2020届高考文科数学大二轮复习冲刺创新专题题型1选填题练熟练稳少丢分第2讲集合与常用逻辑用语练习
第2讲 集合与常用逻辑用语
[考情分析] 集合是高考的必考考点之一,多为选择题,试题比较简单,题型比较固定,为高考送分试题,经常以不等式解集,函数的定义域、值域为背景考查集合的概念及基本运算,有时也会出现一些集合的新定义问题;常用逻辑用语是高考命题的热点,考查题型也比较固定,考向主要分为四个部分:四种命题及其之间的关系,充分、必要条件的判断方法,含有量词的命题的否定与真假判断,含逻辑联结词的命题的真假判断.
热点题型分析
热点1 集合的基本概念
利用集合元素的特征:确定性、无序性、互异性.
设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,则b-a=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
答案 C
解析 由题意知,0∈{1,a+b,a},又a≠0,故a+b=0,得=-1,则集合{1,0,a}={0,-1,b},可得a=-1,b=1,b-a=2.故选C.
两集合相等的条件是集合中的元素分别相同,本题易忽视本身所包含的a≠0这一条件,而错误的得出:a+b=0或a=0;还需注意集合中元素的互异性这一特性:由a+b=0,可得a=1,b=-1或a=-1,b=1,显然a=1时,左、右两边集合中的两个元素是重复的,故舍弃.
热点2 集合的基本运算
先正确理解各个集合的含义,认清集合元素的属性、代表的意义,再根据元素的不同属性采用不同的方法对集合进行化简求解,集合运算中的常用方法:
(1)若给定的集合是无限、连续数集,不等式的解集,常借助数轴求解;
(2)若给定的集合是点集,常借助函数的图象或方程的曲线求解;
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(3)若给定的集合是抽象集合或是用列举法表示的集合,用Venn图求解.
1.已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},N={x|y=},则M∩N=( )
A.{x|1
b”,则“ac2>bc2”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题共有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.4个
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答案 C
解析 若c=0,则原命题不成立,由等价命题同真假知其逆否命题也为假;逆命题:设a,b,c∈R,若“ac2>bc2”,则“a>b”.由ac2>bc2知c2>0,由不等式的基本性质得a>b,所以逆命题为真,由等价命题同真假知否命题也为真,所以真命题共有2个.故选C.
写一个命题的其他三种命题形式时,若命题有大前提,需保留大前提不变,只改变条件和结论.判断命题真假时,要注意原命题与逆否命题同真假,故四个命题中真、假命题必有偶数个.本题中“设a,b,c∈R”是大前提,在原命题的判断中易忽略c=0的特殊情况而得出真命题,从而错选D.
热点5 充分、必要条件的判断
判断充分、必要条件的三种方法:
(1)利用定义判断.
(2)利用集合间的包含关系判断.
1.(2017·北京高考)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
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C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 若∃λ<0,使m=λn,即两向量反向,夹角是π,那么m·n=|m||n|cosπ=-|m||n|<0,反过来,若m·n<0,那么两向量的夹角为,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得m=λn,所以是充分不必要条件,故选A.
答案 [9,+∞)
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1.第1题误区有两个方面:①由“存在负数λ,使得m=λn”不能得出向量反向,由“m·n<0”,不能得出θ∈;②由向量m与n反向能得出m·n<0,而认为m·n<0也能得出m与n反向.
2.对于条件或结论是否定形式的命题一般运用等价法,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.但第2题中由NM,易误解为得m>9.
热点6 简单的逻辑联结词、全称命题与特称命题
1.含有逻辑联结词的命题的真假判断步骤
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2.全(特)称命题的否定及真假的判断方法
(1)含有全称量词的全称命题的否定是将全称量词改为存在量词,并把结论否定;含有存在量词的特称命题的否定是将存在量词改为全称量词,并把结论否定.
(2)有些全称(或特称)命题省略了全称(或存在)量词,否定时要先理解其含义,再进行否定.
1.下列命题中的假命题是( )
A.∀x∈R,2x-1>0
B.∀x∈N*,(x-1)2>0
C.∃x0∈R,lg x0<1
D.∃x0∈R,tanx0=2
答案 B
解析 当x∈N*时,x-1∈N,可得(x-1)2≥0,当且仅当x=1时取等号,故B不正确;易知A,C,D正确,故选B.
A.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0
B.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0
C.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0
D.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0
答案 C
判定全称命题“∀x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x=x0,使p(x0)成立.
真题自检感悟
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1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁RA=( )
A.{x|-12} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}
答案 B
解析 解不等式x2-x-2>0得x<-1或x>2,所以A={x|x<-1或x>2},所以可以求得∁RA={x|-1≤x≤2},故选B.
2.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( )
A.{1,-3} B.{1,0}
C.{1,3} D.{1,5}
答案 C
解析 ∵A∩B={1},∴1∈B.∴1-4+m=0,即m=3.
∴B={x|x2-4x+3=0}={1,3}.故选C.
3.(2017·天津高考)设θ∈R,则“<”是“sinθ<”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
解析 ∵<,∴-<θ-<,即0<θ<.显然0<θ<时,sinθ<成立.但sinθ<时,由周期函数的性质知0<θ<不一定成立.故0<θ<是sinθ<的充分而不必要条件.故选A.
4.(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题:
p1:若复数z满足∈R,则z∈R;
p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;
p3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=2;
p4:若复数z∈R,则∈R.
其中的真命题为( )
A.p1,p3 B.p1,p4
C.p2,p3 D.p2,p4
答案 B
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解析 设z=a+bi(a,b∈R),z1=a1+b1i(a1,b1∈R),z2=a2+b2i(a2,b2∈R).
对于p1,若∈R,即=∈R,则b=0⇒z=a+bi=a∈R,所以p1为真命题.
对于p2,若z2∈R,即(a+bi)2=a2+2abi-b2∈R,则ab=0.
当a=0,b≠0时,z=a+bi=bi∉R,所以p2为假命题.
对于p3,若z1z2∈R,即(a1+b1i)(a2+b2i)=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i∈R,则a1b2+a2b1=0.而z1=2,即a1+b1i=a2-b2i⇔a1=a2,b1=-b2.因为a1b2+a2b1==a2,b1=-b2,所以p3为假命题.
对于p4,若z∈R,即a+bi∈R,则b=0⇒=a-bi=a∈R,所以p4为真命题.故选B.
5.(2019·北京高考)设点A,B,C不共线,则“与的夹角为锐角”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 C
解析 因为点A,B,C不共线,由向量加法的三角形法则,可知=-,所以|+|>||等价于|+|>|-|,因模为正,故不等号两边平方得2+2+2||||cosθ>2+2-2||·||cosθ(θ为与的夹角),整理得4||||·cosθ>0,故cosθ>0,即θ为锐角.又以上推理过程可逆,所以“与的夹角为锐角”是“|+|>||”的充分必要条件.故选C.
专题作业
一、选择题
1.(2018·天津高考)设全集为R,集合A={x|02,又p是q的充分不必要条件,所以k>2,即实数k的取值范围是(2,+∞),故选B.
8.命题“∀x∈[1,2),x2-a≤0”成立的一个充分不必要条件可以是( )
A.a≥1 B.a>1
C.a≥4 D.a>4
答案 D
解析 命题成立的充要条件是∀x∈[1,2),a≥x2恒成立,即a≥4.∴命题成立的一个充分不必要条件可以是a>4.故选D.
9.下列命题中,真命题是( )
A.∃x0∈R,ex0≤0
B.∀x∈R,2x>x2
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C.a+b=0的充要条件是=-1
D.“a>1,b>1”是“ab>1”的充分条件
答案 D
解析 因为y=ex0>0,x0∈R恒成立,所以A不正确;因为当x=-5时,2-5<(-5)2,所以B不正确;“=-1”是“a+b=0”的充分不必要条件,所以C不正确;当a>1,b>1时,显然ab>1,故D正确.
10.已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥ex”,命题q:“∃x0∈R,x+4x0+a=0”.若命题p和q都成立,则实数a的取值范围是( )
A.(4,+∞) B.[1,4]
C.[e,4] D.(-∞,-1)
答案 C
解析 对于p成立,a≥(ex)max,∴a≥e.对于q成立,知x+4x0+a=0有解,则Δ=16-4a≥0,解得a≤4.综上可知e≤a≤4.故选C.
11.已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},定义集合A⊕B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则A⊕B中元素的个数为( )
A.77 B.49
C.45 D.30
答案 C
解析 当x1=0时,y1∈{-1,0,1},而x2,y2∈{-2,-1,0,1,2},此时x1+x2∈{-2,-1,0,1,2},y1+y2∈{-3,-2,-1,0,1,2,3},则A⊕B中元素的个数为5×7=35.
当x1=±1时,y1=0,而x2,y2∈{-2,-1,0,1,2},此时x1+x2∈{-3,-2,-1,0,1,2,3},y1+y2∈{-2,-1,0,1,2}.由于当x1+x2∈{-2,-1,0,1,2},y1+y2∈{-2,-1,0,1,2}时,A⊕B中的元素与x1=0时有重复的元素,此时不重复的元素个数为2×5=10,所以A⊕B中元素的个数为35+10=45.故选C.
12.给出下列四个命题:
①“若x0为y=f(x)的极值点,则f′(x0)=0”的逆命题为真命题;
②“平面向量a,b的夹角是钝角”的充分不必要条件是“a·b<0”;
④命题“∃x∈R,x2+x+1<0”的否定是“∀x∈R,x2+x+1≥0”.
其中不正确命题的编号是( )
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A.②④ B.①③④
C.①②④ D.①②③
答案 D
解析 对于①,“若x0为y=f(x)的极值点,则f′(x0)=0”的逆命题为“若f′(x0)=0,则x0为y=f(x)的极值点”,不正确,如f(x)=x3,f′(x)=3x2,由f′(x0)=0,可得x0=0,但x0=0不是极值点,故①错;对于②,“平面向量a,b的夹角是钝角”等价于“a·b<0,且a·b不共线”,则“平面向量a,b的夹角是钝角”的必要不充分条件是“a·b<0”,故②错;对于③,若命题p:<0,则
:≥0或x=1,故③错;对于④,命题“∃x∈R,x2+x+1<0”的否定是“∀x∈R,x2+x+1≥0”,故④正确.故选D.
二、填空题
13.已知全集U=R,集合A,B满足A={x|-2≤x≤7},B={x|m+17},∵B≠∅,∴m+1<2m-1,得m>2;∵(∁UA)∩B=∅,∴B⊆A,∴m+1≥-2 且2m-1≤7,得m≤4且m≥-3,∴m∈(2,4].
14.若“∀x∈,tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
答案 1
解析 若“∀x∈,tanx≤m”是真命题,则m≥tan=1,于是实数m的最小值为1.
15.(2019·山东济南一中月考)已知不等式|x-m|<1成立的充分不必要条件是
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