2020年高考數(shù)學(xué) 易錯點點睛與高考突破 專題01 集合與簡易邏輯
2020年高考數(shù)學(xué) 易錯點點睛與高考突破 專題01 集合與簡易邏輯難點1 集合的運算 1設(shè)I是全集,非空集合P、Q滿足PQI,若含P、Q的一個運算表達(dá)式,使運算結(jié)果為空集,則這個運算表達(dá)式可以是_;如果推廣到三個,即PQRI,使運算結(jié)果為空集,則這個運算表達(dá)式可以是_.(只要求寫出一個表達(dá)式)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、bN,使得(AB)C=Ø,證明此結(jié)論難點2 邏輯在集合中的運用1.已知不等式: |x+3|>|2x|;;2x2+mx-10 若同時滿足、的x也滿足,求m的取值范圍; 若滿足的x至少滿足、中的一個,求m的取值范圍 難點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均為實數(shù),它的前n項和為Sn,設(shè)集合A=(an,)|nN*,B=(x,y)|x2-y2=1,x,yR,試問下列結(jié)論是否正確,如果正確,請給予證明;如果不正確,請舉例說明(1)若以集合A中的元素作為點的坐標(biāo),則這些點都在同一條直線上;(2)AB中至多有一個元素; (3)當(dāng)a10時,一定有ABØ2設(shè)M是滿足下列兩個條件的函數(shù)f(x)的集合:f(x)的定義域是-1,1;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+2020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+2020是否屬于集合M?并說明理由3向50名學(xué)生調(diào)查對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A、B都不贊成的學(xué)生數(shù)比對A、B都贊成的學(xué)生數(shù)的三分之一多1人問對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)對事件A、B都贊成的學(xué)生人數(shù)為x,則對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A、B都贊成的同學(xué)有21人,都不贊成的有8人難點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2已知p:|1-2,q:x2-2x+1-m20(m>0),若p是q的必要而不充分條件,求實數(shù)m的取值范圍 m9,實數(shù)m的取值范圍是9,+難點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 ( )AAB BA BCB A DA=B20<a是函數(shù)f(x)=ax2+2(a-1)+3在(-,4)上為減函數(shù)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1.集合與常用邏輯用語中的轉(zhuǎn)化與化歸思想轉(zhuǎn)化與化歸思想方法,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時采用某種策略將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,進(jìn)而得到解決的一種方法由于一個命題與其逆否命題是等價的,所以對于較難判斷的命題,可轉(zhuǎn)化為它的逆否命題的判斷來解決【例1】已知p:2, q:x22x1m2 0(m>0)若綈p是綈q的必要不充分條件,求實數(shù)m的取值范圍【題后反思】解此類題的關(guān)鍵是利用等價命題進(jìn)行命題的等價轉(zhuǎn)化,例如:如果p是q的充分不必要條件,那么綈p是綈q的必要不充分條件同理,如果p是q的必要不充分條件,那么綈p是綈q的充分不必要條件;如果p是q的充要條件,那么綈p是綈q的充要條件【變式】已知集合M,Ny|y4x2x1,UR,如圖所示,則圖中陰影部分表示的集合是()A. B.C. D解析:由10,即0,解得x<0或x1,故函數(shù)y 的定義域為(,0)1,),【易錯點點睛】易錯點1 集合的概念與性質(zhì) 1(2020模擬題精選)設(shè)全集U=R,集合M=x|x1,P=x|x21,則下列關(guān)系中正確的是 ( ) A.M=P BPM C.MP DCUP=ø【錯誤答案】 D【錯解分析】 忽視集合P中,x-1部分【正確解答】 C x21 x1或x-1故MP 2(2020模擬題精選)設(shè)P、Q為兩個非空實數(shù)集合,定義集合P+Q=a+b|aP,bQ,若P0,2,5,Q=1,2,6,則P+Q中元素的個數(shù)是( ) A9 B8 C7 D63(2020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 ( ) A0,3 B1,7 C3,4,5 D1,2,6,7【錯誤答案】 D PCNQ=6,7QCNP=1,2故選D【錯解分析】 未理解集合 的意義.【正確解答】 B =1,3,5=3,5,7CN=1. CN=7故選B 4設(shè)A、B、I均為非空集合,且滿足ABI,則下列各式中錯誤的是 ( ) A(CIA)B=I B(CIA) (CIB)=I CA(CIB)=ø D(CIA)(CIB)= CIB【特別提醒】 1解答集合問題,首先要正確理解集合有關(guān)概念,特別是集合中元素的三要素;對于用描述法給出的集合x|xP,要緊緊抓住豎線前面的代表元素x以及它所具有的性質(zhì)P;要重視發(fā)揮圖示法的作用,充分運用數(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)系以及集合的運算問題,直觀地解決問題2注意空集ø的特殊性,在解題中,若未能指明集合非空時,要考慮到空集的可能性,如AB,則有A=ø或Aø 兩種可能,此時應(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 ( ) A4 B3,4 C2,3,4 D 1,2,3,4答案:B 解析:由N=CUN=2.設(shè)M=x|x4a,aR,N=y|y=3x,xR,則 ( )AMN=Ø BM=NC. MN D. MN 答案:B 解析:M=3.已知集合A=0,2,3,B=x|x=ab,a、bA且ab,則B的子集的個數(shù)是 ( )A4 B8 C16 D15 答案:解析:它的子集的個數(shù)為22=4。4.設(shè)集合M=(x,y)|x=(y+3)·|y-1|+(y+3),-y3,若(a,b)M,且對M中的其他元素(c,d),總有ca,則a=_.解析:依題可知,本題等價于求函數(shù)不勝數(shù)x=f(y)=(y+3).|y-1|+(y+3)在當(dāng)1y3時,x=(y+3)(y-1)+(y+3)=y2+3y=(y+)2-易錯點 2 集合與不等式1(2020模擬題精選)集合A=,B=x|x-b|a,若“a=1”是“ABØ”的充分條件,則b的取值范圍是 ( )A-2b<2 B-2<b2C-3b-1 D-2b2【錯誤答案】 A 當(dāng)a=l時,A=x|-1x1且B=x|b-1xb+1ABØ.b-11且b+1-1.故-2b2只有A符合3(2020模擬題精選)已知f(x)=(xR)在區(qū)間-1,1上為增函數(shù)(1)求實數(shù)a的值所組成的集合A;(2)設(shè)關(guān)于x的方程f(x)=的兩根為x1,x2,試問:是否存在實數(shù)m,使得不等式m2+tm+1|x1-x2|對任意aA及t-1,1恒成立?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由【特別提醒】討論參數(shù)a的范圍時,對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x2-5x+60的解集為 ( ) A(2,3) B2,3C2,4 D2,4 答案:C 解析:由x2-5x+60,解得2x 3,由x的定義知2x<4所選C.2 已知不等式|x-m|<1成立的充分非必要條件是,則實數(shù)m的取值范圍是 ( ) A. B.C. D. 易錯點 3 集合的應(yīng)用 1(2020模擬題精選)是正實數(shù),設(shè)S=|f(x)=cos(x+)是奇函數(shù),若對每個實數(shù)a,S(a,a+1)的元素不超過2個,且有a使S(a,a+1)含2個元素,則的取值范圍是_.【錯誤答案】 (,2)【錯解分析】 a使S(a,a+1)含兩個元素,如果>1時,則超過2個元素,注意區(qū)間端點【正確解答】 由S(a,a+1)的元素不超過兩個,周期×<1又有a使S(a,a+1)含兩個元素,周期12故(,2)2(2020模擬題精選)設(shè)函數(shù)f(x)=-(xR),區(qū)間M=a,b(a<b),集合N=y|y=f(x),xM,則使M=N成立的實數(shù)對(a,b)有 ( )A.0個 B1個C.2個 D無數(shù)多個【錯誤答案】 (1)由2-0,得x<-1或x1A=x|x<-1或x1 (2)由(x-a-1)(2a-x)>0,得(x-a-1)(x-2a)<0a<1,a+1>2a,B=(2a,a+1)【特別提醒】集合與不等式、集合與函數(shù)、集合與方程等,都有緊密聯(lián)系.因為集合是一種數(shù)學(xué)工具.在運用時注意知識的融會貫通.有時要用到分類討論,數(shù)形結(jié)合的思想.【變式探究】1 已知集合A=x|(a2-a)x+1=0,xR,B=x|ax2-x+1=0,xR,若AB=Ø,則a的值為 ( ) A0 B1 C0或1 D0或4 易錯點4 簡易邏輯 1(2020模擬題精選)對任意實數(shù)a、b、c,給出下列命題:“a=b”是“ac=bc”的充要條件;“a+5是無理數(shù)”是“a是無理數(shù)”的充要條件;“a>b”是“a2b2”的充分條件;“a<5”是“a<3”的必要條件其中真命題的個數(shù)是 ( )A1 B2 C3 D42(2020模擬題精選)給出下列三個命題 若ab-1,則若正整數(shù)m和n滿足mn,則設(shè)P(x1,y1)為圓O1:x2+y2=9上任一點,圓O2以Q(a,b)為圓心且半徑為1當(dāng)(a-x1)2+(b-y1)2=1時,圓O1與圓O2相切其中假命題的個數(shù)為 ( )A0 B1 C2 D33(2020模擬題精選)設(shè)原命題是“已知a,b,c,d是實數(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是實數(shù),若a+cb+d,則ab且cdB.已知a,b,c,d是實數(shù),若a+cb+d,則ab或cdC.若a+cb+d,則a,b,c,d不是實數(shù),且ab,cdD.以上全不對【錯誤答案】 A【錯解分析】 沒有分清“且”的否定是“或”,“或”的否定是“且”.【正確解答】 B 逆否命題是“已知a,b,c,d是實數(shù),若a+cb+d,則ab或cd” 4(2020模擬題精選)已知c>0,設(shè)P:函數(shù)y=cx在R上單調(diào)遞減;Q:不等式x+|x-2c|1的解集為R,如果P和Q有且僅有一個正確,求c的取值范圍【特別提醒】1在判斷一個結(jié)論是否正確時,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”對應(yīng)的是集合的交集,“或”對應(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: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)log05(x2+2x+a)的值域為R,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,則實數(shù)a的取值范圍是( ) Aa1 Ba<2C1<a<2 Da1或a23.已知在x的不等式0<x2-46x-13a的解集中,有且只有兩個整數(shù),求實數(shù)a的取值范圍 易錯點5 充要條件1(2020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【錯誤答案】 A【錯解分析】 當(dāng)兩直線垂直時,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=時兩直線垂直兩直線垂直時m=或m=-2,故選B 2(2020模擬題精選)設(shè)定義域為R的函數(shù)f(x)=,則關(guān)于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有7個不同實數(shù)解的充要條件是 ( ) Ab<0且c>0 Bb>0且c<0 Cb<0且c=0 Db0且c=03(2020模擬題精選)若非空集合MN,則aM或aN是a(MN)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4(2020模擬題精選)設(shè)命題p:關(guān)于x的不等式a1x2+b1x+c10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【特別提醒】 (1)要理解“充分條件”“必要條件”的概念:當(dāng)“若p則q”形式的命題為真時,就記作pq稱p是q的充分條件,同時稱q是p的必要條件,因此判斷充分條件或必要條件就歸結(jié)為判斷命題的真假. (2)要理解“充要條件”的概念,對于符號“”要熟悉它的各種同義詞語:“等價于”,“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,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a·b=|a|b|成立的一個必要非充分條件是 ( )Aa=b BabCab Da=b(>0)答案: 解析:由ab=|a| |b|可得ab;但ab, ab=±|a| |b|, 故使ab=|a| |b| 成立的一個必要充分條件是:ab.故選.2若條件甲:平面內(nèi)任一直線平行于平面,條件乙:平面平面,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 答案:C 解析:甲乙可以互推。選.3.已知函數(shù)f(x)=ax+b(0x<1),則a+2b>0是f(x)>0在0,1上恒成立的 ( )A.充分不必要條件B.必要不充分條件C.充要條件D.既非充分又非必要條件 2設(shè)集合My|y|cos2xsin2x|,xR,N,則MN為()A(0,1) B(0,1 C0,1) D0,1解析由題意得My|y|cos 2x|0,1,Nx|xi|<x|x21<2(1,1),MN0,1)答案C3對于函數(shù)yf(x),xR,“y|f(x)|的圖象關(guān)于y軸對稱”是“yf(x)是奇函數(shù)”的()A充分而不必要條件 B必要而不充分條件C充要條件 D既不充分也不必要條件解析若yf(x)是奇函數(shù),則f(x)f(x),|f(x)|f(x)|f(x)|,y|f(x)|的圖象關(guān)于y軸對稱,但若y|f(x)|的圖象關(guān)于y軸對稱,如yf(x)x2,而它不是奇函數(shù)答案B4已知命題“函數(shù)f(x)、g(x)定義在R上,h(x)f(x)·g(x),若f(x)、g(x)均為奇函數(shù),則h(x)為偶函數(shù)”的原命題、逆命題、否命題、逆否命題中正確命題的個數(shù)是()A0 B1 C2 D35下列命題錯誤的是()A命題“若m>0,則方程x2xm0有實根”的逆否命題為:“若方程x2xm0無實根,則m0”B“x1”是“x23x20”的充分不必要條件C命題“若xy0,則x,y中至少有一個為零”的否定是:“若xy0,則x,y都不為零”D對于命題p:xR,使得x2x1<0;則綈p:xR,均有x2x108已知命題p:xR,使sin x;命題q:xR,都有x2x10,給出下列結(jié)論:命題“pq”是真命題;命題“綈p綈q”是假命題;命題“綈p綈q”是真命題;命題“pq”是假命題其中正確的是_解析命題p是假命題,命題q是真命題,故結(jié)論正確答案9設(shè)aR,二次函數(shù)f(x)ax22x2a.設(shè)不等式f(x)>0的解集為A,又知集合Bx|1<x<3,AB,求a的取值范圍10已知集合Ay|y2(a2a1)ya(a21)>0,B.(1)若AB,求a的取值范圍;(2)當(dāng)a取使不等式x21ax恒成立的a的最小值時,求(RA)B.RAy|2y5(RA)By|2y411設(shè)S為復(fù)數(shù)集C的非空子集若對任意x,yS,都有xy,xy,xyS,則稱S為封閉集給出下列命題:集合Sabi|a,b為整數(shù),i為虛數(shù)單位為封閉集;若S為封閉集,則一定有0S;封閉集一定是無限集;若S為封閉集,則滿足STC的任意集合T也是封閉集其中的真命題是_(寫出所有真命題的序號)12設(shè)p:實數(shù)x滿足x24ax3a2<0,其中a<0,q:實數(shù)x滿足x2x60或x22x8>0,且綈p是綈q的必要而不充分條件,求實數(shù)a的取值范圍