2019届二轮复习集合与简单逻辑学案(全国通用)
集合知识一般以一个选择题的形式出现,其中以集合知识为载体,集合与不等式、解析几何知识相结合是考查的重点,难度为中、低档;对常用逻辑用语的考查一般以一个选择题或一个填空题的形式出现,以集合、函数、数列、三角函数、不等式及立体几何中的线面关系为载体,考查充要条件或命题的真假判断等,难度一般不大.
1.集合的概念、运算和性质
(1)集合的表示法:列举法,描述法,图示法.
(2)集合的运算:
①交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
②并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}.
③补集:∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
(3)集合的关系:子集,真子集,集合相等.
(4)需要特别注意的运算性质和结论.学-
①A∪∅=A,A∩∅=∅;
②A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U.
A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A
2.四种命题
(1)用p、q表示一个命题的条件和结论,¬p和¬q分别表示条件和结论的否定,那么若原命题:若p则q;则逆命题:若q则p;否命题:若¬p则¬q;逆否命题:若¬q则¬p.
(2)四种命题的真假关系
原命题与其逆否命题同真同真;原命题的逆命题与原命题的否命题同真同假.
3.充要条件
(1)若p⇒q,则p是q成立的充分条件,q是p成立的必要条件.
(2)若p⇒q且q⇒/ p,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.
(3)若p⇔q,则p是q的充分必要条件.
4.简单的逻辑联结词“且”、“或”、“非”
用逻辑联结词“且”把命题p和命题q联结起来,就得到一个新命题,记作“p∧q”;
用逻辑联结词“或”把命题p和命题q联结起来,就得到一个新命题,记作“p∨q”;
对一个命题p全盘否定,就得到一个新命题,记作“¬p”.
5.全称量词与存在量词
(1)全称命题p:∀x∈M,p(x).
它的否定¬p:∃x0∈M,¬p(x0).
(2)特称命题(存在性命题)p:∃x0∈M,p(x0).
它的否定¬p:∀x∈M,¬p(x).
高频考点一 集合的概念及运算
例1、(2018年浙江卷)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则
A. B. {1,3} C. {2,4,5} D. {1,2,3,4,5}
【答案】C
【解析】因为全集,,所以根据补集的定义得,故选C.
【变式探究】【2017课标3,理1】已知集合A=,B=,则AB中元素的个数为
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【变式探究】(1)已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B=( )
A.{-1,0} B.{0,1}
C.{-1,0,1} D.{0,1,2}
解析:基本法:化简集合B,利用交集的定义求解.
由题意知B={x|-2
0”是“x-4>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
解析:基本法:判断x2-3x>0⇒x-4>0还是x-4>0⇒x2-3x>0.
注意到x2-3x>0⇔x<0或x>3,x-4>0⇔x>4.由x2-3x>0不能得出x-4>0;反过来,由x-4>0可得出x2-3x>0,因此“x2-3x>0”是“x-4>0”的必要不充分条件.故选B.
答案:B
速解法:利用反例和实数的运算符号寻找推导关系.如x=4时,满足x2-3x>0,但不满足x-4>0,即不充分.
若x-4>0,则x(x-3)>0,即必要.故选B.
答案:B
高频考点三 命题判定及否定
例3、(1)设命题p:∃n∈N,n2>2n,则綈p为( )
A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2n
C.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n
解析:基本法:因为“∃x∈M,p(x)”的否定是“∀x∈M,綈p(x)”,所以命题“∃n∈N,n2>2n”的否定是“∀n∈N,n2≤2n”.故选C.
答案:C
(2)已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∃x∈R,x3=1-x2,则下列命题中为真命题的是( )
A.p∧q B.(綈p)∧q
C.p∧(綈q) D.(綈p)∧(綈q)
解析:基本法:当x=0时,有2x=3x,不满足2x<3x,∴p:∀x∈R,2x<3x是假命题.
如图,函数y=x3与y=1-x2有交点,即方程x3=1-x2有解,
∴q:∃x∈R,x3=1-x2是真命题.
∴p∧q为假命题,排除A.
∵綈p为真命题,∴(綈p)∧q是真命题.选B.
速解法:当x=0时,不满足2x<3x,∴p为假,排除A、C.利用图象可知,q为真,排除D,必选B.
答案:B
【变式探究】已知命题p:∃x∈R,2x>3x;命题q:∀x∈,tan x>sin x,则下列是真命题的是( )
A.(綈p)∧q B.(綈p)∨(綈q)
C.p∧(綈q) D.p∨(綈q)
1. (2018年浙江卷)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则
A. B. {1,3} C. {2,4,5} D. {1,2,3,4,5}
【答案】C
【解析】因为全集,,所以根据补集的定义得,故选C.
2. (2018年天津卷)设全集为R,集合,,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得:,结合交集的定义可得:.
本题选择B选项.
3. (2018年北京卷)设集合则
A. 对任意实数a, B. 对任意实数a,(2,1)
C. 当且仅当a<0时,(2,1) D. 当且仅当时,(2,1)
【答案】D
【解析】若,则且,即若,则,此命题的逆否命题为:若,则有,故选D.
4. (2018年江苏卷)已知集合,,那么 .
【答案】{1,8}
【解析】由题设和交集的定义可知:.
5. (2018年北京卷)已知集合A={ |<2},B={–2,0,1,2},则AB=
A. {0,1} B. {–1,0,1}
C. {–2,0,1,2} D. {–1,0,1,2}
【答案】A
【解析】,因此AB=,选A.
6. (2018年全国I卷理数)已知集合,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解不等式得,所以,
所以可以求得,故选B.
7. (2018年全国Ⅱ卷理数)已知集合,则中元素的个数为
A. 9 B. 8 C. 5 D. 4
【答案】A
【解析】,
当时,;
当时,;
当时,;
所以共有9个,选A.
8.(2018年全国Ⅲ卷理数)已知集合,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由集合A得,所以,故答案选C.
9. (2018年北京卷)设n为正整数,集合A=.对于集合A中的任意元素和,记
M()=.
(Ⅰ)当n=3时,若,,求M()和M()的值;
(Ⅱ)当n=4时,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意元素,当相同时,M()是奇数;当不同时,M()是偶数.求集合B中元素个数的最大值;
(Ⅲ)给定不小于2的n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同的元素,
M()=0.写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由.
【答案】(1) M(α,β)=1
(2) 最大值为4
(3)答案见解析
【解析】
(Ⅰ)因为α=(1,1,0),β=(0,1,1),所以
M(α,α)= [(1+1−|1−1|)+(1+1−|1−1|)+(0+0−|0−0|)]=2,
M(α,β)= [(1+0–|1−0|)+(1+1–|1–1|)+(0+1–|0–1|)]=1.
(Ⅱ)设α=(x1,x 2,x3,x4)∈B,则M(α,α)= x1+x2+x3+x4.
由题意知x1,x 2,x3,x4∈{0,1},且M(α,α)为奇数,
所以x1,x 2,x3,x4中1的个数为1或3.
所以B{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1),(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,0)}.
将上述集合中的元素分成如下四组:
(1,0,0,0),(1,1,1,0);(0,1,0,0),(1,1,0,1);(0,0,1,0),(1,0,1,1);(0,0,0,1),(0,1,1,1).学=
经验证,对于每组中两个元素α,β,均有M(α,β)=1.
所以每组中的两个元素不可能同时是集合B的元素.
所以集合B中元素的个数不超过4.
又集合{(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)}满足条件,
所以集合B中元素个数的最大值为4.
(Ⅲ)设Sk=( x1,x 2,…,xn)|( x1,x 2,…,xn)∈A,xk =1,x1=x2=…=xk–1=0)(k=1,2,…,n),
Sn+1={( x1,x 2,…,xn)| x1=x2=…=xn=0},
则A=S1∪S1∪…∪Sn+1.
对于Sk(k=1,2,…,n–1)中的不同元素α,β,经验证,M(α,β)≥1.
所以Sk(k=1,2 ,…,n–1)中的两个元素不可能同时是集合B的元素.
所以B中元素的个数不超过n+1.
取ek=( x1,x 2,…,xn)∈Sk且xk+1=…=xn=0(k=1,2,…,n–1).
令B=(e1,e2,…,en–1)∪Sn∪Sn+1,则集合B的元素个数为n+1,且满足条件.
故B是一个满足条件且元素个数最多的集合.
10.(2018年浙江卷)已知平面α,直线m,n满足mα,nα,则“m∥n”是“m∥α”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】因为,所以根据线面平行的判定定理得,由不能得出与内任一直线平行,所以是的充分不必要条件,故选A.
11. (2018年天津卷)设,则“”是“”的
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不重复条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】绝对值不等式 ,
由 .
据此可知是的充分而不必要条件.
本题选择A选项.
12. (2018年北京卷)设a,b均为单位向量,则“”是“a⊥b”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】C
【解析】,因为a,b均为单位向量,所以 a⊥b,即“”是“a⊥b”的充分必要条件.选C.
13. (2018年北京卷)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是 .
【答案】y=sinx(答案不唯一)
【解析】令,则f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x)在[0,2]上不是增函数。又如,令f(x)=sinx,则f(0)=0,f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x
)在[0,2]上不是增函数.
1.【2017课标1,理1】已知集合A={x|x<1},B={x|},则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由可得,则,即,所以
,,故选A.
2.【2017课标II,理】设集合,。若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由得,即是方程的根,所以, ,故选C.
3.【2017课标3,理1】已知集合A=,B=,则AB中元素的个数为
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【解析】集合中的元素为点集,由题意,结合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,圆 与直线 相交于两点 , ,则中有两个元素.故选B.
4.【2017北京,理1】若集合A={x|–23},则AB=
(A){x|–2
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