高考综合复习集合与简易逻辑 联系客服

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(III)注意到BA,考察B=φ的特殊情形:B=φ=4(a+1)-4(a

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-1)<0 a<-1,此时集合B显然满足条件. 于是综合(I)、(II)、(III)得所求a的取值集合为{a|a=1或a≤-1}.

(2)集合B中至少有两个元素 ① 而方程x2+2(a+1)x+a2-1=0至多有两个实根 集合B中至多有两个元素 ② ∴由①、②得集合B中只含两个元素 B=A 此时,由(1)知a=1,即所求a的的数值为a=1.

点评:

(1)在这里,对有关事物进行“特殊”和“一般”的“一分为二”的讨论尤为重要:对集合A.B的关系,分别考察特殊(相等)和一般(真包含)情形,引出第一级讨论;对集合B的存在方式,又分别考察特殊(B=φ)和一般(B≠φ)的两种情形,引出第二级讨论.“特殊”(特殊关系或特殊取值)是分类讨论的切入点.

(2)空集φ作为一个特殊集合,既是解题的切入点,又是设置陷阱的幽灵,注意到“一般”与“特殊”相互依存的辩证关系,解题时应适时考察“特殊”,自觉去构建“特殊”与“一般”的辩证统一.

例3.已知A={x|x2-4x+3<0,x∈R},B={x|21-x+a≤0且x2-2(a+7)x+5≤0,x∈R}若AB,试求实数a的取值范围.

解:A={x|1

注意AB,故对任意x∈(1,3),不等式21-x+a≤0与x2-2(a+7)x+5≤0总成立.

(1)对任意x∈(1,3),f(x)=x2-2(a+7)x+5≤0总成立, f(x)=0有两实根,且一根不大于1,而另一根不小于3

(2)令g(x)=-21-x, x∈(1,3),则对任意x∈(1,3),21-x+a≤0总成立. a≤g(x)总成立a≤gmin(x) a≤-1 ②

∴将①.②联立得-4≤a≤-1.

∴所求实数a的取值范围为{a|-4≤a≤-1}.

点评与揭示:在某个范围内不等式恒成立的问题,要注意向最值问题的等价转化:

(1)当f(x)在给定区间上有最值时 a≤f(x)恒成立a≤fmin(x) a≥f(x)恒成立a≥fmax(x)

(2)当f(x)在给定区间上没有最值时 a≤f(x)恒成立a≤f(x)的下确界 a≥f(x)恒成立 a≥f(x)的上确界

例4.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若条件,求实数m的取值范围.

分析:从认知联系.

解:由已知得

:x<-2或x>10; 与

q入手,为了化生为熟,将

q分别与集合建立是

q的必要而不充分

q:x<1-m或x>1+m(m>0).

令A={x|x<-2或x>10},B={x| x<1-m或x>1+m(m>0)}, 则由 B

A

q的必要而不充分条件得

或m9 ∴所求实数m的取值范围为[9,+∞).

点评:从认知已知条件切入,将四种命题或充要条件问题向集合问题转化,是解决这类问题的又一基本策略.

例5.设有两个命题,p:函数f(x)=Q:不等式

+2ax+4的图像与x轴没有交点;

恒成立,若“P或Q”为真,“P且Q”为假,则实数a

的取值范围是( )

A.(-∞,-2] B.[2,+∞) C.[-2,2] D.(-2,2)

分析:

(ⅰ)化简或认知P、Q:函数f(x)=

△=

-2<a<2

+2ax+4的图像与x轴没有交点,

∴P: -2<a<2

又 不等式② ③ ④

=2 恒成立

a小于

的最小值

∴由②、③得 a﹤2 即Q: a﹤2

(ⅱ)分析、转化已知条件

“P或Q”为真P、Q中至少有一个为真

a﹤2 “P且Q”为假

P、Q中至少有一个为假

为真

a≤-2或a≥2 ⑤

于是由④⑤得,同时满足上述两个条件的a的取值范围是 a≤-2 ∴实数a的取值范围为(-∞,-2].

例6. 若p:-2﹤m﹤0,0﹤n﹤1;q:关于x的方程小于1的正根,试分析p是q的什么条件?

分析:在这里,q是关于x的二次方程的条件,为便于表述,设该方程的两个实根为理进行推理.

解:设

为方程

的两个实根,且

有两个小于1的正根

.然后根据韦达定

有两个

则该方程的判别式为:△=

又由韦达定理得 ∴当0﹤

﹤1时,由②得

-2﹤m﹤0,0﹤n﹤1

即 qp ③

另一方面,若在p的条件下取m=-1,n=0.75,则这一关于x的二次方程的判别式 △= 从而方程

=1-3﹤0, 无实根

∴p q ④ 于是由③④得知,p是q的必要但不充分的条件.

点评:若令f(x)=得关于x的二次方程

,则借助二次函数y=

的图像易

有两个小于1的正根的充要条件为

在这里容易产生错误结论为:

方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根的充要条件是

想一想:错在哪里?你能举出反例吗?

注意到这里的p由※式中部分条件构造而成,它关于m、n的限制当然更为宽松.

五.高考真题

1.设I为全集,S1,S2,S3是I的三个非空子集,且S1∪S2∪S3=I,则下面判断正确的是 ( )

A.S1∩(S2∪S3)=φ B. S1 (S2∩S3)