第五讲 集合与逻辑
1.理解集合的概念,会进行集合的运算。 2.了解四种命题的关系,理解充分必要条件。 3.理解且或非,会对一个量词的命题否定。
Venn图表示 符号 表示 4.重要公式 (1)A?A.??A;
一、集合的概念和运算 1.集合的基本概念
(2)若A?B,B?C则A?C; (1)我们把研究对象统称为元素,把一些元素
(3)A∩B=B∩A,A∪B=B∪A; 组成的总体叫做集合.
(4)A∩B?A,A∩B?B,A∩?=?,A∩A=A; (2)集合中元素的特性:确定性,互异性,无
(5)A?A∪B,B?A∪B,A∪?=A,A∪A=A; 序性
(3)集合常用的表示方法:列举法和描述法. *(6) A∪B=A?B?A, A∩B=A?A?B
*(7)A∩?????=?,A∪?????=??,????=??,?????=? 2.常用数集的符号 ???(?????)=?? 正整自然整数有理实数复数数集 *(8)(?????)∩(?????)=???(??∪??), 数集 数集 集 数集 集 集 (?????)∪(?????)=???(??∩??); 符号 *(9)Card(A∪B)=Card(A)+Card(B)?Card(A∩B) 3.元素与集合、集合与集合之间的关系
二、四种命题及其关系
(1)元素与集合之间存在两种关系:
1.命题的概念 如果a是集合A中的元素,就说a 属于集
一般地,在数学中,我们把用语言、符号或合A,记作?? ∈??;
式子表达的,可以__________的陈述句叫做如果a不是集合A中的元素,就说a不属于
命题,其中__________的语句叫做真命题,集合A,记作?? ???. ____________的语句叫做假命题. 文字语言 符号语言 2.四种命题之间的关系
相集合A与集合B中的所有__________ 等 元素都相同 A=B 子A中任意一个元素均为B集 中的元素 ________或________ 真A中任意一个元素均为B 子中的元素,且B中至少有________或集 一个元素不是A中的元素 ________ 空空集是任何集合的子集,集 是任何______的真子集 ????, ???? (??≠)
3.充分、必要条件及对应集合之间的关系 设??:??∈??,??:??∈??.
当“若p则q”是真命题,记作:?????. 当?????,且q?p,记作?? ??? p?q ????? p是q的 条件 充分条件 必要条件 对应集合 间的关系 A?B B?A A?B ,B?A A?B, A?B B?A ,A?B A?B,A?B (2)集合与集合之间的关系: 结论:集合{a1,a2,…,an}的子集有___个. 真子集 个,非空真子集 个。 4.两个集合A与B之间的运算 集合的并集 集合的交集 集合的补集 文字 表述 ?????,????? 充分必要 ?????,????? 充分不必要 ?????,????? 必要不充分 既不充分 ?????,????? 也不必要 三、量词、逻辑联结词
1.命题中的“或”“且”“非”称为___________. 2.全称量词
“所有的”“任意一个”“每一个”等短语在逻辑中通常叫做________,通常用符号“______”表示.含有全称量词的命题称为_________,全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为:???∈??,??(??). 3.存在量词
“存在一个”“至少有一个”等短语在逻辑中通常叫做_______,通常用符号“________”表示.含有存在量词的命题称为_________,特称命题“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”,可用符号简记为:?x0∈M,p(x0). 4.命题的否定 命 题 命题的否定 ???∈??,??(??) ???0∈??,??(??0) ??∧?? ??∨?? 因此,全称命题的否定是________命题;
特称命题的否定是________命题. 5.命题??∧??,??∨??,???的真假判断(真值表) 注:??∧??,??∨??,???统称为复合命题,构成复合命题的p命题,q命题称为简单命题. p q ??∧?? ??∨?? ??? 真 真 真 假 假 真 假 假 6.一些常用的正面叙述的词语及它们的否定词语表: 正面等于大于小于词语 (=) (>) (<) 是 都是 否定不等于不大于不小于不不都词语 (≠) (≤) (≥) 是 是 正面至多有至少有任意所有词语 一个 一个 的 的 一定 否定至少有一个也某个 某些 不一词语 两个 没有 定 考点一 集合的概念和运算
例1已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则?U(A∪B)=( ) A.{1,3,4} B.{3,4} C.{3} D.{4} 例2设集合S={x|x>-2},T={x|x2+3x-4≤0},则(?RS)∪T=( ) A.(-2,1] B.(-∞,-4] C.(-∞,1] D.[1,+∞)
例3设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________. 例4已知集合A={x|x>1},集合B={x|m≤x≤m+3}.若?????,求m的取值范围. 例5设全集U是实数集R,M={x|x>2}, N={x|1 A.{x|2 1.设集合A={?2,0,2},??={??|??2????2=0},则??∩??=( ) ??.? ??.{2} ??.{0} ??.{?2} 2.已知集合??={??|??≥0,??∈??},??={??|??2<1,??∈??},则??∩??=( ) ??.[0,1] ??.(0,1) ??.(0,1] ??.[0,1) 3. 已知集合??为整数集,集合??= {??|(??+1)(???2)≤0},则??∩??=( ) A.{?1,0} B.{0,1} C.?2,?1,0,1} D.{?1,0,1,2} 4.设全集为??,集合??={??|??2?9<0},??={??|?1?≤5},则??∩(?????)= ( ) ??.(?3,0) ??.(?3,?1) ??.(?3,?1] ??.(?3,3) 5. 设集合??={1,2,4,6,8},??={2,3,5,6,7},则??∩??中元素的个数为( ) A. 2 B. 3 C. 5 D. 7 6. 已知集合??= {??|??2?3??+2=0,??∈R},??={??|0?<5,?? ∈??},则满足条件????????的集合??的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 考点二 命题和条件 例6 已知下列四个命题: ①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的三角形全等”的否命题; ③“若m≤1,则方程x2-2x+m=0有实根”的逆否命题; ④“若A∩B=B,则?????”的逆否命题. 其中真命题的是_____(填写对应序号即可). 例7设点P(x,y),则“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y-1=0上”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 【变式练习】 7命题“若α=π 4,则tanα=1”的逆否命题是 ( ) A.若α≠π4,tanα≠1 B.若tanα≠1,则α=π 4 C.若tanα≠1,则α≠π4 D.若α=π 4,tanα≠1 8.已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是________________. 9.设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”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 10.设n∈N+,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=__________. 11.写出下列命题的否定形式和否命题: (1)若xy=0,则x,y中至少有一个为零; (2)若a+b=0,则a,b中最多有一个大于零; (3)若四边形是平行四边形,则其相邻两个内角相等; (4)有理数都能写成分数. 考点三 量词、逻辑联结词 例8 命题“对任何x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是______ __________. 【变式练习】 12.命题:“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为( ) A.对任意x∈R,都有x2<0 B.不存在x∈R,使得x2<0 C.存在x0∈R,使得x20≥0 D.存在x0∈R,使得x20 <0 13.下列命题中的假命题是( ) A.?x∈R,2x- 1>0 B.?x∈N*,(x-1)2>0C.?x∈R,lgx<1 D.?x∈R,tanx=2 14.命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( ) A.任意一个有理数,它的平方是有理数 B.任意一个无理数,它的平方不是有理数 C.存在一个有理数,它的平方是有理数 D.存在一个无理数,它的平方不是有理数 例9 已知命题p:存在实数m,使方程x2+mx+1=0有两个不等的负根;命题q:存在实数m,使方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根.若“p∨q”为真,“p∧q”为假,求m的取值范围. 15.若命题“?x∈R,使得x2+(a-1)x+1<0”是真命题,则实数a的取值范围是________. 【变式练习】 过关检测九 1.已知集合??={1,2,3},??={2,3,4},则( ) A.????? B.????? C.M∩N={2,3} D.M∪N={1,4} 过关检测十 第1—5小题共用下面几个选项。请选择。 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 2.设集合M={-1,0,1},N={x|x2≤x},则M∩N=( ) A.{0} B.{0,1} C.{-1,1} D.{-1,0,1} 3.已知三个集合U,A, B及元素间的关系如图所示,则(?UA)∩B=( ) A.{5,6} B.{3,5,6} C.{3} D.{0,4,5,6,7,8} 4.已知全集??={0,1,2,3,4,5,6,7,8,},集合??={0,1,3,5,8},集合??={2,4,5,6,8},则 (?UA)∩(?UB)=( ) A.{5,8} B.{7,9} C.{0,1,3} D.{2,4,6} 5.已知集合A={x|0 A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2] 6.已知集合??={0,1,2},则集合 B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( ) A.1 B.3 C.5 D.9 7.已知集合A={x|lgx≤0},B={x|2x≤1},则A∪B=______. 8.设集M={??|(12) 1??? >1},??={??||x-1|≤2},则N∩(?RM)=______________. 9.已知全集U=R,集合A=??6? ?x|x+1≥1?? ,集合B={x|x2-2x-m<0}. (1)当m=3时,求A∩(?UB); (2)若A∩B={x|-1<x<4},求m的值. 1.若a∈R,则“a=2”是“(a-1)(a-2)=0”的( ) 2.给定两个命题p,q,若?p是q的必要而不充分条件,则p是?q的( ) 3.设a? ,??? 为向量,则“|a? ???? |=|?? ||??? |”是“?? ∥??? ”的( ) 4.设??,??是实数,则“??>??”是??2>??2的( ) 5.设??,??∈?? ,则 “??+??>4”是“??>2,且??>2”的( ) 6.命题“?x∈R,|x|+x2≥0”的否定是( ) ??.???∈??,|??|+??2<0 B.???∈??,|??|+??2≤0 ??.???∈??,|??|+??2<0 ??.???∈??,|??|+??2≤0 7.命题“存在??∈??,使得??2+2??+5=0成立”的否定是____ ____. 8.已知集合??={??|??<-3,或??>5},??={??|(??-??)·(??-8)≤0}. (1)求??∩??={??|5?≤8}的充要条件; (2)求实数??的一个值,使它成为??∩??={??|5?≤8}的一个充分但不必要条件. 9.已知条件??:??(???1)<0;条件??:???1 2 > 0. 如果??或??为真,??且??为假,求实数??的取值范围。