2019-2020年高考數(shù)學(xué) 考前沖刺第三部分專題一 集合與簡易邏輯.doc
2019-2020年高考數(shù)學(xué) 考前沖刺第三部分專題一 集合與簡易邏輯
【高考預(yù)測(cè)】
1.集合的概念與性質(zhì)
2.集合與不等式
3.集合的應(yīng)用
4.簡易邏輯
5.充要條件
6.集合的運(yùn)算
7.邏輯在集合中的運(yùn)用
8.集合的工具性
9.真假命題的判斷
10.充要條件的應(yīng)用
【易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛】
易錯(cuò)點(diǎn)1 集合的概念與性質(zhì)
1.(xx模擬題精選)設(shè)全集U=R,集合M={x|x>1},P={x|x2>1},則下列關(guān)系中正確的是 ( )
A.M=P B.PM
C.MP D.CUP=
【錯(cuò)誤答案】 D
【錯(cuò)解分析】 忽視集合P中,x<-1部分.
【正確解答】 C ∵x2>1 ∴x>1或x<-1.故MP.
2.(xx模擬題精選)設(shè)P、Q為兩個(gè)非空實(shí)數(shù)集合,定義集合P+Q={a+b|aP,bQ},若P{0,2,5},Q={1,2,6},則P+Q中元素的個(gè)數(shù)是( )
A.9 B.8
C.7 D.6
【錯(cuò)誤答案】 A P中元素與Q中元素之和共有9個(gè).
【錯(cuò)解分析】 忽視元素的互異性,即和相等的只能算一個(gè).
【正確解答】 B P中元素分別與Q中元素相加和分別為1,2,3,4,6,7,8,11共8個(gè).
3.(xx模擬題精選)設(shè)f(n)=2n+1(nN),P={l,2,3,4,5},Q={3,4,5,6,7},記={nN|f(n) P},={nN|f(n)
則(CN) (CN)等于 ( )
A.{0,3} B.{1,7}
C.{3,4,5} D.{1,2,6,7}
【錯(cuò)誤答案】 D PCNQ={6,7}.QCNP={1,2}.故選D.
【錯(cuò)解分析】 未理解集合 的意義.
【正確解答】 B ∵ ={1,3,5}.={3,5,7}.∴CN={1}. CN={7}.故選B.
4.設(shè)A、B、I均為非空集合,且滿足ABI,則下列各式中錯(cuò)誤的是 ( )
A.(CIA)B=I
B.(CIA) (CIB)=I
C.A(CIB)=
D.(CIA)(CIB)= CIB
【錯(cuò)誤答案】 因?yàn)榧螦與B的補(bǔ)集的交集為A,B的交集的補(bǔ)集.故選D.
要重視發(fā)揮圖示法的作用,充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合(數(shù)軸,坐標(biāo)系,文氏圖)或特例法解集合與集合的包含關(guān)系以及集合的運(yùn)算問題,直觀地解決問題.
2.注意空集的特殊性,在解題中,若未能指明集合非空時(shí),要考慮到空集的可能性,如AB,則有A=或A 兩種可能,此時(shí)應(yīng)分類討論.
【變式探究】
1 全集U=R,集合M={1,2,3,4},集合N=,則M(CUN)等于 ( )
A.{4} B.{3,4}
C.{2,3,4} D. {1,2,3,4}
答案:B
3 設(shè)M={x|x4a,a∈R},N={y|y=3x,x∈R},則 ( )
A.M∩N= B.M=N
C. MN D. MN
答案:B 解析:M=
4 已知集合A={0,2,3},B={x|x=ab,a、b∈A且a≠b},則B的子集的個(gè)數(shù)是 ( )
A.4 B.8 C.16 D.15
答案:解析:它的子集的個(gè)數(shù)為22=4。
5 設(shè)集合M={(x,y)|x=(y+3)|y-1|+(y+3),-≤y≤3},若(a,b)∈M,且對(duì)M中的其他元素(c,d),總有c≥a,則a=_____.
答案:解析:依題可知,本題等價(jià)于求函數(shù)不勝數(shù)x=f(y)=(y+3).|y-1|+(y+3)在
當(dāng)
1≤y≤3時(shí),x=(y+3)(y-1)+(y+3)=y2+3y=(y+)2-
易錯(cuò)點(diǎn) 2 集合與不等式
1.(xx模擬題精選)集合A=,B={x|x-b|<a=,若“a=1”是“A∩B≠”的充分條件,則b的取值范圍是 ( )
A.-2≤b<2 B.-2<b≤2
C.-3<b<-1 D.-2<b<2
【錯(cuò)誤答案】 A 當(dāng)a=l時(shí),A={x|-1<x<1=且B={x|b-1<x<b+1=.A∩B≠.b-1<1且b+1≥-1.故-2≤b<2.∴只有A符合.
【錯(cuò)解分析】 A∩B≠時(shí),在點(diǎn)-1和1處是空心點(diǎn),故不含等于.
說明理由.
【錯(cuò)誤答案】 (1)因?yàn)閒(x)=(x∈R),所以f(x)=,依題意f(x)≥0在[-1,1]上恒成立,即2x2-2ax-4≤0在[-1,1]上恒成立.
當(dāng)x=0時(shí),a∈R;當(dāng)0<x≤1時(shí),a≥x-恒成立,又y=x-在(0,1)上單調(diào)遞增,所以y=x-的最大值為-1,得a≥-1,當(dāng)-1≤x<0時(shí)x-恒成立,由上知a≤1.綜上:a∈R(注意應(yīng)對(duì)所求出的a的范圍求交集).
(2)方程f(x)=變形為x2-ax-2=0,|x1-x2|=,又-1≤a≤1,所以|x1-x2|=的取大值為3,m2+tm+1≥|x1-x2|對(duì)任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立等價(jià)于m2+tm+1≥3在t∈[-1,1]恒成立,當(dāng) m=0時(shí),顯然不成立,當(dāng)m>0時(shí),t≥恒成立,所以-1≥,解得m≥2;當(dāng)m<0時(shí),t≤恒成立,所以1≤,解得m≤-2.
綜上:故不存在實(shí)數(shù)m,使得不等式m2+tm+1≥|x1-x2|對(duì)任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立.
【錯(cuò)解分析】 (1)討論x求參數(shù)的范圍,最后應(yīng)求參數(shù)的交集而不是并集.因?yàn)閤∈[-1,1]時(shí),f(x)≥0恒成立.(2)注意對(duì)求出的m的值范圍求并集而不是交集.
當(dāng)m<0時(shí),t≤恒成立,所以1<,解得m≤-2.
綜上:存在實(shí)數(shù)m,使得不等式m2+tm+1≥|x1-x2|對(duì)任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,m的取值范圍是{m|m≥2或m≤-}2(注意對(duì)求出的m的取值范圍求并集).
方法2:方程f(x)=變形為x2-ax-2=0,|x1-x2|=,又-1≤a≤1,所以|x1-x2|=的最大值為3,m2+tm+1≥|x1-x2|對(duì)任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立等價(jià)于m2+tm+1≥3在t∈[-1,1]恒成立,令g(t)=tm+m2-2,有g(shù)(-1)=m2+m-2≥0,g(1)=m2-m-2≥0,解得{m|m≥2或m≤-2}.(注意對(duì)求出的m的取值范圍求交集).
【特別提醒】
討論參數(shù)a的范圍時(shí),對(duì)各種情況得出的參數(shù)a的范圍,要分清是“或”還是“且”的關(guān)系,是“或”只能求并集,是“且”則求交集.
【變式探究】
1 設(shè)[x]表示不超過x的最大整數(shù),則不等式[x]2-5[x]+6≤0的解集為 ( )
A.(2,3) B.[2,3]
C.[2,4] D.[2,4]
答案:C 解析:由[x]2-5[x]+6≤0,解得2≤[x] ≤3,由[x]的定義知2≤x<4所選C.
2 已知不等式|x-m|<1成立的充分非必要條件是,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 ( )
A. B.
C. D.
答案:B
(2)∵B=(2a,a2+1),
當(dāng)a<,使
要使≤a≤3.
綜上可知,使的實(shí)數(shù)a的取值范圍為[1,3]
易錯(cuò)點(diǎn) 3 集合的應(yīng)用
1.(xx模擬題精選)ω是正實(shí)數(shù),設(shè)Sω={θ|f(x)=cos[ω(x+θ)]是奇函數(shù)},若對(duì)每個(gè)實(shí)數(shù)a,Sω∩(a,a+1)的元素不超過2個(gè),且有a使Sω∩(a,a+1)含2個(gè)元素,則ω的取值范圍是_____.
【錯(cuò)誤答案】 (π,2π)
【錯(cuò)解分析】 ∵a使Sω∩(a,a+1)含兩個(gè)元素,如果>1時(shí),則超過2個(gè)元素,注意區(qū)間端點(diǎn).
2.(xx模擬題精選)設(shè)函數(shù)f(x)=-(x∈R),區(qū)間M=[a,b](a<b),集合N={y|y=f(x),x∈M},則使M=N成立的實(shí)數(shù)對(duì)(a,b)有 ( )
A.0個(gè) B.1個(gè)
C.2個(gè) D.無數(shù)多個(gè)
【錯(cuò)誤答案】 D ∵y=f(x)是奇函數(shù),不妨設(shè)x>0.f(x)=-1+,∴f(x)在(0,+∞)上為減函數(shù),即y=f(x)在[a,b]上為減函數(shù),∴y=f(x)的值域?yàn)?,∴N∈
∵M(jìn)=N,∴MN∴a≥,且b≤,故有無數(shù)組解.
【錯(cuò)解分析】 錯(cuò)誤地理解了M=N,只是MN,忽視了M=N,包含MN和NM兩層含義.
[對(duì)癥下藥]∵f(x)=,∵y=f(x)在[a,b]上為減函數(shù) ∴y=f(x)的值域?yàn)?
∵N={y|y=f(x)},∴N表示f(x)的值域-b
∴M=N,∴,而已知a<b,∴滿足題意的a、b不存在,故選A.
3.(xx模擬題精選)記函數(shù)f(x)=的定義域?yàn)锳,g(x)=1g[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定義域?yàn)锽.
(1)求A;
(2)若BA,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【錯(cuò)誤答案】 (1)由2-≥0,得x<-1或x≥1.∴A={x|x<-1或x≥1}
(2)由(x-a-1)(2a-x)>0,得(x-a-1)(x-2a)<0.∵a<1,∴a+1>2a,∴B=(2a,a+1)
∵BA ∴2a>1或a+1≤-1 ∴a>或a≤-2又∵a<1∴a≤-2或<a<1
【錯(cuò)解分析】 利用集合的包含關(guān)系時(shí),忽視了端點(diǎn)的討論.
【變式探究】
1 已知集合A={x|(a2-a)x+1=0,x∈R},B={x|ax2-x+1=0,x∈R},若A∪B=,則a的值為 ( )
A.0 B.1 C.0或1 D.0或4
答案:B 解析:AUB=,∴A= 且B=,由A=得a=0或1;由B= 得a>0且△<0,解得a>
2 設(shè)集合P={3,4,5},Q={4,5,6,7}定義P※Q={(a,b)|a∈p,b∈Q,則P※Q中元素的個(gè)數(shù)為 ( )
A.3 B.4 C.7 D.12
答案:D
3 已知關(guān)于x的不等式0的解集為M.
(1)a=4時(shí),求集合M;
答案:(1)當(dāng)a=4時(shí),原不等式可化為,即
(2)若3∈M且5M,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
答案:由3 ①
由?、?
由①、②得
易錯(cuò)點(diǎn)4 簡易邏輯
1.(xx模擬題精選)對(duì)任意實(shí)數(shù)a、b、c,給出下列命題:
①“a=b”是“ac=bc”的充要條件;②“a+5是無理數(shù)”是“a是無理數(shù)”的充要條件;③“a>b”是“a2>b2”的充分條件;④“a<5”是“a<3”的必要條件.
其中真命題的個(gè)數(shù)是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【錯(cuò)誤答案】 D
【錯(cuò)解分析】 忽視①中c=0的情況,③中a,b小于0的情況.
【正確解答】 B
3.(xx模擬題精選)設(shè)原命題是“已知a,b,c,d是實(shí)數(shù),若a=b,c=d,則a+c=b+d”,則它的逆否命題是( )
A.已知a,b,c,d是實(shí)數(shù),若a+c≠b+d,則a≠b且c≠d
B.已知a,b,c,d是實(shí)數(shù),若a+c≠b+d,則a≠b或c≠d
C.若a+c≠b+d,則a,b,c,d不是實(shí)數(shù),且a≠b,c≠d
D.以上全不對(duì)
【錯(cuò)誤答案】 A
【錯(cuò)解分析】 沒有分清“且”的否定是“或”,“或”的否定是“且”.
【正確解答】 由函數(shù)y=cx在R上單調(diào)遞減,得0<c<1;∵x+|x-2c|=所以函數(shù)y=x+|x-2c|在R上的最小值為2c,因?yàn)椴坏仁絰+|x-2c|>1的解集為R,所以2c>1,得c>.
如果P真Q假,則0<c≤;如果Q真P假,則c≥1.
所以c的取值范圍是(0, )∪[1,+∞]
【特別提醒】
1.在判斷一個(gè)結(jié)論是否正確時(shí),若正面不好判斷,可以先假設(shè)它不成立,再推出矛盾,
這就是正難則反.
2.求解范圍的題目,要正確使用邏輯連結(jié)詞,“且”對(duì)應(yīng)的是集合的交集,“或”對(duì)應(yīng)的是集合的并集.
【變式探究】
1 已知條件P:|x+1|>2,條件q:5x-6>x2,則p是q的 ( )
A.充要條件 B.充分但不必要條件
C.必要但不充分條件 D.既非充分也非必要條件
答案:B解析:p:x<-3或x>1,q:2<x<3,則q是p的充分但不必要條件,故┒p是┒q的充分但不必要條件。
2 已知命題p:函數(shù)log0.5(x2+2x+a)的值域?yàn)镽,命題q:函數(shù)y=-(5-2a)x是減函數(shù).若p或q為真命題,p且q為假命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)≤1 B.a(chǎn)<2
C.1<a<2 D.a(chǎn)≤1或a≥2
答案:解析:命題p為真時(shí),即真數(shù)部分能夠取到大于零的所有實(shí)數(shù),故二次函數(shù)x2+2x+a的判別式△=4-4a≥0,從而a≤1;命題q為真時(shí),5-2a>1?a<2.
若p為真,q為假時(shí),無解;若p為假,q為真時(shí),結(jié)果為1<a<2,故選C.
3 如果命題P:∈{ },命題Q:{ },那么下列結(jié)論不正確的是 ( )
A.“P或Q”為真 B.“P且Q”為假
C.“非P”為假 D.“非Q”為假
答案:B
4 已知在x的不等式0<x2-4<6x-13a的解集中,有且只有兩個(gè)整數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
假命題∴a的取值范圍為
易錯(cuò)點(diǎn)5 充要條件
1.(xx模擬題精選)“m=”是“直線(m+2)x+3my+1=0與直線(m-2)x+(m+2)y-3=0相互垂直”的 ( )
A.充分必要條件 B.充分而不必要條件
C.必要而不充分條件 D.既不充分也不必要條件
【錯(cuò)誤答案】 A
【錯(cuò)解分析】 當(dāng)兩直線垂直時(shí),A1A2+B1B2=0,m2-4+3m(m+2)=0,即m=或m=-2;故不是充分必要條件.
【正確解答】 B 當(dāng)m=時(shí)兩直線垂直.兩直線垂直時(shí)m=或m=-2,故選B.
2.(xx模擬題精選)設(shè)定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)=,則關(guān)于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有7個(gè)不同實(shí)數(shù)解的充要條件是 ( )
A.b<0且c>0 B.b>0且c<0
C.b<0且c=0 D.b≥0且c=0
【錯(cuò)誤答案】 B △=b2-4ac.當(dāng)c<0時(shí),△>0.故f(x)有兩個(gè)不同實(shí)根,∴x有7個(gè)既不充分也不必要條件,所以選D.
【錯(cuò)解分析】 “或”與“且”理解錯(cuò)誤,邏輯中的“或”與生活中的“或”有區(qū)別,a∈M或a∈N包括三種:a∈M但aN;a∈N但a M;a∈M且a∈N.所以a∈(M∩N)可以推得a∈M或a∈N.
【正確解答】 a∈(M∩N)的意思是a∈M且a∈N,而a∈M或a∈N包括三種:a∈M但aN;a∈N但aM;a∈M且a∈N,所以a∈M或a∈N不能推出a∈(M∩N);a∈(M∩N)可以推得a∈M或a∈N.所以選B.
4.(xx模擬題精選)設(shè)命題p:關(guān)于x的不等式a1x2+b1x+c1>0與a2x2+b2x+c2>0的解集相同;命題q:,則命題p是命題g的 ( )
A.充分但不必要條件
B.必要但不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
【錯(cuò)誤答案】 因?yàn)?,所以不等式a1x2+b1x+c1>0與a2x2+b2x+c2>0是等價(jià)
的不等式,解集相同,所以q能推出p而不等式a1x2+b1x+c1>0與a2x2+ b2x+c2>0的解集相同不能得出,所以選B.
題的真假.
(2)要理解“充要條件”的概念,對(duì)于符號(hào)“”要熟悉它的各種同義詞語:“等價(jià)于”,“當(dāng)且僅當(dāng)”,“必須并且只需”,“……,反之也真”等.
(3)數(shù)學(xué)概念的定義具有相稱性,即數(shù)學(xué)概念的定義都可以看成是充要條件,既是概念的判斷依據(jù),又是概念所具有的性質(zhì).
(4)從集合觀點(diǎn)看,若AB,則A是B的充分條件,B是A的必要條件;若A=B,則A、B互為充要條依.
(5)證明命題條件的充要性時(shí),既要證明原命題成立(即條件的充分性),又要證明它的逆命題成立(即條件的必要性).
【變式探究】
1 設(shè)ab、是非零向量,則使ab=|a||b|成立的一個(gè)必要非充分條件是 ( )
A.a(chǎn)=b B.a(chǎn)⊥b
C.a(chǎn)∥b D.a(chǎn)=λb(>0)
答案:C解析:由a?b=|a| |b|可得a∥b;但a∥b, a?b=|a| |b|, 故使a?b=|a| |b| 成立的一個(gè)必要充分條件是:a∥b.故選C.
2若條件甲:平面α內(nèi)任一直線平行于平面β,條件乙:平面α∥平面β,則條件甲是條件乙的 ( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C. 充要條件
D.既不充分又不必要條件
4 命題A:|x-1|<3,命題B:(x+2)(x+a)<0,若A是B的充分不必要條件,則a的取值范圍是( )
A.(4,+∞) B.[4,+∞]
C.(-∞,-4) D.(-∞,-4)
答案:C
【知識(shí)導(dǎo)學(xué)】
難點(diǎn)1 集合的運(yùn)算
1.設(shè)I是全集,非空集合P、Q滿足PQI,若含P、Q的一個(gè)運(yùn)算表達(dá)式,使運(yùn)算結(jié)果為空集,則這個(gè)運(yùn)算表達(dá)式可以是_______;如果推廣到三個(gè),即PQRI,使運(yùn)算結(jié)果為空集,則這個(gè)運(yùn)算表達(dá)式可以是_______.(只要求寫出一個(gè)表達(dá)式).
【解析】 畫出集合P、Q、I的文氏圖就可以看出三個(gè)集合之間的關(guān)系,從它們的關(guān)系中構(gòu)造集合表達(dá)式,使之運(yùn)算結(jié)果為空集.
【答案】 畫出集合P、Q、I的文氏圖,可得滿足PQI,含P、Q的一個(gè)運(yùn)算表達(dá)式,使運(yùn)算結(jié)果為空集的表達(dá)式可以是P∩(CIQ);同理滿足PQRI,使運(yùn)算結(jié)果為空集的表達(dá)式可以是(P∩Q)∩(CIR),或(P∩Q) ∩(CIR).答案不唯一.
2.設(shè)A={(x,y)|y2-x-1=0},B={(x,y)|4x2+2x-2y+5=0},C={(x,y)|y=kx+b},是否存在k、b∈N,使得(A∪B)∩C=,證明此結(jié)論.
∴
∴4x2+(2-2k)x+(5+2b)=0
∴B∩C=,
∴△2(1-k)2-4(5-2b)<0
∴k2-2k+8b-19<0,從而8b<20,即b<2.5 ②
由①②及b∈N,得b=2代入由△1<0和△2<0組成的不等式組,得
∴k=1,故存在自然數(shù)k=1,b=2,使得(A∪B) ∩C=.
難點(diǎn)2 邏輯在集合中的運(yùn)用
1.已知不等式: ①|(zhì)x+3|>|2x|;②;③2x2+mx-1<0.
若同時(shí)滿足①、②的x也滿足③,求m的取值范圍;
若滿足③的x至少滿足①、②中的一個(gè),求m的取值范圍.
【解析】 (1)若同時(shí)滿足①、②的x也滿足③,即求出不等式①、②的交集是③的解集的子集;第(2)問,若滿足③的x至少滿足①、②中的一個(gè),即滿足③的x滿足①、②的并集.
①∩②={x|x≤-1或x>4},補(bǔ)集為(-1,4),即方程2x2+mx-1<0的兩根在(-1,4)內(nèi),由根的分布可得-≤m<1.
2.集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|log2(x2-5x+8)=1},C={x|x2+2x-8=0},求當(dāng)a取什么實(shí)數(shù)時(shí),A∩B 和A∩C=同時(shí)成立.
【解析】 求出集合B,C.由A∩B ,即A∩B≠,從而求a.,由A∩C=,來檢驗(yàn).
【答案】 log2(x2-5x+8)=1,由此得x2-5x+8=2,∴B={2,3}.由x2+2x-8=0,∴C={2,-4},又A∩C=,∴2和-4都不是關(guān)于x的方程x2-ax+a2-19=0的解,而A∩B ,即A∩B≠,
∴3是關(guān)于x的方程x2-ax+a2-19=0的解,∴可得a=5或a=-2.
當(dāng)a=5時(shí),得A={2,3},A∩二{2},這與A∩C=不符合,所以a=5(舍去);當(dāng)a=-2時(shí),可以求得A={3,-5},符合A∩C=,A∩B ,∴a=-2.
難點(diǎn)3 集合的工具性
1.已知{an}是等差數(shù)列,d為公差且不為零,a1和d均為實(shí)數(shù),它的前n項(xiàng)和為Sn,設(shè)集合A={(an,)|n∈N*},B={(x,y)|x2-y2=1,x,y∈R},試問下列結(jié)論是否正確,如果正確,請(qǐng)給予證明;如果不正確,請(qǐng)舉例說明.
(1)若以集合A中的元素作為點(diǎn)的坐標(biāo),則這些點(diǎn)都在同一條直線上;
(2)A∩B中至多有一個(gè)元素;
(3)當(dāng)a1≠0時(shí),一定有A∩B≠.
【解析】 (1)要證明這些點(diǎn)都在同一條直線上;即證任意兩點(diǎn)的斜率相等;(2)A∩B中至多有一個(gè)元素;集合A,B所表示的曲線至多有一個(gè)交點(diǎn);(3)當(dāng)a1≠0時(shí),集合A,B所表示的曲線一定有交點(diǎn).
【答案】(1)an=a1+(n-1)d,=a1+d,An=[a1+(n-1)d,a1+d]
∵=,
∴這些點(diǎn)都在同一條直線上.
(3)由(2)可知,當(dāng)a1≠0時(shí),直線y=x+a1與雙曲線x2-y2=1只有一個(gè)交點(diǎn),A∩B中有一個(gè)元素.故一定有A∩B≠.
2.設(shè)M是滿足下列兩個(gè)條件的函數(shù)f(x)的集合:①f(x)的定義域是[-1,1];②若x1,x2∈[-1,1],則|f(x1)-f(x2)|≤4|x1-x2|.試問:
(1)定義在[-1,1]上的函數(shù)g(x)=x2+3x+xx是否屬于集合M?并說明理由;
(2)定義在[-1,1]上的函數(shù)h(x)=4sinx+xx是否屬于集合M?并說明理由.
【解析】 判斷函數(shù)g(x)與h(x)的集合是否屬于集合M,即證明函數(shù)g(x)與h(x)是否滿足下列兩個(gè)條件①f(x)的定義域是[-1,1];②若x1,x2∈[-1,1],則 |f(x1)-f(x2)|≤4|x1-x2|.
【答案】 (1)|g(x1)-g(x2)|=|+3x1--3x2|=|x1-x2||x1+x2+3|,∵-2≤x1+x2≤2,即1≤x1+x2 +3≤5,∴|x1+x2+3 |≤5,|g(x1)-g(x2)|≤5|x1-x2|,不符合條件②.故不屬于M;
(2)|h(x1)-h(x2)|=|4sinx1-4sinx2|=4|sinx1-sinx2|≤4|x1-x2|,故屬于M;
3.向50名學(xué)生調(diào)查對(duì)A、B兩事件的態(tài)度,有如下結(jié)果:贊成A的人數(shù)是全體的五分之三,其余的不贊成,贊成B的比贊成A的多3人,其余的不贊成;另外,對(duì)A、B都不贊成的學(xué)生數(shù)比對(duì)A、B都贊成的學(xué)生數(shù)的三分之一多1人.問對(duì)A、B都贊成的學(xué)生和都不贊成的學(xué)生各有多少人?
【解析】畫出韋恩圖,形象地表示出各數(shù)量關(guān)系間的聯(lián)系.
【答案】贊成A的人數(shù)為50=30,贊成B的人數(shù)為30+3=33,如上圖,記50名學(xué)生組成的集合為U,贊成事件A的學(xué)生全體為集合A;贊成事件B的學(xué)生全體為集合B.
設(shè)對(duì)事件A、B都贊成的學(xué)生人數(shù)為x,則對(duì)A、B都不贊成的學(xué)生人數(shù)為+1,贊成A而不贊成B的人數(shù)為30-x,贊成B而不贊成A的人數(shù)為33-x.
依題意(30-x)+(33-x)+x+(+1)=50,解得x=21.
所以對(duì)A、B都贊成的同學(xué)有21人,都不贊成的有8人.
難點(diǎn)4 真假命題的判斷
1.已知p、q為命題,命題“(p或q)”為假命題,則 ( )
A.p真且q真 B.p假且q假
C.p,q中至少有一真 D.p,q中至少有一假
【答案】 由題意知:
命題:若﹂P是﹂q的必要而不充分條件的等價(jià)命題即逆否命題為:p是q的充分不必要條件.
p:|1-|≤2-2≤-1≤2-1≤ ≤3-2≤x≤10
q:x2-2x+1-m2≤0[x-(1-m)][x-(1+m)]≤0 *
∵p是q的充分不必要條件,
∴不等式|1-|≤2的解集是x2-2x+1-m2≤0(m>0)解集的子集.
又∵m>0
∴不等式*的解集為1-m≤x≤1+m
∴∴m≥9,
∴實(shí)數(shù)m的取值范圍是[9,+∞].
難點(diǎn)5 充要條件的應(yīng)用
1.設(shè)符合命題p的所有元素組成集合A,符合命題q的所有元素組成集合B,已知q的充分不必要條件是p,則集合A、B的關(guān)系是 ( )
A.AB B.A B
C.B A D.A=B
所以0<a≤是函數(shù)f(x)=ax2+2(a-1)+3在(-∞,4)上為減函數(shù)的充分條件;反過來若a=0,函數(shù)f(x)=ax2+2(a-1)+3為f(x)=-2x+3,它在R上為減函數(shù),所以在(-∞,4)上為減函數(shù),即a=0符合函數(shù)f(x)=ax2+2(a-1)+3在 (-∞,4)上為減函數(shù),但0 (0,),所以0<a≤不是函數(shù)f(x)=ax2+2(a-1)+3在(-∞,4)上為減函數(shù)的必要條件.所以選A.
【典型習(xí)題導(dǎo)練】
1 設(shè)全集為I,P∩T=(CIP)∪s,則 ( )
A.T∪S=I B.P=T=S
C.T=I D.P∪(CIS)=I
答案:A 解析:利用韋恩圖可判斷。
2 已知A={x|2x+1|>3},B={x|x2+x-6≤0},則A∩B= ( )
A.(-3,-2)∪(1,+∞) B.(-3,-2)∪[1,2]
C.[-3,-2]∪(1,2) D.(-∞,-3)∪(1,2)
答案:C 解析:由|2x+1|>3,得x>1或x<-2,由x2+x-6≤0得-3≤x≤2, ∴故選C.
3 已知命題“非空集合M中至少有一個(gè)元素是集合N中的元素”是假命題,下列命題:
(1)M中的元素都不是集合N中的元素
(2)M中的元素都是集合N中的元素
(3)M中的元素至多有一個(gè)元素是集合N中的元素
(4)N中的元素都不是集合M中的元素
其中正確的命題個(gè)數(shù)為 ( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C 3個(gè) D.4個(gè)
答案:B 解析:“非空集合M中至少有一個(gè)元素是集合N中的元素”是假命題,則它的否命題:M中的元素都不是集合N中的元素是真命題.故只有(1)正確。選A。
4 已知a>b>0,全集U=R,集合M={x|b<x<},N={x|<x<a=,P={x|b<x≤},則P,M,N滿足的關(guān)系是 ( )
A.P=M∪N. B.P=M∪N.
C.P=M∩(CUN). D.P=(CUM)∩N.
答案:C 解析:取a=4,b=2,畫出數(shù)軸可判斷選C.
5 命題P:如果x2+2x+1-a2<0,那么-1+a<x<-1;命題q:a<1,那么q是p的 ( )
A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
答案:A 解析:由命題p真,可得a<0, 而由a<0?q:a<1,所以p是q充分不必要條件,q是p的必要不充分條件,故選A.
6 已知α、β是不同的兩個(gè)平面,直線aα,直線bβ. 命題p:a與b無公共點(diǎn);命題q:α∥β,則p是q的 ( )條件.
A.充分而不必要 B.必要而不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
答案:B 解析:考查線線、線面、面面的位置關(guān)系。
7 命題p:若a,b∈R,則|a|+|b|>1是|a+b|>1的充分而不必要條件.
命題q:函數(shù)y=的定義域是(-∞,-1)∪[3,+∞],則 ( )
A.“p或q”為假 B.“p且q”為真
C.p真q假 D.p假q真
答案:D
答案:240解析:設(shè)單元素集合之和為T1=1+2+3+4+5=15,二元集合之和為T2=4T1,同理T3=6T1,T4=4T1,T5=T1,S1+S2++S5=T1+T2+T3+T4+T5=240.
10 二次函數(shù)y=ax2+bx+c(x∈R)的部分對(duì)應(yīng)值如下表:
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
y
6
0
-4
-6
-6
-4
0
6
則ax2+bx+c>0的解集是__________.
答案:(-∞,-2)解析:取三點(diǎn)代入函數(shù)中解出不等式即可。
11 每天早晨,李強(qiáng)要做完以下幾件事,再去公司上班:
起床穿衣8分鐘;洗臉?biāo)⒀?分鐘;煮早飯t分鐘;吃早飯7分鐘;聽廣播15分鐘;整理房間6分鐘.若李強(qiáng)做完這些事最快需要30分鐘,那么煮早飯的時(shí)間t最多為_______分鐘.
答案:15解析:起床穿衣8分鐘;煮早飯t分鐘;吃早飯7分鐘;這三項(xiàng)不能同時(shí)做.洗臉?biāo)⒀?分鐘;與聽廣播15分鐘;整理房間6分鐘;都可同時(shí)做.若李強(qiáng)做完這此事最快需要30分鐘,那么煮早飯的時(shí)間t最多為30分鐘.
12 設(shè)全集U=R,(Ⅰ)解關(guān)于x的不等式|x-1|+a-1>0(a∈R);(Ⅱ)記A為(1)中不等式的解集,集合B={x|sin(πx-)+cos(πx-)=0}.若(CUA)∩B恰有3個(gè)元素,求a的取值范圍.
明理由.
答案:
解析:E,
F=
綜上所述,、3且-2
14 已知橢圓方程+=1(a>b>0),A(m,0)為橢圓外一定點(diǎn),過A作直線l交橢圓于P、Q兩點(diǎn),且有,Q關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為B,x軸上一點(diǎn)C,當(dāng)l變化時(shí),求點(diǎn)C在BP上的充要條件.
解析:連結(jié)AB,因?yàn)锽、Q關(guān)于x軸對(duì)稱,所以
C(xo,O),則B(x2,-y2),可得y1=
又
將(1)代入(2)中得由于上述解題過程可逆,所以C在BP上的充要條件是C的坐標(biāo)為