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2016新课标创新人教A版数学选修2-1 章末小结与测评

2016新课标创新人教A版数学选修2-1   章末小结与测评
2016新课标创新人教A版数学选修2-1   章末小结与测评

命题真假的判断是高考命题的重要内容之一,是高考的热点题型.这类题一般涉及一般命题真假的判断、含有逻辑联词的命题真假的判断、含有量词的命题真假的判断、命题的四种形式的真假的判断等.并且这些内容一般不会单独命题,往往与其他相关的数学知识结合起来进行考查,且主要以选择题、填空题的形式进行考查.

[典例1] (1)已知命题p :函数f (x )=2sin ?

??

?

2x +

π3的图象关于x =π6对称,命题q :函数

f (x )=2sin ????2x +π

3向右平移π6个单位,所得函数图象关于原点对称,则下列选项中是假命题

的是( )

(2)下列命题中是假命题的是( )

A .?x ∈????0,π

2,x >sin x

B .?x 0∈R ,sin x 0+cos x 0=2

C .?x ∈R ,3x >0

D .?x 0∈R ,lg x 0=0

解析:(1)∵f ????π

6=2sin 2π3=3≠2,

∴f (x )的图象不关于x =

π

6

对称.故p 为假命题. ∵平移后所得函数为y =2sin ????2????x -π6+π3 =2sin 2x ,易知此函数为奇函数, ∴函数图象关于原点对称,∴q 为真命题. ∴(

)∧(

)为假命题.

(2)根据三角函数的定义和三角函数线,可以证明:当x ∈????0,π

2时,x >sin x .故选项A

为真命题;对x ∈R ,sin x +cos x =2sin ????x +x

4∈[]-2,2,因此不可能存在x 0∈R ,使sin x 0+cos x 0=2,故选项B 为假命题;因为指数函数的值域为(0,+∞),所以对?x ∈R ,3x >0,故选项C 为真命题;当x 0=1时, lg x 0=lg 1=0,故选项D 为真命题.

答案:(1)D (2)B [对点训练]

1.给出以下命题,其中为真命题的是________.

①函数y =a x (a >0,a ≠1)与函数y =log a a x (a >0,a ≠1)的定义域相同; ②若函数y =sin(2x +φ)的图象关于y 轴对称,则φ=π

2

; ③函数y =(x -1)2与y =2x

-1

在区间[0,+∞)上都是增函数;

④若不等式|x -4|0.

解析:因为y =log a a x =x ,其定义域为R ,与y =a x 的定义域相同,所以①为真命题;若函数y =sin(2x +φ)的图象关于y 轴对称,则应有φ=

π2+k π(k ∈Z),不一定总有φ=π2

,故②为假命题;函数y =(x -1)2在区间[0,+∞)上不是增函数,所以③为假命题;因为|x -4|的最小值等于0,所以当a ≤0时,不等式|x -4|0,故④为真命题.

答案:①④

1.充分条件、必要条件的判断问题,在高考试题中几乎是每年都考,也是近几年高考的

一个热点题型,一般以选择题、填空题的形式进行考查,并且与其他数学知识的考查融合在一起.因此必须准确地理解充分条件、必要条件、充要条件的含义,并能判断所给条件是结论的何种条件,还要能够利用充要条件解决问题,例如寻求某个结论的充要条件、求参数的取值范围等.

2.命题按条件和结论的充分性、必要性可分为四类: (1)充分不必要条件,即p ?q ,而q p . (2)必要不充分条件,即p q ,而q ?p . (3)充要条件,既有p ?q ,又有q ?p .

(4)既不充分也不必要条件,既有p q ,又有q p . 3.充分条件与必要条件的判断

(1)直接利用定义判断:即“若p ?q 成立,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件”.(条件与结论是相对的)

(2)利用等价命题的关系判断:“p ?q ”的等价命题是“?

”即“若

?

成立,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件.

(3)利用集合间的包含关系进行判断:如果条件p 和结论q 都是集合,那么若p ?q ,则p 是q 的充分条件;若p ?q ,则p 是q 的必要条件;若p =q ,则p 是q 的充要条件.

[典例2] (1)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,则“a ≤b ”是“sin A ≤sin B ”的( )

A .充要条件

B .充分不必要条件

C .必要不充分条件

D .既不充分也不必要条件

(2)集合A ={x ||x |≤4,x ∈R},B ={x |x 5”是“A ?B ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件

(3)“关于x 的不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ”的一个必要不充分条件是( ) A .0

C .0≤a ≤1

D .a <0或a >1

3

解析:(1)由正弦定理,知a ≤b ?2R sin A ≤2R sin B (R 为△ABC 外接圆的半径)?sin A ≤ sin B .故选A.

(2)A ={x ||x |≤4,x ∈R}?A ={x |-4≤x ≤4},所以A ?B ?a >4,而a >5?a >4,且a >4a >5,

所以“a >5”是“A ?B ”的充分不必要条件.

(3)要使不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ,应有Δ=(-2a )2-4a <0,即4a 2-4a <0,所以00的解集为R ”的充要条件,因此一个必要不充分条件是0≤a ≤1.

答案:(1)A (2)A (3)C [对点训练]

2.设a ∈R ,则“a =1”是“函数f (x )=(a -1)x 2+(a 2-1)x +1为偶函数”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件

解析:选A 当a =1时,f (x )=1是偶函数;但当f (x )=(a -1)x 2+(a 2-1)x +1为偶函数时,有a 2-1=0,故a =±1.因此“a =1”是“函数f (x )=(a -1)x 2+(a 2-1)x +1为偶函数”的充分不必要条件.

3.给定两个命题p ,q ,若

是q 的必要不充分条件,则p 是綈q 的( )

A .充分不必要条件

B .必要不充分条件

C .充要条件

D .既不充分也不必要条件 解析:选A 因为是q 的必要不充分条件,所以是p 的必要不充分条件,即p

的充分不必要条件.

4.已知向量a =(x -1,2),b =(2,1),则a ⊥b 的充要条件是 ( ) A .x =-1

2 B .x =-1

C .x =5

D .x =0

解析:选D 由a ⊥b 知a ·b =0,即2(x -1)+2=0,所以x =0;而当x =0时,a =(-1,2), b =(2,1),必有a ⊥b .所以a ⊥b 的充要条件是x =0.

1.设命题p 为真,对应的参数取值范围的集合为A ,则命题p 为假的集合为?R A . 设命题q 为真,对应的参数取值范围的集合为B ,则命题q 为假的集合为?R B . 2.已知命题中含有逻辑联结词时,应结合真值表,由复合命题的真假性推出其中的命题p ,q 的真假,再建立参数应满足的不等式(组)求得取值范围.

3.由全称命题或特称命题的真假求参数范围时,要对问题进行转化,借助恒成立问题、存在性问题的求解策略进行求解.

[典例3] 若命题p :?x ∈R ,ax 2+4x +a ≥-2x 2+1是真命题,则实数a 的取值范围是( )

A .a ≤-3或a >2

B .a ≥2

C .a >-2

D .-2

解析:选B 由题意,得ax 2+4x +a ≥-2x 2+1恒成立, 即(a +2)x 2+4x +a -1≥0恒成立,

所以?

????a +2>0,16-4(a +2)(a -1)≤0,

即?

????a >-2,a 2+a -6≥0,解得a ≥2. [典例4] 已知a >0,a ≠1,设命题p :函数y =log a (x +3)在(0,+∞)上单调递减,命题q :函数y =x 2+(2a -3)x +1的图象与x 轴交于不同的两点.如果p ∨q 真,p ∧q 假,求实数a 的取值范围.

解:对于命题p :

当 01时,函数y =log a (x +3)在(0,+∞)上单调递增. ∴若p 为真命题,则01.

对于命题q :若函数y =x 2+(2a -3)x +1的图象与x 轴交于不同的两点, 则Δ=(2a -3)2-4>0,

即4a 2-12a +5>0,解得a <12或a >52.

∵a >0,

∴若q 为真命题,则05

2.

若q 为假命题,则12≤a <1或1

2.

∵p ∨q 为真,p ∧q 为假, ∴p 与q 一真一假.

若p 真q 假,则????

?0

解得1

2

≤a <1.

若p 假q 真,则????

?a >1,052,

解得a >5

2

.

综上所述,实数a 的取值范围是????12,1∪????5

2,+∞. [对点训练]

5.设集合A ={x |-2-a 0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求a 的取值范围.

解:若p 为真命题,则-2-a <11. 若q 为真命题,则-2-a <22. 依题意,得p 假q 真,或p 真q 假,

即?????02或?

????a >1,0

6.已知函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1在区间[-1,1]上至少存在一个实数c ,使得f (c )>0.求实数p 的取值范围.

解:在区间[-1,1]上至少存在一个实数c ,使得f (c )>0的否定是在[-1,1]上的所有实数x ,都有f (x )≤0恒成立.又由二次函数的图象特征可知,

?????f (-1)≤0,f (1)≤0,即?

????4+2(p -2)-2p 2-p +1≤0,4-2(p -2)-2p 2-p +1≤0, 即???p ≥1或p ≤-12

p ≥3

2或p ≤-3.

∴p ≥3

2

或p ≤-3.

故p 的取值范围是?

???-3,32.

一、选择题

1.“1

A .充分不必要条件

B .必要不充分条件

C .充要条件

D .既不充分也不必要条件

解析:选A “1

2.命题“?x ∈R ,x 2≠x ”的否定是( ) A .?x ∈R ,x 2≠x B .?x ∈R ,x 2=x C .?x ?R ,x 2≠x D .?x ∈R ,x 2=x

解析:选D 全称命题的否定为特称命题,原命题的否定为?x ∈R ,x 2=x ,故选D. 3.已知命题p :?n ∈N ,2n >1 000,则

为( )

A .?n ∈N ,2n ≤1 000

B .?n ∈N ,2n >1 000

C .?n ∈N ,2n ≤1 000

D .?n ∈N ,2n <1 000

解析:选A 特称命题的否定为全称命题,即?n ∈N ,2n ≤1 000.故选A.

4.已知命题①若a >b ,则1a <1

b ,②若-2≤x ≤0,则(x +2)(x -3)≤0,则下列说法正确的

是( )

A .①的逆命题为真

B .②的逆命题为真

C .①的逆否命题为真

D .②的逆否命题为真

解析:选D ①的逆命题为若1a <1

b ,则a >b ,若a =-2,b =3,则不成立.故A 错;②

的逆命题为若(x +2)(x -3)≤0,则-2≤x ≤0是假命题,故B 错;①为假命题,其逆否命题也为假命题,故C 错;②为真命题,其逆否命题也为真命题,D 正确.

5.“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件

解析:选A cos 2α=0等价于cos 2α-sin 2α=0,即cos α=±sin α.由cos α=sin α可得到cos 2α=0,反之不成立,故选A.

6.已知命题p :若实数x ,y 满足x 3+y 3=0,则x ,y 互为相反数;命题q :若a >b >0,则1a <1

b

.下列命题p ∧q ,p ∨q ,,

中,真命题的个数是( )

A .1

B .2

C .3

D .4

解析:选B 易知命题p ,q 都是真命题,则p ∧q ,p ∨q 都是真命题,,是假

命题.

7.“a <0”是“方程ax 2+1=0至少有一个负根”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件

D .既不充分也不必要条件

解析:选C 方程ax 2+1=0至少有一个负根等价于x 2=-1

a 有实根,故a <0,故选C.

8.下列结论不正确的是( )

A .命题“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”的逆否命题是“若x 2-3x +2=0,则x =1”

B .若命题p :?x ∈R ,x 2+x +1≠0,则:?x 0∈R ,x 2

0+x 0+1=0

C .若p ∨q 为真命题,则p ,q 均为真命题

D .“x >2”是“x 2-3x +2>0”的充分不必要条件

解析:选C 选项C 中,p ∨q 为真,则p ,q 中至少一个为真.

9.已知命题p :若不等式x 2+x +m >0恒成立,则m >1

4;命题q :在△ABC 中,A >B 是

sin A >sin B 的充要条件,则( )

A .p 假q 真

B .“p 且q ”为真

C .“p 或q ”为假

D .

解析:选B 易判断出命题p 为真命题,命题q 为真命题,所以为假,为假.结

合各选项知B 正确.

10.f (x ),g (x )是定义在R 上的函数,h (x )=f (x )+g (x ),“f (x ),g (x )均为偶函数”是“h (x )为偶函数”的( )

A .充要条件

B .充分不必要条件

C .必要不充分条件

D .既不充分也不必要条件

解析:选B 若f (x ),g (x )均为偶函数,则h (-x )=f (-x )+g (-x )=f (x )+g (x )=h (x ),所以h (x )为偶函数.若h (x )为偶函数,则f (x ),g (x )不一定均为偶函数.可举反例说明,如f (x )=x ,g (x )=x 2-x +2,则h (x )=f (x )+g (x )=x 2+2为偶函数.

11.下列命题中不正确的是( )

A .?a ,b ∈R ,a n =an +b ,有{a n }是等差数列

B .?a ,b ∈R ,a n =an 2+bn ,使{a n }是等差数列

C .?a ,b ,c ∈R ,S n =an 2+bn +c ,有{a n }是等差数列

D .?a ,b ,c ∈R ,S n =an 2+bn +c ,使{a n }是等差数列

解析:选C 显然A 、B 两项正确,当c ≠0时,若S n =an 2+bn +c ,则{a n }不是等差数列;当c =0时,若S n =an 2+bn +c ,则{a n }是等差数列,因此C 项错误,D 正确.

12.有下列命题:①“若x +y >0,则x >0且y >0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m ≥1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题;④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题.其中正确的是( )

A .①②③

B .②③④

C .①③④

D .①④

解析:选D ①的逆命题为“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假;

③的逆命题为“若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m ≥1”. ∵当m =0时,解集不是R ,

∴应有?????m >0,Δ<0,

即m >1.∴③是假命题;

④原命题为真,逆否命题也为真. 二、填空题

13.命题“若A ?l ,则B ∈m ”的逆否命题是________. 解析:逆否命题既否定其条件又否定其结论,然后交换其顺序. 答案:若B ?m ,则A ∈l

14.已知p :x 2+2x -3>0,q :x ∈N.若“p ∧q ”“ ”都是假命题,则x 的值组成

的集合为________.

解析:因为“p ∧q ”为假,“”为假,

所以q 为真,p 为假.

故?????x 2

+2x -3≤0,x ∈N ,即?

????-3≤x ≤1,x ∈N. 因此x 的值可以是0,1. 答案:{0,1}

15.已知命题p :?m ∈R ,m +1<0,命题q :?x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立,若p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围是________.

解析:因为p ∧q 为假命题,所以p ,q 中至少有一个为假命题.而命题p :?m ∈R ,m +1<0为真命题;所以命题q :?x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立必定为假命题,所以Δ=m 2-4×1≥0,解得m ≤-2或m ≥2.

又命题p :?m ∈R ,m +1<0为真命题,所以m <-1. 故综上可知m ≤-2. 答案:(-∞,-2]

16.给出下列四个命题:①若“p 且q ”为假命题,则p ,q 均为假命题;②命题“若a >b ,则2a >2b -1”的否命题为“若a ≤b ,则2a ≤2b -1”;③“任意x ∈R ,x 2+1≥0”的否定是“存在x ∈R ,x 2+1<0”;④在△ABC 中,“A >B ”是“sin A >sin B ”的充要条件.其中正确的命题是________.(填序号)

解析:“p 且q ”为假命题,则p 和q 至少有一个是假命题,故①错;由否命题和全称命题的否定可知②③都正确;利用正弦定理可以证明在△ABC 中,“A >B ”是“sin A >sin B ”的充要条件是正确的.

答案:②③④ 三、解答题

17.π为圆周率,a ,b ,c ,d ∈Q ,已知命题p :若a π+b =c π+d ,则a =c 且b =d . (1)写出

并判断真假;

(2)写出p 的逆命题、否命题、逆否命题并判断真假.

解:(1)

:“若a π+b =c π+d ,则a ≠c 或b ≠d ”.

因为a ,b ,c ,d ∈Q ,又a π+b =c π+d , 所以π(a -c )=d -b ∈Q , 则a =c 且b =d . 故p 是真命题,所以

是假命题.

(2)逆命题:“若a =c 且b =d ,则a π+b =c π+d ”.真命题.

否命题:“若a π+b ≠c π+d ,则a ≠c 或b ≠d ”.真命题. 逆否命题:“若a ≠c 或b ≠d ,则a π+b ≠c π+d ”.真命题. 18.写出下列命题的否定,并判断其真假,同时说明理由. (1)q :所有等边三角形都是等腰三角形; (2)r :?x 0∈R ,x 20+2x 0+2≤0; (3)s :至少有一个实数x 0,使3x 0-1=0.

解:(1) :至少存在一个等边三角形不是等腰三角形,假命题.这是由于原命题是

真命题.

(2)

:?x ∈R ,x 2+2x +2>0,真命题.

这是由于?x ∈R ,x 2+2x +2=(x +1)2+1≥1>0成立.

(3)

:?x ∈R ,3x -1≠0,假命题.

这是由于x =0时,3x -1=0.

19.给定两个命题,P :对于任意实数x 都有ax 2+ax +1>0恒成立;Q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根;如果P 与Q 中有且仅有一个为真命题,求实数a 的取值范围.

解:对任意实数x 都有ax 2

+ax +1>0恒成立?a =0或?

????a >0,Δ<0?0≤a <4.

关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根?1-4a ≥0?a ≤1

4.

如果P 正确,Q 不正确,有0≤a <4,且a >1

4,

所以1

4

如果Q 正确,P 不正确,有a <0或a ≥4,且a ≤1

4,

所以a <0.

所以实数a 的取值范围为(-∞,0)∪????

14,4. 20.解答下列问题:

(1)是否存在实数m ,使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的充分条件? (2)是否存在实数m ,使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件?

解:(1)欲使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的充分条件,则只要?

???

??x |x <-m 2?{x |x <-1或x >3},

则只要-m

2≤-1,即m ≥2,故存在实数m ∈[2,+∞)使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的充分

条件.

(2)欲使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件,则只要?

??

?

??x |x <-m 2?{x |x <-1或x >3},

而这是不可能的,故不存在实数m ,使得2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件.

21.已知c >0,设命题p :y =c x 为减函数,命题q :函数f (x )=x +1x >1

c 在x ∈????12,2上恒成立.若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求c 的取值范围.

解:由p ∨q 真,p ∧q 假,知p 与q 为一真一假,对p ,q 进行分类讨论即可. 若p 真,由y =c x 为减函数,得0

x ≥2(x =1时取等号)知,f (x )=x +1x 在????12,2上的最小值为2,若q 真,则1c <2,即c >1

2

. 若p 真q 假,则0

2;

若p 假q 真,则c ≥1,c >1

2,所以c ≥1.

综上可得,c ∈???

?0,1

2∪[1,+∞). 22.已知命题:“?x ∈{x |-1≤x ≤1},都有不等式x 2-x -m <0成立”是真命题. (1)求实数m 的取值集合B ;

(2)设不等式(x -3a )(x -a -2)<0的解集为A ,若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.

解:(1)命题:“?x ∈{x |-1≤x ≤1},都有不等式x 2-x -m <0成立”是真命题,得x 2

-x -m <0在-1≤x ≤1时恒成立,

∴m >(x 2-x )max ,得m >2,即B ={m |m >2}. (2)不等式(x -3a )(x -a -2)<0,

①当3a >2+a ,即a >1时,解集A ={x |2+a

∴2+a ≥2,此时a ∈(1,+∞);

②当3a =2+a ,即a =1时,解集A =?,若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,则A B

成立;

③当3a <2+a ,即a <1时,解集A ={x |3a

B 成立,

∴3a ≥2,此时a ∈????

23,1. 综上①②③可得a ∈????23,+∞.

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