题目
18.(2022·天津高一检测)已知非空集合 = x|a+1leqslant xleqslant 2a+1 = x|-2leqslant xleqslant 5 .-|||-(1)若 =3, 求 ((C)_(R)P)cap Q;-|||-(2)若" in P "是" in (Q)^circ 的充分不必要条件,求实数a的取值范围.

题目解答
答案

解析
考查要点:
- 集合的补集与交集运算:理解补集的定义,掌握区间运算。
- 充分不必要条件与集合关系:将条件关系转化为集合的包含关系,结合不等式组求解参数范围。
解题核心思路:
- 第(1)题:先求出集合$P$的具体区间,再求其补集,最后与$Q$取交集。
- 第(2)题:将“$x \in P$是$x \in Q$的充分不必要条件”转化为集合关系$P \subsetneqq Q$,通过不等式组确定$a$的范围。
破题关键点:
- 非空集合条件:由$P$非空得$a \geq 0$。
- 集合包含关系:第(2)题需严格保证$P$的上下界在$Q$内部,避免端点重合导致非真子集。
第(1)题
步骤1:求集合$P$的区间
当$a=3$时,$P = \{x \mid 4 \leq x \leq 7\}$。
步骤2:求$P$的补集
$C_R P = \{x \mid x < 4 \ \text{或} \ x > 7\}$。
步骤3:求补集与$Q$的交集
$Q = \{x \mid -2 \leq x \leq 5\}$,因此:
$(C_R P) \cap Q = \{x \mid -2 \leq x < 4\}.$
第(2)题
步骤1:转化条件关系
“$x \in P$是$x \in Q$的充分不必要条件”等价于$P \subsetneqq Q$。
步骤2:列不等式组
需满足:
- $P$的下界大于等于$Q$的下界:$a + 1 \geq -2$;
- $P$的上界小于等于$Q$的上界:$2a + 1 \leq 5$;
- $P$非空:$a \geq 0$。
步骤3:解不等式组
- $a + 1 \geq -2 \implies a \geq -3$(自动满足$a \geq 0$);
- $2a + 1 \leq 5 \implies a \leq 2$;
- 综上:$0 \leq a \leq 2$。
步骤4:验证真子集条件
当$a=2$时,$P = [3,5]$,仍满足$P \subsetneqq Q$,因此端点$a=2$有效。