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:

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

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

公式 (1)

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

公式 (2)

补集运算需要先明确全集 :

公式 (3)
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

公式 (4)
公式 (5)

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

命题的否定是高频考点,规则一句话:量词换、结论否。

公式 (6)

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。