2025年高考数学二轮复习【举一反三】专练(新高考专用)-专题1.1 集合与常用逻辑用语【七大题型】(讲义)(解析版)

专题1.1集合与常用逻辑用语【七大题型】【新高考专用】1、集合集合是高考数学中的必考考点，常见以一元一次、一元二次不等式的形式，结合有限集、无限集来考查集合的交、并、补集等运算，偶尔涉及集合的符号辨识，一般出现在高考的第1题，以基础题为主。2、常用逻辑用语常用逻辑用语是高考数学中的重要内容，常见于考查真、假命题的判断；全称量词命题、存在量词命题以及命题的否定；偶尔涉及充分条件与必要条件以及根据描述进行逻辑推理等，中等偏易难度。但一般很少单独考查，常常与函数、不等式、数列、三角函数、立体几何等知识交汇，热点是“充要条件”,考生复习时需多注意加强这方面练习。【知识点1集合】1．集合与元素(1)集合中元素的三个特征：确定性、互异性、无序性．(2)元素与集合的关系是属于或不属于，用符号∈或∉表示．(3)集合的表示法：列举法、描述法、图示法．(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号NN*(或N＋)ZQR2．集合的基本关系(1)子集：若对于任意的x∈A都有x∈B，则A⊆B；(2)真子集：若A⊆B，且A≠B，则A⫋B；(3)相等：若A⊆B，且B⊆A，则A＝B；(4)∅是任何集合的子集，是任何非空集合的真子集．3．集合的基本运算表示运算文字语言集合语言图形语言记法交集属于A且属于B的所有元素组成的集合{x|x∈A，且x∈B}A∩B并集属于A或属于B的元素组成的集合{x|x∈A，或x∈B}A∪B补集全集U中不属于A的元素组成的集合称为集合A相对于集合U的补集{x|x∈U，x∉A}∁UA【常用结论】(1)若有限集中有个元素，则的子集有个，真子集有个，非空子集有个，非空真子集有个．(2)空集是任何集合的子集，是任何非空集合的真子集．(3)．(4),．【知识点2常用逻辑用语】1．充分条件与必要条件命题真假“若p,则q”是真命题"若p,则q"是假命题推出关系及符号表示由p通过推理可得出q，记作：p⇒q由条件p不能推出结论q，记作：条件关系p是q的充分条件

q是p的必要条件p不是q的充分条件

q不是p的必要条件一般地，数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件．数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件．2．充要条件如果“若p，则q”和它的逆命题“若q，则p”均是真命题，即既有p⇒q，又有q⇒p，记作p⇔q.此时p既是q的充分条件，也是q的必要条件．我们说p是q的充分必要条件，简称为充要条件．如果p是q的充要条件，那么q也是p的充要条件，即如果p⇔q，那么p与q互为充要条件．3．全称量词与全称量词命题全称量词所有的、任意一个、一切、每一个、任给符号∀全称量词命题含有全称量词的命题形式“对M中任意一个x，有p(x)成立”，可用符号简记为“∀x∈M，p(x)”4.存在量词与存在量词命题存在量词存在一个、至少有一个、有一个、有些、有的符号表示∃存在量词命题含有存在量词的命题形式“存在M中的一个x，使p(x)成立”可用符号简记为“∃x∈M，p(x)”5．全称量词命题与存在量词命题的否定(1)全称量词命题p：∀x∈M，p(x)的否定：∃x∈M，¬p(x)；全称量词命题的否定是存在量词命题．(2)存在量词命题p：∃x∈M，p(x)的否定：∀x∈M，¬p(x)；存在量词命题的否定是全称量词命题．【方法技巧与总结】1．从集合与集合之间的关系上看充分、必要条件设.(1)若，则是的充分条件()，是的必要条件；若，则是的充分不必要条件，是的必要不充分条件，即且；(2)若，则是的必要条件，是的充分条件；(3)若，则与互为充要条件.2．全称量词命题与存在量词命题的真假判断(1)要判定一个全称量词命题是真命题，必须对限定集合M中的每一个元素x证明其成立；要判断全称量词命题为假命题，只要能举出集合M中的一个x0，使得其不成立即可，这就是通常所说的举一个反例.(2)要判断一个存在量词命题为真命题，只要在限定集合M中能找到一个x0使之成立即可，否则这个存在量词命题就是假命题.【题型1集合中元素个数问题】【例1】（2024·四川乐山·三模）已知集合A=−1,0,1,B=1,2,C=x∣x=a+b,a∈A,b∈B，则集合C的元素个数为（

）A．2 B．3 C．4 D．5【解题思路】根据集合的定义与运算法则，进行计算即可.【解答过程】由题意知，a∈{−1,0,1}，b∈{1,2}，当a∈{−1,0,1}，b=1时，a+b∈{0,1,2}，当a∈{−1,0,1}，b=2时，a+b∈{1,2,3}，所以C={0,1,2,3}，所以集合C中的元素个数为4.故选：C.【变式1-1】（2024·山东济南·二模）已知集合A=1,2，B=2,4，C=zz=xA．1 B．2 C．3 D．4【解题思路】根据题意写出集合C的元素，可得答案.【解答过程】由题意，当x=1时，z=xy=1，当x=2，y=2当x=2，y=4时，z=x即C中有三个元素，故选：C.【变式1-2】（2024·陕西宝鸡·一模）若集合A=x∈Rax2A．1 B．0 C．2 D．0或1【解题思路】分类讨论，确定方程有一解时满足的条件求解.【解答过程】当a=0时，由ax2−2x+1=0当a≠0时，由ax2−2x+1=0解得a=1.综上，实数a的取值为0或1.故选：D.【变式1-3】（2024高一上·全国·专题练习）若集合A=x|mx2+2x+2=0中有两个元素，则实数A．m|m≠0 B．mC．mm<12【解题思路】根据给定条件，利用一元二次方程及根的判别式列式求解即得.【解答过程】依题意，方程mx2+2x+2=0有两个不等的实根，则m≠0且Δ=2所以实数m的取值范围为m<12且故选：C.【题型2集合间的关系】【例2】（2024·河南·模拟预测）已知集合A={x∣1<x<2},B={x∣1<x<a}，若B⊆A，则实数a的取值范围是（

）A．2,+∞ B．1,2 C．−∞,2【解题思路】由集合的包含关系，对集合B是否是空集分类讨论即可求解.【解答过程】集合A={x∣1<x<2},B={x∣1<x<a}，若B⊆A，则若a≤1，则B=∅⊆A满足题意；若a>1，且B⊆A，则1<a≤2，综上所述，实数a的取值范围是−∞故选：C.【变式2-1】（24-25高一·全国·课后作业）已知集合M=xx=m+16,m∈Z，N=xx=n2−1A．M=N⊆P B．M⊆N=P C．M⊆N⊆P D．N⊆P⊆M【解题思路】将集合中的元素进行通分，即可根据分子的形式进行比较，集合子集定义即可求解.【解答过程】N=xx=n由于P=xx=p由于n,p为任意整数，故3n−26=3n−1+1M=xx=m+1故M⊆P，所以M⊆N=P，故选：B．【变式2-2】（2024·陕西铜川·三模）已知集合A={x∣x<m},B={x∣−2<x<3}，若A⊇B，则实数m的取值范围为（

）A．−∞,−2 C．3,+∞ D．【解题思路】根据B⊆A，结合图象列不等式即可求解.【解答过程】因为B⊆A，所以∀x∈B,x∈A,所以由数轴得m≥3.即m的取值范围为3,+∞故选：D.【变式2-3】（2024·广东佛山·模拟预测）已知集合A={x∣x−a≥0},B={x∣y=4x−8}，若A．−4 B．−1 C．1 D．4【解题思路】先求出集合A,B，再利用A⊆B求得a的范围，判断即得.【解答过程】由x−a≥0可得x≥a，由4x−8≥0可得x≥2，依题意，[a,+∞)⊆[2,+∞故选：D.【题型3集合的交、并、补集运算】【例3】（2024·四川雅安·一模）已知集合M=−2,−1,0,1,2,3，N=x2x−1>0，则M∩N=A．2,3 B．1,2,3 C．0,1,2,3 D．−2,−1,0,1,2,3【解题思路】先根据集合N求出解集，再根据交集的概念及运算即可求出结果.【解答过程】根据N=x2x−1>0可得又M=−2,−1,0,1,2,3则M∩N=1,2,3故选：B.【变式3-1】（2024·广东广州·模拟预测）若全集U=R，集合A={x|0≤x<3},B={x|x>1}，则A∪∁UA．{x|x<3} B．{x|0≤x<1}C．{x|0≤x≤1} D．{x|x≥0}【解题思路】根据补集的定义可得∁U【解答过程】解：因为U=R，B={x|x>1}所以∁U所以A∪∁故选：A.【变式3-2】（2024·江西新余·模拟预测）已知集合A、B、C为全集U的子集，A∩B=∁UC≠∅，则A∪BA．A∪B∩C B．C．∁UA∩B∩【解题思路】根据A∩B=∁UC得∁【解答过程】∵A∩B=∁∴(A∩B)∪C=U，∴∁U∴A∪B∩C=C∩故选：C.【变式3-3】（2024·江西·一模）已知集合A={nn3∈Z}，B=A．A∩BC B．B∪C=A C．CA∩B D．B∩CA∩B【解题思路】根据题意，将集合A,B,C用整倍数形式表示，分别求出A∩B和B∩C，利用集合的元素特征即可判断A正确；C错误；D错误；对于B，只需要举反例排除即可.【解答过程】依题意，A={n∣n=3k,k∈Z}，B={n|n=4k,k∈Z}，C={n∣n=6k,k∈Z}，则A∩B={n∣n=12k,k∈Z}，易知12的倍数一定是6的倍数，故A正确，C错误；因B∩C={n∣n=12k,k∈Z}，即B∩C=A∩B，故D错误；对于B项，任取3∈A，因3∉B,3∉C，则3∉B∪C，故B错误．故选：A．【题型4集合中的含参问题】【例4】（2024·湖北荆州·三模）已知集合A=xx2<1,B={xx>a}A．(−∞,1] B．(1,+∞) C．【解题思路】先求出集合A，再根据A∩B=∅，求得a的取值范围.【解答过程】由题意知A={x|−1<x<1}，又B={xx>a}a∈故a≥1，即a的取值范围为[1,+∞故选：D.【变式4-1】（2024·贵州贵阳·二模）设全集U=2,x2+2x+2，集合A=2满足∁A．−1 B．0 C．1 D．2【解题思路】根据补集的含义即可得到方程，解出即可.【解答过程】由题意得x2+2x+2=1，解得故选：A.【变式4-2】（2024·安徽合肥·模拟预测）已知集合A={x|x2≤1,x∈N}，B=x|x>a，若A．−∞,0 B．−∞,0 C．【解题思路】根据几集合中的元素化简集合A，再根据集合间的关系即可得实数a的取值范围.【解答过程】因为集合A={x|x2≤1,x∈若A⊆B，则a<0，故实数a的取值范围是−∞故选：B.【变式4-3】（2024·陕西商洛·模拟预测）已知全集U=R,A=x∣x2+4x+3=0,B=x∣xA．1 B．3 C．-1或-3 D．1或3【解题思路】求出A中方程的解确定A，再由A的补集与B的交集为空集，确定A与B的包含关系进行分类讨论，即可确定m的值.【解答过程】因为方程x2+m+1所以B≠∅，根据题意得到集合A=xx+1x+3即A=−1,−3，B=因为∁UA∩B=∅所以B=−1或B=若B=−1，则Δ=0−m=−1若B=−1,−3，则Δ＞0−m=−3所以m=1或m=3.故选：D.【题型5集合的新定义问题】【例5】（2024·湖南怀化·二模）给定整数n≥3，有n个实数元素的集合S，定义其相伴数集T=a−ba,b∈S,a≠b，如果minT=1，则称集合S为一个n元规范数集．（注：minX表示数集XA．M是规范数集，N不是规范数集 B．M是规范数集，N是规范数集C．M不是规范数集，N是规范数集 D．M不是规范数集，N不是规范数集【解题思路】利用规范数集的定义，逐项判断即可得解.【解答过程】集合M=−0.1,−1.1,2,2.5中，2∈M,2.5∈M，则|2−2.5|=0.5<1即M的相伴数集中的最小数不是1，因此M不是规范数集；集合N=−1.5,−0.5,0.5,1.5，|−1.5−(−0.5)|=1,|−0.5−0.5|=1,|0.5−1.5|=1|−1.5−0.5|=|−0.5−1.5|=2,|−1.5−1.5|=3，即N的相伴数集中的最小数是1，因此N是规范数集.故选：C.【变式5-1】（2024·安徽蚌埠·二模）对于数集A，B，定义A+B=x|x=a+b,a∈A,b∈B，A÷B={x|x=ab，a∈A,b∈B，若集合A=1,2，则集合(A+A)÷A中所有元素之和为（A．102 B．152 C．212【解题思路】由题意，理解新定义，可得(A+A)={2，3，4}，通过A÷B的集定义与集合运算即可得出结论.【解答过程】试题分析：根据新定义，数集A，B，定义A+B=x|x=a+b,a∈A,b∈B，A÷B={x|x=ab，a∈A,b∈B，集合A=1,2，(A+A)={2，3，4}，(A+A)÷A={1，2，3，4，1.5}，则可知所有元素的和为故选：D.【变式5-2】（2024·全国·模拟预测）大数据时代，需要对数据库进行检索，检索过程中有时会出现笛卡尔积现象，而笛卡尔积会产生大量的数据，对内存、计算资源都会产生巨大压力，为优化检索软件，编程人员需要了解笛卡尔积．两个集合A和B，用A中元素为第一元素，B中元素为第二元素构成有序对，所有这样的有序对组成的集合叫作A与B的笛卡儿积，又称直积，记为A×B．即A×B=x,yx∈A且y∈B．关于任意非空集合M，A．M×N=N×M B．M×NC．M×N∪TM×N∪M×T【解题思路】举例说明判断ABC；利用给定的定义结合集合运算的意义推理判断D.【解答过程】对于A，若M=1,N=1,2对于B，若M=1,N=2而M×N×T对于C，若M=1,N=2M×N=1,2，M×T=1,3，对于D，任取元素x,y∈M×N∩T，则x∈M且y∈N∩T，则y∈N且于是x,y∈M×N且x,y∈M×T，即反之若任取元素x,y∈M×N∩M×T，则因此x∈M，y∈N且y∈T，即x∈M且所以x,y∈M×N∩T，即故选：D.【变式5-3】（2024·浙江绍兴·模拟预测）对于集合A，B，定义A\B={x|x∈A且x∉B}，则对于集合A={x|x=6n+5，n∈N}，B={y|y=3m+7，m∈N}，C=x|x∈AB且x<1000}，以下说法正确的是（A．若在横线上填入”∩”，则C的真子集有212﹣1个.B．若在横线上填入”∪”，则C中元素个数大于250.C．若在横线上填入”\”，则C的非空真子集有2153﹣2个.D．若在横线上填入”∪∁N”，则∁N【解题思路】根据各个选项确定相应的集合C，然后由集合与子集定义得结论．【解答过程】x=6n+5=3×(2n+1)+2，y=3m+7=3(m+2)+1，集合A,B无公共元素，选项A中，集合C为空集，没有真子集，A错；选项B中，由6n+5<1000得n<16556，由3m+7<1000得m<331，因此C中元素个数为选项C中，C中元素个数为166，非空真子集个数为2166选项D中，∁NC=∁故选：B．【题型6充分条件与必要条件】【例6】（2024·四川雅安·一模）已知a,b∈R，则“a>b”是“a>b+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【解题思路】应用充分条件必要条件的定义去判断，对不充分条件或不必要条件可举例说明.【解答过程】因为b+1>b，所以a>b+1>b，所以“a>b+1”可推出“a>b”，即“a>b”是“a>b+1”的必要条件；取a=12,b=14，可知a>b所以“a>b”不能推出“a>b+1”.所以“a>b”是“a>b+1”的不充分条件.所以“a>b”是“a>b+1”的必要不充分条件.故选：B.【变式6-1】（2024·四川·一模）已知集合A=x−1≤x≤2，B=x−a≤x≤a+1，则“a=1”是“A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件 D．既不充分又不必要条件【解题思路】根据条件，利用充分条件和必要条件的判断方法，即可求出结果.【解答过程】当a=1时，B=x−1≤x≤2，此时A=B，即a=1可以推出若A⊆B，所以−a≤1a+1≥2，得到a≥1，所以A⊆B推不出a=1即“a=1”是“A⊆B”的充分不必要条件，故选：A.【变式6-2】（2024·天津和平·二模）若x∈R，下列选项中，使“x2<1A．−2<x<1 B．−1<x<1 C．0<x<2【解题思路】根据题意，x2<1等价于−1<x<1，若所求必要条件对应的范围为A，则(−1,1)【解答过程】不等式x2<1等价于使“x2<1”成立的一个必要不充分条件，对应的集合为A，则(−1,1)是由此对照各项，可知只有A项符合题意．故选：A．【变式6-3】（2023·江西萍乡·二模）集合A={x∣−1<x<2},B={x∣−2<x<m}，若x∈B的充分条件是x∈A，则实数m的取值范围是（

）A．−1,2 B．2,+∞ C．−2,2 D．【解题思路】根据题意A是B的子集，从而求解.【解答过程】A={x∣−1<x<2},B={x∣−2<x<m}，因为x∈B的充分条件是x∈A，所以A⊆B，则m≥2，故选：B.【题型7全称量词与存在量词命题】【例7】（2024·河北·模拟预测）若命题“∃x∈R,x2+2x+a≤0”为真命题，则aA．(−∞,1] B．(−∞,1) C．【解题思路】根据存在性命题真假性可得Δ≥0【解答过程】若命题“∃x∈R,x则Δ=4−4a≥0，解得a≤1所以a的取值范围是(−∞故选：A.【变式7-1】（2024·四川雅安·一模）命题“∀x∈R，x4≥xA．∀x∉R，x4<x2−2x−2C．∃x∈R，x4<x2−2x−2【解题思路】根据给定条件，利用全称量词命题的否定判断即得.【解答过程】命题“∀x∈R，x4所以命题“∀x∈R，x4≥x2−2x−2故选：C.【变式7-2】（2024·四川遂宁·一模）已知命题p:∃x∈R,2x≥2x+1，则¬pA．∃x∉R,2x<2x+1C．∀x∉R,2x<2x+1【解题思路】根据特称量词命题的否定是全称量词命题，即可得到结果.【解答过程】因为命题p:∃x∈R,2则¬p为：∀x∈R,2故选：D.【变式7-3】（24-25高一上·江苏南京·阶段练习）已知命题p:∃x∈0,3,a=−x2+2x：命题q:∀x∈−1,2,x2A．−3,1 B．−C．−7,−3∪1,2 【解题思路】由命题p:∃x∈0,3,a=−x2+2x为假命题，则a=−x2+2x在x∈0,3上无解，即y=a【解答过程】命题p:∃x∈0,3a=−x2+2x即y=a与y=−x2+2x

由图可知：a>1或a<−3，命题q:∀x∈−1,2,x2+ax−8≤0综上所述：实数a的取值范围为−7,−3∪故选：C.1．（2023·北京·高考真题）若xy≠0，则“x+y=0”是“yx+xA．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【解题思路】解法一：由xy+yx=−2化简得到x+y=0即可判断；解法二：证明充分性可由x+y=0得到x=−y，代入xy+yx化简即可，证明必要性可由x【解答过程】解法一：因为xy≠0，且xy所以x2+y2=−2xy，即x所以“x+y=0”是“xy解法二：充分性：因为xy≠0，且x+y=0，所以x=−y，所以xy所以充分性成立；必要性：因为xy≠0，且xy所以x2+y2=−2xy，即x所以必要性成立.所以“x+y=0”是“xy解法三：充分性：因为xy≠0，且x+y=0，所以xy所以充分性成立；必要性：因为xy≠0，且xy所以xy所以x+y2xy=0，所以x+y所以必要性成立.所以“x+y=0”是“xy故选：C.2．（2023·北京·高考真题）已知集合M={x∣x+2≥0},N={x∣x−1<0}，则A．{x∣−2≤x<1} C．{x∣x≥−2} 【解题思路】先化简集合M,N，然后根据交集的定义计算.【解答过程】由题意，M={x∣x+2≥0}={x|x≥−2}，根据交集的运算可知，M∩N={x|−2≤x<1}.故选：A.3．（2023·全国·高考真题）设全集U=0,1,2,4,6,8，集合M=0,4,6,N=0,1,6，则A．0,2,4,6,8 B．0,1,4,6,8 C．1,2,4,6,8 D．U【解题思路】由题意可得∁UN的值，然后计算【解答过程】由题意可得∁UN=2,4,8故选：A.4．（2023·全国·高考真题）设全集U=1,2,3,4,5，集合M=1,4,N=2,5，则A．2,3,5 B．1,3,4 C．1,2,4,5 D．2,3,4,5【解题思路】利用集合的交并补运算即可得解.【解答过程】因为全集U={1,2,3,4,5}，集合M={1,4}，所以∁U又N={2,5}，所以N∪∁故选：A.5．（2023·全国·高考真题）设全集U=Z,集合M={x∣x=3k+1,k∈Z},N={x∣x=3k+2,k∈Z}，∁U(M∪N)=A．{x|x=3k,k∈Z} B．{x∣x=3k−1,k∈Z}C．{x∣x=3k−2,k∈Z} D．∅【解题思路】根据整数集的分类，以及补集的运算即可解出．【解答过程】因为整数集Z=x|x=3k,k∈Z∪x|x=3k+1,k∈Z∪x|x=3k+2,k∈Z故选：A．6．（2023·全国·高考真题）设集合U=R，集合M=xx<1，N=x−1<x<2，则A．∁UM∪N C．∁UM∩N 【解题思路】由题意逐一考查所给的选项运算结果是否为x|x≥2即可.【解答过程】由题意可得M∪N=x|x<2，则∁∁UM=x|x≥1M∩N=x|−1<x<1，则∁UM∩N∁UN=x|x≤−1或x≥2，则M∪∁U故选：A.7．（2023·天津·高考真题）已知a,b∈R，“a2=b2A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分又不必要条件【解题思路】根据充分、必要性定义判断条件的推出关系，即可得答案.【解答过程】由a2=b2，则a=±b，当由a2+b2=2ab，则(a−b)所以a2=b故选：B.8．（2023·天津·高考真题）已知集合U=1,2,3,4,5,A=1,3,B=1,2,4A．1,3,5 B．1,3 C．1,2,4 D．1,2,4,5【解题思路】对集合B求补集，应用集合的并运算求结果；【解答过程】由∁UB={3,5}，而所以∁U故选：A.9．（20