题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
集合题先解不等式、画数轴,端点开闭逐个标清楚。判充分必要只有一句:p ⇒ q 则 p 是 q 的充分条件、q 是 p 的必要条件;方向别反。量词否定记一对:∀ 的否定是 ∃,> 的否定是 ≤(改量词、改结论,不改条件)。
含参子集最容易漏一条:空集是任何集合的子集。所以 C ⊆ A 要先分 C = ∅ 与 C ≠ ∅ 两类再解。下面区间与参数为自编示意数据。
二、逐题精讲
题1
题1 集合运算、充分必要与量词否定
自编集合:全集 R,A = {x | −1 < x ≤ 3},B = {x | x² − 2x − 3 ≤ 0}。
(1) 解出 B,求 A∩B、A∪B 与 ∁RA。(2) 设 p: x∈A,q: x∈B,判断 p 是 q 的什么条件,并给出反例说明另一方向不成立。(3) 写出命题「∀x∈R,x² + 2x + 3 > 0」的否定并判真假。
解析
(1) 解 B:x² − 2x − 3 = (x−3)(x+1) ≤ 0 ⇒ B = [−1, 3](两端都取等,闭区间)。A = (−1, 3](左开右闭)。故 A ⊂ B(真包含,差别只在 x = −1 这一点)。
A∩B = (−1, 3] = A;A∪B = [−1, 3] = B。
∁RA = (−∞, −1] ∪ (3, +∞)(注意 −1 属于补集,因为 A 在 −1 处是开的;3 不属于补集)。
(2) 条件关系:因 A ⊂ B,x∈A ⇒ x∈B 恒成立,故 p 是 q 的充分条件。反向不成立:取 x = −1,x∈B(B 含 −1)但 x∉A(A 左开),故 q ⇏ p,p 不是 q 的必要条件。
结论:p 是 q 的充分不必要条件。
端点回验:这个「不必要」完全由左端点 −1 的开闭决定;若把 A 改成 [−1, 3],则 A = B,p 就变成充要条件。可见充分必要题先标端点,不要凭集合「看起来差不多」下结论。
(3) 量词否定:原命题 P:「∀x∈R,x² + 2x + 3 > 0」。
否定 ¬P:「∃x∈R,x² + 2x + 3 ≤ 0」——改量词(∀→∃)、改结论(>→≤),条件 x∈R 不动。
判真假:x² + 2x + 3 = (x+1)² + 2 ≥ 2 > 0 对一切 x 成立(判别式 Δ = 4 − 12 = −8 < 0 且开口向上,亦可作独立验法),故 P 真、¬P 假。
常见错:把否定写成「∀x∈R,x²+2x+3 ≤ 0」(只改结论没改量词),或写成「∃x∈R,… > 0」(只改量词没改结论),或把条件改成 x∉R。
答案 (1) B=[−1,3];A∩B=(−1,3]=A,A∪B=[−1,3]=B,∁_R A=(−∞,−1]∪(3,+∞)。(2) p 是 q 的充分不必要条件,反例 x=−1∈B 但 ∉A;若 A 左端改闭则变充要。(3) 否定为「∃x∈R,x²+2x+3≤0」;(x+1)²+2≥2>0 故原命题真、否定假。
采分点 因式分解得 B=[−1,3] 1 分;A∩B 1 分;A∪B 1 分;补集含 −1 不含 3 1 分;判 p⇒q 1 分;给出反例 x=−1 1 分;判充分不必要 1 分;量词否定写对并判真假 1 分。
易错点 把 B 解成 (−1,3) 漏端点;把补集写成 (−∞,−1)∪(3,+∞) 漏掉 −1;把「p 是 q 的充分」说成「q 是 p 的充分」;量词否定只改一半;把否定命题的条件也改掉。
题2
题2 含参子集与空集讨论
自编条件:C = {x | m − 1 ≤ x ≤ 2m + 1},A 仍为 (−1, 3]。求使 C ⊆ A 成立的 m 的取值范围。
(1) 先写出 C 为非空的条件,再在该情形下解 m。(2) 单独讨论 C = ∅ 的情形,给出完整答案。(3) 用 m = 1 与 m = 0 两个值回验端点开闭,并说明为什么「m > 0」是严格不等号。
解析
(1) 非空条件与不等式:C 非空 ⇔ m − 1 ≤ 2m + 1 ⇔ m ≥ −2。在 C ≠ ∅ 时,C = [m−1, 2m+1] 要包含于 A = (−1, 3],需两端同时满足:
左端:m − 1 > −1(A 左开,C 左端是闭的,若相等则 m−1 = −1 ∈ C 却 ∉ A)⇒ m > 0;
右端:2m + 1 ≤ 3 ⇒ m ≤ 1;
再与非空条件 m ≥ −2 取交,得 0 < m ≤ 1。
(2) 空集情形:当 m < −2 时,m − 1 > 2m + 1,区间左端大于右端,C = ∅。而空集是任何集合的子集,故 C ⊆ A 自动成立。
完整答案:m < −2 或 0 < m ≤ 1,即 (−∞, −2) ∪ (0, 1]。
漏掉第一段是这类题最高频的失分点:只解「两端夹进 A」会得 0 < m ≤ 1,看似整齐,其实丢了整个空集分支。
(3) 两个值回验:
m = 1:C = [0, 3],左端 0 > −1、右端 3 ≤ 3(右端可取等,因 A 右侧闭合),C ⊆ A ✓,落在解集内。
m = 0:C = [−1, 1],左端 −1 ∉ A(A 左开),故 C ⊄ A ✗,不落在解集内。
为什么是严格 >:C 的端点由「≤」给出,是闭端点、会被取到;A 的左端 −1 不取。若允许 m − 1 = −1(即 m = 0),点 −1 就同时属于 C 而不属于 A,包含关系立刻破坏。所以左端必须是 m − 1 > −1 而非 ≥。对照右端:A 的 3 是取的,故右端允许 2m+1 ≤ 3 带等号——开闭决定严格与否,两端要分别判。
一般纪律:含参子集三步——① 判空(左端 ≤ 右端?)→ ② 非空时两端分别按开闭列不等式 → ③ 两段答案取并集;最后代两个边界值回验。
答案 (1) 非空需 m≥−2,此时 m−1>−1 且 2m+1≤3 得 0<m≤1。(2) m<−2 时 C=∅,空集是任何集合子集,亦成立;完整答案 m<−2 或 0<m≤1。(3) m=1→C=[0,3]⊆A ✓;m=0→C=[−1,1] 含 −1∉A ✗;左端严格大于因 C 端点闭而 A 左端开,右端可等因 A 右端闭。
采分点 非空条件 m≥−2 1 分;左端 m−1>−1 1 分;右端 2m+1≤3 1 分;得 0<m≤1 1 分;指出 m<−2 时 C=∅ 1 分;给出完整并集答案 1 分;m=1 与 m=0 回验 1 分;解释严格不等号与右端可取等 1 分。
易错点 漏掉空集分支只答 0<m≤1;左端写成 m−1≥−1(得 m≥0);右端写成 2m+1<3 丢掉 m=1;把 C=∅ 误判为「无解」;不代边界值回验开闭。
三、规律小结与对照表
| 环节 | 关系式 | 本题结果 | 要点 | 易错 |
|---|---|---|---|---|
| 解 B | (x−3)(x+1)≤0 | B=[−1,3] | 因式分解定端点 | 写成开区间 |
| 交并 | A=(−1,3]⊂B | A∩B=A, A∪B=B | 真包含 | 把补集端点写反 |
| 补集 | R∖A | (−∞,−1]∪(3,∞) | −1 不属 A | 漏 −1 |
| 充分必要 | p⇒q, q⇏p | 充分不必要(反例 −1) | 方向别反 | 说成 q 是 p 的充分 |
| 量词否定 | ∀→∃, >→≤ | ∃x∈R, …≤0(假) | 条件不动 | 只改一半 |
| 含参非空 | m−1≤2m+1 | m≥−2 | 先判空 | 直接列两端 |
| 非空包含 | m−1>−1 且 2m+1≤3 | 0<m≤1 | 左严右可等 | 左端写 ≥ |
| 空集分支 | m<−2 → C=∅ | 自动成立 | 并进答案 | 整段漏掉 |
集合与逻辑三件事:先解不等式、画数轴标端点开闭;p⇒q 则 p 是 q 的充分条件(方向别反,本题「不必要」全靠 −1 这个左开端点);量词否定改量词又改结论、条件不动(∀→∃、>→≤)。含参子集最要紧的一条:先判空——m<−2 时 C=∅,空集是任何集合的子集,自动成立;完整答案是 m<−2 或 0<m≤1,只答后半段就丢了整个分支。两端严格与否分别看开闭:C 端点闭、A 左开,所以左端必须 >;A 右闭,右端可以 ≤。区间与参数均为自编示意数据。
四、自测清单
- □ 先解不等式并把区间端点开闭逐个标清;
- □ 判充分必要时先定 p⇒q 的方向,再找反向反例;
- □ 量词否定:改量词、改结论、条件不动;
- □ 含参子集第一步先判 C 是否为空;
- □ 非空时两端按「包含方是否取等」分别列式;
- □ 两段答案取并集,再代边界值回验。