文档内容
专题 01 集合与常用逻辑用语(核心考点精
讲精练)
1. 5年真题考点分布
集合5年考情
考题示例 考点分析 关联考点
2019年全国I,第1题,5
集合的交集 一元二次不等式的解法
分
2019年全国II,第1题,5
集合的交集 一元二次不等式的解法
分
2019年全国III,第1
集合的交集 一元二次不等式的解法
题,5分
2020年全国I,第2题,5 一元二次不等式的解法、含参不等
集合的交集
分 式
2020年全国II,第1题,5
集合的并集、补集 无
分
2020年全国III,第1
集合的交集、点集 无
题,5分
2021年全国甲,第1题,5
集合的交集 无
分
2021年全国乙,第2题,5
集合的交集、子集 无
分
2022年全国甲,第1题,5
集合的并集、补集 解一元二次方程
分
2022年全国乙,第3题,5
集合的补集 无
分
2023年全国甲,第1题,5
集合的并集、补集 整数、余数
分
2023年全国乙,第2题,5
集合的交集、并集、补集 无
分
常用的逻辑用语5年考情
考题示例 考点分析 关联考点
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分1 百】2021年全国甲,第7题,5
充分性、必要性 数列的增减性
分
2021年全国乙,第3题,5 “或”、“且”、“非”
三角函数、指数函数
分 命题的真假
2023年全国甲,第7题,5
充分性、必要性 三角函数的平方关系
分
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容集合是全国卷的必考内容,设题稳定,难度较低,分值为 5分;常
用的逻辑用语偶尔考查。
【备考策略】1.理解、掌握集合的表示方法,能够判断元素与集合、集合与集合的关系
2.能正确处理含参的讨论问题,掌握集合的交、并、补运算和性质
3.具备数形结合的思想意识,会借助Venn图、数轴等工具解决集合的计算问
题
4.会解一元二次不等式、一元二次方程、简单的分式不等式、简单的含绝对
值的不等式
5.掌握充分条件、必要条件的判断;命题的真假判断;“或”、“且”、
“非”的应用
【命题预测】本节内容是全国卷的必考内容,一般给两个集合,要求通过解不等式求出一
个集合,然后通过集合的运算得出答案。
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分2 百】知识讲解
一、集合与元素
1.集合中元素的三个特征: 确定性 、 互异性 、无序性.
元素的互异性,即集合中不能出现相同的元素,此性质常用于求解含参数的集合问题.
2.集合与元素的关系是属于或 不属于 的关系,用符号“ ∈ ”或“∉”表示.
3.集合的表示法: 列举法 、 描述法 、 图示法 .
4.常见数集的记法
集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
符号 N N¿(N ) Z Q R
+
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分3 百】N¿(N ) N 0
正整数集与自然数集的区别: + 比 少一个元素
二、集合间的基本关系
表示
文字语言 符号语言 记法
关系
集合 A 中的 任意一个
A B
子集 元素 都是集合 B 中的 x∈A x∈B
或 B A
元素
⊆
⇒
⊂⊇
A B
基
集合A是集合B的子集,
¿
本
真子集 且集合 B 中 至少 有 A B,且∃x∈B,x∉A
关 ⊃
一个元素不属于集合A A B
系
⊆ ¿
或
集合A,B的元素完全 相
相等 A B,且B A A=B
同
⊆ ⊆
空集是任何集合的子集 ∅⊆A
空集 ⊂
空集是任何非空集合的真子集 ∅ A(A≠∅)
¿
在涉及集合之间的关系时,若未指明集合非空,则要考虑空集的可能性,如A B,则
要考虑
A=∅和 A≠∅两种可能.
⊆
若 A 为有限集合,含有n个元素的集合有2n个子集,有2n-1个非空子集,有2n-1个真子
集,有2n-2个非空真子集.
三、集合的基本运算
表示 文字 符号
图形语言 记法
运算 语言 语言
属于集合A
{x|x∈A,
且属于集合
交集 且 A ∩ B
B的元素组
x∈B}
成的集合
属于集合
A 或
{x|x∈A
并集 属于集合 A ∪ B
或x∈B}
B的元素
组成的集合
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分4 百】全集U中
不 属 {x|x∈
补集 于集合A U,且x C A
的元素组 ∉ A} U
成的集合
三种集合运算的性质
(1)并集的性质:
A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A; A∪B=A⇔B⊆A
.
(2)交集的性质:
A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A; A∩B=A⇔A⊆B
.
A∪(C A)=U A∩(C A)=∅ C (C A)=A
(3)补集的性质: U ; U ; U U ;
C (A∩B)=(C A)∪(C B) C (A∪B)=(C A)∩(C B)
U U U ; U U U .
{x|y=x2 +1} {y|y=x2 +1} {(x,y)|y=x2 +1}
【思考】 集合 , , 相等吗?
{x|y=x2 +1} =R {y|y=x2 +1} =[1,+∞) {(x,y)|y=x2 +1}
提示 不相等. , , 是抛
y=x2 +1
物线 上的点组成的集合.
四、常用的逻辑用语
1、命题
用语言、符号或式子表达的,可以 判断真假 的陈述句叫作命题,其中 判断为真 的
语句叫作真命题, 判断为假 的语句叫作假命题.
2、充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的 必要 条件
p⇒q且q⇒/ p p是q的 充分不必要 条件
p⇒/ q且q⇒p p是q的 必要不充分 条件
p⇔q p是q的 充要 条件
p⇒/ q且q⇒/ p p是q的 既不充分也不必要 条件
3、全称量词和存在量词
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”等在逻辑中通常叫作全称量词,用符号“ ∀
”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫作存在量词,用符号“
∃ ”表示.
4、全称量词命题、存在量词命题的否定
命题
语言表示 符号表示 命题的否定
名称
全称量词命题 对M中任意一个x,有p(x)成立 ∀ x ∈ M , p ( x ) ∃x∈M, ¬ p ( x )
存在量词命题 存在M中的一个x,使p(x)成立 ∃x∈M,p(x) ∀x∈M,¬p(x)
5、四种命题
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分5 百】(1)四种命题的真假性:
原命题 逆命题 否命题 逆否命题
真 真 真 真
真 假 假 真
假 真 真 假
假 假 假 假
(2)四种命题的真假性之间的关系:
①两个命题互为逆否命题,它们有 相同的 真假性;
②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.
6、联结词“且”、“或”、“非”
(1)用联结词“且”把命题(0,θ)(θ∈R)和命题ρ<0联结起来,得到一个新命题,记作−ρ>0.
当(−ρ,θ)、(ρ,θ)都是真命题时,(−ρ,θ)是 真命题 ;
当(ρ,π+θ)、ρ>0,0≤θ≤2π两个命题中有一个命题是假命题时,(ρ,θ)是假命题.
(2)用联结词“或”把命题(ρ,θ)和命题ρ y 2 = = ρ x s 2 i + n y θ 2 , , t x a = nθ ρ = co x y s ( θ x , ≠0) 联结起来,得到一个新命题,记作r .
当ρ=r、C(a,0)两个命题中有一个命题是真命题时,(a>0)是真命题;
当a、ρ=2acosθ两个命题 都是假命题 时,C(a, π )是假命题.
2
(3)对一个命题(a>0)全盘否定,得到一个新命题,记作a .
若ρ=2asinθ是真命题,则θ=α(ρ≥0)必是 假命题 ;
若θ=α(ρ∈R)是 假命题 ,则A(a,0)(a>0)必是真命题.
考点一、集合与元素
1.(2023年全国高考甲卷数学(文)第1题)设全集 ,集合
,则
N∪(C M)=(
)
U
A. B. C. D.
【命题意图】
本题考察有限集合中,求补集,求并集,难度:容易
【答案】A
【详解】因为全集 ,集合 ,所以
C M={2,3,5},
U
又 ,所以N∪(C M)={2,3,5}
U
2.(2020年全国统一高考新课标Ⅲ数学(理)第1题)已知集合 ,
,则 中元素的个数为( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分6 百】A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【分析】采用列举法列举出 中元素的即可.
【详解】由题意, 中的元素满足 ,且 ,由 ,得 ,
所以满足 的有 ,
故 中元素的个数为4.
3.(2020年全国统一高考新课标Ⅰ数学(理)第2题)设集合A={x| },B={x|
},且 ,则a= ( )
A.–4 B.–2 C.2 D.4
【答案】B
【分析】由题意首先求得集合A,B,然后结合交集的结果得到关于a的方程,求解方程即
可确定实数a的值.
【详解】求解二次不等式 可得: ,求解一次不等式 可
得: .
由于 ,故: ,解得: .
【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计
算求解能力.
A={x|2x−3>0}
1.已知集合 ,下列表示正确的是( )
0∈A,2∈A 0∉A,2∈A 0∈A,2∉A 0∉A,2∉A
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先写出集合A,然后逐项验证即可
{ 3}
A= x|x>
【详解】由题知 2 ,对比选项知,B正确, ACD 错误
2.已知集合 ,则 中所含元素的个数为(
)
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】列举法得出集合 ,共
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分7 百】含 个元素.
3.已知集合 ,若 ,则 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据交集结果得到 , 或 ,检验后得到答案.
【详解】因为 ,所以 , 或 ,
当 时, ,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当 时, ,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当 时, ,满足集合元素互异性,满足要求.
考点二、集合间的基本关系
1.(2021年全国高考乙卷数学(理) 第2题)已知集合 ,
,则S∩T=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析可得 ,由此可得出结论.
【详解】任取 ,则 ,其中 ,所以, ,故 ,因此,
.
2.(2013年全国统一考试新课标1卷数学(理)改编)已知集合A={x|x2-2x<0},B=
{x|- <x< },则( )
A.A∩B= B.A∪B=R C.B A D.A B
【答案】D
【详解】依题意A={x|0<x<2},又因为B={x|- <x< },所以A B.
1.设集合 , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据集合的描述确定 、 的元素,进而判断它们的包含关系即可.
【详解】由 且 ,即 ,而
,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分8 百】所以 为 的子集,则 .
2.已知集合 是平行四边形 , 是矩形 , 是正方形 ,
是菱形 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为菱形是平行四边形的特殊情形,所以D A,矩形与正方形是平行四边形的特
殊情形,所以B A,C A,正方形是矩形,所以C B.
⊆
考点三、集合的基本运算
⊆ ⊆ ⊆
1.(2023年全国甲卷数学(理) 第1题)设集合
,U为整数集,
C
U
(A∪B)=(
)
A. B.
C. D.
【命题意图】
本题考察对整数形式的无限集合的理解,求并集,求补集,难度:容易
【答案】A
【详解】因为整数集 ,
,所以,
C (A∪B)=
.
U
2.(河北省石家庄市2023届高三三模数学试题)如图,集合
A,B
均为
U
的子集,
(C A)∩B
U 表示的区域为( )
A.I B.II C.III D.IV
【答案】D
【分析】由补集和交集的概念求解即可.
C A
【详解】由补集的概念, U 表示的区域如下图所示阴影区域,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分9 百】∴(C A)∩B
表示的区域为下图所示阴影区域,
U
即为图中的区域 Ⅳ.
3.(河北省2023届高三模拟(三)数学试题)已知集合 ,
,若 ,且 ,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求出集合 ,然后根据 的关系,结合 进行分析即可.
【详解】因为 或 ,所以 或
,
由 ,所以当 时, 不成立,所以集合 为空集,
满足题意,
当 时, ,由 ,所以 ,所以有
,
综上所述实数 的取值范围是 ,
1.已知集合 , ,则 ( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分10百】A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解不等式可求得集合 ,由交集定义可得结果.
【详解】由 得: ,解得: ,即 ,
又 , .
2.已知集合 , ,则下图中阴影部分表示的集合为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,用列举法表示集合A,再结合韦恩图列式求解作答.
【详解】依题意,
A={−1,0,1,2,3}
,而阴影部分表示的集合是A∩¿¿(
C
R
B
),
又 B={x∈R|x<1} ,则 C R B={x∈R|x≥1} ,所以A∩¿¿( C R B ) ={1,2,3} .
A={x|2≤3x−1≤8} B={x|x≤a或x≥a+1} C B ⊆A
3.已知集合 , ,若( R ) ,则实数
a的取值范围是( )
(1,2) (1,2] [1,2] [1,2)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出集合A,然后根据( C R B ) ⊆A 的关系,进行分析即可.
A={x|1≤x≤3} C B ={x|a3 A∩B= x|−16
B≠∅ A∩B=∅ 2a+1<−2 a−1>5 2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分18百】( 3)
综上所述 −∞,− ∪(6,+∞).
2
a∈
【名师点睛】当集合中出现参数表示取值或者表示范围时,重点考虑集合是否为空集
8.(四川省广安市邻水实验学校2017-2018学年高二上学期第一次月考数学试题)已知集
合 , ,则 中元素的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【详解】试题分析:集合中的元素为点集,由题意,可知集合A表示以 为圆心, 为
半径的单位圆上所有点组成的集合,集合B表示直线 上所有的点组成的集合,又圆
与直线 相交于两点 , ,则 中有2个元素.故选
B.
【名师点睛】求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和
化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.集合中元素的三个特性中的互异性对解
题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否
满足互异性.
9.“ ”是“方程 表示双曲线”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】利用方程为表示双曲线的条件,求得 的取值范围,再根据充分条件和必要条件
的定义判断条件和结论的关系.
【详解】因为方程 表示双曲线,所以 ,解得 或 ,
因为由 可推出 或 ,,但是由 或 ,不能推出 ,
所以“ ”是“方程 表示双曲线”的充分不必要条件,
10.设 , 是非零向量,“ ”是“ ”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】B
【分析】根据向量相等、单位向量判断条件间的推出关系,结合充分、必要性定义即知答
案.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分19百】【详解】由 表示单位向量相等,则 同向,但不能确定它们模是否相等,即不能
推出 ,
由 表示 同向且模相等,则 ,所以“ ”是“ ”的必要而不充分
条件.
【真题感知】
U={1,2,3,4,5}
1.(2022年全国高考乙卷数学(理)第3题)设全集 ,集合M满足
C A={1,3}
U ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先写出集合 ,然后逐项验证即可
【详解】由题知 ,对比选项知, 正确, 错误
2.(2019年全国统一高考新课标Ⅲ数学(理)第1题)已知集合
,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出集合B再求出交集.
【详解】 ,∴ ,则 ,
【点睛】本题考查了集合交集的求法,是基础题.
3.(2020年全国统一高考新课标Ⅱ数学(理)第1题)已知集合U={−2,−1,0,1,2,
3},A={−1,0,1},B={1,2},则C (A∪B)=( )
U
A.{−2,3} B.{−2,2,3} C.{−2,−1,0,3} D.{−2,−1,0,2,
3}
【答案】A
【分析】首先进行并集运算,然后计算补集即可.
【详解】由题意可得: ,则C (A∪B)={2,3}.
U
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分20百】4.(2021年全国高考甲卷数学(理)第1题)设集合 ,
则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据交集定义运算即可
【详解】因为 ,所以 ,
【点睛】本题考查集合的运算,属基础题,在高考中要求不高,掌握集合的交并补的基本
概念即可求解.
5.(2022年全国高考甲卷数学(理)第1题)设全集 ,集合
,则C (A∪B)=( )
U
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解方程求出集合B,再由集合的运算即可得解.
【详解】由题意, ,所以 ,所以
C (A∪B)={−2,0}.
U
6.(2017年全国统一考试新课标2卷数学(理)第1题)设集合 ,
.若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵ 集合 , ,
∴ 是方程 的解,即 ∴
∴ ,故选C
7.(2018年全国统一考试全国卷II数学(理)第1题)已知集合
,则 中元素的个数为( )
A.9 B.8 C.5 D.4
【答案】A
【分析】根据枚举法,确定圆及其内部整点个数.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分21百】【详解】
当 时, ;当 时, ;
当 时, ;所以共有9个,
【点睛】本题考查集合与元素关系,点与圆位置关系,考查学生对概念理解与识别.
8.(2021年全国甲卷数学(理)第7题)等比数列 的公比为q,前n项和为 ,设甲:
,乙: 是递增数列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】B
【分析】当 时,通过举反例说明甲不是乙的充分条件;当 是递增数列时,必有
成立即可说明 成立,则甲是乙的必要条件,即可选出答案.
【详解】由题,当数列为 时,满足 ,但是 不是递增数列,所以甲不
是乙的充分条件.
若 是递增数列,则必有 成立,若 不成立,则会出现一正一负的情况,是矛
盾的,则 成立,所以甲是乙的必要条件.
【点睛】在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须
要给予其证明过程.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分22百】