由 ,可得 , 所以 , ,
由 ,解得 , .
故答案为: .
13.已知 , , ,则 .
【答案】
【分析】根据根号下大于等于0得到集合 ,再根据指数函数值域得到集合 ,再结合集合交并补运算即
可.【详解】由题意可得 或 ,
,所以 ,所以 .
故答案为: .
14.已知集合 , ,则 .
【答案】
【分析】根据条件,求出集合 ,再利用集合的运算,即可求出结果.
【详解】由 ,得到 ,所以 , 或 ,
又易知 的定义域为 ,所以 ,
所以 ,
故答案为: .
15.已知集合 , ,则 .
【答案】 或
【分析】由定义域可得 ,由一元二次不等式的解法可得 ,利用交集、补集运算求解即可.
【详解】由题,
所以 或 .
故答案为: 或
考点04:充分条件与必要条件的判定
1、判断充要条件,首先必须分清谁是条件,谁是结论,然后利用定义法、转换法和集合法来判断。
如:命题 是命题 成立的××条件,则命题 是条件,命题 是结论。
又如:命题 成立的××条件是命题 ,则命题 是条件,命题 是结论。又如:记条件 对应的集合分别为A,B则 ,则 是 的充分不必要条件; ,则 是 的
必要不充分条件。
2、“ ”读作“推出”、“等价于”。 ,即 成立,则 一定成立。
3、充要条件
已知命题 是条件,命题 是结论
(1)充分条件:若 ,则 是 的充分条件.
所谓“充分”,意思是说,只要这个条件就够了,就很充分了,不要其它条件了。
如: 是 的充分条件。
(2)必要条件:若 ,则 是 的必要条件.
所谓“必要”,意思是说,这个条件是必须的,必要的,当然,还有可能需要其它条件。
如:某个函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。函数要具有奇偶性首先必须定义域关
于原点对称,否则一定是非奇非偶。但是定义域关于原点对称并不就一定是奇偶函数,还必须满足
f(−x)=f(x) f(−x)=−f(x)
才是偶函数,满足 是奇函数。
(3)充要条件:若 ,且 ,则 是 充要条件.
技巧:对于充分条件,可以看作是小推大,即若 p是q的充分条件(q是p的必要不充分条件),则即可
认为p是q的子集.若是充分不必要条件,可以认为p是q的真子集,即在判定充要条件的时候只要认准谁
是谁的子集即可.
16.已知向量 , ,则“ ”是“ 或 ”的( )条件.
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充分且必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据向量数量积分析可知 等价于 ,结合充分、必要条件分析判断.
【详解】因为 ,可得 ,即 ,
可知 等价于 ,若 或 ,可得 ,即 ,可知必要性成立;
若 ,即 ,无法得出 或 ,
例如 ,满足 ,但 且 ,可知充分性不成立;
综上所述,“ ”是“ 且 ”的必要不充分条件.
故选:A.
17.在 中,角 所对的边分别为 .则“ 成等比数列”是 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
【答案】A
【分析】先将 代入余弦定理,利用基本不等式得到 ,从而得到 ,接着根据
得到 可能为钝角,不满足 成等比数列,从而得答案.
【详解】当 成等比数列时, ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,
又 ,所以 ,所以 ,充分性满足;
当 时, ,
而当 时, 为最长的边,不满足 成等比数列,必要性不满足.
则“ 成等比数列”是 的充分不必要条件.故选:A.
18.设 , 为两个不同的平面, , 为两条相交的直线,已知 , ,则“ , ”
是“ ”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
【分析】先根据空间公理确定平面 ;再根据面面平行的判定定理和性质可得出充分性成立;最后根据面
面平行的性质及线面位置关系可得出必要性不成立.
【详解】设两条相交的直线 , 确定一个平面 ,
因为 , ,直线 , 相交, , ,
所以根据面面平行的判定定理可得: ,
又因为 , ,直线 , 相交, , ,
所以根据面面平行的判定定理可得: ,
所以 ,充分性成立;
由 , , 可的: , 或 , ,必要性不成立,
所以“ , ”是“ ”的充分不必要条件.
故选:A.
19.命题 ,命题 函数 且 在 上单调,则 是 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
【分析】根据对数复合型函数的单调性,由命题 求出 的取值范围,再判断充分性和必要性即可.
【详解】设 ,则 可化为 .充分性:当 时,函数 在 上单调递减, 在 上单调递减,
且当 时, , 在 上单调递增,
当 时, ,此时 没有意义,故充分性不成立.
必要性:若 在 上单调递减,则 ,所以 在 上单调递减,
且 在 上恒成立,所以 ,得 ,
所以当 时, 在 上单调递增;
若 在 上单调递增,则 ,所以 在 上单调递减,
且 在 上恒成立,所以 ,得 ,不符合题意,舍去.
综上可知,当函数 在 上单调时, ,因此必要性成立.
所以 是 的必要不充分条件.
故选:B.
20.“ ”是直线 和圆 相交的( )
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
【分析】先求出直线与圆相交时 的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】圆 的圆心 ,半径为 ,
若直线 和圆 相交,
则 ,解得 ,
所以“ ”是直线 和圆 相交的必要不充分条件.
故选:B.考点05:根据充分(必要)条件求参数范围
利用充分、必要、充要条件的关系求参数范围;一般可按照如下步骤:
(1)化简p,q两命题;
(2)根据p与q的关系(充分、必要、充要条件)转化为集合间的关系;
(3)利用集合间的关系建立不等式;
(4)求解参数范围.
根据充要条件求解参数范围的方法及注意点:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数
的不等式(组)求解;
(2)注意点:区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否
能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的错误;
21.关于 的一元二次方程 有实数解的一个必要不充分条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由 可得 ,根据充分、必要条件的定义,结合选项即可求解.
【详解】因为一元二次方程 有实根,
所以 ,解得 .
又 是 的真子集,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件.
故选:A
22.已知命题 :函数 在 内有零点,则命题 成立的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】判断函数的单调性,再利用零点存在性定理列式求出 的取值范围,结合必要不充分条件的意义
判断即得.【详解】函数 在 上单调递增,由函数 在 内有零点,
得 ,解得 ,即命题 成立的充要条件是 ,
显然 成立,不等式 、 、 都不一定成立,
而 成立,不等式 恒成立,反之,当 时, 不一定成立,
所以命题 成立的一个必要不充分条件是 .
故选:D
23.已知关于 的不等式 成立的一个必要不充分条件是 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由 ,得 ,由必要不充分条件可得 的取值范围.
【详解】由 ,得 ,
因为不等式 成立的一个必要不充分条件是 ,
所以 .
故选:A
24.已知集合 的一个必要条件是 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解分式不等式求集合,根据必要条件有 是 的子集,即可求参数范围.
【详解】解不等式 ,即 ,得 ,故 ,
所以 的一个必要条件是 ,
对于A, 不是 的子集,故A错误;
对于B, 不是 的子集,故B错误;对于C, 是 的子集,故C正确;
对于D, 不是 的子集,故D错误;
故选:C
25.集合 ,若 的充分条件是 ,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意 是 的子集,从而求解.
【详解】 ,
因为 的充分条件是 ,所以 ,
则 ,
故选:B.
考点06:存在(全称)量词命题中有关参数的取值范围
由特称命题的真假确定参数的取值范围
解题方法:(等价转化,分离参数)
(1)对于命题p,∃x∈I,p(x,a)(a为参数)为真
,通过分离参数的方法求得参数的取值范围
(2)对于命题p,∃x∈I,p(x,a)(a为参数)为真
,通过否定
¬¿p ¿∀x∈I,¬¿p(x,a)(a为参数)为假
¿转化
为恒成立问题,确定出a的取值范围A,最后取A的补集
(3)对于命题p,∃x∈I,p(x,a)(a为参数)为假
,通过否定
¬¿p ¿∀x∈I,¬¿p(x,a)(a为参数)为假
¿转化
为恒成立问题,确定出a的取值范围
(4)对于命题p,∃x∈I,p(x,a)(a为参数)为假
,通过分离参数的方法求得参数的取值范围
由全称命题的真假确定参数的取值范围
解题方法:此类型的题目主要把握全称命题为真时和恒成立问题的联系,最终转化成恒成立问题求参数的
取值范围
26.若“ ,使 ”是假命题,则实数 的取值范围为 .
【答案】【分析】将问题转化为“ 在 上恒成立”,再利用对勾函数的单调性求得最值,从而得解.
【详解】因为“ ,使 ”是假命题,
所以“ , ”为真命题,
其等价于 在 上恒成立,
又因为对勾函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,
所以 ,即实数 的取值范围为 .
故答案为: .
27.已知命题“对于 , ”为真命题,写出符合条件的 的一个值: .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】当 时, ,当 时,可得 可取任意负数,即可求解.
【详解】对于 , ,
当 时,对于 , ,则 可取任意负数,如 ;
故答案为: .
28.若命题“ ,使得 ”是假命题,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意知原命题的否定为真,将问题转换成立二次不等式在定区间上的恒成立问题了,对对称轴
的位置进行讨论即可求解.
【详解】由题意原命题的否定“ ,使得 ”是真命题,
不妨设 ,其开口向上,对称轴方程为 ,则只需 在 上的最大值 即可,我们分以下三种情形来讨论:
情形一:当 即 时, 在 上单调递增,
此时有 ,解得 ,
故此时满足题意的实数 不存在;
情形二:当 即 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
此时有 ,只需 ,
解不等式组得 ,
故此时满足题意的实数 的范围为 ;
情形三:当 即 时, 在 上单调递减,
此时有 ,解得 ,
故此时满足题意的实数 不存在;
综上所述: 的取值范围是 .
故答案为: .
29.若命题:“ ,使 ”是假命题,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据特称命题的否定,结合二次函数的性质,可得答案.
【详解】由题意可知:命题: , .是真命题,
①当 时,结论显然成立;
②当 时,则 ,解得 ;
故答案为: .30.已知命题 .若 为假命题,则 的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先写出命题 的否命题,根据 为假命题即可得出 为真命题,从而转化为 恒成
立,利用导数研究最值,即可求出 的取值范围.
【详解】 为假命题
为真命题,故 ,
令 ,则 ,
令 解得 ,令 解得 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
考点07:你中有我,我中有你(Venn 图)
一般地,若给定的集合元素离散或者是抽象集合,则用Venn图求解
31.高一 班共有28名同学非常喜欢数学,有15人学习必修一,有8人学习必修二,有14人学习选修
一,同时学习必修一和必修二的有3人,同时学习必修一和选修一的有3人,没有人同时学习三本书.同时
学习必修二和选修一的有( )人,只学习必修一的有( )人.
A.9,3 B.11,3 C.9,12 D.3,9
【答案】D
【分析】利用韦恩图法即可快速求解.
【详解】设同时学习必修二和选修一的有x人,
则 ,解得 ,
即同时学习必修二和选修一的有3人,
则只学习必修一的有 (人),故选:D.
.
32.已知集合 , ,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先解一元二次不等式求出集合 ,再求出 ,则图中阴影部分所表示的集合为 .
【详解】由 ,即 ,解得 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
所以图中阴影部分所表示的集合为 .
故选:A
33.如图所示,U是全集,A,B是U的子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A. B. C. D.【答案】D
【分析】根据题中韦恩图结合集合间运算分析判断.
【详解】图中阴影部分表示的集合为 .
故选:D.
34.设集合 , , ,则图中阴影部分表示的集合为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解不等式得到 ,利用补集和交集概念求出答案.
【详解】因为 等价于 ,解得 ,
所以 ,所以 或 ,
则由韦恩图可知阴影部分表示 .
故选:B.
35.学校先举办了一次田径运动会,某班有8名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有12名同学
参赛,两次运动会都参赛的有3人。两次运动会中,这个班总共参赛的同学有( )
A.20人 B.17人 C.15人 D.12人
【答案】B
【分析】利用容斥原理 可得.
【详解】设参加田径运动的同学构成集合 ,参加球类运动会的同学构成集合 ,
则参加田径运动的同学人数 ,
参加球类运动会的同学人数 ,
两次运动会都参赛的同学人数 ,
则两次运动会中,这个班总共参赛的同学人数为.
故选:B.