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专题01 集合与常用逻辑用语
【考点1 集合的含义和表示】
【考点2 集合的基本关系】
【考点3 集合的交并补运算】
【考点4 子集的个数求解】
【考点5 集合中的求参问题】
【考点6 韦恩图的应用】
【考点7 集合的新定义问题】
【考点8 充分条件与必要条件的判定】
【考点9 充分条件与必要条件的应用】
【考点10 全称量词与特称量词命题】
知识点1 集合与元素
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,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
非负整数集
(或自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*(或N+)
Z
Q
R
知识点2 集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A 中任意一个元素都是集
合B 中的元素,就称集合A 为集合B 的子集,记作A⊆B(或B⊇A.
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A 是集合B
的真子集,记作A
B(或B
A).
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(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集:不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.空集是任何集合的子集,是
任何非空集合的真子集.
知识点3 集合的基本运算
表示
运算
集合语言
图形语言
记法
并集
{x|x∈A,或x∈B}
A∪B
交集
{x|x∈A,且x∈B}
A∩B
补集
{x|x∈U,且x∉A}
∁UA
知识点4 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 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 且q⇒p
p 是q 的充要条件
p⇔q
p 是q 的既不充分也不必要条件
p⇏q 且q⇏p
知识点5 全称量词与存在量词
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并
用符号“∀”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,
并用符号“∃”表示.
知识点6 全称量词命题和存在量词命题
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M 中任意一个x,p(x)成立
存在M 中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,﹁p(x)
∀x∈M,﹁p(x)
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【考点1 集合的含义和表示】
方法技巧点拨:
解决集合含义问题的关键有三点.
(1)确定构成集合的元素.(2)确定元素的限制条件.
(3)根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题.
【典例1】(2024•乐山三模)已知集合A={﹣1,0,1},B={1,2},C={x|x=a+b,
a∈A,b∈B},则集合C 的元素个数为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】C
【解答】解:因为集合A={﹣1,0,1},B={1,2},C={x|x=a+b,a∈A,b∈B},
则集合C={0,1,2,3},即元素个数为4 个.
故选:C.
【典例2】(2024•雁峰区校级模拟)若a∈{1,2,a2},则a 的取值集合为( )
A.{0}
B.{0,1}
C.{0,2}
D.{0,1,2}
【答案】C
【解答】解:当a=1 时,a2=1,不满足集合中元素的互异性,舍去;
当a=2 时,则a∈{1,2,4},符合题意,
当a=a2时,有a=1 或a=0,已知当a=1 时符合题意,
当a=0 时,则a∈{1,2,0},符合题意,
故a 的取值集合为{0,2}.
故选:C.
【典例3】(2024•湖北模拟)已知集合A={1,2},B={0,2},若定义集合运算:A*B=
{z|z=xy,x∈A,y∈B},则集合A*B 的所有元素之和为( )
A.6
B.3
C.2
D.0
【答案】A
【解答】解:因为A*B={0,2,4},所以集合A*B 的所有元素之和为6.
故选:A.
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【典例4】(2024•杨浦区校级三模)已知集合P={1,2},Q={1,3},M={x|x∈P 或
x∈Q},则M=( )
A.{1}
B.{2}
C.{3}
D.{1,2,3}
【答案】D
【解答】解:∵P={1、2},Q={1、3},
M={x|x∈P 或x∈Q},故D 正确;
故选:D.
【典例5】(2024•宝鸡模拟)若集合A={x∈R|ax2﹣2x+1=0}中只有一个元素,则实数a=
( )
A.1
B.0
C.2
D.0 或1
【答案】D
【解答】解:当a=0 时,由ax2﹣2x+1=0 可得
,满足题意;
当a≠0 时,由ax2﹣2x+1=0 只有一个根需满足Δ=(﹣2)2﹣4a=0,
解得a=1.
综上,实数a 的取值为0 或1.
故选:D.
【考点2 集合的基本关系】
方法技巧点拨:
1.空集是任何集合的子集,在涉及集合关系问题时,必须考虑空集的情况,否
则易造成漏解.
2.已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的
关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问
题.
【典例1】(2024•利通区校级模拟)设集合A={0,1},B={1,a﹣2,a﹣1},若A⊆B,
则a=( )
A.2
B.3
C.1
D.1 或2
【答案】C
【解答】解:因为集合A={0,1},B={1,a﹣2,a﹣1},A⊆B,所以a﹣2=0 或a﹣1
=0.
当a﹣2=0 时,a=2,此时B={1,0,1},不满足集合中元素的互异性,舍去;
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当a﹣1=0 时,a=1,此时B={1,﹣1,0},满足题意.故a=1.
故选:C.
【典例2】(2024•浏阳市校级模拟)已知集合A={x|x2﹣1=0},集合B={a+1,a﹣1,
3},若A⊆B,则a=( )
A.﹣1
B.0
C.1
D.2
【答案】B
【解答】解:集合A={x|x2﹣1=0}={﹣1,1},集合B={a+1,a﹣1,3},
若A⊆B,则a=0.
故选:B.
【典例3】(2024•汕头模拟)已知集合M={x∈N|log2x≤1},N={﹣1,0,1,2},若
M⊆A⊆N,则满足集合A 的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】D
【解答】解:因为集合M={x∈N|log2x≤1}={2,1},N={﹣1,0,1,2},
若M⊆A⊆N,则A 中一定有元素1,2,
则A 的个数为22=4.
故选:D.
【典例4】(2024•岳麓区校级模拟)已知集合A={x|1<x<2024},B={x|x<a},若
A⊆B,则实数a 的取值范围是( )
A.(2024,+∞)
B.[2024,+∞)
C.(﹣∞,2024]
D.(﹣∞,2024)
【答案】B
【解答】解:集合A={x|1<x<2024},B={x|x<a},若A⊆B,则实数a 的取值范围是
[2024,+∞).
故选:B.
【考点3 集合的交并补运算】
【典例1】(2024•兴庆区校级模拟)已知集合A={x|lg(x﹣1)≤0},B={x|﹣1≤x≤3},
则A∩B=( )
A.[﹣1,3]
B.(1,2]
C.(1,3]
D.[﹣1,2]
【答案】B
【解答】解∵0<x﹣1≤1⇒1<x≤2,
∴A=(1,2],
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∵B={x|﹣1≤x≤3}=[﹣1,3]
∴A∩B=(1,2],
故选:B.
【典例2】(2024•榆阳区校级一模)设集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},
,
则A∩B=( )
A.(﹣1,4)
B.(0,1)
C.(1,4)
D.(0,4)
【答案】D
【解答】解:∵A={x|﹣1<x<4},B={x|x>0},
∴A∩B=(0,4).
故选:D.
【典例3】(2024•蜀山区校级模拟)设集合A={x|x>3},B={x|
≤0},则(∁RA)∩B
=( )
A.(1,3)
B.[1,3]
C.(3,4)
D.[3,4)
【答案】B
【解答】解:∵集合A={x|x>3},B={x|
≤0}={x|1≤x<4},
∴∁UA={x|x≤3},
∴(∁RA)∩B={x|1≤x3}=[1,3].
故选:B.
【典例4】(2024•眉山模拟)设全集U={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合A={﹣2,
﹣1,0,1},B={﹣1,1,3},则∁U(A∪B)=( )
A.{3}
B.{﹣3,﹣1,1,2,3}
C.{﹣3,﹣2,0,2,3}
D.{﹣3,2}
【答案】D
【解答】解:∵全集U={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合A={﹣2,﹣1,0,1},
B={﹣1,1,3},
∴A∪B={﹣2,﹣1,0,1,3},
∴∁U(A∪B)={﹣3,2}.
故选:D.
【典例5】(2024•袁州区校级模拟)已知集合A={3,5,7,9},B={x|x=2a﹣3,
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a∈A},C={5,6,8},则(A∩B)∪C=( )
A.{3}
B.{3,5,6,8}
C.{5,6,7,8}
D.{3,5,6,7,
8}
【答案】D
【解答】解:由题得B={3,7,11,15},
所以A∩B={3,7},
又C={5,6,8},
所以(A∩B)∪C={3,5,6,7,8}.
故选:D.
【考点4 子集的个数求解】
方法技巧:
如果集合A 中含有n 个元素,则有
(1)A 的子集的个数有2n个. (2)A 的非空子集的个数有2n-1 个.
(3)A 的真子集的个数有2n-1 个 (4)A 的非空真子集的个数有2n-2 个.
【典例1】(2024•全国一模)已知集合A={﹣1,0,1},B={x|x=ab,a,b∈A},则集合
B 的真子集个数是( )
A.3
B.4
C.7
D.8
【答案】C
【解答】解;由题意得B={﹣1,0,1},所以集合B 的真子集个数为23﹣1=7.
故选:C.
【典例2】(2024•西秀区校级一模)已知集合A={x∈N|x<4},B={x|x=n2﹣1,n∈A},P
=A∩B,则集合P 的子集共有( )
A.2 个
B.3 个
C.4 个
D.8 个
【答案】C
【解答】解:因为A={x∈N|x<4}={0,1,2,3},又B={x|x=n2﹣1,n∈A},
所以B={﹣1,0,3,8},所以P=A∩B={0,3},
则集合P 的子集共有22=4 个.
故选:C.
【典例3】(2024•海陵区校级模拟)若集合A={x∈Z|m<x<4}有15 个真子集,则实数m
的取值范围为( )
A.[﹣1,0)
B.(﹣1,0]
C.(﹣1,0)
D.[﹣1,0]
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【答案】A
【解答】解:根据题意,设集合A 中有n 个元素,
因为集合A 有15 个真子集,则2n﹣1=15,解可得n=4,
即集合A 中有4 个元素,
而集合A={x∈Z|m<x<4},必有﹣1≤m<0,即m 的取值范围为[﹣1,0).
故选:A.
【典例4】(2024•秦淮区校级二模)已知集合A={x∈Z|x2﹣2x≤0},则A 的子集个数为(
)
A.4
B.7
C.8
D.16
【答案】C
【解答】解:题意可得:A={x∈Z|x2﹣2x≤0}={x∈Z|0≤x≤2}={0,1,2},
可知A 有3 个元素,所以A 的子集个数为23=8.
故选:C.
【考点5 集合中的求参问题】
【典例1】(2024•青羊区校级模拟)已知集合A={x|3x2﹣2x﹣1<0},B={x|x≥a},若
A∩B=∅,则实数a 的取值范围为( )
A.(1,+∞)
B.
C.[1,+∞)
D.
【答案】C
【解答】解:由3x2﹣2x﹣1<0,解得
,
则
,
又B={x|x≥a},且A∩B=∅,
则a≥1,
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故实数a 的取值范围为[1,+∞).
故选:C.
【典例2】(2024•河南模拟)已知集合A={﹣5,﹣4,0,2},B={x|﹣5<x<a﹣2},若
A∩B 中有2 个元素,则实数a 的取值范围为( )
A.(2,4]
B.[2,4]
C.(﹣2,2]
D.(2,4)
【答案】A
【解答】解:由A∩B 中有2 个元素可知:﹣4∈B,0∈B,2∉B,
可得0<a﹣2≤2,解得2<a≤4,
所以实数a 的取值范围为(2,4].
故选:A.
【典例3】(2024•开封模拟)设U=R,已知集合A={x|x≥1},B={x|x>a},且(∁UA)
∪B=R,则实数a 的取值范围是( )
A.(﹣∞,1)
B.(﹣∞,1]
C.(1,+∞)
D.[1,+∞)
【答案】A
【解答】解:∵U=R,集合A={x|x≥1}=[1,+∞),
B={x|x>a}=(a,+∞),
∴∁UA=(﹣∞,1),
又(∁UA)∪B=R,
∴实数a 的取值范围是(﹣∞,1).
故选:A.
【典例4】(2024•广东模拟)若集合A={x|3x2﹣8x﹣3≤0},B={x|x>1},定义集合A﹣B
={x|x∈A 且x∉B},则A﹣B=( )
A.
B.
C.
D.(1,3]
【答案】C
【解答】解:由3x2﹣8x﹣3≤0 得
,则
,
又A﹣B={x|x∈A 且x∉B},则A﹣B=
.
故选:C.
【典例5】(2024•铜川三模)已知集合A={x|x<m},B={x|﹣2<x<3},若A⊇B,则实
数m 的取值范围为( )
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A.(﹣∞,﹣2)
B.(﹣∞,﹣2]
C.(3,+∞)
D.[3,+∞)
【答案】D
【解答】解:∵集合A={x|x<m},B={x|﹣2<x<3},
若A⊇B,则m⩾3,
即m 的取值范围为[3,+∞).
故选:D.
【考点6 韦恩图的应用】
【典例1】(2024•延边州模拟)已知集合U={1,2,3,4,6},A={1,2},B={2,4,
6},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{1,2,4,6}
B.{1,2,3}
C.{1}
D.{1,2,3,6}
【答案】C
【解答】解:由韦恩图可知,阴影部分表示(∁UB)∩A,
∁UB={1,3},所以(∁UB)∩A={1}.
故选:C.
【典例2】(2024•邵阳模拟)已知全集U=R,集合A={x|﹣1≤x≤2},B={x|1≤x≤6},
如图所示,则图中阴影部分表示的集合是( )
A.{x|﹣1≤x≤6}
B.{x|x<﹣1}
C.{x|x>6}
D.{x|x<﹣1 或x>6}
【答案】D
【解答】解:∵A={x|﹣1≤x≤2},B={x|1≤x≤6},
则A∪B={x|﹣1≤x≤6},
∴∁U(A∪B)={x|x<﹣1 或x>6}.
故选:D.
【典例3】(2024•沙坪坝区校级模拟)如图所示,U 是全集,A,B 是U 的子集,则阴影
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部分所表示的集合是( )
A.∁U(A∪B)
B.A∪∁UB
C.∁UA∩(∁UB)
D.(∁UA)∪(∁UB)
【答案】D
【解答】解:U 是全集,A,B 是U 的子集,
故图中阴影部分表示的集合为∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
故选:D.
【典例4】(2024•浙江模拟)若全集U,集合A,B 及其关系用韦恩图表示如图,则图中
阴影表示为( )
A.∁U(A∩B)
B.∁U(A∪B)
C.(∁UA)∩B
D.A∩(∁UB)
【答案】C
【解答】解:图中阴影表示的集合的元素属于集合B,但是不属于集合A,即为(∁UA)
∩B.
故选:C.
【典例5】(2024•芝罘区校级模拟)若集合A={x|x2﹣3x<0},B={x|x2≥1},则图中阴影
部分表示的集合为( )
A.{x|x>0}
B.{x|0<x≤1}
C.{x|1≤x<3}
D.{x|0<x<1 或x≥3}
【答案】C
【解答】解:∵集合A={x|x2﹣3x<0}={x|0<x<3},B={x|x2≥1}={x|x≤﹣1 或
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x≥1},
∴A∩B={x|1≤x<3},
故选:C.
【考点7 集合的新定义问题】
方法技巧:
(1)看清集合中的元素.
(2)对集合进行化简使问题变得简单明了.
(3)注意数形结合思想的应用:数轴、坐标系和Venn 图.
【典例1】(2024•南通模拟)定义集合运算A⊙B={z|z=xy(x+y),x∈A,y∈B},集合A
={0,1},B={2,3},则集合A⊙B 所有元素之和为
18
.
【答案】18.
【解答】解:∵A⊙B={z|z=xy(x+y),x∈A,y∈B},集合A={0,1},B={2,3},
∴z=0×2×(0+2)=0,z=0×3×(0+3)=0,z=1×2×(1+2)=6,z=1×3×(1+3)=
12,
∴A⊙B={0,6,12},
∴集合A⊙B 所有元素之和为18.
故答案为:18.
【典例2】(2024•河北模拟)已知函数y=ln(x2﹣3x+2)的定义域为集合A,值域为集合
B,则∁BA=( )
A.(﹣∞,1)∪(2,+∞)
B.(﹣∞,l]∪[2,+∞)
C.(1,2)
D.[1,2]
【答案】D
【解答】解:由题可得:x2﹣3x+2>0,解得x<1 或x>2,
故A=(﹣∞,1)∪(2,+∞),B=R,
所以∁BA=[1,2].
故选:D.
【典例3】(2024•深圳校级模拟)定义两集合M,N 的差集:M﹣N={x|x∈M 且x∉N},已
知集合A={2,3,5},B={3,5,8},则A﹣(A﹣B)的子集个数是( )个.
A.2
B.4
C.8
D.16
【答案】B
【解答】解:因为A={2,3,5},B={3,5,8},
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所以A﹣B={2},
所以A﹣(A﹣B)={3,5},
则 A﹣(A﹣B)的子集个数是4 个.
故选:B.
【典例4 】(2024• 山东一模)用C (A )表示非空集合A 中的元素个数,定义
,若A={1,2},B={x|(x2+ax)•(x2+ax+2)
=0},且A*B=1,设实数a 的所有可能取值组成的集合是S,则C(S)等于( )
A.1
B.3
C.5
D.7
【答案】B
【解答】解:由题意知,C(A)=2,
∵A*B=1,
A*B=
,
∴C(B)=1 或C(B)=3,
即方程(x2+ax)•(x2+ax+2)=0 有1 个根或3 个根,
若(x2+ax)•(x2+ax+2)=0,
则x2+ax=0 或x2+ax+2=0,
若x2+ax=0,则x=0 或x+a=0,
当a=0 时,B={0},C(B)=1,符合题意;
当a≠0 时,x2+ax=0 对应的根为0 和﹣a,
若C(B)=3,则有以下两种情况,
①当x2+ax+2=0 有两个相等的实数根时,
Δ=a2﹣8=0,
解得a=±2
,
当a=2
时,B={0,﹣
,﹣2
},
C(B)=3,符合题意;
当a=﹣2
时,B={0,
,2
},
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C(B)=3,符合题意;
②当x2+ax+2=0 有两个不相等的实数根时,
则﹣a 是x2+ax+2=0 的一个根,
即(﹣a)2+a•(﹣a)+2=0,
无解;
综上所述,S={0,2
,﹣2
};
故C(S)=3,
故选:B.
【典例5】(2024•雨花区校级一模)对于任意两个正实数a,b,定义
,其中
常数
.若u≥v>0,且u⊗v 与v⊗u 都是集合
的元
素,则u⊗v=
.
【答案】
.
【解答】解:由u⊗v 与v⊗u 都是集合
的元素,
不妨设
=
,
,n1,n2∈Z,
因为u≥v>0,所以
,
因为
,
所以
=λ•
∈(0,1),
因为n2∈Z,
所以n2=1,
即
,
所以
∈(
),
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所以
∈(
),
∈(2,4),
则
=
×
=
∈(1,2),
因为n1∈Z,
所以n1=3,
=
.
故答案为:
.
【考点8 充分条件与必要条件的判定】
方法技巧
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q 对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件
中涉及参数范围的推断问题
【典例1】(2024•通州区校级三模)已知a>0,b>0,则“a2+b2>2”是“a+b>2”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
【解答】解:设圆a2+b2=2 与直线a+b=2 的距离为d,
d=
=
,
则圆a2+b2=2 与直线a+b=2 相切,则“a+b>2”能推出“a2+b2>2”,故必要性成立.
当a=1.5,b=0.3 时,满足“a2+b2>2”,但不能推出“a+b>2”,充分性不成立.
故选:B.
【典例2】(2024•船营区校级一模)已知向量
,
,则“x=3”是
“
”的( )
15
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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
【解答】解:根据题意,向量
,
,
当x=3 时,=(3,3),=(6,6),必有∥,
反之,若∥,则有2x2=18,解可得x=±3,
故“x=3”是“
”的充分不必要条件;
故选:A.
【典例3】(2024•古蔺县校级模拟)设x∈R,则“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”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
【答案】A
【解答】解:因为|x﹣2|<1,则1<x<3,
又x2+x﹣2>0,则x<﹣2 或x>1,
根据充分条件、必要条件相关知识可得,1<x<3 是x<﹣2 或x>1 的充分不必要条件,
故选:A.
【典例4 】(2024• 碑林区校级模拟)在△ABC 中,“ ∠ACB 是钝角” 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
16
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【答案】C
【解答】解:
等价于
,
平方得
,即
,
显然A,B,C 不共线,原条件等价于∠ACB 是钝角,
在△ABC 中,“∠ACB 是钝角”是“
”的充要条件.
故选:C.
【典例5】(2024•蓟州区校级一模)“0<a<b”是“lg|a|﹣b2<lg|b|﹣a2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解答】解:∵lg|a|﹣b2<lg|b|﹣a2,
∴lg|a|+a2<lg|b|+b2,
令f(x)=lg|x|+x2,
显然函数f(x)为偶函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(a)<f(b),∴0<|a|<|b|,
故“0<a<b”是“lg|a|﹣b2<lg|b|﹣a2”的充分不必要条件.
故选:A.
【考点9 充分条件与必要条件的应用】
方法技巧
(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(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
【典例1】(2024•和平区二模)若x∈R,下列选项中,使“x2<1”成立的一个必要不充分
条件为( )
A.﹣2<x<1
B.﹣1<x<1
C.0<x<2
D.﹣1<x<0
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【答案】A
【解答】解:不等式x2<1 等价于﹣1<x<1,
使“x2<1”成立的一个必要不充分条件,对应的集合为A,则(﹣1,1)是A 的真子集,
由此对照各项,可知只有A 项符合题意.
故选:A.
【典例2】(2024•辽宁三模)已知正实数a,b,则“a+2b≤2”是“a2+4b2≤2”的
( )条件.
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充分必要
D.既不充分也不必要
【答案】B
【解答】解:根据题意,对于正实数a、b,
当a+2b≤2 时,取a=
,
,此时a+2b=
≤2,但a2+4b2=
=
>2,
a2+4b2≤2 不成立;
当a2+4b2≤2 时,由于(a+2b)2≤2(a2+4b2)≤4,所以a+2b≤2 成立.
综上所述,“a+2b≤2”是“a2+4b2≤2”的必要不充分条件.
故选:B.
【典例3】(2024•河东区校级三模)设x∈R,不等式|x﹣3|<2 的一个充分不必要条件是(
)
A.1<x<5
B.x>0
C.x<4
D.2≤x≤3
【答案】D
【解答】解:因为|x﹣3|<2,
所以﹣2<x﹣3<2,解得1<x<5,
由充分不必要条件的定义可知,只有D 选项符合.
故选:D.
【典例4】(2024•新县校级模拟)已知曲线C:
=1(m≠0),则“m∈(0,
4)”是“曲线C 的焦点在x 轴上”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
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D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解答】解:对于曲线C:
=1(m≠0),
当m∈(0,4)时,曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,充分性成立;
若曲线C 的焦点在x 轴上,则m<4 且m≠0,不能推出m∈(0,4),必要性不成立.
因此,“m∈(0,4)”是“曲线C 的焦点在x 轴上”的充分不必要条件.
故选:A.
【典例5】(2024•顺义区模拟)若函数f(x)=
则“x1+x2>0”是“f
(x1)+f(x2)>0”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】C
【解答】解:根据题意,f(x)=
,
对任意x∈R,满足f(﹣x)=﹣f(x),且f(x)在R 上为单调增函数.
若x1+x2>0,则x1>﹣x2,可得f(x1)>f(﹣x2),即f(x1)>﹣f(x2),可得f
(x1)+f(x2)>0,
因此,“x1+x2>0”是“f(x1)+f(x2)>0”的充分条件;
反之,若f(x1)+f(x2)>0,则f(x1)>﹣f(x2),可得f(x1)>f(﹣x2),所以x1
>﹣x2,即x1+x2>0.
因此,“x1+x2>0”是“f(x1)+f(x2)>0”的必要条件.
综上所述,“f(x1)+f(x2)>0”充要条件.
故选:C.
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【考点10 全称量词与特称量词命题】
方法技巧:
(1)判定全称量词命题是真命题,需证明都成立;要判定存在量词命题是真命
题,只要找到一个成立即可.当一个命题的真假不易判定时,可以先判断其否
定的真假.
(2)由命题真假求参数的范围,一是直接由命题的真假求参数的范围;二是可
利用等价命题求参数的范围.
【典例1】(2024•凉山州模拟)已知命题“
+m≤0”是
假命题,则m 的取值范围为( )
A.[﹣2,+∞)
B.(﹣2,+∞)
C.(﹣∞,﹣1)
D.(﹣∞,﹣2]
【答案】B
【解答】解:因为命题“
+m≤0”是假命题,
所以∃x∈R,sin2x+2sin(
+x)+m>0 是真命题,
即∃x∈R,1﹣cos2x+2cosx+m>0 是真命题,
整理得m+2>(cosx﹣1)2有解,
所以m+2>(cosx﹣1)2
min=0,
所以m+2>0,即m>﹣2.
故选:B.
【典例2】(2024•昌乐县校级模拟)“a<﹣1”是“∃x0∈R,asinx0+1<0”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
【解答】解:必要性:设f(x)=asinx+1,当a>0 时,f(x)∈[1﹣a,1+a],∴1﹣a<
0,即a>1;
当a<0 时,f(x)∈[1+a,1﹣a],∴1+a<0,即a<﹣1.
故a>1 或a<﹣1;
20
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充分性:取
,当a<﹣1 时,asinx0+1<0 成立.
∴“a<﹣1”是“∃x0∈R,asinx0+1<0”的充分不必要条件.
故选:A.
【典例3】(2024•莲湖区校级二模)设函数f(x)=ax2﹣2ax,命题“∃x∈[2,6],f(x)
≤﹣2a+3”是假命题,则实数a 的取值范围是( )
A.
B.(3,+∞)
C.(2,+∞)
D.
【答案】A
【解答】解:因为命题“∃x∈[2,6],f(x)≤﹣2a+3”是假命题,所以∀x∈[2,6],f
(x)>﹣2a+3 恒成立,
则ax2﹣2ax+2a﹣3>0,对∀x∈[2,6]恒成立,
令h(x)=ax2﹣2ax+2a﹣3,则二次函数的对称轴为直线x=1,
要使得∀x∈[2,6],h(x)>0 恒成立,则
,解得
,
所以实数a 的取值范围是
.
故选:A.
【典例4】(2024•重庆模拟)若命题∃x∈R,﹣x2﹣2mx+2m﹣3≥0”为真命题,则m 的取
值范围为
{ m | m ≤﹣
3 或
m ≥
1}
.
【答案】{m|m≤﹣3 或m≥1}.
【解答】解:由题意,不等式﹣x2﹣2mx+2m﹣3≥0 有解,即不等式x2+2mx﹣2m+3≤0
有解,
设f(x)=x2+2mx﹣2m+3,则函数图象开口向上,要使不等式f(x)≤0 有解,
则函数f(x)图象与x 轴有交点,则Δ=4m2﹣4(﹣2m+3)≥0,
化简得m2+2m﹣3≥0,解得m≤﹣3 或m≥1.
故答案为:{m|m≤﹣3 或m≥1}.
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一.选择题(共11 小题)
1.(2024•平罗县校级三模)已知集合A={x|x2=x},则﹣1 与集合A 的关系为( )
A.﹣1∈A
B.﹣1∉A
C.﹣1⊆A
D.﹣1⊂A
【答案】B
【解答】解:因为集合A={x|x=0 或1}={0,1},
故A 错误,B 正确,
又因为元素与集合是属于关系,故C,D 错误,
故选:B.
2.(2024•莲湖区校级模拟)已知集合A={x|﹣1<x<7},B={x|0<x<9},则A∪B=(
)
A.(﹣1,0)
B.(﹣1,9)
C.(0,7)
D.(0,9)
【答案】B
【解答】解:集合A={x|﹣1<x<7},B={x|0<x<9},
则A∪B={x|﹣1<x<9}=(﹣1,9).
故选:B.
3.(2024•眉山模拟)设全集U={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合A={﹣2,﹣1,
0,1},B={﹣1,1,3},则{﹣3,2}=( )
A.(∁UA)∩B
B.(∁UA)∪B
C.∁U(A∩B)
D.∁U(A∪B)
【答案】D
【解答】解:对于A,由(∁UA)∩B={﹣3,2,3}∩{﹣1,1,3}={3},故A 错误;
对于B,(∁UA)∪B={﹣3,2,3}∪{﹣1,1,3}={﹣3,﹣1,1,2,3},故B 错误;
对于C,∁U(A∩B)=∁U{﹣1,1}={﹣3,﹣2,0,2,3},故C 错误;
对于D,因为A∪B={﹣2,﹣1,0,1,3},所以∁U(A∪B)={﹣3,2},故D 正确.
故选:D.
4.(2024•河南模拟)已知集合A={x|0<x<1},B={x|0<x≤2a},若A⊆B,则a 的取值
范围为( )
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.(0,1]
D.(0,
]
【答案】A
【解答】解:因为集合A={x|0<x<1},B={x|0<x≤2a},
若A⊆B,则2a≥1,即a≥0.
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故选:A.
5.(2024•晋城三模)已知集合A={x∈Z|x+1>0},B={x|x≤a},若A∩B 中有2 个元素,
则a 的取值范围是( )
A.[2,4)
B.[1,2)
C.[2,4]
D.[1,2]
【答案】B
【解答】解:A={x∈Z|x+1>0}={x∈Z|x>﹣1},
因为A∩B 中只有2 个元素,则A∩B={0,1},所以1≤a<2.
故选:B.
6.(2024•长沙三模)已知集合A={x|﹣1<x<2},B={x|﹣2<x<1},则集合∁A∪B
(A∩B)=( )
A.(﹣1,1)
B.(﹣2,2)
C.(﹣2,﹣1)∪(1,2)
D.(﹣2,﹣1]∪[1,2)
【答案】D
【解答】解:∵集合A={x|﹣1<x<2},B={x|﹣2<x<1},
∴A∩B=(﹣1,1),A∪B=(﹣2,2),
∴集合∁A∪B(A∩B)=(﹣2,﹣1]∪[1,2).
故选:D.
7.(2024•洪山区校级模拟)设全集U=R,集合A={x|1<x<3},B={x|log2x≤1},则
A∩B=( )
A.(0,3)
B.(0,3]
C.(0,2]
D.(1,2]
【答案】D
【解答】解:解对数不等式log2x≤1 得:0<x≤2,即B=(0,2],
又A=(1,3),
所以A∩B=(1,2],
故选:D.
8.(2024•碑林区校级模拟)满足M⊆{a,b,c,d}且M∩{a,b,c}={a}的集合M 的个
数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解答】解:由题意可得{a}⊆M,b,c∉M.
又因为M⊆{a,b,c,d},
23
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所以M={a}或M={a,d}.
故选:B.
9.(2024•南通模拟)已知集合A={1,2,3,4},B={x|log2(x﹣1)≤2},则集合A∩B
的子集个数为( )
A.32
B.16
C.8
D.4
【答案】C
【解答】解:A={1,2,3,4},B={x|log2(x﹣1)≤2}={x|1<x≤5},
则集合A∩B={2,3,4},元素个数为3 个,
故集合A∩B 的子集个数为23=8.
故选:C.
10.(2024•重庆模拟)已知集合
,则如图中
阴影部分表示的集合为( )
A.{1}
B.{0,1,4}
C.{﹣1,1,4}
D.{﹣1,0,1,4}
【答案】B
【解答】解:A={x|0≤x≤4},
图中阴影部分表示的集合为A∩B={0,1,4}.
故选:B.
11.(2024•凉山州模拟)已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=4k+1,k∈Z},则∁AB
=( )
A.{x|x=4k+3}
B.{x|x=4k+3,k∈Z}
C.{x|x=2k+3,k∈Z}
D.∅
【答案】B
【解答】解:因为集合A={x|x=2k+1,k∈Z}={x|x=4k+1 或x=4k+3,k∈Z},B={x|x
=4k+1,k∈Z},
所以∁AB={x|x=4k+3,k∈Z},
故选:B.
二.填空题(共4 小题)
24
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12.(2024•邹城市校级三模)已知集合A={m+2,1,4},B={m2,1},若B⊆A,则实数
m= ﹣
2
.
【答案】﹣2.
【解答】解:因为B⊆A,所以m2=m+2 或m2=4,⇒m=﹣1 或m=±2,
又由集合中元素的互异性可知m+2≠1 且m+2≠4 且m2≠1,⇒m≠±1 且m≠2,
综上m=﹣2.
故答案为:﹣2.
13.(2024•泰安模拟)已知集合A={x|1<x<2},B={y|y=x2,x∈A},C={y|y=x+a,
x∈A},若B∩C=∅,则实数a 的取值范围是 (﹣∞,﹣
1]
∪
[3
,
+ ∞)
.
【答案】(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞).
【解答】解:集合A={x|1<x<2},B={y|y=x2,x∈A},C={y|y=x+a,x∈A},
∴B=(1,4),C=(1+a,2+a),
∵B∩C=∅,
∴2+a≤1 或1+a≥4,
∴a≤﹣1 或a≥3,
故a 的取值范围为(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞),
故答案为:(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞).
14.(2024•松江区校级模拟)已知集合A={(x,y)|2x+y=5},B={(x,y)|3x+2y=
8},则A∩B=
{ (
2 ,
1 )
}
.
【答案】{(2,1)}.
【解答】解:解
得
,
∴A∩B={(2,1)}.
故答案为:{(2,1)}.
15.(2024•南通模拟)已知X 为包含v 个元素的集合(v∈N*,v≥3).设A 为由X 的一些
三元子集(含有三个,元素的子集)组成的集合,使得X 中的任意两个不同的元素,都
恰好同时包含在唯一的一个三元子集中,则称(X,A)组成一个v 阶的Steiner 三元系.
若(X,A)为一个7 阶的Steiner 三元系,则集合A 中元素的个数为
7
.
【答案】7.
【解答】解:由题设,令集合X={a,b,c,d,e,f,g},共7 个元素,
所以X 的三元子集,如下共35 个:
25
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{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,f},{a.b.g},{a,c,d},{a,c,e},
{a,c,f},{a,c,g},{a,d,e},{a,d,f}{a,d,g},{a,e,f},{a,e,g},{a,
f,g},{b,c,d},{b,c,e},{b,c,f},{b,c,g},{b,d,e},{b,d,f},{b,
d,g},{b,e,f},{b,e,g},{b,f,g},{c,d,e},{c,d,f},{c,d,g},{c,
e,f},{c,e,g},{c,f,g},{d,e,f},{d,e,g},{d,f,g},{e,f,g},
因为A 中集合满足X 中的任意两个不同的元素,都恰好同时包含在唯一的一个三元子集,
所以A 中元素满足:
{a,b,c},{a,d,e},{a,f,g},{b,d,f},{b,e,g},{c,d,g},{c,e,f},共
7 个;
{a,b,c},{a,d,f},{a,e,g},{b,d,e},{b,f,g},{c,d,g},{c,e,f},共
7 个;
{a,b,c},{a,d,g},{a,e,f},{b,d,e},{b,f,g},{c,d,f},{c,e,g},共
7 个;
{a,b,d},{a,c,e},{a,f,g},{b,c,f},{b,e,g},{c,d,g},{d,e,f},共
7 个;
{a,b,d},{a,c,g},{a,e,f},{b,c,e},{b,f,g},{c,d,f},{d,e,g},共
7 个;
{a,b,d},{a,c,f},{a,e,g},{b,c,e},{b,f,g},{c,d,g},{d,e,f},共
7 个;
{a,b,e},{a,c,d},{a,f,g},{b,c,f},{b,d,g},{c,e,g},{d,e,f},共
7 个;
{a,b,e},{a,c,f},{a,d,g},{b,c,d},{b,f,g},{c,e,g},{d,e,f},共
7 个;
{a,b,e},{a,c,g},{a,d,f},{b,c,d},{b,f,g},{c,e,f},{d,e,g},共
7 个;
{a,b,f},{a,c,d},{a,e,g},{b,c,e},{b,d,g},{c,f,g},{d,e,f},共
7 个;
{a,b,f},{a,c,g},{a,d,e},{b,c,d},{b,e,g},{c,e,f},{d,f,g},共
7 个;
{a,b,g},{a,c,d},{a,e,f},{b,c,e},{b,d,f},{c,f,g},{d,e,g},共
26
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7 个;
{a,b,g},{a,c,e},{a,d,f},{b,c,d},{b,e,f},{c,f,g},{d,e,g},共
7 个;
{a,b,g},{a,c,f},{a,d,e},{b,c,d},{b,e,f},{c,e,g},{d,f,g}共7
个;
共有15 种满足要求的集合A,都只有7 个元素.
故答案为:7.
三.解答题(共1 小题)
16.(2024•海淀区校级模拟)设k 是正整数,集合A 至少有两个元素,且A⊆N*.如果对
于A 中的任意两个不同的元素x,y,都有|x﹣y|≠k,则称A 具有性质P(k).
(1)试判断集合B={1,2,3,4}和C={1,4,7,10}是否具有性质P(2)?并说明
理由;
(2)若集合A={a1,a2,
,
⋯
a12}⊆{1,2,
,
⋯
20},求证:A 不可能具有性质P
(3);
(3)若集合A⊆{1,2,
,
⋯
2023},且同时具有性质P(4)和P(7),求集合A 中元
素个数的最大值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)因为B={1,2,3,4},
又1∈N*,2∈N*,3∈N*,4∈N*,但|4﹣2|=2,
所以集合B 不具有性质P(2),
因为C={1,4,7,10},
又1∈N*,4∈N*,7∈N*,10∈N*,
但|4﹣1|=3,|7﹣1|=6,|10﹣1|=9,|7﹣4|=3,|10﹣4|=6,|10﹣7|=3,
所以集合C 具有性质P(2),
(2)证明:将集合{1,2,
,
⋯
20}中的元素分为如下11 个集合,
{1,4},{2,5},{3,6},{7,10},{8,11}.{9,12},{13,16},{14,17},{15,
18},{19},{20},
所以从集合{1,2,
,
⋯
20}中取12 个元素,则前9 个集合至少要选10 个元素,
所以必有2 个元素取自前9 个集合中的同一集合,即存在两个元素其差为3,
所以A 不可能具有性质P(3);
(3)先说明连续11 项中集合A 中最多选取5 项,
27
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以1,2,3……,11 为例.
构造抽屉{1,8},{2,9},{3,10},{4,11},{5},{6},{7}.
①5,6,7 同时选,因为具有性质P(4)和P(7),
所以选5 则不选1,9;选6 则不选2,10;选7 则不选3,11;
则只剩4,8.故1,2,3……,11 中属于集合A 的元素个数不超过5 个.
②5,6,7 选2 个,
若只选5,6,则1,2,9,10,7 不可选,又{4,11}只能选一个元素,
3,8 可以选,故1,2,3……,11 中属于集合A 的元素个数不超过5 个.
若选5,7,则只能从2,4,8,10 中选,但4,8 不能同时选,
故1,2,3……,11 中属于集合A 的元素个数不超过5 个.
若选6,7,则2,3,10,11,5 不可选,又{1,8}只能选一个元素,
4,9 可以选,故1,2,3……,11 中属于集合A 的元素个数不超过5 个.
③5,6,7 中只选1 个,
又四个集合{1,8},{2,9},{3,10},{4,11}每个集合至多选1 个元素,
故1,2,3……,11 中属于集合A 的元素个数不超过5 个.
由上述①②③可知,连续11 项自然数中属于集合A 的元素至多只有5 个,
如取1,4,6,7,9.
因为2023=183×11+10,则把每11 个连续自然数分组,前183 组每组至多选取5 项;
从2014 开始,最后10 个数至多选取5 项,故集合A 的元素最多有184×5=920 个.
给出如下选取方法:从1,2,3……,11 中选取1,4,6,7,9;
然后在这5 个数的基础上每次累加11,构造183 次.
此时集合A 的元素为:1,4,6,7,9;12,15,17,18,20;23,26,28,29,
31;…………;
2014,2017,2019,2020,2022,共920 个元素.
经检验可得该集合符合要求,故集合A 的元素最多有920 个.
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