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第一章 集合与常用逻辑用语单元题型大总结
教学目标
1.通过实例了解集合的含义,集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专
用符号,并能够用其解决有关问题。
2.会用集合语言表示有关数学对象:描述法,列举法。
3. 了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集,理解子集、真子集的概
念。
4.理解两个集合的并集与交集的含义,补集的含义,会求简单集合的交、并运算,会
求给定子集的补集。
5.正确理解充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件的概念,会判断命题的充分
条件、必要条件、充要条件.
6.了解含有量词的全称量词命题和存在量词命题的含义,并能用数学符号表示含有量
词的命题及判断其命题的真假性.
教学重难点
教学重点:
①由实际问题抽象集合的概念,理解集合间的关系与运算;
②通过集合间的关系,探究充分条件与必要条件;
③理解全称量词和存在量词的意义;
④理解全称量词和存在量词的否定
教学难点:
①抽象研究对象--集合;
②根据集合间关系,利用集合的运算对参数进行求解;
③对充分条件和必要条件关系的理解。
知识点01 集合元素的三大特性
(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是 ,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 ,我们把这个性质称为集合元素的 .
(2)互异性(考试常考特点,注意检验集合的互异性):一个给定集合中元素是 的,也
就是说,集合中的元素是 ,我们把这个性质称为集合元素的 .
(3)无序性:集合中的元素是 ,也就是说,集合中的元素没有前后之分,我们把这个性
质称为集合元素的 .
【即学即练】已知集合
,且
,则
.
知识点02 集合的表示方法
1 常用数集及其符号
常用数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
数学符合
2 集合的表示方法
(1)自然语言法:用文字叙述的形式描述集合的方法叫做自然语言法
(2)列举法:把集合的所有元素 ,并用花括号“
”括起来表示集合的方法叫做列举
法.
(3)描述法定义:一般地,设
表示一个集合,把集合
中所有具有 的元素
所组成的
集合表示为 这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.
具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在
竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
(4)
(韦恩图法):
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为
图。
【即学即练】已知全集
,集合
,
,则( )
A.集合
的真子集有8 个
B.
C.U 中的元素个数为7
D.
知识点03 子集
一般地,对于两个集合
,
,如果集合
中 都是集合
中的元素,我们就说这两个集
合有 ,称集合
为集合
的子集
(1)记法与读法:记作
(或
),读作“
含于
”(或“
包含
”)
(2)性质:
①任何一个集合是它本身的子集,即
.
②对于集合
,
,
,若
,且
,则
(3)
图表示:
【即学即练】已知集合
,则
的子集个数为( )
A.7
B.8
C.15
D.16
知识点04 真子集
如果集合 ,但存在元素 ,我们称集合
是集合
的 ;
(1)记法与读法:记作
,读作“
真包含于
”(或“
真包含
”)
(2)性质:
①任何一个集合都不是是它本身的真子集.
②对于集合
,
,
,若
,且
,则
(3)
图表示:
【即学即练】已知集合
.若存在
的
个不同的非空子集,它们的并集是
的真子集,则
的最大值是( )
A.5
B.6
C.7
D.8
知识点05 交集
一般地,由既
又
的所有元素组成的集合即由集合
和集合
的相同
元素组成的集合,称为集合
与集合
的交集,记作 .记作:
交集的性质:
,
,
,
,
.
高频性质:若
.
图形语言
【即学即练】已知集合
,
,若
,则
的取值范围是
.
知识点06 并集
一般地,由所有属于集合
属于集合
的元素组成的集合称为集合
与集合
的并集,
记作 .记作:
并集的性质:
,
,
,
,
.
高频性质:若
.
图形语言
【即学即练】已知集合
.
(1)当
时,求
,
;
(2)若
,求实数
的取值范围.
知识点07 全集与补集
全集:在研究某些集合的时候,它们往往是某个给定集合的子集,这个给定的集合叫做全集,常用
表
示,全集包含所有要研究的这些集合.
补集:设
是全集,
是
的一个子集(即
),则由
中所有不属于集合
的元素组成的集合,
叫做
中子集
的补集,记作 ,即
补集的性质:
,
,
.
知识点08 全称量词命题和存在量词命题的否定
1 全称量词命题及其否定(高频考点)
①全称量词命题:对
中的任意一个
,有
成立;数学语言:
.
②全称量词命题的否定:
.
2 存在量词命题及其否定(高频考点)
①存在量词命题:存在
中的元素
,有
成立;数学语言:
.
②存在量词命题的否定:
.
【即学即练】命题“
,
”为假命题的一个充分不必要条件为( )
A.
B.
C.
D.
知识点09 充分条件、必要条件 与充要条件的概念
(1)若 ,则
是
的 ,
是
的 ;
(2)若 ,则
是
的 ;
(3)若 ,则
是
的 ;
(4) 若 ,则
是
的 ;
(5)若
且
,则
是
的既不充分也不必要条件.
【即学即练】使不等式
成立的一个充分不必要条件可以为( )
A.
B.
C.
D.
题型01 元素(集合)与集合
【典例1】下列五个写法,其中错误写法的个数为( )
①
;②
;③
;④
;⑤
A.
B.
C.
D.
【变式1】已知集合
,集合
,则下列各选项中属于
的元素是( )
A.
B.
C.0
D.1
【变式2】已知集合
为非零常数,则下列不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】给出下列关系:①
;②
;③
;④
,其中正确的个数为( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】若集合
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
元素与集合
属于
不属于
集合与集合
包含
不包含
题型02 集合中元素的三个特性
【典例1】设数集A 由实数构成,且满足:若
(
且
),则
.
(1)若
,则A 中至少还有几个元素?
(2)集合A 是否为双元素集合?请说明理由;
(3)若A 中元素个数不超过,所有元素的和为
,且A 中有一个元素的平方等于所有元素的积,求集合A
中的元素.
【变式1】已知集合
,若对
都有
,则
为( )
A.1
B.
C.2
D.1 或2
【变式2】已知集合
,集合
,1,
.
(1)若
,求
的值;
(2)是否存在实数
,
,使
【变式3】(1)已知
,求实数
的值;
(2)已知
,求实数
,
的值.
【变式4】已知集合A 的元素为实数,满足①
且
;②若
,则
.
(1)若
,求A;
(2)集合A 有没有可能是单元素集?
(3)若
,证明:
.
题型03 集合的表示方法综合
【典例1】不包含
, 0, 1 的实数集A 满足条件:若
,则
.如果
,用列举法表示集
合A.
【变式1】已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知集合
,求
( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】已知集合
,
,
,
为非零实数
,则
的子集个数是 .
【变式4】用适当的方法表示下列集合.
(1)
;
(2)
;
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
题型04 子集(真子集)个数
【典例1】定义集合的
运算:已知集合
,则
.若集合
,
,则集合
的真子集个数的取值集合是 .
【变式1】已知a 为给定实数,那么集合
的非空子集的个数为( )
A.1
B.3
C.4
D.不确定
【变式2】设集合
,选择集合
的两个非空子集
和
,要使
中最小的数大于
中最大的
数,则不同的选择方法共有( ).
A.50 种
B.49 种
C.48 种
D.47 种
【变式3】(多选)若
,
,则称集合
为幸福集合.对集合
的所有非空子
集,下列叙述正确的是( )
A.幸福集合个数为8
B.含
的幸福集合个数为4
C.不含1 的幸福集合个数为4
D.元素个数为3 的幸福集合有2 个
【变式4】已知集合M 满足
,则这样的集合M 有多少个?并求所有M 的元素之
和.
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.
题型05 根据包含关系求参数
【典例1】对于两个实数
,规定
.
(1)证明:关于
的不等式
的解集为
;
(2)设关于
的不等式
的解集为
,且
,求自然数
的所有取值.
【变式1】已知全集
,集合
,
,
.
(1)求集合
;
(2)若
,求实数
的取值范围.
【变式2】设
,关于
的不等式
的解集为
.
(1)求
;
(2)设集合
,若
,求实数
的取值范围.
【变式3】已知集合
,集合
,若
,求
的取值范围.
【变式4】已知集合
,
.
(1)分别求
,
;
(2)已知
,若
,求实数
的取值集合.
题型06 交集、并集、补集运算
【典例1】设设
,
是两个非空集合,定义
且
,已知
,
,则
( )
A.
B.
或
C.
D.
【变式1】设
,
是两个非空集合,定义
与
的差集
,则
等于
( )
A.P
B.
C.
D.M
【变式2】已知全集
,集合
,
,则( )
A.集合
的子集有7 个
B.
C.
中的元素个数为7
D.
【变式3】(多选)设全集
,集合
,若
,则( )
A.
B.
C.
的真子集个数为32
D.
【变式4】已知集合
,
,
.
(1)求
,
;
(2)求
,
.
题型07 根据交集、并集、补集运算结果求参数
【典例1】设全集
,集合
,集合
,其中
.
(1)当
时,求
;
(2)若
,求实数
的取值范围.
【变式1】设全集
,集合
.
(1)若
时,求
;
(2)若
,求实数
的取值范围;
(3)若
,求实数
的取值范围.
【变式2】已知集合
,
.
(1)当
时,求
,
;
(2)若
时,存在集合
,使
,求出所有的集合
;
(3)集合
能否满足
?若能,求出实数
的取值范围;若不能,请说明理由.
【变式3】已知集合
.
(1)若A 是空集,求实数a 的取值范围;
(2)当
时,若
为非空集合,求实数a 的取值范围.
【变式4】已知集合
,
或
.
(1)求
,
;
(2)若集合
,且“
,
”为真命题,求实数m 的取值范围.
题型08 充分性与必要性的判断
【典例1】设
,则“
”是“
”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【变式1】若命题
:“
,
”.使命题
为假命题的一个必要不充分条件是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】命题
,命题
,则
是
成立的( )
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
【变式3】已知
,则p 是q 的( )
A.充分必要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
【变式4】“
”是“关于
的不等式
有实数解”的( )
A.充要条件
B.必要不充分条件
C.充分不必要条件
D.既不充分也不必要条件
题型09 根据充分性与必要性求参数
【典例1】已知集合集合
,集合
.
(1)若
,求
和
;
(2)设命题
,命题
,若
是
成立的必要不充分条件,求实数
的取值范围.
【变式1】已知集合
,
.
(1)若
,求
;
(2)若存在正实数m,使得“
”是“
”成立的必要不充分条件,求正实数m 的取值范围.
【变式2】已知集合
,
.
(1)若
,求
;
(2)若“
”是“
”的充分不必要条件,求实数
的取值范围.
【变式3】已知不等式
的解集为
,设不等式
的解集为集合
.
(1)求集合
.
(2)设全集为R,集合
,若
是
成立的必要不充分条件,求实数
的取值范
围.
【变式4】已知集合
且
,集合
,命题
,命题
.
(1)若
,求
;
(2)若
是
的充分不必要条件,求实数
的取值范围.
充分条件、必要条件与充要条件的概念
(1)若
,则
是
的充分条件,
是
的必要条件;
(2)若
且
,则
是
的充分不必要条件;
(3)若
且
,则
是
的必要不充分条件;
(4) 若
,则
是
的充要条件;
(5)若
且
,则
是
的既不充分也不必要条件.
题型10 根据全称量词命题与存在量词命题真假求参数
【典例1】设
(1)若命题:
是假命题,求m 的取值范围;
(2)若命题:
是真命题,求m 的取值范围.
【变式1】若命题
时,
是假命题,则
的取值范围
【变式2】已知命题“
,使得
”为假命题,则实数a 的范围为 .
【变式3】设命题
,使得不等式
恒成立;命题
使得不等式
成立.
(1)若命题p 为真命题,求实数m 的取值范围;
(2)①写出命题q 的否定;
②若命题q 为假命题,求实数x 的取值范围.
【变式4】已知命题p:
,
,若
为假命题,求实数m 的取值范围.
题型11 新定义题
【典例1】设A 是非空实数集,且
.若对于任意的
,都有
,则称集合A 具有性质
;若
对于任意的
,都有
,则称集合A 具有性质
.
(1)写出一个恰含有两个元素且具有性质
的集合A;
(2)若非空实数集A 具有性质
,求证:集合A 具有性质
.
【变式1】设
是集合
的两个子集,若规定满足
的集合
称为
的理
想配对,则满足条件的理想配对有( ).
A.8 种
B.9 种
C.27 种
D.16 种
【变式2】高一的珍珍阅读课外书籍时,发现笛卡尔积是代数和图论中一个很重要的课题.对于非空数集
,定义
,将
称为“
与
的笛卡尔积”.
(1)若
,
,求
和
.
(2)若集合
是有限集,将集合
的元素个数记为
.已知
,且存在实数
满足
对任意
恒成立,求
的取值范围,并指明当
取到最值时
和
满足的关
系式及
应满足的条件.
【变式3】对于由
个正整数构成的集合
,如果去掉其中任意一个元素
之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有
元素之和相等,就称集合
为“和谐集”.
(1)判断集合
是否是“和谐集”,并说明理由;
(2)求证:若集合
是“和谐集”,则集合
中元素个数为奇数.
【变式4】已知集合A 是正整数集
的真子集,若A 满足如下两个性质,则称A 具有性质P.条件①:存在
,使得
;条件②:对任意
,且
,都有
.
(1)判断下列两个集合是否具有性质
;(无需过程)
;
.
(2)若集合A 具有性质P,且A 为有限集,求集合A 的元素个数
的最小值和最大值;
(3)是否存在具有性质P 且为无限集的集合A?如果存在,求出满足条件的所有集合A;如果不存在,请说明
理由.
1.下列命题中为真命题的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
是整数
2.设集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
3.已知集合
或
,
,若
,则实数a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
4.已知整数集合
有整数解},非空集合A 满足条件(1)
,(2)若
,则
,则所有这样的集合A 的个数为( )
A.15 个
B.16 个
C.31 个
D.32 个
5.已知关于x 的不等式
的解集为A,若
且
,则( )
A.
B.
C.
D.
6.已知集合
,
,且满足
,则实数
的取值范围
为( ).
A.
或
B.
C.
或
D.
7.某校高一四班学生46 人,寒假参加体育训练,其中足球队25 人,排球队22 人,游泳队24 人,足球排
球都参加的有12 人,足球游泳都参加的有9 人,排球游泳都参加的有8 人,问:三项都参加的学生数为(
)
A.2
B.3
C.4
D.5
8.某寺院有甲、乙、丙三口铜钟.甲钟每4 秒敲响一声,乙钟每5 秒敲响一声,丙钟每6 秒敲响一声.新
年到来时,三口钟同时敲响并且同时停敲,某人共听到365 声钟响.若在此期间,甲、乙、丙三口钟敲响
的次数分别
,则
( )
A.365
B.256
C.484
D.516
9.(多选)如果集合
只有一个元素,则
的值是( )
A.0
B.1
C.
D.2
10.(多选)命题“存在
,使得
”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A.
B.
C.
D.
11.已知
,
,若
,则
的取值范围为 .
12.集合
共有 个元素,其中
表示不超过x 的最大整数.
13.已知全集
,集合
,集合
.
(1)若
,求
,
;
(2)若
是
的充分条件,求实数
的取值范围.
14.对于集合
,如果任意去掉其中一个元素
之后,剩余的所有
元素组成集合
,并且
都能分为两个集合B 和C,满足
,
,且B 的所有
元素之和与C 的所有元素之和相等,则称集合A 为“可分集合”.分别判断下列集合是否为“可分集
合”,并说明理由:
(1)
;
(2)
.
15.已知集合P 为非空数集,定义
(1)若集合
,请直接写出集合
和
;
(2)若
且
,集合
满足
,求n 的最小值;
(3)若集合
,且
,求证:
.