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(臺州市第一中學,浙江 臺州 318000)
集合、常用邏輯用語是高中數(shù)學的基本語言,是數(shù)學表達與交流的工具,是數(shù)學思維的語言.《課標》要求學生能夠使用集合的語言或常用邏輯用語簡潔準確地表達數(shù)學對象,進行數(shù)學推理,提升抽象能力,提升交流的邏輯性與準確性,促進數(shù)學抽象和邏輯推理素養(yǎng)的發(fā)展.顯然它們是高中數(shù)學最基礎(chǔ)也是必考的內(nèi)容之一,命題的特點還是以直接、基礎(chǔ)、單一、穩(wěn)定為主.
集合內(nèi)容的考查要點及應(yīng)對策略:1)集合的表示:研究一個集合,首先要注意元素的含義;2)集合間的關(guān)系:關(guān)鍵是將兩個集合之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化為元素之間的關(guān)系;3)集合的交、并、補運算:這類問題一般會結(jié)合方程、不等式、函數(shù)或其他一些數(shù)學知識,處理集合之間的關(guān)系以及集合運算問題要重視運用數(shù)軸與韋恩圖幫助解決問題,重視分類思想與數(shù)形結(jié)合思想;4)以集合知識為平臺,綜合高中數(shù)學其他知識、形式上有所創(chuàng)新的問題:突出體現(xiàn)集合是數(shù)學語言與工具的特征,有一定的思維性與思想性,需要較好的分析問題、解決問題的能力和轉(zhuǎn)化化歸的能力.
常用邏輯用語的考查要點及應(yīng)對策略:1)4種命題及其關(guān)系:特別要注意區(qū)別否命題與命題的否定,互為逆否命題等價性的運用(反證法);2)充分條件與必要條件:常作為載體考查其他知識與方法,是高考的重點內(nèi)容之一,解決此類問題的主要方法有定義法與集合法.常用邏輯用語還常作為簡化解題過程的基本思想和策略.
集合與常用邏輯用語這兩部分知識的工具性與基礎(chǔ)性,決定了它們應(yīng)用的廣泛性,學習掌握這兩部分內(nèi)容的關(guān)鍵是善于運用集合的語言理解數(shù)學問題、善于運用邏輯的語言表達數(shù)學思維.
復數(shù)內(nèi)容的考查要點及應(yīng)對策略:1)復數(shù)的相關(guān)概念(虛數(shù)單位、復數(shù)的實部與虛部、復數(shù)的模、共軛復數(shù)):關(guān)鍵是認清實部與虛部,把復數(shù)問題轉(zhuǎn)化為實數(shù)問題處理;2)復數(shù)的幾何意義:注意實部與虛部在坐標平面上的幾何意義;3)復數(shù)的四則運算:類比多項式運算,重視除法的運算規(guī)則.由于復數(shù)內(nèi)容的考查一般只有一個考題,因此經(jīng)常出現(xiàn)復數(shù)的概念、幾何意義和四則運算融合在一起的綜合性問題.
A.(1,2) B.(1,2]
C.(-2,1) D.[-2,1)
(2017年山東省數(shù)學高考理科試題第1題)
圖1
分析函數(shù)的定義域是一個數(shù)的集合.由4-x2≥0可求得-2≤x≤2;由1-x>0可求得x<1,如圖1,可利用數(shù)軸求得:
A∩B= {x|-2≤x≤2}∩{x|x<1}=
{x|-2≤x<1}.
故選D.
評注本題主要考查運用集合語言表示函數(shù)的定義域、運用數(shù)軸處理集合的運算、用集合語言表達數(shù)學對象以及集合運算,這是高中數(shù)學雙基中的基礎(chǔ)知識和高考必考知識點之一.這類問題經(jīng)常與求函數(shù)定義域、值域、解不等式等知識相結(jié)合,一般需將所給集合化簡后再計算,計算過程常借助數(shù)軸或韋恩圖進行處理,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想.
例2設(shè)A,B是有限集,定義:d(A,B)=card(A∪B)-card(A∩B),其中card(A)表示有限集A中的元素個數(shù),命題①:對任意有限集A,B,“A≠B”是“d(A,B)>0”的充分必要條件;命題②:對任意有限集A,B,C,有d(A,C)≤d(A,B)+d(B,C),則 ( )
A.命題①和命題②都成立
B.命題①和命題②都不成立
C.命題①成立,命題②不成立
D.命題①不成立,命題②成立
(2015年浙江省數(shù)學高考理科試題第6題)
分析根據(jù)題目中的定義,對于命題①,借助韋恩圖我們知道:card(A∪B)≥card(A∩B)當且僅當A=B時等號成立,因此命題①成立.
對于命題②,因為
d(A,C)= card(A∪C)-card(A∩C)=
card(A)+card(C)-2card(A∩C),
d(A,B)+d(B,C)=card(A∪B)-card(A∩B)+
card(B∪C)-card(B∩C)=
card(A)+card(B)-2card(A∩B)+
card(B)+card(C)-2card(B∩C)=
card(A)+2card(B)+card(C)-
2card(A∩B)-2card(B∩C),
又d(A,C)≤d(A,B)+d(B,C),所以
card(A∩C)≥card(A∩B)+card(B∩C)-card(B),
借助韋恩圖,上式顯然成立.
評注本題取材于人教A版《數(shù)學(必修1)》的“閱讀與思考”,并以此為背景利用新定義構(gòu)建的新問題,有創(chuàng)新性,也有一定的難度.解決此問題的關(guān)鍵是理解題意并善于借用韋恩圖(也可利用容斥原理)等工具來分析問題解決問題.
A.充分非必要條件 B.必要非充分條件
C.充要條件 D.既非充分也非必要條件
(2017年天津市數(shù)學高考理科試題第4題)
評注本題屬于充要條件的判斷問題,是充分條件與必要條件知識考查的主要方式.從集合的角度看,若A?B,則A是B的充分條件;若B?A,則A是B的必要條件;若A=B,則A是B的充要條件;若A是B的真子集,則A是B的充分非必要條件;若B是A的真子集,則A是B的必要非充分條件.
圖2
分析點P是橢圓上的點,該問題要證明的結(jié)論是直線l與橢圓相切.先求出直線方程,然后將其與橢圓方程聯(lián)立方程組,消元可得一元二次方程,利用判別式Δ=0可以證明,但運算量大且易算錯.
而
矛盾.故假設(shè)錯誤,即l與橢圓只有唯一的公共點.
評注反證法是“正難則反”轉(zhuǎn)化思想的體現(xiàn),反證法是從結(jié)論的反面出發(fā)來考慮的,實際上是證明原命題的逆否命題.它的一般步驟是:1)否定結(jié)論;2)推證矛盾;3)肯定原命題成立.適宜反證法證明的命題,經(jīng)常在語句中帶有一些特征詞,如至少、至多、唯一等.
例5已知a,b∈R,(a+bi)2=3+4i(其中i是虛數(shù)單位),則a2+b2=______,ab=______.
(2017年浙江省數(shù)學高考試題第12題)
分析由題意可得a2-b2+2abi=3+4i,則
解得
故
a2+b2=5,ab=2.
評注本題重點考查復數(shù)相等和復數(shù)的基本運算.首先要切實掌握復數(shù)四則運算的規(guī)則,其次要熟悉復數(shù)相關(guān)基本概念,如復數(shù)的實部、虛部、模、共軛復數(shù)等.
例6已知z=(m+3)+(m-1)i在復平面內(nèi)對應(yīng)的點在第四象限,則實數(shù)m的取值范圍是 ( )
A.(-3,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,-3)
(2016年全國數(shù)學高考新課標Ⅱ理科試題第1題)
分析要使復數(shù)z對應(yīng)的點在第四象限,則z的實部與虛部必須滿足
從而-3 評注本題考查復數(shù)的幾何意義.復數(shù)的幾何意義是復數(shù)內(nèi)容的重要知識點,是高考常考的考點之一. 1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},則集合A∩CUB( ) A.{2,5} B.{3,6} C.{2,5,6} D.{2,3,5,6,8} 2.設(shè)M,P是兩個非空集合,定義M與P的差集為:M-P={x|x∈M,且x?P},則M-(M-P)= ( ) A.PB.M∩PC.M∪PD.M 3.設(shè)z1,z2∈C,則“z1,z2中至少有一個數(shù)是虛數(shù)”是“z1-z2是虛數(shù)”的 ( ) A.充分非必要條件 B.必要非充分條件 C.充要條件 D.既非充分又非必要條件 4.設(shè)z是復數(shù),|z-i|≤2(其中i是虛數(shù)單位),則|z|的最大值是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 5.已知直線l1:ax+(a+2)y+1=0,l2:x+ay+2=0,則“l(fā)1∥l2”是“a=-1”的 ( ) A.充分非必要條件 B.必要非充分條件 C.充要條件 D.既非充分也非必要條件 6.已知向量a,b為非零向量,則“(xa+yb)⊥(2ya-xb)對任意非零實數(shù)x,y都成立”是“a⊥b”的 ( ) A.充分非必要條件 B.必要非充分條件 C.充要條件 D.既非充分又非必要條件 7.設(shè)α,β是兩個不同的平面,m是直線且m?α,則“m∥β”是“α∥β”的 ( ) A.充分非必要條件 B.必要非充分條件 C.充分必要條件 D.既非充分也非必要條件 A.p是q的充分條件,但不是q的必要條件 B.p是q的必要條件,但不是q的充分條件 C.p是q的充分必要條件 D.p既不是q的充分條件,也不是q的必要條件 9.下列說法正確的是 ( ) A.“若a>1,則a2>1”的否命題是“若a>1,則a2≤1” B.{an}為等比數(shù)列,則“a1 C.若a,b∈R,則|a|+|b|>1是|a+b|>1的充分非必要條件 11.設(shè)S為復數(shù)集C的非空子集,若對任意x,y∈S,都有x+y,x-y,xy∈S,則稱S為封閉集,下列命題: ①集合S={a+bi|其中a,b為整數(shù),i為虛數(shù)單位}為封閉集; ②若S為封閉集,則一定有0∈S; ③封閉集一定是無限集; ④若S為封閉集,則滿足S?T?C的任意集合T也是封閉集. 其中的真命題是______(寫出所有真命題的序號). 參考答案 1.A 2.B 3.B 4.C 5.B 6.A 7.B 8.A 9.D 10.1 11.①②3 精題集萃