高一年级数学上册(人教版)《教材全解全析》
石秋杰-亲人去世怎么安慰
第一章高一数学(上)
第一章集合与简易逻辑
本章内容概述
【考纲要求】
(1)理解集合、子集、补集、交集、并集的概念;了解空集和全集的意义;了
解属于、包含、相等关系的意义;掌握有关的术语和符号,
并会用它们正确表示一些简单的集合. (2)理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义;理解四种命题及其相关关系;掌握充要条件的意义.
(3)掌握二次不等式、简单的绝对值不等式的解法.
【考点剖析】
“集合与简易
逻辑”是高中数学的起始单元,也是整个中学数学的基础.它的基础性体现在两个方面:首先,集合的思想、集合
的语言和
集合的符号在高中数学的很多章节如函数、数列、轨迹、方程和不等式、立体几何、解析几何中
都被广泛地使用;其次,数学离不开变换
(等价的或不等价的)和推理,而变换与推理又离不开四种命题
、充要条件、逻辑联结词等逻辑概念,因为它们是全面理解概念、正确推
理运算、准确表述判断的重要工
具.
集合与逻辑不仅是中学数学的基础,也是支撑现代数学大厦的柱石之一.高等数学的许多分支如数
理逻辑、近世代数、实变函数、泛函分
析、概率统计、拓扑学等都建立在集合与逻辑的理论基础之上.
本单元的知识点在集合与逻辑的理论中都是最基本的,但其中蕴含的数学思想都很丰富,如集合的思想、
函数的思想、转化的思想、分类
讨论的思想、数形结合的思想等.
总之,集合与简易逻辑是高考中考查基础、考查能力与考查进一步学习的潜力的很好的命题材料.
【知识结构图】
§1.1集合
预备知识
初中数学基础知识
实数分类
有理数
无理数
分数
无理数
课本知识导学运用
课本知识诠解
重要提示
1.集合的相关概念
某些指定的对象集在一起就成为一个集合,集合中的每个对象叫做这个集合的元素.
2.元素与集合的关系
集合的元素常用小写的拉丁字母表示,而集合常用大写的拉丁字母表示
.如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A;如果a
不是集合A的元素,就说a不属于集
合A,记作aA(或aA).可见,集合中的元素与集合间是从属关系.给出一个集合A和一个元
素a,
a要么是A的元素,要么不是A的元素,二者必居其一.
3.集合的分类
按集合元素的个数,集合可分为有限集、无限集和空集.
含有有限个元素的集合叫有限集;含
有无限个元素的集合叫无限集;不含任何元素的集合叫空集,空集用符号表示.
4.集合的表示方法
集合的表示方法,常用的有列举法和描述法.
重要提示
1.集合是现代数学中不加
定义的基本概念,它的基本思想已渗透到现代数学的所有领域.集合中的元素可以是人、物、数点、式子、图形<
br>等.
2.列举法的优点是可以明确集合中具体的元素及元素的个数.列举法常用来表示有限集或
有特殊规律的无限集.其中表示有特殊规律的无限
集时,必须把元素间的规律表示清楚后才能用删节号.
3.{x∈A|P(x)}有时也可写成{x∈A:P(x)}或{x∈A;P(x)}.
4.图示法的使用对象具
(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内,这样
的表示方法叫列举法.其特点是:①元素一般是有限个;②元素不重复,
不遗漏,不计顺序地列举出来;
③元素间用“,”隔开.
(2)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法.一般格
式为{x∈A|P(x)},其中,x是集合的代表元素,A是x的取
值范围,P(x)是确定x应满足
的条件.{x∈A|P(x)}即表示使命题P(x)为真的A中诸元素之集.例如,{x∈R|x≤5},若从
前后关
系来看,集合A已很明确,则可使用{x|P(x)}来表示,例如{x|x≤5}.
为了形象地表示集合,常常画一条封闭的曲线,用它的内部表示一个集合,这种方法叫图示法(也称韦恩图法).
5.常用的数集及其记法
全体非负整数的集合通常简称非负整数集(或自然数集),记作N,
非负整数集内排除0的集,也称正整数集,表示成N*或N+.
全体整数的集合通常简称整数集,记作Z;
全体有理数的集合通常简称有理数集,记作Q;
全体实数的集合通常简称实数集,记作R.
基础例题点拨
【例题1】下列各题中,
分别指出了一个集合的所有元素,用适当的方法把这个集合表示出来,然后指出它是有限集还是无限集:
(1)组成中国国旗图案的颜色;
(2)世界上最高的山峰;
(3)由1,2,3这三个数字抽出一部分或全部数字(没有重复)组成的一切自然数;
(4)平面内到一个定点O的距离等于定长l(l>0)的所有的点P.
【解析】(1){红,黄},有限集;
(2){珠穆朗玛峰},有限集;
有一定的局限性,但在处理有关抽象集合问题时,却有着独特作用.
(1)自然数集与非负整数集是相同的,即自然数集包括数0;
(2)Q、Z、R中排除0的集分别可表示为Q*、Z*、R*.
随笔:
一拖二
拖1用适当方法表示下列集合,并指出它们是有限集还是无限集.
(1)不超过10的非负偶数的集合.
答案:
{0,2,4,6,8,10},有限集;
(2)大于10的所有自然数组成的集合.
答案:
{x∈N|x>10},无限集;
(3)方程x2-4=0的解集.
答案:
{-2,2},有限集;
(4)方程(x-1)2(x-2)=0的解集.
答案:
{1,2},有限集.
(3){1,2,3,12,13,21,23,31
,32,123,132,213,231,312,321},有限集;
(4){p|PO=l}(O是定点,l是定长),无限集.
(2){x∈N|x>10},无限集;(3){-2,2},有限集;(4){1,2},有限集.
【思路点拨】对于有限集并且集合中的元素比较少时,一般采用列举法表示,并且不必考虑元素之间的顺序;对于
有限集中元素比较多,
以及无限集,通常采用描述法表示.
【例题2】把下列集合用另一种方法表示出来:
(1){1,5};(2){x|x+x-1=0};
(3){2,4,6,8};(4){x∈N|3<x<7}.
【解析】(1){x|(x-1)(x-5)=0};
2
1
5
15
(2)
,
;
22
(3){x|x是大于1,且小于9的偶数};
(4){4,5,6}
【思路点拨】描述法表示集合的格式是{x∈A|P(x)}.因而(
2)、(4)是描述法,(1)、(3)是列举法.列举法和描述法是表示集合的两种
不同方式,它们可
以互相“转化”.
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重点:集合的基本概念与表示方法,以及集合元素的三个性质的重要应用.正确表示集合是为了更好
地学习后面的知识,解题过程中一定
要注意满足集合的互异性.
2.难点:运用集合的两种常
用表示方法——列举法和描述法,正确表示一些简单的集合.集合的元素类型多是以数、点、图形或集合等形式<
br>出现.对于已知的集合,必须知道集合元素的形式.如集合{y|y=x2+1}表示函数的所有函数值即
{y|y≥1};集合{x|y=x2+1}表示函数
拖2把下列集合用另一种方法表示出来.
(1){-1,0,1,2};
答案:
{x∈Z|-2<x<3=;
6
∈N};
x1
6
答案:
由于
∈N*,故x
-1必为6的正约数,∴x-1=1或2或3或6,从而x=2或3或4或7,∴{2,3,4,7};
x1
2
(3){x|(x+1)x- (x2-2)(x2+1)=0,x∈Q}
3
2
答案:
{-1,
}.
3
(2)
{x∈Z|
拖3指出下列集合的异同点.
A={x|y=x2-1}
B={y|y=x2-1}
C={(x,y)|y=x2-1}
答案:
A与B均表示数集,其中A=R,B={y|y≥-1}即B表示不小于-1的所有实数,而C表示抛物线y=x
2
-1上的点的集合.
的所有自变量的取值即{x|x∈R},它们都是数集;集合
{(x,y)|y=x+1}表示抛物线y=x+1上的所有点,是点集.
22
易混易错点
1. 易混点
(1)数集与点集的区别
用描述法表示数的集合时,其一般格式为{
x|P(x)},即竖线“|”的前面是一个字母;而用描述法表示点集的一般格式为{(x,y)|P
(x,y)},即“竖线|”的前面是一对有序实数.
(2)元素与集合的区别
对于任一个
字母a,没有将其写在大括号内或写在封闭的曲线内,则a表示元素,而{a}表示含有一个元素a的集合.
(3){a,b}与{(a,b)}的区别
{a,b}表示双元素集,即含有两个元素a和b,而{(a,b)}表示单元素集,即点集.
(4)0与{0}、0与、与{}的区别
}表示含有一个元素的单元素集.
0表示一个元素0,{}表示含有一个元素0的单元素集,表示空集(不含任何元素的集合),{
2.易
错点
(1)忽视集合元素的确定性
集合元素有三大特征:(1)确定性:对于一个给定的集
合,元素或者属于这个集合,或者不属于这个集合,二者只能选其一.同时,一个
给定的集合,它的元素
所表示的意义是明确的,不能模棱两可.如“漂亮的花”就不能构成一个集合,因为“漂亮的花”没有明确的客观
标准,也就难以判断某些对象是否属于这个范畴;(2)互异性:一个集合里的任何两个元素是不相同的
,相同的元素在集合中只能算一个
元素,如{x|x-2x+1=0}用列举法只能表示为{1},而不
能写成{1,1};(3)无序性:用列举法表示集合时,其元素的排列是不讲次序
的,如集合{1,2
,3}与{2,1,3}及{3,1,2}均表示同一个集合.
随笔:
拖4下列集合表示空集的有( )个
(1){y|y
2
+1=0}
(2){(x,y)|x
2
+y
2
=1}
(3){x|ax
2
+x+1=0}
(4){x∈Q|(x
2
-3)(x4-16)=0}
A.1B.2
2
C.3D.4
答案:
A,只有(1)是空集.
【例题3】下列所给对象不能构成集合的是( )
A.平面内的所有点
B.平面直角坐标系中第二、四象限角平分线上的所有点
C.平方小于1的实数
D.高一年级个子高的同学
【错解】本题容易错选A.因为不知道是指哪个平面.
【易错分析】判断所给对象是否构成集合,其理论依据是集合元素所具有的三大特性:确定性、互异性、无序性.
本题选项D.中的对象含
糊不清,所谓“个子高”没有明确的客观标准.
【正解】根据集合元素的确定性知选D.
(2)忽视集合元素的互异性
【例题4】若-3∈{x-3,2x-1,x2-4},求实数x的值.
【错解】依题意有-
3=x-3,-3=2x-1或-3=x-4,解得x=0,x=-1或x=±1,∴x的取值为0,-1,1.
【易错分析】利用确定性解出所有的可能值,再要进行检验看是否满足互异性.
【正解】依题
意有-3=x-3或-3=2x-1或-3=x2-4,解得x=0,-1,1,经检验当x=-1时,2x-1
=-3=x-4,不符合集合元素的互异性,故舍去,
∴x=0或1.
(3)不能正确表示集合,两种表示方法混淆使用
x+y=3
【例题5】可以表示方程组 的解集的是( )
x-y=-1
A.{x=1,y=2}B.{1,2}
C.{(1,2)}D.{(x,y)|x=1,y=2}
E.{(x,y)|x=1且y=2}
拖5给出下列5种说法:
2
2
(1)著名科学家组成一个集合;
(2)1,
2
3
,
6
4
,|
1
|,0.5这些数组成的集合有5个元素;
2
答案:
中集合只有3个元素,(
(3){0}是空集;
答案:
是含有一个元素0的集合.
(4)数轴上离原点很近的点可组成一个集合;
(5)集合{x|x=2k-1,k∈Z}与集合{y
|y=2s+1,s∈Z}表示的是同一集合,其中正确的说法的序号是.
拖6求实数集{1,a,a
2
-a}中a的数值.
a
a
a1
15
15
答案:<
br> 依集合元素的互异性,有
a?-a1
解得
a
,故a的数集是除0、1、2,外的一切实数.
2
2
aa?-a
a0且a2
拖7如图1-1-1(1)和(2)分
别给出了集合A、B,试用除图示法以外的方法给出集合A、B.
答案:
图1-1-1(1)
给出的集合A中的元素的共同属性是:它们都是质数,且在小于18的范围内,所以A={小于18的质数}.
图1-1-1(2)给出的集合B是一个无限集,它表示的是大于或等于-1,且小于或等于3的实数,
∴B={x|-1≤x≤3}.
F.(x,y)|
x1
y2
22
G.{(x,y)|(x-1)+(y-2)=0}
【错解】答案出现A、B或D.
x1
【易错分析】方程组的解
是一个点,因而解集是一个点集,应注意选项的等价性.
y2
【正解】应选C、E、F、G.
【思路点拨】C表示的是列举法,
F表示的是描述法,而E、G与F等价.对于D中的元素有无数个点,表示常函数x=1及常函数y=2两条直线上的所有点.
方法技巧
1.正确选用集合的表示法
集合有三种不同的表
示方法,在使用中各有利弊.列举法使人对集合中的元素及其属性一目了然,但有时较繁,对无限集无法使用,有
局
限性;描述法虽然简捷明了应用范围广,但对其中元素属性的认识还得借助自己的理解,往往容易出错
;图示法形象直观,也具有一定的
局限性.
【例题6】试用适当方法表示下列集合:
(1)数轴上与原点的距离小于1的所有点;
(2)平面直角坐标系中第二象限角平分线上的所有点;
(3)所有非零偶数;
(4)所有被3除余数是2的数.
【解析】(1){x||x|<1=;(2){(x,y)|y=-x,x<0=;
(3){x|x=2k,k∈Z,k≠0}或{x|
x
2
∈Z,且x≠0};
(4){x|x=3k+2,k∈Z}或{x|x=3k-1,k∈Z}.
【思路点拨】数轴
上的点表示的也是数,因而是数集.描述法表示集合有三种语言形式:文字语言、符号语言和图形语言.因而(3
)也
可表示为{所有非零偶数},这是描述法的文字语言.当用符号不易表示集合元素的公共属性时,可
用文字语言描述集合.
图1-1-1
随笔:
拖8已知集合A={小于6的正整数},B={小于10的质数},C={24和36的正公约数},用
列举法表示集合:
(1)M={x|x∈A且x∈C}
答案:
A={1,2,3,4,5},B={2,3,5,7},C={1,2,3,4,6,12}
∵x∈A且x∈C∴x=1,2,3,4,即M={1,2,3,4}
∵x∈B且xC∴x=5,7,即N={5,7}.
C}
(2)N={x|x∈B且x
随笔:
2.根据“元素在集合中”解题
【例题7】已知集合A={-1,2,3,a+2a-3,|
a+1|},其中a∈R,(1)若5是A中的一个元素,求a的值;(2)是否存在实数a,
使得A中
的最大元素是12?若存在,求出对应的a值;若不存在,试说明理由.
【解析】(1)若a+2a-
3=5,则a+2a-8=0,∴a=2或a=-4;但此时都有|a+1|=3,与集合中元素的互异性相矛盾
,∴a≠2且a≠-4;
若|a+1|=5,则a=-6或a=4,此时a+2a-3=21,符合题
意,故所求a的值为-6或4.
(2)若存在这样的实数a,则a+2a-3=12,且|a+1|<
12或|a+1|=12,且a+2a-3<12,由于|a+1|=12时,a+2a-3=(a+1)
2-4=140,∴后一种情况不存在,由第一种情况解得a=3或a=-5,即这样的a值存在,且a=3或
a=-5.
【思路点拨】利用“元素在集合中”这一概念来确定某些待定系数时,一要进行相应的分类
讨论,二要对所求结果进行必要的检验.这是
由集合中元素的“三性”所决定的,若一旦忽视,将出现错
误.
222
2
22
2
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题8】已知集合A={x|ax+2x+1=0,x∈R},其中a∈R.
(1)若1是A中的一个元素,用列举法表示A;
(2)若A中有且仅有一个元素,求a的值组成的集合B;
(3)若A中至多有一个元素,试求a的取值范围.
【分析】集合A表示的是方程ax+2x
+1=0在实数范围内的解集,问题由此转化为方程的有解,求解讨论问题.
拖9已知集合A={x|
x2+px+q=x},集合B={x|(x-1)2+p(x-1)+q=x+3},当A={2}时,求集合
B.
2
2
答案:
∵A={x|x2+px+q=x}={2},∴方程x
2+px+q=x有两相等实根x=2,由根与系数的关系知-(p-1)=2+2q=2×2解得p=-3q=
4.
∴B={x|(x-1)2+p(x-1)+q=x+3}={x|x2-6x+5=0}={1
,5}.
随笔:
拖10已知集合A={x|ax+b=1},B={x|ax-b>4},其中a≠0,若A中的元素必
为B中的元素,求实数b的取值范围.
答案:
∵A中的元素是x=1-
1ba
,依题意知
1b
a
∈B,∴a·
1b
a
-b>4,即1-2b>4,∴b<-
3
2
.
随笔:
【解析】(1)∵1是A的元素,∴1是方程ax+2x+1=0的一个根,∴a·12+2·1+1=
0,即a=-3,故方程为-3x+2x+1=0,∴x
1
=1,x
2
=-<
br>此时集合A={-
22
1
,
3
1
,1};
3
1
2
; (2)若a=0,方程化为2x+1=0,此时有且仅有一个根x
=-
若a≠0,则当且仅当方程的判别式Δ=4-4a=0,即a=1时,方程有两个相等的实根x1
=x
2
=-1,此时集合A有且仅有一个元素,由可知
B={0,1}
.
(3)集合A中至多有一个元素包括两种情况:
A中有且只有一个元素,由(2)知a=0或a=1;
A中一个元素也没有,
即A=,此时a≠0且Δ=4-4a<0,∴a>1,由此可知a的取值范围是:{a|a≥1或a=0}.
知识链接
集合论起源于康托尔,是从最简单的概念出发,利用纯粹的推理而建立起来的重要数
学分支.具有某种属性的事物的全体称为“集合”,组
成集合的每个事物称为该集合的元素,研究集合的
运算及其性质的数学分支称为“集合论”.
康托尔:(1845~1918)德国数学家,集合论创始
人,函数三角级数表示惟一性的研究引发他对无穷点集的探索,于1872年提出以柯西序
列定义无理数
的实数理论,1874年提出集合概念,证明有理数集可列而实数集不可列;1878年建立势(基数)概念,提
出连续统假设,指
明无穷集自身与真子集间有一一对应.
能力达标检测
1.下列条件所指的对象能构成集合的是( )
A.与
2
接近的数B.著名的足球运动员
C.大于2而小于3的有理数D.旦夕祸福与不测风云
答案:
C提示:“接近”、“著名”、“旦夕”、“不测”均是模糊概念.
2.对于关系①3
个.
随笔:
A.4B.3C.2D.1
2
{x|x≤
17
},②3∈Q,③0
∈N,④0∈,⑤{π}与{3.1415926}表示同一集合,其中正确的个数是(
)
答案:
C提示:①中32=18>17,②中3是无理数,
22
,0,⑤
中π是无限不循环小数,故只有①与③正确.
22
3.集合A={x∈R|x+x+
1=0},B={x∈N|x(x+6x+10)=0},C={绝对值小于2的质数},D={(x,y)|y
=-x,x∈R,y∈R}其中是空集的有( )
个.
A.1B.2C.3D.4
答案:
B提示:A=,B={0},C=,D={(0,0)}.
4.下列表示同一个集合的是( ).
A.M={(1,2)},N={(2,1)}B.M={1,2},N={2,1}
C.M={y|y=x-1,x∈R},N={y|y=x-1,x∈N}
D.M=(x,y)
y1
=1,N={(x,y)|y-1=x-2}
x2
M,但(2,1)∈N.
答案:
B提示:A中M、N都是点集,但
是不同的点;C中M=R,N={-1,0,1,2,…};D中M={(x,y)|y-1=x-2且x≠2}
即(2,1)
5.设三角形三边长分别为a,b,c,若它们能构成集合A={a,b,c},则此三角
形一定不是( ).
A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形
答案:
D提示:由集合元素的互异性知a、b、c两两不等.
6.由实数x,-x,|x|,
A.2B.3C.4D.5
x
2
,
3
x
3
所组成的集合中,最多含有( )个元素.
答案:
A提示:
x
2
=|x|=
x
x0
x
x0
,
3
x
3
=-x当x=0时只有一个元素0,当x≠0时,只有x与-x,故最多含2个元素.
7.集合A={一条边为1,一个角为40°的等腰三角形}中的元素个数为( ).
A.2B.3C.4D.无数个
答案:
C提示:分四种情况:(1)底边为1,顶
角为40°;(2)底边为1,底角为40°;(3)腰为1,顶角为40°;(4)腰为1,底角为40°,故
选
C.
8.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y
=4},那么,集合{x|x∈M且x∈N}为( ).
A.x=3,y=-1B.(3,-1)C.{3,-1}D.{(3,-1)}
答案:
D提示:方程组的解集是点集.
9.设a,b,c
为非零实数,则A=
a|b|cabc
的所有值组成的集合为( ).
|a|b|c||abc|
A.{4}B.{-4}C.{0}D.{0,-4,4}
答案:
D提示:按a、b、c的正负分类讨论.
579
,,
,…}可表示为( ).
234
2n12n3
A.{x|x=,n∈N*}B.{x|x=,n∈N*}
n
n
2
2n12n1
C.{x|x=,n∈N*}D.{x|x
=,n∈N*}
nn
10.集合{3,
答案:
D提示:取n=1,2,3进行排除.
11.集合A={(x,y)|y=-1+x-2x2
,x∈R,x≠0},若点P的坐标(x,y)∈A,则( ).
A.P在第一象限或第二象限B.P在第三象限或第四象限
C.P在第一象限或第四象限D.P在第二象限或第三象限
答案:
B提示:y=-
1+x-2x
2
=-2(x
2
-
117
x
+)-<
br>2168
=-2(x-
1
4
)-
2
7
8≤-
7
8
,其图像落在第三、四象限.
12.集合A={x|
x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z},C={x|x=4k+1,k∈Z},又a∈A,b
∈B,则有( ).
A.a+b∈AB.a+b∈B
C.a+b∈CD.a+bA、B、C中任何一个
答案:
B提示:A表示偶数集,B表示奇数集,C表示被4整除余数为1的集合,奇数与偶数之和必为奇数.
13.集合{2x,-x+x}中x的取值范围为.
2
答案:
x≠0且x≠3提示:由集合元素的互异性知2x≠-x+x2.
12
∈N},用列举法表示集合M=.
5x
12
答案:
{-7,-1,1,2,3,4}提示:由∈N知5-x=1,2,3,4,6,12.
5
x
14.设M={x∈Z|
15.定义A-B={x|x∈A且xB},若M={1,2,3,
4,5},N={2,3,6},则N-M=.
答案:
{6}提示:在N中排除又属于M中的元素2、3,故只剩下6.
16.n是正整数,若不超
过n的正整数中质数的个数与合数的个数相等,这样的n称为“怪异数”,则“怪异数”的集合是.
答案:
{1,9,11,13}提示:当n=1时,质数与合数的个数都为0;当n≥3时,
每增加一个质数至少增加一个合数;当n=9时,质数与合数的个
数都为4;当n=11时,质数与合数
的个数都为5;当n=13时,质数与合数的个数都为6;当n=17时,合数增加了14、15、16三个数,
即合数有
9个,而质数只增加1个;当n>17时,每增加1个质数必至少增加1个合数,所以质数与合
数个数不会相等.故“怪异数”为1,9,11,13.
17.已知{x|x2+ax+b=0}={3},求a2+b2+ab的值.
答案:
∵{x|x
2
+ax+b=0}={3},∴3是方程x
2
+ax+b=0的相等实根,由根与系数的关系知-a=3+3,b=3×3,解得a=-6,b=9,
∴
22
a+b+ab=36+81-54=63.
18.设A={(x,y)|
y
1x
2
=1},B={(x,
y)|y=1-x},若集合C={(x,y)|(x,y)∈B且(x,y)
2
A},用列举
法表示C.
答案:
依题意知B是抛物线y=-x
2
+1上所有点的集合,
而A是抛物线y=-x
2
+1上除去点(-1,0),(1,0)外的所有点的集合,故C=<
br>{(-1,0),(1,0)}.
19.已知集合A={x|mx-3x+2=0,m
∈R},(1)若A=,求m的取值范围;(2)若A中至多有一个元素,求m的范围.
2
答案:
(1)若A=,即方程mx2-3x+2=0无解,∴Δ=9-8m<0,即m>
9
.
8
,3x+2=0,即x=(2)A至多有一个元素,包括A为空集和A中只有一个元素两种情况,若
A=
∴Δ=0m=
2
3
,当m≠0时,方程mx-3x+2=0有两相等实根
,
2
99
综合可知m≥或m=0.
88
2
0.已知A={a-3,2a-1,a+1},其中a∈R,(1)若-3∈A,求实数a的值;(2)当a为何
值时,集合A的表示不正确?
2
答案:
(1)由-3∈A知a-3=-3或2a-
1=-3或a
2
+1=-3∴a=0或a=-1,经检验可知a=0或a=-1均可.
(2)要使A的表示不正确,则a-3=2a-1或a-3=a+1或2a-1=a+1或2a-1=a+1=
a-3,分别解得a=-2或a-a+4=0或a-2a+2=0,而a-a+4=0和
a-2a+2=
0均无解,故a=-2.
2
222222
21.设集合A={x|x=m+
n,m,n∈Z},若a,b∈A,证明:①ab∈A②
22
a
b
2
=p+q,其中b≠0,p、q∈Q.
22
答案:
①∵a,b∈A,∴可设a=m
2
1
+n
2
1
,b=m
2
2
+n
2
2
,其中m
1
,m
2
,n
1
,
n
2
∈Z,
∴ab=(m
1
+n
1
)(m
2
+n
2
)=(m
1
m
2
)+(n
1<
br>n
2
)+(m
1
n
2
)+(m
2
n
1
)=(m
1
m
2
+n
1
n
2<
br>)+(m
1
n
2
-m
2
n
1
) <
br>∵m
1
,m
2
,n
1
,n
2
∈Z,
∴m
1
m
2
+n
1
n
2
,m
1<
br>n
2
-m
2
n
1
∈Z,∴ab∈A.
②由①知a,b∈A,∴ab=m+n,m、n∈Z
22
222222222
aabm
2
n
2
m
n
∴
22
b
bb
b
b
∴
22
,∵b∈A,∴b∈Z,
mnm
∈Q令p=
bbb
,q=
n
b
,∴p,q
∈Q,∴
a
b
=p+q,b≠0,p,q∈Q.
22
22
.集合A={x|x=3n+1,n∈Z},B={x|x=3n+2,n∈Z},C={x|x=6n+3,n
∈Z},(1)若c∈C,求证:必有a∈A,b∈B使c=a+b;(2)
对任意的a∈A,b∈B,
是否一定有a+b∈C?证明你的结论.
答案:
(1)设a=3m+1,b=3n+2,m
,n∈Z,则a+b=3(m+n)+3,显然当m+n=2k,k∈Z时,a+b=6k+3∈C,令a+b=
c∈C,则a=3m+1,b=3n+2时c∈C.
(2)由(1)可知,当m+n为偶数时,a+b
∈C,当m+n为奇数时,a+b=3(2k-1)+3=6kC,可见对任意的a∈A,b∈B,不一定有a+
b∈C.
参考答案
【一拖二】1.(1){0,2,4,6,8,10},有限集
;(2){x∈N|x>10},无限集;(3){-2,2},有限集;(4){1,2},有限集.
2.(1){x∈Z|-2<x<3=;(2)由于
6
∈N*,故x-1必为6的正约数,∴
x-1=1或2或3或6,从而x=2或3或4或7,∴{2,3,4,7};(3){-1,
x1
2
3
}.
2
3.A与B均表示数集,其中A=R,
B={y|y≥-1}即B表示不小于-1的所有实数,而C表示抛物线y=x-1上的点的集合.
4.A,只有(1)是空集.
5.(5).其中(1)中“著名”和(4)中“很近”均是模
糊概念,没有明确标准,(2)中集合只有3个元素,(3)是含有一个元素0的集合.
a
a
a1
15
15
6.依
集合元素的互异性,有
a-a1
解得
a
,故a的数
集是除0、1、2,外的一切实数.
2
2
aa
2
-a
a0且a2
7.图1-1-1(1)给出的集
合A中的元素的共同属性是:它们都是质数,且在小于18的范围内,所以A={小于18的质数}.
图1-1-1(2)给出的集合B是一个无限集,它表示的是大于或等于-1,且小于或等于3的实数,∴B={
x|-1≤x≤3}.
8.A={1,2,3,4,5},B={2,3,5,7},C={1,2,3,4,6,12}
∵x∈A且x∈C∴x=1,2,3,4,即M={1,2,3,4}
∵x∈B且xC∴x=5,7,即N={5,7}.
9.∵A={x|x2+px+q=x}
={2},∴方程x2+px+q=x有两相等实根x=2,由根与系数的关系知-(p-1)=2+2q=2×
2解得p=-3q=4.
∴B={x|(x-1)2+p(x-1)+q=x+3}={x|x2-6
x+5=0}={1,5}.
10.∵A中的元素是x=1-
【能力达标检测】
1.C提示:“接近”、“著名”、“旦夕”、“不测”均是模糊概念.
2.C提示:①中3
2=18>17,②中3是无理数,④中
3.B提示:A=
没有元素,0,⑤中π是无限不循环
小数,故只有①与③正确.
1b
a
,依题意知
1b
a
∈B,∴a·
1b
a
-b>4,即1-2b>4,∴b<-
3
2<
br>.
,B={0},C=,D={(0,0)}.
M,但(2,1)∈N. 4.B提
示:A中M、N都是点集,但是不同的点;C中M=R,N={-1,0,1,2,…};D中M={(x,y)
|y-1=x-2且x≠2}即(2,1)
5.D提示:由集合元素的互异性知a、b、
c两两不等.
6.A提示:
x
2
=|x|=
x
x0
x
x0
,
3
x
3
=-x,当x=0时只有一个元素0,当x≠0时,只有x与-x,故最多含2个元素.
7.C提示:分四种情况:(1)底边为1,顶角为40°;(2)底边为1,底角为40°;(3)腰
为1,顶角为40°;(4)腰为1,底角为40°,故选C.
8.D提示:方程组的解集是点集.
9.D提示:按a、b、c的正负分类讨论.
10.D提示:取n=1,2,3进行排除.
11.B提示:y=-1+x-2x=-2(x-
22
117
x
+)
-
2168
=-2(x-
1
4
)-
2
7
8
≤-
7
8
,其图像落在第三、四象限.
12.B提示:A表示偶数
集,B表示奇数集,C表示被4整除余数为1的集合,奇数与偶数之和必为奇数.
13.x≠0且x≠3提示:由集合元素的互异性知2x≠-x+x.
14.{-7,-1,
1,2,3,4}提示:由
2
12
∈N知5-x=1,2,3,4,6,12.
5x
15.{6}提示:在N中排除又属于M中的元素2、3,故只剩下6.
16
.{1,9,11,13}提示:当n=1时,质数与合数的个数都为0;当n≥3时,每增加一个质数至少增加
一个合数;当n=9时,质数与合数的个数都
为4;当n=11时,质数与合数的个数都为5;当n=1
3时,质数与合数的个数都为6;当n=17时,合数增加了14、15、16三个数,即合数有9个,
而质数只增加1个;当n>17时,每增加1个质数必至少增加1个合数,所以质数与合数个数不会相等.故“怪
异数”为1,9,11,13.
17.∵{x|x+ax+b=0}{3}=,∴3是方程x+ax+
b=0的相等实根,由根与系数的关系知-a=3+3,b=3×3,解得a=-6,b=9,∴a+b+ab=
36+81-54=63.
18.依题意知B是抛物线y=-x+1上所有点的集合,而A是抛物线y
=-x+1上除去点(-1,0),(1,0)外的所有点的集合,故C={(-1,0),(1,0)}. <
br>19.(1)若A=,即方程mx2-3x+2=0无解,∴Δ=9-8m<0,即m>
222222
9
.
8
,3x+2=0,即x=(2)A至多有一个元素,包
括A为空集和A中只有一个元素两种情况,若A=
∴Δ=0m=
2
3
,当m≠
0时,方程mx-3x+2=0有两相等实根,
2
99
综合可知m≥或m=0. 88
2
222222
20.(1)由-3∈A知a-3=-3或2a-1=-3或
a+1=-3∴a=0或a=-1,经检验可知a=0或a=-1均可.
(2)要使A的表示不正确,
则a-3=2a-1或a-3=a+1或2a-1=a+1或2a-1=a+1=a-3,分别解得a=-2或a
-a+4=0或a-2a+2=0,而a-a+4=0和
a-2a+2=0均无解,故a=-2. 21.①∵a,b∈A,∴可设a=m
1
+n
1
,b=m
2+n
2
,其中m
1
,m
2
,n
1
,n
2
∈Z,
∴ab=(m
1
+n
1
)(m
2
+n
2
)=(m
1
m
2
)+(n
1n
2
)+(m
1
n
2
)+(m
2
n<
br>1
)=(m
1
m
2
+n
1
n
2)+(m
1
n
2
-m
2
n
1
) ∵m
1
,m
2
,n
1
,n
2
∈Z,∴
m
1
m
2
+n
1
n
2
,m
1n
2
-m
2
n
1
∈Z,∴ab∈A.
②由①知a,b∈A,∴ab=m+n,m、n∈Z
22
22222222222222
2
aabm
2
n
2
m
n
∴
b
b
2
b
2
b
b
∴
22
,∵b∈A,∴b∈Z,
mnm
∈Q令p=
bbb
,q=
n
b
,∴p,q∈Q,∴a〖〗b=p+q,b≠0,p,q∈Q.
22
22.(1)设a=3m+1,b=3n+2,m,n∈Z,则a+b=3(m+n)+3,显然当
m+n=2k,k∈Z时,a+b=6k+3∈C,令a+b=c∈C,则a=3m+1,b=3n+2时c∈C
.
(2)由(1)可知,当m+n为偶数时,a+b∈C,当m+n为奇数时,a+b=3(2k-1
)+3=6k
【课本习题】
练习P5
(略)
1∈N,0∈N,-3N,0.5N,2
Q,2
N;
Z;
Q;
1∈Z,0∈Z;-3∈Z;0.5
C,可见对任意的a∈A,b∈B,不一定有a+b∈C.
1∈Q,0∈Q,-3∈Q,0.5∈Q,2
练习P6页
1∈R,0∈R,-3∈R;0.5∈R,2∈R.
(1){x∈N|x>10},无限集;(2){1,2,3,6},有限集;
(3){-2,2},有限集;(4){2,3,5,7},有限集.
(1){x|x是4与6的公倍数},无限集;(2){x|x=2n,n∈N*},无限集;
(3){x|x2-2=0},有限集;(4)x|x<11〖〗4,无限集.
习题1.1
1.(1)(2)(3)∈;(4).
2.(1){红,黄},有限集;(2){珠穆朗玛峰},有限集;
(3){1,2,3,1
2,13,21,23,31,32,123,132,213,231,312,321},有限集;
(4){P|PO=l}(O是定点,l是定长),无限集.
3.(1){x|(x-1)(x-5)=0};(2)-1-5〖〗2,-1+5〖〗2;
(3){x|x是大于1且小于9的偶数};(4){4,5,6}.
§1.2子集、全集、补集
预备知识
1.集合的概念:某些指定的对象集在一起组成一个集合.
2.集合的表示法:列举法和描述法.
课本知识导学运用
课本知识诠解
重要提示
1.子集的概念
一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元
素都是集合B的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作
AB(或BA).
B(或BA). 当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,记作A
2.集合相等
一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元
素都是集合A的元素,我们就说集合
A等于集合B,记作A=B.
3.真子集
对于两个集合A与B,如果A
用图形语言可表示为:
B,并且A≠B,我们说集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
图1-2-1
1.子集的概念用数学符号表示为“AB若a∈A,则a∈B”.也可用,也可
以用;
A
也可用,也可用
A.
.
2.用数学符号表示集合相等的
概念为“A=B
A是B的真子集用符号语言表示为“A
4.当A=时,A的表示是错误的. <
br>若a∈A,则a∈B;且若a∈B,则a∈A”B且B
Bk若a∈A,则a∈B,且至少存在一个
元素b∈B,但bA”.
5.A在S中的补集CSA可用图表示为:
4.子集与真子集的相关结论
(1)任何集合是它本身的子集.故有,A,AA成立;
(2)空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.
(3)集合与集合间的包含关系与相等关系满足传递性,即:
若A
若
A
B,B
B,B
C,则A
C,则A
C;
C;
若A=B,B=C,则A=C.
5.全集与补集的概念
(1)全集:如果一个集合
中含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集.全集通常用U来表示.
(2)补集:一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即A
记作CSA,即
CSA={x|x∈S,且xA}.
S),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中
子集A的补集(或余集),
(3)补集的特殊性质:
CSS=,CS=S,CS(CSA)=A.
基础例题点拨
【例题1】写出集合{a,b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
【解析】集合{a,ba},{b},{a,b},a},{b}是{a,b}的真子集.
【
思路点拨】若集合A有n个元素,则它的子集有2n个,真子集个数有2n-1个(即去掉与集合A本身相等的那
一个).写出子集时,可通过含
有0个元素(即空集),1个元素,2个元素,…n个元素的子集依次写
出.
【例题2】填空:
(1)如果全集U=Z,那么N的补集C
U
N=;
图1-2-2
随笔:
一拖二
随笔:
拖1写出符合条件{1}A{1,2,3,4}的所有集合A。
答案:
{1,2}
,{1,3},{1,4},{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{1,2,3,4}.
提示:由于{1}
种情形.
随笔:
拖2求集合A={x|-2≤x<3=在下列各集合中的补集:
(2)如果全集U=R,那
么C
U
Q的补集C
U
(C
U
Q)=.
【解析】(
1)由于整数是由自然数和负整数组成,所以当全集U=Z时,C
U
N={x∈Z|x<0}.
(2)实数是由有理数和无理数组成,由于U=R,所以C
U
Q表示无理数,从而C<
br>U
(C
U
Q)=Q.
【思路点拨】补集是相对于全集而言的,全集改变了,则补集也应相应地改变.
A,可见1必
为A的元素,且A中至少含有2个元素(包括1),故只考虑在2,3,4中含有一个、二个或三个的三
【例题3】判断下列各式是否正确,并说明理由:
(1)2{x|x≤10};
(2)2∈{x|x≤10};
(3){2}
(4)
(5)
(6)
{x|x≤10};
∈{x|x≤10};
{x|x≤10};
{x|x≤10};
(7){4,5,6,7}{2,3,5,7,11};
(8){4,5,6,7}{2,3,5,7,11}.
【解析】(1)不正确.因为数2不是集合,所以不能作为某一集合的子集;
(2)正确.因为2是集合{x|x≤10}中的元素;
(3)正确,因为{2}是集合{x|x≤10}的真子集;
(4)不正确.因为是集合,不是集合{x|x≤10}的元素;
(5)不正确.因为是任何非空集合的真子集;
(6)正确.因为是任何非空集合的真子集;
(7)正确.因为集合{4,5,6,7}中的元素4与6不属于{2,3,5,7,11};
(8)正确.因为集合{4,5,6,7}中不含有{2,3,5,7,11}的元素2,3与11.
【思路点拨】注意元素与集合之间只能用“∈或
(1)B=R;
”,集合与集合之间不能用“∈或”,特别注意也是集合,是不含任何元素的集合.
答案:
C
B
A={x|x≥3或x<-2=;
(2)U={x|-4≤x≤4};
答案:
C
U
A={x|-4≤x<-2或3≤x≤4=;
(3)D={x|x≤3}.
答案:
C
D
A={x|x<-2或x=3=.
提示:通过画数轴作出B、U、D(分别作)
的范围,从中去掉A的范围,剩下的即为所求补集的范围.
随笔:
拖3下列六个关系式:
(1){a,b}{b,a};
(2){a,b}={b,a};
(3){0};
(4)0∈{0};
(5)
(6)
∈{0};
={0}.
其中正确的个数是( )
A.6B.5
C.4D.小于4
答案:
C提示:(1)-(4)正确,(5)、(6)错误.
随笔:
【例题4】设U=Z,A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z}求C
U
A,C
U
B.
【解析】C
U
A=B,C
U
B=A.
【思路点拨】整数由奇数和偶数组成.
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重点:子集、真子集、集合相
等以及补集的概念,元素是这几个概念的本质所在.两个集合A、B之间具有AB,AB,AB,A=B
这四种基本关系,而这些关系都是由A、B集合中的元素来决定的.所以解决集合间关系的问题,应从元素着手,
进行分析处理.
2.难点:能够正确写出元素与集合,集合与集合间的关系.特别是一个集合可以是另
一个集合的元素.如{1,2}∈{x|x
{x|x{1,2}}中的代表元素x是,{1},{2},
{1,2}.
{1,2}},即
易混易错点
1.易混点
(1)正确区分一些容易混淆的符号
①∈与的区别:∈是用于元素与集合的关系的,如1∈N
,-1N等;而是用于集合与集合的关系的,如NR,R等.但有时一个集合
可以是另一个集合的元素.
②{
③{
}与
}与
{
④与
的区别:{
的关
系:{
}是含有一个元素的集合,
}是含一个元素
是不成立的.
和=.如AB用图形可表示为
是不含任何元素的集合,因此,有0∈{0},0
∈{},因为
,{0},{0}.
{},的集合,所以是任何集合的子集、任何非空集合的真子集,所以有
}成立,但
的
区别:包含两种情况
随笔:
随笔:
拖4已知A={1,2},B={x|x∈A},C={x|xA},指出A、B、C间的关系.
A}={,{1},{2},{1,2}}∴A=B∈C.
答案:
B={x|x∈
A}={1,2}=A,C={x|x
提示:A={1,2}的子集有4个,即,{1},{2},{1
,2},∴A是C的一个元素.
随笔:
图1-2-3
而AB仅表示第①种情形.
(2)补集与差集的区别
集合A与集合B之差或集合A减集合B,记为A\B,即A\B={x|x∈A且x
而C
A
B={x|x∈A且x
B}.
B}中要求B是A的子集,在A\B中,B不一定
是A的子集,当B是A的子集时,有C
A
B=A\B.
(3)全集的“绝对性”与补集的“相对性”
全集具有某种“绝对性”,即所研究的集合必须
是全集的子集,无一例外,因此,全集因研究问题而异,它可以临时具体给出,也可遵从
预先的约定.如
在研究数集时,常把实数集R看做全集,而在平面图形的研究中,则以平面点集为全集等.
补集的概念
具有“相对性”,即只有认准相对的集合U,才能确定补集.换言之,一个集合总是全集的子集,但可以是不同集
合的补集.补集离
开了全集是毫无意义的.
2.易错点
(1)忽视空集在解题中的作用
空集是任何集合的子集,对于含有参数(待定字母)的子集问题,在分析题目时一定要讨论空集的情形.
【例题5】若A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1≤x≤m+1},当B
【错解】
∵B
∴m的取值范围是-1≤m≤3.
【易错分析】对于B的集合中m的范围没有
确定,即2m-1不一定比m+1小,因而B有可能为,故应分两种情形讨论.
2m-1≥-3
A,∴ ,解得-1≤m≤3,
m+1≤4
A时,求实数m的取值范围.
随笔:
拖5设M、N为非空集合,定义集合M-N={x|x∈M且x
A.N
B.M
C.{x|x∈M且x∈N}
D.{x|x∈M或x∈N}
N},则M-(M-N)=( )
答案:
C提示:可举特例,如M={1,2,3},N={2,3,4}.
随笔:
拖6已知集合A={x|x
2
+(2-a)x+1=0},若AR
+
,求实数a的取值范围.
答案:
∵A
(1)若A=
(2)若A≠
R+,则A可能有下列两种情况:
,则方程
x
2
+(2-a)x+1=0无解,∴Δ=(2-a)
2
-4<0,解得:0
<a<4;
Δ≥0 a-4a≥0
2
x+x
2
>0 a-2>0
,则依题意知方程x
2
+(2-a)x+1=0有两个正根,设两正根为x
1
,x
2
,则
1
, 即
解得a≥4.
x
1
x
2
>0
1>0
综合(1)(2)可知,a的取值范围为a>0.
随笔:
【正解】∵B
①当B=
②当B≠
A,∴B可能为及B≠两种情况.
时,m+1<2m-1,解得m>2;
时,欲使BA,则有
2m-1≥-3
2m-1≤m+1
,解得-1≤m≤2.
m+1≤4
综合①②可知m≥-1.
(2)忽视全集中元素所具有的某种特性
补集是相对于全集而言的,全集改变了,则补集也随之而变,因而注意全集是正确求出补集的前提. <
br>【例题6】已知全集U={x∈P|-1≤x≤2},集合A={x|0≤x<2},集合B={x|-0
.1<x≤1}.
(1)若P=R,求C
U
A中最大元素m与C
U
B中最小元素n的差m-n;
(2)若P=Z,求C
A
B和C
U
A
中所有的元素之和及C
U
(C
B
A).
【错解】(1)C
U
A={x|-1≤x≤0},∴m=0,
又C
U
B={x|-1≤x≤0.1或1≤x≤2},
∴n=-1,∴m-n=1
(2)C
A
B=,C
U
A={
x|-1≤x≤0},C
B
A=.
【易错分析】集合中的P显示了全集中元素所具有
的某种特性,不同的特性决定着不同意义的集合,解题时必须注意这一点.
【正解】(1)C
U
A={x|-1≤x<0或x=2},
∴m=2,
又C
U
B={x|-1≤x≤-0.1或1<x≤2},
∴n=-1,∴m-n=3;
(2)∵P=Z,∴U={-1,0,1,2},从而A={0
,1},B={0,1},∴C
A
B=
和为1.
又由于A=B,∴C
B
A=
C
U
(C
B
A)=C
U
,从而
,其中没有元素,∴元素和为0,而C
U
A={-1,2},其元素和1,∴所求=U={-1,0,1,2}.
拖7已知全集U={|a-1|,(a-2)(a-1),4,6
},(1)若C
U
(C
U
B)={0,1},求实数a的值;(2)若CU
A={3,4},求实数a的值.
|a-1|=0
|a-1|=1
答案:
(1)∵CU(CUB)=B,∴B={0,1}且B
(a-2)(a-1)=1
(a-2)(a-1)=0
U,从而 或
,解得a=1或a=2.
经检验当a=1时,|a-1|=(a-2)(a-1),违反集合元素的互异性,应舍去,
∴a=2.
(2)由C
U
A={3,4},知3∈U,从而|a-1|=3
或(a-2)(a-1)=3,解得a=4或a=-2或a=
-313
,经检验当a=4时,
(a-2)(a-1)=2·3=6,不合
2
题意,舍去,故a=-2或a=
-31
3
.
2
随笔:
(3)忽视集合中元素的互异性
对含有参数的集合问题,一定要进行检验,是否满足集合元素的互异性.
【例题7】已知A=
{1,3,a},B={1,a2-a+1},且B
【错解】∵B
2
A,求a的值.
A,
2
∴a-a+1=3或a-a+1=a,解得a=-1,2,1.
【易错分析】应将所求得的a值代回原集合进行检验,看是否满足集合元素的性质.
【正解】∵BA,∴a-a+1=3或a-a+1=a,解得a=-1,2,1.
22
∵当a=1时,A={1,3,1},这与集合的互异性相矛盾,∴a=-1或a=2.
方法技巧
1.正确理解子集概念,根据子集概念解题
【例题8】已知集合A={x
|0<ax+1≤5},集合B=x|-
【解析】A中不等式的解应分三种情况讨论:
①若a=0,则A=R;
1
2
<x≤2,(1)若AB,求实数a的取值范
围;(2)若BA,求实数a的取值范围.
41
≤x<-=;
aa
14
③若a>0,则A={x|-<x≤=.
aa
41
>-
a2
(1)当a<0时,由AB,则
1
-≤2
a<-8
a
1
②若a<0,则A={x|
∴
,解得a<-8;
当a>0时,由A
B,则
-
11
≥-
a2
4
≤2
a
<
br>拖8已知A={x
2
,xy,x},B={1,x,y}且A=B,求实数x,y的值.
答案:
∵A=B,故有两种情况:
2
x=-1
x
A
2=1
x=y
x=1
(1)
xy=y
(2) 解得
或
y=0
或
xy=1
y∈R
又由集合元素的互异性可知x≠1且y≠1,∴
x=-1
y=0.
x=1
y=1
随笔:
拖9已知集合A={x|x
2
+x-6=0},集合B={y|ay+1=0},若B
A,求实数a的值.
时,B={y|y=
-
答案:
A={2,-3},当
a=0时,B=,显然满足B
a=
A;当B≠
1
a
},要使BA,则
-
1
a
=2或
-
1
a
=-3,解得a=<
br>-
1
或
2
111
,经检验可知a=0或a=
-
或a=.
323
随笔:
a≥2
∴ ,解得a≥2.
a≥2
综合可知,a的取值范围为a≥2或a<-8.
(2)若a=0时,显然B
若a<0时,由B
A,有
A;
41
≤-
a2
1
->2
a
a≥-8
1
∴ ∴-<a<0.
a>-
1
2
2
A,有
11
≤
a2
若a>0时,由B
4
≥2
a
a≤2
∴
∴0<a≤2
a≤2
综合可知,此时a的取值范围为-
1
2
≤a≤2.
【思路点拨】有
关不等式解集问题避免出错的一个有效手段是合理运用数轴帮助分析.同时对含参数的问题分类讨论要全面.
2.利用集合相等关系解题
两集合相等,则要求两集合不仅个数相等,而且元素要一模一样.
【例题9】已知集合A={
a,a+d,a+2d},B={a,aq,aq2}(a为常数),若A=B,求d,q的值.
【解析】由A=B,得
a+d=aq
a+d=aq
(1) 或 (2)
a+2d=aq
a+2d=aq
2
由(1)消去d,得aq2-2aq+a=0
根据已知条件,显然a≠0,d≠0,解得q=1,但当q=1时,a=aq=aq,这与集合中元素的
互异性矛盾,故q=1舍去.
由(2)消去d,得2aq-aq-a=0
随笔:
拖10三个实数既可用集合{1,
2
2
2
a
b
,
b}表示,又可用集合{0,a+b,b
2
}表示,求a
2005
+b
2004
的值.
答案:
依题意知0∈{1,
∴
a
b
,b}
b
a
=0或b=0,但当b=0时
a
b
无意义,故
a
b
=0,从而a=0,又由1∈{0,a
+b,b2}知a+b=1或b=1,由于a=0即b=1或b=1,但当
2
22
b=
1时,{1,
∴a
20052004
a
b
,b}={1,0,1}
与集合元素的互异性不符,∴b≠1,从而b=1,∴b=-1.
+b=1.
随笔:
∵a≠0,q≠1,∴q=-
1
2
代回(2)得d=-
3
a
.
4
【思路点拨】利用集合相等关系中元素相等的特点,列出方程组求解,但常需检
验,看结果是否符合集合元素所具有的三个特性.
3.由补集的“相对性”灵活处理问题
【
例题10】已知全集U={1,2,3,4,5},A={x∈U|x-5qx+4=0};(1)若C
U
A=U,求实数q的取值范围;(2)若C
U
A中有四个元素,求C
UA
及实数q的值;(3)若A中有且仅有两个元素,求C
U
A及实数q的值.
【解析】(1)由C
U
A=U知A=,即方程x-5qx+4=0的解不在U中.
由1-5q+4≠0得q≠1;
由2-5q·2+4≠0,得q≠
2
22
2
4
5
;
同理由3,4,5不是方程的根,依次可得q≠<
br>1329
,q≠1,q≠
1525
;综上可得所求范围是{q|q∈R,且q≠
134
,q≠1,q≠
155
,q≠
29
25
};
(2)由C
U
A中有四个元素,∴A中的方程有一个解在U中,由(1)的结论可得:
若q=1,则A={1,4}矛盾,∴q≠1;
4
,则A={2},此时CA={1,3,4,5};
5
13
若q=,则A={3},此时CA={1,2,4,5};
15若q=
U
U
若q=
29
25
,则A={
5},此时C
U
A={1,2,3,4}.
(3)这两个元素设为x
1,x
2
,则x
1
,x
2
为x
2
-5q
x+4=0的两根,∴x
1
x
2
=4又x
1
,x
2
∈U,故当且仅当q=1时,C
U
A={2,3,5}.
随笔:
拖11已知全集U={2,3,a
2
+2a-3},A={|a+1|,2},CU
A={a+3},求a的值.
答案:
当a+3=3时,得a=0,此时有U
={2,3,-3},A={1,2}则C
U
A≠{3},故a=0不符合,舍去.
当a+3=a+2a-3时,得a=2或a=-3.当a=2时,U={2,3,5},A={2,3},此时C
U
A={5},∴a=2满足条件;当a=-3时,U={2,3,0},A
={2,
2}不符合,舍去.
综上所述,知a=2.
随笔:
【思路点拨】从本题的求解中可以很鲜明地看出补集的“相对性”,对于方程x-5qx+4=0而言,
本题只考虑它是否有1,2,3,4,5这几种解,
而对其余情况不予考虑,如对于(1),若由Δ<0
去求q的取值范围,则是一种错误的解法.事实上,即使在Δ≥0的条件下,只要x不属于U,
集合A也
是空集.
2
2
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题11】设
a,b是整数,集合E={(x,y)|(x-a)+3b≤6y},点(2,1)∈E,但点(1,0)
【分析】点(x,y)∈E,则点(x,y)满足E中不等式;点(x,y)
【解析】∵(2,1)∈
E,∴(2-a)+3b≤6①
又∵(1,0)
(3,2)
E,∴(1-a)+3b>0②
2
2
2
2
E,(3,2)E,求a,b的值.
E,则点(x,y)不满足E中不等式,满足其反面.
E,∴(3-a)+3b>12③
22
由①、②得-(1-a)<3b≤6-(2-a)
即6-(2-a)>-(1-a),整理得2a+3>0
∴a>-
22
3
2
同理联立①、③解得a<-
1
2
∴-
3
2
<a<-
1
2
又a∈Z,∴a=-1,代入①、②得-4<3b≤-3,∴b=-1.
【例题12】设集合
A={1,2,3},B={x|xA},试判断A与B的关系,并求出所有的x中的数字之和.
【分析】B是集合A的所有子集x为元素构成的集合.
随笔:
拖12已知点(1,2)∈A={(x,y)|ax-y2+b=0},且点(1,2)
∈B={(x,y)|x
2
-ay-b=0},求ab的值.
答案:
由(
1,2)∈A,知a-4+b=0①,又由(1,2)∈B,知1-2a-b=0②,联立①②解得a=-3,b
=7,∴ab=-21.
随笔:
拖13在一次国际学术会议上,R个科学家共使用P种不同的语言,如果任何两个科学家都至少使用一种
共同的语言,但没有任何两个科
学家使用的语言完全相同,
【解析】由于A的所有子集为,
{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},A,所以B={
3},A},显然在
x中的每一个数字均出现4次,故所有x中的数字之和是(1+2+3)·4=24.
【思路点拨】一般地,若A={1,2,3,…,n},B={x|x
中的x内共出现了2次.
n-1
,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,
A},则所有x
中的元素之和(1+2+3+…+n)·2,这是因为A中的每一个元素在B
n-1
能力达标检
测
1.设M={x∈C
R
Q|x≤
A.a∈MB.{a}MC.a
113
},a=
4
,则下列关系正确的是( ).
MD.{a}M
M.
答案:
B提示:∵x∈C
R
Q,∴M中的元素是无理数,∵
4=2∈Q,∴a
2.已知集合A={(m,n)|m+n<0且mn>0},集合B={(x,y)|
x<0且y<0},则A与B的关系( ).
.A=
m+n<0
答案:
C提示:A中的元素满足 得m<0,n<0.
mn>0
3.设全集U和集合A、B、P,A=C
U
B
,B=C
U
P,则A与P的关系是( ).
A.A=C
U
P
B.A=P
答案:
B提示:A=C
U
B=C
U
(C
U
P)=P.
<
br>4.设全集U=Z,A={x∈Z|x<4=,B={x∈Z|x≤2},则C
U
A与C
U
B的关系是().
A.C
U
AC
U
B
B.C
U
A=C
U
B
C.C
U
AC
U
B
D.C
U
AC
U
B
答案:
C提示:C
U
A={x∈Z|x≥4},C
U
B={x∈Z|x>2}.
5.已知AB
,A={x|x-
x5
<-1},若C
2
A
B={x|x+4<-
x},则集合B=( ).
A.{x|-2≤x<3}B.{x|-2<x<3}
C.{x|-2<x≤3=D.{x|-2≤x≤3}
答案:
A提示:A={x|
x<3=,C
A
B={x|x<-2=,通过数轴分析可知B={x|-2≤x<3=.
6.集合M={x|x∈Z,且
12
-x∈N},则M的非空真子集的个数是(
).
10x
A.30 B.32 C.62 D.64
答案:
C提示:由
7.若{1}
12
∈N知10-x=1,2,3
,4,6,12从而x=9,8,7,6,4,-2,∴M={-2,4,6,7,8,9}.
10x
A{1,2,3,4,5},且A中所有元素之和为奇数的集合A的个数是( ).
A.5B.6C.7D.8
答案:
C提示:由{1}A知A必须含
有元素1,又A{1,2,3,4,5},∴A除了含有元素1之外,还必须含有2,3,4,5中的一个或二个
或
三个或四个.当A含有两个元素时,A={1,2}或{1,4}共2个;当A含有三个元素时,A=
{1,2,4}或{1,3,5}共2个;当A含有四个元素
时,A={1,2,3,5}或{1,3,
4,5}共2个;当A={1,2,3,4,5}时,也满足题意,故共有7个.
8.若集合
A={a|a=3n+1,n∈Z},B={b|b=3n-2,n∈Z},C={c|c=6n+1,n∈Z}
,则这三个集合之间的关系是( ).
C.A=BC D.A=B=C
答案:
C提示:A、B都是被3整除余数为1的数集,而C是被6整除余数为1的数集.
求证:R≤2
P-1
.
答案:
将P种语言记作集合A,则每个科
学家所掌握的语言是A的一个子集.由没有任何两个科学家使用的语言完全相同知,各子集两两不
等,又
由于任何两个科学家都至少使用一种共同的语言知,任何两个子集都不是互补子集,所以,科学家的语言子集不会
超过A的子集的半数,
得R≤
1
2
·2=2.
PP-1
随笔:
9.已知集合A的非空真子集共有14个,而集合B的子集共有8个,则A中的元素比B中的元素多(
).
A.7个B.8个C.2个D.1个
答案:
D提示:设A有n个元素,则2
n
-2=14,∴n=4,同理B中有3个元素.
<
br>10.已知集合A={x|x-x-2=0},B={x|mx+1=0},若B
A.{-1,2
}B.{-
2
A,则实数m的值组成的集合是( ).
1
2
,1}C.{-1,
1
2
}D.{-
1
2
,0,1}
答案:
D提示:当m=0时,B=也满足B
11.若A
A,当m≠0时,B={x|x=-
1
m
A,∴-
1
m
=-1或-
1
m
=2.<
br>
B,AC,B={0,1,2},C={0,2,4},则满足上述条件的集合A的个数为(
).
A.4个B.3个C.2个D.1个
答案:
A提示:集合A是B、C的子集
,首先考虑空集,然后考虑由元素0,2(B与C的公共元素)组成的非空集合,故满足条件的集合为,
{0},{2},{0,2}共4个.
12.已知集合A={m|-2≤m≤5},B={m
|x+1≤m≤2x-1},若B
A.-3≤x≤3 B.x≤3 C.x<2
D.-3<x<3
A,则实数x的取值范围为( ).
答案:
B提示:当B≠时有
,解得-3≤x≤3,当B=时,x+1>2x-1,解得x<2,综合知x≤3.
2x-1≤5
13.集合A中有m个元素,若A中增加1个元素,它的子集个数将增加 个.
mmm+1m+1mm
答案:
2提示:当A中有m个元素时,其子集个数为2个,当
A中有m+1个元素时,其子集个数为2个,故增加的子集个数为2-2=2.
x+1≥-2
14.已知A={x|x>5},B={y|y>a},若AB,则a的取值范围是
;若BA,则a的取值范围是 .
答案:
a<5,a>5提示:通过画数轴分析.
15.已知全集U={1,3,x3+3x+2x}
,A={1,|2x-1|},若C
U
A={0},则这样的实数x= .
2
答案:
∵C
U
A={0},A={1,|2x-1|}
则有x+3x+2x=0
|2x-1|=3,∴x=0或x=-1或x=-2
x=-1或x=2,从而x=-1.
16.已知集合A={x,x,y-1},B={0,|x|,y},且A=B,则实数x=
,y= .
22
32
答案:
-1,-1提示:由A=B知0或x
2
=0时均不符合集合元素的互异性,
<
br>∴y=1,即y=±1,当y=1时,B={0,|x|,1},则1∈A,显然当x=0或x=0时均不
符合集合元素的互异性,∴y=1,即y=±1,当y=1时,B={0,|x|,1},
则1∈A,∴
x=1或x=1,此时|x|=1,即B={0,1,1}不合.∴y=-1,∴-1∈A,则只有x=-1.<
br>
2
222
17.已知集合A={y|y=x-1},B={x|y=1-x}
,C={y|y=1-x},试判断A、B、C的关系.
222
答案:
集合A、B
、C都是数集,集合A、C都表示元素y的取值范围,A={y|y≥-1},C={y|0≤y≤1},集合B
表示元素x的取值范围,B=
{x|-1≤x≤1},通过画数轴,显然可以得出:C
2
BA.
18.已知全集U={1,2,3,4,5},A={x∈U|x-5x+q=0}
,求q的值及C
U
A.
答案:
分别把x=1,2,3,4,5代入方程x
2
-5x+q=0中得q=4,6,0.当q=4时,A={1,4},此时C
UA={2,3,5};当q=6时,A={2,3},此时C
U
A=
{1,4,5
},当q=0时,A={5},此时C
U
A={1,2,3,4}.
19.
已知集合A={x∈R|x-3x+4=0},B={x∈R|(x+1)(x+3x-4)=0),A
22
CB,求满足条件的集合C.
答案:
易知A=,B={-1,-4,1},则A
1},{-1,-4,1}.
CB即为C
{-1,-4,1},故集合C为{-1},{-4},{1},{-1,-4},{-1,1},{-4,20.设A={x|x2=1},B={x|x2-2ax+b=0},若B≠,且BA,求实数a,b的值
.
答案:
A={-1,1},∵B≠,且BA.
∴B={-1},或B={1}或B={-1,1};
若B={-1},则Δ=4a-4b=
0,且x
1
=x
2
=
若B={1},则同理可得a=1,b=1;
若B={-1,1},则2a=0,且b=-1,∴a=0,b=-1.
21.若a
,x∈R,A={2,4,x-5x+9},B={3,x+ax+a},C={x+(a+1)x-3,1},
求(1)使A={2,3,4}的x值;(2)使2∈B
使B=C的a,x值.
2
答案:
(1)∵A={2,4,x
2
-5x+9}={2,3,
4},∴x-5x+9=3,解得x=2或x=3.
222
2
2a
2
=-1,∴a=-1,b=1;
A的a,x值;(3)
(2)∵2∈B,且B
A,∴
,解得 或
x+ax+a=1
x
(3)∵B=C,∴
,解得
x
2
+(a+1)x-3=3
a
2
3
x1
,或
.
2a6
B时,求a的取值范围.
22.已知集合A={x|1<ax<2=,B={x|-1<x<1=,当A
答案:
(1)当a=0时,A=,显然A
(2)当a>0时,A=xx|
B;
B,
1
a
,∵A
a
1
-1
a1
a1
a
故有
即
,∴
∴a≥2;
2
a2
1
a2
a
1
1
1a<
br>
a
B,∴
即
∴0a≤-2.
2
1
2a
a
(3)当a<0时,A={x|
21
A
aa
综上可知,a≥2或a≤-2或a=0.
参考答案
【一拖二】
1.{1,2},{1,3},{1,4},
{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{1,2,3,4}.
提示:由于{1}
情形.
2.(1)C
B
A={x|x≥3或x<
-2};(2)C
U
A={x|-4≤x<-2或3≤x≤4};
(3)C
D
A={x|x<-2或x=3}.
提示:通过画数轴作出B、U、D(分别作)的范围,从中去掉A的范围,剩下的即为所求补集的范围.
3.C提示:(1)-(4)正确,(5)、(6)错误.
4.B={x|x∈A}={1,
2}=A,C={x|x
提示:A={1,2}的子集有4个,即
A}={,{1},{2},
{1,2}}∴A=B∈C.
,{1},{2},{1,2},∴A是C的一个元素.
A,
可见1必为A的元素,且A中至少含有2个元素(包括1),故只考虑在2,3,4中含有一个、二个或三个的三
种
5.C提示:可举特例,如M={1,2,3},N={2,3,4}.
6.∵AR+,则A可能有下列两种情况:
22
(1)若A=,则方程x+(2-a
)x+1=0无解,∴Δ=(2-a)-4<0,解得:0<a<4;
Δ≥0
(2)若A≠
a-4a≥0
2
2
x
1
+x
2
>0
,即
a-2>0
解得a≥4. ,则依题意知方程x+(2-a)x+1=0有两个正根,设两正
根为x
1
,x
2
,则
x
1
x
2
>0
1>0
综合(1)(2)可知,a的取值范围为a>0.
7.(1)∵CU(CUB)=B,∴B={0,1}且B
|a-1|=0
|a-1|=1
U,从而 或
,解得a=1或a=2.
(a-2)(a-1)=1
(a-2)(a-1)=0
经检验当a=1时,|a-1|=(a-2)(a-1),违反集合元素的互异性,应舍去,
∴a=2.
(2)由C
U
A={3,4},知3∈U,从而|a-1|=3
或(a-2)(a-1)=3,解得a=4或a=-2或a=
-313
,经检验当a=4时,
(a-2)(a-1)=2·3=6,不合
2
题意,舍去,故a=-2或a=
8.∵A
=B,故有两种情况:
-313
.
2
x=1
y=1
2
x=-1
x
A
2=1
x=y
x=1
(1)
xy=y
(2) 解得 或
y=0
或
xy=1
y∈R
9.A={2,-3
},当a=0时,B=,显然满足B
经检验可知a=0或a=
-
又由集合元素的互异性
可知x≠1且y≠1,∴
x=-1
y=0.
A;当B≠时,B={y|
y=
-
1
a
},要使BA,则
-
1
a
=2
或
-
1
a
=-3,解得a=
-
11
或a=,
23
11
或a=.
23
a
10.依题意知0∈{1, ,b}
b
baa
∴=0或b=0,但当b=0时无意义,故=0,从而a=0,又由1∈{0
,a+b,b2}知a+b=1或b=1,由于a=0即b=1或b=1,但当
abb
a
b=1时,{1, ,b}={1,0,1}与集合元素的互异性不符,∴b≠1,从而b=1,∴b=-1.
b
22
2
∴a
2005
+b=1.
200411.当a+3=3时,得a=0,此时有U={2,3,-3},A={1,2}则C
U
A≠{3},故a=0不符合,舍去.
当a+3=a+2a-3时,得a=2或a=-
3.当a=2时,U={2,3,5},A={2,3},此时C
U
A={5},∴a=2满足
条件;当a=-3时,U={2,3,0},A
={2,2}不符合,舍去.
综上所述,知a=2.
12.由(1,2)∈A,知a-4+b=0①,又由(1,2)∈B
,知1-2a-b=0②,联立①②解得a=-3,b=7,∴ab=-21.
13.将P种语言记作
集合A,则每个科学家所掌握的语言是A的一个子集.由没有任何两个科学家使用的语言完全相同知,各子集两两
不等,
又由于任何两个科学家都至少使用一种共同的语言知,任何两个子集都不是互补子集,所以,科学
家的语言子集不会超过A的子集的半数,得
R≤
2
1
2
·2=2.
PP-1
【能力达标检测】
1.B提示:∵x∈C
R
Q,∴M中的
元素是无理数,∵4=2∈Q,∴a
m+n<0
2.C提示:A中的元素满足
得m<0,n<0.
mn>0
3.B提示:A=C
U
B=C
U
(C
U
P)=P.
4.C提示:C
U
A={x∈Z|x≥4},C
U
B={x∈Z|x
>2}.
5.A提示:A={x|x<3},C
A
B={x|x<-2},通过数轴
分析可知B={x|-2≤x<3}.
6.C提示:由
M.
12
∈N知1
0-x=1,2,3,4,6,12从而x=9,8,7,6,4,-2,∴M={-2,4,6,7,8,9}
.
10x
A知A必须含有元素1,又A{1,2,3,4,5},∴A除了含有元素1之外
,还必须含有2,3,4,5中的一个或二个或三个7.C提示:由{1}
或四个.当A含有两个元素时
,A={1,2}或{1,4}共2个;当A含有三个元素时,A={1,2,4}或{1,3,5}共2个;当
A含有四个元素时,A=
{1,2,3,5}或{1,3,4,5}共2个;当A={1,2,3,4,
5}时,也满足题意,故共有7个.
8.C提示:A、B都是被3整除余数为1的数集,而C是被6整除余数为1的数集.
9.D提示:设A有n个元素,则2-2=14,∴n=4,同理B中有3个元素.
10.D
提示:当m=0时,B=也满足BA,当m≠0时,B={x|x=-
n
1
m
A,∴-
1
m
=-1或-
1
m
=2.
,{0},11.A提示:集合A是B、C的子集,首先考虑空集
{2},{0,2}共4个.
,然后考虑由元素0,2(B与C的公共元素)组成的非空集合,故满足条件的集合为
x+1≥
-2
12.B提示:当B≠时有
,解得-3≤x≤3,当B=时,x+1>2x-1,解得x<2,综合知x≤3.
2x-1≤5
13.2提示:当A中有m个元素时,其子集个数为2个,
当A中有m+1个元素时,其子集个数为2个,故增加的子集个数为2-2=2.
14.a<5,a>5提示:通过画数轴分析.
15.∵C
U
A={0},A={1,|2x-1|}
则有x+3x+2x=0
|2x-1|=3,∴x=0或x=-1或x=-2
x=-1或x=2,从而x=-1.
16.-1,-1提示:由A=B知0或x=0时均不符合集合元素的互异性,
∴y=1,即
y=±1,当y=1时,B={0,|x|,1},则1∈A,显然当x=0或x=0时均不符合集合元素的互异
性,∴y=1,即y=±1,当y=1时,B={0,|x|,1},
则1∈A,∴x=1或x=1,此
时|x|=1,即B={0,1,1}不合.∴y=-1,∴-1∈A,则只有x=-1.
17.集合
A、B、C都是数集,集合A、C都表示元素y的取值范围,A={y|y≥-1},C={y|0≤y≤1},
集合B表示元素x的取值范围,B={x|-1
≤x≤1},通过画数轴,显然可以得出:C
2
2
222
2
32
mmm+1m+1mm
BA.
1
8.分别把x=1,2,3,4,5代入方程x-5x+q=0中得q=4,6,0.当q=4时,A={1,4
},此时C
U
A={2,3,5};当q=6时,A={2,3},此时C
U
A={1,4,5},
当q=0时,A={5},此时C
U
A={1,2,3,4}.
19.易知A=,B={-1,-4,1},则ACB即为C{-1,-4,1},故集合C为{-1}
,{-4},{1},{-1,-4},{-1,1},{-4,1},
{-1,-4,1}.
20.A={-1,1},∵B≠,且BA.
∴B={-1},或B={1}或B={-1,1};
若B={-1},则Δ=4a-4b=
0,且x
1
=x
2
=
若B={1},则同理可得a=1,b=1;
若B={-1,1},则2a=0,且b=-1,∴a=0,b=-1.
21.(1)∵A=
{2,4,x-5x+9}={2,3,4},∴x-5x+9=3,解得x=2或x=3.
x=3
x=2
2
x-5x+9=3
(2)∵2∈B,且BA,∴
,解得
7
2
或
x
2
+ax+a=2
a=-.
a=-
4
3
2
x+ax+a=1
x
2
+(a+1)x-3=3
x
(3)∵B=C,∴
,解得
22
2
2a
2
=-1,∴a=-1,b=1;
3
x1
,或
.
a2<
br>
a6
22.(1)当a=0时,A=,显然A
(2)当a>0时,A=x
x|
B;
B,
1
a
,∵A
a
1
-1
a1
a1
a
故有
即
,∴
∴a≥2;
a2
2
1
a2
a
1
1
1a<
br>
a
B,∴
即
∴0a≤-2.
2
1
2a
a
(3)当a<0时,A={x|
21
A
aa
综上可知,a≥2或a≤-2或a=0.
【课本习题】
练习P
9
1.所有子集是,{a},{b},{c
},{a,b},{b,c},{a,c},{a,b,c};其中除了{a,b,c}都是真子集.
;(4); 2.(1)∈;(2)∈;(3)
(5)=;(6);(7);(8).
3.(1){x|x=-16};(2){x|x>3}.
练习P
10
页
1.{4,5,6,7,8},{1,2,7,8}.
2.(1){x∈Z|x<0};(2)Q.
习题1.2
1.A
2.(1)A
BC.
B,AB成立;(2)AB,AB,A=B成立.
3.(1)不正确.因为数2不是集合,所以不能作为某一集合的子集.
(2) 正确.因为2是集合{x|x≤10}中的元素.
(3)
正确.因为{2}是集合{x|x≤10}的真子集.
(4)
不正确.因为是集合,不是集合{x|x≤10}的元素.
(5)
不正确.因为是任何非空集合的真子集.
(6) 正确.因为是任何非空集合的真子集.
(7) 正确.因为集合{4,5,6,7}中的元素4与6不属于{2,3,5,7,11}.
(8) 正确.因为集合{4,5,6,7}中不含有{2,3,5,7,11}的元素2,3与11.
4.{x|x是梯形}.
5.C
U
A=B C
U
B=A
§1.3交集、并集
预备知识
1.子集、全集、补集的概念
子集:A
补集:若A
B(或BA)则A是B的子集.
A}
S到CSA{x|x∈S且x
全集:包含所要研究的各个集合的全部元素的集合称为全集.
2.数轴的概念.
规定的原点、正方向、单位长度的直线.
3.韦恩图
课本知识导学运用
课本知识诠解
1.交集与并集的概念
(1)交集:一
般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做A与B的交集,记作A∩B,即A∩B={x|
x∈A且x∈B}.
(2)并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做
A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x∈A或x∈B}.其
中x∈A或x∈B包括三种情形:
①x∈A但x
∪B).
2.常用的运算性质
(1)交集的性质
A∩=,A∩C
U
A=,A∩A=A,A∩B=B∩A;
B;②xA但x∈
B;③x∈A且x∈B.这里的“或”的意义与日常生活中的“或”的含义是不相同的.显然(A∩B)(A重要提示
1.A∩B是一个集合,其中的元素既具有A的属性,又具有B的属性,可图示为如图1
-3-1的阴影部分:
图1-3-1
2.A∪B也是一个集合,
其中的元素具有A的属性,或者具有B的属性,用图示可表示为如图1-3-2的阴影部分:
(2)并集的性质
A∪=A,A∪A=A,A∪C
U
A=U,A∪B=B∪A.
(3)A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)
A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)
(4)常用的重要结论:
①A∩B=A
A∪B=AA
AB;
B.
②C
U
(A∪B)=(C
U
A)∩(C
U
B);
C
U
(A∩B)=(C
U
A)∪(C
U
B).
3.有限集合A的元素的个数
记有限集合A的元素的个数为card(A),则对于任意两个有限集合A、B、C,有
①card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B)
②card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)
-card(A∩B)-card(A∩C)-card(B∩C)+card(A∩B∩C)
③card(A∩CUB)=card(A)-card(A∩B)
基础例题点拨
【例题1】设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B.
【解析】A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}
【思路点拨】集合中的元素是没有重复现象的,在两个集合的并集中,原两个集合的公共元素只能出现一次,不要
写成A∪B=
{3,4,5,5,6,7,8,8}
【例题2】设A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},求A∪B.
【解析】A∪B={x|-1<x<2}∪{x|1<x<3}={x|-1<x<3}.
【思路点拨】有关不等式解集的交、并、补运算,最有效的手段是通过数轴求解.
图1-3-2
3.两个无限集合中元素的个数的比较,可采用“一一对应”的方法处理.
4.左边三个等式的证明可借助图形面积的观点进行.
一拖二
拖1设U={x∈N
|0<x≤10=,A={1,2,4,5,9},B={4,6,7,8,10}C={3,5,7}.求(C
UA)∩(CUB),(CUA)∪(CUB),(A∩B)∪C.
答案:
1.U={x∈
N|0<x≤10}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},A∩B={4},A∪B={1,2,
4,5,6,7,8,9,10}
∴(C
U
A)∩(C
U
B)=C
U
(A∪B)={3},(C
U
A)∪(C
U
B)=CU
(A∩B)={1,2,3,5,6,7,8,9,10}.
(A∩B)∪C={4}∪{3,5,7}={3,4,5,7}.
随笔:
【例题3】设A={(x,y)|y=-4x+6},B={(x,y)|y=5x-3
},求A∩B.
【解析】A∩B={(x,y)|y=-4x+6}∩{(x,y)|y=5x-3}
={(x,y)|
y4x6
{(1,2)}
y5x3
【思路点拨】本题中,(x,y)可看作直线上的点的坐标,也可以
看作二元一次方程的一个解.方程组的解应是一个点,而不是两个数.
【例题4】设U={1,2,3
,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求C
U
A,C
U
B,(C
U
A)∩(C
U
B),(C
U
A)∪(
C
U
B).
【解析】C
U
A={1,2,6,7,8},
C
U
B={1,2,3,5,6},(C
U
A)∩(C
U
B)={1,2,6},
(C
U
A)U(C
U
B)={1,2,3,5,6,7,8}. <
br>【思路点拨】(C
U
A)∩(C
U
B)=C
U
(A∪
B),(C
U
A)∪(C
U
B)=C
U
(A∩B),当求(
C
U
A)∩(C
U
B)与(C
U
A)∪(C
UB)不易时,可先求A∪B与A∩B,再求这两个集合
的补集.
【例题5】图中U是全集,A,B是U的两个子集,用阴影表示:
(1)(C
UA)∪(C
U
B);(2)(C
U
A)∩(C
U
B).
图1-3-3
【解析】(1)∵(C
U
A)∪(C
U<
br>B)=C
U
(A∩B)
故(C
U
A)∪(C
U
B).如图(1)的阴影部分.
(
2)(C
U
A)∩(C
U
B)=C
U
(A∪B),如图(2
)的阴影部分.
【思路点拨】用文氏图表示两集合(或三个集合)的交集与并集,有时会给解题带来很
大方便,会使推理直观明快.
随笔:
拖2(1999年全国高考题)如图1-3-4示,U是全集,M,P,S是U的3个子集,则阴影部分
所表示的集合是( )
图1-3-4
A.(M∩P)∩S
B.(M∩P)∪S
C.(M∩P)∩(CUS)
D.(M∩P)∪(CUS)
答案:
C提示:依选项先运算M∩P,再从图上看,阴影部分是M与P的公共部分,但在S的外部.
【例题6】设平面内有△ABC,且P表示平面内的点,指出属于集合{P|PA=PB}∩{P|PA=PC}
的点是什么.
【解析】集合{P|PA=PB}表示AB的中垂线的点集,集合{P|
PA=PC}表示AC的中垂线的点集,则{P|PA=PB}∩{P|P
A=PC}表示既是AB的中
垂线上的点,又是AC的中垂线上的点,即是△ABC的外心.
【思路点拨】对于这种由集合表示的几何问题一定要注意理解其几何意义和几何特征.
【例题
7】开校运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有1
4人参加球类比赛,同时参加
游泳和田径比赛的有3人,同时参加游泳和球类比赛的有3人,没有人同时
参加三项比赛,问同时参加田径和球类比赛的有多少人?只参加
游泳一项比赛的有多少人?
【
解析】设A={参加游泳比赛的人数},B={参加田径比赛的人数},C={参加球类比赛的人数},则car
d(A)=15,card(B)=8,card(C)=14,card(A
∩B)=3,card(
A∩C)=3,card(A∩B∩C)=0,card(A∪B∪C)=28.
根据card(A∪
B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(A∩C)-c
ard(B∩C)+card(A∩B∩C)
知28=15+8+14-3-3-card(B∩C)+0
∴card(B∩C)=3
即同时参加田径和球类比赛的有3人.
由上知共有9人参加两项比赛,其中同时参加游泳和田
径的有3人,同时参加游泳和球类比赛的有3人,且已知有15人参加游泳比赛,
故只参加游泳一项的有
9人.
【思路点拨】解题的关键是把应用问题转化为数学问题,借助集合的有关知识较易解决.本题还
可利用文氏图进行数形结合,会一目了然.
随笔:
拖3有54名学生,其中会打篮球的有36人,会打排球的比会打篮球的人数多4人,另外,这两种球都
不会打的人数是都会打的人数的
1,问既会打篮球又会打排球的有多少人?
1
4
还少
答案:
设54名学生组成的集合为U,会打篮球的学生组
成的集合为A,会打排球的学生组成的集合为B,这两种球都会打的学生组成的集
合中的人数为x,由文
氏图知:(36-x)+(40-x)+x+(
1
4
x-1)=54,解得,x=28
,故既会打篮球又会打排球的有28人.
3题图
随笔:
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重点:
交集与并集的概念,交集、并集以及补集是集合间的运算法则,正确理解概念是进行集合间的交、并、补运算的钥
匙.在高考中集
合的运算是容易考查的知识点,多以选择题的形式出现,例如:94年,95年,96年
,2000年上海高考题,95年,96年,99年等全国理
科高考题.
2.难点:弄清交集
与并集的概念、符号之间的区别与联系,并能正确表示一些简单集合.在学习中应注意对“所有”,“或”,“且
”等词的理
解,注意集合中的“或”有三种含义与生活中的“或”含义不同,注意不要用“和”代替“或
”.
易混易错点
1.易混点
(1)交集“∩”与并集“∪”的区别
集合A与B的交集是由既属于集合A且又属于集合B的公共元素组成的集合,用“且”字相连,即A ∩B={x|x∈A且x∈B};而A与B
的并集是由属于集合A或属于集合B之一的元素组成的集合, 用“或”字相连,即A∪B={x|x∈A或x∈B}.这里“或”有三种含义,即
“x∈A或x∈B” 包括三种情形:
①x∈A但xB,②xA但x∈B③x∈A且x∈B.“或”与生活中的“或”(或等 价于“和”)含义不同,不能用“和”代替“或”.
另外,求两集合的交集,必须要求两集合是同一类 型(属性)的集合,如点集与点集、数集与数集、物集与物集、形(图形)集与形集等
之间的交集运算, 对于不同类型(属性)的集合之间的交集只能为空集.
(2)并集中元素的构成
集合A与B 的并集中的元素应有三部分组成:①属于A但不属于B的元素;②不属于A但属于B的元素;③既属于A又属于B 的元素.
对于只有有限个元素的集合A与B,求并集时既属于A又属于B的元素只能出现一次.
对于由不等式表示的两集合的并集,应借助数轴的几何直观图求解.
【例题8】设全集U=R ,A={x|x≥1},B={x|-2<x<3},C={x|x<-3或0≤x<2},求A∪B,A∪C, (CUB)∩(CUC).
【解析】如图1-3-5(1)
图1-3-5
(1)A∪B={x|x≥1}∪{x|-2<x<3=={x|x>-2}.
如图1-3-5
(2)可得图1-3-5(2)A∪C={x|x≥1}∪{x|x<-3或 0≤x<2=={x|x≥0或x<-3=
图1-3-5
(3)如图1-3-5(3)易得
B∪C={x|-2<x<3=∪{x|x<-3或0≤x<2=
={x|x<-3或-2<x<3=
∴(CUB)∩(CUC)=CU(B∪C)={x|-3≤x≤-2或x≥3}
2.易错点
(1)忽视条件的隐含信息
交集与并集是两个集合分别做交运算与并运算确定出的新集合,因 而应满足集合元素的确定性、互异性、无序性,灵活运用元素与集合的
关系解决集合的确定问题,尤其在 求解有关含参数的集合时,特别要注意条件所隐含的信息,在求出参数后,要注意结果的验证,排除与
集 合元素互异性或题设相矛盾的情形.
【例题9】设A={-4,2a-1,a2},B={a-5,1 -a,9},若A∩B={9},求a的值.
拖4已知集合M={y|y=x2+1,x∈R},集合 N={(x,y)|y=-x2+1,x∈R},则M∩N是( ).
A.{0,1}B.{(0,1)}
C.{1}D.
答案:
D提示:M是数集,N是点集,两者之间没有包含关系,也不可能有公共元素.
拖5设A和B是两个不同的集合,则最多有多少对A和B满足A∪B={a,b}?
答案:
(1)若A=,则当且仅当B={a,b}满足条件;
(2)若A={a},则B={b}或B={a,b};
(3)若A={b},则B={a}或B={a,b};
(4)若A={a,
b},则B={a}或B={b}或B=,故共有8对适合题意.
随笔:
随笔:
拖6若A={2,a-1,a2-3a-1},B={a+1,a+3,
答案:
∵A∩B={2,3},∴(1)若a-1=3,则a=4,此时A={2,3},B
={5,7,18}与条件不符,舍去;
2
(2)若a-3a-1=3,则a=-1或a=4
(舍去),由a=-1得,A={2,-2,3},B={0,2,3},综合知a=-1.
【错解】∵A∩B={9},∴9∈A,
∴2a-1=9或a2=9,解得a=5或a=±3.
【易错分析】先根据A∩B={9}知9∈A,从而求出a值,再进行检验.
【正解】∵A∩B={9},∴9∈A,
从而2a-1=9或a=9,解得a=5或a=±3
.当a=5时,A={-4,9,25},B={0,-4,9},∴A∩B={-4,9},这与已知A∩B=
{9}矛盾,
舍去.当a=3时,B={-2,-2,9}与集合中元素的互异性矛盾,舍去,当a=-
3时,经检验符合题意,∴a=-3.
2
(2)忽视集合中元素的属性
【例题1
0】已知集合M={y|y=x+1,x∈R,}N={y|y=-x+1,x∈R},则M∩N是( ).
A.{0,1}B.{(0,1)}C.{1}D.
2
x0
yx1
【错解】由
得
,选B
2
y1
yx1
22
【易错分析】选
B错的原因在于没有先研究(判断)集合元素的属性、意义、错误地认为交集为两曲线的交点(两方程的公共解)
.
【正解】∵M={y|y=x+1,x∈R}={y|y≥1},N={y|y=-x+1,x∈R
}={y|y≤1},∴M∩N={1},选C.
22
方法技巧
1.利用韦恩图巧解数集的交、并、补运算
【例题11】设全集U={不大于20的质数},
且A∩(C
U
B)={3,5},(C
U
A)∩B={7,19},(CU
A)∩(C
U
B)={2,11},求集合A、B.
【解析】U={2,3,5,7,11,13,17,19}
由(C
U
A)
∩(C
U
B)=C
U
(A∩B)={2,11}知,
A∪B={3
,5,7,13,17,19},将它们及已知条件的有关数据填入韦恩图中(如图1-3-6)
A
2
+2},当A∩B={2,3}时,求实数a.
拖7已知集合A={x|y=x+2},B={y|y=-x2+2x+5},则A∩B=.
22
答案:
A={x|y=x+2}={x|x≥-2},B={y|y=-x+2
x+5}={y|y=-(x-1)+6}={y|y≤6},∴A∩B={t|-2≤t≤6}.
随笔:
拖8已知全集U={a,b,c,d,e,f,g},(CUA)∪(CUB)={a,b,c,f,g
},(CUA)∩B={c,g},(CUB)∩A={b},求集合A、B.
图1-3-6
答案:
∵(C
U
A)∪(C
U
B)=C
U
(A∩B)={a,b,c,e,f,g},∴A∩B={d},依题
设条件画出文氏图如下图,∴A={b,d},B={c,d,g}.
8题图
9题图
由图可知,A={3,5,13,17},B={7,13,17,19}.
【思路点拨】本题若用逻辑推理法,将需要一一验证它的元素应属于哪个集合,很麻烦,今后若遇到与自然数或
整数有关的有限集的子、
交、并、补的运算问题,借助文氏图将已知条件对号填数,显然既直观又清晰,
是一种很好的方法.
2.利用数轴求解不等式表示的子、交、并、补运算
对于不等式表示的
集合,由于集合元素的个数无穷多,不宜用文氏图求解,应借助数轴,以形助数可使复杂问题简单化.〖〗〖〗【
例题12】
已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3}
,求(C
U
A)∩B,A∪(C
U
B),(C
U
A)∪(C
U
B).
【解析】把全集U及集合A、B在数轴上表示如下:
图1-3-7
(1)由数轴可知C
U
A={x|x≤-2或3≤x≤4}
C
U
B={x|x≤-3或3<x≤4=
图1-3-7
(2)(C
U
A)∩B={x|-3<x≤-2或x=3=,如图1-3-7(2)所示.
随笔:
拖9设全集U={x|1<x<7=,A={x|2≤x≤5},B={x|3≤x≤6},求(CUA
)∩B.
答案:
在数轴上表示U,A,B如图示,则C
U
A={x|1<
x<2或5<x<7=∴(C
U
A)∩B={x15<x≤6=(如图阴影部分).
随笔:
随笔:
图1-3-7
(3)在图1-3-7(3)中易知
A∩(C
U
B)={x|x≤-3或-2<x≤4且x≠3}.
(C
U
A)∪(C
U
B)=C
U
(A∩B)=C
U
A={x|x≤-2或3≤x≤4}.
【思路点拨】在进行不等式集合的运算时,利用数
轴十分直观,其中交集是两部分重叠的部分,并集是所有连在一起的部分(即折线扫过
的所有部分).
3.利用重要结论“A∩B=AAB”及“A∪B=ABA”解题
【例题13】设A={x∈
R|x+4x=0},B={x∈R|x+2(a+1)x+a-1=0,a∈R},
(1)若A∪B=A,求实数a的值.
(2)若A∩B=A,求实数a的值.
【解析】(1)由已知有A={0,-4},
∵A∪B=A,∴B
∴B可能为
①当B=
A,即B{0,-4},
222
,{0},{-4},{0,-4}四种情况.
时,则方程x+2(a+1)x+a-1=0无实根,
22
22
∴Δ=4(a+1)-4(a-1)=8a+8<0,即a<-1;
②当B={0}时,Δ=0且a-1=0,∴a=-1;
③当B={-4}时,Δ=0且(-4)+2(a+1)(-4)+a-1=0,a无解;
④当B={0,-4}时,由根与系数的关系有
22
2
8a
80
2(a1)4,解得a1
,解得a=1.
a
2
10
综合可知a≤-1或a=1.
随笔:
拖10已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},且A,B满
足下列三个条件:①A≠B,②A∪B=B,③
a的值.
(A∩B),求实数
答案:
易知B={2,3},由A∪B=B,知A
又∵(A∩B)∴A={2}或A={3},
22
B,即A=B或AB,而A≠B,∴AB
当A={2}时,将2代入x-
ax+a-19=0,得a-2a-15=0
∴a=-3或a=5,经检验a=-3时,A={2,-
5}与A={2}矛盾;a=5时,A={2,3}与A={2}矛盾.
当A={3}时,有a-3a-10=0,∴a=5或a=-2.
经检验,a=-2时,A=
{3,-5}与A={3}矛盾,a=5时A={2,3}与A={3}矛盾.
故不存在实数a使集合A,B满足已知条件.
(2)∵A∩B=A,∴A
{0,-4}
B,即
22
2
2
B,∴0,-4必为B的元素,从而0和-4为x+2(a+1)x+a-1=0的两根,
∴
2(a1)4
a10
2
,解得
a=1.
【思路点拨】对于“A∪B=A,A∩B=A”分别转化为“BA,AB”求解是处理这类问
题的重要手段,与此有类似方法进行转
换的还有:
A∩BA∩B≠;A∩=分A=和A≠两种情形讨论;A∪=A=等.
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题14】(全国高考题)设全集U={(x,y)|x,y∈R},集合M
={(x,y)|
A.B.{(2,3)}
y3
=1},N={(x,y)|y≠x+1},那么(CM)∩(CN)=( ).
x2
UU
C.(2,3)D.{(x,y)|y=x+1}
【解析】U表
示直角坐标平面上的所有点,M表示直线y=x+1上除去点(2,3)外的所有点,N表示直角坐标平面上除去
直线y=x+1外的所
有点,则M∪N表示直角坐标平面上除去点(2,3)外的其余点,从而(CU
M)∩(C
U
N)=C
U
(M∪N)={(2,3)},选B
.
【思路点拨】(C
U
M)∩(C
U
N)是一个集合,因而不能选
C,因为(2,3)是一个元素,不是集合.类似这类问题,都应深刻理解各
个集合所表示的意义.
随笔:
随笔:
【例题15】已知集合A={(x,y)|y=ax+b},B={(x,y)|y=3x+
15},C={(x,y)|x+y≤144},问是否存在实数a,b使得:(1)A∩B≠
,(2)
(a,b)∈C同时成立?
【解析】假设存在实数a,b使得A∩B≠
y=3x+15有解,
即方程3x-ax+15-b=0必有实数解,因此
Δ=a-12(15-b)≥0,即a≥180-12b①
同时,a+b≤144,即a≤144-b②
联立①、②整理得(b-6)≤0,
∴b=6
将b=6代入①,②,分别得a≥108,a≤108,
∴a=108,a=±63
将b=6,a=±63代入方程组,解得x=±3,y=24,所
以存在实数a,b使得①,②同时成立.
【思路点拨】将A∩B≠
22
2
2
2
2
2222
22
2
2
222
且(a,b)∈C,
同时成立,故方程组y=ax+b
转化为方程组有解是破题关键,由此得一个二元二次不等式a≥18
0-12b,显然无法解决,只好通过180-12b及
2
2
144-b与a的大小关
系得出(b-6)≤0是解题的点晴之笔,请读者多加体会.
能力达标检测
1.设集合A=
{x∈Z|-10≤x≤-1},B={x∈Z|-5≤x≤5},则A∪B中的元素个数是( ).
A.11 B.10 C.16 D.15
答案:
C提示:A∪B={x∈Z|-10≤x≤5}={-10,-9,-8,…,0,1,…,5}
2.设集合A={x|x≥
A.x
3
3
},x=
2
7<
br>,则下列关系中正确的是( ).
A A B.x∈A C.{x}∈A
D.{x}
答案:
D提示:x=
27
>
33
,∴x∈A,
x是元素,A是集合,故A,C表示的不对
3.已知集合P={x|x=n,n∈Z},Q=
{x|x=
n
2
,n∈Z},R={x|x=
1
2
+n,n
∈Z},则下列正确的是( ).
C.Q=P∪R
D.Q=P∩R
,n∈Z},R={x|x=
2nn
,n∈Z},Q={x|x=<
br>22
2n1k
或x=,n∈Z}={x|x=,k∈Z}=Q.
22
答案:
C提示:P={x|x=
2n12n
,n∈Z},2
n为偶数,2n+1为奇数,从而P∪R={x|x=
22
4.设A={(x,y)|4x+y
=6},B={(x,y)|3x+2y=7},满足CA∩B的集合C的个数为( ).
拖11设
集合A={(x,y)|y=2x-1,x∈N},B={(x,y)|y=ax
2
-ax+a
,x∈N},是否存在整数a
≤m2-m≤x≤m,m>0).
,说明理由.(注意不等式|x|≤mx2
答案:
∵A∩B,∴A∩B≠,从而
y2x1
yaxaxa
N∴a=0舍去,
2
有解,即ax-(a+2)x+a+1=0①,有自然数解.
2
当a=0
时,方程①为-2x+1=0,∴x=
1
2
当a≠0时,Δ≥0即(a+2)-4a(
a+1)≥0,∴a≤
22
4
3
即-
2323
≤a≤,∴a
=±1或a=0(舍去),经检验a=±1均满足题意,综合可知,
33
存在整数a=±1,使
A∩B.
随笔:
A.0 B.1 C.2 D.4
答案:
C提示:A∩B={(x,y)|4x+y=6
3x+2y=7={(1,2)}只有一个元素,又C
2
A∩B,故C=或C={(1,2)}.
2
5.已知集合M={
a,a+1,-3},N={a-3,2a-1,a+1},若M∩N={-3},则a的值是( ).
A.-1B.0C.1D.2
答案:
A提示:由M∩M={-3}知-3∈N.
∴a-3=-3或2a-1=-3或a+1=-3,解得a=0或a=-1.
当a=0时,M
={0,1,-3},N={-3,-1,1}与M∩N={-3}矛盾,故a=-1.
6.已知集合A、B、C满足A∪B=A∪C,那么下列各式中一定成立的是( ).
A.A∩B=A∩CB.B=CC.BC或CBD.以上都不对
2
答案:
D提示:举反例,如A={3,4,2},B={1,2},C={1,4}显然满足A∪B=A∪C,但A,B
,C都不满足.
7.设函数f(x),g(x)对任意实数都有意义,且f(x)≥0的解集
为{x|1≤x<2},g(x)≥0的解集为
为( ).
A.{x|1≤x<2=B.RC.D.{x|x<1或x≥2=
,则不等式f(x)·g(x)>0的解集
答案:
D提示:f(x)·g(x)>0等价于f(x)>0
g(x)>0或f(x)<0
g(x)<0
∵g(x)≥0的解集为,∴f(x)>0
g(x)>0的解集为.
又f(x)≥0的解集为{x|1≤x<2},则f
(x)<0的解集为{x|x≥2或x<1},g(x)≥0的解集为,则g(x)<0的解集为R.
∴f(x)<0
g(x)<0
x∈R
x≥2或x<1
x≥2或x<1.
U若M∩N={b},(C
U
M)∩N={d}
,(C
U
M)∩(C
U
N)={a,e},则下列结论正确的是( ).
8.已知全集U={a,b,c,d,e},M、N
A.c∈M且c∈NB.c∈C
U
M且c∈N
C.c∈M且c∈C
U
ND.c∈C
U
M且c∈CU
N
答案:
C提示:画出韦恩图
8题图
9.已知集合M={x|x-a=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=M,则实数a=(
).
A.1B.-1C.1或-1D.1或-1或0
答案:
C提示:M∩N=MMN.又M={a},∴N={a}且a≠0,从而a=1,a=±1.
2
10.已知U={x∈R|-1≤x≤3},A={x∈U|-1<x<3},B={x∈R|x2-
2x-3=0},C={x|-1≤x<3},则有( ).
A.C
U
A=BB.C
U
B=CC.C
U
2
答案:
A提示:C
U
A={x|x=-1或x=3},B={x
|x-2x-3=0}={-1,3}.
11.设A={x∈Z|x2-px+15=0},
B={x∈Z|x2-5x+q=0},若A∪B={2,3,5},则A、B分别为( ).
A.{3,5},{2,3}B.{2,3},{3,5}
C.{2,5},{3,5}D.{3,5},{2,5}
答案:
A提示:由A∪
B={2,3,5}知A与B中的元素只能是2,3,5中的数,又x
2
-px+15=0中的
两根之积为15,从而A={3,5},而
2
x-5x+q=0的两根之和为5,∴B={2,
3}.
12.已知A、B、M、N为非空集合,A∩B=
A.B.{}.N
,M={A的真子集},N={B的真子集},则M∩N=( ).
答案:
B提
示:∵A、B非空且A∩B=,∴A,B无公共元素,∴M={A的非空真子集}∪{},N={B的非空真子集
}∪{},∴M∩
N={}.
13.设集合A={(x,y)|a
1
x+b
1
y+c
1
=0},B={(x,y)|a
2
x+
b
2
y+c
2
=0},则方程组a
1
x+b
1y+c
1
=0
a
2
x+b
2
y+c
2
=0的解集为,方程(a
1
x+b
1
y+c
1
)
·(a
2
x+b
2
y+c
2
)=0的解集是.(用A与B的
运算关系表示).
答案:
A∩B;A∪B.提示:在方程组中,解既要满足第一个方程又要
满足第二个方程,即解既属于A又属于B,所以解集为A∩B,对于方
程(a
1
x+b
1
y+c
1
)(a
2
x+b
2
y+c2
)=0的解,满足a
1
x+b
1
y+c
1
=
0或a
2
x+b
2
y+c
2
=0都行,所以解集为A∪B.
14.如图,U表示全集,则图中的阴影部分用含有A、B的集合表示为.
14题图
答案:
(A∩C
U
B)∪(
B∩C
U
A).提示:依题图看,A中的阴影部分表示为A∩C
U
B,B中的
阴影部分表示为B∩C
U
A,整个阴影部分为两部分的并
集.
15.已知集合A={-1,|1-a|},B={a-1,2},若A∩B=,则实数a的取值范围是
.
答案:
a<-1或-1<a<0或0<a<1. 提示:当a≥1时,A={-1,|a
-1|}={-1,a-1},A∩B={a-1}不满足A∩B=,∴a<1,从
而A={-1,1-
a},欲使A∩B=,则1-a≠2且a-1≠-1,即a≠-1且a≠0,综合可知a<1且a≠0且a≠-1
,即a的取值范围为a<-1
或-1<a<0或0<a<1.
16.已知集合A={x|m≤x≤2},若A∪R=R,则实数m的取范围是
.
++
答案:
m>0提示:A∪R+=R+AR+={x|x>0},借助数轴易得m>0.
17.已知A
={x|-2<x<4=,B={x|x<a=,A∪B={x|x<4=,求a的取值范围.
答案:
B={x|x<a=,A∪B={x|x<4=,∵BA∪B,∴a≤4.从数轴上看
,当-2<a≤4时,A∪B={x|x<4=成立,当a<-2时,A∪
B={x|-2<x<4或x
<a=≠{x|x<4=,舍去.当a=-2时,B={x|x<-2=,A∪B={x|-2<x<4或x<-
2=≠{x|x<4=,故a=-2舍去,
综上可知,a的取值范围为-2<a≤4.
18.已知集合A={(x,y)|y=x},集合B={(x,y)|y=-x+m},m为实数,求A∩B
.
2
m
yx
答案:
依题意,即
有解,将①代入②得,x=
2
2
yxm
2
22
,当m>0时,x=±
2m
2,y=
m
2
,从而A∩B={(-
2m
2
,
m
2
),
(
2m
2
,
m
2
)};当
m=0时,x=0,y=0,∴A∩B={(0,0)};当m<0时,x无解,∴A∩B=.
19.某班有50名学生,其中会说英语的人数占全班总人数的五分之三,会说日语的比会说英语的人多3个,
两种语言都不会的人数是两种
语言都会人数的三分之一多1人,求两种语言都会的人数和两种语言都不会
的人数.
答案:
设U={全班学生},A={会说英语的学生},B={会说日
语的学生},设两种语言都会的学生有x人,则两种语言都不会的学生有
人,又由于会英语的有50×<
br>∴
x
3
+1
3x
=30人,会说日语的有30+3=33人,
由文氏图可知全班学生人数为50=(30-x)+x+(33-x)+
53
+1,解得x=21,
x
3
+1=8.
19题图
故两种语言都会的有21人,都不会的有8人.
20.已知集合
A={x|x-ax+a-19=0},B={x|x-5x+6=0},C={x|x+2x-8=0}且A∩
B≠
2222
,A∩C=,求实数a的值.
答案:
B={
2,3},C={2,-4},∵A∩B≠,A∩C=,∴3∈A,2
时,A={x|x-5x+6=0
}={2,3},与2
2
A,-4
2
A.由3∈A得,3-3a+a-19=
0,解得a=5或a=-2.当a=5
22
A矛盾,舍去;当a=-2时,A={x|x+2x
-15=0}={3,-5},符合题意,故a=-2.
A,CA的实数a,b是否存在?若
存在,21.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+(a-1)=0},C={x
|x2-bx+2=0},问同时满足B
求出a,b所有的值的集合;若不存在,请说明理由.
答案:
∵A={x|x
2
-3x+2=0}={1,2},又C
=
0}={1,a-1},∵B
22.已知A={(x,y)|
A,∴把x=1代入x-
bx+2=0得b=3,把x=2代入x-bx+2=0得b=3,又B={x|(x-1)[x-(a-1)]
22
A,∴a-1≠2且a-1≠1,故满足条件的a、b存在a≠2且a≠3,b=3.即{
a|a≠2且a≠3},{b|b=3}.
y3
=m+1},B={(x,y)
|(m-1)x+(m-1)y=15},问m取何值时,A∩B=
x2
2
?
答案:
∵A∩B=(x,y),故要使A∩B=,
y3
m
1
①
即使方程组
x2
无解,显然x≠2.
(m
2
1)x(m1)y15
②<
br>
当x≠2时,①变形为y=(m+1)(x-2)+3 ③
把③代入②得2(m-1)x=2m-3m+16 ④
若m-1=0,即m
=±1时,④不成立,所以方程组也无解.当x=2时,④变形为2m+3m-20=0,解得m=
∵x
≠2,∴m=
22
22
5
2
或m=-4.
5
2
或m=-4时方程组无解.
综上所述,欲使A∩B=,m取值为±1,
5
2
,-4.
参考答案
【一拖二】
1.U={x∈N|0<x≤10}={1,2,3,4,5
,6,7,8,9,10},A∩B={4},A∪B={1,2,4,5,6,7,8,9,10}
∴(C
U
A)∩(C
U
B)=C
U
(A∪B)={3},(
C
U
A)∪(C
U
B)=C
U
(A∩B)={1,2,3,
5,6,7,8,9,10}.
(A∩B)∪C={4}∪{3,5,7}={3,4,5,7}.
2.C提示:依选项先运算M∩P,再从图上看,阴影部分是M与P的公共部分,但在S的外部. 3.设54名学生组成的集合为U,会打篮球的学生组成的集合为A,会打排球的学生组成的集合为B,这两
种球都会打的学生组成的集合中
的人数为x,由文氏图知:(36-x)+(40-x)+x+(
1
4
x-1)=54,解得,x=28,故既会打篮球又会打排球的有28人.
3题图
4.D提示:M是数集,N是点集,两者之间没有包含关系,也不可能有公共元素.
5.(1)若A=,则当且仅当B={a,b}满足条件;
(2)若A={a},则B={b}或B={a,b};
(3)若A={b},则B={a}或B={a,b};
(4)若A={a,b},则B={a}或B={b}或B=,故共有8对适合题意.
6.∵
A∩B={2,3},∴(1)若a-1=3,则a=4,此时A={2,3},B={5,7,18}与条件不
符,舍去;
(2)若a-3a-1=3,则a=-1或a=4(舍去),由a=-1得
,A={2,-2,3},B={0,2,3},综合知a=-1.
7.A={x|y=x+2}={
x|x≥-2},B={y|y=-x+2x+5}={y|y=-(x-1)+6}={y|y≤6},∴A∩
B={t|-2≤t≤6}.
8.∵(C
U
A)∪(C
U
B)=C
U
(A∩B)={a,b,c,e,f,g},∴A∩B={d},依题设条件画出文氏图如下
图,∴A={b,d},B={c,d,g}.
22
2
8题图
9题图
9.在数轴上表示U,A,B如图示,则C
U
A={x|1<x<2或5<x
<7}∴(C
U
A)∩B={x15<x≤6}(如图阴影部分).
10.易知B={2,3},由A∪B=B,知A
又∵(A∩B)∴A={2}或A={3},
222
B,即A=B或AB,而A≠B,∴AB
当A={2}时,将2代入x-
ax+a-19=0,得a-2a-15=0
∴a=-3或a=5,经检验a=-3时,A={2,-
5}与A={2}矛盾;a=5时,A={2,3}与A={2}矛盾.
当A={3}时,有a-3a-10=0,∴a=5或a=-2.
经检验,a=-2时,A=
{3,-5}与A={3}矛盾,a=5时A={2,3}与A={3}矛盾.
故不存在实数a使集合A,B满足已知条件.
11.∵A∩B,∴A∩B≠
2
y2x1
,从而
有解,即ax-(a+2)x+a+1=0①,有
自然数解.
2
yaxaxa
2
当a=0时,方程①为-2
x+1=0,∴x=
1
2
N∴a=0舍去,
当a≠0时,Δ≥0即(a+2
)-4a(a+1)≥0,∴a≤
22
4
3
即-
2323
≤
a≤,∴a=±1或a=0(舍去),经检验a=±1均满足题意,综合可知,
33
存在整数a
=±1,使A∩B
【能力达标检测】
.
1.C提示:A∪B={x∈Z|-10≤x≤5}={-10,-9,-8,…,0,1,…,5}
2.D提示:x=
27
>
33
,∴x∈A,x是元素,A是集合,故
A,C表示的不对
,n∈Z},R={x|x=
2nn
,n∈Z},Q={x|x=
22
2n1k
x=,n∈Z}={x|x=,k∈Z}=Q.
22
3.C提示:P={x|x=
4.C提示:A∩B={(x,y)|4x+y=6
3x+2y=7={(1,2)}只有一个元素,又C
5.A提示:由M∩M={-3}知-3
∈N.
2n12n
,n∈Z},2n为偶数,2n+1为奇数,从而P∪R={x|x=或
22
A∩B,故C=或C={(1,2)}.
∴a-3=-3或2a-1=-3或a+1=-3,解得a=0或a=-1.
当a=0时,M={0,1,-3},N={-3,-1,1}与M∩N={-3}矛盾,故a=-1.
6.D提示:举反例,如A={3,4,2},B={1,2},C={1,4}显然满足A∪B=A∪
C,但A,B,C都不满足.
7.D提示:f(x)·g(x)>0等价于f(x)>0
g(x)>0或f(x)<0
g(x)<0
2
∵g(x)≥0的解集为,∴f(x)>0
g(x)>0的解集为.
又f(x)≥0的解集为{x|1≤x<2},则f(x)<0的解
集为{x|x≥2或x<1},g(x)≥0的解集为,则g(x)<0的解集为R.
∴f(x)<0
g(x)<0
x∈R
x≥2或x<1
x≥2或x<1.
8.C提示:画出韦恩图
8题图
9.C提示:M∩N=MMN.又M={a},∴N={a}且a≠0,从而a=1,a=±1. 2
2
10.A提示:C
U
A={x|x=-1或x=3},B={x|x
-2x-3=0}={-1,3}.
11.A提示:由A∪B={2,3,5}知A与B中的元素只能是2,3,5中的数,又x-px+1
5=0中的两根之积为15,从而A={3,5},而x-5x+q=0
的两根之和为5,∴B={2,
3}.
12.B提示:∵A、B非空且A∩B=,∴A,B无公共元素,∴M={A的非空真子集}∪
{},N={B的非空真子集}∪{},∴M∩N={}.
22
13.A∩B;A∪B.提示
:在方程组中,解既要满足第一个方程又要满足第二个方程,即解既属于A又属于B,所以解集为A∩B,对于方
程
(a
1
x+b
1
y+c
1
)(a
2x+b
2
y+c
2
)=0的解,满足a
1
x+b
1
y+c
1
=0或a
2
x+b
2
y+c
2
=0都行,所以解集为A∪B.
14.(A∩C
U
B)∪(B∩C
U
A).提示:依题图看,A中的阴影部分表示为A∩C
U
B,B中的阴影部分表示
为B∩C
U
A,整个阴影部分为两部分的并集.
15.a<-1或-1<a<0或0<a<1. 提示:当a≥1时,A={-1,|a-1|}={-
1,a-1},A∩B={a-1}不满足A∩B=
{-1,1-a},欲使A∩B=
<a<0
或0<a<1.
16.m>0提示:A∪R+=R+AR+={x|x>0},借助数轴易得m>0.
A∪B,∴a≤4.从数轴上看,当-2<a≤4时,A∪B={x|x<4}成立,当a<-2时,A
∪B={x|-2
,∴a<1,从而A=
,则1-a≠2且a-1≠-1,即a≠-1且a≠0
,综合可知a<1且a≠0且a≠-1,即a的取值范围为a<-1或-1
17.B={x|x<a},
A∪B={x|x<4},∵B
<x<4或x<a}≠{x|x<4},舍去.当a=-2时,B={x
|x<-2},A∪B={x|-2<x<4或x<-2}≠{x|x<4},故a=-2舍去,综上可知,a的取值范围为-2<a≤4.
①
m
yx
2
18.依题意,即
有解,将①代入②得,x=,当m>0时,x=±<
br>2
2
yxm
②
2
2m
2
,y=
m
2
,从而A∩B={(-
2m
2
,m
2
),
(
2m
2
,
m
2
)
};当m=0时,x=0,y=0,∴A∩B={(0,0)};当m<0时,x无解,∴A∩B=.
19.设U={全班学生},A={会说英语的学生},B={会说日语的学生},设两种语言都会的学生有x人
,则两种语言都不会的学生有
人,又由于会英语的有50×
x
3
+1
3x
=30人,会说日语的有30+3=33人,由文氏图可知全班学生人数为50=(30-x)+x
+(33-x)+
53
+1,解得x=21,
∴
x
3
+1=8.
19题图
故两种语言都会的有21人,都不会的有8人.
20.B={2,3},C={2,-4},∵A∩B≠
A={x|x-5x+6=0}={2
,3},与2
2
2
,A∩C=,∴3∈A,2A,-4
2
A.由3∈
A得,3-3a+a-19=0,解得a=5或a=-2.当a=5时,
22
A矛盾,舍去;当
a=-2时,A={x|x+2x-15=0}={3,-5},符合题意,故a=-2.
A,∴把x=1代入x-bx+2=0得b=3,把x=2代入x-bx+2=0得b=3,又B={x
|(x-1)[x-(a-1)]
22
21.∵A={x|x-3x+2=0}={1,2},
又C
=0}={1,a-1},∵BA,∴a-1≠2且a-1≠1,故满足条件的a、b存在a≠2且
a≠3,b=3.即{a|a≠2且a≠3},{b|b=3}.
, 22.∵A∩B=(x,y),
故要使A∩B=
y3
m1
①
即使方程组
x2
无解,显然x≠2.
(m
2
1)
x(m1)y15
②
当x≠2时,①变形为y=(m+1)(x-2)+3
③
把③代入②得2(m-1)x=2m-3m+16 ④
若m-1=0,
即m=±1时,④不成立,所以方程组也无解.当x=2时,④变形为2m+3m-20=0,解得m=
∵x≠2,∴m=
22
22
5
2
或m=-4.
5
2
或m=-4时方程组无解.
,m取值为±1,综上所述,欲使A∩B=
【课本习题】
练习P12
5
2
,-4.
1.(1)A∩B={5,8},A∪B={3,4,5,6,7,8};
(2)A∩BA,BA∩B,A∪BA,A∪BB,A∩BA∪B.
2.A∩B={x|x<5,且x≥0}={x|0≤x<5}.
3.A∩B=.
4.A∪B={x|x>-2}.
5.A∪B={x|x是平行四边形}.
练习P13
1.A∩B={(1,-1)},B∩C=,A∩D={(x,y)|3x+2y=1}.
2.A=C,B=D,A∩B=A∩D=C∩B=C∩D=.
3.A∩B={3},CU(A∩B)={1,2,4,5,6,7,8}.
4.(1)将图中除了A∩B以外的其余部分都画上阴影;
(2)将图中除了A∪B以外的其余部分都画上阴影.
习题1.3
1.A∩B={x|x是既参加百米赛跑又参加跳高比赛的同学}.
2.
3.A∪B={x|x是红星农场的汽车或拖拉机}.
4.
5.S∩T=T={x|x<1=,S∪T=S={x|x≤3}.(数轴表示从略)
6.
7.A∩B={4},A∪B={1,2,4,5,6,7,8,9,10},
(
C
U
A)∩(C
U
B)={3},(C
U
A)∪(C
U
B)={1,2,3,5,6,7,8,9,10},
(A∩B)∩C=,
(A∪B)∪C={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}=U.
8.C
U
A={b,e,f},
C
U
B={a,c,f},
(C
U
A)∩(C
U
B)={f},(C
U
A)∪(C
U
B)={a,b,c,e,f}
,
C
U
(A∩B)={a,b,c,e,f},
C
U
(A∪B)={f},
(C
U
A)∩(C
U
B)=C
U
(A∪B),(C
U
A)∪(C
U
B)
=C
U
(A∩B).
§1.4含绝对值不等式的解法
预备知识
abab0
1.不等式的三条基本性质
a
bab0
abab0
2.绝对值的意义|x|
=x
x
x0
xx0
课本知识导学运用
课本知识诠解
重要提示
1.不等式的三条基本性质
(1)如果a>b,那么a+c>b+c;
(2)如果a>b,c>0,那么ac>bc;
(3)如果a>b,c<0.
那么ac<bc.即不等式的两边都乘以同一个负数,不等号的方向要改变.
2.最基本含绝对值的不等式的解集及几何意义.
(1)|x|<a(a>0)的解集为{x
|-a<x<a},几何意义是表示数轴上到原点的距离小于a的点的集合,从数轴上看,是-a与a中间的部分
.
(2)|x|>a(a>0)的解集是{x|x>a或x<-a},其几何意义是表示数轴上到原点
的距离大于a的点的集合,从数轴上看,是-a的左侧与
a的右侧部分.
特别注意,|x|<
a与|x|>a(a>0)的解集记忆方法:“小于找中间,大于找两边”.因为不等式对应方程|x|=a(a
>0)的根为±a,所以|x|
<a(a>0)的解集在两根之间,|x|>a(a>0)的解集在两根
的两边.
1.学习含绝对值的不等式是解决实际问题的需要.
2.当a≤0时,|x|<a
的解集为;当a=0时,|x|>a的解集为{x|x≠0};当a>0时,|x|>a的解集为R.
3.|ax+b|<c(c>0)解的含义是{x|ax+b>-c}∩{x|ax+b<c=
4.|ax+b|>c(c>0)解的含意x|ax+b<-c=∪{x|ax+b>c}
随笔:
3.|ax+b|<c与|ax+b|>c(c>0)型不等式解法
(1)|ax+b|<c
(c>0)型不等式的解法是:先化为不等式组-c<ax+b<c,即ax+b>-c
ax+b<c,再由不等式的性质求出原不等式的解集;
(2)|ax+b|>c(c>0)
型不等式的解法是:先化为ax+b>c或ax+b<-c,再进一步利用不等式的性质求出这两个一元一次不等
式的解后,求
它们的并集即为所求的解集.
基础例题点拨
【例题1】解不等式|x-500|≤5.
【解析】由于|x|<a(a>0)的解是-a<
x<a,故将x-500代替x可得-5≤x-500≤5,不等式两边各加上500,得495≤x≤505,
所以,原
不等式的解集是{x|495≤x≤505}.
【思路点拨】在具体求解|ax+b
|<c(c>0)不等式时,可先将ax+b看作一个整体直接在|x|<a(a>0)型不等式的解集中进行替
换,转化为
一元一次不等式组求解.这里要注意要求解的原不等式中带有等号,则替换|x|<a(a>
0)时也应带等号,即|x|≤a(a>0)的解集为{x|-a
≤x≤a},另外,不等式的最后结果
要写成解集的形式.
【例题2】解不等式|2x+5|>7.
【解析】由于|x|>a(a
>0)的解是{x|x>a或x<-a},故用2x+5代替x可得原不等式为2x+5>7或2x+5<-7,
整理,得x<-6或x>1,
所以,原不等式的解集是{x|x<-6或x>1}.
【思路点拨】|x|>a(a>0)的解集是-
a左侧与a右侧的两部分,即是{x|x>a}与{x|x<-a}的并集.
【例题3】解不等式|2-x|≥3
【解析】因为|2-x|=|x-2|,故原不等式即为
|x-2|≥3,∴x-2≥3,或x-2≤-3,解得x≥5或x≤-1,所以,原不等式的解集为{x|x≥
5
或x≤-1}.
随笔:
一拖二
拖1解不等式|1-2x|<3
答案:
原不等式变为|2x-1|<3,∴-3<2x-1<3,两边同时加1,得-2<2x<4,
∴-1<x<2,故原不等式的解集为{x|-1<x<2}
随笔:
随笔:
【思路点拨】这里为了方便,如果所解|ax+b|<c与|ax+b|>c(c>0)型的不等式中的
a是负数,可先根据绝对值的意义把a化成正数再求
解.当然,也可以不化a为正数,直接求解,但应注
意应用不等式的性质时,不要弄错了x的符号.
【例题4】解不等式组
x2
x1
2
1
23
x(x1)(x3)(x3)
①
②
【解
析】由①去分母得6-3(x+1)≤12-2(x+2),即6-3x-3≤12-2x-4,∴-x≤5,∴
x≥-5.
又由②去括号得x2-x≥x2-9,∴-x≥-9,∴x≤9.
故原不等式组
的解既要满足①的解x≥-5,同时又要满足②的解x≤9,即-5≤x≤9,所以,原不等式组的解集为{x|
-5≤x≤9}.
【思路点拨】不等式组的解集应是每一个不等式的解的交集,当不等式含有三个以上
时,求交集可以每两个先求交集,再将其结果与第三
个不等式的解求交集,类推下去,即可得原不等式组
的解.另外,两个不等式的解的交集可借助数轴较易得到.
【例题5】解不等式3≤|8-x|.
【解析】原不等式等价于|x-8|≥3,∴x-8≥3,或x-8≤-3
∴x≥11,或x≤5.
所以,原不等式的解集为{x|x≥11或x≤5}.
【
思路点拨】|ax+b|<c(c>0)与|ax+b|>c(c>0)型不等式含有绝对值的都在不等式的左侧
,因而遇到绝对值在不等式的右侧时,可根据
a<bb>a,a>bb<a将绝对值一方变到左侧,但一
定要注意不等式要变号.
【例题6】解关于x的不等式|x-a|>b(b>a)
【解析】用x-
a代替|x|>a(a>0)中的x,得x-a>b,或x-a<-b,不等式的两边同加上a,得x>a+b,
随笔:
拖2解不等式组:
(x2+1)(x-3)≤0
1>|4-3x| <
br>
x3
x30
x3
x3<
br>5
答案:
∵x2+1>0恒成立,∴原不等式组等价于
5
,
|3x
4|0
13x41
33x5
1x
3
3
55
,所以,原不等式组的解集为{x|1<x<}.
33
随笔:
随笔:
∴1<x<
拖3解关于x的不等式|x-b|>a
答案:
当a<0时,∵|x-b|≥0对x∈R恒成立,∴a<0时,不等式的解为x∈R;
当a=0时,必须有|x-b|>0,∴x≠b;
当a>0时,由绝对值的解的公式,得x-b>a或x-b<-a,即x>a+b或x<b-a. 综上所述,当a<0时,不等式的解集为{x|x∈R};当a=0时,不等式的解集为{x|x≠b};当
a>0时,不等式的解集为{x|x>a+b或x
<b-a}.
或x<a-b,所以,原不等式的解集为{x|x>a+b,或x<a-b=}.
【思路点拨
】对于带字母常数的不等式,一般情况下,都应进行分类讨论,但本题中b>0已知,故不需讨论,而a的值丝毫
不影响不等
式的解,更无需讨论.
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重点:|x|<a与|x|>
a(a>0)型不等式的解法以及对|ax+b|<c(c>0)转化为-c<ax+b<c,|ax+b|>c
(c>0)转化为ax+b>c或ax+b<
-c的理解.
2.难点:对绝对值意义的理解:|x|=x,(x≥0)
-x,(x<0=.这是解绝对值不等式的关键.
易混易错点
1.易混点
(1)|x|>a(a>0)的解集
初学含绝对值的不等式的解法时,对不等式|x|>a(
a>0)的解集中是交还是并分不清,往往可能写成
xa
的形式,这是
错误的.因为,
xa
从数轴上看,满足|x|>a(a>0)的x有两部分:①
x>a,②x<-a这两部分都应是原不等式的解,且它们根本没有公共部分,故|x|>a(a
>0)
的解集应写成{x|x>a}∪{x|x<-a=={x|x>a或x<-a=,符号“∪”与“或”意义相同.
但应注意{x|x>a}与{x|x<-a=之
间只能用符号“∪”,不能用“或”,同理{x|x>a
或x<-a=中“或”不能用“∪”代替.对于
分,即交集.因而|x|>a(a>0)和|
ax+b|>c(c>0)的解集必须
随笔:
随笔:
拖4解不等式|x|<2-x
xa
的理解应是两个不等式的
公共部
xa
答案:
当x≥0时,原不等式变为x<2-x,解得x<
1,∴0≤x<1;当x<0时,原不等式变为-x<2-x,∴0<2恒成立,∴x<0,综合可
知,
原不等式的解集为{x|0≤x<1或x<0=,即{x|x<1}.
随笔:
是并集,而不是交集.
(2)利用绝对值的定义解不等式时解的舍取
由于|a|=a,a≥0
-a,a<0,故对含绝对值的不等式也可通过去掉绝对值的符号求
解.这种讨论解绝对值不等式实质上是将其转化为不等式组,因而每讨论
一步,就应该找
讨论的条件与所得结果的公共部分(交集),最后求每一步交集结果的并集.
2.易错点
(1)含绝对值的双向不等式的解法
|axb|m
对于含绝对值的双
向不等式m<|ax+b|<n(0<m<n),一般转化为不等式组
求解,也可直接等价于
m<ax+b<n,或-n<ax+b
|axb|n
<-m求解.但初学者最易
忽视后一种情形,从而产生错误.特别当m<0时,m<|ax+b|<n应等价于|ax+b|<n,当m=0
时,m<|ax+b|<n
应等价于
|axb|n
.
axb0
【例题7】解不等式5<|1-2x|≤9
【错解】原不等
式等价于5<2x-1≤9,∴6<2x≤10,即3<x≤5,所以,原不等式的解集为{x|3<x≤5}.
【易错分析】这是双向不等式,应有两种情形.
【正解】原不等式可变为5<|2x-1|≤
9,∴5<2x-1≤9或-9≤2x-1<-5即6<2x≤10,或-8≤2x<-4,∴3<x≤5,或-
4≤x<-2,故原
不等式的解集为{x|-4≤x<-2,或3<x≤5}.
(2)绝对值不等式中含字母常数时,分类讨论才完整
【例题8】解不等式|ax+3|<2
【错解】原不等式可等价变形为-2<ax+3<2,即-5<ax<-1
∴-
拖5解不等式0<|3-4x|≤2
5
a
<x<-
1
a
,所以,原不等式的解集为{x|-
5
a
<x<-
1
a<
br>}.
3
33
x
4x
30
1335
x
x
4
<
br>
x或x
答案:
原不等式等价于
44
4444
|4x
3|2
24x32
14x5
1x
5
4
4
所以,原不等式的解集
为{x|
1
4
≤x<
3
4
或
3
4
<x≤
5
4
}.
随笔:
随笔:
随笔:
随笔:
【易错分析】上述解法错在由-5<ax<-1,得出x的解时忽视了对字母a的讨论,应分
a>0,a=0,a<0三种情形讨论.
【正解】原不等式可化为-2<ax+3<2,即-5<ax<-1,
51
<x<-};
aa
15
当a<0时,解集为{x|-<x<-;
aa
当a>0时
,解集为{x|-
当a=0时,原不等式变为|3|<2,显然x∈;
【例题9】解关于x的不等式|2x+3|-1<a(a∈R)
【错解】原不等式可化为|2x+3|<a+1,
∴-(a+1)<2x+3<a+1
∴-a-4<2x<a-2,∴-
a4a2
<x<
22
所以,原不等式的解集为
{x|-
a4a2
<x<}.
22
a4a2
<x<,当a+1≤0,即a≤-1时,
22
.
【易错分析】本题对a的范围没有明确指出,因而将原不等式变为|mx+n|<a时,应对a进行分类
(即a>0,a≤0)求解.
【正解】原不等式可化为|2x+3|<a+1,当a+1>0,即a>
-1时,有-a-1<2x+3<a+1,∴-
有|2x+3|<0,
∴x无解,综上可知,
当a>-1时,原不等式的解集为{x|-
a4a2
<x<=;当a≤-1时,原不等式的
解集为
22
(3)用不等式表示的集合的交、并、补运算求含参数范围时,“临界值等号的取舍”易出差错.
【例
题10】已知集合A={x||2-x|<5=,B={x||x+a|≥3},且A∪B=R,求a的取值范围
.
随笔:
拖6解关于x的不等式|1-2x|>1-2m(m∈R)
答案:
原不
等式变为|2x-1|>1-2m,当1-2m<0,即m>
当1-2m=0,即m=
1
2
时,∵|2x-1|≥0,∴x∈R;
1
2
时,原不等式成为|2x-
1|>0,∴{x|x≠
1
2
};
当1-2m>0,即m<
12
时,原不等式变为2x-1>1-2m或2x-1<-(1-2m),解得x>1-m或x<m,
综合可知:当m<
1
2
时,原不等式的解
集为{x|x>1-m,或x<m=
;当m=
1
2
时,原不等式的解集为{x|x∈R,且x≠
1
2};当m>
1
2
时,原不等式的解集为{x|x∈R}.
随笔:
随笔:
拖7已知a>b>0,全集U=R,A={x‖x-b|<a=,B={x‖x-a|>b}
求(C
U
A)∩(C
U
B)
答案:
∵a>b>0,∴A
={x||x-b|<a}={x|b-a<x<b+a},B={x||x-a|>b}={x|x-a>b,
或x-a<-b}={x|x>a+b,或x<a-b},
∵U=R,∴C
U
A={x
|x≥a+b,或x≤b-a},C
U
B={x|a-b≤x≤a+b}
又a>b>
0,∴b-a<a-b<a+b,∴(C
U
A)∩(C
U
B)={a+b}.
【错解】∵A={x|-3<x<7},B={x|x+a≥3,或x+a≤-3}={x|
x≥3-a,或x≤-3-a}
∵A∪B=R,∴
a33
,解得-4<a<0.
a37
【易错分析】应根据数轴来考虑,采用填补的方法,把不变的集合A固定好
,让含参数的集合B移动,使它满足已知条件,但特别注意-a-3=-a
或-a+3=
7时也是可以的.为避免这种错误,最好的办法是求出参数范围后,令参数不等式中的等号成立,反代回去看是否
满足题设条件.
【正解】∵A={x|-3<x<7=,B={x||x+a|≥3}={x|x≥3
-a,或x≤-a-3}
a33
∵A∪B=R,∴a应满足
<
br>,解得-4≤a≤0,即a的取值范围是-4≤a≤0.
a37
方法技巧
1.直接套用公式|ax+b|<c或|ax+b|>c(c>0)解绝对值不等式
【例题11】解下列不等式
(1)
|1
2x1
|2
;
3
(2)
3|x|1
;
|x|22
(3)5<
9-24x16x
2
≤10
【
解析】(1)原不等式可变为
|
42242
x|
≤2,即
|x|
≤2,∴-2≤
33333
x-
4
3
≤2,
即-6≤2x-4≤6,∴-2≤2x≤10
∴-1≤x≤5.所以,原不等式的解集为{x|-1≤x≤5}.
(2)∵|x|+2>0,故原不等式去分母得6-2|x|>|x|+2,
∴
3|x|<4
随笔:
拖8解不等式
1
4
(3|2-3x|-1)<
1
2
|3x-2|+2
答案:
原不等式整理为
∴
3
4|2-3x|-
1
4
<
1
2
|3x-2|+2
19
|3x-2|<
44
711
∴|3x-2|<9,∴
-9<3x-2<9,解得-<x<
33
711
所以,原不等式的解集为{x|-<x<}.
33|3x-2|-|3x-2|<+2,即
3
4
1
2
1
4
随笔:
∴|x|<
4
3
∴-
4
3
<x<
4
3
,所以,原不等式的解集为{x|-
4
3
<x<
4<
br>3
}.
(3)原不等式可变为5<
(3-4x)
2
≤10,
即5<|3-4x|≤10,∴5<3-4x≤10或-10≤3-4x<-5
即2<-4x≤7或-13≤-4x<-8,
13
}.
4
71<
br>所以,原不等式的解集为{x|-≤x<-
42
∴-≤x<-或2<x≤
74
1
2
或2<x≤
13
.
4
a<mx+n≤
b或-b≤mx+n<-a来
【思路点拨】将所求不等式进行适当变形整理为|ax+b|<c或|ax
+b|>c(c>0)的标准型(最好a也同时变为正),再直接套用公式求解不易
出错.而对含绝对值
的双向不等式也可化为不等式组求解,但没有直接套用公式a<|mx+n|≤b(b>a>0)
得简单.
2.利用两边平方解绝对值不等式
【例题12】解不等式|3x+1|>|4-3x|
【解析】∵|3x+1|≥0,|4-3x|≥0
∴不等式两边平方得(3x+1)>(4-3x),
即9x+6x+1>16-24x+9x
,∴30x>15,∴x>
∴原不等式的解集为{x|x>
22
22
1
2
1
2
}.
22
【思路点拨】对于不等式两边都只含
有“单项”绝对值的不等式(即形如|ax+b|>|ax+c|),依据|x|=x,可将不等式两边同时平方
去掉绝
对值符号(因为绝对值非负,所以两边平方后不等号方向不变),再转化为一元一次或一元二次不
等式(§1.5)求解.另外,两边平方后可将
右边移至左边,使右边变为零,变形后的左边利用平方差
公式变为积的形式后解不等式,即|f(x)|>|g(x)|
[f(x)-g(x)]>0.
f(x)-g(x)>[f(x)+g(x)]
22
3.利用“零点分段法”解绝对值不等式
含有两个或两个以上绝对值的不等式,常常先将各绝对值内x的系数变为正,再令每一个绝对值等于零,
其根称为零点,这些零点将数轴
分成若干区间,讨论每一个区间内各绝对值的符号求解绝对值不等式.
【例题13】解不等式|5-x|-|2x+3|>1
【解析】原不等式变为|x-5|-|2x+3|>1令x-5=0, 2x+3=0得两个“零点”x
1
=5,x
2
=-
x<-
3
2
,它们将数
轴分成三个区间:x≥5,-
3
2
≤x<5,
3
2
下面按这
三个区间进行讨论:
. 当x≥5时,原不等式变为x-5-(2x+3)>1,x-5-2x-3>
1,∴-x>9∴x<-9,又x≥5,∴x∈
当-
3
2
≤x<5时,x-5
<0,2x+3≥0,故原不等式变为-(x-5)-(2x+3)>1即-x+5-2x-3>1,∴-3x>
-1,∴x<
13
,又-
32
≤x<5,故-
3
2
1
.
3
33
当x<-时,x-5<0,2x+3<0,故原不等式变为-(
x-5)+2x+3>1,∴-x+5+2x+3>1即x>-7,又x<-
22
3131综合可知,原不等式的解集为{x|-≤x<,或-7<x<-=={x|-7<x<}
2323
≤x<
,∴-7<x<-
3
2
【思路点
拨】对于多项含绝对值的不等式,宜采用“零点分段法”,但一定要注意每一步讨论求得的解必须与讨论的前提条
件求公共部分(即
交集),最后取这些交集的并集.另外还要注意零点的讨论不要遗漏,最后求并集时,
两个解可以合并成一个解的应写出简捷解.如a≤x<b
或b≤x<c(a<b<c)可合并成a≤x<
c,而a≤x<b或b<x<c就不能合并成a≤x<c(因为b的值在a≤x<b和b<x<c中没有哪一个可
取到).
4.利用绝对值定义解绝对值不等式
【例题14】解不等式|3-2x|>2x-3
【解析】原不等式变为|2x-3|>2x-
3,当2x-3≥0时,原不等式变为2x-3>2x-3,显然无解;当2x-3<0时,|2x-3|>0,
原不等式在2x-3
<0条件下恒成立,从而其解为x<
【思路点拨】|f(x)|>f(x)
不等式.
拖9解不等式|x-1|+|2-x|>3+x
3
2
,故原不等式的解集为{x|x<
3
2
}.
f(x)没有意义的范围.掌握这些结论可避免讨论,简解f(x)<0,|f(x)|≥f(x)f(x)≤0
,|f(x)|<f(x)
答案:
原不等式可化为|x-1|+|x-2|>3+x
令x-1=0,x-2=0得x=1及x=2两个“零点”,它们将数轴分成三个区间,以下按x≤1,1<x
≤2,x>2三个区间进行讨论.
当x≤1时,原不等式等价于不等式组
x1
(x1)(x2)3x
x1
化简,整理,得
,解得x<0.
x0
当1<x≤2时,原不等式等价于
1x2
1x2
,解得
,∴x∈<
br>
x1(x2)3x
x2
.
x
2
x2
当x>2时,原不等式等价于
,解得
,∴x>6.
x1x23xx6
将上述三种情况的结果求并集
,得原不等式的解集为{x|x<0,或x>6}.
随笔:
5.由绝对值不等式的解,求待定字母问题
数学中很多问题都应考虑其逆问题.以
上介绍的都是已知绝对值不等式要求其解,而现在是已知含待定字母的绝对值不等式的解,要求待
定字母
,其处理方法是将待定字母当成已知,先求出它的解,再由解“对号入座”求待定字母.
【例题15】已知{x||a-2x|>b,b>0}={x|x<-5,或x>4},求a+b的值.
【解析】由|a-2x|>b,(b>0)得|2x-a|>b∴2x-a>b或2x-a<-b,解
得x>
或x<
2
ababab
或x<,即{x|a-2x|>b,b>
0}={x|x>
222
ab
=
2
又∵{x||a-2x|>b,b>0}={x|x>4或x<-5=
ab
4
abab
2
∴{x|x>或x<
=
={x|x>4或x<-5},比较得
,解得a=-1,b=9,∴a+b=(
-1)+9=10
ab
22
5
2<
br>22
【思路点拨】准确无误地求出绝对值不等式的解是破题的关键.这种反代问题在解其他不等式
中也屡见不鲜.
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题16】(2002年全国高考题)不等式(1+x)(1-|x|)>0的解集是( ).
A.{x|0≤x<1}B.{x|x<0且x≠-1}
C.{x|-1<x<1}D.{x|x<1且x≠-1}
【分析】将不等式转化为不等式组求解.
【解析】原不等式可化为
1x0
①或
1|x|0
1
,解不等式(a-3b)x+b-2a>0.
3
拖10若(a+b)x+(2a-3b)<0的解为x<-
ab0
a2b
1
1
答案:
原不等式变为(a+b)x<3b
-2a,依题意知它的解为x<-,所以
3b2a
,解得
,将其代入(a-3b)x+b-2a>0,
3
3
b0
ab
得(2b-3b)x+b-2·2b>0
∴-bx-3b>0,即-b(x+3)>0,又b>0∴-b<0.
故有x+3<0,∴x<-3.
能力达标检测
1.不等式组的解集为空集的是(
).
2(x3)6
x7
A.
B.
x6
x1
C.
2x10
3x0
D.
<
br>4x0
4x70
1
2
<x<4,D的解为x>0.
答案:
B提示:A的解为x<-1,C的解为
2.不等式|x|>3的解集为(
).
A.{x|x>±3}B.{x|x>3}
C.{x|x<-3且x>3=D.{x|x>3或x<-3=
答案:
D提示:|x|>a(a>0)x>a或x<-a.
3.与不等式|1-2x|<3解集同解的不等式是( ).
A.1-2x<3B.1-2x>-3
C.-3<1-2x<3D.2x-1>3或2x-1<-3
答案:
C提示:|ax+b|<c(c>0)-c<ax+b<c.
4.集合{x∈N|0<|x-1|<3}的真子集有( )个.
A.16B.15
C.8D.7
答案:
B提示:0<|x-1|<3
而真子集个数为24-1=15个.
<
br>0<x-1<3或-3<x-1<0,解得1<x<4或-2<x<1,又x∈N∴x=2,3,-1,0
,即集合有4个元素,从
5.设集合A={x||x|>-10},B={x||x|<10},则下列
结论错误的是( ).
.A∪B=R
C.A∪B=BD.A∩B=B
答案:
C提示:集合A=R,B={x|-10<x<10=.
6.已知全
集U=R,M={x||x|≥1},N={x||x-1|<2},则(CUM)∪(CUN)=( ).
A.{x|x<1或x≥3=B.{x|x>3或x≤1}
C.{x|x<-1或x>3=D.{x|x<-1或-1<x<1或x>3=
答案:
A提示:M={x|x≥1或x≤-1},N={x||x-1|<2=={x|-1<x<3=,从而CU
M={x|-1<x<1=,C
U
N={x|x≥3或x≤-1}∴(C
U
M)
∪(C
U
N)={x|x≥3或x<1}.
7.设不等式|x-m|<n的解集为{x|-1<x<2},则m、n的值分别为( ).
A.1,3B.-1,3
C.-1,-3D.
1
2
,
3
2
答案:
D提示:依题意n>0,从而|x-m|<n变为-n<x-m<n,∴m-n<x<m+n,故有
8.不等式1≤|1-2x|<2的解集是( ).
mn1
1
,解得m=
2
mn2
,n=
2
.
3
1
2
1
C.{x|-
2
A.{x|-
3
2
3
<x<0,且1≤x<
2
<x<0,或1≤x<
1
2
1
=D.{x|-
2
=B.{x|-
3
=
2
3
<x≤0,且1≤x<=
2
<x≤0,或1≤x<
答案:
B提示:原不等式等价于1≤2x-1<2或-2<2x-1≤-1,即2≤2x<3或-1<
2x≤0,∴1≤x<
3
2
或-
1
2
<x≤0.
9.不等式|2x-1|<2-3x的解集为( ).
33
或x>1=B.{x|x<=
55
1131
C.{x|x<或<x<=D.{x|-3<x<=
2253
A.{x|x<
答案:
B提示:原不等式等价于-(2-3x)<2x-1<2-3x
,转化为
解.
10.不等式|x-1|+|x+2|<5的解集是( ).
A.{x|-3<x<2=B.{x|-2<x<3=
C.{x|-4<x<2}D.{x|
-
2x123x
x1
3
,即
也可根据“零点分段法”讨论求
2x123x
5x
3
5
3
2
<x<
7
2
}
答案:
A提示:原不等式等价于三个不等式组,即
①
x1
2x1
x2
或②
或③
x1x251xx251xx25
x1
,1x2
x2
2x1
,∴-2≤x<1
3
5
解①得
解②得
x2
解③得
,∴-3<x<-2
x3
综合可知,原不等式的解为-3<x<-
2或-2≤x<1或1≤x<2,即-3<x<2.
11.若a<0,b>0,则不等式|ax|<b的解集为( ).
b
=
a
bbb
C.{x|x>-或x<=D.{x|x<-=
aaa
A
.{x|-<x<=B.{x|<x<-
b
a
b
a
b
a答案:
B提示:|ax|<b-b<ax<b,又a<0,∴
b
a
<x<
-
b
a
.(不等式两边同除以一个负数,不等号的方向要改变).
,则实数t的取值范围是( ). 12.已知集合A={x|x<-2}∪{x|x>5},B={
x||x|<t},且A∩B=
A.-2<t<5B.-2≤t≤5
C.t≤2D.0<t≤2
答案:
C提示:∵A∩B=,故分B=和B≠两种情形.
当B=时,t≤0(故排除AB);当B≠时,t>0,∴B={x|-t<x<t=,又A=
{x|x
>5或x<-2},
t5
由数轴分析可知
t2
∴0
t0
综合可知t≤0或0<t≤2,即t≤2.
13.不等式|8-3x|>0的解集是
;不等式(x+2)|x-1|≤0的解集是 .
答案:
{x|x≠
8
};{x|x=1或x≤-2}提示:∵|8-3x|≥0,∴|8-3x|>0
3
8-3x≠0,(x+2)|x-1|≤0x+2≤0或|x-1|=0.
14.不等式0<(3-x)2≤9的解集是
;不等式1≤|
2
5
x-1|<4的解集是 .
答
案:
{x|0≤x<3或3<x≤6};{x|5≤x<
提示:0<(3-x)2≤90<|x
-3|≤3
25
2
或-
15
<x≤0}.
2
0<x-3≤3或-3≤x-3<0,
1≤∴3<x≤6或0≤x<3;又1≤|
2
5
x-1|<4
2
5
x-1<4或-4<
25
x-1≤-1,即2≤
2
5
x<5或-3<
2
5x≤0.
15.不等式|x+5|+|x-2|>k的解集为R,则实数k的取值范围为;不等式
|x-3|+|4-x|<a的解集不是空集,则实数a的取值范围
为 .
答案:
k<7;a>1提示:|x+5|+|x-2|>k的解集为R
而|x-3|+|4-
x|<a的解集不是空集
k<|x+5|+|x-2|的最小值,而由绝对值的几何意义知|x+5|+
|x-2|的最小值为7;
a>|x-3|+|4-x|的最小值,而|x-3|+|4-x|的最小值
为1.
16.若不等式5-x>7|x+1|与不等式|2a-3x|<b(b>0)的解集相同,则
a+
1
2
b= .
3
答案:
-提
示:5-x>7|x+1|
8
又由|2a-3x|<b(b>0)
1
|x+1
|<
7
(5-x)
1
-
7
1
(5-x)<x+
1<
7
(5-x)
5x7x7
7x
75x
6x12
8x2
-2<x<-
1
4
-b<3x-2a<b
2ab2ab
<x<,
33
21
,
8
2ab
2
3
依题意有
2ab
1
<
br>4
3
∴
a
2ab6
27
,解得a=-
3
16
2ab
4
,b=
1272163
b
.
2161616
8
37
17.已知集合A={x||x-|≤},B={x|m+1≤x≤2m-1},当BA
时,求m的取值范围.
22
37737
答案:
A={x||x-|≤}={
x|-≤x-≤}={x|-2≤x≤5}
22222
由于B
当B=
A,下面分两种情况讨论:
时,显然满足BA,此时m+1>2m-1,∴m<2;
当B≠时,欲使B
m12
A,则
2m15
m12m
1
m3
m3
m2
∴2≤m<3
综合可知2≤m<3或m<2,即m<3.
18.已知集合A={x|
1
4
(3|x|-1)≤
1
2
(|x|+3)},B={x||x-a|<12=,且A∩B={x|-7≤x<5=,求实数a的取值范围.
答案:
A={x|
1
4
(3|x|-1)≤
1
2
(|x|+3)}={x|3|x|-1≤2|x|+6}
={x||x|≤7}={x|-7≤x≤7},B={x||x-a|<12=={x|a-12<x
<a+12=由A∩B={x|-7≤x<5=通过画数轴可知a-12<-7且a+12=5,解得a=-7.
19.解不等式|x+7|-|4-3x|+
322
>0.
答案:
∵
322(21)
2
21
,∴原不等式变形为|
x+7|-|3x-4|+
2
-1>0,该不等式等价于下列三个不等式组:
4
7x
x7
3
(1)或
(2)
(x7)3x4210<
br>
x7(3x4)210
4
x
3
或
(3)
x7(3x4)210<
br>
x7
解(1)得
2
故(1)式无解;
x6
2
4
7x
3
解(2)得
x
22<
br>
4
4
x
3
解
(3)得
x5
2
2
224
x
;
43
故得-
故得
42
x5
32
综上可知,原不等式的解集为
{x|-
22
4
<x≤
4
3
或
4
3<x<5+
2
2
=={x|-
22
4
<x<5+2
2
}.
20.设A={x||2x-1|≤3},B={x||x+2|<1
2},求集合C,使其同时满足下列三个条件:
(1)C(A∪B)∩Z;
(2)C中有三个元素;
(3)C∩B≠.
答案:
A={x|2x-1|≤3}={x|-1≤x≤2},
B={x||x+2|<1}={x|-3<x<-1}
∴(A∪B)∩Z={x|-3<x≤2}∩Z={-2,-1,0,1,2}
由C(A∪B)∩Z知,C{-2,-1,0,1,2},又C∩B≠,
∴-2∈C,又由于
C中有三个元素,故所有满足三个条件的C是:{-2,-1,0},{-2,-1,1},{-2,-1,2}
,{-2,0,1},{-2,0,2},
{-2,1,2}.
21.解关于x的不等式a|x-1|>2+a.
答案:
当a>0时,原不等式变为
|x-1|>
22222
+1,∴x-1>+1或x-1<--1,即x>+2或x<-;
aaaaa
当a=0时,原不等式变为0·|x-1|>2,∴x无解;
当
2a0
22
,即-2≤a<0时,原不等式变为|x-1|<+1,
由于+1≤0,而|x-1|≥0,∴x无解;
aa
a0
22222<
br>+1,∴--1<x-1<+1,解得-<x<+2.
aaaaa
当a<-2时,原不
等式变为|x-1|<
综上可知,当a>0时,原不等式的解集为{x|x<-
集为{x|-
22
或x>+2};当-2≤a≤0时,原不等式的解集为
aa
;当a<-2时,原不等式的解
22
<x<+2}.
aa
22.若|x|≤
1,|y|≤1,且k=|x+y|+|y+1|+|2y-x-4|,求k的最大值和最小值.
答案
:
∵|x|≤1,|y|≤1,∴-1≤x≤1,-1≤y≤1,从而y+1≥0,-3≤2y-x≤3
,∴2y-x-4<0,∴|2y-x-4|=4+x-2y,可见只有x+y的正
负不确定.
当x+y≤0时,k=-(x+y)+y+1+4+x-2y=5-2y,∵-1≤y≤1,∴3≤k≤7
当x+y>0时,k=x+y+y+1+4+x-2y=2x+5,∵-1≤x≤1,∴3≤k≤7.
综合可知,k的最大值为7,最小值为3.
参考答案
【一拖二】
1.原不等式变为|2x-1|<3,∴-3<2x-1<3,两边同时加1,得-2<2x<4,
∴-1<x<2,故原不等式的解集为{x|-1<x<2=
x3
<
br>x30
x3
x3
5
2.∵x
2+1>0恒成立,∴原不等式组等价于
5
,
3
|3x4|013x4133x5
1x
3
所以,原不等式组的解集为{x|1<x<<
br>∴1<x<
5
,
3
5
}.
3
3.当a<0时,∵|x-b|≥0对x∈R恒成立,∴a<0时,不等式的解为x∈R;
当a=0时,必须有|x-b|>0,∴x≠b;
当a>0时,由绝对值的解的公式,得x-b>a或x-b<-a,即x>a+b或x<b-a. 综上所述,当a<0时,不等式的解集为{x|x∈R};当a=0时,不等式的解集为{x|x≠b};当
a>0时,不等式的解集为{x|x>a+b或x
<b-a}.
4.当x≥0时,原不等式变
为x<2-x,解得x<1,∴0≤x<1;当x<0时,原不等式变为-x<2-x,∴0<2恒成立,∴x<
0,综合可知,
原不等式的解集为{x|0≤x<1或x<0},即{x|x<1}.
3
33
x
4x30
1335<
br>
x
x
4
x或x
5.原不等式等价于
44
4444
|4x3|2
24x32
14x5
1
x
5
4
4
5
}.
4
1
6.原不等式变为|2x-1|>1
-2m,当1-2m<0,即m>时,∵|2x-1|≥0,∴x∈R;
2
11
当1
-2m=0,即m=时,原不等式成为|2x-1|>0,∴{x|x≠};
22
11
当1-2m>0,即m<时,原不等式变为2x-1>1-2m或2x-1<-(1-2m),解得x>1-m
或x<m,综合可知:当m<时,原不等式的解
22
111
集为{x|x>1-m,或
x<m=;当m=时,原不等式的解集为{x|x∈R,且x≠};当m>时,原不等式的解集为{x|x∈R}
.
222
所以,原不等式的解集为{x|≤x<或<x≤
7.∵a>b>0,∴A=
{x||x-b|<a}={x|b-a<x<b+a},B={x||x-a|>b}={x|x-a>b,或
x-a<-b}={x|x>a+b,或x<a-b},∵U=R,
∴C
U
A={x|
x≥a+b,或x≤b-a},C
U
B={x|a-b≤x≤a+b}
又a>b>0
,∴b-a<a-b<a+b,∴(C
U
A)∩(C
U
B)={a+b}.
8.原不等式整理为
∴
1
4
3
4
3
43
4
|2-3x|-
1
4
<
1
2
|3
x-2|+2
3
4
|3x-2|-
1
2
|3x-2|<<
br>1
4
+2,即
1
4
|3x-2|<
9
4
711
<x<
33
711
所以,原不等式的解集为{x|-<x<}.
33
∴|
3x-2|<9,∴-9<3x-2<9,解得-
9.原不等式可化为|x-1|+|x-2|>3+x
令x-1=0,x-2=0得x=1及x=2两个“零点”,它们将数轴分成三个区间,以下按x≤1,
1<x≤2,x>2三个区间进行讨论.
当x≤1时,原不等式等价于不等式组
x1
(x1)(x2)3x
x1
化简,整理,得
,解得x<0.
x0
当1<x≤2时,原不等式等价于
<
br>1x2
1x2
,解得
,∴x∈
x1(x2)3x
x2
.
当x>2时,原不等式等价于
x2
x2
,解得
,∴x>6
.
x1x23xx6
ab0
a
2b
1
1
x<-,所以
3b2a
,解得
,将其代入(a-3b)x+b-2a>0,得
3
3
b0
ab
将上述三种情况的结果求并集,得原不等式的解集
为{x|x<0,或x>6=.
10.原不等式变为(a+b)x<3b-2a,依题意知它的解为<
br>(2b-3b)x+b-2·2b>0
∴-bx-3b>0,即-b(x+3)>0,又b>0∴-b<0.
故有x+3<0,∴x<-3.
11.P={x|-
1
2
<x<2
a+
1
2
,a∈N,x∈Z},Q={x|-2a<x<2a,a∈N,x∈Z},
∴
P∩Q={x|0≤x<2a,x∈Z,a∈N}={0,1,2,3,…,2a-1}(a∈N).
【能力达标检测】
1.B提示:A的解为x<-1,C的解为
2.D提示:|x|>
a(a>0)
1
2
<x<4,D的解为x>0.
x>a或x<-a.
3.C提示:|ax+b|<c(c>0)-c<ax+b<c.
4.B提示:0<|x-1|<3
集个数为24-1=15个.
5.C提示:集合A=R,B={x|-10<x<10}.
6.A提示:M={x|x≥1
或x≤-1},N={x||x-1|<2}={x|-1<x<3},从而C
U
M={x|-
1<x<1},C
U
N={x|x≥3或x≤-1}∴(C
U
M)∪(CU
N)=
{x|x≥3或x<1}.
0<x-1<3或-3<x-1<0,解得
1<x<4或-2<x<1,又x∈N∴x=2,3,-1,0,即集合有4个元素,从而真子
mn1
1
7.D提示:依题意n>0,从而|x-m|<n变为-n<x-m<n,∴
m-n<x<m+n,故有
,解得m=
2
mn2
8
.B提示:原不等式等价于1≤2x-1<2或-2<2x-1≤-1,即2≤2x<3或-1<2x≤0,∴1
≤x<
,n=
2
3
.
3
2
或-
1
2
<x≤0.
9.B提示:原不等式
等价于-(2-3x)<2x-1<2-3x,转化为
2x123x
x1
3
,即
也可根据“零点分段法”讨论求解
.
2x123x
5x3
5
1
0.A提示:原不等式等价于三个不等式组,即
①
x1
<
br>2x1
x2
或②
或③
<
br>x1x251xx251xx25
x1<
br>,1x2
x2
2x1
,∴-2≤x<1
3
5
解①得
解②得
x2
解③得
,∴-3<x<-2
x3
综合可知,原不等式的解为-3<x<-
2或-2≤x<1或1≤x<2,即-3<x<2.
11.B提示:|ax|<b
12.C提
示:∵A∩B=
-b<ax<b,又a<0,∴
,故分B=和B≠
b
a
<x<-
b
a
.(不等式两边同除以一个负数,不等号的方向要改变).
两种情形.当B=时,t≤0(故排除AB);当B≠时,t>0,∴B={x|-t<x<t=,又A={x|
x
>5或x<-2},
t5
由数轴分析可知
t2
∴0
t0
综合可知t≤0或0<t≤2,即t≤2.
8
};{x|x=1或x≤-2}提示:∵|8-3x|≥0,∴|8-3x|>0
3
2515<
br>14.{x|0≤x<3或3<x≤6};{x|5≤x<或-<x≤0}.
22
13
.{x|x≠
提示:0<(3-x)2≤90<|x-3|≤30<x-3≤3或-3≤x-3<0,
1≤
8-3x≠0,(x+2)|x-1|≤0x+2≤0或|x-1|=0.
∴3
<x≤6或0≤x<3;又1≤|
2
5
x-1|<4
2
5
x
-1<4或-4<
2
5
x-1≤-1,即2≤
2
5
x<5或
-3<
2
5
x≤0.
15.k<7;a>1提示:|x+5|+|x-2|
>k的解集为R
|x-3|+|4-x|<a的解集不是空集
k<|x+5|+|x-2|的最
小值,而由绝对值的几何意义知|x+5|+|x-2|的最小值为7;而
a>|x-3|+|4-x|
的最小值,而|x-3|+|4-x|的最小值为1.
16.-
3
提示:5-x>7
|x+1|
8
|x+1|<
1
7
(5-x)-
1
7
(5-x)<x+1<
1
7
(5-x)
5x7x7
7x75x
6
x12
8x2
-2<x<-
1
4
又由|2a-3x|<b(b>0)-b<3x-2a<b
2ab2ab
<x<,
33
21
,
8
2ab
2
3
依题意有
2ab
1
<
br>4
3
∴
a
2ab6
27
,解得a=-
3
16
2ab
4
,b=
1272163
b
.
2161616
8
37737
17.A={x||x-|≤}={x|-≤x-≤
22222
}={x|-2≤x≤5}
由于B
当B=
A,下面分两种情况讨论:
时,显然满足BA,此时m+1>2m-1,∴m<2;
当B≠时,欲使B
m12
A,则
2m15
m12m
1
m3
m3
m2
∴2≤m<3
综合可知2≤m<3或m<2,即m<3.
18.A={x|
1
4
(3|x|-1)≤
1
2
(|x|+3)}={x|3|x|-1≤2|x|+6}
={x||x|≤7}={x|-7≤x≤7},B={x||x-a|<12}={x|a-12<x<a+1
2}
由A∩B={x|-7≤x<5}通过画数轴可知a-12<-7且a+12=5,解得a=-7.
19.∵
322(21)
2
21
,∴原不等式变形为|x
+7|-|3x-4|+
2
-1>0,该不等式等价于下列三个不等式组:
4
7x
x7
3
(1)或
(2)
(x7)3x4210<
br>
x7(3x4)210
4
x
3
或
(3)
x7(3x4)210<
br>
x7
解(1)得
2
故(1)式无解;
x6
2
4
7x
3
解(2)得
x
22<
br>
4
4
x
3
解
(3)得
x5
2
2
224
x
;
43
故得-
故得
42
x5
32
综上可知,原不等式的解集为
{x|-
22
4
<x≤
4
3
或
4
3<x<5+
2
2
=={x|-
22
4
<x<5+2
2
}.
20.A={x|2x-1|≤3}={x|-1≤x≤2},
B={x||x+2|<1}={x|-3<x<-1}
∴(A∪B)∩Z={x|-3<x≤2}∩Z={-2,-1,0,1,2}
由C(A∪B)∩Z知,C{-2,-1,0,1,2},又C∩B≠,
∴-2∈C,又由于
C中有三个元素,故所有满足三个条件的C是:{-2,-1,0},{-2,-1,1},{-2,-1,2}
,{-2,0,1},{-2,0,2},
{-2,1,2}.
21.当a>0时,原不等式
变为|x-1|>
22222
+1,∴x-1>+1或x-1<--1,即x>+2或x<-;
aaaaa
当a=0时,原不等式变为0·|x-1|>2,∴x无解; 当
2a0
22
,即-2≤a<0时,原不等式变为|x
-1|<+1,由于+1≤0,而|x-1|≥0,∴x无解;
aa
a0
22222
+1,∴--1<x-1<+1,解得-<x<+2.
aaaaa
22
综上可知,当a>0时,原不等式的解集为{x|x<-或x>+2=;当-2≤a≤0时,原不等式的
解集为
aa
22
集为{x|-<x<+2}.
aa
当a<-2时,原不等式变为|x-1|<
确定.
当x+y≤0时,k
=-(x+y)+y+1+4+x-2y=5-2y,∵-1≤y≤1,∴3≤k≤7
当x+y>0时,k=x+y+y+1+4+x-2y=2x+5,∵-1≤x≤1,∴3≤k≤7.
综合可知,k的最大值为7,最小值为3.
【课本习题】
练习P16
1.(1)x|-5<x<5;(2)x|x<-10,或x>10;
;当a<-2时,原不
等式的解
22.∵|x|≤1,|y|≤1,∴-1≤x≤1,-1≤y≤1,从而y+1≥0,-3≤
2y-x≤3,∴2y-x-4<0,∴|2y-x-4|=4+x-2y,可见只有x+y的正负不
7
5
7
(5)x|-4<x<4;(6)x|x<-
2
(3)x|-4
≤x≤4;(4)x|x≤-
7
;
5
7
,或x>.
2
31
2.(1)x|x<-13,或x>5;(2)x|-≤x≤;
44
1
(3)x|x≤-1,或x≥5;(4)x|<x<1;
3
2
(5)x|-<x<2;(6)x|x≤-6,或x≥2.
5
,或x≥
习题1.4
1.(1)x|x>1;(2)x|x≤1 ;
(3)x|-7<x<
2
3
;(4)x|-5≤x≤9.
2.(1)x|x≤-21,或x≥21;(2)x|-
1111
<x<;
3535
5
2
;
(3)x|5.999<x<6.001;(4)x|x≤5,或x≥11.
3.(1)x|
-
(3)x|-
111
<x<
22
;(2)x|x≤-2,或x≥<
br>54
<x<7;(4)x|x≤,或x≥4;
33
141073
(5
)x|x<-,或x>-;(6)x|-≤x≤
332020
4.(1)x|-b+a<x<b
+a;(2)x|x<-b+a,或x>b+a.
.
§1.5一元二次不等式解法
预备知识
1.一次函数,二次函数的形式及图像的画法.
b
x
a
a0时
2.一元一次不等式的解法ax+b>0
x>-
x
b
a0时
a<
br>
课本知识导学运用
课本知识诠解
重要提示
1.一元一次不等式
ax+b>0或ax+b<0的解集与一次函数y=ax+b的图像及方程ax+b=0的根之间的关系.
如下表:
一次函数y=ax+b的图像
a>0 a<0
<
br>2
1.一般地,一元二次方程ax+bx+c=0的解是一元二次函数y=ax+bx+c的图像
与x轴的交点的横坐标,而相应的一元二次不等式ax+bx+c
22
>0(或<0
=的解集也与一元二次函数y=ax+bx+c的图像有关,当一元二次函数图像与x轴的交点的位置不同时,这
就导致了一元二次不
等式解集的不同情况.
一元一次方程ax+b=0的根
X=x
0
=-
2
b
a
{x|x
}
{x|x>x
0
}
ax+b>0的解集
ax+b<0的解集
{x|x>x
0
}
{x|x
}
2.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+b
x+c<0(a>0)的解集,可通过一元二次方程的根,再利用一元二次函数的图像
与x轴的相关位置
确定.
如下表:
2
a>0,Δ=b-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
一元二次方程ax+bx+c=0的实数根的情况
2
有两个相异实根
有两个相等实根
x
2
=x
2
=-
没有实根
x2=
b
2a
b
2a
x2=
一元二次函数y=ax+bx+c的图像特征
2
b
2a
{x|x≠-
R
R
R
一元二次不等式的解集
ax+bx+c>0
2
{x|x<x1或x>x
2
=
{x|x≤x
1
或x≥x
2
}
{x|x
1
<x<x
2
=
{x|x
1
≤x≤x
2
}
b
}
2a
ax+bx+c≥0
2
ax+bx+c<0
2
ax+bx+c≤0
2
b
2
a
特别注意,对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可利用不等式性质先把二次项系
数化为正数,再求解.
3.一元二次不等式的解题步骤:
(1)先判断二次项系数的符号,若为负,化成正数,注意不等号方向要改变;
(2)判断对应的一元二次方程的判别式大于0,等于0或小于0,解方程;
(3)根据一元
二次方程的根,结合变形后不等号的方向,写出不等式的解集,“大于(号)找两边,小于(号)找中间”.
4.因式分解法解一元二次不等式
若一元二次不等式可通过“十字相乘法”、“求根公式”分
解因式,使其一边变为0,另一边变为两个因式积的形式,如a(x-x
1
)(x-x
2
)>0,
则可根据a的正、负将上不等式转化为一元一次不等式组求解.值得注意的是,两个
一次因式中x的系数必须先变为正数,再求解.
如:(3x-1)(2x+3)>0x>
13
或x<-
32
. (1-3x)(2x+3)>0必须先变为(3x-1)(2x+3)<0,从而其解为-
3
2
<x<
1
.
3
5.简单分式不等式的解法
对于简单
的分式不等式,一般通过移项,使一边变为0,另一边通过通分再转化为一元二次不等式(组)求解,如:
xa
>0
xb
xa
(2)
<0
xb
(1)
(3)
(x-a)(x-b)>0;
(x-a)(x-b)<0;
xa
≥0
xb
xa
≤
0
xb
(x-a)(x-b)0
xb0
(x-a)(x-b)0
x-b0
2
(4)
基础例题点拨
【例题1】解不等式-3x+6x>2.
【解析】原不等式整理,得3x-6x+2<0,
2
由于Δ=(-6)-4×3×2=12>0,且方程3x-6x+2=0的解是x1=1-<
br>2
22
3333
,x2=1+,所以原不等式的解集是{x|1-<x<1+}
.
3333
【思路点拨】对于一元二次不等式ax+bx+c>0中二次项(x2项)系数为
负数时,一定要根据不等式的性质使其转化为正数,同时原不等号
要改变方向后才能求解.否则很容易出
差错.
(x-x
1
)(x-x2)>0
(x-x
1
)(x
-x
2
)<0
x>x
2
(大根)或x<x
1
(小根
)(x1<x
2
x
1
<x<x
2
(即x大于小根
而小于大)(x
1
<x
2
随笔:
一拖二
拖1x取什么数时,
1
65xx
2
有意义?
2
答案:
由于6-5x-x既是分母,又要开偶次方,因而要使
1
6
5xx
2
有意义,则必须6-5x-x>0,从而x+5x-6<0,又因为Δ=25+2
4
22
=49>0,x+5x-6=0的两解为x
1
=-6,x
2<
br>=1,∴x+5x-6<0的解为-6<x<1,即当-6<x<1时,
22
1
65xx
2
有意义.
【例题2】解不等式-x+2x-3>0. 2
【解析】原不等式整理,得x-2x+3<0,这里,Δ=(-2)-4×3=-
8<0
∴方程x-2x+3=0无实数解,故不等式x-2x+3<0的解集是,从而原不等式的解集
是
222
22
22
.
2
【思路点拨】这里x-2x+3<
0也可通过配方求得其解,即(x-1)+2<0,而(x-1)≥0,∴(x-1)+2<0
值得注意
的是不要以为Δ<0,则一元二次不等式的解集都是
222
.
,一定要考虑二次项系数
的正负及不等号的方向才能确定.事实上,当a>0
. 且Δ=b-4ac<0时,ax+bx+c>0
的解集为R,而ax+bx+c<0的解集为
解分式不等式
f(x)
<m时,在不知
分母因式g(x)的正、负时,不能通过去分母使其变为f(x)<mg(x)求解,因为这样会漏解或解时很繁
.
g(x)
1
2
【例题3】解不等式4x
2
+4x+1<0.
【解析】因为Δ=4-4×4=0,方程4x+4x+1=0的解是x
1
=x
2
=-
【思路点拨】4x+4x+1<0
222
22
,所以,不等式
的解集是
2
.
(2x+1)<0,由于(2x+1)≥0,故(2x+1)<0无解.
【例题4】x是什么
数时,
【解析】要使
x
2
x-12
有意义?
22212
x
2
x-12
有意义,则必有x+x-12≥0,而这里Δ=1-
4×(-12)=49>0,x+x-12=0的解是x=-4,x=3,∴x+x-12≥0的
x2
x-12
有意义. 解是x≥3或x≤-4,即当x≥3或x≤-4时,
【思
路点拨】若被开方数是开偶次方,则被开方数必须非负,由此转化为一个一元二次不等式的求解问题.
【例题5】解关于x的不等式(x-a)(x-b)>0(a<b).
【解析】原不等式等价
于
x-a0
xa0
或
<
br>
xb0
xb0
由
xa
0
xa
得
,又a<b,∴x>b.
x
b0
xb
xa0
xa
又由
得
,又a<b,∴x<a.
xb0xb
综合可知,原不等式的解集为{x|x>b或x<a}.【思路点拨】因为(x-a)(x-b)>0,说明x-
a与x-b同号,即可以同时为正,也可以同
时为负,换句话说,这两种情形都是可以的,因而结果要取
它们的并集.
【例题6】解下列不等式
(1)4x-4x>15;(2)14-4x≥x;
(3)x(x+2)<x(3-x)+1;(4)-x-2x+8≥0.
【解析】(1)整理,得4x-4x-15>0,
2
2
22
553
,所以原不等式的解集为{x|x>或x<-=.
222
77
(2)整理,得4x+x-14≤0,∵Δ>0,方程4x+x-14=0
的解为x=-2,x=,所以原不等式的解集为{x|-2≤x≤}.
44
∵Δ=16+4×
4×15=16>0,方程4x-4x-15=0的两个解是x1=-
22
22
32
,x2=
12
(3)整理,得x+2x<3x-x+1,即2x-x-1<0,
∵Δ>0,方程2x-x-1=0的两解是x
1
=-
(4)整理,得x+2x
-8≤0,
∵Δ>0,方程x+2x-8=0的两解是x1=-4,x=2,所以原不等式的解集是{
x|-4≤x≤2}.
【思路点拨】将各不等式先化为“标准式”(即二次项系数为正数,不等号右边
变为0),再根据Δ>0,Δ=0,Δ<0求相应方程的解,进
一步写出原不等式的解集.
2
2
2
2
222
1
2
,x
2
=1,所以原不
等式解集是{x|-
1
2
<x<1}.
【例题7】解下列不等式
(1)(5-x)(x+4)<0;(2)(x+7)(2-x)>0;
(3)(3x+2)(2x-1)<0;(4)
【解析】(过程略).
(1){x|x>5或x<-4}
(2){x|-7<x<2}
拖2解下列不等式:
1
2
x-1(5x+3)≥0.
3x-4
>0;
2x5
2x-15
(2)≤0
5x
2
(1)
答案:
(1)原不等式等价于
3x40<
br>
3x40
或
2x50
<
br>2x50
5
2
4
3
5
2
44
xx
4
33
解得
或
,即x>
3
x
5
x
5
2
2
(2)原不等式等价于
或x<-,所以,原不等式的解集为x│x>或x<-.
2x150
2x150
或
5x205x20
15
}
2
15<
br>
151515
xxxx
2152<
br>
2222
解得
或
,而
无解,由
得-
x
,所以,原不等式的解集是{x│-
525
x
2
x
2
x
2
x
2
5
555
随笔:
拖3解下列不等式:
(1)(x-1)(x
2
-3x+2)<0
(2)2x
3
-7x
2
-4x<0
<x≤
答案:
(1)原不等式等价于不等式组①
x10
x3x20
2
或②
x10
x
3x20
2
,
x1
x1
由①得
1x2
.又由②得
(x1)(x2))1
x2
x1
x1
x1
(x1)(x2)0
x2或x1
综合可知,
原不等式的解集为{x│1<x<2或x<1}.
又由
(2)原不等式整理为x(2x-7
x-4)<0,即x(x-4)(2x+1)<0,从而可等价于
2
x
0
x0
或
(x4)(2x1)0
(x4)(2x1)0
x0
x0
1
由
得
1
即x
2<
br>
(x4)(2x1)0
x4或x
2
x0
x0
又由
,即0<x<4 <
br>得
1
(x4)(2x1)0
x4
2
综合可知,原不等式的解集为{x│x<-
(3){x|-
1
2
或0<x<4}.
2
3
<x<
1
2
}
(4){x|x≥2或x≤-
3
}
5
【思路点拨】每一个不等式都
转化为两个一元一次不等式组求解,最后结果取两个不等式组的解集的并集.
【例题8】求不等式组
x(x
2
1)(x1)(x
2
x1)
1
的整数解.
2
12x3(x9)
【解析】由
①得x+x≥x+1,∴x≥1③
又由②得1-2x>3x-27,即x<
由③④可得不等式组的解为
1≤x<
33
28
5
④
28
5
,又x∈Z,∴x=1,2,3,4,5
【思路点拨】将每个不等式
的解求出来,再找它们的公共部分即为不等式组的解,最后求出满足该解的整数.
【例题9】解不等式0<x-x-2<4
【解析】原不等式等价于不等式组
2
xx20
1
2
xx24
2
2
由①得Δ=9>0,方程x-x-2=
0的解是x
1
=-1,x
2
=2,故x-x-2>0的解集为{x|x>2或
x<-1}.
又由②得x-x-6<0,∵Δ=25>0,
方程x-x-6=0的解是x
3
=-2,x
4
=3,
∴x-x-2<4的解集为{x|-2<x<3}.
故原不等式的解集为
{x|x>2或x<-1=∩{x|-2<x<3=={x|-2<x<1=∪{x|2
拖4解下列不等式
(1)0<4x
2
-11x-3<3
(2)-4<-
22
2
2
2
22
1
2
x
2
-x-
3
2
<-2
2
4
x11x30
4x1
(x3))
1,得
2
答案:
(1)原不等式等价于
2
4x11x33
4x11x60
2
p>
不等式①的解集为x│x<-
1
4
或x>3;
不等式②的解集为x│
11-21711217
x
88
11217111217
x或3x
. <
br>848
所以,原不等式的解集为x│
3
1<
br>2
xx4
1
22
(2)原不等式等价于
1
x
2
x
3
2
2
2
2
不等式①的
解集为{x│-1-
∴原不等式的解集为{x│-1-
拖5解不等式x≤
6
<
x<-1+
6
=,不等式②的解集为{x|x<-1-
2
,或x>-1+2=
6
<x<-1-
2
,或-1+
2
<x<-1+
6<
br>}
1
X
答案:
①当x>0时,此时x
2
≤1,即{x│-1≤x≤1},所以当x>0时,即{x│0<x≤1}
②当x<0时,此时x≥1,即解集为{x│x≤-1}.
所以,原不等式的解集为{x|0<x≤1或x≤-1}.
【例题10】解下列不等式:
2
x
2
2x15
x1
(1)>0;(2)≤0. <
br>x2
(x2)(x3)
【解析】(1)原不等式的解集是不等式组
x-10
x-10
与
的解集的并集.
(x2)(x-3)0
(x2)(x-3)0
x1
x10
由
x|
x|
x
|x3
(x2)(x3)0
x2或x3
x10
x1
x|x|
<
br>x|2x1
(x2)(x3)0
2x3
得原不等式的解集是{x|-2<x<1或
x>3}.
x
2
-2x-150
x
2-2x-150
(2)原不等式的解集是不等式组
与
的解
集的并集.
x-20
x-20
2
<
br>
x2x150
x3x5
由
x|
x|
x|2x5
x2
x20
2
x
2x150
x3或x5
x|
x|
x|x3
.
x2
x2
得原不等式的解集是{x|x≤-3或2<x≤5}.
【思路点拨】将原不等式转化为两个不等式组的解集的并集.
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重点:一元二
次不等式的解法,能根据一元二次方程根的判别式确定一元二次不等式的解集,这是学习其他知识的基础. 2.难点:弄清一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系.容易考查的知识点是一元二次不等式及分
式不等式的解集.易混易错点
1.易混点
22
(1)ax+bx+c>0与ax+bx+c<0解集的区别和联系
当ax+b
x+c=0的两解为x
1
,x
2
且x
1
<x
2时,ax+bx+c>0的解集不一定是{x|x>x,或x<x
1
},同理,ax+bx
+c<0的解集也不一定是{x|x1
<x<x},这是因为课本上给出的一元二次不等式的解集公式都
是二次项系数为正数的前提下得出来的.因而,在解一元二次不等式时,首
先必须将二次项系数变为正数
后(务必注意,改变二次项系数的符号,则一次项和常数项的符号以及不等号的方向都要改变),再利用不等式的解集公式解改变了不等号方向后的不等式.
当a>0且Δ>0时,ax+bx+c>0的解集
才为{x|x>x或x<x
1
}(x
1
<x
2
),ax+b
x+c<0的解集为{x|x
1
<x<x
2
}(x
1
<x<
br>2
).这两种不等式
的解集端点数值均为ax+bx+c=0的两解.
2
222
2
2222
(2)含参数的一元二次不等式恒成立的条件
由解集公式知,当a>0,且Δ<0时,ax+bx+c>0的解集为R,因而很多读者认为ax+bx
+c>0恒成立的条件是a>0且Δ<0.这是因为
课本在总结解集公式时,已经明确规定了a>0.因
而ax+bx+c=0中的Δ是存在的.而当a=0时,ax+bx+c>0变成了bx+c>0,就没有Δ了.
故ax+bx+c>0恒成立的条件应当是a>0且Δ<0或a=b=0且c>0,同理ax+bx+c
<0恒成立的条件是a<0且Δ<0或a=b=0且c<0.
22
22
22
(3)带“=”的分式不等式与不带“=”的分式不等式的解集差别
由于分式的分母不能为零,因而对
于含等号的分式不等式转化为整式不等式时,要注意分母不为零的隐含条件.而不带“=”的分式不等式
在转化过程中由于不涉及等号,故不需考虑分母问题.
2.易错点
(1)忽视二次项系数必须为正数的前提
利用课本上介绍的一元二次不等式的解集公式和因式
分解法解一元二次不等式,其前提必须是二次项系数为正数,忽视这个前提,解题往
往会出错.
【例题11】解不等式(1)(x+5)(3-2x)>0;(2)-3x+4x+4<0.
【错解】(1)∵方程(x+5)(3-2x)=0的两根为-5,
(2)因为-3x+4x+4=0的
两解为-
∴-
2
2
3
2
,且(x+5)(3-2x)>0,
∴x>
3
2
或x<-5,故原不等式的解集为{x|x<-5或x>
3
2
};
2
3
,2,且-3x+4x+4<0,
2
2<
br>3
<x<2故原不等式的解集为{x|-
2
3
<x<2}.
【易错分析】以上两小题均只注意了不等号的方向而忽视了二次项系数小于零,导致解集出错.解题时应注意先将
二次项系数化为正数,
同时注意不等号的方向要改变.
【正解】(1)原不等式化为(x+5
)(2x-3)<0,∴-5<x<
2
3
2
,故原不等式的解集为{x|-5
<x<
3
2
}.
(2)原不等式化为3x-4x-4>0,分解因式,得(
3x+2)(x-2)>0,解得x<-
2
3
或x>2,所以,原不等式的解集为{x
|x<-
2
3
,或x>2}.
(2)通过去分母解分式不等式
解
分式不等式一般不能通过去分母去解.只有当分母因式的符号可以确定(始终为正或始终为负)时,才可以去分母
.因而解分式不等式,往
往通过移项,使右边变为零,左边再通分转化为整式不等式求解.
【例题12】解下列不等式:
(1)
2x3
>1(2)≥0
x
32x
【错解】(1)去分母,得2>x-3,∴x<5,故原不等式的解集是{x|x<5};
(2)原不等式等价于(x-3)(2-x)≥0,∴x≥3或x≤2,即原不等式的解集为{x|x≤
2或x≥3}.
【易错分析】对于(1),由于x-3可能为正,也可能为负,因而去分母后,不等号
的方向未改变,所求的解应有漏解,为避免错误,只能移项,
通分求解.
对于(2),首先应
将(x-3)(2-x)≥0中二次项系数变为正数,其次应考虑分母2-x不为零的隐含条件.
【正
解】(1)原不等式可化为
2x35x
0
>0,即>0,从而等价化为(5-
x)(x-3)>0,即(x-5)(x-3)<0,∴3<x<5,
x3x3x3
拖
6若关于x的不等式mx
2
-mx-1<0对一切x∈R恒成立,求实数m的取值范围.
答案:由于mx-mx-1<0对一切x∈R恒成立,则m<0
2
Δ=(-m)+4m<0或m=0,
2
m0
m0
由
∴-4<m<0
解得
2
4m0
m4m0
又m=0时显然满足,综合可知,所求的实数m的取值范围为-4<m≤0.
拖7已知集合A={x|
-2x
2
+3x+2≥0},B={x|15+2|x|-x
2
≤0},求A
∩B.
答案:A={x│-2x+3x+2≥0}={x│2x-3x-2≤0}={x│(x-2)
(2x+1)≤0}=x│-
≥0}={x│(|x|+3)(|x|-5)≥0}={x││x│≥5
}={x│x≥5或x≤-5}
∴A∩B=x│-
22
1
2
≤
x≤2,B={x│15+2|x|-x≤0}={x│x-2|x|-15
22
1
2
≤x≤2∩{x│x≥5或x≤-5}=
所以原不等式的解集为{x|3<x<5}. (2)原不等式等价于(x-3)(2-x)≥0且2-x≠0即(x-3)(x-2)≤0且x≠2,解得
2<x≤3.所以原不等式的解集为{x|2<x≤3=.
(3)对含有字母系数的一元二次不等式,
忽视了分类讨论(对两根大小进行比较),及漏掉“分界点”的情况.
【例题13】解关于x的不等式:56x+ax-a<0
【错解】原不等式可变为(7x+a
)(8x-a)<0,∴-
22
a
7
<x<
a
8
,
即原不等式的解集为{x|-
a
7
<x<
a
8
}.
【易错分析】不等式(x-x
1
)(x-x
2
)<0的解为x
1<
br><x<x
2
是在x
1
<x
2
的前提下成立的.而-<
br>讨论求解.
【正解】由已知不等式,得(7x+a)(8x-a)<0,其相应一元二次方程的
两根为x1=-
a
7
与
a
8
a
8
谁大谁小
应由a的正负确定,故要进行分类
a
7
,x2=.
aaaa
<,此时原不等式的解集为{x|-<x<};
7878
aaaa
当a<0时,->,此时原不等式的解集为{x|<x<-}; <
br>7887
当a>0时,-
当a=0时,代入原不等式,得x<0∴x无解,即解集为2
.
方法技巧
1. 利用二次函数图像的直观性解一元二次不等式(或组)
【例题14】解下列不等式:
(1)-6x-x+2≤0;
(2)x+5≤4x+1;
(3)x(x-1)>x-2; (4)6x-1-9x<0. <
br>【解析】(1)原不等式化为:6x+x-2≥0,即(3x+2)(2x-1)≥0解得x≤-
拖8解不等式
2
2
22
2
3
或x≥
1
2
,
2823x15x
2
x1x
2
<0
(15x
2
23x28)
答案:
原不等式可变为<0
2
(xx1)0
1
15x
2
23x
28
∴<0,又x-x+1=(x-
2
x
2
x1
2<
br>)2+
3
4
>0恒成立,故原不等式等价于15x-23x-28<0,即(3
x-7)(5x+4)<0, ∴-
2
4
5
<
x<
7
3
,所以,原不等式的解集为{x│-
4
5
<x<
7
3<
br>}.
拖9解关于x的不等式:x
2
+(a
2
+a)x+a
3
>0.
答案:
原不等式整理为(x+a)(x+a
2
)>0,方程x
2
+(a
2
+a)x+a
3=0的两根为x
1
=-a,x
2
=-a
2
,当x
1
>x
2
,即-a>-a
2
,a
2
-a>0a>1或a<0时,不等式解为x>-a或x<-a;当x
1
<x
2
,即
-a<-a,a-a<0
-a;
当a=0时,原不等式变为x>0,∴x≠0.
当a=1时,原不等式变为(x+1)>0,∴x≠-1.
2
2
222a(a-1)>0,即
2
a(a-1)<0,即0<a<1时,不等式的解为x>-a或x
<
综合可知,当a>1或a<0时,原不等式的解集为{x│x>-a,或x<-a=;当a=0时,不
等式的解集为{x│x≠0};当a=1时,不等式
的解集为{x│x≠-1};当0<a<1时,不等
式的解集为{x│x>-a,或x<-a}.
2
2
∴原不等式的解集为{x
|x≤-
2
2
3
或x≥
2
1
2
}
(2)原不等式化为:x-4x+4≤0即(x-2)≤0,解得x=2
∴原不等式的解集为{x|x=2}.
(3)原不等式化为x-2x+2>0
∵Δ=(-2)-4×2=-4<0
∴x-2x+2>0对x∈R恒成立,
∴原不等式的解集为{x|x∈R}
(4)原不等式化为:9x-6x+1>0即(3x-1)>0,解得3x-1≠0,x≠
∴原不等式的解集为{x|x≠
22
2
2
2
1
,
3
1
}
3
【思路点拨】解一元二次不等式首先应将所给不等式化为
标准形式(即二次项系数为正的不等式),然后看能否求出相应方程的根,能求出
两根的,根据不等式“
大于零的解两边分,小于零的解夹中间”写出解集,其他情形宜结合相应二次函数的简图写出对应的解集.
2.利用“移项法”解分式不等式
【例题15】解下列分式不等式:
(1)
25x
;
x12(x1)
(2)
x1
<x
12x
【解析】(1)移项,通分、整理,得
5x
2
x45x
2
x4
≥0,即≤0
2(x1)(x1)2(x1)(x1)
2
∵5x+x+4=5(x+
179
)2+
1020
>0
∴原不等式等价于(x+1)(x-1)<0
∴-1<x<1
∴原不等式的解集为{x|-1<x<1=.
(2)移项,通分,整理,得
2x
2
1
>0,可转化为下面两个不等式组:
2x1
拖10解下列不等式:
(1)-3<4x-4x
2
≤0;
(2)|x
2
-5x+6|<x2-4.
3
1
22
(2x3)(2x1)0
x
34x4x
4x4x30
答案:
(1)原不等式等价于不等式组
即
2
,解得
,即
22
2
4x(x1)0
4x4x0
4x4x0
x1或x
0
13
<x≤0或1≤x<,所以,原不等式的解集为
22
13
x│-<x≤0或1≤x<.
22
∴-
22
x5x60
x5x60
与
(2)原不等式等价于不等式组
的解集的并集.
2222
x5x6x4
(x5x6)x4
2
(x2)(x3)0
x3或x2
x
5x60
x3
由
22
<
br>
x2
x5x6x4
5x10
2x3
2
(x2)(x3)0
x
5x60
又由
1
2x3
22
(x2)(2x1)0
x2或x
(x5x6)x4
2
所以,原不等式的解集为
{x│x≥3}∪{x│2<x<3=={x│x>2}.
2x
2
10
①
2x10
2x
2
10
或②
2
x10
22
或x
22
不等式组①
的解为
x
1
2
即x>
2
2
22
x
22
不等式组②的解为-
x
1
2
<
br>即-
21
x
.
22
221
或x
.
222
f(x)f(x)
0或0
的形式,再
g(x)g(x)
∴原不等式的解集为{x|x>
【
思路点拨】当分式不等式一边不为零时,两边不要同乘含有未知数的分母因式,而应移项通分变为
转化为
等价的不等式组来解.但在明确分母的符号的情况下,也可考虑去分母,转化为整式不等式(组)来解.
3.利用“公式法”解双向的分式不等式
双向的分式不等式m<
f(x)
<
n可等价于[f(x)-mg(x)][f(x)-ng(x)]<0,转化为整式不等式(组)求解.
g(x)
【例题16】解不等式a<
1
x
<b(a<0,b
>0)
【解析】原不等式等价于(1-ax)(1-bx)<0,又a<0,b>0
∴-a>0,-b<0,则原不等式进一步转化为(-ax+1)(bx-1)>0
拖11(2003年上海市春季高考题)解不等式组
x
2
6x80
x32
x1
答案:
由x
2
-6x+8>0
,解得x<2或x>4;由
x3
>2
x1
得
5x
x
1
>0,即(x-5)(x-1)<0,解得1<x<5.故原不等式组的解为
x
2或x4
,即1<x<2或4<x<5
1x5
∴原不等式组的解集为x│1<x<2或4<x<5
∴x>
1
b
或x<
1
a
原不等式的解集为{x|x>
1
b
或x<
1
a
}.
【思路点拨】本题无论是通过讨论去分母求解,还是通过移项通分转化为不等式组求解都很繁.因而这种
双向的分式不等式求解方法应引
起重视,并注意掌握.
4.利用与已知一元二次不等式同解解题
【例题17】已知不等式ax+bx+2>0的解集
是{x|-
2
1
2
<x<
1
=,求a+b的值.
3
11
b
11
a23解一:依题意知a≠0,且-,是方程ax+bx+2=0的两根,由根与系数的关系得
,
23
2
1
1
23
a
2
解得a=-12,b=-2,∴a+b=-14.
解二
:依题意知a<0,且a(x+
1
2
)(x-
1a
)>0,即ax+
3b
2
x-
a
b
>0与ax+bx+2>0比较,得a=
-12,b=-2,∴a+b=-14.
2
【思路点拨】有关与已知一元二次不等式同解问题
的主要解法有两种:一是利用一元二次不等式的解与相应方程的根有着密切的联系,由
根与系数的关系求
解;二是利用同解不等式对应系数成比例求解.这里一定要注意的是由已知解必可确定二次项系数的正负.如ax
+bx+c>
0的解为x
1
<x<x
2
,则a<0;ax+bx+c
<0的解为x>x
2
或x<x
1
,则a<0等.
2
2
5.含参数的一元一次不等式和一元二次不等式的解法
(1)对ax>b的解集讨论:
当a>0时,解集为{x|x>
b
a
};
随笔:
拖12已知不等式ax
2
+bx+c>0(a≠0)的解集为{x|α<x<β=(0
<α<β=,求不等式cx
2
+bx+a<0的解集.
答案:
由已知解的形
式为α<x<β可知,不等式ax
2
+bx+c>0中a<0,且α、β应是相应方程ax2
+bx+c=0的两根,由根与系数的关系,
得α+β=-
b
a
,αβ=
c
a
,
22
∴b=-a(α+β),c=a·αβ.代
入不等式cx+bx+a<0,得aαβx-a(α+β)x+a<0
又∵a<0,∴不等式又可化为αβx-(α+β)x+1<0,
∴(αx-
1)(βx-1)>0,∵0<α<β,∴
2
1
<
1
<
br>,∴x<
1
或x>
1
,所以,原不等式cx+b
x+a<0的解集为x│x<
2
1
或x>
1
.
随笔:
随笔:
当a<0时,解集为{x|x<
b
a
};
当a=0时,不等式变为0×x>b,若b<0,则解集为{x|x∈R};若b≥0,则解集为. <
br>(2)对ax
2
+bx+c>0与ax
2
+bx+c<0(a>0)解
集的讨论可按Δ>0、Δ=0、Δ<0三种情形讨论.
(3)对ax
2
+bx+c>
0可转化为a(x-x
1
)(x-x
2
)>0,则依a的正负及x
1
、x
2
的大小进行讨论求解.
【例题18】解关于x的不等式:
(1)a
2
x-1≤a(x-1); (2)(x-2)(ax-2)>0
【解析】(1)原不等式整理为(a
2
-a)x≤1-a,即a(a-1)x≤1-a.
当a=0时,不等式变为0·x<1,∴x∈R;
当a=1时,不等式变为0·x≤0,∴x∈R;
当a(a-1)>0,即a>1或a<0时,x≤-
1
a
;
当a(a-1)<0,即0<a<1时,x≥-
1
a
;
综上所知当a=0或a=1时原不等式的解集为R.
当a>1或a<0时,原不等式的解集为{x|x≤-
1
a
}
当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x≥-
1
a
}.
(2)当a=0时,原不等式变为-2(x-2)>0,∴x<2;
当a<0时,原不等式变为
a(x-2)(x-
22
a
)>0(x-2)(x-)<
2a
0
a
<x<2;
当a>0时,原不等式变为
a(
x-2)·(x-
2
a
)>0(x-2)(x-
2
a
)>0
;
由于2-
2
a
=2
2(a1)
a
,若0<a
<1,则2<
22
a
,∴原不等式解为x>
a
或x<2.若a=1,
则原不等式变为(x-2)2>0
则2>
2
a
,∴原不等式的解为
随笔:
拖13(2001年全国高考题)解关于x的不等式
xa
xa
2
<0(a∈R).
答案:
原不等式等价于(x-a)(x-a
2
)<0
由于a
2
-a=a(a-1),∴当a
2
-a>0,即a>1或a<0时,a
2<
br>>a.
∴(x-a)(x-a
2
)<0的解为a<x<a
2
;当a
2
-a<0,即0<a<1时,a>a
2
,
x≠2,若a>1,
∴(x-a)(x-a)<0的解为a<x<a;
当a=0时,不等式变为x<0,∴x∈
2
2
22
;
当a=1时,不等式变为(x-1)<0,∴x∈R;
综合可知,当a>1或a<0时,原不
等式的解集为{x│a<x<a=;当0<a<1时,原不等式的解集为{x│a<x<a=;当a=0或a=1
时,原不等式的解集为空集.
随笔:
x>2或x<
22
2
.
a
2
=;当a
=1时,不等式的解集为{x|x∈R且x≠2};当0<a<1时,不等式的
a
22
解集为{x|x>或x<2=;当a<0时,不等式的解集为{x|<x<2};当a=0时,不等式的解集为{
x|x<2}.
aa
综合可知,当a>1时,不等式的解集为{x|x>2或x<
【
思路点拨】解含有参数的不等式,要依据各不等式的特征进行分类讨论,尤其是一些“临界值点”的讨论不能遗漏
,对于一元二次不等
式“两根”大小问题,总可采用“作差法”进行比较.
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题19】设a≠b,解关于x的不等式:ax+b(1-x)≥[ax+b(1-x)].
【分析】不等式由于字母系数较多,看起来很复杂,应先化简整理为一元二次不等式的标准形式,再求解就容易
多了.
【解析】原不等式可化为:
(a-b)x+b≥(a-b)2x+2(a-b)
bx+b,移项,整理,得(a-b)(x-x)≤0,∵a≠b,∴(a-b)>0,
∴x-x≤0解得,0≤x≤1 ∴0≤x≤1
∴原不等式的解集为{x│0≤x≤1} <
br>【例题20】设A={x│x+3k-1≥2k(2x-1)},B={x│x-(2x-1)k+k≥0
},且A
2222
2
22222222
222
B,求实数k的取值范
围.
随笔:
拖14(上海市高考题)关于实数x的不等式
11
|x(a1)2
|(a1)
2
与x
2
-3(a+1)x+2(3a+1)
≤0(其中a∈R)的解集依次为A与B,求使A
22
11
答案:
由|x-(
a+1)|≤ (a-1)可得
22
111
- (a-1)2≤x-
(a+1)2≤ (a-1)2,解得A={x│2a≤x≤a+1},
222
22
2
B的a的取值范围.
又由x-3(a+1)x+2(3a+1)≤0可得(x-2)[x-(3a+1)]≤0.
2
1
时,得B={x│2≤x≤3a+1}.
3
1
当3a+1<2即a<时,得B={x│3a+1≤x≤2}.
3
1
当a≥时,由AB有2≤2a
3
当3a+1≥2即a≥
a+1≤3a+1
当a<
2
1≤a≤3.
B有3a+1≤2a≤a+1≤
2,得a=-1,故所求a的范围为{a│a=-1或1≤a≤3}.
2
1
时,由A
3
【分析】本题复杂在集合A与B都是含参数k的一元二次不等式,因
而先要分类讨论两个集合的解的情况,再由A
参数k所应满足的条件.做这种题,思路一定要清晰.
【解析】A={x│[x-(3k-1)][x-(k+1)]≥0}
∵(3k-1)-(k+1)=2(k-1)
B分类讨论各种情形
∴①当k>1时,
3k-1>k+1,A={x│x≥3k-1,或x≤k+1};②当k=1时,x∈R;③当k<1时,3k-
1<k+1,A={x│x≥k+1,或x≤
3k-1}
集合B中的不等式不能因式分解,故
考虑判别式Δ=(-2k)-4(k+k)=-4k,当k≥0时,B={x│x∈R};当k<0时,Δ>0,
∴B={x│x
≤k--k,或x≥k+-k}.
综合以上情况,当k≥0时,B={x│x∈R},显然有AB,当k<0时,为使AB,则必需 22
3k1kk
k1
kk
,解得k≥-1,∴-1≤k<0
综上所述,k的取值范围为k≥0或-1≤k<0,即k≥-1.
能力达标检测
1
.设一元二次方程ax+bx+c=0(a<0=的根的判别式Δ=b-4ac=0,则不等式ax+bx+c≥
0的解集是( )
A.R B.
C.{x│x≠-
222
bb
}D.{x│x=-}
2a2ab
,∴ax+bx+c≥0的解集为
2a
2
答案:
D 提示:∵
a<0,Δ=0,∴对应函数y=ax
2
+bx+c的图像开口向下,且与x轴只有一个交点x
=-
x|x=-
b
.
2a
22
2.不等式x>a(a<0)的解集是( )
A.{x│x>±a}B.{x│a<x<-a=
C.{x│x<a或x>-a=D.{x│x<-a或x>a=
答案:
C 提示:x
2
>a
2
(x+a)(x-a)>0,∵a<0∴-a>a,故(x+a)(
x-a)>0的解为x>-a或x<a.
3.已知2a+1<0,关于x的不等式x2-4ax-5a2>0的解集是( )
A.{x│x>5a或x<-a=B.{x│x<5a或x>-a=
C.{x│-a<x<5a=D.{x│5a<x<-a=
答案:
B 提示:x2
-4ax-5a
2
>0
2
(x-5a)(x+a)>0 又2
a+1<0,∴a<-
2
1
2
,∴(x-5a)(x+a)>0的解为x>-
a或x<5a.
4.已知U=R,A={x│-x+3x-2≤0},B=x│x≤4,C=
x│
A.{x│-2≤x<-1}B.{x│-1≤x<2}
C.{x│-2≤x<-1=∪{2}D.{x│-1<x<2=
x2
≥0,则(CA)∪(CC)∩B是( )
x1
UU
2
答案:
B 提示:A={x│-x
2
+3x-2≤0}={x│x
2
-3x+2≥0}={x│x≥2或x≤1},B={x│x≤
4}={x│(x+2)(x-2)≤0}={x│-2
≤x≤2},C=
x|
x2
,∴CA={x│1<x<2}
0
={x│x≥2或x<-1}
x1
U
C
U
C={x│-1≤x<2=,从而(C
U
A)∪(C
U
C)={x│-1≤x<2=.
∴(C
U
A)∪(C
U
C)∩B=
{x│-1≤x<2=∩{x│-2≤x≤2}={x│-1≤x<2}.
5.若关于x的不
等式ax+bx+a<0的解集是{x<-2或x>-
A.x│
2
1
2
=,则关于x的不等式cx-bx+a>0的解集是( )
2
1
2
<x<2 B.x│x>2或x<
1
2
C.x│x>-
1
2
或x<-2D.x│-2<x<-
1
2
答案:
A 提示:由ax
2
+bx+c<0的解为
x>-
同解,从而
1
2
或x<-2知,ax2+bx+c<0与(x+2)(
x+
2
1
2
)>0
同解,即x2+
2
5
2
x+1>0与-ax-bx-c>0
2
2
5
abc
k
,∴a=-k,b=-
5
2<
br>11
2
51
即x2-x+1<0解得<x<2.
22
2
k,c=-k且k>0,故cx-bx+a>0可变为-kx+
52
kx-k>0,又k>0,∴-x+
5
2
x-1>0,
6.若
方程ax+bx+c=0的两根为x
1
,x
2
,集合S={x│x>x
1
},T={x│x>x
2
},P={x│x<x
1
},Q={x
│x<x
2
},则不等式ax+bx+c>0(a
>0)的解集为( )
A.(S∩T)∪(P∩Q)B.(S∩T)∩(P∩Q)
C.(S∪T)∪(P∪Q)D.(S∪T)∩(P∪Q)
2
答案:
A 提
示:ax
2
+bx+c>0(a>0)的解在根的两边,关键在于比较x
1
,
x
2
的大小.
7.如果x满足
x1
2
<0,化
简
9-12x4x
2x3
x13
<0,解得-1<x<
2x
32
-
x
2
2x1
的结果是( )
A.x-4
B.2-3x C.3x-2 D.4-x
答案:
B 提示:
8.设函数y<
br>1
=
,则
9-12x4x
2
-
x
2
2x1
=|2x-3|-|x+1|=-(2x-3)-(x+1)=2-3x.
x-a
+
x-b
的自变量x的集合为N,(0<a<b=,则下列关系x
2
-(ab)xab
的自变量x的集合为M,函数y
2
=
式成立的是( )
A.M∩N= B.M=N
M.
答案:<
br>D提示:∵0<a<b,∴M={x│x
2
-(a+b)x+ab≥0}={x│x≥b
或x≤a},N={x│x-a≥0且x-b≥0}={x│x≥b},∴N
9.设集合A={x│x-
2x-3>0},集合B={x│x+ax+b≤0},若A∪B=R,A∩B={x│3<x≤4=,则a+b
的值为( )
A.7 B.1 C.-7 D.-1
22
答案:
C 提示:A={x│x<-1或x>3=,由已知得B≠,设B={x│
x
1
≤x≤x
2
},从数轴上观察x
1
=-1,x
2
=4,
由根与系数的关系得-a=-1+4,b=-4,∴a=-3,b=-4.
10.若x,y是关于m的方程m-2am+a+6=0的两个实数根,则(x-1)+(y-1)的最
小值为( )
A.-
222
49
4
B.18 C.8
D.无最小值
a≥3或a≤-2,由韦达定理知x+y=2a,xy=a+b,
2
答案:
C 提示:依题意Δ=4a
2
-4(a+6)≥0
22222
∴(x-1)+(y-1)=x+y-2(x+y)+2=(x+y)-2xy-2(x+y
)+2=4a-6a-10,通过配方作图分析在a≥3或a≤-2时的范围.
11.已知M={x│x+(a+2)x+1=0,且R+∩M=
A.a>-2
B.a≥0 C.-4<a<0 D.a>-4
2
,则实数a的取值范围为( )
答案:
D 提示:分析M=和M≠两种情形.当M=时,Δ=(a+2)
2
-
4<0,解得-4<a<0;当M≠时,则方程x
2
+(a+2)x+1=0无正
<
br>0
a0或a4
a0
,综合可知a>-4.
实根,故只有负根,∴
-(a2)0
a2
0
2
(式)00
12.若
关于x的方程x-x-(m+1)=0,在[-1,1]上有解,则m的取值范围是( )
A.-
2
5
4
≤m≤-1B.-
5
4
≤m≤1
C.m≥-
5
4
D.m≤1
答案:
B 提示:将x
2
-x-(m+1)=0转化为m=x<
br>2
-x-1,∴m=(x-
大值1,故-
1
2
)-
2
5
4
,-1≤x≤1,显然当x=
1
2
时,m有最小值-<
br>5
4
,当m=-1时,m有最
5
4
≤m≤1.
13.已知不等式
答案:
3,0.
<3}
ax3
<2的解集是{x│0<x<3=,则a= ,b=
.
xb
ax-3ax-3-2x2b(a-2)x-(3-2b)
20
0(xb)
[(a-2)x-(3-2b)]<0提示:
x-bx-bx-b
{
x│0<x
3-2b
a-2
3
则①
a-20
或②
b0
由②解得b=
3且b=
14.不等式
|
b3
a-20
,由①解得a=3,b=0.
3-2b0
3
2
,无解.
32x2x3
|
的解集是 .
53x53x
3
52x32x3
|
答案:
x│x>或x<.提示:原不等式变为
|
2353x53x
2x-335
∴<0(2x-3)(5-3x)<0(3
x-5)(2x-3)>0x│x>或x<.
5-3x23
15.若不等式(a-1
)x-(a-1)x-1<0的解为全体实数,则实数a的取值范围为;若不等式ax+2ax+4<2x+4x
的解集为空集,则实数a的取
值范围为 .
2222
答案:
-
3
5
<a≤1;2≤a<6 提示:(a
-1)x-(a-1)x-1<0
22
的解为全体实数,则
1a1<
br>2
a
2
1
3
a-10<
br>
或解得或a1,所以a1
3
22
5
a1
a1
(a-1)4(a-1)
0
5
又ax+2ax+4<2x+4x的解集为空集,即(a-2)x
+2(a-2)x+4<0的解集为空集,等价于(a-2)x+2(a-2)x+4≥0的解集为R,故有a-
2>0
Δ≤0或a=2解得2≤a<6.
16.三个方程x+4ax-4a+3=
0,x+(a-1)x+a=0,x+2ax-2a=0(a∈R)至少有一个方程有实根,则a的取值范围是
.
2222
2222
答案:
a≤-
3
2
或a≥-1
提示:若从正面求解,本题应有7种情形,即解7个一元二次不等式组,显然太繁,故本题可先求三个方程均
1
0
没有实根的a的范围,即
<
br>2
0
,再求其解集的补集.
0
3
17.解不等式
|x|2
<0 <
br>x
2
x12
答案:
原不等式是不等式组
|x|-20
2
x-x-120
x-x-120x∈
与
|x|-20
2
的解集的并集.
|x|-20
由
2
x-x-
120
-2x2
x4或x-3
|x|-20
x-x-120
2
x2或x-2
-3x4
2
2<x<4或-
3<x<-2
所以,原不等式的解集为{x│2<x<4或-3<x<-2}.
1
8.要使满足关于x的不等式2x-9x+a<0(解集非空)的每一个x的值,至少满足不等式x-4x+3<
0和x-6x+8<0中的一个,求实数a的
取值范围.
22
答案:
设不等
式x
2
-4x+3<0和x
2
-6x+8<0的解集的并集为A,则A={x
│1<x<4=,不等式2x
2
-9x+a<0的解集为B,只要求BA,
81-8a0
9981
令y=2x-9x+a,其图像是对称轴为x=的抛物
线,∈(1,4),故只要满足
当x1,ya-70
,解得a的取值范围为7
≤a<.
448
当x4,ya-40
2
2
5
xx20
(k)
的整数解只有-2,求
k的取值范围. 19.若不等式组
2
2
2x(5
2k)x5k0
答案:
由x
2
-x-2>0 解得x<-1或x>2.
∵k<
5
2
,∴2x+(5+2k)x+5k<0
解得-
2
5
2
<x<-k,故原不等式组转化为下面两个不等式组:
x1
(Ⅰ)
5
xk
2
x2
(Ⅱ)
5
xk<
br>
2
若原不等式组的整数解只含有-2,如图示,由(Ⅰ)得-k>-2得k
<2,由(Ⅱ)得-k≤3得k≥-3,∴-3≤k<2.
19题图
20.已知不等式kx-2x+6k<0(k≠0)
(1)若不等式的解集是{x│x<-3,或x>-2},求k的值;
(2)若不等式的解集是{x│x≠
2
1
k
},求k的值;
(3)若不等式的解集是R,求k的值;
(4)若不等式的解集是,求k的值.
答案:(1)由解x<-3或x>-2可知k<0,且-3与-2是方程kx
2
-2x+6k=0
的两根,由根与系数的关系知-3+(-2)=
22
,解得k=-
k5
;
1
(2)由不等式的解为x≠-
k
(3)依题意知
k0
6
,可知
,解得k=-
2
6
<
br>4-24k0
2
.
k0
4-24
k0
,解得k<-
6
6
.
k0
6
(4)由题意知
,解得k≥.
2
6
4-24k0
21.某摩托车生产企业,上年度生产摩托车
的投入成本为1万元辆,出厂价为1.2万元辆,年销售量为1000辆,本年度为适应市场需要,
计划
提高产品档次,适度增加投入成本,若每辆车投入成本增加的比例为x(0<x<1),则出厂价相应的提高比例
为0.75x,同时预计年销
售量增加的比例为0.6x.已知年利润=(出厂价一投入成本)×年销售
量.(1)写出本年度预计的年利润y与投入成本增加的比例x的关系式;
(2)为使本年度的年利润比
上年有所增加,问投入成本增加的比例x应在什么范围内?
答案:
(1)依题
意得y=[1.2×(1+0.75x)-1×(1+x)]×1000×(1+0.6x)(0<x<1),整
理得y=-60x
2
+20x+200(0<x<1)
(2)欲保证本年度的利润比上年度有所增加,当且仅当
y-(1.2-1)1000
0
60x
2
20x0
1
0x<
br>
0x1
3
0x1
x
21
22.已知f(x)=ax+bx+c的图像过点(-1,0),是否存在常数a,b,c,使
不等式x≤f(x)≤对一切实数x都成立?
2
2
答案:
由图像过点(-1,0),得a-b+c=0 ①
x<
br>2
1
又x≤f(x)≤对一切x恒成立,取x=1,有1≤f(1)≤1,∴f(1)
=1,∴a+b+c=1②
2
②-①得
2b=1,∴b=
1
2
,从而c=
1
2
-a.
1
由f(x)≥x恒成立,即ax2+
2
1
x+
2
-a≥x<
br>1
ax2-
2
1
x+
2
1
2
a0
a0
1
-a≥0恒成立,∴
a
11
2
4
4a(a)0
<
br>(4a1)0
42
x+
③
又由f(x)≤
x
2
1
2
恒成立,即ax+
2
1
2-a≤
1
2
x+
2
1
2
(a-
12
)x2+
1
2
x-a≤0恒成立,∴
1
1
a0
a
1
2
<
br>
a
④
2
4
'
1
4a(a
1
)0
(4a1)
2
0<
br>
42
由③、④知a=
故存在a=c=
1
4
,从而c=
11
-
24
=
1
4
1
4
,b=
1
2
满足题意.
参考答案
【一拖二】
1.由于6-5x-x既是分母,又要开偶次方,因而要使
2
1
65xx
2
有意义,则必须6-5x-x>0,从而x+5x-6<0,又因
为Δ=25+24=
22
49>0,x+5x-6=0的两解为x
1
=-6,
x
2
=1,∴x+5x-6<0的解为-6<x<1,即当-6<x<1时,
221
65xx
2
有意义.
2.(1)原不等式等价于
3x40
3x40
或
2x50
2x50
5
2
4
3
52
44
xx
4
33
解得
或
,即x>
3
x
5
x
5
2
2
(2)原不等式等价于
或x<-,所以,原不等式的解集为x│x>或x<-.
2x150
2x150
或
5x20
5x20
15
1
51515
xxxx
2152
2222
解得
或
,而
无解,由
得-
x
,所以,原不等式的解集是{x│-
525
x
2
x
2
x
2
x
2
5
555
3.(1)
原不等式等价于不等式组①
<x≤
15
=.
2
x10
x3x20
2
或②
x
10
x3x20
2
,
由①得
x1
x1
1x2
.又由②得
(x1)(x2))1x2
x1
x1
x1
(x1)(x2)0
x2或x1
综合可知,原不等式的解集为{x│1<x<2或x<1}.
(
2)原不等式整理为x(2x-7x-4)<0,即x(x-4)(2x+1)<0,从而可等价于
<
br>2
x0
x0
或
(x
4)(2x1)0(x4)(2x1)0
x0
x0
1
由
得
即x
1
2
(x4)(2x1)0
x4或x
2<
br>
x0
x0
又由
,即
0<x<4
得
1
(x4)(2x1)0
x4
2
综合可知,原不等式的解集为{x│x<-
1
2
或0<x<4=.
2
4x11x30
4x1
(x3))
1
,得
2
4.(1)原不等式等价于
2
4x11x60
<
br>2
4x11x33
不等式①的解集为x│x<-
1
4
或x>3;
不等式②的解集为x│
11-21711217
x
88
11217111217
x或3
x
所以,原不等式的解集为x│
.
848
3
1
2
xx4
1
22 (2)原不等式等价于
1
x
2
x
3
2
2
2
2
不等
式①的解集为{x│-1-
∴原不等式的解集为{x│-1-
2
6
<x<-1
+
6
=,不等式②的解集为{x|x<-1-
2
,或x>-1+2=
6
<x<-1-
2
,或-1+
2
<x<-1+
6
}
5.①当x>0时,此时x≤1,即{x│-1≤x≤1},所以当x>0时,即{x│0<x≤1}
②当x<0时,此时x≥1,即解集为{x│x≤-1}.
2
所以,原不等式的解集为{x|0<x≤1或x≤-1}.
6.由于mx-mx-1<0对一切x∈R恒成立,则m<0
Δ=(-m)+4m<0或m=0,
2
2
m0
m0
由
∴-4<m<0
解得
2
4
m0
m4m0
又m=0时显然满足,综合可知,所求的实数m的取
值范围为-4<m≤0.
7.A={x│-2x+3x+2≥0}={x│2x-3x-2≤0}={
x│(x-2)(2x+1)≤0}=x│-
={x│(|x|+3)(|x|-5)≥0}={x││
x│≥5}={x│x≥5或x≤-5}
∴A∩B=x│-
22
1
2<
br>≤x≤2,B={x│15+2|x|-x≤0}={x│x-2|x|-15≥0}
22
1
2
≤x≤2∩{x│x≥5或x≤-5}=
(15x
2
23x28)
8.原不等式可变为<0
2
(xx1)0
1
15x
2
23x
28
∴<0,又x-x+1=(x-
2
x
2
x1
2<
br>)2+
3
4
>0恒成立,故原不等式等价于15x-23x-28<0,即(3
x-7)(5x+4)<0, ∴-
2
4
5
<
x<
7
3
,所以,原不等式的解集为{x│-
2
4
5
<x<
22
7
3
}.
3222
9.原不等式整理为(x+a)(x+a)>0
,方程x+(a+a)x+a=0的两根为x
1
=-a,x
2
=-a,当x<
br>1
>x
2
,即-a>-a,a-a>0
或a<0时,不等式解为x>-
a或x<-a;当x
1
<x
2
,即-a<-a,a-a<0
当a=0
时,原不等式变为x>0,∴x≠0.
当a=1时,原不等式变为(x+1)>0,∴x≠-1. <
br>2
2
222
a(a-1)>0,即a>1
2
a(a-1)<0
,即0<a<1时,不等式的解为x>-a或x<-a;
综合可知,当a>1或a<0时,原不等式的
解集为{x│x>-a,或x<-a};当a=0时,不等式的解集为{x│x≠0};当a=1时,不等式的解集为{x│x≠-1};当0<a<1时,不等式的解集为{x│x>-a,或x<-a}.
2
2
3
1
22
(2x3)(2x
1)0
x
34x4x
4
x4x30
10.(1)原不等式等价于不等式组
即
2<
br>,解得
,即
22
2
4x(x1)
0
4x4x0
4x4x0<
br>
x1或x0
13
<x≤0或1≤x<,所以,原不等式的解集为
22
13
x│-<x≤0或1≤x<.
22
∴-
22
x5x60
x5x60
与
(2)原不等式等价于不等式组
的解集的并集.
2222
x5x6x4
(x5x6)x4
2
<
br>
(x2)(x3)0
x3或x2
x5x
60
x3
由
22
x2
x5x6x4
5x10
2x3
2
(x2)(x3)0
x5x
60
又由
1
2x3
22
(x2)(2x1)0
x2或x
(x5x6)x4
2
所以,原不等式的解集为{x│x≥
3}∪{x│2<x<3}={x│x>2}.
11.由x-6x+8>0,解得x<2或x>4;由
2
x2或x4
x35x
>2得>0,即(x-5)(x-
1)<0,解得1<x<5.故原不等式组的解为
,
x1x1
1x5
即1<x<2或4<x<5
∴原不等式组的解集为x│1<x<2或4<x<5
12.由已知解的形式为α<x<β可知
,不等式ax+bx+c>0中a<0,且α、β应是相应方程ax+bx+c=0的两根,由根与系数的关系,
得
α+β=-
22
b
a
,αβ=
c
a
,
22
∴b=-a(α+β),c=a·αβ.代入不等式cx+bx+a<0,得aαβx-a
(α+β)x+a<0
又∵a<0,∴不等式又可化为αβx-(α+β)x+1<0,
∴
(αx-1)(βx-1)>0,∵0<α<β,∴
2
2
1
<1
,∴x<
1
或x>
1
,所以
,原不等式cx+bx+a<0的解集为x│x<
2
1
或x>
1<
br>
.
13.原不等式等价于(x-a)(x-a)<0
由于a-a=a(a-1),∴当a-a>0,即a>1或a<0时,a>a.
∴(x-a)(x-a)<0的解为a<x<a;当a-a<0,即0<a<1时,a>a,
∴(x-a)(x-a)<0的解为a<x<a;
当a=0时,不等式变为x<0,∴x∈<
br>2
2
22
2222
222
;
当a=1时,不等式变为(x-1)<0,∴x∈R;
综合可知,当a>1或a<0时,原不
等式的解集为{x│a<x<a};当0<a<1时,原不等式的解集为{x│a<x<a};当a=0或a=1
时,原不等式的解集为空集.
14.由|x-
-
22
1
2
(a+1)|≤
2
1
2
(a-1)可得
2
1
2
(a-1)2≤x-
2
1
2
(a+1)2≤
1
2
(a-1)2,解得A={x│2a≤x≤a+1},
2
又由x-3(a+1)x+2(3a+1)≤0可得(x-2)[x-(3a+1)]≤0.
1
时,得B={x│2≤x≤3a+1}.
3
1
当3a+1<2即a<时,得B={x│3a+1≤x≤2}.
3
1
当a≥时,由AB有2≤2a
3
当3a+1≥2即a≥
a2+1≤3a+1
当a<
1≤a≤3.
B有3a+1≤2a≤a+1≤2,得a=-1,故所求a的范围为{a│a=-1或1≤a≤3}.
2
1
时,由A
3
【能力达标检测】
1.D 提示:∵a<
0,Δ=0,∴对应函数y=ax+bx+c的图像开口向下,且与x轴只有一个交点x=-
2.C 提
示:x>a
2
22
2
bb
,∴ax+bx+c≥0的解集为x|x=
-.
2a2a
2
(x+a)(x-a)>0,∵a<0∴-a>a,故(x+a)(
x-a)>0的解为x>-a或x<a.
2
3.B
提示:x-4ax-5a>0
2
(x-5a)(x+a)>0 又2a+1<0,∴a<-2
1
2
,∴(x-5a)(x+a)>0的解为x>-a或x<5a.
2
4.B 提示:A={x│-x+3x-2≤0}={x│x-3x+2≥0}={x│x≥
2或x≤1},B={x│x≤4}={x│(x+2)(x-2)≤0}={x│-2≤x
≤2},C
=
x|
x2
,∴CA={x│1<x<
2}
0
={x│x≥2或x<-1}
x1
U<
br>C
U
C={x│-1≤x<2},从而(C
U
A)∪(C
U<
br>C)={x│-1≤x<2}.
∴(C
U
A)∪(C
U
C)
∩B={x│-1≤x<2=∩{x│-2≤x≤2}={x│-1≤x<2=.
5.A 提示:由a
x
2
+bx+c<0的解为x>-
1
2
或x<-2知,ax2+bx
+c<0与(x+2)(x+
1
2
)>0
同解,即x2+
5
2
x+1>0与-ax-bx-c>0同解,
2
5
abc
k
,∴a=-k,b=-
5
2<
br>11
2
51
x2-x+1<0解得<x<2.
22
从而
2
k,c=-k且k>0,故cx-bx+a>0可变为-kx+<
br>22
5
2
kx-k>0,又k>0,∴-x+
2
5
2
x-1>0,即
6.A 提示:ax+bx+c>0(a>0)的解在根的两边,关键在于比较
x
1
,x
2
的大小.
7.B 提示:
x13
<
0,解得-1<x<
2x32
2
,则
9-12x4x
2
-
x
2
2x1
=|2x-3|-|x+1|=-(2x-3)-(x+1)=2-3x.
M. 8.D提示:∵0<
a<b,∴M={x│x-(a+b)x+ab≥0}={x│x≥b或x≤a},N={x│x-a≥0且x-
b≥0}={x│x≥b},∴N
9.C 提示:A={x│x<-1或x>3},由已知得B≠,设B
={x│x
1
≤x≤x
2
},从数轴上观察x
1
=-1,x
2
=4,
由根与系数的关系得-a=-1+4,b=-4,∴a=-3,b=-4.
10.C 提示:依题意Δ=4a-4(a+6)≥0
22222
2
a≥3或
a≤-2,由韦达定理知x+y=2a,xy=a+b,
2
∴(x-1)+(y-1)=x+
y-2(x+y)+2=(x+y)-2xy-2(x+y)+2=4a-6a-10,通过配方作图分析在a≥
3或a≤-2时的范围.
11.D 提示:分析M=和M≠两种情形.当M=时,Δ=(a+2)-4
<0,解得-4<a<0;当M≠
2
时,则方程x+(a+2)x+1=0无正实根,
2
0
a0或a4
a0
,综合可知a>-4. 故只有负根,∴
-(a2)0
0
2
(式)00
a2
12.B 提示:
将x-x-(m+1)=0转化为m=x-x-1,∴m=(x-
1,故-
22
12
)-
2
5
4
,-1≤x≤1,显然当x=
1
2
时,m有最小值-
5
4
,当m=-1时,m有最大值
5
4
≤m≤1.
13.3,0. 提示:
ax-3ax-3-2x2b(a-2)x-
(3-2b)
200(xb)
[(a-2)x-(3-2b)]<0
x
-bx-bx-b
{x│0<x<3}
3-2b
a-2
3
则①
a-20
或②
b0
由②解得b=3且b=
b3
a-20
,由①解得a=3,b=0.
3-2b0
3
,无解.
2
352x32
x3
|
14.x│x>或x<.提示:原不等式变为
|
235
3x53x
2x-335
∴<0(2x-3)(5-3x)<0(3x-5)(2x-3)
>0x│x>或x<.
5-3x23
3
15.-<a≤1;2≤a<6 提示:(a
-1)x-(a-1)x-1
5
22
<0的解为全体实数,则
1
a1
2
a
2
1
3
a
-10
或解得或a1,所以a1
3
2
2
5
a1
a1
(a-1)4
(a-1)0
5
又ax+2ax+4<2x+4x的解集为空集,即(
a-2)x+2(a-2)x+4<0的解集为空集,等价于(a-2)x+2(a-2)x+4≥0的解集为R
,故有a-2>0
Δ≤0或a=2解得2≤a<6.
16.a≤-
2222
3
2
或a≥-1 提示:若从正面求解,本题
应有7种情形,即解7个一元二次不等式组,显然太繁,故本题可先求三个方程均没有
1
0
实根的a的范围,即
2<
br>0
,再求其解集的补集.
0
3
17.原
不等式是不等式组
|x|-20
2
x-x-12
0
x-x-120
-2x2
x4
或x-3
x2或x-2
-3x4
x∈
与
|x|-20
2
的解集的并集.
<
br>
|x|-20
由
2
x-x-120
|x|-20
又由
2
x
-x-120
2<x<4或-3<x<-2
所以,原不等式的解集为{x│2<x<4或-3<x<-2=.
18.设不等式x-4x+
3<0和x-6x+8<0的解集的并集为A,则A={x│1<x<4=,不等式2x-9x+a<0的解集为
B,只要求B
222
A,令y
81-8a0
9981
=2x-9x+a,其图像是对称轴为x=的抛物线,∈(1,4),故只要满足
当x1,ya-70
,解得a的取值范围为7≤a<.
448
当
x4,ya-40
2
19.由x-x-2>0 解得x<-1或x>2.
∵k<
2
5
2
,∴2x+(5+2k)x+5k<0
解得-
2
5
2
<x<-k,故原不等式组转化为下面两个不等式组:
x1
(Ⅰ)
5
xk
2
x2
(Ⅱ)
5
xk<
br>
2
若原不等式组的整数解只含有-2,如图示,由(Ⅰ)得-k>-2得k
<2,由(Ⅱ)得-k≤3得k≥-3,∴-3≤k<2.
19题图
20.(1
)由解x<-3或x>-2可知k<0,且-3与-2是方程kx-2x+6k=0的两根,由根与系数的关系知
-3+(-2)=
2
22
,解得k=-
k5
;
1
(2)由不等式的解为x≠-
k
(3)依题意知
k0
6
,可知
,解得k=-
2
6
4-24k
0
2
.
k0
4-24k0
,解得
k<-
6
6
.
.
k0
6
(4)由
题意知
,解得k≥
2
6
4-24k0
2
1.(1)依题意得y=[1.2×(1+0.75x)-1×(1+x)]×1000×(1+0.6x)(0
<x<1),整理得y=-60x+20x+200(0<x<1)
(2)欲保证本年度的利润比上年度有所增加,当且仅当
2
y-(1.2-1)
10000
60x
2
20x0
1
0x
3
0x1
0x1
22.
由图像过点(-1,0),得a-b+c=0 ①
x
2
1
又x≤f(x)≤对一切x恒成立,取x=1,有1≤f(1)≤1,∴f(1)=1,∴a+b+c=1②
2
②-①得
2b=1,∴b=
1
2
,从而c=
1
2
-a.
1
由f(x)≥x恒成立,即ax2+
2
1
x+
2
-a≥x<
br>1
ax2-
2
1
x+
2
1
2
a0
a0
1
-a≥0恒成立,∴
a
11
2
4
4a(a)0
<
br>(4a1)0
42
x+
③
又由f(x)≤
x
2
1
2
恒成立,即ax+
2
1
2-a≤
1
2
x+
2
1
2
(a-
12
)x2+
1
2
x-a≤0恒成立,∴
1
1
a0
1
2
a
a
④
2
11
4
'4a(a
)0
(4a1)
2
0
42
由③、④知a=
故存在a=c=
1
4
,从而c=
11
-
24
=
1
4
1
4
,b=
1
2
满足题意.
【课本习题】
练习P19
1.(1)x|
(3)
12
<x<2;(2)x|x≤
-
33
,或x≥
1
2
;
;(4)R.
2.(1
)x=2-
(3)2-
3
,或x=2+
3
;(2)x<2-
3
,或x>2+
3
;
3
<x<2+
3
.
3.x≤-4,或x≥3.
练习P21
1.(1)x|x<-2,或x>3;(2)x|0<x<2.
2.x|x<a,或x>b.
3.(1)x|-5<x<8;(2)x|x<-4,或x>
4.(1)正确;(2)正确.
习题1.5
1.(1)x|x<-
(3)x|-
1
2
.
2
3
,或x>
5
2
;(2)x|-2≤x≤
74
;
1
2
2
3
<x<1;(4)x|-4≤x≤2.
2.(1)x|x<-4,或x>5;(2)x|-7<x<2;
(3)x|-<x<
1
2
;(4)x|x≤-
3
,或x≥2.
5
3.(1)当x=±5时,y=0,
当-5<x<5时,y>0,
当x<-5,或x>5时,y≤0;
(2)当x=5,或x=9时,y=0,
当x<5,或x>9时,y>0,
当5<x<9时,y<0;
(3)△=62-40<0,a>0,
当x∈R时,y>0;
(4)当x=2时,y=0,
当x≠2时,y<0.
4.原不等式组的解集为 <
br>x|x≥1∩x|x<
28
5
=x|1≤x<
28
5
.
因此所求的整数解集为{1,2,3,4,5}.
5.原不等式相当于不等式组
2
x-x-20,
1
2
x-x-24.
2
不等式①的解集为
{x|x<-1,或x>2};
不等式②的解集为
{x|-2<x<3}.
因此,原不等式的解集为
x|x<-1,或x>2∩x|-2<x<3=x|-2<x<-1,或2<x<3.
6.由A=x|x2+3x+2<0=x|-2<x<-1,得
C
U
A=x|x≤-2∪x|x≥-1=x|x≤-2,或x≥-1.
2<
br>
x160
7.(1)A∩
B=
x|
x|4x1,或3x4
;
2
x4x30
(2)A∪B=x|x16<0∪x|x-4x+3≥0
=x|-4<x<4∪x|x≤1,或x≥3
=R;
(3)C
U
(A∩B)为从R内去掉A∩B后的剩余部分,因此
C
U
(A∩B)=x|x≤-4,或1<x<3,或x≥4;
(4)由C
U
A=x|x-16≥0=x|x≤-4,或x≥4,
C
U
B=x|x-4x+3<0=x|1<x<3,得
(C
U
A)∪(C
U
B)=x|x≤-4,或1<x<3,或x≥4}.
8.(1)原不等式的解集是不等式组
2
2
2-2
3x
-40,
3x-40,
与
2x50
2x50
的解集的并集,即
x|x
4
5
5
x|x
x|x,或x
3
2
2
4
.
3
(2)原不等式的解集是不等式组
2x-15,
2x-150,
与
5x205x20
的解集的并集,即
∪x|-2
5
<x≤
155
=x|-
22
<x≤
15<
br>.
2
§1.6逻辑联结词
预备知识
初中有关命题的概念,可以判断真假的语句
课本知识导学运用
课本知识诠解
重要提示
1.命题及相关概念
可以判断真假的语句叫做命
题.语句为真的叫做真命题;语句为假的叫做假命题;不能判断真假的语句,不是命题.
2.逻辑联结词
命题中的“或”、“且”、“非”叫做逻辑联结词.对“或”、“且”、“非
”的理解可以联想集合中并集、交集、补集的概念.〖〗随笔:
3.命题的分类
(1)命题可分为简单命题和复合命题;
(2)简单命题:不含逻辑联结词的命题叫做简单命题;
(3)复合命题:由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫复合命题.
这里一定要注意,不要以
为含有“或”、“且”、“非”就是复合命题.如“x>2或x≤-1”就不是复合命题,因为“x>2或x≤-
1”根本连
命题都不是.
(4)复合命题的三种形式:p或q;p且q;非p(不属于p),其中p与q是简单命题.
4.复合命题的真假判断
随笔:
随笔:
1.“非P”形式复合命题
给定简单命题的真假利用下列真值表可以判断复合命题的真假.
(1)“非p”形式复合命题的真值表:
P
真
假
(2)“p且q”形式复合命题的真值表:
p
真
真
假
假
(3)“p或q”形式复合命题的真值表:
p
真
真
假
假
Q
真
假
真
假
p且q
真
真
真
假
Q
真
假
真
假
p且q真
真
假
假
假
非p
假
真
基础例题点拨
【例题1】分别写出由下列各组命题构成的“p或q”,“p且q”,“非p”形式的复合命题:
(1)p:2是有理数;q:2是无理数.
(2)p:方程x2+x-1=0的两根符号不同,
q:方程x2+x-1=0的两根绝对值不同.
(3)p:正方形的四条边相等,
q:正方形的四个角相等.
(4)p:三角形两条边的和大于第三边,
q:三角形两条边的差小于第三边.
的真假与p的真假刚好相反.
2.
“p且q”形式复合命题:当p、q均为真时,p且q为真;当p、q中至少有一个为假时,p且q为假. 3.“p或q”形式复合命题:当p、q中至少有一个为真时,p或q为真;当p、q都为假时,p或q为假
.
随笔:
一拖二
拖1用逻辑联结词表示下列数学表达式:
(1)ab=0;
(2)ab≠0;
(3)(a+1)(b+1)≥0.
答案:
(1)对a
b=0,因为两个因数中只要有一个为零,其积就为0,所以,ab=0
(2)对ab≠0,因为只有当
两个因数全不为零时,其积才不为0,所以,ab≠0
a=0或b=0.
a≠0且b≠0.
a+1≥0 (3)对(a+1)(b+1)≥0,因为两因数乘积非负,需两因数同时非正或同时非负
才成立,所以,(a+1)(b+1)≥0
b+1≥0,或a+1≤0
b+1≤0.
拖2分别写出下列复合命题的形式及构成它的简单命题:
(1)x=2或x=3是方程x
2
-5x+6=0的根;
【解析】(1)p或q:2是有理数或无理数;
p且q:2是有理数且是无理数.
非p:2不是有理数.
(2)p或q:方程x+x-1=0的两根符号或绝对值不同;
p且q:方程x+x-1=0的两根符号不同且绝对值不同;
非p:方程x+x-1=0的两根符号相同.
(3)p或q:正方形的四条边相等或四个角相等;
p且q:正方形的四条边相等且四个角相等;
非p:正方形的四条边不相等.
(4)p或q:三角形两边之和大于第三边或两边之差小于第三边;
p且q:三角形两边之和大于第三边且两边之差小于第三边;
非p:三角形两边之和不大于第三边.
2
2
2
【思路点拨】学会由
简单命题写复合命题是学好这一节的根本.一般情况下,写“p或q”、“p且q”命题时可以省略后一个命题的
主语,
写“非p”命题主要掌握一些否定词.
【例题2】分别指出由下列各组命题构成的“p或q”、“p且q”、“非p”形式的复合命题的真假:
(1)p:π是无理数,q:π是实数.
(2)p:2>3,q:8+7≠15.
【解析】(1)因为p真q真,所以“p或q”为真,“p且q”为真,“非p”为假;
(2)因为p假q假,所以“p或q”为假,“p且q”为假,“非p”为真.
【思路点拨】熟练掌握三种形式的复合命题的真值表是解这种题的关键.
(2)π既大于3又是无理数;
(3)锐角不是直角.
答案:
(1)这个
命题是p或q形式的命题,其中p:x=2是方程x
2
-5x+6=0的根;q:x=3是方程
x
2
-5x+6=0的根.
(2)这个命题是p且q形式的命题,其中p:π大于3,q:π是无理数.
(3)这是非p形式的命题,其中p:锐角是直角.
随笔:
拖3利用真值表判断复合命题的真假:
(1)4≤5
(2)5≥5
(3)7≤6
答案:
(1)p:4<5是真命题,q:4=5为假命题;4≤5是由
4<5或4=5构成,即“p或q”命题,由真值表可知,4≤5是真命题.
(2)p:5=5为真命题,q:5>5为假命题.故5≥5是“p或q”命题,∴5≥5为真命题.
(3)p:7=6为假命题,q:7<6为假命题,故7≤6是“p或q”命题,由真值表知应为假命题.
重难点突破
重点·难点·易混点·易错点·方法技巧
重难点
1.重
点:判断复合命题真假的方法:给定一个复合命题,能说出构成它的简单命题和逻辑联结词“或”、“且”、“非
”,其次能正确判断p、
q的真假,最后利用真值表判断复合命题的真假.
2.难点:对“或
”、“且”、“非”的含义理解,逻辑联结词的“或”、“且”、“非”与集合的“并”、“交”、“补”密切相
关. A∪B={x|x∈A
或x∈B},A∩B={x|x∈A且x∈B},CUA={x|x∈U且
xA},“或”与日常生活中的“或”的意义不尽相同,“p 或 q”的含义有三种情
形:①只有 p
成立;②只有 q 成立;③p、q 同时成立.
这三种情形依次对应于集合①(CUB)∩A;②(CUA)∩B③A∩B.
易混易错点
1.易混点
(1)如何区别一个给出的语句是否为命题
从定义上来看,可以判断真
假的语句叫命题.而开语句、疑问句、祈使句、感叹句由于无法判断真假,因而都不是命题.
开语句是指含有变量的语句;
祈使句是指没有作出判断的语句.
值得注意的是,反诘疑问句是命题.
【例题3】下列语句:①2是无限循环小数;②x2-3
x+2=0;③当x=4时,2x>0;④垂直于同一条直线的两条直线必平行吗?⑤一个数
不是合数就
是质数;⑥难道菱形的对角线不互相平分吗?⑦把门关上;⑧这是一棵大树;⑨向英雄致敬!其中不是命题的是
.
②④⑦⑧⑨不能判断真假或不构成判断语,故答案为②④⑦⑧⑨.
①是命题,能判断真假,是假命题;
②是开语句,不是命题;
③是一个真命题;
④是疑问句,并没有作出判断,不是命题;
⑤是假命题,因为1不是合数也不是质数;
⑥通过反问的语言对菱形的对角线互相平分作出了判断,属反诘疑问句,是真命题;
⑦没有作出判断,不是命题;
⑧中“大树”概念模糊不清,无法判断真假,不是命题;
⑨中“英雄”概念模糊不清,无法判断真假,不是命题.
(2)复合命题与简单命题的区别
不含逻辑联结词的命题叫简单命题;
由简单命题与逻辑联结词构成的命题叫复合命题. 不是命题的语句用了“或”、“且”、“非”的不能算复合命题,此时的“或”、“且”、“非”也不能算逻
辑联结词,因而它们是一个相对的概
念.如“x=-1或x>3”不是复合命题,其中的“或”就不是逻
辑联结词.
有些命题并没有含“或”、“且”、“非”三字,因而不能肯定它是简单命题,即不能仅从
命题的字面上找逻辑联结词,而应当从命题的结构
特征上进行分析后判断.
2.易错点
(1)对复合命题中“或”、“且”含义的理解
复合命题“p或q”与“p且q”是用逻辑联
结词“或”与“且”联结两个命题p与q,既不能用“或”与“且”去联结两个命题的条件,
也不能用它
们去联结两个命题的结论.
【例题4】 已知p:方程(x-1)(x-2)=0的根是x=1;q:
方程(x-1)(x-2)=0的根是x=2,则复合命题“p或q”是( )
A.方程(x-1)(x-2)=0的根是x=1或(x-1)(x-2)=0的根是x=2,
B.方程(x-1)(x-2)=0的根是x=1或x=2,
C.方程(x-1)(x-2)=0的根或是x=1或是x=2,
D.以上都不对.
【错解】
因为(x-1)(x-2)=0,等价于x-1=0或x-2=0,即x=1或x=2,故选B.
【易错分析】 用“或”联结两个命题,不能单纯只联结结论,即命题的语句不能省略,上面错解就错在
这里.〖〗【正解】p与q命题的
条件都是(x-1)(x-2)=0的根,结论分别是x=1与x=2
,因而用“或”来联结这两个命题时应选A,而不能选B、C.
随笔:
拖4指出下列命题是简单命题还是复合命题,若是复合命题,写出构成它的简单命题:
(1)5和7是30的约数;
(2)x2-2x-3<0的解集是{x|-1<x<3=;
(3)1.
答案:
(1)“p且q”形式的复合命题.其中p:5是30的约数;q:7是30的约数.
(2)“p且q”形式的复合命题.其中p:x-2x-3<0的解集是{x|x>-1};q:x-2
x-3<0的解集是{x|x<3=.
(3)“非p”形式的复合命题.其中p:1∈.
22
(2)命题p的否定形式的命题(非p)的正确写法
复合命题“非p”中“非
”的含义应从下面四个方面去理解:①“非p”只否定p的结论;②p与“非p”真假必须相反;③“非p”必须
包含p的所有对立面;④“非p”必须使用否定词语.〖〗〖〗【例题5】写出下列命题的否定形式的命
题.
(1)矩形的四个角都是直角;
(2)所有的方程都有实数解;
(3)4<3.
【错解】(1)矩形的四个角都不是直角;(2)所有的方程都没有实数解;(3)4>3.
【易错分析】(1)“四个角都是直角”的否定有以下几种情况:①四个角都不是直角;②三个角不是直角;③两
个角不是直角;④一个角
不是直角.上述否定形式只指出反面的一种情况而没有否定全部情况,因而出错
.
(2)错在否定词用错.
(3)错在4<3的反面是4≥3.
【正解】(1)矩形的四个角不都是直角;(2)并非所有的方程都有实数解(也可写为:存在某些方程没有实数
解);(3)4≥3.
【思路点拨】“非p”形式的命题写得对不对,可以通过四点去判断.尤其注意
:p与非p真假必相反,非p必须包含p的所有对立面.另外,
还要注意一些词语的否定,常见的有:
拖5写出下列命题的否定形式的命题:
(1)有些质数是奇数;
(2)明天刮风且下雨.
答案:
(1)质数无奇数,或可写成:所有的质数不是奇数.不能写成:有些质数不是奇数.
(2)明天不刮风或不下雨.不能写成:明天不刮风且不下雨.
随笔:
正面词语
否定词语
所有的
某些
等于
不等于
任意两个
某两个
>
≤
至多一个
至少两个
<
≥
至少一个
一个也没有
是
不是
至多有n个
至少有n+1个
都是
不都是
p或q
p且q
任意的
某个
方法技巧
1.如何由简单命题构成复合命题
【例题6】分别写出由下列各组命题构成的“p或q”、“
p且q”、“非p”形式的复合命题,并判断其真假.
(1)p:两无理数之和一定为无理数;
q:两无理数之积有可能为有理数;
(2)p:不等式
x1
≤0的解集是{x|-2≤x≤-1};
x2
≥2(x>0)
q:x+
q:不等式(x+1)(x+2)≤0的解集是{x|-2≤x≤-1};
(3)p:x+
1
x
1
x
<-2(x<0)
【解析】(1)p且q:两无理数的积有可能为有理数且它们的和必为无理数,此命题为假.
p或q:两无理数的积有可能为有理数或它们的和为无理数,此命题为真.
非p:两无理数之和不一定为无理数,此命题为真.
x1
≤0或不等式(x+1)
(x+2)≤0的解集为{x|-2≤x≤-1}.此命题为假.
x2
x1
p或
q:不等式≤0或不等式(x+1)(x+2)≤0的解集为{x|-2≤x≤-1}.此命题为真.
x2
x1
非p:不等式≤0的解集不是{x|-2≤x≤-1}.此命题为真.
x2
11
(3)p且q:x>0时x+≥2且x<0时x+<-2,此命题为假.
xx
11
p或q:x>0时x+≥2或x<0时x+<-2,此命题为真.
xx
1
非p:x>0时x+<2,此命题为假.
x
(2)p且q:
不等式
【思路点拨】用逻辑联结词“且”、“或”将两个简单命题写成复合命题时,就是要将两个命题的
条件和结论都联结起来,简单地说,就是
将p与q都写出来,中间用“且”与“或”联结.在意义很明白
的情况下,可以写成复合命题的简略式.
2.如何判断复合命题的真假
由于复合命题只有三
种形式:p或q、p且q、非p.要准确判断它们的真假,首先要判断简单命题p与q的真假,当p与q至少有一
个为真
时,p或q就为真,否则为假;当p与q至少有一个为假时,p且q就为假,否则为真;而p与非
p真假恰相反.
【例题7】(1)如果命题“p或q”和“非p”都是真命题,则命题q的真假是
;(2)如果命题“p且q”和“非p”都是假命题,则命
题q的真假是 .
【解析】(1)真命题;(2)假命题
【思路点拨】(1)“非p”为真,则p为假,又因为
“p或q”为真,所以q为真;(2)“非p”为假,则p为真,又p且q为假,所以q为
假.这类问题
的处理一般都是从非p的真假开始判断,另外要熟悉三种复合命题的真值表.
3.如何判断一个命题的构成形式
有些命题从字面上根本没有逻辑联结词“或”、“且”、“
非”,这时不能简单地认为它不是复合命题.一个命题是否为复合命题,应当从命题
的结构特征和实际意
义去分析,即找与“或”、“且”、“非”意义相近的词语再进行判断.
【例题8】指出下列命题是简
单命题还是复合命题,若是复合命题,写出构成它的简单命题,并判断复合命题的真假:
(1)如果xy<0,则点p(x,y)的位置在第二、三象限;
(2)AA∪B;
{矩形}; (3){正方形}
(4)0.5是整数;
(5)0.5并非是整数.
【解析】(1)“p或q”形式的复合命题.其中p:如果
拖6由命题p、q构成的“p或q
”、“p且q”、“非p”形式的复合命题中,p或q为真,p且q为假,非p为真,则p ,q.
答案:
假,真.
拖7命题“集合中的元素具有确定性、互异性、无序性”是
形式的复合命题.其中p是 ,q是 ,r
是
.
答案:
p且q且r;集合中的元素有确定性;集合中的元素有互异性;集合中的元素有无序
性.
xy<0,则点p(x,y)的位置在第二象限;q:如果xy<0,则点p(x,y)
的位置在第三象限;“p或q”是假命题.
(2)“非p”形式的复合命题.其中p:AA∪B,此复合命题为假.
{矩形},q:{正方形}≠{矩形},此复合命题为真. (3)“p且q”形式的复合命题,其中p
:{正方形}
(4)是简单命题,因为可以判断真假,不含逻辑联结词.
(5)“非p”形式的复合命题,其中p:0.5是整数,此复合命题为真.
【思路点拨】由
复合命题写出构成它的简单命题,不仅要弄清各命题所表述的含义,而且还要掌握一些特殊的数学符号所代表的意
义.
名题活题创新探究
例题分析解答
【例题9】已知p,q是两个简单命题,试
指出下列九个命题的真值表:(1)非p;(2)非q;(3)p或q;(4)p且q;(5)p或q的否定;(
6)p
且q的否定;(7)非p或非q;(8)非p且非q;(9)“非‘非p’”.
【解析】
p q 非p 非q p或q p且q p或q的
否定
真
真
假
假
真
假
真
假
假
假
真
真
假
真
假
真
真
真
真
假
真
假
假
假
假
假
假
真
p且q的
否定
假
真
真
真
非p或非
q
假
真
真
真
非p且非
q
假
假
假
真
真
真
假
假
非 “非p”
随笔:
拖8设计如图1-6-1的电路
(1)灯A与B分别在什么条件下亮?
(2)灯A与B分别在什么条件下灭?
图1-6-1
答案:
由
于串、并联电路与逻辑联结词“且”、“或”的意义相同,故(1)当开关K
1
与K
2
同时闭合时,A灯亮;当开关K
3
或K
4
闭合时,B灯
亮;
(2)当K
1
或K
2
打开时,A灯灭;当K
3
与K
4
同时打开时,B灯灭.
【思路点拨】由上表可知,“p或q”的否定与“非p且非
q”的真假相同,“p且q的否定”与“非p或非q”的真假相同,“非非p”与“p”
的真假相同,前
两条可与集合的“摩根律”进行对比:
①C
U
(A∪B)=(C
U
A)∩(C
U
B);②C
U
(A∩B)=(C
U
A)∪(C
U
B);③C
U
(C
U
A)=A.
能力达标检测
1.下列语句不是命题的是( )
A.向名人看齐 B.骄兵必败
C.闪光的东西并非都是金子 D.武汉位于长江中游
答案:
A
提示:“名人”概念模糊不清.
2.下列语句能成为命题的是( )
A.平行四边形的对角线B.x≥3
C.非常接近1的数D.世界是属于你们的
答案:
D 提示:A是祈使句.B是开语句.C中“接近1的数”概念模糊不清.
3.命题“方程|x|=1的解是x=±1”中,使用逻辑联结词的情况是( )
A.没使用逻辑联结词 B.使用了逻辑联结词“或”
C.使用了逻辑联结词“且”D.使用了逻辑联结词“非”
答案:
B 提示:命题“
方程|x|=1的解是x=±1”是由“方程|x|=1的解是x=1”或“方程|x|=1的解是x=-1”构
成的.
4.已知命题p:3≥0,q:3>4,则下列选项正确的是( )
A.p或q为真,p且q为真,非p为假 B.p或q为真,p且q为假,非p为真
C.p或q为假,p且q为假,非p为假 D.p或q为真,p且q为假,非p为假
答案:
D 提示:命题p:3≥0是由3>0(真)或3=0(假)构成的“p或q”形式的复
合命题,是真命题;q:3>4是假命题,由真值表知
“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为假
.
5.下列四个命题中正确的是( )
A.如果a+b>0,那么a和b至少有一个大于0
B.如果ab=0,那么a+b一定也为0
C.如果ab=a,那么b=1
D.如果a=b,那么a=b
22
22
答案:
A 提示:①如果a
、b都小于等于0,则a+b≤0与已知a+b>0矛盾,所以原结论成立;②当a=0,b≠0时,ab=0,
但是a
2
2222
+b=b≠0,故此命题为假;③当a=0时,此命题为假;④当a
=-2,b=2时,a=b但a≠b,此命题为假.
6.由下列各组命题构成“p或q”、“
p且q”、“非p”形式的复合命题中,p或q为真,p且q为假,非p为真的是( )
A.p:3是偶数;q:4是奇数 B.p:3+2=6;q:5>3
C.p:a∈{a,b};q:{a}{a,b} D.p:QR;q:N=N*
答案:
B 提示:由已知得p假q真.
7.下列命题是假命题的是( )
A.如果关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集是R,那么必有a<0且Δ<0或a=b=0,c
<0
B.如果关于x的不等式ax2+bx+c≤0的解集是,那么必有a>0且Δ≥0
C.如果关于x的不等式|x+b|≤a的解集为单元素集,那么a必为0
D.如果关于x的不等式|ax+b|>c的解集为R,那么必有c<0,或c=0,a=0且b≠0
答案:
B 提示:ax2+bx+c≤0的解集是
8.已知下列四个命题:
①不存在实数a,使得a<a-1或|a+1|<0;
②存在实数x,使得x-5x-6>0且|x-1|≤1;
2
2
ax+bx
+c>0的解集为R,则a>0且Δ<0或a=b=0,c>0.
2
③对所有的实数x,都有x+2>x+1且3x>2x;
④对实数x,若x-5x-1=0,则x2-5x-1≤0.其中,真命题的是( )
A.②与④ B.③与④
C.①与④ D.①与③
2
答案:
C 提示:显然3x>2x的解为x>0,故③不对,排除B、D;对于②:
x
2
-5x-6>0的解为x>6或x<-1,而|x-1|≤1的解为0≤x
≤2,
这两个不等式不可能同时成立,故②不对,排除(A).
9.已知命题p:若A
A.
若A
C.若A
B,则B
B,则B
B,则B
C B.若A
C
D.若A
C,则命题
B,则B
B,则B
P是( )
C
C
B.
答案:
A 提示:“P”只否定“p”的结论,而不否定p的条件
,p的条件是A
10.给出下面三个命题p、q、r,任选其中两个用“且”联结,构成真命题的个数是
( )
p:x2-x+1=0有两实根;q:x2-x+a=0(a<0)有一正根;r:x2-x
+a=0(a<0)有一负根.
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
答案:
B 提示:p为假命题,q与r均为真命题.
11.命题“3≥3”的非是( )
A.真命题,3≥3B.假命题,3≤3且3≠3
C.假命题,3≤3或3≠3D.假命题,3<3且3≠3
答案:
B
提示:3≥3是真命题,它等价于“3>3或3=3”,则其非为“3≤3且3≠3”,为假命题.
12.“自然数a,b,c中恰有一个偶数”的否定是( )
A.a,b,c均为奇数
B.a,b,c都是偶数
C.a,b,c中至少有两个偶数
D.a,b,c都是奇数或其中至少有两个偶数
答案:
D 提示:命题P的否定是找p的所有
对立面.“a、b、c恰有一个偶数”说明“a、b、c有一个偶数,两个奇数”,则它的反面是
“两个
偶数、一个奇数”、“三个偶数”、“三个奇数”.
13.命题“存在一个三角形是直角三角形”的非是
;已知p:对于任意的x∈R,都是方程5x-3=0的根,则P为 .
答案:
所有三
角形都不是直角三角形;存在实数x不是方程5x-3=0的根.提示:存在量词的否定词是全称量词.
14.用“或”与“且”填空,使下列各命题为真.
(1)若x>-1
x<2,则-1<x<2.
(2)若△ABC是等腰三角形
是直角三角形,则△ABC是等腰直角三角形.
(3)若元素a∈(CUM)∩N,则a
+-
M a∈N.
(4)若x∈R x∈CRR,则x∈R.
答案:
且,且,且,或.提示:对于
(3),a∈(C
U
M)∩N,即a∈C
U
M且a∈N,也就是说a
15.若p:N
M且a∈N;对于(4),R+∪(C
R
R-)=R.
{x∈R|x>-1},q:={0}.写出由其构成的“p或q”是 ,该命题为
;“p且q”是 ;“非
p”是 ,该命题为 .
答案
:
Nx∈R|x>-1}或={0},假命题;N{x∈R|x>-1}且={0};N{x∈R|x>
-1},真命题.
16.命题“x=±1都能使
2x
2
7x3
有意义”是
形式的复合命题,用真值表判断,它是 .
答案:
p或q,真命题.提示.p:x=12
x
2
+7x+3有意义,为真命题;q:x=-1使2x
2
+7x+3有意义
,为假命题.
17.指出下列复合命题构成的形式及构成它的简单命题,并判断复合命题的真假:
(1)等腰三角形顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合;
(2)末位不是0就是5的数是5的倍数;
(3)有些有理数不是偶数;
答案:<
br>(1)“p且q”形式.其中p:等腰三解形顶角平分线与底边上的高互相重合;q:等腰三角形顶角平分
线与底边上的中线互相重合.
∵p真q真,∴“p且q”为真命题.
(2)“p或q”形式
,其中p:末位是0的数是5的倍数;q:末位是5的数是5的倍数.∵p真q真,∴“p或q”为真命题.
(3)“非p”形式,其中p:所有的有理数是偶数.∵p假,∴非p为真命题.
18.写出下列命题p的“非p”形式:
(1)p:对所有的1<x<2中的x,都有1-x≠1-x;
(2)p:有一个人不是动物;
(3)p:若AB,则集合A中的每一个元素都是集合B的元素;
2
(4)p:2>0或0≤0;
(5)p:3∈A∩B.
答案:
(1)非p:存在一个x
0
,且1<x
0
<2,使1-x
2
0
=1-x
0
;
(2)非p:所有的人都是动物;
(3)非p:若AB,则集合A中的元素不都是集合B的元素;
(4)非p:2≤0且0>0;
(5)非p:3A或3B.
19.分别写
出下列各组命题构成的“p或q”、“p且q”、“非p”形式的复合命题,并判断复合命题的真假:
(1)p:对所有正实数x,x是正数,q:对所有正实数x,x<x.
(2)p:{0},q:{x|x<0}.
答案:
(1)p或q:对所有正实数x,
x是正数或x<x,真命题;p且q:对所有正实数x,x是正数且x<x,为假命题;非p:存在某些正
实数x
0
,x
0
不是正数,为假命题.
(2)p或q:
p且q∶
非p∶
{0}或
{0}且
={0}或
{x|x<0},真命
题;
{x|x<0=,假命题;
{0},假命题.
20.4名学生参加一次数学竞赛,每人预测获奖情况如下:
甲:如果乙获奖,那么我就没获奖;
乙:甲没有获奖,丁也没有获奖;
丙:甲获奖或者乙获奖;
丁:如果丙没有获奖,那么乙获奖.
竞赛结果实际有1人获奖,且4人的预测恰有3人正确,请问谁获奖了?
答案:
学生丙获奖了.
若甲获奖,则甲、丙对,乙、丁错;若乙获奖,则甲、乙、丙、丁都对;
若丙获奖,则甲、乙、丁对,丙错;
若丁获奖,则甲对,乙、丙、丁错.
21.现有张三、李四、王五三人,张三说李四在说谎,李四说王五在说谎,王五说张三和李四都
在说谎,请问:张三、李四、王五谁在说
谎?谁说的是真话?
答案:
设张三为A,李
四为B,王五为C,说真话为1,说谎话为0,(1)若A=1,即张三说真,从而B=0,而李四说“王五在说
谎”,B=0
说明李四在说谎,则王五说的是真话,即C=1.由于王五说“张三和李四都说谎”,可知
A=0,B=0,与A=1矛盾,∴A=1时问题无解;(2)
若A=0,即张三说谎,由于张三说“李
四在说谎”,可知李四说真,∴B=1;李四说“王五在说谎”知C=0;由于王五说“张三和李四在说
谎”,而C=0,可知A=1,B=1或A=0,B=1或A=1,B=0.只要这三种情况有一种成立,都可说
明王五说的张三、李四全都说谎是假的,因为
在这三种情况中至少有一个人说的是真话,由于这三种情况
可以挑选出A=0,B=1,C=0符合要求.结论:张三、王五说谎话,李四说真话.
参考答案
【一拖二】
1.(1)对ab=0,因为两个因数中只要有一个为零,其
积就为0,所以,ab=0
(2)对ab≠0,因为只有当两个因数全不为零时,其积才不为0,所以,
ab≠0
a=0或b=0.
a≠0且b≠0.
a+1≥0 (3)对(a+1)(
b+1)≥0,因为两因数乘积非负,需两因数同时非正或同时非负才成立,所以,(a+1)(b+1)≥0<
br>b+1≥0,或a+1≤0
b+1≤0.
2.(1)这个命题是p或q形式的命题,
其中p:x=2是方程x-5x+6=0的根;q:x=3是方程x-5x+6=0的根.
(2)这个命题是p且q形式的命题,其中p:π大于3,q:π是无理数.
(3)这是非p形式的命题,其中p:锐角是直角.
22
3.(1)p:4<5是真
命题,q:4=5为假命题;4≤5是由4<5或4=5构成,即“p或q”命题,由真值表可知,4≤5是真命
题.
(2)p:5=5为真命题,q:5>5为假命题.故5≥5是“p或q”命题,∴5≥5为真命题.
(3)p:7=6为假命题,q:7<6为假命题,故7≤6是“p或q”命题,由真值表知应为假命题.
4.(1)“p且q”形式的复合命题.其中p:5是30的约数;q:7是30的约数.
(
2)“p且q”形式的复合命题.其中p:x-2x-3<0的解集是{x|x>-1};q:x-2x-3<0
的解集是{x|x<3}.
(3)“非p”形式的复合命题.其中p:1∈.
5.(1)质数无奇数,或可写成:所有的质数不是奇数.不能写成:有些质数不是奇数.
(2)明天不刮风或不下雨.不能写成:明天不刮风且不下雨.
6.假,真.
7.p且q且r;集合中的元素有确定性;集合中的元素有互异性;集合中的元素有无序性.
8.由于串、并联电路与逻辑联结词“且”、“或”的意义相同,故(1)当开关K
1
与K2
同时闭合时,A灯亮;当开关K
3
或K
4
闭合时,B灯亮;<
br>(2)当K
1
或K
2
打开时,A灯灭;当K
3
与K<
br>4
同时打开时,B灯灭.
【能力达标检测】
1.A
提示:“名人”概念模糊不清.
2.D
提示:A是祈使句.B是开语句.C中“接近1的数”概念模糊不清.
3.B 提示:命题“方程|x
|=1的解是x=±1”是由“方程|x|=1的解是x=1”或“方程|x|=1的解是x=-1”构成的.
4.D 提示:命题p:3≥0是由3>0(真)或3=0(假)构成的“p或q”形式的复合命题,是
真命题;q:3>4是假命题,由真值表知“p或
q”为真,“p且q”为假,“非p”为假.
5.A 提示:①如果a、b都小于等于0,则a+b≤0与已知a+b>0矛盾,所以原结论成立;②
当a=0,b≠0时,ab=0,但是a+b=
b≠0,故此命题为假;③当a=0时,此命题为假;④
当a=-2,b=2时,a=b但a≠b,此命题为假.
6.B 提示:由已知得p假q真.
7.B 提示:ax2+bx+c≤0的解集是ax+bx+c>0的解集为R,则a>0且Δ<0或a
=b=0,c>0.
2
2
222
22
22
8.C 提示:
显然3x>2x的解为x>0,故③不对,排除B、D;对于②:x-5x-6>0的解为x>6或x<-1,而
|x-1|≤1的解为0≤x≤2,
这两个不等式不可能同时成立,故②不对,排除(A).
9.A 提示:“P”只否定“p”的结论,而不否定p的条件,p的条件是AB.
10.B
提示:p为假命题,q与r均为真命题.
11.B
提示:3≥3是真命题,它等价于“3>3或3=3”,则其非为“3≤3且3≠3”,为假命题.
12.D 提示:命题P的否定是找p的所有对立面.“a、b、c恰有一个偶数”说明
“a、b、c有一个偶数,两个奇数”,则它的反面是“两
个偶数、一个奇数”、“三个偶数”、“三个
奇数”.
13.所有三角形都不是直角三角形;存在实数x不是方程5x-3=0的根.提示:存在量
词的否定词是全称量词.
14.且,且,且,或.提示:对于(3),a∈(C
U
M
)∩N,即a∈C
U
M且a∈N,也就是说a
∈R|x>-1}或={0},假命题;
N
2
M且a∈N;对于(4),R+∪(C
R
R-)=R.
{x∈R|x>-1},真命题. {x∈R|x>-1}且={0};N
2
16.p
或q,真命题.提示.p:x=12x+7x+3有意义,为真命题;q:x=-1使2x+7x+3有意义,为
假命题.
17.(1)“p且q”形式.其中p:等腰三解形顶角平分线与底边上的高互相重合;q:
等腰三角形顶角平分线与底边上的中线互相重合.∵p
真q真,∴“p且q”为真命题.
(
2)“p或q”形式,其中p:末位是0的数是5的倍数;q:末位是5的数是5的倍数.∵p真q真,∴“p或
q”为真命题.
(3)“非p”形式,其中p:所有的有理数是偶数.∵p假,∴非p为真命题. <
br>18.(1)非p:存在一个x
0
,且1<x
0
<2,使1-x
0
=1-x
0
;
(2)非p:所有的人都是动物;
(3)非p:若AB,则集合A中的元素不都是集合B的元素;
2
(4)非p:2≤0且0>0;
(5)非p:3A或3B.
19.(1
)p或q:对所有正实数x,x是正数或x<x,真命题;p且q:对所有正实数x,x是正数且x<x,为假命
题;非p:存在某些正实数
x
0
,x
0
不是正数,为假命题. (2)p或q:
p且q∶
非p∶
{0}或
{0}且
={0}或<
br>{x|x<0},真命题;
{x|x<0},假命题;
{0},假命题.
20.学生丙获奖了.
若甲获奖,则甲、丙对,乙、丁错;若乙获奖,则甲、乙、丙、丁都对;
若丙获奖,则甲、乙、丁对,丙错;
若丁获奖,则甲对,乙、丙、丁错.
21.设
张三为A,李四为B,王五为C,说真话为1,说谎话为0,(1)若A=1,即张三说真,从而B=0,而李四
说“王五在说谎”,B=0说明
李四在说谎,则王五说的是真话,即C=1.由于王五说“张三和李四都
说谎”,可知A=0,B=0,与A=1矛盾,∴A=1时问题无解;(2)若A=0,
即张三说谎,由
于张三说“李四在说谎”,可知李四说真,∴B=1;李四说“王五在说谎”知C=0;由于王五说“张三和李四
在说谎”,而
C=0,可知A=1,B=1或A=0,B=1或A=1,B=0.只要这三种情况有一种
成立,都可说明王五说的张三、李四全都说谎是假的,因为在这三种
情况中至少有一个人说的是真话,由
于这三种情况可以挑选出A=0,B=1,C=0符合要求.结论:张三、王五说谎话,李四说真话.
【课本习题】
练习P26
1.(1)p或q:5是15或20的约数;
p且q:5是15的约数且是20的约数;
非p:5不是15的约数.
(2)p或q:矩形的对角线相等或互相平分;
p且q:矩形的对角线相等且互相平分;
非p:矩形的对角线不相等.
2.(1)p且q;(2)p或q;
(3)非p;(4)p或q.
练习P28
1.(1) 真;(2) 真;(3)
假.
2.(1) 因为p假q真,所以“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为真;
(2) 因为p真q假,所以“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为假.
习题1.6
1.(1)p或q:2是有理数或无理数;
p且q:2是有理数且是无理数;
非p:2不是有理数.
(2)p或q:方程x+x-1=0的两根符号或绝对值不同;
p且q:方程x+x-1=0的两根符号不同且绝对值不同;
非p:方程x+x-1=0的两根符号相同.
(3)p或q:正方形的四条边相等或四个角相等;
p且q:正方形的四条边相等且四个角相等;
非p:正方形的四条边不相等.
(4)p或q:三角形两边之和大于第三边且两边之差小于第三边;
p或q:三角形两边之和大于第三边或两边之差小于第三边;
非p:三角形两边之和不大于第三边.
2.(1)这个命题是p且q的形式,其中
p:12是48的约数,
p:12是36的约数.
(2)这个命题是非p的形式,其中
p:方程x+1=0有实根.
(3)这个命题是p或q的形式,其中
p:10是5的倍数,
q:15是5的倍数.
(4)这个命题是p且q的形式,其中
p:有两个角为45°的三角形是等腰三角形,
q:有两个角为45°的三角形是直角三角形,
3.(1)真;(2)真;(3)假;(4)真.
4.(1)
因为p真q真,所以“p或q”为真,“p且q”为真,“非p”为假;
(2)
因为p假q假,所以“p或q”为假,“p且q”为假,“非p”为真.
§1.7四种命题
2
2
2
2
预备知识
1.命题:可以判断真假的语句 2.初中有关命题与逆命题的知识:在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,且第一个命
题的结论是第二个命题的条件,
那么这两个命题叫做互逆命题
课本知识导学运用
课本知识诠解
1.四种命题的定义
(1)给定一个命题(条件和结论均已知),交
换原命题的条件和结论,所得的命题是逆命题,这两个命题叫做互逆命题,其中一个是原命题,
则另一个
叫做原命题的逆命题,简称逆命题.
(2)一个命题的条件和结论分别是另一个命题的条件的否定和结
论的否定,这样的两个命题叫做互否命题,把其中一个命题叫做原命题,
另一个就叫做原命题的否命题.
(3)一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论的否定和条件的否定,这样的两个命题叫做互为逆
否命题,把其中一个命题叫做原命
题,另一个就叫做原命题的逆否命题.
2.四种命题的表示
一般地,用p和q分别表示原命题的条件和结论,用p和q分别表示p和q的否定,于是四种命题的形式
为:
重要提示
1.否命题也可表述为:同时否定原命题的条件和结论.
2.逆否命题也可表述为:交换原命题的条件和结论,并且同时否定.
3.“若p则q”形式
的命题,也是一种复合命题,其中p与q,可以是命题,也可以是开语句.这里关键是掌握:p是条件,q是结论
.
随笔:
原命题:若p则q;
逆命题:若q则p;
否命题:若
逆否命题:若
p则
q则
q;
p;
3.四种命题的关系(如图1-7-1)
图1-7-1
4.四种命题的真假关系
若原命题为真,则其逆否命题一定为真,但其逆命题,否命题不一定
为真;即原命题与逆否命题同真假,而逆命题与否命题同真假,可见
四种命题的真假个数一定是偶数,即
0个或2个或4个.
5.反证法的概念及证题步骤
(1)反证法的概念:从命题结论的反面
出发,引出矛盾,从而证明命题成立,这样的证明方法叫做反证法.
(2)用反证法证明命题的一般步骤如下:
①假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
③由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
基础例题点拨
【例题1】把下列命题改写成“若p则q”的形式,并写出它们的逆命题、否命题与逆否命题:
(1)负数的平方是正数;
(2)正方形的四条边相等.
4.用反证法证明命题时
一定要得出矛盾,这里的矛盾可以是与定义、定理、公理产生矛盾;也可以是与已知条件矛盾;可以与假设矛盾;
可以自相矛盾等.
随笔:
一拖二
拖1(1)命题“线段的垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等”改成“若p则q”形式为
,其否命题为 ;
【思路点拨】这里命题的叙述方式是简略式,应先分清条件
p、结论q,再将叙述补充完整使命题改写成“若p则q”形式后再写出逆命题、
否命题与逆否命题.
【解析】(1)原命题可以写成:若一个数是负数的平方,则这个数是正数;
逆命题:若一个数是正数,则它是负数的平方;
否命题:若一个数不是负数的平方,则这个数不是正数;
逆否命题:若一个数不是正数,则它不是负数的平方.
(2)原命题可以写成:若一个四边形是正方形,则它的四条边相等;
逆命题:若一个四边形的四条边相等,则它是正方形;
否命题:若一个四边形不是正方形,则它的四条边不相等;
逆否命题:若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形.
【例题2】设原命题是“当c>
0时,若a>b,则ac>bc”,写出它的逆命题、否命题与逆否命题,并分别判断它们的真假.
【解析】逆命题:当c>0时,若ac>bc,则a>b,逆命题为真.
否命题:当c>0时,若a≤b,则ac≤bc,否命题为真.
逆否命题:当c>0时,若ac≤bc,则a≤b,逆否命题为真.
【思路点拨】这里“c>
0”是命题的大前提,不能归结为命题的条件,因而写其他命题时“c>0”应保留,另外“>”的反面是“≤”
,
而不是“<”.
(2)命题“等式两边都乘同一个数,所得结果仍是等式”改写成“若p则q”形式为
,其逆否命题是 .
答案:
(1)若一个点在线段的垂直平分线上
,则它与这条线段两个端点的距离相等;不在线段的垂直平分线上的点与这条线段两个端点的
距离不相等
.
(2)若一个式子是等式,则它的两边都乘以同一个数,所得结果仍为等式;若式子两边都乘以同一
个数,所得结果不是等式,则这个式子
不是等式.
随笔:
拖2已知命题“U为全集,AU,B
U,B
U,如果A∩B=
U,若A
,则AC
U
B”其逆否命题为 该逆否命题的真假为
,由于原命题为真,故逆否命题为真命题.
答案:
逆否命题:U为全集,AC
U
B,则A∩B≠
【例题3】用反证法证明:圆的两条不是直径的相交弦不能互相平分. <
br>【思路点拨】先将文字语言改成数学语言(即写出已知、求证).用反证法假设结论的反面成立,由题设条
件和有关几何定理推出矛盾从而
得命题的结论成立.
已知:如图1-7-2,在⊙O中,弦AB、CD交于P,且AB、CD不是直径.
图1-7-2
求证:弦AB、CD不被P平分.
证明:假设弦AB、CD被P平分
,由于P点一定不是圆心O(AB、CD不是直径),连结OP,根据垂径定理的推论,有OP⊥AB,OP⊥C
D,即过
点P有两条直线与OP都垂直,这与垂线性质矛盾,所以,弦AB、CD不被P点平分.
【例题4】写出下列命题的逆命题、否命题与逆否命题,并判断真假:
(1)若x+y=0,则x、y全为0;
(2)全等三角形一定是相似三角形;
(3)矩形的两条对角线相等.
【解析】(1)逆命题:若x、y全为0,则x+x=0,为真命题;
否命题:若x+x≠0,则x、x不全为0,为真命题;
逆否命题:若x,x不全为0,则x+x≠0,为真命题.
(2)逆命题:相似三角形一定是全等三角形.为假命题;
否命题:不全等的三角形一定不是相似三角形.为假命题;
逆否命题:不相似的三角形一定不是全等的三角形.为真命题.
(3)逆命题:若一个四边形的两条对角线相等,则它是矩形.逆命题为假;
否命题:若一个四边形不是矩形,则它的两条对角线不相等.否命题为假;
逆否命题:若一个四边形的两条对角线不相等,则它不是矩形.逆否命题为真.
【思路点拨】
对于(1)要弄清“全为0”的否定是“不全为0”,不能理解为“全不为0”;对于(2)、(3)是简略式命
题,要找准条件与结论
22
22
22
22