2021年高中数学人教版必修第一册期末章节复习：第1单元《集合与常用逻辑用语》(强化篇）（解析版）

这是一份2021年高中数学人教版必修第一册期末章节复习：第1单元《集合与常用逻辑用语》(强化篇）（解析版），共25页。试卷主要包含了真子集是对于子集来说的．等内容，欢迎下载使用。
第1单元 集合与常用逻辑用语（基础篇）

基础知识讲解
一．子集与真子集
1.真子集是对于子集来说的．
真子集定义：如果集合A⊆B，但存在元素x∈B，且元素x不属于集合A，我们称集合A是集合B的真子集．
也就是说如果集合A的所有元素同时都是集合 B 的元素，则称 A 是 B 的子集，
若 B 中有一个元素，而A 中没有，且A 是 B 的子集，则称 A 是 B 的真子集，
注：①空集是所有集合的子集；
②所有集合都是其本身的子集；
③空集是任何非空集合的真子集
2、真子集和子集的区别
子集就是一个集合中的全部元素是另一个集合中的元素，有可能与另一个集合相等；
真子集就是一个集合中的元素全部是另一个集合中的元素，但不存在相等；
注意集合的元素是要用大括号括起来的“{}”，如{1，2}，{a，b，g}；
另外，{1，2}的子集有：空集，{1}，{2}，{1，2}．真子集有：空集，{1}，{2}．一般来说，真子集是在所有子集中去掉它本身，所以对于含有n个（n不等于0）元素的集合而言，它的子集就有2n个；真子集就有2n﹣1．但空集属特殊情况，它只有一个子集，没有真子集．
【技巧点拨】
注意真子集和子集的区别，不可混为一谈，A⊆B，并且B⊆A时，有A＝B，但是A⊂B，并且B⊂A，是不能同时成立的；子集个数的求法，空集与自身是不可忽视的．
二．集合的包含关系判断及应用
【技巧点拨】
1．按照子集包含元素个数从少到多排列．
2．注意观察两个集合的公共元素，以及各自的特殊元素．
3．可以利用集合的特征性质来判断两个集合之间的关系．
4．有时借助数轴，平面直角坐标系，韦恩图等数形结合等方法．

三．空集的定义、性质及运算
1.空集不是没有；它是内部没有元素的集合，而集合是存在的．这通常是初学者的一个难理解点．
例如：{x|x2+1＝0，x∈R}＝∅．虽然有x的表达式，但方程中根本就没有这样的实数x使得方程成立，所以方程的解集是空集．
2、空集是任何集合的子集，是任何非空集合的真子集．
【技巧点拨】
解答与空集有关的问题，例如集合A∩B＝B⇔B⊆A，实际上包含3种情况：
①B＝∅；
②B⊂A且B≠∅；
③B＝A；往往遗漏B是∅的情形
三．并集及其运算
【基础知识】
由所有属于集合A或属于集合B的元素的组成的集合叫做A与B的并集，记作A∪B．
符号语言：
A∪B＝{x|x∈A或x∈B}．
图形语言：．
运算形状：
①A∪B＝B∪A．②A∪∅＝A．③A∪A＝A．④A∪B⊇A，A∪B⊇B．⑤A∪B＝B⇔A⊆B．⑥A∪B＝∅，两个集合都是空集．⑦A∪（∁UA）＝U．⑧∁U（A∪B）＝（CUA）∩（CUB）．

【技巧方法】
解答并集问题，需要注意并集中：“或”与“所有”的理解．不能把“或”与“且”混用；注意并集中元素的互异性．不能重复．

四．交集及其运算
【基础知识】
由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合叫做A与B的交集，记作A∩B．
符号语言：
A∩B＝{x|x∈A，且x∈B}．
A∩B实际理解为：x是A且是B中的相同的所有元素．
当两个集合没有公共元素时，两个集合的交集是空集，而不能说两个集合没有交集．
运算形状：
①A∩B＝B∩A．②A∩∅＝∅．③A∩A＝A．④A∩B⊆A，A∩B⊆B．⑤A∩B＝A⇔A⊆B．⑥A∩B＝∅，两个集合没有相同元素．⑦A∩（∁UA）＝∅．⑧∁U（A∩B）＝（∁UA）∪（∁UB）．
【技巧方法】
解答交集问题，需要注意交集中：“且”与“所有”的理解．不能把“或”与“且”混用；求交集的方法是：①有限集找相同；②无限集用数轴、韦恩图．

五．补集及其运算
【基础知识】
一般地，如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素，那么就称这个集合为全集，通常记作U．（通常把给定的集合作为全集）．
对于一个集合A，由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集，简称为集合A的补集，记作∁UA，即∁UA＝{x|x∈U，且x∉A}．其图形表示如图所示的Venn图．．
【技巧方法】
常用数轴以及韦恩图帮助分析解答，补集常用于对立事件，否命题，反证法．

六．全集及其运算
【基础知识】
一般地，如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素，那么就称这个集合为全集，通常记作U．（通常把给定的集合作为全集）．全集是相对概念，元素个数可以是有限的，也可以是无限的．例如{1，2}；R；Q等等．

七．交、并、补集的混合运算
【基础知识】
集合交换律 　A∩B＝B∩A，A∪B＝B∪A． 　　
集合结合律 　（A∩B）∩C＝A∩（B∩C），（A∪B）∪C＝A∪（B∪C）．　　
集合分配律 　A∩（B∪C）＝（A∩B）∪（A∩C），A∪（B∩C）＝（A∪B）∩（A∪C）．
集合的摩根律 Cu（A∩B）＝CuA∪CuB，Cu（A∪B）＝CuA∩CuB．　　
集合吸收律 　A∪（A∩B）＝A，A∩（A∪B）＝A．　　
集合求补律 　A∪CuA＝U，A∩CuA＝Φ．

八．Venn图表达集合的关系及运算
【基础知识】
用平面上一条封闭曲线的内部来代表集合，这个图形就叫做Venn图（韦恩图）．集合中图形语言具有直观形象的特点，将集合问题图形化，利用Venn图的直观性，可以深刻理解集合的有关概念、运算公式，而且有助于显示集合间的关系．
运算公式：card（A∪B）＝card（A）+card（B）﹣card（A∩B）的推广形式：
card（A∪B∪C）＝card（A）+card（B）+card（C）﹣card（A∩B）﹣card（B∩C）﹣card（A∩C）+card（A∩B∩C），
或利用Venn图解决．公式不易记住，用Venn图来解决比较简洁、直观、明了．

【技巧方法】
在解题时，弄清元素与集合的隶属关系以及集合之间的包含关系，结合题目应很好地使用Venn图表达集合的关系及运算，利用直观图示帮助我们理解抽象概念．Venn图解题，就必须能正确理解题目中的集合之间的运算及关系并用图形准确表示出来．
九．充分条件、必要条件、充要条件
【基础知识】
1、判断：当命题“若p则q”为真时，可表示为p⇒q，称p为q的充分条件，q是p的必要条件．事实上，与“p⇒q”等价的逆否命题是“￢q⇒￢p”．它的意义是：若q不成立，则p一定不成立．这就是说，q对于p是必不可少的，所以说q是p的必要条件．例如：p：x＞2；q：x＞0．显然x∈p，则x∈q．等价于x∉q，则x∉p一定成立．
2、充要条件：如果既有“p⇒q”，又有“q⇒p”，则称条件p是q成立的充要条件，或称条件q是p成立的充要条件，记作“p⇔q”．p与q互为充要条件．
【技巧方法】
判断充要条件的方法是：
①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题，则命题p是命题q的充分不必要条件；
②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题，则命题p是命题q的必要不充分条件；
③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题，则命题p是命题q的充要条件；
④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题，则命题p是命题q的即不充分也不必要条件．
⑤判断命题p与命题q所表示的范围，再根据“谁大谁必要，谁小谁充分”的原则，判断命题p与命题q的关系．

十．全称量词和全称命题
【基础知识】
命题
全称命题 xM，p（x）
特称命题 xM，p（x）

表述
方法
①所有的xM，使p（x）成立
①存在xM，使p（x）成立
②对一切xM，使p（x）成立
②至少有一个xM，使p（x）成立
③对每一个xM，使p（x）成立
③对有些xM，使p（x）成立
④任给一个xM，使p（x）成立
④对某个xM，使p（x）成立
⑤若xM，则p（x）成立
⑤有一个xM，使p（x）成立

【技巧方法】
要求我们会判断含有一个量词的全称命题和一个量词的特称命题的真假；正确理解含有一个量词的全称命题的否定是特称命题和含有一个量词的特称命题的否定是全称命题，并能利用数学符号加以表示．应熟练掌握全称命题与特称命题的判定方法．

十一．存在量词和特称命题
【基础知识】
命题
全称命题x∈M，p（x）
特称命题x0∈M，p（x0）
表述方法
①所有的x∈M，使p（x）成立
①存在∃x0∈M，使p（x0）成立
②对一切x∈M，使p（x）成立
②至少有一个x0∈M，使p（x0）成立
③对每一个x∈M，使p（x）成立
③某些x∈M，使p（x）成立
④对任给一个x∈M，使p（x）成立
④存在某一个x0∈M，使p（x0）成立
⑤若x∈M，则p（x）成立
⑤有一个x0∈M，使p（x0）成立

【技巧方法】
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词．符号：∃
特称命题：含有存在量词的命题．符号：“∃”．
存在量词：对应日常语言中的“存在一个”、“至少有一个”、“有个”、“某个”、“有些”、“有的”等词，用符号“∃”表示．

习题演练
一． 选择题（共12小题）
1．已知全集 ，集合 ，集合 ，则集合（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
,所以，故选A.
2．设集合，，，则的取值范围为（ ）
A．或 B． C． D．或
【答案】B
【解析】
，所以 ，选A.
点睛：形如|x－a|＋|x－b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法：(1)分段讨论法，利用绝对值号内式子对应方程的根，将数轴分为(－∞，a]，(a，b]，(b，＋∞)(此处设a＜b)三个部分，在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解，然后取各个不等式解集的并集；(2)几何法，利用|x－a|＋|x－b|＞c(c＞0)的几何意义：数轴上到点x1＝a和x2＝b的距离之和大于c的全体；(3)图象法：作出函数y1＝|x－a|＋|x－b|和y2＝c的图象，结合图象求解.
3．若集合，，则，的关系是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
由,,
所以集合表示由除以3的数组成的集合.
集合表示整数除以3的数组成的结合.
所以
故选：A
4．设S是全集，集合M、P是它的子集，则图中阴影部分可表示为（ ）

A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
根据图形，可知阴影不包含，且是的子集，
根据集合的运算，可得阴影是.
故选：A.
5．设A={x|x2+4x=0}，B={x|x2+2(a+1)x+a21=0}，其中x∈R，若A∩B=B，则实数a的取值范围是（ ）
A．a≤1 B．a≥1 C．a1或a=±1
【答案】C
【解析】
由题意，
∵，∴，
若，则，解得，
若中只有一个元素，则，解得，此时，满足题意；
若，则，解得．
综上，的取值范围是或．
故选：D．
6．如果对于任意实数表示不超过的最大整数，那么“”是“成立”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
【解析】
若“”，设 其中
即“”成立能推出“”成立
反之，例如 满足但，即成立，推不出
故“”是“|x-y|＜1”成立的充分不必要条件
故选A
7．已知a，b∈R，则“0≤a≤1且0≤b≤1”是“0≤ab≤1”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
【解析】
若“0≤a≤1且0≤b≤1”，则“0≤ab≤1”．
当a＝－1，b＝－1时，满足0≤ab≤1，但不满足0≤a≤1且0≤b≤1，
∴“0≤a≤1且0≤b≤1”是“0≤ab≤1”成立的充分不必要条件．故选A.
8．已知命题“”是假命题，则实数的取值范围是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】
当命题为真时，由且可得，故命题为假时，，故选C．
9．已知命题“，使”是假命题，则实数的取值范围是( )
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
因为命题“，使”是假命题，所以恒成立，所以，解得，故实数的取值范围是．
故选B．
【点睛】
对于函数恒成立或者有解求参的问题，常用方法有：变量分离，参变分离，转化为函数最值问题；或者直接求函数最值，使得函数最值大于或者小于0；或者分离成两个函数，使得一个函数恒大于或小于另一个函数．而二次函数的恒成立问题，也可以采取以上方法，当二次不等式在R上大于或者小于0恒成立时，可以直接采用判别式法.
10．已知下列命题：
①“”的否定是“”；
②已知为两个命题，若“”为假命题，则“”为真命题；
③“”是“”的充分不必要条件；
④“若，则且”的逆否命题为真命题.
其中真命题的序号为（ ）
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
【答案】B
【解析】
“”的否定是“”，正确；
已知为两个命题，若“”为假命题，则“”为真命题，正确；
“”是“”的必要不充分条件,错误；
“若，则且”是假命题，则它的逆否命题为假命题，错误.
故选：B．
11．下列说法错误的是（ ）
A．“ ”是“ ”的充分不必要条件
B．“若，则”的逆否命题为：“若，则”
C．若为假命题，则，均为假命题
D．命题，使得，则，均有
【答案】C
【解析】
对于A中，因为，解得或，所以“ ”是“ ”的充分不必要条件，所以A是正确的；
对于B中，根据逆否命题的定义，可得命题 “若，则”的逆否命题为：“若，则”，所以B是正确的；
对于C中，根据复合命题的真假判定得：若为假命题，则，至少有一个是假命题，所以C是不正确的；
对于D中，根据全称命题与存在性命题的关系，可得命题，使得，则，均有，所以D是正确的.
故选：C.
12．若“”是“”的必要不充分条件，则实数的取值范围是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
将的解集记为，的解集记为.
由题意是的必要不充分条件可知是的真子集.
，解得或,
,则,
（1）当时，或,
则（等号不能同时成立），解得.
（2）当时，或 ,
则（等号不能同时成立），解得.
由（1）（2）可得或.
故选：.
二． 填空题（共6小题）
13．对任意实数a，b，c，给出下列命题：
①“a＝b”是“ac＝bc”的充要条件；
②“a>b”是“a2>b2”的充分条件；
③“a