集合与常用逻辑用语:数学的普通话
集合:把对象装进“袋子”
集合是数学中最基础的概念:把一些确定的、彼此不同的对象汇集在一起,就构成一个集合。构成集合的对象叫元素。它有三个基本特征,是判断“是不是集合”的试金石:
- 确定性:任一对象要么属于该集合,要么不属于,不能模棱两可。“高个子的人”不是集合(多高算高?),“身高超过 1.8 m 的人”是集合;
- 互异性:集合中的元素互不相同, 与 表示同一个集合;
- 无序性:集合与元素的排列顺序无关,。
常用数集用花体字母记(都是“确定的”集合):
| 记号 | 含义 | 记号 | 含义 |
| 自然数集(含 0) | 整数集 | ||
| 有理数集 | 实数集 | ||
| 正整数集 | 空集(不含任何元素) |
表示方法
- 列举法:把元素一一列出,如 、;
- 描述法:写清元素的共同特征,如 、——竖线前写“元素长什么样”,竖线后写“满足什么条件”。
易错点:描述法中竖线两侧内容别写反,集合元素是“谁”要看清。 是数集, 是点集——高考常在这里设陷阱。
集合间的基本关系
子集与真子集
若集合 的每一个元素都属于 ,则 是 的子集,记 。若 且 中至少有一个元素不属于 ,则 是 的真子集,记 。
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集——这是最容易漏掉的考点,讨论子集个数时千万别忘了 。
子集个数公式: 个元素的集合有 个子集、 个真子集。
记忆:每个元素“选或不选”独立决策, 个元素就是 种子集。含元素的“选法”就对应真子集,去掉“全选”那一种。
集合相等
当且仅当 且 ——互相包含即相等。证明两个集合相等,标准写法就是“先证 ,再证 “。
集合的基本运算
交集、并集与补集
补集运算需要先明确全集 :
| 运算 | 文字记忆 | 图形直觉 |
| 交集 | “公共部分”, 越交越少 | 两个圈重叠的区域 |
| 并集 | “合在一起”, 越并越多 | 两个圈覆盖的全部区域 |
| 补集 | 全集里“挖掉”它 | 大矩形去掉 剩下的部分 |
口诀:“交”取公共,“并”取全部,“补”是挖掉。,子集关系链条可帮助快速判断选项。
运算律与常用结论
以及著名的摩根律(德摩根对偶):,“并的补等于补的交”。
含参集合问题标准流程:① 化简集合(解不等式);② 画数轴/韦恩图;③ 列端点不等式(注意端点能否取等——单独验证);④ 别忘了讨论 的情形。
充分条件与必要条件
若 ( 成立则 必成立),则 是 的充分条件, 是 的必要条件。四类判断全部由此派生:
| 关系 | 判定 |
| 且 | 是 的充分不必要条件 |
| 且 | 是 的必要不充分条件 |
| 且 | 互为充要条件 |
| 两者都不推出 | 既不充分也不必要 |
记忆技巧:“小范围是大范围的充分条件”。若 对应的集合是 对应集合的真子集,则 成立—— 推出 ,但反过来不行,所以“”是“”的充分不必要条件。把命题翻译成集合包含关系,判断立刻变简单。
全称量词与存在量词
- 全称量词“所有、任意、每一个”,记 :;
- 存在量词“存在、至少有一个”,记 :。
命题的否定是高频考点,规则一句话:量词换、结论否。
易错点:① 否命题与命题的否定不是一回事——否命题要同时否定条件和结论,命题的否定只否结论;② “任意…都大于 0”的否定是“存在一个…不大于 0”(即 ),不是“都小于 0”。“都大于”的反面是“至少有一个不大于”,注意边界值。